KR20120119977A - 스파크 플러그 - Google Patents

Abstract

귀금속칩의 박리저항은 상기 귀금속칩과 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 감소시킴으로써 개선된다. 스파크 플러그(1)는 절연체(2), 중심전극(5), 금속쉘(3), 및 접지전극(27)을 포함하며, 상기 중심전극(5) 및 상기 접지전극(27)에 겹합되는 상기 귀금속칩(41) 사이에는 스파크 방전갭(33)이 형성된다. 상기 접지전극(27)에는 오목한 홀부(43)가 제공되며, 상기 귀금속칩(41)의 70% 이상은 상기 귀금속칩의 측표면으로부터 레이저빔 등을 조사하여 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극(27)을 서로 융합시킴으로써 형성되는 융합부(35)를 통하여 상기 접지전극(27)의 홀부(43)에 결합된다. 갭(45)은 상기 귀금속칩(41) 중심축(CL2)에 수직인 방향으로 0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하로 되도록 상기 귀금속칩(41) 및 상기 홀부(43)의 내벽표면(43S)의 적어도 일부분 사이에 형성된다.

Description

스파크 플러그{SPARK PLUG}

본 발명은 내연엔진 등에 사용되는 스파크 플러그에 관한 것이다.

내연엔진과 같은 연소장치에 사용하기 위한 스파크 플러그는, 예를 들면, 축방향으로 연장되는 중심전극, 상기 중심전극의 외주에 제공되는 절연체, 상기 절연체의 외측에 조립되는 원통형 금속쉘, 및 상기 금속쉘의 선단부에 연결되는 베이스 단부를 갖는 접지전극을 포함한다. 상기 접지전극은 그의 선단부가 상기 중심전극의 선단부에 대향되도록 그의 실질적인 중심부가 구부러진다. 따라서, 상기 중심전극의 선단부와 상기 접지전극의 선단부 사이에 스파크 방전갭이 형성된다.

또한, 최근 수 년 동안, 마모저항을 개선시키기 위하여 접지전극의 선단부에서 스파크 방전갭이 제공되는 부분에 귀금속칩을 결합시키는 기술이 도입된 바 있다. 귀금속칩을 결합시키는 기술로서, 예를 들면, 레이저 용접에 의하여 귀금속칩 및 접지전극을 서로 융합시키는 데 이용되는 융합부를 형성하고, 상기 융합부를 통하여 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극을 결합시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등).

그러나, 상기 융합부는 상기 귀금속칩보다 열악한 마모저항을 갖는다. 또한, 상기 융합부의 표면 상에 미세한 불규칙부분이 형성될 수 있으므로, 상기 중심전극 및 비교적 큰 전계강도를 갖는 상기 불규칙부 사이에 스파크 방전이 발생되어, 점화성능이 열화될 수도 있다는 우려가 있다. 따라서, 점화성능 또는 마모저항의 열화 방지를 위한 관점에서, 상기 융합부가 상기 스파크 방전갭의 측부에 가능한 한 거의 노출되지 않는 것이 바람직하다. 그러므로, 접지전극에 오목부를 형성하고, 상기 오목부 내 매설되도록 귀금속칩을 그 내부에 배치하며, 상기 접지전극의 측표면으로부터 상기 귀금속칩의 매설부를 향하여 레이저빔을 조사하여, 상기 융합부가 상기 스파크 방전갭 측에 노출됨을 억제하는 기술이 제안된 바 있다(예를 들면, 특허문헌 2 등 참조).

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 제2005-158323호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 제2004-95214호 공보

그러나, 특허문헌 2에 개시된 기술에 있어서, 상기 귀금속칩의 베이스 단부의 전체 측표면은 상기 오목부의 내벽표면에 의하여 긴밀하게 에워싸인다. 이러한 이유로, 상기 스파크 플러그의 사용(가열) 시에, 상기 오목부의 내벽표면의 존재로 인하여 상기 귀금속칩의 측표면을 향한 열팽창이 조절된다. 그 결과, 상기 귀금속칩과 상기 접지전극 사이에는 열팽창 정도에 큰 차이가 발생하게 되므로, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이의 열응력 차이도 증가될 수 있다는 우려가 있다. 열응력의 차이가 증가될 때, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이의 경계에는 크랙(산화스케일)이 발생되고 상기 귀금속칩이 그의 결합부로부터 박리될 우려가 있다.

본 발명은 상술한 바의 상황으로부터 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 귀금속칩 및 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 감소시킴으로써 귀금속칩의 박리저항을 개선할 수 있는 스파크 플러그를 제공하는 것이다.

이하, 상술한 바의 목적을 달성하기에 적절한 구성을 각 항목별로 설명한다. 또한, 필요에 따라, 해당 구성을 그의 구체적인 효과와 더불어 설명한다.

구성 1

본 구성에 의하면, 축방향으로 원통형 절연체를 관통하는 축홀을 갖는 원통형 절연체; 상기 축홀의 선단측에 삽입되는 중심전극; 상기 절연체의 외주 내에 제공되는 원통형 금속쉘; 상기 금속쉘의 선단부에 배치되는 접지전극; 및 상기 접지전극의 선단부에 겹합되며, 상기 귀금속칩과 상기 중심전극의 선단부 사이에 스파크 갭을 형성하는 귀금속칩으로 이루어지고, 상기 접지전극은 상기 접지전극의 선단표면 및 측표면 중 적어도 하나에 오목한 홀부가 마련된 홀 대응부를 가지며, 여기에서 상기 귀금속칩의 바닥표면의 70% 이상은, 상기 귀금속칩의 측표면으로부터 레이저빔 또는 전자빔을 조사하여 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극을 서로 융합시킴으로써 형성되는 융합부를 통하여, 상기 접지전극의 홀부에 결합되고, 그리고 공간 갭은 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향으로 0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하로 되도록 상기 귀금속칩 및 상기 홀부의 내벽표면의 적어도 일부분 사이에 제공됨을 특징으로 하는 스파크 플러그가 제공된다.

또한, 상기 구성 1은 상기 귀금속칩이 상기 접지전극에 대하여 비교적 큰 열응력의 차이를 유발하는, 달리 말하면, 상기 귀금속칩이 비교적 큰(예를 들면, 1.0㎟ 이상) 갭형성 면적을 갖는다는 것에서 특히 바람직하다.

구성 2

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상술된 바의 구성 1에 있어서, 상기 접지전극은 상기 홀 대응부를 제외한 부분으로 되는 몸체부를 가지며, 상기 융합부는 상기 레이저빔 또는 상기 전자빔으로 조사되는 부분이고, 상기 접지전극의 표면에 노출되는 노출표면을 가지며, 그리고 상기 노출표면에 수직인 방향에 있어서 상기 귀금속칩의 노출표면 일측의 일단부에 대하여 상기 융합부 내에서 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 부분의 적어도 일부분은 상기 몸체부 내로 침투된다.

구성 3

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 2에 있어서, 상기 귀금속칩의 중심축을 따르는 방향에 있어서, 상기 몸체부의 일표면에서 상기 스파크갭 일측의 표면과 상기 융합부에서 상기 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리 사이의 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

구성 4

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 2 또는 구성 3에 있어서, 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향에 있어서, 상기 홀부의 내벽표면과 상기 융합부에서 상기 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이의 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

구성 5

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 접지전극은 구부러짐부로부터 상기 중심전극을 향하여 구부러지며, 그리고 상기 융합부는 상기 구부러짐부에 대하여 상기 접지전극의 선단측에 형성된다.

구성 6

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합부는 상기 홀부가 제공되는 표면을 제외한 일표면 및 상기 접지전극의 선단표면 및 측표면에서 상기 레이저빔 또는 상기 전자빔으로 조사되는 일표면에는 노출되지 않는다.

구성 7

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합부는 상기 귀금속칩에서 상기 갭이 제공되는 일표면에는 노출되지 않는다.

구성 8

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 갭은 상기 홀부의 내벽표면에서 상기 귀금속칩에 대하여 형성되며, 상기 몸체부의 표면에 연결되는 상기 표면의 적어도 일부분에는 상기 홀부의 바닥표면을 향하여 갈수록 상기 귀금속칩에 대해 점진적으로 더욱 가까워지는 테이퍼부가 제공되고, 그리고 상기 접지전극 일측에서의 각도는, 상기 귀금속칩의 중심축을 포함하는 단면에서, 상기 몸체부의 윤곽선 및 상기 테이퍼부의 윤곽선에 의하여 형성되는 각도에 둔각으로 설정된다.

