JP2019139901A - スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】低負荷運転時のくすぶりを抑制しつつ、高負荷運転時のプレイグニッションの発生を防止するスパークプラグを提供する。【解決手段】スパークプラグ１は、ハウジング３１、ハウジング３１の内側に保持されている絶縁碍子３５、ハウジング３１の一端に設けられている接地電極、絶縁碍子３５の内側に位置し接地電極との間で燃料を点火可能な火花を形成する中心電極、放熱部５１，５２を備える。放熱部５１、５２は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、エンジンが有する燃焼室側に隙間５４を形成可能である。隙間５４は、ハウジング３１または絶縁碍子３５の温度に応じて大きさが変化する。【選択図】図４

Description

本発明は、スパークプラグに関する。

従来、内燃機関において燃焼室の混合気を点火するスパークプラグは、放電部を有する中心電極の絶縁状態を維持する絶縁碍子を有する。絶縁碍子は、比較的熱伝導性が低いため、燃焼した混合気の熱によって加熱され高温になりやすい。絶縁碍子が高温になると、絶縁碍子の熱によってシリンダ内の燃焼前の混合気が自着火するプレイグニッションが発生する場合がある。そこで、絶縁碍子の熱を効率的に外部に放出することを目的として、例えば、特許文献１に記載のスパークプラグでは、絶縁体が受けた熱を効率良く放熱し得るよう、絶縁体とハウジングとの間を連絡して放熱経路を形成する放熱部材を設けている。

特開２０１０−２３１９３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスパークプラグは、内燃機関の低負荷運転時、すなわち絶縁碍子が比較的低温のときも、積極的に放熱がなされる構成となっている。すると、そのようなスパークプラグは、低負荷運転時に絶縁碍子に付着したカーボンが焼き切れずに残留する「くすぶり」の発生を促進してしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、低負荷運転時のくすぶりを抑制しつつ、高負荷運転時のプレイグニッションの発生を防止するスパークプラグを提供することである。

本発明は、スパークプラグであって、ハウジング（３１）、ハウジングの内側に保持されている絶縁碍子（３５）、ハウジングの一端に設けられている接地電極（３３）、絶縁碍子の内側に位置し接地電極との間で燃料を点火可能な火花を形成する中心電極（４０）、及び、放熱部（５０，６７，６８，７１）を備える。放熱部は、ハウジングと絶縁碍子の間に設けられ、エンジン（９０）が有する燃焼室（９００）側に隙間（５４）を形成可能である。本発明のスパークプラグでは、ハウジングまたは絶縁碍子の温度に応じて隙間の大きさが変化する。

本発明のスパークプラグでは、例えば、エンジンの温度が比較的低い状態となる低負荷運転時では放熱部の熱による膨張量が比較的小さくなるため、放熱部が形成する隙間が大きくなる。当該隙間が大きくなると、放熱部を介して部材間での熱移動がなされにくくなる。熱移動がなされにくくなると絶縁碍子は高温になりやすくなるため、絶縁碍子に付着したカーボンを焼き切ることができるため、スパークプラグにおける「くすぶり」を抑制することができる。

また、本発明のスパークプラグでは、例えば、エンジンの温度が比較的高い状態となる高負荷で運転するとき、放熱部の熱による膨張量がエンジンを低負荷で運転するときに比べ大きくなる。これにより、放熱部が形成する隙間が小さくなったり、あるいは、なくなったりする。このように、放熱部が形成する隙間が小さくなったりなくなったりすると、放熱部を介した熱移動がされやすくなる。熱移動がされやすくなると絶縁碍子は高温になりにくくなるため、絶縁碍子の熱によって燃料のプレイグニッションを抑制することができる。

第一実施形態によるスパークプラグが適用されるエンジンの模式図である。 第一実施形態によるスパークプラグの断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２のＩＶ部拡大図である。 第一実施形態によるスパークプラグの図４の状態における部分断面図である。 第一実施形態によるスパークプラグの図４とは異なる状態の部分断面図である。 第一実施形態によるスパークプラグの図６の状態における部分断面図である。 第二実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第三実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第三実施形態によるスパークプラグの図９とは異なる状態における部分断面図である。 第四実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第五実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。 第六実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。 図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。 第七実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第七実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第八実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第九実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 図２１のＸＸＩＩ部拡大図である。 第十実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。 第十一実施形態によるスパークプラグの部分断面図である。

以下、複数の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、他の実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第一実施形態）
第一実施形態によるスパークプラグを図１〜７に基づいて説明する。第一実施形態によるスパークプラグ１は、図１に示す「内燃機関」としてのエンジン９０に設けられる。エンジン９０は、吸気系９１、シリンダ９２、ピストン９３、クランクシャフト９４、排気系９５などを備える。なお、図１には、吸気系９１に流入する空気の流れを矢印Ｆ１で示し、排気系９５から流出する排気の流れを矢印Ｆ２で示す。

吸気系９１が有する吸気通路９１０を流れる空気は、吸気系９１に設けられている燃料噴射弁９１１が噴射する燃料と混合されると、混合気を形成する。吸気通路９１０を流れる混合気は、吸気ポート９１２を通ってシリンダ９２及びピストン９３によって形成される燃焼室９００に流入する。燃焼室９００への混合気の流入タイミングは、吸気ポート９１２に設けられている吸気弁９１３の開閉によって制御される。

燃焼室９００に導入された混合気は、シリンダ９２が有するシリンダヘッド９２１に設けられているスパークプラグ１によって点火し燃焼する。この混合気の燃焼による燃焼室９００の圧力の増加によってピストン９３が押し下げられ、ピストン９３に連結するクランクシャフト９４が回転する。このクランクシャフト９４の回転トルクは、エンジン９０の外部に伝達され、例えば、エンジン９０を搭載する車両のタイヤを回転する。

燃焼室９００の混合気が燃焼した後の排気は、排気系９５が有する排気ポート９５１を通って排気通路９５０に排出される。燃焼室９００からの排気の排出タイミングは、排気ポート９５１に設けられている排気弁９５２の開閉によって制御される。排気通路９５０を流れる排気は、大気に排出される。

次に、スパークプラグ１の構成について、図２〜７に基づいて説明する。スパークプラグ１は、ハウジング３１、接地電極３３、絶縁碍子３５、中心電極４０、及び、放熱部５０を備える。スパークプラグ１は、図１に示すように、シリンダヘッド９２１が有する取付孔９２２に挿通され、シリンダヘッド９２１とねじ締結されている。なお、図２には、スパークプラグ１をシリンダヘッド９２１に取り付けたときの燃焼室側の方向を「燃焼室方向」とし、燃焼室９００とは反対側の方向を「ターミナル方向」として示す。

ハウジング３１は、筒状の金属部材であって、ハウジング第一筒部３１１、及び、ハウジング第二筒部３１２を有する。

ハウジング第一筒部３１１は、スパークプラグ１をシリンダヘッド９２１に取り付けたとき、ハウジング３１の燃焼室側に位置する部位である。ハウジング第一筒部３１１は、径方向外側の外壁にシリンダヘッド９２１とねじ結合可能なねじ溝を有する。ハウジング第一筒部３１１は、内壁にハウジング突部３１３を有する。ハウジング突部３１３は、ハウジング第一筒部３１１の内側において径内方向に向かって凸状に突出する部位である。ハウジング第一筒部３１１は、燃焼室方向の端部に接地電極３３が設けられている。

