(57)【要約】【課題】耐消耗性の低下を招くことなく、着火性を十分に向上させる。【解決手段】スパークプラグ１は、接地電極２７等を備える。接地電極２７は、本体部２７Ａと、本体部２７Ａの内側面２７ｉから突出するとともに、本体部２７Ａからその長手方向先端側へと突出する突部２７Ｂと、本体部２７Ａの外側面２７ｏから先端側にかけて開口する凹部２７Ｃとを有し、本体部２７Ａ及び突部２７Ｂは同一の材料で形成される。内側面２７ｉからの突部２７Ｂの突出長をＡ（ｍｍ）とし、本体部２７Ａの長手方向に沿った本体部２７Ａの先端からの突部２７Ｂの突出長をＢ（ｍｍ）とし、本体部２７Ａの長手方向に沿った凹部２７Ｃの長さをＣ（ｍｍ）とし、外側面２７ｏからの凹部２７Ｃの深さをＤ（ｍｍ）とし、本体部２７Ａの厚さをＥとしたとき、０．３≦Ａ≦１．０、０．０＜Ｂ≦１．４、０．０＜Ｃ≦２．０、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たす。【選択図】      図６
2011018607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極は、
本体部と、
前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
前記内側面からの前記突部の突出長をＡ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をＢ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをＣ（ｍｍ）とし、前記外側面からの前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記本体部の厚さをＥとしたとき、次の式（１），（２），（３），（４）を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ…（１）
０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ…（２）
０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ…（３）
０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５…（４）
【請求項２】
前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも先端側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項３】
前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ１としたとき、
θ１≦７５°
を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項４】
前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ２としたとき、
９０°≦θ２≦１５０°
を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項５】
前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成されるとともに、
前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項６】
前記突部のうち前記中心電極に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項１０】
前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
前記第１成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面とを備え、
前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が１２０°以上とされることを特徴とする請求項８又は９に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１１】
前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面と、
前記第１成形面及び前記第２成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が９０°以上とされるとともに、
前記湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項８又は９に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１２】
前記プレスピンによる押圧加工後、前記接地電極を屈曲させることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１３】
前記内燃機関用スパークプラグは、前記突部のうち前記中心電極と対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを有するものであって、
前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のスパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に自動車エンジン等の内燃機関に使用されるスパークプラグは、中心電極と接地電極との間の火花放電間隙において火花を生じさせることにより、内燃機関の燃焼室に供給される混合気に点火する構成となっている。
【０００３】
近年では、排ガス規制への対応や燃費向上の観点から、リーンバーンエンジンや直噴エンジン、低排ガスエンジン等の内燃機関の開発が積極的に行われている。このような内燃機関においては、従来よりも着火性に優れたスパークプラグが要求される。
【０００４】
そこで、着火性の向上を図るべく、接地電極の先端部を背面側から押圧し、中心電極側に向けて細径化された柱状の突部を押し出して設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。当該技術によれば、突部の存在によって火炎の成長が阻害されてしまうことを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５４５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術を採用した場合であっても、着火性を十分に向上させることは困難である。これは、細径化された突部を設けたとしても、接地電極のうち、前記突部の根元部分に連接される比較的幅広の部位や前記突部よりも先端側に位置する部位の存在によって、火炎の成長が阻害されてしまうことによる。
【０００７】
また、上記技術では、形成される突部の突出長や幅等についての記載はあるものの、押出加工によって形成される凹み部分については何ら検討されていない。そのため、単に突部の突出長や幅が上述した目標の寸法となるように押圧加工を施しただけでは、凹み部分が過度に大きくなってしまったり、接地電極のうち突部の根元側の部分が極端に薄くなってしまったりするおそれがある。その結果、突部の熱引きが極端に悪化してしまい、ひいては耐消耗性が著しく低下してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、接地電極の先端部に突部を有してなる内燃機関用スパークプラグにおいて、耐消耗性の低下を招くことなく、着火性を十分に向上させることができる内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。
【００１０】
構成１．本構成の内燃機関用スパークプラグは、軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極は、
本体部と、
前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
前記内側面からの前記突部の突出長をＡ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をＢ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをＣ（ｍｍ）とし、前記外側面からの前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記本体部の厚さをＥとしたとき、次の式（１），（２），（３），（４）を満たすことを特徴とする。
【００１１】
０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ…（１）
０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ…（２）
０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ…（３）
０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５…（４）
上記構成１によれば、接地電極は、本体部の内側面（中心電極側の面）から突出するだけでなく、本体部の先端面からも突出する突部を有している。従って、本体部から比較的離間した位置において火炎が生じることとなるため、火炎の熱が本体部によって引かれてしまうことをより確実に抑制することができる。さらに、本体部の先端面から突部が突出しているため、突部の背面側（中心電極側の反対側）や突部よりも先端側には火炎の伝播を阻害する部分が存在しないこととなる。その結果、これらの効果が相乗的に作用し、着火性の飛躍的な向上を図ることができる。
【００１２】
