(57)【要約】      （修正有）【課題】横飛火の発生を抑制する。【解決手段】点火プラグの中心電極２０、主体金具５０の先端部５０ｓ、絶縁体１０のうち主体金具の先端部に包囲される包囲部１３ｓ、及び、接地電極の接続端部を軸線に沿って投影した、軸線ＡＸに垂直な仮想平面ＶＰにおいて、接続端部が位置する範囲を含み、軸線を通り、軸線と接続端部の中心とを結ぶ線と垂直な線よりも接続端部側に位置する周方向の範囲を第１の範囲ＲＡ１とし、第１の範囲を除いた範囲を第２の範囲ＲＡ２とするとき、第２の範囲における先端部の内周面を示す第２の線は、円の弧であり、第１の範囲における先端部の内周面を示す第１の線の少なくとも一部は、第２の線との接続点から、接続点を通り円に正接する直線よりも外周側に延びる。第１の範囲における絶縁体と主体金具との距離Ｄ１は、第２の範囲における距離Ｄ２よりも大きい。【選択図】図３
2019036492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸線に沿って延びる棒状体であり、後端側が前記軸孔内に配置され、先端側が前記絶縁体より先端側に突出した中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記中心電極、前記主体金具の前記先端部、前記絶縁体のうち前記主体金具の前記先端部に包囲される包囲部、及び、前記接地電極の前記接続端部を前記軸線に沿って投影した、前記軸線に垂直な仮想平面において、
前記軸線から前記接続端部に対して引かれた２本の接線の間の前記接続端部が位置する範囲を含み、前記軸線を通り、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線と垂直な線よりも前記接続端部側に位置する周方向の範囲を第１の範囲とし、
前記第１の範囲を除いた周方向の範囲を第２の範囲とするとき、
前記第２の範囲における前記先端部の内周面を示す第２の線は、前記軸線を示す点を中心とする円の弧であり、
前記第１の範囲における前記先端部の内周面を示す第１の線は、前記円よりも外周側に配置され、
前記第１の線の少なくとも一部は、前記第２の線との接続点から、前記接続点を通り前記円に正接する直線よりも外周側に延び、
前記第１の範囲における前記絶縁体の前記包囲部と前記主体金具の前記先端部との距離Ｄ１は、前記第２の範囲における前記包囲部と前記先端部との距離Ｄ２よりも大きいことを特徴とする、点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグであって、
前記仮想平面において、
前記第１の範囲は、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線を中心とする１２０度以内の範囲であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の点火プラグであって、
前記仮想平面において、
前記第１の線と前記第２の線との２個の前記接続点は、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線に対して、線対称であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記距離Ｄ１は、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関等において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に用いられる点火プラグとして、主体金具に接続された接地電極と、中心電極と、の間に電圧が印加されることによって、中心電極の先端部と接地電極の先端部との間に形成されたギャップに、放電を発生させる。
【０００３】
内燃機関の設計の自由度を確保する観点から、点火プラグの小径化が求められている。点火プラグが小径化するほど、主体金具も小径化するため、中心電極と主体金具との間の径方向の距離を確保することが困難になる。このために、点火プラグが小径化するほど、中心電極と、主体金具の先端の近傍と、の間に、絶縁体の表面を介して、放電が発生する不具合（横飛火とも呼ぶ）が発生しやすくなる。このような放電は、本来のギャップにおける放電と比較して、接地電極による消炎作用が大きいので、本来の着火性能を発揮できない。
【０００４】
特許文献１には、横飛火を防止すべく、主体金具と接地電極との接続部分に生じる溶接だれを除去しながら、主体金具の内周面の成形加工を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１５４４６２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、上記技術では、横飛火を完全には防止できない場合には、主体金具の先端のうち、電界強度が大きな接地電極との接続部近傍において、横飛火が発生してしまう可能性が高かった。
【０００７】
本明細書は、点火プラグにおいて、上述した横飛火が発生した場合であっても、着火性能の低下を抑制できる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示される技術は、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］軸線に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸線に沿って延びる棒状体であり、後端側が前記軸孔内に配置され、先端側が前記絶縁体より先端側に突出した中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記中心電極、前記主体金具の前記先端部、前記絶縁体のうち前記主体金具の前記先端部に包囲される包囲部、及び、前記接地電極の前記接続端部を前記軸線に沿って投影した、前記軸線に垂直な仮想平面において、