ハウジング第二筒部３１２は、ハウジング第一筒部３１１のターミナル側に設けられる部位である。ハウジング第二筒部３１２の外径は、ハウジング第一筒部３１１の外径に比べ大きい。ハウジング第二筒部３１２は、ハウジング第二筒部３１２のハウジング第一筒部３１１側の段差面にガスケット３１４が設けられている。ガスケット３１４は、スパークプラグ１をシリンダヘッド９２１に取り付けたとき、燃焼室９００と外部との気密を維持する。ハウジング第二筒部３１２の内径は、ハウジング第一筒部３１１の内径に比べ大きい。

接地電極３３は、ハウジング第一筒部３１１の燃焼室方向の端部に設けられる。接地電極３３は、略Ｌ字状に形成されている。接地電極３３は、ハウジング第一筒部３１１と接続する側とは反対側の端部と中心電極４０の放電部４１との間に所定のギャップが形成されるよう設けられている。

絶縁碍子３５は、ハウジング３１の内側に位置する筒状の部材である。絶縁碍子３５は、ハウジング３１と中心電極４０との絶縁を維持する。絶縁碍子３５は、小内径部３５１、大内径部３５２、大外径部３５３、及び、ターミナル支持部３５４を有する。

小内径部３５１は、ハウジング第一筒部３１１の内側であって、スパークプラグ１をシリンダヘッド９２１に取り付けたとき、絶縁碍子３５の燃焼室側に設けられる部位である。小内径部３５１は、筒状に形成されており、内側には一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。小内径部３５１は、燃焼室９００から離れるにしたがって外径が大きくなるよう形成されている。小内径部３５１の大内径部３５２側の端部は、外壁に段差面３５５を有する。

大内径部３５２は、ハウジング第一筒部３１１の内側であって、小内径部３５１のターミナル側に設けられる部位である。大内径部３５２は、筒状に形成されており、内側には小内径部３５１の内側の断面積に比べ大きい一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。大内径部３５２は、外径が小内径部３５１の大内径部３５２側の端部の外径と同じになるよう形成されている。

大外径部３５３は、ハウジング第二筒部３１２の内側であって、大内径部３５２のターミナル側に設けられる部位である。大外径部３５３は、筒状に形成されており、内側には大内径部３５２の内側の断面積と同じ大きさの一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。また、大外径部３５３は、外径が大内径部３５２の外径に比べ大きくなるよう形成されている。

ターミナル支持部３５４は、大外径部３５３のターミナル側に設けられる筒状の部位である。ターミナル支持部３５４は、内側にターミナル３９が設けられている。ターミナル支持部３５４は、ターミナル３９を所定の位置に支持する。ターミナル支持部３５４の外壁には、周方向に形成されている溝を複数有する。

中心電極４０は、スパークプラグ１の燃焼室方向の絶縁碍子３５の内側に位置する金属からなる部材である。中心電極４０は、放電部４１、軸部４２、係合部４３、及び、接続端子部４４を有する。

放電部４１は、スパークプラグ１をシリンダヘッド９２１に取り付けたとき、中心電極４０の燃焼室側に設けられる部位である。放電部４１は、先端が比較的細くなるよう形成されている。放電部４１は、ターミナル３９を介して高電圧が印加されると、接地電極３３との間のギャップに混合気を点火可能な火花を生成可能である。

軸部４２は、放電部４１のターミナル側に設けられる部位である。軸部４２は、小内径部３５１の内側に位置する。軸部４２は、放電部４１に比べ外径が大きくなるよう形成されている。

係合部４３は、軸部４２のターミナル側に設けられる部位である。係合部４３は、外径が軸部４２の外径に比べ大きい。係合部４３の燃焼室方向の端面４３１は、小内径部３５１の大内径部３５２側の端面３５６に当接可能に形成されている。これにより、中心電極４０をターミナル支持部３５４の開口から絶縁碍子３５の内側に挿入するとき、端面４３１と端面３５６とが当接し、中心電極４０の燃焼室方向への移動が規制される。

接続端子部４４は、係合部４３のターミナル側に設けられる部位である。接続端子部４４は、絶縁碍子３５内に設けられるシール部材３６と電気的に接続するよう形成されている。

シール部材３６は、中心電極４０のターミナル方向に設けられている。第一実施形態では、シール部材３６は、ガラス粉末と銅粉との混合物であって、抵抗体３７と中心電極４０とを電気的に接続しつつ、絶縁碍子３５と溶着され中心電極４０と絶縁碍子３５との間の隙間を介した燃焼室９００の気密を維持する。

抵抗体３７は、シール部材３６のターミナル方向に設けられている。抵抗体３７は、例えば、鉄から形成されており、ターミナル３９を介して供給される高圧電流によるノイズを低減する。

シール部材３８は、抵抗体３７のターミナル方向に設けられている。シール部材３８は、ガラス粉末と銅粉の混合物であって、抵抗体３７と中心電極４０とを電気的に接続しつつ、絶縁碍子３５と溶着されている。

ターミナル３９は、シール部材３８のターミナル方向に設けられる。ターミナル３９は、シール部材３８と電気的に接続している。ターミナル３９は、シール部材３８と接続する側とは反対側の端部がターミナル支持部３５４の外部に露出している。ターミナル３９は、外部から供給される高圧電流を受電する。

放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられている。放熱部５０は、第一放熱部材５１、及び、第二放熱部材５２を有する。第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等からなる。

図２に示すように、スパークプラグ１の燃焼室方向からターミナル方向に向かう仮想線を中心軸ＣＡ１と規定する。本実施形態では、第一放熱部材５１の上端５１１と第二放熱部材５２の上端５２１とは、中心軸ＣＡ１に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材５１の下端５１２と第二放熱部材５２の下端５２２とは、中心軸ＣＡ１に沿う方向において略同じ位置に設けられている。この「略同じ位置」としたのは、第一放熱部材５１の線熱膨張率が、第二放熱部材５２よりも大きいためである。例えば、エンジン９０の温度が比較的低い状態、例えば、中心電極４０の温度が５００度以下となる低負荷運転時では、スパークプラグ１の燃焼ガスからの受熱が比較的少ないため、第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の温度は比較的低い。第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の温度が比較的低いと、第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の熱膨張によるそれぞれの上端５１１，５２１及び下端５１２，５２２の位置の変化は小さい。一方、エンジン９０の温度が比較的高い状態、例えば、中心電極４０の温度が５００度より高くなる高負荷運転時では、スパークプラグ１の燃焼ガスからの受熱が比較的多いため、第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の温度は比較的高くなる。第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の温度が比較的高くなると、第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の熱膨張によるそれぞれの上端５１１，５２１及び下端５１２，５２２の位置の変化は大きくなる。このように、エンジン９０の運転条件によって第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の温度が変化するため、中心軸ＣＡ１に沿う方向における上端５１１と上端５２１との位置関係、及び、下端５１２と下端５２２との位置関係は、変更され得る。

第一放熱部材５１は、第二放熱部材５２から見てハウジング３１側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材５１は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材５１は、図２に示すように、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３１３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材５１は、図２，４に示すように、延伸部５１３及び当接部５１４を有する。

延伸部５１３は、第一放熱部材５１のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部５１３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部３１１のターミナル側の内壁３１５、及び、ハウジング第二筒部３１２の燃焼室側の内壁３１６に沿うよう設けられている。

