JP2005183189A - スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 接地電極に接合される貴金属チップを細くしながら突き出し量を大きくすることで着火性を向上させつつ、貴金属チップの消耗を抑制するスパークプラグを提供することにある。
【解決手段】 スパークプラグ１００は、一端が主体金具１に結合され、他端が少なくとも絶縁体２の側周面に対向するように配設され、中心電極３の側周面と自身の他端面との間に沿面ギャップを形成する第２接地電極５とを備え、第２貴金属チップ４１対向面４１ａから軸線Ｏ方向先端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、軸線Ｏ方向の長さ０．４ｍｍ以上である部位を有し、且つ、中心電極３の側周面と第２接地電極５の他端面との径方向の距離Ｆが１．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。
【選択図】 図２

Description

本発明は内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグに関する。

自動車エンジン等の内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグは、中心電極の先端だけでなく、接地電極の先端にも円柱状の貴金属チップを接合したタイプのものが多数提案されている。これは、気中ギャップを形成する中心電極及び接地電極が火花放電により消耗し、耐久性が低下する。そこで、接地電極に貴金属チップを接合することで、耐久性を維持している。

さらに最近では、エンジンの更なる高性能化の要求が高まりつつあり、スパークプラグにおいても、更なる着火性の向上が求められている。この着火性の向上のために、柱状の接地電極に接合される貴金属チップを中心電極のように細くすることが有効である。これは、気中ギャップにできた火炎核が、自動車エンジン等の内燃機関の燃焼室内において混合気体中の燃料を均一に拡散させるための一定の流れを有する混合気流（以下、スワール流とも言う）等により成長しようとする。その際に、貴金属チップが成長した火炎核と接触し、成長を妨げる（以後、消炎作用とも言う）。このとき、貴金属チップが太いと、火炎核が貴金属チップに接触しやすく、消炎作用の影響を受けやすい。そこで、貴金属チップを細くして、火炎核の貴金属チップへの接触による消炎作用の影響を抑制し、火炎核の成長を促進させた構造が多く採用されている。また、接地電極に接合された貴金属チップの中心電極と対向する対向面と接地電極の中心電極側内周面との軸線方向の距離（以後、突き出し量ともいう）を大きくすることも有効である。これは、火炎核の成長する過程において、この突き出し量が少ないと、この火炎核が、貴金属チップが接合される接地電極に早期に接触しやすくなり、消炎作用が起こりやすくなる。よって、突き出し量が大きくなるように貴金属チップを接地電極に接合し、火炎核の成長を促進させた構造が多く採用されている。（特許文献１参照）なお、中心電極側内周面とは、接地電極における中心電極と対向する側の面のことである。
特開２００１−３４５１６２

ところで、上記のスワール流は、スパークプラグの気中ギャップに流れ込む際、火花放電がスワール流によって吹き流され、火花放電が起こる位置が移動する。具体的には、接地電極と中心電極との気中ギャップにおいて、スワール流の上流から下流にむかって気中ギャップと垂直方向に移動する。そして、最終的には、中心電極と接地電極との気中ギャップにおいて、スワール流の最下流部まで移動した火花放電が、さらに吹き流されることで、引きちぎられてしまう。すると、この引きちぎられた火花放電は、再度結合するために、ブレークダウンを起こす。そして、火花放電は、再びスワール流により引きちぎられ、その後、結合のためにブレークダウンを起こす。火花放電は、この繰り返し（以下、多重放電とも言う）を行い、最終的には、火花放電に必要なエネルギーがなくなり、スワール流に引きちぎられた後、火花放電が発生しなくなる。

