(57)【要約】【課題】ハウジングと絶縁体との間の不都合な沿面放電が発生しないようにする。【解決手段】中心電極（５１）の第１の区分（５２）が、絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）に対し、０．１５ｍｍよりも小さな半径方向の間隔を有しており、かつ中心電極（５１）の第２の区分（５３）が、絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）に対し、少なくとも０．１５ｍｍの半径方向の間隔を有しているようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグ（１０）であって、ハウジング（２１）と、該ハウジング（２１）内に配置された、長手方向軸線（３３）を有する長手方向孔（３２）を備えた絶縁体（３１）と、該絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）内に配置された中心電極（５１）と、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）の領域内にまで延在する第１の接地電極（６１）と、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）から側方に間隔を置いて中心電極（５１）の隣に配置されている第２の接地電極（７１，７２）とが設けられている形式のものにおいて、中心電極（５１）の第１の区分（５２）が、絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）に対し、０．１５ｍｍよりも小さな半径方向の間隔を有しており、かつ中心電極（５１）の第２の区分（５３）が、絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）に対し、少なくとも０．１５ｍｍの半径方向の間隔を有していることを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
中心電極（５１）の第２の区分（５３）の大部分が、絶縁体（３１）の長手方向孔（３２）に対し、少なくとも０．３ｍｍの半径方向の間隔を有している、請求項１記載の点火プラグ。
【請求項３】
中心電極（５１）の第２の区分（５３）が、中心電極（５１）の、第１の接地電極（６１）に面した側に設けられている、請求項１または２記載の点火プラグ。
【請求項４】
中心電極（５１）の第２の区分（５３）が少なくともほぼ円筒形であり、かつ中心電極（５１）の、第１の接地電極（６１）に面した端面が、中心電極（５１）の、円筒形の第２の区分（５３）の底面により形成される、請求項１から３までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項５】
中心電極（５１）の第２の区分（５３）の、絶縁体（３１）内に配置された領域の、軸方向の広がりｈが０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲、特に０．５ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲、有利には０．７ｍｍにあり、その際、軸方向の広がりとは、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）の方向での広がりと理解され得る、請求項１から４までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項６】
第２の接地電極（７１，７２）が、中心電極（５１）に面した端部区分（７３）を有しており、絶縁体（３１）が、第１の接地電極（６１）に面した端面（３６）を有しており、かつ中心電極（５１）の第２の区分（５３）の、絶縁体（３１）内に配置された領域の軸方向の広がりｈが間隔ｆよりも大きく、その際、間隔ｆとは、端部区分（７３）の、第１の接地電極（６１）とは反対側の面と、絶縁体（３１）の端面（３６）との間の軸方向の間隔のことであり、その際、軸方向の間隔とは、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）の方向での間隔と理解され得る、請求項１から５までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項７】
中心電極（５１）が、第１の接地電極（６１）に対して電極間隔ｒを有しており、かつ第２の接地電極（７１，７２）に対して電極間隔ｓを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項８】
