(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に軸孔を有する絶縁体と、
該絶縁体の軸孔の先端側に配設された中心電極と、
前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、
一端が該主体金具に接合された第１接地電極本体と、該第１接地電極本体の他端部の内側面に接合し、前記中心電極の先端面と放電ギャップを隔てて対向する貴金属チップとを有する第１接地電極と、
一端が該主体金具に結合され、他端が前記中心電極の側周面若しくは前記絶縁体の側周面に対向する第２接地電極と、を備え、
前記貴金属チップの前記中心電極の先端面に対向する対向面と、前記第１接地電極本体の内側面との軸線方向の距離ｔが０．３ｍｍ以上であり、
前記第２接地電極の重心を通り、かつ前記軸線を含む仮想断面において、前記軸線上の前記放電ギャップの中間点を通り、前記第１接地電極本体と接する仮想線ｓ１と、前記放電ギャップの前記中間点を通り、前記第２接地電極と接する仮想線ｓ２とし、前記仮想線ｓ１と前記仮想線ｓ２との挟角の角度をθとしたとき、
θ≧５５°
であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載のスパークプラグにおいて、
前記仮想線ｓ１と前記仮想線ｓ２との挟角の前記角度θは、
θ≧６０°
であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスパークプラグにおいて、
前記第１接地電極本体は、少なくとも前記内側面の外周縁のうち前記仮想線ｓ１と接点を含む面取り部を形成していることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
前記第１接地電極本体の他端部は、前記仮想線ｓ１と接点を含んで他端に向かって先細りとなることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
前記貴金属チップは、直径φＢが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である円柱状であることを特徴とするスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグとして、軸線方向に軸孔を有する絶縁体と、該絶縁体の軸孔の先端側に配設される中心電極と、絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、一端が該主体金具に結合され、他端部が中心電極の先端面と対向する第１接地電極と、一端が該主体金具に結合され、他端が前記中心電極の側周面若しくは前記絶縁体の側周面に対向する第２接地電極とを備えるスパークプラグが知られている。このスパークプラグは、中心電極と第１接地電極とにより形成される放電ギャップに火花放電が起こることで、燃料混合ガスに着火させる。その一方、絶縁体の先端面にカーボン等が付着し、いわゆる「くすぶり」の状態となった場合に、第２接地電極と中心電極の側周面とにより形成される沿面ギャップで絶縁体表面を這う形で火花放電が生ずるため、汚損物質が絶えず焼き切られる形となり、耐汚損性を達成することができる。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−２３７０４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、最近では、エンジンの更なる高性能化の要求が高まりつつあり、スパークプラグにおいても、更なる着火性の向上が求められている。この着火性の向上のために、第１接地電極のみが配置された（第２接地電極を設けていない）スパークプラグにおいては以下に示す方法が有効である。つまり、第１接地電極本体の他端部の内側面に接合した貴金属チップにおいて、中心電極と対向する対向面と内側面との軸線方向の距離（以後、突き出し量ともいう）を大きくすることが有効である。これは、中心電極と第１接地電極とにより形成される放電ギャップ間にできた火炎核が、スワール等により成長しようとする。ところが、貴金属チップの突き出し量が少ないと、放電ギャップと第１接地電極本体との距離が短いため、火炎核の成長する過程において、この火炎核が早期に第１接地電極本体に接触し、成長を妨げる（以後、消炎作用ともいう）ことがある。よって、貴金属チップの突き出し量を少しでも大きくすることで、火炎核の成長を促進させた構造が多く採用されている。