さらに、スパークプラグの火花放電の形態には、大きく分けてグロー放電とアーク放電との２種類がある。グロー放電は、誘導放電中に比較的発生する放電形態であり、放電電流がそれほど大きくないので、接地電極に接合される貴金属チップの昇温・消耗は比較的進みにくい。それに対して、アーク放電は容量放電中に発生することが多く、大電流が流れて接地電極に接合される貴金属チップの昇温ひいては消耗が進みやすい。従って、接地電極に接合される貴金属チップの消耗抑制という観点においては、グロー放電が主体となる環境が望ましいと言える。ところが、上記のような多重放電が起こる場合、上記のような引きちぎられた火花放電はアーク放電となり、接地電極に接合される貴金属チップの消耗が激しくなる虞がある。特に、特許文献１のような接地電極に接合された貴金属チップが細く且つ突き出し量が大きいスパークプラグにおいては、スワール流の上流から下流にむかって放電ギャップと垂直方向に移動する距離が短くなる。よって、多重放電が起こりやすく、アーク放電が起こりやすくなる。この場合、接地電極に接合される貴金属チップの消耗が増加する。

そこで、本発明の課題は、接地電極に接合される貴金属チップを細くし、且つ、突き出し量を大きくすることで着火性を向上させたスパークプラグにおいて、その貴金属チップの消耗性の低下を抑制することができるスパークプラグを提供することにある。

本発明のスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、該絶縁体の軸孔の先端側に配設され、自身の先端に円柱状の第1貴金属チップを接合する中心電極と、前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、一端が該主体金具に結合され、他端部が前記第１貴金属チップの先端面と気中ギャップを隔てて対向する円柱状の第２貴金属チップが接合される第１接地電極と、一端が該主体金具に結合され、他端が少なくとも前記絶縁体の側周面に対向するように配設され、前記中心電極の側周面と自身の他端面との間に沿面ギャップを形成する第２接地電極と、を備え、
前記第２貴金属チップの前記第１貴金属チップの先端面に対向する対向面から前記軸線方向先端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、且つ、前記軸線方向の長さ０．４ｍｍ以上である部位を有し、前記中心電極の側周面と前記第２接地電極の他端面との径方向の距離Ｆが１．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明のスパークプラグによれば、第２貴金属チップの第１貴金属チップの先端面に対向する対向面から前記軸線方向先端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、且つ、前記軸線方向の長さ０．４ｍｍ以上である部位を有している。このように、第２貴金属チップを含むその付近の部位が細くなる、または突き出し量が大きくなることで気中ギャップにできた火炎核が、スワール等により成長する際に、火炎核の貴金属チップや第１接地電極への接触による消炎作用の影響を抑制でき、火炎核の成長を促進させることができる。つまり、着火性が向上する。なお、上記部位の直径が１．０ｍｍを越えると、部位が太くなりすぎて、着火性を向上させる効果が小さい。また、部位の軸線方向の長さが０．４ｍｍ未満であっても、着火性を向上させる効果を得にくい。

そして、第２貴金属チップの直径は、０．３ｍｍ以上あるのが好ましい。第２貴金属チップの直径が０．３ｍｍ未満となると、第２貴金属チップが消耗してしまう虞がある。一方、第２貴金属チップの軸線方向の長さは、１．０ｍｍ以下であるのが好ましい。第２貴金属チップの軸線方向の長さは、１．０ｍｍを越えると、第２貴金属チップの熱容量が大きくなり、第２貴金属チップが消耗してしまう虞がある。

ところが、上記のように部位を細く且つ突き出し量が大きくするスパークプラグでは、多重放電が起こりやすい。そのため、アーク放電が起こりやすくなり、第２部位の一部である第２貴金属チップが消耗する虞があった。そこで、本発明のスパークプラグは、一端が該主体金具に結合され、他端が少なくとも前記絶縁体の側周面に対向するように配設され、前記中心電極の側周面と自身の他端面との間に沿面ギャップを形成する第２接地電極を備える。このように第２接地電極を備えることで、引きちぎられた火花放電が再度結合するときに、気中ギャップでブレークダウンを起こさず、第１貴金属チップの側周面と第２接地電極との間にて火花放電が起こる。よって、第２貴金属チップの消耗を抑制することができる。