商ｓ／ｒが１〜２．５の範囲、特に１．３〜１．８の範囲、有利には１．５にある、請求項７記載の点火プラグ。
【請求項９】
差ｓ−ｒが０ｍｍ〜１ｍｍの範囲、特に０．４ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲、有利には０．６ｍｍにある、請求項７または８記載の点火プラグ。
【請求項１０】
中心電極（５１）と第１の接地電極（６１）との間の電極間隔ｒが０．７ｍｍ〜１．３ｍｍの範囲、特に０．８ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲、有利には０．９ｍｍにあり、かつ／または中心電極（５１）と第２の接地電極（７１）との間の電極間隔ｓが１．２ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲、特に１．４ｍｍ〜１．６ｍｍの範囲、有利には１．５ｍｍにある、請求項７から９までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項１１】
絶縁体（３１）の、前側の区分（３５）が、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）に関して中心電極（５１）の第２の区分（５３）の高さに位置する、絶縁体（３１）の領域により形成され、その際、絶縁体（３１）の、前側の区分（３５）が体積Ｖと、外面積Ａと、絶縁体（３１）内に位置していて、絶縁体（３１）の、前側の区分（３５）を、第１の接地電極（６１）とは反対側の面で区切るリング面積Ｒとを有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項１２】
Ｖ／Ａ、つまり体積Ｖおよび外面積Ａの商が０．３３ｍｍよりも小さい、特に０．２０ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲にある、請求項１１記載の点火プラグ。
【請求項１３】
Ｖ／Ａが０．２３ｍｍ〜０．２８ｍｍの範囲、特に０．２５ｍｍにある、請求項１１または１２記載の点火プラグ。
【請求項１４】
Ａ／Ｒ、つまり外面積Ａおよびリング面積Ｒの商が４．０よりも小さい、特に３．１よりも小さい、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項１５】
Ａ／Ｒが２．０〜２．９の範囲、特に２．５にある、請求項１４記載の点火プラグ。
【請求項１６】
絶縁体（３１）が、外縁（３７）および内縁を備えた、第１の接地電極（６１）に面する端面（３６）を有している、請求項１から１５までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項１７】
絶縁体（３１）の端面（３６）の外縁（３７）および／または内縁が、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲、特に０．３ｍｍにある半径を有している、請求項１６記載の点火プラグ。
【請求項１８】
絶縁体（３１）がその端面（３６）に向かって円錐形の領域（３８）を有している、請求項１６記載の点火プラグ。
【請求項１９】
円錐形の領域（３８）が絶縁体の端面（３６）の内縁に設けられており、かつ円錐形の領域（３８）が、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）に対して、２０゜〜４０゜の範囲の角度、特に３０゜の角度を有している、請求項１８記載の点火プラグ。
【請求項２０】
円錐形の領域（３８）が半径方向で０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、特に０．３ｍｍの広がりｍを有しており、かつ軸方向で０．４ｍｍ〜０．８ｍｍ、特に０．６ｍｍの広がりｎを有している、請求項１８または１９記載の点火プラグ。
【請求項２１】
絶縁体（３１）の端面（３６）の外縁（３７）が、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲、特に０．３ｍｍにある半径を有している、請求項１８から２０までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項２２】
第２の接地電極（７１，７２）が端部区分（７３）を有しており、該端部区分（７３）が、絶縁体（３１）の長手方向軸線（３３）に関して側方に、中心電極（５１）の第２の区分（５３）の隣に配置されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載の点火プラグ。
