(57)【要約】【課題】着火性を向上させることのできるスパークプラグを提供する。【解決手段】スパークプラグは、中心電極（１３）の先端面（１５ａ）に対向するように湾曲した接地電極（１４）を備え、湾曲した接地電極に沿った所定平面（Ｐ）が気流の流れ方向を向く。中心電極と接地電極とが対向して火花放電ギャップ（１７）を形成している。接地電極の本体において、中心電極の先端面に面した側に、スパークプラグの中心軸に垂直な対向面（２１）が形成され、中心電極の先端面に面した側と反対側に、気流の上流側から下流側にかけて先端面から離れる傾斜面（２２）が形成されている。傾斜面の傾斜角度をＤｇ、接地電極の本体の厚みと幅をＴｈ、Ｗｄとして、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈ、１．５［ｍｍ］≦Ｗｄである。【選択図】      図６
2020061261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の主体金具（１１）と、前記主体金具の内部に挿入された中心電極（１３）と、前記主体金具に接続されて前記中心電極の先端面（１５ａ）に対向するように湾曲した接地電極（１４）と、を備え、前記湾曲した接地電極に沿った所定平面（Ｐ）が気流の流れ方向を向くスパークプラグ（１０）であって、
前記中心電極と前記接地電極とが対向して火花放電ギャップ（１７）を形成しており、
前記接地電極の本体（５０）において、
前記中心電極の先端面に面した側に、前記スパークプラグの中心軸（Ｌｍ）に垂直な対向面（２１）が形成され、
前記中心電極の先端面に面した側と反対側に、前記気流の上流側から下流側にかけて前記先端面から離れる傾斜面（２２）が形成され、
前記対向面に対する前記傾斜面の傾斜角度をＤｇとし、前記中心電極の挿入方向に関して、前記接地電極の本体の厚みをＴｈとし、前記所定平面に垂直な方向に関して、前記接地電極の幅をＷｄとして、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］であり、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈであり、１．５［ｍｍ］≦Ｗｄである、スパークプラグ。
【請求項２】
前記中心電極は、前記中心電極の先端部に貴金属により形成された柱状の第１突起部（１５）を含み、前記第１突起部の先端面が前記中心電極の先端面であり、
前記接地電極は、前記接地電極の本体と、貴金属により形成された柱状の第２突起部（１６）とを含み、
前記対向面に、前記第１突起部と前記第２突起部との互いの中心軸が一致するように前記第２突起部が設けられる請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記接地電極の本体において、２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］である、請求項１または請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記接地電極の本体において、
前記所定平面に垂直な方向に関して、前記傾斜面の幅をＷｓとして、０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記接地電極の本体において、
前記傾斜面における前記気流の上流側端部は、前記接地電極における前記気流の上流側端部に等しい、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記接地電極の本体において、
前記傾斜面における前記気流の下流側端部は、前記接地電極における前記気流の下流側端部に等しい、請求項１〜５のいずれか１項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、スパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中心電極及び接地電極を備え、湾曲した接地電極に沿った平面が気流の流れ方向に垂直となるスパークプラグがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のスパークプラグでは、中心電極及び接地電極の間を気流が左から右に流れるときに、接地電極の下側の辺を右下がりとし、接地電極の上側において中心電極の中心軸よりも気流の上流側に突起部を設けている。これにより、接地電極の下流側に後流渦が形成され、伸長した放電火花が後流渦に巻き込まれて保持されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４７０８６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、特許文献１に記載のスパークプラグでは、接地電極の下側の辺を右下がりに形成しているものの、それだけでは混合気への着火性を向上させることができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、混合気への着火性を向上させることのできる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】
