KR101788425B1 - 내연 기관용의 스파크 플러그 - Google Patents

내연 기관용의 스파크 플러그 Download PDF

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KR101788425B1
KR101788425B1 KR1020157018274A KR20157018274A KR101788425B1 KR 101788425 B1 KR101788425 B1 KR 101788425B1 KR 1020157018274 A KR1020157018274 A KR 1020157018274A KR 20157018274 A KR20157018274 A KR 20157018274A KR 101788425 B1 KR101788425 B1 KR 101788425B1
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다카노부 아오치
다카유키 이노하라
신이치 오카베
마사미치 시바타
가오리 도이
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가부시키가이샤 덴소
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Abstract

내연 기관용의 스파크 플러그(1)는, 하우징(2)과 절연 애자(3)와 중심 전극(4)과 접지 전극(5)과 선단 돌기부(22)를 갖는다. 선단 돌기부(22)는 도풍면(221)을 갖는다. 이 스파크 플러그(1)에 있어서, 플러그 축 방향으로부터 본 상태에서, 접지 전극(5)의 입설부(51)의 플러그 둘레 방향에 있어서의 중심과 중심 전극(4)의 중심점(C)을 연결하는 직선을 직선 L, 도풍면(221)의 연장선을 직선 M으로 하고, 직선 L과 직선 M의 교점 A와 중심 전극(4)의 중심점(C)의 거리를 a[입설부(51)로부터 이격되는 측이 정], 직선 L과 직선 M이 이루는 각도를 b, 하우징의 직경을 D로 한다. 이때, b≥-67.8×(a/D)+27.4, b≤-123.7×(a/D)+64.5, -0.4≤(a/D)≤0.4, 0°<b≤90°가 모두 충족된다.

Description

내연 기관용의 스파크 플러그{SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 자동차의 엔진 등에 사용되는 내연 기관용의 스파크 플러그에 관 한 것이다.
자동차의 엔진 등의 내연 기관에 있어서의 착화 수단으로서 스파크 플러그가 다용되고 있다. 이 스파크 플러그는, 그 축 방향에 있어서, 중심 전극과 접지 전극을 대향시키고, 그들 사이에 불꽃 방전갭을 형성하고 있다. 이러한 스파크 플러그는, 불꽃 방전갭에 방전을 발생시키고, 이 방전에 의해, 연소실 내의 혼합기에 착화하고 있다.
여기서, 연소실 내에 있어서는, 예를 들어 스윌류나 텀블류와 같은 혼합기의 기류가 형성되어 있고, 이 기류가 불꽃 방전갭에 있어서도 적절하게 흐름으로써, 착화성을 확보할 수 있다.
그런데, 내연 기관으로의 스파크 플러그의 설치 자세에 따라서는, 하우징의 선단부에 접합된 접지 전극의 일부가, 기류에 있어서의 불꽃 방전갭의 상류측에 배치되는 경우가 있다. 이 경우, 연소실 내의 기류가 접지 전극에 의해 차단되어, 불꽃 방전갭 부근의 기류가 정체되는 경우가 있다. 이 정체가 발생하면, 스파크 플러그의 착화성이 저하될 우려가 있다. 즉, 내연 기관으로의 설치 자세에 의해, 스파크 플러그의 착화성이 변동되는 경우가 있다. 특히 최근, 희박 연소에 의한 내연 기관이 많이 사용되고 있지만, 이러한 내연 기관에 있어서는, 스파크 플러그의 설치 자세에 의해, 연소 안정성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 내연 기관으로의 스파크 플러그의 설치 자세, 즉 둘레 방향에 관한 접지 전극의 위치를 제어하는 것은 곤란하다. 이는, 하우징에 있어서의 설치용 나사의 형성 상태나 내연 기관으로의 설치 작업 시에 있어서의 스파크 플러그의 체결 정도 등에 의해, 설치 자세가 변화되어 버리기 때문이다.
따라서, 접지 전극에 의한 기류의 저해를 억제하기 위해서, 접지 전극에 천공 가공을 실시한 구성이나, 복수의 얇은 판상 부재에 의해 접지 전극을 하우징에 접합한 구성이 특허문헌 1에 의해 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평9-148045호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 「접지 전극에 천공 가공을 실시한 구성」에서는, 접지 전극의 강도 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 그것을 방지하기 위해서 접지 전극을 굵게 형성하면, 결국, 혼합기의 기류를 방해하기 쉬워진다.
또한, 마찬가지로 특허문헌 1에 기재된 「복수의 얇은 판상 부재에 의해 접지 전극을 하우징에 접합한 구성」에서는, 접지 전극의 형상이 복잡해지고, 제조 공정수도 증가하여, 제조 비용이 높아진다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 내연 기관에 대한 설치 자세에 관계없이 안정된 착화성을 확보할 수 있는 간이한 구성의 내연 기관용의 스파크 플러그를 제공하려고 하는 것이다.
본 발명의 일 형태는, 통형상의 하우징과,
상기 하우징의 내측에 보유 지지된 통형상의 절연 애자와,
선단부가 돌출되도록 상기 절연 애자의 내측에 보유 지지된 중심 전극과,
상기 하우징의 선단부로부터 선단측으로 돌출시킴과 함께 상기 중심 전극 사이에 불꽃 방전갭을 형성하는 접지 전극과,
상기 접지 전극과는 다른 위치에 있어서 상기 하우징의 선단부로부터 선단측으로 돌출된 선단 돌기부를 갖고,
상기 선단 돌기부는, 플러그 둘레 방향에 있어서 상기 접지 전극측을 향한 평탄한 도풍면을 갖고,
플러그 축 방향으로부터 본 상태에 있어서, 상기 하우징으로부터 세워 설치한 상기 접지 전극의 입설부의 플러그 둘레 방향에 있어서의 중심과 상기 중심 전극의 중심점을 연결하는 직선을 직선 L, 상기 도풍면의 연장선을 직선 M으로 하고, 상기 직선 L과 상기 직선 M의 교점과 상기 중심 전극의 중심점의 거리를 a, 상기 직선 L과 상기 직선 M이 이루는 각도를 b, 상기 하우징의 직경을 D로 하고, 상기 거리 a는 상기 접지 전극의 상기 입설부로부터 이격되는 측을 정, 접근하는 측을 부로 했을 때, 하기식(1) 내지 (4)를 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용의 스파크 플러그에 있다.
