位于距中心電極5的前端面5F外周 2. 5G的范圍RA(圖7中標(biāo)記點狀圖案的部位）內(nèi)。并且，如圖5等所示，"放電面32A"是 指接地電極側(cè)端頭32中的位于朝向接地電極27的接合面（接地電極27的側(cè)面27S1、27S2 中的配置于燃料氣體的下游方向且接合有接地電極側(cè)端頭32的面，在本實施方式中為側(cè) 面27S1)的面的背后的面。
[0086] 另外，如圖8所示，接地電極側(cè)端頭32的厚度T(更詳細(xì)而言，以接地電極側(cè)端頭 32中接合于側(cè)面27S1的面為基準(zhǔn)的接地電極側(cè)端頭32的最大厚度）為0.1 mm以上。
[0087] 進(jìn)一步，將沿上述接地電極側(cè)端頭32的厚度方向的距接地電極側(cè)端頭32中的接 合于接地電極27的面0.1 mm以上的部分32P (圖8中標(biāo)記點狀圖案的部位）從與軸線CLl 正交的方向投影到包含接地電極27的側(cè)面27S1 (接合端頭32的面）的第二虛擬平面VS2 時，上述部分32P的投影區(qū)域PR2(圖8中標(biāo)記斜線的部位）的面積S為0.1mm 2以上。即， 接地電極側(cè)端頭32為充分的厚壁，且位于放電面32A側(cè)的部位的剖面積為充分大。
[0088] 進(jìn)一步，如圖9 (圖9中粗線所示箭頭表示燃料氣體的流向）所示，以中心電極5的 前端面5F為基準(zhǔn)，設(shè)燃料氣體的下游方向為+側(cè)，燃料氣體的上游方向為-側(cè)時，從中心電 極5的前端面5F至上述放電面32A的沿與軸線CLl正交的方向的最短距離K為+1. 5mm以 下。即，燃料氣體引起的偏斜的火花放電（火焰核心）在成長時，以其成長盡可能不被接地 電極27抑制的方式構(gòu)成。并且，在放電面32A位于中心電極5的前端面5F上的情況（更 詳細(xì)而言，放電面32A位于沿軸線CLl使前端面5F的外周延長所形成的虛擬面上或比該虛 擬面靠內(nèi)側(cè)的情況）下，最短距離K為0.0mm。
[0089] 如上所述，根據(jù)本實施方式，在接地電極27中的配置于燃料氣體的下游方向的側(cè) 面27S1接合接地電極側(cè)端頭32。即，在與偏斜的火花放電對應(yīng)的位置設(shè)置接地電極側(cè)端頭 32。另外，在放電面32A投影到第一虛擬平面VSl時，放電面32A的投影區(qū)域PRl的至少一 部分構(gòu)成為位于距中心電極5的前端面5F外周2. 5G的范圍RA內(nèi)。即，放電面32A的至少 一部分構(gòu)成為位于接地電極27中的與中心電極5之間可以形成火花放電的部位。通過這 些結(jié)構(gòu)，在燃料氣體引起火花放電偏斜時，能夠在接地電極側(cè)端頭32與中心電極5之間形 成火花放電。其結(jié)果，能夠有效抑制伴隨火花放電的偏斜而接地電極27的側(cè)面27S1急劇 地消耗，能夠長時間防止失火的發(fā)生。
[0090] 另外，根據(jù)本實施方式，能夠抑制燃料氣體直接接觸接地電極側(cè)端頭32,能夠更可 靠地防止接地電極側(cè)端頭32的急劇冷卻。因此，能夠有效使冷卻時在接地電極27與接地 電極側(cè)端頭32之間產(chǎn)生的熱應(yīng)力差降低。其結(jié)果，能夠有效抑制在接地電極27及接地電 極側(cè)端頭32的接合部分的裂紋的產(chǎn)生，能夠更可靠地防止接地電極側(cè)端頭32的剝離。
[0091] 特別如本實施方式，在以燃料氣體的流動變快（例如為10m/s以上）的方式構(gòu)成 的內(nèi)燃機(jī)EN安裝火花塞1的情況下，更有接地電極27的過于消耗、接地電極側(cè)端頭32的 剝離的擔(dān)憂，但通過上述的結(jié)構(gòu)，能夠更可靠地防止接地電極27的過于消耗、接地電極側(cè) 端頭32的剝離。換言之，在接地電極27的側(cè)面27S1、27S2中的至少配置于燃料氣體的下 游方向的側(cè)面接合接地電極側(cè)端頭31對以燃料氣體的流動變快（例如為10m/s以上）的 方式構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)EN所使用的火花塞特別有效。
[0092] 此外，在本實施方式中，接地電極側(cè)端頭32的厚度T為0.1 mm以上，上述面積S為 0.1 mm2以上。因此，能夠充分確保接地電極側(cè)端頭32的消耗體積，能夠使耐消耗性進(jìn)一步 提尚。
[0093] 進(jìn)一步，上述最短距離K為+1.5mm以下，沿火花放電的偏斜方向的從中心電極5 的前端面5F至接地電極27的側(cè)面27S1的距離充分小。因此，能夠更可靠地防止偏斜的火 花放電（火焰核心）的成長被接地電極27阻礙，能夠使火花放電（火焰核心）更大幅度地 成長。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的引燃性。
[0094] 同時，僅在接地電極27中的配置于燃料氣體的下游方向的側(cè)面27S1接合接地電 極側(cè)端頭32,因此能夠使燃料氣體順暢地流入間隙33,能夠?qū)崿F(xiàn)引燃性的進(jìn)一步提高。
