特許 7300071 スパークプラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-20

(45)【発行日】2023-06-28

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/54 20060101AFI20230621BHJP

   H01T 21/02 20060101ALI20230621BHJP

   H01T 13/20 20060101ALI20230621BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20230621BHJP

   F02B 19/12 20060101ALI20230621BHJP

【ＦＩ】

H01T13/54

H01T21/02

H01T13/20 E

F02P13/00 301J

F02P13/00 303D

F02B19/12 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022552284

(86)(22)【出願日】2021-10-11

(86)【国際出願番号】 JP2021037591

(87)【国際公開番号】W WO2022168371

(87)【国際公開日】2022-08-11

【審査請求日】2022-08-29

(31)【優先権主張番号】P 2021015131

(32)【優先日】2021-02-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】後澤 達哉

(72)【発明者】

【氏名】中川 律果

【審査官】片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１９９２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４９９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／１８５８８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０６２６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｔ １３／５４

Ｈ０１Ｔ ２１／０２

Ｈ０１Ｔ １３／２０

Ｆ０２Ｐ １３／００

Ｆ０２Ｂ １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周に先端向き面を有し、軸線に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の前記軸孔に配置された中心電極と、
前記絶縁体の前記先端向き面を係止する棚部が内周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具に電気的に接続され、前記中心電極の先端部と自身の端部との間に火花ギャップを設ける接地電極と、
溶融部を介して前記主体金具に接合されたキャップと、を備え、
前記キャップは、前記中心電極の前記先端部と前記接地電極の前記端部とを先端側から覆って副室を形成し、自身の内面から外面まで突き抜けた噴口を有するスパークプラグであって、
前記棚部よりも先端側の前記主体金具の内周面と前記主体金具の外周面とを接続する第１の面と、前記内面と前記外面とを接続する前記キャップの第２の面と、の間には前記副室から前記溶融部へ至る隙間があり、
前記隙間は、前記副室に対して径方向に開口する開口部を有するスパークプラグ。

【請求項2】

前記隙間は、前記開口部から径方向の外側に向かって延びるように前記第１の面と前記第２の面とが対向する第１対向部と、
前記第１対向部に連なり、前記第１対向部が延びる方向と異なる方向に向かって延びる第２対向部と、を有する請求項１記載のスパークプラグ。

【請求項3】

前記主体金具の前記内周面と前記第１の面とが交わる第１の線、又は、前記キャップの前記内面と前記第２の面とが交わる第２の線であって、前記２つの線のうち径方向の外側に位置する外側線と前記棚部より先端側における前記外周面または前記外面との間の径方向の最短距離Ａと、前記溶融部のうち前記隙間に露出した部分と前記外側線との間の径方向の最短距離Ｂと、の間にＢ／Ａ≧０．１の関係がある請求項１又は２に記載のスパークプラグ。

【請求項4】

前記軸線を含む断面において、前記噴口の前記内面側の縁を結んだ線分の中点から引いた垂線は、前記開口部の縁を結んだ線分に交わらない請求項１から３のいずれか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、副室を形成するキャップが主体金具に接合されたスパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

副室を形成するキャップが、エンジンに取り付けられる主体金具に溶融部を介して接合されたスパークプラグが知られている（特許文献１）。この種のスパークプラグは、キャップの噴口から副室に流入した燃料ガスに点火して副室に火炎を生成し、火炎を含むガス流を噴口から燃焼室に噴射して、その噴流によって燃焼室内の燃料ガスを燃焼させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－６２６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

先行技術では、絶縁体の先端向き面を係止する主体金具の棚部よりも先端側の主体金具の内周面に、キャップや主体金具に比べて熱伝導率の低い溶融部が露出している。主体金具の内周面に露出した溶融部が、火炎を含む高温のガス流に曝されると、溶融部に熱が蓄積され過熱のおそれがある。過熱した溶融部は、副室に流入した燃料ガスの過早着火（プレイグニッション）を起こす火種となる。