【０００４】
そこで、発明者等は、特許文献１のスパークプラグにも第１接地電極本体に突き出し量を大きくした貴金属チップを接合し、着火性の更なる向上を検討した。ところが、特許文献１のスパークプラグでは、第２接地電極の配置によっても、火炎核が成長した際に第２接地電極に火炎核が接触する構造となっているため、消炎作用が起こり火炎核の成長を妨げる虞がある。さらに、貴金属チップの突き出し量を大きくした第１接地電極本体においても、上記状態よりも更に火炎核が成長した際に、火炎核の成長を妨げる虞がある。これにより、着火性が十分に確保できない問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、第１接地電極及び第２接地電極を備えたスパークプラグにおいて、第２接地電極や第１接地電極本体が火炎核に接触することをできるだけ抑制し、着火性が十分に確保されたスパークプラグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明者等の鋭意検討の結果、本発明のスパークプラグは、軸線方向に軸孔を有する絶縁体と、該絶縁体の軸孔の先端側に配設された中心電極と、前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、一端が該主体金具に接合された第１接地電極本体と、該第１接地電極本体の他端部の内側面に接合し、前記中心電極の先端面と放電ギャップを隔てて対向する貴金属チップとを有する第１接地電極と、一端が該主体金具に結合され、他端が前記中心電極の側周面若しくは前記絶縁体の側周面に対向する第２接地電極と、を備え、
前記貴金属チップの前記中心電極の先端面に対向する対向面と、前記第１接地電極本体の内側面との軸線方向の距離ｔが０．３ｍｍ以上であり、
前記第２接地電極の重心を通り、かつ前記軸線を含む断面としたときに、前記軸線上の前記放電ギャップの中間点を通り、前記第１接地電極本体と接する仮想線ｓ１と、前記放電ギャップの前記中間点を通り、前記第２接地電極と接する仮想線ｓ２とし、前記仮想線ｓ１と前記仮想線ｓ２との挟角の角度をθとしたとき、
θ≧５５°
であることを特徴とする。
【０００７】
本発明のスパークプラグにおいては、貴金属チップの対向面と第１接地電極本体のうち中心電極と対向する内側面との軸線方向の距離ｔが０．３ｍｍ以上とするように構成されている。このように、貴金属チップの第１接地電極本体からの突き出し量が大きくなることで、中心電極と貴金属チップとにより形成される放電ギャップにできた火炎核が、スワール等により成長する際に、火炎核が第１接地電極本体に接触する可能性が低くなり、火炎核の成長を促進することで、着火性が向上する。貴金属チップの対向面と第１接地電極本体の内側面との軸線方向の距離ｔが０．３ｍｍ未満となると、上記のように、火炎核が第１接地電極本体に接触することを有効に抑制する効果を得られにくい。一方、貴金属チップの対向面と接地電極本体の内側面との軸線方向の距離ｔが１．５ｍｍ以下であることが好ましい。貴金属チップの対向面と接地電極本体の内側面との軸線方向の距離ｔが１．５ｍｍを越えると、貴金属チップの熱容量が大きくなり、貴金属チップの耐久性が低下することがある。なお、本発明における「内側面」とは、第１接地電極本体における中心電極と対向する側の面のことを指す。
【０００８】
ところで、上記のように貴金属チップの突き出し量を大きくしたスパークプラグでも、第２接地電極の配置によっては、火炎核が成長した際に第２接地電極に火炎核が接触することで消炎作用が起こり、火炎核の成長を妨げる虞がある。また、貴金属チップの突き出し量を大きくした第１接地電極本体においても、上記状態よりも更に火炎核が成長した際に、火炎核の成長を妨げる虞がある。よって、スパークプラグの着火性が十分に確保できない問題があった。
【０００９】
