JPH0432179A - スパークプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、傘状の外側電極で中心電極の発火部を覆う形
状のスパークプラグに関する。

［従来の技術］ 外側電極の耐折損性の改善を図るため、１ケないし複数
の穴が穿設された平板部、および主体金具の先端部に接
合される複数の脚部、を有する外側電極で中心電極の先
端部を覆ったスパークプラグが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来のスパークプラグは、っぎの様な欠点が
有る。

ア、外側電極がスパークの着火エネルギーを吸収してし
まい（消炎作用が大きい）、火炎伝播が起こり難く（着
火性が悪い）、着火限界が従来の平行電極に比べれば大
きいもののワイドギヤツブ品に比べると低い（ギャップ
０．９ｍｍ、中心電極径２．５ｍｍの場合、空燃比１６
．ｏが着火の限界）。

イ、スパークにより中心電極および外側電極が消耗し、
中心電極と外側電極とのスパークギャップが直ぐに広が
ってしまう（５万ｋｍ走行してギャップ０．９ｍｍが１
．３ｍｍになる）。

本発明の目的は、上記構造のスパークプラグの、着火性
および耐電極消耗を向上させることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題の達成のため、本発明は以下の構成を採用した
。

（１）筒状の主体金具と、該主体金具に嵌め込まれて固
定される軸孔付きの絶縁体と、発火部を含む先端を前記
軸孔から突出して前記絶縁体内に固定される中心電極と
、前記発火部の先端面より大面積に形成され、この先端
面と気中間隙を隔てて平行的に配されるとともに、複数
の穴を有する平板部、および該平板部の周縁から延出し
前記主体金具の先端部に溶接される複数の脚部からなる
外側電極とを備えてなるスパークプラグにおいて、前記
発火部の外径を、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下にした
。

（２）上記（１）に加え、前記発火部の先端に貴金属を
配した。

（３〉上記（１）または（２）に加え、前記外側電極の
火花受は面に貴金属板を配した。

（４）筒状の主体金具と、該主体金具に嵌め込まれて固
定される軸孔付きの絶縁体と、発火部先端に外径０．３
ｍｍ以上２．Ｏｒｎｍ以下の貴金属を配し、前記絶縁体
の軸孔から突出して前記絶縁体内に固定される中心電極
と、前記発火部の先端面より大面積に形成され、この先
端面と気中間隙を隔てて平行的に配され、複数の穴を有
するとともに、火花受は面に貴金属板を配した平板部、
および該平板部の周縁がら延出し前記主体金具の先端部
に溶接される複数の脚部からなる外側電極とを備えてな
るスパークプラグにおいて、前記貴金属板の直径は、前
記貴金属の直径を越えるとともに、前記複数の穴に内接
する内接円の直径以下である。

［作用および発明の効果］ （請求項１について） 中心電極の発火部の外径を２．０ｍｍ以下にしたので火
炎伝播を起こす最小着火エネルギーを小さくすることが
できる。このため、着火性に優れ、稀薄空燃比でも失火
が起こらない。これは燃費向上やＨＣ，Ｃ○の低減に有
利である。

なお、発火部の外径を、０．３ｍｍ未満にすると、細す
ぎ、直ぐに中心電極の発火部が消耗してしまう。

（請求項２について） 中心電極の発火部の外径を細くする程、着火性は向上す
るが、発火部の電極消耗は激しくなる。

しかし、発火部の先端に、貴金属を配したので、中心電
極の発火部の消耗は防止できる。

（請求項３について） 中心電極の発火部の外径を細くする程、スパークが外側
電極の火花受は面に集中し、火花受は面が電極消耗し易
くなる。しかし、外側電極の火花受は面に、貴金属板を
配しているので、外側電極の電極消耗を防止することが
できる。