本発明は、筒状の主体金具と、前記主体金具の内部に挿入された中心電極と、前記主体金具に接続されて前記中心電極の先端面に対向するように湾曲した接地電極と、を備え、前記湾曲した接地電極に沿った所定平面が気流の流れ方向を向くスパークプラグであって、前記中心電極と前記接地電極とが対向して火花放電ギャップを形成しており、前記接地電極の本体において、前記中心電極の先端面に面した側に、前記スパークプラグの中心軸に垂直な対向面が形成され、前記中心電極の先端面に面した側と反対側に、前記気流の上流側から下流側にかけて前記先端面から離れる傾斜面が形成され、前記対向面に対する前記傾斜面の傾斜角度をＤｇとし、前記中心電極の挿入方向に関して、前記接地電極の本体の厚みをＴｈとし、前記所定平面に垂直な方向に関して、前記接地電極の幅をＷｄとして、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］であり、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈであり、１．５［ｍｍ］≦Ｗｄである。
【０００７】
上記構成によれば、主体金具に接続された接地電極は、中心電極の先端面に対向するように湾曲している。湾曲した接地電極に沿った所定平面に向かって、すなわち接地電極の側方から中心電極及び接地電極へ向かって気流が流れる。そして、中心電極と接地電極との間で放電が行われ、放電火花により混合気に着火される。
【０００８】
ここで、接地電極の本体において、中心電極の先端面に面した側に、スパークプラグの中心軸に垂直な対向面が形成されている。このため、対向面により、中心電極と接地電極との間へ流れる気流が整流され、放電火花を安定して伸長させることができる。
【０００９】
また、接地電極の本体において、中心電極の先端面に面した側と反対側に、気流の上流側から下流側にかけて先端面から離れる傾斜面が形成されている。このため、傾斜面により、中心電極から離れる方向へ気流が導かれ、接地電極の下流側に負圧が形成される。この負圧により、中心電極と接地電極との間を通過した気流ひいては放電火花を、中心電極から離れる方向へ導くことができる。したがって、中心電極から離れる方向へ放電火花を伸長させることができ、混合気への着火性を向上させることができる。
【００１０】
ここで、接地電極の本体は、中心電極の挿入方向に関して、接地電極の本体の厚みをＴｈとし、所定平面に垂直な方向に関して、接地電極の幅をＷｄとして、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈであり、１．５［ｍｍ］≦Ｗｄである。このため、傾斜面により、中心電極から離れる方向へ放電火花を伸長させることが可能となる十分な負圧を形成することができる。
【００１１】
そして、接地電極の本体において、対向面に対する傾斜面の傾斜角度を傾斜角度Ｄｇとして、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］である場合に、混合気への着火性が向上することが本願発明者により確認されている。したがって、上記スパークプラグによれば、混合気への着火性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スパークプラグの半断面図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】中心電極の先端部及び接地電極の斜視図。
【図４】中心電極の先端部及び接地電極の正面図。
【図５】図４の部分拡大図。
【図６】第１実施形態における接地電極の各寸法を示す模式図。
【図７】比較例の接地電極の各寸法を示す模式図。
【図８】気流の流れ方向を示す模式図。
【図９】放電火花の伸長態様を示す模式図。
【図１０】傾斜角度とＡ／Ｆ向上代との関係を示すグラフ。
【図１１】第２実施形態における接地電極の各寸法を示す模式図。
【図１２】傾斜割合とＡ／Ｆ向上代との関係を示すグラフ。