Figure 112015066058454-pct00001
상기 스파크 플러그는 상기 선단 돌기부를 갖는다. 이에 의해, 상기 스파크 플러그가 내연 기관에 대하여 어떤 자세로 설치되어도, 불꽃 방전갭으로 향하는 연소실 내의 기류가 방해되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 예를 들어 상기 접지 전극의 입설부가 불꽃 방전갭의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 상류측에서 상기 접지 전극의 입설부의 옆을 통과한 기류를 상기 선단 돌기부에 의해, 불꽃 방전갭으로 유도할 수 있다. 즉, 상기 선단 돌기부가 상기 기류의 가이드가 되어, 상기 기류를 불꽃 방전갭을 향해서 유도할 수 있다(이하에 있어서, 이 기능을 적절히 「가이드 기능」이라고 함). 그로 인해, 불꽃 방전갭 부근의 기류의 정체를 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 안정된 착화성을 확보할 수 있다.
그리고, 특히 선단 돌기부의 도풍면이, 상기 식(1) 내지 식(4)를 모두 만족하는 상태로 배치되어 있다. 이에 의해, 상기 접지 전극의 입설부가 불꽃 방전갭의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 상기 가이드 기능을 효과적으로 발휘시킬 수 있다. 즉, 상기 식(1) 내지 식(4)를 모두 만족함으로써, 상기 선단 돌기부의 도풍면이 기류를 적절하게 불꽃 방전갭으로 유도할 수 있다. 그 결과, 내연 기관으로의 스파크 플러그의 설치 자세에 관계없이, 방전 불꽃을 충분히 늘려서, 착화성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 상기 선단 돌기부는, 상기 하우징의 선단부로부터 선단측으로 돌출시켜서 배치한 간이한 구성에 의해 실현할 수 있다. 즉, 접지 전극의 형상을 특별히 고안할 필요는 없으며 복잡한 형상으로 할 필요도 없다.
이상과 같이, 상기 형태에 의하면, 내연 기관에 대한 설치 자세에 관계 없이 안정된 착화성을 확보할 수 있는 간이한 구성의 내연 기관용의 스파크 플러그를 제공할 수 있다.
상술한 주요 구성은 또한 다양한 형태로 실시할 수 있다.
또한, 상기 내연 기관용의 스파크 플러그에 있어서, 연소실에 삽입되는 측을 선단측, 그 반대측을 기단측으로 한다.
예를 들어, 상기 내연 기관용의 스파크 플러그는, 하기식(5)를 또한 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112015066058454-pct00002
이 경우에는, 보다 효과적으로 착화성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 내연 기관용의 스파크 플러그는, 하기식(6)을 또한 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112015066058454-pct00003
이 경우에는, 보다 확실하게 착화성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 선단 돌기부는, 그 선단을, 상기 접지 전극의 선단과 동등 혹은 그것보다도 기단측, 또한 상기 절연 애자의 선단과 동등 혹은 그것보다도 선단측에 위치시키고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 선단 돌기부의 상기 가이드 기능을 확보하면서, 스파크 플러그의 플러그 축 방향에 있어서의 소형화를 실현할 수 있다. 그 결과, 스파크 플러그의 착화성을 확보하면서, 상기 선단 돌기부가 연소실 내에 있어서 피스톤과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 선단 돌기부의 선단은, 상기 중심 전극의 선단보다도 선단측인 것이 보다 바람직하고, 또한, 불꽃 방전갭보다도 선단측인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 선단 돌기부는, 상기 불꽃 방전갭에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 플러그 둘레 방향 폭이, 상기 접지 전극의 상기 입설부보다도 작은 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 선단 돌기부에 의해 상기 기류가 차폐되는 것을 방지하기 쉬워, 불꽃 방전갭 부근의 기류의 정체를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 「플러그 둘레 방향 폭」이란, 플러그 축 방향으로부터 본 때의 스파크 플러그의 중심축을 중심으로 한 원의 접선 방향의 폭을 의미한다.
또한, 상기 선단 돌기부는, 플러그 축 방향으로 평행하게 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 선단 돌기부에 기인하는 기류의 정체 영역이, 불꽃 방전갭 부근에 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 선단 돌기부의 형상을 간소화할 수 있기 때문에, 간이한 구성의 스파크 플러그를 실현할 수 있다.
또한, 「플러그 축 방향에 대하여 평행」이란, 플러그 축 방향에 대하여 약간 경사져 있어도, 상기 효과가 얻어지는 정도로 실질적으로 평행인 경우도 포함한다.
또한, 상기 불꽃 방전갭에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 상기 선단 돌기부의 단면 형상은, 플러그 직경 방향 폭이 플러그 둘레 방향 폭보다도 긴 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상류측에서 스파크 플러그의 선단부 부근으로 향하는 기류를, 상기 선단 돌기부에 의해 상기 불꽃 방전갭으로 효율적으로 유도하기 쉽고, 또한, 상기 선단 돌기부가 상류측에서 스파크 플러그의 선단부 부근으로 향하는 기류를 방해하기 어려워진다. 즉, 상기 선단 돌기부는, 상기 접지 전극이 불꽃 방전갭의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 기류를 불꽃 방전갭으로 유도하는 기능(가이드 기능)을 행하지만, 상기 선단 돌기부 자신이 불꽃 방전갭의 상류측에 배치된 경우에는, 그 형상에 따라서는 불꽃 방전갭으로 향하는 기류를 차폐할 우려가 고려되어진다. 상술한 가이드 기능은, 상기 선단 돌기부의 플러그 직경 방향 폭이 클수록 발휘되기 쉽고, 상술한 불꽃 방전갭으로 향하는 기류를 차폐하는 효과는, 상기 선단 돌기부의 플러그 둘레 방향 폭이 클수록 발생하기 쉽다. 그로 인해, 상기 선단 돌기부를, 플러그 직경 방향 폭이 플러그 둘레 방향 폭보다도 큰 형상으로 함으로써, 불꽃 방전갭으로 향하는 기류의 차폐를 방지하면서, 불꽃 방전갭으로의 기류의 도입을 효율적으로 행하기 쉬워진다.
