CN105229878A

CN105229878A - 火花塞

Info

Publication number: CN105229878A
Application number: CN201480029269.0A
Authority: CN
Inventors: 坂仓靖
Original assignee: Japan Special Ceramics Co Ltd
Current assignee: Japan Special Ceramics Co Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2034-05-21
Also published as: US20160087411A1; WO2014189079A1; US9368944B2; JPWO2014189079A1; CN105229878B; EP3001520B1; EP3001520A1; EP3001520A4; JP5730447B1

Abstract

一种提高火花塞的耐久性的新的技术。火花塞具备：中心电极，沿轴线方向延伸；绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔且在轴孔中插设有中心电极；主体配件，配置于绝缘体的外周；第一接地电极，与主体配件电导通且在与中心电极的前端面之间形成第一间隙；以及第二接地电极，与主体配件电导通且与主体配件接合，并且从主体配件延伸到与中心电极的侧面相对的位置，在中心电极的侧面和自身的内周面之间形成环状的第二间隙。这里，第一间隙的大小相对于第二间隙的大小的比例为0.80以上且1.25以下。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞。

背景技术

以往，在内燃机中使用火花塞。作为火花塞的结构，例如使用具备中心电极和接地电极的结构。中心电极和接地电极形成用于使火花产生的间隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-257585

发明内容

发明所要解决的课题

现在，如果火花塞的耐久性提高，则能够抑制各种的缺陷。例如能够降低内燃机的维护的工作量。这里，火花塞的耐久性有可能受到来自各种的原因的影响。存在例如在内燃机的动作时，由于电极的温度增高，因而电极容易消耗的情况。如果电极的消耗得以继续，则存在火花塞无法发挥希望的性能的情况(例如点火不良)。

本发明的目的在于，提供一种提高火花塞的耐久性的新的技术。

用于解决课题的技术方案

本发明为用于解决上述的课题而完成的，能够作为以下的应用例而实现。

[应用例1]

一种火花塞，具备：

中心电极，沿轴线方向延伸；

绝缘体，具有沿所述轴线方向延伸的轴孔，并在所述轴孔中插设有所述中心电极；

主体配件，配置于所述绝缘体的外周；

第一接地电极，与所述主体配件电导通，在与所述中心电极的前端面之间形成第一间隙；以及

第二接地电极，与所述主体配件电导通，且与所述主体配件接合，并且从所述主体配件延伸到与所述中心电极的侧面相对的位置，在所述中心电极的侧面和自身的内周面之间形成环状的第二间隙，

所述第一间隙的大小相对于所述第二间隙的大小的比例为0.80以上且1.25以下。

根据该结构，由于将第一接地电极和第二接地电极的两方利用于放电，因而能够提高火花塞的耐久性。

[应用例2]

根据应用例1所述的火花塞，

所述第一接地电极包含作为由镍或者镍合金形成的部分的第一镍部分，所述第一镍部分的镍含有量为90％重量以上，

所述第二接地电极包含作为由镍或者镍合金形成的部分的第二镍部分，所述第二镍部分的镍含有量为90％重量以上。

根据该结构，由于第一接地电极和第二接地电极的热传导性分别提高，因此能够抑制第一接地电极和第二接地电极的因高温而引起的消耗。

[应用例3]

根据应用例1或者2所述的火花塞，

所述第一接地电极和所述第二接地电极中的至少一方包含形成自身的表面的表面层和形成于比该表面层靠内部且热传导率比该表面层大的芯部。

根据该结构，由于通过芯部而热传导性提高，因而能够抑制接地电极的因高温而引起的消耗。

[应用例4]

根据应用例3所述的火花塞，

所述第一接地电极与所述第二接地电极接合。

根据该结构，与第一接地电极直接地接合于主体配件的情况相比，第一接地电极的温度容易上升，但是，由于通过芯部而热传导性提高，因而能够抑制接地电极的因高温而引起的消耗。

[应用例5]

根据应用例1至4中的任一个所述的火花塞，

所述第二接地电极的表面和所述绝缘体的表面之间的最短距离为所述第一间隙的大小和所述第二间隙的大小中的最大值的两倍以上。

根据该结构，即使在由于接地电极的消耗而第一间隔和第二间隔增大的情况下，也能够抑制沿绝缘体的表面产生放电。因此，能够提高火花塞的耐久性。

[应用例6]

根据应用例1至5中的任一个所述的火花塞，

所述第一接地电极在形成所述第一间隙的位置上具有由贵金属或者贵金属合金构成的第一贵金属部，

所述第二接地电极在形成所述第二间隙的位置上具有由贵金属或者贵金属合金构成的第二贵金属部，

所述中心电极中的至少在与所述第一贵金属部之间形成所述第一间隙的第一部位和在与所述第二贵金属部之间形成所述第二间隙的第二部位由贵金属或者贵金属合金形成。

根据该结构，能够分别抑制中心电极、第一接地电极以及第二接地电极的消耗。

[应用例7]

根据应用例6所述的火花塞，

所述贵金属或者贵金属合金为铱或者铱合金。

根据该结构，能够分别适当地抑制中心电极、第一接地电极以及第二接地电极的消耗。

另外，本发明能够以各种的方式实现，例如能够以火花塞和搭载其火花塞的内燃机等的方式实现。

附图说明

图1为第一实施例的火花塞100的剖视图。

图2为示出火花塞100的电极20、30、90的结构的概要图。

图3为沿面放电的说明图。

图4为示出火花塞的第二实施例的概要图。

图5为示出火花塞的第三实施例的概要图。

图6为示出火花塞的第四实施例的概要图。

具体实施方式

A.第一实施例：

A1.火花塞的结构：

图1为第一实施例的火花塞100的剖视图。图示的线CL示出火花塞100的中心轴。以下将中心轴CL也称为“轴线CL”，将与中心轴CL平行的方向也称为“轴线方向”，将以中心轴CL为中心的圆的径向方向也简称为“径向”，将以中心轴CL为中心的圆的圆周方向也称为“周向”。图中的第一方向D1和第二方向D2与轴线CL平行，第二方向D2为与第一方向D1相反的方向。如下所述，形成火花间隙(也简称为“间隙”)的中心电极20、第一接地电极30以及第二接地电极90形成火花塞100的第一方向D1侧的端部。以下，将这样的第一方向D1侧也称为“前端侧”，将第二方向D2侧也称为“后端侧”。

火花塞100具备：绝缘子10、中心电极20、第一接地电极30、第二接地电极90、端子配件40、主体配件50、导电性密封部60、电阻器70、导电性密封部80、前端侧填充物8、作为缓冲材料的一例的滑石9、第一后端侧填充物6以及第二后端侧填充物7。在图中的右侧示出有从别的方向观察中心电极20、第一接地电极30以及第二接地电极90中的形成后述的间隙g1、g2的部分的剖面的放大图。

绝缘子10为具有沿中心轴CL延伸并贯通绝缘子10的贯通孔12(轴孔)的大致圆筒形状的部件。绝缘子10通过烧结氧化铝而形成(也能够采用其他绝缘材料)。绝缘子10具备从前端侧向后端侧按顺序排列的腿部13、第一收缩外径部15、前端侧主体部17、凸缘部19、第二收缩外径部11以及后端侧主体部18。

凸缘部19为位于绝缘子10的轴向上的大致中央的部分，并且为绝缘子10的最大外径部分。在凸缘部19的前端侧设置有前端侧主体部17。在前端侧主体部17的前端侧设置有第一收缩外径部15。第一收缩外径部15的外径从后端侧向前端侧逐渐地变小。在第一收缩外径部15的前端侧设置有腿部13。在火花塞100装配于内燃机(未图示)的状态下，腿部13暴露于燃烧室。

