内燃机用的火花塞及其安装构造的制作方法
【专利摘要】提供具备外壳(2)、绝缘件(3)、中心电极(4)、以及接地电极(5)的内燃机用的火花塞(1)。中心电极(4)的前端部及接地电极(5)的对置部(52)的至少一方配置有突起部(6)。突起部(6)之中的至少一方，与火花塞轴向正交的截面形状具有最小曲率半径部(61)，并且具有满足如下条件的特定形状。该条件是，假想第一直线(L1)、第一线段(M)、第二直线(L2)，通过第二直线(L2)将上述截面形状分割成第1区域(B)和第2区域(C)时，第2区域(C)的面积大于第1区域(B)的面积。
【专利说明】内燃机用的火花塞及其安装构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及在汽车、摩托车、热电联供系统、气体加压输送用泵等中使用的内燃机用火花塞及其安装构造。
【背景技术】
[0002]以往，如图1所示，例如有作为导入到汽车等的内燃机的燃烧室的混合气体的点火机构使用的内燃机用火花塞9。
[0003]上述火花塞9具有中心电极94和接地电极95。该接地电极95的一端固定于外壳92并弯折，并且另一端配置于与中心电极94对置的位置。
[0004]另外，在上述接地电极95上设置有朝向火花放电间隙911突出的突起部96。另外，突起部96具有与上述中心电极94对置的对置面960。而且，如图2(A)、(B)所示，在火花放电间隙911进行放电，通过该放电将混合气体点火。另外，图中的符号E表示通过放电而形成的火花放电，符号F表不混合气体的气流,符号I表不火焰(参见专利文献I)。
[0005]另外，专利文献2公开了具备接地电极的火花塞，但是接地电极不具备突起部96。
[0006]现有技术文献 [0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2003-317896号公报
[0009]专利文献2:日本特开2009-252525号公报
[0010]发明的概要
[0011]发明所要解决的课题
[0012]但是，近年来，为了降低耗油率而开发了各种基于稀薄燃烧的内燃机，在稀薄燃烧时，为了保持对混合气体的点火性，需要增大燃烧室内的混合气体的流速。因此，在使用上述专利文献I所示的火花塞9的情况下，与混合气体的流速增大相对应地，如图2 (C)所示，在火花放电间隙911中混合气体被火花放电E加热之前，火花放电E容易被拉长而熄灭。在火花放电E熄灭的情况下，产生再次放电的现象(以下称为再放电)并反复出现。而且，火花放电E通过气流而不断地向恒定方向、即下游侧流动，从而在突起部96的下游侧的角部反复发生再放电，该部分容易偏倚消耗(以下称为偏消耗)。其结果，会产生火花塞的寿命下降的问题。
[0013]针对于此，通常考虑通过将突起部96粗径化而提闻耐消耗性，提闻火花塞的寿命O
[0014]但是，在这种情况下，突起部96的上述对置面960扩大，所以在火焰成长时，对置面960从火焰I夺取热量，有可能阻碍火焰I成长(以下称为消焰作用)。其结果，有可能导致火花塞的点火性的下降。
[0015]另外，专利文献2所述的火花塞，将接地电极的形状设为混合气体的气流的下游侧的体积比上游侧大，但如果没有突起部的话，消焰作用容易变大，所以不利于提高点火性。另外，专利文献2所述的火花塞，接地电极不具有突起部，未涉及解决上述突起部的消耗问题。
【发明内容】