そこで、本発明のスパークプラグは、前記第２接地電極の重心を通り、かつ前記軸線を含む仮想断面において、前記軸線上の前記放電ギャップの中間点を通り、前記第１接地電極本体と接する仮想線ｓ１と、前記放電ギャップの前記中間点を通り、前記第２接地電極と接する仮想線ｓ２とし、前記仮想線ｓ１と前記仮想線ｓ２との挟角の角度をθとしたときにθ≧５５°となるように構成されている。このように、第１接地電極本体と第２接地電極との間隔を広げることで、放電ギャップの中間点付近で発生した火炎核が成長する際に、第２接地電極及び第１接地電極本体に火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。よって、スパークプラグの着火性が十分に向上することができる。なお、θが５５°未満であると、上記のような、火炎核を効率よく成長させる効果を得られにくい。一方、θが９０°以下であることが好ましい。θが９０°を越えると、第１接地電極本体の過熱や燃料ブリッジ等の不具合が発生することがある。なお、本発明における「挟角」とは図２に示すような、仮想線ｓ１と仮想線ｓ２によって挟まれる角のうち軸線を挟まない角（図２における鋭角θ１）のことを指す。
【００１０】
また、本発明のスパークプラグは、仮想線ｓ１と仮想線ｓ２との挟角の角度θが、θ≧６０°であることであることが好ましい。これにより、第２接地電極及び第１接地電極本体に火炎核が接触することをさらに低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。よって、スパークプラグの着火性がさらに十分に向上することができる。
【００１１】
また、本発明のスパークプラグは、第１接地電極本体が、少なくとも中心電極内側面の外周縁のうち仮想線ｓ１と接点を含む面取り部を形成することが好ましい。これにより、第１接地電極本体と第２接地電極との間隔をさらに広げることができ、放電ギャップの中間点付近で発生した火炎核が成長する際に、第１接地電極本体に火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。
【００１２】
また、本発明のスパークプラグは、第１接地電極本体の他端部が、仮想線ｓ１と接点を含んで他端に向かって先細りとなることが好ましい。これにより、第１接地電極本体と第２接地電極との間隔をさらに広げることができ、放電ギャップの中間点付近で発生した火炎核が成長する際に、第１接地電極本体に火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。なお、本発明における「先細り」とは、他端に向かって徐々に細くなるテーパ状であっても良いし、階段状に細くなっても良い。
【００１３】
また、本発明のスパークプラグは、上記した仮想断面において、軸線上の放電ギャップの中間点を通り、貴金属チップと接する仮想線ｓ３とし、仮想線ｓ３と前記仮想線ｓ２との挟角の角度をθとしたとき、θ≧５５°（より好ましくは、θ≧６０°）を満たすのが好ましい。貴金属チップと第２接地電極との間隔を広げることで、放電ギャップの中間点付近で発生した火炎核が成長する際に、貴金属チップにも火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。よって、スパークプラグの着火性が十分に向上することができる。
【００１４】
また、本発明のスパークプラグは、貴金属チップの直径φＢが、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である円柱状であることが好ましい。このように、貴金属チップの直径φＢが１．０ｍｍ以下とすることで、放電電圧を低減し、着火性がさらに向上する。一方、貴金属チップの直径φＢが０．３ｍｍ以上となることで、貴金属チップの耐久性が得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のいくつかの実施の形態を図面を用いて説明する。図１及び図２に示す本発明の実施形態１の抵抗体入りスパークプラグ１００は、筒状の主体金具１、先端部が突出するようにその主体金具１に嵌め込まれた絶縁体２、先端側に接合された第１貴金属チップ３１を突出させた状態で絶縁体２の内側に設けられた中心電極３、第１貴金属チップ３１（中心電極３）の先端面と対向するように配置された第１接地電極４、中心電極３及び絶縁体２と対向するように配置された２つの第２接地電極５等を備えている。第２接地電極５はそれぞれ第１接地電極４から９０°ずれた位置に配設され、第２接地電極５同士は、１８０°ずれた位置に配設される。第１接地電極４は、その他端部が第１貴金属チップ３１の先端面とほぼ平行に対向するように曲げられており、第１貴金属チップ３１と対向する位置に第２貴金属チップ４１が形成されている。そして、これら第１貴金属チップ３１と第２貴金属チップ４１との間が放電ギャップｇ１となっている。また、第２接地電極５は、その他端面が中心電極の側周面との間で沿面ギャップｇ２を形成している。この沿面ギャップにおいて、火花放電は、絶縁体表面を這う沿面放電と、気中を飛ぶ気中放電が起こる。なお、本実施例において、放電ギャップｇ１が本発明の放電ギャップのことである。
