JP2009236070A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】 セミ沿面放電型接地電極の寿命低下を回避すると共に耐折損性等を確保しつつ、火花放電ギャップの位置を燃焼室内壁面に近づけるられる内燃機関を提供すること。
【解決手段】 内燃機関200は、内機関本体210と、これに取り付けたスパークプラグ100とを備える。この内燃機関200は、燃焼室内壁面231からスパークプラグ100の主体金具110に設けたスリット113のスリット底面113cまでの距離D(mm)を、D≧1としている。また、接地電極140の接地電極引込部140hにおける所定の第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2とする一方、接地電極140の接地電極突出部140tにおける所定の第2ズレ量C(mm)を、C>0.2としている。
【選択図】 図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of bringing the position of a spark discharge gap close to a wall surface of a combustion chamber while avoiding a life reduction of a semi-surface discharge type ground electrode and ensuring breakage resistance.
An internal combustion engine (200) includes an internal engine body (210) and a spark plug (100) attached thereto. In this internal combustion engine 200, a distance D (mm) from the wall surface 231 of the combustion chamber to the slit bottom surface 113c of the slit 113 provided in the metal shell 110 of the spark plug 100 is D ≧ 1. Further, a predetermined first deviation amount B (mm) in the ground electrode lead-in portion 140h of the ground electrode 140 is set to B ≦ 0.2, while a predetermined second deviation amount C in the ground electrode protrusion 140t of the ground electrode 140 is set. (Mm) is C> 0.2.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、中心電極及び接地電極を有するスパークプラグを、燃焼室内壁面に開口するプラグ取付孔に取り付けた内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine in which a spark plug having a center electrode and a ground electrode is attached to a plug attachment hole that opens in a wall surface of a combustion chamber.
内燃機関を構成するスパークプラグのうち、中心電極の先端面に対向するように接地電極の延伸方向の先端部側面を配置した、いわゆる「平行電極型接地電極」と呼称される最も一般的な形態の接地電極を有するスパークプラグでは、接地電極(平行電極型接地電極)の軸線方向(プラグ軸方向)の長さが十分に長い。このため、その製造時に主体金具の金具先端面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際、溶接面やその近傍に掛かる曲げ応力は小さい。これは、接地電極が十分に長いため、屈曲させる際の曲げ応力が、溶接面やその近傍に伝わるまでの間に十分に緩和されるからと考えられる。 Among the spark plugs constituting an internal combustion engine, the most common form called a so-called “parallel electrode type ground electrode”, in which the side surface of the front end of the ground electrode in the extending direction is disposed so as to face the front end surface of the center electrode In the spark plug having the ground electrode, the length of the ground electrode (parallel electrode type ground electrode) in the axial direction (plug axial direction) is sufficiently long. For this reason, when the rod-shaped ground electrode welded to the metal fitting front end surface of the metal shell is bent into a predetermined shape at the time of manufacturing, the bending stress applied to the weld surface and the vicinity thereof is small. This is presumably because the ground electrode is sufficiently long so that the bending stress at the time of bending is sufficiently relaxed before it is transmitted to the weld surface and its vicinity.
これに対し、くすぶり汚損等に効果を発揮するスパークプラグとして、いわゆる「セミ沿面放電型接地電極」と呼称される接地電極を有するスパークプラグや、「セミ沿面放電型接地電極」と他の形態の接地電極とを有するハイブリッドタイプのスパークプラグも知られている。セミ沿面放電型接地電極は、主として、中心電極との間の火花放電の一部が気中放電、他が絶縁体の絶縁体先端面に沿った沿面放電となる、いわゆる「セミ沿面放電」が生じるように、主体金具の金具先端面に接合した棒状の接地電極を屈曲させて形成している。このため、セミ沿面放電型接地電極は、平行電極型接地電極と比較すると、軸線方向長さが短くなりがちである。接地電極の軸線方向長さが短くなると、その製造時に主体金具の金具先端面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際、溶接面やその近傍に掛かる曲げ応力が大きくなる。このため、セミ沿面放電型接地電極の場合には、特に、接地電極と主体金具との溶接部分の強度が低下して、使用時等に接地電極に折損等の不具合が生じるおそれがあった。 On the other hand, as a spark plug that exerts an effect on smoldering stains and the like, a spark plug having a ground electrode called a “semi-surface discharge type ground electrode”, and “semi-surface discharge type ground electrode” and other forms A hybrid type spark plug having a ground electrode is also known. The semi-surface discharge type ground electrode mainly has a so-called “semi-surface discharge” in which a part of the spark discharge with the center electrode is an air discharge and the other is a surface discharge along the insulator front end surface of the insulator. In order to generate, the rod-shaped ground electrode joined to the front end surface of the metal shell is bent and formed. For this reason, the semi-surface discharge type ground electrode tends to be shorter in the axial direction length than the parallel electrode type ground electrode. When the axial length of the ground electrode is shortened, bending stress applied to the welded surface and the vicinity thereof is increased when the rod-shaped ground electrode welded to the front end surface of the metal shell is bent into a predetermined shape. For this reason, in the case of a semi-creeping discharge type ground electrode, the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell is lowered, and there is a risk that the ground electrode may be broken during use.
しかしながら、一般的には、セミ沿面放電型接地電極でも、火花放電ギャップを燃焼室の中心へ向けて突き出して形成するほど着火性が優れるため、その軸線方向長さも十分に確保されていた。従って、その製造時に主体金具の金具先端面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際に前述の不具合が生じるおそれも少なかった実情がある。
またその一方で、特許文献1の図3等に開示されているように、セミ沿面放電型接地電極に屈曲加工を施さないことで、前述の不具合を回避し得るスパークプラグも提案されている。
However, in general, the semi-surface discharge type ground electrode is also excellent in ignitability as the spark discharge gap is formed to protrude toward the center of the combustion chamber, so that the axial length thereof is sufficiently secured. Therefore, there is a small possibility that the above-mentioned problems are not caused when the rod-shaped ground electrode welded to the metal fitting front end surface of the metal shell is bent into a predetermined shape.
On the other hand, as disclosed in FIG. 3 and the like of
近年の内燃機関では、燃費改善と出力向上を両立させるため、筒内噴射エンジンの開発が盛んに行われており、くすぶり汚損対策として、セミ沿面タイプやハイブリッドタイプのスパークプラグの利用が増加している。こうした中、燃焼室内の燃焼噴霧領域やスワール及びタンブル流は、各内燃機関毎に非常に細かく制御されており、スパークプラグの最適発火位置についても、燃焼室の中心へ向けて突き出せば着火性が向上するという一般的な考え方から、逆に、発火位置を燃焼室内壁面に近づける方が、着火性が優れる場合も出てきた。発火位置を燃焼室内壁面に近づけると、接地電極の軸線方向長さがそれだけ短くなる。このため、特にセミ沿面放電型接地電極の場合には、軸線方向長さが短くなるため、製造時に主体金具の金具先端面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際、溶接部分の強度が低下しやすくなり、使用時等に接地電極に折損等の不具合が生じるおそれがある。 In recent internal combustion engines, in-cylinder injection engines have been actively developed in order to achieve both improved fuel efficiency and improved output, and the use of semi-creeping type and hybrid type spark plugs has increased as a measure against smoldering fouling. Yes. Under these circumstances, the combustion spray area in the combustion chamber and the swirl and tumble flow are very finely controlled for each internal combustion engine, and the optimum ignition position of the spark plug can be ignited if it protrudes toward the center of the combustion chamber. On the other hand, from the general idea of improving, there are cases where ignitability is better when the ignition position is closer to the wall surface of the combustion chamber. When the ignition position is brought closer to the wall surface of the combustion chamber, the axial length of the ground electrode is shortened accordingly. For this reason, especially in the case of a semi-surface discharge type grounding electrode, the axial length is shortened. Therefore, when bending the rod-shaped grounding electrode welded to the metal fitting front end surface of the metallic shell during manufacture, The strength tends to decrease, and there is a risk that the ground electrode may be broken during use.
一方、特許文献1で開示された形態のセミ沿面放電型接地電極は、その製造過程で屈曲加工を必要としないものの、火花放電を発生する箇所が、電極の先端面ではなく、電極の角部(エッジ部)となることから、耐久性に問題がある。即ち、電極の角部は、電極の先端面を含む部分に比して体積が小さい。このため、火花放電により同じ体積だけ電極が消耗すると考えると、電極の角部で火花放電が生じる特許文献1のセミ沿面放電型接地電極の方が、電極の先端面で火花放電が生じるセミ沿面放電型接地電極よりも、火花放電ギャップが増大する。従って、特許文献1のセミ沿面放電型接地電極は、電極の先端面で火花放電が生じるセミ沿面放電型接地電極よりも、寿命が短い。
On the other hand, the semi-surface discharge-type ground electrode disclosed in
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、セミ沿面放電型接地電極の寿命が低下するのを回避すると共に耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップの位置を燃焼室内壁面に近づけることにも対応した内燃機関を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and avoids a decrease in the life of the semi-surface discharge type ground electrode and secures breakage resistance and peeling resistance, while positioning the spark discharge gap. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can also be brought close to the wall surface of the combustion chamber.
その解決手段は、軸線を有する筒状の主体金具であって、外周に雄ネジが形成されたネジ部、及び、外周に雄ネジが形成されることなく、前記ネジ部の軸線方向先端側に位置し、この主体金具の軸線方向先端をなして軸線と直交する平面状の金具先端面を含む金具先端部、を有する主体金具と、前記主体金具の径方向内側に挿通してなり、軸線方向先端側で主体金具から露出する絶縁体露出部を有する筒状の絶縁体と、前記絶縁体の径方向内側に挿通してなり、前記絶縁体露出部の軸線方向先端に位置する絶縁体先端面よりも軸線方向先端側に突出する中心電極突出部を有する中心電極と、前記主体金具の金具先端部から延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面が、径方向内側を向いて、前記中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間してなり、接地電極先端面と前記外周面との間に生じる火花放電の放電形式が、前記接地電極先端面から前記絶縁体先端面までの気中放電と、前記絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じる一又は複数のセミ沿面放電型接地電極であって、前記金具先端部に溶接した後に径方向内側に向けて屈曲させてなるセミ沿面放電型接地電極と、を備えるスパークプラグを、燃焼室内壁面に開口するプラグ取付孔内に取り付けてなる内燃機関であって、前記主体金具の前記金具先端部は、前記金具先端面と平行なスリット底面、及び、このスリット底面から前記金具先端面まで延びる2つのスリット側面を含み、前記金具先端面で開口するスリットを有し、前記セミ沿面放電型接地電極を、前記金具先端部の前記スリット底面に溶接してなり、前記スリット底面を、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に後退させて前記プラグ取付孔内に配置し、前記燃焼室内壁面から前記スリット底面までの軸線方向の距離D(mm)を、D≧1.0としてなり、前記スリット底面に沿う平面状の第1仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第1仮想断面の中心を第1中心K1とし、前記第1仮想面から軸線方向先端側に1.0mm離れた位置で、前記第1仮想面と平行な平面状の第2仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第2仮想断面の中心を第2中心K2とし、前記燃焼室内壁面に沿って前記プラグ取付孔内まで延ばした第3仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第3仮想断面の中心を第3中心K3とし、前記第3仮想面から軸線方向先端側に1.0mm離れた位置で、前記第3仮想面と平行な第4仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第4仮想断面の中心を第4中心K4としたとき、前記第1中心K1から前記第2中心K2までの、前記軸線に直交する方向についての第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2としてなり、前記第3中心K3から前記第4中心K4までの径方向内側への第2ズレ量C(mm)を、C>0.2としてなる内燃機関である。 The solution is a cylindrical metal shell having an axial line, a screw part having a male screw formed on the outer periphery, and an axially leading end side of the screw part without forming a male screw on the outer periphery. A metal fitting having a metal fitting tip including a flat metal fitting tip surface that is positioned and perpendicular to the axis, and is inserted inward of the metal fitting in the radial direction. A cylindrical insulator having an insulator exposed portion that is exposed from the metal shell on the tip end side, and an insulator front end surface that is inserted in the radially inner side of the insulator and is positioned at the axial tip of the insulator exposed portion A center electrode having a center electrode protruding portion that protrudes further toward the tip end side in the axial direction, and a tip end surface of the ground electrode that extends from the metal tip end portion of the metal shell, and that is a tip surface in the extending direction of the metal shell, faces the radially inner side , Outer peripheral surface of the center electrode protrusion and spark discharge The discharge form of the spark discharge formed between the ground electrode front end surface and the outer peripheral surface is separated from the ground electrode by the air discharge from the ground electrode front end surface to the insulator front end surface, and the insulator. One or a plurality of semi-creeping discharge type ground electrodes that generate semi-creeping discharge consisting of creeping discharge along the tip surface, and are welded to the tip of the metal fitting and then bent radially inward. An internal combustion engine in which a spark plug including a mold ground electrode is mounted in a plug mounting hole that opens to a wall surface of a combustion chamber, wherein the metal fitting tip portion of the metal shell is parallel to the metal tip surface. And including two slit side surfaces extending from the bottom surface of the slit to the front end surface of the metal fitting, and having a slit opened at the front end surface of the metal fitting. It is welded to the bottom surface of the slit, and the slit bottom surface is set back in the axial direction from the combustion chamber wall surface in the plug mounting hole, and the axial direction from the combustion chamber wall surface to the slit bottom surface The semi-surface discharge type is obtained when the semi-surface discharge-type ground electrode is virtually cut by a planar first virtual surface along the slit bottom surface, and the distance D (mm) is D ≧ 1.0. The center of the first virtual cross section of the ground electrode is defined as a first center K1, and a planar second virtual surface parallel to the first virtual surface at a position 1.0 mm away from the first virtual surface toward the distal end in the axial direction. When the semi-surface discharge type ground electrode is virtually cut by the second center K2, the center of the second virtual section of the semi-surface discharge type ground electrode is defined as the second center K2, and the inside of the plug mounting hole along the combustion chamber wall surface. 3rd virtual extended to When the semi-surface discharge type ground electrode is virtually cut by a plane, the center of the third virtual cross section of the semi-surface discharge type ground electrode is defined as the third center K3, and the axial direction tip side from the third virtual surface When the semi-surface discharge-type ground electrode is virtually cut at a position 1.0 mm away by a fourth virtual surface parallel to the third virtual surface, the fourth virtual cross-section of the semi-surface-discharge discharge ground electrode When the center is the fourth center K4, the first deviation amount B (mm) in the direction orthogonal to the axis line from the first center K1 to the second center K2 is B ≦ 0.2, An internal combustion engine in which a second displacement amount C (mm) radially inward from the third center K3 to the fourth center K4 is C> 0.2.
