(57)【要約】【課題】耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供すること。【解決手段】中心貫通孔２１を有する絶縁碍子２と、中心貫通孔２１に保持された中心電極３と、絶縁碍子２を保持する取付金具４と、中心電極３の先端部との間に第１ギャップＡを形成する第１接地電極５１と、中心電極３の側面と第２ギャップＧを形成する第２接地電極５２とからなる内燃機関用スパークプラグ１。第１ギャップをＡ、第２接地電極５２と絶縁碍子２との最短距離をＢ、第２接地電極５２の角部５２２と絶縁碍子２の先端面との軸方向距離をＣ、絶縁碍子２の先端肉厚をＴとし、軸方向距離Ｃについては、第２接地電極５２の角部５２２が絶縁碍子２の先端面２２よりも先端側へ突出した場合を＋としたとき、０．４ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍである。【選択図】図１
2006049206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端面から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端面を突出させた状態で該絶縁碍子を保持する取付金具と、基端部が該取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の先端部との間に第１ギャップを形成する第１接地電極と、基端部が上記取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の側面と第２ギャップを形成する第２接地電極とからなる内燃機関用スパークプラグにおいて、
上記第１ギャップをＡ、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離をＢ、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離をＣ、上記絶縁碍子の先端肉厚をＴとし、上記軸方向距離Ｃについては、上記第２接地電極の上記角部が上記絶縁碍子の先端面よりも先端側へ突出した場合を＋としたとき、
０．４ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２】
請求項１において、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離Ｂは、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦Ａ−０．０５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項３】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端面から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端面を突出させた状態で該絶縁碍子を保持する取付金具と、基端部が該取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の先端部との間に第１ギャップを形成する第１接地電極と、基端部が上記取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の側面と第２ギャップを形成する第２接地電極とからなる内燃機関用スパークプラグにおいて、
上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離をＢ、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離をＣ、上記絶縁碍子の先端肉厚をＴ、上記取付金具の先端面における上記第２接地電極の上記中心電極側の側面と上記中心電極の中心軸との径方向距離をＬとし、上記軸方向距離Ｃについては、上記第２接地電極の上記角部が上記絶縁碍子の先端面よりも先端側へ突出した場合を＋としたとき、
Ｌ≦３．５ｍｍ、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項４】
請求項３において、上記第１ギャップをＡとしたとき、
０．４ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記取付金具の先端面における上記絶縁碍子と上記取付金具との距離をＤとしたとき、
０．６ｍｍ≦Ｄ≦１．６ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記絶縁碍子の先端径をＥとしたとき、
２．１ｍｍ≦Ｅ≦３．９ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記中心電極及び上記接地電極のうち少なくとも一方は、貴金属もしくはその合金よりなる放電部材を電極母材に接合してなることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項８】
請求項７において、上記放電部材は、Ｐｔを主成分として５０重量％以上含有し、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項９】
請求項７において、上記放電部材は、Ｉｒを主成分として５０重量％以上含有し、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項において、上記中心電極は、電極母材に上記放電部材を接合してなり、該放電部材の軸直交断面積をＳ１、上記電極母材からの突き出し量をＦ１としたとき、
０．１ｍｍ2≦Ｓ１≦０．８ｍｍ2、
０．３ｍｍ≦Ｆ１≦１．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか一項において、上記接地電極は、電極母材に上記放電部材を接合してなり、該放電部材の軸直交断面積をＳ２、上記電極母材からの突き出し量をＦ２としたとき、
０．１ｍｍ2≦Ｓ２≦０．８ｍｍ2、
０．３ｍｍ≦Ｆ２≦１．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項において、上記取付金具のネジ径は、Ｍ１２以下であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項において、上記取付金具のネジ径は、Ｍ１０以下であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用スパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の内燃機関の着火装置として用いられる内燃機関用スパークプラグがある。図３６に示すごとく、内燃機関用スパークプラグ９は、中心貫通孔９２１を有する絶縁碍子９２と、該絶縁碍子９２の先端面９２２から突出する状態で上記中心貫通孔９２１に保持された中心電極９３と、上記絶縁碍子９２の先端面９２２を突出させた状態で該絶縁碍子９２を保持する取付金具９４と、基端部が該取付金具９４に固定されると共に先端部が上記中心電極９３の先端部９３１との間に第１ギャップＡを形成する第１接地電極９５１とを有する。
【０００３】
上記内燃機関用スパークプラグ９においては、燃焼温度が極端に低く、絶縁碍子９２表面の温度が上がらない場合、カーボンが絶縁碍子９２に堆積する、いわゆる「くすぶり」という現象が生ずることがある。これにより、中心電極９３と取付金具９４との間の絶縁抵抗が低下するために、最悪失火へと至ってしまうおそれがある。
【０００４】
この「くすぶり」の問題に対応するため、図３６に示すごとく、絶縁碍子９２の先端面付近において、中心電極９３の側面に対向するように、第２接地電極９５２（セミ沿面接地電極）を配設する技術がある（特許文献１）。
上記第２接地電極９５２を備えることにより、絶縁碍子９２表面にカーボンが堆積した場合、そのカーボンを第２ギャップ放電により焼き切り、絶縁碍子９２表面を清浄させる。第２ギャップ放電とは、上記第２接地電極９５２と上記中心電極９３との間の第２ギャップＧにおける放電をいう。
【０００５】
また、上記内燃機関用スパークプラグ９は、くすぶり時のみ第２ギャップ放電し、主たる放電は、中心電極９３と上記第１接地電極９５１との間のギャップである第１ギャップＡで放電する。これにより、「チャネリング」（第２ギャップ放電により、絶縁碍子９２の表面に損傷を与えること）や「中心電極側周面の消耗」を抑制し、くすぶりに極めて強く、高信頼性を有する長寿命スパークプラグを実現している。
【０００６】