当接部５１４は、延伸部５１３の燃焼室側に設けられている。当接部５１４は、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７に沿うよう設けられている。当接部５１４は、図４に示すように、スパークプラグ１の中心軸ＣＡ１を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部５１３に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって内径が徐々に小さくなった後、最も内径が小さくなる最内端５１５から下端５１２に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部５１４は、最内端５１５と下端５１２とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面５１６を有する。

第二放熱部材５２は、第一放熱部材５１から見て絶縁碍子３５に設けられる略筒状の部材である。第二放熱部材５２は、図２に示すように、絶縁碍子３５の大外径部３５３の外壁面から絶縁碍子３５の段差面３５５の燃焼室側に接続する小内径部３５１の外壁面に至るまで、絶縁碍子３５の外壁面に沿って配置されている。第二放熱部材５２は、線熱膨張率が第一放熱部材５１の線熱膨張率より小さい材料から形成されている。第二放熱部材５２は、図２，４に示すように、延伸部５２３及び当接部５２４を有する。

延伸部５２３は、第二放熱部材５２のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部５２３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、図２に示すように、小内径部３５１の段差面３５５、大内径部３５２の内壁３５７、及び、大外径部３５３の燃焼室側の内壁３５８に沿うよう設けられている。

当接部５２４は、延伸部５２３の燃焼室側に設けられている。当接部５２４は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に沿うよう設けられている。当接部５２４は、図４に示すように、スパークプラグ１の中心軸ＣＡ１を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部５２３に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部５２４は、延伸部５２３に接続する側の端部から下端５２２までの間に、当接可能面５１６に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面５２５を有する。当接可能面５２５は、当接可能面５１６に対して平行となるよう形成されている。

パッキン５３は、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間に配置されている金属製の円環状の部材である。パッキン５３は、図２、４に示すように、第一放熱部材５１の下端５１２及び第二放熱部材５２の下端５２２の近傍に設けられている。パッキン５３は、第一放熱部材５１側に第一放熱部材５１と当接する座面５３１を有する。パッキン５３は、第二放熱部材５２側に第二放熱部材５２と当接する座面５３２を有する。パッキン５３は、パッキン５３が設けられている位置からターミナル方向の第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の隙間５００（図３参照）を、パッキン５３が設けられている位置から燃焼室方向の第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の隙間及びハウジング第一筒部３１１と絶縁碍子３５の小内径部３５１との間の空間、いわゆる、ガスポケット１５との間の気密を維持する。

次に、本実施形態における放熱部５０の作用について、図４〜７に基づいて説明する。
エンジン９０の低負荷運転時には、図４に示すように、当接可能面５１６と当接可能面５２５との間に隙間５４が形成されている。エンジン９０を運転させると、熱伝導性が良好でない絶縁碍子３５に熱が篭りがちである。低負荷運転時の絶縁碍子３５からの放熱経路を、矢印で示してみると、矢印Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ１３で示すことができる。

矢印Ｈ１１は、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５２、パッキン５３、第一放熱部材５１、ハウジング３１の順に伝達する放熱経路である。矢印Ｈ１２は、絶縁碍子３５の熱が絶縁碍子３５の中で伝達する放熱経路である。矢印Ｈ１３は、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５２の当接部５２４に伝達する放熱経路である。

図５は、エンジン９０の低負荷運転時におけるスパークプラグ１の略下半分の断面図である。上述したように、エンジン９０の低負荷運転時には、隙間５４が形成される。第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間にはパッキン５３が設けられているため、パッキン５３の燃焼室側の端部であって第二放熱部材５２と接している角部５３３よりターミナル方向への気体の侵入が妨げられる。これにより、燃焼ガスにより受熱する絶縁碍子３５は、下端３５０からパッキン５３の配置位置までの「燃焼ガスと接触する部位の長さ」としての長さＬ１となる。

エンジン９０を高負荷運転させエンジン９０を高温にすることにより、隙間５４は熱膨張により狭まる。若しくは、当接可能面５１６と当接可能面５２５とが熱膨張により当接し隙間５４がなくなる。図６に示すように、隙間５４は狭まる場合、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の熱抵抗の低下により、当接可能面５１６と当接可能面５２５との間の熱移動がなされやすくなる。隙間５４がなくなる場合、当接可能面５１６と当接可能面５２５との当接により熱移動が盛んに行われるようになる。

図６に示すエンジン９０の高負荷運転時の絶縁碍子３５からの放熱経路を、矢印で示してみると、矢印Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ１４，Ｈ１５で示すことができる。矢印Ｈ１１は、図４で説明したように、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５２、パッキン５３、第一放熱部材５１、ハウジング３１の順に伝達する放熱経路である。矢印Ｈ１２は、図４で説明したように、絶縁碍子３５の熱が絶縁碍子３５の中で伝達する放熱経路である。

矢印Ｈ１４は、隙間５４がなくなり当接可能面５１６と当接可能面５２５とが当接しているため、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５２の当接部５２４、第一放熱部材５１の当接部５１４、ハウジング３１の順に伝達する放熱経路である。矢印Ｈ１５は、第二放熱部材５２の熱が第一放熱部材５１の当接部５１４に伝達する放熱経路である。これらのことから、エンジン９０の高負荷運転時の図６の状態では、エンジン９０の低負荷運転時の図４の状態に比べて、スパークプラグ１の放熱効率が高まっていることがわかる。

図７は、エンジン９０の高負荷運転時におけるスパークプラグ１の略下半分の断面図である。エンジン９０の高負荷運転時には、例えば、図６に示すように、隙間５４がなくなる。これにより、燃焼ガスにより受熱する絶縁碍子３５は、図７に示すように、下端３５０から放熱部５０の下端５１２または下端５２２までの「燃焼ガスと接触する部位の長さ」としての長さＬ２となる。長さＬ２は、Ｌ１に比べて短い。

スパークプラグが受ける熱を発散する度合いを「熱価」という。

低熱価プラグは、いわゆる碍子脚部が長く、燃焼ガスにより受熱する表面積及びガスポケットの容積が大きくなる。また碍子脚部からハウジングに至る放熱経路が長くなっているので、熱放散が少なく、中心電極の温度は上昇しやすい。具体的には、中心電極の温度が、例えば、約５００度以下の場合には、燃料が完全燃焼しない時に発生するフリーカーボンが絶縁碍子の表面に付着する（くすぶり）。フリーカーボンが絶縁碍子の表面に付着すると、絶縁碍子とハウジングとの間の絶縁が低下して電気の漏洩が起こりやすくなるため、ギャップでの飛火が不完全となり、着火ミスの原因になる。その点、低熱価プラグは、中心電極の温度が上昇しやすいため、低速でもカーボンが燃焼により自然に焼き切れる温度である自己清浄温度に達しやすく、絶縁碍子にカーボンが付着しにくい。なお、ここでは、くずぶりが生じる温度の例として、約５００度以下を挙げたが、くすぶりが生じる温度は、エンジンの種類によって異なり、この温度に限られない。

