(57)【要約】【課題】放電距離の拡大に伴う着火性能の低下を長期間に亘り防止す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１００が備える中心チップ５０及び接地チップ６０のうち、一方を第１チップとし、他方を第２チップとしたときに、第１チップのうち最も第２チップ寄りとなる部分には、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす直線状の稜線、である放電開始稜線が形成されており、放電開始稜線から第２チップまでの距離が、第１チップと第２チップとが対向する部分において等しくなるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のスパークプラグ（１００）であって、
筒状の取り付け金具（１０）と、
前記取り付け金具の中心軸に沿って配置され、前記取り付け金具に対し電気的に絶縁された状態で保持されている中心電極（３０）と、
前記中心電極の一部から突出するように設けられた中心チップ（５０）と、
一端側が前記取り付け金具に固定されており、他端側に行くほど前記取り付け金具の中心軸に近づくよう、少なくともその一部が当該中心軸に対して傾斜している接地電極（４０）と、
前記接地電極の一部から前記中心チップ側に向かって突出するように設けられた接地チップ（６０）と、を備え、
前記接地チップの中心軸は、前記取り付け金具の中心軸に対して傾斜しており、
前記中心チップ及び前記接地チップのうち一方を第１チップとし、他方を第２チップとしたときに、
前記第１チップのうち最も前記第２チップ寄りとなる部分には、法線方向が互いに異なる２つの表面（５１，５２）の境界をなす直線状の稜線、である放電開始稜線（５１１）が形成されており、
前記放電開始稜線から前記第２チップまでの距離が、前記第１チップと前記第２チップとが対向する部分において等しくなるように形成されているスパークプラグ。
【請求項２】
前記第１チップはその先端面が多角形となるように形成されており、
前記放電開始稜線は前記多角形が有する辺の一つである、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記放電開始稜線は、前記多角形が有する複数の辺のうち最も長い辺である、請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記第１チップには前記放電開始稜線が複数本形成されており、
それぞれの前記放電開始稜線から前記第２チップまでの距離が互いに等しい、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記第１チップには更に、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす稜線、である放電維持稜線（５１２，５１３，５１４，５２１，５２２，５３１，５４１）が、前記放電開始稜線とは異なる位置に形成されており、
前記放電維持稜線が前記放電開始稜線に繋がっている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
放電維持稜線の少なくとも一部は、前記第１チップの側面に形成されている、請求項５に記載のスパークプラグ。
【請求項７】
前記第１チップには凹状の溝（５６ｅ，５６ｆ，５６ｇ）が形成されており、
前記放電維持稜線のうち少なくとも一部は、前記第１チップの表面と前記溝の内面との境界をなす稜線である、請求項５に記載のスパークプラグ。
【請求項８】
内燃機関用のスパークプラグ（１００）であって、
筒状の取り付け金具（１０）と、
前記取り付け金具の中心軸に沿って配置され、前記取り付け金具に対し電気的に絶縁された状態で保持されている中心電極（３０）と、
前記中心電極の一部から突出するように設けられた中心チップ（５０）と、
前記取り付け金具に固定されている接地電極（４０）と、
前記接地電極の一部から前記中心チップ側に向かって突出するように設けられた接地チップ（６０）と、を備え、
前記接地チップの中心軸は、前記取り付け金具の中心軸に対して傾斜しており、
前記中心チップ及び前記接地チップのうち一方を第１チップとし、他方を第２チップとしたときに、
前記第１チップのうち最も前記第２チップ寄りとなる部分には、法線方向が互いに異なる２つの表面（５１，５２）の境界をなす直線状の稜線であって、前記第２チップの先端面に対向している放電開始稜線（５１１）が形成されており、
前記放電開始稜線から前記第２チップまでの最短距離が、前記第１チップと前記第２チップとが対向する部分において等しくなるように形成されているスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関用のスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、燃焼室内の混合気に点火を行うためのスパークプラグが備えられる。スパークプラグは、互いに離間した２つの電極間において火花放電を生じさせ、これにより混合気への点火を行うものである。
【０００３】
スパークプラグの電極の形状や配置については、これまでに様々なものが提案されている。例えば下記特許文献１に記載のスパークプラグでは、円柱形状の中心電極側チップが設けられた中心電極と、円柱形状の接地電極側チップが設けられた接地電極とを備えている。当該スパークプラグは、中心電極側チップの先端面と、接地電極側チップの先端面との間で火花放電を生じさせる。
【０００４】
また、上記スパークプラグは、接地電極側チップの中心軸を、中心電極側チップの中心軸（及び中心電極の中心軸）に対して傾斜させた構成となっている。その結果、中心電極側チップの先端面と、接地電極側チップの先端面とは互いに平行となっておらず、両者は斜めに対向した状態で配置されている。
【０００５】
このような構成においては、中心電極の直上となる位置（つまり、中心電極の中心軸と重なる位置）まで接地電極が伸びているような構成に比べて、接地電極と中心電極との間の空間が広めに確保される。このため、中心電極の近傍で生じた火炎核が、接地電極の表面に接触してその成長が阻害されてしまうような現象を防止することができ、良好な着火性能を発揮することができる。また、上記構成においては接地電極が短化される結果、接地電極の熱引き性が良好になるという効果も得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スパークプラグの着火性能を長期間に亘り安定的に発揮させるためには、電極間の距離、すなわち、中心電極側チップと接地電極側チップとの間の距離である放電距離を、長期間に亘り一定に保つことが望ましい。しかしながら、火花放電の衝撃に伴い、それぞれのチップの表面は少しずつ消耗するので、放電距離は次第に大きくなって行く。
【０００８】
上記特許文献１に記載された構成では、中心電極側チップのうち最も接地電極側チップに近い部分は、円形である先端面の縁のうち、最も接地電極寄りの位置における一点となる。このため、当該点が初期における火花放電の起点となる。このような構成では、火花放電の起点が上記点に集中するので、中心電極側チップの先端面が上記点において急速に消耗して行くこととなる。その結果、中心電極側チップと接地電極側チップとの間における放電距離が比較的速い速度で広がってしまい、スパークプラグの着火性能が短期間のうちに低下し失火に至る。
【０００９】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電距離の拡大に伴う着火性能の低下を長期間に亘り防止す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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本開示に係るスパークプラグは、内燃機関用のスパークプラグ（１００）であって、筒状の取り付け金具（１０）と、取り付け金具の中心軸に沿って配置され、取り付け金具に対し電気的に絶縁された状態で保持されている中心電極（３０）と、中心電極の一部から突出するように設けられた中心チップ（５０）と、一端側が取り付け金具に固定されており、他端側に行くほど取り付け金具の中心軸に近づくよう、少なくともその一部が当該中心軸に対して傾斜している接地電極（４０）と、接地電極の一部から中心チップ側に向かって突出するように設けられた接地チップ（６０）と、を備える。接地チップの中心軸は、取り付け金具の中心軸に対して傾斜している。中心チップ及び接地チップのうち一方を第１チップとし、他方を第２チップとしたときに、第１チップのうち最も第２チップ寄りとなる部分には、法線方向が互いに異なる２つの表面（５１，５２）の境界をなす直線状の稜線、である放電開始稜線（５１１）が形成されており、放電開始稜線から第２チップまでの距離が、第１チップと第２チップとが対向する部分において等しくなるように形成されている。
【００１１】
このような構成のスパークプラグでは、第１チップのうち最も第２チップに近い部分が特定の一点となっているのではなく、直線状の放電開始稜線となっている。スパークプラグの動作中における火花放電は、第１チップに形成された放電開始稜線上の一か所と、第２チップの表面（例えば先端面）との間で開始される。
【００１２】
火花放電の衝撃により、第１チップのうち放電開始稜線上の一点（火花放電の起点となった点）が消耗すると、当該部分においては第２チップまでの距離が大きくなってしまう。しかしながら、放電開始稜線上の他の部分では、第２チップの表面までの距離が当初の大きさのまま確保されている。次回以降の火花放電は、放電開始稜線上のうち、上記点とは異なる点を起点として生じることとなる。