しかしながら、近年の高圧縮比化、過給、希薄燃焼、大量ＥＧＲ化等に伴い、エンジン筒内が高流速となり、放電が流されるため、第２ギャップＧでの放電割合（第２ギャップ放電の割合）が大幅に増加してしまう、すなわち正常時（くすぶっていない時）でも第２ギャップＧで放電してしまうため、「チャネリング」や「中心電極側周面の消耗」が促進され、寿命が大幅に短縮してしまうといった問題が顕在化してきた。
【０００７】
この問題に対応するための手段として、第１ギャップＡにおける放電電圧を低減し、第２ギャップＧ放電割合を減少させるといったことがあげられる。しかし、この場合、くすぶり時にも第２ギャップ放電が減少し、耐くすぶり性を悪化させてしまうおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】特許第３１４０００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用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】
【００１０】
第１の発明は、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端面から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端面を突出させた状態で該絶縁碍子を保持する取付金具と、基端部が該取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の先端部との間に第１ギャップを形成する第１接地電極と、基端部が上記取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の側面と第２ギャップを形成する第２接地電極とからなる内燃機関用スパークプラグにおいて、
上記第１ギャップをＡ、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離をＢ、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離をＣ、上記絶縁碍子の先端肉厚をＴとし、上記軸方向距離Ｃについては、上記第２接地電極の上記角部が上記絶縁碍子の先端面よりも先端側へ突出した場合を＋としたとき、
０．４ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグにある（請求項１）。
【００１１】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用スパークプラグにおいては、上記第１ギャップＡが１．０ｍｍ以下であるため、くすぶりの生じていない正常時における第２ギャップでの放電を防止することができる。これにより、チャネリングや中心電極の側周面の消耗を抑制することができる。
また、上記第１ギャップＡが０．４ｍｍ以上であるため、第１ギャップにおける火炎核の成長が妨げられることを防ぎ、燃焼変動（内燃機関内での混合気の燃焼の様子（火炎伝播）がサイクルごとに変化すること）を抑制し、着火性を確保することができる。
【００１２】
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．８ｍｍ以下であるため、絶縁碍子の先端部の熱容量を小さくすることができ、これにより、絶縁碍子の先端部の温度を容易に上昇させることができる。そのため、絶縁碍子の先端部に付着したカーボンを、この熱によって焼失させることができる。即ち、温度清浄効果を発揮することができる。従って、耐くすぶり性を確保することができる。特に、上述のごとく上記第１ギャップＡを１．０ｍｍ以下と小さくしても、くすぶりの発生を防ぐことができる点に大きな利点がある。
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ以上であるため、絶縁碍子の強度を確保して、成形時における割れや亀裂等の発生を防止することができる。
【００１３】
また、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離Ｂが０．２ｍｍ以上であるため、低温時においても第２接地電極と絶縁碍子との間に燃料がブリッジし、短絡することを防ぐことができる。これにより、エンジン始動を円滑に行うことができる。
また、上記最短距離Ｂが０．９ｍｍ以下であるため、中心電極の側周面から絶縁碍子の側周面に沿って基端側へ放電するいわゆる奥飛び放電を防止することができ、失火を防止することができる。
【００１４】
また、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離Ｃが−１．０ｍｍ以上であるため、第２ギャップにおける火炎成長を妨げるおそれがなく、着火性を確保することができる。また、上記軸方向距離Ｃが０．５ｍｍ以下であるため、奥飛びを防止することができる。
【００１５】
以上のごとく、本発明によれば、耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供することができる。
【００１６】
第２の発明は、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端面から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端面を突出させた状態で該絶縁碍子を保持する取付金具と、基端部が該取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の先端部との間に第１ギャップを形成する第１接地電極と、基端部が上記取付金具に固定されると共に先端部が上記中心電極の側面と第２ギャップを形成する第２接地電極とからなる内燃機関用スパークプラグにおいて、
上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離をＢ、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離をＣ、上記絶縁碍子の先端肉厚をＴ、上記取付金具の先端面における上記第２接地電極の上記中心電極側の側面と上記中心電極の中心軸との径方向距離をＬとし、上記軸方向距離Ｃについては、上記第２接地電極の上記角部が上記絶縁碍子の先端面よりも先端側へ突出した場合を＋としたとき、
Ｌ≦３．５ｍｍ、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグにある（請求項３）。
【００１７】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用スパークプラグにおいては、上記取付金具の先端面における上記第２接地電極の上記中心電極側の側面と上記中心電極の中心軸との径方向距離Ｌが、３．５ｍｍ以下である。これにより、第１ギャップにおける放電電圧を小さくすることができる。そのため、くすぶりの発生していない正常時における第２ギャップでの放電を防ぐことができる。その結果、チャネリングや中心電極の側周面の消耗を防ぐことができる。
【００１８】
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．８ｍｍ以下であるため、上述したごとく、耐くすぶり性を確保することができる。特に、上述のごとく上記径方向距離Ｌを３．５ｍｍ以下と小さくしても、くすぶりの発生を防ぐことができる点に大きな利点がある。
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ以上であるため、絶縁碍子の強度を確保して、成形時における割れや亀裂等の発生を防止することができる。
【００１９】
また、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離Ｂが０．２ｍｍ以上であるため、上述のごとく、燃料ブリッジによる短絡を防ぐことができ、エンジン始動を円滑に行うことができる。
また、上記最短距離Ｂが０．９ｍｍ以下であるため、上述のごとく、奥飛び放電を防止することができる。
【００２０】
また、上記第２接地電極の先端部における上記取付金具側の角部と上記絶縁碍子の先端面との軸方向距離Ｃが−１．０ｍｍ以上であるため、着火性を確保することができる。また、上記軸方向距離Ｃが０．５ｍｍ以下であるため、奥飛びを防止することができる。
【００２１】
以上のごとく、本発明によれば、耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
上記第１の発明（請求項１）又は第２の発明において、上記内燃機関用スパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における着火装置として用いることができる。
上記第１の発明（請求項１）において、上記第１ギャップＡが１．０ｍｍを超える場合、くすぶりの生じていない正常時における第２ギャップでの放電の割合が増加して、チャネリングや中心電極の側周面の消耗を抑制することが困難となるおそれがある。
