KR101929103B1

KR101929103B1 - 스파크 플러그

Info

Publication number: KR101929103B1
Application number: KR1020167027909A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 고바야시; 도모유키 이가라시
Original assignee: 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2018-12-13
Anticipated expiration: 2035-03-03
Also published as: US20170033538A1; EP3131164A4; CN106170899A; JP2015201358A; EP3131164A1; WO2015155927A1; EP3131164B1; CN106170899B; JP5778820B1; KR20160131081A; US10186844B2

Abstract

스파크 플러그에 있어서, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시킨다. 스파크 플러그에 있어서, 일방의 편측 단면에서 판 패킹과 금속 쉘이 접촉하는 길이(A1)와 일방의 편측 단면에서 판 패킹과 절연체가 접촉하는 길이(A2)를 가산한 길이(A)와; 타방의 편측 단면에서 판 패킹과 금속 쉘이 접촉하는 길이(B1)와 타방의 편측 단면에서 판 패킹과 절연체가 접촉하는 길이(B2)를 가산한 길이(B)와; 중심구멍의 내경(C)에서 턱부의 내경(D)을 감산한 차분(M)의 관계는 "2.8≤(A＋B)/M"을 만족한다.

Description

스파크 플러그{SPARK PLUG}

본 발명은 스파크 플러그에 관한 것이다.

스파크 플러그로서는 중심전극을 내측에 유지하는 절연체와 이 절연체를 내측에 유지하는 금속 쉘을 구비하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 스파크 플러그에서는, 절연체와 금속 쉘의 사이의 기밀을 확보하기 위해서, 절연체와 금속 쉘의 사이에 판 패킹이 끼워져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

스파크 플러그의 중심전극이 과잉 온도(예를 들면, 950℃ 이상)로 될 경우, 불꽃 방전을 발생시키기 전에 중심전극이 열원이 되어 발화하는 프리이그니션(조기 점화)이 일어난다. 스파크 플러그에서는, 프리이그니션을 방지하기 위해서, 연소에 의해서 받은 열을 주위로 발산하는 정도인 열가(熱價)(열 발산성(熱發散性))가 조정되어 있다. 중심전극의 열을 발산시키는 경로의 하나로서는, 중심전극을 유지하는 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로가 있다. 금속 쉘의 열은 스파크 플러그가 장착되어 있는 내연기관의 실린더 헤드에서 발산된다.

최근에는 내연기관의 출력 향상과 연비 향상을 양립시키기 위해서, 연소실 내의 온도를 더 높게 설정하는 것이 요구되고 있다. 또, 내연기관의 설계 자유도를 향상시키는 관점에서 스파크 플러그의 소형화가 요구되고 있다. 이러한 사정으로부터, 스파크 플러그에는 연소에 의해서 받는 열이 축적되기 쉬운 경향에 있다.

특허문헌 1 : 국제공개 제2011/125306호

특허문헌 1의 스파크 플러그에서는, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통해서 열을 충분히 발산시키는 것에 대해서 충분한 검토가 이루어지지 않았다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 이하의 형태로 하여 실현하는 것이 가능하다.

(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 후단측에서 선단측으로 축선에 평행한 축선 방향으로 연장된 통 형상을 이루며, 상기 선단측을 향한 면을 가지는 단차부가 형성된 절연체와; 상기 절연체를 내측에 유지하는 통 형상을 이루며, 상기 단차부를 지지하는 턱부와, 상기 턱부보다 상기 후단측에 있어서 상기 턱부와 연결되는 중간측 구멍부가 형성된 금속 쉘과; 상기 단차부와 상기 턱부의 사이에 끼워진 판 패킹;을 구비하는 스파크 플러그로서, 상기 축선을 통과하는 상기 스파크 플러그의 단면에 있어서, 상기 축선에 의해서 분단되는 2개의 편측 단면 중 일방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 금속 쉘이 접촉하는 길이(A1)(㎜)와 상기 일방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(A2)(㎜)를 가산한 길이(A)(㎜)와, 상기 2개의 편측 단면 중 상기 일방의 편측 단면과는 다른 타방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 금속 쉘이 접촉하는 길이(B1)(㎜)와 상기 타방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(B2)(㎜)를 가산한 길이(B)(㎜)와, 상기 중간측 구멍부의 내경(C)(㎜)에서 상기 턱부의 내경(D)(㎜)을 감산한 차분(差分)(M)(㎜)의 관계는 "2.8≤(A＋B)/M"을 만족한다. 이 형태에 의하면, 절연체와 판 패킹이 접촉하는 면적과 판 패킹과 금속 쉘이 접촉하는 면적을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 형태의 스파크 플러그에 있어서, 상기 단면에 있어서의 상기 금속 쉘의 부분 중 상기 판 패킹에 접촉하는 계면(界面)으로부터 0.2㎜의 깊이에 위치하는 부분의 평균 비커스 경도(E)는 240HV 이상이고, 상기 단면에 있어서의 상기 판 패킹의 평균 비커스 경도(F)는 100HV 이상이고, 상기 판 패킹의 평균 비커스 경도(F)는 상기 평균 비커스 경도(E)보다 작아도 좋다. 이 형태에 의하면, 판 패킹이 지나치게 변형됨(눌려 찌부러짐)에 의해서 금속 쉘에 대한 절연체의 위치가 선단측으로 과도하게 어긋나는 것을 방지하면서, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