【0005】

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、副室に流入した燃料ガスのプレイグニッションを低減できるスパークプラグを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、外周に先端向き面を有し、軸線に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、絶縁体の軸孔に配置された中心電極と、絶縁体の先端向き面を係止する棚部が内周に設けられた筒状の主体金具と、主体金具に電気的に接続され、中心電極の先端部と自身の端部との間に火花ギャップを設ける接地電極と、溶融部を介して主体金具に接合されたキャップと、を備え、キャップは、中心電極の先端部と接地電極の端部とを先端側から覆って副室を形成し、自身の内面から外面まで突き抜けた噴口を有する。棚部よりも先端側の主体金具の内周面と主体金具の外周面とを接続する第１の面と、内面と外面とを接続するキャップの第２の面と、の間には副室から溶融部へ至る隙間があり、隙間は、副室に対して径方向に開口する開口部を有する。

【発明の効果】

【0007】

第１の態様によれば、絶縁体の先端向き面を係止する主体金具の棚部よりも先端側の主体金具の内周面と外周面とを接続する第１の面と、内面と外面とを接続するキャップの第２の面と、の間に、副室から溶融部へ至る隙間がある。隙間の開口部は副室に対して径方向に開口しているので、副室に生じた軸線方向の旋回流（火炎を含むガス流）が隙間に入り難くなる。その結果、火炎を含むガス流の温度に比べて温度が低いガス（以下「低温ガス」と称す）が隙間に滞留し易くなる。

【0008】

隙間に低温ガスが滞留すると、噴口から副室に流入した燃料ガスが溶融部に当たり難くなり、低温ガスの温度よりも温度が低い燃料ガスによって溶融部が冷やされ難くなる。噴口からガス流を噴射した後、噴口から副室へ燃料ガスが流入したときの溶融部の温度変化を低減できるので、熱応力によって溶融部に生じるクラックを低減できる。

【0009】

さらに隙間に低温ガスが滞留し、火炎を含むガス流によって溶融部が加熱され難くなると、溶融部の過熱を低減できる。これにより副室に流入した燃料ガスのプレイグニッションを低減できる。

【0010】

第２の態様によれば、隙間は、開口部から径方向の外側に向かって延びる第１対向部と、第１対向部に連なる第２対向部と、を有する。第２対向部は第１対向部が延びる方向と異なる方向に向かって延びるので、副室内のガス流が溶融部に到達し難くなる。溶融部の過熱をさらに低減できるので、第１の態様の効果に加え、副室に流入した燃料ガスのプレイグニッションをさらに低減できる。

【0011】

第３の態様によれば、主体金具の内周面と第１の面とが交わる第１の線、又は、キャップの内面と第２の面とが交わる第２の線のうち径方向の外側に位置する線（外側線）と棚部より先端側における外周面または外面との間の径方向の最短距離Ａと、溶融部のうち隙間に露出した部分と外側線との間の径方向の最短距離Ｂと、の間にＢ／Ａ≧０．１の関係がある。隙間の開口部から溶融部までの径方向の長さを確保できるので、火炎を含むガス流に溶融部がさらに曝され難くなる。また、開口部から溶融部までの経路を長くできるので、開口部から隙間に進入したガス流が溶融部に至るまでに主体金具やキャップにガス流から熱が伝わり、ガス流の温度が低下して溶融部の過熱をさらに低減できる。第１又は第２の態様の効果に加え、副室に流入した燃料ガスのプレイグニッションをさらに低減できる。

【0012】

第４の態様によれば、軸線を含む断面において、噴口の内面側の縁を結んだ線分の中点から引いた垂線は、開口部の縁を結んだ線分に交わらない。噴口から副室に流入した燃料ガスが溶融部にさらに当たり難くなるので、溶融部の温度変化をさらに低減できる。第１から第３の態様のいずれかの効果に加え、熱応力によって溶融部に生じるクラックをさらに低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施の形態におけるスパークプラグの部分断面図である。

【図2】図１のＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグの断面図である。

【図3】図２のＩＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグの断面図である。

【図4】第２実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。

【図5】図４のＶで示す部分を拡大したスパークプラグの断面図である。

【図6】第３実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。

【図7】第４実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。

【図8】第５実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態におけるスパークプラグ１０の部分断面図である。図１には、スパークプラグ１０の先端側の部位の軸線Ｏを含む断面が図示されている。図２は図１のＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグ１０の軸線Ｏを含む断面図である。図１及び図２では、紙面下側をスパークプラグ１０の先端側、紙面上側をスパークプラグ１０の後端側という（図３から図８においても同じ）。図１に示すようにスパークプラグ１０は、絶縁体１１、中心電極１４、主体金具２０、接地電極３０及びキャップ４０を備えている。