【請求項２３】
第２の接地電極（７１，７２）の端部区分（７３）の、燃焼室（２９）とは反対側のエッジが、絶縁体（３１）の端面（３６）に対してほぼ面一に配置されている、請求項２２記載の点火プラグ。
【請求項２４】
｜ｆ｜≦０．２５ｍｍ、特にｆ＝０ｍｍである、請求項２３記載の点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火プラグであって、ハウジングと、該ハウジング内に配置された、長手方向軸線を有する長手方向孔を備えた絶縁体と、該絶縁体の長手方向孔内に配置された中心電極と、絶縁体の長手方向軸線の領域内にまで延在する第１の接地電極と、絶縁体の長手方向軸線から側方に間隔を置いて中心電極の隣に配置されている第２の接地電極とが設けられている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の点火プラグは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２１０６８９３号明細書に記載されている。この点火プラグはハウジングを有しており、ハウジング内には、絶縁体が配置されている。絶縁体には、長手方向孔が穿設されており、長手方向孔内に、中心電極が配置されている。ハウジングには、３つの接地電極が固定されており、その際、接地電極のうちの１つは屋根形電極として形成されており、残りの２つの接地電極は側方に位置付けられた電極として形成されている。点火電圧の印加により、中心電極と、接地電極のうちの１つとの間に、火花放電路が形成される。屋根形電極と中心電極との間の火花放電路は絶縁体の長手方向孔の長手方向軸線に沿って延びる（気中火花放電路）。側方に位置付けられた電極と中心電極との間には、沿面火花放電路が形成され、沿面火花放電路は絶縁体の、燃焼室に面した端面を介して延びている。中心電極は精緻にはめ合わされて絶縁体の長手方向孔内に配置されているか、または絶縁体に対して極めて小さな間隔を有しているに過ぎない。
【０００３】
電極幾何学形状に基づき、気中火花放電路ならびに沿面火花放電路（もしくは沿面気中火花放電路）が形成されることができるこの種の点火プラグは特に、絶縁体の強いカーボン汚損が発生し得る適用事例で使用される。このことは例えば層状給気機関での使用時に該当する。沿面火花放電路を介した火花放電により、絶縁体の表面上のカーボンは少なくとも部分的に焼失される。
【０００４】
絶縁体の表面には、点火電圧の印加時に、高い電界強度が形成される。その際、高い電界強度に基づき、絶縁体の、カーボン汚損した表面において、可動な電荷担体が形成され、この可動な電荷担体により、いわゆる「沿面放電」、すなわちハウジングと絶縁体との間の放電が起こりやすくなることは欠点である。この種の沿面放電は燃焼室内の空気燃料混合物を着火することができず、それゆえ失火につながる。カーボン汚損が極めて強い場合には、完全な分流、すなわち中心電極とハウジングとの間の導電性の接続に至る可能性もあって、これにより、電極間の火花放電路の形成は阻害されてしまう。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１０６８９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べた形式の点火プラグを改良して、ハウジングと絶縁体との間の不都合な沿面放電が発生しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決した本発明の構成によれば、中心電極の第１の区分が、絶縁体の長手方向孔に対し、０．１５ｍｍよりも小さな半径方向の間隔を有しており、かつ中心電極の第２の区分が、絶縁体の長手方向孔に対し、少なくとも０．１５ｍｍの半径方向の間隔を有しているようにした。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の特徴部に記載された特徴を備えた本発明による点火プラグは、背景技術による点火プラグの欠点に対し、絶縁体の外面には点火電圧の印加時に比較的低い電界強度が存在するという利点を有しており、これにより、沿面放電の危険性は低下する。このために、中心電極は第１の区分で、絶縁体の長手方向孔に対し、０．１５ｍｍよりも小さな半径方向の間隔を有しており、かつ第２の区分で、絶縁体の長手方向孔に対し、少なくとも０．１５ｍｍの半径方向の間隔を有しているようにした。
【０００８】
中心電極の第２の区分と絶縁体との間のギャップにより、絶縁体の表面の領域における電界強度が減じられ、ひいては沿面放電の傾向が減じられる。
