JPH11242980A - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火花発生のための要求電圧が低く，かつ高着
火性を有する長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを
提供すること。 【解決手段】 絶縁碍子４の貫通孔４１に保持された中
心電極２と，上記絶縁碍子４を保持するハウジング５
と，該ハウジング５に設けられた接地電極３とよりなる
内燃機関用のスパークプラグ１０。中心電極２と接地電
極３との間には火花ギャップを有する。また，中心電極
２及び接地電極３の少なくとも一方には貴金属チップ６
を接続している。火花ギャップをＧｍｍとしたとき，
０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍであると共に，直径が０．
４ｍｍ以上の球形状が存在可能な空間部が火花ギャップ
に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】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のスパー
クプラグに関する。

【０００２】

【従来技術】コージェネレーション（ガス燃料を用いた
大型発電機），大型空調用のガス圧送用ポンプなどに用
いられる大型のエンジンにおいては，例えばハウジング
のネジ径が１８ｍｍ，絶縁碍子の直径が１４ｍｍ，中心
電極の直径が２．５ｍｍ，全体長さが１１５ｍｍとい
う，大型のスパークプラグが用いられる。このようなス
パークプラグにおいては，特にメンテナンス性の向上及
びプラグ交換費用の低減等のため，長寿命プラグが強く
求められている。何故ならば，上記コージェネレーショ
ン，ガス圧送用ポンプに用いる内燃機関は，自動車のご
とく間欠的に運転するものではなく，常時運転し続ける
ものだからである。

【０００３】そして，長寿命を確保するためには，火花
放電時の火花ギャップの拡大を抑制し，火花放電に必要
な要求電圧の上昇を抑制しなければならない。そこで，
火花ギャップ拡大の抑制のために，図９に示すごとく，
中心電極２及び接地電極３の先端に耐消耗性に優れた貴
金属材料を放電部材２５として使用し，かつ該放電部材
２５のサイズを大きくするという手段が一般的にとられ
ている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，放電部材のサ
イズを大きくした場合には，火花放電着火性能が悪化す
るという問題がある。その原因は以下のように考えられ
る。即ち，図９に示すごとく，火花放電によって混合気
に火炎核７が形成されるが，上記放電部材２５が大きい
と該放電部材２５の熱容量が大きいために，上記火炎核
７は放電部材２５と接触したとき直ちに冷却されてしま
う。そのため，該火炎核７は成長する前に消炎してしま
う。それ故，火炎放電着火性能が悪化する。

【０００５】また，上記問題を解決するため，貴金属チ
ップの放電面に溝部を設け，火花放電の起点となるエッ
ヂ効果により，低要求電圧性を確保し，長寿命性を両立
させる手段が提案されている（特開平４−２４２０９０
号）。しかし，上記のスパークプラグは，電気絶縁性が
高く火花が飛びにくい，気体燃料を使用する大型エンジ
ンに使用した場合には，上記要求に充分に応えられるも
のではない。

【０００６】このように，コージェネレーション，ガス
圧送用ポンプ等における大型の内燃機関に用いられるス
パークプラグについては，従来その長寿命性を充分に確
保することができない。

【０００７】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，火花発生のための要求電圧が低く，かつ
高着火性を有する長寿命の，内燃機関用のスパークプラ
グを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，絶縁碍子の貫通
孔に保持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハ
ウジングと，該ハウジングに設けられた接地電極とより
なり，上記中心電極と接地電極との間には火花ギャップ
を有し，かつ上記中心電極及び接地電極の少なくとも一
方には貴金属チップを接続してなる内燃機関用のスパー
クプラグにおいて，上記火花ギャップをＧｍｍとしたと
き， ０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍ であると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形状が存在可
能な空間部が上記火花ギャップに設けられていることを
特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある。

【０００９】本発明において最も注目すべきことは，上
記火花ギャップＧは， ０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍ であると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形状が存在可
能な空間部が上記火花ギャップに設けられていることで
ある。