【0015】

絶縁体１１は、軸線Ｏに沿って延びる軸孔１２を有する略円筒状の部材であり、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等のセラミックスにより形成されている。絶縁体１１は外周に先端向き面１３（図２参照）が設けられている。本実施形態では、先端向き面１３は先端側に向かうにつれて縮径する円錐面だが、これに限られない。先端向き面１３は軸線Ｏに垂直な面であっても良い。

【0016】

絶縁体１１の軸孔１２の先端側には中心電極１４が配置されている。中心電極１４の先端部１５（図２参照）は、絶縁体１１から先端側に突き出している。中心電極１４は、軸孔１２内で端子金具１６と電気的に接続されている。端子金具１６は、高圧ケーブル（図示せず）が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。端子金具１６は絶縁体１１の後端に固定されている。

【0017】

主体金具２０は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された略円筒状の部材である。主体金具２０は絶縁体１１の外周に配置されている。主体金具２０の胴部２１の外周には、おねじ２２が設けられている。おねじ２２は、エンジンのねじ穴（図示せず）にはまる。主体金具２０の胴部２１、接地電極３０及びキャップ４０の熱は、おねじ２２を通ってエンジンに移動する。

【0018】

図２に示すように胴部２１の内周には、絶縁体１１の先端向き面１３の先端側に位置する棚部２３が設けられている。棚部２３は、絶縁体１１の先端向き面１３を係止する。本実施形態では、棚部２３よりも先端側の主体金具２０の内周面２４は、棚部２３の内周面よりも径方向の外側に位置する。これにより、棚部２３よりも先端側の主体金具２０の内周面２４と棚部２３の内周面とが同一の面内にある場合に比べ、胴部２１の径方向の内側にできる空間の体積を大きくできる。

【0019】

主体金具２０は、胴部２１に接地電極３０が接合されている。接地電極３０は、例えばＰｔ，Ｎｉ，Ｉｒ等のうちの１種以上を主成分とする金属製の棒状の部材である。本実施形態では接地電極３０はおねじ２２の位置に配置されており、胴部２１を貫通している。接地電極３０の端部３１は、中心電極１４の先端部１５に対向している。中心電極１４の先端部１５と接地電極３０の端部３１との間に火花ギャップ３２が設けられている。

【0020】

主体金具２０の胴部２１にキャップ４０が接続されている。キャップ４０は半球状の部材であり、例えばＦｅ，Ｎｉ，Ｃｕ等の１種以上を主成分とする金属材料で形成されている。キャップ４０は、溶融部４１を介して主体金具２０に接合されている。溶融部４１はキャップ４０と主体金具２０とが溶けてなる。

【0021】

キャップ４０は、中心電極１４の先端部１５と接地電極３０の端部３１とを先端側から覆い、主体金具２０の胴部２１とキャップ４０とに囲まれた副室４２を形成する。キャップ４０には、キャップ４０の内面４３から外面４４まで突き抜けた噴口４５が設けられている。噴孔４５はエンジン（図示せず）の燃焼室と副室４２とを連通する。噴口４５の内面４３側の縁４５ａ，４５ａを結んだ線分４５ｂの中点から引いた垂線４５ｃは、開口部４８（図１参照、後述する）よりも後端側の主体金具２０の胴部２１に交わる。

【0022】

図３は図２のＩＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグ１０の軸線Ｏを含む断面図である。溶融部４１は、主体金具２０及びキャップ４０の全周に亘って連続している。スパークプラグ１０は、棚部２３（図２参照）よりも先端側の主体金具２０の内周面２４と棚部２３よりも先端側の主体金具２０の外周面２５とを接続する主体金具２０の第１の面２６と、キャップ４０の内面４３と外面４４とを接続するキャップ４０の第２の面４６と、の間に、副室４２から溶融部４１へ至る隙間４７がある。

【0023】

隙間４７は、主体金具２０及びキャップ４０の全周のうちの一部に存在していても良いし、主体金具２０及びキャップ４０の全周に断続的に存在していても良い。本実施形態では、隙間４７は、主体金具２０及びキャップ４０の全周に亘って連続している。第１の面２６は、隙間４７に接する面、及び、主体金具２０と溶融部４１との間の界面からなる。第２の面４６は、隙間４７に接する面、及び、キャップ４０と溶融部４１との間の界面からなる。