外側電極の火花受は面および中心電極の各電極消耗が極
めて少ないので、スパークギャップを広く設定でき、着
火性が向上する。

（請求項４について） 貴金属合金の偏芯を考慮して、貴金属板の直径は、貴金
属の直径を越える必要かある。

内接円の直径を越えて火花が広がらないので、コストの
面から貴金属板の直径は内接円以下で良い。

［実施例］ つぎに、本発明の第１実施例（請求項１に対応）第１図
に基づき説明する。

スパークプラグＡは、筒状の主体金具１と、該主体金具
１に嵌め込まれて固定される軸孔２１付きの絶縁体２と
、先端を軸孔２１から突出して軸孔２１に固定される中
心電極３と、３個の穴４１が穿設され前記中心電極３の
先端を覆う平板部４２、該平板部４２の周縁から延出し
前記主体金具１の先端部１１に曲設される３つの脚部４
３を備える外側電極４とを備える。

主体金具１は、低炭素鋼で形成され、外周に機関取付は
用のねじ１２が刻まれている。この主体金具１の先端部
１１には外側電極４を溶接する段１３が設けられている
。また内壁にはパツキン１４を周設するテーバ１５が設
けられている。

絶縁体２は、アルミナを主体とするセラミック焼結体で
形成され、基底２２を前記パツキン１４に当接している
。

中心電極３は、７２Ｎｉ−１５Ｃｒ−８Ｆｅを基本の組
成とする、耐熱耐蝕性に優れたニッケル合金で形成され
ている。この中心電極３の発火部３１の直径ｄは１．３
ｍｍであり、初期のスパークギャップｇは０．９ｍｍで
ある。

外側電極４は、９０重量％以上のニッケル、１〜３重量
％の珪素１〜３重景％のクロム、０．２〜２重量％のア
ルミニウム、３重量％以下のマンガンを添加した高ニッ
ケル合金で形成されている。

また、１２０°間隔に開けられた穴４１の直径は１．２
ｍｍ、内接円４４の直径は１．３ｍｍである。さらに、
外側電極４の前記平板部４２は、前記発火部３１の先端
面より大面積に形成され、発火部３１先端面とスパーク
ギャップｇを隔てて平行的に配されている。

本実施例のスパークプラグＡは、第６図の矢印Ｐに示す
ように、着火限界（アイドリング状Ｂ）が空燃比１７，
７であり、柘薄空燃比でも着火ができる。なお、従来の
スパークプラグ（発火部の外径が２．５ｍｍのもの）の
着火限界を矢印Ｑで示す。

つぎに、本発明の第２実施例、第３実施例（請求項２に
対応）を第２図および第３図に示す。

第２図に示すように、中心電極３は、７２Ｎｉ−１５Ｃ
ｒ−８Ｆｅ　（熱伝導性は良い）のニッケル合金３２内
に銅３３を担持して複合化を図った中軸３４に、直径ｄ
＝０．８ｍｍの白金−２０％イリジウム合金３５を接合
している。

第３図に示すように、中心電極３は、上記７２Ｎｉ−１
５Ｃｒ−８Ｆｅ−０，５Ｃｕのニッケル合金３２内に銅
３３を担持して複合化を図った中軸３４の先端面に、白
金−２０％イリジウム合金３５の薄片（ｄ＝０．８ｍｍ
）を溶接している。

これら実施例のスパークプラグは第７図のカーブＲに示
されるように、スパークギャップｇの増加が抑えられ、
良好な耐久性を示す。また、熱伝導性が良い、ニッケル
合金３２と銅３３とにより、ブレイグニションの発生を
防止している。

つぎに、本発明の第４実施例（請求項２．３．４に対応
）を第４図、第５図、第７図および第８図に基づき説明
する。

第４図、第５図に示すように、スパークプラグＢの中心
電極３は、発火部３１の先端に外径０゜８ｍｍの白金−
２０％イリジウム合金３５を配設している。また、外側
電極４の平板部４２は、直径１．２ｍｍ（同径）の３個
の穴４１を中心から１．２５ｍｍの均等距離に穿設（１
２０°毎）し、発火部３１を覆うとともに火花受は面４
５に貴金属板５を配している。なお、本実施例における
内接円４４の直径は１．３ｍｍである。