또한, 점화성능을 더욱 개선하고자 하는 관점에서, 상기 몸체부의 윤곽선 및 상기 테이퍼부의 윤곽선에 의하여 형성되는 각도는 상기 귀금속칩의 중심축을 포함하는 단면 내에 크게 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 각도를 95° 이상으로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 각도를 100° 이상으로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

구성 9

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 접지전극은 상기 홀 대응부를 제외한 부분으로 되는 상기 몸체부를 가지며, 그리고 상기 몸체부의 일표면은, 볼록한 만곡표면부를 통하여, 상기 홀부의 내벽표면에서 상기 귀금속칩에 대하여 형성되는 갭이 제공되는 표면의 적어도 일부분에 연결된다.

또한, 점화성능을 더욱 개선하기 위하여, 상기 만곡표면부의 곡률반경을 크게 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 만곡표면부의 곡률반경을 상기 귀금속칩의 중심축을 포함하는 단면에서 0.1㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 곡률반경을 상기 귀금속칩의 중심축을 포함하는 단면에서 0.2㎜ 이상으로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

구성 10

본 구성의 스파크 플러그에 의하면, 상기 구성 1 내지 구성 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저빔은 광섬유 레이저(fiber laser)이다.

상기 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 상기 접지전극은 오목한 홀부를 가지며, 상기 귀금속칩은 그의 측표면으로부터 레이저빔 등을 조사함으로써 형성되는 상기 융합부를 통하여 상기 접지전극의 홀부에 결합된다. 따라서, 상기 융합부가 상기 갭(상기 스파크 방전갭)에 노출되는 것이 억제될 수 있고, 마모저항 또는 점화성능의 열화를 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

또한, 상기 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 상기 귀금속칩의 바닥표면의 70% 이상은 상기 접지전극에 결합된다. 즉, 상기 귀금속칩의 바닥표면과 상기 접지전극 사이에 충분히 넓은 융합부가 개재된다. 따라서, 열팽창에 의하여 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 상기 융합부에 의하여 보다 신뢰성 있게 흡수할 수 있다.

또한, 상기 귀금속칩 및 상기 홀부의 내벽표면의 적어도 일부분 사이에는 갭(공간)이 형성되므로, 상기 스파크 플러그의 사용(가열) 시에 상기 귀금속칩이 그의 측표면을 향하여 열팽창될 수 있다. 따라서, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 보다 신뢰성 있게 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 갭의 크기가 과도하게 크게 되지 않도록 하기 위하여 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향으로 상기 갭의 크기를 1.0㎜ 이하로 설정하므로, 상기 귀금속칩으로부터 상기 접지전극까지 열이 더욱 효과적으로 전달될 수 있다. 그 결과, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 더욱 감소시킬 수 있다.

즉, 상기 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 상기 갭이 제공되기 때문에, 상기 귀금속칩이 그의 측표면을 향하여 열팽창될 수 있다. 상기 갭이 과도하게 크게 되는 것이 방지되므로, 상기 귀금속칩의 열이 효율적으로 전달될 수 있다. 따라서, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이의 열응력의 차이를 충분히 감소시킬 수 있고, 비교적 넓은 상기 융합부에 의하여 열응력의 차이를 효과적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이의 경계부에서 산화스케일의 발생을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있고, 상기 귀금속칩의 박리저항을 현저히 개선할 수 있다.

상기 구성 2의 스파크 플러그에 의하면, 상기 융합부에서 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 부분의 적어도 일부분은 상기 접지전극의 몸체부 내로 침투되게 형성된다. 즉, 상기 융합부의 가장자리부는 상기 몸체부에 의하여 지지된다. 이러한 이유로, 상기 스파크 플러그의 사용 시에 상기 융합부의 열팽창을 효과적으로 억제할 수 있고, 상기 융합부 및 상기 접지전극 사이에 발생되는 열응력의 차이를 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 융합부 및 상기 접지전극 사이에 산화스케일이 발생되는 것을 더욱 억제할 수 있고 박리저항을 더욱 개선할 수 있다.

상기 구성 3의 스파크 플러그에 의하면, 상기 몸체부의 갭 측의 표면 및 상기 융합부에서 상기 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이에서 상기 귀금속칩의 중심축을 따라 상기 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다. 즉, 상기 융합부의 가장자리부는 상기 몸체부의 표면에 대하여 상기 몸체부의 충분히 내측에 배치되도록 형성된다. 이러한 이유로, 상기 융합부의 가장자리부는 상기 몸체부에 의하여 보다 신뢰성 있게 지지될 수 있고, 상기 융합부의 열팽창을 보다 신뢰성 있게 억제할 수 있다. 그 결과, 박리저항 더욱 개선할 수 있다.

상기 구성 3의 스파크 플러그에 의하면, 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 융합부의 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이에서 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향을 따라 상기 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다. 즉, 상기 융합부의 가장자리부는 상기 홀부 내벽표면의 충분히 내측에 배치되도록 형성된다. 따라서, 상기 융합부 및 상기 홀부의 내벽표면 사이의 경계부(달리 말하면, 산화침투위치)로부터 상기 접지전극 및 상기 융합부 사이의 경계부에서 상기 귀금속칩의 대향측에 위치되는 위치(예를 들면, 도 8(a) 및 도 8(b)에서 굵은선으로 표시되고 상기 귀금속칩의 박리저항을 보장하기 위한 중요 부분으로서 작용하는 부분)까지의 거리는 충분히 크게 설정될 수 있다. 따라서, 상기 경계부에서의 산화스케일 발생을 효과적으로 방지할 수 있고, 박리저항 더욱 개선할 수 있다.

상기 구성 4의 스파크 플러그를 사용하여 박리저항 개선효과를 더욱 개선하기 위하여, 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 융합부의 가장자리부 사이의 거리의 최대치를 크게 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 거리가 증가함에 따라 상기 융합부가 과도하게 커지게 되어 상기 융합부가 상기 접지전극의 구부러짐부에 이르게 될 때에는, 진동 등에 대하여 상기 접지전극의 마모저항이 열화될 수 있다.

이러한 이유로, 상기 구성 5의 스파크 플러그에 의하면, 상기 융합부는 상기 접지전극의 구부러짐부에 대하여 상기 접지전극의 선단측에 위치된다. 즉, 상기 융합부는 상기 구부러짐부에 이르지 않도록 형성된다. 이러한 이유로, 상기 접지전극의 마모저항의 열화를 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

상기 구성 6의 스파크 플러그에 의하면, 상기 접지전극의 표면을 향한 상기 융합부의 노출부가 작게 설정되므로, 점화성능 또는 마모저항의 열화를 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

상기 구성 7의 스파크 플러그에 의하면, 상기 귀금속칩보다 열악한 마모저항을 갖는 상기 융합부는 방전표면에 노출되지 않는다. 이러한 이유로, 상기 귀금속칩을 사용한 마모저항 개선효과를 보다 신뢰성 있게 발휘할 수 있다.

상기 구성 8의 스파크 플러그에 의하면, 상기 테이퍼부는 상기 홀부의 내벽표면 내에 제공되며, 상기 테이퍼부 및 상기 몸체부 사이의 연결부에 의하여 형성되는 각도는 둔각으로 설정된다. 이러한 이유로, 상기 연결부의 전계강도를 감소시킬 수 있고, 상기 연결부 및 상기 중심전극 사이의 비정상적인 스파크 방전을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다. 그 결과, 점화성능을 개선할 수 있다.

상기 구성 9의 스파크 플러그에 의하면, 상기 홀부의 내벽표면은 상기 만곡표면부를 통하여 상기 몸체부에 연결되므로, 상기 접지전극 및 상기 중심전극 사이의 비정상적인 스파크 방전을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다. 그 결과, 점화성능을 개선할 수 있다.

상기 구성 10의 스파크 플러그에 의하면, 상기 광섬유 레이저가 상기 레이저빔으로서 사용되므로, 상기 융합부를 비교적 얇게 유지하면서도 상기 융합부를 상기 접지전극의 내측에 더욱 가깝게 형성할 수 있다. 이러한 이유로, 상기 융합부가 상술한 바와 같이 비교적 큰 면적으로 형성될 때에도, 상기 융합부의 부피를 비교적 작게 설정할 수 있다. 따라서, 상기 귀금속칩을 결합할 때 상기 귀금속칩의 용융부를 더욱 감소시킬 수 있다. 비교적 얇은 귀금속칩을 사용할 때에도, 결합이후 상기 귀금속칩이 충분한 두께(부피)를 가질 수 있다. 즉, 구성 10에 의하면, 비교적 얇은 두께(예를 들면, 0.5㎜ 이하의 두께)를 갖는 귀금속칩을 사용하므로, 제조비용의 증가를 억제할 수 있고, 마모저항을 개선할 수 있다.