【００１０】火花放電によって混合気に形成される火炎
核は，直径０．４ｍｍ以上に成長していれば，電極部材
に接触しても消滅しないことが，発明者の実験により確
認されている（比較例２参照）。そこで，貴金属チップ
と相手電極との間に直径０．４ｍｍ以上の火炎核が形成
されるためのスペースが必要である。

【００１１】上記関係を満足することにより，貴金属チ
ップと相手電極との間に直径０．４ｍｍの火炎核が形成
されるためのスペースが得られ，火花放電が有効に行わ
れる。上記関係を満足しない場合，上記火炎核は，直径
０．４ｍｍに成長する前に相手電極に接触し，冷却され
消滅してしまう。

【００１２】また，Ｇは０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍで
ある。Ｇが０．２ｍｍ未満の場合には，上記貴金属チッ
プに溝部等を形成することによっても，貴金属チップと
相手電極との間に直径０．４ｍｍ以上の火炎核が形成さ
れるためのスペースを形成することができない。一方，
Ｇが０．４ｍｍ以上の場合には，要求電圧が高くなって
しまう。

【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは，上記のごとく，貴金属チップと
相手電極との間に直径０．４ｍｍの火炎核が形成される
ためのスペースを有している。そして，上記火炎核は，
直径０．４ｍｍ以上であれば，相手電極部材との接触に
よって冷却され消滅することがない（比較例２参照）。

【００１４】一方，火花ギャップＧは０．２ｍｍ≦Ｇ＜
０．４ｍｍであるため，火花発生のための要求電圧は低
い。従って，本発明によれば，火花発生のための要求電
圧の低下，高着火性を確保することができる。また，長
寿命性を確保するための貴金属チップのサイズも，上記
のような火花ギャップの縮小により，火炎核消滅の問題
を解消しつつ，有効に決定することができる。

【００１５】従って本発明によれば，火花発生のための
要求電圧が低く，かつ高着火性を有する長寿命の，内燃
機関用のスパークプラグを提供することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明のように，上記貴金
属チップは，相手電極との対向面に上記空間部を形成す
るための溝部を有してなり，かつ該溝部の深さをＨｍ
ｍ，溝部の幅をＷｍｍ，貴金属チップの直径をＤｍｍ，
火花ギャップをＧｍｍとしたとき，これらは， １．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５ｍｍ，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４
ｍｍ， Ｈ＞０．４−Ｇ， Ｗ＞｛４×Ｇ（０．４−Ｇ）｝^1/2， の関係を満足することが好ましい。

【００１７】これにより，直径が０．４ｍｍ以上の球形
状が存在可能な空間部を，上記火花ギャップに容易に形
成することができる。即ち，上記のＧ，Ｈ，Ｗの関係を
満たすことにより，上記貴金属チップと相手電極との間
に直径０．４ｍｍ以上の球形状が存在可能な空間部が形
成される。

【００１８】この関係は，以下のようにして導き出され
る。まず，上記火炎核が上記貴金属チップの溝部と相手
電極との間で発生した場合を想定する。次いで，溝部開
口部の角，相手電極の対向面及び溝部底部が上記直径
０．４ｍｍの火炎核に接触しない条件を，幾何学的に導
き出したのが，上記の，Ｈ，Ｗ及びＧの関係である。上
記関係を満足することにより，請求項１に記載の発明の
説明で述べたごとく，火花放電が有効に行われる。

【００１９】また，貴金属チップの直径を１．５ｍｍ＜
Ｄ≦３．５ｍｍと規定したのは，以下の理由からであ
る。即ち，Ｄが１．５ｍｍ以下の場合には，貴金属チッ
プの消耗が早く，長寿命性を確保できない。一方，Ｄが
３．５ｍｍを超える場合には，火花ギャップ拡大が抑制
されるが，使用中に電極径に比例して要求電圧が上昇
し，溝部設置の効果が減少する。また，貴金属の使用量
も増加し，コストアップが大きくなるという問題がある
ためである（実施形態例２参照）。