【図１３】接地電極の形状の変更例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、内燃機関に用いられるスパークプラグに具現化した各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、スパークプラグ１０は、鉄等の金属材料によって形成された円筒状のハウジング１１を備えている。ハウジング１１の下部の外周には、ねじ部１１ａが形成されている。本実施形態において、ハウジング１１が「主体金具」に相当する。
【００１５】
ハウジング１１の内部には、円筒状の絶縁碍子１２の下端部が同軸に挿入されている。絶縁碍子１２は、アルミナ等の絶縁材料で成形されている。絶縁碍子１２に対してハウジング１１の上端部１１ｂをかしめることにより、ハウジング１１と絶縁碍子１２とが一体に結合されている。そして、絶縁碍子１２の下部（一端部）において、貫通孔１２ａには、中心電極１３が挿入されて保持されている。
【００１６】
中心電極１３は、耐熱性等に優れているＮｉ合金を母材として、円柱状に形成されている。具体的には、中心電極１３の内材（中心材）が銅で形成され、外材（外皮材）がＮｉ（ニッケル）基合金で形成されている。中心電極１３の先端部１３ａは、絶縁碍子１２の下端（一端）から露出している。本実施形態では、中心電極１３は、その中心軸がスパークプラグ１０の中心軸Ｌｍ（図３参照）と一致するように配置されている。
【００１７】
中心電極１３の先端部１３ａに対向する位置には、ハウジング１１の下端面（一端面）から一体的に湾曲して延びる接地電極１４が配置されている。すなわち、接地電極１４は、ハウジング１１に接続されて、中心電極１３の先端面１５ａ（図２参照）に先端部１４ａが対向するように湾曲している。接地電極１４もＮｉ基合金によって形成されている。
【００１８】
図２に示すように、中心電極１３及び接地電極１４は、それぞれ貴金属チップ１５，１６を備えている。貴金属チップ１５，１６は、共に円柱状に形成されている。貴金属チップ１５，１６は、高融点で耐消耗性に優れたＩｒ（イリジウム）をベースに、Ｉｒの高温揮発性を抑制するために、Ｒｈ（ロジウム）を含むＩｒＲｈ合金により形成されている。本実施形態において、ＩｒＲｈ合金が「貴金属」に相当し、貴金属チップ１５が「第１突起部」に相当し、貴金属チップ１６が「第２突起部」に相当する。
【００１９】
貴金属チップ１５，１６は、レーザー溶接、または抵抗溶接等の接合加工により、それぞれ先端部１３ａ，１４ａに接合されている。貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間に、火花放電ギャップ１７が形成されている。すなわち、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間で放電が行われ、放電火花が形成される。なお、貴金属チップ１５の先端面が中心電極１３の先端面１５ａに相当する。また、接地電極１４において貴金属チップ１６を除く部分が接地電極の本体（以下、電極本体）５０に相当する。
【００２０】
図１に戻り、中心電極１３の上部には、周知のように中心軸部材１８、端子部１９が電気的に接続されている。端子部１９には、火花発生用の高電圧を印加する外部回路が接続される。また、ハウジング１１のねじ部１１ａの上端部には、内燃機関への取り付けに用いられるガスケット２０が設けられている。スパークプラグ１０が内燃機関の燃焼室に対して取り付けられた状態では、スパークプラグ１０の中心電極１３及び接地電極１４が燃焼室に露出している。
【００２１】
図３は、中心電極１３の先端部及び接地電極１４の斜視図である。図４は、中心電極１３の先端部及び接地電極１４の正面図である。
【００２２】
スパークプラグ１０が内燃機関の燃焼室に対して取り付けられた状態では、湾曲した接地電極１４に沿った所定平面Ｐ（図３参照）が気流の流れ方向を向いている。詳しくは、所定平面Ｐは、スパークプラグ１０へ向かう主な気流の流れ方向に垂直になっている。
【００２３】
電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側（上側）に、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍに垂直な対向面２１が形成されている。対向面２１は、平面であり、接地電極１４における気流の上流側端部（左端部）から下流側端部（右端部）まで広がっている。対向面２１は、中心電極１３の先端面１５ａと略平行になっている。対向面２１は、中心電極１３と接地電極１４との間を流れる気流を、中心電極１３の先端面１５ａに沿って整流させるように形成されている。
【００２４】