[0016]本发明是鉴于上述背景而作出的，提供一种能够抑制消焰作用、并提高点火性及寿命的内燃机用火花塞及其安装构造。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]本发明的一个方式涉及一种内燃机用的火花塞，具备:筒状的外壳；筒状的绝缘件，被保持于该外壳的内侧；中心电极，以前端部突出的方式被保持于上述绝缘件的内侧；以及接地电极，与上述外壳连接，并且具有从火花塞轴向与上述中心电极对置的对置部，在该接地电极与上述中心电极之间形成火花放电间隙，该内燃机用的火花塞特征在于，上述中心电极的上述前端部以及上述接地电极的上述对置部的至少一方具有朝向火花放电间隙突出的突起部，上述突起部之中的至少一方，i)与火花塞轴向正交的截面形状具有其轮廓之中的曲率半径最小的最小曲率半径部，并且ii)具有满足如下条件的特定形状，假想将上述截面形状中的上述最小曲率半径部和几何学的重心连结的第一直线，接着，假想将该第一直线与上述截面形状的轮廓交叉的2个交点间连结的第一线段，接着，假想在上述第一线段的中点与该第一线段正交的第二直线，通过上述第二直线将上述截面形状分割成包括上述最小曲率半径部的第I区域和不包括上述最小曲率半径部的第2区域时，上述第2区域的面积大于上述第I区域的面积。
[0019]另外，另一方式涉及一种内燃机用的火花塞的安装构造，其特征在于，是将权利要求I~5的任一项所述的内燃机用火花塞安装到内燃机上而成的火花塞安装构造，配设于燃烧室的上述突起部 被配置成上述第I区域相比于上述第2区域处于被供给到上述燃烧室的混合气体的气流的上游侧。
[0020]发明效果
[0021]上述火花塞的上述突起部之中的至少一方的与火花塞轴向正交的截面形状形成为上述特定形状。也就是说，形成为上述截面形状中的上述第2区域的面积比上述第I区域的面积大。由此，在将上述火花塞安装到内燃机的燃烧室上时，配置成上述突起部的上述第I区域相比于上述第2区域处于上述燃烧室中的混合气体的气流的上游侧的话，能够实现火花塞的长寿命化。也就是说，采用上述方式配置的话，在上述突起部中的气流的下游侧配置面积较大的上述第2区域。
[0022]因此，即使如上所述在上述突起部的下游侧的角部反复进行再放电，与面积增大的量对应地，能够抑制由再放电引起上述突起部的消耗范围的扩大。因此，能够抑制上述突起部的偏消耗，能够提高耐消耗性。其结果，能够提高火花塞的寿命。
[0023]另外，采用上述方式配置的话，上述第I区域中的上述最小曲率半径部配置于上游侧。上述最小曲率半径部的附近最容易集中电场，上述最小曲率半径部容易成为放电的起点。因此，通过将上述最小曲率半径部配置于上游侧，从而能够在上述突起部中也在其上游侧得到初始的火花放电，能够争取到火花放电借助混合气体流到下游侧而被吹灭为止的时间。因此，能够充分确保火焰的点火机会。其结果，能够提高火花塞的点火性。
[0024]上述构成通过将上述突起部之中的至少一方的上述截面形状设为上述特定形状来实现。由此，能够在不使上述突起部自身特别粗径化的状态下，抑制消焰作用。其结果，能够防止火花塞的点火性的下降。
[0025]如上所述，根据本发明，能够提供一种能够抑制消焰作用的同时、提高点火性以及寿命的内燃机用火花塞以及其安装构造。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是【背景技术】中的火花塞的前端部分的说明图。
[0027]图2是【背景技术】中的火花塞的前端部分的说明图，(A)是表示放电时的状态的说明图，(B)是火花放电被气流拉长的状态的说明图，(C)是表示放电断开的状态的说明图。
[0028]图3是第I实施例中的火花塞的部分截面的说明图。
[0029]图4是图3的A-A线向视剖视图。
[0030]图5是第I实施例中的特定形状的突起部的立体说明图。
[0031]图6是第I实施例中的火花塞向燃烧室内的安装状态的说明图。
[0032]图7是图6的B-B线向视剖视图。