【００２０】次に，請求項３の発明のように，上記貴金
属チップは，Ｉｒ又はＩｒ合金からなることが好まし
い。この場合には，Ｉｒ又はＩｒ合金の高融点性を十分
に発揮することにより，上記貴金属チップの消耗を一層
抑制し，スパークプラグの長寿命化を図ることができ
る。

【００２１】次に，請求項４の発明のように，上記Ｉｒ
合金は，ＩｒとＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｎｉのいずれ
か１種以上の金属とからなることが好ましい。この場合
には，特に高温における耐酸化性が発揮され，上記貴金
属チップの消耗を一層抑制し，スパークプラグの長寿命
化を図ることができる。

【００２２】次に，請求項５の発明のように，上記溝部
は，十字状，Ｉ字状，Ｙ字状，曲線状のいずれかに形成
してあることが好ましい（図６参照）。この場合には，
エッヂ効果がより有効に発揮され，要求電圧の低下を確
保することができる。

【００２３】請求項６の発明は，絶縁碍子の貫通孔に保
持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハウジン
グと，該ハウジングに設けられた接地電極とよりなり，
上記中心電極と接地電極との間には火花ギャップを有
し，かつ上記中心電極及び接地電極の少なくとも一方に
は貴金属チップを接続してなる内燃機関用のスパークプ
ラグにおいて，上記火花ギャップをＧｍｍとしたとき， ０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍ であると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形状が存在可
能な空間部が上記火花ギャップに設けられていることを
特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある。

【００２４】本発明において最も注目すべきことは，上
記火花ギャップＧは， ０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍ であると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形状が存在可
能な空間部が上記火花ギャップに設けられていることで
ある。

【００２５】次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは，上記のごとく，中心電極と接地
電極との間に直径０．４ｍｍの火炎核が形成されるため
のスペースを有している。そのため，請求項１の発明と
同様の理由から，火花放電が有効に行われる。一方，火
花ギャップＧは０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍであるた
め，火花発生のための要求電圧は低い。

【００２６】従って本発明によれば，火花発生のための
要求電圧が低く，かつ高着火性を有する長寿命の，内燃
機関用のスパークプラグを提供することができる。

【００２７】請求項７に記載の発明のように，上記中心
電極は，上記接地電極との対向面に上記空間部を形成す
るための溝部を有してなり，かつ該溝部の深さをＨｍ
ｍ，溝部の幅をＷｍｍ，中心電極の直径をＤｍｍ，火花
ギャップをＧｍｍとしたとき，これらは， １．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５ｍｍ，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４
ｍｍ， Ｈ＞０．４−Ｇ， Ｗ＞｛４×Ｇ（０．４−Ｇ）｝^1/2， の関係を満足することが好ましい。

【００２８】これにより，直径が０．４ｍｍ以上の球形
状が存在可能な空間部を，上記火花ギャップに容易に形
成することができる。即ち，上記のＧ，Ｈ，Ｗの関係を
満たすことにより，上記中心電極と接地電極との間に直
径０．４ｍｍ以上の球形状が存在可能な空間部が形成さ
れる。

【００２９】この関係は，上記請求項２における貴金属
チップのＧ，Ｈ，Ｗの関係式と同様の方法で導き出され
る。上記関係を満足することにより，請求項６に記載の
発明の説明で述べたごとく，火花放電が有効に行われ
る。また，中心電極の直径Ｄを１．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５
ｍｍと規定したのは，上記請求項２における貴金属チッ
プの直径Ｄの場合と同様の理由からである。

【００３０】次に，請求項８の発明のように，上記溝部
は，十字状，Ｉ字状，Ｙ字状，曲線状のいずれかに形成
してあることが好ましい（図６参照）。この場合には，
エッヂ効果がより有効に発揮され，要求電圧の低下を確
保することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる内燃機関用のスパークプラ
グにつき，図１〜図３を用いて説明する。本例の内燃機
関用のスパークプラグ１０は，コージェネレーション等
の大型エンジンに用いられる大型のスパークプラグであ
って，図１に示すごとく，絶縁碍子４の貫通孔４１に保
持された中心電極２と，上記絶縁碍子４を保持するハウ
ジング５と，該ハウジング５に設けられた接地電極３と
を有する。

