JP2009199724A

JP2009199724A - Spark plug

Info

Publication number: JP2009199724A
Application number: JP2008036806A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kasahara; 大輔笠原
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-19
Also published as: JP5057073B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spark plug in which the occurrence of multiple discharge is prevented between a ground electrode and a central electrode to limit consumption of a noble metal chip and thereby high ignition performance is secured over a long period to yield a longer lifetime thereof. <P>SOLUTION: A spark plug 100 includes a central electrode 13 and a ground electrode 14 placed opposite to the central electrode 13. An end portion (tip portion) 14b of the ground electrode 14 is provided with a columnar main chip 22 and a sub chip 23 in such a manner that a predetermined discharge gap g is formed between a tip portion 13a of the central electrode 13 and the ground electrode 14. Then, the sub chip 23 is disposed away from the main chip 22 in a surrounding position of the main chip 22 across its circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スパークプラグに関し、より詳細には、中心電極に対向配置された接地電極に、火花放電部材として貴金属チップが設けられた、内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug, and more particularly to a spark plug used in an internal combustion engine in which a noble metal tip is provided as a spark discharge member on a ground electrode disposed opposite to a center electrode.

内燃機関に使用されるスパークプラグの従来例としては、高着火性を確保するため、接地電極に細径の電極として貴金属チップをレーザ溶接したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されたスパークプラグ及びその製造方法では、レーザ溶接される貴金属チップの溶接部面積や溶接角度を具体的に規定することにより、細い柱状の貴金属チップを溶接する際の接合信頼性の向上を図っている。 As a conventional example of a spark plug used in an internal combustion engine, in order to ensure high ignitability, a ground electrode is laser-welded with a noble metal tip as a thin electrode (see, for example, Patent Document 1). ). In the spark plug disclosed in Patent Document 1 and the manufacturing method thereof, the joint reliability when welding a thin columnar noble metal tip is specifically defined by specifically defining the weld area and the welding angle of the laser-welded noble metal tip. The improvement of the nature is aimed at.

特開２００２−２３７３６５号公報JP 2002-237365 A

ここで、スパークプラグとは、自動車等のエンジン（内燃機関）に取り付けられて、燃焼室内に露出する接地電極と中心電極との間に高電圧を印加して火花放電させることにより、着火源として機能するものである。そして、この燃焼室内では、混合気の燃焼に伴って混合気の乱気流が高速で発生しており、また、近年のエンジンの高出力化、低燃費化に伴って、このエンジン内部での乱気流は益々高速化する傾向にある。このため、図９に示すように、接地電極に接合された貴金属チップ２と中心電極３との間に発生した火花４が、混合気の高速気流５により横方向に吹き流されてしまい、吹き流され量が限界に達すると接地電極側の貴金属チップ２と中心電極３間の火花４を維持することが困難になって火花４が切れる現象が生じることになる。そして、このスパークプラグに電気的に接続されるコイルに電気的エネルギが残存している場合には、接地電極側の貴金属チップ２と中心電極３間で再び火花放電が行われることになる。 Here, the spark plug is an ignition source that is attached to an engine (internal combustion engine) such as an automobile and applies a high voltage between the ground electrode and the center electrode exposed in the combustion chamber to cause a spark discharge. It functions as. In this combustion chamber, turbulence of the mixture is generated at a high speed as the mixture is combusted, and turbulence inside the engine is increased with the recent increase in output and fuel consumption of the engine. There is a tendency to increase the speed. For this reason, as shown in FIG. 9, the spark 4 generated between the noble metal tip 2 joined to the ground electrode and the center electrode 3 is blown laterally by the high-speed air flow 5 of the air-fuel mixture. When the flow amount reaches the limit, it becomes difficult to maintain the spark 4 between the noble metal tip 2 and the center electrode 3 on the ground electrode side, and a phenomenon that the spark 4 is cut occurs. When electrical energy remains in the coil electrically connected to the spark plug, spark discharge is again performed between the noble metal tip 2 and the center electrode 3 on the ground electrode side.

このような火花４の切断と再火花放電の現象が、混合気の高速気流５が原因で必要以上に繰り返し行われることにより多重放電が発生すると、特に高温になり易い接地電極側の貴金属チップ２が短期間で激しく消耗することになる。この接地電極側の貴金属チップ２の消耗は、接地電極側の貴金属チップ２と中心電極３間のギャップｇの増大につながり、このため放電電圧が上昇してしまって、火花放電し難くなって着火性が低下してしまうおそれがある。そして、接地電極側の貴金属チップ２の消耗が更に進んで、やがて放電電圧が限界電圧に達すると、火花放電しなくなってしまう場合がある。 When multiple discharges occur due to such a phenomenon of cutting of the spark 4 and re-sparking discharge being repeated more than necessary due to the high-speed airflow 5 of the air-fuel mixture, the noble metal tip 2 on the ground electrode side that is particularly likely to become hot. Will be exhausted violently in a short period of time. The consumption of the noble metal tip 2 on the ground electrode side leads to an increase in the gap g between the noble metal tip 2 on the ground electrode side and the center electrode 3, and therefore the discharge voltage rises and spark discharge becomes difficult to ignite. May deteriorate. Then, when the noble metal tip 2 on the ground electrode side is further consumed and eventually the discharge voltage reaches the limit voltage, the spark discharge may stop.

特許文献１に記載のように細径の貴金属チップを有するスパークプラグは、火花放電が起こり易く、また火花放電により生成された火炎核が、中心電極又は接地電極により冷却される作用（消炎作用）が軽減されるので、高い着火性を有する。しかし、その一方、貴金属チップが細いために、混合気の高速乱気流に起因する火花の切断が生じ易く、多重放電が発生しやすい問題点があり、改善の余地があった。 The spark plug having a small-sized noble metal tip as described in Patent Document 1 is likely to cause a spark discharge, and an action in which a flame core generated by the spark discharge is cooled by a center electrode or a ground electrode (extinguishing action). Since it is reduced, it has high ignitability. However, on the other hand, since the noble metal tip is thin, there is a problem that sparks due to the high-speed turbulence of the air-fuel mixture are likely to occur, and multiple discharges are likely to occur, and there is room for improvement.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接地電極と中心電極間の不必要な多重放電の発生を防止して貴金属チップの消耗を抑制し、これにより長期間にわたって高い着火性を確保することのできる長寿命のスパークプラグを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of unnecessary multiple discharges between the ground electrode and the center electrode and to suppress the consumption of the noble metal tip, thereby An object is to provide a long-life spark plug capable of ensuring high ignitability over a long period of time.