【００１６】
主体金具１は炭素鋼等で形成され、図１に示すように、その外周面には、スパークプラグ１００を図示しないエンジンブロックに取付けるためのねじ部１２が形成されている。また、絶縁体２は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により構成され、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極３を嵌め込むための貫通孔６を有している。貫通孔６の一方の端部側に端子金具１３が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極３が挿入・固定されている。また、該貫通孔６内において端子金具１３と中心電極３との間に抵抗体１５が配置されている。この抵抗体１５の両端部には、導電性ガラスシール層１６、１７を有し、導電性ガラスシール層１６、１７を介して中心電極３と端子金具１３とにそれぞれ電気的に接続されている。
【００１７】
中心電極３は、電極母材３ａが表面に形成され、内部に金属芯３ｂが挿入されている。そして、中心電極３の電極母材３ａは、INCONEL６００（INCO社の登録商標）等のＮｉ合金である。一方、金属芯３ｂは、Ｃｕ、Ａｇ等を主成分とする合金からなる。この金属芯３ｂは、電極母材３ａよりも熱伝導率が高い。そして、中心電極３の電極母材３ａは先端側が縮径されるとともにその先端面が平坦に構成され、ここに円板状の貴金属チップを重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等により溶接部を形成してこれを固着することにより第１貴金属チップ３１が形成される。上記第１貴金属チップ３１は、Ｐｔ、Ｉｒ及びＷを主成分とする金属にて構成される。具体的には、Ｐｔ−２０ｗｔ％Ｉｒ、Ｐｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＰｔ合金や、Ｉｒ−５ｗｔ％Ｐｔ、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＩｒ合金が挙げられる。
【００１８】
第１接地電極４は、第１接地電極本体４ａと第２貴金属チップ４１から構成されている。そのうち第１接地電極本体４ａは、一端４２（図示せず）が、主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第１接地電極本体４ａの他端部４３には、第２貴金属チップ４１が備えられている。この第２貴金属チップ４１は、円柱状の貴金属チップを第１接地電極本体４ａの所定位置に設け、レーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等により固着することにより第２貴金属チップ４１が形成される。上記第２貴金属チップ４１は、Ｐｔ、Ｉｒ及びＷを主成分とする金属にて構成される。具体的には、Ｐｔ−２０ｗｔ％Ｎｉ、Ｐｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＰｔ合金や、Ｉｒ−５ｗｔ％Ｐｔ、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ等のＩｒ合金が挙げられる。そして、第２貴金属チップ４１の対向面４１ａは、中心電極先端面（具体的には第１貴金属チップ３１の先端面３１ａ）に対向している。なお、第１接地電極本体４ａは、INCONEL６００等のＮｉ合金で形成されている。
【００１９】
そして、実施形態１の第２貴金属チップ４１は、対向面４１ａの直径Ｂがφ０．７ｍｍ、第１接地電極本体４ａからの突き出し量ｔが０．８ｍｍとなっている。このように、第２貴金属チップ４１の第１接地電極本体４ａからの突き出し量ｔが０．３ｍｍ以上となることで、第１貴金属チップ３１と第２貴金属チップ４１とにより形成される放電ギャップｇ１間にできた火炎核が、スワール等により成長する際に、火炎核が早期に第１接地電極本体４ａに接触する可能性が低くなり、火炎核の成長を促進することで、着火性が向上する。