在凸缘部19的后端侧设置有第二收缩外径部11。第二收缩外径部11的外径从前端侧向后端侧逐渐地变小。在第二收缩外径部11的后端侧设置有后端侧主体部18。

在绝缘子10的贯通孔12的前端侧插入有中心电极20。中心电极20为沿中心轴CL延伸的棒状的部件。中心电极20具备电极母材21、埋设于电极母材21的内部的芯材22以及与电极母材21的前端侧接合且以中心轴CL为中心的圆柱状的端头28。芯材22的后端部从电极母材21中暴露，并形成中心电极20的后端部。芯材22的其他部分被电极母材21包覆。但是，也可以为芯材22的整体被电极母材21覆盖。电极母材21例如使用包含镍的合金而形成。芯材22例如由包含铜的合金形成。端头28由包含铱的合金形成(其中，能够采用其他导电材料(例如金属材料))。端头28例如通过激光焊接而与电极母材21接合。中心电极20的后端侧的一部分配置在绝缘子10的贯通孔12内，中心电极20的前端侧的一部分暴露于绝缘子10的前端侧。

在绝缘子10的贯通孔12的后端侧插入有端子配件40。端子配件40为沿中心轴CL延伸的棒状的部件。端子配件40使用低碳钢而形成(但是，也能够采用其他导电材料(例如金属材料))。端子配件40具备凸缘部42、形成比凸缘部42靠后端侧的部分的盖安装部41以及形成比凸缘部42靠前端侧的部分的腿部43。盖安装部41暴露于绝缘子10的后端侧。腿部43插入于绝缘子10的贯通孔12。

在绝缘子10的贯通孔12内，在端子配件40和中心电极20之间配置有电阻器70。电阻器70降低火花产生时的电磁波噪声。电阻器70由例如包含B₂O₃-SiO₂系等的玻璃颗粒、ZrO₂等的陶瓷颗粒以及碳颗粒和金属等的导电材料的组合物而形成。

在贯通孔12内，电阻器70和中心电极20之间的间隙由导电性密封部60填埋。电阻器70和端子配件40之间的间隙由导电性密封部80填埋。其结果是，中心电极20和端子配件40经由电阻器70和导电性密封部60、80电连接。导电性密封部例如使用上述的各种玻璃颗粒和金属颗粒(Cu、Fe等)而形成。

主体配件50为用于将火花塞100固定于内燃机的发动机缸盖(省略图示)的圆筒状的配件。主体配件50使用低碳钢材而形成(也能够采用其他导电材料(例如金属材料))。在主体配件50中形成有沿中心轴CL贯通的贯通孔59。在主体配件50的贯通孔59中插入有绝缘子10，主体配件50固定于绝缘子10的外周。绝缘子10的前端从主体配件50的前端暴露，绝缘子10的后端从主体配件50的后端暴露。

主体配件50具备从前端侧向后端侧按顺序排列的主体部55、密封部54、变形部58、工具卡合部51以及铆接部53。密封部54的形状为大致圆柱形状。在密封部54的前端侧设置有主体部55。主体部55的外径比密封部54的外径小。在主体部55的外周面形成有用于与内燃机的装配孔螺合的螺纹部52。在密封部54和螺纹部52之间嵌插有通过折弯金属板而形成的环状的衬垫5。

主体配件50的主体部55具有收缩内径部56。收缩内径部56配置于比绝缘子10的凸缘部19靠前端侧。收缩内径部56的内径从后端侧向前端侧逐渐地变小。在主体配件50的收缩内径部56和绝缘子10的第一收缩外径部15之间夹持有前端侧填充物8。前端侧填充物8为铁制的O字形状的环。另外，也能够采用其他材料(例如铜等的金属材料)。

在密封部54的后端侧设置有壁厚比密封部54薄的变形部58。变形部58变形为中央部向径向的外侧(远离中心轴CL的方向)突出。在变形部58的后端侧设置有工具卡合部51。工具卡合部51的形状为与火花塞扳手卡合的形状(例如六方柱)。在工具卡合部51的后端侧设置有壁厚比工具卡合部51薄的铆接部53。铆接部53配置于比绝缘子10的第二收缩外径部11靠后端侧，并形成主体配件50的后端。铆接部53向径向的内侧弯曲。

在主体配件50的后端侧的部分的内周面和绝缘子10的外周面之间形成有环状的空间SP。该空间SP为铆接部53和第二收缩外径部11之间的被主体配件50的内周面和绝缘子10的外周面包围的空间。在该空间SP内的后端侧配置有第一后端侧填充物6，在该空间SP内的前端侧配置有第二后端侧填充物7。在本实施例中，这些后端侧填充物6、7为铁制的C字形状的环(也能够采用其他材料)。在空间SP内的两个后端侧填充物6、7之间充填有滑石(滑石)9的粉末。

通过将铆接部53以向内侧折弯的方式铆接，经由填充物6、7和滑石9，而在主体配件50内向前端侧按压绝缘子10。由此，在第一收缩外径部15和收缩内径部56之间按压有前端侧填充物8。并且，前端侧填充物8对主体配件50和绝缘子10之间进行密封。如上所述，抑制内燃机的燃烧室内的气体在主体配件50和绝缘子10之间通过而向外侧泄露。

第一接地电极30具备与主体配件50的前端接合的母材32和与母材32的前端部31接合的端头38。母材32从与主体配件50接合的端向第一方向D1延伸，并向中心轴CL折弯约90度，直到在中心电极20的前端侧配置的前端部31。图中的X方向Dx为从主体配件50和母材32的接合部分与中心轴CL垂直地朝向中心轴CL的方向。图1中的部分放大图示出包含中心轴CL且与X方向Dx垂直的剖面。端头38位于母材32上的与中心电极20的端头28的前端面相对的位置，具体来说，端头38例如通过激光焊接而接合在前端部31的第二方向D2侧的表面上。端头38的形状为以中心轴CL为中心的圆板形状。母材32使用含有90％重量以上的镍的镍合金而形成。端头38使用包含铱的合金而形成。第一接地电极30的端头38的第二方向D2侧的表面和中心电极20的端头28的第一方向D1侧的表面(前端面)形成第一间隙g1。

第二接地电极90具备：包含形成以中心轴CL为中心的圆柱状的贯通孔的孔形成部91且与主体配件50的前端部分接合的支撑部92；以及与孔形成部91的内周面接合且以中心轴CL为中心的圆筒状的端头98(也称为“圆筒端头98”)。圆筒端头98例如通过钎焊与孔形成部91的内周面接合。支撑部92与主体配件50的前端部分的内周面接合(后述详细内容)。支撑部92使用含有90％重量以上的镍的镍合金而形成。圆筒端头98使用包含铱的合金而形成。第二接地电极90的圆筒端头98的内周面和中心电极20的端头28的外周面形成环状的第二间隙g2。

A2.电极的结构：

图2为示出火花塞100的电极20、30、90的结构的概要图。图2(A)示出火花塞100的第一方向D1侧的一部分的与X方向Dx平行的剖视图(包含中心轴CL的剖视图)，图2(B)示出相同的部分的与X方向Dx垂直的剖视图(包含中心轴CL的剖视图)，图2(C)示出从第一方向D1侧向第二方向D2观察火花塞100的概要图，图2(D)示出从图2(C)的概要图中除去第一接地电极30后的残留的部分的概要图。在图中，除去第一方向D1和第二方向D2之外，还示出有与中心轴CL正交的两个方向Dx、Dy。Y方向Dy为与X方向Dx正交的方向。图2(A)为图2(C)的A-A剖面，且为将第一接地电极30的母材32二等分的剖面。图2(B)为图2(C)的B-B剖面。