本発明の前述した目的は、下記構成により達成される。
（１）筒状の主体金具と、
当該主体金具に嵌め込まれ、当該主体金具の先端部から自身の先端部が露出された筒状の絶縁体と、
当該絶縁体の前記先端部から自身の先端部が露出されるように当該絶縁体内に配置された中心電極と、
前記主体金具に一端部が結合され、且つ他端部が前記中心電極の前記先端部に対向配置された接地電極と、
所定の火花放電ギャップが前記中心電極の前記先端部と前記接地電極との間に形成されるように前記接地電極の前記他端部に固着された複数の貴金属チップと、
を備え、
当該複数の貴金属チップは、柱状の主チップと、当該主チップの周方向にわたって取り囲む位置に当該主チップに離間して配設された少なくとも１つの副チップと、を含む
ことを特徴とするスパークプラグ。
（２）前記副チップは円環状に形成されており、前記主チップの周方向にわたって取り囲むように配設されている
ことを特徴とする上記（１）のスパークプラグ。
（３）前記副チップの中心軸が前記主チップの中心軸と略一致しており、これにより前記主チップと前記副チップとが略同心円状に配設されている
ことを特徴とする上記（２）のスパークプラグ。
（４）前記副チップの、前記接地電極から前記中心電極に向かう方向の長さ寸法は、前記主チップの、前記接地電極から前記中心電極に向かう方向の長さ寸法の４０％〜６０％である
ことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つのスパークプラグ。
（５）前記副チップの外径は、前記中心電極の延長方向、及び前記接地電極の前記他端部の延出方向それぞれに対し直交する方向の、前記接地電極の幅の８０％以上である
ことを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれか１つのスパークプラグ。 The above-described object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) a cylindrical metal shell;
A cylindrical insulator that is fitted into the metal shell and the tip of the metal shell is exposed from the tip of the metal shell;
A center electrode disposed in the insulator such that its tip is exposed from the tip of the insulator;
A ground electrode having one end coupled to the metal shell and the other end disposed opposite to the tip of the center electrode;
A plurality of noble metal tips fixed to the other end of the ground electrode such that a predetermined spark discharge gap is formed between the tip of the center electrode and the ground electrode;
With
The plurality of noble metal tips includes a columnar main tip and at least one sub-tip disposed at a position surrounding the main tip in the circumferential direction so as to be spaced apart from the main tip. .
(2) The spark plug according to (1), wherein the sub-chip is formed in an annular shape and is arranged so as to surround the circumferential direction of the main chip.
(3) The center axis of the sub-chip is substantially coincident with the center axis of the main chip, whereby the main chip and the sub-chip are arranged substantially concentrically. 2) Spark plug.
(4) The length dimension of the sub chip in the direction from the ground electrode to the center electrode is 40% to 60% of the length dimension of the main chip in the direction from the ground electrode to the center electrode. The spark plug according to any one of (1) to (3) above, wherein
(5) The outer diameter of the sub-chip is 80% or more of the width of the ground electrode in the direction orthogonal to the extending direction of the center electrode and the extending direction of the other end of the ground electrode. The spark plug according to any one of the above (2) to (4), wherein:

上記（１）の構成によれば、接地電極には、主チップと、この主チップの周方向にわたって取り囲む位置に配設された少なくとも1つの副チップが設けられるので、中心電極と
接地電極の主チップ間で発生する火花が、混合気の高速乱気流により大きく流されても、この火花が主チップから副チップに移動することにより火花の切断が防止され、火花の連続性を維持することができる。これにより、中心電極と接地電極間での多重放電の発生を防止して、接地電極に設けられた貴金属チップ（特に、主チップ）の消耗を大幅に抑制することができ、高い着火性を長期間にわたって維持することができる。なお、副チップの数量は、１つでも、複数個でもよく、副チップが独立した所謂島状に形成される場合には、主チップの周囲にわたって複数個の副チップを設けることにより、より安定した火花の連続性を確保することができる。
上記（２）の構成によれば、副チップが、柱状の主チップの周方向にわたって取り囲むように円環状に形成されているので、中心電極と接地電極の主チップ間で発生する火花が、混合気の高速乱気流によりどの方向に流されても、必ずその方向に副チップが配置されていることになる。これにより、円環状の副チップが、主チップから移動する火花を確実に受け取って火花の連続性を確保することができる。したがって、多重放電の発生を防止して、接地電極に設けられた貴金属チップ（特に、主チップ）の消耗を大幅に抑制することができ、スパークプラグの寿命を長くすることができる。また、このとき、副チップは１つに限らず、ある一つの円環状の副チップがその他の円環状の副チップを包含するように、即ち円環状の副チップが複数設けられて、これらが多重（多層）に配置されてもよく、この場合には、主チップから移動する火花をより確実に受け取ることができる。
上記（３）の構成によれば、副チップと主チップの中心軸が略一致して略同心円状に配
設されているので、主チップと副チップとの離間距離がどの方向でも一定となり、中心電極と接地電極の主チップ間で発生する火花が、混合気の高速乱気流によりどの方向に流されても、副チップは同じ条件で火花を主チップから受け取ることができる。これにより、乱気流の方向、即ち、火花の流される方向に関係なく、安定して火花の連続性を確保することができ、多重放電の発生を防止して、接地電極に設けられた貴金属チップ（特に、主チップ）の消耗を大幅に抑制することができ、スパークプラグの寿命を長くすることができる。このように、主チップに対して同心円状に配置される副チップは、混合気の高速乱気流の流れる方向が不定、或いは不明の場合、極めて有効に作用する。なお、着火時における乱気流の流れる方向が一定方向であることが分かっている場合は、必ずしも、副チップを円環状に形成する必要はなく、乱気流の流れる方向に独立した島状の副チップを配置することもできる。この島状の副チップは、１つでも、複数個でもよい。
上記（４）の構成によれば、副チップの、前記接地電極から前記中心電極に向かう方向の長さ寸法が、主チップの、前記接地電極から前記中心電極に向かう方向の長さ寸法の４０％〜６０％であるので、副チップにより多重放電の発生を防止して主チップの消耗を抑制すると共に、中心電極と接地電極間での火花発生を、主として、ギャップの小さな中心電極と主チップ間で安定して発生させることができる。そして、この火花が高速気流により流された場合、移動する火花を副チップで受けて火花の連続性を維持する。これにより、主チップの消耗を抑制して、高い着火性を維持しつつ、スパークプラグの寿命を長くすることができる。
上記（５）の構成によれば、副チップの外径が、接地電極の幅の８０％以上であるので、主チップの消耗をより抑制して、高い着火性を維持しつつ、スパークプラグの寿命を長くすることができる。 According to the configuration of (1) above, the ground electrode is provided with the main chip and at least one sub-chip disposed at a position surrounding the main chip in the circumferential direction. Even if the spark generated between the chips is greatly flowed by the high-speed turbulence of the air-fuel mixture, the spark is moved from the main chip to the sub chip, so that the spark is prevented from being cut and the continuity of the spark can be maintained. . As a result, the occurrence of multiple discharges between the center electrode and the ground electrode can be prevented, and consumption of the noble metal tip (particularly the main tip) provided on the ground electrode can be greatly suppressed, resulting in long ignitability. Can be maintained over a period of time. The number of sub-chips may be one or more, and when the sub-chips are formed in an independent so-called island shape, providing a plurality of sub-chips around the main chip makes the sub-chips more stable. The continuity of the sparks can be ensured.
According to the configuration of (2) above, since the sub chip is formed in an annular shape so as to surround the circumferential direction of the columnar main chip, the spark generated between the main chip of the center electrode and the ground electrode is mixed. Regardless of the direction of the high-speed turbulent air flow, the sub chip is always arranged in that direction. As a result, the annular sub-chip can reliably receive the spark moving from the main chip and ensure the continuity of the spark. Therefore, the occurrence of multiple discharge can be prevented, consumption of the noble metal tip (particularly the main tip) provided on the ground electrode can be significantly suppressed, and the life of the spark plug can be extended. At this time, the number of sub-chips is not limited to one, and one annular sub-chip includes other annular sub-chips, that is, a plurality of annular sub-chips are provided. Multiple (multilayer) may be arranged, and in this case, a spark moving from the main chip can be received more reliably.
According to the configuration of the above (3), since the center axes of the sub chip and the main chip are substantially coincident and are arranged in a substantially concentric shape, the separation distance between the main chip and the sub chip is constant in any direction, Regardless of the direction in which the spark generated between the main tip of the center electrode and the ground electrode is caused to flow by the high-speed turbulence of the air-fuel mixture, the sub tip can receive the spark from the main tip under the same conditions. Thereby, regardless of the direction of the turbulence, that is, the direction in which the spark flows, the continuity of the spark can be secured stably, the occurrence of multiple discharges can be prevented, and the noble metal tip ( In particular, the consumption of the main chip) can be significantly suppressed, and the life of the spark plug can be extended. As described above, the sub-chip arranged concentrically with respect to the main chip works extremely effectively when the flow direction of the high-speed turbulence of the air-fuel mixture is indefinite or unknown. If it is known that the direction of turbulent air flow during ignition is a constant direction, it is not always necessary to form the sub chip in an annular shape, and an independent island-shaped sub chip is arranged in the direction of turbulent air flow. You can also One or more island-shaped subchips may be provided.
According to the configuration of (4) above, the length dimension of the sub chip in the direction from the ground electrode to the center electrode is 40, which is the length dimension of the main chip in the direction from the ground electrode to the center electrode. Since the secondary chip prevents the occurrence of multiple discharges by the sub-chip, the consumption of the main chip is suppressed, and the spark generation between the center electrode and the ground electrode is mainly performed with the center electrode and the main chip having a small gap. Can be generated stably between. When this spark is swept away by a high-speed airflow, the moving spark is received by the sub chip to maintain the continuity of the spark. Thereby, it is possible to extend the life of the spark plug while suppressing the consumption of the main chip and maintaining high ignitability.
According to the configuration of (5) above, since the outer diameter of the sub-chip is 80% or more of the width of the ground electrode, the consumption of the main chip is further suppressed, while maintaining high ignitability, The lifetime can be extended.

本発明によれば、接地電極と中心電極間の不必要な多重放電の発生を防止して、接地電極に設けられた貴金属チップの消耗を抑制し、これにより長期間にわたって高い着火性を確保することのできる長寿命のスパークプラグを提供することができる。 According to the present invention, generation of unnecessary multiple discharge between the ground electrode and the center electrode is prevented, and consumption of the noble metal tip provided on the ground electrode is suppressed, thereby ensuring high ignitability over a long period of time. It is possible to provide a long-life spark plug that can be used.

以下、本発明に係るスパークプラグの好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るスパークプラグの断面図であり、図２は図１におけるスパークプラグの電極部の拡大図であり、図３は図２における接地電極のＡ矢視図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the spark plug according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view of a spark plug according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of an electrode portion of the spark plug in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the ground electrode in FIG.

図１に示すように、本発明に係るスパークプラグ１００は、筒状の主体金具１１と、この主体金具１１に嵌め込まれ、この主体金具１１の先端部１１ａから自身の先端部１２ａが露出された筒状の絶縁体１２と、この絶縁体１２の先端部１２ａから自身の先端部１３ａが露出されるようにこの絶縁体１２内に配置された中心電極１３と、主体金具１１の先端部１１ａに一端部が結合され、且つ他端部が中心電極１３の先端部１３ａに対向配置された接地電極１４等を主に備えて構成されている。
なお、以下の説明において、中心電極１３の軸線方向において接地電極１４が配置される側を「前方側」、これと反対側を「後方側」として説明し、また接地電極１４から中心電極１３に向かう方向の長さ寸法を「高さ」として説明する。 As shown in FIG. 1, a spark plug 100 according to the present invention is fitted into a cylindrical metal shell 11 and the metal shell 11, and its tip 12 a is exposed from the tip 11 a of the metal shell 11. A cylindrical insulator 12, a center electrode 13 disposed in the insulator 12 such that the tip 12 a of the insulator 12 is exposed from the tip 12 a of the insulator 12, and a tip 11 a of the metal shell 11 One end portion is coupled, and the other end portion is mainly provided with a ground electrode 14 or the like disposed opposite to the tip portion 13a of the center electrode 13.
In the following description, the side where the ground electrode 14 is arranged in the axial direction of the center electrode 13 will be described as “front side”, and the opposite side will be described as “rear side”. The length dimension in the direction of heading will be described as “height”.

