JPH11260531A - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents
内燃機関用のスパークプラグInfo
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- JPH11260531A JPH11260531A JP10314919A JP31491998A JPH11260531A JP H11260531 A JPH11260531 A JP H11260531A JP 10314919 A JP10314919 A JP 10314919A JP 31491998 A JP31491998 A JP 31491998A JP H11260531 A JPH11260531 A JP H11260531A
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- JP
- Japan
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- insulator
- resistor
- center electrode
- internal combustion
- housing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗体の性能を長期間安定的に維持すること
ができ，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供
すること。 【解決手段】 絶縁碍子４の貫通孔内に抵抗体６を介在
させて，一方に中心電極２を，他方に端子電極２１を配
置してなる上記絶縁碍子４と，該絶縁碍子４を保持する
ハウジング５と，該ハウジング５に設けられた接地電極
３とよりなる内燃機関用のスパークプラグ。上記抵抗体
６は，抵抗材料を溶着させてなる溶着柱状抵抗体６を用
いてなる。かつ，上記絶縁碍子４における上記中心電極
２を配置した側の碍子先端面４４から，上記溶着柱状抵
抗体６における中心電極側の抵抗体先端面６１までの先
端間距離をＴｍｍ，上記絶縁碍子４の碍子脚部４５の長
さをＫｍｍとしたとき，Ｔ≧１．５Ｋの関係を有してい
る。
ができ，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供
すること。 【解決手段】 絶縁碍子４の貫通孔内に抵抗体６を介在
させて，一方に中心電極２を，他方に端子電極２１を配
置してなる上記絶縁碍子４と，該絶縁碍子４を保持する
ハウジング５と，該ハウジング５に設けられた接地電極
３とよりなる内燃機関用のスパークプラグ。上記抵抗体
６は，抵抗材料を溶着させてなる溶着柱状抵抗体６を用
いてなる。かつ，上記絶縁碍子４における上記中心電極
２を配置した側の碍子先端面４４から，上記溶着柱状抵
抗体６における中心電極側の抵抗体先端面６１までの先
端間距離をＴｍｍ，上記絶縁碍子４の碍子脚部４５の長
さをＫｍｍとしたとき，Ｔ≧１．５Ｋの関係を有してい
る。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，自動車，コージェネレーショ
ン，ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパー
クプラグに関する。
ン，ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパー
クプラグに関する。
【０００２】
【従来技術】コージェネレーション（ガス燃料を用いた
大型発電機），ガス圧送用ポンプ等に用いられる大型の
エンジンにおいては，例えばハウジングねじ外径が１８
ｍｍ，碍子頭部の直径が１４ｍｍ，中心電極の直径が
２．５ｍｍ，全体長さが１１５ｍｍという，大型のスパ
ークプラグが用いられる。このような大型のスパークプ
ラグにおいては，特にメンテナンス性の向上及びプラグ
交換費用の低減等のため，長寿命プラグが強く求められ
ている。何故ならば，上記コージェネレーション，ガス
圧送用ポンプに用いる内燃機関は，自動車のごとく間欠
的に運転するものではなく，常時運転し続けるものだか
らである。
大型発電機），ガス圧送用ポンプ等に用いられる大型の
エンジンにおいては，例えばハウジングねじ外径が１８
ｍｍ，碍子頭部の直径が１４ｍｍ，中心電極の直径が
２．５ｍｍ，全体長さが１１５ｍｍという，大型のスパ
ークプラグが用いられる。このような大型のスパークプ
ラグにおいては，特にメンテナンス性の向上及びプラグ
交換費用の低減等のため，長寿命プラグが強く求められ
ている。何故ならば，上記コージェネレーション，ガス
圧送用ポンプに用いる内燃機関は，自動車のごとく間欠
的に運転するものではなく，常時運転し続けるものだか
らである。
【０００３】上記スパークプラグ９０は，図７に示すご
とく絶縁碍子４の貫通孔４１内に抵抗体６９を介在させ
ている。上記絶縁碍子４は，一方に中心電極２，低融点
ガラス７０，及び導電性焼結物７１を，他方に端子電極
２１を配置しており，上記抵抗体６９は上記端子電極２
１との間に介在するスプリング２３により固定されてい
る。また，該絶縁碍子４を保持するハウジング５には接
地電極３，及び内燃機関に螺着するための取付ねじ部５
１が設けられている。また，上記中心電極２と接地電極
３との間には火花ギャップＧを有している。
とく絶縁碍子４の貫通孔４１内に抵抗体６９を介在させ
ている。上記絶縁碍子４は，一方に中心電極２，低融点
ガラス７０，及び導電性焼結物７１を，他方に端子電極
２１を配置しており，上記抵抗体６９は上記端子電極２
１との間に介在するスプリング２３により固定されてい
る。また，該絶縁碍子４を保持するハウジング５には接
地電極３，及び内燃機関に螺着するための取付ねじ部５