【００３２】また，上記中心電極２には貴金属チップ６
を接合している。そして，上記中心電極２の貴金属チッ
プ６と接地電極３との間には火花ギャップＧを有する。
上記火花ギャップＧは，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍで
あると共に，直径０．４ｍｍの球形状が存在可能な空間
部を有している。上記中心電極２に設けた貴金属チップ
６には，相手電極である接地電極３との対向面に，図
２，図３に示すごとく，上記空間部を形成するための，
十字状の溝部６１を有している。

【００３３】また，図２，図３に示すごとく，該溝部６
１の深さをＨｍｍ，溝部６１の幅をＷｍｍ，貴金属チッ
プ６の直径をＤｍｍ，火花ギャップをＧｍｍとしたと
き，これらは， １．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５ｍｍ，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４
ｍｍ， Ｈ＞０．４−Ｇ， Ｗ＞｛４×Ｇ（０．４−Ｇ）｝^1/2， の関係を満足している。

【００３４】本例における貴金属チップ６の製造方法
は，以下に示す通りである。即ち，まず，Ｉｒを主成分
とし，これにＰｔを添加した貴金属粉末を調合し，混合
溶解したものを熱間鍛造することにより，微細結晶の貴
金属合金を形成する。次に，上記合金の素材を温間溝ロ
ールにより直径方向に押圧力を加えて減径しながら圧延
線材とする。

【００３５】次に，上記圧延線材に再結晶温度近傍にお
いて熱処理を施した後，引き抜きダイスを用いて引き抜
き加工を施して，貴金属チップに必要な所定の直径の線
材とする。次いで，この線材をカッターにより直径方向
に線切りし，円柱状の小片とする。そして，この貴金属
合金の小片に，ヘッダを用いて十字状の溝部６１を形成
する。これにより図３に示すごとく，十字状の溝部６１
を有する貴金属チップ６が得られる。

【００３６】次に，作用効果につき述べる。本例のスパ
ークプラグ１０において，上記貴金属チップ６の形状及
び火花ギャップは上述の関係を有している。そのため，
貴金属チップ６と相手電極である接地電極３との間に直
径０．４ｍｍの火炎核７が形成されるための，スペース
が得られる（図２参照）。それ故，上記火炎核７が，接
地電極３との接触によって冷却され消滅するということ
がない。従って，本例によれば，より効果的に上記要求
電圧の低下，高着火性の要求に応えることができる。

【００３７】また，上記Ｉｒ合金は，Ｉｒと上記Ｐｔと
からなるため，特に高温における耐酸化性が発揮され，
上記貴金属チップ６の消耗を一層抑制し，スパークプラ
グ１０は長寿命となる。

【００３８】従って本発明によれば，火花発生のための
要求電圧が低く，かつ高着火性を有する長寿命の内燃機
関用のスパークプラグ１０を提供することができる。

【００３９】実施形態例２ 本例は，具体例を示すもので，内燃機関用のスパークプ
ラグ１０の貴金属チップ６の直径Ｄと，要求電圧との関
係について測定した（図４）。評価は，以下の運転条件
下で使用した後の，スパークプラグ１０について行っ
た。即ち，２０００ｃｃ，４サイクルのエンジンを使用
し，その運転条件は，エンジン回転数２０００ｒｐｍ，
全負荷にて行った。

【００４０】上記スパークプラグ１０は次のようであ
る。上記スパークプラグ１０は，実施形態例１に示した
ものである。そして，その貴金属チップ６は，図３に示
すごとく，高さ２ｍｍの円柱状のチップに，幅Ｗが０．
４ｍｍ，深さＨが０．７ｍｍの十字状の溝部６１を形成
したものである。上記溝部６１の底部は断面Ｕ字状とし
た。また，その材質はＩｒ−１０Ｒｈ合金を用いた。ま
た，火花ギャップＧのテスト当初における初期値は，
０．３ｍｍとした。