また、高熱価プラグは、碍子脚部が短く、燃焼ガスにより受熱する表面積及びガスポケットの容積が小さい。また放熱経路が短いので、熱放散が多く、中心電極の温度は上昇しにくい。具体的には、中心電極が、例えば、約９５０度以上になると、スパークプラグの電極が熱源となって火花が飛ばなくても点火するプレイグニッション（過早着火）が発生する。このため、出力の低下を起こし、電極の溶損、碍子の破損にまで至ることがある。高熱価プラグは、中心電極の温度が上昇しにくく、プレイグニッション温度に達しにくい。なお、ここでは、プレイグニッションが発生する温度の例として、約９５０度以上を挙げたが、プレイグニッションが生じる温度は、エンジンの種類によって異なり、この温度に限られない。

（ａ）第一実施形態によるスパークプラグ１は、ハウジング３１または絶縁碍子３５の温度に応じて、絶縁碍子３５とハウジング３１との間に設けられている放熱部５０が形成する隙間５４の大きさが変化する。この隙間５４の大きさの変化には、隙間５４が完全に閉じた状態を含む。

第一実施形態によるスパークプラグ１では、低負荷運転時における第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の線膨張量が小さくなる。すると、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の隙間５４が比較的大きくなる。この隙間５４が大きくなると、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間での熱抵抗が大きくなり、熱移動がなされにくくなる。すなわち、スパークプラグ１は、熱を発散する度合いが比較的小さくなるため、いわゆる低熱価プラグになっていると言える。これにより、絶縁碍子３５の熱が放出されにくくなり、低負荷運転時に絶縁碍子３５に付着したカーボンを焼き切り、いわゆる「くすぶり」を抑制することが可能になる。

また、第一実施形態によるスパークプラグ１では、高負荷運転時における第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２の線膨張量が大きくなる。すると、線膨張する第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の隙間５４が小さくなり、場合によっては隙間５４がなくなる。このように、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の隙間５４が小さくなると、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間の熱抵抗が小さくなり、熱移動がなされるようになる。すなわち、スパークプラグ１は、熱を発散する度合いが比較的大きくなるため、いわゆる高熱価プラグになっていると言える。これにより、絶縁碍子３５の熱が放出され易くなり、高負荷運転時の熱による混合気のプレイグニッションを抑制することが可能になる。

このように、スパークプラグ１では、低負荷運転時に絶縁碍子３５の熱を放出しにくくし、かつ、高負荷運転時に絶縁碍子３５の熱を放出しやすくする。これにより、スパークプラグ１は、低負荷運転時における「くすぶり」を抑制しつつ、高負荷運転時のプレイグニッションの発生を防止することができる。

（ｂ）第一実施形態によるスパークプラグ１は、放熱部５０の熱膨張または熱収縮により、隙間５４の大きさが変化する。低温では熱収縮しているため、隙間５４が比較的大きく、高温になると熱膨張によって隙間５４が狭くなる、これにより、絶縁碍子３５からハウジング３１に向けての熱抵抗が変化する。また低温では、隙間５４が大きいため熱抵抗が大きく、熱引きの度合いが少ない。一方、高温では、隙間５４が少ないまたは０となるため熱抵抗が小さく熱引きの度合いが大きくなる。これにより、スパークプラグ１は、低温の低負荷運転時におけるエンジン９０の温度を維持しやすくなる一方、高温の高負荷運転時におけるエンジン９０の熱を効率的に発散することができる。

（ｃ）第一実施形態によるスパークプラグ１は、点火した燃料による燃焼ガスと接触する絶縁碍子３５の長さが、隙間５４が大きくなるほど長くなり、隙間５４が小さくなるほど短くなる。燃焼ガスと接触する絶縁碍子３５の長さは、隙間５４の有無により変化する。低負荷運転時のように隙間５４があると、燃焼ガスと接触する絶縁碍子３５の長さが長くなり、スパークプラグ１は、いわゆる低熱価プラグになりやすい。高負荷運転時のように隙間５４がなくなると、燃焼ガスと接触する絶縁碍子３５の長さが短くなり、スパークプラグ１は、いわゆる高熱価プラグになりやすい。これにより、スパークプラグ１は、放熱部５０が形成する隙間５４の有無によって燃焼ガスに対する受熱の度合いを変化させることができる。

（ｄ）第一実施形態によるスパークプラグ１では、放熱部５０は、ハウジング３１側に設けられる第一放熱部材５１と、絶縁碍子３５側に設けられる第二放熱部材５２を有する。このとき、隙間５４は、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との間に形成される。これにより、熱膨張または熱収縮しやすい第一放熱部材５１及び第二放熱部材５２によって隙間５４を形成するため、隙間５４の大きさを設計しやすいだけでなく、隙間５４の大きさの変化を比較的大きくすることができる。

（ｅ）また、第一実施形態によるスパークプラグ１では、第一放熱部材５１の線熱膨張率が第二放熱部材５２の線熱膨張率よりも大きい。これにより、エンジン９０の低温作動時には、第一放熱部材５１と第二放熱部材５２との隙間５４が大きくなり、低温作動時よりも高温の高温作動時には、第一放熱部材５１の熱膨張により第二放熱部材５２を当接することで、隙間５４が小さくなる。したがって、スパークプラグ１では、隙間５４の大きさの変化をさらに大きくすることができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態によるスパークプラグを図８に基づいて説明する。第二実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。

第二実施形態によるスパークプラグ２が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材５５、及び、第二放熱部材５２を有する。第一放熱部材５５は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

スパークプラグ２が有するハウジング３１は、ハウジング第一筒部３１１が内壁にハウジング突部３２３を有する。ハウジング突部３２３は、後述する第一放熱部材５５が有する平行部５５３の当接面５５７に当接する案内面３２４、及び、第一放熱部材５５が有する当接部５５４の径方向外側の端面５５９に当接する当接面３２５を有する。案内面３２４は、パッキン５３の座面５３１に対して平行となるよう形成されている。

第一放熱部材５５は、第二放熱部材５２から見てハウジング３１側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材５５は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材５５は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３２３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材５５は、上端がスパークプラグ２の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の上端５２１と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材５５は、図８に示すように、下端５５２がスパークプラグ２の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の下端５２２と略同じ位置に設けられている。

第一放熱部材５５は、延伸部５１３、平行部５５３、及び、当接部５５４を有する。
平行部５５３は、延伸部５１３の燃焼室側に設けられている。平行部５５３は、ハウジング突部３２３の案内面３２４に当接する当接面５５７、及び、パッキン５３の座面５３１に当接する当接面５５８を有する。当接面５５１と当接面５５８とは、平行となるよう形成されている。本実施形態では、パッキン５３の座面５３１と座面５３２とは平行に形成されている。平行部５５３は、第一放熱部材５５が熱膨張または熱収縮するときの変位が案内面３２４によって案内される。

当接部５５４は、平行部５５３の燃焼室側に設けられている。当接部５５４は、ハウジング突部３２３の当接面３２５に沿うよう設けられている。当接部５５４は、図８に示すように、スパークプラグ２の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、平行部５５３に接続する側の端部に位置する最内端５５５から下端５５２に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部５５４は、最内端５５５と下端５５２とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面５５６を有する。当接可能面５５６は、第二放熱部材５２が有する当接可能面５２５に対して平行となるよう形成されている。エンジン９０の低負荷運転時には、当接可能面５５６と当接可能面５２５との間に隙間５４が形成されている。