また、上記第１ギャップＡが０．４ｍｍ未満の場合には、第１ギャップにおける火炎核の成長が妨げられることにより、燃焼変動が大きくなり、着火性が低下するおそれがある。
【００２３】
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．８ｍｍを超える場合には、絶縁碍子の先端部の温度を充分に上昇させることが困難となり、絶縁碍子の先端部に付着したカーボンを、温度清浄効果によって焼失させることが困難となる。従って、耐くすぶり性を確保することが困難となる。
また、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ未満の場合には、絶縁碍子の強度を確保することが困難となり、成形時における割れや亀裂等の発生を招くおそれがある。
【００２４】
また、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離Ｂが０．２ｍｍ未満の場合には、低温時において第２接地電極と絶縁碍子との間に燃料がブリッジし、短絡するおそれがある。これにより、エンジン始動不良となるおそれがある。
また、上記最短距離Ｂが０．９ｍｍを超える場合には、奥飛び放電が生じ、内燃機関の失火を招くおそれがある。
【００２５】
また、上記軸方向距離Ｃが−１．０ｍｍ未満の場合には、第２ギャップにおける火炎成長が妨げられ、着火性が低下するおそれがある。また、上記軸方向距離Ｃが０．５ｍｍを超える場合には、奥飛びが生ずるおそれがある。
【００２６】
また、上記第２接地電極と上記絶縁碍子との最短距離Ｂは、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦Ａ−０．０５ｍｍ
であることが好ましい（請求項２）。
この場合には、耐くすぶり性を向上させることができる。
上記最短距離ＢがＡ−０．０５ｍｍを超える場合には、くすぶり時に、第２ギャップにおいて放電しにくくなり、火花清浄効果が低減するおそれがある。
【００２７】
また、上記第２の発明（請求項３）において、上記径方向距離Ｌが３．５ｍｍを越える場合には、第１ギャップにおける放電電圧が大きくなり、くすぶりの発生していない正常時において第２ギャップでの放電割合が大きくなるおそれがある。その結果、チャネリングや中心電極の側周面の消耗が生ずるおそれがある。
また、上記径方向距離Ｌは、Ｌ≧Ｅ／２＋Ｄを満たすことが好ましい。上記径方向距離ＬがＥ／２＋Ｄよりも小さいと第２接地電極と上記取付金具との接合面積が小さくなり、接合強度が低下するおそれがある。その結果、第２接地電極が脱落してしまうおそれがある。ここで、Ｅは上記絶縁碍子の先端径であり、Ｄは上記取付金具の先端面における上記絶縁碍子と上記取付金具との距離である。
【００２８】
また、上記第２の発明において、上記第１ギャップをＡとしたとき、
０．４ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍ
であることが好ましい（請求項４）。
この場合には、正常時における第２ギャップでの放電をより確実に防止することができ、チャネリングや中心電極の側周面の消耗を一層抑制することができる。また、燃焼変動を抑制し、着火性を確保することができる。
【００２９】
また、上記取付金具の先端面における上記絶縁碍子と上記取付金具との距離をＤとしたとき、
０．６ｍｍ≦Ｄ≦１．６ｍｍ
であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、中心電極と取付金具との間の絶縁抵抗を確保して、耐くすぶり性を向上させることができると共に、着火性を確保することができる。
上記距離Ｄが１．６ｍｍを超える場合には、取付金具の先端面よりも基端側における絶縁碍子の側面にカーボンが付着しやすくなり、くすぶりが生じやすくなるおそれがある。一方、上記距離Ｄが０．６ｍｍ未満の場合には、取付金具の先端面における絶縁碍子側の角部の電界強度が高くなり、くすぶり時にその角部へ放電し、着火性を低下させるおそれがある。
【００３０】
また、上記絶縁碍子の先端径をＥとしたとき、
２．１ｍｍ≦Ｅ≦３．９ｍｍ
であることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記絶縁碍子の先端部の熱容量を充分に小さくして温度上昇しやすくすることができる。これにより、温度清浄効果が充分に発揮され、耐くすぶり性を向上させることができる。また、内燃機関用スパークプラグの熱価を確保して、プレイグニッションを防止することができる。
上記先端径Ｅが３．９ｍｍを超える場合には、絶縁碍子の温度清浄効果を充分に発揮することが困難となり、耐くすぶり性が低下するおそれがある。一方、上記先端径Ｅが２．１ｍｍ未満の場合には、中心電極の直径が例えば１．５ｍｍ未満と小さくなるため、内燃機関用スパークプラグの熱価を確保することが困難となるおそれがある。
【００３１】
また、上記中心電極及び上記接地電極のうち少なくとも一方は、貴金属もしくはその合金よりなる放電部材を電極母材に接合してなることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記放電部材の消耗を抑制することができ、長寿命の内燃機関用スパークプラグを得ることができる。
【００３２】
また、上記放電部材は、Ｐｔを主成分として５０重量％以上含有し、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金であることが好ましい（請求項８）。
この場合には、一層長寿命、高信頼性の内燃機関用スパークプラグを得ることができる。
【００３３】
また、上記放電部材は、Ｉｒを主成分として５０重量％以上含有し、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金であってもよい（請求項９）。
この場合にも、一層長寿命、高信頼性の内燃機関用スパークプラグを得ることができる。
【００３４】
また、上記中心電極は、電極母材に上記放電部材を接合してなり、該放電部材の軸直交断面積をＳ１、上記電極母材からの突き出し量をＦ１としたとき、
０．１ｍｍ2≦Ｓ１≦０．８ｍｍ2、
０．３ｍｍ≦Ｆ１≦１．５ｍｍ
であることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、着火性を向上することができる。
【００３５】
上記軸直交断面積Ｓ１が０．１ｍｍ2未満の場合には、上記放電部材がヒートスポットとなり、消耗が大幅に増加し、寿命が短縮するおそれがある。上記軸直交断面積Ｓ１が０．８ｍｍ2を超える場合には、着火性向上効果が小さくなってしまうおそれがある。
また、上記突き出し量Ｆ１が０．３ｍｍ未満の場合には、着火性向上効果が小さくなってしまうおそれがある。上記突き出し量Ｆ１が１．５ｍｍを超える場合には、該放電部材がヒートスポットとなり、消耗が大幅に増加し、寿命が短縮するおそれがある。
【００３６】
また、上記接地電極は、電極母材に上記放電部材を接合してなり、該放電部材の軸直交断面積をＳ２、上記電極母材からの突き出し量をＦ２としたとき、
０．１ｍｍ2≦Ｓ２≦０．８ｍｍ2、
０．３ｍｍ≦Ｆ２≦１．５ｍｍ
であることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、より着火性に優れた内燃機関用スパークプラグを得ることができる。
上記軸直交断面積Ｓ２が０．１ｍｍ2未満の場合には、上記放電部材がヒートスポットとなり、消耗が大幅に増加し、寿命が短縮するおそれがある。上記軸直交断面積Ｓ２が０．８ｍｍ2を超える場合には、着火性向上効果が小さくなってしまうおそれがある。
また、上記突き出し量Ｆ２が０．３ｍｍ未満の場合には、着火性向上効果が小さくなってしまうおそれがある。上記突き出し量Ｆ２が１．５ｍｍを超える場合には、上記放電部材がヒートスポットとなり、消耗が大幅に増加し、寿命が短縮するおそれがある。
【００３７】
また、上記取付金具のネジ径は、Ｍ１２以下であることが好ましい（請求項１２）。
この場合には、内燃機関用スパークプラグの小型化を図ることができる。
【００３８】
また、上記取付金具のネジ径は、Ｍ１０以下であることが好ましい（請求項１３）。
この場合には、内燃機関用スパークプラグの更なる小型化が可能となる。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる内燃機関用スパークプラグにつき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の内燃機関用スパークプラグ１は、図１〜図３に示すごとく、絶縁碍子２と、中心電極３と、取付金具４と、第１接地電極５１と、第２接地電極５２とを有する。