主体金具１１は炭素鋼等で形成されており、主体金具１１の外周面には、例えば内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられるための取付け用のねじ部１５が周方向にわたって形成されている。そして、アルミナ等のセラミックス焼成体からなる絶縁体１２には、軸方向に形成された貫通孔１６の後方側（図中上方）の端部に端子金具１７がその先端部１７ａが露出された状態で挿入・固定されており、前方側（図中下方）の端部に中心電極１３がその先端部１３ａが露出された状態で挿入・固定されている。 The metal shell 11 is made of carbon steel or the like, and on the outer peripheral surface of the metal shell 11, for example, a mounting screw portion 15 for mounting on a cylinder head of an internal combustion engine is formed in the circumferential direction. In the insulator 12 made of a ceramic sintered body such as alumina, the terminal fitting 17 is exposed at the end on the rear side (upper side in the drawing) of the through hole 16 formed in the axial direction. The center electrode 13 is inserted and fixed at the front end (downward in the figure) with the tip 13a exposed.

また、貫通孔１６内において端子金具１７と中心電極１３との中間部には、抵抗体１８が配置されており、そしてこの抵抗体１８の軸方向両端部には、導電性ガラスシール層１９，２０が配置されている。即ち、この抵抗体１８及び導電性ガラスシール層１９，２０を介して中心電極１３と端子金具１７とは電気的に接続されていることになる。これら導電性ガラスシール層１９，２０及び抵抗体１８は、導電性結合層を形成するものである。
なお、抵抗体１８を省略して、端子金具１７と中心電極１３とを単一の導電性ガラスシール層で接合するようにしてもよい。 In addition, a resistor 18 is disposed in an intermediate portion between the terminal fitting 17 and the center electrode 13 in the through-hole 16, and conductive glass seal layers 19, 20 is arranged. That is, the center electrode 13 and the terminal fitting 17 are electrically connected through the resistor 18 and the conductive glass seal layers 19 and 20. The conductive glass seal layers 19 and 20 and the resistor 18 form a conductive coupling layer.
Note that the resistor 18 may be omitted, and the terminal fitting 17 and the center electrode 13 may be joined with a single conductive glass seal layer.

図２にも示すように、中心電極１３は、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ：商標名）等の耐熱性及び耐食性に優れたＮｉ合金により円柱状に形成されており、この中心電極１３の先端部１３ａには、例えば、イリジウムを主成分として５質量％の白金を含有する合金（Ｉｒ−５Ｐｔ）からなる円柱状の貴金属チップ２１がレーザ溶接等により固着されている。 As shown in FIG. 2, the center electrode 13 is formed in a columnar shape by a Ni alloy having excellent heat resistance and corrosion resistance such as Inconel (trade name). For example, a cylindrical noble metal tip 21 made of an alloy (Ir-5Pt) containing iridium as a main component and containing 5% by mass of platinum is fixed by laser welding or the like.

接地電極１４は、耐熱性及び耐食性に優れたＮｉ合金により角柱状に形成されており、基部１４ａが主体金具１１の前方側端部に溶接により固定され、先端部（他端部）１４ｂが中心電極１３に対向するようにその中間部に曲部１４ｃを有して略Ｌ字型に屈曲している。この接地電極１４の、中心電極１３の貴金属チップ２１と対向する位置に、例えば、白金を主成分として２０質量％のロジウムを含有する合金（Ｐｔ−２０Ｒｈ）からなる円柱状の主チップ２２が、レーザ溶接等により固着されている。 The ground electrode 14 is formed in a prismatic shape by a Ni alloy having excellent heat resistance and corrosion resistance, the base portion 14a is fixed to the front end portion of the metal shell 11 by welding, and the tip end portion (the other end portion) 14b is the center. A curved portion 14c is provided in the middle so as to face the electrode 13, and the electrode 13 is bent in an approximately L shape. At a position of the ground electrode 14 facing the noble metal tip 21 of the center electrode 13, for example, a columnar main tip 22 made of an alloy containing platinum as a main component and containing 20% by mass of rhodium (Pt-20Rh), It is fixed by laser welding or the like.

これにより、中心電極１３の貴金属チップ２１と、接地電極１４の主チップ２２との間には、火花放電ギャップｇが形成されることになる。火花放電ギャップｇの距離は、例えば、略０．９ｍｍ程度として設定される。そして、この状態で接地電極１４（主チップ２２）と中心電極１３（貴金属チップ２１）との間に高電圧が印加されることにより、火花放電ギャップｇに火花放電させて、本発明に係るスパークプラグ１００がエンジンの着火源として機能することになる。 As a result, a spark discharge gap g is formed between the noble metal tip 21 of the center electrode 13 and the main tip 22 of the ground electrode 14. The distance of the spark discharge gap g is set to about 0.9 mm, for example. In this state, a high voltage is applied between the ground electrode 14 (main tip 22) and the center electrode 13 (noble metal tip 21) to cause a spark discharge in the spark discharge gap g, thereby causing a spark according to the present invention. The plug 100 functions as an ignition source for the engine.

さらに、接地電極１４の先端部１４ｂには、円環状に形成された副チップ２３が、主チップ２２の周囲を周方向にわたって取り囲むように離間配置されて抵抗溶接等により接地電極１４に固着されている。このとき、主チップ２２の中心軸ＣＬ１と、副チップ２３の中心軸ＣＬ２とは、略一致しており、主チップ２２と副チップ２３とは、略同心円状に配置されている。
なお、副チップ２３は、例えば、白金を主成分として２０質量％のロジウムを含有する合金（Ｐｔ−２０Ｒｈ）からなる。 Further, an annular sub chip 23 is disposed at the tip 14b of the ground electrode 14 so as to surround the periphery of the main chip 22 in the circumferential direction, and is fixed to the ground electrode 14 by resistance welding or the like. Yes. At this time, the center axis CL1 of the main chip 22 and the center axis CL2 of the sub chip 23 are substantially coincident with each other, and the main chip 22 and the sub chip 23 are arranged substantially concentrically.
The subchip 23 is made of, for example, an alloy (Pt-20Rh) containing platinum as a main component and containing 20% by mass of rhodium.

また、スパークプラグ１００のこれらチップ２１，２２，２３に使用される貴金属としては、イリジウム（Ｉｒ）を主成分として、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｅ，Ａｌ，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｙ，Ｙ_２Ｏ_３等の添加物を少なくとも１種含有した合金や、白金（Ｐｔ）を主成分として、Ｉｒ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｅ等の添加物を少なくとも１種含有した合金等、耐酸化性が高く、且つ耐火花消耗性の優れた材料が使用される。 Moreover, as a noble metal used for these chips 21, 22 and 23 of the spark plug 100, iridium (Ir) is a main component, and Pt, Rh, Ni, W, Pd, Ru, Re, Al, Al ₂ O _3. , Y, Y ₂ O _{3 and} other alloys containing at least one additive, platinum (Pt) as a main component, and at least one additive such as Ir, Rh, Ni, W, Pd, Ru, Re A material having high oxidation resistance and excellent spark wear resistance, such as an alloy contained, is used.

