JP2008171646A - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供すること。
【解決手段】取付金具４と絶縁碍子２と中心電極３と主接地電極５と副接地電極６とを備えた内燃機関用のスパークプラグ。主接地電極５は、立設部５１と対向部５２とからなり、副接地電極６は、立設部６１と内向部６２とからなる。副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における先端縁６２２は、主接地電極５の対向部５２における中心電極３との対向面５２１と同等もしくはそれよりも先端側に配されている。少なくとも１つの副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における基端縁６２３と、主接地電極５の対向部５２における中心電極３との対向面５２１とのプラグ軸方向距離をＡとし、火花放電ギャップ１１のプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ａ≧Ｇｍ／３を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関における着火手段として用いられる内燃機関用のスパークプラグに関する。

従来より、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグがある。

かかるスパークプラグにおいては、中心電極から放出された電子が接地電極に到達し絶縁破壊された経路に誘導放電電流が流れ、火花放電ギャップにおいて火花放電が形成される。これにより、燃焼室内の混合気に着火させて火炎を形成し、その火炎が成長することにより爆発が起こる。

また、内燃機関の燃焼室においては、燃焼効率の向上のために、スワール（吸気工程において発生させるプラグ軸方向に直交する方向の燃焼室内の空気の流れ）や、タンブラ（燃焼室内のプラグ軸方向を含む平面に沿った流れ）を形成することがある。
しかしながら、これらの気流が激しく火花放電ギャップに流れると、火花放電ギャップにおいて放電した火花が流されてしまい、失火の原因となるおそれがある。特に、火花放電の起点となる中心電極の先端面や、接地電極における中心電極との対向面において、強い気流が流れると、失火の原因となりやすい。

また、近年、着火性能の向上のため、中心電極の直径を例えば０．４ｍｍと小さくしたスパークプラグが開発されているが、かかる細径の中心電極を採用したとき、特に、上記の失火を招く可能性が高くなるという問題がある。

そこで、火花放電ギャップの側方に、気流を遮るような壁面体を配置する技術が開発されている（特許文献１）。しかしながら、火花放電ギャップの周囲に壁面体を配置すると、該壁面体が、火花放電ギャップにおいて形成された火炎が燃焼室内に広がることを阻止してしまうおそれがある。その結果、着火性能が低下してしまうという問題がある。

なお、中心電極に対向する接地電極の他に、中心電極の側面に対向するように配された第２の接地電極を設けたスパークプラグが開示されている（特許文献２、３、４等）。しかしながら、これらは、火花放電ギャップに気流が流れることを抑制するような構成にはなっておらず、上記の問題の解決を目的としておらず、また解決できるものではない。

特開２００３−３１７８９７号公報 特開２００３−２５７５８５号公報 特開平５−３２６１０７号公報 特開平８−３１５９５５号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、着火性に優れた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。

第１の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の内側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側に保持される中心電極と、該中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する主接地電極と、上記火花放電ギャップの側方に配置された副接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記主接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲して上記中心電極に対向する対向部とからなり、
上記副接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲してその内側端面が上記火花放電ギャップに対向する内向部とからなり、
上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁は、上記主接地電極の上記対向部における上記中心電極との対向面と同等もしくはそれよりも先端側に配されており、
少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁と、上記主接地電極の上記対向部における上記中心電極との対向面とのプラグ軸方向距離をＡとし、上記火花放電ギャップのプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ａ≧Ｇｍ／３を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグにおいては、上記副接地電極の上記内向部の内側端面が、火花放電ギャップにおける主接地電極付近の部分に対して、上記の条件の下で対向配置されている。これにより、燃焼室内においてスワール等の気流を発生させた場合にも、火花放電ギャップにおける主接地電極付近に速い気流が流れることを防ぐことができる。

即ち、上記副接地電極の内向部の内側端面が上記条件を満たす位置に配されることにより、火花放電ギャップにおける主接地電極の対向面付近の周囲において空気の乱流を生じさせ、主接地電極の対向面付近を吹き抜ける気流の形成を抑制することができる。つまり、火花放電の起点となる部分に速い気流が流れることを防ぐことができる。その結果、火花放電ギャップにおいて形成される火花が電極から離されることを防ぐことができ、失火を抑制することができる。
これにより、スパークプラグの着火性を向上させることができる。