또한, 상기 불꽃 방전갭에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 상기 선단 돌기부의 단면 형상은, 3각형 형상으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 상기 선단 돌기부에 넓은 면적의 도풍면을 형성하면서, 상기 하우징의 선단부로부터, 플러그 직경 방향의 내측 및 외측에, 상기 선단 돌기부가 비어져 나오는 것을 방지하기 쉽다. 이에 의해, 불꽃이 옆으로 튀는 문제나 내연 기관으로의 설치성의 문제를 방지하면서, 상기 선단 돌기부의 가이드 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 내연 기관용의 스파크 플러그는, 하기식(7)을 또한 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112015066058454-pct00004
이 경우에는, 보다 확실하게 착화성을 향상시킬 수 있다.
첨부 도면에 있어서 :
도 1은 제1 실시예에 있어서의, 스파크 플러그의 선단부의 사시도.
도 2는 제1 실시예에 있어서의, 불꽃 방전갭과 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 스파크 플러그의 단면도.
도 3은 제1 실시예에 있어서의, 접지 전극의 입설부가 기류의 상류측에 배치된 경우의 스파크 플러그의 선단부의 측면도.
도 4는 도 3의 IV-IV선 화살표 방향으로 본 단면도.
도 5는 비교예 1에 있어서의, 스파크 플러그의 선단부의 사시도.
도 6은 비교예 1에 있어서의, (A) 상류측에 접지 전극의 입설부가 배치된 때의 방전의 설명도, (B) 기류와 직교하는 위치에 접지 전극의 입설부가 배치된 때의 방전의 설명도, (C) 하류측에 접지 전극의 입설부가 배치된 때의 방전의 설명도.
도 7은 비교예 1에 있어서의, 방전 길이의 비교 그래프.
도 8은 비교예 1에 있어서의, 방전 길이와 A/F 한계와의 관계를 나타내는 선도.
도 9는 (a) 비교예 1에 있어서의, 접지 전극의 입설부가 기류의 상류측에 배치된 경우의 측면 설명도, (b) (a)의 IX-IX선 화살표 방향으로 본 단면도.
도 10은 실험예 1에 있어서 사용한, 스파크 플러그의 일례인 선단부의 단면도.
도 11은 실험예 1에 있어서 사용한, 스파크 플러그의 다른 일례인 선단부의 단면도.
도 12는 실험예 1에 있어서의, 시험 결과를 나타내는 그래프.
도 13은 제2 실시예에 있어서의, 스파크 플러그의 선단부의 사시도.
도 14는 제2 실시예에 있어서의, 불꽃 방전갭과 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 스파크 플러그의 단면도.
도 15는 제2 실시예에 있어서의, 스파크 플러그의 선단부의 측면도.
도 16은 제3 실시예에 있어서의, 스파크 플러그의 선단부의 사시도.
도 17은 제3 실시예에 있어서의, 불꽃 방전갭과 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 스파크 플러그의 단면도.
도 18은 제4 실시예에 있어서의, 불꽃 방전갭과 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 스파크 플러그의 단면도.
(제1 실시예)
본 발명에 관한 내연 기관용의 스파크 플러그의 제1 실시예에 대해서, 도 1 내지 도 4를 사용해서 설명한다.
본 예의 스파크 플러그(1)는, 도 1∼도 3에 도시한 바와 같이, 통형상의 하우징(2)과, 하우징(2)의 내측에 보유 지지된 통형상의 절연 애자(3)와, 선단부가 돌출되도록 절연 애자(3)의 내측에 보유 지지된 중심 전극(4)을 갖는다. 또한, 스파크 플러그(1)는, 하우징(2)의 선단부로부터 선단측으로 돌출시킴과 함께 중심 전극(4)과의 사이에 불꽃 방전갭 G를 형성하는 접지 전극(5)를 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(2)의 길이 방향을 축 방향으로 하면, 그 축 방향에 직교하는 면을 따라 당해 축 방향의 둘레를 도는 둘레 방향, 및 하우징의 축 방향을 따른 중심축(도 2의 부호 C로 나타내는 위치를 통하는 축)으로부터 반경 방향으로 신장되는 직경 방향이 정의된다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 축 방향의 양측이 선단측 및 기단측으로서 정의된다. 이들 방향의 정의는, 특별히 도시하지 않지만, 다른 예에도 동일하게 적용된다.
접지 전극(5)은, 도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이, 하우징(2)의 선단부(21)로부터 선단측에 세워 설치하는 입설부(51)와, 입설부(51)의 선단으로부터 굴곡되어, 중심 전극(4)의 선단부(41)에 대하여 플러그 축 방향에 대향하는 대향면(53)을 구비한 대향부(52)를 갖고 있다.
그리고, 스파크 플러그(1)는, 접지 전극(5)과는 다른 위치에 있어서 하우징(2)의 선단부(21)로부터 선단측으로 돌출된 선단 돌기부(22)를 갖는다.
선단 돌기부(22)는, 플러그 둘레 방향에 있어서 접지 전극(5)측을 향한 평탄한 도풍면(221)을 갖는다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 플러그 축 방향으로부터 본 상태에서, 스파크 플러그(1)는, 이하의 조건 하에, 이하의 관계식(1) 내지 (4)를 모두 만족한다.