【００１３】
つまり、上記構成のスパークプラグでは、火花放電に伴い第１チップの一部が消耗したとしても、放電開始稜線から第２チップまでの最短距離である放電距離は当初の大きさままで変化しない。放電距離が当初の大きさから変化するのは、放電開始稜線上における全ての点が消耗した後、ということになる。このように、上記構成のスパークプラグでは、放電距離の拡大、及びそれに伴う着火性能の低下を長期間に亘り防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、放電距離の拡大に伴う着火性能の低下を長期間に亘り防止することのできるスパークプラグが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の第１実施形態に係るスパークプラグの全体構成を示す部分断面図である。
【図２】中心チップ及び接地チップの構成を示す斜視図である。
【図３】火花放電の経路について説明するための図である。
【図４】火花放電を生じさせるための電圧波形を示す図である。
【図５】火花放電の経路について説明するための図である。
【図６】本開示の第２実施形態に係るスパークプラグのうち、中心チップ及び接地チップの構成を示す斜視図である。
【図７】火花放電を生じさせるための電圧波形を示す図である。
【図８】本開示の第３実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図９】本開示の第４実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図１０】本開示の第５実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図１１】本開示の第６実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図１２】本開示の第７実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図１３】本開示の第８実施形態に係るスパークプラグの、中心チップの構成を示す斜視図である。
【図１４】本開示の第９実施形態に係るスパークプラグのうち、中心チップ及び接地チップの構成を示す斜視図である。
【図１５】本開示の第１０実施形態に係るスパークプラグのうち、中心チップ及び接地チップの構成を示す斜視図である。
【図１６】比較例に係るスパークプラグにおける、火花放電の経路について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
第１実施形態に係るスパークプラグ１００の構成について、図１を参照しながら説明する。スパークプラグ１００は、内燃機関（不図示）の燃焼室において火花放電を生じさせ、これにより燃焼室内の混合気に点火を行うための装置である。スパークプラグ１００は、取り付け金具１０と、絶縁体２０と、中心電極３０と、接地電極４０と、を備えている。
【００１８】
取り付け金具１０は、内燃機関に取り付けられる部分である。取り付け金具１０は全体が筒状に形成されており、その内側に後述の絶縁体２０及び中心電極３０を保持している。取り付け金具１０の外側面には、雄螺子部１３と、六角ナット部１１とが形成されている。雄螺子部１３は、内燃機関の壁に形成された螺子穴（内壁面に雌螺子加工された穴）に挿入され固定される部分である。スパークプラグ１００を内燃機関に取り付ける際には、作業者がトルクレンチ等の工具を用いて六角ナット部１１を回転させ、螺子穴に対するスパークプラグ１００の締め付け及び固定を行う。スパークプラグ１００が内燃機関に取り付けられると、中心電極３０と接地電極４０とが内燃機関の燃焼室内に配置された状態となる。
【００１９】
絶縁体２０は、取り付け金具１０と中心電極３０との間における電気的な絶縁を確保するための部材である。絶縁体２０は、本実施形態ではアルミナセラミックスにより形成されている。絶縁体２０は全体が筒状に形成されており、その内部に中心電極３０を保持している。絶縁体２０は、その中心軸を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、取り付け金具１０の内面に対し固定されている。絶縁体２０のうち燃焼室側の端部２１は、取り付け金具１０の端部１２から更に外方（図１では下方）に向けて突出している。また、絶縁体２０のうち燃焼室とは反対側の端部２３も、取り付け金具１０から外方（図１では上方）に向けて突出している。
【００２０】
絶縁体２０の内部には、中心電極３０に電圧を印加するためのターミナル３５の一部が収容されている。ターミナル３５の他部は、絶縁体２０の端部２３から更に外方に向けて突出している。ターミナル３５と中心電極３０との間は、抵抗体を介して導通されている。
【００２１】
中心電極３０は、ニッケルを主成分とするニッケル基合金により形成された略円柱形状の部材である。中心電極３０は、その中心軸を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、絶縁体２０の内面に対し固定されている。つまり、中心電極３０は取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に沿って配置されている。中心電極３０のうち燃焼室側の端部は、絶縁体２０の端部２１から更に外方（図１では下方）に向けて突出している。図１に示されるように、中心電極３０のうち端部２１から突出している部分の形状は、先端側に行くほど径が小さくなるようなテーパー状となっている。中心電極３０は、取り付け金具１０に対し電気的に絶縁された状態で保持されている。
【００２２】
中心電極３０のうち端部２１から突出している部分の先端、すなわち燃焼室側の先端には、中心チップ５０が設けられている。中心チップ５０は白金等の貴金属により形成されている。中心チップ５０は、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端に溶接され固定されている。その結果、中心チップ５０は中心電極３０の先端部から燃焼室側に突出した状態となっている。中心チップ５０は、本実施形態における「第１チップ」に該当する。中心チップ５０の具体的な形状については後述する。
【００２３】
接地電極４０は、ニッケルを主成分とするニッケル基合金により形成された部材である。接地電極４０の形状は概ね角柱形状となっている。接地電極４０は、その一端が取り付け金具１０のうち燃焼室側の端部１２に溶接され固定されている。図１に示されるように、取り付け金具１０の端部１２のうち接地電極４０が固定されている部分は、取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１から離間した位置となっている。接地電極４０のうち当該部分とは反対側となる先端４３は、燃焼室側に向けて突出している。
【００２４】
接地電極４０のうち端部１２の近傍の部分、すなわち図１において符号４１が付された部分は、その中心軸が取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と概ね平行となっている。接地電極４０のうち先端４３側の部分、すなわち図１において符号４２が付された部分は、その中心軸が取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に対して傾斜している。具体的には、先端４３側に行くほど取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に近づくように傾斜している。ただし、中心軸ＡＸ１に沿って見た場合においては、接地電極４０と中心軸ＡＸ１とは互いに重なっていない。
【００２５】
接地電極４０のうち先端４３の近傍となる位置には、接地チップ６０が設けられている。接地チップ６０は、白金等の貴金属により形成された部材であって、その形状は円柱形状となっている。接地チップ６０の一端は、接地電極４０のうち中心軸ＡＸ１側の側面に対して溶接され固定されている。その結果、接地チップ６０は、接地電極４０の一部から中心チップ５０側に向かって突出するように設けられている。また、接地チップ６０の中心軸は、取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に対して傾斜している。接地チップ６０は、本実施形態における「第２チップ」に該当する。
【００２６】
中心チップ５０と接地チップ６０との間は離間しており、火花放電が生じる空間が両者の間に形成されている。内燃機関の動作中においては、取り付け金具１０とターミナル３５との間に高電圧が印加され、これにより中心チップ５０と接地チップ６０との間で火花放電が生じる。
【００２７】
中心チップ５０の具体的な形状について、図２を参照しながら説明する。同図に示されるように、本実施形態における中心チップ５０は直方体として形成されている。中心電極３０の先端面３１は、取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に対し垂直な面となっている。中心チップ５０はこの先端面３１の中央となる位置に溶接固定されている。このため、既に述べたように、接地チップ６０の中心軸ＡＸ２は取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致している。