以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

第２の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の内側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側に保持される中心電極と、該中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する主接地電極と、上記火花放電ギャップの側方に配置された副接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記主接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲して上記中心電極に対向する対向部とからなり、
上記副接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲してその内側端面が上記火花放電ギャップに対向する内向部とからなり、
上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁は、上記中心電極の先端面と同等もしくはそれよりも基端側に配されており、
少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁と、上記中心電極の先端面とのプラグ軸方向距離をＢとし、上記火花放電ギャップのプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ｂ≧Ｇｍ／３を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項２）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグにおいては、上記副接地電極の上記内向部の内側端面が、火花放電ギャップにおける中心電極付近の部分に対して、上記の条件の下で対向配置されている。これにより、燃焼室内においてスワール等の気流を発生させた場合にも、火花放電ギャップにおける中心電極付近に強い気流が流れることを防ぐことができる。

即ち、上記副接地電極の内向部の内側端面が上記条件を満たす位置に配されることにより、火花放電ギャップにおける中心電極の先端面付近の周囲において空気の乱流を生じさせ、中心電極の先端面付近を吹き抜ける気流の形成を抑制することができる。つまり、火花放電の起点となる部分に強い気流が流れることを防ぐことができる。その結果、火花放電ギャップにおいて形成される火花が流されることを防ぐことができ、失火を抑制することができる。
これにより、スパークプラグの着火性を向上させることができる。

以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

上記第１の発明（請求項１）又は第２の発明（請求項２）において、上記内燃機関用のスパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における着火手段として用いることができる。
また、本明細書において、上記スパークプラグにおける、内燃機関の燃焼室に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。
また、プラグ軸方向とは、スパークプラグの中心軸の方向を意味する。

上記第１の発明（請求項１）において、少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁は、上記中心電極の先端面と同等もしくはそれよりも基端側に配されており、上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁と、上記中心電極の先端面とのプラグ軸方向距離をＢとしたとき、Ｂ≧Ｇｍ／３を満たすことが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記第１の発明と第２の発明との双方の作用効果を奏することができる。その結果、両発明の相乗効果により、一層着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

また、少なくとも１つの上記副接地電極と上記中心電極との最短距離Ｇｓは、Ｇｓ≧Ｇｍ＋０．４ｍｍを満たすことが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記副接地電極と上記中心電極との間における火花放電を抑制し、上記主接地電極と上記中心電極との間の火花放電ギャップにおいて確実に火花放電が起こるようにすることができる。これにより、着火性を確保することができる。

また、上記主接地電極と少なくとも１つの上記副接地電極とをプラグ軸方向に投影したときにおける両者の間に形成される最小隙間の大きさをＣ、少なくとも１つの上記副接地電極と上記中心電極との最短距離をＧｓとしたとき、０．２ｍｍ≦Ｃ≦Ｇｓ＋０．２ｍｍを満たすことが好ましい（請求項５）。
この場合には、失火を充分に防ぎつつ、火花放電ギャップに形成された火炎をスパークプラグの先端方向における燃焼室へ広げやすくなる。即ち、燃焼室内のタンブラの効果を充分に発揮して、着火性を向上させることができる。
Ｃ＜０．２ｍｍの場合には、火花放電ギャップに形成された火炎を充分に広げることができず、失火の原因となるおそれがある。一方、Ｃ＞Ｇｓ＋０．２ｍｍの場合には、火花放電ギャップへ速い気流が多く流れ込むため、失火の原因となるおそれがある。

また、少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部は、上記主接地電極の上記対向部よりも、幅及び厚みが小さいことが好ましい（請求項６）。
この場合には、副接地電極の熱容量が小さいため、火花放電ギャップにおいて形成された火炎が副接地電極に触れることにより消炎することを抑制することができる。

また、上記中心電極は、他の部分よりも直径の小さい細径先端部を有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、火花放電ギャップにおける放電が起こりやすく、要求電圧を低下させることができると共に、中心電極の熱容量が小さくなるため、失火を抑制することができる。その結果、着火性を向上させることができる。
また、直径の小さい細径先端部を有する場合には、一般に、気流によって火花が流されることによる失火が生じやすくなるが、上述のごとく気流による失火を防ぐことのできる本発明を適用することにより、細径先端部を有するスパークプラグにおいても、気流による失火を充分に防ぐことができる。即ち、より本発明の効果を発揮することができる。
なお、上記細径先端部の直径は、例えば、０．２〜２ｍｍとすることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図１〜図６を用いて説明する。
本例の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１、図２に示すごとく、外周に取付け用ネジ部４１を設けた取付金具４と、該取付金具４の内側に保持される絶縁碍子２と、該絶縁碍子２の内側に保持される中心電極３と、該中心電極３の先端部との間に火花放電ギャップを形成する主接地電極５と、火花放電ギャップ１１の側方に配置された副接地電極６とを備えている。