上記絶縁碍子２は中心貫通孔２１を有し、上記中心電極３は、上記絶縁碍子２の先端面２２から突出する状態で上記中心貫通孔２１に保持されている。上記取付金具４は、上記絶縁碍子２の先端面２２を突出させた状態で該絶縁碍子２を保持している。
【００４０】
上記第１接地電極５１は、基端部が取付金具４に固定されると共に先端部５１１が上記中心電極３の先端部３１との間に第１ギャップＡを形成する。
上記第２接地電極５２は、基端部が取付金具４に固定されると共に先端部５２１が上記中心電極３の側面と第２ギャップＧを形成する。
【００４１】
そして、図１に示すごとく、上記第１ギャップをＡ、第２接地電極５２と絶縁碍子２との最短距離をＢ、第２接地電極５２の先端部５２１における取付金具４側の角部５２２と絶縁碍子２の先端面２２との軸方向距離をＣ、絶縁碍子２の先端肉厚をＴとする。軸方向距離Ｃについては、図４に示すごとく第２接地電極５２の角部５２２が絶縁碍子２の先端面２２よりも先端側へ突出した場合を＋（プラス）とする。逆に、図５に示すごとく角部５２２が絶縁碍子２の線端面２２よりも基端側に配された場合を−（マイナス）とする。このとき、上記Ａ、Ｔ、Ｂ、Ｃは、以下の条件を満たす。
０．４ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ。
【００４２】
また、第２接地電極５２と絶縁碍子２との最短距離Ｂは、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦Ａ−０．０５ｍｍ
を満たす。
また、図１に示すごとく、取付金具４の先端面４１における絶縁碍子２と取付金具４との距離をＤ、絶縁碍子２の先端径をＥとしたとき、
０．６ｍｍ≦Ｄ≦１．６ｍｍ、
２．１ｍｍ≦Ｅ≦３．９ｍｍ
を満たす。
【００４３】
なお、図１、図３に示すごとく、第２接地電極５２は、中心電極３を挟んで内燃機関用スパークプラグ１の対角上に一対配されている。また、上記第２接地電極５２の先端部５２１は円弧状に形成されている。具体的には、図３に示すごとく、内燃機関用スパークプラグ１の先端側から見たとき、第２接地電極５２の先端部５２１は、中心電極３と同心円となる円形状に打ち抜かれた形状に形成されている。
なお、本構成は一例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】
本発明に係る内燃機関用スパークプラグ１の各部の寸法については、図１に示すごとく、下記の符号を用い、その名称については適宜使い分ける。
Ａ：第１ギャップ（第１接地電極５１と中心電極３の先端面との最短距離）。
Ｂ：絶縁碍子ギャップ（第２接地電極５２と絶縁碍子２との最短距離）。
Ｃ：第２接地電極５２の軸方向位置（第２接地電極５２の先端面における取付金具側の角部５２２と絶縁碍子２の先端面２２との軸方向距離、図４に示すごとく角部５２２が先端面２２より先端側に配される場合をプラスとし、図５に示すごとく角部５２２が先端面２２より基端側に配される場合をマイナスとする。）。
Ｄ：ポケット隙間（取付金具４の先端面４１における絶縁碍子２と取付金具４との距離）。
Ｅ：絶縁碍子２の先端径（絶縁碍子２の先端部における外径）。
Ｇ：第２ギャップ（第２接地電極５２と中心電極３の側面との最短距離）。
Ｌ：第２接地電極５２の径方向位置（中心電極３の中心軸Ｚと第２接地電極５２のうち取付金具４の先端面４１における中心電極３側の側面との距離）。
Ｔ：絶縁碍子２の先端肉厚（絶縁碍子２の先端径Ｅと中心貫通孔２１の直径との差の２分の１）。
【００４５】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用スパークプラグ１においては、上記第１ギャップＡが１．０ｍｍ以下であるため、くすぶりの生じていない正常時における第２ギャップＧでの放電を防止することができる。これにより、チャネリング（図２６、図２７参照）や中心電極３の側周面の消耗（図２４参照）を抑制することができる。
また、上記第１ギャップＡが０．４ｍｍ以上であるため、第１ギャップＡにおける火炎核の成長が妨げられることを防ぎ、燃焼変動を抑制し、着火性を確保することができる。
【００４６】
また、上記絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．８ｍｍ以下であるため、絶縁碍子２の先端部の熱容量を小さくすることができ、これにより、絶縁碍子２の先端部の温度を容易に上昇させることができる。そのため、絶縁碍子２の先端部に付着したカーボンを、この熱によって焼失させることができる。即ち、温度清浄効果を発揮することができる。従って、耐くすぶり性を確保することができる。特に、上述のごとく上記第１ギャップＡを１．０ｍｍ以下と小さくしても、くすぶりの発生を防ぐことができる点に大きな利点がある。
また、上記絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ以上であるため、絶縁碍子２の強度を確保して、成形時における割れや亀裂等の発生を防止することができる。
【００４７】
また、上記第２接地電極５２と上記絶縁碍子２との最短距離（絶縁碍子ギャップ）Ｂが０．２ｍｍ以上であるため、低温時においても第２接地電極５２と絶縁碍子２との間に燃料がブリッジし、短絡することを防ぐことができる。これにより、エンジン始動を円滑に行うことができる。
また、上記最短距離Ｂが０．９ｍｍ以下であるため、中心電極３の側周面から絶縁碍子２の側周面に沿って基端側へ放電するいわゆる奥飛び放電（図１５参照）を防止することができ、失火を防止することができる。
【００４８】
また、上記第２接地電極５２の先端部５２１における取付金具４側の角部５２２と絶縁碍子２の先端面２２との軸方向距離Ｃ（軸方向位置Ｃ）が−１．０ｍｍ以上であるため、第２ギャップＧにおける火炎成長を妨げるおそれがなく、着火性を確保することができる。また、上記軸方向距離Ｃが０．５ｍｍ以下であるため、奥飛びを防止することができる。
【００４９】
また、上記第２接地電極５２と上記絶縁碍子２との最短距離Ｂが、Ａ−０．０５ｍｍ以下であるため、耐くすぶり性を向上させることができる。即ち、くすぶり時における第２ギャップＧでの放電を確保し、火花清浄効果を発揮することができる。
【００５０】
また、上記取付金具４の先端面４１における上記絶縁碍子２と上記取付金具４との距離Ｄが、０．６ｍｍ≦Ｄ≦１．６ｍｍであるため、中心電極３と取付金具４との間の絶縁抵抗を確保して、耐くすぶり性を向上させることができると共に、着火性を確保することができる。
【００５１】
また、上記絶縁碍子２の先端径Ｅが、２．１ｍｍ≦Ｅ≦３．９ｍｍであるため、上記絶縁碍子２の先端部の熱容量を充分に小さくして温度上昇しやすくすることができる。これにより、温度清浄効果が充分に発揮され、耐くすぶり性を向上させることができる。また、内燃機関用スパークプラグ１の熱価を確保して、プレイグニッションを防止することができる。
【００５２】
以上のごとく、本例によれば、耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供することができる。
【００５３】
（実験例１）
本例は、図６〜図１９に示すごとく、実施例１に示した内燃機関用スパークプラグ１における各部の寸法の変化による、各種特性の変化を確認した例である。
まず、図６に、第１ギャップＡを変化させた時の第２ギャップ放電割合に及ぼす影響を調べた結果を示す。
【００５４】
ここで、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔは１．０ｍｍ、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍ、第２接地電極５２の径方向位置Ｌは４．５ｍｍとして、第１ギャップＡを０．４〜１．６ｍｍの間で変化させた。
なお、先端肉厚Ｔ＝１．０ｍｍは、本発明（請求項１の発明）の範囲外であるが、この試験においては、先端肉厚Ｔが特に影響することはなく、０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍであっても、同様の結果が得られる。
【００５５】
図６において、◆にてプロットした曲線ａ１は、一般的なエンジン（１６００ｃｃ、４ｃｙｌ、自然吸気）を用い、第２ギャップＧにて放電し易い条件（フルスロットル、５６００ｒｐｍ）で評価した結果を表す。
第２ギャップ放電割合は、連続２００サイクルの放電波形より判定した。即ち、エンジンを連続して２００サイクル運転した際に、放電波形が、図７に示すような第１ギャップ放電６１となる場合と、図８に示すような第２ギャップ放電６２となる場合とがある。そして、２００サイクルのうち、図８に示す第２ギャップ放電６２となる割合を上記第２ギャップ放電割合とする。