通常、スパークプラグ１００は、中心電極１３に負の高電圧を印加して火花放電させて使用されるので、中心電極１３側のチップ２１は、火花消耗が大きい。このため、中心電極１３側のチップ２１としては、耐火花消耗性の高いイリジウム系の合金からなる貴金属チップが使用されることが多い。 Normally, the spark plug 100 is used by applying a negative high voltage to the center electrode 13 to cause a spark discharge, so that the chip 21 on the center electrode 13 side is highly consumed by sparks. For this reason, as the tip 21 on the center electrode 13 side, a noble metal tip made of an iridium-based alloy having a high resistance to spark consumption is often used.

一方、接地電極１４は、燃焼室内に最も突き出して取り付けられて高温になり易いので、接地電極１４側のチップ２２，２３には、耐酸化性（詳細には、高温での耐酸化揮発性）が要求される。このため、接地電極１４側のチップ２２，２３としては、耐酸化性の高
い白金系の合金からなる貴金属チップが主に使用される。 On the other hand, since the ground electrode 14 is most protruded and attached to the combustion chamber and easily reaches a high temperature, the tips 22 and 23 on the ground electrode 14 side have oxidation resistance (specifically, oxidation resistance volatility at high temperature). Is required. For this reason, as the tips 22 and 23 on the ground electrode 14 side, a noble metal tip made of a platinum-based alloy having high oxidation resistance is mainly used.

ところで、本発明のスパークプラグ１００の副チップ２３の高さｈ及び外径Ｄは、良好な着火性を維持し、且つ主チップ２２の消耗が少ない高さ及び外径であることが望ましい。即ち、図３に示すように、接地電極１４の副チップ２３の高さｈは、主チップ２２の高さＨの４０％〜６０％に設定されている（ｈ／Ｈ＝４０％〜６０％）。また、副チップ２３の外径Ｄは、接地電極１４の幅｛中心電極１３の延長方向、及び接地電極１４の先端部１４ｂの延出方向それぞれに対し直交する方向｝Ｗの８０％以上に設定されている（Ｄ／Ｗ＞＝８０％）。また、これに合わせて、副チップ２３の径方向の厚さｔを、略０．２ｍｍに設定するとよい。 By the way, it is desirable that the height h and the outer diameter D of the sub-chip 23 of the spark plug 100 of the present invention are the height and the outer diameter that maintain good ignitability and reduce the consumption of the main chip 22. That is, as shown in FIG. 3, the height h of the sub chip 23 of the ground electrode 14 is set to 40% to 60% of the height H of the main chip 22 (h / H = 40% to 60%). ). Further, the outer diameter D of the sub-chip 23 is set to 80% or more of the width of the ground electrode 14 (the direction orthogonal to the extending direction of the center electrode 13 and the extending direction of the tip end portion 14b of the ground electrode 14) W. (D / W> = 80%). In accordance with this, the thickness t in the radial direction of the sub chip 23 may be set to about 0.2 mm.

次に、本発明のスパークプラグ１００において、中心電極１３（貴金属チップ２１）及び接地電極１４（主チップ２２）間に発生した火花３０が、高速乱気流により流されて主チップ２２から副チップ２３に移動するメカニズムについて説明する。
図４は、本発明に係るスパークプラグの火花が、主チップから副チップに移動する状態を示す模式図である。 Next, in the spark plug 100 of the present invention, the spark 30 generated between the center electrode 13 (the noble metal tip 21) and the ground electrode 14 (the main tip 22) is caused to flow by the high-speed turbulence and is transferred from the main tip 22 to the sub tip 23. The moving mechanism will be described.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the spark of the spark plug according to the present invention moves from the main chip to the sub chip.

図４に示すように、中心電極１３（貴金属チップ２１）及び接地電極１４（主チップ２２）間に高電圧が印加されると火花放電して、貴金属チップ２１と主チップ２２間に火花３０が発生する。このとき、燃焼室内に混合気の高速乱気流があると、発生した火花３０は、この高速乱気流により火花３０ａ，３０ｂのように横方向に押し流され、やがて貴金属チップ２１と主チップ２２間の火花が維持できなくなるまで流されてしまうと、接地電極１４側の火花３０が主チップ２２から副チップ２３に移動し、貴金属チップ２１と副チップ２３間の火花３０ｃとなって途切れることなく維持される。これにより、多重放電の発生が防止される。 As shown in FIG. 4, when a high voltage is applied between the center electrode 13 (the noble metal tip 21) and the ground electrode 14 (the main tip 22), a spark discharge occurs, and a spark 30 is generated between the noble metal tip 21 and the main tip 22. appear. At this time, if there is a high-speed turbulence of the air-fuel mixture in the combustion chamber, the generated spark 30 is swept laterally by the high-speed turbulence like the sparks 30a and 30b, and the spark between the noble metal tip 21 and the main tip 22 is eventually If it is made to flow until it cannot be maintained, the spark 30 on the ground electrode 14 side moves from the main chip 22 to the sub chip 23 and becomes a spark 30c between the noble metal chip 21 and the sub chip 23 and is maintained without interruption. Thereby, the occurrence of multiple discharges is prevented.

このとき、主チップ２２と副チップ２３とは、略同心円状に配置されているので、高速乱気流の流れる方向がどの方向に変化しても、主チップ２２と副チップ２３との位置関係は一定であるので、主チップ２２から副チップ２３へ移動する火花３０は、常に安定して移動することができ、多重放電の発生が確実に防止される。 At this time, since the main chip 22 and the sub chip 23 are arranged substantially concentrically, the positional relationship between the main chip 22 and the sub chip 23 is constant regardless of the direction in which the high-speed turbulence flows. Therefore, the spark 30 moving from the main chip 22 to the sub chip 23 can always move stably, and the occurrence of multiple discharges is reliably prevented.