(3) 상기 형태의 스파크 플러그에 있어서, 상기 턱부는 상기 후단측을 향한 내면을 가지고 있으며, 상기 단면에 있어서 상기 내면의 중점에 있어서의 상기 판 패킹의 두께는 0.15㎜ 이상 0.20㎜ 이하이어도 좋다. 이 형태에 의하면, 판 패킹에 충분한 변형값을 확보함에 의해서 절연체를 금속 쉘에 조립하는 정밀도를 유지하면서, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

(4) 상기 형태의 스파크 플러그에 있어서, 상기 금속 쉘의 외주에는 호칭 지름 M14 이하의 수나사가 형성되어 있어도 좋다. 이 형태에 의하면, 호칭 지름 M14 이하의 수나사가 금속 쉘에 형성된 스파크 플러그에 있어서 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

(5) 상기 형태의 스파크 플러그에 있어서, 상기 수나사의 호칭 지름은 M10 이하여도 좋다. 이 형태에 의하면, 호칭 지름 M10 이하의 수나사가 금속 쉘에 형성된 스파크 플러그에 있어서 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

(6) 상기 형태의 스파크 플러그에 있어서, 상기 중간측 구멍부는 상기 축선을 따르는 제 1 내면을 가지고 있고, 상기 턱부는 상기 축선을 따르는 제 2 내면과, 상기 제 1 내면과 상기 제 2 내면의 사이에 위치하며 상기 후단측을 향한 제 3 내면을 가지고 있고, 상기 일방의 편측 단면에 있어서의 상기 제 3 내면의 중점에서부터 그은 수선(垂線)(PL1)보다 외주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(AO)와, 상기 일방의 편측 단면에 있어서의 상기 수선(PL1)보다 내주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(AI)와, 상기 타방의 편측 단면에 있어서의 상기 제 3 내면의 중점에서부터 그은 수선(PL2)보다 외주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(BO)와, 상기 타방의 편측 단면에 있어서의 상기 수선(PL2)보다 내주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(BI)의 관계는 "1.1≤(AI＋BI)/(AO＋BO)"을 만족하여도 좋다. 이 형태에 의하면, 판 패킹이 후단측보다 선단측으로 치우쳐서 절연체에 접촉하기 때문에, 절연체에서부터 판 패킹을 거쳐 금속 쉘에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명은 스파크 플러그 이외의 여러 가지 형태로 실현하는 것도 가능하다. 예를 들면, 스파크 플러그의 부재 및 스파크 플러그의 제조방법 등의 형태로 실현할 수 있다.

도 1은 스파크 플러그의 부분 단면을 나타내는 설명도이다.
도 2는 단차부 및 턱부를 중심으로 스파크 플러그를 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 판 패킹을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는 판 패킹을 중심으로 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다.
도 5는 판 패킹을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다.
도 6은 판 패킹을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다.
도 7은 판 패킹을 중심으로 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다.
도 8은 (A＋B)/M의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 9는 (A＋B)/M의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 10은 금속 쉘의 평균 비커스 경도(E)와 절연체의 평균 비커스 경도(F)를 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 11은 금속 쉘의 평균 비커스 경도(E)와 절연체의 평균 비커스 경도(F)를 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 12는 판 패킹의 두께(TP)를 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 13은 (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다.

A. 제 1 실시형태

A-1. 스파크 플러그의 구성

도 1은 스파크 플러그(10)의 부분 단면을 나타내는 설명도이다. 도 1에는 스파크 플러그(10)의 축심인 축선(CL)을 경계로 하여, 축선(CL)의 지면 좌측에 스파크 플러그(10)의 외관 형상이 도시되어 있고, 축선(CL)의 지면 우측에 스파크 플러그(10)의 단면 형상이 도시되어 있다. 본 실시형태의 설명에서는, 스파크 플러그(10)에 있어서의 도 1의 지면 하측을 "선단측"이라 하고, 도 1의 지면 상측을 "후단측"이라 한다.

스파크 플러그(10)는 중심전극(100)과 절연체(200)와 금속 쉘(300)과 접지전극(400)과 판 패킹(500)을 구비한다. 본 실시형태에서는, 스파크 플러그(10)의 축선(CL)은 중심전극(100), 절연체(200) 및 금속 쉘(300)의 각 부재에 있어서의 축심이기도 하다.

스파크 플러그(10)는 중심전극(100)과 접지전극(400)의 사이에 형성된 간극(SG)을 선단측에 가진다. 스파크 플러그(10)의 간극(SG)은 불꽃 갭이라고도 한다. 스파크 플러그(10)는 간극(SG)이 형성된 선단측을 연소실(920)의 내벽(910)에서 돌출시킨 상태로 내연기관(90)에 장착 가능하게 구성되어 있다. 스파크 플러그(10)를 내연기관(90)에 장착한 상태에서 고전압(예를 들면, 1만∼3만 볼트)을 중심전극(100)에 인가한 경우, 간극(SG)에 불꽃 방전이 발생한다. 간극(SG)에 발생한 불꽃 방전은 연소실(920)에 있어서의 혼합기에 대한 발화를 실현한다.

도 1에는 서로 직교하는 XYZ축이 도시되어 있다. 도 1의 XYZ축은 후술하는 다른 도면에 있어서의 XYZ축에 대응한다.

도 1의 XYZ축 중, X축은 Y축 및 Z축에 직교하는 축이다. X축을 따르는 X축 방향 중, ＋X축 방향은 도 1의 지면 후방측에서 지면 전방측으로 향하는 방향이고, -X축 방향은 ＋X축 방향의 역방향이다.