主接地電極５は、取付金具４から先端側に立設された立設部５１と該立設部５１から内側に屈曲して中心電極３に対向する対向部５２とからなる。
副接地電極６は、取付金具４から先端側に立設された立設部６１と該立設部６１から内側に屈曲してその内側端面６２１が火花放電ギャップ１１に対向する内向部６２とからなる。

図１に示すごとく、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における先端縁６２２は、主接地電極５の対向部５２における中心電極３との対向面５２１と同等もしくはそれよりも先端側に配されている。
そして、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における基端縁６２３と、主接地電極５の対向部５２における中心電極３との対向面５２１とのプラグ軸方向距離をＡとし、火花放電ギャップ１１のプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ａ≧Ｇｍ／３を満たす。

また、副接地電極６と中心電極３との最短距離Ｇｓは、Ｇｓ≧Ｇｍ＋０．４ｍｍを満たす。
また、図１、図３に示すごとく、主接地電極５と副接地電極６とをプラグ軸方向に投影したときにおける両者の間に形成される最小隙間の大きさをＣとしたとき、０．２ｍｍ≦Ｃ≦Ｇｓ＋０．２ｍｍを満たす。
また、図３に示すごとく、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１は、プラグ軸方向へ投影したときの形状が、円弧状となるように形成されている。

また、副接地電極６の内向部６２は、主接地電極５の対向部５２よりも、幅及び厚みが小さい。即ち、図４に示すごとく、主接地電極５の対向部５２の幅をｗ１、厚みをｔ１とし、副接地電極６の内向部６２の幅をｗ２、厚みをｔ２としたとき、ｗ１＞ｗ２、ｔ１＞ｔ２である。

また、中心電極３は、他の部分よりも直径の小さい細径先端部３１を有する。即ち、絶縁碍子２の内側に保持されたＮｉ合金からなる中心電極３の母材３０の先端部に、プラチナ合金、イリジウム等の貴金属、又は貴金属を主成分とする合金からなる細径先端部３１が接合されている。そして、母材３０の直径Ｄ１よりも、細径先端部３１の直径Ｄ２が小さくなっている。例えば、Ｄ１＝２．６ｍｍ、Ｄ２＝０．４ｍｍとすることができる。

また、主接地電極５及び副接地電極６は、いずれも、Ｎｉ合金からなる。また、主接地電極５における、中心電極３との対向面５２１には、貴金属チップが接合されていてもよい。
また、本例においては、副接地電極６が２本配設されており、これらは、スパークプラグ１の軸に対して対称となる位置、形状に形成されている。
なお、副接地電極６が複数存在する場合には、少なくとも一つの副接地電極６が、上述した各条件を満たしていればよい。ただし、複数の副接地電極６が上記各条件を満たしていることが好ましい。
また、副接地電極６は、１個だけでもよく、３個以上設けてあってもよい。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１においては、図１に示すごとく、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が、火花放電ギャップ１１における主接地電極５付近の部分に対して、上述した「Ａ≧Ｇｍ／３」という条件の下で対向配置されている。これにより、燃焼室内においてスワール等の気流を発生させた場合にも、火花放電ギャップ１１における主接地電極５付近に速い気流が流れることを防ぐことができる。

即ち、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が上記条件を満たす位置に配されることにより、火花放電ギャップ１１における主接地電極５の対向面５２１付近の周囲において空気の乱流を生じさせ、主接地電極５の対向面５２１付近を高速に吹き抜ける気流の形成を抑制することができる。つまり、火花放電の起点となる部分に速い気流が流れることを防ぐことができる。その結果、火花放電ギャップ１１において形成される火花が電極から離されることを防ぐことができ、失火を抑制することができる。
これにより、スパークプラグ１の着火性を向上させることができる。

また、副接地電極６と中心電極３との最短距離Ｇｓは、Ｇｓ≧Ｇｍ＋０．４ｍｍを満たす。それ故、副接地電極６と中心電極３との間における火花放電を抑制し、主接地電極５と中心電極３との間の火花放電ギャップ１１において確実に火花放電が起こるようにすることができる。これにより、着火性を確保することができる。