第二実施形態によるスパークプラグ２は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材５５の当接可能面５５６と第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第二実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第二実施形態によるスパークプラグ２は、第一放熱部材５５が有する平行部５５３が当接する案内面３２４と座面５３１とは、平行となるよう形成されている。これにより、平行部５５３が熱膨張または熱収縮によって変位してもパッキン５３がずれることを抑制することができる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態によるスパークプラグを図９、１０に基づいて説明する。第三実施形態は、第一放熱部材の当接可能面及び第二放熱部材の当接可能面の形状が第一実施形態と異なる。

第三実施形態によるスパークプラグ３が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材５６、及び、第二放熱部材５７を有する。第一放熱部材５６及び第二放熱部材５７は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。本実施形態では、第一放熱部材５６の上端と第二放熱部材５７の上端とは、スパークプラグ３の中心軸に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材５６の下端５６２と第二放熱部材５７の下端５７２とは、図９、１０に示すように、スパークプラグ３の中心軸に沿う方向において略同じ位置に設けられている。

第一放熱部材５６は、第二放熱部材５７から見てハウジング３１側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材５６は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材５６は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３１３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材５６は、延伸部５１３及び当接部５６４を有する。

当接部５６４は、延伸部５１３の燃焼室側に設けられている。当接部５６４は、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７に沿うよう設けられている。当接部５６４は、図９，１０に示すように、スパークプラグ３の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部５６４は、最も内径が小さくなる最内端５６５から下端５６２に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部５６４は、最内端５６５と下端５６２とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面５６６を有する。当接可能面５６６は、図９，１０に示すように、凹凸状に形成されている。

第二放熱部材５７は、第一放熱部材５６から見て絶縁碍子３５に設けられる略筒状の部材である。第二放熱部材５７は、絶縁碍子３５の大外径部３５３の外壁面から絶縁碍子３５の段差面３５５の燃焼室側に接続する小内径部３５１の外壁面に至るまで、絶縁碍子３５の外壁面に沿って配置されている。第二放熱部材５７は、線熱膨張率が第一放熱部材５６の線熱膨張率より小さい材料から形成されている。第二放熱部材５７は、延伸部５２３及び当接部５７４を有する。

当接部５７４は、延伸部５２３の燃焼室側に設けられている。当接部５７４は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に沿うよう設けられている。当接部５７４は、スパークプラグ３の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部５７４は、延伸部５２３に接続する側の端部から下端５７２までの間に、当接可能面５６６に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面５７５を有する。当接可能面５７５は、当接可能面５６６の凹凸に噛み合い可能なよう凹凸状に形成されている。

図１０は、エンジン９０の高負荷運転時の絶縁碍子３５からの放熱経路を示す図である。エンジン９０の低負荷運転時には、図９に示すように、第一放熱部材５６の当接可能面５６６と第二放熱部材５７の当接可能面５７５との間には隙間５４が形成されている。
エンジン９０を高負荷運転させ、エンジン９０を高温にすることにより、隙間５４は第一放熱部材５６及び第二放熱部材５７のそれぞれの熱膨張により狭まる。若しくは、当接可能面５６６と当接可能面５７５とが熱膨張により当接し噛み合った状態となる。隙間５４は狭まる場合、熱抵抗の低下により、当接可能面５６６と当接可能面５７５との間は、熱移動しやすくなる。隙間５４がなくなる場合は、当接可能面５６６と当接可能面５７５との当接により熱移動がより盛んに行われるようになる。

放熱経路を矢印Ｈ３１，Ｈ３２，Ｈ３３，Ｈ３４で示す。矢印Ｈ３１は、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５７、パッキン５３、第一放熱部材５６、ハウジング３１の順に伝達する放熱経路である。矢印Ｈ３２は、絶縁碍子３５の熱が絶縁碍子３５の中で伝達する放熱経路である。矢印Ｈ３３は、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５７の当接部５７４、第一放熱部材５６、ハウジング３１の順に伝達する放熱経路である。矢印Ｈ３４は、絶縁碍子３５の熱が第二放熱部材５７の当接部５７４、第一放熱部材５６の順に伝達する放熱経路である。

第三実施形態によるスパークプラグ３は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材５６の当接可能面５６６と第二放熱部材５７の当接可能面５７５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第三実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第三実施形態によるスパークプラグ３では、第一放熱部材５６の当接可能面５６６及び第二放熱部材５７の当接可能面５７５は、それぞれ噛み合い可能なよう凹凸状に形成されている。これにより、第一放熱部材５６と第二放熱部材５７とが当接するとき、第一放熱部材５６と第二放熱部材５７との間の伝熱面積が大きくなるため、図１０における放熱経路Ｈ３３，Ｈ３４の放熱を促進させることができる。したがって、第三実施形態は、エンジン９０の高負荷運転時にさらに絶縁碍子３５の熱を効率的に伝達することができる。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態によるスパークプラグを図１１に基づいて説明する。第四実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。

第四実施形態によるスパークプラグ４が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材５９、及び、第二放熱部材５２を有する。第一放熱部材５９は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

第一放熱部材５９は、第二放熱部材５２から見てハウジング３１側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材５９は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材５９は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３２３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材５９は、上端がスパークプラグ４の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の上端５２１と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材５９は、下端がスパークプラグ４の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の下端５２２と略同じ位置に設けられている。

第一放熱部材５９は、延伸部５１３及び当接部５９４を有する。

当接部５９４は、延伸部５１３の燃焼室側に設けられている。当接部５９４は、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７に沿うよう設けられている。当接部５９４は、第二放熱部材５２の当接可能面５２５に当接可能な「第一当接可能面」としての当接可能面５９６を有する。当接可能面５９６は、図１１に示すように、切り欠き状の凹部５９７を周方向に略等間隔に八つ有している。エンジン９０の低負荷運転時には、図１１に示すように、当接可能面５９６と当接可能面５２５との間には隙間５４が形成されている。

第四実施形態によるスパークプラグ４は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材５９の当接可能面５９６と第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第四実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第四実施形態によるスパークプラグ４では、凹部５９７の形状を調整することによって、第一放熱部材５９と第二放熱部材５２との当接面積を調整することができる。これにより、第一放熱部材５９と第二放熱部材５２との間での熱移動量、すなわち、スパークプラグ４の放熱量を調整できる。したがって、第四実施形態は、スパークプラグ４の熱価を調整することができる。

（第五実施形態）
次に、第五実施形態によるスパークプラグを図１２〜１４に基づいて説明する。第五実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。

第五実施形態によるスパークプラグ５が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材６１、及び、第二放熱部材５２を有する。第一放熱部材６１は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

第一放熱部材６１は、第二放熱部材５２から見てハウジング３１側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材６１は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材６１は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３２３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材６１は、上端がスパークプラグ５の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の上端５２１と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材６１は、下端６１２がスパークプラグ５の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の下端５２２と略同じ位置に設けられている。

第一放熱部材６１は、延伸部５１３、及び、複数の当接部６１４を有する。

当接部６１４は、延伸部５１３の燃焼室側に設けられている。当接部６１４は、図１２に示すように、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７に沿うよう設けられている。当接部６１４は、図１３に示すように、スパークプラグ５の中心軸ＣＡ５に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸ＣＡ５上の点を中心とする略円弧状に形成されている。本実施形態では、当接部６１４は、中心軸ＣＡ５上の点を中心として等間隔に四つ設けられている。複数の当接部６１４のそれぞれは、第二放熱部材５２の当接可能面５２５に対向する「第一当接可能面」としての当接可能面６１６を有する。エンジン９０の低負荷運転時には、図１３に示すように、当接可能面６１６と当接可能面５２５との間に隙間５４が形成されている。