另外，在图2(A)、图2(B)中，对于绝缘子10，示出有向与剖面垂直的方向观察到的外观。并且，在图2(A)中的右侧示出有包含端头28的部分的放大图。在图2(C)中，在第一接地电极30上附有阴影线。在图2(D)中，在端头28和第二接地电极90上附有阴影线。

如图2(A)、图2(D)所示，第二接地电极90的圆筒端头98遍及全周地围绕中心电极20的端头28的径向外侧的周边。并且，圆筒端头98的内周面98s(图2(A)：径向内侧的表面)和中心电极20的端头28的外周面28s2(径向外侧的表面)形成环状的第二间隙g2。

如图2(B)、图2(D)所示，第二接地电极90的支撑部92为从中心轴CL的-Dy方向侧到+Dy方向侧，沿Y方向Dy延伸的板状的部件。这里，+Dy方向示出Y方向Dy，-Dy方向示出与Y方向Dy相反的方向。并且，在图中，示出有形成支撑部92的两个连接部92s、92t。第一连接部92s为支撑部92中的比中心轴CL靠-Dy方向侧的部分。第一连接部92s的径向外侧的端部921在比中心轴CL靠-Dy方向侧与主体配件50接合。第二连接部92t为支撑部92中的比中心轴CL靠+Dy方向侧的部分。第二连接部92t的径向外侧的端部921在比中心轴CL靠+Dy方向侧与主体配件50接合。第一连接部92s和第二连接部92t的各自的形状彼此相同。

如图2(B)所示，支撑部92(具体来说为连接部92s、92t)从圆筒端头98的连接部分(即孔形成部91)向径向的外侧延伸，并向第二方向D2弯曲，向第二方向D2侧延伸直到端部921。端部921的外周面通过焊接而与主体配件50的内周面接合。例如支撑部92的端部921和主体配件50的边界部分W95通过激光焊接而从第一方向D1侧焊接。由此，第二接地电极90与主体配件50电导通。

如图2(A)所示，在主体配件50(具体来说为主体部55)的第一方向D1侧的端部形成有内径相对较大的大内径部501，在大内径部501的第二方向D2侧形成有内径比大内径部501小的小内径部502。在大内径部501和小内径部502的边界部分形成有内径以阶梯状变化的台阶。第二接地电极90从第一方向D1侧向第二方向D2嵌入于该大内径部501。

如图2(B)、图2(D)所示，第二接地电极90构成为支撑部92的两个端部921与主体配件50的大内径部501的内周面接触。具体来说，如图2(D)所示在向与中心轴CL平行的方向观察的情况下，两个端部921的外周侧的缘的形状为具有比小内径部502的内径大且比大内径部501的内径少许小的直径的圆弧。因此，在将第二接地电极90嵌入于大内径部501时，支撑部92的两个端部921的第二方向D2侧的表面与大内径部501和小内径部502之间的台阶接触。因此，抑制第二接地电极90进入到小内径部502，并且，抑制第二接地电极90相对于主体配件50的第一方向D1上的位置偏差。并且，支撑部92的两个端部921与大内径部501的内周面接触，从而抑制与中心轴CL正交的方向上的位置偏差(第二接地电极90相对于主体配件50的位置偏差)。其结果是，第二间隙g2的大小dg2(也称为“第二间隙尺寸dg2”)在中心电极20的端头28的外周面28s2上的全周大致一定。

如图2(A)所示，第一接地电极30与主体配件50的前端面501s焊接(例如激光焊接)。由此，第一接地电极30与主体配件50电导通。如图2(C)所示，第一接地电极30配置为在与第二接地电极90的支撑部92的延伸的方向(即Y方向Dy)垂直的X方向Dx上延伸。如图2(A)中的放大图所示，中心电极20的端头28的前端面28s1为与中心轴CL正交的平面。并且，第一接地电极30的端头38的第二方向D2侧的表面38s为与中心轴CL正交的平面。这些表面28s1、38s形成第一间隙g1。第一间隙g1的大小dg1(也称为“第一间隙尺寸dg1”)即两个表面28s1、38s之间的距离不论第一间隙g1内的位置均大致一定。在火花塞100的制造时，调整第一接地电极30的折弯的角度，以使第一间隙尺寸dg1成为预定的大小。

如上所述，第一接地电极30在形成第一间隙g1的位置上具有由贵金属合金(具体来说为包含铱的合金)构成的端头38。第二接地电极90在形成第二间隙g2的位置上具有由贵金属合金(具体来说为包含铱的合金)构成的圆筒端头98。中心电极20中的至少在与端头38之间形成第一间隙g1的部位(即端头28的前端面28s1)和在与圆筒端头98之间形成第二间隙g2的部位(即端头28的外周面28s2)由贵金属合金(具体来说为包含铱的合金)而形成。因此，能够分别抑制中心电极20、第一接地电极30以及第二接地电极90各自的消耗。

A3.第一评价实验：

对使用火花塞的样品的第一评价实验进行说明。在第一评价实验中，评价有第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2的比例与第一间隙g1和第二间隙g2之间的放电次数的偏向的关系。为了评价这样的关系，在第一评价实验中，使用火花塞的实验用的样品(省略图示)，所述火花塞的实验用的样品具有：中心电极，具有端头28；第一接地电极，具有端头38；以及第二接地电极，具有圆筒端头98。实验用的样品的中心电极和第一接地电极的结构为与图1、图2(A)～图2(D)的中心电极20和第一接地电极30的结构相同。对于第二接地电极，支撑部的形状与图1、图2(A)～图2(D)的支撑部92的形状不相同。其中，实验用样品的支撑部与在图2(A)～图2(D)中说明的孔形成部91相同地包含插入有圆筒端头98的孔形成部。圆筒端头98与孔形成部的内周面接合。并且，实验用样品的支撑部与主体配件的前端部接合。并且，为了适当地进行上述的评价，实验用样品的三个端头28、38、98分别与在图2(A)～图2(D)中说明的三个端头28、38、98相同。样品的其他部分的结构与图1的火花塞100的结构相同。在第一评价实验中，使用第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2(图2(A))的比例dg1/dg2(以下称为“间隙比例”)彼此不同的四个火花塞的样品，对在中心电极和第二接地电极之间产生的放电的次数相对于在火花塞的样品中产生的放电的所有次数(这里为100次)的比率(以下称为“第二放电比率”)进行测定。另外，放电在中心电极和第一接地电极之间或者在中心电极和第二接地电极之间产生。以下的表1示出测定结果。

【表1】

间隙比例(dg1/dg2)	0.70	0.80	1.25	1.30
					第二放电比率(％)	30	45	55	70

在使用于评价实验的四个样品中共同的尺寸如下所述。

1)中心电极的端头28的外径：2.2mm

2)圆筒端头98的内径：2.8mm

3)第二间隙尺寸dg2：0.3mm

在四个样品之间，第一间隙尺寸dg1彼此不同。通过调整第一接地电极的弯曲状态(例如弯曲半径等)而调整第一间隙尺寸dg1。

实验方法如下所述。在充填有空气的实验用的容器内配置火花塞的样品并使容器内的压力上升到1MPa。该压力通过预测内燃机的燃烧室内的点火时的压力而被确定。在该状态下，将电压施加于火花塞的样品并进行放电。在每次进行放电时，通过目视而确认使放电产生的接地电极为第一接地电极和第二接地电极中的哪一个。以下，将使放电产生的接地电极称为“放电接地电极”。通过进行重复放电，而对第二放电比率即在中心电极和第二接地电极之间产生的放电的次数相对于放电的所有次数的比率进行算出。