以上説明したように、本発明のスパークプラグ１００によれば、接地電極１４には、主チップ２２と、この主チップ２２の周方向にわたって取り囲む位置に配設された副チップ２３が設けられるので、中心電極１３と接地電極１４の主チップ２２間で発生する火花が、混合気の高速乱気流により大きく流されても、この火花が主チップ２２から副チップ２３に移動することにより火花の切断が防止され、火花の連続性を維持することができる。これにより、中心電極１３と接地電極間１４での多重放電の発生を防止して接地電極１４（主チップ２２）の消耗を大幅に抑制することができ、高い着火性を長期間にわたって維持することができる。 As described above, according to the spark plug 100 of the present invention, the ground electrode 14 is provided with the main chip 22 and the sub chip 23 disposed at a position surrounding the main chip 22 in the circumferential direction. Even if a spark generated between the main chip 22 of the center electrode 13 and the ground electrode 14 is greatly swept by the high-speed turbulence of the air-fuel mixture, the spark is prevented from being cut by moving from the main chip 22 to the sub chip 23. And maintain the continuity of sparks. As a result, the occurrence of multiple discharges between the center electrode 13 and the ground electrode 14 can be prevented and consumption of the ground electrode 14 (main chip 22) can be greatly suppressed, and high ignitability can be maintained over a long period of time. Can do.

また、副チップ２３が、円柱状の主チップ２２の周方向にわたって取り囲むように円環状に形成されているので、中心電極１３と接地電極１４の主チップ２２間で発生する火花が、混合気の高速乱気流によりどの方向に流されても、必ずその方向に副チップ２３が配置されていることになる。これにより、円環状の副チップ２３が、主チップ２２から移動する火花を確実に受け取って火花の連続性を確保することができる。 In addition, since the sub chip 23 is formed in an annular shape so as to surround the cylindrical main chip 22 in the circumferential direction, a spark generated between the main chip 22 of the center electrode 13 and the ground electrode 14 is Regardless of the direction of high speed turbulence, the sub chip 23 is always arranged in that direction. Thereby, the annular sub chip 23 can reliably receive the spark moving from the main chip 22 and ensure the continuity of the spark.

さらに、副チップ２３と主チップ２２の中心軸が略一致して略同心円状に配設されているので、主チップ２２と副チップ２３との離間距離がどの方向でも一定となり、中心電極１３と接地電極１４の主チップ２２間で発生する火花が、混合気の高速乱気流によりどの方向に流されても、副チップ２３は同じ条件で火花を主チップ２２から受け取ることがで
きる。これにより、乱気流の方向、即ち、火花の流される方向に関係なく、安定して火花の連続性を確保することができる。 Furthermore, since the center axes of the sub chip 23 and the main chip 22 are substantially coincident and are arranged in a concentric circle, the distance between the main chip 22 and the sub chip 23 is constant in any direction, and the center electrode 13 Regardless of the direction in which the spark generated between the main chips 22 of the ground electrode 14 is caused to flow by the high-speed turbulence of the air-fuel mixture, the sub chip 23 can receive the spark from the main chip 22 under the same conditions. Thereby, the continuity of the spark can be ensured stably regardless of the direction of the turbulent air flow, that is, the direction in which the spark flows.

次に、良好な着火性を維持し、且つ主チップ２２の消耗を少なくするための、スパークプラグ１００の副チップ２３の高さｈ及び外径Ｄそれぞれについて、評価試験結果を示す図及び表を用いて、さらに詳細に説明する。
なお、本評価試験では、前述した実施形態のスパークプラグ１００を用いて実施した。 Next, a chart and a table showing evaluation test results for the height h and the outer diameter D of the sub-chip 23 of the spark plug 100 in order to maintain good ignitability and reduce the wear of the main chip 22 are shown. This will be described in detail.
In addition, in this evaluation test, it implemented using the spark plug 100 of embodiment mentioned above.

＜副チップの高さについて＞
良好な着火性を維持し、且つ主チップ２２の消耗を少なくするための、副チップ２３の高さｈについて評価試験を行った。この評価試験結果を図５、図６、及び表１に示す。
なお、図５は、副チップ２３の高さｈ／主チップ２２の高さＨが異なる種々のスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンのシリンダヘッドに取り付け、エンジン回転数７５０ｒｐｍにおいてＡ／Ｆ比（Ａｉｒ／Ｆｕｅｌ：空燃比）を徐々に増やしながら運転して、運転不能となったときのＡ／Ｆ比（限界Ａ／Ｆ）を測定した結果である。
図６は上記スパークプラグを上記エンジンに取り付け、エンジン回転数５６００ｒｐｍにおいて１００時間運転後における、主チップ２２の消耗率(体積比)を測定した結果である。
表１は、図５及び図６の結果をまとめて示す表である。着火性の良否判定は、Ａ／Ｆ＞２１.５を「○」、それ以下を「×」とした。また、主チップ消耗の良否判定は、消耗率
３０％以下を「○」、３０％〜４０％を「△」、４０％以上を「×」として判定した。 <About the height of the sub chip>
An evaluation test was performed on the height h of the sub-chip 23 in order to maintain good ignitability and reduce the consumption of the main chip 22. The evaluation test results are shown in FIGS.
In FIG. 5, various spark plugs having different height h of the sub chip 23 / height H of the main chip 22 are attached to the cylinder head of a 2000 cc displacement, inline 6 cylinder, DOHC, 4 valve gasoline engine, This is the result of measuring the A / F ratio (limit A / F) when the engine becomes inoperable by operating while gradually increasing the A / F ratio (Air / Fuel: air-fuel ratio) at an engine speed of 750 rpm.
FIG. 6 shows the result of measuring the consumption rate (volume ratio) of the main chip 22 after the spark plug was attached to the engine and operated at an engine speed of 5600 rpm for 100 hours.
Table 1 is a table collectively showing the results of FIGS. 5 and 6. In order to determine whether or not the ignitability was good, A / F> 21.5 was set to “◯”, and lower than that was set to “X”. In addition, the quality of the main chip consumption was determined as “◯” when the consumption rate was 30% or less, “Δ” when 30% to 40%, and “X” when 40% or more.

本発明のスパークプラグ１００の副チップ２３の高さｈは、図５及び表１に示すように、主チップ２２の高さＨの６０％を超えると、着火可能なＡ／Ｆ比の限界値が急激に低下して着火性が低下する。これは、副チップ２３の高さが高いと、点火した火炎核の広がりが、副チップ２３により阻害されて着火性が低下することによるものと推測される。 As shown in FIG. 5 and Table 1, when the height h of the sub tip 23 of the spark plug 100 of the present invention exceeds 60% of the height H of the main tip 22, the limit value of the A / F ratio that can be ignited. Decreases rapidly and the ignitability decreases. This is presumably due to the fact that when the height of the sub chip 23 is high, the spread of the ignited flame kernel is inhibited by the sub chip 23 and the ignitability is lowered.

