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JP7680882B2 - Spark plug - Google Patents
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Description

本開示は、スパークプラグに関する。 This disclosure relates to spark plugs.

内燃機関に用いる点火用のスパークプラグとして、エンジンヘッドに取り付けられて、中心電極の先端と接地電極との間で火花放電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)。特許文献1には、スパークプラグの先端部にカバーが設けられて副室が形成されたプレチャンバープラグであって、カバーの肉厚が均一なスパークプラグが開示されている。 A spark plug that is attached to the engine head and generates a spark discharge between the tip of the center electrode and the ground electrode is known as an ignition spark plug used in an internal combustion engine (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a pre-chamber plug in which a cover is provided at the tip of the spark plug to form a sub-chamber, and the cover has a uniform thickness.

特開平11-224763号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-224763

しかしながら、特許文献1に記載のスパークプラグは、掃気性を改善する余地があった。このため、プレチャンバープラグにおいて掃気性を向上することができる技術が求められていた。 However, the spark plug described in Patent Document 1 had room for improvement in scavenging performance. For this reason, there was a demand for technology that could improve the scavenging performance of pre-chamber plugs.

本開示は、以下の形態として実現することができる。 This disclosure can be realized in the following forms:

(1)本開示の一形態によれば、スパークプラグが提供される。このスパークプラグは、
軸線に沿って延びる筒状の主体金具と、前記主体金具の内周側に絶縁保持される中心電極と、前記主体金具に電気的に接続され、前記中心電極と自身の端部との間に放電ギャップを形成する接地電極と、前記中心電極と前記接地電極とを先端側から覆って副室を形成するカバーと、を備え、前記カバーには、前記軸線を通る第1の貫通孔と、前記軸線以外の領域に存在する第2の貫通孔と、が設けられたスパークプラグであって、前記軸線を含む断面において、前記カバーの外壁は、前記先端側に向かうほど前記軸線に直線状に近づき、前記第1の貫通孔まで達する直線部を有し、前記カバーの内壁は、前記先端側に向かうほど前記軸線に曲線状に近づき、前記第1の貫通孔まで達する曲線部を有することを特徴とする。この形態のスパークプラグによれば、カバーの内壁が、先端側に向かうほど軸線に曲線状に近づく曲線部を備えるため、カバーの内壁が非曲線状である場合と比較して、副室内における気体の流れが円滑になり、この結果として、副室内の残留ガスの掃気性が向上する。
(1) According to one aspect of the present disclosure, there is provided a spark plug.
a ground electrode electrically connected to the metal shell and forming a discharge gap between the center electrode and an end of the metal shell; and a cover covering the center electrode and the ground electrode from a tip side to form an auxiliary chamber, the cover being provided with a first through hole passing through the axis and a second through hole present in an area other than the axis, wherein, in a cross section including the axis, an outer wall of the cover has a straight portion that approaches the axis in a straight line toward the tip side and reaches the first through hole, and an inner wall of the cover has a curved portion that approaches the axis in a curved line toward the tip side and reaches the first through hole. In this type of spark plug, the inner wall of the cover has a curved portion that approaches the axis in a curved manner toward the tip. This allows for smoother gas flow in the pre-chamber compared to a case in which the inner wall of the cover is non-curved, thereby improving the scavenging of residual gas in the pre-chamber.

(2)上記形態のスパークプラグにおいて、前記軸線を含む断面において、前記軸線に沿った方向における前記第2の貫通孔の外壁側の後端は、前記直線部に位置してもよい。この形態のスパークプラグによれば、第2の貫通孔の外壁側の後端が直線部に位置するため、第2の貫通孔が軸線と直交せずに交わる方向に開口し、この結果として、タンブル流によって副室内の残留ガスの掃気性が向上する。 (2) In the spark plug of the above embodiment, in a cross section including the axis, the rear end of the second through hole on the outer wall side in the direction along the axis may be located on the straight portion. With this spark plug, the rear end of the second through hole on the outer wall side is located on the straight portion, so that the second through hole opens in a direction intersecting the axis but not perpendicular thereto, and as a result, the scavenging of residual gas in the auxiliary chamber is improved by the tumble flow.