도 1의 XYZ축 중, Y축은 X축 및 Z축에 직교하는 축이다. Y축을 따르는 Y축 방향 중, ＋Y축 방향은 도 1의 지면 우측에서 지면 좌측으로 향하는 방향이고, -Y축 방향은 ＋Y축 방향의 역방향이다.

도 1의 XYZ축 중, Z축은 축선(CL)을 따르는 축이다. Z축을 따르는 Z축 방향(축선 방향) 중, ＋Z축 방향은 스파크 플러그(10)의 후단측에서 선단측으로 향하는 방향이고, -Z축 방향은 ＋Z축 방향의 역방향이다.

스파크 플러그(10)의 중심전극(100)은 도전성을 가지는 전극이다. 중심전극(100)은 축선(CL)을 중심으로 연장된 봉 형상을 이룬다. 본 실시형태에서는, 중심전극(100)의 재질은 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 니켈 합금{예를 들면, 인코넬 600("INCONEL"은 등록상표)}이다. 중심전극(100)의 외측면은 절연체(200)에 의해서 외부로부터 전기적으로 절연되어 있다. 중심전극(100)의 선단측은 절연체(200)의 선단측에서 돌출되어 있다. 중심전극(100)의 후단측은 절연체(200)의 후단측과 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 중심전극(100)의 후단측은 금속 단자(190)를 통해서 절연체(200)의 후단측과 전기적으로 접속되어 있다.

스파크 플러그(10)의 접지전극(400)은 도전성을 가지는 전극이다. 접지전극(400)은 금속 쉘(300)에서 ＋Z축 방향으로 연장된 후에 축선(CL)을 향해서 굴곡된 형상을 이룬다. 접지전극(400)의 후단측은 금속 쉘(300)에 접합되어 있다. 접지전극(400)의 선단측은 중심전극(100)과의 사이에 간극(SG)을 형성한다. 본 실시형태에서는, 접지전극(400)의 재질은 중심전극(100)과 마찬가지로 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 니켈 합금이다.

스파크 플러그(10)의 절연체(200)는 전기 절연성을 가지는 애자(碍子)이다. 절연체(200)는 축선(CL)을 중심으로 연장된 통 형상을 이룬다. 본 실시형태에서는, 절연체(200)는 절연성 세라믹스 재료(예를 들면, 알루미나)를 소성함에 의해서 제작된다. 절연체(200)는 축선(CL)을 중심으로 연장된 관통구멍인 축구멍(290)을 가진다. 절연체(200)의 축구멍(290)에는 중심전극(100)을 절연체(200)의 선단측에서 돌출시킨 상태로 중심전극(100)이 축선(CL) 상에 유지되어 있다.

절연체(200)는 선단측 몸통부(210)와 단차부(220)와 중간측 몸통부(230)를 가진다. 절연체(200)의 선단측 몸통부(210)는 후단측에서 선단측으로 향하여 감에 따라서 외경이 작아지게 되는 통 형상의 부위이다. 선단측 몸통부(210)의 선단측에서는 중심전극(100)이 돌출되어 있다. 절연체(200)의 단차부(220)는 선단측 몸통부(210)의 후단측에 위치하여 선단측 몸통부(210)와 중간측 몸통부(230)의 사이를 연결하는 부위이다. 단차부(220)의 외경은 선단측 몸통부(210)에서 중간측 몸통부(230)로 향하여 감에 따라서 커지게 된다. 절연체(200)의 중간측 몸통부(230)는 단차부(220)의 후단측에 위치하는 통 형상의 부위이다. 중간측 몸통부(230)의 외경은 선단측 몸통부(210)의 외경보다 크다. 절연체(200)의 상세 구성에 대해서는 후술한다.

스파크 플러그(10)의 금속 쉘(300)은 도전성을 가지는 금속체이다. 본 실시형태에서는, 금속 쉘(300)의 재질은 약 0.25%의 탄소를 함유하는 탄소강이다. 다른 실시형태에서는, 금속 쉘(300)의 재질은 0.25%보다 적은 탄소를 함유하는 탄소강이어도 좋고, 0.25%보다 많은 탄소를 함유하는 탄소강이어도 좋다. 본 실시형태에서는, 금속 쉘(300)의 외주측의 표면에는 니켈 도금이 실시되어 있다. 다른 실시형태에서는, 금속 쉘(300) 외주측의 표면에는 아연 도금이 실시되어 있어도 좋고, 도금이 실시되어 있지 않아도 좋다.

금속 쉘(300)은 축선(CL)을 중심으로 연장된 통 형상을 이룬다. 금속 쉘(300)은 중심전극(100)과 전기적으로 절연된 상태로 절연체(200)의 외측에 클림핑에 의해서 고정되어 있다. 금속 쉘(300)은 단면(310)과 나사부(320)와 선단측 구멍부(360)와 턱부(370)와 중간측 구멍부(380)를 가진다.

금속 쉘(300)의 단면(310)은 선단측을 향한 원환 형상의 면이다. 단면(310)의 중앙에서는 중심전극(100)과 함께 절연체(200)가 선단측으로 향해서 돌출되어 있다. 단면(310)에는 접지전극(400)이 접합되어 있다.

금속 쉘(300)의 나사부(320)는 선단측 구멍부(360), 턱부(370) 및 중간측 구멍부(380)의 외측에 위치하며, 금속 쉘(300)의 외주에 수나사가 형성된 부위이다. 본 실시형태에서는, 나사부(320)에 형성된 수나사의 호칭 지름은 M10이다. 다른 실시형태에서는, 나사부(320)에 형성된 수나사의 호칭 지름은 M10보다 작아도 좋고(예를 들면, M8), M10보다 커도 좋다(예를 들면, M12, M14).