電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側と反対側（下側）に、気流の上流側から下流側にかけて先端面１５ａから離れる傾斜面２２が形成されている。傾斜面２２は、平面であり、接地電極１４における気流の上流側端部（左端部）から下流側端部（右端部）まで広がっている。つまり、傾斜面２２における気流の上流側端部は、接地電極１４における気流の上流側端部に等しく、傾斜面２２における気流の下流側端部は、接地電極１４における気流の下流側端部に等しい。傾斜面２２は、傾斜面２２に当たる気流を、中心電極１３から離れる側へ偏向させるように形成されている。
【００２５】
つまり、電極本体５０では、スパークプラグ１０の中心軸方向（ハウジング１１及び絶縁碍子１２への挿入方向）に関して、電極本体５０の厚みを厚みＴｈ（図６参照）とし、気流の下流側ほど厚みがＴｈに近づくように形成されている。
【００２６】
本実施形態では、気流の上流側において、厚みが略ゼロとなっている。つまり、気流の上流側において、対向面２１と傾斜面２２とは連続している。その一方、電極本体５０において、気流の下流側には、所定平面Ｐに平行な側面２３が形成されている。つまり、気流の下流側において、対向面２１と傾斜面２２とは、側面２３を介して間接的に接続されている。本実施形態において、電極本体５０の断面形状は、対向面２１と側面２３とのなす角が直角となる三角形状になっている。
【００２７】
また、電極本体５０において、対向面２１に、貴金属チップ１５，１６の互いの中心軸が一致するように貴金属チップ１６が溶接されている。これにより、貴金属チップ１５，１６の先端面１５ａ，１６ａ（図２参照）は、略全面において互いに対向して配置され、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間の火花放電ギャップ１７が略均一となるように形成されている。本実施形態では、貴金属チップ１５，１６の中心軸が、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍと一致するように、貴金属チップ１５，１６が配置されている。
【００２８】
なお、接地電極１４において貴金属チップ１６以外の電極本体５０は、長さ方向の形状が均一の部材を曲げることで形成されている。このため、接地電極１４の製造性を高めることができる。
【００２９】
図５は、図４の部分拡大図である。丸で囲った部分に示すように、対向面２１と傾斜面２２との接続部３１の外面、傾斜面２２と側面２３との接続部３２の外面、及び対向面２１と側面２３との接続部３３の外面は、曲面に形成されている。すなわち、接続部３１，３２，３３は、直線状に延びるＲ部（半円柱状部）に形成されている。
【００３０】
図６は、接地電極１４の各寸法を示す模式図である。同図では、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍを通り且つ気流の流れ方向に平行な面による断面を示している。
【００３１】
所定平面Ｐに垂直な方向（気流の流れ方向）に関して、電極本体５０の幅を幅Ｗｄとする。このとき、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈ、及び１．５［ｍｍ］≦Ｗｄを満たすように、厚みＴｈ及び幅Ｗｄが設定されている。
【００３２】
また、対向面２１に対する傾斜面２２の傾斜角度を傾斜角度Ｄｇとする。このとき、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］を満たすように、傾斜角度Ｄｇが設定されている。望ましくは、２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］を満たすように、傾斜角度Ｄｇが設定されている。
【００３３】
図７は、比較例の接地電極１４Ｒの各寸法を示す模式図である。同図では、図６と同様に、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍを通り且つ気流の流れ方向に平行な面による断面を示している。
【００３４】
比較例の接地電極１４Ｒでは、傾斜面２２が形成されておらず、電極本体５０の断面形状は矩形状になっている。また、比較例の接地電極１４Ｒでは、Ｔｈ＝１．３［ｍｍ］、及びＷｄ＝２．６［ｍｍ］となるように、厚みＴｈ及び幅Ｗｄが設定されている。
【００３５】
図８は、接地電極１４に対する気流の流れ方向を示す模式図である。
【００３６】