(3)上記形態のスパークプラグにおいて、前記軸線に直交する面における前記副室内の断面積は、前記第2の貫通孔の内壁側の後端から前記先端側に向かうにつれて、小さくなってもよい。この形態のスパークプラグによれば、第2の貫通孔が形成された部分におけるカバーの肉厚を確保しやすい。そして、第2の貫通孔が形成された部分におけるカバーの肉厚を確保することにより、熱引きが抑制されるため、燃焼安定性が向上する。 (3) In the spark plug of the above embodiment, the cross-sectional area of the sub-chamber in a plane perpendicular to the axis may decrease from the rear end of the inner wall of the second through hole toward the tip end. With this spark plug, it is easy to ensure the thickness of the cover in the portion where the second through hole is formed. And by ensuring the thickness of the cover in the portion where the second through hole is formed, heat dissipation is suppressed, improving combustion stability.

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、スパークプラグの製造方法、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, such as a method for manufacturing a spark plug, an engine head to which a spark plug is attached, etc.

本開示の一実施形態としてのスパークプラグの概略構成を示す部分断面図。1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a spark plug according to an embodiment of the present disclosure; 軸線を含む断面におけるカバーの一部を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the cover taken along a cross section including an axis line. シミュレーション結果を示す図。FIG.

A.実施形態:
図1は、本開示の一実施形態としてのスパークプラグ100の概略構成を示す部分断面図である。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の外観形状を示し、紙面左側にスパークプラグ100の断面形状を示している。以下の説明では、軸線CAに沿った図1の下方側(後述する接地電極40が配置されている側)を先端側と呼び、図1の上方側(後述する端子金具50が配置されている側)を後端側と呼び、軸線CAに沿った方向を軸線方向ADと呼ぶ。図1では、説明の便宜上、スパークプラグ100が取り付けられるエンジンヘッド90を破線で示している。スパークプラグ100は、その先端部が燃焼室95内に露出するようにエンジンヘッド90に取り付けられている。本実施形態のスパークプラグ100は、後述する副室96が形成されたプレチャンバープラグとして構成されている。本実施形態のスパークプラグ100は、例えば、点火装置や内燃機関に用いることができる。
A. Embodiments:
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a spark plug 100 according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, the outer shape of the spark plug 100 is shown on the right side of the drawing, and the cross-sectional shape of the spark plug 100 is shown on the left side of the drawing, with the axis CA being the axis of the spark plug 100 as the boundary. In the following description, the lower side of FIG. 1 along the axis CA (the side where a ground electrode 40 described later is arranged) is called the leading end side, the upper side of FIG. 1 (the side where a terminal metal fitting 50 described later is arranged) is called the rear end side, and the direction along the axis CA is called the axial direction AD. In FIG. 1, for convenience of description, an engine head 90 to which the spark plug 100 is attached is shown by a broken line. The spark plug 100 is attached to the engine head 90 so that its leading end is exposed in a combustion chamber 95. The spark plug 100 of this embodiment is configured as a pre-chamber plug in which a sub-chamber 96 described later is formed. The spark plug 100 of this embodiment can be used, for example, in an ignition device or an internal combustion engine.

スパークプラグ100は、絶縁体10と、中心電極20と、主体金具30と、接地電極40と、端子金具50と、カバー70とを備える。なお、スパークプラグ100の軸線CAは、絶縁体10と中心電極20と主体金具30と端子金具50とカバー70との各部材の軸線と一致する。 The spark plug 100 comprises an insulator 10, a center electrode 20, a metal shell 30, a ground electrode 40, a terminal metal fitting 50, and a cover 70. The axis CA of the spark plug 100 coincides with the axis of each of the insulator 10, the center electrode 20, the metal shell 30, the terminal metal fitting 50, and the cover 70.

絶縁体10は、軸線方向ADに延びる軸孔11が形成された略筒状の外観形状を有する。軸孔11には、先端側において中心電極20の一部が配置され、後端側において端子金具50の一部が配置される。絶縁体10は、軸孔11内において中心電極20を保持する。絶縁体10は、先端側の部分が後述する主体金具30の軸孔31に収容され、後端側の部分が軸孔31から露呈している。絶縁体10は、アルミナ等のセラミック材料を焼成して形成された絶縁碍子により構成されている。 The insulator 10 has a generally cylindrical exterior shape with an axial hole 11 extending in the axial direction AD. A part of the center electrode 20 is disposed in the axial hole 11 at the front end, and a part of the terminal metal fitting 50 is disposed at the rear end. The insulator 10 holds the center electrode 20 within the axial hole 11. The front end portion of the insulator 10 is housed in the axial hole 31 of the main metal fitting 30 described below, and the rear end portion is exposed from the axial hole 31. The insulator 10 is made of an insulating porcelain formed by sintering a ceramic material such as alumina.