즉, 플러그 축 방향으로부터 본 상태에 있어서, 하우징(2)으로부터 세워 설치한 접지 전극(5)의 입설부(51)의 플러그 둘레 방향에 있어서의 중심과 중심 전극(4)의 중심점 C를 연결하는 직선을 직선 L, 도풍면(221)의 연장선을 직선 M으로 한다. 그리고, 직선 L과 직선 M의 교점 A와 중심 전극의 중심점 C와의 거리를 a, 직선 L과 직선 M이 이루는 각도를 b, 하우징(2)의 직경을 D로 한다. 또한, 거리 a는 접지 전극(5)의 입설부(51)로부터 이격되는 측을 정, 접근하는 측을 부로 한다. 이때, a, b, D는, 이하의 식(1) 내지 식(4)의 모든 관계를 만족한다.
Figure 112015066058454-pct00005
또한, 스파크 플러그(1)는, 상기 식(1) 내지 식(4)의 모두를 만족하는 것에 추가하여, 또한, 이하의 식(5), 식(6) 중 적어도 1개를 만족하는 것이 바람직하고, 식(5) 및 식(6)의 양쪽을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
Figure 112015066058454-pct00006
또, 또한, 하기식(7)을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
Figure 112015066058454-pct00007
또한, 도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이, 선단 돌기부(22)는, 플러그 축 방향으로 평행하게 돌출되어 있다. 또한, 선단 돌기부(22)는, 그 선단을, 접지 전극(5)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 기단측, 또한 절연 애자(3)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 선단측에 위치시키고 있다. 접지 전극(5)은, 입설부(51)를 플러그 축 방향으로 평행하게, 대향부(52)를 플러그 직경 방향으로 평행하게 한 상태로, 배치되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 선단 돌기부(22)는, 불꽃 방전갭 G에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 플러그 둘레 방향 폭이, 접지 전극(5)보다도 작다. 본 예의 경우에는, 선단 돌기부(22)에 있어서, 「불꽃 방전갭 G에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치」란, 불꽃 방전갭 G와 동일한 플러그 축 방향 위치이다. 그로 인해, 불꽃 방전갭 G와 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서, 선단 돌기부(22)의 플러그 둘레 방향 폭 W2가, 접지 전극(5)의 입설부(51)의 플러그 둘레 방향 폭 W1보다도 작다.
또한, 불꽃 방전갭 G에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 선단 돌기부(22)의 단면 형상은, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 길다. 본 예에 있어서는, 불꽃 방전갭 G와 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 단면 형상에 있어서, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 길다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 플러그 둘레 방향에 있어서 접지 전극(5)측을 향한 도풍면(221)을 갖는다. 여기서, 「접지 전극(5)측을 향하는 것」이란, 하우징(2)의 선단부(21)에 따른 플러그 둘레 방향에 있어서, 접지 전극(5)의 입설부(51)측을 향하고 있는 것을 의미한다. 그리고, 플러그 축 방향으로부터 본 때, 도풍면(221)의 연장선(직선 M)은, 반드시 불꽃 방전갭 G[중심 전극(4)의 선단부(41)]를 통과할 필요는 없다. 즉, 직선 M은, 상술한 식(1) 내지 식(4)를 만족하는 범위에서, 그 방향이나 위치를 설정할 수 있다. 또한, 바람직하게는 식(5), 식(6), 혹은 식(7)도 만족하는 방향이나 위치에 직선 M이 그려지도록, 접지 전극(5)을 배치하면 좋다.
또한, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 선단 돌기부(22)는, 플러그 축 방향에 직교하는 면에 의한 단면의 형상이 직사각 형상인, 사각 기둥 형상을 갖는다. 그리고, 직사각형의 긴 변을 구성하는 면의 한쪽이, 상기 도풍면(221)이다.
또한, 본 예의 각 부의 치수 및 재질의 일례를, 이하에 나타낸다.
하우징(2)의 직경 D는 10.2mm, 하우징(2)의 선단부(21)에 있어서의 두께는 1.4mm이다. 또한, 선단 돌기부(22)의 플러그 직경 방향 폭 W2는 1.9mm이며, 플러그 둘레 방향 폭 W20은 1.3mm이다. 또한, 접지 전극(5)의 입설부(51)의 플러그 둘레 방향 폭 W1은 2.6mm이다.
또한, 중심 전극(4)의 선단부(41)는, 절연 애자(3)의 선단으로부터 축 방향으로 1.5mm 돌출되어 있다. 그리고, 불꽃 방전갭 G는 1.1mm이다.
또한, 중심 전극(4)의 선단부(41)는, 이리듐으로 이루어지는 귀금속 칩에 의해 구성되어 있다. 또한, 하우징(2) 및 접지 전극(5)은 니켈 합금으로 이루어진다.
상술한 치수 및 재질은, 후술하는 실험예 1에 있어서 사용한 시료의 구체적 치수 및 재질이기도 하다.
단, 상기 스파크 플러그(1)에 있어서, 각 부의 치수 및 재질은, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 예의 스파크 플러그(1)는, 자동차 등의 차량용의 내연 기관에 사용된다.
이어서, 본 예의 작용 효과에 대해서 설명한다.
상기 스파크 플러그(1)는 선단 돌기부(22)를 갖는다. 이에 의해, 스파크 플러그(1)가 내연 기관에 대하여 어떤 자세로 설치되어도, 불꽃 방전갭 G로 향하는 연소실 내의 기류가 방해되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 예를 들어 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 접지 전극(5)의 입설부(51)가 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 상류측으로부터 접지 전극(5)의 입설부(51)의 옆을 통과한 기류 F를 선단 돌기부(22)에 의해, 불꽃 방전갭 G로 유도할 수 있다. 즉, 선단 돌기부(22)가 기류 F의 가이드가 되어, 기류 F를 불꽃 방전갭 G를 향해서 유도할 수 있다. 그로 인해, 불꽃 방전갭 G 부근의 기류 F의 정체를 방지할 수 있다. 그 결과, 스파크 플러그(1)의 안정된 착화성을 확보할 수 있다. 또한, 도 3, 도 4에 있어서, 부호 Z로 나타내는 영역은, 기류 F의 정체 영역을 나타낸다. 그 밖의 도면에 있어서도 마찬가지이다.