加えて、突部の形成に伴い設けられる凹部については、その長さＣが２．０ｍｍ以下と比較的短いものとされ、さらには、その深さＤが本体部の厚さＥに比べて比較的浅いものとされている。すなわち、凹部の形成により本体部には薄肉部分が形成されるが、当該薄肉部分は比較的短く、かつ、比較的厚いものとされる。従って、突部の熱が本体部を伝わって主体金具側へと引かれるところ、本体部の断面積を十分に確保することができるため、突部の熱を本体部を介して主体金具側へとスムーズに移動させることができる。また、本体部に対する突部の突出長は、Ａ≦１．０ｍｍやＢ≦１．４ｍｍを満たすように、すなわち、突部は本体部に対して過度に突出しないように形成されている。このため、使用時における突部の過熱を防止することができ、本体部においてスムーズな熱移動が行われることと相俟って、耐消耗性の著しい向上を図ることができる。
【００１３】
構成２．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１において、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも先端側に形成されることを特徴とする。
【００１４】
上記構成２によれば、凹部のうち、その底面と接地電極の基端部側に位置する側面との境界部分は、突部と内側面との境界部分に対して、接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも接地電極の先端側に形成されている。すなわち、プレスピン等の押圧手段を用いて凹部及び突部を形成する場合において、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が、押圧手段の押圧面よりも接地電極の基端側に位置しないように、突部及び凹部の形成予定位置が設定される。これにより、押圧時において、荷重が特に集中しやすい押圧面の外縁部分（角部）に対して、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が向き合わないこととなり、ひいては当該境界部分に対して押圧時の応力が集中してしまうことを効果的に防止できる。その結果、突部と内側面との境界部分におけるクラック（割れ）の発生をより確実に防止することができ、機械的強度の向上を図ることができる。
【００１５】
尚、突部の側面と本体部の内側面との境界部分におけるクラックの発生を一層確実に防止すべく、接地電極の背面側（中心電極の反対側）から見たときに、突部の各側面と本体部の内側面との境界部分が、押圧手段の押圧面の外縁部分と同位置又はこれよりも内側に位置するように突部及び凹部の形成予定位置を設定することがより望ましい。
【００１６】
構成３．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１又は２において、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ１としたとき、
θ１≦７５°
を満たすことを特徴とする。
【００１７】
金属組織の内部においては、組織内部の金属結晶の配向方向に沿うことによって、よりスムーズな熱移動を実現することができる。ここで、上記構成３によれば、接地電極の中心軸を含むとともに軸線に沿う断面において、凹部の底面及び凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、本体部の内側面及び突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、本体部の中心軸に対する配向角度θ１がθ１≦７５°を満たすように設定されている。すなわち、金属結晶の配向角度が本体部に対して過度に大きくならないように構成されているため、突部の熱を本体部側へと金属結晶の配向方向に沿ってよりスムーズに移動させることができる。その結果、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
【００１８】
尚、「中点部分における金属結晶の配向角度」とあるのは、当該中点部分に位置する金属結晶の配向角度を意味するが、これに代えて、前記中点部分及びその近傍に位置するｎ個（例えば、１０個）の金属結晶について、各金属結晶の長径を形成する両端点を結んだ線分と本体部の中心軸とのなす角度の平均値をいうこととしてもよい。
【００１９】
構成４．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ２としたとき、
９０°≦θ２≦１５０°
を満たすことを特徴とする。
【００２０】
上記構成４によれば、凹部の底面及び側面のなす角度θ２が９０°以上１５０°以下とされている。換言すれば、押圧手段のうち接地電極を押圧する部位の外縁部分に位置する角部の角度が、９０°以上１５０°以下とされている。そのため、プレスピン等の押圧手段に大きな荷重を加えることなく凹部を形成することができ、ひいては押圧手段の長寿命化を図ることができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
尚、θ２を９０°未満とした場合には、押圧手段が細化してしまうおそれがある。そのため、押圧手段の長寿命化をより確実に実現するためには、θ２を９０°以上とすることが好ましい。
【００２２】
構成５．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成されるとともに、
前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする。
【００２３】
上記構成５によれば、凹部の側面と底面との境界部分や、本体部の内側面と突部の側面との境界部分におけるクラックの発生をより確実に防止することができる。従って、接地電極について機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【００２４】
また、特に本体部の内側面と突部の側面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成した場合には、突部のうち本体部に連接される部位の断面積を増大させることができる。そのため、突部の熱を本体部側へと一層スムーズに移動させることができ、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
【００２５】
尚、凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面のみに限らず、凹部を形成するその他の側面と底面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成することとしてもよい。また、突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面に限らず、突部のその他の側面と本体部の内側面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成することとしてもよい。この場合には、境界部分におけるクラックの発生をより一層確実に防止することができる。
【００２６】
構成６．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記突部のうち前記中心電極に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを設けたことを特徴とする。
【００２７】
上記構成６によれば、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。尚、チップとしては、高温下に晒される突部に設けられる点を鑑みて、過熱防止を図るべく、比較的薄肉（例えば、０．５ｍｍ以下）のものを用いることが好ましい。
【００２８】
構成７．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【００２９】
上記構成７によれば、押圧加工を施すことで、棒状部材の端部よりも突き出した位置にある穴部に棒状部材の一部が入り込み、その結果、本体部の先端面から突き出した状態の突部が形成される。すなわち、押圧加工を施すことのみで、本体部の先端面及び内側面から突き出した位置に突部を形成することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００３０】
構成８．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
【００３１】
上記構成８によれば、成形型の穴部が棒状部材の端部と対向するように配置した上で、押圧加工により穴部に棒状部材を入り込ませることで突部が形成される。従って、突部をより確実に所望の形状で形成することができる。
【００３２】
尚、プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、突部の背面側に位置する部位が除去され、その結果、着火性等に優れる上記構成１等のスパークプラグが製造される。
【００３３】
構成９．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
【００３４】
上記構成８においては、押圧加工の後に、棒状部材の一部の除去加工を行うこととしているが、上記構成９のように、棒状部材の一部の除去加工の後に、押圧加工を行うこととしてもよい。この場合であっても、上記構成８と同様の作用効果が奏されることとなる。
【００３５】
構成１０．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成８又は９において、前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
前記第１成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面とを備え、
前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が１２０°以上とされることを特徴とする。
【００３６】