【０００９】
屋根形電極として形成された第１の接地電極と、（少なくとも）１つの、中心電極の側方に位置付けられている第２の接地電極とを備えた点火プラグは、屋根形電極への気中火花放電路ならびに側方に位置付けられた接地電極への沿面火花放電路もしくは気中沿面火花放電路を形成する。気中沿面火花放電路により、絶縁体上のデポジットは焼失される。さもなければ、そのようなデポジットを介して、望ましくない漏れ電流または放電が流れてしまう。この種の点火プラグは有利には、デポジット、特にカーボン汚損が強く発生する機関コンセプトにおいて使用される。この例としては、成層運転中に燃料の遅い噴射により、まだ液状の燃料が燃焼室内に存在している可能性のある層状給気機関が挙げられ、液状の燃料は燃焼時に、強められたカーボン生成に至る。
【００１０】
一般に、この種の点火プラグは、大多数の放電が屋根形電極に向けて実施され、その際に、屋根形電極と中心電極との間の気中火花放電路が空気燃料混合物の最適な着火に至るように設計されている。それというのも、着火（火炎核）が所定の場所で実施されるからであり、これにより、空気燃料混合物の均一な完全燃焼が保証されている。このことは特に層状給気機関の場合重要である。
【００１１】
ただし、最適な気中火花放電路を生ぜしめるために必要な電圧は比較的高いので、絶縁体の外面の側方にも、高い電界強度が存在し、この高い電界強度により、絶縁体の、汚損した（例えばカーボン汚損した）表面に、自由な電荷担体が生ぜしめられる。中心電極の第２の区分と絶縁体との間に設けられたギャップにより、電界構成は、電界強度が絶縁体の外側で弱められるように変更される。これにより、可動な電荷担体の数、ひいては絶縁体に沿ってハウジングへと向かう沿面放電の可能性は減じられる。
【００１２】
請求項２以下に記載された手段により、請求項１に記載された点火プラグの、有利な変化形が可能である。
【００１３】
有利には、絶縁体の外面上での電荷担体の発生を特に効果的に回避するために、中心電極の第２の区分の大部分が、絶縁体の長手方向孔に対し、少なくとも０．３ｍｍの半径方向の間隔を有している。第２の区分は円筒状に、中心電極の第１の区分と第２の区分との間に例えば円錐形の移行領域を備えて成形されていることができる。第１の区分と第２の区分との間の移行領域は段部として形成されていてもよく、段部の面は絶縁体の長手方向軸線に対して垂直な平面内に位置している。択一的に、第２の区分は、減少する直径を有した、第１の接地電極の方向で先細りする種々異なる領域に分割されていることができる。その際、このように先細りする端部区分を有する中心電極は有利には貴金属先端を有している。
【００１４】
有利には、中心電極の第２の区分の、絶縁体内に配置された領域の、軸方向の広がりｈ（つまり絶縁体の長手方向軸線に対して平行な方向での広がり）が０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲、特に０．５ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲、有利には０．７ｍｍにある。同じく有利には、軸方向の広がりｈが間隔ｆよりも大きい（ただし、間隔ｆとは、絶縁体の端面と、第２の接地電極の端部区分の、第１の接地電極とは反対側の面との間の、軸方向の間隔のことである）。
【００１５】
点火プラグは中心電極と第１の接地電極との間に電極間隔ｒを有しており、かつ中心電極と第２の接地電極との間に電極間隔ｓを有している。電圧を印加すると、火花放電路が第１の接地電極と中心電極との間ならびに第２の接地電極と中心電極との間に形成されることができる。有利には、電極間隔は、カーボン汚損していないまたはほんの僅かにしかカーボン汚損していない絶縁体では、大多数の火花放電路が第１の接地電極と中心電極との間で形成されるように構成されている。それというのも、この火花放電路は空気燃料混合物の最適な着火につながるからである。さらに電極間隔は、強くカーボン汚損した絶縁体では、第２の接地電極と中心電極との間での火花放電の割合が増大するように構成されている。それにより、火花放電によって、絶縁体のカーボン汚損が少なくとも部分的に焼失される。このために、商ｓ／ｒが１〜２．５の範囲、特に１．３〜１．８の範囲にあるかつ／または差ｓ−ｒが０ｍｍ〜１ｍｍの範囲、特に０．４ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲にある点火プラグが特に好適であると判っている。第１の接地電極と中心電極との間の間隔とは、ここにおいても以下においても、第１の接地電極と、中心電極の端面との間の、軸方向の間隔と理解される。第２の接地電極は中心電極に面した端部区分を有している。第２の接地電極と中心電極との間の間隔とは、第２の接地電極の端部区分と、中心電極の、（絶縁体の長手方向軸線に関して）第２の接地電極の端部区分の高さに位置する領域との間の、最小の半径方向の間隔と理解され得る。