[0033]图8是第I实施例中的突起部的说明图，(A)是表示放电时的状态的说明图，(B)是表示火花放电的移动的说明图，(C)是表示偏消耗的状态的说明图。
[0034]图9是第2实施例中的火花塞的部分截面的说明图。
[0035]图10是图9的D-D线向视剖视图。
[0036]图11是图9的H-H线向视剖视图。
[0037]图12是第3实施例中的突起部的、与图7相当的说明图。
[0038]图13是第4实施例中的突起部的说明图，(A)是与图4相当的截面说明图，(B)是与图5相当的立体说明图。
[0039]图14是第5实施例中的突起部的说明图，(A)是与图4相当的截面说明图，(B)是与图5相当的立体说明图。
[0040]图15是比较例I中的火花塞中的突起部的说明图，(A)是表示放电时的状态的说明图，(B)是表示火花放电的移动的说明图，(C)是表示火花放电的吹灭与再放电的说明图，(D)是表示偏消耗的状态的说明图。
[0041]图16是表示实验例I中的耐久时间与间隙扩大量之间的关系的线图。
[0042]图17是表示实验例2中的耐久时间与放电电压之间的关系的线图。
[0043]图18是表示实验例3中的耐久时间与再放电发生次数之间的关系的线图。
【具体实施方式】
[0044]以下说明本发明的内燃机用火花塞及其安装构造的各种实施例。
[0045]另外，内燃机用火花塞例如作为汽车、摩托车、热电联供系统、气体加压输送用泵等中的内燃机的点火机构使用。
[0046]在该火花塞中，将插入到内燃机的燃烧室内的一侧作为前端侧，将其相反侧作为基端侧进行说明。
[0047](第I实施例)
[0048]使用图3~图8来说明实施例的火花塞。
[0049]如图3所示，本例的火花塞I具备:筒状的外壳2 ;筒状的绝缘件3，被保持在外壳2的内侧；中心电极4，以前端部突出的方式被保持在绝缘件3的内侧；以及接地电极5，与外壳2连接，并且具有从火花塞轴向(火花塞I的长边方向:参见图3)与中心电极4对置的对置部52，在接地电极5与中心电极4之间形成火花放电间隙11。
[0050]另外，在接地电极5的对置部52上配设有朝向火花放电间隙11突出的突起部6。 [0051]另外，如图4所示，突起部6的与火花塞轴向正交的截面形状，具有其轮廓60之中的曲率半径最小的最小曲率半径部61，并且是满足以下条件的特定形状。该条件如下设定。也就是说，如图4所示，首先，假想将上述截面形状中的最小曲率半径部61和几何学的重心Pl连结的第一直线LI。接着，假想将第一直线LI与上述截面形状的轮廓60交叉的2个交点P2之间连结的第一线段M。接着，假想在第一线段M的中点P3与第一线段M正交的第二直线L2。接着，通过第二直线L2将上述截面形状分割为包括最小曲率半径部61的第I区域B和不包括最小曲率半径部61的第2区域C。此时，第2区域C的面积大于第I区域B的面积。
[0052]另外，突起部6配置成第一直线LI相对于接地电极5的对置部52的延设方向(图7所示的虚线L5)正交。另外，突起部6形成为，与第一直线LI同一方向的全长Wl比与对置部52的延设方向正交的方向的宽度W2小。而且，如图5所示，突起部6是上述截面形状满足上述特定形状的柱状体，并且具有火花塞轴向上的厚度T。
[0053]另外，如图4所示，突起部6的上述截面形状的轮廓60以第一直线LI为基准成为线对称形状。而且，轮廓60形成为如下形状，第二直线L2方向的宽度从第I区域B的最小曲率半径部61 (第I区域B侧的交点P2)朝向第2区域C慢慢扩大，在第2区域C形成最大宽度部62，并且以该最大宽度部62为基点，朝向第2区域C侧的交点P2变窄。而且，最大宽度部62成为第2区域C中的轮廓60之中曲率半径最小的部分。
[0054]另外，在本例的火花塞I中，外壳2的直径为10mm，外壳2的前端部处的壁厚为