前記軸線から前記接続端部に対して引かれた２本の接線の間の前記接続端部が位置する範囲を含み、前記軸線を通り、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線と垂直な線よりも前記接続端部側に位置する周方向の範囲を第１の範囲とし、
前記第１の範囲を除いた周方向の範囲を第２の範囲とするとき、
前記第２の範囲における前記先端部の内周面を示す第２の線は、前記軸線を示す点を中心とする円の弧であり、
前記第１の範囲における前記先端部の内周面を示す第１の線は、前記円よりも外周側に配置され、
前記第１の線の少なくとも一部は、前記第２の線との接続点から、前記接続点を通り前記円に正接する直線よりも外周側に延び、
前記第１の範囲における前記絶縁体の前記包囲部と前記主体金具の前記先端部との距離Ｄ１は、前記第２の範囲における前記包囲部と前記先端部との距離Ｄ２よりも大きいことを特徴とする、点火プラグ。
【００１０】
上記構成によれば、横飛火が発生したとしても、第１の線と第２の線との接続点において発生する可能性を高くすることができ、接続端部が配置された範囲で横飛火が発生することを抑制できる。この結果、横飛火が発生した場合であっても、該横飛火に対する接地電極による消炎作用を低減できるため、着火性能の低下を抑制できる。
【００１１】
［適用例２］適用例１に記載の点火プラグであって、
前記仮想平面において、
前記第１の範囲は、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線を中心とする１２０度以内の範囲であることを特徴とする、点火プラグ。
【００１２】
上記構成によれば、横飛火が発生した場合に、第１の線と第２の線との接続点において発生する可能性をさらに高くすることができるので、接続端部が配置された範囲で横飛火が発生することをさらに抑制できる。
【００１３】
［適用例３］適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記仮想平面において、
前記第１の線と前記第２の線との２個の前記接続点は、前記軸線と前記接続端部の中心とを結ぶ線に対して、線対称であることを特徴とする、点火プラグ。
【００１４】
上記構成によれば、横飛火が発生した場合に、２個の接続点のいずれにおいて横飛火が発生したとしても、同程度の着火性能を発揮できる。この結果、横飛火が発生した場合の着火性能のばらつきを抑制できる。
【００１５】
［適用例４］適用例１〜３のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記距離Ｄ１は、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【００１６】
距離Ｄ１が、１．５ｍｍ以下である場合には、特に、横飛火が発生しやすくなる。上記構成によれば、横飛火が発生しやすい場合に、横飛火の発生時の着火性能の低下を適切に抑制することができる。
【００１７】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関、点火プラグの主体金具等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の点火プラグ１００の断面図である。
【図２】点火プラグ１００の先端近傍の拡大断面図である。
【図３】第１実施形態の仮想平面ＶＰを示す図である。
【図４】接続点ＴＰａの近傍の説明図である。
【図５】主体金具５０の製造について説明する図である。
【図６】第１評価試験のサンプルの説明図である。
【図７】第２実施形態の仮想平面ＶＰＢを示す図である。
【００１９】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は本実施形態の点火プラグ１００の断面図である。図２は、点火プラグ１００の先端近傍の拡大断面図である。図１、図２の一点破線は、点火プラグ１００の軸線ＡＸを示している。軸線ＡＸと平行な方向（図１、図２の上下方向）を軸線方向とも呼ぶ。軸線ＡＸを中心とし、軸線ＡＸと垂直な面上の円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。図１、図２における下側を、点火プラグ１００の先端側と呼び、図１、図２における上側を、点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。
【００２０】
点火プラグ１００は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃焼ガスに着火するために用いられる。点火プラグ１００は、絶縁体１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子電極４０と、主体金具５０と、抵抗体７０と、導電性のシール部材６０、８０と、を備える。
【００２１】
絶縁体１０は、軸線ＡＸに沿って延び、絶縁体１０を貫通する貫通孔である軸孔１２を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、例えば、アルミナ等のセラミックスを用いて形成されている。絶縁体１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、縮外径部１５と、脚長部１３と、を備えている。