【００１６】
燃焼室内で空気燃料混合物の燃焼に基づき発生する熱は点火プラグの、燃焼室側の端部区分の強い加熱につながる。点火プラグの過熱を回避するために、点火プラグは有利には、熱が点火プラグの、燃焼室側の端部区分から、点火プラグの、端子側の端部へと導出されるように構成されている。絶縁体が、中心電極の第１の区分に対して、極めて小さな間隔を有しているに過ぎないので、熱流の大部分は絶縁体から中心電極を介して実施される。ただし、中心電極の第２の区分と絶縁体との間には、燃焼室に向かって開いたギャップが設けられており、このギャップは熱流を著しく制限する。
【００１７】
つまり絶縁体は、中心電極を介した熱導出が絶縁体の他の区分に比べて著しく減じられている、前側の区分を有している。この前側の区分は、絶縁体の長手方向軸線に関して中心電極の第２の区分の高さに配置されていて、ひいては中心電極に対して少なくとも０．１５ｍｍの間隔を有する、絶縁体の領域である。この間隔が０．１５ｍｍまたはそれ以上である場合、絶縁体から中心電極への熱流は明らかに減少する。中心電極は第１の区分から第２の区分にかけてテーパを成し、かつ第１の区分から第２の区分への移行部は、回転対称の構造の場合、絶縁体の長手方向軸線に対して垂直な平面に位置しており、この平面で、中心電極は絶縁体に対して０．１５ｍｍの半径方向の間隔を有している。絶縁体の、前側の区分は、絶縁体の長手方向軸線に対して垂直な平面を基点として、絶縁体の、第１の接地電極に面した端面にまで延在している。前側の区分は体積Ｖ、外面積Ａおよびリング面積Ｒを有している。外面積Ａは絶縁体の内外の周面と端面とから構成され、その際、周面と端面との間の移行は例えば丸み付けられた縁または円錐形に延びる領域により構成されることができ、当然同様に外面積Ａに寄与する。リング面積Ｒは、中心電極の第１の区分と第２の区分との間の、絶縁体の長手方向軸線に対して垂直な上記平面に位置する、絶縁体内部の面であり、この面により、絶縁体の、前側の区分は画定されている。
【００１８】
絶縁体の、前側の区分の過熱を回避するために、前側の区分は、外面積Ａおよびリング面積Ｒの商が４．０よりも小さい、特に３．１よりも小さい幾何学形状を有している。絶縁体の、前側の区分の吸熱が外面積Ａを介して実施され、かつより大きな外面積Ａがより大きな吸熱を意味するので、さらには、熱がリング面積Ｒを介して点火プラグの端子側の端部に流れ、かつより大きなリング面積Ｒを介して熱がより良好に導出されるので、有利には、外面積Ａが比較的小さく、リング面積Ｒが比較的大きい幾何学形状が選択される。特に良好な熱導出と、沿面火花放電の、十分な回避とは、前側の区分が２．０〜２．９の範囲、特に２．５の比Ａ／Ｒを有する点火プラグにより達成されることができる。
【００１９】
エンジンのコールドスタート時、絶縁体がまだ冷たい間は、特に多くのカーボンが絶縁体上に付着する。それゆえ、コールドスタート時のカーボンデポジットを回避するために、有利には、絶縁体の、前側の区分の幾何学形状は、絶縁体が始動期に迅速に加熱されるようになっている。ここで有利には、前側の区分の体積Ｖおよび外面積Ａの商Ｖ／Ａが０．３３ｍｍよりも小さい、特に０．２０ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲にあるようになっている。コールドスタート時の、絶縁体の、前側の区分の加熱は、加熱しなければならない体積Ｖが小さければ小さいほど、かつ吸熱する外面積Ａが大きければ大きいほど、迅速に実施される。火花彫込みもしくはチャンネリング放電加工によるセラミックの端面上での摩耗が同時に僅かであるような、特に良好な加熱特性は、点火プラグが０．２３ｍｍ〜０．２８ｍｍの範囲、特に０．２５ｍｍの比Ｖ／Ａを有している場合に達成される。
【００２０】
火花彫込みを回避するために、絶縁体はその端面の内縁に有利には円錐形の領域、つまり面取り部を有している。円錐形の領域もしくは面取り部は絶縁体の燃焼室側の端部で長手方向孔の内側に設けられている。円錐形の領域が絶縁体の長手方向軸線に対して２０゜〜４０゜の角度、特に３０゜の角度を有している場合、かつ円錐形の領域が半径方向で０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、特に０．３ｍｍの広がりｍを有しており、かつ軸方向で０．４ｍｍ〜０．８ｍｍ、特に０．６ｍｍの広がりｎを有している場合に、特に効果的に、火花彫込みは阻止される。