なお、本発明のスパークプラグは、中心電極の側周面と第２接地電極の他端面との径方向の距離Ｆが１．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下となっている。中心電極の側周面と第２接地電極の他端面との径方向の距離Ｆが１．６ｍｍを越えると、多重放電が起こったときに、第１貴金属チップと第２接地電極との間にて火花放電が起こりにくい。よって、第２貴金属チップの消耗を抑制する上記効果を得られにくい。一方、中心電極の側周面と第２接地電極の他端面との径方向の距離Ｆが１．４ｍｍ未満であると、中心電極の側集面と第２接地電極の他端面との間で内燃機関の燃料が溜まって燃料ブリッジが形成され、火花放電が起こりにくくなることがある。

特に、本発明のスパークプラグは、第１貴金属チップの先端面から軸線方向後端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、且つ、軸線方向の長さが０．４ｍｍ以上である第２部位を有する場合に有効である。上記の場合、特に多重放電が起こりやすい傾向がある。そこで、本発明を適用することで、第２貴金属チップの消耗を抑制することできる。

さらに、本発明のスパークプラグでは、上記範囲にて第２接地電極を備えることで、絶縁体の表面にカーボンが付着し、いわゆる「くすぶり」の状態となった場合でも、第２接地電極と中心電極側面との間の沿面ギャップで絶縁体表面を這う形で火花放電が生ずるため、汚損物質が絶えず焼き切られる形となり、耐汚損性を向上させることができる。

さらに、本発明のスパークプラグによれば、第２接地電極は、前記主体金具に複数結合されることが好ましい。通常、スパークプラグを内燃機関に取り付けた際、スワール流の流れを考慮し、第２接地電極がスワール流の下流側に配置されるように取り付けることは難しい。よって、第２接地電極を１個備えたスパークプラグを内燃機関に取り付けた時に、必ず第２接地電極がスワール流の下流側に配置される可能性が低い。そのため、多重放電が起こった時に、第１貴金属チップと第２接地電極との間での火花放電が起こりにくく、第２貴金属チップの消耗を抑制しにくい。そこで、本発明のように、第２接地電極を複数備えることで、スワール流の流れを考慮することなく取り付けた際に、スワール流の下流側に第２接地電極が配置される可能性が高くなり、多重放電が起こった時に、第１貴金属チップと第２接地電極との間にて火花放電が起こる。よって、第２貴金属チップの消耗を抑制することができる。

なお、第２接地電極は、前記主体金具に複数設ける場合、次のように配置されることが好ましい。つまり、スパークプラグを軸線方向先端側から軸線方向後端側に向かって見たときに、複数の第２接地電極のうち、２個の第２接地電極の重心を結ぶ第１仮想線が、第１接地電極の重心と軸線とを通る第２仮想線と垂直に交わりつつ、軸線を通るように配置されていると良い。これにより、スワール流の流れを考慮せずにスパークプラグを内燃機関に配置した時に、第１接地電極の重心と軸線と含む仮想線に垂直に交わるようにスワール流の流れが生じた場合、有効に第１貴金属チップと第２接地電極との間で火花放電を起こすことができ、第２貴金属チップの消耗を抑制することができる。

さらに、本発明のスパークプラグは、気中ギャップの距離Ｍが１．０ｍｍ以上で有効である。このような、気中ギャップの距離Ｍが１．０ｍｍ以上のスパークプラグでは、気中ギャップの距離が大きいため、スワール流の影響を受け、火花放電が流れやすい傾向がある。そこで、気中ギャップの距離Ｍが１．０ｍｍ以上に設定されるスパークプラグでは、本発明を適用することにより、有効に第２貴金属チップの消耗を抑制することができる。

以下、本発明のいくつかの実施の形態を図面を用いて説明する。図１から図４に示す本発明の実施形態１の抵抗体入りスパークプラグ１００は、筒状の主体金具１、先端部が突出するようにその主体金具１に嵌め込まれた絶縁体２、先端側に接合された第１貴金属チップ３１を突出させた状態で絶縁体２の内側に設けられた中心電極３、第１貴金属チップ３１（中心電極３）の先端面と対向するように配置された第１接地電極４、中心電極３及び絶縁体２と対向するように配置された２つの第２接地電極５等を備えている。第１接地電極４は、その他端部が第１貴金属チップ３１の先端面とほぼ平行に対向するように曲げられており、第１貴金属チップ３１と対向する位置に第２貴金属チップ４１が形成されている。そして、これら第１貴金属チップ３１と第２貴金属チップ４１との間が気中ギャップｇ１となっている。また、第２接地電極５は、その他端面が中心電極の側周面との間で沿面ギャップｇ２を形成している。この沿面ギャップにおいて、火花放電は、絶縁体表面を這う沿面放電と、気中を飛ぶ気中放電が起こる。