上記構成１０によれば、除去加工を行う際に用いられる打抜手段の第１成形面と第２成形面とのなす角度が１２０°以上と比較的大きくされている。従って、除去加工に際して、押圧手段のうち第１成形面と第２成形面との間の部位が偏消耗してしまうことをより確実に抑制することができ、生産性の一層の向上を図ることができる。
【００３７】
構成１１．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成８又は９において、前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面と、
前記第１成形面及び前記第２成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が９０°以上とされるとともに、
前記湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上とされることを特徴とする。
【００３８】
上記構成１１によれば、抜打手段について、第１成形面と第２成形面とのなす角度が９０°以上とされるとともに、両者の間には湾曲面が設けられ、さらに、当該湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上と比較的大きなものとされる。従って、上記構成１０と同様に、抜打手段の偏消耗をより確実に防止することができ、生産性の更なる向上を図ることができる。
【００３９】
構成１２．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成７乃至１１のいずれかにおいて、前記プレスピンによる押圧加工後、前記接地電極を屈曲させることを特徴とする。
【００４０】
上記構成１２によれば、接地電極の屈曲後に押圧加工を施す場合と比較して、プレスピンによる押圧加工のためのスペースを十分に確保することができる。その結果、突部等を比較的容易に所望の寸法で形成することができる。
【００４１】
構成１３．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成７乃至１２のいずれかにおいて、前記内燃機関用スパークプラグは、前記突部のうち前記中心電極と対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを有するものであって、
前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする。
【００４２】
上記構成１３によれば、突部の形成予定位置へのチップの溶接後において、プレスピンによる押圧加工がなされ、突部が形成されることとなる。このため、突部の形成後に溶接を行った場合に生じ得る突部の変形といった事態を防止することができ、ひいては突部の変形に伴う異常な火花放電の発生を抑制することができる。その結果、製造されたスパークプラグにおいて、上述した着火性の向上効果がより確実に奏されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。
【図２】スパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大正面図である。
【図３】接地電極の先端部の構成を示す部分拡大背面図である。
【図４】接地電極の先端部の構成を示す部分拡大正面図である。
【図５】接地電極の先端部の構成を示す部分拡大側面図である。
【図６】接地電極の先端部の構成を示す部分拡大斜視図である。
【図７】接地電極の金属組織の配向方向を模式的に示す断面模式図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、接地電極成形前における型の配置等を示す拡大断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、接地電極成形時における型の配置等を示す拡大断面図である。
【図１０】本体部の内側面に対する突部の突出長と点火角度との関係を示すグラフである。
【図１１】本体部の内側面に対する突部の突出長と間隙増加量との関係を示すグラフである。
【図１２】本体部の先端に対する突部の突出長と点火角度との関係を示すグラフである。
【図１３】本体部の先端に対する突部の突出長と間隙増加量との関係を示すグラフである。
【図１４】凹部の長さ、並びに、凹部の深さ及び本体部の厚さの関係を変更したサンプルにおける机上バーナー試験の結果を示すグラフである。
【図１５】突部及び凹部の相対形成位置を変更したサンプルについてのクラック発生率を示すグラフである。
【図１６】金属結晶の配向角度と先端温度との関係を示すグラフである。
【図１７】プレスピンの押圧面及び側面のなす角度と、プレスピン寿命本数との関係を示すグラフである。
【図１８】第２実施形態における、棒状部材に対するプレスピン等の配置状態を説明するための拡大断面図である。
【図１９】プレスピンによる押圧後の棒状部材を示す拡大斜視図である。
【図２０】カッタによる棒状部材の打抜加工を説明するための断面模式図である。
【図２１】打抜加工後の接地電極を示す拡大斜視図である。
【図２２】他の形状のカッタを説明するための断面模式図である。
【図２３】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２４】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２５】（ａ），（ｂ）は、別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２６】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２７】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２８】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図２９】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図３０】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。
【図３１】別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大正面図である。
【図３２】別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。
【図３３】別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。
【図３４】別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。
【図３５】別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。
【図３６】別の実施形態におけるカッタの構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
〔第１実施形態〕
以下に、実施形態について図面を参照して説明する。図１は、内燃機関用スパークプラグ（以下、「スパークプラグ」と称す）１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。
【００４５】
スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。
【００４６】
絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２とを備えている。また、絶縁碍子２は、前記中胴部１２よりも先端側に、中胴部１２よりも細径に形成された脚長部１３を備えており、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。
【００４７】
さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。当該中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子２の先端から突出している。また、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層５Ｂとを備えている。さらに、前記中心電極５の先端部には、貴金属合金（例えば、イリジウム合金）により形成された円柱状の貴金属チップ３１が接合されている。
【００４８】
また、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。
【００４９】
さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。
【００５０】
加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、スパークプラグ１をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。
【００５１】
また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。尚、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との間の空間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようになっている。
【００５２】
さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。
【００５３】
加えて、主体金具３の先端部２６には、Ｎｉ合金で構成された接地電極２７が接合されている。より詳しくは、接地電極２７は、前記主体金具３の先端部２６に対して、自身の基端部が溶接されるとともに、略中間部分が曲げ返されて構成されている。また、前記貴金属チップ３１と、次述する接地電極２７の先端部側に位置する突部２７Ｂとの間には、間隙としての火花放電間隙３５が形成されており、当該火花放電間隙３５において、前記軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。