本発明の内燃機関では、スパークプラグの接地電極として、接地電極先端面が、径方向内側を向いて、中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間した形態をなし、火花放電の放電形式が、接地電極先端面から絶縁体先端面までの気中放電と、絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じるセミ沿面放電型接地電極を有する。このようなセミ沿面放電型接地電極は、接地電極先端面が径方向内側を向いているため、火花放電は、従来技術で示した特許文献1の接地電極のように電極角部で生じるのではなく、この接地電極先端面を起点として生じる。このため、火花放電が接地電極角部に集中して生じることがないので、接地電極の寿命が低下することを回避できる。
In the internal combustion engine of the present invention, as the ground electrode of the spark plug, the tip end surface of the ground electrode faces radially inward and is separated from the outer peripheral surface of the center electrode protruding portion with a spark discharge gap. The discharge type includes a semi-surface discharge type ground electrode that generates a semi-surface discharge including an air discharge from the surface of the ground electrode to the surface of the insulator and a surface discharge along the surface of the insulator. In such a semi-surface discharge type ground electrode, since the tip end surface of the ground electrode is directed radially inward, spark discharge does not occur at the electrode corner as in the ground electrode of
更に、この内燃機関では、主体金具の金具先端部に、スリット底面を燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側のプラグ取付孔内に後退させたスリットを設け、このスリット底面にセミ沿面放電型接地電極を接合することで、セミ沿面放電型接地電極の一部(以下、この部位を接地電極引込部とも言う。)を、燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に配置している。そして、この接地電極引込部の上記第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2としているので、接地電極引込部のうち少なくともスリット底面に近い部分は、直棒状またはそれに近い小さな曲げ量を有する形状となる。これにより、製造時に主体金具のスリット底面に溶接したセミ沿面放電型接地電極を所定形状に屈曲させる際に、この接地電極引込部で曲げ加工時に生じ得る応力の伝達を緩和できているので、溶接面やその近傍に掛けられる曲げ応力が少なくなっている。従って、この溶接面付近の残留応力が小さく、セミ沿面放電型接地電極と主体金具との溶接部分の強度を十分に確保できているので、使用時等にセミ沿面放電型接地電極に折損等の不具合が発生することを防止できる。 Further, in this internal combustion engine, a slit is provided at the metal tip of the metal shell, with the bottom of the slit retracted into the plug mounting hole on the proximal side in the axial direction with respect to the wall surface of the combustion chamber. By joining the electrodes, a part of the semi-surface discharge-type ground electrode (hereinafter, this portion is also referred to as a ground electrode lead-in portion) is disposed on the proximal side in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber. And since the said 1st deviation amount B (mm) of this ground electrode drawing-in part is set to B <= 0.2, at least the part near a slit bottom face of a ground electrode drawing-in part is a straight rod shape or a small bending amount close to it. It becomes the shape which has. As a result, when the semi-surface discharge type ground electrode welded to the slit bottom surface of the metal shell at the time of manufacturing is bent into a predetermined shape, the transmission of stress that can occur during bending at the ground electrode lead-in portion can be mitigated. The bending stress applied to the surface and its vicinity is reduced. Therefore, the residual stress in the vicinity of the weld surface is small and the strength of the welded portion between the semi-surface discharge type ground electrode and the metal shell is sufficiently secured. It is possible to prevent problems from occurring.
その一方で、セミ沿面放電型接地電極のうち、燃焼室内壁面よりも軸線方向先端側の燃焼室内に配置される部位(以下、この部位を接地電極突出部とも言う。)では、上記第2ズレ量C(mm)を、C>0.2としている。つまり、接地電極突出部を燃焼室内壁面近傍から径方向内側に大きく屈曲させている。従って、接地電極突出部の軸線方向長さを短くして、火花放電ギャップの位置を燃焼室内壁面に近づけることができる。
このように本発明の内燃機関では、セミ沿面放電型接地電極の寿命が低下するのを回避すると共に耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップの位置を燃焼室内壁面に近づけることにも対応できる。
On the other hand, in the semi-surface discharge-type ground electrode, a portion (hereinafter, this portion is also referred to as a ground electrode projecting portion) disposed in the combustion chamber on the tip side in the axial direction with respect to the wall surface of the combustion chamber is the second displacement. The amount C (mm) is C> 0.2. That is, the ground electrode protruding portion is greatly bent radially inward from the vicinity of the wall surface of the combustion chamber. Therefore, the axial length of the ground electrode protrusion can be shortened to bring the position of the spark discharge gap closer to the combustion chamber wall.
As described above, in the internal combustion engine of the present invention, the position of the spark discharge gap is brought closer to the combustion chamber wall surface while avoiding a decrease in the life of the semi-surface discharge type ground electrode and ensuring breakage resistance and peeling resistance. Can also be supported.
なお、「中心電極」は、上記の要件を満たすものであればよく、一体的に形成したものでもよいし、例えば、基材である中心電極基材に柱状の中心電極チップを溶接して形成したものでもよい。また、「セミ沿面放電型接地電極」は、上記の要件を満たすものであればよく、一体的に形成したものでもよいし、例えば、基材である接地電極基材に柱状の接地電極チップを溶接して形成したものでもよい。なお、「セミ沿面放電型接地電極」が複数ある場合には、少なくともいずれかのセミ沿面放電型接地電極に対して本発明を適用すればよい。少なくとも本発明の要件を満たすセミ沿面放電型接地電極については、上述の作用効果を得ることができるからである。 The “center electrode” only needs to satisfy the above requirements, and may be integrally formed. For example, the center electrode base is formed by welding a columnar center electrode tip to the center electrode substrate. You may have done. In addition, the “semi-surface discharge type ground electrode” is not particularly limited as long as it satisfies the above-described requirements, and may be integrally formed. For example, a columnar ground electrode chip is formed on a ground electrode base material that is a base material. It may be formed by welding. In the case where there are a plurality of “semi-surface discharge type ground electrodes”, the present invention may be applied to at least one of the semi-surface discharge type ground electrodes. This is because at least the semi-surface discharge type ground electrode satisfying the requirements of the present invention can obtain the above-described effects.
更に、上記の内燃機関であって、前記セミ沿面放電型接地電極は、前記スリット底面に抵抗溶接してなり、一方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙H1(mm)を、H1≧1.0とすると共に、他方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙H2(mm)を、H2≧1.0としてなる内燃機関とすると良い。 Further, in the internal combustion engine, the semi-surface discharge type ground electrode is formed by resistance welding to the bottom surface of the slit, and a gap H1 (mm) between one side surface of the slit and the semi-surface discharge type ground electrode is provided. , H1 ≧ 1.0, and an internal combustion engine in which the gap H2 (mm) between the other side surface of the slit and the semi-surface discharge-type ground electrode is H2 ≧ 1.0.
各スリット側面とセミ沿面放電型接地電極との間隙H1,H2(mm)が狭すぎると、具体的にはそれぞれ1.0mmよりも狭いと、スリット底面にセミ沿面放電型接地電極を抵抗溶接により溶接する際、溶融したセミ沿面放電型接地電極の一部が直ぐ近くに存在するスリット側面にも接触してしまうことがある。そうすると、セミ沿面放電型接地電極とスリット底面との間に十分な電流が流れなくなり、セミ沿面放電型接地電極をスリット底面に確実に溶接できないおそれがある。 If the gaps H1 and H2 (mm) between the side surfaces of the slits and the semi-surface discharge type ground electrode are too narrow, specifically less than 1.0 mm, the semi-surface discharge type ground electrode is resistance-welded to the slit bottom surface. When welding, a part of the melted semi-surface discharge type ground electrode may come into contact with the side surface of the slit that is present in the immediate vicinity. If it does so, sufficient electric current may not flow between a semi-surface discharge type ground electrode and a slit bottom face, and there exists a possibility that a semi-surface discharge type ground electrode cannot be reliably welded to a slit bottom face.
これに対し本発明では、上記のように各スリット側面とセミ沿面放電型接地電極との間隙H1,H2(mm)を、H1≧1.0、H2≧1.0とそれぞれ十分に広くしている。このため、スリット底面にセミ沿面放電型接地電極を抵抗溶接する際、溶融したセミ沿面放電型接地電極の一部がスリット側面に接触することを防止できる。従って、セミ沿面放電型接地電極をスリット底面に確実に溶接できるので、セミ沿面放電型接地電極の接続信頼性を向上させることができる。 On the other hand, in the present invention, as described above, the gaps H1 and H2 (mm) between the side surfaces of the slits and the semi-surface discharge type ground electrode are sufficiently widened to H1 ≧ 1.0 and H2 ≧ 1.0, respectively. Yes. For this reason, when resistance-welding the semi-surface discharge type ground electrode to the bottom surface of the slit, it is possible to prevent a part of the melted semi-surface discharge type ground electrode from contacting the side surface of the slit. Therefore, since the semi-surface discharge type ground electrode can be reliably welded to the bottom surface of the slit, the connection reliability of the semi-surface discharge type ground electrode can be improved.
更に、上記のいずれかに記載の内燃機関であって、一方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙を間隙H1(mm)とし、他方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙を間隙H2(mm)とし、前記金具先端部の内径を内径M(mm)としたとき、前記スパークプラグを、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態としてなる内燃機関とすると良い。 Further, in the internal combustion engine according to any one of the above, the gap between one slit side surface and the semi-surface discharge type ground electrode is a gap H1 (mm), and the other slit side surface and the semi-surface discharge type An internal combustion engine in which the spark plug is configured to satisfy (H1 + H2) /M≦0.4, where a gap with the ground electrode is a gap H2 (mm) and an inner diameter of the metal tip is an inner diameter M (mm). And good.
