JPS5936390B2 - 内燃機関用スパ−クプラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として、電極の耐消耗性および着火性を改
良させることを目的とした内燃機関用スパークプラグ（
以下スパークプラグと呼ぶ）に関するものである。

スパークプラグの耐消耗性、着火性の向上を狙ったスパ
ークプラグは第１図に示す如く、中心電極２の先端に貴
金属が使用されている。

即ち、中心電極２の先端に径が２５ｍｍ、長さが０．５
朋程度の台座１ａを持ち、径が１ ｍｍ、長さが１．５
ｍｍ程度の貴金属チップ１が係合されている。

上記公知のスパークプラグは、電極消耗に関与しない不
必要なところまで、多くの貴金属を使用しており、従っ
て高価格になるという問題がある。

具体的に述べると、第１図に示すスパークプラグは、中
心電極２の本体に貴金属チップ１を接合するために、台
座１ａを形成する必要がある。

この台座１ａは電極消耗に対して不必要な部分となり、
これら全体の貴金属を白金（Ｐｔ）とした場合の重量は
ｏ、ｏｓｇになる。

一方、プラグの電極消耗において、例えば３万マイル走
行する間に使用される量は、多く見積っても００１ｇに
過ぎず、従って高価な貴金属を無駄に使用している。

本発明は貴金属の量を低減して耐消耗性を図るとともに
、併せて着火性、飛火性の向上を図ることを目的とする
ものである。

以下、本発明にかかる実施例を第２図および第３図ａ、
ｂに示し、説明する。

２は中心電極で、例えばＮｉ、Ｎｉ−Ｃｕ等の耐熱耐食
導通性の卑金属より成り、その先端部は対向する２つの
面が実質的に平坦なテーパ部２ｂを有するクサビ状にな
っている。

３はアルミナ磁器よりなる絶縁碍子で、中心に軸穴３ａ
が設けである。

４は炭素鋼からなる中軸で絶縁碍子３の軸穴３ａのうち
上部に挿通しである。

６は円筒状の／’％ウジングで、耐食、耐熱、導電性の
卑金属で構成してあり、この・１ウジング６の内側にリ
ング状の気密パツキン７およびかしめリング８を介して
上記絶縁碍子３が固定しである。

なお、ハウジング６には内燃機関のシリングブロックに
固定するためのねじ部６ａが設けである。

９は耐熱、耐食、導通性の卑金属（例えばＮｉ）よりな
る接地電極で、その先端部は対向する２つの面が実質的
に平坦なテーパ部９ｂを有するクサビ状になっており、
ハウジング６の下端面に溶接固定しである。

１１は絶縁碍子３の軸穴３ａ内に封着した導通性ガラス
シール層であり、銅粉末と低融点ガラスから構成されて
おり、このシール層１１で中軸４と中心電極２とを、電
気的に接合するとともに、両者を絶縁碍子３の軸穴３ａ
に固定しである。

次に、本発明の要部について説明すると、中心電極２の
クサビ状の先端部２ａの先端面２ｃと接地電極９のクサ
ビ状の先端部９ａの先端面９ｃとが互いに９０°の角度
で交差する関係に両電極２゜９を対向配置しである。

中心電極２の先端面２Ｃには長方形状のｐｔよりなる貴
金属プレート１が抵抗溶接法により溶接しである。

一方、接地電極９の先端面９ｃにも長方形状のｐｔより
なる貴金属プレート１０が抵抗溶接法により溶接しであ
る。

これら両プレート１，１０間に火花放電ギャップＧが形
成しである。

上記構成において次に作用を説明する。

中心電極２の先端２ｃに接合した貴金属プレート１と接
地電極９の先端内側面９Ｃに接合した貴金属プレート１
０との間の火花放電ギャップＧで火花が飛火し、混合気
に着火される。

内燃機関の運転中は上記貴金属プレート１，１０は常に
高圧、高温の燃焼ガスにさらされ、また火花の放電はこ
の貴金属プレート１，１０の間で行われるが、貴金属プ
レーＮ、１０は耐消耗性に優れているため、消耗は非常
に少ない。

なお、参考までに３万マイル走行の耐久性を満足するた
めには中心電極３、接地電極９に白金換算で０．００５
ｇｒの貴金属を使用すれば十分であり、これは前述した
従来公知の第１図に示すものの１／１０〜１１５に相当
する。

即ち、本実施例では、極めて安価に製造することができ
、世界的省資源活動の中で極めて有効なスパークプラグ
を提供することができる。

また、本実施例では、中心電極２、接地電極９の先端２
ａ。

９ａがクサビ状に形成してあって、その画先端面２ｃ、
９ｃが交差するようになっているため、両者の対向面積
は小さくなり、従って低電圧且つ着火性の良いスパーク
プラグを提供することができる。