【００５４】
また、図２〜図６に示すように、本実施形態において、接地電極２７は、本体部２７Ａと、突部２７Ｂと、凹部２７Ｃとを備えている。
【００５５】
前記本体部２７Ａは、接地電極２７の基端から先端側に向けて延び、自身の先端部を除いて、ほぼ一定の厚さＥ（ｍｍ）を有している。また、本体部２７Ａの幅は、自身の長手方向に沿って略同一とされている。尚、「本体部２７Ａの厚さＥ」とあるのは、本体部２７Ａのうち前記凹部２７Ｃの形成部位を除いた部位の厚さをいう。但し、本体部２７Ａの厚さが長手方向に沿って異なる場合、「本体部２７Ａの厚さＥ」とあるのは、本体部２７Ａのうち凹部２７Ｃの形成部位を除いた部位の最先端部の厚さをいう。また、「本体部２７Ａの幅」とあるのは、本体部２７Ａの中心軸に直交する方向（図２の紙面を貫通する方向）に沿った本体部２７Ａの長さをいう。
【００５６】
前記突部２７Ｂは、後述するように、接地電極２７の外側面が押圧されることで形成されている。また、突部２７Ｂは、接地電極２７の先端に位置し、前記本体部２７Ａの内側面（本体部２７Ａの側面のうち中心電極５側に位置する側面）２７ｉから中心電極５側へと突出するとともに、本体部２７Ａの先端面２７ｔから本体部２７Ａの長手方向先端側へと突出している。本実施形態において、前記突部２７Ｂの幅は、前記本体部２７Ａよりも小さなものとされている。尚、「突部２７Ｂの幅」とあるのは、本体部２７Ａの中心軸に直交する方向（図２の紙面を貫通する方向）に沿った突部２７Ｂの長さをいう。
【００５７】
加えて、前記凹部２７Ｃは、突部２７Ｂを形成する際の押圧加工により形成されたものである。従って、凹部２７Ｃは、接地電極２７の先端側であって、前記突部２７Ｂの背面側に形成されており、前記本体部２７Ａの外側面（本体部２７Ａの側面のうち前記内側面２７ｉの背面に位置する側面）２７ｏから没するようにして形成されている。また、凹部２７Ｃは、前記内側面２７ｉ側に位置する底面２７ｂｔと、当該底面２７ｂｔ及び前記本体部２７Ａの外側面２７ｏを連接する側面２７ｓｄとから構成されている。尚、前記側面２７ｓｄは、接地電極２７の基端側に位置する側面２７ｓｄ１と、当該側面２７ｓｄ１の幅方向両端から本体部２７Ａの先端に向けて延びる側面２７ｓｄ２，２７ｓｄ３とから構成されている。従って、前記凹部２７Ｃは、本体部２７Ａの外側面２７ｏから本体部２７Ａの先端側に向けて開口する形状をなしている。
【００５８】
また、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔに対する凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３のなす角度θ２について、９０°≦θ２≦１５０°満たすように形成されている。尚、本実施形態においては、前記底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３はそれぞれ直交するようにして（すなわち、θ２が９０°となるようにして）形成されている。
【００５９】
併せて、前記突部２７Ｂは、前記本体部２７Ａの内側面２７ｉからの突出量をＡ（ｍｍ）とし、本体部２７Ａの長手方向に沿った前記本体部２７Ａの先端面２７ｔからの突出量をＢ（ｍｍ）としたとき、０．３≦Ａ≦１．０、及び、０．０＜Ｂ≦１．４をそれぞれ満たすように形成されている。
【００６０】
さらに、前記凹部２７Ｃについては、本体部２７Ａの長手方向に沿った長さをＣ（ｍｍ）とし、前記本体部２７Ａの外側面２７ｏからの深さをＤ（ｍｍ）としたとき、０．０＜Ｃ≦２．０、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たすように形成されている。
【００６１】
また、前記突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係について着目すると、前記凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１と底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面と前記本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の基端側に形成されている。尚、本実施形態では、凹部２７Ｃを接地電極２７の背面側から見たときにおいて、突部２７Ｂと内側面２７ｉとの境界部分が、側面２７ｓｄと底面２７ｂｔとの境界部分と重なるように、又は、当該境界部分よりも内側に位置するようにして、突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの位置関係が設定されている。
【００６２】
さらに、接地電極２７については、突部２７Ｂを形成する際の押圧量を調整することで、自身の内部における金属組織の流れが次の条件を満たすもように構成されている。すなわち、図７に示すように、接地電極２７の中心軸を含むとともに、軸線ＣＬ１に沿う断面における、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１の境界点Ｂｐ１と、本体部２７Ａの内側面２７ｉ及び突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面の境界点Ｂｐ２との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２に対する配向角度をθ１としたとき、０°≦θ１≦７５°を満たすようにされている。但し、図７では、便宜上、ハッチングを省略してある。
【００６３】
尚、「中点部分Ｃｐにおける金属結晶の配向角度θ１」とあるのは、中点部分Ｃｐに位置する金属結晶の配向角度を意味するが、これに代えて、前記中点部分Ｃｐ及びその近傍に位置するｎ個（例えば、１０個）の金属結晶について、各金属結晶の長径を形成する両端点を結んだ線分と、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２とのなす角度の平均値をいうこととしてもよい。
【００６４】
次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えば、Ｓ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、概形を製造する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。
【００６６】
続いて、主体金具中間体の先端面に、前記接地電極２７を構成する、直棒状の棒状部材を抵抗溶接する。棒状部材は、接地電極２７を構成する合金（Ｎｉ合金）と同一の材料からなり、線引き加工や切断加工等を施すことによって、前記本体部２７Ａと同一の幅を有する四角柱状に形成されている。尚、前記棒状部材の溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５を転造によって形成することで主体金具３が得られる。また、主体金具３等の表面には、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。
【００６７】
一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用い、成型用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成され、絶縁碍子２が得られる。
【００６８】
また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金を配置したＮｉ合金を鍛造加工して中心電極５を作製する。次に、中心電極５の先端部に対して貴金属チップ３１がレーザ溶接等により接合される。
【００６９】
そして、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。
【００７０】
その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。
【００７１】
次に、主体金具３に接合された前記棒状部材を、接地電極２７の形状に加工する。すなわち、図８（ａ），（ｂ）に示すように、前記本体部２７Ａの内側面２７ｉに対応する平坦状の形成面５１ｆ、及び、前記形成面５１ｆに対して没し、前記突部２７Ｂに対応する形状を有する穴部５１ｈを有する成形型としての第１の型５１と、平坦面５２ｆを有する第２の型５２とによって、前記棒状部材ＳＴの一端部の側面（正面及び背面）を挟み込む。このとき、前記形成面５１ｆに対して棒状部材ＳＴが接するとともに、前記穴部５１ｈの一部が前記棒状部材ＳＴの一端よりも突き出すようにして前記第１の型５１を配置する。
【００７２】
また、前記棒状部材ＳＴの正面及び背面の間に位置する両側面を挟むようにして、第３の型５３及び第４の型５４を配置するとともに、棒状部材ＳＴの一端面に対して所定の空間をあけた状態で第５の型５５を配置する。さらに、前記穴部５１ｈとの間で棒状部材ＳＴの一端部を挟むようにして前記第２の型５２の平坦面５２ｆに対して出没可能なプレスピン５６を配置する。
【００７３】
尚、前記プラスピン５６の幅は、前記棒状部材ＳＴの幅よりも小さなものとされている一方で、前記穴部５１ｈの幅よりも大きなものとされている。また、前記プレスピン５６は、自身の押圧面（次述する工程において棒状部材ＳＴを押圧する面）５６ｐの一部のみが前記穴部５１ｈに対して対向する一方で、前記押圧面５６ｐのうち棒状部材ＳＴの他端部側に位置する部位が前記第１の型５１の成形面５１ｆに対して対向するようにして配置されている。さらに、プレスピン５６の押圧面５６ｐと当該押圧面５６ｐに隣接する側面とのなす角度が、９０°以上１５０°以下（本実施形態では、９０°）とされている。
【００７４】
前記第１、第２の型５１，５２等によって棒状部材ＳＴを挟み込んだ後、図９（ａ），（ｂ）に示すように、前記棒状部材ＳＴの一端部を前記プレスピン５６によって押圧する。これにより、前記棒状部材ＳＴの一端部が潰れ変形し、前記穴部５１ｈに棒状部材ＳＴが入り込む。その結果、前記穴部５１ｈによって前記突部２７Ｂが形作られるとともに、前記プレスピン５６によって凹部２７Ｃが形成され、直棒状をなす接地電極２７が形成される。
