ホーム > 特許ランキング > 日本特殊陶業株式会社
(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】2023-07-24
(45)【発行日】2023-08-01
(54)【発明の名称】スパークプラグ
(51)【国際特許分類】
H01T 13/54 20060101AFI20230725BHJP
H01T 13/20 20060101ALI20230725BHJP
F02P 13/00 20060101ALI20230725BHJP
【ＦＩ】
H01T13/54
H01T13/20 B
F02P13/00 301J
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020170964
(22)【出願日】2020-10-09
(65)【公開番号】P2022062822
(43)【公開日】2022-04-21
【審査請求日】2022-10-06
(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】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川村 祐介
(72)【発明者】
【氏名】津荷 俊介
【審査官】井上 信
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１２４１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１２２１９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１７６９５５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｔ １３／５４
Ｈ０１Ｔ １３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線方向に延びる軸孔を有し、外周面に段部が形成された筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置された中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置され、内周面に設けられた棚部で前記絶縁体の段部を係止する筒状の主体金具と、
一端が前記中心電極と対向して火花ギャップを形成する接地電極と、
前記主体金具の先端部に接続され、前記主体金具の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップが配置される副室を外部と区画するキャップと、を備え、
前記棚部は、前記軸線方向に延びる延伸部を有し、
前記絶縁体の先端が前記延伸部より先端側に位置するスパークプラグであって、
前記延伸部よりも前記軸線方向の先端側において、前記絶縁体は、前記軸線方向に延びる筒状部と、前記軸線方向の先端側を向く先端向き面と、前記筒状部の後端と前記先端向き面の前記軸孔側とをつなぎ、前記軸線方向の後端側に凸な曲面部と、を有する、スパークプラグ。
【請求項2】
前記筒状部は、前記絶縁体の先端を構成する第１筒状部と、前記第１筒状部よりも後端側に位置しかつ前記第１筒状部よりも外径が大きい第２筒状部と、を少なくとも有し、前記曲面部は、前記第１筒状部の後端に連なる第１曲面部と、前記第２筒状部の後端に連なる第２曲面部と、を有する、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項3】
前記主体金具の内周面のうち前記曲面部と対向する位置には、前記主体金具の先端側の開口を臨むように弧状に延びる弧状面が設けられている、請求項１または請求項２に記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、スパークプラグに関する。
【背景技術】
【0002】
副室付きスパークプラグとして、例えば特開２０１５－１３０３０２号公報（下記特許文献１）に記載の内燃機関用のスパークプラグが知られている。このスパークプラグは、筒状のハウジングと、ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、絶縁碍子の内側に保持された中心電極と、中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、ハウジングの先端部に固定されると共に火花放電ギャップが配置される副燃焼室（本明細書では「副室」と称することがある）をハウジングとの間に形成するプラグカバーと、を備えている。プラグカバーには、副燃焼室と外部とをつなぐ貫通孔が設けられている。副燃焼室内には、プラグカバーの貫通孔を通じて、混合気が導入される。中心電極と接地電極によって形成されるギャップで発生した火花は、まず副燃焼室内に導入された混合気に着火する。次に、着火した混合気は副燃焼室で燃焼しつつ、プラグキャップの貫通孔を通じて噴出し、噴出した高温の混合気を着火源として内燃機関の燃焼室内で爆発的な燃焼が起こる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１３０３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のスパークプラグでは、副燃焼室内の掃気性が悪いため、混合気の燃焼時に発生したカーボンが絶縁碍子に付着しやすくなり汚損性が悪化する。絶縁碍子にカーボンが付着すると、絶縁硝子の表面に沿って放電するフラッシュオーバーが発生したり、意図しない経路での空間放電が生じやすくなったりする。
本明細書が開示する技術は、上記のような不具合の発生を抑制するため、副室（副燃焼室）付きスパークプラグの耐汚損性向上をさせることを課題とする。
