(57)【要約】【課題】摩耗粉によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することを効果的に抑制可能な技術を提供する。【解決手段】プラグキャップは、軸線に沿った軸孔を有する筒状の絶縁体と、軸孔に設けられ、絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、を備えるスパークプラグに取り付けられる。このプラグキャップは、絶縁体の少なくとも一部と突出部とが挿入される筒状部と、筒状部内に配置され、突出部に接続される接続金具と、筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え、シール部材は、スパークプラグがプラグキャップに取り付けられた場合に、端子金具の突出部の外表面うち、接続金具よりも下方の外表面と周方向に亘って接触する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿った軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、
を備えるスパークプラグに取り付けられるプラグキャップであって、
前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と、
前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と、
前記筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記端子金具の前記突出部の外表面うち、前記接続金具よりも下方の外表面と周方向に亘って接触することを特徴とするプラグキャップ。
【請求項２】
請求項１に記載のプラグキャップであって、
前記端子金具の前記突出部は、前記軸線から離れるように延びる鍔部を、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に前記接続金具よりも下方に位置する部位に有し、
前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記鍔部の外表面と、周方向に亘って接触することを特徴とするプラグキャップ。
【請求項３】
軸線に沿った軸孔を有し、上方に向かうにつれて外径が小さくなる縮径部を自身の上端部に有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、
を備えるスパークプラグに取り付けられるプラグキャップであって、
前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と、
前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と、
前記筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記縮径部と、周方向に亘って接触することを特徴とするプラグキャップ。
【請求項４】
スパークプラグと前記スパークプラグに取り付けられるプラグキャップとを備えるプラグユニットであって、
前記スパークプラグは、
軸線に沿った軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、を備え、
前記プラグキャップは、
前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と、
前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と、
前記筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記端子金具の前記突出部の外表面うち、前記接続金具よりも下方の外表面で周方向に亘って接触することを特徴とするプラグユニット。
【請求項５】
スパークプラグと前記スパークプラグに取り付けられるプラグキャップとを備えるプラグユニットであって、
前記スパークプラグは、
軸線に沿った軸孔を有し、上方に向かうにつれて外径が小さくなる縮径部を自身の上端部に有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、を備え、
前記プラグキャップは、
前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と、
前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と、
前記筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記縮径部と、周方向に亘って接触することを特徴とするプラグユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラグキャップおよびプラグユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグには、高電圧を印加するためのケーブルが、プラグキャップを介して接続される。プラグキャップは、一般的に、スパークプラグの端子金具に接続される接続金具と、スパークプラグの端子金具と絶縁体の外周の少なくとも一部とを覆う筒状部材とを備えている。特許文献１に記載されているように、内燃機関の振動に伴って、スパークプラグの端子金具とプラグキャップの接続金具との間で摩擦が生じると、その摩擦によって生じた摩耗粉がスパークプラグの絶縁体の周囲に落下して付着することがある。