【0024】

隙間４７は、副室４２に対して径方向に開口する開口部４８を有している。開口部４８は、隙間４７のうち、第１の面２６と内周面２４とが交わる第１の線２７と、第２の面４６と内面４３とが交わる第２の線４９と、の間の部分である。第１の線２７及び第２の線４９は、開口部４８の縁を示す。開口部４８の周方向の寸法（長さ）は、開口部４８の軸線方向の寸法（幅）よりも長い。本実施形態では、第１の面２６と第２の面４６との間の軸線方向の距離は、隙間４７の開口部４８から溶融部４１へ向かうにつれて次第に短くなる。

【0025】

エンジン（図示せず）に取り付けられたスパークプラグ１０は、エンジンのバルブ操作により、エンジンの燃焼室から噴口４５を通って副室４２に燃料ガスが流入する。スパークプラグ１０は、中心電極１４と接地電極３０との間の放電により、火花ギャップ３２に火炎核を生成する。火炎核が成長すると副室４２内の燃料ガスに点火し燃料ガスが燃焼する。燃料ガスの燃焼によって生じる膨張圧力により、火炎を含むガス流が生じ、火炎を含むガスを噴口４５から燃焼室に噴射する。その火炎の噴流によって燃焼室内の燃料ガスが燃焼する。

【0026】

スパークプラグ１０は、副室４２に対して径方向に開口する開口部４８を含む隙間４７が、副室４２から溶融部４１へ至るので、燃料ガスが燃焼して副室４２内に生成された軸線方向の旋回流（縦渦のガス流）が、開口部４８から隙間４７に入り難くなる。これにより火炎を含むガス流の温度に比べて温度が低いガス（低温ガス）が隙間４７に滞留し易くなり、溶融部４１は低温ガスに曝される。従って溶融部４１の過熱を低減できる。よって噴口４５を通って燃焼室から副室４２に流入した燃料ガスの、溶融部４１が火種となって生じるプレイグニッションを低減できる。

【0027】

隙間４７に低温ガスが滞留すると、エンジンのバルブ操作によって燃焼室から噴口４５を通って副室４２に流入した燃料ガスが溶融部４１に当たり難くなるので、低温ガスの温度よりも温度が低い燃料ガスによって溶融部４１が冷やされ難くなる。噴口４５からガス流を噴射した後、噴口４５から副室４２へ燃料ガスが流入したときの溶融部４１の温度変化を低減できるので、熱応力によって溶融部４１に生じるクラックを低減できる。

【0028】

軸線Ｏを含む断面において（図３参照）、第１の線２７を示す点と第２の線４９を示す点を通る直線５０と軸線Ｏとのなす角θは３０°以下が好ましい。これにより第１の面２６と第２の面４６との間の段差を低減できるので、ガス流の乱れを抑え、ガス流の隙間４７への侵入を低減できる。本実施形態では、第１の線２７よりも第２の線４９が径方向の内側に位置するが、これに限られない。第１の線２７が、第２の線４９よりも径方向の内側に位置していても良い。角θは１５°以下がより好ましく、１０°以下がさらに好ましい。

【0029】

なお、第１の面２６と内周面２４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合には、軸線Ｏを含む断面において、第１の面２６を延長した直線と内周面２４を延長した直線との交点を、第１の線２７を示す点とする。第２の面４６と内面４３とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合には、軸線Ｏを含む断面において、第２の面４６を延長した直線と内面４３を延長した直線との交点を、第２の線４９を示す点とする。これにより第１の線２７を示す点と第２の線４９を示す点を通る直線５０を決定する。

【0030】

開口部４８の縁２７，４７を結ぶ線分（直線５０のうち縁２７，４７で切り取られる部分）は、噴口４５（図１及び図２参照）の内面４３側の縁４５ａ，４５ａを結んだ線分４５ｂの中点から引いた垂線４５ｃに交わらない。これにより噴口４５から副室４２に流入した燃料ガスが溶融部４１にさらに当たり難くなるので、溶融部４１の温度変化をさらに低減できる。従って熱応力によって溶融部４１に生じるクラックをさらに低減できる。