本明細書が開示する技術は、上記のような不具合の発生を抑制するため、副室（副燃焼室）付きスパークプラグの耐汚損性向上をさせることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示に係るスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有し、外周面に段部が形成された筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の外周に配置され、内周面に設けられた棚部で前記絶縁体の段部を係止する筒状の主体金具と、一端が前記中心電極と対向して火花ギャップを形成する接地電極と、前記主体金具の先端部に接続され、前記主体金具の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップが配置される副室を外部と区画するキャップと、を備え、前記棚部は、前記軸線方向に延びる延伸部を有し、前記絶縁体の先端が前記延伸部より先端側に位置するスパークプラグであって、前記延伸部よりも前記軸線方向の先端側において、前記絶縁体は、前記軸線方向に延びる筒状部と、前記軸線方向の先端側を向く先端向き面と、前記筒状部の後端と前記先端向き面の前記軸孔側とをつなぎ、前記軸線方向の後端側に凸な曲面部と、を有する。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、副室付きスパークプラグの耐汚損性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
＜１＞ 本開示に係るスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有し、外周面に段部が形成された筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の外周に配置され、内周面に設けられた棚部で前記絶縁体の段部を係止する筒状の主体金具と、一端が前記中心電極と対向して火花ギャップを形成する接地電極と、前記主体金具の先端部に接続され、前記主体金具の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップが配置される副室を外部と区画するキャップと、を備え、前記棚部は、前記軸線方向に延びる延伸部を有し、前記絶縁体の先端が前記延伸部より先端側に位置するスパークプラグであって、前記延伸部よりも前記軸線方向の先端側において、前記絶縁体は、前記軸線方向に延びる筒状部と、前記軸線方向の先端側を向く先端向き面と、前記筒状部の後端と前記先端向き面の前記軸孔側とをつなぎ、前記軸線方向の後端側に凸な曲面部と、を有する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
＜１＞ 本開示に係るスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有し、外周面に段部が形成された筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の外周に配置され、内周面に設けられた棚部で前記絶縁体の段部を係止する筒状の主体金具と、一端が前記中心電極と対向して火花ギャップを形成する接地電極と、前記主体金具の先端部に接続され、前記主体金具の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップが配置される副室を外部と区画するキャップと、を備え、前記棚部は、前記軸線方向に延びる延伸部を有し、前記絶縁体の先端が前記延伸部より先端側に位置するスパークプラグであって、前記延伸部よりも前記軸線方向の先端側において、前記絶縁体は、前記軸線方向に延びる筒状部と、前記軸線方向の先端側を向く先端向き面と、前記筒状部の後端と前記先端向き面の前記軸孔側とをつなぎ、前記軸線方向の後端側に凸な曲面部と、を有する。
【0009】
上記構成によれば、カーボンが軸線方向の後端側に向かった場合、カーボンが曲面部にあたって旋回しやすくなるため、筒状部や、先端向き面、曲面部にカーボンが付着しにくくなる。特に、先端向き面より後端側にはカーボンが侵入しにくくなる。したがって、スパークプラグの耐汚損性を向上させることができる。
【0010】
＜２＞ 上記＜１＞のスパークプラグにおいて、前記筒状部は、前記絶縁体の先端を構成する第１筒状部と、前記第１筒状部よりも後端側に位置しかつ前記第１筒状部よりも外径が大きい第２筒状部と、を少なくとも有し、前記曲面部は、前記第１筒状部の後端に連なる第１曲面部と、前記第２筒状部の後端に連なる第２曲面部と、を有する。
【0011】
上記構成のスパークプラグは、曲面部を少なくとも２つ有しているため、カーボンの侵入を複数の箇所で抑制できる。
【0012】
＜３＞ 上記＜１＞又は＜２＞のスパークプラグにおいて、前記主体金具の内周面のうち前記曲面部と対向する位置には、前記主体金具の先端側の開口を臨むように弧状に延びる弧状面が設けられている。
【0013】
上記構成のスパークプラグは、主体金具側に弧状面が設けられているため、曲面部と弧状面の双方によってカーボンの侵入を効果的に抑制できる。
【0014】
［実施形態の詳細］
本開示に係るスパークプラグについて、図面を参照しつつ以下に具体的に説明する。本開示は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示に係るスパークプラグについて、図面を参照しつつ以下に具体的に説明する。本開示は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0015】
＜実施形態１＞
実施形態１に係るスパークプラグ１００について、図１から図３を参照しつつ説明する。スパークプラグ１００は、車両用エンジンやコジェネレーション等の内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の混合気に着火するために用いられる。