【００５６】
図６から分かるように、一般的なエンジン（◆）においては、第１ギャップＡがＡ≦１．３ｍｍであれば、正常時（くすぶっていない状態）に第２ギャップＧで放電しないため、「チャネリング」や「中心電極側周面の消耗」を抑制できる。すなわち、一般的なエンジンに用いる場合には、従来よりある一般的な第１ギャップ（Ａ＝１．１〜１．３ｍｍ）であっても、長寿命を実現できるということである。
【００５７】
一方、□にてプロットした曲線ａ２は、高流速エンジン（２５００ｃｃ、６ｃｙｌ、過給機付き）での評価結果を表す。条件は同様に第２ギャップＧにて放電し易い条件（フルスロットル、５６００ｒｐｍ）で実施した。
図６から分かるように、高流速エンジン（□）では、第１ギャップＡが１．１以上である場合に、第２ギャップ放電が発生する。即ち、一般的な第１ギャップ（Ａ＝１．１〜１．３ｍｍ）において、正常時（くすぶっていない状態）に第２ギャップＧでの放電が発生してしまう。これは、高流速により火花が流されること、圧力が高いため沿面放電（絶縁碍子表面を這う放電）し易いことによる。
結果的に「チャネリング」、「中心電極側周面の消耗」が増加してしまい、スパークプラグの信頼性が低下し、寿命が大幅に短縮すると言える。
【００５８】
この第２ギャップＧでの放電を抑制するためには、第１ギャップＡを縮小すれば良く、正常時の第２ギャップ放電を完全に防止（第２ギャップ放電割合が０％）するには、第１ギャップＡをＡ≦１．０ｍｍとすればよいことが、図６から分かる。
これは、第１ギャップＡの縮小により第１放電電圧を低減できるため、第１ギャップＡで放電し易くなるからである。結果として、正常時に第２ギャップＧで放電しないため、「チャネリング」や「中心電極側周面の消耗」を大幅に低減できる。
【００５９】
図９は、第１ギャップＡが着火性に及ぼす影響を連続２００サイクルの燃焼変動率にて調べた結果である。評価は、上記の高流速エンジンを用い、条件はアイドリング、７００ｒｐｍとした。ここで、燃焼変動率とは、図示平均有効圧の（標準偏差／平均）×１００％で示されるものである。
なお、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
【００６０】
同図から分かるように、第１ギャップＡを縮小すると燃焼変動が大きくなる、すなわち着火性が悪化してしまう。また、第１ギャップＡが０．４ｍｍよりも小さいと着火性が大幅に悪化してしまう。これは、第１ギャップ縮小により、消炎作用が大きくなってしまう（火炎核の成長が妨害される）ためである。
よって、着火性を確保するには第１ギャップＡが０．４ｍｍ≦Ａとすればよい。
以上より、第１ギャップＡが０．４ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍであれば「チャネリング」及び「中心電極側周面の消耗」を大幅に低減できるだけでなく、着火性に優れたスパークプラグを提供することができる。
【００６１】
次に、図１０に、第１ギャップＡおよび絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが耐くすぶり性へ及ぼす影響について調べた結果を示す。評価は、非常にくすぶり易い直噴エンジン（２０００ｃｃ、４ｃｙｌ）が搭載された車両を用い、−２０℃の低温試験室にてプリデリバリ汚損を模擬したパターンを１０サイクル運転し、絶縁抵抗値（中心電極３と取付金具４との絶縁抵抗値）を各サイクル終了時に測定するといった一般的な方法にて実施した。ここで、プリデリバリ汚損とは、新車を工場からディーラーまで搬送する場合に、あまりにも短時間の運転が繰り返されるため、スパークプラグがくすぶり状態となり、絶縁抵抗が低下してしまうことをいう。
【００６２】
△にてプロットした曲線ｂ０は、従来品（Ａ＝１．１ｍｍ、Ｔ＝１．０ｍｍ）、□にてプロットした曲線ｂ１は、第１ギャップＡを縮小させたスパークプラグ（Ａ＝０．７ｍｍ、Ｔ＝１．０ｍｍ）、◇にてプロットした曲線ｂ２は、第１ギャップＡを縮小させ、更に絶縁碍子２の先端肉厚Ｔを薄くしたスパークプラグ（Ａ＝０．７ｍｍ、Ｔ＝０．６ｍｍ）の測定結果をそれぞれ表す。
なお、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
【００６３】
図１０から分かるように、従来品（△）に対し、第１ギャップＡを縮小させたもの（□）は、絶縁抵抗の低下が大きく耐くすぶり性に劣ると言える。これは、先述したように第１ギャップＡを縮小させたことにより、正常時だけでなく、くすぶり時にも第２ギャップ放電割合が減少し、カーボンを焼き切る効果（火花清浄効果）が少なくなってしまうためである。
【００６４】
ここで、耐くすぶり性を向上させるための手段として絶縁碍子２の先端肉厚Ｔを薄くすることに着目した。すなわち、第２ギャップ放電によりカーボンを焼き切る（火花清浄効果）だけでなく、絶縁碍子２の先端の温度を上昇させカーボンを焼失させる効果（温度清浄効果）を狙ったものである。
【００６５】
図１０から分かるように、第１ギャップＡを縮小させ、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔを薄くしたスパークプラグ（◇）は、第１ギャップＡを縮小させたスパークプラグ（□）に対し、絶縁抵抗の低下が小さく、耐くすぶり性が大幅に向上していることが分かる。また、従来品（△）に対しても、耐くすぶり性に優れており、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが耐くすぶり性を向上させる手段として有効であると言える。
【００６６】
次に、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔの寸法が耐くすぶり性に及ぼす影響について詳細に調査した結果を、図１１に示す。評価は上記と同じ車両および方法を用い、１０サイクル目の絶縁抵抗値（グラフの縦軸）にて判定した。
【００６７】
図１１において、白抜きの棒グラフは従来品（Ａ＝１．１ｍｍ、Ｔ＝１．０ｍｍ）、ハッチングを付した棒グラフは発明品（Ａ＝０．７ｍｍ）の絶縁碍子２の先端肉厚Ｔを変化させた内燃機関用スパークプラグ１における絶縁抵抗である。
なお、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
【００６８】
図１１から、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔを小さくすると耐くすぶり性が向上することが分かる。また、従来品（□）と同等以上の耐くすぶり性を確保させるためには、絶縁碍子２の先端肉厚ＴがＴ≦０．８ｍｍであればよいことが分かる。
また図には示さないが、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔは０．３ｍｍ≦Ｔであることが好ましい。これは、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍよりも小さいと成形時に割れや亀裂が発生し易くなるためである。
以上より、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍであれば、耐くすぶり性を向上させ、更に製造性に優れた内燃機関用スパークプラグ１を提供することができることが分かる。
【００６９】
図１２は、絶縁碍子ギャップＢが低温始動性に及ぼす影響を調べた結果である。評価は、上記の一般的なエンジンを用い、図１３に示すごとく、−２５℃にてスタータのＯＮ、ＯＦＦを繰り返し、始動までの繰り返し回数を調べたものである。スタータは、ＯＮを８秒、ＯＦＦを５秒として繰り返し作動させた。
始動までの繰り返し回数が少ない程、低温始動性に優れていると言える。なお、判定基準としては始動した回数が３回以内であれば低温始動性を満足するものとした。
また、第１ギャップＡは０．７ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
【００７０】
本評価において、絶縁碍子ギャップＢが０．１ｍｍの場合、１０回始動を繰り返しても始動しなかった。これは、試験後のスパークプラグを調べたところ、絶縁碍子ギャップＢに燃料ブリッジが形成されているためであることが分かった。
一方、絶縁碍子ギャップＢが０．２ｍｍ≦Ｂであれば、３回以内で始動可能であり、低温始動性を満足することが分かった。
以上より、低温時に燃料ブリッジの形成を防止でき、スムーズな始動を実現するためには、絶縁碍子ギャップＢが０．２ｍｍ≦Ｂであればよいことが分かる。
【００７１】
図１４には、絶縁碍子ギャップＢと奥飛び放電割合の関係を示す。評価は、上記の高流速エンジンを用い、条件はフルスロットル、５６００ｒｐｍで実施した。なお、強制的に第２ギャップＧで放電させるために第１接地電極５１を削除した状態で評価した。