【００２８】
中心チップ５０の先端面５１は、中心軸ＡＸ１に対し垂直な面となっている。一方、接地チップ６０の先端面６１は、中心軸ＡＸ１に対し傾斜した面となっている。その結果、中心チップ５０の先端面５１と、接地チップ６０の先端面６１とは互いに平行となっておらず、両者は斜めに対向した状態で配置されている。
【００２９】
このような構成を、接地電極４０が中心軸ＡＸ１と重なる位置まで伸びているような構成と比べると、本実施形態では接地電極４０と中心電極３０との間の空間が広めに確保されている。このような構成においては、火花放電により生じた火炎核が接地電極４０に近づきすぎてしまうことが防止されるので、火炎核が接地電極４０の表面に接触してその成長が阻害されてしまうような現象を防止することができる。また、中心電極３０の直上となる位置から接地電極４０とは反対側の方向に向けた空間が広く開放されているので、火花放電の生じ得る経路が広範囲に亘り確保されている。更に、上記構成においては接地電極４０の長さが比較的短くなっているので、接地電極４０の熱引き性が良好になるという効果も得られる。
【００３０】
中心チップ５０のうち最も接地チップ６０寄りとなる部分、すなわち接地チップ６０までの距離が最も短い部分は、先端面５１の縁の一部である辺５１１となっている。中心チップ５０は、この辺５１１が、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１のうち、中心チップ５０と接地チップ６０とが対向する部分における任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１から接地チップ６０までの距離が、辺５１１上の点において等しくなっている。その結果、中心チップ５０と接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１によって形成される稜線は、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。
【００３１】
図２には、辺５１１のうち中心チップ５０と接地チップ６０とが対向する部分の上にある点の例として、点Ｑ０１と、点Ｑ０２と、点Ｑ０３とが示されている。また、点Ｑ０１から接地チップ６０までの最短経路を示す仮想的な線が仮想線Ｌ１として示されており、仮想線Ｌ１と先端面６１との交点が点Ｐ０１として示されている。同様に、点Ｑ０２から接地チップ６０までの最短経路を示す仮想的な線が仮想線Ｌ２として示されており、仮想線Ｌ２と先端面６１との交点が点Ｐ０２として示されている。更に、点Ｑ０３から接地チップ６０までの最短経路を示す仮想的な線が仮想線Ｌ３として示されており、仮想線Ｌ３と先端面６１との交点が点Ｐ０３として示されている。仮想線Ｌ１、仮想線Ｌ２、及び仮想線Ｌ３は、いずれも辺５１１に対して垂直な線となっている。
【００３２】
本実施形態では、辺５１１が上記のように形成されている結果、仮想線Ｌ１、仮想線Ｌ２、及び仮想線Ｌ３の長さが、全て同じ長さとなっている。このような仮想線Ｌ１、仮想線Ｌ２、及び仮想線Ｌ３の関係は、点Ｑ０１等の位置によることなく常に成立する。また、当該長さは、辺５１１（放電開始稜線）から接地チップ６０（第２チップ）までの最短距離に該当する。
【００３３】
尚、辺５１１のうち「中心チップ５０と接地チップ６０とが対向する部分」とは、辺５１１に対して垂直であり、且つ辺５１１と接地チップ６０との両方を通る仮想線を引くことができるような、辺５１１上の部分のことである。また、接地チップ６０のうち辺５１１と対向する部分は、本実施形態のように面（先端面６１）である必要はなく、例えば接地チップ６０の表面に形成された稜線（角部）であってもよい。つまり、辺５１１と、接地チップ６０の表面に形成された稜線とが互いに平行な状態で対向しており、両者の距離が、辺５１１から接地チップ６０までの最短距離となっているような態様であってもよい。
【００３４】
図２では、中心チップ５０の側面のうち接地電極４０側の側面（つまり、辺５１１から先端面３１に向けて伸びる側面）が、側面５２として示されている。上記の放電開始稜線（辺５１１）は、中心チップ５０のうち最も接地チップ６０寄りとなる部分において、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１と側面５２）の境界をなす直線状の稜線として形成されている。
【００３５】
説明の便宜上、図２では、中心チップ５０のうち側面５２と隣り合う側面（紙面手前側の側面）が、側面５３として示されている。また、側面５３と隣り合う側面であって、側面５２とは反対側の位置にある側面が、側面５４として示されている。更に、側面５２と隣り合う側面であって、側面５３とは反対側の位置にある側面が、側面５５として示されている。
【００３６】
辺５１２は、先端面５１と側面５３との間の辺である。辺５１３は、先端面５１と側面５５との間の辺である。辺５１４は、先端面５１と側面５４との間の辺である。辺５２１は、側面５２と側面５３との間の辺である。辺５２２は、側面５２と側面５５との間の辺である。辺５３１は、側面５３と側面５４との間の辺である。辺５４１は、側面５４と側面５５との間の辺である。
【００３７】
中心チップ５０が上記のように形成されていることの効果を説明するに先立ち、比較例に係るスパークプラグの構成及びその問題点について、図１６を参照しながら説明する。この比較例では、中心チップの形状が円柱形状となっている点においてのみ本実施形態と異なっている。以下では、この比較例における中心チップのことを「中心チップ７０」と表記する。
【００３８】
円柱形状である中心チップ７０は、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１に一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１に溶接固定されている。中心チップ７０のうち、溶接された部分とは反対側の面である先端面７１は、中心軸ＡＸ１に対し垂直な面となっている。このため、図２に示される本実施形態と同様に、中心チップ７０の先端面７１と、接地チップ６０の先端面６１とは互いに平行となっておらず、両者は斜めに対向した状態で配置されている。
【００３９】
中心チップ７０の先端面７１は円形となっているので。中心チップ７０のうち最も接地チップ６０までの距離が短い部分は、先端面７１の縁７２上における一点となる。図１６では、このように接地チップ６０に最も近い位置となる点が点Ｐ４１として示されている。火花放電は、電極間の距離が最も近くなるような２つの点を起点として生じる傾向がある。このため、この比較例における火花放電は、接地チップ６０の先端面６１と、点Ｐ４１の間で生じることとなる。図１６では、このような火花放電の経路の一例が放電経路ＳＰ４１として示されている。
【００４０】
点Ｐ４１を起点とする火花放電が繰り返されると、中心チップ７０のうち点Ｐ４１及びその近傍の部分は、火花放電の衝撃によって消耗してしまう。図１６では、中心チップ７０のうち上記のように消耗する範囲が点線ＤＬ２で示されている。
【００４１】
点線ＤＬ２の範囲が消耗すると、中心チップ７０から接地チップ６０までの距離は大きくなる。消耗後においては、中心チップ７０のうち最も接地チップ６０に近い部分は、縁７２のうち消耗部分（点線ＤＬ２）との境界に位置する点となる。図１６では、当該点が点Ｐ４２として示されている。以降においては、火花放電は点Ｐ４２を起点として生じるようになる。図１６では、このような消耗後における火花放電の経路の一例が放電経路ＳＰ４２として示されている。
【００４２】
つまりこの比較例では、中心チップ７０の一部が火花放電の衝撃によって消耗することにより、火花放電の起点は点Ｐ４１から点Ｐ４２に変化し、火花放電の経路は放電経路ＳＰ４１から放電経路ＳＰ４２へと変化する。
【００４３】
その後においても、中心チップ７０上の一点における集中的な火花放電と、当該点における中心チップ７０の消耗とが繰り返され、中心チップ７０と接地チップ６０との間の距離、すなわち放電距離は次第に大きくなって行く。放電距離が大きくなると、火花放電を生じさせるために必要な印加電圧も大きくなるので、火花放電を安定的に生じさせることが難しくなる。また、必要な印加電圧が大きくなり過ぎた場合には、絶縁体２０が絶縁破壊してしまうことも懸念される。
【００４４】
図３を参照しながら、本実施形態における火花放電について説明する。尚、図３では、中心チップ５０が溶接されている中心電極３０の図示を省略している。
【００４５】
既に述べたように、本実施形態に係る中心チップ５０は、接地チップ６０に最も近い部分が特定の「点」となっているのではなく、辺５１１に沿った「線」となっている。火花放電に伴う消耗が生じる前においては、当初の火花放電は、辺５１１上のいずれかの点と、接地チップ６０の先端面６１との間で生じることとなる。図３では、辺５１１上において火花放電の起点となる点の一例が点Ｐ１として示されている。また、点Ｐ１を起点として生じる火花放電の経路の一例が放電経路ＳＰ１として示されている。
【００４６】
本実施形態においても、火花放電の起点となる点Ｐ１及びその近傍の部分では、火花放電の衝撃に起因して中心チップ５０の消耗が生じる。図３では、中心チップ５０のうち上記のように消耗する範囲が点線ＤＬ１で示されている。
【００４７】