主体金具１は炭素鋼等で形成され、図１に示すように、その外周面には、スパークプラグ１００を図示しないエンジンブロックに取付けるためのねじ部１２が形成されている。また、絶縁体２は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により構成され、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極３を嵌め込むための貫通孔６を有している。貫通孔６の一方の端部側に端子金具１３が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極３が挿入・固定されている。また、該貫通孔６内において端子金具１３と中心電極３との間に抵抗体１５が配置されている。この抵抗体１５の両端部には、導電性ガラスシール層１６、１７を有し、導電性ガラスシール層１６、１７を介して中心電極３と端子金具１３とにそれぞれ電気的に接続されている。

中心電極３は、電極母材３ａが表面に形成され、内部に金属芯３ｂが挿入されている。そして、中心電極３の電極母材３ａは、INCONEL６００（INCO社の登録商標）等のＮｉ合金である。一方、金属芯３ｂは、Ｃｕ、Ａｇ等を主成分とする合金からなる。この金属芯３ｂは、電極母材３ａよりも熱伝導率が高い。そして、中心電極３の電極母材３ａは先端側が縮径されるとともにその先端面が平坦に構成され、ここに円板状の貴金属チップを重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等により溶接部を形成してこれを固着することにより第１貴金属チップ３１が形成される。上記第１貴金属チップ３１は、Ｐｔ、Ｉｒを主成分とする金属にて構成される。具体的には、Ｐｔ−２０ｗｔ％Ｉｒ、Ｐｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＰｔ合金や、Ｉｒ−５ｗｔ％Ｐｔ、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＩｒ合金が挙げられる。なお、本実施形態においては、第1貴金属チップ３１の直径Ｂ１がφ０．６ｍｍ、第１貴金属チップ３１の先端面３１ａの外縁から第１貴金属チップ３１と溶接部との境界までの軸線方向の最短距離ｔ１が０．６ｍｍとなっている。

第１接地電極４は、一端４２が、主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第１接地電極４の他端部４３には、第２貴金属チップ４１が備えられている。一方、第１接地電極４の他端部４３には、第２貴金属チップ４１が備えられている。この第２貴金属チップ４１は、円柱状の貴金属チップを第１接地電極４の所定位置に設け、レーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等により固着することにより第２貴金属チップ４１が形成される。上記第２貴金属チップ４１は、Ｐｔ、Ｉｒ及びＷを主成分とする金属にて構成される。具体的には、Ｐｔ−２０ｗｔ％Ｎｉ、Ｐｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＰｔ合金や、Ｉｒ−５ｗｔ％Ｐｔ、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＩｒ合金が挙げられる。そして、第２貴金属チップ４１の対向面４１ａは、中心電極先端面（具体的には第１貴金属チップ３１の先端面３１ａ）に対向している。さらに、第１接地電極４の電極本体４ａは、INCONEL６００等のＮｉ合金で形成されている。なお、本実施形態では、中心電極３の第１貴金属チップ３１の先端面３１ａと平衡接地電極４の第２貴金属チップ４１の対向面４１ａとの間の放電ギャップｇ１の距離Ｍは、１．１ｍｍとなっている。