【００２０】
また、実施形態１の第２貴金属チップ４１の直径φＢが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下となっているので、放電電圧を低減することができ、着火性が向上し、且つ、第２貴金属チップ４１の耐久性が得ることができる。
【００２１】
第２接地電極５は、一端５２が、主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第２接地電極５の他端部５３は、中心電極の側周面及び絶縁碍子２の側周面に対向している。第２接地電極５は、Ｎｉが９０ｗｔ％以上含有されたＮｉ合金で形成されている。
【００２２】
そして、軸線Ｏ上の第１放電ギャップｇ１の中間点（図２におけるｈ）を通り、第１接地電極本体４ａと接する仮想線ｓ１と、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２接地電極５と接する仮想線ｓ２としたときに、実施形態１の仮想線ｓ１と仮想線ｓ２との挟角の角度θ１が、θ１＝６５°となっている。このように、仮想線ｓ１と仮想線ｓ２との挟角の角度θが、θ≧５５°（より好ましくはθ≧６０°）とすることで、第１接地電極本体４ａと第２接地電極５との間隔を広げることができる。それにより、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈ付近で発生した火炎核が成長する際に、第２接地電極５及び第１接地電極本体４ａに火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。よって、スパークプラグ１００の着火性が十分に向上することができる。また、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２貴金属チップ４１と接する仮想線ｓ３としたときに、仮想線ｓ１と仮想線ｓ３との挟角の角度θ１´が、θ１´＝７６°となっている。このようにθ１´を５５°以上としたことにより、貴金属チップ４１が火炎核の成長の障害となりにくい構造としている。
【００２３】
このようなスパークプラグ１００は、次のようにして製造する。但し、スパークプラグ１００の要部の製造方法を中心に説明し、公知部分については、説明を省略または簡略化する。
【００２４】
まず、主原料にアルミナを使用し、高温の所定の形状に焼成することによって絶縁体２を形成する。また、鋼材を使用し、所定の形状に塑性加工することによって、主体金具１を形成する。この際、主体金具１の先端部の外周面にねじ部１２を形成している。次いで、Ｎｉ耐熱合金からなる棒状の中心電極３、第１接地電極本体４ａ、第２接地電極５を作成する。なお、中心電極３の形成時には、金属芯３ｂを挿入して形成している。そして、第１接地電極本体４ａ及び第２接地電極５を主体金具１の先端面に電気抵抗溶接する。その後、第２接地電極５を公知の手法により軸線方向に曲げる。一方、中心電極３は、先端部を縮径し、その先端面に貴金属チップを電気抵抗溶接、レーザ溶接等により固設し、第１貴金属チップ３１を形成する。
【００２５】
そして、絶縁体２の軸孔６に中心電極３を先端側が絶縁体２から突出するように挿入し、次いで、後端側に導電性シール層１６、抵抗体１５、導電性シール層１７を順に挿入し、さらに、絶縁体２の後端側に、絶縁体２の後端から端子金具１３の後端側が突出するように端子金具１３を挿入して、公知の手法を使って、固設する。そして、中心電極３、端子金具１３等が固設された絶縁体２を、第１接地電極本体４ａ、第２接地電極５が固設された主体金具１に第２接地電極５との第２放電ギャップｇ２をあわせながら公知の手法により、組み付ける。そして、第１接地電極本体４ａの他端部４３に貴金属チップを電気抵抗溶接、レーザ溶接等により固設し、第２貴金属チップ４１を形成する。そして、第２貴金属チップ４１の対向面４１ａが中心電極３の第１貴金属チップ３１の先端面３１ａと第１放電ギャップｇ１を介して対向するように、第１接地電極４（第１接地電極本体４ａ）を曲げ、図１に示すような、内燃機関用スパークプラグ１００が完成する。
