KR101238579B1 - 내연엔진용 스파크 플러그 - Google Patents

Abstract

접지전극 상에 귀금속칩을 갖지 않으면서, 점화성능을 강화시킬 수 있고, 수명을 연장시킬 수 있으며, 상기 접지전극의 충분히 높은 강도를 보장할 수 있는 스파크 플러그가 제공된다. 상기 스파크 플러그(1)는 중심전극(5), 절연체(2), 금속쉘(3), 및 접지전극(27)을 포함한다. 스파크 방전은 실질적으로 상기 중심전극(5)과 상기 접지전극(27) 사이에 구획된 스파크 방전갭(33)에서 상기 스파크 플러그의 축(CL1)방향을 따라 제공된다. 상기 접지전극은 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 외경보다 작은 실질적으로 균일한 폭을 갖는 소폭부(42), 및 상기 소폭부(42)의 폭보다 큰 폭을 갖는 대폭부(41)를 포함한다. 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 소폭부(42)의 베이스 단부는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)으로부터 상기 접지전극(27)의 뿌리측을 향하여 상쇄되게 위치된다. 상기 소폭부(42)의 베이스 단부는 상기 스파크 방전갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 축방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측을 향하여 상쇄되게 위치된다.

Description

내연엔진용 스파크 플러그{SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연엔진용 스파크 플러그에 관한 것이다.

자동차와 같은 내연엔진에 사용하기 위한 스파크 플러그는 예를 들면 그의 축선방향으로 연장되는 중심전극, 상기 중심전극의 외측에 배치되는 절연체, 상기 절연체의 외측에 배치되는 일반적으로 원통형인 금속쉘, 및 상기 금속쉘의 팁단부에 연결되는 베이스 단부를 갖는 접지전극을 포함한다. 상기 접지전극은 그의 팁단부가 상기 중심전극의 팁단부에 대향되도록 뒤로 구부러진 상태로 배열된다. 접지전극을 이렇게 배열함으로써, 상기 중심전극의 팁단부와 상기 접지전극의 팁단부 사이에는 스파크 방전갭이 발생된다. 또한, 비교적 작은 부피를 갖는 귀금속칩이 상기 스파크 방전갭을 구획하는 상기 접지전극의 일부분 상에 제공되는 종래의 스파크 플러그가 주지되어 있다. 상기 귀금속칩의 제공으로 인하여, 종래기술의 스파크 플러그는 접지전극이 화염핵의 열을 빼앗는 것{즉, 소염현상(quenching phenomenon)}을 방지하여, 이에 점화특성을 개선하는 것을 목표로 한다.

최근 수년 동안, 자원의 부족으로 인하여 상기 귀금속칩에 대한 재료비용이 증가함으로 인하여, 상기 접지전극에서 귀금속칩을 사용하지 않게 구성된 스파크 플러그에 대한 수요가 증가되고 있다. 이러한 이유로, 상기 접지전극에서 귀금속칩을 사용하지 않을 때에도 점화특성을 개선하고자 하는 관점에서, 상기 중심전극에 대향되는 상기 접지전극의 일부분이 상기 접지전극의 팁부를 향하여 돌출되도록 상기 접지전극의 일부분을 사다리꼴 단면으로 형성하고, 상기 접지전극 팁단부의 대향 측부면들을 상기 접지전극의 팁단부측을 향하여 테이퍼지도록 형성한 스파크 플러그가 제안된 바 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 종래기술에 의하면, 상기 소염현상의 억제가 가능하여 점화특성의 증가를 기대할 수 있다.

그러나, 상술한 종래기술의 스파크 플러그에서, 상기 접지전극은 그의 팁단부를 제외하고는 테이퍼진 형상으로 형성되지 않는다. 즉, 상기 접지전극은 상기 구부러짐부 및 상기 뿌리측에서 비교적 큰 폭을 갖는다. 그러므로, 상술한 종래기술의 스파크 플러그의 경우에는, 실질적으로 균일한 폭을 갖는 구조로 된 접지전극에서와 마찬가지로, 상기 중심전극의 팁단부와 상기 접지전극의 구부러짐부 사이에서 비정상적인 스파크 방전이 일어나기 쉽다. 이는 점화성능을 개선하는 효과를 충분히 발휘할 수 없다.

위의 문제점을 해결하기 위하여, 상기 접지전극의 팁단부 모서리가 상기 중심전극의 팁단부 표면에 대향되도록 상기 중심전극의 팁단부 표면의 측부를 향하여 기울어진 팁단부가 마련된 접지전극을 포함하는 스파크 플러그가 제안된 바 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 이러한 구조로써, 상기 접지전극의 팁단부 모서리와 상기 중심전극의 팁단부 표면 사이에서 스파크 방전의 발생(즉, 정상위치에서의 스파크 방전)을 가능하게 할 수 있으므로 점화성능을 증가시킬 수 있다.

그러나, 위의 종래기술의 스파크 플러그를 사용하는 경우에는, 스파크 플러그의 점화성능을 증가시킬 수는 있으나, 상기 접지전극의 팁단부 모서리에 대향되는 상기 중심전극의 일부분에서 국소적인 낭비가 진행되는 경향이 있다. 그 결과, 상기 스파크 방전갭의 빠른 확장이 유발되고, 그러므로, 사용 초기단계에서 정상적인 스파크 방전을 제공하는 것이 실패하게 된다.

한편, 중심전극에 대향되는 적어도 일측부 상에 만곡면을 갖는 접지전극을 포함하는 스파크 플러그가 제안된 바 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이러한 구조로써, 공기-연료 혼합물을 상기 스파크 방전갭에 용이하게 흘려보낼 수 있고, 이에 상기 스파크 플러그의 수명을 열화시키지 않으면서 점화성능을 증가시킬 수 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허 제3461637호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 제2004-87464호 공보 특허문헌 3 : 일본국 특허공개 제2007-250344호 공보

그러나, 상기 스파크 방전갭에 대하여 공기-연료 혼합물의 도입을 용이하게 하기 위해서는 상기 접지전극의 폭을 어느 정도 감소시켜야 한다(예를 들면, 그의 직경 감소). 상기 접지전극 폭의 감소는 상기 접지전극의 강도 저하를 초래한다. 특히, 상기 접지전극의 구부러짐부는 내연엔진 등의 작동 중 발생되는 진동으로 인하여 발생되는 응력의 집중을 겪게 된다. 그 결과, 상기 접지전극의 구부러짐부는 파손 및 손상과 같은 문제를 겪게 된다.

본 발명은 위의 문제점의 관점에서 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 접지전극 상에 귀금속칩을 사용하지 않는 구조이며, 점화성능을 증가시킬 수 있고, 동시에, 수명의 연장을 실현할 수 있으며, 상기 접지전극의 충분히 높은 강도를 보장할 수 있는 내연엔진용 스파크 플러그를 제공하는 것이다.

다음에서는, 위의 목적을 달성하기에 적절한 그 각각의 구조에 대하여 본 발명의 스파크 플러그를 설명한다. 또한, 상기 각 구조에 의한 특정 기능 및 효과는 필요에 따라 설명한다.

구성 1 : 본 발명의 일 양상에 있어서,

스파크 플러그의 축방향으로 연장되는 로드형상 중심전극;

상기 중심전극이 내부에 수용되는, 상기 스파크 플러그의 축방향으로 연장되는 축홀을 갖는 튜브형 절연체;

상기 절연체의 외주를 따라 배치되는 튜브형 금속쉘; 및

상기 금속쉘의 팁단부로부터 연장되어, 그의 팁단부가 상기 중심전극에 대향되도록 구부러진 상태로 배치되는 접지전극;으로 이루어지고,

여기에서, 상기 중심전극의 팁단부 및 상기 접지전극의 팁단부는 상기 스파크 플러그의 축방향을 따라 스파크 방전이 제공되는 갭을 그들 사이에 구획하도록 공조하며,

여기에서, 상기 접지전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면의 외경보다 작은 실질적으로 균일한 폭을 갖는 소폭부(narrowed width portion)가 그의 팁단부에 형성되고, 상기 접지전극의 베이스 단부와 상기 소폭부 사이에 연장되어 상기 소폭부의 폭보다 큰 폭을 갖는 대폭부(widened width portion)가 형성되고,

여기에서, 상기 소폭부는 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 중심전극의 팁단부 표면으로부터 상기 접지전극의 뿌리측을 향하여 상쇄되도록 위치되는 베이스 단부를 가지며, 그리고

여기에서, 상기 소폭부의 베이스 단부는 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 팁단부측을 향하여 상쇄되도록 위치됨을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그가 제공된다.