各図において、一点破線は、スパークプラグ１００の軸線ＡＸを示している。複数の同一部材については、一の部材に符号を付して他の部材の符号は省略することがある。以下の説明では、軸線ＡＸと平行な方向（各図の上下方向）を「軸線ＡＸ方向」、各図における下側をスパークプラグ１００の先端側、上側をスパークプラグ１００の後端側とする。また、「平行」「垂直」は、各効果を奏する程度に平行もしくは垂直であればよく、完全に平行もしくは垂直であっても、実質的に平行もしくは垂直であっても、略平行もしくは略垂直であってもよい。
実施形態１に係るスパークプラグ１００について、図１から図３を参照しつつ説明する。スパークプラグ１００は、車両用エンジンやコジェネレーション等の内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の混合気に着火するために用いられる。
各図において、一点破線は、スパークプラグ１００の軸線ＡＸを示している。複数の同一部材については、一の部材に符号を付して他の部材の符号は省略することがある。以下の説明では、軸線ＡＸと平行な方向（各図の上下方向）を「軸線ＡＸ方向」、各図における下側をスパークプラグ１００の先端側、上側をスパークプラグ１００の後端側とする。また、「平行」「垂直」は、各効果を奏する程度に平行もしくは垂直であればよく、完全に平行もしくは垂直であっても、実質的に平行もしくは垂直であっても、略平行もしくは略垂直であってもよい。
【0016】
（スパークプラグ１００）
スパークプラグ１００の全体構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。スパークプラグ１００は、図１に示されるように、絶縁体１０、主体金具２０、中心電極３０、接地電極８０、及びキャップ９０を備える。スパークプラグ１００はまた、端子金具４０、抵抗体５０、シール部材６０，７０等を備える。
スパークプラグ１００の全体構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。スパークプラグ１００は、図１に示されるように、絶縁体１０、主体金具２０、中心電極３０、接地電極８０、及びキャップ９０を備える。スパークプラグ１００はまた、端子金具４０、抵抗体５０、シール部材６０，７０等を備える。
【0017】
（絶縁体１０）
絶縁体１０は、図１に示されるように、軸線ＡＸに沿って延び、絶縁体１０を貫通する軸孔１１を有する略円筒状をなす部材である。絶縁体１０は、例えば、アルミナ等のセラミックスを用いて形成されている。
絶縁体１０は、図１に示されるように、軸線ＡＸに沿って延び、絶縁体１０を貫通する軸孔１１を有する略円筒状をなす部材である。絶縁体１０は、例えば、アルミナ等のセラミックスを用いて形成されている。
【0018】
絶縁体１０における軸線ＡＸ方向の略中央に位置する部分には、他の部分の外径よりも大きな外径を有する大外径部１３が形成されている。大外径部１３の後端側には後端側胴部１２が配され、大外径部１３の先端側には先端側胴部１４が配されている。
【0019】
先端側胴部１４の内周面における先端寄りの位置には、軸孔１１を後端側から先端側に向かって縮径させる縮内径部１５が形成されている。また、先端側胴部１４の外周における先端には、絶縁体１０の外周を後端側から先端側に向かって縮径させる段部１６が形成されている。段部１６の先端側には、これに連なるように、先端側胴部１４の外径よりも小さな外径を有する小外径部１７が配されている。小外径部１７の先端側には、これに連なるように、小外径部１７の外径よりも小さな外径を有する筒状部１８が設けられている。筒状部１８の先端は、絶縁体１０の先端１０Ｔを構成する。絶縁体１０のうち副室ＳＲに露出される先端部分の詳しい構成については、後述する。
【0020】
（主体金具２０）
主体金具２０は、図１に示されるように、全体として軸線ＡＸを中心とする円筒形状をなす部材であって、内燃機関のエンジンヘッド等に固定可能とされている。主体金具２０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成されている。
主体金具２０は、図１に示されるように、全体として軸線ＡＸを中心とする円筒形状をなす部材であって、内燃機関のエンジンヘッド等に固定可能とされている。主体金具２０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成されている。
【0021】
主体金具２０は、プラグレンチ等の工具が係合する六角柱形状の工具係合部２２と、内燃機関に取り付けるためのネジ部２４と、工具係合部２２とネジ部２４との間に形成された鍔状の座部２３と、を備える。ネジ部２４と座部２３との間には、金属製の環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、スパークプラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に、スパークプラグ１００と内燃機関のエンジンヘッドとの隙間を封止する。
【0022】
主体金具２０には、軸線ＡＸに沿って貫通する通し孔２１が形成されており、主体金具２０は、絶縁体１０の外周に配置されている。すなわち、主体金具２０の通し孔２１内に、絶縁体１０が保持されている。絶縁体１０の後端は、主体金具２０の後端よりも後端側に突出している。絶縁体１０の先端１０Ｔは、主体金具２０の先端よりも後端側に位置している。
【0023】
図１及び図２に示されるように、ネジ部２４の内周面には、通し孔２１内に突出する棚部２６が形成されている。絶縁体１０は、主体金具２０の通し孔２１に後端側から挿通され、段部１６が棚部２６に係止されて先端側から支持されることにより、通し孔２１内の所定の位置に保持される。図２等に示されるように、棚部２６は、軸線ＡＸ方向に伸びる延伸部２７を有している。延伸部２７を有する棚部２６の後端側には、鉄等の金属からなる環状のパッキン８が嵌挿される。パッキン８が、段部１６と棚部２６との間に挟持されることにより、絶縁体１０の外周と主体金具２０の内周面との隙間が封止される。また、主体金具２０において、軸線ＡＸ方向について先端１０Ｔよりも先端側の位置には、取付孔２５が形成されており、この取付孔２５に、後述する接地電極８０が取り付けられる。