点線ＤＬ１の範囲が消耗すると、消耗した部分においては、中心チップ５０から接地チップ６０までの距離が大きくなる。しかしながら、放電開始稜線である辺５１１上の他の部分では、電界集中しやすい角部を備えた稜線として接地チップ６０の先端面６１までの距離が当初の大きさのまま、最も近い部分として確保されている。このため、次回以降の火花放電は、放電開始稜線である辺５１１上のうち、点Ｐ１とは異なる点を起点として生じることとなる。図３では、辺５１１上において次に火花放電の起点となる点の一例が点Ｐ２として示されている。また、点Ｐ２を起点として生じる火花放電の経路の一例が放電経路ＳＰ２として示されている。
【００４８】
このように、火花放電に起因した中心チップ５０の消耗が生じても、本実施形態では、火花放電の起点が辺５１１上を移動して行くこととなる。当該移動の前後において、中心チップ７０と接地チップ６０との間の距離である放電距離は、当初のままで変化しない。放電距離が当初の大きさから変化するのは、辺５１１上における全ての点が消耗した後、ということになる。このように、本実施形態に係るスパークプラグ１００では、放電距離の拡大、及びそれに伴う着火性能の低下を長期間に亘り防止することが可能となっている。
【００４９】
図４（Ａ）には、比較例に係る中心チップ７０で火花放電が生じる場合において、スパークプラグの電極間に印加される電圧の変化、具体的には、中心チップ７０における電位の変化が示されている。図４（Ａ）に示される線Ｌ１０は、中心チップ７０の消耗が生じる前における初期の火花放電が生じる際の、中心チップ７０における電位の変化を示すグラフである。尚、本実施形態に係る中心チップ５０を用いた場合における初期の電圧変化も、線Ｌ１０に示されるものと同じ電圧変化となる。
【００５０】
線Ｌ１０に示される例では、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの期間が、スパークプラグ１００における火花放電を開始するための高電圧が印加される期間となっている。当該期間においては、車両が備える二次コイル（不図示）で生じた高電圧がスパークプラグ１００に印加され、中心チップ７０における電位が急激に上昇する。図４（Ａ）の例では、時刻ｔ１１における当該電位がＶ１１まで上昇している。
【００５１】
時刻ｔ１１にて放電（以下、「容量放電」とも称する）が開始されてから時刻ｔ１４までの期間（以下、「誘導放電期間」とも称する）においては、上記二次コイルで生じた誘導電圧がスパークプラグ１００に対し継続的に印加される。このため、誘導放電期間においては、中心チップ７０における電位は概ね一定となっており、その値はＶ１２となっている。Ｖ１２の絶対値は、Ｖ１１の絶対値よりも小さい。誘導放電期間が終了すると火花放電が停止され、中心チップ７０における電位は０Ｖに戻る。
以降は、内燃機関の動作に同期するように、容量放電及び誘導放電期間が繰り返されていく。
【００５２】
図４（Ａ）に示される線Ｌ２０は、中心チップ７０の消耗が点Ｐ４１(図１６を参照）で生じた後において火花放電が生じる際の、中心チップ７０における電位の変化を示すグラフである。つまり、中心チップ７０の消耗に伴って放電距離が大きくなった後、における電位の変化を示すグラフである。
【００５３】
線Ｌ２０に示される例では、放電距離の拡大に伴って必要な印加電圧が大きくなっているので、容量放電における中心チップ７０の電位は、Ｖ１１よりも絶対値の大きなＶ２１まで上昇している。また、時刻ｔ１０で開始された容量放電は、時刻ｔ１１よりも後の時刻ｔ１２で発生している。
【００５４】
時刻ｔ１２以降の誘導放電期間においても同様に、放電距離の拡大に伴って必要な印加電圧が大きくなっている。このため、誘導放電期間における中心チップ７０の電位は、Ｖ１２よりも絶対値の大きなＶ２２まで上昇している。また、時刻ｔ１２で開始された誘導放電期間は、時刻ｔ１４よりも前の時刻ｔ１３に終了している。
【００５５】
このように、比較例に係る中心チップ７０を用いたスパークプラグでは、火花電圧を生じさせるための電圧波形が線Ｌ１０から線Ｌ２０へと短期間のうちに変化してしまうので、火花放電を安定的に生じさせることが難しくなっている。当該現象は、既に述べたように、中心チップ７０のうち接地チップ６０に最も近い部分が「点」となっていることに起因している。
【００５６】
図４（Ｂ）には、本実施形態に係る中心チップ５０で火花放電が生じる場合において、スパークプラグ１００の電極間に印加される電圧の変化、具体的には、中心チップ５０における電位の変化が示されている。図４（Ａ）に示される線Ｌ３０は、中心チップ５０の消耗が生じた後に火花放電が生じる際の、中心チップ５０における電位の変化を示すグラフである。既に述べたように、中心チップ５０の消耗が生じる前における初期の電圧変化は、図４（Ａ）の線Ｌ１０に示されたものと同一の電圧変化となる。
【００５７】
本実施形態においては、中心チップ５０の消耗が辺５１１の一部で生じても、中心チップ５０と接地チップ６０との間の距離、すなわち放電距離は当初のままで変化しない。このため、火花放電を生じさせるために必要な電圧変化の波形は、図４（Ｂ）に示されるように、消耗後においても図４（Ａ）の線Ｌ１０に示される当初の波形と同一となる。このように、本実施形態では、火花放電を生じさせるための電圧波形を変化させる必要が無いため、長期間に亘って火花放電を安定的に生じさせることが可能となっている。
【００５８】
ところで、電極間で火花放電が生じ始めた後においては、当該火花放電の経路は、燃焼室における気流の影響などによって変化する。その結果、中心チップ５０の表面上において火花放電の起点となる位置は、火花放電が開始された当初の位置から移動して行くこととなる。
【００５９】
このとき、火花放電の起点が辺５１１上においてしか移動し得ない場合には、辺５１１の全体が比較的短期間のうちに消耗してしまうこととなる。この場合、中心チップ５０の一部のみしか有効に利用されないため、中心チップ５０の寿命が短くなってしまうことが懸念される。加えて、生じ得る火花放電の経路が比較的狭い範囲内に制約されてしまうことにより、火花放電で生じた火炎核が気流によって吹き消されてしまうことも懸念される。
【００６０】
そこで、本実施形態では、火花放電が開始された後の期間（つまり、当該火花放電が継続されている期間）において、辺５１１以外の部分にも火花放電の起点が移動し得るように構成されている。これについて、図５を参照しながら説明する。
【００６１】
図５では、中心チップ５０と接地チップ６０との間で生じ得る火花放電の経路の例が複数示されている。放電経路ＳＰ１０は、放電開始稜線である辺５１１上の点Ｐ１０を起点とする放電経路である。この放電経路ＳＰ１０は、火花放電の開始直後における放電経路の例となっている。
【００６２】
放電経路ＳＰ２１は、辺５２１のうち辺５１１寄りとなる位置の点Ｐ２１を起点とする放電経路である。放電経路ＳＰ２２は、辺５２１のうち中心電極３０（図５では不図示）寄りとなる位置の点Ｐ２２を起点とする放電経路である。放電経路ＳＰ３１は、辺５１３上の点Ｐ３１を起点とする放電経路である。放電経路ＳＰ３２は、辺５４１上の点Ｐ３２を起点とする放電経路である。
【００６３】
例えば、燃焼室内において辺５１１から辺５２１に向かう方向の気流が存在していた場合には、火花放電の起点は辺５１１及び辺５２１に沿って移動して行く。その結果、火花放電の経路は放電経路ＳＰ１０、放電経路ＳＰ２１、放電経路ＳＰ２２の順に変化していくこととなる。
【００６４】
また、燃焼室内において辺５１１から辺５１３に向かう方向の気流が存在していた場合には、火花放電の起点は電界集中する角部である辺５１１、辺５１３、及び辺５４１に沿って移動して行く。その結果、火花放電の経路は放電経路ＳＰ１０、放電経路ＳＰ３１、放電経路ＳＰ３２の順に変化していくこととなる。
【００６５】
このように、火花放電の起点は、中心チップ５０の辺５１１のみならず、辺５２１、辺５１３、辺５４１等の広範囲に亘って移動して行くことができる。これらの辺５２１等は、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす直線状の稜線であって、且つ放電開始稜線（辺５１１）とは異なる位置に形成された稜線を形成している。これらは、本実施形態における「放電維持稜線」に該当する。放電維持稜線は、放電開始稜線である辺５１１に対し、直接又は他の放電維持稜線を介して間接的に電界集中する角部で繋がっている。
【００６６】
尚、燃焼室における気流の方向によっては、火花放電の起点は辺５１２や辺５１４等の上にも移動し得る。本実施形態では、辺５２１、辺５３１、辺５４１、辺５２２（図２を参照）、辺５１２、辺５１３、及び辺５１４のそれぞれが、放電維持稜線に該当する。
【００６７】
このように、本実施形態においては、火花放電の起点が辺５１１上のみならず上記のように広い範囲を移動し得る構成となっている。中心チップ５０のうち広い範囲が火花放電のために有効に利用されるので、中心チップ５０の消耗を平準化することができ、中心チップ５０を長期間に亘って使用することが可能となっている。また、生じ得る火花放電の経路の制約が少なく、気流の方向に応じて放電経路が広範囲を移動し得るので、火花放電で生じた火炎核が気流によって吹き消されてしまう可能性が低くなっている。つまり、スパークプラグ１００の着火性能が高くなっている。
【００６８】
尚、中心チップ５０の周囲においてどのような方向の気流が存在するかは、内燃機関の状態や、スパークプラグ１００の取り付け方向（回転方向）によって変化する。このため、本実施形態のように広範囲に亘り複数の放電維持稜線を形成しておき、放電経路の位置や形状についての自由度を広く確保しておくことが望ましい。
【００６９】