【００２２】
鍔部１９は、絶縁体１０における軸線方向の略中央に位置する部分である。後端側胴部１８は、鍔部１９よりも後端側に位置し、鍔部１９の外径よりも小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９よりも先端側に位置し、後端側胴部１８の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７よりも先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３の外径は、先端側ほど縮径され、点火プラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。縮外径部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成され、後端側から先端側に向かって外径が縮径した部分である。
【００２３】
絶縁体１０は、内周側の構成の観点でみると、後端側に位置する大内径部１２Ｌと、大内径部１２Ｌよりも先端側に位置し、大内径部１２Ｌよりも内径が小さな小内径部１２Ｓと、縮内径部１６と、を備えている。縮内径部１６は、大内径部１２Ｌと小内径部１２Ｓとの間に形成され、後端側から先端側に向かって内径が縮径した部分である。縮内径部１６の軸線方向の位置は、本実施形態では、先端側胴部１７の先端側の部分の位置である。
【００２４】
主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）に点火プラグ１００を固定するための円筒状の金具である。主体金具５０には、軸線ＡＸに沿って貫通する貫通孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁体１０の径方向の周囲（すなわち、外周）に配置されている。すなわち、主体金具５０の貫通孔５９内に、絶縁体１０が挿入・保持されている。絶縁体１０の先端は、主体金具５０の先端よりも先端側に突出している。絶縁体１０の後端は、主体金具５０の後端よりも後端側に突出している。
【００２５】
主体金具５０は、プラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８〜Ｍ１４である。
【００２６】
主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４との間には、金属製の環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に、点火プラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。
【００２７】
主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１８の外周面と、の間に形成される環状の領域には、環状の線パッキン６、７が配置されている。当該領域における２つの線パッキン６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁体１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁体１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、線パッキン６、７およびタルク９を介し、絶縁体１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の内周で取付ネジ部５２の位置に形成された段部５６（金具側段部）によって、絶縁体１０の縮外径部１５（絶縁体側段部）が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。
【００２８】
中心電極２０は、軸線ＡＸに沿って延びる棒状の中心電極本体２１と、中心電極チップ２９と、を備えている。中心電極本体２１は、絶縁体１０の軸孔１２の内部の先端側の部分に保持されている。すなわち、中心電極２０の後端側（中心電極本体２１の後端側）は、軸孔１２内に配置されている。中心電極本体２１は、耐腐食性と耐熱性が高い金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。中心電極本体２１は、ＮｉまたはＮｉ合金で形成された母材と、該母の内部に埋設された芯部と、を含む２層構造を有しても良い。この場合には、芯部は、例えば、母材よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金で形成される。
【００２９】
中心電極本体２１は、図２に示すように、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部２４と、鍔部２４よりも後端側の部分である頭部２３（電極頭部）と、鍔部２４よりも先端側の部分である脚部２５（電極脚部）と、を備えている。鍔部２４は、絶縁体１０の縮内径部１６によって、先端側から支持されている。すなわち、中心電極本体２１は、縮内径部１６に係止されている。脚部２５の先端側、すなわち、中心電極本体２１の先端側は、絶縁体１０の先端１０Ａよりも先端側に突出している。
【００３０】