ここで、「奥飛び放電」とは、例えば内燃機関用スパークプラグ１がくすぶった時に、第２ギャップＧでの放電（中心電極３の側周面から絶縁碍子２の先端面を経て第２接地電極５２へ放電）ではなく、図１５の符号６３に示すごとく、中心電極３の側周面から絶縁碍子２の先端面２２を経て絶縁碍子２の付根部に放電することである。この奥飛び放電６３が発生すると失火する可能性が極めて高い。
なお、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
【００７２】
図１４から分かるように、奥飛び放電を完全に防止（奥飛び放電割合が０％）するには、絶縁碍子ギャップＢがＢ≦０．９ｍｍであればよい。
以上より、絶縁碍子ギャップＢが０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍであれば低温始動性を満足するだけでなく、奥飛び放電による失火を防止できる内燃機関用スパークプラグ１を提供することができることが分かる。
【００７３】
図１６は、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃが第２ギャップ放電時の着火性に及ぼす影響を、連続２００サイクルの燃焼変動率にて調べた結果である。評価は、上記の高流速エンジンを用い、条件はアイドリング、７００ｒｐｍとした。なお、強制的に第２ギャップＧで放電させるために第１接地電極５１を削除した状態で評価した。
図１６から分かるように、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃが−１．０ｍｍよりも小さいと着火性が悪化してしまう。これは、絶縁碍子２の側面と第２接地電極５２の先端面との重なり部が大きくなり、火炎成長時の消炎作用が大きくなってしまうためである。
【００７４】
また、上記軸方向位置Ｃが０．５ｍｍよりも大きいと着火性が悪化してしまう。これは、上記軸方向位置Ｃが大きくなると絶縁碍子ギャップＢが大きくなるため、前述したように奥飛び放電してしまうからである。
以上より、第２接地電極の軸方向位置Ｃが−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍであれば第２ギャップ放電時の着火性に優れたスパークプラグを提供することができることが分かる。
【００７５】
図１７には、本発明品を用い、第１ギャップＡと絶縁碍子ギャップＢを変化させたときの耐くすぶり性を調査した結果を示す。評価は、上記と同じ直噴エンジン（２０００ｃｃ、４ｃｙｌ）を用い、１０サイクル目の絶縁抵抗値にて判定した。
なお、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍ、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔは０．６ｍｍとした。
図１７において、○は従来品（Ａ＝１．１ｍｍ、Ｔ＝１．０ｍｍ）と同等、◎は従来品よりも優れる、×は従来品よりも劣ることを示している。
【００７６】
同図から、絶縁碍子ギャップＢがＢ≦（Ａ−０．０５）ｍｍであれば、従来品と同等以上の耐くすぶり性を有することが分かる。これは、Ｂが（Ａ−０．０５）ｍｍよりも大きいと、くすぶり時に第２ギャップＧで放電しにくくなる（第１ギャップＡで放電し易くなる）ため、火花清浄効果が低減してしまうからである。
【００７７】
図１８には、ポケット隙間Ｄが耐くすぶり性に及ぼす影響を調べた結果を示す。評価は上記と同じ直噴エンジン（２０００ｃｃ、４ｃｙｌ）を用い、１０サイクル目の絶縁抵抗値にて判定した。
なお、第１ギャップＡは０．７ｍｍ、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍ、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔは０．６ｍｍとした。
【００７８】
図１８から分かるように、ポケット隙間Ｄが小さい程、耐くすぶり性に優れている。これは、試験後のスパークプラグを調査したところ、ポケット隙間Ｄが小さい程、取付金具４の先端面４１から絶縁碍子２の付根部へ向かう部分におけるカーボン付着量が少ないことが分かった。すなわち、Ｄが小さいと、取付金具４と絶縁碍子２との間へのカーボンの侵入を抑制できるということである。
【００７９】
そして、絶縁抵抗の低下を完全に防止するためにはポケット隙間ＤがＤ≦１．６ｍｍであることが好ましい。
また、ここでは図に示さないが、ポケット隙間Ｄは０．６ｍｍ≦Ｄであることが好ましい。これはＤが０．６ｍｍよりも小さいと、取付金具４の先端面４１における絶縁碍子２側の角部４１１の電界強度が高くなり、くすぶり時にその角部４１１へ放電してしまい、着火性を低下させてしまうからである。
以上より、ポケット隙間Ｄが０．６ｍｍ≦Ｄ≦１．６ｍｍであれば、くすぶり時の着火性を満足するだけでなく、更に耐くすぶり性に優れる内燃機関用スパークプラグ１を提供することができる。
【００８０】
図１９には、絶縁碍子２の先端径Ｅが耐くすぶり性に及ぼす影響を調べた結果を示す。評価は上記と同じ直噴エンジン（２０００ｃｃ、４ｃｙｌ）を用い、１０サイクル目の絶縁抵抗値にて判定した。
なお、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍとした。
図１９において、白抜きの棒グラフは従来品（Ａ＝１．１ｍｍ、Ｔ＝１．０ｍｍ、Ｅ＝４．３ｍｍ）、ハッチングを付した棒グラフは本発明品（Ａ＝０．７ｍｍ、Ｔ＝０．６ｍｍ）の絶縁抵抗を示す。
【００８１】
同図から、絶縁碍子２の先端径Ｅが小さい程、耐くすぶり性に優れていることが分かる。これは、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが同じであっても絶縁碍子２の先端径Ｅが小さい方が絶縁碍子２の先端部の熱容量が小さくなるため、絶縁碍子２の先端温度が上昇し易く、温度清浄効果が十分に発揮されるからである。
また、従来品と同等以上の耐くすぶり性を確保させるためには、絶縁碍子２の先端径ＥがＥ≦３．９ｍｍであることが好ましい。
【００８２】
ここでは図に示さないが、絶縁碍子２の先端径Ｅは２．１ｍｍ≦Ｅであることが好ましい。これは、内燃機関用スパークプラグ１の熱価を確保し、プレイグニッションを防止するためである。ここで、内燃機関用スパークプラグ１の熱価は中心電極３の熱伝導性が大きく影響し、熱価を確保するためには中心電極３の直径が１．５ｍｍ以上であることが好ましい。よって、絶縁碍子２の先端径Ｅが２．１ｍｍよりも小さいと、中心電極３の径が１．５ｍｍよりも小さくなり（Ｔ＝０．３ｍｍの場合）熱伝導性が悪化するため、熱価の確保が困難となる。
以上より、絶縁碍子２の先端径Ｅが２．１ｍｍ≦Ｅ≦３．９ｍｍであれば、熱価を確保できるだけでなく、更に耐くすぶり性に優れる内燃機関用スパークプラグ１を提供することができることが分かる。
【００８３】
（実施例２）
本例は、図２０に示すごとく、取付金具４の先端面４１における第２接地電極５２の中心電極３側の側面と中心電極３の中心軸Ｚとの径方向距離Ｌを、Ｌ≦３．５ｍｍとした内燃機関用スパークプラグ１の例である。
また、第２接地電極５２と絶縁碍子２との最短距離である絶縁碍子ギャップＢ、第２接地電極５２の先端部における取付金具４側の角部５２２と絶縁碍子２の先端面２２との軸方向距離Ｃ、上記絶縁碍子の先端肉厚Ｔは、
０．３ｍｍ≦Ｔ≦０．８ｍｍ、
０．２ｍｍ≦Ｂ≦０．９ｍｍ、
−１．０ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ
を満たしている。
また、第１ギャップＡは、０．４ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍである。
その他は、実施例１と同様である。
【００８４】
次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の内燃機関用スパークプラグ１においては、上記取付金具４の先端面４１における第２接地電極５２の中心電極３側の側面と中心電極３の中心軸Ｚとの径方向距離Ｌが、３．５ｍｍ以下である。これにより、第１ギャップＡにおける放電電圧を小さくすることができる。そのため、くすぶりの発生していない正常時における第２ギャップＧでの放電を防ぐことができる。その結果、チャネリング（図２６、図２７参照）や中心電極３の側周面の消耗（図２４参照）を防ぐことができる。
【００８５】
また、上記絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．８ｍｍ以下であるため、上述したごとく、耐くすぶり性を確保することができる。特に、上述のごとく上記径方向距離Ｌを３．５ｍｍ以下と小さくしても、くすぶりの発生を防ぐことができる点に大きな利点がある。