中心電極20は、軸線方向ADに沿って延びる棒状の電極である。中心電極20は、主体金具30の内周側に絶縁保持されている。中心電極20の先端部21は、軸孔11の先端側に突出している。先端部21には、例えばイリジウム合金等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 electrode extending along the axial direction AD. The center electrode 20 is insulated and held on the inner periphery of the metal shell 30. The tip 21 of the center electrode 20 protrudes toward the tip side of the axial hole 11. A precious metal tip made of, for example, an iridium alloy may be joined to the tip 21.

絶縁体10の軸孔11内において、中心電極20と端子金具50との間には、先端側から後端側へと向かって順番に、先端側シール材61と、抵抗体62と、後端側シール材63とが配置されている。このため、中心電極20は、後端側において、先端側シール材61と、抵抗体62と、後端側シール材63とを介して、端子金具50と電気的に接続されている。 In the axial hole 11 of the insulator 10, a leading end seal material 61, a resistor 62, and a trailing end seal material 63 are arranged between the center electrode 20 and the terminal metal fitting 50 in this order from the leading end side to the trailing end side. Therefore, the center electrode 20 is electrically connected to the terminal metal fitting 50 at the trailing end side via the leading end seal material 61, the resistor 62, and the trailing end seal material 63.

抵抗体62は、セラミック粉末と導電材とガラスとを材料として形成されている。抵抗体62は、端子金具50と中心電極20との間における電気抵抗として機能することにより、火花放電を発生させる際のノイズの発生を抑制する。先端側シール材61と後端側シール材63とは、それぞれ導電性のガラス粉末を材料として形成されている。本実施形態において、先端側シール材61および後端側シール材63は、銅粉末とホウケイ酸カルシウムガラス粉末とを混合した粉末を材料として形成されている。 The resistor 62 is made of ceramic powder, conductive material, and glass. The resistor 62 functions as an electrical resistor between the terminal fitting 50 and the center electrode 20, thereby suppressing the generation of noise when spark discharge occurs. The leading end sealing material 61 and the trailing end sealing material 63 are each made of conductive glass powder. In this embodiment, the leading end sealing material 61 and the trailing end sealing material 63 are made of a powder mixture of copper powder and calcium borosilicate glass powder.

主体金具30は、軸線CAに沿って延びる筒状の部材である。具体的には、主体金具30は、軸線方向ADに沿って軸孔31が形成された略筒状の外観形状を有し、軸孔31内において絶縁体10を保持する。主体金具30は、例えば低炭素鋼により形成され、ニッケルめっきや亜鉛めっき等のめっき処理が全体に施されている。主体金具30の外周には、工具係合部32と、雄ネジ部33とが形成されている。工具係合部32は、スパークプラグ100をエンジンヘッド90に取り付ける際に、図示しない工具と係合する。雄ネジ部33は、主体金具30の先端部において外周面にねじ山が形成されており、エンジンヘッド90の雌ネジ部93にねじ込まれる。 The metal shell 30 is a cylindrical member extending along the axis CA. Specifically, the metal shell 30 has a generally cylindrical external shape with an axial hole 31 formed along the axial direction AD, and holds the insulator 10 within the axial hole 31. The metal shell 30 is made of, for example, low carbon steel, and is plated entirely with nickel plating, zinc plating, or the like. A tool engagement portion 32 and a male thread portion 33 are formed on the outer periphery of the metal shell 30. The tool engagement portion 32 engages with a tool (not shown) when the spark plug 100 is attached to the engine head 90. The male thread portion 33 has a thread formed on the outer periphery at the tip of the metal shell 30, and is screwed into the female thread portion 93 of the engine head 90.

主体金具30において軸線方向ADの先端側の端部には、主体金具30の厚さ方向に貫通する貫通孔35が形成されている。すなわち、貫通孔35は、主体金具30の外周面と内周面とを連通させる。本実施形態の貫通孔35は、軸線方向ADと垂直に交わる径方向に沿って形成されている。貫通孔35には、接地電極40の一端部41が挿入されて配置されている。 A through hole 35 is formed in the metal shell 30 at the tip end in the axial direction AD, penetrating the metal shell 30 in the thickness direction. That is, the through hole 35 connects the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal shell 30. In this embodiment, the through hole 35 is formed along a radial direction perpendicular to the axial direction AD. One end 41 of the ground electrode 40 is inserted and positioned in the through hole 35.

