JPH035031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は突出しスパークプラグの耐熱性の向
上に関する。

従来より第１図に示す如く、シリンダーヘツド
１０に螺着する取付ねじを備えた主体金具３１の
先端面３１ａに突設された外側電極３４と中心電
極３３の先端面３３ａとの間に火花ギヤツプ３５
を形成し、前記主体金具先端面３１ａから前記中
心電極先端面３３ａまでを通常のスパークギヤツ
プよりも長く７mm以上突出したスパークプラグが
製造されている。この種の突出しスパークプラグ
は発生した火炎核が燃焼室壁面の消炎作用を受け
にくく、火炎伝播が均一で短縮されるため着火性
能が向上できるという利点がある反面、火花放電
部分を形成する外側電極は中心電極に比べて裸出
して長く、熱負荷が大きいためプレイグニツシヨ
ンを誘発し易く、余り長く突出することができな
かつた。

一方このような欠点を解消するため、本発明者
らは主体金具の先端面を燃焼室壁面から１〜10mm
突出することにより、外側電極の受熱面積を小さ
くすると共に放熱効率を向上し、かかる突出し構
成によつて外側電極の温度を１mm当り約30℃下げ
ることを可能としたスパークプラグが特願昭58−
138757で提案している。しかしかかる構成のスパ
ークプラグにおいても、外側電極の耐久性の向上
を計るため耐酸化性、耐腐食性にすぐれた耐熱ニ
ツケル合金、例えばインコネル系材料を用いた場
合、熱伝導率が悪く外側電極でプレイグニツシヨ
ンが生じ、耐熱性の劣化を伴うことがあつた。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、外
側電極の火花放電部の断面積（Ｓ）を主体金具先
端面の突出し量(F)と外側電極の全長(L)の和によつ
て一定以上に設定することにより、過熱が防止で
きて耐熱性を高め、使用条件が容易に拡大できて
安価なスパークプラグの提供を目的とするもので
ある。その特徴はＳ／Ｌ＋Ｆ＞0.20としたスパーク プラグである。この構成による本発明のスパーク
プラグは次の効果を奏する。

(イ) 外側電極の先端から主体金具の先端面までの
全長が従来の突出し型に比べて(F)の寸法だけ短
くできるため、主体金具への熱伝導が増大し外
側電極の温度が低下するだけでなく、更に外側
電極の断面積（Ｓ）をＬ＋Ｆによつて設定する
ことから外側電極温度を効果的に低下し、耐熱
性を向上することができる。

(ロ) 上記(イ)の構成によつて耐酸化性、耐腐食性に
優れた耐熱ニツケル合金のインコネル系等の熱
伝導率0.03〜0.05cal／cm、sec℃と比較的小さ
い材料においても耐熱性を高め、外側電極の使
用を可能とする。

(ハ) 外側電極を複数とすることによつて耐久性を
高め、プラグ寿命を延ばすことができる。

(ニ) 勿論、絶縁体も主体金具先端面に対応して延
長できるため、中心電極の受熱面積が小さくな
り、中心電極先端部の温度も合わせて低下する
ことができる。

(ホ) 中心電極及び／又は外側電極の放電部に部分
的に貴金属チツプを接合して用いた場合、チツ
プ自体の降温効果が得られるため接合面の剥離
が防止できて優れた耐久性を有する。

以下本発明を図面の実施例によつて説明する。

第２図は本発明の一実施例のスパークプラグの
エンジン取付状態を示す要部正面図で、１は機関
取付ねじ１ｂを備えた主体金具、２は磁器絶縁体
でその発火脚部２ａが前記主体金具１の先端面１
ａより突出して主体金具内腔に公知の仕様によつ
て封鎖固定されている。３は中心電極で前記絶縁
体２の軸孔内に中心電極先端部が発火脚部２ａの
先端面２ｂより裸出して保持されている。４は前
記主体金具１の先端面１ａに溶接された外側電極
で曲折されて前記中心電極３の先端面３ａに対向
し火花ギヤツプ５が形成されてなる。１０は内燃
機関の主要部を省略したシリンダーヘツドであつ
て、該シリンダーヘツドにはプラグ取付用の雌ね
じ１０ａが螺刻されており、１１は前記シリンダ
ーヘツドの燃焼室壁面である。