本実施形態では、延伸部５１３は、図１４に示すように、中心軸ＣＡ５に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸ＣＡ５上の点を中心とする略円環状に形成されている。

第五実施形態によるスパークプラグ５は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材６１の当接可能面６１６と第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第五実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第五実施形態によるスパークプラグ５では、第一放熱部材６１は、四つに分割された当接部６１４を有する。四つの当接部６１４のそれぞれは、第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４を形成可能な当接可能面６１６を有する。これにより、当接部６１４の形状を調整することによって、第一放熱部材６１と第二放熱部材５２との当接面積を調整することができる。また、スパークプラグ５の放熱状態に関する設計の自由度を高めることができる。

（第六実施形態）
次に、第六実施形態によるスパークプラグを図１５〜１７に基づいて説明する。第六実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。

第六実施形態によるスパークプラグ６が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、複数の第一放熱部材６６、及び、第二放熱部材５２を有する。複数の第一放熱部材６６のそれぞれは、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

第一放熱部材６６は、第二放熱部材５２から見てハウジング３１側に設けられる。第一放熱部材６６のそれぞれは、図１６、１７に示すように、スパークプラグ６の中心軸ＣＡ６に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸ＣＡ６上の点を中心とする略円弧状に形成されている。本実施形態では、第一放熱部材６６は、中心軸ＣＡ６上の点を中心として等間隔に四つ設けられている。第一放熱部材６６は、径方向の厚みがハウジング３１に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材６６は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３２３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材６６は、上端がスパークプラグ５の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の上端５２１と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材６６は、下端６６２がスパークプラグ５の中心軸に沿う方向において第二放熱部材５２の下端５２２と略同じ位置に設けられている。

第一放熱部材６６のそれぞれは、延伸部６６３、及び、当接部６６４を有する。

延伸部６６３は、第一放熱部材６６のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部６６３は、図１７に示すように、径方向の厚みがハウジング第一筒部３１１の径方向の厚みに比べ薄い。延伸部６６３は、ハウジング第一筒部３１１のターミナル側の内壁３１５、及び、ハウジング第二筒部３１２の燃焼室側の内壁３１６に沿うよう設けられている。延伸部６６３は、パッキン５３に当接する部位よりターミナル側において、第二放熱部材５２との間に隙間５００を形成している。

当接部６６４は、延伸部６６３の燃焼室側に設けられている。当接部６６４は、図１５に示すように、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７に沿うよう設けられている。当接部６６４は、図１６に示すように、第二放熱部材５２の当接可能面５２５に対向する「第一当接可能面」としての当接可能面６６６を有する。エンジン９０の低負荷運転時には、図１６に示すように、当接可能面６６６と当接可能面５２５との間に隙間５４が形成されている。

第六実施形態によるスパークプラグ６は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材６６の当接可能面６６６と第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第六実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第六実施形態によるスパークプラグ５は、四つの第一放熱部材６６を有する。四つの第一放熱部材６６のそれぞれは、第二放熱部材５２の当接可能面５２５との間に隙間５４を形成可能な当接可能面６６６を有する。これにより、第一放熱部材６６の形状を調整することによって、第一放熱部材６６と第二放熱部材５２との当接面積を調整することができる。また、スパークプラグ６の放熱状態に関する設計の自由度を高めることができる。

（第七実施形態）
次に、第七実施形態によるスパークプラグを図１８及び図１９に基づいて説明する。第七実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。

第七実施形態によるスパークプラグ７が備える「放熱部」としての放熱部材６７は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材６７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

放熱部材６７は、絶縁碍子３５の大外径部３５３の外壁面から絶縁碍子３５の段差面３５５の燃焼室側に接続する小内径部３５１の外壁面に至るまで、絶縁碍子３５の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材６７の上端は、大外径部３５３の外壁面に位置している。また、放熱部材６７の下端６７２は、小内径部３５１の大内径部３５２側の端部の外壁面に位置している。放熱部材６７は、延伸部６７３及び当接部６７４を有する。

延伸部６７３は、放熱部材６７においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部６７３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部３５１の段差面３５５、大内径部３５２の内壁３５７、及び、大外径部３５３の燃焼室側の内壁３５８に沿うよう設けられている。

当接部６７４は、延伸部６７３の燃焼室側に設けられている。当接部６７４は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に沿うよう設けられている。当接部６７４は、図１９に示すように、スパークプラグ７の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部６７３に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径がある程度一定となるよう形成されている。当接部６７４は、延伸部６７３に接続する側の端部から下端６７２までの間に、ハウジング突部３１３の径方向内側の端面３１８に対向するよう形成されている当接可能面６７５を有する。当接可能面６７５は、端面３１８に対して平行となるよう形成されている。エンジン９０の低負荷運転時には、図１９に示すように、当接可能面６７５と端面３１８との間に隙間５４が形成されている。

パッキン５３の座面５３１は、ハウジング突部３１３の内壁３１７に当接している。パッキン５３の座面５３２は、放熱部材６７の延伸部６７３に当接している。

第七実施形態によるスパークプラグ７は、エンジン９０の低負荷運転時には放熱部材６７の当接可能面６７５とハウジング突部３１３の端面３１８との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第七実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｃ）と同じ効果を奏する。

第七実施形態によるスパークプラグ７では、絶縁碍子３５の温度変化によって、絶縁碍子３５に沿うよう設けられている放熱部材６７が熱膨張または熱収縮する。このとき、絶縁碍子３５の温度は比較的高くなりやすいため、放熱部材６７の当接部６７４は、熱膨張しやすい。これにより、隙間５４の大きさの変化を比較的大きくすることができる。

また、第七実施形態によるスパークプラグ７では、当接部６７４の熱膨張または熱収縮による変形が絶縁碍子３５から見て径方向外側への変形となる。これにより、絶縁碍子３５が圧迫されにくくなるため、絶縁碍子３５の破損を防止することができる。

また、第七実施形態によるスパークプラグ７では、放熱部材６７は、一つの部材から構成されている。これにより、少ない部品数でスパークプラグ７の熱価を調整することができる。

（第八実施形態）
次に、第八実施形態によるスパークプラグを図２０に基づいて説明する。第八実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。

第八実施形態によるスパークプラグ８が備える「放熱部」としての放熱部材６８は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材６８は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

スパークプラグ８が有するハウジング３１は、ハウジング第一筒部３１１が内壁にハウジング突部３２８を有する。ハウジング突部３２８は、図２０に示すように、スパークプラグ８の中心軸を含む仮想平面上の断面形状が、略三角形状をなすよう形成されている。ハウジング突部３２８のターミナル側の内壁３２７は、パッキン５３の座面５３１が当接している。ハウジング突部３２８の燃焼室側の端面３２９は、後述する放熱部材６８の当接部６８４が有する当接可能面６８５に対向するよう形成されている。端面３２９は、第七実施形態のハウジング突部３１３の端面３１８に比べ面積が大きい。