금속 쉘(300)의 선단측 구멍부(360)는 축선(CL)을 중심으로 절연체(200)의 선단측 몸통부(210)와의 사이에 간극을 형성하는 구멍을 형성한다. 금속 쉘(300)의 턱부(370)는 선단측 구멍부(360)의 후단측에 위치하여 선단측 구멍부(360)와 중간측 구멍부(380)의 사이를 연결하는 부위이다. 턱부(370)는 선단측 구멍부(360) 및 중간측 구멍부(380)보다 내측으로 환 형상으로 돌출되어 있다. 이것에 의해서, 턱부(370)는 판 패킹(500)을 통해서 절연체(200)의 단차부(220)를 지지한다. 금속 쉘(300)의 중간측 구멍부(380)는 턱부(370)의 후단측에 위치하며, 절연체(200)의 중간측 몸통부(230)와의 사이에 간극을 형성하는 구멍을 형성한다. 금속 쉘(300)의 상세 구성에 대해서는 후술한다.

스파크 플러그(10)의 판 패킹(500)은 절연체(200)의 단차부(220)와 금속 쉘(300)의 턱부(370)의 사이에 끼워진 부재이다. 판 패킹(500)은 단차부(220)와 턱부(370)의 사이에서 눌려 찌부러진 환 형상을 이룬다. 본 실시형태에서는, 판 패킹(500)의 재질은 약 0.15%의 탄소를 함유하는 탄소강이다. 다른 실시형태에서는, 판 패킹(500)의 재질은 0.15%보다 적은 탄소를 함유하는 탄소강이어도 좋고, 0.15%보다 많은 탄소를 함유하는 탄소강이어도 좋다. 다른 실시형태에서는, 판 패킹(500)의 재질은 구리이어도 좋고, 스테인리스강이어도 좋다.

도 2는 단차부(220) 및 턱부(370)를 중심으로 스파크 플러그(10)를 나타내는 부분 확대도이다. 도 2에는 절연체(200)의 외관과 금속 쉘(300)의 단면과 판 패킹(500)의 단면이 도시되어 있다. 도 2에 나타내는 금속 쉘(300) 및 판 패킹(500)의 단면은 축선(CL)을 통과하는 가상 평면 상에 위치한다.

절연체(200)는 외면(212)과 외면(222)과 외면(232)을 가진다. 외면(212)은 선단측 몸통부(210)를 구성하는 면이다. 외면(222)은 선단측을 향한 면이며, 단차부(220)를 구성한다. 외면(232)은 축선(CL)을 따르는 면이며, 중간측 몸통부(230)를 구성한다. 본 실시형태에서는, 외면(212)과 외면(222)의 사이는 매끄럽게 연결되어 있다. 본 실시형태에서는, 외면(222)과 외면(232)의 사이는 매끄럽게 연결되고 있다.

금속 쉘(300)은 내면(362)과 내면(372)과 내면(374)과 내면(376)과 내면(382)을 가진다. 내면(362)은 축선(CL)을 따르는 면이며, 선단측 구멍부(360)를 구성한다. 내면(372, 374, 376)은 턱부(370)를 구성하는 면이다. 내면(372)은 선단측을 향한 면이며, 내면(362)의 후단측에 연결된다. 내면(374)은 축선(CL)을 따르는 면이며, 내면(372)의 후단측에 연결된다. 내면(376)은 후단측을 향한 면이며, 내면(374)의 후단측에 연결된다. 내면(382)은 축선(CL)을 따르는 면이며, 중간측 구멍부(380)를 구성한다. 내면(382)은 제 1 면이고, 내면(374)은 제 2 면이고, 내면(376)은 제 3 면이다.

점 P1a는 축선(CL)에 의해서 분단되는 2개의 편측 단면 중 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면에 있어서의 내면(374)의 연장선과 내면(376)의 연장선의 교점이다. 점 P2a는 ＋Y축 방향 측의 편측 단면에 있어서의 내면(376)의 연장선과 내면(382)의 연장선의 교점이다. 점 P1b는 축선(CL)에 의해서 분단되는 2개의 편측 단면 중 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면에 있어서의 내면(374)의 연장선과 내면(376)의 연장선의 교점이다. 점 P2b는 -Y축 방향 측의 편측 단면에 있어서의 내면(376)의 연장선과 내면(382)의 연장선의 교점이다.

금속 쉘(300)에 있어서의 중간측 구멍부(380)의 내경(C)은 점 P2a와 점 P2b의 사이에 있어서의 Y축을 따르는 거리와 같다. 금속 쉘(300)에 있어서의 턱부(370)의 내경(D)은 점 P1a와 점 P1b의 사이에 있어서의 Y축을 따르는 거리와 같다. 절연체(200)에 있어서의 중간측 몸통부(230)의 외경(J)은 중간측 구멍부(380)의 내경(C)보다 작고 턱부(370)의 내경(D)보다 크다.

판 패킹(500)의 선단측은, 절연체(200)에 있어서 단차부(220)에 형성되어 있어도 좋고, 선단측 몸통부(210)에까지 형성되어 있어도 좋다. 판 패킹(500)의 선단측은, 금속 쉘(300)에 있어서 턱부(370)의 내면(376)에 형성되어 있어도 좋고, 턱부(370)의 내면(374)에까지 형성되어 있어도 좋다. 판 패킹(500)의 후단측은, 절연체(200)에 있어서 단차부(220)에 형성되어 있어도 좋고, 중간측 몸통부(230)에까지 형성되어 있어도 좋다. 판 패킹(500)의 후단측은, 금속 쉘(300)에 있어서 중간측 구멍부(380)에까지 형성되어 있다.