以上の説明においては、放電開始稜線や放電維持稜線が中心チップ５０に形成されている場合の例にいて説明したが、放電開始稜線や放電維持稜線は、中心チップ５０ではなく接地チップ６０の方に形成されていてもよい。つまり、接地チップ６０を第１チップとし、中心チップ５０を第２チップとしてもよい。この場合、これまでに説明した中心チップ５０の形状と接地チップ６０の形状とを、互いに入れ替えたような構成とすればよい。すなわち、接地チップ６０の形状は本実施形態の中心チップ５０と同一形状（四角柱）とし、中心チップ５０の形状は本実施形態の接地チップ６０と同一形状（円柱）とすればよい。以下に説明する他の実施形態についても同様である。
【００７０】
第２実施形態について、図６を参照しながら説明する。第２実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ａの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００７１】
本実施形態に係る中心チップ５０ａの形状は、図１６の比較例と同様の円柱形状とした上で、その先端面５１ａの一部を斜めにカットしたような形状となっている。先端面５１ａの縁は、円弧状の部分である縁５３１ａと、直線状の部分である縁５１１ａとからなる。縁５１１ａは、先端面５１ａを斜めにカットすることにより形成された面５７ａと、先端面５１ａとの間に形成された直線状の陵となる部分である。中心チップ５０ａは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図６では不図示）に溶接固定されている。
【００７２】
中心チップ５０ａのうち、接地チップ６０までの距離が最も短い部分は縁５１１ａとなっている。中心チップ５０ａは、この縁５１１ａが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、縁５１１ａにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、縁５１１ａから接地チップ６０までの距離が、中心チップ５０ａ（第１チップ）と接地チップ６０（第２チップ）とが対向する部分において等しくなるように、縁５１１ａや面５７ａが形成されている。その結果、中心チップ５０ａと接地チップ６０との間における火花放電は、縁５１１ａ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。縁５１１ａによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ａ、面５７ａ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における放電開始稜線に該当する。このような構成においても、第１実施形態と同様に、放電距離が短期間のうちに大きくなってしまうことが防止される。
【００７３】
尚、本実施形態において火花放電の起点が移動し得る範囲は、縁５１１ａと、縁５３１ａと、面５７ａの縁である縁５７１ａとに限られる。縁５３１ａ及び縁５７１ａは、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす稜線であって、いずれも縁５１１ａに繋がる稜線を形成している。これらの稜線が、本実施形態における放電維持稜線に該当する。ただし、これらの放電維持稜線は、中心チップ５０ａの側面５３ａに沿った広い範囲に亘っては形成されておらず、先端面５１ａの近傍における比較的狭い範囲においてのみ形成されている。火花放電の起点が移動し得る範囲を広く確保するという効果に関しては、中心軸ＡＸ２に沿った方向にも放電維持稜線（辺５２１等）が形成されている第１実施形態の方が、より大きな効果を発揮することができる。
【００７４】
図７（Ａ）には、中心チップ５０ａで火花放電が生じる場合において、スパークプラグ１００の電極間に印加される電圧の変化、具体的には、中心チップ５０ａにおける電位の変化が示されている。図７（Ａ）に示される線Ｌ１１は、燃焼室内の気流の流速が比較的小さい場合における、中心チップ５０ａにおける電位の変化を示すグラフである。当該グラフは、図４（Ａ）の線Ｌ１０や、図４（Ｂ）の線Ｌ３０に示されるグラフと同一である。線Ｌ１１に示されるように、燃焼室内の気流の流速が小さい場合には火炎核が吹き消されてしまうことが無いので、時刻ｔ１１以降の誘導放電期間においては、中心チップ５０ａの電位は概ね一定（Ｖ１２）となっている。
【００７５】
図７（Ａ）に示される線Ｌ２１は、燃焼室内の気流の流速が比較的大きい場合における、中心チップ５０ａにおける電位の変化を示すグラフである。線Ｌ２１に示される例では、時刻ｔ１１よりも後の時刻ｔ１１０、及び時刻ｔ１２０のそれぞれにおいて、高速の気流により火炎核が吹き消されてしまっている。このため、時刻ｔ１１０等においては、再着火のために再び大きな電圧が電極間に加えられている。このような火炎核の吹き消えは、火花放電の起点が比較的狭い範囲しか移動することができず、気流に応じた適切な位置まで放電経路が移動し得ないことに起因している。
【００７６】
図７（Ｂ）には、先に説明した第１実施形態に係る中心チップ５０で火花放電が生じる場合において、スパークプラグ１００の電極間に印加される電圧の変化、具体的には、中心チップ５０における電位の変化が示されている。図７（Ｂ）に示される線Ｌ３１は、燃焼室内の気流の流速が比較的大きい場合における、中心チップ５０における電位の変化を示すグラフである。当該グラフは、図４（Ａ）の線Ｌ１０や、図４（Ｂ）の線Ｌ３０に示されるグラフと同一となっている。
【００７７】
第１実施形態に係る中心チップ５０では、燃焼室における気流の流速が大きくても、火炎核が吹き消されることなく維持されており、中心チップ５０の電位は概ね一定（Ｖ１２）となっている。これは、火花放電の起点が比較的広い範囲を移動することができるので、気流に応じた適切な位置や形状となるように放電経路が移動するからである。このように、中心チップ５０に形成される稜線は、中心チップ５０の表面上において広い範囲に亘って形成されていることが望ましく、中心チップ５０の側面において中心軸ＡＸ２に沿った方向にも形成されていることが更に望ましい。
【００７８】
第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。第３実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｂの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００７９】
本実施形態に係る中心チップ５０ｂの形状は三角柱となっている。中心チップ５０ｂは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図８では不図示）に溶接固定されている。
【００８０】
中心チップ５０ｂの先端面５１ｂの形状は二等辺三角形となっている。先端面５１ｂの縁となる３つの辺のうち、辺５１３ｂの長さと辺５１２ｂの長さとは互いに等しくなっている。また、残りの辺５１１ｂの長さは、辺５１３ｂ等の長さよりも長い。つまり、辺５１１ｂは、先端面５１ｂが有する複数の辺の一つであって、これら複数の辺のうち最も長い辺となっている。
【００８１】
中心チップ５０ｂのうち、接地チップ６０（図８では不図示）までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｂの縁の一部である辺５１１ｂとなっている。中心チップ５０ｂは、この辺５１１ｂが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｂにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｂから接地チップ６０までの距離が、中心チップ５０ｂ（第１チップ）と接地チップ６０（第２チップ）とが対向する部分において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｂと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｂ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｂによって形成される稜線は、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００８２】
本実施形態では、放電開始稜線が有する辺５１１ｂが、先端面５１ｂが有する複数の辺のうち最も長い辺となっている。その結果、火花放電が最初に生じ得る範囲が広く確保されるので、より長期間に亘って中心チップ５０ｂを使用することが可能となっている。
【００８３】
図８では、中心チップ５０ｂのうち辺５１１ｂから中心電極３０（図８では不図示）に向かって伸びる側面が、側面５２ｂとして示されている。また、辺５１２ｂから中心電極３０に向かって伸びる側面が、側面５３ｂとして示されている。更に、辺５１３ｂから中心電極３０に向かって伸びる側面が、側面５４ｂとして示されている。辺５２１ｂは、側面５２ｂと側面５３ｂとの間の辺である。辺５３１ｂは、側面５３ｂと側面５４ｂとの間の辺である。辺５４１ｂは、側面５２ｂと側面５４ｂとの間の辺である。
【００８４】