도 1은 스파크 플러그의 구성을 도시하는 부분적으로 절개된 정면도이다.
도 2는 상기 스파크 플러그의 선단부의 구성을 도시하는 부분적으로 절개된 확대정면도이다.
도 3은 귀금속칩, 접지전극, 등의 구성을 도시하는 부분적으로 절개된 확대정면도이다.
도 4(a)는 상기 접지전극의 선단부의 구성을 도시하는 부분적인 확대평면도를 나타내는 도면이며, 도 4(b)는 상기 접지전극의 선단부의 단면 형상을 도시하는 부분적인 확대평면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 제 2 실시예의 스파크 플러그 선단부의 구성을 도시하는 부분적으로 절개된 정면도이다.
도 6은 제 2 실시예의 귀금속칩, 접지전극, 등의 구성을 도시하는 부분적인 확대단면도이다.
도 7은 거리(B)를 다양하게 변경하여 수행한 표본의 실험실 냉각테스트 결과를 도시하는 그래프이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 융합부 및 상기 접지전극 사이의 경계부에서 귀금속칩의 대향측에 위치되는 일부분을 도시하는 개략적인 확대단면도를 나타내는 도면이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 노출표면을 제외한 부분이 상기 접지전극의 표면에 노출되는 융합부의 일 예를 도시하는 개략적인 확대단면도를 나타내는 도면이다.
도 10은 또 하나의 실시예에 의한 융합부의 구성을 도시하는 부분적인 확대평면도이다.
도 11은 또 하나의 실시예에 의한 갭의 구성을 도시하는 부분적인 확대평면도이다.
도 12는 또 하나의 실시예에 의한 귀금속칩 등의 구성을 도시하는 부분적인 확대평면도이다.
도 13은 또 하나의 실시예에 의한 귀금속칩 등의 구성을 도시하는 부분적인 확대단면도이다.
도 14는 또 하나의 실시예에 의한 홀부의 구성을 도시하는 부분적인 확대단면도이다.
도 15는 또 하나의 실시예에 의한 홀부의 구성을 도시하는 부분적인 확대단면도이다.

[제 1 실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 스파크 플러그(1)를 도시하는 부분적으로 절개된 정면도이다. 또한, 도 1에서, 상기 스파크 플러그(1)의 중심축(CL1) 방향은 도면의 상/하 방향으로 설명하며, 하측은 상기 스파크 플러그(1)의 선단측으로 설명하고, 상측은 그의 후단측으로 설명한다.

상기 스파크 플러그(1)는 원통형 절연체인 절연체(2), 상기 절연체를 지지하는 원통형 금속쉘(3), 등을 포함한다.

주지된 바와 같이, 상기 절연체(2)는 고온에서 알루미나 등을 소부함으로써 형성되며, 다음을 포함한다: 외부 형상의 후단측에 형성되는 후단측 몸체부(10); 상기 후단측 몸체부(10)에 대하여 선단측에 배치되는 대경부(11); 상기 대경부에 대하여 선단측에 배치되며, 상기 대경부(11)보다 작은 직경을 갖는 중간몸체부(12); 및 상기 중간몸체부(12)에 대하여 선단측에 배치되며, 상기 중간몸체부(12)보다 작은 직경을 갖는 길다란 다리부(13). 또한, 상기 절연체(2)에서 상기 대경부(11), 상기 중간몸체부(12), 및 상기 길다란 다리부(13)의 대부분은 상기 금속쉘(3) 내측에 수용된다. 그리고, 상기 중간몸체부(12) 및 상기 길다란 다리부(13) 사이의 연결부에는 테이퍼진 단차부(14)가 제공되며, 상기 단차부(14)에서 상기 절연체(2)가 상기 금속쉘(3)에 고정된다.

축홀(4)은 상기 중심축(CL1)을 따라 상기 절연체(2)를 관통하며, 중심전극(5)은 상기 축홀(4)의 선단측에 삽입 및 고정된다. 상기 중심전극(5)은 우수한 열전도율을 갖는 동 또는 동 합금으로 형성되는 내층(5A) 및 니켈(Ni)을 주로 포함하는 Ni 합금으로 형성되는 외층(5B)을 포함한다. 상기 중심전극(5)은 선단이 편평하게 형성되어 전반적으로 바 형상(컬럼 형상)으로 형성되며, 상기 중심전극은 상기 절연체(2) 선단부로부터 돌출된다. 또한, 상기 중심전극(5)의 선단부에는 소정의 귀금속 합금(예를 들면, 백금 합금 또는 이리듐 합금)으로 형성되는 귀금속부(31)가 제공된다.

또한, 상기 축홀(4)의 후단측에는 단자전극(6)이 삽입 및 고정되어 상기 절연체(2)의 후단으로부터 돌출된다.

상기 단자전극(6) 및 상기 축홀(4)의 중심전극(5) 사이에는 컬럼형 저항(7)이 배치된다. 상기 저항(7)의 양단부는 각각 도전성 유리밀봉층(8) 및(9)을 통하여 상기 중심전극(5) 및 상기 단자전극(6)에 전기적으로 접속된다.

또한, 상기 금속쉘(3)은 원통형 형상을 갖도록 저탄소강과 같은 금속으로 형성되며, 그의 외주 표면에는 상기 스파크 플러그(1)를 연소장치(예를 들면, 내연엔진, 연료전지 개질기(fuel battery reformer), 등)의 부착홀에 부착하는 데에 이용되는 나사부(숫나사부)(15)가 제공된다. 또한, 상기 나사부(15) 후단측의 외주 표면에는 착좌부(16)가 제공되며, 환형 개스킷(18)이 상기 나사부(15) 후단측의 나사목부(17)에 끼움된다. 상기 금속쉘(3)의 후단측에는, 육각형 단면을 가지며 상기 금속쉘(3)을 연소장치에 부착할 때 렌치와 같은 도구와 상기 금속쉘이 맞물림되도록 하는 데에 사용되는 도구 결합부(19), 및 후단부에 상기 절연체(2)를 지지하는 데에 사용되는 코킹부(20)가 제공된다.

또한, 상기 금속쉘(3)의 내주 표면에는 상기 절연체(2)를 고정하는 데에 사용되는 테이퍼진 단차부(21)가 제공된다. 그러면, 상기 절연체(2)를 상기 금속쉘(3)의 후단측으로부터 그의 선단측을 향하여 삽입하고, 조사방향 내측을 향하여 상기 금속쉘(3)의 후단측의 개방부를 코킹함으로써, 즉, 상기 단차부(14)를 상기 금속쉘(3)의 단차부(21)에 고정하면서 상기 코킹부(20)를 형성함으로써 고정한다. 또한, 상기 절연체(2) 및 상기 금속쉘(3) 양자의 단차부(14) 및(21) 사이에 환형 플레이트 패킹(22)을 개재시킨다. 따라서, 연소실 내측의 기밀성이 유지되며, 상기 금속쉘(3)의 내주 표면 및 상기 연소실 내측에 노출되는 상기 절연체(2)의 길다란 다리부(13) 사이의 갭에 에워싸이는 연료가스가 외측으로 누출되지 않는다.

상기 코킹의 밀폐상태를 보다 완벽하게 유지하기 위하여, 환형부재(23) 및(24)는 상기 금속쉘(3)의 후단측에서 상기 금속쉘(3) 및 상기 절연체(2) 사이에 개재되며, 상기 환형부재(23) 및(24) 사이의 갭은 활석(탤컴(25)) 분말로 채워진다. 즉, 상기 금속쉘(3)은 상기 플레이트 패킹(22), 상기 환형부재(23) 및(24), 그리고 상기 활석(25)을 통하여 상기 절연체(2)를 지지한다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 접지전극(27)은 상기 금속쉘(3)의 선단부(26)에 결합되어, 실질적으로 그의 중심부에 위치되는 구부러짐부(27B)에서 뒤로 구부러져 그의 선단측 측표면으로 하여금 상기 중심전극(5)의 선단부(상기 귀금속부(31))에 대향되게 된다. 상기 접지전극(27)은 주성분으로서의 Ni 그리고 실리콘, 알루미늄, 및 희토류 중 적어도 한 가지를 포함하는 합금으로 형성된다. 또한, 상기 컬럼형 귀금속칩(41)은 상기 접지전극(27)에서 상기 귀금속부(31)에 대향되는 부분에 결합된다. 상기 귀금속칩(41)은 이리듐, 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐 및 레늄 중 적어도 한 가지를 포함하는 귀금속 합금으로 형성된다.

