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JP2021002480A - Spark plug - Google Patents

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JP2021002480A
JP2021002480A JP2019115635A JP2019115635A JP2021002480A JP 2021002480 A JP2021002480 A JP 2021002480A JP 2019115635 A JP2019115635 A JP 2019115635A JP 2019115635 A JP2019115635 A JP 2019115635A JP 2021002480 A JP2021002480 A JP 2021002480A
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chip
spark plug
ground electrode
facing
electrode
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JP2019115635A
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俊介 津荷
Shunsuke Tsuga
俊介 津荷
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

To provide a technology to prevent wear of a ground electrode due to spark discharge.SOLUTION: A spark plug comprises: a center electrode; a ground electrode that has an opposite surface opposite to the center electrode; a first chip that is provided on the opposite surface; and a second chip that is provided on a surface of the ground electrode, the surface being a side face continuing from the opposite surface. The ground electrode is formed of nickel as a main component. The first chip and the second chip are formed of precious metal as a main component. The first chip and the second chip are separated from each other. Since the first chip projects toward the second chip beyond the side face, when the first chip and the second chip are projected on a surface perpendicular to a direction along the axis of the center electrode, part of the first chip overlaps at least part of the second chip.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、スパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug.

内燃機関、例えば、ガソリンエンジンに用いる点火用のスパークプラグとして、中心電極と接地電極との間に電圧を印加することによって火花を発生させるスパークプラグが知られている(例えば、特許文献1)。 As a spark plug for ignition used in an internal combustion engine, for example, a gasoline engine, a spark plug that generates sparks by applying a voltage between a center electrode and a ground electrode is known (for example, Patent Document 1).

特許文献1では、燃焼室内においてタンブル流が存在する条件においても火花放電の短絡を抑制するために、接地電極のうち、中心電極に対向する面にチップが設けられているとともに、中心電極に対向しない面においてもチップが設けられているスパークプラグが開示されている。 In Patent Document 1, in order to suppress a short circuit of spark discharge even under the condition that a tumble flow exists in the combustion chamber, a chip is provided on the surface of the ground electrode facing the center electrode and facing the center electrode. A spark plug provided with a chip is disclosed in terms of not being provided.

特開2018−147617号公報JP-A-2018-147617

しかし、特許文献1に記載のスパークプラグでは、タンブル流によって放電路の形成位置が変わることにより、接地電極のうち、チップに覆われていない部分が火花放電によって消耗する虞がある。このため、火花放電による接地電極の消耗を抑制する技術が望まれていた。 However, in the spark plug described in Patent Document 1, since the formation position of the discharge path is changed by the tumble flow, the portion of the ground electrode that is not covered with the chip may be consumed by the spark discharge. Therefore, a technique for suppressing consumption of the ground electrode due to spark discharge has been desired.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。 The present invention has been made to solve the above problems, and can be realized as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、スパークプラグが提供される。スパークプラグは、中心電極と、前記中心電極に対向する対向面を有する接地電極と、前記対向面に設けられた第1チップと、前記接地電極の面であって、前記対向面に連なる側面に設けられた第2チップと、を備え、前記接地電極は、ニッケルを主成分として形成されており、前記第1チップと前記第2チップとは、貴金属を主成分として形成されており、前記第1チップと前記第2チップとは、離間している、スパークプラグであって、前記第1チップは、前記側面よりも前記第2チップ側に突出していることにより、前記第1チップと前記第2チップとを前記中心電極の軸線に沿った方向に垂直な面に投影させたとき、前記第1チップの一部が前記第2チップの少なくとも一部と重なることを特徴とする。接地電極のうち第2チップが設けられている側面とは反対側の側面から、第2チップが設けられている側面に向かう方向へと、中心電極と第1チップとの間をタンブル流が流れる場合に、この形態のスパークプラグによれば、第1チップが側面よりも第2チップ側に突出しているため、火花放電による接地電極の消耗を抑制できる。 (1) According to one embodiment of the present invention, a spark plug is provided. The spark plug is a surface of the center electrode, a ground electrode having a facing surface facing the center electrode, a first chip provided on the facing surface, and a surface of the ground electrode, which is connected to the facing surface. The ground electrode is provided with a second chip provided, and the ground electrode is formed with nickel as a main component, and the first chip and the second chip are formed with a noble metal as a main component. The first chip and the second chip are separated from each other by a spark plug, and the first chip protrudes toward the second chip from the side surface, so that the first chip and the first chip are separated from each other. When the two chips are projected onto a plane perpendicular to the direction along the axis of the center electrode, a part of the first chip overlaps with at least a part of the second chip. A tumble flow flows between the center electrode and the first chip from the side surface of the ground electrode opposite to the side surface where the second chip is provided toward the side surface where the second chip is provided. In this case, according to the spark plug of this form, since the first chip projects toward the second chip side with respect to the side surface, it is possible to suppress the consumption of the ground electrode due to the spark discharge.