また、主接地電極５と副接地電極６との間に形成される上記最小隙間の大きさＣが、０．２ｍｍ≦Ｃ≦Ｇｓ＋０．２ｍｍを満たす。これにより、失火を充分に防ぎつつ、火花放電ギャップ１１に形成された火炎をスパークプラグ１の先端方向における燃焼室へ広げやすくなる。即ち、燃焼室内のタンブラの効果を充分に発揮して、着火性を向上させることができる。

また、副接地電極６の内向部６２は、主接地電極５の対向部５２よりも、幅及び厚みが小さい。この場合には、副接地電極６の熱容量が小さいため、火花放電ギャップ１１において形成された火炎が副接地電極６に触れることにより消炎することを抑制することができる。

また、中心電極３は上記細径先端部３１を有する。これにより、火花放電ギャップ１１における放電が起こりやすく、要求電圧を低下させることができると共に、中心電極３の熱容量が小さくなるため、失火を抑制することができる。その結果、着火性を向上させることができる。
また、直径の小さい細径先端部３１を有する場合には、一般に、気流によって火花が流されることによる失火が生じやすくなるが、上述のごとく気流による失火を防ぐことのできる本発明を適用することにより、細径先端部３１を有するスパークプラグ１においても、気流による失火を充分に防ぐことができる。即ち、より本発明の効果を発揮することができる。

以上のごとく、本例によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が、火花放電ギャップ１１における中心電極３付近の部分に対して対向配置された内燃機関用のスパークプラグ１の例である。
本例のスパークプラグ１は、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における基端縁６２３が、中心電極３の先端面３２と同等もしくはそれよりも基端側に配されている。
そして、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における先端縁６２２と、中心電極３の先端面３２とのプラグ軸方向距離をＢとし、火花放電ギャップ１１のプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ｂ≧Ｇｍ／３を満たす。
その他は、実施例１と同様である。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１においては、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が、火花放電ギャップ１１における中心電極３付近の部分に対して、上記の条件の下で対向配置されている。これにより、燃焼室内においてスワール等の気流を発生させた場合にも、火花放電ギャップ１１における中心電極３付近に速い気流が流れることを防ぐことができる。

即ち、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が上記条件を満たす位置に配されることにより、火花放電ギャップ１１における中心電極３の先端面３２付近の周囲において空気の乱流を生じさせ、中心電極３の先端面３２付近を高速に吹き抜ける気流の形成を抑制することができる。つまり、火花放電の起点となる部分に速い気流が流れることを防ぐことができる。その結果、火花放電ギャップ１１において形成される火花が電極から離されることを防ぐことができ、失火を抑制することができる。
これにより、スパークプラグ１の着火性を向上させることができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図６に示すごとく、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における先端縁６２２が主接地電極５の対向面５２１と同等もしくはそれよりも先端側に配され、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１における基端縁６２３が、中心電極３の先端面３２と同等もしくはそれよりも基端側に配されている内燃機関用のスパークプラグ１の例である。
本例の場合、内側端面６２１のプラグ軸方向長さ、即ち副接地電極６の内向部６２の厚みｔ２が、火花放電ギャップ１１の軸方向長さＧｍ以上である。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、上記実施例１に示した作用効果と実施例２に示した作用効果とを奏することができる。その結果、両発明の相乗効果により、一層着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

（実施例４）
本例は、図７に示すごとく、スパークプラグ１の軸方向先端側から見たときの副接地電極６の配設状態及び形状を種々変更した例である。
即ち、図７（ａ）に示すスパークプラグ１は、実施例１に示した２つの副接地電極６のうち１つの副接地電極６を、主接地電極５に対して斜めとなる位置に配置したものである。
図７（ｂ）に示すスパークプラグ１は、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１を、平坦面とした例である。なお、副接地電極６の配置については、上記図７（ａ）に示すものと同じである。

図７（ｃ）に示すスパークプラグ１は、副接地電極６を３本設け、内向部６２が主接地電極５の対向部５２と平行なものを１本、直交するものを２本設けた。なお、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１は、上記図７（ｂ）に示すものと同様に、平坦面としている。
図７（ｄ）に示すスパークプラグ１は、副接地電極６を１本とした例である。