【0024】
【0025】
中心電極本体３１は、耐腐食性と耐熱性が高い金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）製またはニッケル（Ｎｉ）が一番多く含まれる合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１等のＮｉ合金）製とされている。中心電極本体３１は、ＮｉまたはＮｉ合金で形成された母材と、その母材の内部に埋設された芯部と、を含む２層構造を有してもよい。この場合、芯部は、例えば、母材よりも熱伝導性に優れる銅（Ｃｕ）製または銅（Ｃｕ）が一番多く含まれる合金で形成される。発火チップ３３は、イリジウム（Ｉｒ）や白金（Ｐｔ）等の高融点の貴金属または貴金属が一番多く含まれる合金で形成されている。なお、発火チップ３３を省略して、中心電極本体３１の先端を発火部とすることも可能である。
【0026】
図１に示されるように、中心電極本体３１は、軸線ＡＸ方向の先端側に向けて縮径するように形成されており、この先端に発火チップ３３が接合されている。中心電極本体３１の後端寄りの位置には、他の部分よりも大きな外径を有する電極鍔部３２が形成されている。中心電極３０は、絶縁体１０の軸孔１１に後端側から挿通され、絶縁体１０によって主体金具２０の内部に絶縁保持される。電極鍔部３２が、縮内径部１５によって先端側から支持されることにより、中心電極３０は、軸孔１１の先端側の所定の位置に保持される。中心電極３０が所定位置に保持された状態において、発火チップ３３は、軸線ＡＸ方向について、絶縁体１０の先端１０Ｔよりも先端側に位置する（図２等参照）。
【0027】
（端子金具４０）
図１に示されるように、端子金具４０は、軸線ＡＸ方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、絶縁体１０の軸孔１１に後端側から挿通され、その後端部が絶縁体１０の外部に露出するように保持されている。端子金具４０は、軸孔１１内において、中心電極３０よりも後端側に位置している。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、例えば、防食のために、Ｎｉ等のめっきが形成されている。
図１に示されるように、端子金具４０は、軸線ＡＸ方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、絶縁体１０の軸孔１１に後端側から挿通され、その後端部が絶縁体１０の外部に露出するように保持されている。端子金具４０は、軸孔１１内において、中心電極３０よりも後端側に位置している。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、例えば、防食のために、Ｎｉ等のめっきが形成されている。
【0028】
端子金具４０は、軸線ＡＸ方向の所定位置に形成された鍔部４２と、鍔部４２よりも後端側に位置するイグニッションコイル接続部４１と、鍔部４２よりも先端側の脚部４３と、を備えている。端子金具４０のイグニッションコイル接続部４１は、絶縁体１０よりも後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１１に挿入されている。イグニッションコイル接続部４１には、図示しないイグニッションコイルが電気的に接続され、放電を発生するための高電圧が印加される。
【0029】
（抵抗体５０）
図１に示されるように、抵抗体５０は、軸線ＡＸ方向に延びる棒状の部材であって、絶縁体１０の軸孔１１において端子金具４０の先端と中心電極３０の後端との間に配置されている。抵抗体５０は、例えば、１ｋΩ以上の抵抗値（例えば、５ｋΩ）を有し、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有する。抵抗体５０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。
図１に示されるように、抵抗体５０は、軸線ＡＸ方向に延びる棒状の部材であって、絶縁体１０の軸孔１１において端子金具４０の先端と中心電極３０の後端との間に配置されている。抵抗体５０は、例えば、１ｋΩ以上の抵抗値（例えば、５ｋΩ）を有し、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有する。抵抗体５０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。
【0030】
（シール部材６０，７０）
図１に示されるように、シール部材６０，７０は、絶縁体１０の軸孔１１において抵抗体５０を挟むように配置されている。軸孔１１における抵抗体５０の後端と端子金具４０の先端部との間が導電性のシール部材６０によって埋められている。一方、軸孔１１における抵抗体５０の先端と中心電極３０の後端部との間が導電性のシール部材７０によって埋められている。すなわち、シール部材６０は、抵抗体５０と端子金具４０とにそれぞれ接触し、抵抗体５０と端子金具４０とを離間している。シール部材７０は、抵抗体５０と中心電極３０とにそれぞれ接触し、中心電極３０と抵抗体５０とを離間している。このように、シール部材６０，７０は、中心電極３０と端子金具４０とを、抵抗体５０を介して電気的かつ物理的に接続している。シール部材６０，７０は、例えば、Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅ等）とを含む組成物で形成されている。