【００２１】
有利には、第２の接地電極の端部区分の、燃焼室とは反対側のエッジが、絶縁体の端面に対してほぼ面一に配置されている。このような、第２の接地電極の端部区分が直接的には絶縁体の、外側の周面に対向して位置しない配置により、効果的に、接地電極と絶縁体との間の、カーボンによるブリッジ形成は阻止される。特に有利には、絶縁体の端面の外縁は約０．３ｍｍの半径でもって丸み付けられている。それというのも、この半径により、第２の接地電極の端部区分の、端子側のエッジと、絶縁体との間の間隔が拡大されるからであると同時に、この幾何学形状時に、絶縁体の外縁に丸み付け部を設けることにより、沿面火花放電の傾向が弱められることがない、または少なくとも実質的に弱められることがないからである。
【００２２】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例につき詳説する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図４には、本発明の第１の実施例として、燃焼室側の端部１１と端子側の端部１２とを備えた点火プラグ１０が示されている。点火プラグ１０は金属製のハウジング２１を有している。ハウジング２１には、ねじ山２２と六角部２３とが設けられている。点火プラグ１０は六角部２３に係合する工具により、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた対応ねじ山内に螺入される。その結果、点火プラグ１０はその燃焼室側の端部１１でもって内燃機関のシリンダの燃焼室２９内に突入する。
【００２４】
ハウジング２１内には、セラミック製の絶縁体３１がガス密に固定されている。絶縁体３１は対称軸線を有する長手方向孔３２を有しており、この対称軸線は絶縁体３１、ひいては点火プラグ１０の長手方向軸線３３を形成する。絶縁体３１の長手方向孔３２内には、端子側で端子スタッド２４が挿入されており、燃焼室側で中心電極５１が挿入されている。端子スタッド２４と中心電極５１とは、やはり絶縁体３１の長手方向孔３２内に配置された抵抗エレメント２５により電気的に接続されている。抵抗エレメント２５は端子スタッド２４への高電圧の印加時に限流するように働く。抵抗エレメント２５は１つの抵抗パナート（Ｗｉｄｅｒｓｔａｎｄｓｐａｎａｔ）と２つのコンタクトパナート（Ｋｏｎｔａｋｔｐａｎａｔ）とを有しており、その際、抵抗パナートはその都度１つのコンタクトパナートにより端子スタッド２４および中心電極５１に電気的に接続されている（パナートとは、熱処理により溶融されてガラス溶融物を形成する、金属粉末およびガラス粉末の混合物を意味する。パナートは中心電極と端子スタッドとの間の電気的な接続を形成すると共に、点火プラグを封止する。）。
【００２５】
絶縁体３１は点火プラグ１０の燃焼室側の端部１１でハウジング２１から突出し、かつ燃焼室２９に面した端面３６を有している。中心電極５１は絶縁体３１の端面３６を超えて燃焼室２９内に延在している。
【００２６】
ハウジング２１には、第１の接地電極６１と、第２の接地電極７１と、第３の接地電極７２とが固定されている。第１の接地電極６１は屋根形電極として形成されており、ハウジング２１を基点として、まず一方向に点火プラグ１０の長手方向軸線３３に対して平行に延在して、中心電極５１に向かって９０゜の曲げを有しているので、第１の接地電極６１は中心電極５１の上方まで、つまり点火プラグ１０の長手方向軸線３３の領域内にまで延在している。第２および第３の接地電極７１，７２は、第１の接地電極６１と同様に、中心電極５１に向かって曲げを有しており、その際、第２および第３の接地電極７１，７２は側方に位置付けられた電極であり、第２および第３の接地電極の端部区分７３は中心電極５１の側方に配置されているので、端部区分７３は中心電極５１の、絶縁体３１から突出した部分の周面に対向して位置するように配置されている。
【００２７】
接地電極６１，７１，７２の幾何学形状に基づき、端子スタッド２４への高電圧の印加時に、２つの異なる種類の火花放電路もしくは火花ギャップが形成されることができる。要するに、一方では、第１の接地電極６１と中心電極５１との間に、実質的に絶縁体３１の長手方向軸線３３に対して平行に延びる気中火花放電路が形成され、他方では、第２または第３の接地電極７１，７２から絶縁体３１の外縁に（気中火花放電）、絶縁体３１の端面３６を介して（沿面火花放電）、絶縁体３１の内縁から中心電極５１へ（気中火花放電）と延びる気中沿面火花放電路もしくはセミ沿面火花放電路が形成されることができる。気中火花放電路に沿って進行する点火火花が空気燃料混合物の最適な着火を生ぜしめるのに対し、絶縁体３１を這う点火火花により、絶縁体３１上のデポジット、特にカーボンデポジットが焼失される。