辺５１２ｂ、辺５１３ｂ、辺５２１ｂ、辺５３１ｂ、及び辺５４１ｂはいずれも、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす直線状の稜線であって、且つ放電開始稜線（辺５１１ｂ）とは異なる位置に形成された稜線を形成している。これらは、本実施形態における「放電維持稜線」に該当する。放電維持稜線は、放電開始稜線である辺５１１ｂに対し、直接又は他の放電維持稜線を介して間接的に繋がっている。放電開始稜線が形成されていることの効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００８５】
第４実施形態について、図９を参照しながら説明する。第４実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｃの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００８６】
本実施形態に係る中心チップ５０ｃの形状は六角柱となっている。中心チップ５０ｃは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図９では不図示）に溶接固定されている。
【００８７】
中心チップ５０ｃの先端面５１ｃの形状は六角形となっている。先端面５１ｃの縁となる６つの辺のうち、辺５１１ｃを除く５つの辺５３１ｃの長さは互いに等しくなっている。また、残りの辺５１１ｃの長さは、他の辺５３１ｃの長さよりも長い。つまり、辺５１１ｃは、先端面５１ｃが有する複数の辺の一つであって、これら複数の辺のうち最も長い辺となっている。
【００８８】
図９では、中心チップ５０ｂのうち５つの辺５３１ｃから中心電極３０（図９では不図示）に向かって伸びるそれぞれの側面が、側面５３ｃとして示されている。また、辺５１１ｃから中心電極３０に向かって伸びる側面が、側面５２ｃとして示されている。更に、互いに隣り合う側面５３ｃの間の辺、及び互いに隣り合う側面５２ｃと側面５３ｃとの間の辺が、いずれも辺５３２ｃとして示されている。このような辺５３２ｃは計６本存在している。
【００８９】
中心チップ５０ｃのうち、接地チップ６０（図９では不図示）までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｃの縁の一部である辺５１１ｃとなっている。中心チップ５０ｃは、この辺５１１ｃが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｃにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｃから接地チップ６０までの距離が、中心チップ５０ｃ（第１チップ）と接地チップ６０（第２チップ）とが対向する部分において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｃと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｃ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｃによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｃ、側面５２ｃ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００９０】
本実施形態でも第２実施形態と同様に、放電開始稜線が有する辺５１１ｃが、先端面５１ｃが有する複数の辺のうち最も長い辺となっている。その結果、火花放電が最初に生じ得る範囲が広く確保されるので、より長期間に亘って中心チップ５０ｃを使用することが可能となっている。
【００９１】
５本の辺５３１ｃ及び６本の辺５３２ｃはいずれも、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす直線状の稜線であって、且つ放電開始稜線（辺５１１ｃ）とは異なる位置に形成された稜線を形成している。これらは、本実施形態における「放電維持稜線」に該当する。放電維持稜線は、放電開始稜線である辺５１１ｃに対し、直接又は他の放電維持稜線を介して間接的に繋がっている。放電開始稜線が形成されていることの効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００９２】
尚、中心チップの形状は、第１実施形態のように四角柱（直方体）としてもよく、第３実施形態のように三角柱としてもよく、本実施形態のように六角柱としてもよい。中心チップの形状はこれら以外の多角柱（例えば、先端面の形状が八角形である八角柱等）であってもよい。
【００９３】
第５実施形態について、図１０を参照しながら説明する。第５実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｄの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００９４】
本実施形態に係る中心チップ５０ｄの形状は、図１６の比較例と同様に円柱形状とした上で、その一部を円柱の中心軸と平行な面に沿ってカットしたような形状となっている。
【００９５】
先端面５１ｄの縁は、円弧状の部分である縁５３１ｄと、直線状の部分である縁５１１ｄとからなる。縁５１１ｄは、円柱を中心軸ＡＸ２と平行な面に沿ってカットすることにより形成された側面５２ｄと、先端面５１ｄとの間に形成された直線状の陵となる部分である。中心チップ５０ｄは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図１０では不図示）に溶接固定されている。
【００９６】
中心チップ５０ｄのうち、接地チップ６０（図１０では不図示）までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｄの縁の一部である縁５１１ｄとなっている。中心チップ５０ｄは、この縁５１１ｄが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、縁５１１ｄにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、縁５１１ｄから接地チップ６０までの距離が、中心チップ５０ｄ（第１チップ）と接地チップ６０（第２チップ）とが対向する部分において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｄと接地チップ６０との間における火花放電は、縁５１１ｄ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような縁５１１ｄによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｄ、側面５２ｄ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００９７】
図１０では、中心チップ５０ｄのうち互いに隣り合う側面５３ｄと側面５２ｄとの間の辺（２本存在する）のそれぞれが、辺５２１ｄとして示されている。それぞれの辺５２１ｄ及び縁５３１ｄはいずれも、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす稜線であって、且つ放電開始稜線（縁５１１ｄ）とは異なる位置に形成された稜線を形成している。これらは、本実施形態における「放電維持稜線」に該当する。放電維持稜線は、放電開始稜線である縁５１１ｄに対し直接的に繋がっている。放電開始稜線が形成されていることの効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【００９８】
第６実施形態について、図１１を参照しながら説明する。第６実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｅの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００９９】
本実施形態に係る中心チップ５０ｅの形状は、第１実施形態と同様の四角柱（直方体）とした上で、当該四角柱の一部に切溝５６ｅを形成した形状となっている。尚、図１１においては、中心チップ５０ｅの各要素に対し、中心チップ５０（図２を参照）における対応要素に付されていた符号の末尾を「ｅ」とした符号が付されている。例えば、中心チップ５０ｅのうち第１実施形態の辺５１１に対応する辺には、符号「５１１ｅ」が付されている。以降の説明では、当該辺のことを「辺５１１ｅ」と表記する。他の要素についても同様に表記する。
【０１００】
中心チップ５０ｅは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図１１では不図示）に溶接固定されている。
【０１０１】
切溝５６ｅは、断面がＶ字型の凹状の溝であって、中心チップ５０ｅのうち側面５３ｅに形成されている。切溝５６ｅは、２つの面５６０ｅによって区画された直線状の溝として形成されている。切溝５６ｅが伸びる方向は、中心軸ＡＸ２と平行な方向である。切溝５６ｅが形成されていることにより、辺５１２ｅは２つに分断されている。この分断箇所では２つの辺５６２ｅが形成されている。それぞれの辺５６２ｅは、先端面５１ｅと面５６０ｅとの間に形成された辺である。辺５６２ｅに沿って形成される稜線は、切溝５６ｅの内面である面５６０ｅと、中心チップ５０ｅの表面である先端面５１ｅとの境界をなす稜線である。
【０１０２】
切溝５６ｅの底部、すなわち、互いに隣り合う２つの面５６０ｅの間となる部分には、直線状の辺５６４ｅが形成されている。また、面５６０ｅと側面５３ｅとの間には辺５６１ｅが形成されている。辺５６１ｅに沿って形成される稜線は、切溝５６ｅの内面である面５６０ｅと、中心チップ５０ｅの表面である側面５３ｅとの境界をなす稜線である。