上記のように間隙H1,H2(mm)及び内径M(mm)について、スパークプラグを、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態とすることにより、スリットにより構成される空間が少なくなる。このため、絶縁体露出部の周囲の空間をその分だけ小さくでき、絶縁体露出部の周囲のガスボリュームをその分だけ少なくできる。これにより、絶縁体露出部のくすぶり汚損を抑制できる。 As described above, with respect to the gaps H1, H2 (mm) and the inner diameter M (mm), the spark plug is configured to satisfy (H1 + H2) /M≦0.4, thereby reducing the space formed by the slits. For this reason, the space around the insulator exposed portion can be reduced accordingly, and the gas volume around the insulator exposed portion can be reduced accordingly. Thereby, the smoldering stain | pollution | contamination of an insulator exposure part can be suppressed.
また、他の解決手段は、軸線を有する筒状の主体金具であって、外周に雄ネジが形成されたネジ部、及び、外周に雄ネジが形成されることなく、前記ネジ部の軸線方向先端側に位置し、この主体金具の軸線方向先端をなして軸線と直交する平面状の金具先端面を含む金具先端部、を有する主体金具と、前記主体金具の径方向内側に挿通してなり、軸線方向先端側で主体金具から露出する絶縁体露出部を有する筒状の絶縁体と、前記絶縁体の径方向内側に挿通してなり、前記絶縁体露出部の軸線方向先端に位置する絶縁体先端面よりも軸線方向先端側に突出する中心電極突出部を有する中心電極と、前記主体金具の金具先端部から延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面が、径方向内側を向いて、前記中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間してなり、接地電極先端面と前記外周面との間に生じる火花放電の放電形式が、前記接地電極先端面から前記絶縁体先端面までの気中放電と、前記絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じる一又は複数のセミ沿面放電型接地電極であって、前記金具先端部に溶接した後に径方向内側に向けて屈曲させてなるセミ沿面放電型接地電極と、を備えるスパークプラグを、燃焼室内壁面に開口するプラグ取付孔内に取り付けてなる内燃機関であって、前記主体金具の前記金具先端部は、前記金具先端面と平行なスリット底面、及び、このスリット底面から前記金具先端面まで延びる2つのスリット側面を含み、前記金具先端面で開口するスリットを有し、前記セミ沿面放電型接地電極を、前記金具先端部の前記スリット底面に溶接してなり、前記スリット底面を、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に後退させて前記プラグ取付孔内に配置し、前記燃焼室内壁面から前記スリット底面までの軸線方向の距離D(mm)を、D≧1.0としてなり、前記セミ沿面放電型接地電極のうち、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側の前記プラグ取付孔内に位置する部位を接地電極引込部とし、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向先端側の燃焼室内に位置する部位を接地電極突出部としたとき、前記接地電極引込部を、軸線方向先端側に向かって延びる直棒状としてなり、前記接地電極突出部を、径方向内側に屈曲する形態としてなる内燃機関である。 Further, another solution is a cylindrical metal shell having an axis, a screw part having a male screw formed on the outer periphery, and an axial direction of the screw part without forming a male screw on the outer periphery. A metal fitting having a metal fitting tip including a flat metal metal fitting tip surface that is positioned on the tip side and that is perpendicular to the axis of the metal fitting and is inserted radially inward of the metal fitting. A cylindrical insulator having an insulator exposed portion that is exposed from the metallic shell on the tip end side in the axial direction, and an insulator that is inserted radially inside the insulator and is positioned at the tip end in the axial direction of the insulator exposed portion A center electrode having a center electrode protruding portion that protrudes in the axial direction tip side from the body tip surface, and a ground electrode tip surface that extends from the metal tip of the metal shell and that is the tip surface in the direction of extension is radially inward. Facing the outer peripheral surface of the central electrode protrusion and the fire The discharge form of the spark discharge formed between the ground electrode front end surface and the outer peripheral surface is separated from the ground electrode front end surface to the insulator front end surface by the air gap from the ground electrode front end surface. One or a plurality of semi-creeping discharge type ground electrodes that generate a semi-creeping discharge consisting of a creeping discharge along the front end surface of the body, the semi-creeping surface being bent radially inward after being welded to the tip of the metal fitting An internal combustion engine in which a spark plug including a discharge-type ground electrode is mounted in a plug mounting hole that opens to a wall surface of a combustion chamber, wherein the metal fitting tip of the metal shell is a slit parallel to the metal tip surface A bottom surface and two slit side surfaces extending from the bottom surface of the slit to the metal tip surface, and having a slit opened at the metal tip surface, and the semi-surface discharge type ground electrode is connected to the metal tip The slit bottom surface is welded to the slit bottom surface, and the slit bottom surface is set back in the axial direction from the combustion chamber wall surface in the plug mounting hole, and from the combustion chamber wall surface to the slit bottom surface. A distance D (mm) in the axial direction is set to D ≧ 1.0, and a portion of the semi-surface discharge type ground electrode that is located in the plug mounting hole on the proximal side in the axial direction with respect to the wall surface of the combustion chamber. As a ground electrode lead-in portion, and when a portion located in the combustion chamber on the tip end side in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber is a ground electrode projecting portion, the ground electrode lead-in portion is shaped like a straight bar extending toward the tip end in the axial direction. The internal combustion engine is configured to bend the ground electrode protruding portion radially inward.
本発明の内燃機関では、スパークプラグの接地電極として、接地電極先端面が、径方向内側を向いて、中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間した形態をなし、火花放電の放電形式が、接地電極先端面から絶縁体先端面までの気中放電と、絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じるセミ沿面放電型接地電極を有する。このようなセミ沿面放電型接地電極は、接地電極先端面が径方向内側を向いているため、火花放電は、従来技術で示した特許文献1の接地電極のように電極角部で生じるのではなく、この接地電極先端面を起点として生じる。このため、火花放電が接地電極角部に集中して生じることがないので、接地電極の寿命が低下することを回避できる。
In the internal combustion engine of the present invention, as the ground electrode of the spark plug, the tip end surface of the ground electrode faces radially inward and is separated from the outer peripheral surface of the center electrode protruding portion with a spark discharge gap. The discharge type includes a semi-surface discharge type ground electrode that generates a semi-surface discharge including an air discharge from the surface of the ground electrode to the surface of the insulator and a surface discharge along the surface of the insulator. In such a semi-surface discharge type ground electrode, since the tip end surface of the ground electrode is directed radially inward, spark discharge does not occur at the electrode corner as in the ground electrode of
更に、この内燃機関では、主体金具の金具先端部に、スリット底面を燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側のプラグ取付孔内に後退させたスリットを設け、このスリット底面にセミ沿面放電型接地電極を接合することで、セミ沿面放電型接地電極の一部(接地電極引込部)を、燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に配置している。そして、この接地電極引込部を、軸線方向先端側に向かって延びる直棒状としている。このため、製造時に主体金具のスリット底面に溶接したセミ沿面放電型接地電極を所定形状に屈曲させる際に、この接地電極引込部で曲げ加工時に生じ得る応力の伝達を緩和できているので、溶接面やその近傍に掛けられる曲げ応力が少なくなっている。従って、この溶接面付近の残留応力が小さく、セミ沿面放電型接地電極と主体金具との溶接部分の強度を十分に確保できているので、使用時等にセミ沿面放電型接地電極に折損等の不具合が発生することを防止できる。 Further, in this internal combustion engine, a slit is provided at the metal tip of the metal shell, with the bottom of the slit retracted into the plug mounting hole on the proximal side in the axial direction with respect to the wall surface of the combustion chamber. By joining the electrodes, a part of the semi-surface discharge type ground electrode (ground electrode lead-in part) is disposed on the proximal side in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber. The ground electrode lead-in portion has a straight bar shape extending toward the tip end side in the axial direction. For this reason, when bending the semi-surface discharge type ground electrode welded to the bottom of the slit of the metal shell during manufacturing into a predetermined shape, the transmission of stress that can occur during bending at the ground electrode lead-in portion can be mitigated. The bending stress applied to the surface and its vicinity is reduced. Therefore, the residual stress in the vicinity of the weld surface is small and the strength of the welded portion between the semi-surface discharge type ground electrode and the metal shell is sufficiently secured. It is possible to prevent problems from occurring.
その一方で、セミ沿面放電型接地電極のうち、燃焼室内壁面よりも軸線方向先端側の燃焼室内に配置される部位(接地電極突出部)では、径方向内側に屈曲する形態としている。つまり、接地電極突出部を燃焼室内壁面近傍から径方向内側に大きく屈曲させている。従って、接地電極突出部の軸線方向長さを短くして、火花放電ギャップの位置を更に燃焼室内壁面に近づけることができる。
このように本発明の内燃機関では、セミ沿面放電型接地電極の寿命が低下するのを回避すると共に耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップの位置を燃焼室内壁面に近づけることにも対応することができる。
On the other hand, in the semi-surface discharge type ground electrode, a portion (ground electrode protruding portion) disposed in the combustion chamber at the tip end in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber is bent radially inward. That is, the ground electrode protruding portion is greatly bent radially inward from the vicinity of the wall surface of the combustion chamber. Therefore, the axial length of the ground electrode protrusion can be shortened, and the position of the spark discharge gap can be made closer to the wall surface of the combustion chamber.
As described above, in the internal combustion engine of the present invention, the position of the spark discharge gap is brought closer to the combustion chamber wall surface while avoiding a decrease in the life of the semi-surface discharge type ground electrode and ensuring breakage resistance and peeling resistance. Can also respond.
更に、上記のいずれかに記載の内燃機関であって、前記中心電極の前記中心電極突出部は、基材である中心電極基材の軸線方向先端に溶融部を介して柱状の中心電極チップが溶接されてなり、前記主体金具の前記金具先端面から延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面が、径方向内側を向いて、前記中心電極チップの外周面と火花放電ギャップを隔てて離間してなり、前記接地電極先端面と前記外周面との間に生じる火花放電の放電形式が、径方向の気中放電である一又は複数の径方向放電型接地電極をも備える内燃機関とするのが好ましい。 Furthermore, in the internal combustion engine according to any one of the above, the center electrode protruding portion of the center electrode has a columnar center electrode tip via a melting portion at a tip in an axial direction of a center electrode substrate that is a substrate. The ground electrode tip surface, which is welded and extends from the metal fitting tip surface of the metal shell, and which is the tip surface in the extending direction of the metal shell, faces the inner side in the radial direction, and forms a spark discharge gap with the outer peripheral surface of the center electrode tip. An internal combustion engine that also includes one or a plurality of radial discharge type ground electrodes that are spaced apart from each other, and a discharge type of spark discharge generated between the front end surface of the ground electrode and the outer peripheral surface is a radial air discharge. An institution is preferred.
火花放電の放電形式が、沿面放電を含まない、径方向の気中放電である径方向放電型接地電極は、一般的に着火性に優れるため、前述のセミ沿面放電型接地電極に、径方向放電型接地電極を加えることで、着火性の優れた内燃機関とすることができる。
径方向放電型接地電極では、火花放電が中心電極チップの外周面に対してだけでなく、中心電極チップと中心電極基材との溶融部に対しても生じることがある。溶融部の仕事関数が中心電極チップの仕事関数よりも小さいためである。溶融部への火花放電の頻度が高いと、中心電極チップよりも溶融部の方が早く消耗し、溶融部が大きく抉り取られて、中心電極チップが剥離し脱落するおそれがある。そうすると、スパークプラグが本来の寿命を全うできないだけでなく、脱落した中心電極チップにより内燃機関が損傷するおそれすらある。
The radial discharge type ground electrode, which is a radial air discharge that does not include creeping discharge, is generally superior in ignitability. By adding a discharge-type ground electrode, an internal combustion engine having excellent ignitability can be obtained.
In the radial discharge type ground electrode, spark discharge may occur not only on the outer peripheral surface of the center electrode tip but also on the melted portion between the center electrode tip and the center electrode base material. This is because the work function of the molten part is smaller than the work function of the center electrode tip. If the frequency of spark discharge to the melted portion is high, the melted portion is consumed earlier than the center electrode tip, and the melted portion is largely scraped off, and the center electrode tip may peel off and fall off. In this case, not only the spark plug cannot reach its original life but also the internal electrode engine may be damaged by the dropped center electrode tip.
これを回避するためには、中心電極チップの軸線方向長さをある程度長くして、径方向放電型接地電極の接地電極先端面を溶融部から遠ざけることにより、溶融部への火花放電の頻度を減らすことが考えられる。しかしながら、単に中心電極チップを長くしただけでは、中心電極チップが燃焼室の中心側に突出し過ぎてしまうため、中心電極の耐熱性やエンジン設計の観点から好ましくない。 In order to avoid this, the axial length of the center electrode tip is increased to some extent, and the ground electrode tip surface of the radial discharge type ground electrode is moved away from the melting portion, thereby reducing the frequency of spark discharge to the melting portion. It can be reduced. However, simply lengthening the center electrode tip is not preferable from the viewpoint of heat resistance of the center electrode and engine design because the center electrode tip protrudes too far toward the center of the combustion chamber.