【００２８】
絶縁体３１の、外側の周面は燃焼室側で円筒形であり、かつ端子側の方向で、円錐形に成形された領域へと移行する。絶縁体３１の長手方向孔３２は中心電極５１の領域で、ほぼコンスタントな直径を有している。絶縁体３１の端面３６の外縁は０．３ｍｍの半径で丸み付けられて構成されている（符号３７）。絶縁体３１の端面３６の内縁には、面取り部、つまり円錐形の領域３８が設けられている。
【００２９】
中心電極５１は円筒状の第１の区分５２を有している。第１の区分５２において、中心電極５１と絶縁体３１との間のギャップ間隔は０．０３５ｍｍである。第１の区分５２の燃焼室側には、比較的小さな直径を有する第２の区分５３が接続する。第１の区分５２と第２の区分５３との間の移行は円錐形の短い区分（択一的には段部）により形成される。第２の区分５３は（円錐形の短い区分の部分領域にまで）絶縁体３１の内壁（長手方向孔３２）に対して少なくとも０．３５ｍｍの間隔を有している。絶縁体３１の端面３６の、円錐形に拡幅した内縁３８に基づき、中心電極５１と絶縁体３１との間の間隔は絶縁体の端面３６の高さで０．６５ｍｍである。
【００３０】
図４には、点火プラグ１０の、燃焼室側の端部１１の様々な寸法が示されており、これらの寸法につき以下に説明する。ａは中心電極５１の第２の区分５３の直径を表す。ｂは中心電極の第１の区分５２の直径を表す。ｃは長手方向孔３２の直径、つまり絶縁体３１の内径を表す。ｄは絶縁体３１の、円筒状に成形された燃焼室側の端部区分の外径を表す。ｅは中心電極５１の、絶縁体３１の端面３６を凌駕する部分（つまり点火プラグ１０の長手方向軸線に関する、中心電極５１の突出部）の、軸方向の長さ（つまり絶縁体３１の長手方向軸線３３の方向での長さ）を表す。ｆは第２または第３の接地電極７１，７２の端部区分７３の、燃焼室２９とは反対側の面と、絶縁体３１の端面３６との間の軸方向の間隔を表す。ｇは第２または第３の接地電極７１，７２の端部区分７３の、燃焼室２９側の面と、絶縁体３１の端面３６との間の軸方向の間隔を表す。ｈは中心電極５１の、絶縁体３１の長手方向孔３２に対して少なくとも０．１５ｍｍの間隔を有する領域と、絶縁体３１の端面３６との間の軸方向の間隔を表す。ｉは中心電極５１の第２の区分５３の、絶縁体３１内に配置された円筒状の領域と、絶縁体３１の長手方向孔３２との間の最小の間隔を表す。ｊは中心電極５１の第１の区分５２と、絶縁体３１の長手方向孔３２との間の間隔を表す。ｋは第２または第３の接地電極７１，７２の端部区分７３と、絶縁体３１の外面との間の、それぞれの端部区分７３の高さでの半径方向の間隔を表す。ｍは絶縁体３１の円錐形の領域３８の半径方向の広がり、つまり絶縁体３１の端面３６の内縁の直径と絶縁体３１の円筒状の領域の内径との間の（中心電極５１の第１の区分５２の高さでの）差の半分を表す。ｎは絶縁体３１の円錐形の領域３８の軸方向での広がり、つまり絶縁体３１の長手方向孔３２が円筒形から円錐形に移行する領域から、絶縁体３１の端面３６が位置する平面までの距離を表す。ｒは第１の接地電極６１と中心電極５１の端面５６との間の間隔を表す。ｓは第２または第３の接地電極７１，７２の端部区分７３と、中心電極５１の第２の区分５３の、円筒状の領域の周面との間の間隔を表す。
【００３１】
図１〜図４に示した実施例は以下の寸法を有している：
ａ：２．１ｍｍ
ｂ：２．７３ｍｍ
ｃ：２．８ｍｍ
ｄ：４．５ｍｍ
ｅ：１．５ｍｍ
ｆ：｜ｆ｜≦０．２５ｍｍ、特にｆ＝０ｍｍ
ｇ：１．０５ｍｍ
ｈ：０．７ｍｍ
ｉ：０．３５ｍｍ
ｊ：０．０３５ｍｍ
ｋ：０．３５ｍｍ
ｍ：０．３ｍｍ
ｎ：０．６ｍｍ
ｒ：０．９ｍｍ
ｓ：１．５ｍｍ。
【００３２】
これにより、絶縁体３１の、前側の区分３５の外面積Ａは約２４．１ｍｍ２であり、前側の区分３５の体積Ｖは約６．１ｍｍ３であり、リング面積Ｒは約９．７ｍｍ２である。これにより、比Ｖ／Ａは約０．２５ｍｍであり、比Ａ／Ｒは約２．５である。
【００３３】