【０１０３】
中心チップ５０ｅのうち、接地チップ６０（図１１では不図示）まで距離が最も短い部分は、先端面５１ｅの縁の一部である辺５１１ｅとなっている。中心チップ５０ｅは、この辺５１１ｅが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｅにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｅから接地チップ６０までの距離が、中心チップ５０ｅ（第１チップ）と接地チップ６０（第２チップ）とが対向する部分において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｅと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｅ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｅによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｅ、側面５２ｅ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１０４】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、辺５２１ｅ、辺５２２ｅ、辺５３１ｅ、辺５４１ｅ、辺５１２ｅ、辺５１３ｅ、及び辺５１４ｅのそれぞれが、放電維持稜線に該当する。これら放電維持稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１０５】
更に本実施形態では、切溝５６ｅによって形成された辺５６４ｅ、２本の辺５６１ｅ、及び２本の辺５６２ｅのそれぞれも、放電維持稜線として機能する。つまり、本実施形態では、切溝５６ｅの形成によって、放電維持稜線の本数が第１実施形態の場合よりも増加しており、放電経路の位置や形状についての自由度がより広く確保されている。
【０１０６】
尚、切溝５６ｅは複数本形成されていてもよい。また、切溝５６ｅは、中心チップ５０ｅのうち側面５３ｅ以外の面に形成されていてもよい。
【０１０７】
第７実施形態について、図１２を参照しながら説明する。第７実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｆの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１０８】
本実施形態に係る中心チップ５０ｆの形状は、第１実施形態と同様の四角柱（直方体）とした上で、当該四角柱の一部に切溝５６ｆを形成した形状となっている。尚、図１２においては、中心チップ５０ｆの各要素に対し、中心チップ５０（図２を参照）における対応要素に付されていた符号の末尾を「ｆ」とした符号が付されている。例えば、中心チップ５０ｆのうち第１実施形態の辺５１１に対応する辺には、符号「５１１ｆ」が付されている。以降の説明では、当該辺のことを「辺５１１ｆ」と表記する。他の要素についても同様に表記する。
【０１０９】
中心チップ５０ｆは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図１２では不図示）に溶接固定されている。
【０１１０】
切溝５６ｆは、第６実施形態における切溝５６ｅと同様の断面がＶ字型の凹状の溝であって、中心チップ５０ｆのうち側面５３ｆに形成されている。切溝５６ｆは、２つの面５６０ｆによって区画された直線状の溝として形成されている。切溝５６ｆが伸びる方向は、中心軸ＡＸ２に対し垂直な方向である。切溝５６ｆが形成されていることにより、辺５２１ｆ及び辺５３１ｆはそれぞれが２つに分断されている。辺５２１ｆの分断箇所では２つの辺５６２ｆが形成されている。それぞれの辺５６２ｆは、側面５２ｆと面５６０ｆとの間に形成された辺である。辺５６２ｆに沿って形成される稜線は、切溝５６ｆの内面である面５６０ｆと、中心チップ５０ｆの表面である側面５２ｆとの境界をなす稜線である。
【０１１１】
また、辺５３１ｆの分断箇所では２つの辺５６３ｆが形成されている。それぞれの辺５６３ｆは、側面５４ｆと面５６０ｆとの間に形成された辺である。辺５６３ｆに沿って形成される稜線は、切溝５６ｆの内面である面５６０ｆと、中心チップ５０ｆの表面である側面５４ｆとの境界をなす稜線である。
【０１１２】
切溝５６ｆの底部、すなわち、互いに隣り合う２つの面５６０ｆの間となる部分には、直線状の辺５６４ｆが形成されている。また、面５６０ｆと側面５３ｆとの間には辺５６１ｆが形成されている。辺５６１ｆに沿って形成される稜線は、切溝５６ｆの内面である面５６０ｆと、中心チップ５０ｆの表面である側面５３ｆとの境界をなす稜線である。
【０１１３】
中心チップ５０ｆのうち、接地チップ６０（図１２では不図示）までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｆの縁の一部である辺５１１ｆとなっている。中心チップ５０ｆは、この辺５１１ｆが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｆにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｆから接地チップ６０までの距離が、辺５１１ｆ上の全ての点において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｆと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｆ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｆによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｆ、側面５２ｆ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１１４】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、辺５２１ｆ、辺５２２ｆ、辺５３１ｆ、辺５４１ｆ、辺５１２ｆ、辺５１３ｆ、及び辺５１４ｆのそれぞれが、放電維持稜線に該当する。これら放電維持稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１１５】
更に本実施形態では、切溝５６ｆによって形成された辺５６４ｆ、２本の辺５６１ｆ、２本の辺５６２ｆ、及び２本の辺５６３ｆのそれぞれも、放電維持稜線として機能する。つまり、本実施形態では、切溝５６ｆの形成によって、放電維持稜線の本数が第１実施形態の場合よりも増加しており、放電経路の位置や形状についての自由度がより広く確保されている。
【０１１６】
尚、切溝５６ｆは複数本形成されていてもよい。また、切溝５６ｆは、中心チップ５０ｆのうち側面５３ｆ以外の面に形成されていてもよい。
【０１１７】
第８実施形態について、図１３を参照しながら説明する。第８実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｇの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１１８】
本実施形態に係る中心チップ５０ｇの形状は、第１実施形態と同様の四角柱（直方体）とした上で、当該四角柱の一部に切溝５６ｇを形成した形状となっている。尚、図１３においては、中心チップ５０ｇの各要素に対し、中心チップ５０（図２を参照）における対応要素に付されていた符号の末尾を「ｇ」とした符号が付されている。例えば、中心チップ５０ｇのうち第１実施形態の辺５１１に対応する辺には、符号「５１１ｇ」が付されている。以降の説明では、当該辺のことを「辺５１１ｇ」と表記する。他の要素についても同様に表記する。
【０１１９】
中心チップ５０ｇは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図１３では不図示）に溶接固定されている。
【０１２０】
切溝５６ｇは、第６実施形態における切溝５６ｅと同様の断面がＶ字型の凹状の溝であって、中心チップ５０ｇのうち側面５２ｇに形成されている。切溝５６ｇは、２つの面５６０ｇによって区画された直線状の溝として形成されている。切溝５６ｇが伸びる方向は、中心軸ＡＸ２と平行な方向である。切溝５６ｇが形成されていることにより、辺５１１ｇは２つに分断されている。辺５１１ｇの分断箇所では２つの辺５６２ｇが形成されている。それぞれの辺５６２ｇは、先端面５１ｇと面５６０ｇとの間に形成された辺である。辺５６２ｇに沿って形成される稜線は、切溝５６ｇの内面である面５６０ｇと、中心チップ５０ｇの表面である先端面５１ｇとの境界をなす稜線である。
【０１２１】
切溝５６ｇの底部、すなわち、互いに隣り合う２つの面５６０ｇの間となる部分には、直線状の辺５６４ｇが形成されている。また、面５６０ｇと側面５２ｇとの間には辺５６１ｇが形成されている。辺５６１ｇに沿って形成される稜線は、切溝５６ｇの内面である面５６０ｇと、中心チップ５０ｇの表面である側面５２ｇとの境界をなす稜線である。
【０１２２】