中心電極チップ２９は、例えば、略円柱形状を有する部材であり、中心電極本体２１の先端（脚部２５の先端）に、例えば、レーザ溶接を用いて、接合されている。中心電極チップ２９の先端面は、後述する接地電極チップ３９との間で火花ギャップを形成する第１放電面２９５である。中心電極チップ２９は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や白金（Ｐｔ）などの高融点の貴金属や、当該貴金属を主成分とする合金が用いて、形成されている。
【００３１】
端子電極４０は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子電極４０は、絶縁体１０の軸孔１２に後端側から挿通され、軸孔１２内において、中心電極２０よりも後端側に位置している。端子電極４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子電極４０の表面には、例えば、防食のために、Ｎｉなどのめっきが形成されている。
【００３２】
端子電極４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２よりも後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２よりも先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子電極４０のキャップ装着部４１は、絶縁体１０よりも後端側に露出している。端子電極４０の脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、高圧ケーブル（図示外）が接続されたプラグキャップが装着され、放電を発生するための高電圧が印加される。
【００３３】
抵抗体７０は、絶縁体１０の軸孔１２内において、端子電極４０の先端と中心電極２０の後端との間に、配置されている。抵抗体７０は、例えば、１ＫΩ以上の抵抗値（例えば、５ＫΩ）を有し、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有する。抵抗体７０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。
【００３４】
軸孔１２内における、抵抗体７０と中心電極２０との隙間は、導電性のシール部材６０によって埋められている。抵抗体７０と端子電極４０との隙間は、シール部材８０によって埋められている。すなわち、シール部材６０は、中心電極２０と抵抗体７０とにそれぞれ接触し、中心電極２０と抵抗体７０とを離間している。シール部材８０は、抵抗体７０と端子電極４０にそれぞれ接触し、抵抗体７０と端子電極４０とを離間している。このように、シール部材６０、８０は、中心電極２０と端子電極４０とを、抵抗体７０を介して、電気的、かつ、物理的に、接続している。シール部材６０、８０は、導電性を有する材料、例えば、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。
【００３５】
接地電極３０（接地電極本体３１）は、図２に示すように、断面が四角形の棒状体である。接地電極本体３１は、両端部として、接続端部３１２と、接続端部３１２の反対側に位置する自由端部３１１と、を有している。接続端部３１２は、主体金具５０の先端５０ｔに、例えば、抵抗溶接によって、接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極本体３１とは、電気的および物理的に接続される。接地電極本体３１の接続端部３１２の近傍は、軸線ＡＸの方向に延びており、自由端部３１１の近傍は、軸線ＡＸと垂直な方向に延びている。棒状の接地電極本体３１は、中央部分において、約９０度だけ湾曲している。
【００３６】
接地電極本体３１は、耐腐食性と耐熱性が高い金属、ＮｉまたはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。接地電極本体３１は、中心電極本体２１と同様に、母材と、母材よりも熱伝導性が高い金属（例えば、銅）を用いて形成され、母材に埋設された芯部と、を含む２層構造を有しても良い。
【００３７】
自由端部３１１には、中心電極２０の第１放電面２９５との間に間隙Ｇを形成して対向する第２放電面３９５を有する接地電極チップ３９が接合されている。接地電極チップ３９は、例えば、円柱形状や四角柱形状を有している。第１放電面２９５と第２放電面３９５との間の間隙Ｇは、放電が発生するいわゆる火花ギャップである。接地電極チップ３９は、中心電極チップ２９と同様に、例えば、貴金属、または、貴金属を主成分とする合金を用いて形成される。
【００３８】
図３は、第１実施形態の仮想平面ＶＰを示す図である。仮想平面ＶＰは、軸線ＡＸに垂直な仮想的な平面である。仮想平面ＶＰには、中心電極２０の脚部２５と、主体金具５０の先端部５０ｓと、絶縁体１０の包囲部１３ｓと、接地電極３０の接続端部３１２と、が軸線ＡＸに沿って投影される。主体金具５０の先端部５０ｓは、先端５０ｔを含む部分であり、例えば、取付ネジ部５２のネジ山の先端よりも先端側の部分である。絶縁体１０の包囲部１３ｓは、脚長部１３のうち、主体金具５０の先端部５０ｓに、外周を包囲される部分である。換言すれば、包囲部１３ｓは、脚長部１３のうち、先端部５０ｓが配置された軸線方向の範囲に位置する部分である。
【００３９】
仮想平面ＶＰにおいて、中心電極２０の軸線ＡＸから、接地電極３０に対して引かれた２本の接線を、接線ＬＴ１、ＬＴ２とする。２本の接線ＬＴ１、ＬＴ２に挟まれた周方向の範囲であり、接地電極３０（接続端部３１２）が位置する範囲を、接地電極範囲ＥＲとする。