そして、本実施形態では、第２貴金属チップ４１の対向面４１ａの直径Ｂ２がφ０．７ｍｍ、第１接地電極の電極本体４ａからの突き出し量ｔ２が０．５ｍｍとなっている。つまり、第２貴金属チップ４１の対向面４１ａから前記軸線Ｏ方向先端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、且つ、前記軸線Ｏ方向の長さ０．４ｍｍ以上である部位を有している。このように、第２貴金属チップ４１を含むその付近の部位が細くなる、または突き出し量が大きくなることで気中ギャップｇ１にできた火炎核が、スワール等により成長する際に、貴金属チップ４１や第１接地電極４へ火炎核が接触することによる消炎作用の影響を抑制でき、火炎核の成長を促進させることができる。つまり、着火性が向上する。

第２接地電極５は、一端５２が、主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第２接地電極５の他端部５３は、中心電極側周面及び絶縁碍子２の側周面に対向している。第２接地電極５の電極本体５ａは、Ｎｉが９０ｗｔ％以上含有されるＮｉ合金で形成されている。

そして、本実施形態では、中心電極３の側周面と第２接地電極５の他端面５３との径方向の距離Ｆが１．５ｍｍとなっている。このように、このように第２接地電極５を備えることで、引きちぎられた火花放電が再度結合するときに、気中ギャップｇ１でブレークダウンを起こさず、第１貴金属チップ３１の側周面と第２接地電極５との間にて火花放電が起こる。よって、第２貴金属チップ４１の消耗が増加することを抑制することができる。

さらに、第２接地電極５はそれぞれ第１接地電極４から９０°ずれた位置に配設され、第２接地電極５同士は、１８０°ずれた位置に配設される。（図４参照）このように、第２接地電極５が、複数接合されており、さらに、スパークプラグ１００を軸線Ｏ方向先端側から軸線Ｏ方向後端側に向かって見たときに、２個の第２接地電極５の重心５Ａ、５Ｂを結ぶ仮想線ｓ１が、軸線Ｏを通り、且つ、第１接地電極４の重心４Ａと軸線Ｏとを通る仮想線ｓ２と垂直に交わるように、２個の第２接地電極５を配置している。よって、スワール流の流れを考慮せずにスパークプラグ１００を内燃機関に配置した時に、仮想線ｓ２に垂直に交わるようにスワール流の流れが生じた場合でも有効に第１貴金属チップ４１と第２接地電極５との間で火花放電を起こすことができ、第２貴金属チップ３１の消耗を抑制することができる。

このようなスパークプラグ１００は、次のようにして製造する。但し、スパークプラグ１００の要部の製造方法を中心に説明し、公知部分については、説明を省略または簡略化する。

まず、主原料にアルミナを使用し、高温の所定の形状に焼成することによって絶縁体２を形成する。また、鋼材を使用し、所定の形状に塑性加工することによって、主体金具１を形成する。この際、主体金具１の先端部の外周面にねじ部１２を形成している。次いで、Ｎｉ耐熱合金からなる棒状の中心電極３、第１接地電極４、第２接地電極５を作成する。なお、中心電極３の形成時には、金属芯３ｂを挿入して形成している。そして、第１接地電極４及び第２接地電極５を主体金具１の先端面に電気抵抗溶接する。その後、第２接地電極５を公知の手法により軸線方向に曲げる。一方、中心電極３は、先端部を縮径し、その先端面に第１貴金属チップ３１を電気抵抗溶接、レーザ溶接等により固設する。

そして、絶縁体２の軸孔６に中心電極３を先端側が絶縁体２から突出するように挿入し、次いで、後端側に導電性シール層１６、抵抗体１５、導電性シール層１７を順に挿入し、さらに、絶縁体２の後端側に、絶縁体２の後端から端子金具１３の後端側が突出するように端子金具１３を挿入して、公知の手法を使って、固設する。そして、中心電極３、端子金具１３等が固設された絶縁体２を、第１接地電極４、第２接地電極５が固設された主体金具１に第２接地電極５との沿面ギャップｇ２をあわせながら公知の手法により、組み付ける。そして、第１接地電極４の他端部に第２貴金属チップ４１を電気抵抗溶接、レーザ溶接等により固設する。そして、第１接地電極４の第２貴金属チップが４１の対向面４１ａが中心電極３の第１貴金属チップ３１の先端面３１ａと気中ギャップｇ１を介して対向するように、第１接地電極４を曲げ、図１に示すような、内燃機関用スパークプラグ１００が完成する。

