글로 플러그

글로 플러그 {GLOW PLUG}

본 발명은 내연기관에 장착되는 글로 플러그에 관한 것이다.

종래부터 자동차용 엔진 등의 내연기관의 시동 보조용으로서, 예를 들면 글로 플러그가 사용되고 있다. 이러한 글로 플러그는, 원통형상의 금속제 하우징에 지지되되, 그 선단측가 하우징에서 돌출됨과 아울러 후단측이 하우징 내에 유지된 시스 히터 또는 세라믹 히터를 구비하는 구성이 일반적으로 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).

또, 글로 플러그에는 상기한 하우징의 외측에 나사(수나사)부가 형성되어 있다. 그리고, 글로 플러그를 자동차용 엔진 등에 장착할 때에는, 자동차용 엔진의 엔진헤드에 형성된 관통구멍으로서의 장착구멍 내에 글로 플러그를 삽입하고, 장착구멍의 내부에 형성된 나사(암나사)부에 하우징의 외측에 형성된 나사(수나사)부를 나사 결합함에 의해서 고정하고 있다.

또, 글로 플러그의 하우징의 선단부의 외표면에는, 선단측에서 후단측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 테이퍼면이 형성되어 있다. 한편, 엔진헤드의 장착구멍에는 상기 테이퍼면이 맞닿는 시트면이 형성되어 있으며, 이 시트면에 테이퍼면을 맞닿게 함으로써, 내연기관과 글로 플러그의 기밀(氣密)을 유지하는 구성으로 되어 있다.

그런데, 현재 사용되고 있는 자동차용 엔진의 경우에 있어서는, 글로 플러그를 장착하기 위한 장착구멍의 시트면은, 그 각도가 예를 들면 60°로 된 것, 90°로 된 것, 120°로 된 것 등과 같이, 각 자동차용 엔진의 종류에 따라서 각각 다른 시트면의 각도가 설정되어 있다. 이 때문에, 글로 플러그의 테이퍼면에 대해서도 자동차용 엔진의 시트면의 각도에 따라서 여러 가지 테이퍼 각도를 가지는 복수 종류의 글로 플러그가 필요하게 되었다.

그리고, 복수 종류의 글로 플러그를 준비하기 위해서는, 즉 테이퍼면의 테이퍼 각도가 각각 다른 하우징을 준비하기 위해서는 여러 가지 지그 등이 필요하게 된다(즉, 부품이나 지그의 공통화가 도모되어 있지 않다). 또, 내연기관의 시트면에 대응하지 않는 테이퍼면을 가지는 글로 플러그를 잘못 장착하였을 때에는 내연기관과 글로 플러그의 기밀이 유지되지 않을 우려가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 사정에 대처하기 위해서 이루어진 것이다. 본 발명은 장착구멍의 시트면의 테이퍼 각도가 각각 다른 복수 종류의 내연기관에 복수 종류의 하우징을 준비하는 일 없이 1개의 하우징으로 장착할 수 있어 부품의 공통화를 도모할 수 있는 글로 플러그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 글로 플러그의 일 형태는, 축선방향으로 연장되는 통형상의 하우징과, 선단측이 상기 하우징의 선단에서 돌출되고 후단측이 상기 하우징 내에 유지된 봉형상의 히터를 구비하는 글로 플러그에 있어서, 상기 하우징에는, 상기 축선방향 후단측으로 향해서 외측면의 직경이 점차 커지는 선단부로서, 내연기관에 형성된 관통구멍 내에 상기 글로 플러그가 장착됨에 의해서 상기 내연기관에 형성된 시트면에 맞닿는 것이 가능한 선단부를 가지며, 상기 선단부의 외측면은, 상기 축선을 따르는 단면을 보았을 때에, 자신의 양단에 형성되는 변곡점을 직선으로 연결하는 가상선의 각도가 상기 가상선마다 각각 다른 복수단(複數段)의 맞닿음면을 가지며, 상기 복수단의 맞닿음면 중 적어도 1개의 맞닿음면은 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 글로 플러그에서는, 하우징의 선단부의 외측면에는, 축선을 따르는 단면을 보았을 때에, 자신의 양단에 형성되는 변곡점을 직선으로 연결하는 가상선의 각도가 상기 가상선마다 각각 다른 복수단의 맞닿음면을 가지고 있다. 이것에 의해서, 복수의 내연기관이 종류에 따라서 각각 다른 여러 가지 테이퍼 각도를 가지는 시트면을 가지고 있더라도, 하우징의 선단부에 형성된 복수단의 맞닿음면 중 1개의 맞닿음면을 시트면에 접촉시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 1종류의 글로 플러그에 의해서 시트면의 테이퍼 각도가 각각 다른 복수 종류의 내연기관에 장착하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 1개의 하우징만을 준비하면 되므로, 여러 가지 지그 등을 필요로 하는 일이 없으며, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 특허청구범위에 있어서의 "맞닿음면"이란, 시트면에 맞닿는 맞닿음 예정면을 말한다. 또한, 1개의 맞닿음면이 내연기관의 시트면에 맞닿아 있는 경우에, 시트면에 맞닿지 않는 다른 면도 맞닿음면이라 한다.

또, 특허청구범위에 있어서의 "맞닿음면의 양단에 형성되는 변곡점을 직선으로 연결하는 가상선의 각도(이하, '맞닿음면의 가상선의 각도'라고도 한다)"란, 도 3에 나타내는 바와 같이, 선단부를 포함하는 하우징의 종단면에 있어서, 맞닿음면의 양단에 형성된 2개의 변곡점(P1,P2)을 직선으로 연결하는 가상선(α1,α2)을 축선(C1)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α1,α2)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α1,α2)이 이루는 각도를 말한다.

또한, 특허청구범위에 있어서의 "외측면이 복수단의 맞닿음면을 가진다"란, 하우징의 외측면에 3개 이상의 변곡점(하우징의 측면이나 선단면의 단부에 형성되는 변곡점도 포함한다)이 형성되어 2개 이상의 가상선을 그릴 수 있는 하우징의 외측면을 말한다.