【００７５】
そして最後に、接地電極２７を中心電極５側に屈曲させるとともに、中心電極５（貴金属チップ３１）及び前記突部２７Ｂ間の火花放電間隙３５の大きさを調整する加工が実施されることで、上述したスパークプラグ１が得られる。
【００７６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、接地電極２７は、本体部２７Ａの内側面２７ｉ（中心電極５側の面）から突出するだけでなく、本体部２７Ａの先端面２７ｔからも突出する突部２７Ｂを有している。従って、本体部２７Ａから比較的離間した位置において火炎が生じることとなるため、火炎の熱が本体部２７Ａによって引かれてしまうことをより確実に抑制することができる。さらに、本体部２７Ａの先端面２７ｔから突部２７Ｂが突出しているため、突部２７Ｂの背面側（中心電極５側の反対側）や突部２７Ｂよりも先端側には火炎の伝播を阻害する部分が存在しないこととなる。その結果、これらの効果が相乗的に作用し、着火性の飛躍的な向上を図ることができる。
【００７７】
加えて、突部２７Ｂの形成に伴い設けられる凹部２７Ｃについては、その長さＣが２．０ｍｍ以下と比較的短いものとされ、さらには、その深さＤが本体部の厚さＥに比べて比較的浅いものとされている。すなわち、凹部２７Ｃの形成により本体部２７Ａには薄肉部分が形成されるが、当該薄肉部分は比較的短く、かつ、比較的厚いものとされる。従って、本体部２７Ａの断面積を十分に確保することができ、突部２７Ｂの熱を本体部２７Ａを介して主体金具３側へとスムーズに移動させることができる。また、本体部２７Ａに対する突部２７Ｂの突出長は、Ａ≦１．０ｍｍやＢ≦１．４ｍｍを満たすように、すなわち、突部２７Ｂは本体部２７Ａに対して過度に突出しないように形成されている。このため、使用時における突部２７Ｂの過熱を防止することができ、本体部２７Ａにおいてスムーズな熱移動が行われることと相俟って、耐消耗性の著しい向上を図ることができる。
【００７８】
さらに、凹部２７Ｃを接地電極２７の背面側から見たときにおいて、側面２７ｓｄと底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、前記突部２７Ｂと内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも外側に位置するようにして、突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの位置関係が設定されている。すなわち、プレスピン５６を用いて凹部２７Ｃ及び突部２７Ｂを形成する場合において、突部２７Ｂの各側面と本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２が、プレスピン５６の押圧面５６ｐの外縁部分と同位置又はこれよりも内側に位置するように突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの形成予定位置が設定される。従って、境界部分Ｂｏ２に対して押圧時の応力が集中してしまうことを効果的に防止でき、境界部分Ｂｏ２におけるクラック（割れ）の発生をより確実に防止することができる。その結果、接地電極２７の機械的強度を向上させることができる。
【００７９】
併せて、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面において、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１の境界点Ｂｐ１と、本体部２７Ａの内側面２７ｉ及び突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面の境界点Ｂｐ１との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２に対する配向角度θ１がθ１≦７５°を満たすように設定されている。すなわち、金属結晶の配向角度が本体部２７Ａに対して過度に大きくならないように構成されているため、突部２７Ｂの熱を本体部２７Ａ側へと金属結晶の配向方向に沿ってよりスムーズに移動させることができる。その結果、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
【００８０】
加えて、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄのなす角度θ２が９０°以上１５０°以下とされている。換言すれば、プレスピン５６のうち接地電極を押圧する部位の外縁部分に位置する部位の角度が、９０°以上１５０°以下とされている。そのため、プレスピン５６に大きな荷重を加えることなく凹部２７Ｃを形成することができ、ひいてはプレスピン５６の長寿命化を図ることができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
【００８１】
さらに、上記実施形態によれば、押圧加工を施すことで、棒状部材ＳＴの端部よりも突き出した位置にある成形型５１の穴部５１ｈに棒状部材ＳＴの一部が入り込み、その結果、本体部２７Ａの先端面２７ｔから突き出した状態の突部２７Ｂが形成される。従って、押圧加工を施すことのみで、本体部２７Ｂの先端面２７ｔ及び内側面２７ｉから突き出した位置に突部２７Ｂを形成することができ、生産性の更なる向上を図ることができる。
【００８２】
また、プレスピン５６による押圧加工後（すなわち、突部２７Ｂ等の形成後）に、前記接地電極２７が屈曲される。従って、接地電極２７（棒状部材ＳＴ）の屈曲後においてプレスピン５６による押圧加工を施す場合、中心電極５等の存在によって作業スペースを十分に確保できないおそれがあるところ、本実施形態によれば、作業スペースを十分に確保することができる。その結果、突部２７Ｂ等を比較的容易に所望の寸法で形成することができる。
【００８３】
次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを種々変更した接地電極を有してなるスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて着火性評価試験及び耐久性評価試験を行った。
【００８４】
着火性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルを２０００ｃｃのＤＯＨＣエンジンに装着した上で、エンジン回転数を７５０ｒｐｍ、吸引負圧を−５５０ｍｍＨｇ、吸引混合気の空燃比を１４．５とした条件にて運転させ、点火進角量を徐々に進めて、平均燃焼圧の変動率が２０％に達したときの点火角度を求めた。図１０に、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａと、点火角度（°ＣＡ）との関係を表すグラフを示す。
【００８５】
また、耐久性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、排気量２０００ｃｃのＤＯＨＣエンジンに、作製したサンプルを組付けた上で、全開状態（回転数＝５０００ｒｐｍ）で４００時間に亘ってエンジンを動作させた。そして、４００時間経過後、各サンプルにおける火花放電間隙の増加量（間隙増加量）を測定した。図１１に、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａと、間隙増加量との関係を示す。
【００８６】
尚、図１０及び図１１に示す評価試験においては、各サンプルについて、本体部の先端面からの突部の突出長Ｂを０．４ｍｍ、本体部の長手方向に沿った突部の長さを１．３ｍｍ、本体部の長手方向と直交する方向に沿った突部の長さ（幅）を１．３ｍｍ、本体部の長手方向に沿った凹部の長さＣを１．１ｍｍ、本体部の長手方向と直交する方向に沿った凹部の幅を１．５ｍｍとした。
【００８７】
図１０に示すように、Ａ≧０．３ｍｍとしたサンプルは、Ａ≧０．３ｍｍを満たさないサンプルと比較して、点火角度が増加し、着火性の向上が図られることがわかった。これは、本体部の内側面から突部が十分に突出していたため、火炎の熱が本体部によって引かれてしまったり、火炎の広がりが本体部によって阻害されてしまったりすることをより確実に防止できたためであると考えられる。
【００８８】
一方で、図１１に示すように、Ａ≦１．０ｍｍを満たさないサンプルは、間隙増加量が０．２ｍｍを超え得ることが明らかとなった。これは、本体部に対して突部が過度に突出してしまったため、突部の熱引きが極端に悪化してしまったことによると考えられる。
【００８９】
従って、両評価試験の結果を勘案して、着火性及び耐消耗性の双方をバランスよく向上させるという観点から、０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍを満たすように突部を形成することが好ましいといえる。
【００９０】
次いで、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂを種々変更したサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の着火性評価試験及び耐久性評価試験を行った。尚、各サンプルについては、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを０．７ｍｍ、本体部の長手方向に沿った、突部の端面（接地電極の先端側の面）から凹部を形成する側面のうち接地電極の基端側に位置する側面までの距離を１．５ｍｍとし、他の部位については上述と同様のサイズとした。図１２に、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂと、点火角度との関係を示す。また、図１３に、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂと、間隙増加量との関係を示す。
【００９１】