放熱部材６８は、絶縁碍子３５の大外径部３５３の外壁面から絶縁碍子３５の段差面３５５の燃焼室側に接続する小内径部３５１の外壁面に至るまで、絶縁碍子３５の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材６８の上端は、大外径部３５３の外壁面に位置している。また、放熱部材６８の下端６８２は、小内径部３５１の大内径部３５２側の端部の外壁面に位置している。放熱部材６８は、延伸部６８３及び当接部６８４を有する。

延伸部６８３は、放熱部材６８においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部６８３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部３５１の段差面３５５、大内径部３５２の内壁３５７、及び、大外径部３５３の燃焼室側の内壁３５８に沿うよう設けられている。

当接部６８４は、延伸部６８３の燃焼室側に設けられている。当接部６８４は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に沿うよう設けられている。当接部６８４は、図２０に示すように、スパークプラグ８の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部６８３に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径が大きくなるよう形成されている。当接部６８４は、延伸部６８３に接続する側の端部から下端６８２までの間に、ハウジング突部３２８の端面３２９に対向するよう形成されている当接可能面６８５を有する。当接可能面６８５は、面積が第七実施形態の放熱部材６７の当接可能面６７５の面積に比べ大きく、かつ、端面３２９に対して平行となるよう形成されている。エンジン９０の低負荷運転時には、図２０に示すように、当接可能面６８５と端面３２９との間に隙間５４が形成されている。

第八実施形態によるスパークプラグ８は、エンジン９０の低負荷運転時には放熱部材６８の当接可能面６８５とハウジング突部３２８の端面３２９との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第八実施形態は、第七実施形態と同じ効果を奏する。

また、第八実施形態によるスパークプラグ７では、端面３２９は、第七実施形態のハウジング突部３１３の端面３１８に比べ面積が大きく、当接可能面６８５は、面積が第七実施形態の放熱部材６７の当接可能面６７５の面積に比べ大きい。これにより、当接可能面６８５と端面３２９とが当接すると、放熱部材６８とハウジング３１との当接面積が第七実施形態に比べ大きくなる。したがって、絶縁碍子３５の放熱を効率的に行うことができる。

（第九実施形態）
次に、第九実施形態によるスパークプラグを図２１、２２に基づいて説明する。第九実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。

第九実施形態によるスパークプラグ９が備える「放熱部」としての放熱部材７１は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材７１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

放熱部材７１は、図２１に示すように、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング突部３２３の内壁面に至るまでハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材７１の上端は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面に位置している。また、放熱部材７１は、図２１に示すように、下端７１２がハウジング第一筒部３１１に設けられているハウジング突部３２８の最も径方向内側の先端３２０に位置している。

放熱部材７１は、延伸部７１３、及び、当接部７１４を有する。
延伸部７１３は、放熱部材７１のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部７１３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部３１１のターミナル側の内壁３１５、及び、ハウジング第二筒部３１２の燃焼室側の内壁３１６に沿うよう設けられている。

当接部７１４は、延伸部７１３の燃焼室側に設けられている。当接部７１４は、ハウジング突部３２８の内壁３２７に当接する当接面７１７、及び、パッキン５３の座面５３１に当接する当接面７１８を有する。当接面７１７と当接面７１８とは、平行となるよう形成されている。本実施形態では、パッキン５３の座面５３１と座面５３２とは平行に形成されている。当接部７１４は、放熱部材７１が熱膨張または熱収縮するときの変位がハウジング突部３２８の内壁３２７によって案内される。

当接部７１４は、径方向内側に当接可能面７１６を有する。当接可能面７１６は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に対して対向かつ平行となるよう形成されている。エンジン９０の低負荷運転時には、当接可能面７１６と内壁３５９との間に、図２２に示すように、隙間５４が形成されている。

第九実施形態によるスパークプラグ９は、エンジン９０の低負荷運転時には放熱部材６７の当接可能面７１６と絶縁碍子３５の内壁３５９との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第九実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｃ）と同じ効果を奏する。

第九実施形態によるスパークプラグ９では、放熱部材７１が有する当接部７１４が当接するハウジング突部３２８の内壁３２７とパッキン５３の座面５３１とは、平行となるよう形成されている。これにより、当接部７１４が熱膨張または熱収縮によって変位してもパッキン５３がずれることを抑制することができる。

また、第九実施形態によるスパークプラグ９では、放熱部材７１は、一つの部材から構成されている。これにより、少ない部品数でスパークプラグ９の熱価を調整することができる。

（第十実施形態）
次に、第十実施形態によるスパークプラグを図２３に基づいて説明する。第十実施形態は、第一放熱部材が設けられる位置が第一実施形態と異なる。

第十実施形態によるスパークプラグ１０が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材７６、及び、第二放熱部材７７を有する。第一放熱部材７６及び第二放熱部材７７は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

第一放熱部材７６は、ハウジング第二筒部３１２の内壁面からハウジング第一筒部３１１のハウジング突部３２８の燃焼室側の端面３２９に至るまで、ハウジング３１の内壁面に沿って配置されている。本実施形態では、第一放熱部材７６の上端７６１は、ハウジング突部３２８の燃焼室側の端面３２９に位置している。また、第一放熱部材７６の下端７６２は、小内径部３５１の大内径部３５２側の端部の外壁面に位置している。第一放熱部材７６は、延伸部７６３及び当接部７６４を有する。

延伸部７６３は、第一放熱部材７６において燃焼室方向に延びるよう形成されている。延伸部７６３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部３１１の内壁面であってハウジング突部３２８より燃焼室側の内壁に沿うよう設けられている。

当接部７６４は、延伸部７６３のターミナル側に設けられている。当接部７６４は、ハウジング突部３２８の端面３２９に沿うよう設けられている。当接部７６４は、図２３に示すように、スパークプラグ１０の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部７６４は、径方向内側に「第一当接可能面」としての当接可能面７６６を有する。

第二放熱部材７７は、絶縁碍子３５の大外径部３５３の外壁面から絶縁碍子３５の段差面３５５の燃焼室側に接続する小内径部３５１の外壁面に至るまで、絶縁碍子３５の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、第二放熱部材７７の上端は、大外径部３５３の外壁面に位置している。また、第二放熱部材７７の下端７７２は、小内径部３５１の大内径部３５２側の端部の外壁面に位置している。第二放熱部材７７は、延伸部７７３及び当接部７７４を有する。

延伸部７７３は、第二放熱部材７７においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部７７３は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部３５１の段差面３５５、大内径部３５２の内壁３５７、及び、大外径部３５３の燃焼室側の内壁３５８に沿うよう設けられている。

当接部７７４は、延伸部７７３の燃焼室側に設けられている。当接部７７４は、小内径部３５１のターミナル側の内壁３５９に沿うよう設けられている。当接部７７４は、図２３に示すように、スパークプラグ１０の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部７７４は、第一放熱部材７６が有する当接可能面７６６に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面７７５を有する。エンジン９０の低負荷運転時には、当接可能面７７５と当接可能面７６６との間に隙間５４が形成されている。

パッキン５３の座面５３１は、ハウジング突部３２８の内壁３２７に当接している。パッキン５３の座面５３２は、放熱部材６７の延伸部６７３に当接している。

第十実施形態によるスパークプラグ１０は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材７６の当接可能面７６６と第二放熱部材７７の当接可能面７７５との間に隙間５４が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には隙間５４は小さくなり、場合によっては隙間５４はなくなる。これにより、第十実施形態は、第一実施形態の効果と同じ効果を奏する。特に、ハウジング３１の熱を効率的にシリンダヘッド９２１に伝達することができる。