(2)上記形態のスパークプラグにおいて、前記接地電極は、前記中心電極の軸線に沿って基端から延びる基端部と、前記対向面が形成された対向部と、前記基端部と前記対向部とを接続し、屈曲した形状の屈曲部と、を備え、前記側面は、前記屈曲部から前記対向部へ向かう方向に沿った面であってもよい。この形態のスパークプラグによれば、接地電極よりもタンブル流の流れ方向下流側に第2チップが位置するようにタンブル流が流れる場合に、火花放電による接地電極の消耗を抑制できる。 (2) In the spark plug of the above-described embodiment, the ground electrode has a base end portion extending from the base end along the axis of the center electrode, a facing portion on which the facing surface is formed, and the base end portion facing the base end portion. The side surface may be a surface along the direction from the bent portion to the facing portion, which is provided with a bent portion having a bent shape and connected to the portion. According to this type of spark plug, when the tumble flow flows so that the second tip is located downstream of the ground electrode in the flow direction of the tumble flow, it is possible to suppress the consumption of the ground electrode due to spark discharge.

(3)上記形態のスパークプラグにおいて、前記第1チップの位置と前記第2チップの位置とが重なる部分の長さは、前記第2チップの厚み以下であってもよい。この形態のスパークプラグによれば、タンブル流により放電路が長くなるにしたがって、放電路が第2チップに至ることとなりやすいため、放電路がより長くなり、燃費が向上する。 (3) In the spark plug of the above-described embodiment, the length of the portion where the position of the first chip and the position of the second chip overlap may be equal to or less than the thickness of the second chip. According to this type of spark plug, as the discharge path becomes longer due to the tumble flow, the discharge path tends to reach the second chip, so that the discharge path becomes longer and the fuel consumption is improved.

(4)上記形態のスパークプラグにおいて、前記軸線に沿った方向において、前記第2チップは、前記接地電極よりも先端側に突出していてもよい。この形態のスパークプラグによれば、火花放電により接地電極が消耗することを抑制できる。 (4) In the spark plug of the above-described embodiment, the second tip may protrude toward the tip side of the ground electrode in the direction along the axis. According to this type of spark plug, it is possible to suppress the consumption of the ground electrode due to spark discharge.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグが取り付けられたエンジンヘッド等の態様で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms, for example, in the form of an engine head to which a spark plug is attached.

スパークプラグの部分断面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the partial cross section of a spark plug. 第1チップと第2チップとの位置関係を示す斜視図。The perspective view which shows the positional relationship between the 1st chip and the 2nd chip. 第1チップと第2チップとを軸線に沿った方向に垂直な面に投影させた図。The figure which projected the 1st chip and the 2nd chip on the plane perpendicular to the direction along the axis. 火花放電を発生させた場合について説明するための図。The figure for demonstrating the case where the spark discharge is generated. 比較例を示す図。The figure which shows the comparative example. 第2実施形態のスパークプラグの模式図。The schematic diagram of the spark plug of the 2nd Embodiment. 側面とは異なる面に第2チップが設けられた変形例を示す図。The figure which shows the modification which provided the 2nd chip on the surface different from the side surface.

A.第1実施形態:
図1は、スパークプラグ100の部分断面を示す説明図である。図1では、スパークプラグ100の軸心である軸線CAを境界として、紙面右側にスパークプラグ100の外観形状を図示し、紙面左側にスパークプラグ100の断面形状を図示している。本実施形態の説明では、図1の下方側をスパークプラグ100の先端側と呼び、図1の上方側をスパークプラグ100の後端側と呼ぶ。
A. First Embodiment:
FIG. 1 is an explanatory view showing a partial cross section of the spark plug 100. In FIG. 1, the external shape of the spark plug 100 is shown on the right side of the paper, and the cross-sectional shape of the spark plug 100 is shown on the left side of the paper, with the axis CA, which is the axis of the spark plug 100, as a boundary. In the description of the present embodiment, the lower side of FIG. 1 is referred to as the front end side of the spark plug 100, and the upper side of FIG. 1 is referred to as the rear end side of the spark plug 100.

スパークプラグ100は、軸線CAに沿った軸孔12を有する絶縁体10と、軸孔12に設けられた中心電極20と、絶縁体10の外周に配置された筒状の主体金具50と、主体金具50に基端32が固定された接地電極30と、を備える。なお、スパークプラグ100の軸心は、中心電極20の軸線と同じである。 The spark plug 100 includes an insulator 10 having a shaft hole 12 along the axis CA, a center electrode 20 provided in the shaft hole 12, a tubular main metal fitting 50 arranged on the outer periphery of the insulator 10, and a main body. A ground electrode 30 having a base end 32 fixed to the metal fitting 50 is provided. The axis of the spark plug 100 is the same as the axis of the center electrode 20.

絶縁体10は、アルミナを始めとするセラミック材料を焼成することにより形成された絶縁碍子である。絶縁体10は、主体金具50の内周に配置されている部材であり、先端側に中心電極20の一部を収容し、後端側に端子金具40の一部を収容する軸孔12が中心に形成された筒状の部材である。絶縁体10の軸方向中央には外径の大きい中央胴部19が形成されている。中央胴部19の後端側には、中央胴部19よりも外径が小さい後端側胴部18が形成されている。中央胴部19の先端側には、後端側胴部18よりも外径が小さい先端側胴部17が形成されている。先端側胴部17の更に先端側には、中心電極20側へ向かうほど外径が小さくなる脚長部13が形成されている。 The insulator 10 is an insulator formed by firing a ceramic material such as alumina. The insulator 10 is a member arranged on the inner circumference of the main metal fitting 50, and has a shaft hole 12 on the front end side for accommodating a part of the center electrode 20 and on the rear end side for accommodating a part of the terminal metal fitting 40. It is a tubular member formed in the center. A central body portion 19 having a large outer diameter is formed at the center of the insulator 10 in the axial direction. A rear end side body portion 18 having an outer diameter smaller than that of the central body portion 19 is formed on the rear end side of the central body portion 19. On the tip end side of the central body portion 19, a tip side body portion 17 having an outer diameter smaller than that of the rear end side body portion 18 is formed. On the tip side of the tip side body portion 17, a leg length portion 13 whose outer diameter becomes smaller toward the center electrode 20 side is formed.