１が設けられている。また，上記中心電極２と接地電極
３との間には火花ギャップＧを有している。
【０００４】上記スパークプラグ９０の長寿命を確保す
るためには，火花放電ギャップＧの拡大を抑制し，火花
放電に必要な要求電圧の上昇を抑制しなければならな
い。上記ギャップ拡大の抑制のため，図７に示すごと
く，耐消耗性に優れた貴金属材料又はその合金材料から
なる貴金属チップ２８が放電部材として使用されてい
る。
るためには，火花放電ギャップＧの拡大を抑制し，火花
放電に必要な要求電圧の上昇を抑制しなければならな
い。上記ギャップ拡大の抑制のため，図７に示すごと
く，耐消耗性に優れた貴金属材料又はその合金材料から
なる貴金属チップ２８が放電部材として使用されてい
る。
【０００５】しかし，近年の大型ガスエンジンにおいて
は，特に燃費向上，排ガス低減のために燃焼効率の向
上，高圧縮，かつリンバーンによる運転が図られてい
る。そのため，スパークプラグ９０に対しては要求電圧
の上昇，熱負荷及び点火エネルギーの増大等，より厳し
い使用環境が強いられることとなっている。
は，特に燃費向上，排ガス低減のために燃焼効率の向
上，高圧縮，かつリンバーンによる運転が図られてい
る。そのため，スパークプラグ９０に対しては要求電圧
の上昇，熱負荷及び点火エネルギーの増大等，より厳し
い使用環境が強いられることとなっている。
【０００６】ところで，一般にスパークプラグにおいて
は，火花放電に起因する電波雑音を低減するために，絶
縁碍子の貫通孔内部には抵抗体が挿入されている。そし
て，該抵抗体は，その電波防止性能を充分に発揮させる
ため，火花ギャップに対しできるだけ近い位置に配さて
いる。
は，火花放電に起因する電波雑音を低減するために，絶
縁碍子の貫通孔内部には抵抗体が挿入されている。そし
て，該抵抗体は，その電波防止性能を充分に発揮させる
ため，火花ギャップに対しできるだけ近い位置に配さて
いる。
【０００７】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のス
パークプラグ９０には以下のような問題がある。即ち，
スパークプラグ９０は，上述のごとく大型ガスエンジン
に特有の，厳しい使用環境下で使用される。そのため，
抵抗体成分が部分的に焼損し抵抗値上昇を引き起こす。
その結果，場合によっては，エンジン失火に至ることも
ある。
パークプラグ９０には以下のような問題がある。即ち，
スパークプラグ９０は，上述のごとく大型ガスエンジン
に特有の，厳しい使用環境下で使用される。そのため，
抵抗体成分が部分的に焼損し抵抗値上昇を引き起こす。
その結果，場合によっては，エンジン失火に至ることも
ある。
【０００８】例えば，現在大型ガスエンジンに採用され
ているスパークプラグ９０には，抵抗体６９として，予
め抵抗粉末を焼成し固めたソリッド抵抗体を使用してい
るものがある。該ソリッド抵抗体は，常温にて碍子内部
へ挿入され，スプリング２３と端子電極２１とにより固
定されている。
ているスパークプラグ９０には，抵抗体６９として，予
め抵抗粉末を焼成し固めたソリッド抵抗体を使用してい
るものがある。該ソリッド抵抗体は，常温にて碍子内部
へ挿入され，スプリング２３と端子電極２１とにより固
定されている。
【０００９】この場合，上述の厳しい使用環境下では，
上記抵抗体６９の両端部に配置される導電性焼結物７１
及びスプリング４１との両接触部における接触抵抗が徐
々に上昇する。その結果抵抗体６９が焼損し，エンジン
が失火しやすい。或いは，中心電極２と碍子の貫通孔４
１との間隙から伝わる高圧力のガスにより，シール性が
劣化しやすいという問題を生ずる。
上記抵抗体６９の両端部に配置される導電性焼結物７１
及びスプリング４１との両接触部における接触抵抗が徐
々に上昇する。その結果抵抗体６９が焼損し，エンジン
が失火しやすい。或いは，中心電極２と碍子の貫通孔４
１との間隙から伝わる高圧力のガスにより，シール性が
劣化しやすいという問題を生ずる。
【００１０】そこで，他の抵抗体として，硼珪酸系ガラ
ス，ジルコニア，カーボンブラック等の，ガラス粉末−
セラミック粉末−カーボン系の抵抗材料を，高温炉中で
溶着し，円柱状に成形したものもある。しかし，この円
柱成形体を用いる場合でも，抵抗体が火花ギャップに近
い位置に配置された場合には，燃焼室から受ける熱によ
り長時間高温に晒されるため，抵抗値が上昇し，エンジ
ン失火に至るという問題がある。
ス，ジルコニア，カーボンブラック等の，ガラス粉末−
セラミック粉末−カーボン系の抵抗材料を，高温炉中で
溶着し，円柱状に成形したものもある。しかし，この円
柱成形体を用いる場合でも，抵抗体が火花ギャップに近
い位置に配置された場合には，燃焼室から受ける熱によ
り長時間高温に晒されるため，抵抗値が上昇し，エンジ
ン失火に至るという問題がある。
【００１１】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，抵抗体の性能を長期間安定的に維持する
ことができ，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを
提供しようとするものである。
されたもので，抵抗体の性能を長期間安定的に維持する
ことができ，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを
提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，絶縁碍子の貫通
孔内に抵抗体を介在させて，一方に中心電極を，他方に
端子電極を配置してなる上記絶縁碍子と，該絶縁碍子を
保持するハウジングと，該ハウジングに設けられた接地
電極とよりなり，また上記ハウジングには内燃機関に螺