図１に示されるように、シール部材６０，７０は、絶縁体１０の軸孔１１において抵抗体５０を挟むように配置されている。軸孔１１における抵抗体５０の後端と端子金具４０の先端部との間が導電性のシール部材６０によって埋められている。一方、軸孔１１における抵抗体５０の先端と中心電極３０の後端部との間が導電性のシール部材７０によって埋められている。すなわち、シール部材６０は、抵抗体５０と端子金具４０とにそれぞれ接触し、抵抗体５０と端子金具４０とを離間している。シール部材７０は、抵抗体５０と中心電極３０とにそれぞれ接触し、中心電極３０と抵抗体５０とを離間している。このように、シール部材６０，７０は、中心電極３０と端子金具４０とを、抵抗体５０を介して電気的かつ物理的に接続している。シール部材６０，７０は、例えば、Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅ等）とを含む組成物で形成されている。
【0031】
（接地電極８０）
図１及び図２に示されるように、接地電極８０は、軸線ＡＸ方向において、主体金具２０の先端と中心電極３０の先端との間の位置に配されている。接地電極８０の形状は任意であるが、例えば円柱形状とすることができる。接地電極８０には、例えばイリジウム（Ｉｒ）や白金（Ｐｔ）等の高融点の貴金属または貴金属が一番多く含まれる合金または、Ｎｉを主とする合金で形成される。接地電極８０は、前述したように、主体金具２０の取付孔２５に取り付けられ、接地電極８０の先端部分は、火花ギャップＧとなる間隙を空けて中心電極３０の発火チップ３３と対向配置される。端子金具４０に高電圧が印加されると、火花ギャップＧに放電が発生する。
図１及び図２に示されるように、接地電極８０は、軸線ＡＸ方向において、主体金具２０の先端と中心電極３０の先端との間の位置に配されている。接地電極８０の形状は任意であるが、例えば円柱形状とすることができる。接地電極８０には、例えばイリジウム（Ｉｒ）や白金（Ｐｔ）等の高融点の貴金属または貴金属が一番多く含まれる合金または、Ｎｉを主とする合金で形成される。接地電極８０は、前述したように、主体金具２０の取付孔２５に取り付けられ、接地電極８０の先端部分は、火花ギャップＧとなる間隙を空けて中心電極３０の発火チップ３３と対向配置される。端子金具４０に高電圧が印加されると、火花ギャップＧに放電が発生する。
【0032】
（キャップ９０）
図１及び図２に示されるように、キャップ９０は、主体金具２０の先端に取り付けられ、通し孔２１の先端側の開口を覆っている。キャップ９０により、火花ギャップＧを含む副室ＳＲが、外部と区画される。キャップ９０には、副室ＳＲと外部とをつなぐ貫通孔９１が複数設けられている。この貫通孔９１を通じて、燃焼室内の混合気が副室ＳＲ内に導入される。また、副室ＳＲ内の火花ギャップＧにおける放電によって着火した混合気は、貫通孔９１を通じて、燃焼しつつ燃焼室に噴出する。
図１及び図２に示されるように、キャップ９０は、主体金具２０の先端に取り付けられ、通し孔２１の先端側の開口を覆っている。キャップ９０により、火花ギャップＧを含む副室ＳＲが、外部と区画される。キャップ９０には、副室ＳＲと外部とをつなぐ貫通孔９１が複数設けられている。この貫通孔９１を通じて、燃焼室内の混合気が副室ＳＲ内に導入される。また、副室ＳＲ内の火花ギャップＧにおける放電によって着火した混合気は、貫通孔９１を通じて、燃焼しつつ燃焼室に噴出する。
【0033】
（絶縁体１０の先端部分等の構成）
絶縁体１０の先端部分、すなわち、軸線ＡＸ方向についてパッキン８よりも先端側に位置する部分の構成について、図２及び図３を参照しつつ説明する。前述したように、また図２及び図３に示されるように、絶縁体１０において、棚部２６との間にパッキン８を挟持する段部１６の先端側には、小外径部１７及び筒状部１８が配されている。筒状部１８は、絶縁体１０の最先端に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であって、絶縁体１０において最も小さな外径を有する。小外径部１７は、段部１６と筒状部１８の間に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であって、筒状部１８の外径より大きく先端側胴部１４の外径より小さな外径を有する。小外径部１７と筒状部１８の外周面を、それぞれ小外径部外周面１７Ｓ、筒状部外周面１８Ｓとする。
絶縁体１０の先端部分、すなわち、軸線ＡＸ方向についてパッキン８よりも先端側に位置する部分の構成について、図２及び図３を参照しつつ説明する。前述したように、また図２及び図３に示されるように、絶縁体１０において、棚部２６との間にパッキン８を挟持する段部１６の先端側には、小外径部１７及び筒状部１８が配されている。筒状部１８は、絶縁体１０の最先端に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であって、絶縁体１０において最も小さな外径を有する。小外径部１７は、段部１６と筒状部１８の間に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であって、筒状部１８の外径より大きく先端側胴部１４の外径より小さな外径を有する。小外径部１７と筒状部１８の外周面を、それぞれ小外径部外周面１７Ｓ、筒状部外周面１８Ｓとする。
【0034】
図２及び図３に示されるように、小外径部外周面１７Ｓ及び筒状部外周面１８Ｓは、軸線ＡＸに平行な面である。小外径部外周面１７Ｓと筒状部外周面１８Ｓの間には、軸線ＡＸの先端側を向く先端向き面１９Ｓと、筒状部外周面１８Ｓと先端向き面１９Ｓとをつなぐ曲面部１９Ｒが形成されている。先端向き面１９Ｓは、軸線ＡＸに直交する面である。曲面部１９Ｒは、軸線ＡＸ方向の後端側に凸な形状をなし、軸線ＡＸから離れるほど、仮想の接平面が軸線ＡＸに垂直となる面である。図２及び図３に示されるように、絶縁体１０の外周面において、小外径部外周面１７Ｓ、先端向き面１９Ｓ、曲面部１９Ｒ、筒状部外周面１８Ｓ、及び先端１０Ｔは、パッキン８より先端側に位置しており、副室ＳＲに露出される。なお、図２及び図３に示されるように、主体金具２０の先端側の内周面（通し孔２１側の面）も、副室ＳＲに露出される。副室ＳＲに曝される延伸部２７の内周面は、軸線ＡＸと平行な面であって、小外径部外周面１７Ｓに対向して配置される。副室ＳＲ内における絶縁体１０と主体金具２０との間隔は、延伸部２７と小外径部１７との間で最も小さくなっている。