그리고, 특히 선단 돌기부(22)의 도풍면(221)이, 상기 식(1) 내지 식(4)를 모두 만족하는 상태에서 배치되어 있다. 이에 의해, 접지 전극(5)의 입설부(51)가 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 가이드 기능을 효과적으로 발휘시킬 수 있다. 즉, 상기 식(1) 내지 식(4)를 모두 만족함으로써, 선단 돌기부(22)의 도풍면(221)이 기류 F를 적절하게 불꽃 방전갭 G로 유도할 수 있다. 그 결과, 내연 기관으로의 스파크 플러그(1)의 설치 자세에 관계없이, 방전 불꽃 S를 충분히 확산시켜, 착화성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 하우징(2)의 선단부(21)로부터 선단측으로 돌출시켜서 배치한 간이한 구성에 의해 실현할 수 있다. 즉, 접지 전극(5)의 형상을 특별히 고안할 필요는 없고 복잡한 형상으로 할 필요도 없다.
또한, 스파크 플러그(1)는, 상기 식(1) 내지 식(4)에 추가하여, 상기 식(5) 또는 식(6)을 또한 만족함으로써, 보다 효과적으로 착화성을 향상시킬 수 있다. 더욱 바람직하게는, 스파크 플러그(1)는, 상기 식(1) 내지 식(4)에 추가하여, 상기식(5) 및 식(6)을 또한 만족함으로써, 보다 확실하게 착화성을 향상시킬 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 그 선단을, 접지 전극(5)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 기단측, 또한 절연 애자(3)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 선단측에 위치시키고 있다. 이에 의해, 선단 돌기부(22)의 가이드 기능을 확보하면서, 스파크 플러그(1)의 플러그 축 방향에 있어서의 소형화를 실현할 수 있다. 그 결과, 스파크 플러그(1)의 착화성을 확보하면서, 선단 돌기부(22)가 연소실 내에 있어서 피스톤과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)의 플러그 둘레 방향 폭 W2는, 접지 전극(5)의 입설부(51)의 플러그 둘레 방향 폭 W1보다도 작다. 그로 인해, 선단 돌기부(22)에 의해 기류 F가 차폐되는 것을 방지하기 쉬워, 불꽃 방전갭 G 부근의 기류의 정체를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 플러그 축 방향으로 평행하게 돌출되어 있다. 이에 의해, 선단 돌기부(22)에 기인하는 기류의 정체 영역이, 불꽃 방전갭 G 부근에 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 선단 돌기부(22)의 형상을 간소화할 수 있기 때문에, 간이한 구성의 스파크 플러그(1)를 실현할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)의 단면 형상은, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 길다. 이에 의해, 상류측으로부터 스파크 플러그(1)의 선단부 부근으로 향하는 기류 F를, 선단 돌기부(22)에 의해 불꽃 방전갭 G로 효율적으로 유도하기 쉽고, 또한, 선단 돌기부(22)가 상류측으로부터 스파크 플러그(1)의 선단부 부근으로 향하는 기류를 방해하기 어려워진다. 즉, 선단 돌기부(22)는, 접지 전극(5)이 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치된 경우에 있어서, 기류를 불꽃 방전갭 G로 유도하는 기능(가이드 기능)을 하지만, 선단 돌기부(22) 자신이 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치된 경우에는, 그 형상에 따라서는 불꽃 방전갭 G로 향하는 기류를 차폐할 우려가 고려된다. 상술한 가이드 기능은, 선단 돌기부(22)의 플러그 직경 방향 폭 W20이 클수록 발휘되기 쉽고, 상술한 불꽃 방전갭 G로 향하는 기류를 차폐하는 효과는, 선단 돌기부(22)의 플러그 둘레 방향 폭 W2가 클수록 발생하기 쉽다. 그로 인해, 선단 돌기부(22)를, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 큰 형상으로 함으로써, 불꽃 방전갭 G로 향하는 기류의 차폐를 방지하면서, 불꽃 방전갭 G로의 기류의 도입을 효율적으로 행하기 쉬워진다.
이상과 같이, 본 예에 의하면, 내연 기관에 대한 설치 자세에 관계없이 안정된 착화성을 확보할 수 있는 간이한 구성의 내연 기관용의 스파크 플러그를 제공할 수 있다.
(비교예 1)
본 예는, 도 5 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 접지 전극(95)이, 입설부(951)와 대향부(952)로 구성되는 통상의 스파크 플러그(9)의 예이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 접지 전극(95)은, 하우징(92)의 선단면(921)으로부터 선단측에 세워 설치하는 입설부(951)와, 입설부(951)의 선단으로부터 굴곡되고, 중심 전극(94)의 선단부(941)에 대하여 플러그 축 방향에 대향하는 대향면(953)을 구비한 대향부(952)를 갖고 있다.
즉, 스파크 플러그(9)는, 제1 실시예와 같은, 하우징 선단부로부터 선단측으로 돌출된 선단 돌기부(22)가 배치된 구성(도 1 참조)을 갖지 않는다.
그 밖은, 제1 실시예와 동일하다.
본 예의 경우에는, 스파크 플러그(9)를 내연 기관에 설치해서 사용할 때에 도 6의 (A) 내지 (C)에 나타낸 바와 같이, 스파크 플러그(9)의 설치 방향에 의해, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 방전 불꽃 S의 방전 길이 N이 크게 변화되어 버린다. 이는, 연소실에 있어서의 기류 F의 방향과의 관계에 의한다.