着するための取付ねじ部を有し，上記中心電極と接地電
極との間には火花ギャップを有してなる内燃機関用のス
パークプラグにおいて，上記抵抗体は，抵抗材料を溶着
させてなる溶着柱状抵抗体を用いてなり，かつ，上記絶
縁碍子における上記中心電極を配置した側の碍子先端面
から，上記溶着柱状抵抗体における中心電極側の抵抗体
先端面までの先端間距離をＴｍｍ，上記絶縁碍子の碍子
脚部の長さをＫｍｍとしたとき，Ｔ≧１．５Ｋの関係を
有していることを特徴とする内燃機関用のスパークプラ
グにある。
孔内に抵抗体を介在させて，一方に中心電極を，他方に
端子電極を配置してなる上記絶縁碍子と，該絶縁碍子を
保持するハウジングと，該ハウジングに設けられた接地
電極とよりなり，また上記ハウジングには内燃機関に螺
着するための取付ねじ部を有し，上記中心電極と接地電
極との間には火花ギャップを有してなる内燃機関用のス
パークプラグにおいて，上記抵抗体は，抵抗材料を溶着
させてなる溶着柱状抵抗体を用いてなり，かつ，上記絶
縁碍子における上記中心電極を配置した側の碍子先端面
から，上記溶着柱状抵抗体における中心電極側の抵抗体
先端面までの先端間距離をＴｍｍ，上記絶縁碍子の碍子
脚部の長さをＫｍｍとしたとき，Ｔ≧１．５Ｋの関係を
有していることを特徴とする内燃機関用のスパークプラ
グにある。
【００１３】本発明において最も注目すべき点は，上記
絶縁碍子における上記碍子先端面から，上記溶着柱状抵
抗体における抵抗体先端面までの先端間距離をＴｍｍ，
上記絶縁碍子の碍子脚部の長さをＫｍｍとしたとき，Ｔ
≧１．５Ｋの関係を有していることにある。
絶縁碍子における上記碍子先端面から，上記溶着柱状抵
抗体における抵抗体先端面までの先端間距離をＴｍｍ，
上記絶縁碍子の碍子脚部の長さをＫｍｍとしたとき，Ｔ
≧１．５Ｋの関係を有していることにある。
【００１４】上記において，Ｔが１．５Ｋ未満の場合に
は，内燃機関の燃焼室内の熱が上記碍子脚部に伝わって
溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールとの接触部に
おける温度が高温となり，抵抗値の上昇，抵抗体の焼
損，エンジン失火となるおそれがある。なお，Ｔの上限
は，雑音防止性能の点からＫの３倍未満とすることが好
ましい。
は，内燃機関の燃焼室内の熱が上記碍子脚部に伝わって
溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールとの接触部に
おける温度が高温となり，抵抗値の上昇，抵抗体の焼
損，エンジン失火となるおそれがある。なお，Ｔの上限
は，雑音防止性能の点からＫの３倍未満とすることが好
ましい。
【００１５】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上記碍子先端面から抵抗体先端面ま
での先端間距離Ｔが，上記碍子脚部の長さＫの１．５倍
以上となるように溶着柱状抵抗体を設置してある。その
ため，中心電極先端部の温度が，例えば７００℃という
高温になって，その熱が上記碍子脚部に伝わっても，該
碍子脚部の先端から溶着柱状抵抗体までの上記先端間距
離Ｔが大きいので，溶着柱状抵抗体と中心電極との接触
部における温度は高温とならない。
本発明においては，上記碍子先端面から抵抗体先端面ま
での先端間距離Ｔが，上記碍子脚部の長さＫの１．５倍
以上となるように溶着柱状抵抗体を設置してある。その
ため，中心電極先端部の温度が，例えば７００℃という
高温になって，その熱が上記碍子脚部に伝わっても，該
碍子脚部の先端から溶着柱状抵抗体までの上記先端間距
離Ｔが大きいので，溶着柱状抵抗体と中心電極との接触
部における温度は高温とならない。
【００１６】即ち，燃焼室内において，上記絶縁碍子の
碍子脚部に伝わる熱は，上記碍子脚部の先端において最
も高温度である。そして，本発明においては，この碍子
脚部の碍子先端面から抵抗体先端面までの先端間距離Ｔ
を，上記碍子脚部の長さＫの１．５倍以上としてある。
つまり，溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールとの
接触部は，碍子脚部の付け根よりも更に奥の方に位置し
ている。
碍子脚部に伝わる熱は，上記碍子脚部の先端において最
も高温度である。そして，本発明においては，この碍子
脚部の碍子先端面から抵抗体先端面までの先端間距離Ｔ
を，上記碍子脚部の長さＫの１．５倍以上としてある。
つまり，溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールとの
接触部は，碍子脚部の付け根よりも更に奥の方に位置し
ている。
【００１７】そのため，内燃機関における高温度の燃焼
熱が，上記溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールの
接触部に直接伝わらず，この接触部の温度は低くなる。
それ故，上記接触部における接触抵抗の上昇を抑制する
ことができ，溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシール
との接触状態も安定に維持でき，抵抗体の焼損，エンジ
ン失火のおそれもない。
熱が，上記溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシールの
接触部に直接伝わらず，この接触部の温度は低くなる。
それ故，上記接触部における接触抵抗の上昇を抑制する
ことができ，溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシール
との接触状態も安定に維持でき，抵抗体の焼損，エンジ
ン失火のおそれもない。
【００１８】また，本発明においては，抵抗体として，