또, 복수단의 맞닿음면 중 적어도 1개의 맞닿음면은 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 이루어진다. 이것에 의해서, 시트면을 압압하는 응력이 시트면에 접촉된 맞닿음면의 곡면의 정점(頂点)에 집중되므로, 내연기관과 글로 플러그의 기밀을 확실하게 유지할 수 있다.

또한, 복수단의 맞닿음면의 일부가 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 되어 있어도 좋고, 복수단의 맞닿음면 모두가 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 되어 있어도 좋다.

또, 특허청구범위에 있어서의 "곡면"이란, 단면을 보았을 때에, 곡률 반경(R)을 가지는 원의 원호면에 한정하지 않고, 타원의 원호면, 복수 곡면 등이어도 좋다.

또한, 선단부에 있어서의 맞닿음면의 단수(段數) 및 맞닿음면의 가상선의 각도에 대해서는, 소정의 글로 플러그가 장착 가능한 복수의 내연기관의 시트면의 테이퍼 각도의 종류에 따라서 적절하게 설정하면 좋다. 이 "시트면의 테이퍼 각도"란, 도 5에 나타내는 바와 같이, 시트면을 포함하는 하우징의 종단면에 있어서, 양측의 시트면을 따르는 2개의 가상선(α7,α8)을 축선(C2)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α7,α8)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α7,α8)이 이루는 각도(θ4)를 말한다.

또한, 맞닿음면의 가상선의 각도와 시트면의 테이퍼 각도가 같은 각도이면, 시트면이 맞닿음면을 용이하게 본뜰 수 있어 바람직하지만, 맞닿음면의 가상선의 각도는 시트면의 테이퍼 각도에 대해서 ＋5°이내이면 좋다. 이것에 의해서, 시트면에 맞닿음면이 외측에서부터 접촉하게 되어 시트면이 맞닿음면을 본뜨게 됨으로써, 내연기관과 글로 플러그의 기밀을 확실하게 유지할 수 있다.

또, 상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 상기 복수단의 맞닿음면 중 축선방향 후단측에 형성되는 맞닿음면의 상기 가상선의 각도보다 축선방향 선단측에 형성되는 맞닿음면의 상기 가상선의 각도가 크게 되는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 맞닿음면의 가상선의 각도가 각각 다른 맞닿음면을 글로 플러그에 복수 구비한 경우에서도, 각각의 맞닿음면에 의해서 내연기관에 형성된 시트면에 접촉시킬 수 있다.

또, 상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 축선방향 후단측에 형성되는 맞닿음면보다 축선방향 선단측에 형성되는 맞닿음면이 상기 축선방향의 길이가 짧게 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 예를 들면, 축선방향 후단측에 형성되는 맞닿음면과 축선방향 선단측에 형성되는 맞닿음면의 축선방향의 길이를 같은 길이로 한 경우에 비해서, 맞닿음면의 가상선의 각도가 작은 후단측의 맞닿음면의 면적을 증가시킴으로써, 시트면을 압압하는 응력을 축선방향 후단측의 맞닿음면과 축선방향 선단측의 맞닿음면에 거의 동등하게 할 수 있어, 축선방향 후단측의 맞닿음면이라 하더라도 내연기관과 글로 플러그의 기밀을 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

또, 상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 상기 맞닿음면의 곡면은, 자신의 상기 가상선과, 상기 맞닿음면과 인접하는 2개의 면의 상기 가상선에 의해서 둘러싸이는 범위 내에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 맞닿음면이 영향을 받는 일 없이, 글로 플러그를 내연기관의 관통구멍에 용이하게 배치할 수 있다.

또한, "맞닿음면의 곡면은 자신의 가상선과, 상기 맞닿음면과 인접하는 2개의 면의 가상선에 의해서 둘러싸이는 범위 내에 배치된다"란, 도 3의 좌측 하면에 나타내는 바와 같이, 제 2 맞닿음면의 일측의 가상선(α3)과, 제 2 맞닿음면과 인접하는 2개의 제 1 맞닿음면과 제 3 맞닿음면의 가상선(α1,α5)에 의해서 둘러싸인 영역(R) 내에 제 2 맞닿음면의 곡면 전체가 배치되는 것을 말한다. 또한, 도 3에 있어서, 제 1 맞닿음면이나 제 3 맞닿음면과 같이, 인접하는 2개의 면 중 일측의 인접하는 면이 금속 쉘의 측면이나 선단면인 경우에는, 금속 쉘의 측면이나 선단면을 연장한 가상선을 이용하여 범위를 특정하는 것이다.

또, 본 발명의 글로 플러그의 다른 형태는, 축선방향으로 연장되는 통형상의 하우징과, 선단측이 상기 하우징의 선단에서 돌출되고 후단측이 상기 하우징 내에 유지된 봉형상의 히터를 구비하는 글로 플러그에 있어서, 상기 하우징은, 상기 축선방향 후단측으로 향해서 외측면의 직경이 점차 커지는 선단부로서, 내연기관에 형성된 관통구멍 내에 상기 글로 플러그가 장착됨에 의해서 상기 내연기관에 형성된 시트면에 맞닿는 것이 가능한 선단부를 구비하며, 상기 선단부의 외측면은 테이퍼 각도가 각각 다른 복수의 테이퍼면을 복수단 연속되게 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 글로 플러그에서는, 하우징의 선단부의 외측면이 테이퍼 각도가 각각 다른 복수의 테이퍼면을 복수단 연속되게 형성한 구조를 가진다. 이것에 의해서, 복수의 내연기관이 종류에 따라서 각각 다른 여러 가지 테이퍼 각도를 가지는 시트면을 가지고 있더라도, 하우징의 선단부에 형성된 복수의 테이퍼면 중 1개의 테이퍼면을 시트면에 접촉시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 1종류의 글로 플러그에 의해서 시트면의 테이퍼 각도가 각각 다른 복수 종류의 내연기관에 장착하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 1개의 하우징만을 준비하면 되므로, 여러 가지 지그 등을 필요로 하는 일이 없으며, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 특허청구범위에 있어서의 "테이퍼면의 테이퍼 각도"란, 도 7에 나타내는 바와 같이, 테이퍼부를 포함하는 하우징의 종단면에 있어서, 양측의 테이퍼부의 테이퍼면을 따르는 2개의 가상선(α21,α22)을 축선(C1)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α21,α22)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α21,α22)이 이루는 각도를 말한다.