【0031】

距離Ａは、第１の線２７と第２の線４９のうち径方向の外側に位置する外側線（本実施形態では第１の線２７）と、主体金具２０とキャップ４０のうち外側線を含む部材（本実施形態では主体金具２０）の外周面２５と、の間の径方向の最短距離である。距離Ｂは、溶融部４１のうち隙間４７に露出した部分５１と第１の線２７（外側線）との間の最短距離である。

【0032】

最短距離Ｂと最短距離Ａとの間にＢ／Ａ≧０．１の関係があると好ましい。隙間４７の開口部４８から溶融部４１までの径方向の長さを確保できるので、火炎を含むガス流に溶融部４１がさらに曝され難くなるからである。溶融部４１の過熱をさらに低減できるので、副室４２に流入した燃料ガスのプレイグニッションをさらに低減できる。また、開口部４８から溶融部４１までの経路を長くできるので、開口部４８から隙間４７に進入したガス流が溶融部４１に至るまでに主体金具２０やキャップ４０にガス流から熱が伝わり、ガス流の温度が低下する。よって溶融部４１の過熱をさらに低減できる。

【0033】

なお、第１の面２６と内周面２４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合には、軸線Ｏを含む断面において、第１の面２６を延長した直線と内周面２４を延長した直線との交点を、第１の線２７を示す点とする。第２の面４６と内面４３とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合には、軸線Ｏを含む断面において、第２の面４６を延長した直線と内面４３を延長した直線との交点を、第２の線４９を示す点とする。第１の線２７を示す点と第２の線４９を示す点のうち径方向の外側に位置する点を、外側線を示す点として最短距離Ａ，Ｂを決定する。

【0034】

隙間４７の径方向の長さ（最短距離Ｂ）は、開口部４８の軸線方向の寸法（幅）よりも長い。これにより火炎を含むガス流に溶融部４１がさらに曝され難くなる。

【0035】

図４及び図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、棚部２３よりも先端側の主体金具２０の内周面２４が、棚部２３の内周面よりも径方向の外側に位置する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、棚部２３よりも先端側の主体金具６０の内周面６１と棚部２３の内周面とが同一の面内にある場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0036】

図４は第２実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。図５は図４のＶで示す部分を拡大したスパークプラグの軸線Ｏを含む断面図である。図４は、図２と同様に、図１のＩＩで示す部分を拡大した軸線Ｏを含む断面図である。第２実施形態の主体金具６０及びキャップ６４は、第１実施形態の主体金具２０及びキャップ４０と同様に、絶縁体１１を主体金具６０が保持し、主体金具６０に溶融部４１を介してキャップ６４が接合されている。

【0037】

図４に示すように主体金具６０には、絶縁体１１の先端向き面１３の先端側に位置する棚部２３が設けられている。本実施形態では、棚部２３よりも先端側の主体金具６０の内周面６１と棚部２３の内周面とが同一の面内にある。キャップ６４は、溶融部４１を介して主体金具６０に接合されている。溶融部４１は、主体金具６０及びキャップ６４の全周に亘って連続している。

【0038】

図５に示すように、棚部２３（図４参照）よりも先端側の主体金具６０の内周面６１と外周面２５とを接続する主体金具６０の第１の面６２と、キャップ６４の内面６５と外面４４とを接続するキャップ６４の第２の面６６と、の間に、副室４２から溶融部４１へ至る隙間６８がある。第１の面６２は、隙間６８に接する面、及び、主体金具６０と溶融部４１との間の界面からなる。第２の面６６は、隙間６８に接する面、及び、キャップ６４と溶融部４１との間の界面からなる。

【0039】

隙間６８は、副室４２に対して径方向に開口する開口部６９を有している。開口部６９は、隙間６８のうち、第１の面６２と内周面６１とが交わる第１の線６３と、第２の面６６と内面６５とが交わる第２の線６７と、の間の部分である。隙間６８によって、副室４２内に生成された火炎を含むガス流に溶融部４１が曝され難くなるので、溶融部４１の過熱を低減できる。

【0040】

距離Ａは、第１の線６３と第２の線６７のうち径方向の外側に位置する外側線（本実施形態では第２の線６７）と、主体金具６０とキャップ６４のうち外側線を含む部材（本実施形態ではキャップ６４）の外面４４と、の間の径方向の最短距離である。溶融部４１のうち隙間６８に露出した部分５１と第２の線６７（外側線）との間の最短距離Ｂと最短距離Ａとの間にＢ／Ａ≧０．１の関係があると好ましいのは、第１実施形態と同じである。