本発明はシリンダーヘツドに前記スパークプラ
グを装着したとき、主体金具１の先端面１ａが燃
焼室壁面１１より突出し量Ｆだけ突出するように
形成され、この突出した先端部は取付ねじ１ｂの
谷径よりも僅かに小さいねじ無し部として形成さ
れており、又その突出し量Ｆは望ましくは１〜10
mmであり、１mm以下では顕著な降温効果が得られ
ず、10mm以上だと機関燃焼室内への突出し量が多
くなり、ピストンとの干渉が生じるとともに燃焼
室内での燃焼流に大きい影響を及ぼすためであ
る。又燃焼室壁面１１から中心電極３の先端面３
ａまでの突出し量Ｅは７mm以上とし、望ましくは
７〜20mmとしたものであつて、燃焼室内の中心近
くに位置させる程着火性向上効果が得られるが20
mmを越えると外側電極の降温効果が期待できなく
て耐熱性が従来突出しプラグと同程度になるため
である。更に本発明の外側電極は火花放電部の断
面積をＳとしかつその先端面から主体金具１の先
端面１ａまでの全長Ｌとしたとき、Ｓ／Ｌ＋Ｆ＞ 0.20の範囲内になるように設定したものである。

次に本発明を上記構成に限定する理由について
述べる。第３図には耐熱性の関係について示し
た。実験に用いた本発明のスパークプラグＡは燃
焼室壁面から中心電極先端面までの突出し量Ｅを
10mm一定とし、外側電極材料には熱伝導率が0.03
〜0.05cal／cm・sec℃と小さいインコネル材を使
用すると共にその断面積が可変する（縦×横寸法
の相違のもの）を多数用意し、主体金具の先端面
の突出し量Ｆを１〜６mm可変したものを組合せた
ものでテストした。又比較として第１図に示す従
来突出しプラグＢは主体金具の先端面の突出し量
Ｆが０とした以外は本発明スパークプラグと同一
構成である。テストは４サイクル６気筒2000c.c.の
エンジンで5500rpm×４／４の条件で点火時期を
変更してプレイグニツシヨン発生による比較で行
なつた。なおＺは一般４輪車用に使用するための
耐熱性の限界ラインでこのＺラインを基準として
上方は耐熱性が高く、下方は耐熱性不足から実用
不可を示す。

耐熱性テストの結果は同図に示す如く、
Ｓ／Ｌ＋ＦのＴ値は従来の突出しプラグＢ（Ｆ＝０） がＴ＞0.25必要であるのに対し、本発明スパーク
プラグＡはＴ＞0.20であれば実用な耐熱性が得ら
れる。即ち主体金具の先端面の突出し量Ｆの分だ
け外側電極の温度が低下して耐熱性が向上するた
め断面積の小さいものが適用することができ、コ
スト面でも有用である。

第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示し
たもので、第２図と同一部分は同一符号で示す。
第４図は主体金具１の先端面１ａには少なくとも
１個以上の外側電極１４を設け、曲折されてその
先端面が中心電極３の先端側面３ｂとの間に火花
ギヤツプ１５を形成したスパークプラグであり、
又第５図は外側電極２４を少なくとも１個以上同
様に設け、中心電極３の先端縁３ｃとの間に火花
ギヤツプ２５を形成したスパークプラグである。
これらスパークプラグにも本発明の構成要件が適
用され、耐熱性の劣化を有効に防止することがで
きる。又外側電極を複数とすることによつて耐久
性を大巾に向上できる。更に上記本発明スパーク
プラグには必要に応じて、中心電極及び／又は外
側電極の放電部に耐消耗性に優れたPt又はその
合金等の貴金属チツプを溶接によつて接合し、接
合面の強度を保つてプラグの大巾な耐久性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の突出しスパークプラグのエンジ
ン取付状態を示す要部正面図、第２図は本発明の
一実施例を示すスパークプラグのエンジン取付状
態を示す要部正面図、第３図は耐熱性テスト結果
を示すグラフ、第４図及び第５図は本発明の他の
実施例を示すスパークプラグのエンジン取付状態
を示す要部正面図である。 １……取付金具、１ａ……先端面、２……磁器
絶縁体、２ａ……発火脚部、２ｂ……先端面、３
…中心電極、３ａ……先端面、４，１４，２４…
…外側電極、５，１５，２５……火花ギヤツプ、
１０……シリンダーヘツド、１１……燃焼室壁
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダーヘツドに螺着する取付ねじを備え
   た主体金具と該主体金具の先端面より突出した磁
   器絶縁体の発火脚部とこの発火脚部の先端面より
   裸出する中心電極と該中心電極の先端部と主体金
   具の先端面に突設した外側電極との間に火花ギヤ
   ツプを形成し、前記主体金具の先端面が燃焼室壁
   面から突出すると共に該燃焼室壁面から中心電極
   の先端面までが７mm以上突出したスパークプラグ
   において、前記燃焼室壁面からの主体金具の先端
   面の突出し量をＦとし、かつ前記外側電極の火花
   放電部の断面積をＳ及び主体金具の先端面までの
   全長をＬとしたとき、Ｓ／Ｌ＋Ｆ＞0.20の条件を満 足することを特徴とするスパークプラグ。 ２ 外側電極が２個以上配設されている特許請求
   の範囲第１項記載のスパークプラグ。