中心チップ５０ｇのうち、接地チップ６０（図１３では不図示）までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｇの縁の一部である辺５１１ｇとなっている。中心チップ５０ｇは、この辺５１１ｇが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｇにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｇから接地チップ６０までの距離が、辺５１１ｇ上の全ての点において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｇと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｇ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｇによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｇ、側面５２ｇ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１２３】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、辺５２１ｇ、辺５２２ｇ、辺５３１ｇ、辺５４１ｇ、辺５１２ｇ、辺５１３ｇ、及び辺５１４ｇのそれぞれが、放電維持稜線に該当する。これら放電維持稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１２４】
更に本実施形態では、切溝５６ｇによって形成された辺５６４ｇ、２本の辺５６１ｇ、及び２本の辺５６２ｇそれぞれも、放電維持稜線として機能する。つまり、本実施形態では、切溝５６ｇの形成によって、放電維持稜線の本数が第１実施形態の場合よりも増加しており、放電経路の位置や形状についての自由度がより広く確保されている。
【０１２５】
尚、切溝５６ｇは複数本形成されていてもよい。また、切溝５６ｇは、中心チップ５０ｇのうち側面５２ｇ以外の面に形成されていてもよい。更に、以上に説明した切溝５６ｅ、切溝５６ｆ、及び切溝５６ｇは、適宜組み合わせて形成されていてもよい。
【０１２６】
第９実施形態について、図１４を参照しながら説明する。第９実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心チップ５０ｈの形状においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１２７】
本実施形態に係る中心チップ５０ｈの形状は、第１実施形態と同様の四角柱（直方体）とした上で、その先端面５１ｈの一部を斜めにカットしたような形状となっている。このようなカットにより形成された面（切断面）が面５７ｈとなっている。
【０１２８】
尚、図１４においては、中心チップ５０ｈの各要素に対し、中心チップ５０（図２を参照）における対応要素に付されていた符号の末尾を「ｈ」とした符号が付されている。例えば、中心チップ５０ｈのうち第１実施形態の辺５１２に対応する辺には、符号「５１２ｈ」が付されている。以降の説明では、当該辺のことを「辺５１２ｈ」と表記する。他の要素についても同様に表記する。
【０１２９】
中心チップ５０ｈの一部をカットすることにより形成された面５７ｈは、辺５１４ｈに対し平行な面であり、且つ先端面５１ｈと側面５２ｈとの間を繋ぐような面として形成されている。辺５７１は、先端面５１ｈと側面５２ｈとの間となる辺である。辺５７２ｈは、面５７ｈと側面５３ｈとの間となる辺である。辺５７３ｈは、面５７ｈと側面５２ｈとの間となる辺である。辺５７４ｈは、面５７ｈと側面５５ｈとの間となる辺である。
【０１３０】
中心チップ５０ｈは、その中心軸ＡＸ２を取り付け金具１０の中心軸ＡＸ１と一致させた状態で、中心電極３０の先端面３１（図１４では不図示）に溶接固定されている。
【０１３１】
中心チップ５０ｈのうち、接地チップ６０（図１４では不図示）までの距離が最も短い部分は、面５７ｈとなっている。中心チップ５０ｈは、この面５７ｈが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、面５７ｈ上における任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、面５７ｈから接地チップ６０までの距離が、面５７ｈ上と接地チップ６０とが対向する部分において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｈと接地チップ６０との間における火花放電は、面５７ｈ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。
【０１３２】
このような面５７ｈの縁（辺５７１ｈ、辺５７２ｈ、辺５７３ｈ、辺５７４ｈ）によって形成されるそれぞれの稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。このように、放電開始稜線は一つの中心チップ５０ｈに複数本形成されていてもよい。この場合、それぞれの放電開始稜線から接地チップ６０までの距離は互いに等しい。
【０１３３】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、辺５２１ｈ、辺５２２ｈ、辺５３１ｈ、辺５４１ｈ、辺５１２ｈ、辺５１３ｈ、及び辺５１４ｈのそれぞれが、放電維持稜線に該当する。これら放電維持稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１３４】
第１０実施形態について、図１５を参照しながら説明する。第１０実施形態に係るスパークプラグ１００は、中心電極３０ｉの形状、及び中心チップ５０ｉの配置においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１３５】
本実施形態に係る中心電極３０ｉは、その先端面３１ｉの法線が中心軸ＡＸ１に沿っているのではなく、中心軸ＡＸ１に対して傾斜している。具体的には、接地電極４０が配置されている方向に向けて先端面３１ｉの法線が傾斜している。
【０１３６】
先端面３１ｉに溶接固定されている中心チップ５０ｉの形状は、第１実施形態に係る中心チップ５０の形状と同一である。ただし、先端面３１ｉの法線が上記のように傾斜しているため、中心チップ５０ｉの中心軸ＡＸ２も同様に傾斜している。
【０１３７】
尚、図１５においては、中心チップ５０ｉの各要素に対し、中心チップ５０（図２を参照）における対応要素に付されていた符号の末尾を「ｉ」とした符号が付されている。例えば、中心チップ５０ｉのうち第１実施形態の辺５１１に対応する辺には、符号「５１１ｉ」が付されている。以降の説明では、当該辺のことを「辺５１１ｉ」と表記する。他の要素についても同様に表記する。
【０１３８】
中心チップ５０ｉのうち、接地チップ６０までの距離が最も短い部分は、先端面５１ｉの縁の一部である辺５１１ｉとなっている。中心チップ５０ｉは、この辺５１１ｉが、接地チップ６０の先端面６１に対して平行となるように配置されている。このため、辺５１１ｉにおける任意の点から接地チップ６０までの距離は、当該点の位置によることなく一定となっている。換言すれば、辺５１１ｉから接地チップ６０までの距離が、辺５１１ｉ上の全ての点において等しくなっている。その結果、中心チップ５０ｉと接地チップ６０との間における火花放電は、辺５１１ｉ上のいずれかの点を起点として生じることとなる。このような辺５１１ｉによって形成される稜線は、法線方向が互いに異なる２つの表面（先端面５１ｉ、側面５２ｉ）の境界をなす直線状の稜線であって、本実施形態における「放電開始稜線」に該当する。放電開始稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１３９】
尚、中心軸ＡＸ２の傾斜角度を調整し、先端面５１ｉと先端面６１とが互いに平行となるように中心チップ５０ｉを配置してもよい。この場合、先端面５１ｉの縁、すなわち辺５１１ｉ、５１２ｉ、５１３ｉ、５１４ｉのそれぞれが、放電開始稜線として機能することとなる。
【０１４０】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、辺５２１ｉ、辺５２２ｉ（図１５では不図示）、辺５３１ｉ、辺５４１ｉ、辺５１２ｉ、辺５１３ｉ、及び辺５１４ｉのそれぞれが、放電維持稜線に該当する。これら放電維持稜線が形成されていることによる効果は、第１実施形態について説明した効果と同一である。
【０１４１】
尚、以上の説明においては、接地電極４０の一部が中心軸ＡＸ１に対して傾斜している場合の例について説明したが、接地電極４０の全体が中心軸ＡＸ１と平行となるように形成されているような態様であってもよい。このような場合であっても、例えば接地チップ６０の中心軸を、中心軸ＡＸ１に対して傾斜させているような構成においては、中心チップ５０の形状を以上に説明したものと同様の形状とすることで、第１実施形態について説明した効果と同一の効果を奏することができる。
【０１４２】
以上、具体例を参照しつつ本開示の実施の形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本開示の特徴を含む限り本開示の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１４３】
１００：スパークプラグ
１０：取り付け金具
３０：中心電極
４０：接地電極
５０：中心チップ
５１１：辺
６０：接地チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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