主体金具50は、絶縁体10の後端側胴部18の一部から脚長部13に亘る部位を包囲して保持する筒状の金具である。主体金具50は、例えば、低炭素鋼により形成され、全体にニッケルめっきや亜鉛めっき等のめっき処理が施されている。主体金具50は、後端側から順に、工具係合部51と、シール部54と、取付ネジ部52とを備える。工具係合部51には、スパークプラグ100をエンジンヘッド90に取り付けるための工具が嵌合する。取付ネジ部52は、主体金具50の外周において全周に雄ネジが形成された部分であり、エンジンヘッド90の取付ネジ孔93にねじ込まれる部分である。シール部54は、取付ネジ部52の根元に鍔状に形成されている。シール部54とエンジンヘッド90との間には、板体を折り曲げることにより形成した環状のガスケット65が嵌挿されている。主体金具50の先端側の端面57は、中空の円状であり、その中央からは、絶縁体10の脚長部13の先端と中心電極20の先端とが突出している。 The main metal fitting 50 is a tubular metal fitting that surrounds and holds a portion extending from a part of the rear end side body portion 18 of the insulator 10 to the leg length portion 13. The main metal fitting 50 is made of, for example, low carbon steel, and is entirely plated with nickel plating, galvanization, or the like. The main metal fitting 50 includes a tool engaging portion 51, a seal portion 54, and a mounting screw portion 52 in this order from the rear end side. A tool for attaching the spark plug 100 to the engine head 90 is fitted into the tool engaging portion 51. The mounting screw portion 52 is a portion where a male screw is formed on the entire circumference of the outer circumference of the main metal fitting 50, and is a portion screwed into the mounting screw hole 93 of the engine head 90. The seal portion 54 is formed in a brim shape at the base of the mounting screw portion 52. An annular gasket 65 formed by bending a plate body is fitted between the seal portion 54 and the engine head 90. The end surface 57 on the tip end side of the main metal fitting 50 has a hollow circular shape, and the tip end of the leg length portion 13 of the insulator 10 and the tip end of the center electrode 20 project from the center thereof.

主体金具50の工具係合部51より後端側には、厚みの薄い加締部53が設けられている。また、シール部54と工具係合部51との間には、加締部53と同様に厚みの薄い圧縮変形部58が設けられている。工具係合部51から加締部53にかけての主体金具50の内周面と絶縁体10の後端側胴部18の外周面との間には、円環状のリング部材66,67が介在されており、更にこれらのリング部材66,67間にはタルク69の粉末が充填されている。スパークプラグ100の製造時には、加締部53を内側に折り曲げるようにして先端側に押圧することにより圧縮変形部58が圧縮変形する。この圧縮変形部58の圧縮変形により、リング部材66,67及びタルク69を介し、絶縁体10が主体金具50内で先端側に向け押圧される。そして、この押圧により、タルク69が軸線CA方向に圧縮されることにより、主体金具50内の気密性が高められる。 A thin crimping portion 53 is provided on the rear end side of the main metal fitting 50 with respect to the tool engaging portion 51. Further, between the seal portion 54 and the tool engaging portion 51, a compression deformation portion 58 having a thin thickness is provided as in the crimping portion 53. An annular ring members 66 and 67 are interposed between the inner peripheral surface of the main metal fitting 50 from the tool engaging portion 51 to the crimping portion 53 and the outer peripheral surface of the rear end side body portion 18 of the insulator 10. Further, talc 69 powder is filled between these ring members 66 and 67. At the time of manufacturing the spark plug 100, the compression deformation portion 58 is compression-deformed by pressing the crimping portion 53 inward so as to bend it toward the tip end side. Due to the compression deformation of the compression deformation portion 58, the insulator 10 is pressed toward the tip side in the main metal fitting 50 via the ring members 66, 67 and the talc 69. Then, by this pressing, the talc 69 is compressed in the axial direction CA direction, so that the airtightness inside the main metal fitting 50 is enhanced.

主体金具50には、内周に張り出した金具内段部56が形成されている。また、絶縁体10には、脚長部13の後端に位置し、外周に張り出した絶縁体段部15が形成されている。主体金具50の内周において、金具内段部56は、環状のパッキン68を介して、絶縁体段部15と接している。このパッキン68は、主体金具50と絶縁体10との間の気密性を保持する部材であり、燃焼ガスの流出を防止する。本実施形態では、パッキンとしては、板パッキンを用いる。 The main metal fitting 50 is formed with a metal fitting inner stage portion 56 overhanging the inner circumference. Further, the insulator 10 is formed with an insulator step portion 15 located at the rear end of the leg length portion 13 and projecting to the outer periphery. On the inner circumference of the main metal fitting 50, the metal fitting inner step portion 56 is in contact with the insulator step portion 15 via an annular packing 68. The packing 68 is a member that maintains airtightness between the main metal fitting 50 and the insulator 10 and prevents the outflow of combustion gas. In the present embodiment, plate packing is used as the packing.

