JP7501129B2 - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents
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Description
ピストンの進退方向から見たときの主燃焼室に対する火炎ジェットの噴射方向は、主燃焼室における燃焼の拡がり方に影響しうる。それゆえ、プラグ周方向における噴孔の向きについて考慮されていないスパークプラグは、主燃焼室における燃焼速度の向上の余地があり、燃費向上の余地があるといえる。
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出する先端突出部(41)を有する中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部が配される副燃焼室(50)を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー(5)と、を有し、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室を外部に連通させる噴孔(51)が設けられており、
上記ハウジングと上記プラグカバーとには、互いにプラグ周方向の位置決めを行う位置決め部(7)が設けてあり、
上記位置決め部は、上記ハウジングの先端部および上記プラグカバーの基端部の少なくとも一方に設けた嵌合凹部(71)と、上記ハウジングおよび上記プラグカバーのうち上記嵌合凹部が設けられた部品と反対側の部品に接合された接合部材(72)とが、互いに嵌合されることにより構成されており、
上記接合部材と上記嵌合凹部との間は、密閉されており、
上記中心電極の上記先端突出部の外周側に、放電ギャップ(G)が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
内燃機関用のスパークプラグに係る実施形態について、図1~図7を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ1は、図1、図2に示すごとく、筒状の絶縁碍子3と、中心電極4と、筒状のハウジング2と、プラグカバー5とを有する。
また、接合部材72は、接地電極を構成する部材である。つまり、図1、図3に示すごとく、接合部材72における、ハウジング2に接合された側と反対側の端部が、中心電極4に対向するように配設されている。そして、この接地電極となる接合部材72と中心電極4との間に、放電ギャップGが形成されている。
上記内燃機関用のスパークプラグ1において、ハウジング2とプラグカバー5とには、位置決め部7が設けてある。これにより、プラグカバー5に設けられた噴孔51の、ハウジング2に対するプラグ周方向の位置を決めることができる。それゆえ、内燃機関に対するハウジング2の取り付け姿勢が所定の取り付け姿勢となるようにすれば、プラグ周方向における、主燃焼室11に対する噴孔51の向きを所望の向きに向けることができる。その結果、噴孔51から噴射する火炎ジェットの向きを、主燃焼室11に対して所望の向きに制御することができ、燃費向上を図ることができる。
上述したように、ピストンの進退方向から見たときの主燃焼室11に対する火炎ジェットの噴射方向は、主燃焼室11における燃焼の拡がり方に影響しうる。この要因の一つとしては、主燃焼室11の形状が挙げられる。すなわち、主燃焼室11の形状は、必ずしも、プラグ中心軸を中心とした一様な回転体形状となっているわけではない。
また、適切な噴孔51の向きは、主燃焼室11の形状によって変わりうるし、主燃焼室11の形状以外の要因によっても適切な噴孔51の向きは、変わりうる。しかし、いずれにしても、適切な噴孔51の向きがある場合において、噴孔51の向きを制御することができることは、上述の考察及び試験結果からも、重要であることがわかる。そして、本形態のスパークプラグ1によれば、位置決め部7を設けることで、主燃焼室11に対する噴孔51の向きを制御することが可能となり、燃費向上を図ることができる。
また、接合部材72は、接地電極を構成する部材である。この場合、接地電極が接合部材72としての機能を兼ねることとなる。それゆえ、部品点数の増加を招くことなく、位置決め部7を形成することができる。
本形態は、図12~図14に示すごとく、嵌合凹部71が、ハウジング2の先端部に設けてある、スパークプラグ1の形態である。
本形態において、プラグカバー5の基端部に、接合部材72が接合されている。そして、プラグカバー5に接合された接合部材72とハウジング2に設けられた嵌合凹部71とが嵌合して、位置決め部7が構成されている。
その他、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
本形態は、図15~図18に示すごとく、嵌合凹部71が、ハウジング2の先端部とプラグカバー5の基端部との双方に設けてある形態である。
そして、接合部材72は、ハウジング2の嵌合凹部71とプラグカバー5の嵌合凹部71との双方に嵌合している。
その他は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本形態は、図19に示すごとく、接合部材72に接地電極の機能を特に持たせていない形態である。
本形態において、接合部材72は、プラグ径方向の長さが、プラグカバー5の厚みと実質的に同等となっている。つまり、接合部材72は、実施形態1(図1参照)とは異なり、実質的に副燃焼室50に突出していない。
本形態においては、プラグカバー5に設けた嵌合凹部71と、ハウジング2に接合した接合部材72とによって、位置決め部7が形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。本形態の場合にも、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