貴金属板５く白金−２０％ニッケル製）は、直径１．２
ｍｍの円板である。

つぎに、本実施例の作用効果を述べる。

（１）スパークプラグＢ（初期のギャップｇを０゜９ｍ
ｍにしたもの）は、走行試験を行うと、第７図のＳに示
すように良好な耐久性を示す。なお、比較品は合金３５
および貴金属板５を接合していないものである。

（２）約１０万ｋｍ走行時（スパークギャップｇが１．
４ｍｍとなる）をスパークプラグＢの寿命に設定すると
、初期のスパークプラグギャップｇを１．１ｍｍと広く
でき、着火性の改善が図れる。

このワイドギャップのスパークプラグＢは、第８図に示
すように、良好な着火性を奏する。なお、従来のスパー
クプラグ（発火部の外径が２．５ｍｍ）のカーブも参考
のため示す。

本発明は上記実施例以外につぎの実施ｉ様を含む。

ａ１発火部の先端に配する貴金属および外側電極の火花
受は面に配する貴金属板は、貴金属のみ、貴金属どうし
の合金、貴金属を含む合金のいずれかであれば良い。

ｂ、中心電極先端の発火部の外径が１．２ｍｍ以下の場
合は、発火部の先端に貴金属を配するのが好ましい。

Ｃ１外側電極の平板部の面積は、発火部の先端面の面積
の１．５倍以上であれば良く、さらに、主体金具先端開
口の９５％以下で有れば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるスパークプラグの第１実施例を
示す構造図である。 第２図、第３図は本発明にかかるスパークプラグの第２
実施例、第３実施例を示す要部断面図である。 第４図は本発明にかかるスパークプラグの第４実施例を
示す部分断面図、第５図はその斜視図である。 第６図は発火部の外径と着火限界（アイドリング時）と
の関係を示すグラフである。 第７図は第２実施例〜第４実施例における、走行距離と
スパークプラグギャップ広がりとの関係を示すグラフで
ある６ 第８図は第３実施例における着火性改善効果を説明する
ために、空燃比とＨＣスパイクとの関係を示すグラフで
ある。 図中　１・・・主体金具　２・・・絶縁体　３・・・中
心電極　４・・・外側電極　５・・・貴金属板　１１・
・・先端部２１・・・軸孔　３１・・・発火部　３５・
・・白金−２０％イリジウム合金（貴金属）４１・・・
穴　４２・・・平板部　４３・・・脚部　４４・・・内
接円　４５・・・火花受は面　Ａ、Ｂ・・・スパークプ
ラグ　ｄ・・・直径（発火部の外径）　ｇ・・・スパー
クギャップ（気中間隙）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状の主体金具と、 該主体金具に嵌め込まれて固定される軸孔付きの絶縁体
   と、 発火部を含む先端を前記軸孔から突出して前記絶縁体内
   に固定される中心電極と、 前記発火部の先端面より大面積に形成され、この先端面
   と気中間隙を隔てて平行的に配されるとともに、複数の
   穴を有する平板部、および該平板部の周縁から延出し前
   記主体金具の先端部に溶接される複数の脚部からなる外
   側電極と を備えてなるスパークプラグにおいて、 前記発火部の外径を、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に
   したことを特徴とするスパークプラグ。 ２）前記発火部の先端に貴金属を配した請求項１記載の
   スパークプラグ。 ３）前記外側電極の火花受け面に貴金属板を配した請求
   項１または請求項２記載のスパークプラグ。 ４）筒状の主体金具と、 該主体金具に嵌め込まれて固定される軸孔付きの絶縁体
   と、 発火部先端に外径０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の貴金
   属を配し、前記絶縁体の軸孔から突出して前記絶縁体内
   に固定される中心電極と、 前記発火部の先端面より大面積に形成され、この先端面
   と気中間隙を隔てて平行的に配され、複数の穴を有する
   とともに、火花受け面に貴金属板を配した平板部、およ
   び該平板部の周縁から延出し前記主体金具の先端部に溶
   接される複数の脚部からなる外側電極と を備えてなるスパークプラグにおいて、 前記貴金属板の直径は、前記貴金属の直径を越えるとと
   もに、前記複数の穴に内接する内接円の直径以下である
   ことを特徴とするスパークプラグ。