(57)【要約】【課題】燃焼室及び燃焼室に吸気を行うための吸気流路の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグであって、絶縁碍子の割れを抑制することができるスパークプラグを提供する。【解決手段】スパークプラグ１は、燃焼室及び吸気流路の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関に取り付けられて用いられる。スパークプラグ１の絶縁碍子３の先端位置は、スパークプラグ１の軸方向Ｚにおけるハウジング２の先端位置よりも軸方向Ｚの先端側の位置に配されている。絶縁碍子３の先端部の厚みを碍子先端厚みＴ［ｍｍ］、軸方向Ｚにおけるハウジング２の先端位置から絶縁碍子３の先端位置までの長さを碍子突出長さＬ［ｍｍ］としたとき、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとは、次の式（Ｉ）を満たす。−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６    ・・・（Ｉ）【選択図】図３
2020177823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室（１１）及び前記燃焼室に吸気を行うための吸気流路（１２）の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部（６）を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグ（１）であって、
筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、を備え、
前記絶縁碍子の先端位置は、前記スパークプラグの軸方向（Ｚ）における前記ハウジングの先端位置と同じ位置、又は前記ハウジングの先端位置よりも前記軸方向の先端側の位置に配されており、
前記絶縁碍子の先端部の厚みを碍子先端厚みＴ［ｍｍ］、前記軸方向における前記ハウジングの先端位置から前記絶縁碍子の先端位置までの長さを碍子突出長さＬ［ｍｍ］としたとき、前記碍子先端厚みＴと前記碍子突出長さＬとは、下記式（Ｉ）を満たす、スパークプラグ。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６      ・・・（Ｉ）
【請求項２】
前記碍子突出長さＬは、Ｌ≦２、を更に満たす、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記碍子先端厚みＴは、０．８≦Ｔ≦１、を更に満たす、請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃焼室内に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関が開示されている。かかる内燃機関は、燃焼室内に水を噴射することによって、ノッキングの発生を防止して圧縮比の向上を図ったり充填効率を向上させたりして熱効率の向上を図っている。
【０００３】
そして、内燃機関のシリンダヘッドには、スパークプラグが設けられている。スパークプラグとしては、ハウジングと、ハウジングに保持された絶縁碍子と、絶縁碍子の内側に保持されるとともに先端部を絶縁碍子から突出させた中心電極と、中心電極との間に放電を生じさせる接地電極と、を備えるものがある。かかるスパークプラグは、スパークプラグの先端部を燃焼室に曝し、先端部において放電を生じさせ、燃焼室内の混合気に着火している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３８５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の内燃機関においては、燃焼室に曝されるスパークプラグの先端部に、水噴射部によって噴射された水が付着する。ここで、高温状態の絶縁碍子に噴射水が付着した場合、絶縁碍子の噴射水が付着した部位が急冷されるため、絶縁碍子に熱応力が生じて絶縁碍子が割れてしまうおそれが考えられる。