また、副チップ２３の高さｈが、主チップ２２の高さＨの４０％未満になると、図６及び表１に示すように、主チップ２２の消耗体積が急激に上昇してスパークプラグ１００の寿命が短くなる。これは、副チップ２３の高さｈが低すぎることにより、火花が主チップ２２から副チップ２３へ移動し難くなり、高速気流により火花が切断される割合が増大して、多重放電が発生することによるものと推測される。
一方、図６に示すように、主チップ２２のみの場合（ｈ／Ｈ＝０％）の消耗体積が５０％であるのに比較して、ｈ／Ｈを４０％以上にすることにより消耗体積を略２５％〜３０％に低減することができることがわかる。 Further, when the height h of the sub chip 23 is less than 40% of the height H of the main chip 22, as shown in FIG. 6 and Table 1, the consumption volume of the main chip 22 rapidly increases and the spark plug 100 is increased. The life of the is shortened. This is because when the height h of the sub chip 23 is too low, it becomes difficult for the spark to move from the main chip 22 to the sub chip 23, and the rate at which the spark is cut by the high-speed airflow increases, and multiple discharge occurs. This is presumed to be due to this.
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the main chip 22 alone (h / H = 0%) is 50%, the consumption volume is increased by setting h / H to 40% or more. It can be seen that can be reduced to approximately 25% to 30%.

以上まとめると、図５、図６、及び表１の試験結果より、副チップ２３の高さｈを主チップ２２の高さＨの４０％〜６０％に設定することにより、主チップの消耗を抑制して、高い着火性を維持しつつ、スパークプラグの寿命を長くすることができることがわかる In summary, from the test results of FIGS. 5 and 6 and Table 1, the consumption of the main chip is reduced by setting the height h of the sub chip 23 to 40% to 60% of the height H of the main chip 22. It can be seen that the life of the spark plug can be increased while maintaining high ignitability.

＜副チップの外径について＞
良好な着火性を維持し、且つ主チップ２２の消耗を少なくするための、副チップ２３の外径Ｄについて評価試験を行った。この評価試験結果を図７、図８、及び表２に示す。
なお、図７は、副チップ２３の外径Ｄ／接地電極１４の幅Ｗ（Ｄ／Ｗ）が異なる種々のスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンのシリンダヘッドに取り付け、エンジン回転数７５０ｒｐｍにおいてＡ／Ｆ比を徐々に増やしながら運転して、運転不能となったときのＡ／Ｆ比（限界Ａ／Ｆ）を測定した結果である。
図８は上記スパークプラグを上記エンジンに取り付け、エンジン回転数５６００ｒｐｍにおいて１００時間運転後における、主チップ２２の消耗率(体積比)を測定した結果である。
表２は、図７及び図８の結果をまとめて示す表である。着火性の良否判定は、Ａ／Ｆ＞２１.５を「○」、それ以下を「×」とした。また、主チップ消耗の良否判定は、消耗率
３０％以下を「○」、３０％〜４０％を「△」、４０％以上を「×」として判定した。 <About the outer diameter of the sub chip>
An evaluation test was performed on the outer diameter D of the sub-chip 23 in order to maintain good ignitability and reduce the consumption of the main chip 22. The evaluation test results are shown in FIGS.
7 shows various spark plugs having different outer diameters D / widths W (D / W) of the sub-chips 23, cylinders of 2000 cc, in-line 6 cylinders, DOHC, 4-valve gasoline engines. This is a result of measuring the A / F ratio (limit A / F) when the operation was disabled by attaching to the head and operating while gradually increasing the A / F ratio at an engine speed of 750 rpm.
FIG. 8 shows the results of measuring the wear rate (volume ratio) of the main chip 22 after the spark plug was attached to the engine and operated for 100 hours at an engine speed of 5600 rpm.
Table 2 is a table showing the results of FIGS. 7 and 8 collectively. In order to determine whether or not the ignitability was good, A / F> 21.5 was set to “◯”, and lower than that was set to “X”. In addition, the quality of the main chip consumption was determined as “◯” when the consumption rate was 30% or less, “Δ” when 30% to 40%, and “X” when 40% or more.

本発明のスパークプラグ１００の副チップ２３の外径Ｄについて、図７及び表２に示すように、接地電極１４の幅Ｗに対する副チップ２３の外径Ｄの比（Ｄ／Ｗ）が限界Ａ／Ｆ比に与える影響は小さいものの、図８及び表２に示すように、接地電極１４の幅Ｗに対する副チップ２３の外径Ｄの比が８０％以上になると、主チップ２２の消耗率が比較的安定して小さくなっている。即ち、主チップ２２のみの場合（ｈ／Ｈ＝０％）の消耗体積が５０％であるのに比較して（図６参照）、図８に示すように、Ｄ／Ｗ＞＝８０％とすることにより、消耗体積が略３０％に低減することがわかる。
なお、Ｄ／Ｗが８０％未満において、消耗率が徐々に上昇するのは、副チップ２３が主チップ２２に近すぎると、かえって火花３０が副チップ２３に移動し難くなることによるものと推察される。 Regarding the outer diameter D of the sub-chip 23 of the spark plug 100 of the present invention, as shown in FIG. 7 and Table 2, the ratio (D / W) of the outer diameter D of the sub-chip 23 to the width W of the ground electrode 14 is the limit A. Although the influence on the / F ratio is small, as shown in FIG. 8 and Table 2, when the ratio of the outer diameter D of the sub chip 23 to the width W of the ground electrode 14 is 80% or more, the consumption rate of the main chip 22 is reduced. It is relatively stable and small. That is, compared with the case where only the main chip 22 (h / H = 0%) has a consumption volume of 50% (see FIG. 6), as shown in FIG. 8, D / W> = 80%. It can be seen that the consumption volume is reduced to approximately 30%.
The reason why the consumption rate gradually increases when the D / W is less than 80% is presumed to be that if the sub chip 23 is too close to the main chip 22, the spark 30 hardly moves to the sub chip 23. Is done.