本発明の効果を確認するために、以下の各種実験を行った。
図１から図４に示す形状のスパークプラグの各種試験品を以下のように用意した。まず、絶縁体２の材質としてアルミナセラミックを、中心電極３の電極本体３ａの材質としてINCONEL６００、芯材３ｂとして銅芯、第１接地電極４の材質としてINCONEL６００、第２接地電極５の材質として耐熱Ｎｉ合金（９０ｗｔ％Ｎｉ合金）をそれぞれ選定した。そして、第１貴金属チップ３１を、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈの材質で、直径Ｂ１をφ０．６ｍｍ、第１貴金属チップ３１の先端面３１ａの外縁から第１貴金属チップ３１と溶接部との境界までの軸線方向の最短距離ｔ１を０．６ｍｍとした。さらに、第１接地電極４の幅を２．５ｍｍ、高さ１．４ｍｍとし、また、第２接地電極５の幅２．２ｍｍ、高さ１．２ｍｍとした。さらに、放電ギャップｇ１の距離は、１．１ｍｍとした。

そして、第２貴金属チップ４１を、Ｐｔ−１０ｗｔ％Ｎｉの材質で、突き出し量ｔ２を０．６ｍｍとし、直径Ｂ２をφ０．５ｍｍ、φ０．６ｍｍ、φ０．８ｍｍ、φ１．０ｍｍ、φ１．２ｍｍ、φ１．５ｍｍ、φ２．０ｍｍと設定したスパークプラグを、排気量１４００ｃｃ、４気筒のＤＯＨＣ型ガソリンエンジンに取り付け、１２０ｋｍ／ｈ相当の車速で走行した際の、それぞれについて多重放電の発生度合いについて調査した。具体的には、メモリー付きのオシロスコープで火花放電を１００回サンプリングし、５ＫＶ以上の電圧の多重放電が３回以上起こる確率を測定した。結果を表１に示す。

表１によると、第２貴金属チップ４１の直径Ｂ２がφ２．０ｍｍのとき、多重放電が起こる確率は６０％であったが、φ１．５ｍｍで７０％、φ１．２ｍｍで７６％となり、φ１．０ｍｍ以下では８０％以上となった。つまり、第２貴金属チップ４１の直径Ｂ２がφ１．０ｍｍ以下となることで、多重放電が起こりやすい。これにより、第２貴金属チップ４１の消耗が増加することが考えられる。

つぎに、スパークプラグ１００の第２貴金属チップ４１を、Ｐｔ−１０ｗｔ％Ｎｉの材質で、直径Ｂ２をφ０．６ｍｍとし、突き出し量ｔ２を０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍとしたとき、それぞれの多重放電の発生度合いについて調査した。なお、その他のスパークプラグ１００の構成については、実施例１と同様に設定している。

そして、実施例１と同様に、排気量１４００ｃｃ、４気筒のＤＯＨＣ型ガソリンエンジンに取り付け、１２０ｋｍ／ｈ相当の車速で走行した際の、それぞれについて多重放電の発生度合いについて調査した。具体的には、メモリー付きのオシロスコープで火花放電を１００回サンプリングし、５ＫＶ以上の電圧の多重放電が３回以上起こる確率を測定した。結果を表１に示す。

表２によると、第２貴金属チップ４１の突き出し量ｔ２を０．２ｍｍのとき、多重放電が起こる確率は４４％であったが、０．４ｍｍ以上となると８０％以上となった。つまり、第２貴金属チップ４１の突き出し量ｔ２が０．４ｍｍ以上となることで、多重放電が起こりやすい。これにより、第２貴金属チップ４１の消耗が増加することが考えられる。