【００４１】上記条件の下に，貴金属チップ６の直径を
１．０ｍｍ〜３．５ｍｍの間で，０．５ｍｍおきに設定
を変えて測定を行った。上記測定の結果を，図４に示
す。同図より，貴金属チップ６の直径Ｄが小さい場合に
要求電圧は高く，一方，直径Ｄが大きくなると一旦要求
電圧は低くなるが，再び要求電圧が高くなることが分
る。

【００４２】火花ギャップＧの拡大が仮に無いとすれ
ば，直径Ｄが小さいほど，火花放電が容易となり，要求
電圧も低下する。しかし，上述のごとく貴金属チップ６
の直径Ｄが小さい場合に要求電圧は高くなるのは，測定
前の耐久運転による火花ギャップＧの拡大の効果が，電
極の細径化の効果より大きいためと考えられる。一方，
直径Ｄが大きい場合，火花ギャップＧの拡大は抑制され
るが，電極径の効果で要求電圧が上昇してしまう。

【００４３】ところで，上記要求電圧が３０ＫＶを超え
ると，使用中に失火等の不具合が発生するおそれがあ
る。そのため，このような不具合を防ぐためには，図４
から分かるように，貴金属チップ６の直径Ｄを１．５ｍ
ｍ〜３．５ｍｍの範囲で設定する必要がある。

【００４４】実施形態例３ 本例は，実施形態例１に示したスパークプラグ１０につ
いて，溝部６１の深さＨ，溝部６１の幅Ｗ，貴金属チッ
プ６の直径Ｄ及び火花ギャップＧを本発明の関係を満た
す範囲で種々に変えて，着火限界テストを行った。即
ち，第１のサンプルは，Ｈ＝０．１ｍｍ，Ｗ＝０．３５
ｍｍ，Ｄ＝１．５ｍｍ，Ｇ＝０．３ｍｍとした。また，
第２のサンプルは，Ｈ＝０．２ｍｍ，Ｗ＝０．４ｍｍ，
Ｄ＝３．５ｍｍ，Ｇ＝０．２ｍｍとした。

【００４５】評価に当っては，実施形態例２と同じエン
ジンを使用した。その運転条件は，エンジン回転数１０
００ｒｐｍを無負荷で行った。上記条件の下，上記第
１，第２のサンプルについて着火限界空気比の測定を行
った。上記着火限界空気比とは，燃料の燃焼に必要な理
論空気量Ａに対する実際の供給空気量Ｂの割合Ｂ／Ａの
ことをいい，この値が大きいほど希薄燃焼が可能となり
着火性が向上する。なお，運転開始より５分間で失火が
発生した場合着火しなかったものとみなした。

【００４６】測定の結果，第１，第２いずれのサンプル
も着火限界空気比が１．４という良好な結果が得られ
た。

【００４７】比較例１ 本例は，上記実施形態例３に対し，貴金属チップが本発
明の関係を満足しない仕様となして，着火限界テストを
行った。即ち，第１のサンプルは，Ｈ＝０．２ｍｍ，Ｗ
＝０．３ｍｍ，Ｄ＝２．６ｍｍ，Ｇ＝０．３ｍｍとし
た。また，第２のサンプルは，Ｈ＝０．２ｍｍ，Ｗ＝
０．３５ｍｍ，Ｄ＝２．６ｍｍ，Ｇ＝０．２ｍｍとし
た。

【００４８】評価方法その他の条件は実施形態例３と同
様である。測定の結果，第１，第２いずれのサンプルも
着火限界空気比が１．３と低い結果が得られた。

【００４９】比較例２ 本例は，図５に示すごとく，従来の円柱の貴金属チップ
の直径Ｄと，初期火花ギャップＧを種々に変えて上記着
火限界空気比について測定した。評価に当っては，実施
形態例２と同じエンジンを使用した。その運転条件は，
エンジン回転数１０００ｒｐｍを無負荷で行った。