【0041】

第１の面６２と内周面６１とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第１の面６２を延長した直線と内周面６１を延長した直線との交点を第１の線６３を示す点とすることや、第２の面６６と内面６５とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第２の面６６を延長した直線と内面６５を延長した直線との交点を第２の線６７を示す点とすることは、第１実施形態と同じである。

【0042】

図６を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態では、隙間４７，６８に接する第１の面２６，６２や第２の面４６，６６がほぼ平らな場合について説明した。これに対し第２実施形態では、第１の面７１及び第２の面７４が屈曲している場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0043】

図６は第３実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。図６は、図３と同様に、図２のＩＩＩで示す部分を拡大した軸線Ｏを含む断面図である。第３実施形態の主体金具７０及びキャップ７３は、第１実施形態の主体金具２０及びキャップ４０と同様に、絶縁体１１（図１参照）を主体金具７０が保持し、主体金具７０に溶融部４１を介してキャップ７３が接合されている。

【0044】

棚部２３（図２参照）よりも先端側の主体金具７０の内周面２４と外周面２５とを接続する主体金具７０の第１の面７１と、キャップ７３の内面４３と外面４４とを接続するキャップ７３の第２の面７４と、の間に、副室４２から溶融部４１へ至る隙間７６がある。第１の面７１は、隙間７６に接する面、及び、主体金具７０と溶融部４１との間の界面からなる。第２の面７４は、隙間７６に接する面、及び、キャップ７３と溶融部４１との間の界面からなる。第１の面７１のうち隙間７６に接する面は、第１の面７１と内周面２４とが交わる第１の線７２から径方向の外側へ延び、後端側へ屈曲している。第２の面７４のうち隙間７６に接する面は、第２の面７４と内面４３とが交わる第２の線７５から径方向の外側へ延び、後端側へ屈曲している。

【0045】

隙間７６は、副室４２に対して径方向に開口する開口部７７を有している。開口部７７は、隙間７６のうち第１の線７２と第２の線７５との間の部分である。隙間７６は、開口部７７から径方向の外側へ向かって延びる第１対向部７８と、第１対向部７８に連なり、第１対向部７８が延びる方向と異なる方向に向かって延びる第２対向部７９と、を含む。本実施形態では、第２対向部７９は第１対向部７８から後端側へ向かって延びている。

【0046】

副室４２から溶融部４１へ至る隙間７６があるので、副室４２内に生成された火炎を含むガス流に溶融部４１が曝され難くなる。よって溶融部４１の過熱を低減できる。さらに第１対向部７８が延びる方向と異なる方向に向かって延びる第２対向部７９があるので、副室内のガス流が溶融部４１に到達し難くなる。溶融部４１の過熱をさらに低減できるので、副室４２に流入した燃料ガスのプレイグニッションをさらに低減できる。

【0047】

開口部７７の軸線方向の寸法（幅）は、第２対向部７９の径方向の寸法（幅）よりも狭い。これにより副室４２内のガス流が開口部７７に進入し難くなる。よって溶融部４１の過熱をさらに低減できる。

【0048】

第２対向部７９は第１対向部７８から後端側へ向かって延びているので、第２対向部７９が第１対向部７８から先端側へ向かって延びる場合に比べ、おねじ２２（図２参照）のより近くに溶融部４１を配置できる。溶融部４１の熱がおねじ２２を通ってエンジン（図示せず）に移動し易くなるので、溶融部４１の過熱をさらに低減できる。

【0049】

距離Ａは、第１の線７２と第２の線７５のうち径方向の外側に位置する外側線（本実施形態では第１の線７２）と、主体金具７０とキャップ７３のうち外側線を含む部材（本実施形態では主体金具７０）の外周面２５と、の間の径方向の最短距離である。溶融部４１のうち隙間７６に露出した部分５１と第１の線７２（外側線）との間の最短距離Ｂと最短距離Ａとの間にＢ／Ａ≧０．１の関係があると好ましいのは第１実施形態と同じである。