상술한 바의 구성 1에 의하면, 상기 접지전극의 팁단부는 상기 베이스 단부측보다 작은 폭을 갖는 상기 소폭부로 형성된다. 이러한 구성으로써, 상기 스파크 방전에 의하여 발생되는 화염핵의 열을 상기 접지전극이 빼앗는 것을 방지할 수 있고, 상기 화염핵의 성장(확산)을 상기 접지전극이 저해하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 화염 확산이 증가되어 우수한 점화성능을 실현할 수 있다.

더욱이, 스파크 방전이 상기 접지전극의 폭 방향으로 상기 접지전극의 중심부와 상기 중심전극 사이에 제공되는 경우, 화염핵은 상기 화염핵이 상기 접지전극으로 커버되는 위치에 발생되므로, 상기 화염핵의 확산이 상기 접지전극에 의하여 억제되는 경향이 있게 된다. 반대로, 구성 1에 의하면, 상기 소폭부의 폭은 상기 중심전극의 팁단부 표면의 외경보다 작게 설정된다. 전계강도가 상기 중심전극의 가장자리부 및 상기 접지전극의 가장자리부에서 비교적 높기 때문에, 스파크 방전은 이들 사이에서 용이하게 발생된다. 구성 1로 인하여, 상기 중심전극의 팁단부 가장자리와 상기 중심전극의 측부 상에 형성되는 상기 소폭부의 가장자리들(측부 가장자리들) 사이에서 스파크 방전이 용이하게 발생될 수 있다.

즉, 스파크 방전은 상기 중심전극이 상기 접지전극으로 커버되지 않는 위치에서 용이하게 발생될 수 있다. 이렇게 제공되는 스파크 방전 및 좁은 폭을 갖는 상기 접지전극의 팁단부로 인하여, 상기 접지전극에 의하여 유발되는 상기 화염핵 성장의 저해를 효과적으로 억제하는 것이 가능하며, 이에 상기 스파크 플러그의 점화성능을 강화할 수 있다.

또한, 상기 접지전극 소폭부의 폭을 상기 중심전극 팁단부 표면의 외경보다 크게 설정하는 경우에는, 상기 중심전극의 팁단부 가장자리의 각 부분들과 상기 소폭부의 측부 가장자리들 사이의 거리가 상기 중심전극의 팁단부 가장자리의 각 부분들에 따라 비교적 크게 변경된다. 그 결과, 상기 접지전극 소폭부의 측부 가장자리들로부터 비교적 작은 거리로 떨어져 간격을 둔 상기 중심전극의 팁단부 가장자리 부분들에 스파크 방전이 집중될 수 있다. 반대로, 구성 1에 의하면, 상기 접지전극 소폭부의 폭이 상기 중심전극 팁단부 표면의 외경보다 작으므로, 상기 중심전극의 팁단부 가장자리의 각 부분들과 상기 소폭부의 측부 가장자리들 사이의 거리에 큰 차이가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 중심전극의 팁단부 가장자리의 각 부분들은 실질적으로 균일하게 마모될 수 있고, 따라서 상기 중심전극의 수명을 연장하는 것이 가능하다.

더욱이, 상기 접지전극의 소폭부는 상기 베이스 단부가 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상술한 갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 팁단부측을 향하여 상쇄되도록 위치되게 형성된다. 달리 말하자면, 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상술한 갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 후단측을 향하여 상쇄되도록 위치된 상기 접지전극의 적어도 일부분은 대폭부로 형성된다. 상기 소폭부의 배열로써, 상기 접지전극의 구부러짐부는 비교적 큰 폭을 갖도록 형성되어, 상기 접지전극의 충분히 높은 강도를 보장하게 된다.

한편, 일본국 특허공개 제2001-307858호 공보의 도 5A에 나타낸 바와 같이 접지전극의 팁단부를 실질적으로 균일한 폭을 갖는 소폭부로 형성하는 기술이 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 종래기술에서, 상기 소폭부의 폭은 상기 중심전극의 팁단부 표면의 외경보다 크다. 이는 상기 접지전극이 화염핵의 성장을 저해하는 것을 허용하는 경향이 있다. 반대로, 상기 구성 1에 의하면, 상기 소폭부의 폭은 상술한 바와 같이 상기 중심전극의 팁단부 표면의 외경보다 작다. 그러므로, 본 발명은 상기 점화성능을 주목할만큼 증가시키는 데에 기여할 수 있다.

구성 2 : 이 구성에 의하면, 상술한 바의 구성 1에서 설명한 내연엔진용 스파크 플러그가 제공되며,

여기에서 상기 소폭부는 상기 중심전극에 대향되는 일표면과 대향표면에 인접하여 배치되는 측표면들 사이에 형성되는 측부 가장자리들을 포함하며,

상기 중심전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면과 상기 중심전극의 외주표면 사이에 형성되는 팁단부 가장자리의 일부분인 각각의 내부 가장자리들을 포함하고, 상기 내부 가장자리들 각각은 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부 측부 가장자리들 사이에 배치되고,

여기에서, 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(F), 및 상기 스파크 플러그의 축방향을 따라 연장되는 상기 갭의 거리(G)는 F ≤ 1.25G의 관계를 만족한다.

상술한 바의 구성 2에 의하면, 상기 스파크 플러그는 상기 소폭부 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이의 거리가 비교적 작게, 즉, 상기 소폭부의 폭이 충분히 작게 되는 구조로 된다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극이 화염핵 성장을 저해하는 것을 보다 확실히 억제하는 것이 가능하며, 이에 상기 스파크 플러그의 점화성능을 더욱 강화할 수 있다.

더욱이, 상기 중심전극의 내부 가장자리들과 상기 소폭부 측부 가장자리들 사이의 거리가 비교적 크게 형성되는 경우에는, 상기 중심전극의 내부 가장자리들로부터 비교적 작은 거리로 간격을 둔 상기 소폭부의 일부분, 즉, 상기 중심전극의 팁단부 표면에 대향되는 상기 소폭부의 대향표면의 중심부에(즉, 상기 접지전극의 팁단부 표면의 측부로부터 볼 때 상기 소폭부의 대향표면의 중심에 위치되는 일부분), 또는 상기 소폭부의 대향표면의 중심부 근처에 스파크 방전이 발생되는 경향이 있게 된다. 이는 상기 접지전극에 의한 화염핵 성장의 저해를 유발하며, 이에 점화성능을 충분히 강화하지 못하게 된다. 반대로, 상기 구성 2에 의하면, 상기 중심전극의 내부 가장자리들과 상기 소폭부의 측부 가장자리들 사이에 스파크 방전이 분명히 제공될 수 있다. 그 결과, 상술한 바의 기능 및 효과를 수행할 수 있고 점화성능을 더욱 강화하는 것이 가능하다.

구성 3 : 이 구성에 의하면, 상술한 바의 구성 1 또는 구성 2에서 설명한 내연엔진용 스파크 플러그가 제공되며, 여기에서 상기 소폭부는 상기 중심전극에 대향되는 대향표면과 상기 대향표면에 인접하여 배치되는 측표면들 사이에 형성되는 측부 가장자리들을 포함하며,

상기 중심전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면과 상기 중심전극의 외주표면 사이에 형성되는 팁단부 가장자리의 일부분인 각각의 내부 가장자리들을 포함하고, 상기 내부 가장자리들 각각은 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 내부 가장자리들을 제외한 상기 팁단부 가장자리의 나머지인 외부 가장자리들 사이에 배치되고,

여기에서, 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(F), 및 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 외부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(H)는 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족한다.