接地電極40は、棒状の金属製部材により構成されており、スパークプラグ100の径方向に沿って延設されている。以下の説明では、接地電極40が延設されている方向を、「延設方向ED」とも呼ぶ。接地電極40の一端部41は、延設方向EDにおいて後端側に位置し、接地電極40の他端部42は、延設方向EDにおいて先端側に位置している。他端部42は、中心電極20の先端部21と対向し、先端部21との間で火花放電のための放電ギャップGを形成している。つまり、接地電極40は、中心電極20と自身の端部との間に放電ギャップGを形成している。本実施形態の接地電極40は、ニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されている。 The ground electrode 40 is made of a rod-shaped metal member and extends along the radial direction of the spark plug 100. In the following description, the direction in which the ground electrode 40 extends is also referred to as the "extension direction ED". One end 41 of the ground electrode 40 is located on the rear end side in the extension direction ED, and the other end 42 of the ground electrode 40 is located on the front end side in the extension direction ED. The other end 42 faces the front end 21 of the center electrode 20 and forms a discharge gap G for spark discharge between the front end 21 and the front end 21. In other words, the ground electrode 40 forms a discharge gap G between the center electrode 20 and its own end. The ground electrode 40 of this embodiment is formed of a nickel alloy mainly composed of nickel.

本実施形態において、接地電極40は、スパークプラグ100の径方向外側から貫通孔35に圧入されて固定されている。つまり、接地電極40は、主体金具30に電気的に接続されている。なお、接地電極40は、圧入に代えて、または圧入に加えて、溶接等の任意の方法により貫通孔35に固定されてもよい。また、接地電極40は貫通孔35に圧入されて固定されていなくてもよく、例えば、接地電極40は主体金具30の先端に取り付けられていてもよい。 In this embodiment, the ground electrode 40 is fixed by being pressed into the through hole 35 from the radial outside of the spark plug 100. In other words, the ground electrode 40 is electrically connected to the metal shell 30. Note that the ground electrode 40 may be fixed into the through hole 35 by any method, such as welding, instead of or in addition to being pressed into. Also, the ground electrode 40 does not have to be pressed into the through hole 35 and fixed thereto; for example, the ground electrode 40 may be attached to the tip of the metal shell 30.

端子金具50は、スパークプラグ100の後端側の端部に設けられている。端子金具50の先端側は、絶縁体10の軸孔11に収容され、端子金具50の後端側は、軸孔11から露呈している。端子金具50には、図示しない高圧ケーブルが接続され、高電圧が印加される。この印加により、放電ギャップGに火花放電が発生する。放電ギャップGに発生した火花は、混合気を着火させる。 The terminal fitting 50 is provided at the rear end of the spark plug 100. The tip side of the terminal fitting 50 is housed in the axial hole 11 of the insulator 10, and the rear end side of the terminal fitting 50 is exposed from the axial hole 11. A high-voltage cable (not shown) is connected to the terminal fitting 50, and high voltage is applied. This application generates a spark discharge in the discharge gap G. The spark generated in the discharge gap G ignites the air-fuel mixture.