上記のごとき溶着柱状抵抗体を用いている。そのため，
抵抗体は，高温耐火性に優れ，中心電極側ガラスシール
との接触状態も良好に維持される。更に，上記溶着柱状
抵抗体を用いることにより，燃焼ガスの圧力が高くなっ
た場合でも，気密性を保持することができ，信頼性に優
れたスパークプラグを得ることができる。即ち，上記溶
着柱状抵抗体及びそれと同時に溶着される銅ガラスによ
りシールされているので，絶縁碍子の貫通孔を気密性良
くシールすることができる。従って，本発明によれば，
抵抗体の性能を長期間安定的に維持することができ，長
寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供することが
できる。
上記のごとき溶着柱状抵抗体を用いている。そのため，
抵抗体は，高温耐火性に優れ，中心電極側ガラスシール
との接触状態も良好に維持される。更に，上記溶着柱状
抵抗体を用いることにより，燃焼ガスの圧力が高くなっ
た場合でも，気密性を保持することができ，信頼性に優
れたスパークプラグを得ることができる。即ち，上記溶
着柱状抵抗体及びそれと同時に溶着される銅ガラスによ
りシールされているので，絶縁碍子の貫通孔を気密性良
くシールすることができる。従って，本発明によれば，
抵抗体の性能を長期間安定的に維持することができ，長
寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供することが
できる。
【００１９】次に，請求項２の発明のように，上記ハウ
ジングは，そのねじ部の直径が１８ｍｍ以上，そのねじ
リーチ部は１２ｍｍ以上であり，かつ上記絶縁碍子の碍
子頭部の直径は１２．５ｍｍ以上，また絶縁碍子の頭部
長さは４０ｍｍ以上であることが好ましい。この場合に
は，特にコージェネレーション，ガス圧送用ポンプとい
った大型ガスエンジン用のスパークプラグにおいて，本
発明の効果がより一層発揮される。
ジングは，そのねじ部の直径が１８ｍｍ以上，そのねじ
リーチ部は１２ｍｍ以上であり，かつ上記絶縁碍子の碍
子頭部の直径は１２．５ｍｍ以上，また絶縁碍子の頭部
長さは４０ｍｍ以上であることが好ましい。この場合に
は，特にコージェネレーション，ガス圧送用ポンプとい
った大型ガスエンジン用のスパークプラグにおいて，本
発明の効果がより一層発揮される。
【００２０】次に，請求項３の発明のように，上記溶着
柱状抵抗体は，カーボン系抵抗材料とセラミック粉末と
ガラス粉末との混合物を高温下において溶着させたもの
であることが好ましい。この場合には，上記抵抗体は更
に高温耐火性に優れ，中心電極との接触状態も良好に維
持される。なお，上記カーボン系材料としては，カーボ
ンブラック等を，セラミック粉末としては，ジルコニア
等を用いる。ガラス粉末としては，硼珪酸系ガラス等を
用いる。
柱状抵抗体は，カーボン系抵抗材料とセラミック粉末と
ガラス粉末との混合物を高温下において溶着させたもの
であることが好ましい。この場合には，上記抵抗体は更
に高温耐火性に優れ，中心電極との接触状態も良好に維
持される。なお，上記カーボン系材料としては，カーボ
ンブラック等を，セラミック粉末としては，ジルコニア
等を用いる。ガラス粉末としては，硼珪酸系ガラス等を
用いる。
【００２１】次に，請求項４の発明のように，上記溶着
柱状抵抗体における碍子頭部側の碍子頭部側先端面は，
上記ハウジングにおける上記碍子頭部側のハウジング先
端部よりも中心電極側にあることが好ましい。これによ
り，上記ハウジングのシールド部分により，電界強度を
効果的に抑制できる。上記碍子頭部側先端面が上記ハウ
ジングにおける上記碍子頭部側のハウジング先端部より
も中心電極側にない場合には，上記電界強度の抑制効果
が低下し，ノイズ強度が大きくなるおそれがある。
柱状抵抗体における碍子頭部側の碍子頭部側先端面は，
上記ハウジングにおける上記碍子頭部側のハウジング先
端部よりも中心電極側にあることが好ましい。これによ
り，上記ハウジングのシールド部分により，電界強度を
効果的に抑制できる。上記碍子頭部側先端面が上記ハウ
ジングにおける上記碍子頭部側のハウジング先端部より
も中心電極側にない場合には，上記電界強度の抑制効果
が低下し，ノイズ強度が大きくなるおそれがある。
【００２２】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例１にかかる内燃機関用のスパークプ
ラグにつき，図１，図２を用いて説明する。本例のスパ
ークプラグ１０は，図１に示すごとく，絶縁碍子４と，
該絶縁碍子４を保持するハウジング５と，該ハウジング
５に設けられた接地電極３とよりなる。そして，上記絶
縁碍子４の貫通孔４１内には，抵抗材料を溶着させてな
る溶着柱状抵抗体６及びその両端にそれぞれ銅ガラスを
溶着させた端子電極側ガラスシール８１及び中心電極側
ガラスシール８２を介在させ，一方に中心電極２を，他
方に端子電極２１を配置している。また，上記ハウジン
グ５は，内燃機関のエンジンブロックに螺着するための
取付ねじ部５１を有しており，上記中心電極２と接地電
極３との間には火花ギャップＧを有している。
ラグにつき，図１，図２を用いて説明する。本例のスパ
ークプラグ１０は，図１に示すごとく，絶縁碍子４と，
該絶縁碍子４を保持するハウジング５と，該ハウジング
５に設けられた接地電極３とよりなる。そして，上記絶
縁碍子４の貫通孔４１内には，抵抗材料を溶着させてな
る溶着柱状抵抗体６及びその両端にそれぞれ銅ガラスを
溶着させた端子電極側ガラスシール８１及び中心電極側
ガラスシール８２を介在させ，一方に中心電極２を，他
方に端子電極２１を配置している。また，上記ハウジン
グ５は，内燃機関のエンジンブロックに螺着するための
取付ねじ部５１を有しており，上記中心電極２と接地電