接地電極１４に向かって流れる気流のうち、接地電極１４の上側を流れる気流は、対向面２１に沿って貴金属チップ１５（中心電極１３）と貴金属チップ１６（接地電極１４）との間に導かれる。このため、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間に流れる気流が整流される。
【００３７】
傾斜面２２に当たった気流は、傾斜面２２に沿って接地電極１４から離れる方向へ導かれる。傾斜面２２は接地電極１４の上流側端部にまで形成されているため、気流は接地電極１４から離れる方向へ導かれ易くなる。そして、気流が接地電極１４から剥離して、側面２３（接地電極１４）の下流側に負圧が形成される。傾斜面２２は接地電極１４の下流側端部にまで形成されているため、気流は接地電極１４から剥離し易くなり、側面２３の下流側に形成される負圧が強化される。
【００３８】
この結果、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間を通過した気流は、側面２３の下流側に形成された負圧により、中心電極１３から離れる方向へ導かれる。
【００３９】
図９は、放電火花の伸長態様を示す模式図である。
【００４０】
放電火花は当初、中心電極１３の先端面１５ａと接地電極１４における貴金属チップ１６の上面の起点Ｓ１との間に生じる。そして、放電火花は、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間の整流された気流により、安定して伸長される。
【００４１】
このとき、接地電極１４における放電火花の起点は、起点Ｓ１から貴金属チップ１６よりも気流の下流側の対向面２１における起点Ｓ２へと移動する。このため、接地電極１４における放電火花の起点と貴金属チップ１５（中心電極１３）との距離を延ばすことができ、伸長した放電火花の途中部分が互いに短絡することを抑制することができる。
【００４２】
図８で説明したように、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間を通過した気流は、側面２３の下流側に形成された負圧により、中心電極１３から離れる方向へ導かれる。この気流により、放電火花は中心電極１３から離れる方向へ導かれつつ伸長される。このとき、接地電極１４における放電火花の起点は、起点Ｓ２から側面２３における起点Ｓ３へと移動する。さらに、接地電極１４における放電火花の起点は、側面２３に沿って、より中心電極１３から離れた位置まで移動する。
【００４３】
したがって、放電火花が中心電極１３から離れる方向へ安定して伸長され、混合気への着火性を向上させることができる。ここで、放電火花が長いほど放電火花の表面積が大きくなり、混合気及び空気の混合気と放電火花との接触面積が大きくなるため、混合気への着火性が向上する。さらに、放電火花が、中心電極１３から離れる方向、すなわち燃焼室の中心方向へ伸長するほど、混合気の燃焼性が向上する。
【００４４】
図１０は、傾斜角度ＤｇとＡ／Ｆ向上代との関係を示すグラフである。傾斜角度Ｄｇは、傾斜面２２が対向面２１に対して平行である場合に０［°］、対向面２１に対して垂直である場合に９０［°］として表している。Ａ／Ｆ向上代は、比較例の接地電極１４Ｒにおける混合気のリーン限界Ａ／Ｆを基準（０）として、接地電極１４のリーン限界Ａ／Ｆがどれだけ向上したかを表している。厚みＴｈ、幅Ｗｄの定義は、図６で説明した通りである。本実施形態では、厚みＴｈを１．０［ｍｍ］とし、幅Ｗｄを１．５［ｍｍ］と２．０［ｍｍ］と２．５［ｍｍ］とで変化させている。そして、各幅Ｗｄの接地電極１４において、傾斜角度Ｄｇを変化させたサンプルを形成し、各サンプルにおけるリーン限界Ａ／Ｆを取得し、Ａ／Ｆ向上代を算出した。
【００４５】
同図に示すように、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］の範囲において、いずれの幅ＷｄのサンプルのＡ／Ｆ向上代も０以上になっている。特に、２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］の範囲において、いずれの幅ＷｄのサンプルのＡ／Ｆ向上代も０．２以上になっている。したがって、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］を満たすように、特に２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］を満たすように、傾斜角度Ｄｇを設定することにより、混合気への着火性を向上させることができる。
【００４６】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【００４７】