カバー70は、有底筒状の外観形状を有し、主体金具30の先端に位置する固定面34に固定されている。カバー70は、中心電極20と接地電極40とを先端側から覆って副室を形成する部材である。つまり、カバー70は、中心電極20の先端部21と接地電極40の他端部42とによって形成される放電ギャップGを軸線方向ADの先端側から覆うことにより、副室96を形成している。本実施形態における副室96は、絶縁体10と中心電極20の先端部21と主体金具30とカバー70とによって囲まれた空間である。本実施形態において、カバー70は、自身の軸線方向ADの後端面72が主体金具30の固定面34に溶接されて固定されているが、これに限らず、例えば、圧入等の任意の方法により主体金具30と固定されてもよい。また、カバー70と主体金具30とは、カバー70の後端面72と主体金具30の固定面34とに嵌め込みのための段差が設けられることによって、互いに嵌め合わされて固定されてもよい。本実施形態において、カバー70は、スパークプラグ100の製造工程の最終工程において、主体金具30と固定される。 The cover 70 has a bottomed cylindrical appearance and is fixed to the fixing surface 34 located at the tip of the metal shell 30. The cover 70 is a member that covers the center electrode 20 and the ground electrode 40 from the tip side to form a sub-chamber. In other words, the cover 70 forms a sub-chamber 96 by covering the discharge gap G formed by the tip 21 of the center electrode 20 and the other end 42 of the ground electrode 40 from the tip side in the axial direction AD. The sub-chamber 96 in this embodiment is a space surrounded by the insulator 10, the tip 21 of the center electrode 20, the metal shell 30, and the cover 70. In this embodiment, the rear end surface 72 of the cover 70 in the axial direction AD is welded and fixed to the fixing surface 34 of the metal shell 30, but is not limited to this, and may be fixed to the metal shell 30 by any method such as press fitting. Also, the cover 70 and the metal shell 30 may be fitted together and fixed by providing a step between the rear end surface 72 of the cover 70 and the fixing surface 34 of the metal shell 30 for fitting. In this embodiment, the cover 70 is fixed to the metal shell 30 in the final step of the manufacturing process of the spark plug 100.

図2は、軸線CAを含む断面におけるカバー70の一部を示す断面図である。カバー70には、板厚を貫通する複数の噴孔としての貫通孔が形成されている。具体的には、カバー70には、軸線CAを通る第1の貫通孔71と、軸線CA以外の領域に存在する第2の貫通孔73と、が設けられている。つまり、第2の貫通孔73は、第1の貫通孔71よりも軸線CAから離れて位置する。このため、図2に示すように、第1の貫通孔71および第2の貫通孔73は、燃焼室95と副室96とを連通させる。燃焼室95内の混合気は、第1の貫通孔71および第2の貫通孔73を介して副室96内に流入し、副室96内の放電ギャップGで発生した火花によって着火する。着火の際に発生する火炎は、第1の貫通孔71および第2の貫通孔73を介して燃焼室95へと噴出される。 2 is a cross-sectional view showing a part of the cover 70 in a cross section including the axis CA. The cover 70 has through holes as multiple injection holes penetrating the plate thickness. Specifically, the cover 70 has a first through hole 71 passing through the axis CA and a second through hole 73 existing in an area other than the axis CA. That is, the second through hole 73 is located farther from the axis CA than the first through hole 71. Therefore, as shown in FIG. 2, the first through hole 71 and the second through hole 73 communicate the combustion chamber 95 and the auxiliary chamber 96. The mixture in the combustion chamber 95 flows into the auxiliary chamber 96 through the first through hole 71 and the second through hole 73, and is ignited by a spark generated in the discharge gap G in the auxiliary chamber 96. The flame generated at the time of ignition is ejected into the combustion chamber 95 through the first through hole 71 and the second through hole 73.

第2の貫通孔73の形成位置や形成数は、エンジンの仕様に応じて予め設定されている。本実施形態において、第2の貫通孔73は、周方向において等間隔に4つ設けられており、いずれも軸線方向ADにおいて同じ位置に設けられている。なお、これに限られず、例えば、第2の貫通孔73の数は3つ以下や5つ以上でもよく、軸線方向ADにおいて互いに異なる位置に設けられていてもよい。 The positions and number of the second through holes 73 are preset according to the engine specifications. In this embodiment, four second through holes 73 are provided at equal intervals in the circumferential direction, and all are provided at the same position in the axial direction AD. However, this is not limited to this, and for example, the number of second through holes 73 may be three or less or five or more, and may be provided at different positions in the axial direction AD.

図2に示すように、軸線CAを含む断面において、カバー70の外壁は、直線部SLを有する。直線部SLは、先端側に向かうほど軸線CAに直線状に近づき、第1の貫通孔71まで達する部分である。また、軸線CAを含む断面において、カバー70の内壁は、曲線部CLを有する。曲線部CLは、先端側に向かうほど軸線CAに曲線状に近づき、第1の貫通孔71まで達する部分である。このような形状のカバー70は、例えば、内壁部分を切削することにより作製できる。本実施形態では、軸線CAを含む断面において、曲線部CLは、先端側に向かうほど軸線CAに近づく割合が増す。 As shown in FIG. 2, in a cross section including the axis CA, the outer wall of the cover 70 has a straight section SL. The straight section SL approaches the axis CA in a straight line toward the tip side, and reaches the first through hole 71. In addition, in a cross section including the axis CA, the inner wall of the cover 70 has a curved section CL. The curved section CL approaches the axis CA in a curved line toward the tip side, and reaches the first through hole 71. A cover 70 having such a shape can be produced, for example, by cutting the inner wall portion. In this embodiment, in a cross section including the axis CA, the curved section CL approaches the axis CA to an increasing extent toward the tip side.