【0035】
（混合気の燃焼）
上記した副室ＳＲ付きのスパークプラグ１００は、主体金具２０のネジ部２４によって内燃機関の燃焼室に取り付けられ、燃焼室内の混合気が、キャップ９０の貫通孔９１を通じて副室ＳＲ内に導入される。スパークプラグ１００の端子金具４０に高電圧が印加されると、副室ＳＲ内の火花ギャップＧにおいて、中心電極３０の発火チップ３３から接地電極８０に向かって放電し火花が生じる。火花が副室ＳＲ内の混合気に着火すると、副室ＳＲで燃焼する混合気が、貫通孔９１を通じて外部の燃焼室に噴出する。高温の混合気が噴出された燃焼室では、これを着火源として爆発的な燃焼が起こる。この結果、副室ＳＲ付きのスパークプラグ１００では、副室を有しない通常のスパークプラグよりも燃焼速度が速くなり、高い燃焼効率が達成される。
上記した副室ＳＲ付きのスパークプラグ１００は、主体金具２０のネジ部２４によって内燃機関の燃焼室に取り付けられ、燃焼室内の混合気が、キャップ９０の貫通孔９１を通じて副室ＳＲ内に導入される。スパークプラグ１００の端子金具４０に高電圧が印加されると、副室ＳＲ内の火花ギャップＧにおいて、中心電極３０の発火チップ３３から接地電極８０に向かって放電し火花が生じる。火花が副室ＳＲ内の混合気に着火すると、副室ＳＲで燃焼する混合気が、貫通孔９１を通じて外部の燃焼室に噴出する。高温の混合気が噴出された燃焼室では、これを着火源として爆発的な燃焼が起こる。この結果、副室ＳＲ付きのスパークプラグ１００では、副室を有しない通常のスパークプラグよりも燃焼速度が速くなり、高い燃焼効率が達成される。
【0036】
混合気が燃焼すると、カーボンが発生する。副室ＳＲは、キャップ９０によって覆われているために掃気性が悪く、副室ＳＲ内で混合気の燃焼によって発生したカーボンは、副室ＳＲ外に排出されにくい。よって、このようなカーボンが副室ＳＲ内に留まり、副室ＳＲ内に露出された構造の表面に付着する。
【0037】
副室ＳＲには、中心電極３０や接地電極８０、キャップ９０に加え、前述したように、絶縁体１０及び主体金具２０の先端部分が露出されている。これらの中でも、絶縁体１０に導電性のカーボンが付着すると、種々の不具合を生じる可能性がある。例えば、絶縁体１０に付着したカーボンを導電経路として、中心電極３０から主体金具２０に電流が流れることがある（フラシュオーバー）。特に、小外径部外周面１７Ｓにカーボンが付着すると、小外径部１７に近接して配置された主体金具２０の延伸部２７との間で容易に放電し、副室ＳＲ内でも後端寄りの位置、すなわち意図しない経路において空間放電が発生してしまうため、好ましくない。
【0038】
図３に示されるように、本実施形態のスパークプラグ１００では、軸線ＡＸ方向について、延伸部２７より先端側に絶縁体１０の先端１０Ｔが位置しており、先端１０Ｔより先端側に発火チップ３３が位置している。小外径部外周面１７Ｓ等に付着するカーボンの多くは、絶縁体１０の外周面と主体金具２０の内周面との間を通り軸線ＡＸに沿って後端側に向かう気流ＸＦ（図３に矢印で示す）によって、燃焼の中心となる副室ＳＲの中央部から副室ＳＲの後端側に位置する小外径部１７の近傍へと運ばれる。
【0039】
本実施形態では、絶縁体１０の露出面のうち、筒状部外周面１８Ｓ及び小外径部外周面１７Ｓが、軸線ＡＸ方向に延びている。したがって、軸線ＡＸ方向に沿った気流ＸＦによって運ばれるカーボンは、これらの面には当たりにくく付着しにくい。また、筒状部外周面１８Ｓと小外径部外周面１７Ｓの間に形成された先端向き面１９Ｓや曲面部１９Ｒに到達した気流ＸＦは、これらの面によって向きが変えられ、絶縁体１０と主体金具２０との間において筒状部１８の周囲で旋回する気流ＲＦ（図３に矢印で示す）を生じる。このように、絶縁体１０と主体金具２０との間で旋回する気流ＲＦが生じると、軸線ＡＸ方向に沿った気流ＸＦは、軸線ＡＸ方向について、筒状部１８より後端側、特に、先端向き面１９Ｓよりも後端側には到達しにくくなる。この結果、気流ＸＦによって筒状部１８や小外径部１７に運ばれるカーボンが減少し、筒状部外周面１８Ｓや、先端向き面１９Ｓ、曲面部１９Ｒ等へのカーボンの付着が低減される。特に、先端向き面１９Ｓ等より後端側の小外径部外周面１７Ｓに付着するカーボンは非常に少なくなり、小外径部１７と棚部２６との間に放電が生じる事態が効果的に抑制される。
【0040】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態のスパークプラグ１００は、軸線ＡＸ方向に延びる軸孔１１を有し、外周面に段部１６が形成された筒状の絶縁体１０と、前記軸孔１１の先端側に配置された中心電極３０と、前記絶縁体１０の外周に配置され、内周面に設けられた棚部２６で前記絶縁体１０の段部１６を係止する筒状の主体金具２０と、一端が前記中心電極３０と対向して火花ギャップＧを形成する接地電極８０と、前記主体金具２０の先端部に接続され、前記主体金具２０の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップＧが配置される副室ＳＲを外部と区画するキャップ９０と、を備え、前記棚部２６は、前記軸線ＡＸ方向に延びる延伸部２７を有し、前記絶縁体１０の先端１０Ｔが前記延伸部２７より先端側に位置するスパークプラグ１００であって、前記延伸部２７よりも前記軸線ＡＸ方向の先端側において、前記絶縁体１０は、前記軸線ＡＸ方向に延びる筒状部１８と、前記軸線ＡＸ方向の先端側を向く先端向き面１９Ｓと、前記筒状部１８の後端と前記先端向き面１９Ｓの前記軸孔１１側とをつなぎ、前記軸線ＡＸ方向の後端側に凸な曲面部１９Ｒと、を有する。