또한, 상기 귀금속부(31) 및 상기 귀금속칩(41)의 선단표면(방전표면) 사이의 갭으로서 스파크 방전갭(33)이 형성되며, 상기 스파크 방전갭(33)에서 중심축(CL1)을 따르는 방향으로 스파크 방전이 수행된다. 또한, 본 실시예에서, 상기 귀금속칩(41)은 제조비용의 증가를 억제하기 위하여 비교적 얇게(예를 들면, 0.5㎜ 이하)게 형성되고, 상기 선단표면(방전표면)의 면적은 마모저항을 개선하기 위하여 비교적 크게(예를 들면, 1.0㎟ 이상) 형성된다.

본 실시예에서, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 귀금속칩(41)은 상기 접지전극(27)의 측표면 상에 제공되는 홀부(43)의 바닥표면에 결합된다. 그러면, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극(27)을 융합함으로써 형성되는 융합부(35)를 통하여 상기 귀금속칩(41)이 결합되며, 상기 귀금속칩(41)의 바닥표면(상기 방전표면의 후표면)의 70% 이상(본 실시예에서, 100%)이 상기 접지전극(27)에 결합된다.

또한, 상기 접지전극(27)은 상기 홀부(43)에 대응하는 홀 대응부(27H) 및 상기 홀 대응부(27H)를 제외한 부분인 몸체부(27M)를 포함한다. 여기에서, 상기 홀 대응부(27H)는 상기 접지전극(27)에서 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)을 따라 상기 홀부(43)의 내벽표면(43S)에서 상기 홀부(43)의 후표면측에 위치되는 부분을 이동시킴으로써 형성되는 실질적으로 컬럼형인 영역 내측에 위치되는 부분을 칭한다.

또한, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 홀부(43) 내벽표면(43S)의 적어도 일부분 사이에는 갭(45)이 제공된다. 또한, 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)에 수직인 방향에서 상기 갭(45)의 크기(A1)는 0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하로 설정된다(예를 들면, 0.01㎜ 이상 그리고 0.5㎜ 이하의 범위).

또한, 상기 융합부(35)는 상기 귀금속칩(41)의 측표면으로부터 상기 접지전극(27)의 선단표면을 향하여 레이저빔(본 실시예에서, 광섬유 레이저) 또는 전자빔을 조사함으로써 형성된다. 그러므로, 상기 융합부(35)는 상기 레이저빔 등이 조사되는 위치이며, 여기에서 외측부의 두께는 상기 접지전극(27)의 선단표면에 노출되는 노출표면(35E)으로부터 내측으로 급격히 감소되며, 내측부의 두께 감소량은 더욱 작게 된다.

본 실시예에서, 상기 귀금속칩(41)에서 상기 노출표면(35E) 측에 위치되는 단부에 대하여 상기 노출표면(35E)에 수직인 방향으로 상기 노출표면(35E)의 대향측에 위치되는 상기 융합부(35)의 적어도 일부분(본 실시예에서, 상기 융합부(35)의 전체 가장자리부)(도 4(a)에서 점패턴으로 지칭되는 부분)은 상기 접지전극(27)의 몸체부(27M) 내로 침투된다.

또한, 상기 몸체부(27M)에서 상기 스파크 방전갭(33) 측에 위치되는 표면 및 상기 융합부(35)에서 몸체부(27M) 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이에서, 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)을 따르는 거리(B1)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

또한, 상기 홀부(43)의 내벽표면(43S) 및 상기 융합부(35)에서 몸체부(27M) 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이에서, 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)을 따르는 거리(C1)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

그러나, 본 실시예에서, 상기 융합부(35)는 상기 거리(C1)의 최대치가 비교적 작도록(예를 들면, 1.0㎜ 이하) 형성된다. 이러한 이유로, 상기 융합부(35)는 상기 접지전극(27)의 구부러짐부(27B)보다 상기 접지전극(27)의 선단측에 더욱 가깝게 형성된다(달리 말하면, 상기 융합부(35)는 상기 구부러짐부(27B)에 도달하지 않는다). 또한, 상기 융합부(35)는 상기 레이저빔 등이 조사되는 표면 및 상기 접지전극(27)의 선단표면 및 측표면에서 상기 홀부(43)가 제공되는 표면에 노출되지 않도록 형성된다.

상술한 바와 같이, 특히 상기 융합부(35)의 내측부가 얇게 형성되므로, 상기 융합부(35)는 상기 귀금속칩(41)이 비교적 얇더라도 상기 귀금속칩(41)의 방전표면에 노출되지 않는다.

다음으로, 상술한 바의 구성을 갖는 스파크 플러그(1)의 제조방법을 설명한다. 우선, 상기 금속쉘(3)을 미리 가공한다. 즉, 냉각단조에 의하여 컬럼형 금속재(예를 들면, 철-계 재료 또는 스테인레스재)에 윤곽선 및 천공홀을 형성한다. 이어서, 그 결과물에 절단을 수행하여 그의 외부 형상을 정돈함으로써, 금속쉘 중간몸체를 얻는다.

이어서, 합금으로 형성되는 상기 직선 바-형상의 접지전극(27)은 저항 용접에 의하여 상기 금속쉘 중간몸체의 선단표면에 결합된다. 상기 용접 동안 소위 “새깅(sagging)”이 발생되므로, 그로부터 상기 “새깅”을 제거하고, 상기 금속쉘 중간몸체의 소정의 부분에 압연에 의하여 나사부를 형성한다. 따라서, 상기 접지전극(27)이 용접되는 상기 금속쉘(3)을 얻는다. 또한, 용접되는 상기 접지전극(27)을 갖는 상기 금속쉘(3)에 아연 도금 또는 니켈 도금을 수행한다. 또한, 마모저항을 개선하기 위하여, 상기 금속쉘의 표면에 크로메이트 처리를 더욱 수행할 수 있다.

한편, 상기 절연체(2)는 상기 금속쉘(3)와는 별도로 성형하여 형성할 수도 있다. 예를 들면, 주성분으로서의 알루미나 및 결합제 등을 포함하는 원료분말을 사용하여 베이스 스톡 조립입자(base stock granulated particles)를 형성하고, 상기 베이스 스톡 조립입자를 사용하여 고무 프레스-성형을 수행하여, 원통형 성형체를 얻는다. 그리고나서, 이렇게 얻은 성형체가 모종의 외형을 갖도록 이에 연삭가공(grinding)을 수행하며, 소성가마에서 그 결과물을 소부함으로써 상기 절연체(2)를 얻는다.

또한, 상기 금속쉘(3) 및 상기 절연체(2)와는 별도로 상기 중심전극(5)을 제작한다. 즉, 열복사 성능을 개선하기 위하여, 중심부에 배치되는 동합금을 갖는 Ni 합금에 단조를 수행함으로써 상기 중심전극(5)을 제작한다. 이어서, 귀금속 합금으로 형성되는 상기 귀금속부(31)를 레이저 용접 등에 의하여 상기 중심전극(5)의 선단부에 결합한다.

이어서, 상술한 바와 같이 얻은 상기 절연체(2), 상기 중심전극(5), 상기 저항(7) 및 상기 단자전극(6)을 상기 유리밀봉층(8) 및(9)에 의하여 서로 밀봉 및 고정한다. 일반적으로, 상기 유리밀봉층(8) 및(9)은 금속 분말을 붕규산 유리(borosilicate glass)와 혼합하는 방식으로 형성할 수 있고, 그 결과물을 그들 사이에 개재된 상기 저항(7)으로써 상기 절연체(2)의 축홀(4) 내에 주입하며, 상기 단자전극(6)을 사용하여 후측을 압박하면서 상기 주입물을 소성가마에서 소부 및 경화되도록 가열한다. 또한, 이 때에, 광택제층을 상기 절연체(2)의 후단측 몸체부(10) 표면 상에 동시에 형성할 수도 있고, 또는 상기 광택제층을 그 상부에 미리 형성할 수도 있다.

그리고나서, 상술한 바와 같이 분리 제작된 상기 중심전극(5) 및 상기 단자전극(6)을 갖는 상기 절연체(2)를 상기 접지전극(27)을 갖는 상기 금속쉘(3)에 조립한다. 보다 구체적으로, 조사방향 내측을 향하여 상기 금속쉘(3)의 후단측의 개방부를 코킹함으로써, 즉, 상기 코킹부(20)를 형성함으로써 상기 절연체를 고정한다.