・電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側に、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍに垂直な対向面２１が形成されている。このため、対向面２１により、中心電極１３と接地電極１４との間へ流れる気流が整流され、放電火花を安定して伸長させることができる。
【００４８】
・電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側と反対側に、気流の上流側から下流側にかけて先端面１５ａから離れる傾斜面２２が形成されている。このため、傾斜面２２により、接地電極１４から離れる方向へ気流が導かれ、接地電極１４の下流側に負圧が形成される。この負圧により、中心電極１３と接地電極１４との間を通過した気流ひいては放電火花を、中心電極１３から離れる方向へ導くことができる。したがって、中心電極１３から離れる方向へ放電火花を伸長させることができ、混合気への着火性を向上させることができる。
【００４９】
・電極本体５０は、中心電極１３の挿入方向に関して、電極本体５０の厚みを厚みＴｈとし、所定平面Ｐに垂直な方向に関して、電極本体５０の幅を幅Ｗｄとして、１．０［ｍｍ］≦Ｔｈであり、１．５［ｍｍ］≦Ｗｄである。このため、傾斜面２２により、中心電極１３から離れる方向へ放電火花を伸長させることが可能となる十分な負圧を形成することができる。
【００５０】
・図１０に示すように、電極本体５０において、対向面２１に対する傾斜面２２の傾斜角度を傾斜角度Ｄｇとして、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］である場合に、混合気への着火性が向上する。したがって、上記スパークプラグ１０によれば、混合気への着火性を向上させることができる。
【００５１】
・電極本体５０において、対向面２１に、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との中心軸が一致するように貴金属チップ１６が固定されている。貴金属チップ１５と貴金属チップ１６とが、これらの中心軸が一致するように固定されることで、中心軸がずれて配置される場合に比べて、貴金属チップ１５，１６の先端面１５ａ，１６ａ（図２参照）のうち、互いに対向して配置される対向部分の面積を確保することができる。この対向部分は、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間の距離が最も短くなる部分であるため、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間の放電では、この対向部分において放電火花が発生し、放電火花による対向部分の消耗により、対向部分間の火花放電ギャップ１７が広がる。対向部分の面積が広いと、対向部分の消耗により対向部分間の火花放電ギャップ１７が広がる速度を遅延させることができる。したがって、貴金属チップ１５と貴金属チップ１６との間の火花放電ギャップ１７が所定幅となるまでの放電回数を増加させることができ、スパークプラグ１０の耐久性を向上させることができる。
【００５２】
・図１０に示すように、電極本体５０において、対向面２１に対する傾斜面２２の傾斜角度を傾斜角度Ｄｇとして、２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］である場合に、混合気への着火性がさらに向上する。したがって、上記スパークプラグ１０によれば、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００５３】
・電極本体５０において、傾斜面２２における気流の上流側端部は、接地電極１４における気流の上流側端部に等しい。このため、接地電極１４に当たった気流は傾斜面２２に当たり、中心電極１３から離れる方向へ気流を導きやすくなる。したがって、接地電極１４の下流側に負圧が形成されやすくなり、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００５４】
・電極本体５０において、傾斜面２２ける気流の下流側端部は、接地電極１４における気流の下流側端部に等しい。このため、中心電極１３の先端面１５ａに面した側と反対側の面に沿った気流を、接地電極１４における気流の下流側端部において、傾斜面２２により、中心電極１３から離れる方向へ気流を導きやすくなる。したがって、接地電極１４の下流側に負圧が形成されやすくなり、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００５５】