도 3은 판 패킹(500)을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다. 점 P3a는 금속 쉘(300)이 판 패킹(500)과 접촉하는 선단측의 단(端)을 나타낸다. 점 P4a는 금속 쉘(300)이 판 패킹(500)과 접촉하는 후단측의 단을 나타낸다. 점 P5a는 절연체(200)가 판 패킹(500)과 접촉하는 선단측의 단을 나타낸다. 점 P6a는 절연체(200)가 판 패킹(500)과 접촉하는 후단측의 단을 나타낸다.

길이(A1)는 도 3의 편측 단면에 있어서 금속 쉘(300)과 판 패킹(500)이 접촉하는 길이이다. 환언하면, 길이(A1)는 금속 쉘(300)의 표면을 따라서 점 P3a에서부터 점 P1a 및 점 P2a를 경유하여 점 P4a에 이르기까지의 길이이다.

길이(A2)는 도 3의 편측 단면에 있어서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이이다. 환언하면, 길이(A2)는 절연체(200)의 표면을 따라서 점 P5a에서부터 점 P6a에 이르기까지의 길이이다.

도 4는 판 패킹(500)을 중심으로 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다. 점 P3b는 금속 쉘(300)이 판 패킹(500)과 접촉하는 선단측의 단을 나타낸다. 점 P4b는 금속 쉘(300)이 판 패킹(500)과 접촉하는 후단측의 단을 나타낸다. 점 P5b는 절연체(200)가 판 패킹(500)과 접촉하는 선단측의 단을 나타낸다. 점 P6b는 절연체(200)가 판 패킹(500)과 접촉하는 후단측의 단을 나타낸다.

길이(B1)는 도 4의 편측 단면에 있어서 금속 쉘(300)과 판 패킹(500)이 접촉하는 길이이다. 환언하면, 길이(B1)는 금속 쉘(300)의 표면을 따라서 점 P3b에서부터 점 P1b 및 점 P2b를 경유하여 점 P4b에 이르기까지의 길이이다.

길이(B2)는 도 4의 편측 단면에 있어서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이이다. 환언하면, 길이(B2)는 절연체(200)의 표면을 따라서 점 P5b에서부터 점 P6b에 이르기까지의 길이이다.

절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시키는 관점에서, 길이(A1)(㎜)와 길이(A2)(㎜)를 가산한 길이(A)(㎜)와, 길이(B1)(㎜)와 길이(B2)(㎜)를 가산한 길이(B)(㎜)와, 중간측 구멍부(380)의 내경(C)(㎜)에서 턱부(370)의 내경(D)(㎜)을 감산한 차분(M)(㎜)에 관해서, (A＋B)/M의 값은 2.8 이상인 것이 바람직하고, 2.9 이상인 것이 한층 더 바람직하다. (A＋B)/M의 값은 클수록 열 발산성의 향상에 효과적이며, 예를 들면 3.0이어도 좋고, 4.0이어도 좋고, 5.0이어도 좋다. 즉, (A＋B)/M의 값은 2.8 이상이라면, 5.0 이하이어도 좋다. (A＋B)/M의 값의 평가치에 대해서는 후술한다.

도 5는 판 패킹(500)을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다. 점 Mf는 금속 쉘(300)의 비커스 경도를 측정하기 위한 측정점을 나타낸다. 점 Mp는 판 패킹(500)의 비커스 경도를 측정하기 위한 측정점을 나타낸다. 점 P7a는 판 패킹(500)에 있어서의 선단측의 계면(界面)(502)의 중점이다. 점 P8a는 판 패킹(500)에 있어서의 후단측의 계면(504)의 중점이다. 중심선(CP)은 점 P7a에서 점 P8a로 판 패킹(500)의 중심을 통과하는 선이다.

점 Mf는, 금속 쉘(300)의 부분 중 판 패킹(500)에 접촉하는 계면(P4a-P2a-P1a-P3a)으로부터 0.2㎜ 깊이에 위치하는 부분에 대해서, 후단측에서부터 0.1㎜ 간격으로 설정한 점이다. 본 실시형태에서는, 점 Mf는 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면에서도 동일하게 설정된다. 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)는 복수의 점 Mf에서 측정된 비커스 경도를 평균한 값이다.

점 Mp는, 판 패킹(500)의 부분 중 중심선(CP) 상에 있어서 점 P8a로부터 0.2㎜ 떨어진 부분에서부터 점 P7a로부터 0.2㎜ 떨어진 부분의 직전까지의 범위 내에서 0.1㎜ 간격으로 설정한 점이다. 본 실시형태에서는, 점 Mp는 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면에서도 동일하게 설정된다. 판 패킹(500)의 평균 비커스 경도(F)는 복수의 점 Mp에서 측정된 비커스 경도를 평균한 값이다.

금속 쉘(300) 및 판 패킹(500)의 각 비커스 경도는 일본 공업규격 JIS-Z-2244:2009에 준해서 측정되며, 그 측정 조건은 다음과 같다.