極３との間には火花ギャップＧを有している。
【００２３】そして，図１，図２に示すごとく，上記絶
縁碍子４における上記中心電極２を配置した側の碍子先
端面４４から，上記溶着柱状抵抗体６における中心電極
側の抵抗体先端面６１までの先端間距離をＴｍｍ，上記
絶縁碍子４の碍子脚部４５の長さをＫｍｍとしたとき，
Ｔ≧１．５Ｋの関係を有している。上記碍子脚部４５の
長さＫは，碍子先端面４４から碍子下部直線部分の端部
４６までの長さである。また，上記溶着柱状抵抗体６に
おける碍子頭部側の碍子頭部側先端面６２は，上記ハウ
ジング５における上記碍子頭部側のハウジング先端部５
２よりも中心電極側にある。
縁碍子４における上記中心電極２を配置した側の碍子先
端面４４から，上記溶着柱状抵抗体６における中心電極
側の抵抗体先端面６１までの先端間距離をＴｍｍ，上記
絶縁碍子４の碍子脚部４５の長さをＫｍｍとしたとき，
Ｔ≧１．５Ｋの関係を有している。上記碍子脚部４５の
長さＫは，碍子先端面４４から碍子下部直線部分の端部
４６までの長さである。また，上記溶着柱状抵抗体６に
おける碍子頭部側の碍子頭部側先端面６２は，上記ハウ
ジング５における上記碍子頭部側のハウジング先端部５
２よりも中心電極側にある。
【００２４】また，上記スパークプラグ１０は通常のス
パークプラグに比べて大きい形状を有している。即ち，
本例のスパークプラグ１０において，ハウジング５の取
付ねじ部５１の直径は１８ｍｍ，ねじリーチは２０．６
ｍｍである。また，碍子頭部４２の直径は１４ｍｍ，長
さは５４ｍｍである。なお，上記溶着柱状抵抗体６は，
カーボン系抵抗材料としてのカーボンブラックと，セラ
ミック粉末としてのジルコニアと，ガラス粉末としての
硼珪酸系ガラスとの混合物を８７０℃の高温下におい
て，直径５ｍｍ，長さ１０ｍｍの円柱状に溶着させたも
のである。また，図１に示すごとく，本例におけるスパ
ークプラグ１０は，従来のスパークプラグと異なり，碍
子頭部４２の外周にコルゲーションのない平坦面を有し
ている（図７と比較）。なお，絶縁碍子４とハウジング
５のかしめ部分には，該かしめ部分を封止するための，
封止材としてのリング５５とタルク５６を介在させてあ
る（図２）
パークプラグに比べて大きい形状を有している。即ち，
本例のスパークプラグ１０において，ハウジング５の取
付ねじ部５１の直径は１８ｍｍ，ねじリーチは２０．６
ｍｍである。また，碍子頭部４２の直径は１４ｍｍ，長
さは５４ｍｍである。なお，上記溶着柱状抵抗体６は，
カーボン系抵抗材料としてのカーボンブラックと，セラ
ミック粉末としてのジルコニアと，ガラス粉末としての
硼珪酸系ガラスとの混合物を８７０℃の高温下におい
て，直径５ｍｍ，長さ１０ｍｍの円柱状に溶着させたも
のである。また，図１に示すごとく，本例におけるスパ
ークプラグ１０は，従来のスパークプラグと異なり，碍
子頭部４２の外周にコルゲーションのない平坦面を有し
ている（図７と比較）。なお，絶縁碍子４とハウジング
５のかしめ部分には，該かしめ部分を封止するための，
封止材としてのリング５５とタルク５６を介在させてあ
る（図２）
【００２５】次に作用効果につき述べる。本発明におい
ては，上記碍子先端面４４から抵抗体先端面６１までの
先端間距離Ｔが，上記碍子脚部４５の長さＫの１．５倍
以上の位置となるように，溶着柱状抵抗体６を設置して
ある。そのため，中心電極先端部２９が７００℃という
高温になって，その熱が上記碍子脚部４５に伝わって
も，上記先端間距離Ｔが大きいので，溶着柱状抵抗体６
と中心電極２との接触部７における温度は高温とならな
い。
ては，上記碍子先端面４４から抵抗体先端面６１までの
先端間距離Ｔが，上記碍子脚部４５の長さＫの１．５倍
以上の位置となるように，溶着柱状抵抗体６を設置して
ある。そのため，中心電極先端部２９が７００℃という
高温になって，その熱が上記碍子脚部４５に伝わって
も，上記先端間距離Ｔが大きいので，溶着柱状抵抗体６
と中心電極２との接触部７における温度は高温とならな
い。
【００２６】即ち，燃焼室内において，上記絶縁碍子４
の碍子脚部４５に伝わる熱は，上記碍子脚部４５先端部
において最も高温度である。本例においては，上記先端
間距離Ｔを，上記碍子脚部４５の長さＫよりも１．５倍
として，溶着柱状抵抗体６と中心電極側ガラスシール８
２との接触部７を，碍子脚部４５の付け根４６よりも更
に奥の方に位置している。
の碍子脚部４５に伝わる熱は，上記碍子脚部４５先端部
において最も高温度である。本例においては，上記先端
間距離Ｔを，上記碍子脚部４５の長さＫよりも１．５倍
として，溶着柱状抵抗体６と中心電極側ガラスシール８
２との接触部７を，碍子脚部４５の付け根４６よりも更
に奥の方に位置している。
【００２７】そのため，内燃機関における高温度の燃焼
熱が，上記溶着柱状抵抗体６と中心電極側ガラスシール
８２の接触部７に直接伝わらず，この接触部７の温度は
低くなる。それ故，上記接触部７における接触抵抗の上
昇を抑制することができ，溶着柱状抵抗体６と中心電極
側ガラスシール８２との接触状態も安定に維持でき，抵
抗体の焼損，エンジン失火のおそれもない。
熱が，上記溶着柱状抵抗体６と中心電極側ガラスシール
８２の接触部７に直接伝わらず，この接触部７の温度は
低くなる。それ故，上記接触部７における接触抵抗の上
昇を抑制することができ，溶着柱状抵抗体６と中心電極
側ガラスシール８２との接触状態も安定に維持でき，抵
抗体の焼損，エンジン失火のおそれもない。
【００２８】また，本例においては，上記カーボン系抵
抗材料等を用いた上記溶着柱状抵抗体６を用いている。
そのため，抵抗体６は，高温耐火性に優れ，中心電極側
ガラスシール８２との接触状態も良好に維持される。ま
た，溶着柱状抵抗体６，端子電極側ガラスシール８１及
び中心電極側ガラスシール８２を用いているので，絶縁