そこで、中心電極チップの軸線方向長さをある程度長くする一方で、絶縁体の軸線方向長さを短くすることが考えられる。このようにすれば、中心電極チップが燃焼室の中心側に突出し過ぎるのを防止できるので、中心電極の耐熱性やエンジン設計の問題を回避できる。しかしながら、絶縁体の軸線方向長さを短くすると、それに応じてセミ沿面放電型接地電極の軸線方向長さも短くせざるを得ない。そうすると、従来技術で述べたように、製造時に主体金具の金具先端面に溶接したセミ沿面放電型接地電極を所定形状に屈曲させる際、溶接面やその近傍に掛かる曲げ応力が大きくなり、溶接部分の強度が低下する問題が生じる。 Therefore, it is conceivable to lengthen the axial length of the center electrode tip to some extent while shortening the axial length of the insulator. In this way, the center electrode tip can be prevented from projecting too far toward the center of the combustion chamber, so that the heat resistance of the center electrode and engine design problems can be avoided. However, if the axial length of the insulator is shortened, the axial length of the semi-surface discharge type ground electrode must be shortened accordingly. Then, as described in the prior art, when bending the semi-surface discharge type ground electrode welded to the metal tip of the metal shell at the time of manufacturing into a predetermined shape, the bending stress applied to the weld surface and its vicinity increases, The problem that the intensity | strength of falls falls.
そこで、前述の発明を採用することにより、製造時に主体金具に溶接したセミ沿面放電型接地電極を所定形状に屈曲させる際に、前述の不具合が生じることを防止できる。このように、上記構成の内燃機関では、高い着火性を有すると共に、くすぶり汚損にも強いスパークプラグを実現しつつ、セミ沿面放電型接地電極の寿命が低下するのを回避すると共に耐折損性及び耐剥離性を確保することができる。 Therefore, by adopting the above-described invention, it is possible to prevent the above-described problems from occurring when the semi-surface discharge type ground electrode welded to the metal shell during manufacturing is bent into a predetermined shape. Thus, in the internal combustion engine having the above-described configuration, while achieving a spark plug that has high ignitability and is resistant to smoldering contamination, it avoids a decrease in the life of the semi-creeping discharge type ground electrode, and also has fracture resistance and Peel resistance can be ensured.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係る内燃機関200を構成するスパークプラグ100を示す。また、図2に、スパークプラグ100の先端部付近を示す。また、図3に、内燃機関200のうち、スパークプラグ100の先端部付近を示す。また、図4に、スパークプラグ100の接地電極(セミ沿面放電型接地電極)140及び中心電極130の一部を示す。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
本実施形態1の内燃機関200は、内燃機関本体210と、これに取り付けたスパークプラグ100とを備える(図3参照)。
このうちスパークプラグ100は、図1に示すように、筒状の主体金具110と、筒状の絶縁体120と、棒状の中心電極130と、所定形状に屈曲させた4つの接地電極140,140,…(紙面裏側に位置する接地電極140は不図示。)とを有する。
The
Among these, as shown in FIG. 1, the
主体金具110は、低炭素鋼からなり、軸線AX方向に延びる筒状をなす。この主体金具110は、径大なフランジ部110fと、これより軸線方向基端側AK(以下、単に基端側AKとも言う。図1中、上方。)に位置し、スパークプラグ100を内燃機関本体210に取り付ける際に工具を係合させる横断面六角形状の工具係合部110hを有する。また、主体金具110は、更にその基端側AKに、絶縁体120を主体金具110に加締め固定するための加締部110jを有する。
The
また、主体金具110は、フランジ部110fの軸線方向先端側AS(以下、単に先端側ASとも言う。図1中、下方。)に、フランジ部110fより細径で、外周にスパークプラグ100を内燃機関本体210にネジ止めするための取り付け用の雄ネジを形成したネジ部110mを有する。また、主体金具110は、更に先端側ASに、主体金具110の先端に位置して軸線AXと直交する平面をなすリング状の金具先端面110scを含む金具先端部110sを有する。この金具先端部110sの内径M(mm)は、M=7.2(mm)である(図2参照)。
The
この金具先端部110sには、金具先端面110scまで開口する4つスリット113,113,…が、周方向に等間隔(90度毎の間隔)に形成されている(図1の他、図2及び図3も参照)。各スリット113,113,…は、金具先端面110scと平行な平面状のスリット底面113cと、このスリット底面113sに直交し、このスリット底面113sから金具先端面110scまで延びる互いに平行な2つの平面状のスリット側面113d1,113d2とを有する形態をなす。これらのスリット113,113,…は、軸線AX方向に沿う縦方向の長さ(スリット113の深さL(mm))が、L=2.0(mm)であり、深さ方向と直交する幅方向の長さ(スリット側面113d1,113d2同士の間の長さ)が5.0mmである。
In the metal
絶縁体120は、アルミナ系セラミックからなり、軸線AX方向に延びる筒状をなす。この絶縁体120は、主体金具110の径方向内側に挿通してなり、先端側ASに位置する絶縁体露出部120rが、主体金具110内から外部に露出すると共に、基端側に位置する絶縁体基端部120kが、主体金具110の加締部110jから基端側に突出した状態で、主体金具110に保持されている(図1の他、図2〜図4も参照)。なお、絶縁体露出部120rのうち、先端側ASに位置する絶縁体先端部120sは、主体金具110の金具先端面110scから先端側ASに突出している。
また、この絶縁体120の先端側の径方向内側には、中心電極130が挿入されている。一方、絶縁体120の基端側の径方向内側には、高電圧を中心電極130に導くための端子金具150が挿入されている。
The
A
中心電極130は、Niを主成分とするNi合金から一体的に形成されている。この中心電極130は、絶縁体120の径方向内側に挿通してなり、先端側ASに位置する中心電極突出部130sが絶縁体120の絶縁体先端面120scから先端側ASに突出した状態で、絶縁体120に保持されている(図1の他、図3及び図4も参照)。中心電極突出部130sは、軸線AXと同軸で軸線AX方向に延びる円柱形状をなす。
The
本実施形態1の4つの接地電極140,140,…は、いずれも、その接地電極先端面140scと中心電極130の外周面130snとの間に生じる火花放電の放電形式が、接地電極先端面140scから絶縁体先端面120scまでの気中放電と、絶縁体先端面120scに沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じるセミ沿面放電型接地電極である。各接地電極140,140,…は、それぞれNiを主成分とするNi合金から一体的に形成されており、四角柱を径方向内側に向けて所定形状に屈曲させた形状を有する。具体的には、各々の接地電極基端部140k,140k,…は、主体金具110の金具先端部110sのうち、各スリット113,113,…のスリット底面113c,113c,…の周方向中央に、抵抗溶接により接合されている。
The four
また、各接地電極140,140,…は、スリット底面113c,113c,…から先端側ASに延びて金具先端面110scを超える。各々の接地電極先端部140s,140s,…は、径方向内側に向けて所定形状に屈曲され、その接地電極先端面(外側電極先端面)140sc,140sc,…が軸線AX方向と平行となって径方向内側を向いている。そして、各々の接地電極先端面140sc,140sc,…が、中心電極突出部130sの外周面130snと火花放電を生じさせる火花放電ギャップGを隔てて離間している。
Moreover, each ground electrode 140,140, ... extends from the
これら4つの接地電極140,140,…は、金具先端部110sに周方向に等間隔に設けられたスリット113,113,…に配置されているので、これらの接地電極140,140,…も、周方向に等間隔に配置されている。従って、2つの接地電極140,140が互いに対向すると共に、残り2つの接地電極140,140も互いに対向している。
Since these four
図2に示すように、接地電極140と対向する側から見たとき、その接地電極140と、これが接合されたスリット113の一方のスリット側面113d1との間隙H1(mm)は、H1≧1.0である。また、この接地電極140と他方のスリット側面113d2との間隙H2(mm)も、H2≧1.0である。具体的には、H1=H2=1.2(mm)である。また、前述のように金具先端部110sの内径M(mm)は、M=7.2(mm)であるので、これらの間隙H1,H2(mm)と内径M(mm)とは、(H1+H2)/M≦0.4の関係を満たしている。
As shown in FIG. 2, when viewed from the side facing the
次に、内燃機関本体210について説明する(図3参照)。内燃機関本体210は、内部に燃焼室NS(図3中、下方)を形成する燃焼室内壁面231を有するシリンダヘッド230を備える。このシリンダヘッド230は、燃焼室内壁面231を貫通すると共に内燃機関200外部に繋がるプラグ取付孔240を有する。このプラグ取付孔240の燃焼室内壁面231近傍の内周面は、スパークプラグ100を取り付けるための雌ネジが形成されたネジ部241とされている。
Next, the internal
このプラグ取付孔240には、前述のスパークプラグ100が取り付けられている。具体的には、スパークプラグ100の先端側を燃焼室NS内に向けると共に、基端側を内燃機関200外部に向けた状態で、スパークプラグ100がプラグ取付孔240に挿入されている。そして、スパークプラグ100のネジ部110mがプラグ取付孔240のネジ部241に螺合して、スパークプラグ100がプラグ取付孔240に固定されている。
The above-described
このようにスパークプラグ100を内燃機関本体210に取り付けた内燃機関200では、図3に示すように、主体金具110の金具先端面110scの軸線AX方向の位置NM1と、燃焼室内壁面231(プラグ取付孔240の開口端240c)の位置NM1とが一致している。そして、各スリット底面113c,113c,…は、燃焼室内壁面231よりも基端側に後退したプラグ取付孔240内に位置している。具体的には、燃焼室内壁面231(燃焼室内壁面231の軸線AX方向の位置NM1)からスリット底面113c(スリット底面113cの軸線AX方向の位置DM1)までの軸線AX方向の距離D(mm)を、D≧1.0としている。本実施形態1では、距離D(mm)を、D=2.0(mm)としている。
なお、本実施形態1では、上記のように金具先端面110scと燃焼室内壁面231の位置NM1が一致しているので、上記の距離D(mm)は、スリット113の深さL(mm)にも相当する(D=L)。
In the
In the first embodiment, since the position NM1 of the metal fitting tip surface 110sc and the combustion
このようにスリット底面113c,113c,…を燃焼室内壁面231よりも基端側に後退させることにより、スリット底面113c,113c,…に接合された接地電極140,140,…は、燃焼室内壁面231よりも先端側ASの燃焼室NS内に位置する接地電極突出部140t,140t,…と、燃焼室内壁面231よりも基端側AKのプラグ取付孔240内に位置する接地電極引込部140h,140h,…とを有することになる。
In this way, by retracting the slit bottom surfaces 113c, 113c,... To the base end side from the combustion
次に、この内燃機関200における接地電極140,140,…について更に詳細を説明する(図4参照)。
各接地電極140の接地電極引込部140hのうち、スリット底面113cに沿う平面状の第1仮想平面Z1によりこれを仮想的に切断した場合の(軸線AX方向の位置DM1で軸線AXに直交する方向に仮想的に切断した場合の)、この接地電極引込部140hの第1仮想横断面Y1の中心を第1中心K1とする。
また、この接地電極引込部140hのうち、第1仮想平面Z1(スリット底面113c)から先端側ASに1.0mm離れた位置DM2で、第1仮想平面Z1と平行な平面状の第2仮想平面Z2により、軸線AXに直交する方向にこれを切断した場合の、この接地電極引込部140hの第2仮想横断面Y2の中心を第2中心K2とする。
Next, the details of the
Of the ground electrode lead-in
Further, in the ground electrode lead-in
そして、第1中心K1から第2中心K2までの、軸線AXに直交する方向についてのズレ量を第1ズレ量B(mm)とする。本実施形態1では、この軸線AXに直交する方向については、径方向にのみズレているので、径方向内側へのズレ量(図4中、右側へのズレ量)が第1ズレ量B(mm)に該当する。そして、この第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2としている。具体的には、第1ズレ量B(mm)が、B=0.1(mm)となっており、接地電極引込部140hは、先端側ASに向かって延びる直棒状をなしている。
A shift amount in a direction orthogonal to the axis AX from the first center K1 to the second center K2 is defined as a first shift amount B (mm). In the first embodiment, since the direction orthogonal to the axis AX is shifted only in the radial direction, the shift amount inward in the radial direction (shift amount to the right in FIG. 4) is the first shift amount B ( mm). The first deviation amount B (mm) is set to B ≦ 0.2. Specifically, the first deviation amount B (mm) is B = 0.1 (mm), and the ground electrode lead-in
一方、各接地電極140の接地電極突出部140tのうち、燃焼室内壁面231に沿ってプラグ取付孔240内までの延ばした平面状の第3仮想平面Z3によりこれを仮想的に切断した場合の(軸線AX方向の位置NM1で軸線AXに直交する方向に仮想的に切断した場合の)、この接地電極突出部140tの第3仮想横断面Y3の中心を第1中心K3とする。
また、この接地電極突出部140tのうち、第3仮想平面Z3から先端側ASに1.0mm離れた位置NM2で、第3仮想平面Z3と平行な平面状の第4仮想平面Z4により、軸線AXに直交する方向にこれを切断した場合の、この接地電極突出部140tの第4仮想断面Y4の中心を第4中心K4とする。
On the other hand, among the
Further, in the ground