如表1所示，间隙比例越大第二放电比率越高。该理由的原因推定为在间隙比例较大的情况下，由于与间隙比例较小的情况相比，第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2较大，因而在第一间隙g1中难以产生放电。具体来说，如表1所示，在间隙比例为0.70的情况下，第二放电比率为30％，即放电接地电极偏向第一接地电极。在间隙比例为1.30的情况下，第二放电比率为70％，即放电接地电极偏向第二接地电极。在间隙比例为0.80的情况下，第二放电比率为45％，在间隙比例为1.25的情况下，第二放电比率为55％。在这两个情况下，在第一接地电极和第二接地电极之间大致均等地产生放电。

如果将间隙比例设定在0.80以上且1.25以下的范围内，则能够将第一接地电极和第二接地电极的两方以大致均等的放电的方式利用。其结果是，由于能够抑制一方的接地电极比另一方的接地电极较大地消耗，因而能够提高火花塞的耐久性。例如能够实现长时间稳定的放电。

另外，实验用的样品与图2所示的火花塞100相同，具有形成第一间隙g1和第二间隙g2的三个端头28、38、98。因此，间隙比例的上述的优选的范围能够应用于图2的火花塞100，进而应用于具有三个端头28、38、98的各种结构的火花塞。

另外，存在形成第二间隙g2的两个放电面(这里为端头28的外周面28s2和圆筒端头98的内周面98s)之间的距离根据放电面上的位置而不同的情况。例如存在中心电极20的位置偏差(尤其是与中心轴CL正交的方向上的位置偏差)比0大的情况。并且，存在第二接地电极90的位置偏差比0大的情况。在产生这样的位置偏差时，两个放电面28s2、98s之间的距离有可能根据放电面28s2上的位置而不同。在这样的情况下，作为第二间隙尺寸dg2，采用形成第二间隙g2的两个放电面(这里为两个放电面28s2、98s)之间的最短距离即可。同样地，存在形成第一间隙g1的两个放电面(这里为端头28的前端面28s1和端头38的表面38s)之间的距离根据放电面上的位置而不同的情况。在该情况下，作为第一间隙尺寸dg1，采用形成第一间隙g1的两个放电面(这里为两个放电面28s1、38s)之间的最短距离即可。优选为使用如上所述而得到的第一间隙尺寸dg1和第二间隙尺寸dg2进而算出的间隙比例(dg1/dg2)处于0.80以上且1.25以下的范围内。这样，能够将第一接地电极30和第二接地电极90的两方以大致均等的放电的方式利用。

另外，第一间隙g1和第二间隙g2之间的放电的容易程度的差异推定为主要由第一间隙尺寸dg1和第二间隙尺寸dg2之间的差异而产生。因此，间隙比例的上述的优选的范围推定为能够与间隙尺寸dg1、dg2以外的结构无关地进行应用。并推定为能够与例如电极中的形成第一间隙g1的部分的材料(这里为端头28的材料和端头38的材料)、电极中的形成第二间隙g2的部分的材料(这里为端头28的材料和圆筒端头98的材料)以及电极20、30、90的表面上的形成间隙g1、g2的部分的面积无关地应用上述的优选的范围。

A4.第二评价实验：

对使用火花塞的样品的第二评价实验进行说明。在第二评价实验中，测定有由搭载火花塞的样品的内燃机运转1000小时后的火花塞(称为“使用后火花塞”)而产生沿面放电的比率。

图3为沿面放电的说明图。以下，使用图1、图2所示的火花塞100而对沿面放电进行说明。在图中，示出图1、图2(B)所示的剖视图中的包含间隙g1、g2的部分的放大图。图3(A)示出使用前的火花塞100的概要图，图3(B)示出使用后的火花塞100(运转1000小时后的火花塞100)的概要图。图3(A)中的粗线p1、p2示出放电路径的例。第一放电路径p1为有可能由第一间隙g1而产生的放电的路径的例，并为从端头28的前端面28s1到端头38的表面38s的路径。第二放电路径p2为有可能由第二间隙g2而产生的放电的路径的例，并为从端头28的外周面28s2到圆筒端头98的内周面98s的路径。

图3(A)所示的距离h示出绝缘子10的表面和第二接地电极90的表面之间的最短距离。在本实施例中，最短距离h与绝缘子10的第一方向D1侧的表面10s(称为“前端面10s”)和第二接地电极90的支撑部92的第二方向D2侧的表面92us之间的距离(与中心轴CL平行地测定的距离)相同。在使用火花塞100前，最短距离h＞第一间隙尺寸dg1且最短距离h＞第二间隙尺寸dg2。并且，第一间隙尺寸dg1与第二间隙尺寸dg2相同。

通过1000小时的运转，电极20、30、90有可能被消耗。尤其是，产生放电的部分即端头28的前端面28s1、端头28的外周面28s2、端头38的表面38s以及端头98的内周面98s容易消耗。图3(B)示出使用1000小时后的概要图。图中的各表面28s1e、28s2e、38se、98se为通过原来的表面28s1、28s2、38s、98s分别消耗而得到的表面。使用后的第一间隙g1的第一间隙尺寸dg1e比使用前的第一间隙尺寸dg1(图3(A))大，并且使用后的第二间隙g2的第二间隙尺寸dg2e比使用前的第二间隙尺寸dg2大。以下，将使用前的第一间隙尺寸dg1也称为“第一初期间隙尺寸dg1”，将使用前的第二间隙尺寸dg2也称为“第二初期间隙尺寸dg2”。另外，电极的消耗有可能不均匀地进行。该情况下，前端面28s1e和表面38se之间的最短距离与使用后的第一间隙尺寸dg1e对应。并且，外周面28s2e和内周面98se之间的最短距离与使用后的第二间隙尺寸dg2e对应。

图3(B)中的粗线px示出沿面放电的路径的例。该沿面放电路径px从第二接地电极90的支撑部92的表面92us到绝缘子10的前端面10s，并沿该前端面10s向中心电极20前进，直到中心电极20的外周面(这里为电极母材21的外周面)。这样沿着绝缘子10的前端面10s上的沿面放电有可能产生难以产生间隙g1、g2中的放电的情况。例如间隙尺寸dg1e、dg2e相对于最短距离h越大，换句话说，最短距离h相对于间隙尺寸dg1e、dg2e越小，则容易产生沿面放电。如果产生这样的沿面放电，则存在绝缘子10受到损伤的情况。因此，优选为产生不希望的沿面放电的比率较小。

以上，对有可能由图2的火花塞100产生的沿面放电进行了说明。在第二评价实验中使用的火花塞的样品与在第一评价实验中使用的样品相同。样品的支撑部与图3(A)、图3(B)的支撑部92相同，包含实现绝缘子10的表面和第二接地电极的表面之间的最短距离h的表面92us。因此，在实验用的样品中，在通过放电而消耗了端头28、38、98的情况下，与图3(B)所示的火花塞100相同，有可能产生沿面放电。