1.4mm。另外，沿着第一直线LI的突起部6的全长Wl为0.88mm,与第一直线LI方向和火花塞轴向的双方正交的方向的宽度W3(参见图5)为0.88mm，突起部6的厚度T为0.8mm。
[0055]另外，突起部6的第I区域B中的最小曲率半径部61的曲率半径Rl为0.1，第2区域C中的最大宽度部62的曲率半径R2为0.2。另外，接地电极5的对置部52的宽度W2为 2.6mmο
[0056]另外，中心电极4的前端部从绝缘件3的前端在轴向上突出1.5mm。而且，火花放电间隙11的大小为0.8mm。
[0057]另外，如图3所示，接地电极5具有:立设部51，一端被固定到外壳2的前端部并在前端侧立设；以及对置部52，从立设部51的另一端弯折而从火花塞轴向与中心电极4对置。在本例中，在该对置部52的与中心电极4对置的面配设有图5所示的突起部6。
[0058]另外,突起部6由贵金属片构成,更具体地讲,本例中的突起部6由例如钼合金构成。而且，在本例中，在接地电极5的对置部52上通过焊接接合有贵金属片，由该贵金属片构成突起部6。
[0059]另外，外壳2以及接地电极5的母材(突起部6以外的部位)由镍合金构成。
[0060]另外，在本例中，中心电极4的前端部由形成为大致圆柱状的突起部41构成，该突起部41由贵金属片构成。另外，该贵金属片能够由例如铱合金构成。
[0061]另外，本例的火花塞I被用于汽车等的车辆用内燃机。[0062]接着，使用图6、图7来说明本例的火花塞I向内燃机7的安装构造。
[0063]将火花塞I安装到内燃机7时，使用例如公知技术(日本特开平11-324878号公报、日本特开平11-351115号公报等)，相对于燃烧室70中的混合气体的气流F的气流方向，调节接地电极5的位置，将火花塞I安装到内燃机7上。
[0064]具体地讲，如图6、图7所示，调节成接地电极5的对置部52的延设方向(图7所示的虚线L5)相对于气流F的气流方向正交，将火花塞I安装到内燃机7上。也就是说，以接地电极5的立设部51不遮挡气流F的方式，将火花塞I安装到内燃机7上。另外，如图7所示，配设到燃烧室70上的突起部6被配置成，第I区域B相比于第2区域C处于被供给到燃烧室70的混合气体的气流F的上游侧。
[0065]接着，使用图8详细地说明本例的火花塞I的放电时的突起部6中的火花放电E的移动和突起部6的消耗之间的关系。
[0066]通过向中心电极4和接地电极5之间施加预定的电压，在火花放电间隙11中放电时，如图8(A)所示，能够在突起部6的上游侧得到初始的火花放电E。即，在电场强度容易变高的最小曲率半径部61处产生初始的火花放电E。然后，如图8(B)所示，火花放电E借助混合气体的气流F而流到下游侧，如图8 (C)所示，在突起部6的下游侧的角部，火花放电E被拉伸。在此期间，通过火花放电E，混合气体被点火。另外，在突起部6的下游侧的角部，火花放电E被拉伸而熄灭，在相同的部位、即突起部6的下游侧的角部反复进行再放电。由此产生突起部6的消耗。
[0067]接着，使用图4、图6~图8来说明本例的作用效果。 [0068]在上述火花塞I中，突起部6之中的至少一方的与火花塞轴向正交的截面形状形成为上述特定形状。也就是说，如图4所示，形成为上述截面形状中的第2区域C的面积比第I区域B的面积大。由此，在将火花塞I安装到内燃机7的燃烧室70时，通过配置成突起部6的第I区域B相比于第2区域C处于燃烧室70中的混合气体的气流F的上游侧，能够实现火花塞I的长寿命化。也就是说，通过采用上述配置，在突起部6中的气流F的下游侧配置有面积较大的第2区域C。因此，即使如上所述在突起部6的下游侧的角部反复进行再放电，如图8 (C)所示，与面积增大对应地，能够抑制由再放电引起的突起部6的消耗范围的扩大。因此，能够抑制突起部6的偏消耗，提高耐消耗性。其结果，能够提高火花塞I的寿命。