そして、第3中心K3から第4中心K4までの径方向内側へのズレ量(図4中、右側へのズレ量)を第2ズレ量C(mm)とする。本実施形態1では、この第2ズレ量C(mm)を、C>0.2としている。具体的には、第2ズレ量C(mm)が、C=0.4(mm)となっており、接地電極突出部140tは、燃焼室内壁面231近傍から径方向内側に大きく屈曲している。
The amount of deviation inward in the radial direction from the third center K3 to the fourth center K4 (the amount of deviation to the right in FIG. 4) is defined as the second deviation amount C (mm). In the first embodiment, the second deviation amount C (mm) is C> 0.2. Specifically, the second displacement amount C (mm) is C = 0.4 (mm), and the ground
以上で説明したように、この内燃機関200では、スパークプラグ100の接地電極として、接地電極先端面140scが、径方向内側を向いて、中心電極突出部130sの外周面130snと火花放電ギャップGを隔てて離間した形態をなし、火花放電の一部が気中放電、残りが絶縁体先端面120scに沿った沿面放電であるセミ沿面放電を生じるセミ沿面放電型接地電極140,140,…を有する。このようなセミ沿面放電型接地電極140,140,…は、接地電極先端面140sc,140sc,…が径方向内側を向いているので、火花放電は、接地電極角部で生じるのではなく、この接地電極先端面140sc,140sc,…を起点として生じる。このため、火花放電が接地電極角部に集中して生じることがないので、セミ沿面放電型接地電極140,140,…の寿命が低下することを回避できる。
As described above, in the
更に、この内燃機関200では、主体金具110の金具先端部110sに、スリット底面113cを燃焼室内壁面231よりも基端側AKに後退させたスリット113を設け、このスリット底面113cに接地電極140を接合することで、接地電極140の一部(接地電極引込部140h)を、燃焼室内壁面231よりも基端側に配置している。
そして、接地電極引込部231hの前記第1ズレ量B(mm)が、B≦0.2となっており、接地電極引込部231hが、先端側ASに向かって延びる直棒状となっている。このため、製造時に主体金具110のスリット底面113cに溶接した棒状の接地電極140を所定形状に屈曲させる際に、溶接面149やその近傍に掛けられる曲げ応力が少なくなっている。従って、この溶接面149付近の残留応力が小さく、接地電極140と主体金具110との溶接部分の強度を十分に確保できているので、使用時等に接地電極140に折損等の不具合が発生することを防止できる。
Further, in the
The first displacement amount B (mm) of the ground electrode lead-in portion 231h is B ≦ 0.2, and the ground electrode lead-in portion 231h has a straight bar shape extending toward the tip side AS. For this reason, when the rod-shaped
またその一方で、接地電極140のうち、燃焼室内壁面231よりも突出して燃焼室NS内に配置される接地電極突出部140tについては、前述の径方向内側への第2ズレ量C(mm)が、C>0.2となっている。つまり、接地電極突出部140tが、燃焼室内壁面231近傍から径方向内側に大きく屈曲している。従って、接地電極突出部140tの軸線AX方向長さが短く、火花放電ギャップGの位置が燃焼室内壁面231に近づいている。
このように本実施形態1の内燃機関200は、セミ沿面放電型接地電極140,140,…の寿命が低下するのを回避すると共に、その耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップGの位置を燃焼室内壁面231に近づけることにも対応できる。
On the other hand, of the
As described above, the
また、本実施形態1では、前述のように、接地電極140とスリット側面113d1,113d2との間隙H1,H2(mm)をそれぞれ1.0mm以上と十分に広くしている。このため、スリット底面113cに接地電極140を抵抗溶接する際、溶融した接地電極140の一部がスリット側面113d1,113d2に接触することを防止できるので、接地電極140をスリット底面113cに確実に溶接できる。
Further, in the first embodiment, as described above, the gaps H1 and H2 (mm) between the
また、前述のように、スパークプラグ100の形態を、接地電極140とスリット側面113d1,113d2との間隙H1,H2(mm)と、金具先端部110sの内径M(mm)とが、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態としている。このため、スリット113により構成される空間が少なくなるので、絶縁体露出部120rの周囲の空間をその分だけ小さくでき、絶縁体露出部120rの周囲のガスボリュームをその分だけ小さくできる。これにより、絶縁体露出部120rのくすぶり汚損を抑制できる。
Further, as described above, the
なお、この内燃機関200は、内燃機関本体210とスパークプラグ100を別途製造した後、内燃機関本体210のプラグ取付孔240にスパークプラグ100を取り付けることにより製造できる。
このうちスパークプラグ100は、次の方法により製造できる。即ち、中心電極130を絶縁体120に組み付けると共に、端子金具150等も絶縁体120に組み付け、ガラスシールを行う。
The
Among these, the
次に、スリット113,113,…を設けた主体金具110を用意し、各スリット113,113,…のスリット底面113c,113c,…に、棒状の接地電極140,140,…(屈曲加工がされていない状態の接地電極140,140,…)を抵抗溶接する。その際、接地電極140とスリット側面113d1,113d2との間隙H1,H2(mm)はそれぞれ1.0mm以上と十分に広いので、溶融した接地電極140の一部がスリット側面113d1,113d2に接触することを防止できる。従って、接地電極140をスリット底面113cに確実に溶接できる。
なお、この溶接はレーザ溶接でもよい。その後は、これらの接地電極140,140,…を接合した主体金具110に、中心電極130等を組み付けた絶縁体120を組み付け、加締め等を行う。
Next, a
This welding may be laser welding. After that, the
次に、主体金具110に接合された各接地電極140,140,…を径方向内側に曲げて所定形状とし、中心電極130との間に火花放電ギャップGを形成する。その際、各接地電極140,140,…は、軸線AX方向に十分な長さを有するので、溶接面149,149,…やその近傍に掛かる曲げ応力を少なくできる。従って、各接地電極140,140,…と主体金具110との溶接部分の強度を十分に確保できる。
その後、このスパークプラグ100を、別途用意した内燃機関本体210に取り付ければ、内燃機関200が完成する。
Next, each
Thereafter, when the
(実施形態2)
次いで、第2の実施形態について説明する。本実施形態2の内燃機関400では、中心電極330の形態が上記実施形態1の中心電極130の形態と異なる。
また、接地電極140,140,340を全部で3つ設けてあり、このうち互いに対向する2つの接地電極140,140は、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140と同様であるが、残りの接地電極340の形態が、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140の形態と異なる。また、これに伴い、主体金具110の金具先端部110sには、上記実施形態1と同様なスリット113,113が接地電極140,140に対応して2つのみ設けてある。
それ以外は、上記実施形態1と同様であるので、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図5に、本実施形態2に係る内燃機関400のうち、スパークプラグ300の先端部付近を示す。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the
Further, a total of three
Other than that, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the description of the same parts as the first embodiment is omitted or simplified. FIG. 5 shows the vicinity of the tip of the
この内燃機関400を構成するスパークプラグ300の中心電極330は、先端側AS(図5中、下方)に位置する中心電極突出部330sが絶縁体120の絶縁体先端面120scから先端側ASに突出した状態で、絶縁体120に内挿され保持されている。この中心電極330は、基材である棒状の中心電極基材331の先端に、これよりも細径で円柱状をなす中心電極チップ333を同軸にレーザ溶接して形成したものである。中心電極基材331と中心電極チップ333との間には、これらが互いに溶融して固化した溶融部332が形成されている。このうち中心電極基材331は、Niを主成分とするNi合金からなる。一方、中心電極チップ333は、Ptを70重量%以上含むPt合金からなる。
In the
接地電極140,140,340のうち、互いに対向する2つの接地電極140,140は、前述したように上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140と同様であり、中心電極突出部330sの外周面330snと火花放電ギャップGを隔てて離間している。
一方、残りの接地電極340は、いわゆる平行電極タイプの接地電極であり、Niを主成分とするNi合金からなり、四角柱を所定形状に屈曲させた形状を有する。具体的には、その接地電極基端部340kが主体金具110の金具先端面110scに接合される一方、接地電極先端部340sが他の接地電極140,140よりも更に先端側ASまで延び、中心電極突出部330sを超えて、径方向内側に向けて所定形状に屈曲されている。そして、この接地電極先端部340sのうち、基端側を向く基端側側面340sd(図5中、上側の側面)が、中心電極突出部330sの円状の先端面330ssと対向して火花放電を生じさせる火花放電ギャップJを形成している。
Among the
On the other hand, the remaining
このようなスパークプラグ300を有する内燃機関400も、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140,…と同様な形態のセミ沿面放電型接地電極140,140を有する。従って、少なくともこれらのセミ沿面放電型接地電極140,140については、上記実施形態1の内燃機関200と同様に、セミ沿面放電型接地電極140,140の寿命が低下するのを回避すると共に、その耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップGの位置を燃焼室内壁面231に近づけることにも対応できる。また、その他、上記実施形態1と同様な部分は、上記実施形態1と同様な作用・効果を奏する。
The
(実施形態3)
次いで、第3の実施形態について説明する。本実施形態3の内燃機関600では、中心電極530の形態が上記実施形態1の中心電極130の形態と異なる。また、接地電極140,140,540を全部で3つ設けてあり、このうち互いに対向する2つの接地電極140,140は、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140と同様であるが、残りの接地電極540の形態が、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140の形態と異なる。それ以外は、上記実施形態1と同様であるので、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図6に、本実施形態3に係る内燃機関600のうち、スパークプラグ500の先端部付近を示す。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described. In the
この内燃機関600を構成するスパークプラグ500の中心電極530は、先端側AS(図6中、下方)に位置する中心電極突出部530sが絶縁体120の絶縁体先端面120scよりも先端側ASに突出した状態で、絶縁体120に内挿され保持されている。この中心電極530は、基材である棒状の中心電極基材531の先端に、これよりも細径で円柱状をなす中心電極チップ533を同軸にレーザ溶接して形成したものである。中心電極基材531と中心電極チップ533との間には、これらが互いに溶融して固化した溶融部532が形成されている。このうち中心電極基材531は、Niを主成分とするNi合金からなる。一方、中心電極チップ533は、Ptを70重量%以上含むPt合金からなる。
The
接地電極140,140,540のうち、互いに対向する2つの接地電極140,140は、前述したように上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140と同様であり、中心電極突出部530sの外周面530snと火花放電ギャップGを隔てて離間している。
Among the
一方、残りの接地電極540は、火花放電として、沿面放電を含まずに、径方向の気中放電を生じる径方向放電型接地電極である。この接地電極540は、その接地電極基端部540kが主体金具110の金具先端面110scに接合されて金具先端面110scから延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面540scが、軸線AXと平行となって径方向内側を向いている。そして、この接地電極先端面540scが、中心電極突出部530sの外周面530sn(具体的には中心電極チップ533の外周面533n)と火花放電を生じさせる火花放電ギャップLを隔てて離間している。
On the other hand, the remaining
この接地電極540は、基材である接地電極基材541の先端部541sの基端側側面541sd(図6中、上方の側面)に、これよりも細い四角柱をなす接地電極チップ543を溶接して形成したものである。接地電極基材541は、Niを主成分とするNi合金からなり、四角柱を径方向内側に向けて所定形状に屈曲させた形状を有する。一方、接地電極チップ543は、Ptを70重量%以上含むPt合金からなる。
The
このように本実施形態3では、径方向の気中放電を生じる径方向放電型接地電極540を設けているので、セミ沿面放電型接地電極140,140のみを有する場合よりも、着火性に優れる。
径方向放電型接地電極540では、火花放電が中心電極チップ533の外周面533nに対してだけでなく、中心電極チップ533と中心電極基材531との間の溶融部532に対しても生じることがある。溶融部532の仕事関数が中心電極チップ533の仕事関数よりも小さいためである。
As described above, in the third embodiment, since the radial discharge
In the radial discharge
溶融部532への火花放電の頻度が高いと、中心電極チップ533よりも溶融部532の方が早く消耗し、溶融部532が大きく抉り取られて、中心電極チップ533が剥離し脱落するおそれがある。そうすると、スパークプラグ500の本来の寿命を全うできないだけでなく、脱落した中心電極チップ533により内燃機関600が損傷するおそれすらある。
If the frequency of the spark discharge to the melted
これを回避するためには、中心電極チップ533の軸線AX方向長さをある程度長くして、径方向放電型接地電極540の接地電極先端面540scを溶融部532から遠ざけることにより、溶融部532への火花放電の頻度を減らすことが考えられる。しかしながら、単に中心電極チップ533を長くしただけでは、中心電極チップ533が燃焼室NSの中心側に突出し過ぎてしまうため、中心電極530の耐熱性やエンジン設計の観点から好ましくない。
In order to avoid this, the length of the
そこで、中心電極チップ533の軸線AX方向長さをある程度長くする一方で、絶縁体120の軸線AX方向長さを短くすることが考えられる。このようにすれば、中心電極チップ533が燃焼室NSの中心側に突出し過ぎるのを防止できるので、中心電極530の耐熱性やエンジン設計の問題を回避できる。しかしながら、絶縁体120の軸線AX方向長さを短くすると、それに応じてセミ沿面放電型接地電極140,140の軸線AX方向長さも短くせざるを得ない。そうすると、従来技術で述べたように、製造時に主体金具110の金具先端面110scに溶接したセミ沿面放電型接地電極140,140を所定形状に屈曲させる際、溶接面付近に掛かる曲げ応力が大きくなり、この溶接部分の強度が低下する問題が生じる。