【００４０】
仮想平面ＶＰにおいて、中心電極２０の軸線ＡＸ（点火プラグ１００の軸線ＡＸ）から接地電極３０の接続端部３１２の中心３０Ｃに向かう方向（図３の左方向）を、第１方向ＲＤ１とする。仮想平面ＶＰにおいて、第１方向ＲＤ１と垂直な方向（図３の上方向）を第２方向ＲＤ２とする。
【００４１】
仮想平面ＶＰにおいて、主体金具５０の先端部５０ｓの内周面５０ｉを示す閉図形ＣＦは、真円ではない。この閉図形ＣＦは、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１と、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２と、によって構成されている。第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１は、第２の円Ｃ２よりも外周側（径方向の外側）に位置している。第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１は、第１方向ＲＤ１に張り出している。第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２は、第１方向ＲＤ１の反対方向に張り出している。
【００４２】
第２の円Ｃ２の中心ＣＣ２は、中心電極２０の軸線ＡＸ（点火プラグ１００の軸線ＡＸ）と、一致している。第１の円Ｃ１の中心ＣＣ１は、軸線ＡＸ（中心ＣＣ２）よりも第１方向ＲＤ１に位置している。第１の円Ｃ１の中心ＣＣ１の第２方向ＲＤ２の位置は、軸線ＡＸ（中心ＣＣ２）と同じである。第１の円Ｃ１の直径は、第２の円Ｃ２の直径よりも小さい。換言すれば、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１の曲率半径は、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２の曲率半径よりも小さい。
【００４３】
仮想平面ＶＰにおいて、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１と、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２と、の２個の接続点を、ＴＰａ、ＴＰｂとする。また、軸線ＡＸを始点とし、接続点ＴＰａを通る直線をＴＬａとし、軸線ＡＸを始点とし、接続点ＴＰｂを通る直線をＴＬｂとする。軸線ＡＸを通り、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心３０Ｃとを結ぶ直線ＨＬと垂直な直線をＶＬとする。直線ＴＬａから直線ＴＬｂまでの周方向の範囲であって、接地電極範囲ＥＲを含む側の範囲を第１の範囲ＲＡ１とする。直線ＴＬａから直線ＴＬｂまでの周方向の範囲であって、接地電極範囲ＥＲを含まない側の範囲を第２の範囲ＲＡ２とする。第２の範囲ＲＡ２は、全周の範囲（３６０度分の範囲）から第１の範囲ＲＡ１を除いた範囲である。第１の範囲ＲＡ１は、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１が位置する範囲であり、第２の範囲ＲＡ２は、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２が位置する範囲である。本実施形態では、第１の範囲ＲＡ１は、直線ＶＬよりも接続端部３１２側にある。したがって、第１の範囲ＲＡ１は、１８０度未満であり、第２の範囲ＲＡ２は、１８０度よりも大きい。
【００４４】
仮想平面ＶＰにおいて、接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、尖っている。ここで、接続点ＴＰａ、ＴＰｂが尖っているとは、接続点ＴＰａ、ＴＰｂにおける閉図形ＣＦの曲率半径が０．５ｍｍ未満であることを意味する。このような尖った部分では、後述するように、点火プラグ１００の動作時において、電界強度が高くなる。
【００４５】
図４は、接続点ＴＰａの近傍の説明図である。図４（Ａ）には、図３の接続点ＴＰａの近傍の領域ＢＡの拡大図が示されている。図４（Ｂ）には、比較形態の点火プラグの主体金具５０ｘの図４（Ａ）に対応する部分が示されている。図４（Ａ）には、接続点ＴＰａを通り、第２の円Ｃ２に正接する直線ＥＬａ、すなわち、接続点ＴＰａにおける第２の円Ｃ２の接線ＥＬａが示されている。第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１のうち、接続点ＴＰａの近傍の部分ＴＮは、接続点ＴＰａから、上述した接線ＥＬａよりも外周側（径方向の外側）に延びている。この結果、上述したように、接続点ＴＰａは、尖っている。拡大図は、省略するが、接続点ＴＰｂの近傍の部分も、接続点ＴＰｂから、接続点ＴＰｂにおける第２の円Ｃ２の接線ＥＬｂよりも外周側に延びている（図３）。このために、接続点ＴＰｂも尖っている。
【００４６】
図４（Ｂ）の比較形態では、接続点Ｔ２ｘにおいて、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２ｘと、直線ＳＬｘと、が接続している。そして、直線ＳＬｘは、接続点Ｔ１ｘにおいて、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１ｘと接続している。直線ＳＬｘは、第１の円Ｃ１と、第２の円Ｃ２と、の両方に正接している。すなわち、直線ＳＬｘは、第１の円Ｃ１と、第２の円Ｃ２と、の共通の接線である。したがって、直線ＳＬｘおよび第１の円Ｃ１の弧ＡＣｘとは、接続点Ｔ２ｘから、接続点Ｔ２ｘにおける第２の円Ｃ２の接線ＳＬｘよりも外周側に延びる部分を含まない。この結果、接続点Ｔ２ｘは、尖っていない。