碍子４の貫通孔を気密性良くシールすることができる。
抗材料等を用いた上記溶着柱状抵抗体６を用いている。
そのため，抵抗体６は，高温耐火性に優れ，中心電極側
ガラスシール８２との接触状態も良好に維持される。ま
た，溶着柱状抵抗体６，端子電極側ガラスシール８１及
び中心電極側ガラスシール８２を用いているので，絶縁
碍子４の貫通孔を気密性良くシールすることができる。
【００２９】また，上記溶着柱状抵抗体６における碍子
頭部側先端面６２は，上記ハウジング５における上記碍
子頭部側のハウジング先端部５２よりも中心電極側にあ
る。そのため，上記ハウジング５のシールド部分によ
り，電界強度を効果的に抑制できる。従って，本発明に
よれば，抵抗体の性能を長期間安定的に維持することが
でき，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供す
ることができる。
頭部側先端面６２は，上記ハウジング５における上記碍
子頭部側のハウジング先端部５２よりも中心電極側にあ
る。そのため，上記ハウジング５のシールド部分によ
り，電界強度を効果的に抑制できる。従って，本発明に
よれば，抵抗体の性能を長期間安定的に維持することが
でき，長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供す
ることができる。
【００３０】なお，上記スパークプラグ１０の碍子頭部
４２はコルゲーションの無い平坦面を有している。その
ため，上記絶縁碍子４の径方向に対する強度が向上し，
焼成時における絶縁碍子４の曲りも抑制される。
４２はコルゲーションの無い平坦面を有している。その
ため，上記絶縁碍子４の径方向に対する強度が向上し，
焼成時における絶縁碍子４の曲りも抑制される。
【００３１】実施形態例２ 本例においては，図３に示すごとく，上記先端間距離Ｔ
と，上記溶着柱状抵抗体６の中心電極側ガラスシール８
２との接触部７（図１，図２）における温度との関係を
測定した。即ち，上記碍子脚部の長さＫを一定（Ｋ＝７
ｍｍ）とし，Ｔの異なる種々の絶縁碍子を用いたスパー
クプラグについて評価を行った。その他の構造は，実施
形態例１と同様である。
と，上記溶着柱状抵抗体６の中心電極側ガラスシール８
２との接触部７（図１，図２）における温度との関係を
測定した。即ち，上記碍子脚部の長さＫを一定（Ｋ＝７
ｍｍ）とし，Ｔの異なる種々の絶縁碍子を用いたスパー
クプラグについて評価を行った。その他の構造は，実施
形態例１と同様である。
【００３２】評価に当っては，天然ガスを燃料とする，
４０Ｌ，４サイクル，８気筒の大型ガスエンジンを使用
した。その運転条件は，エンジン回転数１８００ｒｐｍ
にて行った。
４０Ｌ，４サイクル，８気筒の大型ガスエンジンを使用
した。その運転条件は，エンジン回転数１８００ｒｐｍ
にて行った。
【００３３】上記測定の結果を，図３に示す。同図よ
り，Ｔが大きいほど上記溶着柱状抵抗体の中心電極側ガ
ラスシール８２との接触部７における温度は低いことが
分かる。
り，Ｔが大きいほど上記溶着柱状抵抗体の中心電極側ガ
ラスシール８２との接触部７における温度は低いことが
分かる。
【００３４】実施形態例３ 本例においては，図４に示すごとく，従来のソリッド抵
抗体を内臓したスパークプラグ（自社試作品）と，本発
明にかかる溶着柱状抵抗体を内臓したスパークプラグに
おける，上記溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシール
８２との接触部７における，接触抵抗について比較し
た。その他の構造は，実施形態例１と同様である。
抗体を内臓したスパークプラグ（自社試作品）と，本発
明にかかる溶着柱状抵抗体を内臓したスパークプラグに
おける，上記溶着柱状抵抗体と中心電極側ガラスシール
８２との接触部７における，接触抵抗について比較し
た。その他の構造は，実施形態例１と同様である。
【００３５】評価に当っては，実施形態例２と同じエン
ジンを使用した。その運転条件は，エンジン回転数１８
００ｒｐｍにて行った。上記条件の下，運転時間に対す
る上記両スパークプラグの上記接触抵抗値変化率を測定
した。なお，上記接触抵抗値変化率とは，初期抵抗値を
Ｒ0，運転後抵抗値をＲ1としたとき｛（Ｒ1−Ｒ0）／Ｒ
0｝×１００の値である。上記抵抗値とは，中心電極先
端部２９と端子電極２１との間の抵抗値である。上記抵
抗値Ｒ0，Ｒ1を，上記両者間の抵抗値について測定する
こととしたのは，図５に示すごとく，上記接触部７の抵
抗値は，上記両者間の抵抗値を測定しても略同一の結果
が得られるためである。
ジンを使用した。その運転条件は，エンジン回転数１８
００ｒｐｍにて行った。上記条件の下，運転時間に対す
る上記両スパークプラグの上記接触抵抗値変化率を測定
した。なお，上記接触抵抗値変化率とは，初期抵抗値を
Ｒ0，運転後抵抗値をＲ1としたとき｛（Ｒ1−Ｒ0）／Ｒ
0｝×１００の値である。上記抵抗値とは，中心電極先
端部２９と端子電極２１との間の抵抗値である。上記抵
抗値Ｒ0，Ｒ1を，上記両者間の抵抗値について測定する
こととしたのは，図５に示すごとく，上記接触部７の抵
抗値は，上記両者間の抵抗値を測定しても略同一の結果
が得られるためである。
【００３６】上記測定の結果を，図４に示す。同図よ
り，上記両スパークプラグの上記接触抵抗値変化率に，
顕著な差があることが分かる。即ち，ソリッド抵抗体内
臓プラグにおける上記接触抵抗値変化率は，運転時間と
共に急激に上昇し，３０００時間経過時には，１０4％
となり，エンジン失火発生の可能性が出てくる。一方，
溶着柱状抵抗体内臓プラグにおける上記接触抵抗は，目
標寿命である運転時間４０００時間を超えても特に上昇
していない。但し，上記目標寿命はガスエンジンメーカ