以上のように、本実施形態のスパークプラグ１００は、軸線ＡＸ方向に延びる軸孔１１を有し、外周面に段部１６が形成された筒状の絶縁体１０と、前記軸孔１１の先端側に配置された中心電極３０と、前記絶縁体１０の外周に配置され、内周面に設けられた棚部２６で前記絶縁体１０の段部１６を係止する筒状の主体金具２０と、一端が前記中心電極３０と対向して火花ギャップＧを形成する接地電極８０と、前記主体金具２０の先端部に接続され、前記主体金具２０の先端側の開口を覆うことで、前記火花ギャップＧが配置される副室ＳＲを外部と区画するキャップ９０と、を備え、前記棚部２６は、前記軸線ＡＸ方向に延びる延伸部２７を有し、前記絶縁体１０の先端１０Ｔが前記延伸部２７より先端側に位置するスパークプラグ１００であって、前記延伸部２７よりも前記軸線ＡＸ方向の先端側において、前記絶縁体１０は、前記軸線ＡＸ方向に延びる筒状部１８と、前記軸線ＡＸ方向の先端側を向く先端向き面１９Ｓと、前記筒状部１８の後端と前記先端向き面１９Ｓの前記軸孔１１側とをつなぎ、前記軸線ＡＸ方向の後端側に凸な曲面部１９Ｒと、を有する。
【0041】
上記の構成によれば、カーボンが軸線ＡＸ方向の後端側に向かった場合、カーボンが曲面部１９Ｒにあたって旋回しやすくなるため、筒状部外周面１８Ｓや、先端向き面１９Ｓ、曲面部１９Ｒにカーボンが付着しにくくなる。特に、先端向き面１９Ｓより後端側にはカーボンが侵入しにくくなる。したがって、スパークプラグ１００の耐汚損性を向上させることができる。
【0042】
＜実施形態２＞
実施形態２に係るスパークプラグ２００について、図４を参照しつつ説明する。本実施形態に係るスパークプラグ２００は、主として、絶縁体２１０の筒状部２１８が、第１筒状部２１８－１と、第１筒状部２１８－１より後端側に位置する第２筒状部２１８－２と、を有する点において、実施形態１に係るスパークプラグ１００と相違している。基本的な構成は実施形態１と同じであるため、以下の説明では、実施形態１と同様の構成については実施形態１と同じ符号を付し、重複する説明は割愛する（実施形態３についても同様とする）。
実施形態２に係るスパークプラグ２００について、図４を参照しつつ説明する。本実施形態に係るスパークプラグ２００は、主として、絶縁体２１０の筒状部２１８が、第１筒状部２１８－１と、第１筒状部２１８－１より後端側に位置する第２筒状部２１８－２と、を有する点において、実施形態１に係るスパークプラグ１００と相違している。基本的な構成は実施形態１と同じであるため、以下の説明では、実施形態１と同様の構成については実施形態１と同じ符号を付し、重複する説明は割愛する（実施形態３についても同様とする）。
【0043】
絶縁体２１０において、棚部２６との間にパッキン８を挟持する段部２１６の先端側には、小外径部２１７及び筒状部２１８が配されている。図４に示されるように、本実施形態では、筒状部２１８が、第１筒状部２１８－１と、第２筒状部２１８－２と、を有している。第１筒状部２１８－１は、絶縁体２１０の最先端に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であり、絶縁体２１０において最も小さな外径を有する。第２筒状部２１８－２は、小外径部２１７と第１筒状部２１８－１の間に位置して軸線ＡＸ方向に伸びる筒状の部分であり、第１筒状部２１８－１の外径より大きく小外径部２１７の外径より小さな外径を有する。また、図４に示されるように、スパークプラグ２００において、第１筒状部２１８－１の外周面である第１筒状部外周面２１８Ｓ－１と第２筒状部２１８－２の外周面である第２筒状部外周面２１８Ｓ－２との間には、第１先端向き面２１９Ｓ－１及び第１曲面部２１９Ｒ－１が形成され、小外径部外周面２１７Ｓと第２筒状部外周面２１８Ｓ－２との間には、第２先端向き面２１９Ｓ－２及び第２曲面部２１９Ｒ－２が形成されている。第１曲面部２１９Ｒ－１及び第２曲面部２１９Ｒ－２を含む曲面部２１９Ｒは、何れも軸線ＡＸ方向の後端側に凸な形状をなす。
【0044】
図４に示されるように、本実施形態に係るスパークプラグ２００では、絶縁体２１０の露出面のうち、第１筒状部外周面２１８Ｓ－１、第２筒状部外周面２１８Ｓ－２及び小外径部外周面２１７Ｓが、軸線ＡＸ方向に延びており、これらの面と平行な気流ＸＦによって運ばれるカーボンが付着しにくくなっている。軸線ＡＸに沿って後端側に向かう気流ＸＦは、第１曲面部２１９Ｒ－１及び第２曲面部２１９Ｒ－２によって方向転換されて、第１筒状部２１８－１の周囲で旋回する気流ＲＦ－１と、第２筒状部２１８－２の周囲で旋回する気流ＲＦ－２を生じる。このように、本実施形態では、絶縁体２１０と主体金具２０との間において、軸線ＡＸ方向について２箇所で、絶縁体２１０の周囲で旋回する気流が生じる。この結果、気流ＸＦは後端側に一層到達しにくくなり、気流ＸＦによって第２筒状部２１８－２や小外径部２１７近傍に運ばれるカーボンも減少する。特に、第２曲面部２１９Ｒ－２や第２先端向き面２１９Ｓ－２より後端側の小外径部外周面２１７Ｓに付着するカーボンは、本実施形態では極めて少なくなり、小外径部２１７と棚部２６との間に放電が生じる事態を効果的に抑制することができる。
【0045】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態のスパークプラグ２００において、筒状部２１８は、絶縁体２１０の先端を構成する第１筒状部２１８－１と、前記第１筒状部２１８－１よりも後端側に位置しかつ前記第１筒状部２１８－１よりも外径が大きい第２筒状部２１８－２と、を少なくとも有し、曲面部２１９Ｒは、前記第１筒状部２１８－１の後端に連なる第１曲面部２１９Ｒ－１と、前記第２筒状部２１８－２の後端に連なる第２曲面部２１９Ｒ－２と、を有する。
以上のように、本実施形態のスパークプラグ２００において、筒状部２１８は、絶縁体２１０の先端を構成する第１筒状部２１８－１と、前記第１筒状部２１８－１よりも後端側に位置しかつ前記第１筒状部２１８－１よりも外径が大きい第２筒状部２１８－２と、を少なくとも有し、曲面部２１９Ｒは、前記第１筒状部２１８－１の後端に連なる第１曲面部２１９Ｒ－１と、前記第２筒状部２１８－２の後端に連なる第２曲面部２１９Ｒ－２と、を有する。
【0046】
上記の構成によれば、絶縁体２１０が副室ＳＲへの露出面に２つの曲面部（第１曲面部２１９Ｒ－１及び第２曲面部２１９Ｒ－２）を有しているため、後端側へのカーボンの侵入を複数の箇所で抑制できる。