상술한 바의 구성 3에 의하면, 0㎜ ≤ F-H의 관계가 만족되므로, 상기 접지전극의 팁단부 표면의 측부로부터 볼 때, 상기 중심전극의 팁단부 표면의 중심과, 상기 중심전극의 팁단부 표면의 중심으로부터 최말단에 위치되는 상기 외부 가장자리들 각각의 최말단부와의 사이의 거리의 중심으로부터 상기 외부 가장자리들 각각의 외주측을 향하여 상쇄되도록 위치되는 상기 중심전극의 외부 가장자리들 각각의 일부분에 상기 소폭부의 측부 가장자리들 각각이 대향된다. 즉, 상기 접지전극의 소폭부는 충분히 큰 폭을 갖는 구조로 된다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극의 소폭부에 충분한 강도를 보장하는 것이 가능하며, 상기 중심전극의 내부 가장자리들과 상기 접지전극의 소폭부의 측부 가장자리들 사이의 거리 감소를 상당히 억제하는 것이 가능하다. 한편, F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족함으로써, 상기 중심전극의 외부 가장자리들과 상기 접지전극의 소폭부의 측부 가장자리들 사이의 거리 감소를 상당히 억제하는 것이 가능하다. 즉, 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족함으로써, 상기 접지전극의 소폭부에 충분히 높은 강도를 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 중심전극의 팁단부 가장자리의 각 부분들과 상기 소폭부의 측부 가장자리들 사이에 큰 차이가 발생하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있으므로, 상기 중심전극의 보다 균일한 마모를 달성할 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 내구성을 더욱 강화할 수 있고, 따라서 그의 수명을 더욱 연장할 수 있다.

구성 4 : 이 구성에 의하면, 상술한 바의 구성 1 ~ 구성 3 중 어느 하나에서 설명한 내연엔진용 스파크 플러그가 제공되며, 여기에서 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부와의 사이에 연장되는 거리(D)는 D ≥ 0.3㎜를 만족한다.

상술한 바의 구성 4에 의하면, 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부와 상기 중심전극의 팁단부 표면 사이의 상기 최소거리(D)는 0.3㎜ 이상으로 설정된다. 즉, 화염핵의 성장을 저해할 수 있는 상기 접지전극의 대폭부는 화염핵의 발생이 예상되는 위치로부터 더욱 먼 위치에 위치된다. 이러한 구성으로써, 상기 화염핵 성장의 저해를 보다 확실히 억제하는 것이 가능하며 이에 점화성능을 더욱 강화하는 것이 가능하다.

한편, 상기 거리(D)의 상한선은 상기 소폭부의 베이스 단부가 상기 스파크 방전갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 축방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측을 향하여 상쇄되게 위치되는 조건을 만족하도록 설정될 수 있다.

구성 5 : 이 구성에 의하면, 상술한 바의 구성 1 ~ 구성 4 중 어느 하나에서 설명한 내연엔진용 스파크 플러그가 제공되며, 여기에서 상기 접지전극의 뿌리측에 가까이 연장되는 방향을 마이너스 "-" 방향으로 표현하고 상기 접지전극의 뿌리측로부터 멀리 연장되는 방향을 플러스 "+" 방향으로 표현한다고 가정하면, 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 보아 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부를 기준으로서 사용할 때, 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면 부분과 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 팁단부 사이에 연장되는 거리(E)는 -0.4㎜ ≤ E ≤ +0.5㎜를 만족한다.

상술한 바의 구성 5에 의하면, 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면 부분을 너머서 상기 접지전극 소폭부의 팁단부가 돌출되는 구조로 되는 경우에도, 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 팁단부의 돌출량이 0.5㎜ 이하로 설정된다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극에 의한 화염핵 확산의 저해를 보다 확실하게 억제할 수 있고, 이에 점화성능을 더욱 강화하는 것을 달성할 수 있다. 한편, 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면 부분으로부터 상기 접지전극 소폭부의 팁단부가 후퇴되는 구조로 되는 경우에는, 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 팁단부의 후퇴량이 0.4㎜ 이하로 설정된다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극의 팁단부(상기 소폭부)와 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 떨어져서 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면 부분 사이에 스파크 방전을 제공하는 것이 가능하며, 상기 중심전극의 보다 균일한 마모를 허용하는 것이 가능하다. 즉, 상기 거리(E)를 -0.4㎜ ≤ E ≤ +0.5㎜의 범위 이내로 되도록 조정함으로써 상기 스파크 플러그의 점화성능 및 내구성을 더욱 강화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 스파크 플러그의 부분적인 정단면도이다.
도 2(a)는 상기 스파크 플러그의 팁단부에 대한 부분적인 정단면도이며, 도 2(b)는 상기 스파크 플러그의 중심전극과 접지전극 소폭부 사이의 위치관계를 설명하기 위한 부분적인 확대정면도이다.
도 3(a)는 상기 스파크 플러그의 팁단부에 대한 확대측면도이며, 도 3(b)는 상기 스파크 플러그의 중심전극과 접지전극 소폭부 사이의 위치관계를 설명하기 위한 부분적인 확대측면도이다.
도 4(a)는 상기 스파크 플러그의 팁단부에 대한 확대평면도이며, 도 4(b)는 상기 스파크 플러그의 중심전극과 접지전극 소폭부 사이의 위치관계를 설명하기 위한 부분적인 확대평면도이다.
도 5는 내부 가장자리 거리를 갭 거리로 분할하여 구한 값이 서로 상이한 다수의 표본에 대한 점화성능 평가테스트의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 전극 마모량의 측정위치를 설명하기 위한 상기 스파크 플러그의 팁단부의 개략적인 평면도이다.
도 7은 내부 가장자리 거리로부터 외부 가장자리 거리를 제하여 구한 값이 서로 상이한 다수의 표본에 대한 내구성 평가테스트에서 상기 전극의 각 측정위치에서 측정된 전극 마모량을 나타내는 그래프이다.
도 8은 베이스 단부 거리의 값이 서로 상이한 표본의 점화성능 평가테스트 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 팁단부 거리의 값이 서로 상이한 표본의 점화성능 평가테스트 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 팁단부 거리의 값이 서로 상이한 표본의 내구성 평가테스트에서 상기 중심전극의 가장 먼 가장자리에서 측정된 바의 전극 마모량을 나타내는 그래프이다.
도 11(a) 및 도 11(b)는 각각 기타 실시예에 의한 중심전극의 부분적인 확대평면도이다.
도 12(a) 및 도 12(b)는 각각 기타 실시예에 의한 중심전극의 부분적인 확대평면도이다.
도 13은 또 하나의 실시예에 의한 접지전극의 부분적인 확대측면도이다.
도 14(a) 및 도 14(b)는 각각 기타 실시예에 의한 접지전극의 부분적인 확대측면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 도 1은 내연엔진용 스파크 플러그(1)의 부분적인 단면도이다(이하, 간단히 "스파크 플러그"로 칭함). 도 1 및 기타 도면에서, 상하부 방향은 상기 스파크 플러그(1)의 축(CL1) 방향을 칭하며, 하측은 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측(또는 선단측)을 칭하고, 상측은 상기 스파크 플러그(1)의 후단측을 칭한다.

상기 스파크 플러그(1)는 절연부재로서의 튜브형 절연체(2), 및 상기 절연체를 보유하는 튜브형 금속쉘(3)로 구성된다.

상기 절연체(2)는 주지의 알루미나 등을 소부하여 형성하며, 상기 스파크 플러그(1)의 후단측 상에 형성되는 후단측 몸체부(10), 상기 후단측 몸체부(10)보다 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측에 더욱 가까운 측부에 형성되며 그로부터 방사상 외측으로 돌출되는 대경부(11), 및 상기 대경부(11)보다 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측에 더욱 가까운 상기 측부에 형성되며 상기 대경부(11)보다 작은 직경을 갖는 중간 몸체부(12), 및 상기 중간 몸체부(12)보다 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측에 더욱 가까운 상기 측부에 형성되며 상기 중간 몸체부(12)보다 작은 직경을 갖는 연장된 다리부(13)를 포함하는 구조로 된다. 상기 대경부(11), 상기 중간 몸체부 및 상기 연장된 다리부(13)의 실질적인 전체 부분은 상기 금속쉘(3) 내에 수용된다. 상기 연장된 다리부(13)와 상기 중간 몸체부(12) 사이에는 테이퍼진 단차부(14)가 형성된다. 상기 절연체(2)는 상기 단차부(14)에서 상기 금속 절연체(3)와 맞물린다.