図１２に示すように、突出長Ｂを０．０ｍｍよりも大きくしたサンプルについては、点火角度が増大し、着火性が十分に向上されることがわかった。これは、Ｂ＞０．０ｍｍとしたことで、突部のうち中心電極に対向する部位の背面側に本体部が存在しなくなったため、本体部による火炎伝播の阻害をより確実に抑制できたためであると考えられる。
【００９２】
一方で、図１３に示すように、Ｂ≦１．４ｍｍを満たさないサンプルについては、間隙増加量が著しく増加してしまい、耐消耗性が低下してしまうことが明らかとなった。これは、本体部に対して突部が過度に突出してしまったため、突部の熱引きが低下してしまったことに起因すると考えられる。
【００９３】
従って、両評価試験の結果を勘案すると、着火性及び耐久性の双方を向上させるべく、０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍを満たすように、突出長Ｂの大きさを設定することが好ましいといえる。
【００９４】
次に、本体部の長手方向に沿った凹部の長さＣ、本体部の外側面に対する凹部の深さＤ、及び、本体部の厚さＥを種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて机上バーナー試験を行った。尚、机上バーナー試験の概要は次の通りである。すなわち、先端部が平板状をなす（つまり、突部や凹部を有さない）接地電極を備えてなるスパークプラグのサンプルを作製し、当該サンプルを水冷式チャンバーに取付けた上で、接地電極先端部をバーナーで加熱し、当該先端部が９００℃となる加熱条件を特定した。次いで、凹部の長さＣや深さＤ等を種々変更してなる上記各サンプルを前記水冷式チャンバーに取付けた上で、各サンプルの接地電極を上述の特定された加熱条件で加熱し、接地電極先端部（突部）の温度（先端温度）を測定した。図１４に、Ｄ／Ｅを０．５５、０．７０、又は、０．８５としたサンプルについて、凹部の長さＣ（ｍｍ）と先端温度（℃）との関係を示す。尚、当該評価試験においては、各サンプルについて、本体部の内側面からの突部の突出長Ａを０．４ｍｍとし、本体部の先端面からの突部の突出長Ｂを０．４ｍｍとした。
【００９５】
図１４に示すように、Ｄ／Ｅを０．８５とするとともに、Ｃを２．０ｍｍよりも大きくしたサンプルについては、先端温度が１０００℃を超えてしまい、耐消耗性が低下してしまうことがわかった。これに対して、Ｄ／Ｅを０．８５未満とするとともに、Ｃを２．０ｍｍ以下とした各サンプルは、先端温度が比較的低くなり、耐消耗性に優れることが明らかとなった。従って、当該試験の結果より、０．０ｍｍ≦Ｃ≦２．０ｍｍ、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ≦０．８５を満たすように凹部の長さや深さ等を設定することが、突部について十分な耐消耗性を維持するという観点から有意であるといえる。
【００９６】
以上、各評価試験の結果を総合的に勘案して、０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ、０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たすように突部及び凹部の形状を設定することが、優れた着火性及び耐消耗性を実現するという点から望ましいといえる。
【００９７】
次いで、接地電極を形成する際における、穴部とプレスピンとの相対位置関係を種々変更することで、突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面と本体部の内側面との境界部分Ｂｏ２を基準部位とし、接地電極の先端側を＋側、接地電極の基端側を−側としたときにおける、本体部の長手方向に沿った前記基準部位から凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界部分Ｂｏ１までの距離Ｒを種々変更した接地電極のサンプルを複数本数ずつ作製した。そして、作製された各サンプルについて、前記境界部分Ｂｏ２におけるクラックの有無を確認し、クラックが発生したサンプルの本数を確認した。図１５に、距離Ｒと、クラックの発生した本数の割合（クラック発生率）との関係を示す。尚、当該試験においては、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを０．４ｍｍとし、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂを０．４ｍｍとし、突部の長さ及び幅を１．３ｍｍとした。
【００９８】
図１５に示すように、Ｒ＜０．０ｍｍとしたサンプル、すなわち、境界部分Ｂｏ２よりも接地電極の先端側に境界部分Ｂｏ１が位置するサンプルについては、クラックが発生しやすいことがわかった。これは、プレスピンによる押圧加工に際して、プレスピンの角部から本体部側へと加わる応力が強度の比較的弱い境界部分Ｂｏ２に対して加わってしまったためであると考えられる。
【００９９】
これに対して、Ｒ≧０．０ｍｍとしたサンプル、すなわち、境界部分Ｂｏ１が、境界部分Ｂｏ１に対して、接地電極の長手方向に沿って同位置又は当該位置よりも基端側に形成されたサンプルについては、クラックの発生が効果的に抑制されることが明らかとなった。従って、境界部分Ｂｏ１を境界部分Ｂｏ２に対して接地電極の長手方向に沿って同位置又は当該位置よりも基端側に形成するように、プレスピンや穴部の相対位置を調節することが、接地電極の機械的強度を十分に確保するという点で好ましいといえる。
【０１００】
次いで、プレスピンによる押圧量を種々変更することで、接地電極の中心軸を含むとともに軸線に沿う断面における、凹部の底面及び側面の境界点Ｂｐ１と、内側面及び突部の境界点Ｂｐ２との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の本体部の中心軸に対する配向角度θ１を変更してなるスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の机上バーナー試験を行った。図１６に、机上バーナー試験の結果を示す。
【０１０１】
図１６に示すように、θ１≦７５°を満たすサンプルは、先端温度が比較的低くなり、優れた耐消耗性を有することがわかった。これは、金属結晶の配向方向に沿って突部の熱が本体部側へと引かれるところ、θ１の過大を防止したことで、突部から本体部側へとスムーズに熱が伝達されたためであると考えられる。
【０１０２】
従って、耐消耗性及び着火性の双方をバランスよく向上させるという観点からは、（０°≦）θ１≦７５°を満たすように接地電極を形成することが好ましいといえる。
【０１０３】
次いで、押圧面と当該押圧面に隣接する側面とのなす角度α（凹部の底面と側面とのなす角度θ２に相当する）を種々変更してなる４種類のプレスピンを用意した上で、各プレスピンを用いて接地電極のサンプルを１００００本単位で作製した。そして、押圧加工に支障が生じるほどの損傷がプレスピンに生じるまでに形成された接地電極の本数（プレスピン寿命本数）を各プレスピンごとに特定した。図１７に、角度αと、プレスピン寿命本数との関係を示す。
【０１０４】
図１７に示すように、角度αを１５０°以下とした場合（すなわち、凹部の底面と側面のなす角度θ２が１５０°以下である場合）には、プレスピン寿命本数が１０5本以上となり、プレスピンの耐久性に特段の問題が生じないことがわかった。これに対して、角度αを１６０°とした場合には、プレスピン寿命本数が著しく減少してしまい、耐久性が不十分となってしまうことが明らかとなった。従って、生産性の低下を防止するという観点からは、角度αを１５０°以下とすること、換言すれば、凹部について９０°≦θ２≦１５０°を満たすように接地電極を形成することが好ましいといえる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について、特に上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０５】
本第２実施形態においては、上記第１実施形態と比較して、特に前記棒状部材ＳＴを接地電極２７の形状に加工する際の手法が異なる。すなわち、図１８に示すように、棒状部材ＳＴの側面に沿うようにして第１の型５１や第２の型５２等を配置するとともに、棒状部材ＳＴの一端面と接触するようにして第５の型５５を配置する。そして、前記棒状部材ＳＴの一端部を前記プレスピン５６によって押圧する。これにより、図１９に示すように、棒状部材ＳＴの一端部が潰れ変形して没入部Ｓｉが形成されるとともに、前記穴部５１ｈに棒状部材ＳＴが入り込み、突部２７Ｂに相当する突出部Ｐｒが形成される。
【０１０６】
次いで、図２０に示すように、棒状部材ＳＴの一端部を第３の型５３や第４の型５４等によって挟み込んだ状態で、没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一端部に対して、打抜手段としての一対のカッタ５７，５８により打抜加工を施す。これにより、図２１に示すように、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一端部（図２１中、一点鎖線で示した部位）が除去され、突部２７Ｂや凹部２７Ｃ等を有してなる接地電極２７が得られる。
【０１０７】
尚、前記カッタ５７，５８は、本体部２７Ａの先端面２７ｔに相当する部位を形成する第１成形面５７Ａ，５８Ａと、突部２７Ｂの側面に相当する部位を形成する第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとを備える。また、本実施形態におけるカッタ５７，５８には、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂの間に凸状をなす湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられている。そして、当該湾曲面５７Ｃ，５８Ｃの曲率半径が０．２ｍｍ以上とされるとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５８Ａ，５８Ｂのなす角度が９０°以上（本実施形態では、９０°）とされている。尚、図２２に示すように、前記湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けることなく、第１成形面５７Ａ，５８Ａが第２成形面５７Ｂ，５８Ｂに隣接するとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度が１２０°以上となるようにカッタ５７，５８を形成することとしてもよい。