そうすると、スパークプラグの絶縁性能が低下し、いわゆるフラッシュオーバーが発生する原因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８５３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１では、フラッシュオーバーを抑制するために、スパークプラグの端子金具のビッカース硬さを一定値以上とすることにより、端子金具から摩耗粉が発生することを抑制している。しかし、摩耗粉は、プラグキャップの接続金具からも生じる可能性がある。そのため、摩耗粉によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することをより効果的に抑制可能な技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述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可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、軸線に沿った軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、を備えるスパークプラグに取り付けられるプラグキャップが提供される。このプラグキャップは、前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と；前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と；前記筒状部内に配置された環状のシール部材と；を備え、前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記端子金具の前記突出部の外表面うち、前記接続金具よりも下方の外表面と周方向に亘って接触することを特徴とする。このような形態のプラグキャップであれば、スパークプラグの端子金具とプラグキャップの接続金具との間で摩耗粉が発生したとしても、摩耗粉が絶縁体の周囲に落下することを、シール部材が端子金具に接触することよって抑制することができるので、摩耗粉によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することを効果的に抑制することができる。
【０００７】
（２）上記形態のプラグキャップにおいて、前記端子金具の前記突出部は、前記軸線から離れるように延びる鍔部を、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に前記接続金具よりも下方に位置する部位に有し、前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記鍔部の外表面と、周方向に亘って接触してもよい。このような形態のプラグキャップであっても、摩耗粉が絶縁体の周囲に落下することをシール部材によって抑制することができるので、摩耗粉によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することを抑制することができる。
【０００８】
（３）本発明の他の形態によれば、軸線に沿った軸孔を有し、上方に向かうにつれて外径が小さくなる縮径部を自身の上端部に有する筒状の絶縁体と、前記軸孔に設けられ、前記絶縁体よりも上方に突出した突出部を有する端子金具と、を備えるスパークプラグに取り付けられるプラグキャップが提供される。このプラグキャップは、前記絶縁体の少なくとも一部と前記突出部とが挿入される筒状部と；前記筒状部内に配置され、前記突出部に接続される接続金具と；前記筒状部内に配置された環状のシール部材と、を備え；前記シール部材は、前記スパークプラグが前記プラグキャップに取り付けられた場合に、前記縮径部と、周方向に亘って接触することを特徴とする。このような形態のプラグキャップであれば、摩耗粉が絶縁体の周囲に落下することを、シール部材が絶縁体に接触することによって抑制することができるので、摩耗粉によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することを抑制することができる。
【０００９】
本発明は、上述したプラグキャップとしての形態以外にも、例えば、スパークプラグとそのスパークプラグに取り付けられるプラグキャップとを備えるプラグユニットや、プラグキャップの製造方法など、種々の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるスパークプラグを示す正面図である。
【図２】第１実施形態としてのプラグキャップがスパークプラグに取り付けられた状態を示す図である。
【図３】第２実施形態としてのプラグキャップがスパークプラグに取り付けられた状態を示す図である。
【図４】第３実施形態としてのプラグキャップがスパークプラグに取り付けられた状態を示す図である。
【図５】第４実施形態としてのプラグキャップがスパークプラグに取り付けられた状態を示す図である。
【図６】第５実施形態としてのプラグキャップがスパークプラグに取り付けられた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．各種実施形態：
図１は、本発明の実施形態におけるスパークプラグ１００を示す正面図である。以下では、スパークプラグ１００の火花放電ギャップＳＧが存在する側を下側と定義し、端子金具４０が存在する側を上側と定義して説明する。また、以下に説明する各実施形態では、同じ機能を果たす部品については、異なる形状であっても同じ符号を付して説明する。スパークプラグ１００を内燃機関に組み付けた状態では、端子金具４０が存在する上端側が鉛直方向において上側となり、火花放電ギャップＳＧが存在する下端側が鉛直方向において下側になる。
【００１２】
スパークプラグ１００は、絶縁体１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０とを備えている。
【００１３】