また、上記絶縁碍子２の先端肉厚Ｔが０．３ｍｍ以上であるため、絶縁碍子２の強度を確保して、成形時における割れや亀裂等の発生を防止することができる。
【００８６】
また、上記第２接地電極５２と上記絶縁碍子２との最短距離Ｂが０．２ｍｍ以上であるため、実施例１と同様に、燃料ブリッジによる短絡を防ぐことができ、エンジン始動を円滑に行うことができる。
また、上記最短距離Ｂが０．９ｍｍ以下であるため、奥飛び放電（図１５参照）を防止することができる。
【００８７】
また、上記第２接地電極５２の先端部における取付金具４側の角部５２２と絶縁碍子２の先端面２２との軸方向距離Ｃが−１．０ｍｍ以上であるため、着火性を確保することができる。また、上記軸方向距離Ｃが０．５ｍｍ以下であるため、奥飛びを防止することができる。
【００８８】
また、上記第１ギャップＡが、０．４ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍであるため、正常時における第２ギャップＧでの放電をより確実に防止することができ、チャネリングや中心電極の側周面の消耗を一層抑制することができる。また、燃焼変動を抑制し、着火性を確保することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、耐くすぶり性、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供することができる。
【００８９】
（実験例２）
本例は、図２１、図２２に示すごとく、実施例２に示した内燃機関用スパークプラグ１における、第２接地電極５２と中心電極３の中心軸Ｚとの径方向距離Ｌの変化による、各種特性の変化を確認した例である。
まず、図２１に、第２接地電極５２の径方向位置Ｌが第１放電電圧に及ぼす影響を調べた結果を示す。評価は、放電電圧測定ベンチ（常温、大気中、０．６MPa）にて実施し、連続２００サイクルの放電波形から第１放電電圧の最大値（□）、最小値（◇）を測定した。
なお、第１ギャップＡは１．１ｍｍ、絶縁碍子ギャップＢは０．５ｍｍ、第２接地電極５２の軸方向位置Ｃは−０．２ｍｍ、ポケット隙間Ｄは０．６ｍｍ、絶縁碍子２の先端径Ｅは４．３ｍｍ、先端肉厚Ｔは１．０ｍｍとした。
【００９０】
以上の評価より、図２１に示すごとく、第２接地電極５２の径方向位置Ｌが小さい程、第１放電電圧を低減できることを見出した。
ここで、この特徴を利用して、第２ギャップＧにおける放電割合を減少させることを狙い、以下の評価を実施した。
即ち、第２接地電極５２の径方向位置Ｌを変化させた際の第２ギャップ放電割合に及ぼす影響を調べた。その結果を図２２に示す。なお、評価方法は実験例１における図６に示すものと同様である。
【００９１】
図２２から分かるように、一般的なエンジン（◇）においては、第２接地電極５２の径方向位置ＬがＬ≦５ｍｍであれば、正常時（くすぶっていない状態）に第２ギャップＧで放電しないため、「チャネリング」や「中心電極側周面の消耗」を抑制できる。すなわち、一般的な第２接地電極５２の径方向位置（Ｌ＝４．５ｍｍ）であれば、長寿命を満足できるということである。
【００９２】
しかしながら、高流速エンジン（□）では一般的な第２接地電極５２の径方向位置（Ｌ＝４．５ｍｍ）において、正常時に第２ギャップＧでの放電が発生してしまう。よって、「チャネリング」、「中心電極側周面の消耗」が増加してしまい、内燃機関用スパークプラグ１の信頼性が低下し、寿命が大幅に短縮すると言える。
この第２ギャップＧでの放電を抑制するためには、第２接地電極５２の径方向位置Ｌを小さくすれば良く、正常時の第２ギャップでの放電を完全に防止（第２ギャップ放電割合が０％）するには、第２接地電極５２の径方向位置ＬをＬ≦３．５ｍｍとすればよい。
【００９３】
これは、第２接地電極５２の径方向位置Ｌを小さくすることにより第１放電電圧を低減できるため、第１ギャップＡで放電し易くなるからである。結果として、正常時に第２ギャップＧで放電しないため、「チャネリング」、「中心電極側周面の消耗」を大幅に低減できる。
【００９４】
また、本評価は第１ギャップＡがＡ＝１．１ｍｍの場合を一例としてあげているが、実施例１に示したように第１ギャップＡを縮小すれば更なる効果が得られるので、Ａ≦１．１ｍｍの範囲でＬ≦３．５ｍｍとすれば、正常時の第２ギャップＧでの放電を完全に防止できることは言うまでもない。
【００９５】
（実験例３）
本例は、図２３〜図２７に示すごとく、実施例１、実施例２、及び従来例の内燃機関用スパークプラグについて、「中心電極側周面の消耗」及び「チャネリング」の評価を実施した例である。
各内燃機関用スパークプラグの各部の寸法は、表１に示す代表的な寸法を採用した。
【００９６】
【表１】
2006049206.tif 000003
【００９７】
図２３は、表１のスパークプラグを用いて、図２４に示す「中心電極側周面の消耗」を評価した結果である。評価は、上記の高流速エンジンを用い、第２ギャップＧにて放電し易い条件（フルスロットル、５６００ｒｐｍ）にて実施し、最大消耗深さｄ１を３０時間毎に測定し、１８０時間まで継続した。最大消耗深さｄ１は、図２４における消耗部分３９の最も深い部分の深さである。
【００９８】
また、図２３において、△にてプロットした曲線ｃ０が従来例にかかる内燃機関用スパークプラグの最大消耗深さ、□にてプロットした曲線ｃ１が実施例１にかかる内燃機関用スパークプラグの最大消耗深さ、◆にてプロットした曲線ｃ２が実施例２にかかる内燃機関用スパークプラグの最大消耗深さを表す。
【００９９】
図２３から、発明品は実施例１、実施例２ともに最大消耗深さｄ１を大幅に低減できることが分かる。
次に、図２５に、表１のスパークプラグを用いて「チャネリング」の評価を実施した結果を示す。評価は、上記の高流速エンジンを用い、図２６、図２７に示すチャネリング２９の発生し易い条件（スロットル開度８０％、３６００ｒｐｍ）で実施し、４００時間後の最大チャネリング深さｄ２を測定した。
【０１００】
チャネリング深さｄ２は、図２７に示すごとく、絶縁碍子２の線端面２２からの損傷の深さのうち最も深い部分の損傷の深さである。
図２５から、本発明品については、実施例１、実施例２ともに最大チャネリング深さｄ２を大幅に低減できることが分かる。
【０１０１】
これらの効果は、先述した通り、本発明品（実施例１、実施例２）は第１放電電圧が低いため、第１ギャップＡで放電し易くなるからである。すなわち、「中心電極側周面の消耗」、「チャネリング」といった内燃機関用スパークプラグの信頼性を低下させる要因である正常時の第２ギャップＧでの放電を抑制できるからである。
以上のごとく、本発明によれば、「中心電極側周面の消耗」、「チャネリング」の生じにくい、耐久性に優れた内燃機関用スパークプラグを提供することができることが確認された。
【０１０２】
（実施例３）
本例は、図２８に示すごとく、中心電極３及び第１接地電極５１として、貴金属もしくはその合金よりなる放電部材１１を、電極母材３０、５１０に、溶接により固定した内燃機関用スパークプラグ１の例である。
上記放電部材１１として、例えば、Ｐｔを主成分（５０重量％以上）とし、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金を用いることができる。
或いは、上記放電部材１１として、例えば、Ｉｒを主成分（５０重量％以上）とし、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3の少なくとも１種が添加された合金を用いることもできる。
【０１０３】
また、中心電極３における放電部材１１の軸直交断面積Ｓ１を０．１ｍｍ2≦Ｓ１≦０．８ｍｍ2、電極母材３０からの突き出し量Ｆ１を０．３ｍｍ≦Ｆ１≦１．５ｍｍとしている。
その他は、実施例１と同様である。
【０１０４】
本例の場合には、貴金属又はその合金からなる放電部材１１を用いるため、上記放電部材１１（中心電極３、第１接地電極５１）の消耗を抑制することができ、長寿命の内燃機関用スパークプラグ１を得ることができる。
また、放電部材１１の軸直交断面積Ｓ１を０．１ｍｍ2≦Ｓ１≦０．８ｍｍ2、突き出し量Ｆ１を０．３ｍｍ≦Ｆ１≦１．５ｍｍとすることにより、着火性を向上することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【０１０５】
（実施例４）
本例は、図２９に示すように、第１接地電極５１における貴金属もしくはその合金からなる放電部材１１が、電極母材５１０の一面から中心電極３の方向に突き出している内燃機関用スパークプラグ１の例である。
そして、軸直交断面積Ｓ２を０．１ｍｍ2≦Ｓ２≦０．８ｍｍ2、電極母材５１０の一面からの突き出し量Ｆ２を０．３ｍｍ≦Ｆ２≦１．５ｍｍとしている。