かかる課題は、従来には認識されていなかった新規の課題であると考えられる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、燃焼室及び燃焼室に吸気を行うための吸気流路の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグであって、絶縁碍子の割れを抑制することができるスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、燃焼室（１１）及び前記燃焼室に吸気を行うための吸気流路（１２）の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部（６）を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグ（１）であって、
筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、を備え、
前記絶縁碍子の先端位置は、前記スパークプラグの軸方向（Ｚ）における前記ハウジングの先端位置と同じ位置、又は前記ハウジングの先端位置よりも前記軸方向の先端側の位置に配されており、
前記絶縁碍子の先端部の厚みを碍子先端厚みＴ［ｍｍ］、前記軸方向における前記ハウジングの先端位置から前記絶縁碍子の先端位置までの長さを碍子突出長さＬ［ｍｍ］としたとき、前記碍子先端厚みＴと前記碍子突出長さＬとは、下記式（Ｉ）を満たす、スパークプラグにある。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６      ・・・（Ｉ）
【発明の効果】
【０００８】
前記態様のスパークプラグにおいて、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとは、前記式（Ｉ）を満たす。そのため、絶縁碍子に割れが生じることを抑制することができる。なお、この式（Ｉ）については、後述する実験例によって裏付けられる。
【０００９】
以上のごとく、前記態様によれば、燃焼室及び燃焼室に吸気を行うための吸気流路の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグであって、絶縁碍子の割れを抑制することができるスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、スパークプラグの一部断面正面図。
【図２】実施形態１における、スパークプラグの先端部の断面図。
【図３】実施形態１における、碍子先端厚みＴ及び碍子突出長さＬを説明するためのスパークプラグの先端部の拡大断面図。
【図４】実施形態１における、内燃機関の模式説明図。
【図５】実施形態１の変形形態における、内燃機関の模式説明図。
【図６】実施形態１の別の変形形態における、内燃機関の模式説明図。
【図７】実験例における、碍子突出長さＬ、碍子先端厚みＴと、絶縁碍子の割れ難さとの関係を示すためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
スパークプラグの実施形態につき、図１〜図４を用いて説明する。
本実施形態のスパークプラグ１は、図４に示すごとく、燃焼室１１及び燃焼室１１に吸気を行うための吸気流路１２の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部６を備える内燃機関１０に取り付けられて用いられる。
【００１２】
図１に示すごとく、スパークプラグ１は、ハウジング２と絶縁碍子３とを備える。ハウジング２は、筒状を呈している。絶縁碍子３は、ハウジング２の内側に保持されている。また、絶縁碍子３は、筒状を呈している。
【００１３】
図１〜図３に示すごとく、絶縁碍子３の先端位置（すなわち、後述の碍子先端面３１１の位置）は、スパークプラグ１の軸方向Ｚにおけるハウジング２の先端位置（すなわち、後述のハウジング先端面２１の位置）と同じ位置、又はハウジング２の先端位置よりも軸方向Ｚの先端側の位置に配されている。
【００１４】
図３に示すごとく、絶縁碍子３の先端部の厚みを碍子先端厚みＴ［ｍｍ］、軸方向Ｚにおけるハウジング２の先端位置から絶縁碍子３の先端位置までの長さを碍子突出長さＬ［ｍｍ］としたとき、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとは、次の式（Ｉ）を満たす。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６    ・・・（Ｉ）