ーからの要求を基に定めた値である。
り，上記両スパークプラグの上記接触抵抗値変化率に，
顕著な差があることが分かる。即ち，ソリッド抵抗体内
臓プラグにおける上記接触抵抗値変化率は，運転時間と
共に急激に上昇し，３０００時間経過時には，１０4％
となり，エンジン失火発生の可能性が出てくる。一方，
溶着柱状抵抗体内臓プラグにおける上記接触抵抗は，目
標寿命である運転時間４０００時間を超えても特に上昇
していない。但し，上記目標寿命はガスエンジンメーカ
ーからの要求を基に定めた値である。
【００３７】以上の結果は，以下の理由によるものと考
えられる。即ち，従来のソリッド抵抗体の場合には，該
ソリッド抵抗体と中心電極との接触は固体同士の接触で
あるため接触抵抗が大きく，微小なスパークが発生す
る。この微小なスパークにより，上記ソリッド抵抗体の
炭素成分が焼損する。そのため，上記ソリッド抵抗体の
抵抗値が更に上昇する。これに対し，上記溶着柱状抵抗
体の場合には，中心電極との接触部はガラス成分により
密着しており，接触抵抗が極めて小さい。そのため，中
心電極と溶着柱状抵抗体との間におけるスパークの発生
が抑制され，長時間にわたり接触抵抗の変化が生じな
い。
えられる。即ち，従来のソリッド抵抗体の場合には，該
ソリッド抵抗体と中心電極との接触は固体同士の接触で
あるため接触抵抗が大きく，微小なスパークが発生す
る。この微小なスパークにより，上記ソリッド抵抗体の
炭素成分が焼損する。そのため，上記ソリッド抵抗体の
抵抗値が更に上昇する。これに対し，上記溶着柱状抵抗
体の場合には，中心電極との接触部はガラス成分により
密着しており，接触抵抗が極めて小さい。そのため，中
心電極と溶着柱状抵抗体との間におけるスパークの発生
が抑制され，長時間にわたり接触抵抗の変化が生じな
い。
【００３８】実施形態例４ 本例においては，図６に示すごとく，上記スパークプラ
グの碍子先端面から抵抗体先端面までの先端間距離Ｔ
と，上記絶縁碍子の碍子脚部の長さＫとの比Ｔ／Ｋによ
る，上記溶着柱状抵抗体と中心電極の接触部における接
触抵抗値変化率について測定した。
グの碍子先端面から抵抗体先端面までの先端間距離Ｔ
と，上記絶縁碍子の碍子脚部の長さＫとの比Ｔ／Ｋによ
る，上記溶着柱状抵抗体と中心電極の接触部における接
触抵抗値変化率について測定した。
【００３９】評価に当っては，実施形態例３と同じエン
ジン，運転条件にて行った。上記条件の下，Ｔ／Ｋ＝
１．０，１．２，１．３５，１．５，２．０のスパーク
プラグについて測定した。
ジン，運転条件にて行った。上記条件の下，Ｔ／Ｋ＝
１．０，１．２，１．３５，１．５，２．０のスパーク
プラグについて測定した。
【００４０】上記測定の結果を，図６に示す。同図よ
り，Ｔ／Ｋが大きいほど，上記接触抵抗値変化率の上昇
は少ないことが分かる。そして，目標寿命である４００
０時間経過時に，エンジン失火のおそれのある接触抵抗
値変化率１０4％未満を保つためには，Ｔ／Ｋが１．５
以上であれば問題ないことが分かる。
り，Ｔ／Ｋが大きいほど，上記接触抵抗値変化率の上昇
は少ないことが分かる。そして，目標寿命である４００
０時間経過時に，エンジン失火のおそれのある接触抵抗
値変化率１０4％未満を保つためには，Ｔ／Ｋが１．５
以上であれば問題ないことが分かる。
【図１】実施形態例１にかかる，内燃機関用のスパーク
プラグの一部断面正面図。
プラグの一部断面正面図。
【図２】実施形態例１にかかる，スパークプラグの溶着
柱状抵抗体付近の一部断面正面図。
柱状抵抗体付近の一部断面正面図。
【図３】実施形態例２にかかる，先端間距離Ｔと，溶着
柱状抵抗体の中心電極との接触部における温度との関係
を示す線図。
柱状抵抗体の中心電極との接触部における温度との関係
を示す線図。
【図４】実施形態例３にかかる，各種抵抗体と中心電極
との接触部における，接触抵抗値変化率を示す線図。
との接触部における，接触抵抗値変化率を示す線図。
【図５】実施形態例３にかかる，エンジン運転前と運転
後における，溶着柱状抵抗体の位置による中心電極先端
部との間の抵抗値の変化を示す線図。
後における，溶着柱状抵抗体の位置による中心電極先端
部との間の抵抗値の変化を示す線図。
【図６】実施形態例４にかかる，溶着柱状抵抗体と中心
電極との接触部における，Ｔ／Ｋを変化させたときの，
接触抵抗値変化率を示す線図。
電極との接触部における，Ｔ／Ｋを変化させたときの，
接触抵抗値変化率を示す線図。
【図７】従来例にかかる，内燃機関用のスパークプラグ
の一部断面正面図。
の一部断面正面図。
１０．．．スパークプラグ， ２．．．中心電極， ２９．．．中心電極先端部 ３．．．接地電極， ４．．．絶縁碍子， ４２．．．碍子頭部， ４５．．．碍子脚部， ５．．．ハウジング， ６．．．溶着柱状抵抗体， ７．．．接触部， ８１．．．端子電極側ガラスシール， ８２．．．中心電極側ガラスシール，
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁碍子の貫通孔内に抵抗体を介在させ
て，一方に中心電極を，他方に端子電極を配置してなる
上記絶縁碍子と，該絶縁碍子を保持するハウジングと，
該ハウジングに設けられた接地電極とよりなり，また上
記ハウジングには内燃機関に螺着するための取付ねじ部
を有し，上記中心電極と接地電極との間には火花ギャッ
プを有してなる内燃機関用のスパークプラグにおいて，
上記抵抗体は，抵抗材料を溶着させてなる溶着柱状抵抗
体を用いてなり，かつ，上記絶縁碍子における上記中心
電極を配置した側の碍子先端面から，上記溶着柱状抵抗
体における中心電極側の抵抗体先端面までの先端間距離
をＴｍｍ，上記絶縁碍子の碍子脚部の長さをＫｍｍとし
たとき，Ｔ≧１．５Ｋの関係を有していることを特徴と
する内燃機関用のスパークプラグ。 - 【請求項２】 請求項１の発明において，上記ハウジン