Therefore, it is conceivable to reduce the length of the
これに対し、本実施形態3では、上記実施形態1のセミ沿面放電型接地電極140,140,…と同様な形態のセミ沿面放電型接地電極140,140を有する。従って、少なくともこれらのセミ沿面放電型接地電極140,140については、上記実施形態1と同様に、セミ沿面放電型接地電極140,140の寿命が低下するのを回避すると共に、その耐折損性及び耐剥離性を確保しつつ、火花放電ギャップGの位置を燃焼室内壁面231に近づけることにも対応できる。
このように、本実施形態3の内燃機関600では、高い着火性を有すると共に、くすぶり汚損にも強いスパークプラグ500を実現しつつ、セミ沿面放電型接地電極140,140の寿命が低下するのを回避すると共に、その耐折損性及び耐剥離性を確保することができる。また、その他、上記実施形態1または2と同様な部分は、上記実施形態1または2と同様な作用・効果を奏する。
On the other hand, the third embodiment includes the semi-surface discharge
As described above, in the
次いで、本発明の効果を検証するために行った様々な試験の結果について説明する。
(試験1)
この試験1では、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100において、各接地電極140,140,…の前記第2ズレ量C(mm)(図4参照)を、0mm〜0.5mmの範囲で様々に変更したスパークプラグを用意した。
なお、これらのスパークプラグは、スリット113,113,…を設けずに、接地電極を従来通りに金具先端面に溶接したものである。それ以外は、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100と同じである。従って、接地電極に燃焼室内壁面よりも後退した接地電極引込部が存在しないので(接地電極全体が接地電極突出部であるので)、前記第2ズレ量C(mm)は、前記第1ズレ量B(mm)にも相当すると考えることができる。
Next, the results of various tests conducted to verify the effects of the present invention will be described.
(Test 1)
In the
These spark plugs are obtained by welding the ground electrode to the metal fitting front end surface as usual without providing the
これらのスパークプラグに対して、接地電極の衝撃試験を行い、接地電極の前記第1ズレ量B(mm)と、接地電極の衝撃に対する耐久時間との関係を調査した。この試験1は、JIS B8031(2006年)に準拠し、JIS型衝撃試験器を用いて行った。試験条件は、毎分400回の衝撃を与え、接地電極が破損して折れるまで最大10時間行った。これらの結果を図7のグラフに示す。
These spark plugs were subjected to a ground electrode impact test, and the relationship between the first displacement amount B (mm) of the ground electrode and the durability against the impact of the ground electrode was investigated. This
この結果によると、前記第1ズレ量Bが0.3mm以上のスパークプラグでは、衝撃試験開始から5時間以内に、溶接面付近にて接地電極に折れが発生した。一方、前記第1ズレ量Bが0.2mm以下のスパークプラグでは、衝撃試験を10時間行っても、接地電極に折れ等の破損が認められなかった。 According to this result, in the spark plug having the first displacement amount B of 0.3 mm or more, the ground electrode was bent near the weld surface within 5 hours from the start of the impact test. On the other hand, in the spark plug having the first displacement amount B of 0.2 mm or less, the ground electrode was not broken or broken even after the impact test was performed for 10 hours.
前記第1ズレ量Bが0.3mm以上のスパークプラグでは、接地電極が溶接面に近い部分から大きく屈曲しているので、製造時に棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際に、溶接面付近に掛けられる曲げ応力が大きくなっている。このため、接地電極と主体金具との溶接部分の強度が低下し、その結果、上記衝撃試験で早期に接地電極に折れが生じたと考えられる。 In the spark plug having the first displacement amount B of 0.3 mm or more, since the ground electrode is greatly bent from a portion close to the weld surface, when the rod-shaped ground electrode is bent into a predetermined shape at the time of manufacture, the vicinity of the weld surface The bending stress that is applied to is increased. For this reason, it is considered that the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell decreased, and as a result, the ground electrode was broken early in the impact test.
これに対し、前記第1ズレ量Bが0.2mm以下のスパークプラグでは、接地電極のうち溶接面に近い部分が、直棒状またはそれに近い小さな曲げ量を有する形状である。このため、製造時に棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際に、溶接面付近に掛けられる曲げ応力が小さくなっている。従って、接地電極と主体金具との溶接部分の強度を十分に確保できているため、上記衝撃試験を長時間行っても、接地電極に折れ等の破損が生じなかったと考えられる。
このことから、接地電極の前記第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2とすることにより、使用時等に接地電極に折損等の不具合が生じるのを効果的に防止できることが判る。
On the other hand, in the spark plug having the first deviation amount B of 0.2 mm or less, the portion of the ground electrode close to the welding surface has a straight rod shape or a shape having a small bending amount close thereto. For this reason, when the rod-shaped ground electrode is bent into a predetermined shape at the time of manufacture, bending stress applied to the vicinity of the weld surface is small. Therefore, since the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell is sufficiently secured, it is considered that the ground electrode was not broken or broken even when the impact test was performed for a long time.
From this, it can be seen that by setting the first deviation amount B (mm) of the ground electrode to B ≦ 0.2, it is possible to effectively prevent problems such as breakage in the ground electrode during use. .
(試験2)
この試験2では、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100において、前記距離D(mm)を、D=1.0(mm)とすると共に、各接地電極140,140,…の接地電極突出部140t,140tの前記第2ズレ量C(mm)と、各接地電極140,140,…の接地電極引込部140h,140hの前記第1ズレ量B(mm)とを様々に変更したスパークプラグを用意した。
そして、これらのスパークプラグに対して、上記試験1と同様の衝撃試験を行い、接地電極の前記第2ズレ量C(mm)と、接地電極の衝撃に対する耐久時間との関係を調査した。これらの結果を図8のグラフに示す。
(Test 2)
In this
These spark plugs were subjected to the same impact test as in
この結果によると、前記第1ズレ量Bが0.3mm及び0.5mmのスパークプラグでは、前記第2ズレ量Cの値に関わらず、衝撃試験開始から5時間以内に、溶接面付近にて接地電極に折れが生じた。一方、前記第1ズレ量Bが0.2mmのスパークプラグでは、前記第2ズレ量Cの値に関わらず、衝撃試験を10時間行っても、接地電極に折れ等の破損が認められなかった。 According to this result, in the spark plug having the first displacement amount B of 0.3 mm and 0.5 mm, regardless of the value of the second displacement amount C, within the vicinity of the weld surface within 5 hours from the start of the impact test. The ground electrode was broken. On the other hand, in the spark plug having the first displacement amount B of 0.2 mm, the ground electrode was not broken or damaged even when the impact test was performed for 10 hours regardless of the value of the second displacement amount C. .
前記第1ズレ量Bが0.3mm以上のスパークプラグでは、接地電極が主体金具のスリット底面に近い部分から大きく屈曲しているので、製造時にスリット底面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際に、溶接面付近に掛けられる曲げ応力が大きくなっている。このため、接地電極と主体金具との溶接部分の強度が低下し、その結果、上記衝撃試験で接地電極に折れが生じたと考えられる。 In the spark plug having the first displacement amount B of 0.3 mm or more, since the ground electrode is greatly bent from the portion near the slit bottom surface of the metal shell, the rod-shaped ground electrode welded to the slit bottom surface at the time of manufacture has a predetermined shape. When bending, the bending stress applied to the vicinity of the weld surface is large. For this reason, it is considered that the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell is lowered, and as a result, the ground electrode is broken in the impact test.
これに対し、前記第1ズレ量Bが0.2mmのスパークプラグでは、接地電極のうちスリット底面に近い部分が、直棒状に近い小さな曲げ量を有する形状である。このため、製造時にスリット底面に溶接した棒状の接地電極を所定形状に屈曲させる際に、溶接面付近に掛けられる曲げ応力が小さくなっている。従って、接地電極と主体金具との溶接部分の強度を十分に確保できているため、上記衝撃試験を長時間行っても、接地電極に折れ等の破損が生じなかったと考えられる。 On the other hand, in the spark plug having the first displacement amount B of 0.2 mm, a portion of the ground electrode that is close to the slit bottom has a small bending amount that is close to a straight bar shape. For this reason, when bending the rod-shaped ground electrode welded to the slit bottom surface during manufacturing into a predetermined shape, the bending stress applied to the vicinity of the weld surface is reduced. Therefore, since the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell is sufficiently secured, it is considered that the ground electrode was not broken or broken even when the impact test was performed for a long time.
このことから、接地電極の前記第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2とすることにより、使用時等に接地電極に折損等の不具合が生じるのを効果的に防止できることが判る。また、接地電極の前記第2ズレ量C(mm)は、接地電極と主体金具との溶接部分の強度に依存しないので、前記第2ズレ量C(mm)を大きくしてもよいことが判る。つまり、接地電極突出部の範囲では、接地電極を燃焼室内壁面近傍から大きく屈曲させて、火花放電ギャップGの位置を燃焼室内壁面に近づけることが可能であることが判る。 From this, it can be seen that by setting the first deviation amount B (mm) of the ground electrode to B ≦ 0.2, it is possible to effectively prevent problems such as breakage in the ground electrode during use. . Further, since the second displacement amount C (mm) of the ground electrode does not depend on the strength of the welded portion between the ground electrode and the metal shell, it can be seen that the second displacement amount C (mm) may be increased. . That is, it can be seen that, in the range of the ground electrode protruding portion, the ground electrode can be largely bent from the vicinity of the wall surface of the combustion chamber, and the position of the spark discharge gap G can be brought close to the wall surface of the combustion chamber.