以後、本実施形態につき詳説する。
【００１５】
スパークプラグ１は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関１０における着火手段として用いることができる。軸方向Ｚにおけるスパークプラグ１の一端は、図示しない点火コイルと接続され、図４に示すごとく、軸方向Ｚにおけるスパークプラグ１の他端は、内燃機関１０の燃焼室１１内に配される。
【００１６】
本明細書において、単に軸方向Ｚといったときは、スパークプラグ１の中心軸が延在する方向を意味するものとする。また、軸方向Ｚにおいて、スパークプラグ１の燃焼室１１に挿入される側を先端側、その反対側を基端側という。単に径方向といったときは、スパークプラグ１の径方向を意味するものとする。
【００１７】
ハウジング２は、炭素鋼、ニッケル、鉄ニッケル合金、ステンレス等の耐熱性金属材料からなる。本実施形態において、ハウジング２は、炭素鋼からなる。ハウジング２は筒状に形成されている。
【００１８】
図１に示すごとく、ハウジング２の先端部の外周部には、取付ネジ部２２が形成されている。図４に示すごとく、スパークプラグ１は、取付ネジ部２２をシリンダヘッド１５のプラグホール１５１に螺合することにより、シリンダヘッド１５に取り付けられる。スパークプラグ１がシリンダヘッド１５に取り付けられた状態においては、スパークプラグ１の先端部が燃焼室１１内に曝される。
【００１９】
図１、図２に示すごとく、ハウジング２は、内周面の一部が内周側に突出するハウジング凸部２３を有する。ハウジング凸部２３は、取付ネジ部２２の先端部の内周側に形成されている。ハウジング凸部２３は、ハウジング２の内周面の全周にわたって形成されており、全体として環状を呈している。
【００２０】
図２に示すごとく、ハウジング凸部２３の基端側の面に、金属製のパッキン４０を介して絶縁碍子３が支承されている。パッキン４０は、ハウジング凸部２３と絶縁碍子３との双方に当接し、これらの間をシールしている。
【００２１】
絶縁碍子３は、絶縁材からなる。本実施形態において、絶縁碍子３は成分としてアルミナを有する。図１、図２に示すごとく、絶縁碍子３は、軸方向Ｚから見たときの中央部に、軸方向Ｚに貫通形成された軸孔３０を有し、全体として筒状に形成されている。絶縁碍子３は、先端側の部位と基端側の部位とをハウジング２から突出させつつ、ハウジング２に保持されている。
【００２２】
図２に示すごとく、絶縁碍子３の外周面には、ハウジング凸部２３の基端側の面に対してパッキン４０を介して支承される碍子支承面３２が形成されている。碍子支承面３２は、内周側に向かうほど先端側に向かうテーパ状に形成されている。
【００２３】
絶縁碍子３は、碍子支承面３２から先端側に、碍子脚部３１が形成されている。碍子脚部３１の外周面は、先端側に向かうほど外径が小さくなるテーパ状に形成されている。スパークプラグ１がシリンダヘッド１５に取り付けられた状態において、碍子脚部３１の表面は、燃焼室１１内の雰囲気に曝される。また、スパークプラグ１がシリンダヘッド１５に取り付けられた状態において、碍子脚部３１の外周面とハウジング２の内周面との間の隙間は燃焼室１１内に連通する。
【００２４】
図２、図３に示すごとく、碍子脚部３１の先端部は、ハウジング２の先端面であるハウジング先端面２１よりも先端側に突出している。ハウジング先端面２１は、軸方向Ｚに直交する面上において、円環状に形成されている。
【００２５】
碍子脚部３１の先端面である碍子先端面３１１は、軸方向Ｚに直交する面上において円環状に形成されており、図２、図３に示すごとく、その内周端が軸孔３０の内壁に繋がっている。そして、碍子先端面３１１と碍子脚部３１の外周面との間の碍子先端角部３１２は、角が削られたアール状に形成されている。すなわち、碍子先端角部３１２は、碍子先端角部３１２に隣接する碍子先端面３１１と碍子脚部３１の外周面とを滑らかにつなぐよう湾曲した曲面状に形成されている。
【００２６】