絶縁体１０は、軸線Ｏに沿った軸孔１２を有する筒状の絶縁碍子である。絶縁体１０によって、端子金具４０と中心電極２０とが、主体金具５０から絶縁される。本実施形態では、絶縁体１０は、上方に向かうにつれて外径が小さくなる縮径部１３を、絶縁体１０の上端部１４に備えている。
【００１４】
中心電極２０は、軸線Ｏに沿って延びる棒状の電極であり、絶縁体１０の軸孔１２に設けられている。
【００１５】
端子金具４０は、電力の供給を受けるための円柱状の端子である。端子金具４０は、軸孔１２に設けられ、絶縁体１０よりも上方に突出した突出部４２を有する。本実施形態では、突出部４２は、絶縁体１０の上面に接し、軸線Ｏから外周側に向けて離れるように延びる鍔部４１を有している。端子金具４０と中心電極２０とは、軸孔１２内で電気的に接続されている。
【００１６】
主体金具５０は、絶縁体１０の周囲に配置された筒状の金属部材である。主体金具５０の下端側の外周には、ねじ山５４が形成されている。ねじ山５４は、スパークプラグ１００をエンジンヘッドに取付けるために用いられる。
【００１７】
接地電極３０は、一端が主体金具５０の下端面５２に固定され、他端が中心電極２０と対向する電極である。中心電極２０と接地電極３０との間には、火花放電ギャップＳＧが形成される。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態としてのプラグキャップ２００がスパークプラグ１００に取り付けられた状態を示す図である。図２において、スパークプラグ１００は正面図を示しており、プラグキャップ２００は断面図を示している。スパークプラグ１００とプラグキャップ２００とを合わせて、プラグユニット３００という。つまり、プラグユニット３００は、スパークプラグ１００とそのスパークプラグ１００に取り付けられるプラグキャップ２００とを備えている。
【００１９】
プラグキャップ２００は、筒状部２１０と、接続金具２２０と、シール部材２５０と、を備えている。
【００２０】
筒状部２１０は、スパークプラグ１００の絶縁体１０の少なくとも一部と、端子金具４０の突出部４２とが下方から挿入される樹脂製の筒状部材である。筒状部２１０は、プラグキャップ２００のボディ部２０１の一部として形成されている。本実施形態では、筒状部２１０の上方においてプラグキャップ２００のボディ部２０１は屈曲されている。筒状部２１０の下端には筒状のゴム部材２３０が嵌め込まれている。ゴム部材２３０は、外壁部２３２と基部２３３とを備えている。外壁部２３２は、筒状に形成されており、筒状部２１０の外周に配置されている。基部２３３は、外壁部２３２の下端に一体的に接続されている。基部２３３は、下側に向けて延びており、その内周面に、スパークプラグ１００の絶縁体１０の外周面が接触する。
【００２１】
接続金具２２０は、筒状部２１０内に配置され、端子金具４０の突出部４２に接続される金属部材である。接続金具２２０には、ボディ部２０１内に配置されたコンタクトスプリング２２１、セラミック抵抗体２２２、および、コード取付ねじ２２３を介してプラグコード（図示せず）が電気的に接続される。接続金具２２０は、下端が開口し、上端が閉塞した筒型形状を有しており、下端側から内部に端子金具４０の突出部４２が挿入される。接続金具２２０の外周の一部には切り欠きが設けられ、その切り欠きには、環状のコネクタスプリング２２４が嵌め込まれている。スパークプラグ１００の端子金具４０が接続金具２２０に挿入された際には、コネクタスプリング２２４から径方向内側に向けた締付力が端子金具４０に加わり、端子金具４０と接続金具２２０との接続が安定化される。
【００２２】
シール部材２５０は、筒状部２１０内に配置された環状の部材である。シール部材２５０は、例えば、ゴムによって形成されている。シール部材２５０は、スパークプラグ１００がプラグキャップ２００に取り付けられた場合に、端子金具４０の突出部４２の外表面うち、接続金具２２０よりも下方の外表面と周方向に亘って接触する。具体的には、本実施形態では、端子金具４０の突出部４２は、スパークプラグ１００がプラグキャップ２００に取り付けられた場合に接続金具２２０よりも下方に位置する部位に鍔部４１を有しており、シール部材２５０は、スパークプラグ１００がプラグキャップ２００に取り付けられた場合に、この鍔部４１の外表面、具体的には鍔部４１の側面に、周方向に亘って接触する。更に、本実施形態では、シール部材２５０は、内周が、鍔部４１の外表面に加え、接続金具２２０の下端部の外表面にも接触している。また、シール部材２５０は、外周が、筒状部２１０の内周面２１１に接触している。なお、本実施形態では、シール部材２５０の上端と筒状部２１０の天井面２１２との間には隙間が形成されている。また、本実施形態では、シール部材２５０の下端の位置は、絶縁体１０の上端の位置、つまり、端子金具４０の突出部４２の下端の位置と同じである。
【００２３】
以上で説明した本実施形態のスパークプラグ１００によれば、内燃機関の振動によって、スパークプラグ１００の端子金具４０とプラグキャップ２００の接続金具２２０との間で摩擦が生じて摩耗粉が発生したとしても、シール部材２５０が、端子金具４０の突出部４２の周囲に周方向に亘って接触しているため、摩耗粉が絶縁体１０の周囲に落下することを抑制することができる。従って、摩耗粉の発生によってスパークプラグにフラッシュオーバーが発生することを効果的に抑制することができる。また、本実施形態では、シール部材２５０は、端子金具４０の鍔部４１の外表面と周方向に亘って接触しているので、摩耗粉が絶縁体１０の周囲に落下することをより効果的に抑制することができる。
【００２４】