中心電極20は、電極部材21の内部に、電極部材21よりも熱伝導性に優れる芯材22が埋設された棒状の部材である。電極部材21は、ニッケルを主成分とするニッケル合金から形成されており、芯材22は、銅又は銅を主成分とする合金から形成されている。中心電極20の先端側の端部には、例えば、イリジウム合金などによって形成された貴金属チップが接合されていてもよい。 The center electrode 20 is a rod-shaped member in which a core material 22 having higher thermal conductivity than the electrode member 21 is embedded inside the electrode member 21. The electrode member 21 is formed of a nickel alloy containing nickel as a main component, and the core material 22 is formed of copper or an alloy containing copper as a main component. A noble metal chip formed of, for example, an iridium alloy may be bonded to the tip end of the center electrode 20.

中心電極20の後端側の端部近傍には、外周側に張り出した鍔部23が形成されている。鍔部23は、絶縁体10の軸孔12において内周側に張り出した軸孔内段部14に後端側から接しており、中心電極20を絶縁体10内で位置決めする。中心電極20は、中心電極20の後端側において、シール体64及びセラミック抵抗63を介して端子金具40と電気的に接続する。 A flange portion 23 overhanging the outer peripheral side is formed in the vicinity of the end portion on the rear end side of the center electrode 20. The flange portion 23 is in contact with the shaft hole inner step portion 14 projecting to the inner peripheral side in the shaft hole 12 of the insulator 10 from the rear end side, and positions the center electrode 20 in the insulator 10. The center electrode 20 is electrically connected to the terminal fitting 40 via the seal body 64 and the ceramic resistor 63 on the rear end side of the center electrode 20.

接地電極30は、主体金具50の端面57に基端32が固定されている。接地電極30は、基端32から先端側に延びる基端部36と、対向面S1が形成された対向部33と、基端部36と対向部33とを接続し、屈曲した形状の屈曲部38と、を備える。接地電極30は、ニッケルを主成分として形成されている。本明細書において、「主成分」とは、50質量%以上含まれる成分を示す。接地電極30には、第1チップ31と第2チップ35とが設けられている。第1チップ31と第2チップ35とは、離間している。 The base end 32 of the ground electrode 30 is fixed to the end surface 57 of the main metal fitting 50. The ground electrode 30 connects the base end portion 36 extending from the base end 32 to the tip end side, the facing portion 33 on which the facing surface S1 is formed, and the base end portion 36 and the facing portion 33, and has a bent shape. 38 and. The ground electrode 30 is formed mainly of nickel. In the present specification, the "main component" means a component contained in an amount of 50% by mass or more. The ground electrode 30 is provided with a first chip 31 and a second chip 35. The first chip 31 and the second chip 35 are separated from each other.

図2は、第1チップ31と第2チップ35との位置関係を示す斜視図である。接地電極30は、中心電極20の先端と対向する対向面S1を備える。第1チップ31は、接地電極30の対向面S1に設けられている。第1チップ31と中心電極20との間には、火花放電のための隙間が形成されている。 FIG. 2 is a perspective view showing the positional relationship between the first chip 31 and the second chip 35. The ground electrode 30 includes a facing surface S1 facing the tip of the center electrode 20. The first chip 31 is provided on the facing surface S1 of the ground electrode 30. A gap for spark discharge is formed between the first chip 31 and the center electrode 20.

第2チップ35は、接地電極30の面であって対向面S1に連なる側面S2に設けられている。本実施形態では、側面S2は、屈曲部38から対向部33へ向かう第1方向D1に沿った面である。第1チップ31は、接地電極30の側面S2よりも第2チップ35側に突出している。なお、軸線CAに沿った方向において、第2チップ35の先端は、接地電極30の先端と同じ位置に設けられている。 The second chip 35 is provided on the side surface S2 which is the surface of the ground electrode 30 and is connected to the facing surface S1. In the present embodiment, the side surface S2 is a surface along the first direction D1 from the bent portion 38 toward the facing portion 33. The first chip 31 projects toward the second chip 35 side with respect to the side surface S2 of the ground electrode 30. The tip of the second chip 35 is provided at the same position as the tip of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA.

第1チップ31と第2チップ35とは、貴金属を主成分として形成されている。貴金属としては、例えば、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウムあるいはこれらの合金等が挙げられる。本実施形態では、第1チップ31と第2チップ35とは、同じ貴金属を主成分としているが、第1チップ31と第2チップ35とは、異なる貴金属を主成分としていてもよい。 The first chip 31 and the second chip 35 are formed mainly of a precious metal. Examples of the noble metal include platinum, iridium, ruthenium, rhodium, and alloys thereof. In the present embodiment, the first chip 31 and the second chip 35 contain the same precious metal as the main component, but the first chip 31 and the second chip 35 may contain different precious metals as the main components.

接地電極30への第1チップ31及び第2チップ35の取付方法は、特に限定されない。取付方法としては、例えば、第2チップ35を接地電極30に取り付けた後に、第1チップ31を接地電極30に取り付ける方法が挙げられる。この方法は、第1チップ31の突出している部分が第2チップ35設置時に邪魔になることを抑制できるため好ましい。 The method of attaching the first chip 31 and the second chip 35 to the ground electrode 30 is not particularly limited. Examples of the mounting method include a method in which the second chip 35 is mounted on the ground electrode 30 and then the first chip 31 is mounted on the ground electrode 30. This method is preferable because it can prevent the protruding portion of the first chip 31 from becoming an obstacle when the second chip 35 is installed.