【０１０８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、成形型５１の穴部５１ｈが棒状部材ＳＴの端部と対向するように配置した上で、押圧加工により穴部５１ｈに棒状部材ＳＴを入り込ませることで突部２７Ｂが形成される。従って、突部２７Ｂをより確実に所望の形状で形成することができる。
【０１０９】
さらに、カッタ５７，５８について、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度が９０°以上とされるとともに、両者の間には湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられ、さらに、当該湾曲面５７Ｃ，５８Ｃの曲率半径が０．２ｍｍ以上と比較的大きなものとされる。従って、除去加工に際して、カッタ５７，５８のうち第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとの間の部位が偏消耗してしまうことをより確実に抑制することができ、生産性の一層の向上を図ることができる。
【０１１０】
また、湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けなくとも、カッタ５７，５８の第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度を１２０°以上と比較的大きくすることで、上述したように湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けた場合と同様に、除去加工時における、カッタ５７，５８の偏消耗をより確実に抑制することができる。
【０１１１】
次に、前記カッタを上述の形状としたことによって奏される作用効果を確認すべく、第１成形面及び第２成形面が隣接し、両者のなす角度を９０°、１２０°又は１５０°としたカッタのサンプル（サンプル１〜３）と、第１成形面及び第２成形面の間に湾曲面を設けた上で、第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°とするとともに、湾曲面の曲率半径を０．１ｍｍ又は０．２ｍｍとしたカッタのサンプル（サンプル４，５）を作製した。次いで、各カッタのサンプルを用いて接地電極のサンプルを１００００本単位で作製し、打抜加工に支障が生じるほどの損傷がサンプルに生じたときの接地電極の作製本数を各サンプルごとに特定した。尚、特段の支障なく１０万本以上の接地電極を作製できたサンプルは、優れた耐久性を有し、生産性の向上を図ることができるとして「○」の評価を下し、一方で、１０万本の接地電極を作製する前に、打抜加工に支障が生じるほどの損傷が生じてしまったサンプルは、耐久性に劣り、生産性の低下を招いてしまうおそれがあるとして「×」の評価を下すこととした。表１に、各サンプルの形状や評価を示す。
【０１１２】
【表１】
2011018607.tif 000003
表１に示すように、湾曲面を設けることなく第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°としたサンプル（サンプル１）や、湾曲面を設けたものの、当該湾曲面の曲率半径を０．２ｍｍ未満としたサンプル（サンプル４）は、耐久性が不十分となってしまい、生産性の低下を招き得ることが明らかとなった。
【０１１３】
一方で、第１成形面及び第２成形面のなす角度を１２０°以上としたサンプル（サンプル３，４）や、湾曲面を設けるとともに、当該湾曲面の曲率半径を０．２ｍｍ以上としたサンプル（サンプル５）は、耐久性に優れ、生産性の向上を期待できることがわかった。これは、打抜加工に際しては、第１成形面及び第２成形面の間に位置する部位で偏消耗が生じやすいところ、第１湾曲面及び第２湾曲面のなす角度を比較的大きくしたり、両者の間に曲率半径の比較的大きな湾曲面を設けたりしたことで、当該部位に加わる応力の分散を図ることができたことによると考えられる。
【０１１４】
従って、上記第２実施形態のごとく、カッタによる抜打加工を施して接地電極を作製する場合には、第１成形面及び第２成形面のなす角度を１２０°以上としたり、第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°以上とし、第１成形面及び第２成形面の間に曲率半径が０．２ｍｍ以上の湾曲面を設けたりすることが、生産性の向上を図るという面で好ましいといえる。
【０１１５】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【０１１６】
（ａ）上記実施形態における接地電極２７の形状は例示であって、接地電極２７の形状はこれに限定されるものではない。従って、図２３に示すように、突部２７１Ｂの側面のうち接地電極２７１の基端側に位置する側面が湾曲面状をなすように形成することとしてもよい。また、図２４に示すように、凹部２７２Ｃが本体部２７２Ａの先端に向けて拡幅するように接地電極２７２を形成することとしてもよい。
【０１１７】
（ｂ）上記実施形態において、凹部２７Ｃは側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３によって区画された形状をなしているが、凹部２７Ｃの形状はこれに限定されるものではない。従って、図２５（ａ）に示すように、接地電極２７３の凹部２７３Ｃを、本体部２７３Ａの外側面２７３ｏに対して窪んだ形状をなす段差状としてもよい。また、図２５（ｂ）に示すように、接地電極２７４の凹部２７４Ｃを、本体部２７４Ａとほぼ等しい幅に形成することとしてもよい。
【０１１８】
（ｃ）上記実施形態において、本体部２７Ａは自身の長手方向に沿ってほぼ等しい幅を有するように形成されているが、図２６に示すように、接地電極２７５の本体部２７５Ａを、自身の先端に向けて幅狭となるように形成することとしてもよい。この場合には、本体部２７５Ａの先端部によって火炎の熱が引かれてしまうことをより一層確実に抑制することができ、着火性の更なる向上を図ることができる。
【０１１９】
（ｄ）上記第２実施形態においては、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度が９０°とされているが、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度が鈍角となるカッタを用いて打抜加工を施すこととしてもよい。この場合には、図２７に示すように、本体部２７６Ａの先端面２７６ｔが、接地電極２７６の先端に向けて先細る形状をなすように形成されることとなる。
【０１２０】
（ｅ）上記第２実施形態では、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一部が除去されることとしているが、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の全域を除去することとしてもよい。この場合には、図２８に示すように、本体部２７７Ａの外側面２７７ｏに対して没する段差状の凹部２７７Ｃを備える接地電極２７７が形成されることとなる。
【０１２１】
（ｆ）上記第２実施形態では、断面略矩形状のカッタ５７，５８を用いて棒状部材ＳＴに対する打抜加工が施されているが、カッタ５７，５８の形状はこれに限定されるものではない。従って、例えば、断面三角形状のカッタを用いて打抜加工を施すこととしてもよい。この場合には、図２９に示すように、先細り形状をなす本体部２７８Ａと、本体部２７８Ａの外側面２７８ｏに対して没する凹部２７８Ｃと、接地電極２７８の先端に向けて幅狭となる突部２７８Ｂとが形成される。
【０１２２】
（ｇ）上記第２実施形態では、カッタ５７，５８の第１成形面５７Ａ，５８Ａは平坦面状をなしているが、第１成形面５７Ａ，５８Ａを湾曲面状に形成することとしてもよい。この場合には、図３０に示すように、本体部２７９Ａの先端面２７９ｔが湾曲面状をなすように接地電極２７９が形成されることとなる。
【０１２３】
（ｈ）上記実施形態では特に記載していないが、図３１に示すように、突部２７Ｂのうち前記中心電極５（貴金属チップ３１）に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップ３２を設けることとしてもよい。この場合には、耐消耗性の一層の向上を図ることができる。尚、チップ３２の過熱や製造コストの増大を防止すべく、チップ３２としては、比較的薄肉（例えば、０．５ｍｍ以下）のものを用いることが好ましい。
【０１２４】
また、チップ３２を設けるにあたっては、一般的に抵抗溶接又はレーザー溶接が用いられるが、チップ３２を溶接するタイミングは特に限定されるものではない。すなわち、突部２７Ｂの形成後にチップ３２を設けることとしてもよいし、突部２７Ｂの形成予定位置にチップ３２を設けた後に突部２７Ｂを形成することとしてもよい。チップ３２の溶接後に突部２７Ｂを形成することとすれば、溶接に伴う突部２７Ｂの変形を防止することができ、着火性の向上効果がより確実に奏されることとなる。
【０１２５】
尚、チップ３２を設けた場合において「本体部２７Ａの内側面２７ｉからの突部２７Ｂの突出長Ａ」は、本体部２７Ａの内側面２７ｉからチップ３２のうち中心電極５（貴金属チップ３１）と対向する面までのチップ３２の中心軸に沿った距離を意味する。
【０１２６】