・電極本体５０において、対向面２１と側面２３との接続部３３の外面が、曲面に形成されている。このため、接地電極１４における放電火花の起点が、対向面２１に沿って気流の上流側から下流側へ移動する際に、接地電極１４における放電火花の起点を接続部３３の外面に沿って、より中心電極１３から離れた位置まで移動させ易くなる。したがって、放電火花を中心電極１３からさらに離れた位置まで移動させ易くなり、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００５６】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５７】
本実施形態では、接地電極１４の形状が異なる。本実施形態の接地電極１４では、図１１に示すように、傾斜面２２における気流の下流側端部が、接地電極１４における気流の下流側端部に等しくないものが含まれる。図１１において、先の図４に示した内容と同一の内容については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図１１は、接地電極１４の各寸法を示す模式図である。同図では、スパークプラグ１０の中心軸Ｌｍを通り且つ気流の流れ方向に平行な面による断面を示している。
【００５９】
図１１に示す例では、電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側と反対側（下側）に、傾斜面２２及び下流側面２４が形成されている。下流側面２４は、平面であり、傾斜面２２における気流の下流側端部から接地電極１４における気流の下流側端部まで広がっている。
【００６０】
対向面２１に対する下流側面２４の傾斜角度を傾斜角度Ｄｄとする。このとき、Ｄｄ＜１０［°］を満たすように、傾斜角度Ｄｄが設定されている。本実施形態では、下流側面２４が対向面２１と平行に設定されている。つまり、下流側面２４は、傾斜面２２により中心電極１３から離れる側へ偏向された気流が、側面２３に近づくように形成されている。これにより、側面２３の下流側に形成される負圧が強化される。
【００６１】
本実施形態では、電極本体５０において、所定平面Ｐに垂直な方向に関して、傾斜面２２の幅を幅Ｗｓとする。このとき、０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０を満たすように、幅Ｗｓ及び傾斜割合Ｗｓ／Ｗｄが設定されている。
【００６２】
図１２は、傾斜割合Ｗｓ／ＷｄとＡ／Ｆ向上代との関係を示すグラフである。傾斜割合Ｗｓ／Ｗｄは、傾斜面２２が形成されない場合に０．０、下流側面２４が存在しない場合に１．０として表している。本実施形態では、厚みＴｈを１．０［ｍｍ］とし、幅Ｗｄを２．０［ｍｍ］とし、傾斜角度Ｄｇを２０［°］と２６．５［°］と３５［°］とで変化させている。そして、各傾斜角度Ｄｇの接地電極１４において、傾斜割合Ｗｓ／Ｗｄを変化させたサンプルを形成し、各サンプルにおけるリーン限界Ａ／Ｆを取得し、Ａ／Ｆ向上代を算出した。
【００６３】
同図に示すように、２０［°］≦Ｄｇ≦３５［°］の範囲において、０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０の場合に、Ａ／Ｆ向上代がさらに大きくなっている。したがって、２０［°］≦Ｄｇ≦３５［°］、且つ０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０を満たすように、幅Ｗｓを設定することにより、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００６４】
・以上説明した本実施形態によれば、電極本体５０において、所定平面Ｐに垂直な方向に関して、傾斜面２２の幅を幅Ｗｓとして、０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０である場合に、混合気への着火性がさらに向上することが本願発明者により確認されている。したがって、上記スパークプラグ１０によれば、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００６５】
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００６６】
・接続部３１〜３３の外面を曲面に形成しない構成を採用することもできる。その場合は、接地電極１４の加工が容易となる。
【００６７】