その他の構成は、実施例１と同様である。
また、本例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
このように、本発明にかかるスパークプラグ１は、特に副接地電極６の配設本数や、配設形態等について限定されるものではなく、種々の配設状態や形状を採用することができる。また、本例に示した以外にも、副接地電極６の配設状態等を適宜変更することは可能である。

（実施例５）
本例は、図８〜図１２に示すごとく、副接地電極６の配設状態の異なるスパークプラグを作製し、それぞれの着火性を比較、評価した例である。
作製したスパークプラグとしては、火花放電ギャップ１１の大きさＧｍが０．４ｍｍのものと１ｍｍのものとについて、図９に示すごとく、それぞれ副接地電極６の配設状態の異なる６種類ずつの試料を作製した。

即ち、図９（ａ）に示す試料１１、試料２１は、副接地電極６のないスパークプラグ１である。
図９（ｂ）に示す試料１２、試料２２は、副接地電極６の内向部６２の先端縁６２２が、中心電極３の先端面３２と同等のプラグ軸方向位置に配されたスパークプラグ１である。即ち、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１が火花放電ギャップ１１に対向する位置にない。

図９（ｃ）に示す試料１３、試料２３は、副接地電極６の内向部６２の先端縁６２２が、中心電極３の先端面３２よりも先端側かつ主接地電極５の対向面５２１よりも基端側に配されたスパークプラグ１である。このスパークプラグ１は、上記実施例２において示したものである。

図９（ｄ）に示す試料１４、試料２４は、副接地電極６の内向部６２の先端縁６２２が、主接地電極５の対向面５２１よりも先端側に配され、副接地電極６の内向部６２の基端縁６２３が中心電極３の先端面３２よりも基端側に配されたスパークプラグ１である。このスパークプラグ１は、上記実施例３において示したものである。

図９（ｅ）に示す試料１５、試料２５は、副接地電極６の内向部６２の先端縁６２２が、主接地電極５の対向面５２１よりも先端側に配され、副接地電極６の内向部６２の基端縁６２３が中心電極３の先端面３２よりも先端側に配されたスパークプラグ１である。このスパークプラグ１は、上記実施例１において示したものである。

図９（ｆ）に示す試料１６、試料２６は、副接地電極６の内向部６２の先端縁６２２が、主接地電極５の対向面５２１とは反対側の先向面５２２よりも先端側に配され、副接地電極６の内向部６２の基端縁６２３が主接地電極５の対向面５２１よりも先端側に配されたスパークプラグ１である。

各試料における各部の寸法は、表１、表２に示す。
図８に示すごとく、取付金具４の先端面４２を規準にして、中心電極３の先端面３２までのプラグ軸方向距離がＥであり、副接地電極６の内向部６２の内側端面６２１の先端縁６２２までの距離がＦ、基端縁６２３までの距離がＭであり、主接地電極５の対向面５２１までの距離がＬ、先向面５２２までの距離がＨである。
また、その他の寸法については、図１、図４、図５に示した符号に準ずる。また、表１、表２において、負の値は、図１、図５に示した寸法の基準位置が逆転した状態における寸法を示している。

上記の各スパークプラグを試験用の内燃機関に取り付け、未燃ガス濃度の時間変化を測定した。
試験用の内燃機関は、９０ｃｃ、１気筒のテストエンジンであり、９０００回転／分にて運転し、点火時期を１０°とした。また、未燃ガスの検出は、排ガス分析装置「ＨＯＲＩＢＡ ＭＥＸＡ−９１００」を用いて行った。

測定結果を、図１０に示す。
上記６種類のスパークプラグのうち、試料１１、２１、１２、２２についての測定結果は、互いに同じ傾向を示したため、図１０において、共通の曲線Ｓ１にて示す。また、試料１３、２３、１４、２４、１５、２５についての測定結果も、互いに同じ傾向を示したため、共通の曲線Ｓ２にて示す。そして、試料１６、２６についての測定結果は、曲線Ｓ３にて示す。

図１０から分かるように、曲線Ｓ１については、未燃ガス濃度の急激な変化が頻繁に見られ、曲線Ｓ３については、頻度は少ないものの、未燃ガス濃度の急激な変化が見られる。これは、失火が原因となって生じる現象である。即ち、試料１１、２１、１２、２２、１６、２６については、失火が生じたということとなる。
これに対して、曲線Ｓ２は、未燃ガス濃度が低い状態で安定している。即ち、本発明の範囲に属する試料１３、２３、１４、２４、１５、２５については、失火が生じ難いことが分かる。