在第二评价实验中，使用最短距离h不同的四个火花塞的样品，测定有在运转1000小时后产生沿面放电的比率。以下的表2示出测定结果。

【表2】

表2中的初期距离比例(h/dg)为最短距离h相对于使用前的火花塞的样品的初期间隙尺寸dg1、dg2的比例。使用1000小时后的沿面放电的产生率为使用已使用1000小时后的火花塞的样品，且在与第一评价实验相同的条件下重复放电的情况的沿面放电的次数相对于放电的所有次数的比率。放电是否为沿面放电通过目视而确认。

在使用于评价实验的四个样品中共同的尺寸如下所述。

1)中心电极的端头28的外形：2.2mm

2)圆筒端头98的内径：2.8mm

3)第一初期间隙尺寸dg1：0.3mm

4)第二初期间隙尺寸dg2：0.3mm

在四个样品中，最短距离h彼此不同。通过调整绝缘子10的腿部13的沿着中心轴CL的长度而调整最短距离h。

如表2所示，初期距离比例越大则沿面放电的比率越小。该理由推定如下。如上所述，通过1000小时的运转而间隙尺寸dg1e、dg2e有可能比初期间隙尺寸dg1、dg2大。这里，在初期距离比例较大的情况下，与初期距离比例较小的情况相比，使用后的间隙尺寸dg1e、dg2e相对于最短距离h的比率较小。即，在初期距离比例较大的情况下，与初期距离比例较小的情况相比，在间隙g1、g2容易产生放电。因此，在运转时间相同的情况下，即电极的消耗为相同程度的情况下，初期距离比例越大则沿面放电的比率越小。

具体来说，如表2所示，在初期距离比例为2.0以上的情况下，具体来说，在初期距离比例为2.0以及2.1的情况下，沿面放电的产生率为0％。在初期距离比例为1.9的情况下，沿面放电的产生率为10％，在初期距离比例为1.8的情况下，沿面放电的产生率为30％。这样，如果将初期距离比例设定为2以上，则能够抑制沿面放电。其结果是，能够提高火花塞的耐久性。

另外，第一初期间隙尺寸dg1也可以与第二初期间隙尺寸dg2不同。该情况下，最短距离h优选为第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍以上。根据该结构，即使在消耗了第一接地电极30和第二接地电极90的任一个的情况下，也能够抑制沿面放电。

任一种情况都能够采用各种的值作为初期距离比例的上限。例如也可以将初期距离比例设定为作为在第二评价实验中评价完毕的值的“2.1”以下。并且，作为初期距离比例的上限，也可以采用比2.1大的值(例如从3、3.5、4中任意地选择的值)(初期距离比例为上限以下)。在第一初期间隙尺寸dg1与第二初期间隙尺寸dg2不同的情况下，作为初期距离比例，能够采用最短距离h相对于第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的比例。另外，在最短距离h较大的情况下，位于中心电极20中的绝缘子10的贯通孔12的外侧的部分(称为外部分)较长的情况较多。在中心电极20的外部分较长的情况下，中心电极20的耐久性容易降低。因此，优选为最短距离h较小，进而初期距离比例较小。

并且，如上所述，在实验用的样品中，在通过放电而消耗了端头28、38、98的情况下，与图3(B)所示的火花塞100相同，有可能产生沿面放电。因此，初期距离比例的上述的优选的范围能够应用于图2的火花塞100，进而能够应用于具有三个端头28、38、98和实现最短距离h的支撑部的各种结构的火花塞。

另外，电极的消耗的速度(例如单位运转时间的间隙尺寸dg1、dg2的增加量)有可能根据端头28、38、98的材料、端头28、38、98的有无以及电极20、30、90的表面上的形成间隙g1、g2的部分的面积等而变化。如果任一种情况最短距离h都为第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍以上，则由于直到间隙尺寸dg1、dg2增大到两倍，能够维持最短距离h比间隙尺寸dg1、dg2大，因而最短距离h与小于上述最大值的两倍的情况相比，能够长时间地抑制沿面放电。这样，能够提高火花塞的耐久性。但是，最短距离h也可以小于第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍。

另外，在图3的实施例中，最短距离h为与第一方向D1平行地测定的距离，但规定最短距离h的绝缘子上的点和第二接地电极上的点的配置能够根据绝缘子10的形状和第二接地电极的形状成为各种的配置。例如沿与第一方向D1交叉的斜向测定的绝缘子和第二接地电极之间的距离也可以为最短距离。

B.第二实施例：

图4为示出火花塞的第二实施例的概要图。图4(A)示出与图2(A)相同的剖视图，图4(B)示出与图2(B)相同的剖视图，图4(C)示出与图2(C)相同的概要图，图4(D)示出与图2(D)相同的概要图。与第一实施例的火花塞100的差异具有两点。第一差异为第一实施例的第一接地电极30的母材32置换为形成表面的表面层36和在表面层36的内部形成的芯部37的点。第二差异为第一实施例的支撑部92置换为形成表面的表面层96和在表面层96的内部形成的芯部97的点。第二实施例的火花塞100a的其他结构与第一实施例的火花塞100的结构相同(在图中，对相同的结构标注相同的标号来省略说明)。例如形成间隙g1、g2的端头28、38、98的配置与在图2所示的实施例中的配置相同。另外，在图4(C)中，芯部37用阴影线示出。在图4(D)中，芯部97用阴影线示出。

在第二实施例中，第一接地电极30a具备：表面层36；在表面层36的内部设置的芯部37；以及与第一接地电极30a的前端部31a接合的端头38。表面层36的外形与第一实施例的母材32的外形相同。如图4(A)所示，芯部37从主体配件50的接合部分延伸，向前端部31a延伸到第一接地电极30a的中途。前端部31a为与第一实施例的前端部31(图2(A))对应的部分。

芯部37使用热传导率比表面层36高的材料而形成。因此，与省略芯部37的情况相比，能够促进第一接地电极30a的热传导。其结果是，在内燃机的运转时，由于能够容易从第一接地电极30a向主体配件50释放热量，因而能够抑制第一接地电极30a的温度增高和第一接地电极30a的温度较高的状态较长地持续较长地持续。其结果是，能够抑制第一接地电极30a的消耗(例如第一接地电极30a的表面的氧化)。

另外，作为表面层36的材料，能够采用各种的材料。例如与第一实施例的母材32相同，能够采用包含镍的合金。并且，作为芯部37的材料，能够采用热传导率比表面层36高的各种的材料。例如能够采用铜和包含铜的合金。

并且，在第二实施例中，第二接地电极90a具备：表面层96；在表面层96的内部设置的芯部97；以及与表面层96的内周面接合的圆筒端头98。表面层96的外形与第一实施例的支撑部92的外形相同。以下，将表面层96和芯部97的整体称为“支撑部92a”。并且，在支撑部92a的构件上附有在图2的支撑部92的对应的构件的标号的末尾附加文字“a”的标号。例如第一连接部92sa示出与图2(D)的第一连接部92s相同的部分。并且，端部921a示出与图2(B)的端部921相同的部分。如图4(B)、图4(D)所示，芯部97在支撑部92a的内部从支撑部92a的-Dy方向侧的端的附近到+Dy方向侧的端的附近，并沿Y方向Dy延伸。并且，芯部97环状地形成为迂回贯通孔和孔形成部91a。

芯部97使用热传导率比表面层96高的材料而形成。因此，与省略芯部97的情况相比，能够促进第二接地电极90a的热传导。其结果是，在内燃机的运转时，由于能够容易从第二接地电极90a向主体配件50释放热量，因而能够抑制第二接地电极90a的温度增高和第二接地电极90a的温度较高的状态较长地持续较长地持续。其结果是，能够抑制第二接地电极90a的消耗(例如第二接地电极90a的表面的氧化)。