また、本実施形態では、軸線CAを含む断面において、軸線方向ADにおける第2の貫通孔73の外壁側の後端E1は、直線部SLに位置する。なお、これに限られず、軸線CAを含む断面において、軸線方向ADにおける第2の貫通孔73の外壁側の後端E1は、直線部SLよりも後端側に位置していてもよい。 In addition, in this embodiment, in a cross section including the axis CA, the rear end E1 on the outer wall side of the second through hole 73 in the axial direction AD is located on the straight section SL. However, this is not limited to this, and in a cross section including the axis CA, the rear end E1 on the outer wall side of the second through hole 73 in the axial direction AD may be located further rearward than the straight section SL.

また、図1に示すように、本実施形態では、軸線方向ADにおいて、放電ギャップGよりも第2の貫通孔73のほうが先端側に位置する。このようにすることにより、第2の貫通孔73が軸線CAと直交せずに交わる方向に開口するため、タンブル流によって副室内の残留ガスの掃気性が向上する。 In addition, as shown in FIG. 1, in this embodiment, the second through hole 73 is located closer to the tip end than the discharge gap G in the axial direction AD. By doing so, the second through hole 73 opens in a direction that intersects with the axis CA without being perpendicular thereto, improving the scavenging of residual gas in the auxiliary chamber by the tumble flow.

また、本実施形態では、軸線CAに直交する面における副室96内の断面積は、第2の貫通孔73の内壁側の後端E2から先端側に向かうにつれて、小さくなる。 In addition, in this embodiment, the cross-sectional area of the auxiliary chamber 96 in a plane perpendicular to the axis CA decreases from the rear end E2 on the inner wall side of the second through hole 73 toward the tip end.

以上説明した本実施形態のスパークプラグ100によれば、カバー70の内壁が、先端側に向かうほど軸線CAに曲線状に近づき第1の貫通孔71まで達する曲線部CLを備える。このため、本実施形態のスパークプラグ100によれば、カバー70の内壁が非曲線状である場合と比較して、副室96内における気体の流れが円滑になり、この結果として、副室96内の残留ガスの掃気性が向上する。このような効果が得られることを、以下のシミュレーション結果を用いて説明する。 According to the spark plug 100 of this embodiment described above, the inner wall of the cover 70 has a curved portion CL that curves closer to the axis CA toward the tip and reaches the first through-hole 71. Therefore, according to the spark plug 100 of this embodiment, the flow of gas in the auxiliary chamber 96 is smoother than when the inner wall of the cover 70 is non-curved, and as a result, the scavenging of residual gas in the auxiliary chamber 96 is improved. The fact that such an effect is obtained will be explained using the following simulation results.

図3は、シミュレーション結果を示す図である。具体的には、紙面左側は流速分布のシミュレーション結果を示し、紙面右側は圧力分布のシミュレーション結果を示す。流速分布のシミュレーション結果については、さらに、第1の貫通孔71付近の流速分布の拡大図を示す。また、紙面上側には本実施形態のシミュレーション結果を示し、図3の紙面下側には比較例のシミュレーション結果を示す。比較例は、カバーの内壁が先端側に向かうほど軸線に直線状に近づき、第1の貫通孔まで達するが、それ以外の構成は本実施形態と同じである。ここで、比較例のカバーの肉厚は、一定である。 Figure 3 shows the simulation results. Specifically, the left side of the page shows the simulation results of the flow velocity distribution, and the right side of the page shows the simulation results of the pressure distribution. The simulation results of the flow velocity distribution are further shown in an enlarged view of the flow velocity distribution near the first through hole 71. The simulation results of this embodiment are shown in the upper part of the page, and the simulation results of a comparative example are shown in the lower part of Figure 3. In the comparative example, the inner wall of the cover approaches the axis in a straight line toward the tip side, reaching the first through hole, but otherwise the configuration is the same as this embodiment. Here, the thickness of the cover in the comparative example is constant.