[0095] 接著，為了確認(rèn)通過上述實施方式起到的作用效果，制作了在接地電極的相對面 接合接地電極側(cè)端頭的火花塞的樣品1(相當(dāng)于比較例）與在接地電極中的配置于燃料氣 體的下游方向的側(cè)面接合接地電極側(cè)端頭的火花塞的樣品2(相當(dāng)于實施例），對兩樣品進(jìn) 行機(jī)上冷熱試驗。機(jī)上冷熱試驗的概要如下。即，在大氣氣氛下，通過燃燒器對樣品加熱 2分鐘使接地電極側(cè)端頭的周圍的溫度成為1000°C后，對接地電極的側(cè)面（在樣品2中為 與接合有端頭的側(cè)面相反側(cè)的側(cè)面）吹1分鐘假設(shè)為燃料氣體的空氣作為1次循環(huán)，實施 1000次循環(huán)。并且，在1000次循環(huán)結(jié)束后通過觀察樣品剖面，從而計測在該邊界部分形成 的氧化皮的長度相對于接地電極與接地電極側(cè)端頭的邊界部分的長度的比例（氧化皮比 例）。表1分別示出了兩樣品的氧化皮比例。
[0096] 并且，各樣品的中心電極的前端面的外徑為0.8mm。另外，接地電極的厚度為 1. 5mm，寬度為2. 8mm。進(jìn)一步，接地電極側(cè)端頭為圓柱狀，其厚度為0. 3mm，其外徑為0. 7mm。
[0097] [表 1]
[0098]
【主權(quán)項】
1. 一種火花塞，具備： 筒狀的絕緣體，具有沿軸線方向貫通的軸孔； 中心電極，插入設(shè)置在上述軸孔的前端側(cè)； 筒狀的主體配件，設(shè)置于上述絕緣體的外周；及 接地電極，配置于上述主體配件的前端部，在該接地電極與上述中心電極的前端部之 間形成間隙， 上述火花塞的特征在于， 上述火花塞具有端頭，該端頭自身的至少一部分接合于上述接地電極的兩側(cè)面中的至 少配置于燃料氣體的下游方向的面， 設(shè)上述間隙的大小為G(mm)時， 沿上述軸線將上述端頭的放電面投影到包含上述中心電極的前端面的虛擬平面時，在 上述虛擬平面中，上述放電面的投影區(qū)域的至少一部分位于距上述中心電極的前端面外周 2. 5G的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于， 上述端頭的厚度為〇.Imm以上， 從與上述軸線正交的方向?qū)⑸鲜龆祟^中的距接合于上述接地電極的面〇.Imm以上的 部分投影到包含上述接地電極中的接合上述端頭的上述側(cè)面的第二虛擬平面時，上述部分 的投影區(qū)域的面積為0.Imm2以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花塞，其特征在于， 以上述中心電極的前端面為基準(zhǔn)，設(shè)上述燃料氣體的下游方向為+側(cè)，上述燃料氣體 的上游方向為-側(cè)時， 從上述中心電極的前端面至上述端頭的上述放電面的沿與上述軸線正交的方向的最 短距離為+1. 5mm以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的火花塞，其特征在于， 上述端頭的一部分配置于上述接地電極中的位于上述中心電極側(cè)的相對面及位于該 相對面的背后的背面中的至少一方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的火花塞，其特征在于， 上述端頭的一部分比上述接地電極中的位于上述中心電極側(cè)的相對面向上述中心電 極側(cè)突出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的火花塞，其特征在于， 上述端頭僅接合于上述接地電極的兩側(cè)面中的配置于上述燃料氣體的下游方向的面。
7. -種火花塞的安裝構(gòu)造，將權(quán)利要求1至6中任一項所述的火花塞安裝到內(nèi)燃機(jī)而 成，上述火花塞的安裝構(gòu)造的特征在于， 上述端頭接合于上述接地電極的兩側(cè)面中的至少配置于上述燃料氣體的下游方向的 面。
【專利摘要】本發(fā)明能夠有效抑制火花放電的偏斜引起的接地電極的側(cè)面的急劇消耗，且更可靠地防止端頭從接地電極的剝離。火花塞(1)具備：絕緣子(2)；中心電極(5)；主體配件(3)；接地電極(27)，配置于主體配件(3)的前端部，在與中心電極(5)的前端部之間形成間隙(33)；及接地電極側(cè)端頭(32)，自身的至少一部分接合于接地電極(27)的兩側(cè)面(27S1)、(27S2)中的至少配置于燃料氣體的下游方向的面。設(shè)間隙(33)的大小為G(mm)時，將接地電極側(cè)端頭(32)的放電面(32A)投影到包含中心電極(5)的前端面(5F)的第一虛擬平面(VS1)時，在第一虛擬平面(VS1)中，放電面(32A)的投影區(qū)域PR1的至少一部分位于距中心電極(5)的前端面(5F)外周2.5G的范圍內(nèi)。
【IPC分類】H01T13-20, H01T13-32
【公開號】CN104798272
【申請?zhí)枴緾N201380060309
【發(fā)明人】坂柳伸彰, 加藤友聰
【申請人】日本特殊陶業(yè)株式會社
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2013年11月15日
【公告號】EP2922157A1, WO2014076966A1