즉, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 접지 전극(95)의 입설부(951)가 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치되도록 스파크 플러그(9)가 내연 기관에 설치된 경우에는, 방전 길이 N이 매우 작아진다.
한편, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 불꽃 방전갭 G에 대한 접지 전극(95)의 입설부(951)의 위치가 기류 F의 방향에 직교하는 위치에 배치되도록 스파크 플러그(9)가 내연 기관에 설치된 경우에는, 방전 길이 N이 매우 커진다.
또한, 도 6의 (C)에 나타낸 바와 같이, 접지 전극(95)의 입설부(951)가 불꽃 방전갭 G의 하류측에 배치되도록 스파크 플러그(9)가 내연 기관에 설치된 경우에는, 방전 길이 N은, 어느 정도 커지지만, 상기 도 6의 (B)에 나타낸 경우에 비하여 작아진다.
또한, 여기서, 방전 길이 N이란, 스파크 플러그의 축 방향에 대하여 직교하는 방향의 방전의 길이를 말하는 것으로 한다.
상기 방전 길이 N의 변동의 방법은, 기류 F의 유속을 15m/s로 하고, 불꽃 방전갭 G에 발생한 방전 불꽃 S의 방전 길이 N을 측정함으로써 얻어진 지견이며, 구체적으로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 각각의 스파크 플러그(9)의 설치 자세에 따라서 방전 길이 N에 큰 차가 발생하고 있었다.
도 7에 있어서의 A, B, C는, 각각 도 6의 (A), (B), (C)에 나타내는 설치 자세에 있어서의 방전 길이 N의 데이터를 나타낸다.
또한, 방전 길이 N과 스파크 플러그(9)의 착화 성능의 관계에 대해서도, 도 8에 나타낸 바와 같이, 방전 길이 N이 길수록, 착화 성능이 향상되는 것이 확인되어 있다. 여기서, 착화 성능은, A/F 한계, 즉, 혼합기에 착화할 수 있는 공연비의 한계치에 의해 평가한 것이며, A/F 한계가 높을수록(착화 가능한 혼합기가 희박일수록) 착화 성능이 높은 것이 된다.
도 7, 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 스파크 플러그(9)는, 내연 기관으로의 설치 자세에 의해, 착화 성능이 크게 변동되어 버린다.
스파크 플러그(9)에 있어서의 입설부(951)가 불꽃 방전갭 G의 상류측에 배치된 때에, 방전 길이 N이 극단적으로 짧아져, 착화성이 저하되는 요인으로서는, 도 9의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 입설부(951)의 전체 영역에 의해 기류 F가 차단되어, 불꽃 방전갭 G 부근의 기류 F가 정체되어 버리는 것이 고려되어진다. 보다 구체적으로는, 동 도면의 부호 Z로 나타내는 영역인 기류 F의 정체 영역 중에, 불꽃 방전갭 G가 들어가 버리면, 방전 불꽃 S가 신장되기 어려워, 충분한 방전 길이 N(도 6 참조)이 얻어지지 않게 되어 버린다. 그 결과, 스파크 플러그(9)는, 안정된 착화 성능을 얻는 것이 곤란해진다.
(실험예 1)
본 예는, 도 10 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예의 스파크 플러그(1)를 기본 구조로 하고, 거리 a 및 각도 b를 각각 변경하여, 그들의 착화성을 간접적으로 평가한 예이다.
즉, 상기와 같이, 거리 a 및 각도 b를 각각 변경한 여러가지의 스파크 플러그를, 유속 20m/s의 기류의 상류측에 접지 전극(5)의 입설부(51)가 배치되도록, 연소실에 설치했다. 즉, 기류 F와의 관계에 있어서, 도 3, 도 4에 도시한 상태에서 스파크 플러그를 설치했다. 여기서, 기류 F의 방향에 대하여 직선 L이 평행이 된다. 이때의 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속을 측정했다.
불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속이 작으면 방전 길이가 짧아지지만, 방전 길이가 짧아지면 착화성이 저하되는 것이 확인되고 있기 때문에(도 8 참조), 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속을 측정함으로써, 간접적으로 착화성을 평가할 수 있다.
또한, 도 10, 도 11에 도시한 스파크 플러그는, 제1 실시예에 나타낸 스파크 플러그(1)에 대하여, 거리 a 및 각도 b를 변경한 것의 예시이며, 이 이외에도 여러 위치 및 방향으로 선단 돌기부(22)를 배치한 시료를 제작하고, 평가했다.
그 결과를, 도 12에 나타낸다.
동 도면에 있어서, 횡축이 하우징(2)의 직경 D에 대한 거리 a의 비(a/D), 종축이 각도 b[°]를 나타낸다. 그리고, 이 그래프 중에, 각 스파크 플러그에 있어서의 a/D와 b의 관계를 각각 플롯했다. 각 플롯은, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속이, 20m/s 이상의 것을 이중 원형 기호, 15m/s 이상 20m/s 미만의 것을 원형 기호, 10m/s 이상 15m/s 미만의 것을 삼각 기호, 5m/s 이상 10m/s 미만의 것을 X자 기호, 5m/s 미만의 것을 별표 기호로 표시했다.
또한, 기류의 유속은, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 중심 전극(4)의 중심축 상의 12개소에서 측정하고, 그 중 가장 유속이 큰 부분의 유속으로 평가했다.
또한, 도 12에 있어서, 직선 S1이, b=-67.8×(a/D)+27.4, 직선 S2가, b=-123.7×(a/D)+64.5, 직선 S5가, b≤-123.4×(a/D)+53.7, 직선 S6이, b≥-123.1×(a/D)+30.0, 을 각각 나타낸다. 즉, 상기 직선 S1, S2, S5, S6을 각각 나타내는 등식은, 식(1), 식(2), 식(5), 식(6)의 부등호를 각각 등호로 대신한 것이다. 또한, 도 12의 그래프 전체 영역이, 식(3) 및 식(4)로 표시되는 범위이다.