図５には、間隔ｉ（単位：ｍｍ）、つまり中心電極５１と絶縁体３１との間のギャップ幅の関数として、絶縁体３１の外面の領域における電界強度Ｅ（単位：ｋＶ／ｍｍ）の関係が示されている。符号１０１で表示した曲線はｄ＝４．３ｍｍ、ｃ＝２．４ｍｍ、ｋ＝０．５ｍｍの点火プラグに関する。その際、絶縁体３１と中心電極５１との間のギャップ幅ｉを変化させつつ、絶縁体の内径ｃはコンスタントに保つ。その結果、ｂ＝ｃ−２ｉ。符号１０２で表示した曲線はｄ＝４．５ｍｍ、ｃ＝２．８ｍｍ、ｋ＝０．３５ｍｍの点火プラグの場合に関する。その際、曲線１０１と同様に絶縁体の内径ｃはコンスタントに保たれる。電界強度Ｅは絶縁体３１の外面における電界強度を表す。電界強度Ｅが高いと、絶縁体３１の表面に、望ましくない沿面放電に至り得る電荷担体が生ぜしめられる。絶縁体３１の、前側の区分３５と、中心電極の第２の区分５３との間のギャップを拡大することにより、絶縁体３１の外面における電界強度は明らかに減じられる。間隔ｉ＝０．１５の場合、電界強度は著しく小さなギャップを有する構成に対して既に、明らかに僅かな電荷担体が絶縁体３１の外面に生じる値へと減じられる。第１の実施例で提示した間隔ｉ＝０．３５ｍｍの場合、電界強度Ｅはｉ＜０．１５ｍｍを有する構成に対して既にほぼ半減されている。
【００３４】
図６には、本発明の第２の実施例が示されており、第１の実施例とは、実質的に中心電極５１および第２および第３の接地電極７１，７２の構成により区別される。互いに相応するエレメントには、第２の実施例おいても、図１〜図４に示した第１の実施例と同一の符号を付与した。
【００３５】
第２の実施例による点火プラグ１０の中心電極５１は、円筒状の第１の領域８１と、円錐形に延びる第２の領域８２と、貴金属先端８３として形成された第３の領域とを有する第２の区分５３を有している。第２の区分５３の第１の領域８１は中心電極５１の第１の区分５２に接続し、その際、第１の区分５２と第２の区分５３との間の移行は第１の実施例の場合と同様に円錐形の短い区分により形成されている。中心電極５１の第２の区分５３の第１の領域８１は第２の領域８２へと移行する。第２の領域８２には、０．６ｍｍの直径を有する、第１の接地電極６１に面した端面５６を備えた貴金属先端８３が接続している。
【００３６】
第２の実施例の寸法は第１の実施例の寸法とは以下の値の点で異なる：
ｆ：０．５５ｍｍ
ｇ：０．５０ｍｍ
ｈ：１．３ｍｍ。
【００３７】
中心電極５１の第２の区分５２の直径ａは第２の区分５２の第１の領域８１の直径を意味しており、第１の領域８１は中心電極５１の第２の区分５２の、絶縁体３１内に配置された部分の大部分を形成する。間隔ｓは第２または第３の接地電極７１，７２の端部区分７３と、中心電極５１の第２の区分５３の第１の領域８１の周面との間の間隔を表す。この間隔で、中心電極５１と、第２もしくは第３の接地電極７１，７２との間に形成される気中沿面火花放電路も終わっている。間隔ｒは第１の接地電極６１と中心電極５１の貴金属先端８３の端面５６との間の距離を表す。絶縁体３１の、前側の区分３５の外面積Ａの値は約３７．９ｍｍ２であり、前側の区分３５の体積Ｖは約１１．９ｍｍ３であり、リング面積Ｒは第１の実施例の場合と同様に約９．７ｍｍ２である。これにより、比Ｖ／Ａは約０．３１ｍｍであり、比Ａ／Ｒは約３．９である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施例としての、本発明による点火プラグの部分断面図である。
【００３９】
【図２】第１の実施例の、燃焼室側の端部区分の詳細図である。
【００４０】
【図３】図２に示した、燃焼室側の端部区分の平面図である。
【００４１】
【図４】第１の実施例の、燃焼室側の端部区分の別の詳細図である。
【００４２】
【図５】絶縁体と中心電極との間のキャップ幅ｉの関数としての、絶縁体の外面における電界強度を示す表である。
【００４３】
【図６】本発明による点火プラグの第２の実施例の、燃焼室側の端部区分を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  点火プラグ、  １１  燃焼室側の端部、  １２  端子側の端部、  ２１  ハウジング、  ２２  ねじ山、  ２３  六角部、  ２４  端子スタッド、  ２５  抵抗エレメント、  ２９  燃焼室、  ３１  絶縁体、  ３２  長手方向孔、  ３３  長手方向軸線、  ３５  前側の区分、  ３６  端面、  ３７  外縁、  ３８  円錐形の領域、  ５１  中心電極、  ５２  第１の区分、  ５３  第２の区分、  ５６  端面、  ６１  第１の接地電極、  ７１  第２の接地電極、  ７２  第３の接地電極、  ７３  端部区分、  ８１  第１の領域、  ８２  第２の領域、  ８３  貴金属先端、  １０１  曲線、  １０２  曲線
【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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