另外，作为表面层96的材料，能够采用各种的材料。例如与第一实施例的接续部92相同，能够采用包含镍的合金。并且，作为芯部97的材料，能够采用热传导率比表面层96高的各种的材料。例如能够采用铜和包含铜的合金。

并且，第二实施例的火花塞100a的上述的两个差异以外的部分的结构与第一实施例的火花塞100的结构相同。因此，第二实施例的火花塞100a能够实现与第一实施例的火花塞100相同的优点。例如将第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2的比率设定为0.80以上且1.25以下，从而能够将第一接地电极30a和第二接地电极90a的两方以大致均等的放电的方式利用。其结果是，由于能够抑制一方的接地电极比另一方的接地电极较大地消耗，因而能够提高火花塞100a的耐久性。并且，与由图3说明的第一实施例相同，通过将最短距离h设定为第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍以上而能够抑制沿面放电。其结果是，能够提高火花塞100的耐久性。并且，由于第一间隙g1由贵金属合金(具体来说为端头28和端头38)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第一接地电极30a的消耗。并且，由于第二间隙g2由贵金属合金(具体来说为端头28和圆筒端头98)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第二接地电极90a的消耗。并且，作为贵金属，由于使用铱，因而能够适当地抑制电极20、30a、90a的消耗。

C.第三实施例：

图5为示出火花塞的第三实施例的概要图。图5(A)示出与图4(A)相同的剖视图，图5(B)示出与图4(B)相同的剖视图，图5(C)示出与图4(C)相同的概要图，图5(D)示出与图4(D)相同的概要图。与第二实施例的火花塞100a的差异为以下的3点。

1)第一差异为省略主体配件50的大内径部501的点。

2)第二差异为第二接地电极90b的支撑部92b(这里为表面层96b)向径向的外侧延伸到主体配件50b的前端部501b的外周面的位置的点。

3)第三差异为第一接地电极30b与第二接地电极90b的支撑部92b的第一方向D1侧的表面92bs接合的点。如图5(B)、图5(C)所示，在向与中心轴CL平行的方向观察的情况下，第一接地电极30b从主体配件50b的接合部分向中心轴CL延伸的方向与第二接地电极90b的延伸的方向(这里为Y方向Dy)平行。

第三实施例的火花塞100b的其他的结构与第二实施例的火花塞100a的结构相同(在图中，对相同的结构标注相同的标号来省略说明)。例如第三实施例的主体配件50b的结构除去省略形成大内径部501的部分的点之外，与第一和第二实施例的主体配件50的结构相同。形成间隙g1、g2的端头28、38、98的配置与图2、图4所示的实施例中的配置相同。

如图5(B)、图5(D)所示，第二接地电极90b具备支撑部92b和圆筒端头98。支撑部92b具有与图4(B)的实施例相同的孔形成部91a。圆筒端头98与该孔形成部91a的内周面接合。如图5(B)、图5(D)所示，芯部97与图4(B)、图4(D)的实施例相同，设置于支撑部92b的内部。支撑部92b中的除去芯部97的残留的部分为表面层96b。表面层96b使用镍合金而形成。

如图5(B)所示，支撑部92b的端部921b为径向外侧且第二方向D2侧的端部921b。该端部921b的第二方向D2侧的端面92s2与主体配件50b的第一方向D1侧的端面(称为“前端面501sb”)接合。例如支撑部92b和主体配件50b的边界部分W95b通过激光焊接而从径向外侧焊接。并且，它们的面92s2、501sb为分别与中心轴CL正交的平面。在图5(B)、图5(D)中示出有两个连接部92sb、92tb。第一连接部92sb为支撑部92b中的比中心轴CL靠-Dy方向侧的部分，第二连接部92tb为支撑部92b中的比中心轴CL靠+Dy方向侧的部分。第一连接部92sb的端部921b在比中心轴CL靠-Dy方向侧与主体配件50b接合。第二连接部92tb的端部921b在比中心轴CL靠+Dy方向侧与主体配件50b接合。

在本实施例中，如图5(D)所示，支撑部92b的两个端面92s2的外周侧的缘92so的形状相同于具有与主体配件50b的前端面501sb的外径大致相同的直径的圆的一部分(即圆弧)。并且，如图5(D)所示，支撑部92b的两个端面92s2的内周侧的缘92si的形状与具有比主体配件50b的前端面501sb的内径少许小的直径的圆的一部分(即圆弧)相同。因此，由于能够使主体配件50b的前端面501sb容易与支撑部92b的两个端面92s2接合，因而能够提高接合强度。并且，将支撑部92的两个端面92s2的外周侧的缘92so配置在主体配件50b的前端面501sb的外周侧的缘上，从而能够抑制第二接地电极90b相对于主体配件50b的位置偏差(与中心轴CL正交的方向上的位置偏差)。其结果是，第二间隙尺寸dg2在中心电极20的端头28的外周面28s2上的全周大致一定。

如图5(B)所示，第一接地电极30b与第二接地电极90b的支撑部92b的第一方向D1侧的表面92bs接合(例如激光焊接)。第一接地电极30b的结构在以端头38重叠的方式将图4(A)的第一接地电极30a重叠在图5(B)上的情况下与第一接地电极30a中的省略与图5(B)的第二接地电极90b重叠的部分而得到的结构相同。第一接地电极30b与图4(A)的第一接地电极30a相同，具有表面层36b、在表面层36b的内部形成的芯部37b以及端头38。

第一接地电极30b经由第二接地电极90b与主体配件50b接合。在该情况下，与第一接地电极30b直接地与主体配件50b接合的情况相比，由于抑制从第一接地电极30b向主体配件50b的热传导，因而第一接地电极30b的温度容易上升。但是，由于在第一接地电极30b中埋设有芯部37b，因而能够抑制第一接地电极30b的温度增高和第一接地电极30b的温度较高的状态较长地持续。其结果是，能够抑制第一接地电极30b的消耗(例如第一接地电极30b的表面的氧化)。

并且，第三实施例的火花塞100b的上述的差异以外的部分的结构与第二实施例的火花塞100a的结构相同。因此，第三实施例的火花塞100b能够实现与第二实施例的火花塞100a相同的优点。例如将第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2的比例设定为0.80以上且1.25以下，从而能够将第一接地电极30b和第二接地电极90b的两方以大致均等的放电的方式利用。其结果是，由于能够抑制一方的接地电极比另一方的接地电极较大地消耗，因而能够提高火花塞100b的耐久性。并且，与由图3说明的第一实施例相同，通过将最短距离h设定为第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍以上而能够抑制沿面放电。其结果是，能够提高火花塞100b的耐久性。并且，由于第一间隙g1由贵金属合金(具体来说为端头28和端头38)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第一接地电极30b的消耗。并且，由于第二间隙g2由贵金属合金(具体来说为端头28和圆筒端头98)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第二接地电极90b的消耗。并且，作为贵金属，由于使用铱，因而能够适当地抑制电极20、30b、90b的消耗。并且，在第一接地电极30b的内部埋设有热传导率比表面层36b高的芯部37b。因此，在内燃机的运转时，能够抑制第一接地电极30b的温度增高和第一接地电极30b的温度较高的状态较长地持续。其结果是，能够抑制第一接地电极30b的消耗(例如第一接地电极30b的表面的氧化)。并且，在第二接地电极90b的内部埋设有热传导率比表面层96b高的芯部97。因此，在内燃机的运转时，能够抑制第二接地电极90b的温度增高和第二接地电极90b的温度较高的状态较长地持续。其结果是，能够抑制第二接地电极90b的消耗(例如第二接地电极90b的表面的氧化)。