そして、図３に示すごとく、絶縁碍子３の先端部の厚みを碍子先端厚みＴ［ｍｍ］、軸方向Ｚにおけるハウジング２の先端位置から絶縁碍子３の先端位置までの長さを碍子突出長さＬ［ｍｍ］としたとき、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとは、下記式（Ｉ）を満たす。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６      ・・・（Ｉ）
【００２７】
ここで、碍子先端厚みＴは、後述のプラグ断面において、碍子先端面３１１の内周端位置と、後述の仮想交点Ｐとの間の径方向の長さである。プラグ断面は、スパークプラグ１の中心軸を通るとともに軸方向Ｚに平行なスパークプラグ１の断面であり、図２、図３がプラグ断面の一例である。仮想交点Ｐは、碍子先端面３１１をその形成方向（本実施形態においては軸方向Ｚに直交する方向）に延長した第一仮想直線ＳＬ１と、碍子脚部３１の外周面をその形成方向に延長した第二仮想直線ＳＬ２との交点である。碍子先端角部３１２がテーパ状、或いは角状等、アール状とは異なる形状に形成されている場合も、碍子先端厚みＴの解釈は同様である。
【００２８】
また、碍子突出長さＬは、ハウジング２先端位置と絶縁碍子３の先端位置との間の軸方向Ｚの長さである。本実施形態において、碍子突出長さＬは、ハウジング先端面２１と碍子先端面３１１との間の軸方向Ｚの長さである。
【００２９】
本実施形態において、碍子突出長さＬは、Ｌ≦２、を更に満たす。また、碍子先端厚みＴは、０．８≦Ｔ≦１、を更に満たす。
【００３０】
図１、図２に示すごとく、絶縁碍子３の軸孔３０は、先端側から順に、先端孔部３０１、傾斜孔部３０２、及び基端孔部３０３を有する。先端孔部３０１は、碍子脚部３１の内側に形成されている。先端孔部３０１の内径は、軸方向Ｚにおいて略一定である。先端孔部３０１の内壁の先端は、碍子先端面３１１に接続している。
【００３１】
傾斜孔部３０２は、先端孔部３０１から基端側に向かうほど外周側に向かうようテーパ状に形成されている。傾斜孔部３０２は、先端孔部３０１と基端孔部３０３とつなぐよう形成されている。図２に示すごとく、傾斜孔部３０２は、ハウジング凸部２３、パッキン４０、及び碍子支承面３２よりも若干基端側の領域に形成されている。
【００３２】
図１、図２に示すごとく、基端孔部３０３は、傾斜孔部３０２から基端側に延設されている。基端孔部３０３の内径は、軸方向Ｚにおいて略一定であり、先端孔部３０１よりも大きい径を有する。そして、図１に示すごとく、絶縁碍子３の軸孔３０には、中心電極４１、ガラスシール４２、抵抗体４３、及び端子金具４４が配されている。
【００３３】
中心電極４１は、その基端部が外周側に突出するよう大径に形成されているとともに傾斜孔部３０２に支承されている。中心電極４１の先端部は、絶縁碍子３の軸孔３０から先端側に突出している。中心電極４１の先端面は、後述の接地電極５との間に、火花放電を生じさせる放電ギャップＧを形成している。
【００３４】
中心電極４１は、ニッケル基合金等の金属材料からなる母材と、母材の内側に内包された熱伝導性に優れた材料からなる芯材と、母材の先端に接合されたイリジウム、白金等の貴金属又はその合金からなる中心チップとを有する。本実施形態において、中心電極４１は、母材がニッケル基合金からなり、芯材が銅からなり、中心チップがイリジウム合金からなる。軸孔３０における中心電極４１の基端側には、ガラスシール４２を介して抵抗体４３が配されている。
【００３５】
抵抗体４３は、カーボン又はセラミック粉末等の抵抗材及びガラス粉末を含む抵抗体組成物を加熱封着することにより形成する、或いはカートリッジ型抵抗体を挿入することによって構成することができる。ガラスシール４２は、ガラスに銅粉を混入させてなる銅ガラスからなる。また、抵抗体４３の基端側には、銅ガラスからなるガラスシール４２を介して端子金具４４が配されている。端子金具４４は、例えば鉄合金からなる。端子金具４４は、スパークプラグ１を点火コイルに電気的に接続するための端子である。
【００３６】
また、図１、図２に示すごとく、ハウジング先端面２１には、接地電極５が接続されている。接地電極５は、ハウジング２から先端側に軸方向Ｚに沿って形成された立設部５１と、立設部５１の先端部から屈曲部を介して内周側に延設された延設部５２とを有し、全体としてＬ字状を呈している。延設部５２の一部は、中心電極４１の先端面と軸方向Ｚに対向しており、軸方向Ｚにおける中心電極４１の先端面（すなわち中心チップの先端面）と接地電極５との間に火花放電を発生させるための放電ギャップＧを形成している。