또한, 선단부에 있어서의 테이퍼면의 테이퍼 각도 및 단수(段數)에 대해서는, 소정의 글로 플러그가 장착 가능한 복수의 내연기관의 시트면의 테이퍼 각도의 종류에 따라서 적절하게 설정하면 좋다.

상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 상기 복수의 테이퍼면 중 1개의 테이퍼면이 상기 시트면에 면접촉 가능하게 되는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 어떠한 내연기관이라 하더라도 시트면과 테이퍼면이 면접촉 가능하게 되므로, 내연기관과 글로 플러그의 기밀을 충분하게 유지할 수 있다.

또한, 선단부에 있어서의 테이퍼면의 테이퍼 각도가, 면접촉하는 시트면의 테이퍼 각도와 같은 각도이면, 테이퍼면과 시트면이 용이하게 면접촉하는 것이 가능하게 되어 바람직하지만, 시트면의 테이퍼 각도에 대해서 테이퍼면의 테이퍼 각도가 ＋5°이내이면 좋다. 이것에 의해서, 시트면에 테이퍼면이 외측에서부터 접촉하게 되어 시트면이 테이퍼면을 본뜨게 됨으로써, 면접촉의 부위가 작아지게 되는 것을 억제할 수 있으며, 면접촉하는 것이 가능하게 된다.

상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 선단부의 외측면은 축선방향 후단측의 테이퍼면보다 선단측의 테이퍼면의 테이퍼 각도가 크게 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 테이퍼 각도가 각각 다른 테이퍼면을 글로 플러그에 복수 구비한 경우에서도, 각각의 테이퍼면에 의해서 내연기관에 형성된 시트면에 면접촉시킬 수 있다. 또한, 축선방향 후단측의 테이퍼면보다 선단측의 테이퍼면의 상기 테이퍼 각도가 작게 되도록 일부의 테이퍼면을 구성한 경우에는, 테이퍼 각도가 작게 된 테이퍼면이 시트면과 면접촉할 수 없는 일이 있다.

또, 상기 구성의 본 발명의 글로 플러그에서는, 선단부의 외측면은, 축선방향의 길이에 있어서, 축선방향 후단측의 테이퍼면보다 선단측의 테이퍼면 측이 짧게 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 예를 들면 복수의 테이퍼면의 축선방향의 길이를 같은 길이로 한 경우에 비해서, 테이퍼 각도가 작은 후단측의 테이퍼면의 면적을 증가시킬 수 있어, 테이퍼 각도가 작은 테이퍼면이라 하더라도 테이퍼 각도가 큰 선단측의 테이퍼면과 마찬가지로 기밀 밀봉을 확실한 것으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 장착구멍의 시트면의 테이퍼 각도가 각각 다른 복수 종류의 내연기관에 복수 종류의 하우징을 준비하는 일 없이 1개의 하우징으로 장착할 수 있어 부품의 공통화를 도모할 수 있는 글로 플러그를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 글로 플러그의 개략 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 글로 플러그의 단면의 개략 구성을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 글로 플러그의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 글로 플러그를 내연기관에 장착한 장착 단면도
도 5는 도 4의 글로 플러그와 내연기관의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형 실시형태에 관한 글로 플러그의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 글로 플러그의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 글로 플러그를 내연기관에 장착한 장착 단면도의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 글로 플러그(1) 전체의 개략 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 글로 플러그(1)의 종단면의 개략 구성을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 글로 플러그(1)는 축선(C1)방향으로 연장되는 원통형상의 금속 쉘(하우징)(2)과, 금속 쉘(2)에 장착된 시스 히터(3)를 구비하고 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 하측에 장착되어 있는 시스 히터(3) 측이 내연기관 내에 삽입되는 선단측이고, 후술하는 핀 단자(14)가 장착된 상측이 후단측이다.

금속 쉘(2)은 철제이며, 금속 쉘(2)에는 축선(C1)방향으로 관통하는 축구멍(4)이 형성되어 있다. 또, 금속 쉘(2)의 외주면에는 디젤 엔진에 대한 장착용 수나사로 이루어지는 나사부(5)와, 토크 렌치 등의 공구를 걸어맞추기 위한 단면 육각형상의 공구 걸어맞춤부(6)가 형성되어 있다. 금속 쉘(2)의 선단부(20)는 선단측에서 후단측으로 향해서 외측면의 직경이 점차 커지도록 형성되어 있으며, 상기 선단부(20)를 자동차용 엔진 등의 내연기관(50)에 형성된 시트면(55)에 맞닿게 하여 기밀 밀봉하는 구성으로 되어 있다. 상기 선단부(20)의 상세한 구성은 후술한다. 또한, 금속 쉘(2)은 특허청구범위에서의 "하우징"에 상당한다.

시스 히터(3)는 발열체(11)를 수용하는 시스 튜브(7)를 구비하고 있다. 시스 튜브(7)의 후단측에는 리드 부재로서의 중심축(8)이 축선(C1)방향으로 일체화되게 고정되어 있다.

시스 튜브(7)는 선단부가 폐색된 금속제, 예를 들면 니켈계 합금{예로서 인코넬(상품명)} 등으로 이루어지는 통형상의 튜브로 구성되어 있다. 이 시스 튜브(7) 내에는 발열코일(9)과 제어코일(10)로 이루어지는 발열체(11)가 수용되어 있으며, 상세하게는 시스 튜브(7)의 선단에 접합된 발열코일(9)과 이 발열코일(9)의 후단에 직렬 접속된 제어코일(10)이 산화마그네슘 분말 등의 절연 분말과 함께 봉입되어 있다. 중심축(8)은 제어코일(10)의 후단측에 접합되어 있으며, 시스 튜브(7)의 후단과 중심축(8) 사이는 환형상 고무(17)에 의해서 밀봉되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 발열코일(9)은 철을 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 있고, 제어코일(10)은 니켈을 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 있다.