以上まとまると、図７、図８、及び表２の試験結果により、副チップ２３の外径Ｄを、接地電極１４の幅Ｗの８０％以上に設定することにより、高い着火性を維持し、且つスパークプラグの寿命を長くすることができることがわかる。 When summarized above, according to the test results of FIGS. 7, 8, and Table 2, by setting the outer diameter D of the sub chip 23 to 80% or more of the width W of the ground electrode 14, high ignitability is maintained, It can also be seen that the life of the spark plug can be extended.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、前述した実施形態では、副チップ２３を１つの円環状の副チップ２３として説明したが、これに限らず、ある一つの円環状の副チップがその他の円環状の副チップを包含するように、即ち円環状の副チップが複数設けられて、これらが多重（多層）に配置されてもよく、この場合には、主チップから移動する火花をより確実に受け取ることができる。また、副チップが円環状ではなく、独立した所謂島状に形成されて１又は複数配置されてもよく、この場合においても、本発明の前述した目的は達成される。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the above-described embodiment, the sub chip 23 is described as one annular sub chip 23. However, the present invention is not limited to this, and one annular sub chip includes other annular sub chips. In other words, a plurality of annular sub-chips may be provided, and these may be arranged in multiple (multi-layer), and in this case, a spark moving from the main chip can be received more reliably. Further, the sub chip may be formed in an independent so-called island shape instead of an annular shape, and one or a plurality of sub chips may be arranged. In this case, the above-described object of the present invention is achieved.

本発明に係るスパークプラグの断面図である。It is sectional drawing of the spark plug which concerns on this invention. 図１におけるスパークプラグの電極部の拡大図である。It is an enlarged view of the electrode part of the spark plug in FIG. 図２における接地電極のＡ矢視図である。FIG. 3 is a view of the ground electrode in FIG. 本発明に係るスパークプラグにおいて、火花が高速乱気流により流されて主チップから副チップに移動する状態を示す模式図である。In the spark plug according to the present invention, it is a schematic diagram showing a state in which a spark is caused to flow by high-speed turbulence and moves from a main tip to a sub tip. 本発明に係るスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンに取り付けて、エンジン回転数７５０ｒｐｍ運転したときの、副チップの高さ／主チップの高さと、運転不能となる限界Ａ／Ｆ比との関係を示すグラフである。When the spark plug according to the present invention is attached to a gasoline engine having a displacement of 2000 cc, in-line 6-cylinder, DOHC, 4-valve and operated at an engine speed of 750 rpm, the height of the sub chip / the height of the main chip and the inoperability It is a graph which shows the relationship with limit A / F ratio which becomes. 本発明に係るスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンに取り付けて、エンジン回転数５６００ｒｐｍで１００時間運転後の、副チップの高さ／主チップの高さと、主チップの消耗率(体積比)との関係を示すグラフである。The spark plug according to the present invention is attached to a 2000 cc displacement, in-line 6-cylinder, DOHC, 4-valve gasoline engine and operated for 100 hours at an engine speed of 5600 rpm. It is a graph which shows the relationship with the consumption rate (volume ratio) of the main chip. 本発明に係るスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンに取り付けて、エンジン回転数７５０ｒｐｍ運転したときの、副チップの外径／接地電極の幅と、運転不能となる限界Ａ／Ｆ比との関係を示すグラフである。When the spark plug according to the present invention is attached to a gasoline engine having a displacement of 2000 cc, in-line 6-cylinder, DOHC, 4-valve and operated at an engine speed of 750 rpm, the outer diameter of the subchip / the width of the ground electrode and the inoperability It is a graph which shows the relationship with limit A / F ratio which becomes. 本発明に係るスパークプラグを、排気量２０００ｃｃ、直列６気筒、ＤＯＨＣ、４バルブのガソリンエンジンに取り付けて、エンジン回転数５６００ｒｐｍで１００時間運転後の、副チップの外径／接地電極の幅と、主チップの消耗率(体積比)との関係を示すグラフである。The spark plug according to the present invention is attached to a gasoline engine having a displacement of 2000 cc, in-line 6 cylinders, DOHC, 4 valves, and operated for 100 hours at an engine speed of 5600 rpm. It is a graph which shows the relationship with the consumption rate (volume ratio) of the main chip. 従来のスパークプラグにおいて、火花が高速乱気流により流されて切断する状態を示す模式図である。In the conventional spark plug, it is a schematic diagram which shows the state which a spark is made to flow by high-speed turbulence and cut | disconnects.

Explanation of symbols

１１主体金具
１１ａ主体金具の先端部
１２絶縁体
１２ａ絶縁体の先端部
１３中心電極
１３ａ中心電極の先端部
１４接地電極
１４ｂ接地電極の先端部（他端部）
２２主チップ
２３副チップ
１００スパークプラグ
ＣＬ１主チップの中心軸
ＣＬ２副チップの中心軸
Ｄ副チップの外径
ｇ放電ギャップ
ｈ副チップの高さ
Ｈ主チップの高さ
ｔ副チップの径方向の厚さ
Ｗ接地電極の幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Main metal fitting 11a The front-end | tip part of a main metal fitting 12 Insulator 12a The front-end | tip part of an insulator 13 Center electrode 13a The front-end | tip part of a center electrode 14 Ground electrode 14b The front-end | tip part (other end part) of a ground electrode
22 Main chip 23 Sub chip 100 Spark plug CL1 Center axis of main chip CL2 Center axis of sub chip D Outer diameter of sub chip g Discharge gap h Height of sub chip H Height of main chip t Thickness of sub chip in radial direction W width of ground electrode

Claims

A cylindrical metal shell,
A cylindrical insulator that is fitted into the metal shell and the tip of the metal shell is exposed from the tip of the metal shell;
A center electrode disposed in the insulator such that its tip is exposed from the tip of the insulator;
A ground electrode having one end coupled to the metal shell and the other end disposed opposite to the tip of the center electrode;
A plurality of noble metal tips fixed to the other end of the ground electrode such that a predetermined spark discharge gap is formed between the tip of the center electrode and the ground electrode;
With
The plurality of noble metal tips includes a columnar main tip and at least one sub-tip disposed at a position surrounding the main tip in the circumferential direction so as to be spaced apart from the main tip. .

The spark plug according to claim 1, wherein the sub chip is formed in an annular shape and is disposed so as to surround the circumferential direction of the main chip.

The central axis of the sub-chip is substantially coincident with the central axis of the main chip, whereby the main chip and the sub-chip are arranged substantially concentrically. Spark plug.

The length dimension of the sub chip in the direction from the ground electrode to the center electrode is 40% to 60% of the length dimension of the main chip in the direction from the ground electrode to the center electrode. The spark plug according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:

The outer diameter of the sub-chip is 80% or more of the width of the ground electrode in the direction orthogonal to the extending direction of the center electrode and the extending direction of the other end of the ground electrode. The spark plug according to any one of claims 2 to 4.