【００３７】
接地電極５は、例えばニッケル基合金等からなる母材と、母材の内側に内包された熱伝導性に優れた材料からなる芯材と、中心電極４１の先端面と軸方向Ｚに対向する位置において母材に接合されたイリジウム、白金等の貴金属又はその合金等からなる接地チップとを備える。本実施形態において、接地電極５は、母材がニッケル基合金からなり、芯材が銅からなり、接地チップが白金合金からなる。
【００３８】
次に、本実施形態のスパークプラグ１を備える内燃機関１０につき説明する。
【００３９】
内燃機関１０は、シリンダブロック１３と、シリンダブロック１３内において往復運動するピストン１４と、シリンダブロック１３を覆うシリンダヘッド１５とを備える。シリンダブロック１３、ピストン１４、及びシリンダヘッド１５に囲まれた領域が燃焼室１１を構成している。そして、シリンダヘッド１５に設けられた、燃焼室１１内に連通するプラグホール１５１に、スパークプラグ１が取り付けられている。スパークプラグ１は、先端部が燃焼室１１内に露出するよう設けられている。
【００４０】
内燃機関１０は、燃焼室１１内に連通するとともに燃焼室１１への吸気を行うための吸気流路１２と、燃焼室１１に連通するとともに燃焼室１１からの排気を行うための排気流路１６と、を備える。吸気流路１２は、例えばシリンダヘッド１５において燃焼室１１に連通するよう形成された吸気ポートやシリンダヘッド１５に取り付けられた吸気マニフォールド等によって構成される。排気流路１６は、シリンダヘッド１５において燃焼室１１に連通するよう形成された排気ポートやシリンダヘッド１５に取り付けられた排気マニフォールド等によって構成される。
【００４１】
内燃機関１０は、吸気流路１２の燃焼室１１側の端部の吸気口の開閉を行う吸気バルブ１７と、排気流路１６における燃焼室１１側の端部である排気口の開閉を行う排気バルブ１８とを備える。
【００４２】
内燃機関１０には、吸気流路１２にスロットルバルブ１９が設けられている。スロットルバルブ１９は、アクセル開度に応じて吸入空気量を調整する。
【００４３】
内燃機関１０には、水噴射部６が設けられている。水噴射部６は、霧状の水を噴射できるよう構成されたインジェクタである。水噴射部６は、吸気流路１２におけるスロットルバルブ１９よりも燃焼室１１に近い側に、霧状の水を噴射することができるよう配されている。
【００４４】
水噴射部６により噴射された水は、各サイクルにおける例えば燃焼開始前の燃焼室１１に導入される。これにより、燃焼室１１内が水の気化熱によって冷却される。それゆえ、ノッキングの発生を防止して圧縮比の向上を図ったり充填効率を向上させたりして熱効率の向上を図ることができる。
【００４５】
また、内燃機関１０には、燃料噴射部７が設けられている。燃料噴射部７は、燃料を噴射することができるよう構成されたインジェクタである。燃料噴射部７は、ノズルが燃焼室１１に露出するよう配されており、燃焼室１１内に直接燃料を噴射するよう構成されている。
本実施形態の内燃機関１０は、以上のような構成を備える。
【００４６】
なお、本実施形態の内燃機関１０は、上述した構成に限られず、例えば図５に示すごとく、水噴射部６が、ノズルを燃焼室１１内に露出させ、燃焼室１１内に直接的に霧状の水を噴射することができるような構成を採用することができる。
【００４７】
また、例えば図６に示すごとく、水と燃料とを噴射可能な共有インジェクタ８を設けてもよい。共有インジェクタ８には、共有インジェクタ８に水を供給する水供給ライン８１と、共有インジェクタ８に燃料を供給する燃料供給ライン８２とが接続される。そして、共有インジェクタ８は、燃焼室１１に直接、水、及び燃料を噴射できるよう構成されている。共有インジェクタ８は、例えば、水と燃料とを混合して噴射する、或いは、水と燃料とを個別に別流路で噴射するよう構成することができる。共有インジェクタ８が水と燃料とを個別に噴射する構成である場合、共有インジェクタ８は、例えば、水と燃料とを、別流路から同時のタイミングで噴射する、或いは異なるタイミングで噴射するよう構成することができる。