시스 튜브(7)에는 스웨징 가공 등에 의해서 그 선단부에 발열코일(9) 등을 수용하는 소경부(小徑部)(7a)가 형성됨과 아울러, 그 후단측에 있어서 소경부(7a)보다도 직경이 큰 대경부(大徑部)(7b)가 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 대경부(7b)가 금속 쉘(2)의 축구멍(4)에 형성된 소경부(4a)에 대해서 압입 접합됨으로써, 시스 튜브(7)가 금속 쉘(2)의 선단에서 돌출된 상태로 유지된다.

중심축(8)은 철계 소재(예를 들면, Fe-Cr-Mo강)로 이루어지는 금속 봉(棒)이며, 자신의 선단이 시스 튜브(7) 내에 삽입되어 제어코일(10)의 후단과 전기적으로 접속됨과 아울러, 금속 쉘(2)의 축구멍(4)에 삽입되어 있다. 중심축(8)의 후단은 금속 쉘(2)의 후단에서 돌출되어 있으며, 중심축(8)의 후단측에는 환형상의 O링(12) 및 수지 등으로 이루어지는 절연링(13)이 끼워져 있다. 절연링(13)에는 후단측에 대경부(大徑部)가 형성되어 있으며, 이 대경부에 의해서 금속 쉘(2)의 후단에 걸어맞춰져 있다.

상기 O링(12)이 금속 쉘(2)의 축구멍(4)의 내주면과 중심축(8)의 외주면과 절연링(13)의 선단측의 면에 맞닿음으로써 축구멍(4) 내의 기밀성이 유지되어 있다. 또, 절연링(13)에 의해서 중심축(8)과 금속 쉘(2)의 축구멍(4)이 비접촉 상태로 위치결정됨으로써 양자의 사이가 전기적으로 절연되어 있다.

절연링(13)의 후단에서 돌출된 중심축(8)의 후단 부분에는 캡형상의 핀 단자(14)가 끼워 맞춰져 있다. 이들 중심축(8) 및 핀 단자(14)에 의해서 시스 히터(3)(발열체)의 후단측에 접속되는 접속단자가 구성되어 있다.

상기 구성의 글로 플러그(1)는 시스 히터(3)를 금속 쉘(2)의 축구멍(4)에 압입 고정함과 아울러, 금속 쉘(2)의 후단 부분에 있어서, O링(12) 및 절연링(13) 들을 중심축(8)에 끼우고서, 절연링(13)을 금속 쉘(2)에 대해서 압압한 상태에서 핀 단자(14)의 외주를 클림핑함으로써 완성된다.

이어서, 본 발명의 주요 부분인 선단부(20)에 대해서 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 도 1의 글로 플러그의 선단부(20)를 확대하여 나타내는 도면이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 쉘(2)의 선단부(20)의 외측면에는 선단측에서부터 순차적으로 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22) 및 제 3 맞닿음면(23)의 3종류의 각각 다른 복수단의 맞닿음면이 형성되어 있다. 그 중, 제 1 맞닿음면(21)은 제 1 변곡점(P1)과 제 2 변곡점(P2) 사이에 형성되며, 외측으로 볼록한 곡면{제 1 실시형태에서는 단면(도 3 참조)이 곡률 반경(R) 0.5㎜의 원호}으로 되어 있다. 또, 제 2 맞닿음면(22)은 제 2 변곡점(P2)과 제 3 변곡점(P3) 사이에 형성되며, 외측으로 볼록한 곡면{제 1 실시형태에서는 단면이 곡률 반경(R) 3.7㎜의 원호}으로 되어 있다. 또한, 제 3 맞닿음면(23)은 제 3 변곡점(P3)과 제 4 변곡점(P4) 사이에 형성되며, 외측으로 볼록한 곡면{제 1 실시형태에서는 단면이 곡률 반경(R) 0.5㎜의 원호}으로 되어 있다.

상기 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22) 및 제 3 맞닿음면(23)은 각각의 가상선의 각도가 서로 다른 구조를 가진다. 상세하게는, 제 1 맞닿음면(21)의 양단에 형성되는 제 1 변곡점(P1)과 제 2 변곡점(P2)을 직선으로 연결하는 제 1 가상선(α1,α2)의 각도(θ1)와, 제 2 맞닿음면(22)의 양단에 형성되는 제 2 변곡점(P2)과 제 3 변곡점(P3)을 직선으로 연결하는 제 2 가상선(α3,α4)의 각도(θ2)와, 제 3 맞닿음면(23)의 양단에 형성되는 제 3 변곡점(P3)과 제 4 변곡점(P4)을 직선으로 연결하는 제 3 가상선(α5,α6)의 각도(θ3)가 각각 다르게 되어 있다.

여기서, "각도(θ1,θ2,θ3)"란, 제 1 맞닿음면(21)의 각도(θ1)를 예로 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이 금속 쉘(2)을 축선(C1)을 따라서 절단한 단면에 있어서, 양측의 제 1 가상선(α1,α2)을 축선(C1)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α1,α2)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α1,α2)이 이루는 각도(θ1)를 말한다. 제 1 실시형태에서는, 각도(θ1)가 123°, 각도(θ2)가 93°, 각도(θ3)가 63°로 되어 있다.

이어서, 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)를 내연기관(50)에 장착한 상태에 대해서 도 4, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4는 도 1의 글로 플러그(1)를 내연기관(50)에 장착한 장착 단면도이고, 도 5는 글로 플러그(1)와 내연기관(50)의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면이다.

내연기관(50)에는, 예를 들면 엔진 헤드(알루마늄제)에는 장착구멍(51)이 관통되게 형성되어 있다. 이 장착구멍(51)의 내측면에는 나사(암나사)부(52)가 형성되어 있으며, 장착구멍(51)에 글로 플러그(1)를 삽입할 때에 상기 나사부(52)에 금속 쉘(2)의 외측에 형성된 나사부(5)를 나사결합함으로써, 글로 플러그(1)를 내연기관(50)에 고정하고 있다. 또한, 장착구멍(51)은 특허청구범위의 "관통구멍"에 상당한다.