D.第四实施例：

图6为示出火花塞的第四实施例的概要图。图6(A)示出与图5(A)相同的剖视图，图6(B)示出与图5(B)相同的剖视图，图6(C)示出与图5(C)相同的概要图，图6(D)示出与图5(D)相同的概要图。与第三实施例的火花塞100b的差异仅为主体配件50c和支撑部92c的接合面以梯级状变化的点。火花塞100c的其他结构与第三实施例的火花塞100b的结构相同(在图中，对相同的结构标注相同的标号来省略说明)。例如第四实施例的主体配件50c的结构除去前端部501c的形状不同的点之外，与第一和第二实施例的主体配件50的结构相同。并且，第四实施例的第二接地电极90c的结构为支撑部92c的端部921c的形状(与主体配件50c接合的部分的形状)除去与图5(B)的支撑部92b的端部921b的形状(与主体配件50b接合的部分的形状)不同的点之外，与图5(A)的第二接地电极90b的结构相同。形成间隙g1、g2的端头28、38、98的配置与图2、图4、图5的实施例的配置相同。另外，在图6(B)的右侧示出有主体配件50c和第二接地电极90c的接合部分的放大图。

如图6(B)、图6(D)所示，第二接地电极90c具备支撑部92c和圆筒端头98。支撑部92c的结构中的主体配件50c的接合面的形状以外的结构与图5(B)、图5(D)的支撑部92b的结构相同。圆筒端头98与支撑部92c的孔形成部91a的内周面接合。并且，与第三实施例相同的芯部97设置于支撑部92c的内部。支撑部92c中的除去芯部97的残留的部分为表面层96c。图中的第一连接部92sc为支撑部92c中的比中心轴CL靠-Dy方向侧的部分，第二连接部92tc为支撑部92c中的比中心轴CL靠+Dy方向侧的部分。如图6(B)所示，第一连接部92sc的端部921c在比中心轴CL靠-Dy方向侧与主体配件50c接合。第二连接部92tc的端部921c在比中心轴CL靠+Dy方向侧与主体配件50c接合。

如图6(B)中的放大图所示，支撑部92c的端部921c具备内周侧的部分即内部分941d和内部分941d的径向外侧的部分即外部分941e。如图6(B)所示，内部分941d的第二方向D2侧的表面941ds和外部分941e的第二方向D2侧的表面941es为都与中心轴CL正交的平面。其中，外部分941e的表面941es位于比内部分941d的表面941ds靠第一方向D1侧。在内部分941d和外部分941e的边界部分形成有与以中心轴CL为中心的圆筒的一部分相同的形状的外周面941fs(也称为部分圆筒面941fs)。

如图6(B)所示，主体配件50c的前端部501c具备内部分501d和内部分501d的径向外侧的部分即外部分501e。内部分501d的第一方向D1侧的表面501ds和外部分501e的第一方向D1侧的表面501es为分别与中心轴CL正交的平面。其中，外部分501e的表面501es位于比内部分501d的表面501ds靠第一方向D1侧。在内部分501d和外部分501e的边界部分形成有与以中心轴CL为中心的圆筒的一部分相同的形状的内周面501fs(也称为部分圆筒面501fs)。

如图6(B)所示，第二接地电极90c从第一方向D1侧向第二方向D2嵌入主体配件50c的前端部501c。支撑部92c的外部分941e的表面941es与主体配件50c的外部分501e的表面501es接触，支撑部92c的内部分941d的表面941ds与主体配件50c的内部分501d的表面501ds接触。并且，支撑部92c和主体配件50c的边界部分W95c通过激光而从径向外侧焊接。

并且，支撑部92c的部分圆筒面941fs与主体配件50c的部分圆筒面501fs接触。因此，能够抑制第二接地电极90c相对于主体配件50c的位置偏差(与中心轴CL正交的方向上的位置偏差)。其结果是，第二间隙尺寸dg2在中心电极20的端头28的外周面上的全周大致一定。

如图6(B)所示，第一接地电极30b与第二接地电极90c的支撑部92c的第一方向D1侧的表面92bs接合(例如激光焊接)。另外，也可以在第二接地电极90c的支撑部92c的第一方向D1侧的表面92bs上设置凹部或者缺口，并在该凹部或者缺口配置并接合第一接地电极30b的一端部。

另外，第四实施例的火花塞100c的上述的差异以外的部分的结构与第三实施例的火花塞100b的结构相同。因此，第四实施例的火花塞100c能够实现与第三实施例的火花塞100b相同的各种的优点。例如将第一间隙尺寸dg1相对于第二间隙尺寸dg2的比例设定为0.80以上且1.25以下，从而能够将第一接地电极30b和第二接地电极90c的两方以大致均等的放电的方式利用。其结果是，由于能够抑制一方的接地电极比另一方的接地电极较大地消耗，因而能够提高火花塞100c的耐久性。并且，与由图3说明的第一实施例相同，通过将最短距离设定为第一初期间隙尺寸dg1和第二初期间隙尺寸dg2中的最大值的两倍以上而能够抑制沿面放电。其结果是，能够提高火花塞100c的耐久性。并且，由于第一间隙g1由贵金属合金(具体来说为端头28和端头38)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第一接地电极30b的消耗。并且，由于第二间隙g2由贵金属合金(具体来说为端头28和圆筒端头98)而形成，因而能够分别抑制中心电极20和第二接地电极90c的消耗。并且，作为贵金属，由于使用铱，因而能够适当地抑制电极20、30b、90c的消耗。并且，在第一接地电极30b的内部埋设有热传导率比表面层36b高的芯部37b。因此，能够抑制第一接地电极30b的消耗。并且，在第二接地电极90c的内部埋设有热传导率比表面层96c高的芯部97。因此，能够抑制第二接地电极90c的消耗。

E.变形例：

(1)在上述各实施例中，优选为第一接地电极包含由镍或者镍合金形成的部分即第一镍部分，第一镍部分的镍含有量为90％重量以上。例如在上述的实施例中，图2(A)的母材32和图4(A)、图5(B)、图6(B)的表面层36、36b分别与第一镍部分对应。通过增大镍含有量而能够提高第一接地电极的热传导率。因此，在内燃机的运转时，由于能够容易从第一接地电极向主体配件释放热量，因而能够抑制第一接地电极的温度增高和第一接地电极的温度较高的状态较长地持续。其结果是，能够抑制第一接地电极的消耗(例如第一接地电极的表面的氧化)。但是，第一接地电极的第一镍部分的镍含有量也可以为小于90％重量。

相同的，优选为第二接地电极包含由镍或者镍合金形成的部分即第二镍部分，第二镍部分的镍含有量为90％重量以上。例如在上述的实施例中，图2(A)的支撑部92的整体和图4(B)、图5(B)、图6(B)的表面层96、96b、96c分别与第二镍部分对应。在该第二镍部分的镍含有量为90％重量以上的情况下，在内燃机的运转时，由于能够容易从第二接地电极向主体配件释放热量，因而能够抑制第二接地电极的温度增高和第二接地电极的温度较高的状态较长地持续。其结果是，能够抑制第二接地电极的消耗(例如第二接地电极的表面的氧化)。但是，第二接地电极的第二镍部分的镍含有量也可以为小于90％重量。