【0050】

第１対向部７８に接する第１の面７１と内周面２４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第１の面７１を延長した直線と内周面２４を延長した直線との交点を第１の線７２を示す点とすることや、第１対向部７８に接する第２の面７４と内面４３とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第２の面７４を延長した直線と内面４３を延長した直線との交点を第２の線７５を示す点とすることは、第１実施形態と同じである。

【0051】

図７を参照して第４実施の形態について説明する。第３実施形態では、第１の面７１及び第２の面７４が同じ方向に屈曲している場合について説明した。これに対し第４実施形態では、第１の面８１及び第２の面８４が異なる方向に屈曲している場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0052】

図７は第４実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。図７は、図３と同様に、図２のＩＩＩで示す部分を拡大した軸線Ｏを含む断面図である。第４実施形態の主体金具８０及びキャップ８３は、第１実施形態の主体金具２０及びキャップ４０と同様に、絶縁体１１（図１参照）を主体金具８０が保持し、主体金具８０に溶融部４１を介してキャップ８３が接合されている。

【0053】

棚部２３（図２参照）よりも先端側の主体金具８０の内周面２４と外周面２５とを接続する主体金具８０の第１の面８１と、キャップ８３の内面４３と外面４４とを接続するキャップ８３の第２の面８４と、の間に、副室４２から溶融部４１へ至る隙間８６がある。第１の面８１は、隙間８６に接する面、及び、主体金具８０と溶融部４１との間の界面からなる。第２の面８４は、隙間８６に接する面、及び、キャップ８３と溶融部４１との間の界面からなる。第１の面８１のうち隙間８６に接する面は、第１の面８１と内周面２４とが交わる第１の線８２から径方向の外側へ延び、先端側へ屈曲している。第２の面８４のうち隙間８６に接する面は、第２の面８４と内面４３とが交わる第２の線８５から径方向の外側へ延び、後端側へ屈曲している。

【0054】

隙間８６は、副室４２に対して径方向に開口する開口部８７を有している。開口部８７は、隙間８６のうち第１の線８２と第２の線８５との間の部分である。副室４２から溶融部４１へ至る隙間８６があるので、副室４２内に生成された火炎を含むガス流に溶融部４１が曝され難くなる。よって溶融部４１の過熱を低減できる。

【0055】

距離Ａは、第１の線８２と第２の線８５のうち径方向の外側に位置する外側線（本実施形態では第２の線８５）と、主体金具８０とキャップ８３のうち外側線を含む部材（本実施形態ではキャップ８３）の外面４４と、の間の径方向の最短距離である。溶融部４１のうち隙間８６に露出した部分５１と第２の線８５（外側線）との間の最短距離Ｂと最短距離Ａとの間にＢ／Ａ≧０．１の関係があると好ましいのは、第１実施形態と同じである。

【0056】

第１の面８１と内周面２４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第１の面８１を延長した直線と内周面２４を延長した直線との交点を第１の線８２を示す点とすることや、第２の面８４と内面４３とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第２の面８４を延長した直線と内面４３を延長した直線との交点を第２の線８５を示す点とすることは、第１実施形態と同じである。

【0057】

図８を参照して第５実施の形態について説明する。第１実施形態から第４実施形態では、突合せ溶接によって主体金具とキャップとの間に溶融部４１が設けられる場合について説明した。これに対し第５実施形態では、重ね継ぎ溶接によって主体金具９０とキャップ９３との間に溶融部４１が設けられる場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0058】

図８は第５実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。図８は、図３と同様に、図２のＩＩＩで示す部分を拡大した軸線Ｏを含む断面図である。第５実施形態の主体金具９０及びキャップ９３は、第１実施形態の主体金具２０及びキャップ４０と同様に、絶縁体１１（図１参照）を主体金具９０が保持し、主体金具９０に溶融部４１を介してキャップ９３が接合されている。キャップ９３は、主体金具９０の一部の内側に配置されている。

【0059】

棚部２３（図２参照）よりも先端側の主体金具９０の内周面２４と外周面２５とを接続する主体金具９０の第１の面９１と、キャップ９３の内面９４と外面９５とを接続するキャップ９３の第２の面９６と、の間に、副室４２から溶融部４１へ至る隙間９８がある。第１の面９１は、隙間９８に接する面、及び、主体金具９０と溶融部４１との間の界面からなる。第２の面９６は、隙間９８に接する面、及び、キャップ９３と溶融部４１との間の界面からなる。キャップ９３と溶融部４１との間の界面は、キャップ９３の外面９５と第２の面９６のうち隙間９８に接する面とを接続している。