図3は、第1チップ31と第2チップ35とを、軸線CAに沿った方向に垂直な面Fに投影させた図である。第1チップ31と第2チップ35とを面Fに投影させたとき、第1チップ31の一部が第2チップ35の少なくとも一部と重なる。具体的には、第1チップ31と第2チップ35とを面Fに投影させたとき、領域Jにおいて第1チップ31と第2チップ35とが重なる。 FIG. 3 is a view in which the first chip 31 and the second chip 35 are projected onto a plane F perpendicular to the direction along the axis CA. When the first chip 31 and the second chip 35 are projected onto the surface F, a part of the first chip 31 overlaps with at least a part of the second chip 35. Specifically, when the first chip 31 and the second chip 35 are projected onto the surface F, the first chip 31 and the second chip 35 overlap in the region J.

図4は、火花放電を発生させた場合について説明するための図である。仮に、燃焼室内が無風状態において火花放電を発生させた場合、放電路Pは、中心電極20と接地電極30の第1チップ31とを結ぶ直線状に形成される。しかし、実際には燃焼室内ではタンブル流が発生しており、このタンブル流によって、放電路Pはタンブル流の流れる方向Dの下流側に引き伸ばされる。タンブル流により放電路Pが引き伸ばされることにより、火炎が広範囲の燃焼ガスと接触し、着火性が向上することにより、燃費が向上する。 FIG. 4 is a diagram for explaining a case where a spark discharge is generated. If a spark discharge is generated in a windless state in the combustion chamber, the discharge path P is formed in a straight line connecting the center electrode 20 and the first chip 31 of the ground electrode 30. However, in reality, a tumble flow is generated in the combustion chamber, and the discharge path P is stretched to the downstream side of the direction D in which the tumble flow flows by the tumble flow. By extending the discharge path P by the tumble flow, the flame comes into contact with a wide range of combustion gas, and the ignitability is improved, so that the fuel consumption is improved.

燃費を向上させる観点から、本実施形態では、タンブル流を阻害しない位置に接地電極30の基端部36が配されるように、スパークプラグ100が燃焼室に設置されている。より具体的には、第1方向D1と方向Dとが直交するように、スパークプラグ100が燃焼室に設置されている。このため、接地電極30のうち第2チップ35が設けられている側面S2とは反対側の側面から、第2チップ35が設けられている側面S2に向かう方向へと、中心電極20と第1チップ31との間をタンブル流が流れることとなる。このような場合に、タンブル流によって放電路Pが効果的に引き伸ばされる。 From the viewpoint of improving fuel efficiency, in the present embodiment, the spark plug 100 is installed in the combustion chamber so that the base end portion 36 of the ground electrode 30 is arranged at a position that does not obstruct the tumble flow. More specifically, the spark plug 100 is installed in the combustion chamber so that the first direction D1 and the direction D are orthogonal to each other. Therefore, the center electrode 20 and the first surface of the ground electrode 30 are directed from the side surface of the ground electrode 30 opposite to the side surface S2 where the second chip 35 is provided toward the side surface S2 where the second chip 35 is provided. A tumble flow will flow between the chip 31 and the chip 31. In such a case, the discharge path P is effectively stretched by the tumble flow.

また、本実施形態は、第1チップ31と第2チップ35とを軸線CAに沿った方向に垂直な面Fに投影させたとき、第2チップ35の少なくとも一部が第1チップ31の一部と重なる態様である。この態様とすることにより、タンブル流により放電路Pがタンブル流下流側に引き伸ばされる結果、放電路Pは第1チップ31ではなく第2チップ35に及ぶこととなる。このようにすることにより、タンブル流により放電路Pが長くなるにしたがって、火花が広範囲の燃焼ガスと接触する。この結果として、本実施形態によれば、着火性が向上することにより、燃費が向上する。特に、タンブル流の流速が速く、かつ、中心電極20に印加される電圧が高い条件において、本実施形態は有効である。 Further, in the present embodiment, when the first chip 31 and the second chip 35 are projected onto the plane F perpendicular to the direction along the axis CA, at least a part of the second chip 35 is one of the first chips 31. It is a mode that overlaps with the part. According to this aspect, as a result of the discharge path P being stretched to the downstream side of the tumble flow by the tumble flow, the discharge path P extends to the second chip 35 instead of the first chip 31. By doing so, as the discharge path P becomes longer due to the tumble flow, the spark comes into contact with a wide range of combustion gas. As a result, according to the present embodiment, the ignitability is improved and the fuel consumption is improved. In particular, this embodiment is effective under the conditions that the flow velocity of the tumble flow is high and the voltage applied to the center electrode 20 is high.

本実施形態では、第1チップ31と第2チップ35とは貴金属を主成分としているのに対して、接地電極30はニッケルを主成分としている。このため、接地電極30のほうが第1チップ31及び第2チップ35よりも火花放電によって消耗しやすい。しかし、上述の態様とすることにより、第1チップ31に覆われていない接地電極30の部分が、火花放電により消耗することを抑制でき、スパークプラグ100の耐久性が向上する。以下、このメカニズムについて説明する。 In the present embodiment, the first chip 31 and the second chip 35 contain noble metal as a main component, whereas the ground electrode 30 contains nickel as a main component. Therefore, the ground electrode 30 is more likely to be consumed by spark discharge than the first chip 31 and the second chip 35. However, by adopting the above-described embodiment, it is possible to prevent the portion of the ground electrode 30 not covered by the first chip 31 from being consumed by the spark discharge, and the durability of the spark plug 100 is improved. This mechanism will be described below.