(試験3)
この試験3では、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100において、接地電極140とスリット側面113d1,113d2との間隙H1,H2(mm)(図3参照)を様々に変更して、接地電極の接合強度を調査した。具体的には、棒状の接地電極を主体金具のスリット底面に抵抗溶接した後、この棒状の接地電極を径方向内側に90度屈曲させる。その後、これを曲げ返して元の棒状に戻す。そして、これを3往復繰り返しても、接地電極が溶接面付近で折損しないものを、接地電極の接合強度が良好であると判断した。一方、上記曲げ試験を3往復繰り返すまでに、接地電極が溶接面付近で折損したものを、接地電極の接合強度が足りないと判断した。これらの結果を表1に示す。
(Test 3)
In
この結果によると、間隙H1,H2(mm)のうち、少なくとも一方が0.5mm以下の場合には、上記曲げ試験を3往復繰り返すまでに、接地電極が溶接面付近で折損しており(表中に×印で示す。)、接地電極の接合強度が足りない。一方、間隙H1,H2(mm)が共に1.0mm以上の場合には、上記曲げ試験を3往復繰り返しても、接地電極が溶接面付近で折損せず(表中に○印で示す。)、接地電極の接合強度が十分に高い。このことから、接地電極とスリット側面との間隙H1,H2(mm)をそれぞれ1.0mm以上と十分に広くすることにより、接地電極の接合強度を十分に確保できることが判る。 According to this result, when at least one of the gaps H1 and H2 (mm) is 0.5 mm or less, the ground electrode is broken near the weld surface until the above bending test is repeated three times (Table). Indicated by x inside)) The bonding strength of the ground electrode is insufficient. On the other hand, when the gaps H1 and H2 (mm) are both 1.0 mm or more, the ground electrode does not break near the weld surface even if the bending test is repeated three times (indicated by a circle in the table). The bonding strength of the ground electrode is sufficiently high. From this, it can be seen that the bonding strength of the ground electrode can be sufficiently secured by sufficiently widening the gaps H1 and H2 (mm) between the ground electrode and the side surface of the slit to 1.0 mm or more.
なお、このような結果は、次の理由によるものと考えられる。即ち、接地電極とスリット側面との間隙H1,H2(mm)が0.5mm以下と狭すぎると、スリット底面に接地極を抵抗溶接する際、溶融した接地電極の一部がスリット側面にも接触してしまう。そうすると、接地電極とスリット底面に十分な電流が流れなくなり、接地電極をスリット底面に確実に溶接できなかったと考えられる。
これに対し、接地電極とスリット側面との間隙H1,H2(mm)をそれぞれ1.0mm以上と十分に広くすると、スリット底面に接地電極を抵抗溶接する際、溶融した接地電極の一部がスリット側面に接触することを防止できる。従って、接地電極をスリット底面に確実に溶接できたと考えられる。
Such a result is considered to be due to the following reason. That is, if the gaps H1, H2 (mm) between the ground electrode and the slit side surface are too narrow, 0.5 mm or less, when the ground electrode is resistance-welded to the bottom surface of the slit, a part of the melted ground electrode also contacts the slit side surface. Resulting in. Then, it is considered that a sufficient current does not flow between the ground electrode and the bottom surface of the slit, and the ground electrode cannot be reliably welded to the bottom surface of the slit.
On the other hand, if the gaps H1 and H2 (mm) between the ground electrode and the side surface of the slit are sufficiently wide, each 1.0 mm or more, when the ground electrode is resistance-welded to the bottom of the slit, a part of the melted ground electrode is slit. Contact with the side surface can be prevented. Therefore, it is considered that the ground electrode was reliably welded to the bottom surface of the slit.
(試験4)
この試験4では、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100において、前記距離D(スリット113の深さL)(mm)が異なると共に、前記間隙H1,H2及び前記内径Mが異なるスパークプラグを多数用意した。そして、これらのスパークプラグについて、絶縁体(絶縁体露出部)の耐汚損性を調査した。具体的には、(H1+H2)/Mの値と絶縁体の絶縁抵抗値との関係を調べて、絶縁体の耐汚損性を評価した。
(Test 4)
In
この試験4では、排気量1800ccの4気筒直噴式ガソリンエンジンに各スパークプラグを組み付け、室温−10℃の試験室においてJIS規格D1606で規定されているプレデリバリ汚損試験を行った。具体的には、エンジンを始動させ、空ぶかしを数回行った後に3速35km/hで40秒駆動し、アイドリングを90秒行ってから再度3速35km/hで40秒駆動してエンジンを停止する。そして、冷却水の温度が室温となるまで完全冷却を行い、再度エンジンを始動させて空ぶかしし、1速15km/hで15秒駆動とエンジン停止30秒を2回、再び1速15km/hで再度15秒駆動してエンジンを停止する。この一連のテストパターンを1サイクルとして、10サイクル繰り返し試験を行った。そして、絶縁体の絶縁抵抗値を測定した。これらの結果を図9のグラフに示す。
In
この結果によると、前記距離D(スリットの深さL)の値に関わらず、(H1+H2)/Mの値が少なくとも0.4以下では、絶縁体(絶縁体露出部)のくすぶり汚損が少なく、絶縁体の絶縁抵抗値にも変化が見られなかった。一方、前記距離D(スリットの深さL)の値に関わらず、(H1+H2)/Mの値が0.4を超えたあたりから、この値が大きいほど絶縁体(絶縁体露出部)のくすぶり汚損が多くなり、それだけ絶縁体の絶縁抵抗値が低くなった。このことから、前記間隙H1,H2及び前記内径Mが、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態とすることにより、絶縁体露出部のくすぶり汚損を抑制できることが判る。 According to this result, regardless of the value of the distance D (slit depth L), when the value of (H1 + H2) / M is at least 0.4 or less, the smoldering contamination of the insulator (insulator exposed portion) is small, There was no change in the insulation resistance value of the insulator. On the other hand, regardless of the value of the distance D (slit depth L), since the value of (H1 + H2) / M exceeds 0.4, the smoldering of the insulator (insulator exposed portion) increases as this value increases. The amount of fouling increased, and the insulation resistance value of the insulator decreased accordingly. From this, it can be seen that smoldering contamination of the exposed portion of the insulator can be suppressed by setting the gaps H1 and H2 and the inner diameter M to satisfy (H1 + H2) /M≦0.4.
なお、絶縁体露出部のくすぶり汚損が抑制できるのは、次のような理由によるものと考えられる。即ち、(H1+H2)/Mの値が小さくなると、スリットにより構成される空間が少なくなるので、絶縁体露出部の周囲の空間をその分だけ小さくできる。従って、絶縁体露出部の周囲のガスボリュームをその分だけ小さくできる。これにより、汚染物質が絶縁体露出部に付着するのを抑制でき、絶縁体露出部のくすぶり汚損を抑制できると考えられる。 In addition, it can be considered that the smoldering contamination of the exposed portion of the insulator can be suppressed for the following reason. That is, as the value of (H1 + H2) / M decreases, the space formed by the slits decreases, so that the space around the insulator exposed portion can be reduced accordingly. Accordingly, the gas volume around the insulator exposed portion can be reduced accordingly. Thereby, it is thought that it can suppress that a pollutant adheres to an insulator exposure part, and can suppress the smoldering stain | pollution | contamination of an insulator exposure part.
(試験5)
この試験5では、上記実施形態1で説明したスパークプラグ100において、スリット113及び接地電極140の個数(n=1〜4)が異なると共に、前記間隙H1,H2及び前記内径Mが異なるスパークプラグを多数用意した。そして、これらのスパークプラグについて、絶縁体(絶縁体露出部)の耐汚損性を調査した。具体的には、上記試験4と同様にして、(H1+H2)/Mの値と絶縁体の絶縁抵抗値との関係を調べ、絶縁体の耐汚損性を評価した。これらの結果を図10のグラフに示す。
(Test 5)
In this
この結果によると、スリット及び接地電極の個数nに関わらず、(H1+H2)/Mの値が少なくとも0.4以下では、絶縁体(絶縁体露出部)のくすぶり汚損が少なく、絶縁体の絶縁抵抗値にも変化が見られなかった。
一方、(H1+H2)/Mの値が0.4を超えたあたりから、この値が大きいほど絶縁体(絶縁体露出部)のくすぶり汚損が多くなり、それだけ絶縁体の絶縁抵抗値が低くなった。特に、スリット及び接地電極の個数nが多くなると、絶縁体のくすぶり汚損が多くなり、絶縁体の絶縁抵抗値が低くなる傾向にあるが、スリット及び接地電極の個数がn=3個以上では、絶縁体のくすぶり汚損に差はなく、絶縁体の絶縁抵抗値もそれ以上低下することはなかった。
このことから、スリット及び接地電極の個数nに関わらず、前記間隙H1,H2及び前記内径Mが、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態とすることにより、絶縁体露出部のくすぶり汚損を抑制できることが判る。
According to this result, regardless of the number n of slits and ground electrodes, when the value of (H1 + H2) / M is at least 0.4 or less, the smoldering contamination of the insulator (insulator exposed portion) is small, and the insulation resistance of the insulator There was no change in the value.
On the other hand, since the value of (H1 + H2) / M exceeded 0.4, the greater the value, the more smoldering contamination of the insulator (insulator exposed portion), and the lower the insulation resistance value of the insulator. . In particular, when the number n of slits and ground electrodes increases, the smoldering contamination of the insulators increases and the insulation resistance value of the insulators tends to decrease, but when the number of slits and ground electrodes is n = 3 or more, There was no difference in the smoldering contamination of the insulator, and the insulation resistance value of the insulator did not decrease any more.
Therefore, regardless of the number n of the slits and ground electrodes, the gaps H1, H2 and the inner diameter M satisfy (H1 + H2) /M≦0.4. It can be seen that it can be suppressed.
以上において、本発明を実施形態1〜3に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1〜3に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態1〜3では、セミ沿面放電型接地電極140を複数設けたものを例示したが、セミ沿面放電型接地電極140を単数とすることもできる。
In the above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, the present invention is not limited to the above first to third embodiments, and may be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say, it can be done.
For example, in the first to third embodiments, an example in which a plurality of semi-surface discharge
また、上記実施形態1〜3では、セミ沿面放電型接地電極140として、一体的に形成したもの例示したが、例えば、基材である接地電極基材に柱状の接地電極チップを溶接して形成したものでもよい。
また、上記実施形態1〜3では、主体金具110の金具先端面110scと燃焼室内壁面231の位置NM1を一致させたものを例示したが、金具先端面110scを燃焼室内壁面231よりも基端側AKに後退させたり、あるいは逆に、金具先端面110scを燃焼室内壁面231よりも先端側ASに突出させた形態とすることもできる。
In the first to third embodiments, the semi-surface discharge-
In the first to third embodiments, the
100,300,500 スパークプラグ
110 主体金具
110s 金具先端部
110sc 金具先端面
113 スリット
113c スリット底面
113d1,113d2 スリット側面
120 絶縁体
120r 絶縁体露出部
130,330,530 中心電極
130s,330s,530s 中心電極突出部
130sn,330sn,530sn 外周面
140,340,540 接地電極
140s,340s,540s 接地電極先端部
140sc,540sc 接地電極先端面
140t 接地電極突出部
140h 接地電極引込部
200,400,600 内燃機関
210 内燃機関本体
231 燃焼室内壁面
240 プラグ取付孔
B 第1ズレ量
C 第2ズレ量
D 距離
G,J 火花放電ギャップ
L 深さ
M 内径
AX 軸線
AS 先端側(軸線方向先端側)
AK 基端側(軸線方向基端側)
K1 第1中心
K2 第2中心
K3 第3中心
K4 第4中心
Y1 第1仮想横断面
Y2 第2仮想横断面
Y3 第3仮想横断面
Y4 第4仮想横断面
Z1 第1仮想平面
Z2 第2仮想平面
Z3 第3仮想平面
Z4 第4仮想平面
NS 燃焼室
DM1,DM2,NM1,NM2 位置
H1,H2 間隙
100, 300, 500
AK Base end side (Axis direction base end side)
K1 1st center K2 2nd center K3 3rd center K4 4th center Y1 1st virtual cross section Y2 2nd virtual cross section Y3 3rd virtual cross section Y4 4th virtual cross section Z1 1st virtual plane Z2 2nd virtual plane Z3 Third virtual plane Z4 Fourth virtual plane NS Combustion chamber DM1, DM2, NM1, NM2 Position H1, H2 Gap
Claims (4)
外周に雄ネジが形成されたネジ部、及び、
外周に雄ネジが形成されることなく、前記ネジ部の軸線方向先端側に位置し、この主体金具の軸線方向先端をなして軸線と直交する平面状の金具先端面を含む金具先端部、
を有する主体金具と、
前記主体金具の径方向内側に挿通してなり、軸線方向先端側で主体金具から露出する絶縁体露出部を有する筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の径方向内側に挿通してなり、前記絶縁体露出部の軸線方向先端に位置する絶縁体先端面よりも軸線方向先端側に突出する中心電極突出部を有する中心電極と、
前記主体金具の金具先端部から延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面が、径方向内側を向いて、前記中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間してなり、接地電極先端面と前記外周面との間に生じる火花放電の放電形式が、前記接地電極先端面から前記絶縁体先端面までの気中放電と、前記絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じる一又は複数のセミ沿面放電型接地電極であって、前記金具先端部に溶接した後に径方向内側に向けて屈曲させてなるセミ沿面放電型接地電極と、
を備えるスパークプラグを、燃焼室内壁面に開口するプラグ取付孔内に取り付けてなる内燃機関であって、
前記主体金具の前記金具先端部は、前記金具先端面と平行なスリット底面、及び、このスリット底面から前記金具先端面まで延びる2つのスリット側面を含み、前記金具先端面で開口するスリットを有し、
前記セミ沿面放電型接地電極を、前記金具先端部の前記スリット底面に溶接してなり、
前記スリット底面を、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に後退させて前記プラグ取付孔内に配置し、
前記燃焼室内壁面から前記スリット底面までの軸線方向の距離D(mm)を、D≧1.0としてなり、
前記スリット底面に沿う平面状の第1仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第1仮想断面の中心を第1中心K1とし、
前記第1仮想面から軸線方向先端側に1.0mm離れた位置で、前記第1仮想面と平行な平面状の第2仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第2仮想断面の中心を第2中心K2とし、
前記燃焼室内壁面に沿って前記プラグ取付孔内まで延ばした第3仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第3仮想断面の中心を第3中心K3とし、
前記第3仮想面から軸線方向先端側に1.0mm離れた位置で、前記第3仮想面と平行な第4仮想面により前記セミ沿面放電型接地電極を仮想的に切断した場合の、このセミ沿面放電型接地電極の第4仮想断面の中心を第4中心K4としたとき、
前記第1中心K1から前記第2中心K2までの、前記軸線に直交する方向についての第1ズレ量B(mm)を、B≦0.2としてなり、
前記第3中心K3から前記第4中心K4までの径方向内側への第2ズレ量C(mm)を、C>0.2としてなる
内燃機関。 A cylindrical metal shell having an axis,
A threaded portion having a male thread formed on the outer periphery; and
Without the formation of a male screw on the outer periphery, the front end of the metal fitting is positioned on the front end side in the axial direction of the threaded portion, and includes a front end of the metal shell in the axial direction and including a flat front end of the metal fitting perpendicular to the axis.