[0069]另外，通过采用上述配置，第I区域B中的最小曲率半径部61被配置于上游侧。最小曲率半径部61的附近最容易集中电场，最小曲率半径部61容易成为放电的起点。因此，通过将最小曲率半径部61配置到上游侧，从而如图8 (A)所示，在突起部6中也能够在其上游侧得到初始的火花放电E。而且，如图8(B)所示，能够争取到火花放电E由于混合气体流到下游侧而被吹灭为止的时间。因此，能够充分确保火焰的点火机会。其结果，能够提高火花塞I的点火性。
[0070]上述构成可以通过将突起部6的上述截面形状设为上述特定形状来实现。由此，无需特别将突起部6自身粗径化，能够抑制消焰作用。其结果，能够防止火花塞I的点火性的下降。
[0071]另外，如图7所示，突起部6被配设成第一直线LI与接地电极5的对置部的延设方向正交。由此，能够更加可靠地防止朝向火花放电间隙11的气流F被接地电极5遮挡，并且在气流F的下游侧配置第2区域C，在气流F的上游侧配置第I区域B。因此，如上所述，能够提高突起部6的耐消耗性，并且能够确保点火机会。其结果，能够提高火花塞I的寿命的同时，能够更加有效地提高点火性。
[0072]另外,突起部6由贵金属片构成。由此,能够实现进一步的火花塞I的长寿命化。
[0073]如上所述，根据本例，能够提供一种能够抑制消焰作用并提高点火性及寿命的内燃机用火花塞及其安装构造。
[0074](第2实施例)
[0075]如图9~图11所示，本例是将设置在中心电极4的前端部上的突起部41也设为与接地电极5的突起部6相同的上述特定形状的例子。
[0076]在本例中，如图10、图11所示，中心电极4的突起部41和接地电极5的突起部6的双方的与火花塞轴向正交的截面形状形成为上述第I实施例中示出的特定形状(参见图4)。
[0077]另外，将本例的火花塞I安装到内燃机7的燃烧室70 (参见图6)的状态下，突起部41及突起部6分别处于第I区域B相比于第2区域C配置于气流F的上游侧、并且最小曲率半径部61朝向气流F的上游侧的状态。
[0078]其他与第I实施例相同。
[0079]在本例的情况下，在中心电极4中，也与接地电极5同样，能够实现点火机会的确保、消焰作用的抑制、耐消耗性的提高。因此，能够有效地提高火花塞I的点火性及寿命。
[0080]除此之外，具有与第I实施例相同的作用效果。
[0081](第3实施例)
[0082]如图12所示，本例是将突起部6配置成第一直线LI相对于接地电极5的对置部52的延设方向斜交的例子。
[0083]本例中的突起部6配置成第一直线LI相对于接地电极5的对置部52的延设方向(虚线L5)以45°交叉。
[0084]其他与第I实施例相同。
[0085]在本例的情况下，如图12所示，也能够防止朝向火花放电间隙11的气流F被接地电极5遮挡，并且在气流F的下游侧配置第2区域C，在气流F的上游侧配置第I区域B。也就是说，例如以对置部52的延设方向(虚线L5)与气流F正交的方式将火花塞I安装到内燃机7的燃烧室70时，能够配置成使最小曲率半径部61处于气流F的上游侧。因此，如上所述，能够提高突起部6的耐消耗性，并且能够充分确保点火机会。其结果，能够提高火花塞I的寿命，并且进一步提闻点火性。
[0086]除此之外，具有与第I实施例相同的作用效果。
[0087](第4实施例)
[0088]如图13(A)、(B)所示，本例是对于形成为上述特定形状的突起部6增大了第I区域B与第2区域C的面积差的例子。