또한, 상기 절연체(2)에는 상기 축(CL1)을 따라 상기 절연체(2)를 통하여 연장되는 축홀(4)이 형성된다. 상기 축홀(4)의 팁단부측 내로는 중심전극(5)이 삽입되어 이에 고정된다. 상기 중심전극은 전반적으로 로드 형상(원통형 형상)으로 형성되며, 상기 절연체(2)의 팁단부로부터 돌출되는 편평한 팁단부 표면(5F)을 갖는다. 더욱이, 상기 중심전극(5)은 동 또는 동 합금으로 형성되는 내층(5A) 및 주성분으로서 Ni를 포함하는 니켈(Ni) 합금으로 형성되는 외층(5B)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 중심전극(5)의 외경은 1.3㎜ 이상으로 설정된다.

또한, 상기 축홀(4)의 후단측 내에는 단자 전극(6)이 삽입되고, 상기 절연체(2)의 후단으로부터 돌출되는 상태로 이에 고정된다.

또한, 상기 축홀(4) 내에서 상기 중심전극(5)과 상기 단자 전극(6) 사이에는 원통형 저항(7)이 배치된다. 상기 저항(7)은 상기 중심전극(5) 및 상기 단자 전극(6)이 유리 밀봉층(8,9)을 통하여 각각 전기적으로 접속되는 대향단부를 갖는다.

더욱이, 상기 금속쉘(3)은 저탄소강과 같은 금속으로 형성되며 튜브형 형상으로 형성된다. 상기 금속쉘(3)은 상기 금속쉘(3)의 외주표면 상에 형성되는 나사부(수나사부)(15)를 포함하며 및 내연엔진의 엔진헤드(도시생략)에 상기 스파크 플러그(1)를 장착하는 역할을 한다. 상기 나사부(15)의 후단측에서 상기 금속쉘(3)의 외주 표면상에는 착좌부(16)가 형성된다. 상기 나사부(15)의 후단에 배치되는 나사목부(17)에는 링형상 개스킷(18)이 끼움된다. 상기 금속쉘(3)은 상기 금속쉘(3)을 상기 엔진헤드에 장착함에 따라 렌치와 같은 도구와 맞물리기에 적당하게 후단측에 육각형 형상의 단면을 갖는 도구결합부(19), 및 상기 도구결합부(19)의 후단측에 형성되며 상기 절연체(2)를 상기 금속쉘(3)에 지지하는 역할을 하는 코킹부(20)를 더욱 포함한다.

더욱이, 상기 금속쉘(3)은 상기 절연체(2)와의 맞물림을 위하여 그의 내주 표면 상에 테이퍼진 단차부(21)를 갖는다. 상기 절연체(2)는 상기 금속쉘(3)의 후단측으로부터 그의 팁단부측을 향하여 상기 금속쉘(3) 내로 삽입되며, 상기 절연체(2)의 단차부(14)가 상기 금속쉘(3)의 단차부(21)와 맞물림되는 상태로 그의 방사상 내측 방향으로 상기 후단측 상에 배치되는 상기 금속쉘(3)의 개구부를 코킹함으로써 상기 금속쉘(3)에 고정된다. 즉, 상기 코킹부(20)를 형성함으로써, 상기 절연체(2)를 상기 금속쉘(3)에 고정한다. 또한, 상기 절연체(2)의 단차부(14)와 상기 금속쉘(3)의 단차부(21) 사이에는 환형판 형상의 패킹(22)을 배치한다. 상기 패킹(22)을 제공함으로써, 연소실을 밀폐상태로 유지할 수 있고, 상기 연소실의 내측에 노출되는 상기 절연체(2)의 연장된 다리부(13)와 상기 금속쉘(3)의 내주 표면과의 사이의 간극내로 도입되는 공기-연료 혼합물이 외부로 누출됨을 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 코킹에 의하여 제공되는 밀폐를 더욱 강화하기 위하여, 상기 금속쉘(3)과 상기 금속쉘(3) 후단측 상의 상기 절연체(2) 사이에 환형 링부재(23,24)를 배치하고, 상기 링부재(23,24) 사이에 활석분말(25)을 채운다. 즉, 상기 금속쉘(3)은 상기 판형상 패킹(22), 상기 링부재(23,24) 및 상기 활석분말(25)을 통하여 상기 절연체(2)를 지지한다.

또한, Ni 합금 등으로 형성되는 접지전극(27)은 상기 금속쉘(3)의 팁단부(26)의 팁단부 표면에 접속된다. 상기 접지전극(27)은 외층(27A) 및 내층(27B)으로 구성되는 이중층구조를 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 외층(27A)은 Ni 합금[예를 들면, 인코넬(INCONEL) 합금 600 또는 인코넬 합금 601(양자 모두 등록상표임)]으로 형성된다. 한편, 상기 내층(27B)은 상기 Ni 합금보다 높은 열 및 전기 전도율을 갖는 동 합금 또는 순동으로 형성된다. 상기 접지전극(27)은 상기 중심전극(5)의 측부 상에 위치되는 상기 접지전극(27)의 팁단부 표면이 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되도록 뒤로 구부림된다. 이러한 구성으로써, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F) 및 상기 중심전극(5)의 측부 상에 위치되는 상기 접지전극(27)의 표면 사이에는 스파크 방전갭(33)이 구획되며, 실질적으로 상기 축(CL1)을 따라 스파크 방전이 제공된다.

또한, 본 실시예에서, 도 2(a), 도 3(a) 및 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 상기 접지전극(27)은 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 외경보다 큰 폭을 갖는 대폭부(41), 및 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 외경보다 작은 폭을 갖는 소폭부(42)를 포함한다. 상기 대폭부(41)는 상기 금속쉘(3)의 팁단부로부터 상기 중심전극(5) 위쪽 및 앞쪽의 위치까지 연장된다. 상기 소폭부(42)는 상기 대폭부(41) 팁단부로부터 연장되어 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 적어도 중심영역을 커버한다. 상기 소폭부(42)는 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 방전갭(33)의 중심(P)으로부터 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측을 향하여 상쇄되게 위치되는 베이스 단부(42B)를 갖는다.

또한, 본 실시예에서, 도 3(b) 및 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 소폭부(42)는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되는 대향표면(42C)과 상기 대향표면(42C)에 인접하여 배치되는 측표면들의 사이에 형성되는 측부 가장자리들(42E)을 포함한다. 상기 중심전극(5)은 상기 중심전극(5)의 단부 표면(5F)과 상기 중심전극(5)의 외주표면 사이에 형성되는 환형 팁단부 가장자리(5E)의 일부인 각각의 내부 가장자리들(51E)을 포함한다. 상기 내부 가장자리들(51E)은 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이에 배치된다. 여기에서, 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E)과 상기 중심전극(5)의 내부 가장자리들(51E) 사이에 연장되는 최대 거리(이에 "내부 가장자리 거리"로 칭함)(F), 및 상기 축(CL1) 방향을 따라 연장되는 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(이에 "갭 거리"로 칭함)(G)는 다음의 식으로 표현되는 관계를 만족한다: F ≤ 1.25G. 상기 소폭부(42) 등의 폭은 상술한 바의 관계를 만족하도록 설정된다.