【００５０】また，貴金属チップの材質は，Ｉｒに１０
ｗｔ％Ｒｈを添加したものを使用した。なお，この貴金
属チップには，溝部は形成されていない。上記条件の
下，上記貴金属チップの直径Ｄが，１．０ｍｍ，２．０
ｍｍ，３．０ｍｍのものについて，着火限界空気比の測
定を行った。なお，運転開始より５分間で失火が発生し
た場合には，着火しなかったものとみなした。

【００５１】上記測定の結果を，図５に示す。同図よ
り，火花ギャップが，０．４ｍｍ以上であれば，貴金属
チップの直径Ｄや火花ギャップの影響を特に受けずに，
着火限界空気比を，１．４と良好な値に保つことができ
ることが分る。

【００５２】実施形態例４ 本例は，図６に示すごとく，実施形態例１における貴金
属チップ６の溝部６１の形状を，十字状（Ａ），Ｉ字状
（Ｂ），Ｙ字状（Ｃ）若しくは，曲線状（Ｄ）としたも
のである。また，溝部６１の底部の構造は，Ｖ字状
（Ａ），Ｕ字状（Ｂ），角形状（Ｃ）とした例である。
上記曲線状（Ｄ）の場合は，３つの円柱状突起６１９を
設けることにより，曲線状の溝部６１が形成されてい
る。その他は，実施形態例１と同様である。

【００５３】これらの形状は，溝部を形成した部分にお
ける角部，即ち相手電極と対向する面の角部が，特に，
火花放電の起点となるエッヂ効果を十分に発揮する。従
って，本例の内燃機関用のスパークプラグにおいても，
低要求電圧性，高着火性が確保されるという効果を有す
る。

【００５４】なお，Ｕ字状等の端部の構造は，上記十字
状等の溝部の形状とは関係なく，任意に選択することが
できる。その他は実施形態例１と同様の作用効果を有す
る。

【００５５】実施形態例５ 本例は，図７，図８に示すごとく，実施形態例１におけ
る貴金属チップ６の溝部６１の代りに，上記貴金属チッ
プ６の中央に凹部６２を設けた例である。また，凹部６
２の構造は，断面コ字状（図８（Ａ）），Ｖ字状（図８
（Ｂ）），Ｕ字状（図８（Ｃ））とした。その他は，実
施形態例１と同様である。

【００５６】これらの形状によっても，実施形態例４と
同様にエッヂ効果を十分に発揮する。従って，本例の内
燃機関用のスパークプラグにおいても，低要求電圧性，
高着火性が確保されるという効果を有する。その他は実
施形態例１と同様の作用効果を有する。

【００５７】実施形態例６ 本例は，貴金属チップ６を設けずに，中心電極に溝部或
いは凹部を直接設けることにより，上記火花ギャップＧ
が，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍであると共に，直径が
０．４ｍｍ以上の球形状が存在可能な空間部を上記中心
電極と接地電極との間に形成した例である。その他は，
実施形態例１と同様である。

【００５８】この場合にも，上記の各実施形態例と同様
に火花発生のための要求電圧が低く，かつ高着火性を有
する長寿命の，内燃機関用のスパークプラグを提供する
ことができる。その他，実施形態例１と同様の作用効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１にかかる，内燃機関用のスパーク
プラグ。