동 도면에 있어서, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역에는, 이중 원형 기호, 원형 기호 및 삼각 기호만이 플롯되고, X자 기호나 별표 기호는 존재하고 있지 않다. 한편, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역 이외에, X자 기호나 별표 기호가 존재한다. 즉, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역에 있음으로써, 유속 10m/s 이상, 즉 스파크 플러그의 선단부 부근에 공급되는 기류의 주류 유속(20m/s)에 대하여 50% 이상이 확보되어 있다. 이 결과로부터, 식(1) 및 식(2)를 만족함으로써, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속을 충분히 확보할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 실험의 전제로서, 식(3) 및 식(4)를 만족하는 것이 필요하기 때문에, 식(1) 내지 식(4)의 모두를 만족함으로써, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 충분한 기류를 확보할 수 있다고 말할 수 있다.
또한, 도 12에 있어서, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역 중에서도, 직선 S5보다도 아래 영역에 있어서는, 이중 원형 기호 및 원형 기호만이 플롯되어 있다. 한편, 삼각 기호는, 직선 S5보다도 위의 영역에 존재한다. 즉, 직선 S1과 직선 S5 사이의 영역에 있음으로써, 유속 15m/s 이상, 즉 스파크 플러그의 선단부 부근에 공급되는 기류의 주류 유속(20m/s)에 대하여 75% 이상이 확보되어 있다. 이 결과로부터, 식(1) 내지 식(4)에 추가하여, 식(5)를 또한 만족함으로써, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 유속을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 12에 있어서, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역 중에서도, 직선 S6보다도 상측의 영역에만, 이중 원형 기호 및 원형 기호가 집중되어 있다. 즉, 유속 10m/s 이상(주류의 유속에 대하여 50% 이상)을 보다 확실하게 얻을 수 있는 영역으로서, 직선 S1과 직선 S2 사이의 영역 중에서도, 직선 S6보다도 상측의 영역이 고려된다. 이 결과로부터, 식(1) 내지 식(4)에 추가하여, 식(6)을 만족함으로써, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 충분한 유속을 보다 확실하게 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 동일한 관점에서, 하기식(7)을 또한 만족함으로써, 보다 확실하게, 불꽃 방전갭 G에 있어서의 기류의 충분한 유속을 얻을 수 있다고 생각된다.
Figure 112015066058454-pct00008
(제2 실시예)
본 예는, 도 13∼도 15에 도시하는 바와 같이, 선단 돌기부(22)에, 비틀림부(222)를 설치한 예이다.
즉, 선단 돌기부(22)는, 하우징(2)의 선단부(21)와 접합되는 기단부와, 도풍면(221)을 구성하는 부분 사이의 플러그 축 방향 위치에, 비틀림부(222)를 갖는다. 선단 돌기부(22)는, 각각 단면 직사각 형상의 사각 기둥 형상의 소재를, 그 중심축의 둘레에, 비틀림부(222)에 있어서 약 90° 비튼 형상을 갖는다.
그리고, 비틀림부(222)보다도 선단측에, 각각 도풍면(221)이 형성되어 있다. 비틀림부(222)는, 불꽃 방전갭 G보다도 기단측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도풍면(221)을, 불꽃 방전갭 G의 전체에 걸친 플러그 축 방향 위치에 형성할 수 있다. 또한, 비틀림부(222)는, 절연 애자(3)의 선단보다도 기단측에 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
그리고, 불꽃 방전갭 G에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 선단 돌기부(22)의 단면 형상은, 도 14에 도시하는 바와 같이, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 길다. 본 예에 있어서, 상기 단면 형상은, 불꽃 방전갭 G와 동등한 플러그 축 방향 위치에 있어서의 선단 돌기부(22)의 단면 형상이며, 이들 형상이, W20>W2의 관계를 갖는다. 즉, 선단 돌기부(22)는, 도풍면(221)을 각각 형성한 부분이, W20>W2로 되어 있다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 도풍면(221)을 형성한 부분에 있어서, 하우징(2)의 선단부(21)의 내주면보다도 내주측에 돌출되어 있지만, 외주측에는 돌출되어 있지 않다. 그리고, 비틀림부(222)보다도 기단측에 있어서는, 플러그 직경 방향 폭보다도 플러그 둘레 방향 폭쪽이 크다.
그 밖은, 제1 실시예와 동일하다. 또한, 본 예에 관한 도면에 있어서 사용한 부호 중, 제1 실시예에 있어서 사용한 부호와 동일한 것은, 특별히 나타내지 않는 한, 제1 실시예와 동일한 구성 요소 등을 표시한다.
본 예의 경우에는, 선단 돌기부(22)에 있어서의, 비틀림부(222)보다도 기단측의 부분은, 플러그 직경 방향 폭보다도 플러그 둘레 방향 폭쪽이 크다. 이에 의해, 선단 돌기부(22)는, 하우징(2)의 선단부(21)에 대하여, 넓은 접합면으로써 접합할 수 있다. 그로 인해, 하우징(2)에 대한 선단 돌기부(22)의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
한편, 도풍면(221)이 형성된 부분에 있어서는, 플러그 직경 방향 폭 W20이 플러그 둘레 방향 폭 W2보다도 길다. 그로 인해, 도풍면(221)의 면적을 크게 하여, 가이드 기능을 향상시킬 수 있다.
그 밖에, 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 갖는다.
(제3 실시예)
본 예는, 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 플러그 축 방향에 직교하는 평면에 의한 선단 돌기부(22)의 단면 형상을 3각형 형상으로 한 예이다. 즉, 선단 돌기부(22)는, 삼각 기둥 형상을 갖는다.
본 예에 있어서는 특히, 상기 단면 형상이 정삼각형 형상이다. 그리고, 삼각 형상의 1변에 대응하는 선단 돌기부(22)의 하나의 면에, 도풍면(221)이 형성되어 있다.