또한, 상기 중심전극(5)은 상기 내부 가장자리들(51E)을 제외한 상기 팁단부 가장자리(5E)의 나머지인 외부 가장자리들(52E)을 포함한다. 여기에서, 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E)과 상기 중심전극(5)의 외부 가장자리들(52E) 사이에 연장되는 최대 거리(이에 "외부 가장자리 거리"로 칭함)(H)를 상기 내부 가장자리 거리(F)로부터 제하여 구한 값(F-H)은 0㎜ ~ 0.3㎜의 범위 이내로 되도록 설정된다.

더욱이, 도 2(b) 및 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)을 따라 상기 접지전극(27)의 뿌리(연결부)에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면(5F)의 일부분(가장 가까운 가장자리)(NE)과 상기 소폭부(42)의 베이스 단부(42B) 사이에 연장되는 거리(D)는 다음의 식을 만족하도록 설정된다: D ≥ 0.3㎜.

또한, 상기 소폭부(42)는, 상기 축방향(CL1)에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 접지전극(27)의 상기 뿌리(연결부)로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 일부분(가장 먼 가장자리)(FE)으로부터, 상기 접지전극(27)의 상기 뿌리(연결부)로부터 멀리 있는 측부를 향하여 그의 팁단부(42F)가 돌출되는 구조로 된다. 그러나, 상기 팁단부(42F)의 돌출량은 비교적 작은 값으로 설정된다. 본 실시예에서, 상기 팁단부(42F)의 돌출량이 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)을 따라서의 거리("팁단부 거리"로 칭함)(E)를 나타낸다고 가정하면, 상기 팁단부 거리(E)는 다음의 식을 만족하도록 설정된다: E ≤ 0.5㎜.

본 실시예에서, 상기 소폭부(42)는, 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 접지전극(27)의 뿌리(상기 연결부)로부터 연장되는 방향으로 가장 먼 가장자리(FE)로부터 상기 팁단부(42F)가 돌출되는 구조로 된다. 그러나, 상기 소폭부(42)는 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 팁단부(42F)가 상기 가장 먼 가장자리(FE)로부터 상기 접지전극(27)의 뿌리측을 향하여 후퇴되는 구조로 될 수도 있다. 이 경우, 상기 중심축(CL2)을 따라서 후퇴량은 바람직하게는 0.4㎜ 이하로 설정된다. 따라서, 상기 접지전극(27)의 뿌리측로부터 멀리 연장되는 방향을 플러스 "+" 방향으로 표현하고 상기 접지전극(27)의 뿌리측에 가까이 연장되는 방향을 마이너스 "-" 방향으로 표현한다고 가정하면, 상기 중심축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측으로부터 볼 때 그리고 상기 가장 먼 가장자리(FE)를 기준으로서 사용할 때, 상기 팁단부 거리(E)는 다음 식을 만족하도록 설정된다: -0.4㎜ ≤ E ≤ +0.5㎜.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되는 상기 접지전극(27)의 팁단부 부분은 상기 접지전극(27)의 베이스 단부(상기 대폭부(41))보다 작은 폭을 갖는 상기 소폭부(42)의 형태로 된다. 이러한 구성으로써, 스파크 방전에 의하여 발생되는 화염핵의 열을 상기 접지전극(27)이 빼앗는 것을 방지할 수 있고, 상기 화염핵의 성장(확산)을 상기 접지전극(27)이 저해하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 화염 확산특성을 강화할 수 있고, 이에 우수한 점화성능을 실현할 수 있다.

또한, 상기 소폭부(42)의 폭은 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 외경보다 작게 설정된다. 이러한 구성으로써, 스파크 방전은 상기 중심전극(5)의 팁단부 가장자리(5E)과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이에서 발생되는 경향이 있다. 즉, 상기 스파크 방전은 상기 중심전극(5)이 상기 접지전극(27)으로 커버되지 않는 위치에서 발생되는 경향이 있다. 상기 소폭부 내로 형성되는 상기 접지전극(27)의 팁단부 구성에 더하여 이러한 구성으로 인하여, 상기 접지전극(27)에 의한 화염핵 성장의 저해를 효과적으로 억제하는 것이 가능하며, 상기 스파크 플러그의 점화성능을 더욱 강화하는 것이 가능하다.

또한, 상기 소폭부(42)의 폭이 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 외경보다 작게 설정되므로, 상기 중심전극(5)의 팁단부 가장자리(5E)의 각 부분들과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이의 거리에 큰 차이가 발생되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 그 결과, 상기 중심전극(5)의 각 부분들은 실질적으로 균일하게 마모될 수 있고, 상기 스파크 플러그의 수명을 연장하게 된다.

더욱이, 상기 소폭부(42)는 상기 베이스 단부(42B)가 상기 스파크 방전갭(33)의 중심(P)으로부터 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측을 향하여 상쇄되게 위치되는 구조로 된다. 달리 말하자면, 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그(1)의 후단측 상에 위치되는 상기 접지전극(27)의 적어도 일부분은 상기 대폭부(41)로서 구성된다. 따라서, 상기 접지전극(27)의 구부러짐부는 비교적 큰 폭을 갖도록 형성되며, 이에 상기 접지전극(27)의 충분히 높은 강도를 보장하게 된다.

또한, F ≤ 1.25G의 관계가 만족되며, 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E)과 상기 중심전극(5)의 내부 가장자리들(51E) 사이의 거리는 그러므로 비교적 작게 설정된다. 즉, 상기 소폭부(42)의 폭은 비교적 작게 설정된다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극(27)에 의하여 유발되는 화염핵 성장의 저해 등을 보다 확실하게 억제하는 것이 가능하며, 이에 점화성능을 더욱 강화하게 된다. 더욱이, 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E)과 상기 중심전극(5)의 내부 가장자리들(5lE) 사이의 거리를 비교적 작게 설정함으로써, 스파크 방전이 상기 중심전극(5)의 내부 가장자리들(51E)과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이에 확실히 제공될 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 점화성능을 더욱 강화할 수 있다.

한편, 0㎜ ≤ F-H의 관계가 만족되므로, 상기 접지전극(27)의 팁단부 표면 측부로부터 볼 때, 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 각각은 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 중심과 상기 팁단부 표면(5F)의 중심으로부터 가장 멀리 위치되는 상기 외부 가장자리들 각각의 가장 먼 부분들 사이의 거리의 중심으로부터 상기 외부 가장자리들(52E) 각각의 외주측을 향하여 상쇄되게 위치되는 상기 외부 가장자리들(52E) 각각의 일부에 대향된다. 즉, 상기 소폭부(42)는 충분히 큰 폭을 갖는 구조로 된다. 이러한 구성으로써, 상기 소폭부(42)의 충분히 높은 강도를 보장하는 것이 가능하며 상기 중심전극(5)의 내부 가장자리들(51E)과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이의 거리 감소를 상당히 억제하는 것이 가능하다. 한편, F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족함으로써, 상기 중심전극(5)의 외부 가장자리들(52E)과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이의 거리 감소를 상당히 억제하는 것이 가능하다. 즉, 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족함으로써, 상기 소폭부(42)의 강도를 보장할 수 있을 뿐만 아니라 상기 중심전극(5)의 팁단부 가장자리(5E)의 각 부분들과 상기 소폭부(42)의 측부 가장자리들(42E) 사이에 큰 차이가 발생하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있으므로, 상기 중심전극(5)의 보다 균일한 마모를 달성할 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 내구성을 더욱 강화할 수 있고 이에 그의 수명을 더욱 연장할 수 있다. 더욱이, 본 실시예에서, 상기 소폭부(42)의 베이스 단부(42B)로부터 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)까지 상기 소폭부(42) 중심축(CL2)을 따라 연장되는 최소 거리(D)는 0.3㎜ 이상으로 설정된다. 즉, 화염핵의 성장을 억제할 수도 있는 상기 대폭부(41)는 화염핵의 발생이 예상되는 위치로부터 비교적 먼 위치에 위치된다. 이러한 구성으로써, 화염핵 성장의 저해를 보다 확실하게 억제하는 것이 가능하며 이에 상기 스파크 플러그의 점화성능을 더욱 강화할 수 있다.