【図２】実施形態例１にかかる，貴金属チップの溝寸法
と火花ギャップとの関係の説明図。

【図３】実施形態例１にかかる，貴金属チップの斜視
図。

【図４】実施形態例２にかかる，貴金属チップの直径と
要求電圧との関係を示す図。

【図５】比較例２にかかる，貴金属チップの直径と着火
性の関係を示す図。

【図６】実施形態例４にかかる，各種形状の貴金属チッ
プの平面図及びＢ−Ｂ線，Ｃ−Ｃ線，Ｄ−Ｄ線，Ｅ−Ｅ
線矢視の各断面図。

【図７】実施形態例５にかかる，各種形状の貴金属チッ
プの斜視図。

【図８】実施形態例５にかかる，各種形状の貴金属チッ
プの平面図及びＦ−Ｆ線，Ｇ−Ｇ線，Ｈ−Ｈ線矢視の各
断面図。

【図９】従来例にかかるスパークプラグの，火花ギャッ
プにおける火炎核の発生状態を示す説明図。

【符号の説明】

１０．．．スパークプラグ， ２．．．中心電極， ３．．．接地電極， ４．．．絶縁碍子， ５．．．ハウジング， ６．．．貴金属チップ， ６１．．．溝部， ７．．．火炎核，

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁碍子の貫通孔に保持された中心電極
   と，上記絶縁碍子を保持するハウジングと，該ハウジン
   グに設けられた接地電極とよりなり，上記中心電極と接
   地電極との間には火花ギャップを有し，かつ上記中心電
   極及び接地電極の少なくとも一方には貴金属チップを接
   続してなる内燃機関用のスパークプラグにおいて，上記
   火花ギャップをＧｍｍとしたとき，０．２ｍｍ≦Ｇ＜
   ０．４ｍｍであると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形
   状が存在可能な空間部が上記火花ギャップに設けられて
   いることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記貴金属チップ
   は，相手電極との対向面に上記空間部を形成するための
   溝部を有してなり，かつ該溝部の深さをＨｍｍ，溝部の
   幅をＷｍｍ，貴金属チップの直径をＤｍｍ，火花ギャッ
   プをＧｍｍとしたとき，これらは， １．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５ｍｍ，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４
   ｍｍ， Ｈ＞０．４−Ｇ， Ｗ＞｛４×Ｇ（０．４−Ｇ）｝^1/2， の関係を満足することを特徴とする内燃機関用のスパー
   クプラグ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記貴金属チ
   ップは，Ｉｒ又はＩｒ合金からなることを特徴とする内
   燃機関用のスパークプラグ。
4. 【請求項４】 請求項３において，上記Ｉｒ合金は，Ｉ
   ｒとＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｎｉのいずれか１種以上
   の金属とからなることを特徴とする内燃機関用のスパー
   クプラグ。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれか一項において，
   上記溝部は，十字状，Ｉ字状，Ｙ字状，曲線状のいずれ
   かに形成してあることを特徴とする内燃機関用のスパー
   クプラグ。
6. 【請求項６】 絶縁碍子の貫通孔に保持された中心電極
   と，上記絶縁碍子を保持するハウジングと，該ハウジン
   グに設けられた接地電極とよりなり，上記中心電極と接
   地電極との間には火花ギャップを有してなる内燃機関用
   のスパークプラグにおいて，上記火花ギャップをＧｍｍ
   としたとき， ０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４ｍｍ であると共に，直径が０．４ｍｍ以上の球形状が存在可
   能な空間部が上記火花ギャップに設けられていることを
   特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
7. 【請求項７】 請求項６において，上記中心電極は，上
   記接地電極との対向面に上記空間部を形成するための溝
   部を有してなり，かつ該溝部の深さをＨｍｍ，溝部の幅
   をＷｍｍ，中心電極の直径をＤｍｍ，火花ギャップをＧ
   ｍｍとしたとき，これらは， １．５ｍｍ＜Ｄ≦３．５ｍｍ，０．２ｍｍ≦Ｇ＜０．４
   ｍｍ， Ｈ＞０．４−Ｇ， Ｗ＞｛４×Ｇ（０．４−Ｇ）｝^1/2， の関係を満足することを特徴とする内燃機関用のスパー
   クプラグ。
8. 【請求項８】 請求項７において，上記溝部は，十字
   状，Ｉ字状，Ｙ字状，曲線状のいずれかに形成してある
   ことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。