図３は、第２実施形態としてのプラグキャップ２００ａがスパークプラグ１００に取り付けられた状態を示す図である。上記第１実施形態では、シール部材２５０が、端子金具４０の鍔部４１だけではなく、接続金具２２０にも接触している。これに対して、第２実施形態では、シール部材２５０は、端子金具４０の鍔部４１には接触しているものの、接続金具２２０には接触していない。また、本実施形態では、シール部材２５０の上端は、筒状部２１０の天井面２１２に接触している。このような構成であっても、シール部材２５０と鍔部４１とが周方向に亘って接触しているため、摩耗粉が絶縁体１０の周囲に落下することを抑制することができる。なお、本実施形態では、シール部材２５０の上端が筒状部２１０の天井面２１２に接触しているが、シール部材２５０の上端は、筒状部２１０の天井面２１２に接触していなくてもよい。
【００２５】
図４は、第３実施形態としてのプラグキャップ２００ｂがスパークプラグ１００に取り付けられた状態を示す図である。上記第１実施形態では、シール部材２５０の上端と筒状部２１０の天井面２１２との間に隙間が設けられている。これに対して、第３実施形態では、シール部材２５０の上端と筒状部２１０の天井面２１２とが接触している。このような構成であっても、シール部材２５０と鍔部４１とが周方向に亘って接触しているため、摩耗粉が絶縁体１０の周囲に落下することを抑制することができる。
【００２６】
図５は、第４実施形態としてのプラグキャップ２００ｃがスパークプラグ１００に取り付けられた状態を示す図である。上記第１〜３実施形態では、シール部材２５０が鍔部４１の外周に接触している。これに対して、第４実施形態では、シール部材２５０が、突出部４２の外表面のうち、接続金具２２０よりも下方に位置する鍔部４１の上面に接触している。このような構成であっても、鍔部４１の外表面とシール部材２５０とが接触しているため、摩耗粉が絶縁体１０の周囲に落下することを抑制することができる。なお、図５に示すように、第４実施形態では、シール部材２５０の上端は、筒状部２１０の天井面２１２に接触している。これに対して、シール部材２５０の上端は、第１実施形態のように、筒状部２１０の天井面２１２に接触していなくてもよい。
【００２７】
図６は、第５実施形態としてのプラグキャップ２００ｄがスパークプラグ１００に取り付けられた状態を示す図である。上記第１〜４実施形態では、シール部材２５０が端子金具４０の突出部４２の外表面のうち、接続金具２２０よりも下方の外表面と周方向に亘って接触している。これに対して、第５実施形態では、シール部材２５０は、絶縁体１０の縮径部１３に周方向に亘って接触している。このような構成であっても、シール部材２５０が、絶縁体１０の上端部１４に設けられた縮径部１３に接触しているため、摩耗粉が縮径部１３よりも下方に落下することを抑制することができる。そのため、摩耗粉によってスパークプラグ１００にフラッシュオーバーが発生することを効果的に抑制することができる。なお、図６に示すように、第５実施形態では、シール部材２５０の上端は、筒状部２１０の天井面２１２に接触している。これに対して、シール部材２５０の上端は、第１実施形態のように、筒状部２１０の天井面２１２に接触していなくてもよい。
【００２８】
Ｂ．変形例：
＜変形例１＞
上記第１〜４実施形態では、シール部材２５０は、いずれも端子金具４０の鍔部４１に接触している。これに対して、シール部材２５０は、スパークプラグ１００がプラグキャップ２００に取り付けられた場合に、端子金具４０の突出部４２の外表面うち、接続金具２２０よりも下方の外表面と周方向に亘って接触していればよく、鍔部４１に接触していなくてもよい。例えば、シール部材２５０は、突出部４２のうち、接続金具２２０よりも下方、かつ、鍔部４１よりも上方の部分であって最も径が小さい部分に接触していてもよい。
【００２９】
＜変形例２＞
上記第１〜４実施形態において、スパークプラグ１００の絶縁体１０には縮径部１３が備えられている。これに対して、第１〜４実施形態では、縮径部１３は備えられていなくてもよい。
【００３０】
＜変形例３＞
上記各実施形態に対応する各図には、絶縁体１０の外周面にコルゲーション（凹凸）が形成された例を示している。これに対して、上記各実施形態では、絶縁体１０にコルゲーションは形成されていなくてもよい。
【００３１】
＜変形例４＞
上記第５実施形態では、端子金具４０に鍔部４１は備えられていなくてもよい。
【００３２】
＜変形例５＞
上記実施形態では、プラグキャップのボディ部２０１が屈曲されている。これに対して、ボディ部２０１の形状は、プラグキャップが取り付けられる内燃機関や車両に応じた形状であればよく、屈曲されていなくてもよい。
【００３３】
本発明は、上述の実施形態や変形例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や変形例の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又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。
【符号の説明】
【００３４】
１０…絶縁体
１２…軸孔
１３…縮径部
１４…上端部
２０…中心電極
３０…接地電極
４０…端子金具
４１…鍔部
４２…突出部
５０…主体金具
５２…下端面
５４…ねじ山
１００…スパークプラグ
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ…プラグキャップ
２０１…ボディ部
２１０…筒状部
２１１…内周面
２１２…天井面
２２０…接続金具
２２１…コンタクトスプリング
２２２…セラミック抵抗体
２２３…コード取付ねじ
２２４…コネクタスプリング
２３０…ゴム部材
２３２…外壁部
２３３…基部
２５０…シール部材
３００…プラグユニット
Ｏ…軸線
ＳＧ…火花放電ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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