次に、中心電極３の側周面と第２接地電極５の他端面５３との径方向の距離Ｆに対する第２貴金属チップの消耗量の関係について調査した。実施例３のスパークプラグ１００は、実施例１、２のスパークプラグと同様のものを使用した。なお、第２貴金属チップ４１は、Ｐｔ−１０ｗｔ％Ｎｉの材質で、突き出し量ｔ２を０．８ｍｍとし、直径Ｂ２をφ０．６ｍｍとした。

このようなスパークプラグ１００において、中心電極３の側周面と第２接地電極５の他端面５３との径方向の距離Ｆを、１．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍと設定し、排気量２０００ｃｃ、６気筒のＤＯＨＣ型ガソリンエンジンに取り付け、回転数５０００ｒｐｍにて３５０時間、全開耐久試験を行った。本試験では、試験前の第２貴金属チップ４１と３５０時間後の第２貴金属チップ４１とを比較し、貴金属チップ４１の軸方向の消耗長さを示した。結果を表３に示す。

表３によると、中心電極３の側周面と第２接地電極５の他端面５３との径方向の距離Ｆが、１．７ｍｍでは、第２貴金属チップ４１の消耗量が０．２２ｍｍと０．２ｍｍとなるのに対して、距離Ｆが１．６ｍｍでは、０．１５ｍｍ、距離Ｆが１．５ｍｍでは、０．１３ｍｍ、距離Ｆが１．４ｍｍでは、０．１２ｍｍとなった。つまり、Ｆを１．６ｍｍ以下とすることで、有効に第２貴金属チップ４１の消耗を抑制することができる。

なお、本発明においては、上述した具体的な実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。例えば、本発明のスパークプラグ１００は、中心電極３のみに金属芯３ｂを挿入したが、これに限らず、第１接地電極４、第２接地電極５のいずれかに金属芯が挿入されていてもよい。そして、この場合の金属芯の材質は、Ｃｕ、Ａｇ等の単体または合金から形成されている

また、本発明のスパークプラグ１００は、第２接地電極５が２つであったが、これに限られず、１つであっても良い。また、３つ以上の複数であってもよい。

本発明のスパークプラグ１００を示す正面部分断面図。 図１の要部を示す正面部分断面図。 図１の要部を示す側面図。 図１の要部を示す上面図。

符号の説明

１ 主体金具
２ 絶縁体
３ 中心電極
４ 第１接地電極
５ 第２接地電極
６ 貫通孔
３１ 第1貴金属チップ
４１ 第２貴金属チップ
１００ スパークプラグ

Claims (4)

1. 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
   該絶縁体の軸孔の先端側に配設され、自身の先端に円柱状の第1貴金属チップを接合する中心電極と、
   前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、
   一端が該主体金具に結合され、他端部が前記第１貴金属チップの先端面と気中ギャップを隔てて対向する円柱状の第２貴金属チップが接合される第１接地電極と、
   一端が該主体金具に結合され、他端が少なくとも前記絶縁体の側周面に対向するように配設され、前記中心電極の側周面と自身の他端面との間に沿面ギャップを形成する第２接地電極と、
   を備え、
   前記第２貴金属チップの前記第１貴金属チップの先端面に対向する対向面から前記軸線方向先端側に向かって直径１．０ｍｍ以下で、且つ、前記軸線方向の長さ０．４ｍｍ以上である部位を有し、
   前記中心電極の側周面と前記第２接地電極の他端面との径方向の距離Ｆが１．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下
   であることを特徴とするスパークプラグ。
2. 請求項１に記載のスパークプラグにおいて、
   前記第２接地電極は、前記主体金具に複数結合されることを特徴とするスパークプラグ。
3. 請求項２に記載のスパークプラグにおいて、
   前記スパークプラグを軸線方向先端側から軸線方向後端側に向かって見たときに、複数の前記第２接地電極のうち２個の前記第２接地電極は、該２個の前記接地電極の重心を結ぶ第１仮想線が、前記第１接地電極の重心と前記軸線とを通る第２仮想線と垂直に交わりつつ、前記軸線を通るように配置されていること
   を特徴とするスパークプラグ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
   前記気中ギャップの距離Ｍは１．０ｍｍ以上
   であることを特徴とするスパークプラグ。