・図１３は、接地電極１４の形状の変更例を示す模式図である。（ａ）に示すように、傾斜面２２は、電極本体５０の中心側に凹んだ形状であってもよく、（ｂ）に示すように、傾斜面２２は、電極本体５０の外側に膨らんだ形状であってもよい。また、（ａ），（ｂ）に示すように、傾斜面２２は、曲面により形成されていてもよく、（ｃ）に示すように、傾斜面２２は、複数の平面により形成されていてもよい。
【００６８】
・（ａ），（ｂ）に示すように、傾斜面２２が曲面により形成されている場合、傾斜面２２上のいずれかの部分における傾斜角度Ｄｇが、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］（２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］）であればよい。また、（ｃ）に示すように、傾斜面２２が複数の平面により形成されている場合、傾斜面２２を構成する各平面の傾斜角度Ｄｇが、１０［°］≦Ｄｇ≦７０［°］（２０［°］≦Ｄｇ≦５０［°］）であればよい。
【００６９】
・（ｄ）に示すように、電極本体５０において、気流の上流側において、所定平面Ｐに平行な側面２５が形成されていてもよい。
【００７０】
・（ｅ）に示すように、下流側面２４は、気流の上流側から下流側にかけて先端面１５ａから近づくように傾斜していてもよい。これにより、下流側面２４が、対向面２１と平行に設定される場合に比べて、電極本体５０を小型化して形成することができる。
【００７１】
・（ｆ）に示すように、傾斜面２２における気流の上流側端部が、接地電極１４における気流の上流側端部に等しくなくてもよい。
【００７２】
・（ｆ）に示す変形例では、電極本体５０において、中心電極１３の先端面１５ａに面した側と反対側（下側）に、上流側面２６及び傾斜面２２が形成されている。上流側面２６は、平面であり、接地電極１４における気流の上流側端部から傾斜面２２における気流の上流側端部からまで広がっている。
【００７３】
・対向面２１に対する上流側面２６の傾斜角度を傾斜角度Ｄｕとする。このとき、Ｄｕ＜１０［°］を満たすように、傾斜角度Ｄｕが設定されている。本実施形態では、上流側面２６が対向面２１と平行に設定されている。つまり、上流側面２６は、接地電極１４の下側を流れる気流を、接地電極１４に沿って傾斜面２２まで導くように形成されている。
【００７４】
・（ｆ）に示す変形例では、電極本体５０において、所定平面Ｐに垂直な方向に関して、傾斜面２２の幅を幅Ｗｓとする。このとき、０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０を満たすように、幅Ｗｓ及び傾斜割合Ｗｓ／Ｗｄが設定されている。
【００７５】
・（ｆ）に示す変形例によれば、接地電極１４の下側を流れる気流は、上流側面２６に沿って傾斜面２２に導かれる。傾斜面２２に当たった気流は、傾斜面２２に沿って接地電極１４から離れる方向へ導かれる。特に、（ｆ）に示す変形例では、傾斜面２２が接地電極１４の気流の下流側端部に形成されている。このため、傾斜面２２に当たった気流が接地電極１４から離れる際に、中心電極１３から離れる方向へ気流を導きやすくなる。したがって、接地電極１４の下流側に負圧が形成されやすくなり、混合気への着火性をさらに向上させることができる。
【００７６】
・幅Ｗｓは、必ずしも０．６≦Ｗｓ／Ｗｄ≦１．０を満たすように設定される必要はなく、０＜Ｗｓ／Ｗｄ＜０．６を満たすように設定されてもよい。
【００７７】
・側面２３は、電極本体５０の中心側に凹んだ形状であってもよく、電極本体５０の外側に膨らんだ形状であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０…スパークプラグ、１１…ハウジング、１３…中心電極、１４…接地電極、１７…火花放電ギャップ、２１…対向面、２２…傾斜面、５０…電極本体、Ｄｇ…傾斜角度、Ｌｍ…中心軸、Ｐ…所定平面、Ｔｈ…厚み、Ｗｄ…幅。
【図１】
2020061261.tif 000003
【図２】
2020061261.tif 000004
【図３】
2020061261.tif 000005
【図４】
2020061261.tif 000006
【図５】
2020061261.tif 000007
【図６】
2020061261.tif 000008
【図７】
2020061261.tif 000009
【図８】
2020061261.tif 000010
【図９】
2020061261.tif 000011
【図１０】
2020061261.tif 000012
【図１１】
2020061261.tif 000013
【図１２】
2020061261.tif 000014
【図１３】
2020061261.tif 000015