또, 장착구멍(51)은 나사부(52)가 형성된 후단구멍(53)과, 후단구멍(53)보다도 선단측에 형성되되 후단구멍(53)보다도 직경이 축소된 선단구멍(54)을 가지며, 선단구멍(54)과 후단구멍(53)은 시트면(55)에 의해서 접속되어 있다. 이 시트면(55)에 글로 플러그(1)의 선단부(20)를 맞닿게 함으로써, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 유지하는 구성으로 되어 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 90°로 되어 있다. 여기서, "시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)"란, 도 5에 나타내는 바와 같이 시트면(55)을 포함하는 금속 쉘(2)의 종단면에 있어서, 양측의 시트면(55)을 따르는 2개의 가상선(α7,α8)을 축선(C2)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α7,α8)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α7,α8)이 이루는 각도(θ4)를 말한다.

제 1 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 글로 플러그(1)의 금속 쉘(2)의 선단부(20)에 형성된 복수의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23) 중 제 2 맞닿음면(22)이 내연기관(50)의 시트면(55)에 접촉되어 있다. 상세하게는, 제 2 맞닿음면(22)의 곡면의 정점(頂点)이 시트면(55)에 대해서 맞닿아 있다.

그리고, 도 5에 있어서는 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 90°로 되어 있기 때문에 선단부(20)의 제 2 맞닿음면(22)이 접촉되어 있으나, 내연기관(50)의 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 예를 들어 60°인 경우에는 제 3 맞닿음면(23)을 접촉시킬 수 있고, 내연기관(50)의 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 예를 들어 120°인 경우에는 제 1 맞닿음면(21)을 접촉시킬 수 있다.

이와 같이, 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)는 가상선의 각도(θ1,θ2,θ3)가 각각 다른 복수단의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)을 가진다. 이것에 의해서, 복수의 내연기관(50)이 종류에 따라서 각각 다른 여러 가지 테이퍼 각도(θ4)를 가지는 시트면(55)을 가지고 있더라도, 금속 쉘(2)의 선단부(20)에 형성된 복수의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23) 중 1개의 맞닿음면{도 5에서는 제 2 맞닿음면(22)}을 시트면(55)에 접촉시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 1종류의 글로 플러그(1)에 의해서 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 각각 다른 복수 종류의 내연기관(50)에 장착하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 1개의 금속 쉘(2)만을 준비하면 되므로, 여러 가지 지그 등을 필요로 하는 일이 없으며, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 복수단의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)은 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 이루어진다. 이것에 의해서, 시트면(55)을 압압하는 응력이 시트면(55)에 접촉된 맞닿음면{도 5에서는 제 2 맞닿음면(22)}의 곡면의 정점에 집중되므로, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 확실하게 유지할 수 있다.

또, 상기한 바와 같이 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)에서는, 선단부(20)의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)의 가상선의 각도(θ1,θ2,θ3)가 후단측에서부터 선단측으로 향해서 순차적으로 커지도록 배치되어 있다. 이것에 의해서, 가상선의 각도(θ1,θ2,θ3)가 각각 다른 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)을 글로 플러그(1)에 복수 구비한 경우에서도, 각각의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)에 의해서 내연기관(50)에 형성된 시트면(55)에 면접촉시킬 수 있다.

또, 선단부(20)의 외측면은, 금속 쉘(2)의 축선(C1)방향의 길이에 있어서, 금속 쉘(2)의 후단측의 맞닿음면보다 선단측의 맞닿음면 측이 짧게 되는 구성으로 되어 있다. 즉, 도 3에 나타내는 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)의 축선방향의 길이(a,b,c)에 있어서, 후단측의 제 3 맞닿음면(23)의 축선방향의 길이(c)보다 선단측의 제 2 맞닿음면(22)의 축선방향의 길이(b) 측이 짧고, 후단측의 제 2 맞닿음면(22)의 축선방향의 길이(b)보다 선단측의 제 1 맞닿음면(21)의 축선방향의 길이(a) 측이 짧은 a＜b＜c가 되도록 구성되어 있다.

여기서, 만일 축선방향의 길이를 a=b=c로 하였을 경우, 가상선의 각도가 작은 후단측의 맞닿음면일수록 그 면적이 감소하게 된다. 그리고, 맞닿음면의 면적이 적으면, 시트면(55)을 압압하는 응력이 감소하여 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀 밀봉이 불완전하게 되는 일이 있다. 그래서, 상기한 바와 같이 가상선의 각도가 작은 후단측의 제 3 맞닿음면(23)의 축선방향의 길이를 길게 하여, 가상선의 각도가 작은 후단측의 제 3 맞닿음면(23)의 면적을 확보함으로써, 시트면(55)을 압압하는 응력을 선단측의 제 1 맞닿음면(21)과 거의 동등하게 할 수 있어, 후단측의 제 3 맞닿음면(23)이라 하더라도 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

또, 상기한 바와 같이 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)에서는, 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)은 인접하는 맞닿음면과의 가상선의 각도의 차가 40°이하인 것이 바람직하다. 제 1 실시형태에서는 제 2 맞닿음면(22)의 가상선의 각도(θ2)에 대해서 제 1 맞닿음면(21)의 가상선의 각도(θ1) 및 제 3 맞닿음면(23)의 가상선의 각도(θ3)의 차가 30°가 되도록 구성되어 있다. 이것에 의해서, 어떠한 내연기관(50)이라 하더라도 시트면(55)과 선단부(20){제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)}가 접촉 가능하게 되어, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 충분하게 유지할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는, 선단부(20)에 있어서의 제 2 맞닿음면(22)의 가상선의 각도(θ2)가, 접촉하는 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)에 대해서 ＋3°로 되어 있다. 이와 같이, 선단부(20)에 있어서의 제 2 맞닿음면(22)의 가상선의 각도(θ2)가 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)에 대해서 ＋5°이내이면, 시트면(55)에 제 2 맞닿음면(22)의 외측에서부터 접촉하게 되어, 시트면(55)이 제 2 맞닿음면(22)을 본뜨게 됨으로써, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 확실하게 유지할 수 있다.