이어서, 상기 접지전극(27)의 선단부 내에 상기 홀부(43)를 형성하고, 레이저빔 또는 전자빔에 의하여 상기 귀금속칩(41)을 상기 접지전극(27)에 결합한다.

또한, 상기 거리(B1)가 소정의 크기 이상으로 되도록 상기 홀부(43)의 깊이를 조정한다.

상기 접지전극(27)에 대한 상기 귀금속칩(41)의 용접에 대하여 상세히 설명한다. 상기 귀금속칩(41)을 상기 접지전극(27)의 홀부(43) 바닥표면 상에 위치시키면서 상기 귀금속칩(41)을 소정의 프레스핀에 의하여 지지한다. 이어서, 상기 접지전극(27)의 폭방향으로 레이저 조사위치를 이동시키면서 광섬유 레이저 또는 전자빔과 같은 고-에너지 레이저빔을 상기 접지전극(27)의 선단표면으로부터 상기 접지전극(27) 및 상기 귀금속칩(41) 사이의 접촉표면까지 조사한다. 따라서, 상기 융합부(35)를 형성하고, 상기 귀금속칩(41)을 상기 접지전극(27)에 결합한다.

또한, 본 실시예에서, 상기 레이저빔 등의 조사 조건은 상기 귀금속칩(41)의 바닥표면의 70% 이상이 상기 접지전극(27)에 결합되고 상기 융합부(35)의 가장자리부가 상기 접지전극(27)의 몸체부(27M) 내로 침입되도록 설정된다. 또한, 상기 귀금속칩(41) 또는 상기 귀금속칩(41) 재료의의 외경이 상이할 때, 상기 레이저빔 등의 출력 또는 조사시간 및 상기 레이저빔 등의 조사 방법(상기 레이저를 연속파로 사용할지 또는 간헐파(intermittent wave)(펄스)로 사용할 지의 여부)을 적절히 조절함으로써, 상기 귀금속칩(41)의 바닥표면의 70% 이상이 상기 접지전극(27)에 결합될 수 있게 된다.

상기 귀금속칩(41)의 결합 이후, 상기 접지전극(27)의 실질적인 중심부를 상기 중심전극(5)을 향하여 구부린다. 그리고나서, 상기 귀금속부(31) 및 상기 귀금속칩(41) 사이의 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 조절함으로써, 상술한 바의 스파크 플러그(1)를 얻는다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 상기 귀금속칩(41)의 측표면으로부터 레이저빔 등을 조사함으로써 상기 융합부(35)를 통하여 상기 귀금속칩(41)을 상기 접지전극(27)의 홀부(43)에 결합한다. 따라서, 상기 융합부(35)가 상기 스파크 방전갭(33)에 노출되는 것을 억제할 수 있고, 마모저항 또는 점화성능의 열화를 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

또한, 상기 귀금속칩(41)의 바닥표면의 70% 이상이 상기 접지전극(27)에 결합되므로, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 접지전극(27) 사이에 열팽창에 의하여 유발되는 열응력의 차이를 상기 융합부(35)에 의하여 보다 신뢰성 있게 흡수할 수 있다.

상기 갭(45)은 상기 귀금속칩(41) 및 상기 홀부(43)의 내벽표면(43S)의 적어도 일부분 사이에 제공되며, 상기 귀금속칩(41)은 상기 스파크 플러그의 사용(가열)시에 그의 측표면을 향하여 열팽창될 수 있다. 따라서, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 접지전극(27) 사이에 발생되는 열응력의 차이를 보다 신뢰성 있게 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 갭(45)의 크기가 너무 과도하게 커지지 않도록 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)에 수직인 방향으로 1.0㎜ 이하로 설정되므로, 열은 상기 귀금속칩(41)으로부터 상기 접지전극(27)까지 보다 고효율로 전달될 수 있다. 그 결과, 상기 스파크 플러그의 사용 시에 상기 귀금속칩(41) 및 상기 접지전극(27) 사이에 발생되는 열응력의 차이를 더욱 감소시킬 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 상기 갭(45)이 제공되기 때문에, 상기 귀금속칩(41)이 그의 측표면을 향하여 열팽창되는 것이 허용되며 상기 갭(45)이 과도하게 커지는 것이 방지됨에 따라, 상기 귀금속칩(41)으로부터 열을 효율적으로 전달하게 된다. 따라서, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 접지전극(27) 사이의 열응력의 차이를 충분히 감소시킬 수 있고, 비교적 넓은 상기 융합부(35)에 의하여 상기 열응력의 차이를 효과적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 접지전극(27) 사이의 경계부에서 산화스케일의 발생을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있고, 상기 귀금속칩(41)의 박리저항을 현저히 개선할 수 있다.

또한, 상기 융합부(35)에서 상기 노출표면(35E)의 대향측에 위치되는 부분의 적어도 일부는 상기 접지전극(27)의 몸체부(27M)로 침입되도록 형성되며, 상기 융합부(35)의 가장자리부는 상기 몸체부(27M)에 의하여 지지된다. 또한, 상기 거리(B1)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정되며, 상기 거리(C1)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다. 이러한 이유로, 상기 융합부(35)의 열팽창을 극히 효과적으로 억제할 수 있고, 상기 융합부(35) 및 상기 접지전극(27) 사이에 발생되는 열응력의 차이를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 융합부(35) 및 상기 접지전극(27) 사이의 산화스케일 발생을 더욱 억제할 수 있고, 박리저항을 매우 개선할 수 있다.

또한, 상기 융합부(35)가 상기 구부러짐부(27B)에 대하여 상기 접지전극(27)의 선단측에 위치되도록 형성되므로, 상기 접지전극(27)의 파손저항이 열화되는 것을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

또한, 상기 융합부(35)는 상기 홀부(43)가 제공되는 표면 및 상기 접지전극(27)의 측표면 및 상기 선단표면에서 레이저빔 등이 조사되는 표면을 제외한 표면에는 노출되지 않도록 형성된다. 따라서, 점화성능 또는 마모저항의 열화를 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

또한, 상기 융합부(35)가 상기 귀금속칩(41)의 방전표면에 노출되지 않기 때문에, 상기 귀금속칩(41)을 사용한 마모저항의 개선을 보다 신뢰성 있게 발휘할 수 있다.

또한, 광섬유 레이저를 레이저빔으로서 사용하므로, 상기 귀금속칩의 결합 시 상기 귀금속칩(41)에서의 용융부를 더욱 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서 비교적 얇은 귀금속칩(41)을 사용할 때에도, 상기 결합 이후, 상기 귀금속칩(41)은 충분한 두께(부피)를 가질 수 있다. 즉, 상기 광섬유 레이저를 레이저빔으로서 사용하므로, 상기 비교적 얇은 귀금속칩(41)이 사용되어, 제조비용의 증가를 억제할 수 있고 마모저항을 개선할 수 있다.

[제 2 실시예]

다음으로, 상기 제 1 실시예와 상이한 점들에 기초하여 제 2 실시예를 설명한다.

제 2 실시예의 스파크 플러그(1A)는 도 5에 나타낸 바와 같이 접지전극(57)의 선단표면이 상기 중심전극(5)의 측표면에(상기 귀금속부(31)) 대향되는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 접지전극(57)의 선단표면에 오목한 홀부(73)가 형성되며, 융합부(65)를 통하여 귀금속칩(71)이 상기 홀부(73)에 결합된다. 상기 융합부(65)는 상기 귀금속칩(71)의 측표면으로부터 상기 접지전극(27)의 측표면까지 레이저빔 또는 전자빔을 조사함으로써 형성된다. 또한, 상기 귀금속칩(71) 및 상기 중심전극(5)의 측표면(상기 귀금속부(31)) 사이에는 스파크 방전갭(77)이 형성되며, 상기 스파크 방전갭(77)에서 상기 중심축(CL1)에 실질적으로 수직인 방향으로 스파크 방전이 수행된다. 즉, 제 2 실시예의 스파크 플러그(1A)는 소위 횡방향 방전 유형이다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 귀금속칩(71) 및 상기 홀부(73)의 내벽표면(73S)의 적어도 일부분 사이에는 갭(75)이 제공된다. 상기 갭(75)은 상기 귀금속칩(71)의 중심축(CL3)에 수직인 방향으로 크기(A2)가 0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하(예를 들면, 0.01㎜ 이상 그리고 0.5㎜ 이하의 범위)로 설정되도록 형성된다.