その他は、実施例３と同様である。
【０１０６】
本例の場合には、更に着火性を向上することができる。
その他、実施例３と同様の作用効果を有する。
【０１０７】
（実施例５）
本例は、図３０に示すように、第２接地電極５２における貴金属もしくはその合金からなる放電部材１１が、電極母材５２０から中心電極３の方向に突き出している内燃機関用スパークプラグ１の例である。
そして、放電部材１１の軸直交断面積Ｓ２を０．１ｍｍ2≦Ｓ２≦０．８ｍｍ2、電極母材５２０からの突き出し量Ｆ２を０．３ｍｍ≦Ｆ２≦１．５ｍｍとしている。
本例の場合にも、更に着火性を向上することができる。
【０１０８】
（実施例６）
本例は、図３１、図３２に示すごとく、取付金具２のネジ径を、Ｍ１２（１２ｍｍ）或いはＭ１０（１０ｍｍ）とした例である。
本発明を用いれば、絶縁碍子２の先端肉厚Ｔ、第２接地電極５２の径方向位置Ｌ、ポケット隙間Ｄ、絶縁碍子２の先端径Ｅ等を小さくできる。そのため、取付金具４のネジ径を、例えば図３１に示すごとくＭ１２、或いは図３２に示すごとくＭ１０と小さくすることができ、内燃機関用スパークプラグ１の小型化が図れる。
その他は、実施例１と同様である。
【０１０９】
この場合には、例えば、バルブ径大化、水廻り改良等のエンジン設計自由度を拡大することができることから好ましい。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【０１１０】
（実施例７）
本例は、図３３〜図３５に示すごとく、第１接地電極５１又は第２接地電極５２についての変形例である。
図３３に示す内燃機関用スパークプラグ１は、第１接地電極５１の先端部５１１をテーパ形状としている。
図３４に示す内燃機関用スパークプラグ１は、第２接地電極５２の先端部５２１をフラット形状としている。
図３５に示す内燃機関用スパークプラグ１は、第２接地電極５２の先端部５２１をテーパ形状としている。
その他は、実施例１、２と同様であり、本例の場合にも、実施例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１１】
なお、上記実施例においては、第２接地電極５２が２極の場合を例として挙げているが、１極または３極以上の多極であってもよい。
また、実施例では、主に高流速エンジンにおける効果について述べたが、様々な内燃機関（エンジン）で効果を発揮するものであり、高流速エンジンに限定するものではない。
また、上述した複数の実施例を組み合わせても本発明の効果は発揮される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】実施例１における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図２】実施例１における、内燃機関用スパークプラグの部分断面説明図。
【図３】実施例１における、内燃機関用スパークプラグの先端側から見た平面図。
【図４】実施例１における、軸方向位置Ｃが＋となる場合の説明図。
【図５】実施例１における、軸方向位置Ｃが−となる場合の説明図。
【図６】実験例１における、第１ギャップＡと第２ギャップ放電割合との関係を示す線図。
【図７】実験例１における、第１ギャップ放電の説明図。
【図８】実験例１における、第２ギャップ放電の説明図。
【図９】実験例１における、第１ギャップＡと燃焼変動率との関係を示す線図。
【図１０】実験例１における、内燃機関用スパークプラグの絶縁抵抗の変化を表す線図。
【図１１】実験例１における、絶縁碍子の先端肉厚Ｔと絶縁抵抗との関係を示す線図。
【図１２】実験例１における、絶縁碍子ギャップＢとエンジン始動性との関係を示す線図。
【図１３】実験例１における、エンジンのスタータのＯＮ、ＯＦＦの繰り返し方を示す線図。
【図１４】実験例１における、絶縁碍子ギャップＢと奥飛び放電割合との関係を示す線図。
【図１５】実験例１における、奥飛び放電の説明図。
【図１６】実験例１における、第２接地電極の軸方向位置Ｃと燃焼変動率との関係を示す線図。
【図１７】実験例１における、第１ギャップＡと絶縁碍子ギャップＢとを変化させたときの耐くすぶり性を示す線図。
【図１８】実験例１における、ポケット隙間と絶縁抵抗との関係を示す線図。
【図１９】実験例１における、絶縁碍子の先端径と絶縁抵抗との関係を示す線図。
【図２０】実施例２における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図２１】実験例２における、第２接地電極の径方向位置Ｌと第１放電電圧との関係を示す線図。
【図２２】実験例２における、第２接地電極の径方向位置Ｌと第２ギャップ放電割合との関係を示す線図。
【図２３】実験例３における、中心電極の最大消耗深さの変化を示す線図。
【図２４】実験例３における、中心電極の最大消耗深さの説明図。
【図２５】実験例３における、最大チャネリング深さを示す線図。
【図２６】実験例３における、先端側から見たチャネリングの説明図。
【図２７】実験例３における、側方から見たチャネリングの説明図。
【図２８】実施例３における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図２９】実施例４における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図３０】実施例５における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図３１】実施例６における、取付金具のネジ径がＭ１２である内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図３２】実施例６における、取付金具のネジ径がＭ１０である内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【図３３】実施例７における、内燃機関用スパークプラグの先端側から見た平面図。
【図３４】実施例７における、他の内燃機関用スパークプラグの先端側から見た平面図。
【図３５】実施例７における、更に他の内燃機関用スパークプラグの先端側から見た平面図。
【図３６】従来例における、内燃機関用スパークプラグの先端部の軸方向断面図。
【符号の説明】
【０１１３】
１  内燃機関用スパークプラグ
１１  放電部材
２  絶縁碍子
２１  中心貫通孔
２２  先端面
３  中心電極
４  取付金具
４１  先端面
５１  第１接地電極
５２  第２接地電極
【図１】
2006049206.tif 000004
【図２】
2006049206.tif 000005
【図３】
2006049206.tif 000006
【図４】
2006049206.tif 000007
【図５】
2006049206.tif 000008
【図６】
2006049206.tif 000009
【図７】
2006049206.tif 000010
【図８】
2006049206.tif 000011
【図９】
2006049206.tif 000012
【図１０】
2006049206.tif 000013
【図１１】
2006049206.tif 000014
【図１２】
2006049206.tif 000015
【図１３】
2006049206.tif 000016
【図１４】
2006049206.tif 000017
【図１５】
2006049206.tif 000018
【図１６】
2006049206.tif 000019
【図１７】
2006049206.tif 000020
【図１８】
2006049206.tif 000021
【図１９】
2006049206.tif 000022
【図２０】
2006049206.tif 000023
【図２１】
2006049206.tif 000024
【図２２】
2006049206.tif 000025
【図２３】
2006049206.tif 000026
【図２４】
2006049206.tif 000027
【図２５】
2006049206.tif 000028
【図２６】
2006049206.tif 000029
【図２７】
2006049206.tif 000030
【図２８】
2006049206.tif 000031
【図２９】
2006049206.tif 000032
【図３０】
2006049206.tif 000033
【図３１】
2006049206.tif 000034
【図３２】
2006049206.tif 000035
【図３３】
2006049206.tif 000036
【図３４】
2006049206.tif 000037
【図３５】
2006049206.tif 000038
【図３６】
2006049206.tif 000039