[0089]本例中的突起部6的与火花塞轴向正交的截面形状的轮廓60，在从上述截面形状中的第I区域B的最小曲率半径部61至第2区域C的一部分的轮廓60的一部分上，形成有朝向第一线段M的中点P3侧凹陷的凹部63。由此，如图13(A)所示，突起部6的与火花塞轴向正交的截面形状形成为，第I区域B的面积相比于第2区域C的面积特别小，其面积差变大。
[0090]其他与第I实施例相同。
[0091]在本例的情况下，在突起部6中，在包括最小曲率半径部61的第I区域B侧容易使电场集中，容易使最小曲率半径部61成为放电的起点。因此，能够容易确保点火机会。另外，能够进一步提高第2区域C侧的耐消耗性。其结果，能够有效地提高火花塞I的点火性及寿命。
[0092]除此之外，具有与第I实施例相同的作用效果。
[0093](第5实施例)
[0094]如图14(A)、(B)所示，本例也是在形成为上述特定形状的突起部6的轮廓60上设置凹部63，增大第I区域B与第2区域C的面积差而形成的例子。
[0095]另外，在本例中，在突起部6的上述截面形状中的第2区域C的轮廓60的一部分形成与上述第一直线LI正交的笔直部64。
[0096]其他与第4实施例相同，具有与第4实施例相同的作用效果。
[0097](比较例I)
[0098]如图15、图1、图2所示，本例是接地电极95的突起部96为圆柱形状的火花塞9的例子。
[0099]如图1所示，本例的火花塞9，在中心电极94的前端部及接地电极95的对置部952的双方分别配设突起部96、突起部942。突起部96及突起部942朝向火花放电间隙911突出，并形成大致圆柱状。
[0100]其他与第I实施例相同。
[0101]在将火花塞9安装到内燃机上并使用时、也就是放电时，如图15(A)所示，在突起部96的角部的某个部位最先产生火花放电E，但该位置没有特别限定，不限于气流F的气流方向的上游位置。因此，根据初始产生放电的位置的不同，火花放电E借助混合气体流到下游侧而被吹灭为止的时间可能会变短，点火机会有时变少。而且，如图15(B)所示，火花放电E借助气流F而流到突起部96的下游侧。而且，如图15(C)所示，混合气体在火花放电间隙911中被火花放电E加热之前，火花放电E被拉长而熄灭。于是，在同一部位、即突起部96的下游侧的角部反复进行再放电。因此，如图15(D)所示，在突起部96的下游侧的角部产生偏消耗。其结果，火花塞9的寿命下降。
[0102](实验例I)
[0103]如图16所示，本例是通过火花放电间隙的扩大量(以下适当将其简称为间隙扩大量)的测定来调查火花塞的突起部的耐消耗性的例子。
[0104]作为评价对象，将第I实施例中示出的、只在接地电极5上配设了上述特定形状的突起部6的火花塞I设为“样品I”。另外，将第2实施例中示出的、在中心电极4及接地电极5的双方分别配设了上述特定形状的突起部6、突起部41的火花塞I设为“样品2”。另外，将比较例I中示出的、在中心电极94及接地电极95的双方分别配设了圆柱形状的突起部96、突起部942的火花塞9作为“样品3”准备。另外，样品I~样品3的火花塞分别各准备3个样本。
[0105]另外，将样品3的突起部的直径设为0.7mm。
[0106]另外，在样品I~样品3中，中心电极侧的突起部和接地电极侧的突起部的与火花塞轴向正交的截面的截面积大致相等，材料使用量也大致相等。
[0107]在各样品中，中心电极侧的突起部由铱合金构成，接地电极侧的突起部由钼合金构成。
[0108]使用这些样品进行了以下的耐久试验。
[0109]在进行耐久试验时，将各样品的火花塞安装到模拟燃烧室70的试验装置，将装置内设为氮气氛围，将压力设为0.6MPa。
[0110]另外，向装置内送入混合气体以在火花塞的前端部附近形成流速30m/秒的气流，以放电周期30Hz对火花塞施加电压。此时的点火能量为70mJ。