또한, 제 1 실시예에서와 마찬가지로, 상기 접지전극(57)은 상기 홀부(73)에 대응하는 홀 대응부(57H) 및 상기 홀 대응부(57H)를 제외한 부분인 몸체부(57M)를 포함한다. 그리고, 상기 융합부(65)의 노출표면(65E)에 수직인 방향으로 상기 귀금속칩(71)에서 상기 노출표면(65E) 측에 위치되는 단부에 대하여 상기 노출표면(65E)의 대향측에 위치되는 상기 융합부(35)의 적어도 일부분은 상기 접지전극(57)의 몸체부(57M) 내측에 배치된다.

그러면, 상기 귀금속칩(71)의 중심축(CL3)을 따라 상기 몸체부(57M)의 스파크 방전갭(77) 측의 표면 및 상기 융합부(65)에서 상기 몸체부(57M) 내로 침입하는 부분의 가장자리부 사이의 거리(B2)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

또한, 상기 귀금속칩(71)의 중심축(CL3)에 수직인 방향으로 상기 홀부(73)의 내벽표면(73S) 및 상기 융합부(65)에서 상기 몸체부(57M) 내로 침입하는 부분의 가장자리부 사이의 거리(C2)의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정된다.

상술한 바와 같이, 제 2 실시예에 의하면, 기본적으로 제 1 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 소위 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그(1A)에서, 상기 귀금속칩(71)의 박리저항 등을 현저히 개선할 수 있다.

이어서, 상술한 바의 실시예들의 효과를 확인하기 위하여, 접지전극에 대한 귀금속칩의 바닥표면의 융합 비율을 50%로 설정하고 홀부의 내벽표면과 귀금속칩 사이의 갭(A)(mm)을 다양하게 변경하여 스파크 플러그의 표본(비교예에 해당)을 제작하였다. 그리고나서, 상기 융합 비율을 70%로 설정하고 상기 갭(A)을 다양하게 변경하여 스파크 플러그의 표본(본 실시예에 해당)을 제작하였다. 이어서, 각 표본에 대하여 실험실 냉각테스트를 수행하였다. 상기 실험실 냉각테스트의 개요는 아래와 같다. 즉, 상기 귀금속칩의 온도가 대기 존재하에 900℃로 되도록 상기 표본을 버너로 가열하고 1분 동안 점진적으로 냉각하는 것을 하나의사이클로 설정하였다. 그리고나서, 1000사이클을 수행하였다. 1000사이클 이후, 상기 경계 표면의 길이에 대하여 상기 귀금속칩, 상기 융합부 및 상기 접지전극 사이의 경계 표면에 형성된 산화스케일의 길이의 비율(산화스케일의 비율)을 측정하기 위하여 상기 표본의 단면을 관찰하였다. 여기에서, 산화스케일 비율이 30% 이하인 표본을 “◎”로 평가하였고, 이는 상기 귀금속칩의 박리저항이 매우 우수함을 나타내며, 산화스케일 비율이 30% 보다 크고 50% 이하인 표본을 “○”로 평가하였고, 이는 박리저항이 우수함을 나타낸다. 한편, 산화스케일 비율이 50% 보다 큰 표본은 “×”로 평가하였고, 이는 박리저항이 열악함을 나타낸다. 표 1은 각 표본에 대한 상기 실험실 냉각테스트의 테스트 결과를 나타낸다. 또한, 갭(A)이 0.0㎜인 표본은 상기 홀부의 내벽표면이 상기 귀금속칩의 측표면에 밀접하게 됨을 나타낸다. 또한, 아래의 표에 나타낸 모든 표본에서, 상기 귀금속칩의 외경은 1.0㎜이었고, 그의 두께는 0.4㎜이었으며, 상기 접지전극의 두께는 1.5㎜이었고, 상기 중심전극에 대향하는 표면의 폭은 2.8㎜이었다.

갭(A)(mm)	평가
	50%의 융합 비율	70%의 융합 비율
0.0	×	×
0.01	×	◎
0.2	×	◎
0.5	×	◎
1.0	×	○
1.1	×	×

표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 접지전극에 대하여 상기 귀금속칩의 바닥표면이 50%의 융합 비율을 갖는 표본에서, 산화스케일 비율은 50%보다 컸고, 그러므로 상기 귀금속칩의 박리저항은 열악하였다. 이는 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이에 발생된 열응력의 차이가 비교적 좁은 융합부에 의하여 충분히 흡수될 수 없었으므로, 산화스케일의 발생을 충분히 방지할 수 없었기 때문이다.

또한, 70%의 융합 비율을 갖는 표본에서는, 상기 갭(A)이 0.0㎜이었을 때에도, 박리저항이 충분하지 않았다. 이는 상기 귀금속칩의 그의 측표면을 향한 열팽창이 상기 홀부의 내벽표면에 밀접하게 되는 상기 귀금속칩으로 인하여 조절되어, 상기 귀금속칩의 바닥표면 및 상기 접지전극 등 사이의 경계부에서 열응력의 차이가 크게 발생하게 되기 때문이다.

또한, 70%의 융합 비율을 갖는 표본에서는, 상기 갭(A)이 1.0㎜ 보다 컸을 때에도, 박리저항이 열악하였다. 이는 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 귀금속칩 사이의 과도하게 큰 갭으로 인하여 상기 귀금속칩의 열이 상기 접지전극에 충분히 전달되지 않아서 이들 사이의 열응력의 차이가 매우 커지게 되기 때문이다.

반대로, 융합 비율이 70%이었고 상기 갭(A)이 0.0㎜ 보다 크고 1.0㎜ 이하였던 표본에서는, 산화스케일 비율이 50% 이하였고, 그러므로 우수한 박리저항을 얻을 수 있다. 이는 상기 귀금속칩의 그의 측표면을 향한 열팽창을 허용하도록 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 귀금속칩 사이에 갭이 제공되고, 상기 귀금속칩으로부터 상기 접지전극으로 열을 효과적으로 전달하기 위하여 상기 갭이 1.0㎜ 이하로 설정되기 때문이다. 따라서, 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극 사이의 열응력의 차이를 충분히 감소시킬 수 있고, 상기 비교적 넓은 융합부에 의하여 열응력의 차이를 충분히 흡수할 수 있다.

특히, 상기 갭(A)이 0.01㎜ 이상 그리고 0.5㎜ 이하인 표본에서, 산화스케일 비율은 30% 이하였고, 그러므로 박리저항은 매우 우수했다. 이는 상기 귀금속칩으로부터 상기 접지전극까지의 열전사가 더욱 효과적으로 수행되기 때문이다.

상술한 바의 테스트 결과에 의하면, 상기 귀금속칩의 박리저항을 개선하기 위하여 상기 접지전극에 대하여 상기 귀금속칩의 바닥표면의 융합비율을 70% 이상으로 설정하면서 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 귀금속칩 사이에 0.0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하로 되도록 갭을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 박리저항을 진정으로 개선하고자 하는 관점에서 상기 갭의 크기를 0.01㎜ 이상 그리고 0.5㎜ 이하로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

이어서, 상기 갭(A)을 0.1㎜ 또는 0.3㎜로 설정하고, 상기 귀금속칩의 중심축을 따라서 상기 융합부(상기 귀금속칩에서 상기 노출표면측에 위치되는 단부에 대하여 상기 융합부의 노출표면에 수직인 방향으로 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 융합부를 가리킴)에서 상기 스파크 방전갭 측에 위치되는 상기 몸체부 표면 및 상기 몸체부 내로 침입되는 부분의 가장자리부 사이의 최대 거리(B)(mm)를 다양하게 변경하여 스파크 플러그의 표본들을 제작하였다. 그리고나서, 각 표본에 대하여 실험실 냉각테스트를 수행하였다. 도 7은 상기 거리(B) 및 산화스케일 비율 사이의 관계를 도시한다. 또한, 도 7에서, 상기 갭(A)이 0.1㎜로 설정된 표본의 테스트 결과는 원형으로 표시하였고, 상기 갭(A)이 0.3㎜로 설정된 표본의 테스트 결과는 삼각형으로 표시하였다. 또한, 아래의 테스트의 모든 표본에서, 상기 접지전극에 대한 상기 귀금속칩의 바닥표면의 융합비율은 70% 로 설정되었다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 모든 표본은 충분한 박리저항을 가졌다. 그러나, 상기 거리(B)가 0.05㎜ 이상으로 설정된 표본에서는, 산화스케일 비율이 30% 이하였고, 그러므로 박리저항이 매우 우수하였다. 이는 0.05㎜ 이상으로 설정된 충분히 큰 거리(B)로 인하여 상기 융합부의 가장자리부가 상기 몸체부에 의하여 보다 신뢰성 있게 지지되어, 상기 융합부의 열팽창이 효과적으로 억제되기 때문이다.