グは，そのねじ部の直径が１８ｍｍ以上，そのねじリー
チ部は１２ｍｍ以上であり，かつ上記絶縁碍子の碍子頭
部の直径は１２．５ｍｍ以上，また絶縁碍子の頭部長さ
は４０ｍｍ以上であることを特徴とする内燃機関用のス
パークプラグ。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記溶着柱状
抵抗体は，カーボン系抵抗材料とセラミック粉末とガラ
ス粉末との混合物を高温下において溶着させたものであ
ることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
上記溶着柱状抵抗体における碍子頭部側の碍子頭部側先
端面は，上記ハウジングにおける上記碍子頭部側のハウ
ジング先端部よりも中心電極側にあることを特徴とする
内燃機関用のスパークプラグ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10314919A JPH11260531A (ja) | 1998-01-09 | 1998-11-05 | 内燃機関用のスパークプラグ |
| US09/207,661 US6130498A (en) | 1997-12-26 | 1998-12-09 | Spark plug with specific measured parameters |
| DE19860102A DE19860102A1 (de) | 1997-12-26 | 1998-12-23 | Zündkerze für Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1500998 | 1998-01-09 | ||
| JP10-15009 | 1998-01-09 | ||
| JP10314919A JPH11260531A (ja) | 1998-01-09 | 1998-11-05 | 内燃機関用のスパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260531A true JPH11260531A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=26351068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10314919A Pending JPH11260531A (ja) | 1997-12-26 | 1998-11-05 | 内燃機関用のスパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11260531A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198156A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Denso Corp | スパークプラグの製造方法 |
| JP2007122879A (ja) * | 2004-10-12 | 2007-05-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05152053A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関用スパークプラグ |
| JPH0945458A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 抵抗入りプラグ |
| JPH09106879A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Denso Corp | 内燃機関用スパークプラグ |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP10314919A patent/JPH11260531A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05152053A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関用スパークプラグ |
| JPH0945458A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 抵抗入りプラグ |
| JPH09106879A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Denso Corp | 内燃機関用スパークプラグ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198156A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Denso Corp | スパークプラグの製造方法 |
| JP2007122879A (ja) * | 2004-10-12 | 2007-05-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060713 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061226 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070221 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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