ㆍ 시험 분류 : 마이크로 비커스 경도 시험

ㆍ 시험력 : 980.7mN(밀리뉴턴)

ㆍ 시험력의 유지시간 : 15초

ㆍ 압자의 접근속도 : 60㎛/s(마이크로미터/초)

판 패킹(500)이 지나치게 변형됨(눌려 찌부러짐)에 의해서 금속 쉘(300)에 대한 절연체(200)의 위치가 선단측으로 과도하게 어긋나는 것을 방지하는 관점에서, 판 패킹(500)의 평균 비커스 경도(F)는 100HV 이상인 것이 바람직하다. 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시키는 관점에서, 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)는 240HV 이상임과 아울러, 판 패킹(500)의 평균 비커스 경도(F)는 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)보다 작은 것이 바람직하다. 평균 비커스 경도(E,F)에 대한 평가치에 대해서는 후술한다.

도 6은 판 패킹(500)을 중심으로 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다. 점 P9a는 ＋Y축 방향에 위치하는 일방의 편측 단면에 있어서의 내면(376)의 중점, 즉 점 P1a와 점 P2a를 연결하는 선분의 중점을 나타낸다. 두께(TPa)는 점 P9a에 있어서의 판 패킹(500)의 두께이다.

수선(垂線)(PL1)은 점 P9a를 통과함과 아울러 내면(376)에 대해서 직교하는 선이다. 길이(AO)는 수선(PL1)보다 외주측에서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이를 나타낸다. 길이(AI)는 수선(PL1)보다 내주측에서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이를 나타낸다.

도 7은 판 패킹(500)을 중심으로 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면을 나타내는 부분 확대도이다. 점 P9b는 -Y축 방향에 위치하는 타방의 편측 단면에 있어서의 내면(376)의 중점, 즉 점 P1b와 점 P2b를 연결하는 선분의 중점을 나타낸다. 두께(TPb)는 점 P9b에 있어서의 판 패킹(500)의 두께이다.

수선(PL2)은 점 P9b를 통과함과 아울러 내면(376)에 대해서 직교하는 선이다. 길이(BO)는 수선(PL2)보다 외주측에서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이를 나타낸다. 길이(BI)는 수선(PL2)보다 내주측에서 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 길이를 나타낸다.

판 패킹(500)에 충분한 변형값을 확보함에 의해서 절연체(200)를 금속 쉘(300)에 조립하는 정밀도를 유지하는 관점에서, 판 패킹(500)의 두께(TP)는 0.15㎜ 이상인 것이 바람직하다. 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 한층 더 향상시키는 관점에서, 판 패킹(500)의 두께(TP)는 0.30㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.20㎜ 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 본 실시형태에서는, 판 패킹(500)의 두께(TP)는 두께(TPa)와 두께(TPb)의 평균값이다. 두께(TP)의 평가치에 대해서는 후술한다.

절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 효과적으로 향상시키는 관점에서, (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값은 0.9 이상인 것이 바람직하고, 1.1 이상인 것이 한층 더 바람직하다. (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값의 평가치에 대해서는 후술한다.

A-2. 평가시험

도 8은 (A＋B)/M의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다. 도 8의 평가시험에서는, 시험자는 나사부(320)의 호칭 지름 M10, M12, M14마다 (A＋B)/M의 값이 다른 복수의 스파크 플러그(10)를 시료 A1∼A9로 하여 평가하였다.

시료 A1∼A9에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 금속 쉘(300)의 재질 : 약 0.25%의 탄소를 함유하는 탄소강

ㆍ 판 패킹(500)의 재질 : 약 0.15%의 탄소를 함유하는 탄소강　

시료 A1∼A3에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 나사부(320)의 호칭 지름 : M10

ㆍ 차분(M)(=C-D) : 1.3㎜

ㆍ 내경(C) : 6.5㎜

ㆍ 내경(D) : 5.2㎜

ㆍ 외경(J) : 6.3㎜

시료 A4∼A6에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 나사부(320)의 호칭 지름 : M12

ㆍ 차분(M)(=C-D) : 1.3㎜

ㆍ 내경(C) : 7.5㎜

ㆍ 내경(D) : 6.2㎜

ㆍ 외경(J) : 7.3㎜

시료 A7∼A9에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 나사부(320)의 호칭 지름 : M14

ㆍ 차분(M)(=C-D) : 1.6㎜

ㆍ 내경(C) : 9.5㎜

ㆍ 내경(D) : 7.9㎜

ㆍ 외경(J) : 9.2㎜

도 8의 평가시험에서는, 시험자는 부하 시험용 엔진에 시료를 장착한 후, 부하 시험용 엔진을 스로틀 전개에서 6000rpm으로 유지하면서 5분간 운전하고, 이 운전중에 발생한 노킹의 회수를 측정하였다. 그 후, 시험자는 부하 시험용 엔진에서 떼어낸 시료를 축선(CL) 상으로 절단하여 각부의 치수를 측정하였다.

시험자는 다음의 평가기준에 따라서 각 시료의 열 발산성을 평가하였다. 프리이그니션에 기인하여 노킹이 발생하기 때문에, 스파크 플러그(10)의 열 발산성이 우수할수록 노킹이 적어지게 된다.

ㆍ ◎(우수) : 노킹 없음

ㆍ ○(적합) : 1∼4회의 노킹

ㆍ △(열등) : 5∼10회의 노킹

ㆍ ×(부적합) : 11회 이상의 노킹

도 8의 평가시험에 의하면, 나사부(320)의 호칭 지름이 어느 값이라 하더라도 스파크 플러그(10)의 열 발산성을 향상시키기 위해서는, (A＋B)/M의 값은 2.8 이상인 것이 바람직하고, 2.9 이상인 것이 한층 더 바람직하다.