특히, 제 1 실시형태에서는, 곡면으로 된 제 2 맞닿음면을 가지는 금속 쉘(2)이 철제인 것에 대해서 시트면(55)을 가지는 내연기관(50)이 알루미늄제로 형성되어 있기 때문에, 제 2 맞닿음면(22)이 시트면(55)에 접촉하였을 때에 시트면(55)이 제 2 맞닿음면(22)의 곡면을 본뜨게 됨으로써, 시트면(55)과 제 2 맞닿음면(22)이 일부 면접촉하는 일이 있다. 이것에 의해서, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 더욱 충분하게 유지할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는, 제 1 맞닿음면(21) 및 제 3 맞닿음면(23)의 자신의 가상선에서 외측으로의 돌출 높이(최대 길이)가 제 2 맞닿음면(22)의 자신의 가상선에서 외측으로의 돌출 높이보다도 크게 되어 있다. 이것은, 글로 플러그(1)의 금속 쉘(2)을 용이하게 제작할 수 있는 방법인 단조에 의해서 제작하였을 경우에, 제 1 맞닿음면(21) 및 제 3 맞닿음면(23)의 외측으로의 돌출량이 제 2 맞닿음면(22)보다도 많기 때문이다. 이와 같이, 제 2 맞닿음면(22)의 돌출 높이가 제 1 맞닿음면(21) 및 제 3 맞닿음면(23)의 돌출 높이보다도 작게 되는 선단부(20)라 하더라도 각각의 맞닿음면이 곡면으로 되어 있기 때문에, 시트면(55)을 압압하는 응력이 시트면(55)에 접촉한 맞닿음면의 곡면의 정점에 집중됨으로써, 내연기관(50)과 글로 플러그(1)의 기밀을 충분하게 유지할 수 있다.

또한, "돌출 높이"란, 각 가상선에서 각 맞닿음면의 곡면으로 향해서 가상선의 수직방향으로 연장된 최대 길이를 말한다. 또, 제 1 실시형태에서는 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22) 및 제 3 맞닿음면(23)이 각각 곡률 반경(R)의 곡면이기 때문에, 각 맞닿음면의 돌출 높이 대신에 곡률 반경으로도 규정할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 맞닿음면(21) 및 제 3 맞닿음면(23)의 곡률 반경이 제 2 맞닿음면(22)의 곡률 반경보다도 작게 되는 것으로 환언할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는, 도 3의 좌측 하면에 나타내는 바와 같이, 제 2 맞닿음면(22)의 곡면이 제 2 맞닿음면(22)의 가상선(α3)과, 제 2 맞닿음면과 인접하는 제 1 맞닿음면(21)과 제 3 맞닿음면(23)의 가상선(α1,α5)에 의해서 둘러싸인 영역(R) 내에 배치되어 있다. 이것에 의해서, 제 2 맞닿음면(22)이 영향을 받는 일 없이, 글로 플러그(1)를 내연기관(50)의 장착구멍(51)에 용이하게 배치할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제 1 실시형태의 변형 실시형태에 관한 글로 플러그(100)에 대해서 설명한다.

도 6은 변형 실시형태에 관한 글로 플러그(100)의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면이다. 또한, 변형 실시형태의 글로 플러그(100)는 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)에 대해서 금속 쉘의 선단부의 형상이 다른 구성으로 된 것 이외에는 같은 형상을 가지고 있다. 따라서, 변형 실시형태의 글로 플러그(100)의 설명에 있어서는, 금속 쉘 이외의 같은 형상의 구성에 대해서는 제 1 실시형태와 같은 부호를 붙여서 설명하거나 혹은 설명을 간략하게 또는 생략한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 금속 쉘(102)의 선단부(120)의 외측면에는 선단측에서부터 순차적으로 제 1 맞닿음면(121), 제 2 맞닿음면(122) 및 제 3 맞닿음면(123)의 3종류의 각각 다른 복수단의 맞닿음면이 형성되어 있다. 그 중, 제 1 맞닿음면(121)은 제 1 변곡점(P11)과 제 2 변곡점(P12) 사이에 형성되며, 외측으로 볼록한 곡면{변형 실시형태에서는 단면(도 6 참조)이 곡률 반경(R) 0.5㎜의 원호)으로 되어 있다. 또, 제 3 맞닿음면(123)은 제 3 변곡점(P13)과 제 4 변곡점(P14) 사이에 형성되며, 외측으로 볼록한 곡면(변형 실시형태에서는 단면이 곡률 반경(R) 0.5㎜의 원호)으로 되어 있다. 이것에 대해서, 제 2 맞닿음면(122)은 제 2 변곡점(P12)과 제 3 변곡점(P13) 사이에 형성된 대략 직선의 테이퍼면으로 되어 있다.

상기 제 1 맞닿음면(121), 제 2 맞닿음면(122) 및 제 3 맞닿음면(123)은 각각의 가상선의 각도가 서로 다른 구조를 가진다. 상세하게는, 제 1 맞닿음면(121)의 양단에 형성되는 제 1 변곡점(P11)과 제 2 변곡점(P12)을 직선으로 연결하는 제 1 가상선(α11,α12)의 각도(θ11)와, 제 2 맞닿음면(122)의 양단에 형성되는 제 2 변곡점(P12)과 제 3 변곡점(P13)을 직선으로 연결하는 제 2 가상선(α13,α14)의 각도(θ12)와, 제 3 맞닿음면(123)의 양단에 형성되는 제 3 변곡점(P13)과 제 4 변곡점(P14)을 직선으로 연결하는 제 3 가상선(α15,α16)의 각도(θ13)가 각각 다르게 되어 있다. 변형 실시형태에서는, 각도(θ11)가 123°, 각도(θ12)가 93°, 각도(θ13)가 63°로 되어 있다.