또한, 상기 축(CL1) 방향으로 상기 스파크 플러그(1)의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 소폭부(42)의 팁단부(42F)는 상기 중심전극(5)의 가장 먼 가장자리(FE)를 너머서 돌출되는 구조로 된다. 이러한 구성으로써, 상기 소폭부(42)의 팁단부와 상기 접지전극(27)의 뿌리로부터 떨어져 위치되는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)의 일부분 사이에서 스파크 방전이 발생되게 하는 것이 가능하다. 또한, 상기 중심전극(5)의 보다 균일한 마모를 달성할 수 있다. 한편, 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)을 따라 상기 팁단부(42F)의 돌출량은 0.5㎜ 이하로 설정한다. 이러한 구성으로써, 상기 접지전극(27)에 의한 화염핵 확산의 저해를 보다 확실하게 억제하는 것이 가능하며, 이에 상기 스파크 플러그의 점화성능을 더욱 강화하게 된다.

더욱이, 상기 중심전극(5)의 외경은 충분히 크게, 즉, 1.3㎜ 이상으로 설정된다. 그러므로, 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족함으로써, 상기 중심전극(5)의 보다 균일한 마모를 달성할 수 있고, 상기 스파크 플러그의 내구성을 더욱 강화할 수 있다.

다음으로, 본 실시예의 기능 및 효과를 확인하기 위하여 점화성능 평가테스트를 실시하였다. 상기 점화성능 평가테스트는 다음의 방식으로 수행하였다. 구체적으로, 상기 중심전극의 외경 및 상기 내부 가장자리 거리 등의 치수가 서로 상이한 다수의 스파크 플러그 표본을 준비하여 4기통 1.5L 엔진에 장착하였다. 상기 엔진을 회전수가 8000rpm이고, 흡기부압이 -540㎜Hg이며, 흡기 공기-연료 혼합물의 공기연료 비율이 14.5인 조건하에서 작동시켰다. 점화진각(ignition advance angle)이 점진적으로 증가되었고, 평균 연소압력의 변화율이 20%(20% 변화율 달성각도)에 도달하는 시간에 점화 각도가 얻어졌다. 도 5는 상기 중심전극의 외경이 서로 상이한 상기 표본 각각에 있어서 상기 20% 변화율 달성각도와 상기 내부 가장자리 거리를 상기 갭 거리로 분할하여 구한 값(F/G) 사이의 관계를 나타내는 그래프를 도시한다. 도 5에서, 1.3㎜의 외경을 갖는 중심 전극이 마련된 상기 표본 각각의 상기 20% 변화율 달성각도는 전체흑색 마름모로 표시하였고, 1.7㎜의 외경을 갖는 중심 전극이 마련된 상기 표본 각각의 상기 20% 변화율 달성각도는 전체흑색 삼각형으로 표시하였으며, 2.1㎜의 외경을 갖는 중심 전극이 마련된 상기 표본 각각의 상기 20% 변화율 달성각도는 전체흑색 원형으로 표시하였다. 또한, 상기 표본 각각에서 상기 베이스 단부 거리 및 상기 팁단부 거리는 0.3㎜로 조정하였다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 중심전극의 외경이 서로 상이한 표본들 중에서, 상기 내부 가장자리 거리를 상기 갭 거리로 분할하여 구한 값(F/G)이 1.25 이하인 표본들(즉, F ≤ 1.25G의 관계가 만족되는 표본들)은 상당히 강화된 점화성능을 발휘한다는 것을 확인하였다. 그 이유는 상기 내부 가장자리 거리를 상기 갭 거리로 분할하여 구한 값을 1.25 이하로 설정함으로써 상기 소폭부의 폭이 충분히 감소되어, 상기 접지전극에 의하여 유발되는 화염핵 성장의 저해가 효과적으로 억제되었기 때문인 것으로 파악된다.

다음으로, 상기 내부 가장자리 거리로부터 상기 외부 가장자리 거리를 제하여 구한 값(F-H)이 서로 상이한 다수의 스파크 플러그 표본을 준비하여 내구성 평가테스트를 수행하였다. 상기 내구성 평가테스트는 다음의 방식으로 수행하였다. 100 시간의 기간에 걸쳐 60Hz의 방전간격으로(1분당 60회) 상기 표본 각각에 스파크 방전을 제공하였다. 상기 방전을 종료한 이후에, 소정의 측정위치에서 전극마모량을 측정하였다. 여기에서 사용되는 "소정의 측정위치"라는 용어는, 도 6에 나타낸 바와 같이(도 6에서 전체흑색 원형으로 나타냄), 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 위치되는 상기 중심전극의 팁단부 가장자리 부분의 위치를 0°(360°)의 각위치로 가정하여, 상기 중심전극의 팁단부 표면의 중심에 대하여 회전각이 45°만큼 서로 상이한 상기 중심전극의 팁단부 가장자리 부분들 각각의 위치를 의미한다. 더욱이, 상기 전극 마모량은 상기 테스트 수행이전에 상기 표본의 중심전극의 팁단부 표면에 기초하여 상기 테스트를 완료한 후 상기 축방향을 따라 상기 표본의 중심전극의 팁단부 표면 마모량을 측정함으로써 구하였다. 도 7은 상기 각각의 표본에서 각각의 측정위치의 전극 마모량을 나타내는 그래프이다. 표 1은 상기 각각의 표본에서 각 측정위치의 전극 마모량 최소값을 최대값으로부터 제하여 구한 값(마모차이)을 나타낸다. 도 7에서, 흑색 정사각형은 -0.1㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭하며, 전체흑색 마름모는 0㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭하고, 전체흑색 삼각형은 0.1㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭하며, 전체흑색 원형은 0.2㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭하고, 전체흑색 정사각형은 0.3㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭하며, 및 흑색 삼각형은 0.4㎜의 값 "F-H"을 갖는 표본에서의 전극 마모량을 지칭한다.

F-H(㎜)	전극마모 차이(㎜)
-0.1	0.28
0	0.1
0.1	0.04
0.2	0.02
0.3	0.06
0.4	0.16

도 7 및 표 1에 나타낸 바와 같이, 0㎜ ~ 0.3㎜의 범위내로 설정된 값 "F-H"을 갖는 표본에서, 상기 마모차이는 0.1㎜ 이하였고, 상기 중심전극 팁단부 가장자리 각각의 부분의 각각의 위치에서 전극 마모량의 변동은 매우 작았다. 즉, 전극마모의 국부화를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다. 그 이유는 상기 중심전극 팁단부 가장자리 각각의 부분들과 상기 소폭부의 측부 가장자리들 사이의 거리가 비교적 작게 변동됨으로 인하여 상기 팁단부 가장자리 각각의 부분들에서 실질적으로 균일한 주파수로 스파크 방전이 발생되었기 때문인 것으로 파악된다.

다음으로, 상기 베이스 단부 거리가 서로 상이한 스파크 플러그 표본에 상술한 바의 점화성능 평가테스트를 수행하였다. 상기 테스트에 사용된 표본 각각에 있어서, 상기 중심전극의 외경은 1.7㎜이었고, 상기 내부 가장자리 거리를 상기 갭 거리로 분할하여 구한 값(F/G)은 1.1이었으며, 상기 팁단부 거리는 0.3㎜이었다. 도 8은 상기 각각의 표본에서 상기 베이스 단부 거리와 상기 20% 변화율 달성각도 사이의 관계를 나타내는 그래프를 도시한다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 0㎜ 이상의 베이스 단부 거리를 갖는 각각의 표본에서, 즉, 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 그의 축방향으로 볼 때, 상기 소폭부의 베이스 단부가 상기 중심전극의 팁단부 표면으로부터 상기 접지전극의 뿌리측을 향하여 상쇄되게 위치되도록 형성되는 표본에서, 상기 20% 변화율 달성각도는 50°BTDC를 초과하였다. 그러므로, 이들 표본이 우수한 점화특성을 가졌다는 것을 확인하였다. 그 이유는 상기 중심전극의 팁단부 표면에 대향되는 상기 접지전극의 팁단부의 적어도 일부분이 상기 소폭부 내로 형성되므로, 상기 접지전극이 스파크 방전에 따라 발생되는 화염핵의 열을 빼앗는 것이 효과적으로 방지될 뿐만 아니라 상기 화염핵의 성장(확산)을 저해하는 것이 방지되기 때문인 것으로 파악된다.