このシミュレーションは、解析手法として流体シミュレーションを用いており、副室内の空気のみを対象としており、流速は25m/sとし、雰囲気温度は27℃としている。 This simulation uses fluid simulation as its analytical method, and only considers the air in the auxiliary chamber, with a flow velocity of 25 m/s and an ambient temperature of 27°C.

特に流速分布のシミュレーション結果から、本実施形態は、比較例と比較して、副室内における気体の流れが円滑になるとともに、第1の貫通孔71における副室96内と副室96外との圧力差が大きいことが分かり、この結果として、副室96内の残留ガスの掃気性が向上することが分かった。 In particular, the simulation results of the flow velocity distribution show that, compared to the comparative example, the present embodiment provides smoother gas flow within the auxiliary chamber and a larger pressure difference between the inside and outside of the auxiliary chamber 96 at the first through-hole 71. As a result, it is found that the scavenging performance of residual gas within the auxiliary chamber 96 is improved.

また、本実施形態のスパークプラグ100によれば、図2に示すように、軸線CAを含む断面において、軸線方向ADにおける第2の貫通孔73の外壁側の後端E1は、直線部SLに位置するため、第2の貫通孔73から排出される気体の流れが軸線CAと直交せずに交わる方向になり、この結果として、タンブル流によって副室内の残留ガスの掃気性が向上する。 In addition, according to the spark plug 100 of this embodiment, as shown in FIG. 2, in a cross section including the axis CA, the rear end E1 of the outer wall side of the second through hole 73 in the axial direction AD is located in the straight section SL, so that the flow of gas discharged from the second through hole 73 is not perpendicular to the axis CA but intersects it, and as a result, the tumble flow improves the scavenging of residual gas in the auxiliary chamber.

また、本実施形態のスパークプラグ100によれば、軸線CAに直交する面における副室96内の断面積は、第2の貫通孔73の内壁側の後端E2から先端側に向かうにつれて、小さくなる。このため、第2の貫通孔が形成された部分におけるカバーの肉厚を確保しやすい。そして、第2の貫通孔が形成された部分におけるカバーの肉厚を確保することにより、熱引きが抑制されるため、燃焼安定性が向上する。 In addition, with the spark plug 100 of this embodiment, the cross-sectional area of the auxiliary chamber 96 in a plane perpendicular to the axis CA decreases from the rear end E2 on the inner wall side of the second through hole 73 toward the tip end. This makes it easier to ensure the thickness of the cover in the portion where the second through hole is formed. By ensuring the thickness of the cover in the portion where the second through hole is formed, heat dissipation is suppressed, improving combustion stability.

B.他の実施形態:
上記実施形態におけるスパークプラグ100の構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。
B. Other embodiments:
The configuration of the spark plug 100 in the above embodiment is merely an example and can be modified in various ways.

上記実施形態では、軸線方向ADにおいて、放電ギャップGよりも第2の貫通孔73のほうが先端側に位置するが、これに限られない。軸線方向ADにおいて、放電ギャップGと第2の貫通孔73とが同じ位置であってもよく、放電ギャップGのほうが第2の貫通孔73よりも先端側に位置してもよい。 In the above embodiment, the second through hole 73 is located closer to the tip than the discharge gap G in the axial direction AD, but this is not limited to the above. The discharge gap G and the second through hole 73 may be located in the same position in the axial direction AD, or the discharge gap G may be located closer to the tip than the second through hole 73.

また、上記実施形態では、軸線CAに直交する面における副室96内の断面積は、第2の貫通孔73の内壁側の後端E2から先端側に向かうにつれて、小さくなるが、これに限られない。例えば、軸線CAに直交する面における副室96内の断面積は、第2の貫通孔73の内壁側の後端E2からあらかじめ定められた範囲において一定であってもよい。 In the above embodiment, the cross-sectional area of the auxiliary chamber 96 in a plane perpendicular to the axis CA decreases from the rear end E2 on the inner wall side of the second through hole 73 toward the tip side, but this is not limited to this. For example, the cross-sectional area of the auxiliary chamber 96 in a plane perpendicular to the axis CA may be constant within a predetermined range from the rear end E2 on the inner wall side of the second through hole 73.

また、上記実施形態では、主体金具30とカバー70とは別体としているが、主体金具30とカバー70とを一体とした構成であってもよい。また、上記実施形態から得られる効果は、ネジ径に係わらず同様に得ることができる。 In addition, in the above embodiment, the metal shell 30 and the cover 70 are separate bodies, but the metal shell 30 and the cover 70 may be configured as one body. Furthermore, the effects obtained from the above embodiment can be obtained in the same way regardless of the screw diameter.