이와 같이, 변형 실시형태의 글로 플러그(100)는 가상선의 각도(θ11,θ12,θ13)가 각각 다른 복수단의 제 1 맞닿음면(121), 제 2 맞닿음면(122), 제 3 맞닿음면(123)을 가진다. 이것에 의해서, 복수의 내연기관(50)이 종류에 따라서 각각 다른 여러 가지 테이퍼 각도(θ4)를 가지는 시트면(55)을 가지고 있더라도, 금속 쉘(102)의 선단부(120)에 형성된 복수의 제 1 맞닿음면(121), 제 2 맞닿음면(122), 제 3 맞닿음면(123) 중 1개의 맞닿음면{도 6에서는 제 2 맞닿음면(122)}을 시트면(55)에 접촉시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 1종류의 글로 플러그(100)에 의해서 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 각각 다른 복수 종류의 내연기관(50)에 장착하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 1개의 금속 쉘(102)만을 준비하면 되므로, 여러 가지 지그 등이 필요로 하는 일이 없으며, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 복수단의 제 1 맞닿음면(121), 제 3 맞닿음면(123)은 외측으로 향해서 볼록한 곡면으로 이루어진다. 이것에 의해서, 시트면(55)을 압압하는 응력이 시트면(55)에 접촉된 맞닿음면의 곡면의 정점에 집중되므로, 내연기관(50)과 글로 플러그(100)의 기밀을 확실하게 유지할 수 있다.

또, 변형 실시형태의 글로 플러그(100)는, 제 1 맞닿음면(121)과 제 3 맞닿음면(123) 사이에 형성된 제 2 맞닿음면(122)이 테이퍼면이다. 이것은, 글로 플러그(100)의 금속 쉘(102)을 용이하게 제작할 수 있는 방법인 단조에 의해서 제작하였을 경우에, 제 1 맞닿음면(121) 및 제 3 맞닿음면(123)이 외측으로 볼록하게 되는 것에 대하여 제 2 맞닿음면이 그대로 테이퍼면으로서 남기 때문에 있다. 이와 같이, 제 1 맞닿음면(121)과 제 3 맞닿음면(123) 사이에 형성된 제 2 맞닿음면(122)이 테이퍼면이라 하더라도, 제 2 맞닿음면(122)과 시트면(55)은 면접촉하기 때문에, 내연기관(50)과 글로 플러그(100)의 기밀을 유지하는 것이 가능하다.

이어서, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 글로 플러그(200)에 대해서 설명한다.

도 7은 제 2 실시형태에 관한 글로 플러그(200)의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면이다. 또한, 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)는 제 1 실시형태의 글로 플러그(1)에 대해서 금속 쉘의 선단부의 형상이 다른 구성으로 것 이외에는 같은 형상을 가지고 있다. 따라서, 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)의 설명에 있어서는, 금속 쉘 이외의 같은 형상의 구성에 대해서는 제 1 실시형태와 같은 부호를 붙여서 설명하거나 혹은 설명을 간략하게 또는 생략한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 금속 쉘(202)의 선단부(220)의 외측면에는 선단측에서부터 순차적으로 테이퍼 각도(θ21)를 가지는 제 1 테이퍼면(221), 테이퍼 각도(θ22)를 가지는 제 2 테이퍼면(222) 및 테이퍼 각도(θ23)를 가지는 제 3 테이퍼면(223)의 3종류의 각각 다른 테이퍼 각도를 가지는 테이퍼면이 형성되어 있다.

여기서, "테이퍼면의 테이퍼 각도"란, 도 7에 나타내는 바와 같이 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)을 포함하는 금속 쉘(202)의 종단면에 있어서, 양측의 테이퍼면, 예를 들면 양측의 제 1 테이퍼면(221)을 따르는 2개의 가상선(α21,α22)을 축선(C1)방향으로 향해서 연장하였을 때에, 2개의 가상선(α21,α22)이 교차한 부분에 있어서의 2개의 가상선(α21,α22)이 이루는 각도(θ21)를 말한다. 도 7에 나타내는 테이퍼 각도(θ21)는 제 1 테이퍼면(221)의 테이퍼 각도를 나타내고 있으며, 제 2 실시형태에서는 123°로 되어 있다. 또, 제 2 실시형태에서는, 제 2 테이퍼면(222)의 테이퍼 각도(θ22)가 93°, 제 3 테이퍼면(223)의 테이퍼 각도(θ23)가 63°로 되어 있다.

이어서, 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)를 내연기관(50)에 장착한 상태에 대해서 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 글로 플러그(200)와 내연기관(50)의 요부 구성을 확대하여 나타내는 도면이다. 또한, 내연기관(50)에 대해서는 제 1 실시형태의 내연기관(50)과 같은 형상을 가지고 있다. 따라서, 내연기관(50)에 대해서는 제 1 실시형태와 같은 부호를 붙여서 설명하거나, 혹은 설명을 간략하게 또는 생략한다.

제 2 실시형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 글로 플러그(200)의 금속 쉘(202)의 선단부(220)에 형성된 복수의 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223) 중 제 2 테이퍼면(222)이 내연기관(50)의 시트면(55)에 면접촉되어 있다. 그리고, 도 8에 있어서는 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 90°로 되어 있기 때문에 선단부(220)의 제 2 테이퍼면(222)이 면접촉되어 있으나, 내연기관(50)의 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 예를 들어 60°인 경우에는 제 3 테이퍼면(223)을 면접촉시킬 수 있고, 내연기관(50)의 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 예를 들어 120°인 경우에는 제 1 테이퍼면(221)을 면접촉시킬 수 있다.

이와 같이, 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)는 테이퍼 각도(θ21,θ22,θ23)가 각각 다른 복수의 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)을 복수단 연속해서 형성한 구조를 가진다. 이것에 의해서, 복수의 내연기관(50)이 종류에 따라서 각각 다른 여러 가지 테이퍼 각도(θ4)를 가지는 시트면(55)을 가지고 있더라도, 금속 쉘(202)의 선단부(220)의 외측면에 형성된 복수의 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223) 중 1개의 테이퍼면{도 8에서는 제 2 테이퍼면(222)}을 시트면(55)에 접촉시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 1종류의 글로 플러그(200)에 의해서 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)가 각각 다른 복수 종류의 내연기관(50)에 장착하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 1개의 금속 쉘(202)만을 준비하면 되므로, 여러 가지 지그 등이 필요로 하는 일이 없으며, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)에서는 제 2 테이퍼면(222)이 시트면(55)에 면접촉하고 있다. 이것에 의해서, 어떠한 내연기관(50)이라 하더라도 시트면(55)과 선단부(220)가 면접촉 가능하게 되므로, 내연기관(50)과 글로 플러그(200)의 기밀을 충분하게 유지할 수 있다.