상술한 바의 테스트 결과에 의하면, 상기 귀금속칩에서 상기 노출표면측에 위치되는 단부에 대하여 상기 융합부의 노출표면에 수직인 방향으로 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 융합부의 적어도 일부분이 상기 몸체부 내측에 위치되고, 그리고 박리저항을 더욱 개선하기 위하여 상기 거리(B)가 0.05㎜ 이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 박리저항을 더욱 개선하기 위해서는 상기 거리(B)가 0.2㎜ 이상으로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.

이어서, 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향으로, 상기 융합부(상기 귀금속칩에서 상기 노출표면측에 위치되는 단부에 대하여 상기 융합부의 노출표면에 수직인 방향으로 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 융합부를 가리킴)에서, 상기 홀부의 내벽표면 및 상기 몸체부 내로 침입되는 부분의 가장자리부 사이의 최대 거리(C)(mm)를 다양하게 변경하여 스파크 플러그의 표본들을 제작하였다. 상기 가열온도를 1050℃로 설정한 상태에서(즉, 더욱 엄격한 조건으로), 각 표본에 대한 상술한 바의 실험실 냉각테스트를 수행하였다. 여기에서, 상기 표본의 단면을 관찰하였다. 산화스케일(산화막)이 상기 융합부 및 상기 접지전극 사이의 경계부에서 상기 융합부의 가장자리부를 넘어서고 상기 귀금속칩의 대향측에 위치되는 부분(도 8(a) 및 도 8(b)에서 굵은 선으로 표시하였고, 산화스케일의 발생으로 인하여 상기 귀금속칩이 박리될 수 있는 우려를 유발하는 부분)에 도달하는 표본을 “×”로 평가하였고, 이는 박리저항이 충분하지 못했음을 나타낸다. 또한, 산화스케일이 상술한 바의 부분에 도달하지는 않지만 상기 융합부의 가장자리부에 도달하는 표본은 “△”로 평가하였고, 이는 박리저항이 다소 열악했음을 나타낸다. 한편, 산화스케일이 상기 융합부의 가장자리부에 도달하지 않는 표본은 “○”로 평가하였고, 이는 박리저항이 매우 우수하였음을 나타낸다.

표 2는 상기 테스트 결과를 나타낸다. 또한, 모든 표본에서, 상기 갭(A)은 0.1㎜로 설정하였다.

거리(C)(㎜)	평가
0.01	×
0.02	△
0.05	○
0.5	○
1.0	○

표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 거리(C)가 0.05㎜ 미만으로 설정된 표본에서, 산화스케일은 상기 융합부의 가장자리부에 도달하며, 그러므로 충분한 박리저항이 보장되지 않는다.

반대로, 0.05㎜ 이상으로 설정된 충분히 큰 거리(C)를 갖는 표본에서는, 산화스케일이 상기 융합부의 가장자리부에 도달하지 않았고, 그러므로 상기 귀금속칩의 박리가 효과적으로 방지되었다. 이는 상기 융합부의 가장자리부 및 상기 충분히 큰 거리(C)로 인하여 산소가 침입되는 위치(상기 융합부 및 상기 홀부의 내벽표면 사이의 경계부) 사이에 충분한 거리가 보장되기 때문이다.

그러나, 도 9(a) 및 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 거리(C)가 과도하게 크게 설정되었을 때, 그리고 상기 융합부에서 레이저빔 등으로 조사된 위치와 같은 노출표면을 제외한 부분이 상기 접지전극의 표면에 노출되었을 때, 산화스케일은 상기 노출부로부터 발생되고, 그러므로 박리저항이 열화된다.

또한, 상기 접지전극의 선단표면으로 레이저빔이 조사되어 상기 융합부가 상기 접지전극의 구부러짐부에 이르게 되었을 때에는, 상기 접지전극의 강도가 열화되었고, 그러므로 진동에 대한 마모저항이 열화되었다.

상술한 바의 테스트 결과에 의하면, 상기 융합부의 노출표면에 수직인 방향으로 상기 귀금속칩에서 상기 노출표면 측에 위치되는 단부에 대하여 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 상기 융합부의 적어도 일부분이 상기 몸체부 내로 침입되고, 그리고 상기 귀금속칩의 박리저항을 개선하기 위하여 상기 거리(C)가 0.05㎜ 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.

그러나, 상기 융합부의 노출표면을 제외한 부분이 상기 접지전극의 표면에 노출되거나 또는 상기 융합부가 상기 접지전극의 구부러짐부에 이르게 될 때에는, 박리저항 개선효과가 충분히 발휘되지 않고 마모저항이 열화될 우려가 있다. 따라서, 이점을 고려하여 상기 거리(C)를 설정하는 것이 바람직하다.

이어서, 레이저빔의 조사에너지 또는 조사위치를 변경함으로써 상기 귀금속칩에서 상기 스파크 방전갭이 제공된 표면(방전표면)에 상기 융합부가 노출되는 표본(표본(A))을 제작하였고, 레이저빔의 조사에너지 또는 조사위치를 변경함으로써 상기 방전표면에 상기 융합부가 노출되는 표본(표본(A))을 제작하였다. 양 표본에 대하여 실험실 스파크 테스트를 수행하였다. 또한, 상기 실험실 스파크 테스트의 개요는 아래와 같다. 즉, 상기 표본에 인가되는 전압의 주파수를 100Hz로 설정하였고(즉, 방전(electric discharge)을 1분당 6000 회 수행하였음), 및 0.4MPa의 분위기 존재 하에서 100 시간 동안 각 표본의 방전을 수행하였다. 그리고나서, 100 시간 후에, 상기 귀금속칩(상기 융합부)의 상기 스파크 방전으로 인한 소모량을 측정하였다. 표 3은 상기 테스트의 상기 테스트 결과를 나타낸다.

	소모량(㎣)
표본(A)	0.1
표본(B)	0.2

표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 융합부가 상기 방전표면에 노출되지 않는 상기 표본(표본(A))에서는, 소모량이 비교적 작고, 마모저항이 우수하다. 따라서, 마모저항을 개선하기 위해서는 상기 융합부가 상기 방전표면에 노출되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상술한 바의 실시예들에 한정되지 않으며, 예를 들면, 아래와 같이 구체화될 수도 있다. 물론, 본 발명은 아래에 설명하지 않은 기타의 응용예 및 수정예에도 적용가능하다.

(a) 상술한 바의 제 1 실시예들에서, 상기 융합부(35)는 상기 접지전극(27)의 선단표면에 레이저빔 등을 조사함으로써 형성된다. 그러나, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 접지전극(27)의 측표면에 레이저빔 등을 조사함으로써 융합부(85)를 형성할 수도 있고, 상기 귀금속칩(41)을 상기 접지전극(27)에 결합할 수도 있다. 또한, 상기 접지전극(27)의 일표면에 더하여 다수의 표면들(예를 들면, 상기 대향표면들)에 레이저빔 등을 조사함으로써 상기 융합부를 형성할 수도 있다.

(b) 상술한 바의 실시예들에서, 상기 갭(45)의 크기(A1)는 상기 접지전극(27)의 베이스 단부측에서 최대로 설정된다. 그러나, 상기 스파크 플러그의 가열 시에 상기 귀금속칩(41)이 그의 측표면을 향하여 열팽창되는 한, 상기 갭(45)의 최대 크기를 갖는 위치에는 특별한 제한이 없다. 따라서, 예를 들면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 귀금속칩(41) 및 상기 홀부(43) 사이의 상관관계는 상기 갭(105)의 크기가 상기 접지전극(27)의 측표면 측에서 최대로 되도록 설정될 수 있다.

(c) 상술한 바의 실시예들에서, 상기 귀금속칩(41)은 컬럼 형상으로 형성되지만, 상기 귀금속칩의 형상은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 귀금속칩(91)은 직사각형 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 이러한 형상을 갖는 상기 귀금속칩(91)에 대응하기 위하여, 홀부(93)의 내벽표면(93S) 및 상기 홀부(93)에 의하여 형성되는 귀금속칩(91) 사이에는 직사각형 공간을 형성하기 위하여 갭(95)에 제공될 수도 있다.