図5は、比較例を示す図である。本実施形態と比較して、比較例は、第1チップ31xが側面S2よりも第2チップ35側に突出していない点で異なるが、それ以外は実施形態と同じである。 FIG. 5 is a diagram showing a comparative example. Compared with the present embodiment, the comparative example is the same as the embodiment except that the first chip 31x does not protrude toward the second chip 35 side with respect to the side surface S2.

方向Dにタンブル流が発生している状態において火花放電を発生させた場合、タンブル流により放電路Pがタンブル流下流側に引き伸ばされる。このため、比較例の場合、第1チップ31xではなく、接地電極30の上面角部の領域R1に放電路Pが及ぶことがある。この場合、領域R1が消耗する。 When a spark discharge is generated in a state where a tumble flow is generated in the direction D, the discharge path P is stretched to the downstream side of the tumble flow by the tumble flow. Therefore, in the case of the comparative example, the discharge path P may extend to the region R1 at the corner of the upper surface of the ground electrode 30 instead of the first chip 31x. In this case, the area R1 is consumed.

一方、本実施形態では、図4に示すように、第1チップ31が側面S2よりも第2チップ35側に突出していることにより、第1チップ31と第2チップ35とを軸線CAに沿った方向に垂直な面に投影させたとき、第1チップ31の一部が第2チップ35の少なくとも一部と重なる。このため、本実施形態によれば、放電路Pが引き伸ばされた場合においても、放電路Pは接地電極30ではなく第2チップ35に及ぶこととなり、接地電極30が火花放電により消耗することを抑制できる。そして、この結果として、スパークプラグ100の耐久性が向上する。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, since the first chip 31 projects toward the second chip 35 side from the side surface S2, the first chip 31 and the second chip 35 are aligned along the axis CA. When projected onto a plane perpendicular to the vertical direction, a part of the first chip 31 overlaps with at least a part of the second chip 35. Therefore, according to the present embodiment, even when the discharge path P is stretched, the discharge path P extends to the second chip 35 instead of the ground electrode 30, and the ground electrode 30 is consumed by the spark discharge. It can be suppressed. As a result, the durability of the spark plug 100 is improved.

また、本実施形態では、第2チップ35は、屈曲部38から対向部33へ向かう第1方向D1に沿った側面S2に設けられている。このため、接地電極30よりもタンブル流の流れ方向Dの下流側に第2チップ35が位置するようにタンブル流が流れる場合に、火花放電による接地電極30の消耗を抑制できる。 Further, in the present embodiment, the second chip 35 is provided on the side surface S2 along the first direction D1 from the bent portion 38 toward the facing portion 33. Therefore, when the tumble flow flows so that the second chip 35 is located downstream of the ground electrode 30 in the flow direction D of the tumble flow, consumption of the ground electrode 30 due to spark discharge can be suppressed.

また、本実施形態のスパークプラグ100は、第1チップ31と第2チップ35とが重なる部分の長さLは、第2チップ35の厚みT以下である。このようにすることにより、長さLを第2チップ35の厚みTよりも長くした場合と比較して、タンブル流により放電路Pが長くなるにしたがって、放電路Pが第2チップ35に至ることとなりやすいため、放電路Pがより長くなる。この結果として、火炎が広範囲の燃焼ガスと接触し、燃費が向上する。本明細書において、「第1チップ31と第2チップ35とが重なる部分の長さL」とは、第1方向D1と軸線CAに沿った方向とに直交する第2方向D2において第1チップ31と第2チップ35とが重なる部分の長さを示す。また、「第2チップ35の厚みT」とは、側面S2に垂直な方向における最大長さを示す。 Further, in the spark plug 100 of the present embodiment, the length L of the portion where the first chip 31 and the second chip 35 overlap is equal to or less than the thickness T of the second chip 35. By doing so, as compared with the case where the length L is made longer than the thickness T of the second chip 35, the discharge path P reaches the second chip 35 as the discharge path P becomes longer due to the tumble flow. This is likely to result in a longer discharge path P. As a result, the flame comes into contact with a wide range of combustion gases, improving fuel economy. In the present specification, the "length L of the portion where the first chip 31 and the second chip 35 overlap" is the first chip in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1 and the direction along the axis CA. The length of the portion where 31 and the second chip 35 overlap is shown. Further, the "thickness T of the second chip 35" indicates the maximum length in the direction perpendicular to the side surface S2.

さらに、本実施形態のスパークプラグ100は、第1チップ31と第2チップ35とが離間している。このため、第1チップ31と第2チップ35とが一体となっている構成と比較して、第1チップ31に放電路Pが及ぶ場合において第1チップ31に発生した熱が、第2チップ35に伝わることを抑制できる。同様に、第1チップ31と第2チップ35とが一体となっている構成と比較して、第2チップ35に放電路Pが及ぶ場合において第2チップ35に発生した熱が、第1チップ31に伝わることを抑制できる。このため、本実施形態のスパークプラグ100は、第1チップ31や第2チップ35の過熱を抑制できる。 Further, in the spark plug 100 of the present embodiment, the first chip 31 and the second chip 35 are separated from each other. Therefore, as compared with the configuration in which the first chip 31 and the second chip 35 are integrated, the heat generated in the first chip 31 when the discharge path P extends to the first chip 31 is the second chip. It is possible to suppress transmission to 35. Similarly, as compared with the configuration in which the first chip 31 and the second chip 35 are integrated, the heat generated in the second chip 35 when the discharge path P extends to the second chip 35 is the first chip. It is possible to suppress the transmission to 31. Therefore, the spark plug 100 of the present embodiment can suppress overheating of the first chip 31 and the second chip 35.