또한, 0.3㎜ 이상의 베이스 단부 거리를 갖는 각각의 표본에서는, 더욱 강화된 점화특성이 발휘되었다. 그 이유는 화염핵의 성장을 저해할 수 있는 상기 접지전극의 대폭부가 정상적인 방전에 따라 스파크 방전의 발생이 예상되는 위치로부터 더욱 먼 위치에 위치되는 배열 때문에 화염핵의 성장이 더욱 촉진되기 때문인 것으로 파악된다. 상술한 바의 테스트 결과로부터, 점화성능을 강화하기 위하여 상기 베이스 단부 거리는 바람직하게는 0.3㎜ 이상으로 설정된다. 그러나, 상기 접지전극의 구부러짐부의 강도를 충분히 보장하기 위한 관점으로부터, 상기 스파크 방전갭의 중심에 대하여 상기 스파크 플러그의 축방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측에 상기 소폭부의 베이스 단부가 위치되어야 할 필요가 있다. 따라서, 상기 베이스 단부 거리는 위의 위치관계를 만족할 수 있는 범위 이내로 되도록 설정될 것이 요구된다.

다음으로, 상기 접지전극의 길이를 다양하게 변경함으로써 상기 팁단부 거리(즉, 상기 중심전극의 가장 먼 가장자리로부터 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 팁단부까지 연장되는 거리, 이 거리에서는, 상기 스파크 플러그의 축방향으로 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때, 상기 접지전극의 베이스 단부로부터 멀리 연장되는 방향을 플러스 "+" 방향으로 표시하고 상기 접지전극의 베이스 단부에 가까이 연장되는 방향을 마이너스 "-" 방향으로 표시함)를 상이하게 한 스파크 플러그 표본을 준비하여, 상술한 바와 같이 점화성능 평가테스트 및 내구성 평가테스트를 수행하였다. 도 9는 상기 각각의 표본에서 상기 팁단부 거리와 상기 20% 변화율 달성각도 사이의 관계를 나타내는 그래프를 도시하며, 도 10은 상기 가장 먼 가장자리에서 상기 팁단부 거리와 전극 마모량 사이의 관계를 나타내는 그래프를 도시한다. 상기 표본 각각에 있어서, 상기 중심전극의 외경은 1.7㎜이었고, 상기 외부 가장자리 거리를 상기 내부 가장자리 거리로부터 제하여 구한 값(F-H)은0㎜이었으며, 상기 후단 거리는 0.3㎜이었다.

도 9에 나타낸 바와 같이 +0.5㎜ 이하의 팁단부 거리를 갖는 표본들에 의하여 우수한 점화특성이 실현가능함을 확인하였다. 그 이유는, 상기 접지전극의 돌출량을 비교적 작은 값으로 설정함으로써, 상기 접지전극이 화염핵의 확산을 저해하는 것을 효과적으로 방지하기 때문인 것으로 파악된다. 한편, 도 10에 나타낸 바와 같이, -0.4㎜ 이상의 팁단부 거리를 갖는 표본이 상기 가장 먼 가장자리에서도 비교적 큰 전극 마모량을 보였으므로, 상기 가장 먼 가장자리의 마모가 없는 전극마모의 국소화 발생이 억제가능함을 확인하였다. 그 이유는 상기 소폭부의 팁단부가 상기 가장 먼 가장자리 부근에 위치되는 배열로 인하여 상기 소폭부의 팁단부와 상기 중심전극의 가장 먼 가장자리 사이에서의 스파크 방전 발생이 촉진되는 때문인 것으로 파악된다.

상술한 바의 각 평가테스트 결과를 전반적으로 고려할 때, 상기 스파크 플러그의 점화성능을 강화하고자 하는 관점으로부터, 상기 내부 가장자리 거리를 상기 갭 거리로 분할하여 구한 값은 바람직하게는 1.25 이하로 설정된다, 즉, 바람직하게는 F ≤ 1.25G의 관계가 만족되며, 상기 베이스 단부 거리(D)는

바람직하게는 0㎜ 이상(더욱 바람직하게는 0.3㎜ 이상)으로 설정되며, 또는 상기 팁단부 거리(E)가 바람직하게는 +0.5㎜ 이하로 설정된다. 또한, 상기 스파크 플러그의 수명을 연장하고자 하는 관점으로부터, 상기 외부 가장자리 거리를 상기 내부 가장자리 거리로부터 제하여 구한 값(F-H)은 바람직하게는 0㎜ ~ 0.3㎜의 범위 이내로 설정되며, 또는 상기 팁단부 거리(E)가 바람직하게는 -0.4㎜ 이상으로 설정된다.

본 발명은 바람직하게는 상술한 바의 실시예에 한정되지 않으며 다음과 같이 수정가능하다. 다음에 설명하지 않은 기타의 수정 및 변경 또한 가능하다.

(a) 상술한 바의 실시예에서, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)은 편평한 형상으로 형성되며, 스파크 방전은 상기 중심전극(5)의 가장 가까운 가장자리(NE) 또는 가장 먼 가장자리(FE)와 상기 접지전극(27) 사이에서 발생가능하다. 그러나, 상기 가장 가까운 가장자리(NE) 또는 상기 가장 먼 가장자리(FE)와 상기 접지전극(27) 사이에서 발생되는 화염의 확산은 상기 접지전극(27)에 의하여 다소간 저해되는 경향이 있다. 그러므로, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 가장 가까운 가장자리(NE) 및 상기 가장 먼 가장자리(FE)에 해당하게 위치되는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F) 부분들에 삭제부(cutout portions)(53,54)를 제공할 수 있다. 양자택일적으로, 도 12(a) 및 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 가장 가까운 가장자리(NE) 및 상기 가장 먼 가장자리(FE)에 해당하게 위치되는 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F) 부분들을 통하여 연장되는 홈부(55,56)를 제공할 수도 있다. 상기 삭제부(53,54) 또는 홈부(55,56)를 제공함으로써, 화염의 확산이 상기 접지전극(27)에 의하여 저해되는 경향이 있는 부분들에서 스파크 방전의 발생을 억제하는 것 또한 가능하다. 이 경우, 화염 확산특성을 보다 효과적으로 강화할 수 있다. 또한, 상기 삭제부(53,54) 또는 상기 홈부(55,56)와 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F) 사이에 형성되는 모서리들을 모따기할 수 있고, 또는 상기 모서리들을 만곡된 형상으로 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 모서리들과 상기 접지전극(27) 사이에서 스파크 방전의 발생을 억제하는 것이 가능하며, 이에 상기 화염 확산특성을 더욱 강화할 수 있다.

(b) 상술한 바의 실시예에서, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되는 상기 소폭부(42)의 대향표면(42C)은 편평한 형상으로 형성된다. 그러나, 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 대향표면(42C)에는 상기 소폭부(42)의 중심축(CL2)을 따라 연장되는 홈부(61)를 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 중심전극(5)과 상기 소폭부(42)의 중간부분 사이에서의 스파크 방전 발생, 즉, 화염의 확산이 상기 접지전극(27)에 의하여 저해되는 경향이 있는 부분에서의 스파크 방전 발생을 억제하는 것이 가능하며, 이에 점화성능을 더욱 강화할 수 있다. 또한, 상기 대향상기 소폭부(42)의 대향표면(42C)과 상기 홈부(61) 사이에 형성되는 모서리들을 모따기할 수 있고, 또는 상기 모서리들을 위의(a)에서 설명된 바와 같이 만곡된 형상으로 형성할 수도 있다.