なお、水噴射部６は、燃焼室１１及び吸気流路１２の少なくとも一方に水を噴射することができれば、上述の構成に限られず、種々の構成を採用することが可能である。
【００４８】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
【００４９】
本実施形態のスパークプラグ１において、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとは、下記式（Ｉ）を満たす。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６      ・・・（Ｉ）
そのため、絶縁碍子３に割れが生じることを抑制することができる。なお、この式（Ｉ）については、後述する実験例によって裏付けられる。
【００５０】
また、碍子突出長さＬは、Ｌ≦２を満たす。それゆえ、プレイグニッションの発生を抑制しやすい。すなわち、碍子突出長さＬが２ｍｍを超えると、絶縁碍子３の先端部がハウジング先端面２１から大きく先端側に突出することとなり、燃焼室１１に曝される絶縁碍子３の面積が増加しやすい。それゆえ、絶縁碍子３の燃焼室１１に曝される部位の温度が高くなりやすく、プレイグニッションの発生を招くおそれがある。そのため、碍子突出長さＬを２ｍｍ以下とすることにより、プレイグニッションの発生を抑制することができる。
【００５１】
また、碍子先端厚みＴは、０．８≦Ｔ≦１を更に満たす。これにより、絶縁碍子３に割れが生じることを効果的に抑制することができる。本数値も、後述する実験例によって裏付けられる。
【００５２】
以上のごとく、前記態様によれば、燃焼室及び吸気流路の少なくとも一方に水を噴射する水噴射部を備える内燃機関に取り付けられるスパークプラグであって、絶縁碍子の割れを抑制することができるスパークプラグを提供することができる。
【００５３】
（実験例）
本例は、碍子先端厚みＴ及び碍子突出長さＬと、絶縁碍子３の割れ難さとの関係を調べた例である。なお、以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００５４】
本例においては、実施形態１と同様の構成を有するスパークプラグ１において、碍子先端厚みＴ、及び碍子突出長さＬのそれぞれを種々変更した種々の試料を用意した。各試料において、碍子先端厚みＴは、絶縁碍子３の先端の外径を種々変化させることで調整した。また、各試料において、碍子突出長さＬは、碍子脚部３１のＺ方向の長さを種々変化させることで調整した。いずれの試料においても、ハウジング２の取付ネジ部２２の呼び径をＭ１２とした。
【００５５】
本例においては、各試料の碍子脚部３１をバーナーで８００℃まで加熱し、その後、２０℃、４０ｍｇの水を碍子脚部３１におけるハウジング２から先端側に露出した部位に向かって噴射した。水を噴射した後の各試料において、絶縁碍子３に割れが生じているか否かを確認した。試験後の絶縁碍子３における割れの確認は、染色浸透探傷検査（いわゆるレッドチェック）により行った。
【００５６】
絶縁碍子３の割れ難さの評価は、次のように行った。
本例においては、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとの各組合せの試料を、５つずつ用意した。そして、碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとの各組合せの５つの試料において、試験後に５つのいずれの試料にも絶縁碍子３の割れが確認されなかった場合は、その組合せの評価を「〇」とし、試験後に１つでも絶縁碍子３の割れが確認された場合は、その組合せの評価を「×」とした。すなわち、評価「〇」は、絶縁碍子３に割れが生じにくい碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとの組合せを意味し、評価「×」は、絶縁碍子３に割れが生じやすい碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとの組合せを意味する。結果を図７に示す。
【００５７】
図７において、曲線Ｃ１は、それよりも上側の領域（すなわち碍子先端厚みＴが大きい側の領域）に、各碍子突出長さＬのプロット「〇」のうちの最も碍子先端厚みＴが大きいものが含まれるよう近似した二次曲線である。曲線Ｃ１は、Ｔ＝０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６、の二次曲線である。