B.第2実施形態
図6は、第2実施形態のスパークプラグ100aの模式図である。第1実施形態と比較して、第2実施形態は、軸線CAに沿った方向において、第2チップ35aが接地電極30よりも先端側に突出している点で異なるが、それ以外は第1実施形態と同じである。
B. 2nd Embodiment FIG. 6 is a schematic view of the spark plug 100a of the 2nd embodiment. Compared with the first embodiment, the second embodiment differs in that the second chip 35a protrudes toward the tip side of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA, but other than that, the first embodiment It is the same as the form.

本実施形態によれば、放電路Pが方向Dの下流側に引き伸ばされる結果として、放電路Pが第2チップ35aの先端まで引き伸ばされることとなる。そして、放電路Pが第2チップ35の先端まで引き伸ばされるということは、火花が燃焼室の中心に近づくことと同義である。このため、火花が広範囲の燃焼ガスと接触し、燃費が向上する。 According to the present embodiment, as a result of the discharge path P being stretched to the downstream side of the direction D, the discharge path P is stretched to the tip of the second chip 35a. The fact that the discharge path P is extended to the tip of the second chip 35 is synonymous with the spark approaching the center of the combustion chamber. As a result, sparks come into contact with a wide range of combustion gases, improving fuel efficiency.

燃費向上の観点から、軸線CAに沿った方向において、接地電極30よりも先端側に突出している部分における第2チップ35aの長さは、第2チップ35a全体の長さの1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。一方、第2チップ35aの剥離を抑制する観点から、軸線CAに沿った方向において、接地電極30よりも先端側に突出している部分における第2チップ35aの長さは、第2チップ35a全体の長さの20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of improving fuel efficiency, the length of the second chip 35a in the portion protruding toward the tip side of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA is 1% or more of the total length of the second chip 35a. It is preferably 3% or more, and even more preferably 5% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the peeling of the second chip 35a, the length of the second chip 35a in the portion protruding toward the tip side of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA is the length of the entire second chip 35a. The length is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and even more preferably 10% or less.

また、本実施形態では、軸線CAに沿った方向において、第2チップ35aが接地電極30よりも先端側に突出していることにより、接地電極30の下面角部の領域R2ではなく、第2チップ35aに放電路が及ぶこととなる。この結果として、火花放電により接地電極30が消耗することを抑制できるため、スパークプラグ100aの耐久性が向上する。 Further, in the present embodiment, since the second chip 35a protrudes toward the tip side of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA, the second chip is not the region R2 at the lower surface corner of the ground electrode 30. The discharge path extends to 35a. As a result, it is possible to suppress the consumption of the ground electrode 30 due to the spark discharge, so that the durability of the spark plug 100a is improved.

C.他の実施形態:
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
C. Other embodiments:
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve a part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

上述の実施形態では、第2チップ35は、屈曲部38から対向部33へ向かう第1方向D1に沿った側面S2に設けられている。しかし、これに限られない。 In the above-described embodiment, the second chip 35 is provided on the side surface S2 along the first direction D1 from the bent portion 38 toward the facing portion 33. However, it is not limited to this.

図7は、側面S2とは異なる面に第2チップ35bが設けられた変形例を示す図である。図7に示すように、第2チップ35bは、第1方向D1に直交する面S3に設けられていてもよい。 FIG. 7 is a diagram showing a modified example in which the second chip 35b is provided on a surface different from the side surface S2. As shown in FIG. 7, the second chip 35b may be provided on the plane S3 orthogonal to the first direction D1.

上述の実施形態では、第1チップ31と第2チップ35とが重なる部分の長さLは、第2チップ35の厚みT以下であるが、これに限られず、第1チップ31と第2チップ35とが重なる部分の長さLは、第2チップ35の厚みTよりも大きくてもよい。 In the above-described embodiment, the length L of the portion where the first chip 31 and the second chip 35 overlap is not limited to the thickness T of the second chip 35, but is not limited to this, and the first chip 31 and the second chip 35 are not limited to this. The length L of the portion where the portion 35 overlaps may be larger than the thickness T of the second chip 35.

上述の実施形態では、第1チップ31及び第2チップ35,35a,35bの形状は、四角柱状であるが、これに限られない。例えば、第1チップ31及び第2チップ35,35a,35bの形状は、円柱状であってもよい。 In the above-described embodiment, the shapes of the first chip 31 and the second chips 35, 35a, 35b are square columnar, but the shape is not limited thereto. For example, the shapes of the first chip 31 and the second chips 35, 35a, 35b may be cylindrical.

上述の第1実施形態では、軸線CAに沿った方向において、第2チップ35の先端は、接地電極30の先端と同じ位置に設けられているが、これに限られない。軸線CAに沿った方向において、第2チップ35の先端は、接地電極30の先端よりも先端側に突出していてもよく、接地電極30の先端よりも後端側に設けられていてもよい。 In the above-described first embodiment, the tip of the second chip 35 is provided at the same position as the tip of the ground electrode 30 in the direction along the axis CA, but the present invention is not limited to this. In the direction along the axis CA, the tip of the second chip 35 may project toward the tip side of the tip of the ground electrode 30, or may be provided at the rear end side of the tip of the ground electrode 30.