(c) 상술한 바의 실시예에서, 상기 접지전극(27)은 직사각형 형상 단면으로 형성된다. 그러나, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되는 상기 접지전극(57)의 대향표면(57C)에 인접 측표면들이 외측으로 부풀리는 만곡된 형상으로 형성되는, 즉, 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 반원형 형상의 단면으로 구조로 되는 접지전극(57)을 제공할 수도 있다. 양자택일적으로, 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)에 대향되는 대향표면(67C)의 적어도 후표면이 외측으로 부풀리는 만곡된 형상으로 형성되는 구조로 되는 접지전극(67)을 제공할 수도 있다. 이들 경우에는, 상기 접지전극(57,67)의 후면측으로부터 공기-연료 혼합물이 공급될 때에도, 상기 공기-연료 혼합물을 상기 스파크 방전갭(33) 내로 흐르게 할 수 있으므로 점화성능을 더욱 강화할 수 있다.

(d) 상술한 바의 실시예에서, 상기 스파크 방전갭(33)은 상기 중심전극(5)의 팁단부 표면(5F)와 상기 접지전극(27)(상기 소폭부(42)) 사이에 형성된다. 그러나, 상기 스파크 방전갭(33)이 귀금속칩과 상기 접지전극(27)(상기 소폭부(42)) 사이에 형성될 수 있도록 Pt 합금 또는 Ir 합금으로 형성되는 귀금속칩을 상기 중심전극(5)의 팁단부에 제공할 수도 있다. 이 경우, 상기 스파크 플러그의 내구성을 더욱 강화할 수 있다.

(e) 상술한 바의 실시예, 상기 접지전극(27)은 상기 외층(27A) 및 상기 내층(27B)으로 구성되는 이중층구조를 갖는다. 그러나, 상기 접지전극(27)의 구조는 상술한 바의 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 접지전극(27)은 상기 내층(27B)이 없는 구조로 될 수도 있고, 또는 3층 구조 또는 4층 이상을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다.

(f) 상술한 바의 실시예에서, 상기 접지전극(27)은 상기 금속쉘(3)의 팁단부(26)의 팁단부 표면에 접속된다. 그러나, 상기 접지전극은 상기 금속쉘의 일부분(상기 금속쉘에 미리 용접된 팁단부 금속쉘의 부분)을 절단함으로서 형성될 수도 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 제2006-236906호 공보). 또한, 상기 접지전극(27)은 상기 금속쉘(3) 팁단부(26)의 측표면에 접속될 수도 있다.

(g) 상술한 바의 실시예에서, 상기 도구결합부(19)는 육각형 형상의 단면을 갖는다. 그러나, 상기 도구결합부(19)의 형상은 상기 육각형 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도구결합부(19)는 Bi-HEX 형상[변형된 12각형(IS022977: 2005(E))] 등으로 형성될 수도 있다.

1 - 스파크 플러그(내연엔진용 스파크 플러그) 2 - 절연체(절연부재)
3 - 금속쉘 4 - 축홀
5 - 중심전극 5E - 팁단부 가장자리
5F - 팁단부 표면(중심전극의) 27 - 접지전극
33 - 스파크 방전갭(갭) 41 - 대폭부
42 - 소폭부
42B - 소폭부의 베이스 단부 42C - 대향표면
42E - 측부 가장자리 51E - 내부 가장자리
52E - 외부 가장자리 57 - 접지전극
57C - 대향표면 67 - 접지전극
67C - 대향표면 CL1 - 축
CL2 - 소폭부 중심축 FE - 가장 먼 가장자리
NE - 가장 가까운 가장자리

Claims (9)

1. 스파크 플러그의 축방향으로 연장되는 로드형상 중심전극;
   상기 중심전극이 내부에 수용되는, 상기 스파크 플러그의 축방향으로 연장되는 축홀을 갖는 튜브형 절연체;
   상기 절연체의 외주를 따라 배치되는 튜브형 금속쉘; 및
   상기 금속쉘의 팁단부로부터 연장되어, 그의 팁단부가 상기 중심전극에 대향되도록 구부러진 상태로 배치되는 접지전극;으로 이루어지고,
   여기에서, 상기 중심전극의 팁단부 및 상기 접지전극의 팁단부는 상기 스파크 플러그의 축방향을 따라 스파크 방전이 제공되는 갭을 그들 사이에 구획하도록 공조하며,
   여기에서, 상기 접지전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면의 외경보다 작은 실질적으로 균일한 폭을 갖는 소폭부가 그의 팁단부에 형성되고, 상기 접지전극의 베이스 단부와 상기 소폭부 사이에 연장되어 상기 소폭부의 폭보다 큰 폭을 갖는 대폭부가 형성되고,
   여기에서, 상기 소폭부는 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 중심전극의 팁단부 표면으로부터 상기 접지전극의 뿌리측을 향하여 상새되도록 위치되는 베이스 단부를 가지며, 그리고
   여기에서, 상기 소폭부의 베이스 단부는 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 갭의 중심으로부터 상기 스파크 플러그의 팁단부측을 향하여 상쇄되도록 위치됨을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 소폭부는 상기 중심전극에 대향되는 일표면과 대향표면에 인접하여 배치되는 측표면들 사이에 형성되는 측부 가장자리들로 이루어지며,
   상기 중심전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면과 상기 중심전극의 외주표면 사이에 형성되는 팁단부 가장자리의 일부분인 각각의 내부 가장자리들로 이루어지고, 상기 내부 가장자리들 각각은 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부 측부 가장자리들 사이에 배치되고,
   여기에서, 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(F), 및 상기 스파크 플러그의 축방향을 따라 연장되는 상기 갭의 거리(G)는 F ≤ 1.25G의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 소폭부는 상기 중심전극에 대향되는 대향표면과 상기 대향표면에 인접하여 배치되는 측표면들 사이에 형성되는 측부 가장자리들로 이루어지며,
   상기 중심전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면과 상기 중심전극의 외주표면 사이에 형성되는 팁단부 가장자리의 일부분인 각각의 내부 가장자리들을 포함하고, 상기 내부 가장자리들 각각은 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 내부 가장자리들을 제외한 상기 팁단부 가장자리의 나머지인 외부 가장자리들 사이에 배치되고,
   여기에서, 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(F), 및 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 외부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(H)는 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
4. 청구항 2에 있어서, 상기 소폭부는 상기 중심전극에 대향되는 대향표면과 상기 대향표면에 인접하여 배치되는 측표면들 사이에 형성되는 측부 가장자리들로 이루어지며,
   상기 중심전극은 상기 중심전극의 팁단부 표면과 상기 중심전극의 외주표면 사이에 형성되는 팁단부 가장자리의 일부분인 각각의 내부 가장자리들을 포함하고, 상기 내부 가장자리들 각각은 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 볼 때 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 내부 가장자리들을 제외한 상기 팁단부 가장자리의 나머지인 외부 가장자리들 사이에 배치되고,
   여기에서, 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 내부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(F), 및 상기 소폭부의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 소폭부의 측부 가장자리들과 상기 중심전극의 외부 가장자리들 사이에 연장되는 최대거리(H)는 0㎜ ≤ F-H ≤ 0.3㎜의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부 사이에 연장되는 거리(D)는 D≥0.3㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
6. 청구항 2에 있어서, 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부 사이에 연장되는 거리(D)는 D≥0.3㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
7. 청구항 3에 있어서, 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부 사이에 연장되는 거리(D)는 D≥0.3㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
8. 청구항 4에 있어서, 상기 접지전극의 뿌리에 가장 가까이 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 베이스 단부 사이에 연장되는 거리(D)는 D≥0.3㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.
   
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지전극의 뿌리측에 가까이 연장되는 방향을 마이너스 "-" 방향으로 표현하고 상기 접지전극의 뿌리측로부터 멀리 연장되는 방향을 플러스 "+" 방향으로 표현한다고 가정하면, 상기 스파크 플러그의 축방향에서 상기 스파크 플러그의 팁단부측으로부터 보아 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부를 기준으로서 사용할 때, 상기 접지전극의 뿌리로부터 가장 멀리 배치되는 상기 중심전극의 팁단부 표면의 일부와 상기 소폭부의 중심축을 따라 상기 소폭부의 팁단부 사이에 연장되는 거리(E)는 -0.4㎜ ≤ E ≤ +0.5㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 내연엔진용 스파크 플러그.

Images