【００２６】
次に、本発明の実施形態２を図面とともに説明する。
図３、図４に示すスパークプラグ２００は、上述したスパークプラグ１００の第１接地電極４が異なる形態である。なお、図３、図４については、図２と同一部分は同一符号で示し、上記第１接地電極４の形状以外については、実施形態１と同様の構成であり、第１接地電極４について主に説明する。
【００２７】
実施形態２のスパークプラグ２００において、第１接地電極本体４ａは、INCONEL６００等のＮｉ合金で形成されている。そして、第１接地電極本体４ａは、一端４２（図示せず）が主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第１接地電極本体４ａの他端部４３は、中心電極先端面３ａ（具体的には第１貴金属チップ３１の先端面３１ａ）に対向している。そして、他端部４３の内側面の外周縁には、面取り部４５を設けている。なお、実施形態２の面取り部４５は、図３のようにＣ面取りでも良いし、図４のようにＲ面取りでも良い。さらには、内側面の外周縁の角部を切り取った形状であれば良い。なお、本発明では、面取り部４５の大きさは、図３ではＣ０．５ｍｍ、図４では、Ｒ０．５ｍｍとなっている。これにより、図３、図４の第１接地電極本体４ａと接する仮想線ｓ１と、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２接地電極５と接する仮想線ｓ２としたときに、仮想線ｓ１と仮想線ｓ２との挟角の角度θ２、θ３が、θ２＝７０°、θ３＝６７°となっている。このように、第１接地電極本体４ａに少なくとも内側面の外周縁に面取り部４５を形成することで、第１接地電極本体４ａと第２接地電極５との間隔をさらに広げることができ、放電ギャップｇ１の中間点ｈ付近で発生した火炎核が成長する際に、第１接地電極本体４ａに火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。また、図３、図４において、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２貴金属チップ４１と接する仮想線ｓ３としたときに、仮想線ｓ１と仮想線ｓ３との挟角の角度θ２´、θ３´が、それぞれθ２´＝７１°、θ３´＝７３°となっている。このようにθ２´、θ３´をそれぞれ５５°以上としたことにより、貴金属チップ４１が火炎核の成長の障害となりにくい構造としている。
【００２８】
次に、本発明の実施形態３を図面とともに説明する。
図５に示すスパークプラグ３００は、上述したスパークプラグ１００の第１接地電極４が異なる形態である。なお、図５については、図２と同一部分は同一符号で示し、上記第１接地電極４の形状以外については、実施形態１と同様の構成であり、第１接地電極４について主に説明する。
【００２９】
実施形態３のスパークプラグ３００において、第１接地電極本体４ａは、INCONEL６００等のＮｉ合金で形成されている。そして、第１接地電極本体４ａは、一端４２（図示せず）が主体金具１の先端面に対して溶接等により固着・一体化されている。一方、第１接地電極本体４ａの他端部４３は、中心電極先端面３ａ（具体的には第１貴金属チップ３１の先端面３１ａ）に対向している。そして、第１接地電極本体４ａの他端部４３は、他端面４３ａに向かって先細り（本実施例では、テーパ状）となっている。これにより、図５の第１接地電極本体４ａと接する仮想線ｓ１と、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２接地電極５と接する仮想線ｓ２としたときに、仮想線ｓ１と仮想線ｓ２との挟角の角度θ４が、θ４＝７０°となっている。つまり、第１接地電極本体４ａと第２接地電極５との間隔をさらに広げることができ、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈ付近で発生した火炎核が成長する際に、第１接地電極本体４ａに火炎核が接触することを低減することができ、火炎核を効率よく成長させることができる。また、図５において、第１放電ギャップｇ１の中間点ｈを通り、第２貴金属チップ４１と接する仮想線ｓ３としたときに、仮想線ｓ１と仮想線ｓ３との挟角の角度θ４´が、それぞれθ４´＝７０°となっている。このようにθ４´を５５°以上としたことにより、貴金属チップ４１が火炎核の成長の障害となりにくい構造としている。