【0060】

隙間９８は、副室４２に対して径方向に開口する開口部９９を有している。開口部９９は、隙間９８のうち、第１の面９１と内周面２４とが交わる第１の線９２と、第２の面９６と内面９４とが交わる第２の線９７と、の間の部分である。副室４２から溶融部４１へ至る隙間９８があるので、副室４２内に生成された火炎を含むガス流に溶融部４１が曝され難くなる。よって溶融部４１の過熱を低減できる。

【0061】

距離Ａは、第１の線９２と第２の線９７のうち径方向の外側に位置する外側線（本実施形態では第１の線９２）と、主体金具９０とキャップ９３のうち外側線を含む部材（本実施形態では主体金具９０）の外周面２５と、の間の径方向の最短距離である。溶融部４１のうち隙間９８に露出した部分５１と第１の線９２（外側線）との間の最短距離Ｂと最短距離Ａとの間にＢ／Ａ≧０．１の関係があると好ましいのは、第１実施形態と同じである。

【0062】

第１の面９１と内周面２４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第１の面９１を延長した直線と内周面２４を延長した直線との交点を第１の線９２を示す点とすることや、第２の面９６と内面９４とが交わる角に面取りや丸みが付されている場合に、第２の面９６を延長した直線と内面９４を延長した直線との交点を第２の線９７を示す点とすることは、第１実施形態と同じである。

【0063】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0064】

実施形態では、球冠状の内面４３，６５及び外面４４を有する半球状のキャップ４０，６４，７３，８３，９３を主体金具２０，６０，７０，８０，９０に接合する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。キャップの形状は適宜設定できる。例えば有底円筒状や円板状のキャップを採用することは当然可能である。

【0065】

実施形態では、主体金具２０，６０のおねじ２２の位置に直線状の接地電極３０が接合される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。接地電極３０は主体金具２０，６０に接合されていても、キャップ４０，６４，７３，８３，９３に接合されていても構わない。接地電極３０は直線状であるものに限られない。接地電極３０は屈曲していても良い。中心電極１４の先端部１５の先端側に火花ギャップ３２を設けるものに限られない。中心電極１４の先端部１５の径方向の外側に火花ギャップ３２を設けても良い。

【0066】

第３実施形態では、第２対向部７９が、第１対向部７８よりも後端側に位置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第２対向部７９が、第１対向部７８よりも先端側に位置するように、隙間７６の形を設定することは当然可能である。

【0067】

第４実施形態では、第１の面８１と第２の面８４の両方が屈曲している場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１の面８１又は第２の面８４のいずれかを平坦な面にすることは当然可能である。

【0068】

第５実施形態では、主体金具９０の内側にキャップ９３を重ねた状態で、重ね継ぎ溶接によって溶融部４１が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これとは逆に、キャップ９３の内側に主体金具９０を重ねた状態で、重ね継ぎ溶接によって溶融部４１を設けることは当然可能である。

【符号の説明】

【0069】

１０ スパークプラグ
１１ 絶縁体
１２ 軸孔
１３ 先端向き面
１４ 中心電極
１５ 先端部
２０，６０，７０，８０，９０ 主体金具
２３ 棚部
２４，６１ 内周面
２５ 外周面
２６，６２，７１，８１，９１ 第１の面
２７，７２，９２ 第１の線（外側線、開口部の縁）
３０ 接地電極
３１ 端部
３２ 火花ギャップ
４０，６４，７３，８３，９３ キャップ
４１ 溶融部
４２ 副室
４３，６５，９４ 内面
４４，９５ 外面
４５ 噴口
４５ａ 噴口の縁
４５ｂ 線分
４５ｃ 垂線
４６，６６，７４，８４，９６ 第２の面
４７，６８，７６，８６，９８ 隙間
４８，６９，７７，８７，９９ 開口部
４９，７５，９７ 第２の線
５１ 隙間に露出した部分
６３，８２ 第１の線（開口部の縁）
６７，８５ 第２の線（外側線、開口部の縁）
７８ 第１対向部
７９ 第２対向部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】