[0111]另外，火花塞相对于装置的安装姿势为，在与气流的方向正交的位置配置有接地电极的立设部(参见图3中的符号51)的姿势。
[0112]该耐久试验的结果示于图16。在该图中，赋予了符号Dl的将菱形标记的描绘点连结的折曲线是样品I的测定结果，赋予了符号D2的将三角标记的描绘点连结的折曲线是样品2的测定结果。另外，赋予了符号D3的将矩形标记的描绘点连结的折曲线是样品3的测定结果。另外，测定值是各样品中的3个样本的实测值的平均值。
[0113]该图所示的曲线图的纵轴表示间隙扩大量(_)，横轴表示耐久时间(小时)。
[0114]由图16可知，随着耐久时间的推移，任何样品的火花放电间隙均慢慢扩大。但是，相比于样品3(D3)，样品1(D1)、样品2(D2)的间隙扩大量的增加速度慢。也就是说，对于样品1、2，突起部对火花放电的耐消耗性优异。
[0115]另外，当耐久时间达到600小时以上时，尤其是样品2的间隙扩大量不易增加，耐久性比样品I优异。即，通过在中心电极和接地电极的双方设置上述特定形状的突起部，能够进一步抑制火花放电间隙的扩大。
[0116](实验例2)
[0117]如图17所示，本例是通过放电电压的测定来调查火花塞的突起部的耐消耗性的例子。
[0118]通常，随着火花放电间隙扩大，放电电压也增加。于是，在本例中，在耐久试验中分别测定火花放电的电压，确认了第I和第2实施例的火花塞的放电电压的增加是否相比于比较例的火花塞的放电电压的增加得到抑制。
[0119]本例中的耐久试验方法及评价对象(样品I~样品3)的各条件分别与上述实验例I相同。
[0120]而且，耐久时间每经过100小时，针对各样品测量1000次火花放电的放电电压。另外，该测定是测定各样品中的3个样本之中的放电电压的最大值，将3个最大值取平均的值作为图17中的各描绘点。
[0121]将测定结果示于图17。该图中，赋予了符号Dl的将菱形的描绘点连结的折曲线是样品I的测定结果，赋予了符号D2的将三角形的描绘点连结的折曲线是样品2的测定结果。另外，赋予了符号D3的将矩形的描绘点连结的折曲线是样品3的测定结果。
[0122]该图所示的曲线图的纵轴表示放电电压(kV)，横轴表示耐久时间(小时)。
[0123] 由图17可知，随着耐久时间的推移，任何样品的放电电压均慢慢增加。相比于样品3(D3)，样品1(01)、样品2?2)的放电电压的增加速度慢。也就是说，对于样品1、2，突起部对火花放电的耐消耗性优异。另外，当耐久时间达到500小时以上时，尤其是样品2的放电电压不易增加，耐久性比样品I优异。也就是说，通过在中心电极和接地电极的双方设置上述特定形状的突起部，能够进一步抑制放电电压的增加。
[0124](实验例3)
[0125]如图18所示，本例是通过再放电发生次数的测定来调查火花塞的突起部的耐消耗性的例子。
[0126]也就是说，在本例中，在耐久试验中分别计测再放电次数，确认第I和第2实施例的火花塞的再放电发生次数的增加是否相比于比较例的火花塞的再放电发生次数的增加得到了抑制。
[0127]本例中的耐久试验方法及评价对象(样品I~样品3)的各条件分别与上述实验例I相同。
[0128]而且，耐久时间每经过100小时，使用高频探测器计测10次火花放电的放电电压的波形，针对各样品调查再放电发生次数。该计测通过观察每次的电压施加中的电流波形，统计电流值超过预定阈值的次数来进行。
[0129]另外，图18所示的各描绘点表示各样品中的3个样本之中的再放电发生次数的平均值。
[0130]将具体的计测结果示于图18。在该图中，赋予了符号Dl的将菱形的描绘点连结的折曲线是样品I的测定结果，赋予了符号D2的将三角形的描绘点连结的折曲线是样品2的测定结果。另外，赋予 了符号D3的将矩形的描绘点连结的折曲线是样品3的测定结果。
