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公開番号2025060019
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170498
出願日2023-09-29
発明の名称内燃機関用のスパークプラグ
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H01T 13/20 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接地電極の固定端部の強度を向上することができると共に、ハウジングに対する接地電極の溶接強度を向上することができる内燃機関用のスパークプラグを提供すること。
【解決手段】スパークプラグにおいて、接地電極6は、外皮層611と中間層612と芯材層613とを有する。中間層612は、少なくとも一部が外皮層611の内部に配されると共に外皮層611よりも熱伝導率が高い。芯材層613は、少なくとも一部が中間層612の内部に配される。外皮層611及び芯材層613は、中間層612よりも硬度が高い。ハウジング先端面21に溶接された接地電極6の固定端部62は、外皮層611と中間層612と芯材層613とを互いに溶接する端部溶接層5を有する。端部溶接層5は、中間層612を基端側Z2から覆っている。また、端部溶接層5の少なくとも一部は、ハウジング先端面21よりも基端側Z2に位置している。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内周側に保持されると共に前記絶縁碍子から先端側（Ｚ１）に露出した中心電極（４）と、
前記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングに溶接されると共に、前記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、を有し、
前記接地電極は、外皮層（６１１）と、少なくとも一部が前記外皮層の内部に配されると共に前記外皮層よりも熱伝導率が高い中間層（６１２）と、少なくとも一部が前記中間層の内部に配される芯材層（６１３）と、を有し、
前記外皮層及び前記芯材層は、前記中間層よりも硬度が高く、
前記ハウジングの先端面であるハウジング先端面（２１）に溶接された前記接地電極の固定端部（６２）は、前記ハウジング先端面からプラグ軸方向（Ｚ）に沿って先端側へ立設しており、
前記固定端部は、前記外皮層と前記中間層と前記芯材層とを互いに溶接する端部溶接層（５）を有し、
前記固定端部において、前記端部溶接層は、前記中間層を基端側（Ｚ２）から覆っており、
前記端部溶接層の少なくとも一部は、前記ハウジング先端面よりも基端側に位置している、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
プラグ中心軸（ＰＣ）及び前記固定端部の中心軸（ＧＣ）を含む断面において、前記ハウジング先端面よりも基端側に位置する前記端部溶接層の面積は、前記ハウジング先端面よりも先端側に位置する前記端部溶接層の面積よりも大きい、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項３】
プラグ中心軸（ＰＣ）及び前記固定端部の中心軸（ＧＣ）を含む平面に直交すると共に、前記固定端部の中心軸を含む断面において、前記ハウジング先端面よりも基端側に位置する前記端部溶接層の面積は、前記ハウジング先端面よりも先端側に位置する前記端部溶接層の面積よりも大きい、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項４】
前記固定端部における前記芯材層の基端部は、前記端部溶接層よりも基端側に位置している、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項５】
前記固定端部において、前記中間層及び前記中間層を基端側から覆う前記端部溶接層は、それぞれ、前記芯材層を、全周にわたって囲んでおり、
前記固定端部における前記芯材層の基端部は、少なくとも、プラグ中心軸（ＰＣ）及び前記固定端部の中心軸（ＧＣ）を含む断面において、前記端部溶接層を基端側から覆っている、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のスパークプラグに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているように、外皮層と、外皮層の内部に配されると共に外皮層よりも熱伝導率が高い中間層と、中間層の内部に配された芯材層と、を有する接地電極を備えた内燃機関用のスパークプラグが知られている。当該スパークプラグは、接地電極とハウジングとの溶接界面に中間層が含まれることを抑制することにより、ハウジングに対する接地電極の溶接強度を高めようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６１７０５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスパークプラグは、ハウジングに溶接された接地電極の固定端部における、外皮層と中間層と芯材層との互いの溶接強度については考慮されていない。そのため、特許文献１に記載のスパークプラグは、固定端部の強度を確保する観点から、更なる改善の余地があるといえる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、接地電極の固定端部の強度を向上することができると共に、ハウジングに対する接地電極の溶接強度を向上することができる内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内周側に保持されると共に前記絶縁碍子から先端側（Ｚ１）に露出した中心電極（４）と、
前記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングに溶接されると共に、前記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、を有し、
前記接地電極は、外皮層（６１１）と、少なくとも一部が前記外皮層の内部に配されると共に前記外皮層よりも熱伝導率が高い中間層（６１２）と、少なくとも一部が前記中間層の内部に配される芯材層（６１３）と、を有し、
前記外皮層及び前記芯材層は、前記中間層よりも硬度が高く、
前記ハウジングの先端面であるハウジング先端面（２１）に溶接された前記接地電極の固定端部（６２）は、前記ハウジング先端面からプラグ軸方向（Ｚ）に沿って先端側へ立設しており、
前記固定端部は、前記外皮層と前記中間層と前記芯材層とを互いに溶接する端部溶接層（５）を有し、
前記固定端部において、前記端部溶接層は、前記中間層を基端側（Ｚ２）から覆っており、
前記端部溶接層の少なくとも一部は、前記ハウジング先端面よりも基端側に位置している、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記スパークプラグにおいて、接地電極の固定端部は、外皮層と中間層と芯材層とを互いに溶接する端部溶接層を有する。また、固定端部において、端部溶接層は、中間層を基端側から覆っている。それゆえ、外皮層と中間層と芯材層との互いの溶接強度を向上させることができる。その結果、接地電極の固定端部の強度を向上させることができる。
【０００８】
また、端部溶接層の少なくとも一部は、ハウジング先端面よりも基端側に位置している。それゆえ、ハウジングと接地電極との接合領域が広くなりやすい。その結果、ハウジングに対する接地電極の溶接強度を向上させることができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、接地電極の固定端部の強度を向上することができると共に、ハウジングに対する接地電極の溶接強度を向上することができる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１における、スパークプラグの、プラグ軸方向に沿った断面図。
実施形態１における、放電ギャップ付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。
実施形態１における、スパークプラグを先端側から見た図であって、図２のIII矢視図。
実施形態１における、固定端部付近の端部軸方向に沿った断面図であって、図３のIV－IV線矢視断面図。
実施形態１における、固定端部付近の端部軸方向に沿った断面図であって、図３のV－V線矢視断面図。
図２のVI－VI線矢視断面図。
実施形態１における、電極部材を構成する第１部材等の斜視図。
実施形態１における、引き伸ばし加工前の電極部材の斜視図。
実施形態１における、引き伸ばし加工後の電極部材の斜視図。
実施形態１における、ハウジングに、屈曲させる前の接地電極を抵抗溶接する様子を示す図。
実験例１における、破壊試験の様子を示す図。
実験例１における、破壊試験前の各試料の、図３のV－V線矢視断面相当図。
実験例１における、破壊試験後の各試料の、図３のV－V線矢視断面相当図。
実験例１における、抵抗溶接時の通電電流の大きさと、接地電極の引張強度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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