【実施例】
【００３０】
本発明の効果を確認するために、以下の各種実験を行った。
図１、図２に示す形状のスパークプラグの各種試験品を以下のように用意した。まず、絶縁体２の材質として焼結アルミナセラミックを、中心電極３の電極本体３ａとしてINCONEL６００、芯材３ｂとして銅芯、第１接地電極本体４ａとしてINCONEL６００、第２接地電極５として耐熱Ｎｉ合金（９０ｗｔ％Ｎｉ合金）、第１貴金属チップ３１の材質として、Ｉｒ−２０ｗｔ％Ｒｈ、第２貴金属チップ４１の材質としてＰｔ−２０ｗｔ％Ｎｉを、それぞれ選定した。なお、第１貴金属チップ３１の直径をφ０．５５ｍｍの円柱状で、第２貴金属チップ４１の高さｔを０．８ｍｍ、直径をφ０．６ｍｍの円柱状とした。さらに、第１接地電極本体４ａの幅を２．５ｍｍ、高さ１．４ｍｍとし、また、第２接地電極５の幅２．２ｍｍ、高さ１．２ｍｍとした。さらに、放電ギャップｇ１の距離は、１．１ｍｍである。
【００３１】
そして、図２におけるθ１（表ではθ）の角度を４６、５２、５５、６０、６５、７０、７２(単位は°)と設定したスパークプラグ１００を、排気量２０００ｃｃ、６気筒のＤＯＨＣ型ガソリンエンジンに取り付け、６０ｋｍ／ｈ相当の運転状態（エンジン回転数２０００ｒｐｍ）にて着火性の試験を行った。本試験では、上記エンジン条件で１０００回、放電電圧ギャップ間に放電させ、１０回失火が発生したときのＡ／Ｆの値を着火限界として測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0004562030.tif 000002
【００３３】
表１によると、θ１の角度が４６°の場合、Ａ／Ｆが２２．４、θ１の角度が５２°の場合、Ａ／Ｆが２２．５、θの角度が５５°の場合、Ａ／Ｆが２３．２、θ１の角度が６０°の場合、Ａ／Ｆが２３．４、θ１の角度が６５°の場合、Ａ／Ｆが２３．４、θ１の角度が７０°の場合、Ａ／Ｆが２３．５、θ１の角度が７２°の場合、Ａ／Ｆが２３．５となった。このように、θ１を５５°以上とすることで、Ａ／Ｆが２３．２となり、着火性が急激に良くなる。さらに、θを６０°とすることで、Ａ／Ｆが２３．４となり、更に着火性が良くなる。
【００３４】
なお、本発明においては、上述した具体的な実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。例えば、本発明のスパークプラグ１００は、中心電極３のみに金属芯３ｂを挿入したが、これに限らず、第１接地電極本体４ａ、第２接地電極５のいずれかに金属芯が挿入されていてもよい。そして、この場合の金属芯の材質は、Ｃｕ、Ａｇ等の単体または合金から形成されている
【００３５】
また、本発明のスパークプラグ１００は、第２接地電極５が２つであったが、これに限られず、１つであっても良い。また、３つ以上の複数であってもよい。また、本発明のスパークプラグ１００は、中心電極３の先端部のみが絶縁体２から突出する形状となっているが、図６のように中心電極３の基部が絶縁体２から突出する形状となっていても良い。これにより、第１放電ギャップｇ１と第２接地電極５との距離が大きくなるため、第１接地電極本体４ａと第２接地電極５との間隔が更に大きくでき、更に着火性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のスパークプラグ１００を示す正面断面図。
【図２】図１の要部を示す正面断面図。
【図３】本発明の実施形態２の要部を示す正面断面図。
【図４】図３の別実施例の要部を示す正面断面図。
【図５】本発明の実施形態３の要部を示す正面断面図及び上面図。
【図６】実施形態１の別実施例を示す正面断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  主体金具
２  絶縁体
３  中心電極
４  第１接地電極
５  第２接地電極
６  貫通孔
３１  第1貴金属チップ
４１  第２貴金属チップ
１００、２００、３００  スパークプラグ
【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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