또, 상기한 바와 같이 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)에서는, 선단부(220)의 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)의 테이퍼 각도(θ21,θ22,θ23)가 후단측에서부터 선단측으로 향해서 순차적으로 커지도록 배치되어 있다. 이것에 의해서, 테이퍼 각도(θ21,θ22,θ23)가 각각 다른 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)을 글로 플러그(200)에 복수 구비한 경우에서도, 각각의 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)에 의해서 내연기관(50)에 형성된 시트면(55)에 면접촉시킬 수 있다.

또, 선단부(220)의 외측면은, 금속 쉘(202)의 축선(C1)방향의 길이에 있어서, 금속 쉘(202)의 후단측의 테이퍼면보다 선단측의 테이퍼면 측이 짧게 되는 구성으로 되어 있다. 즉, 도 7에 나타내는 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)의 축선(C1)방향의 길이(a1,b1,c1)에 있어서, 후단측의 제 3 테이퍼면(223)의 축선방향의 길이(c1)보다 선단측의 제 2 테이퍼면(222)의 축선방향의 길이(b1) 측이 짧고, 후단측의 제 2 테이퍼면(222)의 축선방향의 길이(b1)보다 선단측의 제 1 테이퍼면(221)의 축선방향의 길이(a1) 측이 짧은 a1＜b1＜c1가 되도록 구성되어 있다.

여기서, 만일 축선방향의 길이를 a1=b1=c1으로 하였을 경우, 테이퍼 각도가 작은 후단측의 테이퍼면일수록 그 면적이 감소하게 된다. 그리고, 테이퍼면의 면적이 적으면, 면접촉에 의해 기밀 밀봉할 때에 기밀 밀봉이 불완전하게 되는 일이 있다. 그래서, 상기한 바와 같이 테이퍼 각도가 작은 후단측의 제 3 테이퍼면(223)의 축선방향의 길이를 길게 하여, 테이퍼 각도가 작은 후단측의 제 3 테이퍼면(223)의 면적을 확보함으로써, 테이퍼 각도가 작은 제 3 테이퍼면(223)이라 하더라도 테이퍼 각도가 큰 선단측의 제 1 테이퍼면(221)과 마찬가지로 확실하게 기밀 밀봉할 수 있다.

또, 상기한 바와 같이 제 2 실시형태의 글로 플러그(200)에서는, 제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)은 인접하는 테이퍼면과의 테이퍼 각도의 차가 40°이하인 것이 바람직하다. 제 2 실시형태에서는 제 2 테이퍼면(222)의 테이퍼 각도(θ22)에 대해서 제 1 테이퍼면(221)의 테이퍼 각도(θ21) 및 제 3 테이퍼면(223)의 테이퍼 각도(θ23)의 차가 30°가 되도록 구성되어 있다. 이것에 의해서, 어떠한 내연기관(50)이라 하더라도 시트면(55)과 선단부(220){제 1 테이퍼면(221), 제 2 테이퍼면(222), 제 3 테이퍼면(223)}가 면접촉 가능하게 되어, 내연기관(50)과 글로 플러그(200)의 기밀을 충분하게 유지할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서는, 선단부(220)에 있어서의 제 2 테이퍼면(222)의 테이퍼 각도(θ22)가, 면접촉하는 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)에 대해서 ＋3°로 되어 있다. 이와 같이, 선단부(220)에 있어서의 제 2 테이퍼면(222)의 테이퍼 각도(θ22)가 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)에 대해서 ＋5°이내이면, 시트면(55)에 제 2 테이퍼면(222)의 외측에서부터 접촉하게 되어, 시트면(55)이 제 2 테이퍼면(222)을 본뜨게 됨으로써, 면접촉의 부위가 작아지는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니며 각종 변형이 가능한 것은 물론이다.

제 1 실시형태, 변형 실시형태에서는 가상선의 각도(θ1,θ11)가 123°, 가상선의 각도(θ2,θ12)가 93°, 가상선의 각도(θ3,θ13)가 63°로 되어 있으나, 이것에 한정되지 않고, 맞닿음면의 가상선의 각도, 맞닿음면의 단수(段數)는 복수의 내연기관(50)의 시트면(55)의 테이퍼 각도(θ4)의 종류에 따라서 적절하게 설정하면 좋다.

또한, 제 1 실시형태, 변형 실시형태, 제 2 실시형태와 같이, 선단부(20,120,220)를 "제 1 맞닿음면(21,121) 또는 제 1 테이퍼면(221)", "제 2 맞닿음면(22,122) 또는 제 2 테이퍼면(222)", "제 3 맞닿음면(23,123) 또는 제 3 테이퍼면(223)"의 3단의 "맞닿음면 또는 테이퍼면"으로 하는 경우에는, "가상선의 각도 또는 테이퍼 각도"는 각각 θ1,θ11,θ21 : 130°∼110°, θ2,θ12,θ22 : 100°∼80°, θ3,θ13,θ23 : 70о°∼50°로 하는 것이 바람직하다.

또, 제 1 실시형태의 제 1 맞닿음면(21), 제 2 맞닿음면(22), 제 3 맞닿음면(23)이나, 변형 실시형태의 제 1 맞닿음면(121), 제 3 맞닿음면(123)은 그 단면에 있어서 곡률 반경(R)을 가지는 원의 원호면이었으나, 이것에 한정되지 않고 타원의 원호면, 복수 곡면 등이어도 좋다.

예를 들면, 상기 제 1 실시형태, 제 2 실시형태, 변형 실시형태에서는 시스 히터를 이용한 메탈 글로 플러그에 대해서 설명하였으나, 세라믹 히터를 이용한 세라믹 글로 플러그에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

1,100,200 - 글로 플러그 2,102,202 - 금속 쉘
3 - 시스 히터 7 - 시스 튜브
13 - 절연체 14 - 핀 단자
20,120 - 선단부 21,121 - 제 1 맞닿음면
22,122 - 제 2 맞닿음면 23,123 - 제 3 맞닿음면
221 - 제 1 테이퍼면 222 - 제 2 테이퍼면
223 - 제 3 테이퍼면 50 - 내연기관
55 - 시트면