A metal shell having
A cylindrical insulator that is inserted through the metal shell in the radial direction and has an insulator exposed portion that is exposed from the metal shell on the front end side in the axial direction;
A center electrode having a center electrode protruding portion that is inserted into the radially inner side of the insulator and protrudes toward the front end side in the axial direction from the front end surface of the insulator located at the front end in the axial direction of the exposed insulator portion;
The ground electrode front end surface, which extends from the metal front end of the metal shell and is the front end surface in the direction of extension, faces radially inward and is spaced apart from the outer peripheral surface of the center electrode protrusion and the spark discharge gap. The discharge form of the spark discharge generated between the ground electrode front end surface and the outer peripheral surface is an air discharge from the ground electrode front end surface to the insulator front end surface, and a creeping discharge along the insulator front end surface. One or a plurality of semi-creeping discharge type grounding electrodes that generate semi-creeping discharge consisting of: a semi-creeping discharge type grounding electrode that is bent radially inward after welding to the metal tip, and
An internal combustion engine in which a spark plug is attached to a plug mounting hole that opens in a wall surface of a combustion chamber,
The metal fitting front end portion of the metal shell includes a slit bottom surface parallel to the metal fitting front end surface, and two slit side surfaces extending from the slit bottom surface to the metal fitting front end surface, and has a slit opened at the metal metal front end surface. ,
The semi-surface discharge-type ground electrode is welded to the slit bottom surface of the metal fitting tip,
The slit bottom surface is disposed in the plug mounting hole by retreating from the combustion chamber wall surface in the axial direction base end side,
A distance D (mm) in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber to the bottom surface of the slit is D ≧ 1.0,
The center of the first virtual cross section of the semi-surface discharge-type ground electrode when the semi-surface discharge-type ground electrode is virtually cut by a planar first virtual surface along the bottom surface of the slit is defined as a first center K1.
When the semi-creeping discharge type ground electrode is virtually cut by a planar second virtual surface parallel to the first virtual surface at a position 1.0 mm away from the first virtual surface toward the front end in the axial direction. , The center of the second virtual cross section of the semi-surface discharge type ground electrode as the second center K2,
The center of the third virtual cross section of the semi-surface discharge-type ground electrode when the semi-surface discharge-type ground electrode is virtually cut by a third virtual surface extending to the inside of the plug mounting hole along the wall surface of the combustion chamber Is the third center K3,
This semi-surface discharge-type ground electrode is virtually cut by a fourth virtual surface parallel to the third virtual surface at a position 1.0 mm away from the third virtual surface toward the tip in the axial direction. When the center of the fourth virtual cross section of the creeping discharge ground electrode is the fourth center K4,
A first deviation amount B (mm) in a direction perpendicular to the axis from the first center K1 to the second center K2 is set as B ≦ 0.2,
An internal combustion engine in which a second displacement amount C (mm) radially inward from the third center K3 to the fourth center K4 satisfies C> 0.2.
前記セミ沿面放電型接地電極は、前記スリット底面に抵抗溶接してなり、
一方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙H1(mm)を、H1≧1.0とすると共に、
他方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙H2(mm)を、H2≧1.0としてなる
内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
The semi-surface discharge type ground electrode is formed by resistance welding to the slit bottom surface,
A gap H1 (mm) between one slit side surface and the semi-surface discharge type ground electrode is set to H1 ≧ 1.0, and
An internal combustion engine in which a gap H2 (mm) between the other side surface of the slit and the semi-surface discharge-type ground electrode satisfies H2 ≧ 1.0.
一方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙を間隙H1(mm)とし、
他方の前記スリット側面と前記セミ沿面放電型接地電極との間隙を間隙H2(mm)とし、
前記金具先端部の内径を内径M(mm)としたとき、
前記スパークプラグを、(H1+H2)/M≦0.4を満たす形態としてなる
内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The gap between one side surface of the slit and the semi-surface discharge type ground electrode is defined as a gap H1 (mm),
The gap between the other side surface of the slit and the semi-surface discharge-type ground electrode is defined as a gap H2 (mm),
When the inner diameter of the metal tip is the inner diameter M (mm),
An internal combustion engine in which the spark plug is configured to satisfy (H1 + H2) /M≦0.4.
外周に雄ネジが形成されたネジ部、及び、
外周に雄ネジが形成されることなく、前記ネジ部の軸線方向先端側に位置し、この主体金具の軸線方向先端をなして軸線と直交する平面状の金具先端面を含む金具先端部、
を有する主体金具と、
前記主体金具の径方向内側に挿通してなり、軸線方向先端側で主体金具から露出する絶縁体露出部を有する筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の径方向内側に挿通してなり、前記絶縁体露出部の軸線方向先端に位置する絶縁体先端面よりも軸線方向先端側に突出する中心電極突出部を有する中心電極と、
前記主体金具の金具先端部から延び、自身の延伸方向の先端面である接地電極先端面が、径方向内側を向いて、前記中心電極突出部の外周面と火花放電ギャップを隔てて離間してなり、接地電極先端面と前記外周面との間に生じる火花放電の放電形式が、前記接地電極先端面から前記絶縁体先端面までの気中放電と、前記絶縁体先端面に沿った沿面放電とからなるセミ沿面放電を生じる一又は複数のセミ沿面放電型接地電極であって、前記金具先端部に溶接した後に径方向内側に向けて屈曲させてなるセミ沿面放電型接地電極と、
を備えるスパークプラグを、燃焼室内壁面に開口するプラグ取付孔内に取り付けてなる内燃機関であって、
前記主体金具の前記金具先端部は、前記金具先端面と平行なスリット底面、及び、このスリット底面から前記金具先端面まで延びる2つのスリット側面を含み、前記金具先端面で開口するスリットを有し、
前記セミ沿面放電型接地電極を、前記金具先端部の前記スリット底面に溶接してなり、
前記スリット底面を、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側に後退させて前記プラグ取付孔内に配置し、
前記燃焼室内壁面から前記スリット底面までの軸線方向の距離D(mm)を、D≧1.0としてなり、
前記セミ沿面放電型接地電極のうち、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向基端側の前記プラグ取付孔内に位置する部位を接地電極引込部とし、前記燃焼室内壁面よりも軸線方向先端側の燃焼室内に位置する部位を接地電極突出部としたとき、
前記接地電極引込部を、軸線方向先端側に向かって延びる直棒状としてなり、
前記接地電極突出部を、径方向内側に屈曲する形態としてなる
内燃機関。 A cylindrical metal shell having an axis,
A threaded portion having a male thread formed on the outer periphery; and
Without the formation of a male screw on the outer periphery, the front end of the metal fitting is positioned on the front end side in the axial direction of the threaded portion, and includes a front end of the metal shell in the axial direction and including a flat front end of the metal fitting perpendicular to the axis.
A metal shell having
A cylindrical insulator that is inserted through the metal shell in the radial direction and has an insulator exposed portion that is exposed from the metal shell on the front end side in the axial direction;
A center electrode having a center electrode protruding portion that is inserted into the radially inner side of the insulator and protrudes toward the front end side in the axial direction from the front end surface of the insulator located at the front end in the axial direction of the exposed insulator portion;
The ground electrode front end surface, which extends from the metal front end of the metal shell and is the front end surface in the direction of extension, faces radially inward and is spaced apart from the outer peripheral surface of the center electrode protrusion and the spark discharge gap. The discharge form of the spark discharge generated between the ground electrode front end surface and the outer peripheral surface is an air discharge from the ground electrode front end surface to the insulator front end surface, and a creeping discharge along the insulator front end surface. One or a plurality of semi-creeping discharge type grounding electrodes that generate semi-creeping discharge consisting of: a semi-creeping discharge type grounding electrode that is bent radially inward after welding to the metal tip, and
An internal combustion engine in which a spark plug is attached to a plug mounting hole that opens in a wall surface of a combustion chamber,
The metal fitting front end portion of the metal shell includes a slit bottom surface parallel to the metal fitting front end surface, and two slit side surfaces extending from the slit bottom surface to the metal fitting front end surface, and has a slit opened at the metal metal front end surface. ,
The semi-surface discharge-type ground electrode is welded to the slit bottom surface of the metal fitting tip,
The slit bottom surface is disposed in the plug mounting hole by retreating from the combustion chamber wall surface in the axial direction base end side,
A distance D (mm) in the axial direction from the wall surface of the combustion chamber to the bottom surface of the slit is D ≧ 1.0,
Of the semi-surface discharge type ground electrode, a portion located in the plug mounting hole on the axial base end side with respect to the wall surface of the combustion chamber is used as a ground electrode lead-in portion, and combustion on the tip side in the axial direction with respect to the wall surface of the combustion chamber When the part located in the room is the ground electrode protrusion,
The ground electrode lead-in part is in the shape of a straight bar extending toward the tip end side in the axial direction,
An internal combustion engine configured to bend the ground electrode protruding portion radially inward.
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|---|---|---|---|---|
| JPS61127589A (en) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | 日立エレベ−タサ−ビス株式会社 | Connector for door of elevator |
| JPH0290487A (en) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JPH04329284A (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spake plug with firing end surrounding electrode |
| JP2001143847A (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JP2001160474A (en) * | 1999-09-24 | 2001-06-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JP2006085997A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Denso Corp | Spark plug for internal combustion engine |
| JP2006286612A (en) * | 2005-03-08 | 2006-10-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61127589A (en) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | 日立エレベ−タサ−ビス株式会社 | Connector for door of elevator |
| JPH0290487A (en) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JPH04329284A (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spake plug with firing end surrounding electrode |
| JP2001160474A (en) * | 1999-09-24 | 2001-06-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JP2001143847A (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
| JP2006085997A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Denso Corp | Spark plug for internal combustion engine |
| JP2006286612A (en) * | 2005-03-08 | 2006-10-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
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