도 9는 (A＋B)/M의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다. 도 9의 평가시험에서는, 시험자는 판 패킹(500)의 재질마다 (A＋B)/M의 값이 다른 복수의 스파크 플러그(10)를 시료 A11∼A19로 하여 평가하였다. 도 9의 평가시험은 도 8의 평가시험과 같다. 도 9의 평가기준은 도 8의 평가기준과 같다.

시료 A11∼A19에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 금속 쉘(300)의 재질 : 약 0.25%의 탄소를 함유하는 탄소강

ㆍ 나사부(320)의 호칭 지름 : M10

ㆍ 차분(M)(=C-D) : 1.3㎜

ㆍ 내경(C) : 6.5㎜

ㆍ 내경(D) : 5.2㎜

ㆍ 외경(J) : 6.3㎜

시료 A11∼A13에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 판 패킹(500)의 재질 : 약 0.10%의 탄소를 함유하는 탄소강　

시료 A14∼A16에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 판 패킹(500)의 재질 : 약 0.25%의 탄소를 함유하는 탄소강　

시료 A17∼A19에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 판 패킹(500)의 재질 : 약 0.45%의 탄소를 함유하는 탄소강　

도 9의 평가시험에 의하면, 판 패킹(500)이 어느 재질이라 하더라도 스파크 플러그(10)의 열 발산성을 향상시키기 위해서는, (A＋B)/M의 값은 2.8 이상인 것이 바람직하고, 2.9 이상인 것이 한층 더 바람직하다.

도 10 및 도 11은 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)와 절연체(200)의 평균 비커스 경도(F)를 평가한 결과를 나타내는 표이다. 도 10 및 도 11의 평가시험에서는, 시험자는 평균 비커스 경도(E,F)가 다른 복수의 스파크 플러그(10)를 시료 B1∼B16으로 하여 평가하였다. 시험자는 금속 쉘(300)을 소성(塑性) 가공에 의한 변형량을 조정함에 의해서 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)를 변화시켰다. 시험자는 판 패킹(500)의 재질(탄소 함유량 : 0.10∼0.45%)을 조정함에 의해서 절연체(200)의 평균 비커스 경도(F)를 변화시켰다. 도 10 및 도 11의 평가시험은 도 8의 평가시험과 같다. 도 10 및 도 11의 평가기준은 도 8의 평가기준과 같다.

시료 B1∼B16에 공통되는 사양은 다음과 같다.

ㆍ 금속 쉘(300)의 재질 : 약 0.25%의 탄소를 함유하는 탄소강

ㆍ 판 패킹(500)의 재질 : 약 0.15%의 탄소를 함유하는 탄소강

ㆍ 나사부(320)의 호칭 지름 : M10

ㆍ 차분(M)(=C-D) : 1.3㎜

ㆍ 내경(C) : 6.5㎜

ㆍ 내경(D) : 5.2㎜

ㆍ 외경(J) : 6.3㎜

도 10 및 도 11의 평가시험에 의하면, 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)는 240HV 이상임과 아울러, 판 패킹(500)의 평균 비커스 경도(F)는 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)보다 작은 것이 바람직하다.

도 12는 판 패킹(500)의 두께(TP)를 평가한 결과를 나타내는 표이다. 도 12의 평가시험에서는, 시험자는 판 패킹(500)의 두께(TP)가 다른 복수의 스파크 플러그(10)를 시료 C1∼C5로 하여 평가하였다. 시료 C5는 시료 B11에 상당한다.

도 12의 평가시험에서는, 시험자는 부하 시험용 엔진에 시료를 장착한 후, 도 8의 평가시험보다 엄격한 조건으로서, 부하 시험용 엔진을 스로틀 전개에서 7000rpm으로 유지하면서 5분간 운전하고, 이 운전중에 발생한 노킹의 회수를 측정하였다. 그 후, 시험자는 부하 시험용 엔진에서 떼어낸 시료를 축선(CL) 상으로 절단하여 각부의 치수를 측정하였다. 도 12의 평가기준은 도 8의 평가기준과 같다.

도 12의 평가시험에 의하면, 판 패킹(500)의 두께(TP)는 0.30㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.20㎜ 이하인 것이 한층 더 바람직하다.

도 13은 (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값을 평가한 결과를 나타내는 표이다. 도 13의 평가시험에서는 (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값이 다른 복수의 스파크 플러그(10)를 시료 D1∼D4로 하여 평가하였다. 시료 D2는 시료 B11에 상당한다.

도 13의 평가시험에서는, 시험자는 부하 시험용 엔진에 시료를 장착한 후, 도 12의 평가시험보다 더 엄격한 조건으로서, 부하 시험용 엔진을 스로틀 전개에서 7500rpm으로 유지하면서 30분간 운전하고, 이 운전중에 발생한 노킹의 회수를 측정하였다. 그 후, 시험자는 부하 시험용 엔진에서 떼어낸 시료를 축선(CL) 상으로 절단하여 각부의 치수를 측정하였다. 도 13의 평가기준은 도 8의 평가기준과 같다.

도 13의 평가시험에 의하면, (AI＋BI)/(AO＋BO)의 값은 0.9 이상인 것이 바람직하고, 1.1 이상인 것이 한층 더 바람직하다.