また、第十実施形態によるスパークプラグ１０では、第一放熱部材７６が第一実施形態の第一放熱部材に比べ燃焼室に近い側に設けられる。これにより、第一放熱部材７６は、燃焼ガスの熱を銃熱しやすいため、熱膨張しやすくなる。したがって、隙間５４の大きさの変化を比較的大きくすることができる。

また、第十実施形態によるスパークプラグ１０では、パッキン５３の座面５３１、５３２に熱膨張しやすい第一放熱部材７６が設けられていないため、パッキン５３のずれを防止することができる。

また、第十実施形態によるスパークプラグ１０では、沿面放電の発生を抑制することができる。

（第十一実施形態）
次に、第十一実施形態によるスパークプラグを図２４に基づいて説明する。第十一実施形態は、放熱部の長さが第一実施形態と異なる。

第十一実施形態によるスパークプラグ１１が備える放熱部５０は、ハウジング３１と絶縁碍子３５との間に設けられ、第一放熱部材８１、及び、第二放熱部材８２を有する。第一放熱部材８１及び第二放熱部材８２は、線熱膨張率がハウジング３１の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。

図２４に示すように、スパークプラグ１１の燃焼室方向からターミナル方向に向かう仮想線を中心軸ＣＡ１１と規定する。本実施形態では、第一放熱部材８１の上端８１１と第二放熱部材８２の上端８２１とは、ハウジング第一筒部３１１のハウジング第二筒部３１２に接続する側の端部近傍に位置し、中心軸ＣＡ１１に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材８１の下端８１２と第二放熱部材８２の下端８２２とは、ハウジング突部３１３のターミナル側の内壁３１７の近傍に位置し、中心軸ＣＡ１１に沿う方向において略同じ位置に設けられている。本実施形態では、第一放熱部材８１の下端８１２の近傍に形成されている当接可能面と第二放熱部材８２の下端８２２の近傍に形成されている当接可能面との間に絶縁碍子３５の温度によって大きさが変化する隙間が形成されている。

第十一実施形態によるスパークプラグ１１は、エンジン９０の低負荷運転時には第一放熱部材８１と第二放熱部材８２との間に隙間が形成される。また、エンジン９０の高負荷運転時には当該隙間は小さくなり、場合によっては当該隙間はなくなる。これにより、第十一実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

（他の実施形態）
（ａ）上述の実施形態では、第一放熱部材を第二放熱部材よりも線熱膨張率が大きい部材としている。しかしながら、第二放熱部材の方が第一放熱部材よりも線熱膨張率が大きい部材としても良い。また、第一放熱部材及び第二放熱部材は、線熱膨張率がハウジングよりも大きいとした。しかしながら、第一放熱部材及び第二放熱部材は、線熱膨張率がハウジングよりも小さくても良い。

上述した二つの平面に関係における「平行」は、厳密な平行ではなく、一見して平行と認められる関係であればよい。結果的に二つの平面がくっついた際に熱移動が促進される程度の位置関係であれば良い。

第四実施形態では、第一放熱部材の当接可能面は、切り欠き状の凹部を周方向に略等間隔に八つ有している。しかし、凹部の形状または数などの特性は適宜決定できる。

第六実施形態では、第一放熱部材は、四つの略同一形状の板状部材を周方向に略等間隔に並べ、上述の四つに分割された形状を実現している。しかし、第一放熱部材の数等は適宜決定できる。

第二〜六実施形態を、第十一実施形態に適用してもよい。また、第十一実施形態で、第二放熱部材はなくてもよい。

上述の実施形態では、一例として中心電極の温度が５００℃以下となる状態をエンジン９０の低負荷運転時とした。また、一例として中心電極の温度が５００℃より高くなる状態をエンジン９０の高負荷運転時とした。しかし、これらの数値はあくまでも一例であって、スパークプラグまたはエンジンに求められる特性等によって、低負荷運転時及び高負荷運転時の定義は変わる。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１・・・スパークプラグ
３１・・・ハウジング
３３・・・接地電極
３５・・・絶縁碍子
４０・・・中心電極
５０，６７，６８，７１・・・放熱部
５４・・・隙間

Claims (12)

1. ハウジング（３１）と、
   前記ハウジングの内側に保持されている絶縁碍子（３５）と、
   前記ハウジングの一端に設けられている接地電極（３３）と、
   前記絶縁碍子の内側に位置し、前記接地電極との間で、燃料を点火可能な火花を形成する中心電極（４０）と、
   前記ハウジングと前記絶縁碍子との間に設けられ、エンジン（９０）が有する燃焼室（９００）側に隙間（５４）を形成可能な放熱部（５０，６７，６８，７１）と、
   を備え、
   前記ハウジングまたは前記絶縁碍子の温度に応じて前記隙間の大きさが変化するスパークプラグ。
2. 前記隙間は、前記放熱部の熱膨張または熱収縮によって大きさが変化する請求項１に記載のスパークプラグ。
3. 前記絶縁碍子は、燃料の燃焼によって発生する燃焼ガスと接触する部位の長さ（Ｌ１、Ｌ２）が前記隙間があれば長くなり、前記隙間がなくなれば短くなる請求項１または２に記載のスパークプラグ。
4. 前記放熱部は、前記ハウジング側に設けられる第一放熱部材（５１，５５，５６，５９，６１，６６，７６，８１）、及び、前記絶縁碍子側に設けられる第二放熱部材（５２，５７，７７，８２）を有し、
   前記隙間は、前記第一放熱部材と前記第二放熱部材との間に形成される請求項１から３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
5. 前記第一放熱部材の線熱膨張率は、前記第二放熱部材の線熱膨張率より大きく、
   前記エンジンが低負荷で運転するときの前記隙間の大きさは、前記エンジンを高負荷で運転するときの前記隙間の大きさに比べ大きい請求項４に記載のスパークプラグ。
6. 前記第二放熱部材に当接可能な前記第一放熱部材が有する第一当接可能面（５１６，５５６，５５６，５９６，６１６，６６６，７６６）と、前記第一放熱部材に当接可能な前記第二放熱部材が有する第二当接可能面（５２５，５７５，７７５）とは、平行となるよう形成されている請求項４または５に記載のスパークプラグ。
7. 前記第一当接可能面と前記第二当接可能面とは、互いに噛み合うよう凹凸を有する請求項６に記載のスパークプラグ。
8. 前記ハウジングは、前記第一放熱部材の熱膨張または熱収縮による変位を案内する案内面（３２４）を有する請求項４から７のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
9. 前記隙間から見て前記中心電極とは反対側に位置する前記第一放熱部材と前記第二放熱部材との間に設けられ、前記第一放熱部材と前記第二放熱部材とに当接するパッキン（５３）をさらに備え、
   前記第一放熱部材に当接する前記パッキンの座面（５３１）と前記案内面とは、平行となるよう形成されている請求項８に記載のスパークプラグ。
10. 前記放熱部は、前記ハウジング側または前記絶縁碍子側のいずれか一方にのみ設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
11. 前記第一放熱部材は、ガスポケット（１５）に設けられる請求項４に記載のスパークプラグ。
12. 前記放熱部は、線熱膨張率が前記ハウジングの線膨張率より大きい請求項１から１１のいずれか一項に記載のスパークプラグ。

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