本発明は、上記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、上記の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上記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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in 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 Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above problems or to achieve some or all of the above effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

10…絶縁体、11…軸孔、20…中心電極、21…先端部、30…主体金具、31…軸孔、32…工具係合部、33…雄ネジ部、34…固定面、35…貫通孔、40…接地電極、41…一端部、42…他端部、50…端子金具、61…先端側シール材、62…抵抗体、63…後端側シール材、70…カバー、71…第1の貫通孔、72…後端面、73…第2の貫通孔、90…エンジンヘッド、93…雌ネジ部、95…燃焼室、96…副室、100…スパークプラグ、AD…軸線方向、CA…軸線、CL…曲線部、E1…後端、E2…後端、ED…延設方向、G…放電ギャップ、SL…直線部 10...insulator, 11...shaft hole, 20...center electrode, 21...tip portion, 30...metal shell, 31...shaft hole, 32...tool engagement portion, 33...male thread portion, 34...fixing surface, 35...through hole, 40...ground electrode, 41...one end portion, 42...other end portion, 50...terminal metal, 61...tip seal material, 62...resistor, 63...rear end seal material, 70...cover, 71...first through hole, 72...rear end surface, 73...second through hole, 90...engine head, 93...female thread portion, 95...combustion chamber, 96...auxiliary chamber, 100...spark plug, AD...axial direction, CA...axis, CL...curved portion, E1...rear end, E2...rear end, ED...extension direction, G...discharge gap, SL...straight portion

Claims (3)

軸線に沿って延びる筒状の主体金具と、
前記主体金具の内周側に絶縁保持される中心電極と、
前記主体金具に電気的に接続され、前記中心電極と自身の端部との間に放電ギャップを形成する接地電極と、
前記中心電極と前記接地電極とを先端側から覆って副室を形成するカバーと、
を備え、
前記カバーには、前記軸線を通る第1の貫通孔と、前記軸線以外の領域に存在する第2の貫通孔と、が設けられたスパークプラグであって、
前記軸線を含む断面において、
前記カバーの外壁は、前記先端側に向かうほど前記軸線に直線状に近づき、前記第1の貫通孔まで達する直線部を有し、
前記カバーの内壁は、前記先端側に向かうほど前記軸線に曲線状に近づき、前記第1の貫通孔まで達する曲線部を有することを特徴とする、スパークプラグ。
a cylindrical metal shell extending along an axis;
a center electrode that is insulated and supported on an inner circumferential side of the metallic shell;
a ground electrode electrically connected to the metallic shell and forming a discharge gap between the center electrode and an end of the ground electrode;
a cover that covers the center electrode and the ground electrode from a tip side to form an auxiliary chamber;
Equipped with
a first through hole passing through the axis and a second through hole present in a region other than the axis,
In a cross section including the axis,
the outer wall of the cover has a straight portion that approaches the axis in a straight line toward the tip side and reaches the first through hole,
a curved portion of an inner wall of the cover that curves toward the axis in a curved manner toward the tip side and reaches the first through hole.
請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記軸線を含む断面において、
前記軸線に沿った方向における前記第2の貫通孔の外壁側の後端は、前記直線部に位置することを特徴とする、スパークプラグ。
2. The spark plug of claim 1,
In a cross section including the axis,
a rear end of the second through hole on an outer wall side in a direction along the axis is located on the straight portion.
請求項1または請求項2に記載のスパークプラグであって、
前記軸線に直交する面における前記副室内の断面積は、前記第2の貫通孔の内壁側の後端から前記先端側に向かうにつれて、小さくなることを特徴とする、スパークプラグ。
3. A spark plug according to claim 1 or 2,
a cross-sectional area of the sub-chamber in a plane perpendicular to the axis decreases from a rear end of an inner wall of the second through hole toward the tip end.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6013973A (en) * 1997-10-24 2000-01-11 Sato; Jun Spark plug having a sub-combustion chamber for use in fuel ignition systems
JP5002566B2 (en) * 2008-10-16 2012-08-15 大阪瓦斯株式会社 Engine and spark plug for engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017527730A (en) 2014-08-13 2017-09-21 ウッドワード, インコーポレーテッドWoodward, Inc. Multi-chamber igniter

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