また、各スパークプラグを用いた内燃機関の出力トルクを測定し、比較した。その結果を、図１１、図１２に示す。図１１は、火花放電ギャップ１１の大きさＧｍが０．４ｍｍの試料１１〜１６による結果であり、図１２は、火花放電ギャップ１１の大きさＧｍが１ｍｍの試料２１〜２６による結果である。
図１１、図１２から分かるように、試料１３、試料１４、試料１５、試料２３、試料２４、試料２５は、他の試料に比べて高い出力トルクを得ることができる。
これは、本発明のスパークプラグが、着火性に優れていることを示している。

実施例１における、内燃機関用のスパークプラグの先端部付近の説明図。 実施例１における、内燃機関用のスパークプラグの説明図。 実施例１における、プラグ軸方向先端側から見た主接地電極と副接地電極との位置関係を示す説明図。 実施例１における、（ａ）主接地電極の対向部の断面寸法及び中心電極の寸法の説明図、（ｂ）副接地電極の内向部の断面寸法の説明図。 実施例２における、内燃機関用のスパークプラグの先端部付近の説明図。 実施例３における、内燃機関用のスパークプラグの先端部付近の説明図。 実施例４における、副接地電極の配設状態のバリエーションの説明図。 実施例５における、スパークプラグの先端部付近における各部の寸法の説明図。 実施例５における、試験に用いた各種のスパークプラグの先端部付近の説明図。 実施例５における、未燃ガス濃度の検出結果を示す線図。 実施例５における、Ｇｍ＝０．４ｍｍの各種スパークプラグの出力トルクを示す線図。 実施例５における、Ｇｍ＝１ｍｍの各種スパークプラグの出力トルクを示す線図。

符号の説明

１ スパークプラグ
２ 絶縁碍子
３ 中心電極
４ 取付金具
５ 主接地電極
５１ 立設部
５２ 対向部
５２１ 対向面
６ 副接地電極
６１ 立設部
６２ 内向部
６２１ 内側端面
６２２ 先端縁
６２３ 基端縁

Claims (7)

1. 外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の内側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側に保持される中心電極と、該中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する主接地電極と、上記火花放電ギャップの側方に配置された副接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
   上記主接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲して上記中心電極に対向する対向部とからなり、
   上記副接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲してその内側端面が上記火花放電ギャップに対向する内向部とからなり、
   上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁は、上記主接地電極の上記対向部における上記中心電極との対向面と同等もしくはそれよりも先端側に配されており、
   少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁と、上記主接地電極の上記対向部における上記中心電極との対向面とのプラグ軸方向距離をＡとし、上記火花放電ギャップのプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ａ≧Ｇｍ／３を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
2. 外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の内側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側に保持される中心電極と、該中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する主接地電極と、上記火花放電ギャップの側方に配置された副接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
   上記主接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲して上記中心電極に対向する対向部とからなり、
   上記副接地電極は、上記取付金具から先端側に立設された立設部と該立設部から内側に屈曲してその内側端面が上記火花放電ギャップに対向する内向部とからなり、
   上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁は、上記中心電極の先端面と同等もしくはそれよりも基端側に配されており、
   少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁と、上記中心電極の先端面とのプラグ軸方向距離をＢとし、上記火花放電ギャップのプラグ軸方向長さをＧｍとしたとき、Ｂ≧Ｇｍ／３を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
3. 請求項１において、少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部の内側端面における基端縁は、上記中心電極の先端面と同等もしくはそれよりも基端側に配されており、上記副接地電極の上記内向部の内側端面における先端縁と、上記中心電極の先端面とのプラグ軸方向距離をＢとしたとき、Ｂ≧Ｇｍ／３を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、少なくとも１つの上記副接地電極と上記中心電極との最短距離Ｇｓは、Ｇｓ≧Ｇｍ＋０．４ｍｍを満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記主接地電極と少なくとも１つの上記副接地電極とをプラグ軸方向に投影したときにおける両者の間に形成される最小隙間の大きさをＣ、少なくとも１つの上記副接地電極と上記中心電極との最短距離をＧｓとしたとき、０．２ｍｍ≦Ｃ≦Ｇｓ＋０．２ｍｍを満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、少なくとも１つの上記副接地電極の上記内向部は、上記主接地電極の上記対向部よりも、幅及び厚みが小さいことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項において、上記中心電極は、他の部分よりも直径の小さい細径先端部を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。

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