[0131]该图所示的曲线图的纵轴表示再放电发生次数(次)，横轴表示耐久时间(小时)。
[0132]由图18可知，随着耐久时间的推移，任何样品的再放电发生次数均增加，但相比于样品3(D3)，样品1(01)、样品2?2)的再放电发生次数的增加速度慢。也就是说，确认到了第1、第2实施例的火花塞相比于比较例的火花塞，再放电次数得到了抑制。另外，当耐久时间达到600小时以上时，尤其是样品2的再放电发生次数不易增加。也就是说，通过在中心电极和接地电极的双方设置上述特定形状的突起部，能够进一步抑制再放电发生次数的增加。
[0133]另外，在上述的各种实施例中，可以将所述特定形状的上述突起部配设在所述中心电极或者所述接地电极的任意一个上，或者也可以配设在所述中心电极以及所述接地电极的双方。另外，在所述中心电极上配设所述突起部的情况下，上述突起部形成为火花塞径向的宽度比上述中心电极的上述前端部的外径小。
[0134]附图标记说明
[0135]I 火花塞
[0136]2 外壳
[0137]3 绝缘件
[0138]4 中心电极
[0139]5 接地电极
[0140]52对置部
[0141]6 突起部
[0142]61最小曲率半径部[0143]LI第一直线
[0144]M第一线段
[0145]L2第二直线
[0146]B第I区域
[0147]C第2区域
【权利要求】
1.一种内燃机用的火花塞，具备:筒状的外壳；筒状的绝缘件，被保持于该外壳的内侧；中心电极，以前端部突出的方式被保持于上述绝缘件的内侧；以及接地电极，与上述外壳连接，并且具有从火花塞轴向与上述中心电极对置的对置部，在该接地电极与上述中心电极之间形成火花放电间隙，该内燃机用的火花塞的特征在于， 上述中心电极的上述前端部以及上述接地电极的上述对置部的至少一方具有朝向火花放电间隙突出的突起部， 上述突起部之中的至少一方， i)与上述火花塞的火花塞轴向正交的截面形状具有其轮廓之中的曲率半径最小的最小曲率半径部，并且， ii)具有满足如下条件的特定形状:假想将上述截面形状中的上述最小曲率半径部和几何学的重心连结的第一直线，接着，假想将该第一直线与上述截面形状的轮廓交叉的2个交点间连结的第一线段，接着，假想在上述第一线段的中点与该第一线段正交的第二直线，通过上述第二直线将上述截面形状分割成包括上述最小曲率半径部的第I区域和不包括上述最小曲率半径部的第2区域时，上述第2区域的面积大于上述第I区域的面积。
2.如权利要求1所述的内燃机用的火花塞，其特征在于， 在上述中心电极的上述前端部和上述接地电极的上述对置部的双方配设有上述突起部，并且 方的上述突起部的上述截面形状为上述特定形状。
3.如权利要求1或2所述的内燃机用的火花塞，其特征在于， 上述突起部被配设成上述第一直线与上述接地电极的上述对置部的延设方向交叉。
4.如权利要求1~3的任一项所述的内燃机用的火花塞,其特征在于， 上述突起部被配设成上述第一直线与上述接地电极的上述对置部的延设方向正交。
5.如权利要求1~4的任一项所述的内燃机用的火花塞,其特征在于， 上述突起部由贵金属片构成。
6.一种内燃机用的火花塞的安装构造，其特征在于， 该内燃机用的火花塞的安装构造是将权利要求1~5的任一项所述的内燃机用的火花塞安装到内燃机上而成的火花塞安装构造， 配设于燃烧室的上述突起部被配置成上述第I区域相比于上述第2区域处于被供给到上述燃烧室的混合气体的气流的上游侧。
【文档编号】H01T13/20GK104025399SQ201280053531
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2011年11月1日
【发明者】端无宪, 阿部信男 申请人:株式会社电装