（ｉ）上記実施形態では、凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１と凹部２７Ｃの底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、突部２７Ｂと本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の基端側に形成されるように突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係が設定されているが、両者の位置関係はこれに限定されるものではない。従って、前記境界部分Ｂｏ１が、前記境界部分Ｂｏ２に対して接地電極２７の長手方向に沿って同位置に形成されるように、突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係を設定することとしてもよい。また、前記境界部分Ｂｏ１を、前記境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の先端側に形成することとしてもよい。境界部分Ｂｏ１を、境界部分Ｂｏ２に対して接地電極２７の長手方向に沿った同位置に形成した場合、上述の試験で示したように、突部２７Ｂの形成に伴う境界部分Ｂｏ２におけるクラックの発生をより確実に防止することができる。
【０１２７】
（ｊ）上記実施形態では、前記底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３はそれぞれ直交するように、すなわちθ２が９０°となるように形成されている。これに対して、図３２（ａ），（ｂ）に示すように、底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３のなす角度が鈍角となるように、すなわちθ２が９０°よりも大きくなるように接地電極２７１０を形成することとしてもよい。但し、生産時におけるプレスピン５６の長寿命化を図るためには、θ２≦１５０°を満たすように前記プレスピン５６の形状を設定することが望ましい。尚、この場合、「本体部２７Ａの長手方向に沿った凹部２７Ｃの長さＣ」は、本体部２７１０Ａの長手方向に沿った凹部２７１０Ｃの底面２７ｂｔの長さをいう。
【０１２８】
加えて、図３３（ａ），（ｂ）に示すように、接地電極２７１１の凹部２７１１Ｃについて、側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３と底面２７ｂｔとの境界に、凹状の湾曲形状をなし、所定の曲率半径（例えば、０．２ｍｍ以上）を有する湾曲部２７Ｗ１を設けることとしてもよい。また、図３４（ａ），（ｂ）に示すように、接地電極２７１２の凹部２７１２Ｃについて、側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３と底面２７ｂｔとの境界に、所定の幅（例えば、０．２ｍｍ以上）を有するテーパ部２７Ｔ１を設けることとしてもよい。この場合には、凹部２７１１Ｃ（２７１２Ｃ）の底面２７ｂｔと側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３との境界部分におけるクラックの発生をより確実に防止することができ、機械的強度の向上を図ることができる。尚、凹部２７１１Ｃ（２７１２Ｃ）の側面２７ｓｄのうち接地電極２７１１（２７１２）の基端側に位置する側面２７ｓｄ１と底面２７ｂｔとの境界にのみ湾曲部２７Ｗ１やテーパ部２７Ｔ１を設けることとしてもよい。また、湾曲部２７Ｗ１やテーパ部２７Ｔ１を設けた場合において、上述した「境界点Ｂｐ１」は、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面における、底面２７ｂｔの外形線の延長線と側面２７ｓｄ１の延長線との交点を意味する。
【０１２９】
（ｋ）上記実施形態では特に記載していないが、図３５（ａ），（ｂ）に示すように、前記本体部２７１３Ａの内側面２７１３ｉと突部２７１３Ｂの側面のうち接地電極２７１３の基端側に位置する側面との境界に、凹状の湾曲形状をなし、所定の曲率半径（例えば、０．２ｍｍ以上）を有する湾曲部２７Ｗ２を設けることとしてもよい。この場合には、当該境界部分におけるクラックの発生を抑制することができ、ひいては突部２７１３Ｂの欠落といった事態をより確実に防止することができる。また、突部２７１３Ｂのうち本体部２７１３Ａに連接される部位の断面積を増大させることができるため、突部２７１３Ｂの熱を本体部２７１３Ａ側へとよりスムーズに移動させることができ、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。尚、湾曲部２７Ｗ２に代えて、テーパ状のテーパ部を設けることとしてもよい。また、湾曲部２７Ｗ２等を設けた場合において、上述した「境界点Ｂｐ２」は、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面における、内側面２７ｉの外形線の延長線と突部２７１３Ｂの側面のうち接地電極２７１３の基端側に位置する側面の外形線の延長線との交点を意味する。
【０１３０】
（ｌ）上記第２実施形態において、前記カッタ５７，５８は、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂの間に湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられているが、図３６に示すように、湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けることなく、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとを隣接させるとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度を１２０°未満としてもよい。
【０１３１】
（ｍ）上記第２実施形態では、プレスピン５６による押圧加工後に、カッタ５７，５８による打抜加工を施すことで接地電極２７が形成されているが、押圧加工及び抜打加工を行う順序はこれに限定されるものではない。従って、カッタ５７，５８によって棒状部材ＳＴの一端部の両側面部を除去した後に、プレスピン５６による押圧加工を施すことで接地電極２７を形成することとしてもよい。
【０１３２】
（ｎ）上記実施形態では、プレスピン５６による押圧加工後に、接地電極２７を屈曲することとされているが、プレスピン５６による押圧加工前に（すなわち、突部２７Ｂ等の形成前に）、接地電極２７（棒状部材ＳＴ）を屈曲させることとしてもよい。
【０１３３】
（ｏ）上記実施形態では、中心電極５の先端部に貴金属チップ３１が設けられているが、貴金属チップ３１を省略して構成することとしてもよい。
【０１３４】
（ｐ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。
【０１３５】
（ｑ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１…スパークプラグ（内燃機関用スパークプラグ）
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
５…中心電極
２７…接地電極
２７Ａ…本体部
２７Ｂ…突部
２７Ｃ…凹部
２７ｉ…内側面
２７ｏ…外側面
２７ｓｄ…側面
２７ｂｔ…底面
３２…チップ
５１…第１の型（成形型）
５１ｆ…形成面
５１ｈ…穴部
５６…プレスピン
５７，５８…カッタ（抜打手段）
５７Ａ，５８Ａ…第１成形面
５７Ｂ，５８Ｂ…第２成形面
ＣＬ１…軸線
ＣＬ２…本体部の中心軸
Ｓｉ…没入部
【図１】
2011018607.tif 000004
【図２】
2011018607.tif 000005
【図３】
2011018607.tif 000006
【図４】
2011018607.tif 000007
【図５】
2011018607.tif 000008
【図６】
2011018607.tif 000009
【図７】
2011018607.tif 000010
【図８】
2011018607.tif 000011
【図９】
2011018607.tif 000012
【図１０】
2011018607.tif 000013
【図１１】
2011018607.tif 000014
【図１２】
2011018607.tif 000015
【図１３】
2011018607.tif 000016
【図１４】
2011018607.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも基端側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
構成２．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１において、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも基端側に形成されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記構成２によれば、凹部のうち、その底面と接地電極の基端部側に位置する側面との境界部分は、突部と内側面との境界部分に対して、接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも接地電極の基端側に形成されている。すなわち、プレスピン等の押圧手段を用いて凹部及び突部を形成する場合において、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が、押圧手段の押圧面よりも接地電極の基端側に位置しないように、突部及び凹部の形成予定位置が設定される。これにより、押圧時において、荷重が特に集中しやすい押圧面の外縁部分（角部）に対して、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が向き合わないこととなり、ひいては当該境界部分に対して押圧時の応力が集中してしまうことを効果的に防止できる。その結果、突部と内側面との境界部分におけるクラック（割れ）の発生をより確実に防止することができ、機械的強度の向上を図ることができる。