10…絶縁体
12…軸孔
13…脚長部
14…軸孔内段部
15…絶縁体段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20…中心電極
21…電極部材
22…芯材
23…鍔部
30…接地電極
31,31x…第1チップ
32…基端
33…対向部
35,35a,35b…第2チップ
36…基端部
38…屈曲部
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ネジ部
53…加締部
54…シール部
56…金具内段部
57…端面
58…圧縮変形部
63…セラミック抵抗
64…シール体
65…ガスケット
66,67…リング部材
68…パッキン
69…タルク
90…エンジンヘッド
93…取付ネジ孔
100…スパークプラグ
100a…スパークプラグ
F…面
CA…軸線
D…方向
D1…第1方向
D2…第2方向
J…領域
L…長さ
P…放電路
R1…領域
R2…領域
S1…対向面
S2…側面
S3…面
T…厚み
10 ... Insulator 12 ... Shaft hole 13 ... Leg length 14 ... Shaft hole inner step 15 ... Insulator step 17 ... Tip side body 18 ... Rear end side body 19 ... Central body 20 ... Center electrode 21 ... Electrode Member 22 ... Core material 23 ... Flange portion 30 ... Ground electrode 31, 31x ... First chip 32 ... Base end 33 ... Opposing portion 35, 35a, 35b ... Second chip 36 ... Base end portion 38 ... Bending portion 40 ... Terminal fitting 50 ... Main metal fitting 51 ... Tool engaging part 52 ... Mounting screw part 53 ... Clamping part 54 ... Seal part 56 ... Metal fitting inner stage part 57 ... End face 58 ... Compressive deformation part 63 ... Ceramic resistance 64 ... Seal body 65 ... Gasket 66 , 67 ... Ring member 68 ... Packing 69 ... Tarku 90 ... Engine head 93 ... Mounting screw hole 100 ... Spark plug 100a ... Spark plug F ... Surface CA ... Axis D ... Direction D1 ... First direction D2 ... Second direction J ... Area L ... Length P ... Discharge path R1 ... Region R2 ... Region S1 ... Facing surface S2 ... Side surface S3 ... Surface T ... Thickness

Claims (4)

中心電極と、
前記中心電極に対向する対向面を有する接地電極と、
前記対向面に設けられた第1チップと、
前記接地電極の面であって、前記対向面に連なる側面に設けられた第2チップと、を備え、
前記接地電極は、ニッケルを主成分として形成されており、
前記第1チップと前記第2チップとは、貴金属を主成分として形成されており、
前記第1チップと前記第2チップとは、離間している、
スパークプラグであって、
前記第1チップは、前記側面よりも前記第2チップ側に突出していることにより、
前記第1チップと前記第2チップとを前記中心電極の軸線に沿った方向に垂直な面に投影させたとき、前記第1チップの一部が前記第2チップの少なくとも一部と重なることを特徴とする、スパークプラグ。
With the center electrode
A ground electrode having a facing surface facing the center electrode and
The first chip provided on the facing surface and
A second chip, which is a surface of the ground electrode and is provided on a side surface connected to the facing surface, is provided.
The ground electrode is formed mainly of nickel.
The first chip and the second chip are formed mainly of a precious metal.
The first chip and the second chip are separated from each other.
It ’s a spark plug,
The first chip protrudes toward the second chip from the side surface, whereby
When the first chip and the second chip are projected onto a plane perpendicular to the direction along the axis of the center electrode, a part of the first chip overlaps with at least a part of the second chip. A featured spark plug.
請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記接地電極は、
前記中心電極の軸線に沿って基端から延びる基端部と、
前記対向面が形成された対向部と、
前記基端部と前記対向部とを接続し、屈曲した形状の屈曲部と、を備え、
前記側面は、前記屈曲部から前記対向部へ向かう方向に沿った面であることを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1.
The ground electrode is
A base end portion extending from the base end along the axis of the center electrode and
With the facing portion on which the facing surface is formed,
A bent portion having a bent shape by connecting the base end portion and the facing portion is provided.
A spark plug, characterized in that the side surface is a surface along a direction from the bent portion to the facing portion.
請求項1又は請求項2に記載のスパークプラグであって、
前記第1チップの位置と前記第2チップの位置とが重なる部分の長さは、前記第2チップの厚み以下であることを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1 or 2.
A spark plug, wherein the length of a portion where the position of the first chip and the position of the second chip overlap is equal to or less than the thickness of the second chip.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のスパークプラグであって、
前記軸線に沿った方向において、前記第2チップは、前記接地電極よりも先端側に突出していることを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 3.
A spark plug, characterized in that the second tip projects toward the tip end side of the ground electrode in a direction along the axis.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257585A (en) * 2002-02-27 2003-09-12 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for gas engine
WO2014076966A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
US20140265813A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug having multi-layer sparking component attached to ground electrode
JP2018147617A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 株式会社豊田中央研究所 Ignition device for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257585A (en) * 2002-02-27 2003-09-12 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for gas engine
WO2014076966A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
US20140265813A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug having multi-layer sparking component attached to ground electrode
JP2018147617A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 株式会社豊田中央研究所 Ignition device for internal combustion engine

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