A-3. 효과

이상 설명한 실시형태에 의하면, "2.8≤(A＋B)/M"을 만족함에 의해서, 절연체(200)와 판 패킹(500)이 접촉하는 면적과 판 패킹(500)과 금속 쉘(300)이 접촉하는 면적을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

또, 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)는 240HV 이상이고, 판 패킹(500)의 평균 비커스 경도(F)는 100H V이상, 또한 금속 쉘(300)의 평균 비커스 경도(E)보다 작다. 따라서, 판 패킹(500)이 지나치게 변형됨에 의해서 금속 쉘(300)에 대한 절연체(200)의 위치가 선단측으로 과도하게 어긋나는 것을 방지하면서, 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 향상시킬 수 있다.

또, 판 패킹(500)의 두께(TP)는 0.15㎜ 이상 0.20㎜ 이하이기 때문에, 판 패킹(500)에 충분한 변형값을 확보함에 의해서 절연체(200)를 금속 쉘(300)에 조립하는 정밀도를 유지하면서, 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또, "1.1≤(AI＋BI)/(AO＋BO)"을 만족함에 의해서, 판 패킹(500)이 후단측보다 선단측에 치우쳐서 절연체(200)에 접촉하기 때문에, 절연체(200)에서부터 판 패킹(500)을 거쳐 금속 쉘(300)에 이르는 경로를 통한 열 발산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

B. 다른 실시형태

본 발명은 상기한 실시형태나 실시예, 변형예에 한정되는 것이 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들면, 발명의 개요의 기재란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시형태, 실시예, 변형예 중의 기술적 특징은, 상기한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해서, 혹은 상기한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해서 적절하게 치환하거나 조합하는 것이 가능하다. 또, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수적인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절하게 삭제하는 것이 가능하다.

10 … 스파크 플러그 90 … 내연기관
100 … 중심전극 190 … 금속 단자
200 … 절연체 210 … 선단측 몸통부
212 … 외면 220 … 단차부
222 … 외면 230 … 중간측 몸통부
232 … 외면 290 … 축구멍
300 … 금속 쉘 310 … 단면
320 … 나사부 360 … 선단측 구멍부
362 … 내면 370 … 턱부
372 … 내면 374 … 내면(제 2 면)
376 … 내면(제 3 면) 380 … 중간측 구멍부
382 … 내면(제 1 면) 400 … 접지전극
410 … 전극 모재 500 … 판 패킹
502 … 계면 504 … 계면
910 … 내벽 920 … 연소실

Claims

후단측에서 선단측으로 축선에 평행한 축선 방향으로 연장된 통 형상을 이루며, 상기 선단측을 향한 면을 가지는 단차부가 형성된 절연체와,
상기 절연체를 내측에 유지하는 통 형상을 이루며, 상기 단차부를 지지하는 턱부와, 상기 턱부보다 상기 후단측에 있어서 상기 턱부와 연결되는 중간측 구멍부가 형성된 금속 쉘과,
상기 단차부와 상기 턱부의 사이에 끼워진 판 패킹을 구비하는 스파크 플러그로서,
상기 축선을 통과하는 상기 스파크 플러그의 단면에 있어서, 상기 축선에 의해서 분단되는 2개의 편측 단면 중 일방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 금속 쉘이 접촉하는 길이(A1)(㎜)와 상기 일방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(A2)(㎜)를 가산한 길이(A)(㎜)와,
상기 2개의 편측 단면 중 상기 일방의 편측 단면과는 다른 타방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 금속 쉘이 접촉하는 길이(B1)(㎜)와 상기 타방의 편측 단면에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(B2)(㎜)를 가산한 길이(B)(㎜)와,
상기 중간측 구멍부의 내경(C)(㎜)에서 상기 턱부의 내경(D)(㎜)을 감산한 차분(M)(㎜)의 관계는
"2.8≤(A＋B)/M"을 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
청구항 1에 있어서,
상기 단면에 있어서의 상기 금속 쉘의 부분 중 상기 판 패킹에 접촉하는 계면으로부터 0.2㎜의 깊이에 위치하는 부분의 평균 비커스 경도(E)는 240HV 이상이고,
상기 단면에 있어서의 상기 판 패킹의 평균 비커스 경도(F)는 100HV 이상이고,
상기 판 패킹의 평균 비커스 경도(F)는 상기 평균 비커스 경도(E)보다 작은 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 턱부는 상기 후단측을 향한 내면을 가지고 있으며,
상기 단면에 있어서 상기 내면의 중점에 있어서의 상기 판 패킹의 두께는 0.15㎜ 이상 0.20㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 금속 쉘의 외주에는 호칭 지름 M14 이하의 수나사가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
청구항 4에 있어서,
상기 수나사의 호칭 지름은 M10 이하인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 중간측 구멍부는 상기 축선을 따르는 제 1 내면을 가지고 있고,
상기 턱부는 상기 축선을 따르는 제 2 내면과, 상기 제 1 내면과 상기 제 2 내면의 사이에 위치하며 상기 후단측을 향한 제 3 내면을 가지고 있고,
상기 일방의 편측 단면에 있어서의 상기 제 3 내면의 중점에서부터 그은 수선(PL1)보다 외주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(AO)와,
상기 일방의 편측 단면에 있어서의 상기 수선(PL1)보다 내주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(AI)와,
상기 타방의 편측 단면에 있어서의 상기 제 3 내면의 중점에서부터 그은 수선(PL2)보다 외주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(BO)와,
상기 타방의 편측 단면에 있어서의 상기 수선(PL2)보다 내주측에서 상기 판 패킹과 상기 절연체가 접촉하는 길이(BI)의 관계는
"1.1≤(AI＋BI)/(AO＋BO)"을 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.