更に、中心電極２および接地電極９の先端部２ａ、９ａ
を火花ギャップＧの空間と反対方向に向けてテーパー状
に太くし、断面積を夫々増大したことにより、酸化およ
び燃焼残渣物による腐蝕を防ぎ、従って貴金属プレート
１，１０の下部が腐蝕してその脱落が生じるという問題
をなくすことができる。

また、中心、接地電極２，９は断面クサビ形状であるた
め、ギャップＧの調整時、ギャップ０間にギャップ設定
板を挿入し接地電極９の上部から衝撃を加えても、従来
の細い電極に比し座屈しないメリットを持つ。

なお、上記の実施例では中心、接地両電極２゜９の先端
面２ｃ、９ｃが互いに９０°の角度で交差させであるが
、その角度は種々設定でき、要は交差しておればよい。

また、貴金属プレートの材質はｐｔであるが、Ｒｎ、Ｐ
ｄ、Ｉｒ、Ａｕ等でもよく、あるいはこれらの合金でも
勿論よい。

以上型するに、本発明の効果を列挙すれば次のごとくで
ある。

（１）中心電極および接地電極の先端部をクサビ状に形
成し、この先端部の先端面に貴金属プレートを設けたか
ら、従来のように耐消耗性に関与しない量の貴金属を使
用する必要がなく、従って貴金属量を従来に比べて大幅
に低減でき、安価なスパークプラグを提供できる。

（２）中心および接地電極の画先端部を、それぞれテー
パ部を有するクサビ形状に形成し、両電極のクサビ状先
端部の先端面が交差するように両電極を対向配置したか
ら、両電極の先端面の対向面積の和が小さくなり、従っ
て両電極の先端面においては電界強度が集中し、低い電
圧で火花放電を行なうことができる。

（３） また、画先端面を交差せしめること、ならび
に両電極の先端部がテーパ面をもつクサビ形状であるこ
と、が相俟って両電極の先端部近傍の空間が広くなり、
従って火花放電により生じた火炎核を大きく生長せしめ
ることが可能となり、着火性が向上する。

（４）上記（２）のごとく両電極の先端面を交差せしめ
た結果、電界強度の集中を招くものの、その先端面の消
耗度合増加するが、該先端面には貴金属プレートを設け
ているため、その消耗を著しく低減でき、長寿命のプラ
グを得ることができる。

（５）両電極のクサビ状先端部の先端面が交差するよう
に両電極を対向配置しているから、例えば図面の第３図
ａ、ｂよりわかるように、例えば第３図ａでは中心電極
の先端面の放電部分の範囲が接地電極の放電部分の範囲
より大きい関係となり、従って第３図ａの左右方向から
混合気が流れても中心電極の先端面の放電部分の範囲内
においては確実に放電が生じ、結局のところ第３図ａの
左右方向に向かう混合気流による放電経路の切れが少な
くなる。

これは、第３図すの左右方向に向かう混合気流による放
電経路の切れが少なくなることも上述の説明から理解で
きる。

なお、第３図ａ、ｂは中心および接地電極の画先端面を
、角度９０°の関係に交差するよう対向配置しているが
、この角度９０°に限らず要は交差関係にあれば上記と
同様の効果を得ることができる。

（６）中心電極−接地電極間の火花ギャップの寸法を規
制する際に各電極をたたいてもクサビ状の先端部により
変形が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図は本発明の一実症
例を示す全体構成半断面図、第３図ａは第２図の要部を
示す断面図、第３図すは第３図ａの側面図である。 １・・・・・・貴金属プレート、２・・・・・・中心電
極、２ａ・・・・・・先端部、２ｃ・・・・・・先端面
、９・・・・・・接地電極、９ａ・・・・・・先端部、
９ｃ・・・・・・先端面、１０・・・・・・貴金属プレ
ート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心電極の先端部を、テーパ部を有するクサビ形状
   に形成し、かつ接地電極の先端部を、テーパ部を有する
   クサビ形状に形成し、上記中心電極のクサビ状先端部の
   先端面と上記接地電極のクサビ状先端部の先端面とが交
   差する関係に、上記中心および接地電極を対向配置し、
   上記両電極のクサビ状先端部の先端面にそれぞれ貴金属
   プレートを設けた内燃機関用スパークプラグ。 ２ 上記交差角度は９０°である特許請求の範囲第１項
   記載の内燃機関用スパークプラグ。