(d) 상술한 바의 실시예들에서, 비록 특별히 언급하지는 않았으나, 도 13에 나타낸 바와 같이, 귀금속칩(121)을 상기 접지전극(117)의 선단표면으로부터 돌출되도록 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 접지전극(117)은 상기 화염의 성장에 방해가 되는 것이 방지되므로, 점화성능을 개선할 수 있다. 그러나, 이 경우, 상기 귀금속칩(121)의 열을 상기 접지전극(117)에로 전달하기가 어려워질 수 있다. 이러한 이유로, 상기 귀금속칩(121)으로부터 상기 접지전극(117)까지 열을 효율적으로 전달하기 위해서는, 홀부(123)의 내벽표면(123S) 및 상기 귀금속칩(121)의 측표면 사이에 형성되는 갭(125)을 비교적 작게 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 상기 귀금속칩(121)의 중심축(CL4)에 수직인 방향으로 상기 갭(125)의 크기의 최대치를 0.5㎜ 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

(e) 상술한 바의 실시예들에서, 상기 귀금속칩(41)의 측표면은 상기 홀부(43)의 내벽표면(43S)에 대하여 실질적으로 평행하며, 상기 내벽표면(43S)은 상기 몸체부(27M)의 표면에 대하여 실질적으로 수직이다. 반대로, 도 14에 나타낸 바와 같이, 홀부(133)의 내벽표면(133S)에서 접지전극(127)의 몸체부(127M)의 표면에 접속되는 표면의 적어도 일부분에는, 상기 홀부(133)의 바닥표면에 이를수록 상기 귀금속칩(41)에 점진적으로 더욱 가까워지는 테이퍼부(133T)가 제공될 수 있고, 상기 테이퍼부(133T)의 윤곽선 및 상기 몸체부(127M)의 윤곽선에 의하여 형성되는 각도에서 상기 접지전극(27) 측의 각도는 상기 귀금속칩(41)의 중심축(CL2)을 포함하는 단면에서 둔각으로 될 수 있다. 또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 홀부(143)의 내벽표면(143S)에서 상기 귀금속칩(41)과 상기 접지전극(137)(상기 몸체부(137M))의 표면에 대하여 상기 갭(45)을 형성하는 표면의 적어도 일부분은 볼록한 만곡표면(143W)을 통하여 서로 접속될 수 있다. 이 경우, 상기 몸체부(127M)(137M)의 표면과 상기 내벽표면(133S)(143S) 사이 부분의 전계강도가 열화될 수 있다. 그 결과, 상술한 바의 부분과 상기 중심전극(5)(상기 귀금속부(31)) 사이의 비정상적인 스파크 방전을 효과적으로 억제할 수 있고, 점화성능을 개선할 수 있다.

(f) 상술한 바의 실시예들에서, 상기 접지전극(27)은 단일의 합금으로 형성된다. 그러나, 상기 접지전극(27)은 열전도율이 우수한 동 또는 동 합금을 사용함으로써 상기 접지전극(27) 내측에 내층을 형성하여 외층 및 내층을 갖는 다층구조로서 형성할 수도 있다.

(g) 상술한 바의 실시예들에서는, 상기 스파크 방전갭(33)에서 실질적으로 상기 축선(CL1)을 따르는 방향으로 스파크 방전이 수행되는 스파크 플러그(1) 및 상기 스파크 방전갭(77)에서 상기 중심축(CL1)에 실질적으로 수직인 방향으로 스파크 방전이 수행되는 스파크 플러그(1A)를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 기술 사상은 상기 중심축(CL1)에 대하여 경사진 방향으로 스파크 방전이 수행되는 스파크 플러그에도 적용가능하다.

(h) 상술한 바의 실시예들에서는, 상기 접지전극(27)이 상기 금속쉘(3)의 선단부(26)에 결합되는 경우를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 금속쉘의 일부분(상기 금속쉘이 미리 용접되는 선단 끼움 부분)을 절단함으로써 상기 접지전극을 형성하는 경우에도 적용될 수 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 제2006-236906호 공보 등).

(i) 상술한 바의 실시예들에서, 상기 도구 결합부(19)는 육각형 단면을 갖도록 형성되지만, 상기 도구 결합부(19)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도구 결합부는 Bi-HEX(12각형) 형상(ISO22977=2005(E)) 등으로 형성될 수도 있다.

1 - 스파크 플러그 2 - 절연체(절연몸체)
3 - 금속쉘 4 - 축홀
5 - 중심전극 27 - 접지전극
27B - 구부러짐부 27H - 홀 대응부
27M - 몸체부 33 - 스파크 방전갭(갭)
35 - 융합부 35E - 노출표면
41 - 귀금속칩 43 - 홀부
45 - 갭 CL1 - 중심축
CL2 - 중심축(귀금속칩의)

Claims (10)

1. 축방향으로 절연체를 관통하는 축홀을 갖는 원통형 절연체;
   상기 축홀의 선단측에 삽입되는 중심전극;
   상기 절연체의 외주에 제공되는 원통형 금속쉘;
   상기 금속쉘의 선단부에 배치되는 접지전극; 및
   상기 접지전극의 선단부에 겹합되며, 상기 귀금속칩과 상기 중심전극의 선단부 사이에 갭을 형성하는 귀금속칩으로 이루어지고,
   상기 접지전극은 상기 접지전극의 선단표면 및 측표면 중 적어도 하나에 오목한 홀부가 마련된 홀 대응부를 가지며,
   상기 귀금속칩의 바닥표면의 70% 이상은, 상기 귀금속칩의 측표면으로부터 레이저빔 또는 전자빔을 조사하여 상기 귀금속칩 및 상기 접지전극을 서로 융합함으로써 형성되는 융합부를 통하여, 상기 접지전극의 홀부에 결합되고, 그리고
   갭은 상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향으로 0㎜ 보다 크게 그리고 1.0㎜ 이하로 되도록 상기 귀금속칩 및 상기 홀부의 내벽표면의 적어도 일부분 사이에 제공됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 접지전극은 상기 홀 대응부를 제외한 부분으로 되는 몸체부를 가지며,
   상기 융합부는 상기 레이저빔 또는 상기 전자빔으로 조사되는 부분이고, 상기 접지전극의 표면에 노출되는 노출표면을 가지며, 그리고
   상기 노출표면에 수직인 방향에 있어서 상기 귀금속칩의 노출표면 일측의 일단부에 대하여 상기 융합부 내에서 상기 노출표면의 대향측에 위치되는 부분의 적어도 일부분은 상기 몸체부 내로 침투됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 귀금속칩의 중심축을 따르는 방향에 있어서, 상기 몸체부의 일표면에서 상기 스파크갭 일측의 표면과 상기 융합부에서 상기 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리 사이의 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 귀금속칩의 중심축에 수직인 방향에 있어서, 상기 홀부의 내벽표면과 상기 융합부에서 상기 몸체부 내로 침투되는 부분의 가장자리부 사이의 거리의 최대치는 0.05㎜ 이상으로 설정됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접지전극은 구부러짐부로부터 상기 중심전극을 향하여 구부러지며, 그리고
   상기 융합부는 상기 구부러짐부에 대하여 상기 접지전극의 선단측에 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 융합부는 상기 홀부가 제공되는 표면을 제외한 일표면, 및 상기 접지전극의 선단표면 및 측표면에서 상기 레이저빔 또는 상기 전자빔으로 조사되는 일표면에는 노출되지 않음을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 융합부는 상기 귀금속칩에서 상기 갭이 제공되는 일표면에는 노출되지 않음을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 갭은 상기 홀부의 내벽표면에서 상기 귀금속칩에 대하여 형성되며, 그리고 상기 몸체부의 표면에 연결되는 상기 표면의 적어도 일부분에는 상기 홀부의 바닥표면을 향하여 갈수록 상기 귀금속칩에 대해 점진적으로 더욱 가까워지는 테이퍼부가 제공되고, 그리고
   상기 접지전극 일측에서의 각도는, 상기 귀금속칩의 중심축을 포함하는 단면에서, 상기 몸체부의 윤곽선 및 상기 테이퍼부의 윤곽선에 의하여 형성되는 각도에 둔각으로 설정됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접지전극은 상기 홀 대응부를 제외한 부분으로 되는 상기 몸체부를 가지며, 그리고
   상기 몸체부의 일표면은, 볼록한 만곡표면부를 통하여, 상기 홀부의 내벽표면에서 상기 귀금속칩에 대하여 형성되는 갭이 제공되는 상기 표면의 적어도 일부분에 연결됨을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저빔은 광섬유 레이저임을 특징으로 하는 스파크 플러그.
    

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