其中，第一接地电极也可以不包含镍而使用镍以外的导电材料形成。同样地，第二接地电极也可以不包含镍而使用镍以外的导电材料形成。

(2)在上述的具备第一接地电极的芯部37、37b的实施例中，也可以省略芯部37、37b。并且，在没有芯部的实施例中，也可以追加芯部(例如芯部37、37b)。并且，在具备第二接地电极的芯部97的实施例中，也可以省略芯部97。并且，在没有芯部97的实施例中，也可以追加芯部97。这样，也可以仅在第一接地电极和第二接地电极中的任一方设置有芯部。并且，也可以从第一接地电极和第二接地电极的双方省略芯部。并且，也可以在第一接地电极和第二接地电极的双方设置有芯部。

并且，作为芯部的材料，能够采用热传导率比在芯部的周边设置的表面层大的各种的材料。例如能够采用铜、包含铜的合金以及银等的导电材料。

(3)在上述的各实施例中，也可以在中心电极20的形成第一间隙g1的部位和形成第二间隙g2的部位分别设置有彼此分离的贵金属端头。并且，在上述的各实施例中，也可以省略在接地电极设置的贵金属端头38、98中的至少一方。并且，在上述的各实施例中，也可以省略从中心电极20的形成第一间隙g1的部位、中心电极20的形成第二间隙g2的部位、第一接地电极的形成第一间隙g1的部位以及第二接地电极的形成第二间隙g2的部位中任意地选择的一个以上的部位的贵金属端头。

并且，作为贵金属端头的材料，不限于铱或者包含铱的合金，能够采用其他的各种的材料。例如也可以采用铂或者包含铂的合金。通常，能够采用贵金属或者贵金属合金。并且，也可以为中心电极20的形成第一间隙g1的部位、中心电极20的形成第二间隙g2的部位、第一接地电极的形成第一间隙g1的部位以及第二接地电极的形成第二间隙g2的部位各自的贵金属端头的材料彼此独立地选择。例如也可以为端头28使用贵金属(例如铱)而形成，贵金属端头38和圆筒端头98使用贵金属合金(例如铱合金)而形成。

(4)优选为在第二接地电极的形成第二间隙g2的放电面的面积(在上述各实施例中，圆筒端头98的内周面98s的面积)为第一接地电极的形成第一间隙g1的放电面的面积(在上述各实施例中，端头38的表面38s的面积)的两倍以上。根据该结构，与省略第二接地电极的情况相比，由于实现三倍的放电面的面积，因而能够提高火花塞的耐久性。例如能够实现长时间稳定的放电。

(5)为了抑制第二接地电极相对于主体配件的位置偏差(尤其是与中心轴CL交叉的方向上的位置偏差)，优选为第二接地电极具有与主体配件接触的表面，所述表面为由与第一方向D1交叉的法线而规定的表面(称为“位置特定面”)。例如在上述的实施例中，图2、图4的支撑部92、92a的两个端部921、921a的径向外侧的表面和图6的支撑部92c的两个端部921c的内部分941d的径向外侧的表面(部分圆筒面941fs)与位置特定面对应。在这些实施例中，位置特定面的法线方向与位置特定面中的径向相同。通常，优选为第二接地电极具有在从中心轴CL观察彼此不同的方向上配置的彼此法线方向不同的两个以上的位置特定面。根据该结构，能够适当地抑制第二接地电极相对于主体配件的位置偏差(与中心轴CL交叉的方向上的位置偏差)。例如能够采用第二接地电极的凹部或者凸部与主体配件的凸部或者凹部嵌合的结构。另外，位置特定面的法线方向也可以为相对于与中心轴CL正交的平面倾斜的方向。但是，为了抑制第二接地电极的第一方向D1上的位置偏差，优选为位置特定面的法线方向与位置特定面的径向相同。

另外，作为中心电极、第一接地电极以及第二接地电极的结构，不限于上述的结构，能够采用其他各种的结构。

以上，基于实施例、变形例对本发明进行了说明，但上述的发明的实施的方式用于使本发明容易理解，并不限定本发明。本发明能够在不脱离其宗旨及权利要求的范围内，进行变更和改良，并且在本发明中包含其等效发明。

产业上的可利用性

本发明能够在具备中心电极、在与中心电极的前端面之间形成第一间隙的第一接地电极以及在中心电极的侧面和自身的内周面之间形成环状的第二间隙的第二接地电极的火花塞中适当地利用。

标号说明

5...衬垫、6...第一后端侧填充物、7...第二后端侧填充物、8...前端侧填充物、9...滑石、10...绝缘子、10s...前端面、11...第二收缩外径部、12...贯通孔、13...腿部、15...第一收缩外径部、17...前端侧主体部、18...后端侧主体部、19...凸缘部、20...中心电极、21...电极母材、22...芯材、28s2e...外周面、28s1e...前端面、28...端头、28s1...前端面、28s2...外周面、30、30a、30b...第一接地电极、31...前端部、31a...前端部、32...母材、36、36b...表面层、37、37b...芯部、38...端头、38s...表面、38se...表面、40...端子配件、41...盖安装部、42...凸缘部、43...腿部、50...主体配件、50b...主体配件、50c...主体配件、51...工具卡合部、52...螺纹部、53...铆接部、54...密封部、55...主体部、56...收缩内径部、58...变形部、59...贯通孔、60...导电性密封部、70...电阻器、80...导电性密封部、90、90a、90b、90c...第二接地电极、91、91a...孔形成部部、92、92a、92b、92c...支撑部、92s、92sa～92sc...第一连接部、92t、92ta～92tc...第二连接部、92s2...端面、92so、92si...缘、92us、92bs...表面、96、96b、96c...表面层、97...芯部、98...圆筒端头、98s...内周面、98se...内周面、100、100a、100b、100c...火花塞、501...大内径部、501b、501c...前端部、501d...内部分、501e...外部分、501s、501sb...前端面、501ds、501es...表面、501fs...内周面(部分圆筒面)、502...小内径部、921、921a～921c...端部、941d...内部分、941e...外部分、941ds、941es...表面、941fs...外周面(部分圆筒面)、h...最短距离、W95、W95b、W95c...边界部分、g1...第一间隙、g2...第二间隙、CL...中心轴、dg1、dg1e...第一间隙尺寸、dg2、dg2e...第二间隙尺寸。

Claims

1.一种火花塞，具备：

中心电极，沿轴线方向延伸；

绝缘体，具有沿所述轴线方向延伸的轴孔且在所述轴孔中插设有所述中心电极；

主体配件，配置于所述绝缘体的外周；

第一接地电极，与所述主体配件电导通且在与所述中心电极的前端面之间形成第一间隙；以及

第二接地电极，与所述主体配件电导通且与所述主体配件接合，并且从所述主体配件延伸到与所述中心电极的侧面相对的位置，在所述中心电极的侧面和所述第二接地电极自身的内周面之间形成环状的第二间隙，

所述火花塞的特征在于，

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其中，

4.根据权利要求3所述的火花塞，其中，

所述第一接地电极与所述第二接地电极接合。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的火花塞，其中，

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的火花塞，其中，

所述中心电极中的至少第一部位和第二部位由贵金属或者贵金属合金形成，所述第一部位在与所述第一贵金属部之间形成所述第一间隙，所述第二部位在与所述第二贵金属部之间形成所述第二间隙。

7.根据权利要求6所述的火花塞，其中，

所述贵金属或者贵金属合金为铱或者铱合金。