【0047】
＜実施形態３＞
実施形態３に係るスパークプラグ３００について、図５を参照しつつ説明する。本実施形態に係るスパークプラグ３００は、主体金具３２０の内周面に、弧状面３２８Ｒが設けられている点において、実施形態１に係るスパークプラグ１００と相違している。
実施形態３に係るスパークプラグ３００について、図５を参照しつつ説明する。本実施形態に係るスパークプラグ３００は、主体金具３２０の内周面に、弧状面３２８Ｒが設けられている点において、実施形態１に係るスパークプラグ１００と相違している。
【0048】
図５に示されるように、本実施形態では、絶縁体１０が主体金具３２０の通し孔３２１の所定位置に保持された状態において、絶縁体１０の外周面に形成された曲面部１９Ｒと対向する位置に、弧状面３２８Ｒが設けられている。弧状面３２８Ｒは、主体金具３２０の内周面において延伸部３２７より先端側に位置し、軸線ＡＸ方向の後端側に凸状をなして主体金具３２０の先端側の開口を臨むように弧状に延びる面である。
【0049】
図５に示されるように、本実施形態に係るスパークプラグ３００では、副室ＳＲ内において、軸線ＡＸに沿って後端側に向かう気流ＸＦが、絶縁体１０の曲面部１９Ｒだけでなく、主体金具３２０の弧状面３２８Ｒでも方向転換される。よって、スパークプラグ３００に生じる筒状部１８の周囲で旋回する気流ＲＦは、実施形態１のスパークプラグ１００において生じる気流ＲＦよりも大きくなる。この結果、気流ＸＦは、先端向き面１９Ｓや曲面部１９Ｒよりも後端側に一層到達しにくくなり、小外径部外周面１７Ｓに付着するカーボンが極めて少なくなって、小外径部１７と棚部３２６との間に放電が生じる事態が効果的に抑制される。
【0050】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態のスパークプラグ３００において、主体金具３２０の内周面のうち曲面部１９Ｒと対向する位置には、前記主体金具３２０の先端側の開口を臨むように弧状に延びる弧状面３２８Ｒが設けられている。
以上のように、本実施形態のスパークプラグ３００において、主体金具３２０の内周面のうち曲面部１９Ｒと対向する位置には、前記主体金具３２０の先端側の開口を臨むように弧状に延びる弧状面３２８Ｒが設けられている。
【0051】
上記の構成によれば、主体金具３２０側に弧状面３２８Ｒが設けられているため、曲面部１９Ｒと弧状面３２８Ｒの双方によってカーボンの侵入を効果的に抑制できる。
【0052】
＜他の実施形態＞
（１）実施形態１では、絶縁体が１箇所に、実施形態２では、絶縁体が２箇所に、曲面部を有する例について記載したが、絶縁体は、３箇所以上に設けられた曲面部を有していてもよい。また、絶縁体が複数箇所に曲面部を有する構成において、主体金具の内周面には、各曲面部と対向する複数位置に、実施形態３に記載したような弧状面が設けられていてもよい。
（１）実施形態１では、絶縁体が１箇所に、実施形態２では、絶縁体が２箇所に、曲面部を有する例について記載したが、絶縁体は、３箇所以上に設けられた曲面部を有していてもよい。また、絶縁体が複数箇所に曲面部を有する構成において、主体金具の内周面には、各曲面部と対向する複数位置に、実施形態３に記載したような弧状面が設けられていてもよい。
【0053】
（２）各実施形態では、接地電極が主体金具に取り付けられている例について記載したが、これに限定されない。例えば、接地電極がキャップに取り付けられた構成のスパークプラグにも、本技術を適用できる。
【符号の説明】
【0054】
１００，２００，３００…スパークプラグ
５…ガスケット
８…パッキン
１０，２１０…絶縁体
１０Ｔ…先端
１１…軸孔
１２…後端側胴部
１３…大外径部
１４…先端側胴部
１５…縮内径部
１６，２１６…段部
１７，２１７…小外径部
１７Ｓ，２１７Ｓ…小外径部外周面
１８，２１８…筒状部
１８Ｓ…筒状部外周面
１９Ｒ，２１９Ｒ…曲面部
１９Ｓ…先端向き面
２０，３２０…主体金具
２１，３２１…通し孔
２２…工具係合部
２３…座部
２４…ネジ部
２５…取付孔
２６，３２６…棚部
２７，３２７…延伸部
３０…中心電極
３１…中心電極本体
３２…電極鍔部
３３…発火チップ
４０…端子金具
４１…イグニッションコイル接続部
４２…鍔部
４３…脚部
５０…抵抗体
６０，７０…シール部材
８０…接地電極
９０…キャップ
９１…貫通孔
２１８－１…第１筒状部
２１８－２…第２筒状部
２１８Ｓ－１…第１筒状部外周面
２１８Ｓ－２…第２筒状部外周面
２１９Ｒ－１…第１曲面部
２１９Ｒ－２…第２曲面部
２１９Ｓ－１…第１先端向き面
２１９Ｓ－２…第２先端向き面
３２８Ｒ…弧状面
ＡＸ…軸線
Ｇ…火花ギャップ
ＳＲ…副室
ＸＦ，ＲＦ，ＲＦ－１，ＲＦ－２…気流
５…ガスケット
８…パッキン
１０，２１０…絶縁体
１０Ｔ…先端
１１…軸孔
１２…後端側胴部
１３…大外径部
１４…先端側胴部
１５…縮内径部
１６，２１６…段部
１７，２１７…小外径部
１７Ｓ，２１７Ｓ…小外径部外周面
１８，２１８…筒状部
１８Ｓ…筒状部外周面
１９Ｒ，２１９Ｒ…曲面部
１９Ｓ…先端向き面
２０，３２０…主体金具
２１，３２１…通し孔
２２…工具係合部
２３…座部
２４…ネジ部
２５…取付孔
２６，３２６…棚部
２７，３２７…延伸部
３０…中心電極
３１…中心電極本体
３２…電極鍔部
３３…発火チップ
４０…端子金具
４１…イグニッションコイル接続部
４２…鍔部
４３…脚部
５０…抵抗体
６０，７０…シール部材
８０…接地電極
９０…キャップ
９１…貫通孔
２１８－１…第１筒状部
２１８－２…第２筒状部
２１８Ｓ－１…第１筒状部外周面
２１８Ｓ－２…第２筒状部外周面
２１９Ｒ－１…第１曲面部
２１９Ｒ－２…第２曲面部
２１９Ｓ－１…第１先端向き面
２１９Ｓ－２…第２先端向き面
３２８Ｒ…弧状面
ＡＸ…軸線
Ｇ…火花ギャップ
ＳＲ…副室
ＸＦ，ＲＦ，ＲＦ－１，ＲＦ－２…気流
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】