本形態も、図20に示すごとく、接合部材72に接地電極の機能を特に持たせていない形態である。
本形態において、接合部材72は、プラグ径方向の長さが、ハウジング2の先端部の厚みと実質的に同等となっている。本形態においては、ハウジング2に設けた嵌合凹部71と、プラグカバー5に接合した接合部材72とによって、位置決め部7が形成されている。
その他は、参考形態4と同様である。本形態の場合にも、参考形態4と同様の作用効果を得ることができる。
本形態は、図21に示すごとく、プラグカバー5の先端から副燃焼室50側へ突出した突出筒状体53を有するスパークプラグ1の形態である。
突出筒状体53は、軸方向Zにおいて、先端部から基端側へ向かうほど縮径するような略円錐形状を有すると共に、Z方向に貫通している。この突出筒状体53の内側の貫通空間が、軸方向噴孔511となる。
その他は、実施形態3と同様である。
その他、実施形態3と同様の作用効果を奏する。
本形態は、図22に示すごとく、ハウジング2に設けた嵌合凹部71を、取付ネジ部23が形成された軸方向Zの一部の位置にまで形成した形態である。
すなわち、取付ネジ部23の先端側の一部の内周側の位置に、嵌合凹部71の一部が形成されている。
その他は、実施形態6と同様である。
その他、実施形態6と同様の作用効果を奏する。
本形態は、図23に示すごとく、接合部材72を貴金属740にて構成した形態である。
接地電極としても機能する接合部材72を貴金属740にて構成することで、放電による消耗に対する耐久性を向上させることができる。
貴金属としては、例えば、白金、イリジウム等の金属または合金とすることができる。
また、図24に示すように、接合部材72における、放電ギャップGに面する部位に貴金属チップ74を配置することもできる。また、同図に示すように、中心電極4の先端部の所定長さ分を、貴金属440にて構成することもできる。
この場合、図26~図28に示すように、放電ギャップG側から見た貴金属チップ74、44の形状は、輪郭の全周又は一部を曲線状とした形状とすることもできる。この場合には、耐消耗性を向上させ、放電ギャップGの拡大を抑制することができる。
図示を省略するが、貴金属チップ74、44の輪郭は、長方形状とすることもできる。
その他の構成及び作用効果は、実施形態1と同様である。
本形態は、図29~図32に示すように、接地電極を構成する接合部材72について、放電ギャップG側と、嵌入部721側とで、Z方向の位置を異ならせた形態である。
すなわち、図29に示すように、接合部材72の長手方向を軸方向Zに対して傾斜させ、放電ギャップG側を基端側に配置した構成とすることができる。また、図30に示すように、接合部材72の長手方向を軸方向Zに対して傾斜させ、放電ギャップG側を先端側に配置した構成とすることもできる。
その他は、実施形態8と同様である。
本形態においても、得たい性能等に応じて、放電ギャップGの軸方向Zの位置を調整しやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本形態は、図33、図34に示すごとく、接地電極を構成する接合部材72の長手方向を、軸方向Zに直交する方向であって、プラグ径方向とは異なる方向とした形態である。
すなわち、接合部材72の長手方向を、軸方向Zに直交する方向であるとともに、放電ギャップGを挟んだ中心電極4と接地電極との対向方向にも直交する方向としている。
その他は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
Claims (5)
- 筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出する先端突出部(41)を有する中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部が配される副燃焼室(50)を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー(5)と、を有し、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室を外部に連通させる噴孔(51)が設けられており、
上記ハウジングと上記プラグカバーとには、互いにプラグ周方向の位置決めを行う位置決め部(7)が設けてあり、
上記位置決め部は、上記ハウジングの先端部および上記プラグカバーの基端部の少なくとも一方に設けた嵌合凹部(71)と、上記ハウジングおよび上記プラグカバーのうち上記嵌合凹部が設けられた部品と反対側の部品に接合された接合部材(72)とが、互いに嵌合されることにより構成されており、
上記接合部材と上記嵌合凹部との間は、密閉されており、
上記中心電極の上記先端突出部の外周側に、放電ギャップ(G)が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)。 - 上記接合部材は、接地電極を構成する部材である、請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記嵌合凹部は、上記プラグカバーの基端部に設けてある、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記嵌合凹部は、上記ハウジングの先端部に設けてある、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記嵌合凹部は、上記ハウジングの先端部と上記プラグカバーの基端部との双方に設けてあり、上記接合部材は、上記ハウジングの上記嵌合凹部と上記プラグカバーの上記嵌合凹部との双方に嵌合している、請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
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