【００５８】
図７において、曲線Ｃ２は、それよりも下側の領域（すなわち碍子先端厚みＴが小さい側の領域）に、各碍子突出長さＬのプロット「〇」のうちの最も碍子先端厚みＴが小さいものが含まれるよう近似した二次曲線である。曲線Ｃ２は、Ｔ＝−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３、の二次曲線である。
【００５９】
つまり、図７における曲線Ｃ１と曲線Ｃ２との間の領域にプロットされた試料は、いずれも式（Ｉ）を満たす試料である。
−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３≦Ｔ≦０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６      ・・・（Ｉ）
【００６０】
そして、図７において、式（Ｉ）を満たす試料（すなわち曲線Ｃ１より下側、かつ、曲線Ｃ２よりも上側の領域にプロットされた試料）は、いずれも評価が「〇」となっていることが分かる。さらに、図７において、各碍子突出長さＬにおける曲線Ｃ１の上側に隣接するようプロットされた試料、及び、各碍子突出長さＬにおける曲線Ｃ２の下側に隣接するようプロットされた試料も、評価が「〇」となる。これにより、スパークプラグ１において、式（Ｉ）を満たすよう碍子先端厚みＴと碍子突出長さＬとを調整することにより、絶縁碍子３の割れを確実に抑制できることが分かる。
【００６１】
また、図７から、碍子先端厚みＴが、０．８≦Ｔ≦１、を満たす試料は、碍子突出長さＬに関わらず、いずれも評価が〇となっていることが分かる。すなわち、式（Ｉ）に加え、０．８≦Ｔ≦１、を更に満たすことにより、絶縁碍子３の割れが生じ難いスパークプラグ１を得ることができることが分かる。
【００６２】
ここで、図７における曲線Ｃ１よりも上側の領域、すなわち、Ｔ＞０．０７Ｌ2−０．３５Ｌ＋１．３６、の領域においては、絶縁碍子３の碍子脚部３１の厚みが過度に厚くなる。そのため、碍子脚部３１の表面に水が付着した場合、絶縁碍子３の内周部と外周部との温度差が大きくなりやすくなるため、碍子脚部３１内に熱応力が生じやすく、熱衝撃により絶縁碍子３に割れが生じやすくなるものと推定される。
【００６３】
また、図７における曲線Ｃ２よりも下側の領域、すなわち、Ｔ＜−０．０６４Ｌ2＋０．２６Ｌ＋０．５３、の領域においては、碍子脚部３１の先端部の厚みが過度に薄くなる。そのため、碍子脚部３１の熱容量が小さくなるため、碍子脚部３１の表面に水が付着した場合、付着した部分の熱が急激に奪われる。それゆえ、碍子脚部３１における、水が付着した部位と、その周囲の部位との温度差が大きくなり、碍子脚部３１内に熱応力が生じて絶縁碍子３に割れが生じやすく、熱衝撃により絶縁碍子３に割れが生じやすくなるものと推定される。
【００６４】
また、図７において、碍子突出長さＬが０ｍｍから大きくなるほど、評価が「〇」となる碍子先端厚みＴの範囲が狭くなるが、碍子突出長さＬが所定値を超えると、再び、評価が「〇」となる碍子先端厚みＴの範囲が広くなっている。すなわち、図７において、左右方向の中央部から右側に向かうほど、評価が「〇」となる碍子先端厚みＴの範囲が広くなっている。この理由としては次のように推定できる。碍子突出長さＬが所定値から大きくなると、碍子脚部３１の熱容量が大きくなる。そのため、碍子脚部３１の表面に水が付着した場合においても、碍子脚部３１における水が付着した部位の温度低下が小さくなる。それゆえ、碍子脚部３１における水が付着した部位とその周囲との温度差が大きくなりにくく、絶縁碍子３に大きな熱応力が生じ難いからであると推定される。
【００６５】
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  スパークプラグ
１１  燃焼室
１２  吸気流路
２  ハウジング
３  絶縁碍子
６  水噴射部
Ｚ  軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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