그 밖은, 제1 실시예와 동일하다. 또한, 본 예에 관한 도면에서 사용한 부호 중, 제1 실시예에서 사용한 부호와 동일한 것은, 특별히 나타내지 않는 한, 제1 실시예와 동일한 구성 요소 등을 나타낸다.
본 예의 경우에는, 선단 돌기부(22)에 넓은 면적의 도풍면(221)을 형성하면서, 하우징(2)의 선단부(21)로부터, 플러그 직경 방향의 내측 및 외측으로, 선단 돌기부(22)가 비어져 나오는 것을 방지하기 쉽다. 이에 의해, 불꽃이 옆으로 튀는 문제나 내연 기관으로의 설치성의 문제를 방지하면서, 선단 돌기부(22)의 가이드 기능을 향상시킬 수 있다.
그 밖의, 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 갖는다.
(제4 실시예)
본 예는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 선단 돌기부(22)의 형상을, 단면 직사각 형상의 사각 기둥 형상으로 하고, 직사각형의 짧은 변에 대응하는 면을, 도풍면(221)으로 한 예이다.
이 경우, 선단 돌기부(22)의 도풍면(221)을 구성하는 직사각형의 짧은 변의 연장선이, 직선 M이 된다. 그리고, 이에 기초하여, 식(1) 내지 식(4)를 적어도 만족하도록, 선단 돌기부(22)가 하우징(2)에 배치되어 있다.
그 밖은, 제1 실시예와 동일하다. 또한, 본 예에 관한 도면에서 사용한 부호 중, 제1 실시예에서 사용한 부호와 동일한 것은, 특별히 나타내지 않는 한, 제1 실시예와 동일한 구성 요소 등을 나타낸다.
본 예의 경우에도, 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)의 형상은, 상술한 제1 실시예 내지 제4 실시예에 나타낸 것에 한하지 않고, 다양한 형상을 채용할 수 있다.
또한, 선단 돌기부(22)는, 그 기능이 발휘되면, 이들 선단을, 불꽃 방전갭 G보다도 기단측으로 할 수도 있다. 이 경우, 「불꽃 방전갭 G에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치」는, 선단 돌기부(22)에 있어서의 선단부가 된다.
1 : 스파크 플러그
2 : 하우징
21 : 선단부
22 : 선단 돌기부
221 : 도풍면
3 : 절연 애자
4 : 중심 전극
41 : 선단부
5 : 접지 전극
51 : 입설부
G : 불꽃 방전갭

Claims (9)

  1. 통형상의 하우징(2)과,
    상기 하우징(2)의 내측에 보유 지지된 통형상의 절연 애자(3)와,
    선단부(41)가 돌출되도록 상기 절연 애자(3)의 내측에 보유 지지된 중심 전극(4)과,
    상기 하우징(2)의 선단부(21)로부터 선단측으로 돌출하는 입설부(51)를 구비함과 함께 상기 중심 전극(4) 사이에 불꽃 방전갭(G)을 형성하는 접지 전극(5)과,
    상기 접지 전극(5)과는 다른 위치에 있어서 상기 하우징(2)의 선단부(21)로부터 선단측으로 돌출된 선단 돌기부(22)를 갖고,
    상기 선단 돌기부(22)는, 플러그 둘레 방향에 있어서 상기 접지 전극(5)측을 향한 평탄한 도풍면(221)을 갖고, 상기 접지 전극(5)의 상기 입설부(51)가 상기 불꽃 방전갭(G)에 대한 기류의 상류측에 배치된 경우에 있어서 상기 도풍면(221)은 상기 기류를 불꽃 방전갭(G)으로 유도하도록 구성되고,
    플러그 축 방향으로부터 본 상태에 있어서, 상기 하우징(2)으로부터 세워 설치한 상기 접지 전극(5)의 상기 입설부(51)의 플러그 둘레 방향에 있어서의 중심과 상기 중심 전극(4)의 중심점(C)을 연결하는 직선을 직선 L, 상기 도풍면(221)의 연장선을 직선 M으로 하고, 상기 직선 L과 상기 직선 M의 교점(A)과 상기 중심 전극(4)의 중심점(C)의 거리를 a, 상기 직선 L과 상기 직선 M이 이루는 각도를 b, 상기 하우징(2)의 직경을 D로 하고, 상기 거리 a는 상기 접지 전극(5)의 상기 입설부(51)로부터 이격되는 측을 정, 접근하는 측을 부로 했을 때, 하기식(1) 내지 (4)를 모두 만족하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
    Figure 112017028904432-pct00009
  2. 제1항에 있어서, 하기식(5)을 또한 만족하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
    Figure 112015066058454-pct00010
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기식(6)을 또한 만족하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
    Figure 112015066058454-pct00011
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선단 돌기부(22)는, 그 선단을, 상기 접지 전극(5)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 기단측, 또한 상기 절연 애자(3)의 선단과 동등 혹은 그것보다도 선단측에 위치시키고 있는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선단 돌기부(22)는, 상기 불꽃 방전갭(G)에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 플러그 둘레 방향 폭이, 상기 접지 전극(5)의 상기 입설부(51)보다도 작은 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선단 돌기부(22)는, 플러그 축 방향으로 평행하게 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불꽃 방전갭(G)에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 상기 선단 돌기부(22)의 단면 형상은, 플러그 직경 방향 폭이 플러그 둘레 방향 폭보다도 긴 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불꽃 방전갭(G)에 가장 가까운 플러그 축 방향 위치에 있어서의 상기 선단 돌기부(22)의 단면 형상은, 삼각 형상인 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각도가 b로 정의되는 상기 접지 전극(5)과 상기 선단 돌기부(22) 사이의 하우징(2)의 간극은, 상기 기류의 상류측으로 개구하도록 상기 접지 전극(5)과 상기 선단 돌기부(22)가 상기 플러그 둘레 방향에 있어서 위치되어져 있는 것을 특징으로 하는, 내연 기관용의 스파크 플러그(1).
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