【００４７】
上述したように、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１は、第２の円Ｃ２よりも外周側（径方向の外側）に位置している。このために、仮想平面ＶＰにおいて、第１の範囲ＲＡ１における絶縁体１０の包囲部１３ｓと主体金具５０の先端部５０ｓとの距離Ｄ１は、第２の範囲ＲＡ２における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ２より大きい。例えば、距離Ｄ１は、１．５ｍｍ以下であり、例えば、１．１ｍｍである。距離Ｄ２は、例えば、０．８ｍｍである。
【００４８】
図３の仮想平面ＶＰにおいて、第１の範囲ＲＡ１は、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心３０Ｃとを結ぶ直線ＨＬを中心とする１２０度以内の範囲である。図３の例では、第１の範囲ＲＡ１は、約８０度の範囲である。また、仮想平面ＶＰにおいて、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心３０Ｃとを結ぶ直線ＨＬに対して、線対象である。
【００４９】
仮想平面ＶＰにおいて、主体金具５０の先端部５０ｓの外周面５０ｏを示す円は、真円である。そして、上述の通り、閉図形ＣＦは、真円ではないので、主体金具５０の先端部５０ｓの径方向の肉厚は、一定ではなく、周方向の位置によって異なる。具体的には、閉図形ＣＦが第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２で構成される周方向の位置では、先端部５０ｓの厚さは、一定である。閉図形ＣＦが第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１で構成される周方向の位置では、閉図形ＣＦが第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２で構成される周方向の位置よりも、先端部５０ｓの厚さが小さい。仮想平面ＶＰにおいて、先端部５０ｓの厚さは、接続端部３１２の中心３０Ｃを通る周方向の位置において、最小となる。
【００５０】
Ａ−２．点火プラグの製造方法：
点火プラグ１００の製造方法について、主体金具５０の製造方法を中心に説明する。先ず、主体金具５０の中間成型体５０ｍが準備される。中間成型体５０ｍは、先端部５０ｓｍにおける貫通孔５９ｍが、完成後の主体金具５０と異なる。中間成型体５０ｍのその他の構成は、完成後の主体金具５０と同じである。
【００５１】
図５は、主体金具５０の製造について説明する図である。図５（Ａ）には、中間成型体５０ｍの先端部５０ｓｍが軸線ＡＸに沿って投影された仮想平面ＶＰｍが図示されている。仮想平面ＶＰｍにおいて、中間成型体５０ｍの先端部５０ｓｍの内周面５０ｉｍを示す閉図形ＣＦｍは、第２の円Ｃ２である。
【００５２】
中間成型体５０ｍに対して、接地電極本体３１の接続端部３１２が、例えば、抵抗溶接によって接合される。仮想平面ＶＰｍには、接合された接続端部３１２が軸線ＡＸに沿って投影されている。また、仮想平面ＶＰｍには、接続端部３１２を溶接した際に形成される溶接だれＷＰｍが図示されている。このような溶接だれＷＰｍの一部は、貫通孔５９ｍ内に浸入している。このような溶接だれＷＰｍは、後述する横飛火の原因となる。
【００５３】
図５（Ａ）の中間成型体５０ｍに対して、第１の円Ｃ１に対応する外径を有するドリルを用いて、中間成型体５０ｍの内周面５０ｉｍを切削加工する。これによって、仮想平面ＶＰにおいて、閉図形ＣＦを示す内周面５０ｉが形成されて、主体金具５０が完成する。すなわち、切削加工によって、閉図形ＣＦのうち、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１の部分、すなわち、第１の範囲ＲＡ１の部分が形成される。第１の範囲ＲＡ１の角度θ（図５（Ｂ））を、削り角θとも呼ぶ。この結果、尖った接続点ＴＰａ、ＴＰｂも形成される。また、切削加工によって、溶接だれＷＰｍのうち、軸線ＡＸに近い部分が切削・除去される。図５（Ｂ）には、一部が除去された後の溶接だれＷＰが図示されている。
【００５４】
その後、主体金具５０に、絶縁体１０に端子電極４０、中心電極２０、抵抗体７０等を組付けた組立体が固定される。具体的には、主体金具５０の貫通孔５９内に、板パッキン８と、組立体と、線パッキン６、７と、タルク９と、が配置される。絶縁体１０の縮外径部１５と主体金具５０の段部５６との間には、板パッキン８が介在される。そして、主体金具５０の加締部５３を内側に折り曲げるように加締めることによって、主体金具５０と絶縁体１０とが組み付けられる。そして、棒状の接地電極３０が曲げられて、間隙Ｇが形成される。これによって、点火プラグ１００が完成される。
【００５５】
以上説明した実施形態の点火プラグ１００では、仮想平面ＶＰにおいて、接地電極範囲ＥＲを含み、直線ＶＬよりも接続端部３１２側に位置する周方向の範囲を第１の範囲とし、第１の範囲ＲＡ１を除いた周方向の範囲を第２の範囲ＲＡ２とするとき、第２の範囲ＲＡ２における先端部５０ｓの内周面５０ｉを示す線は、軸線ＡＸを示す点を中心とする第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２である。そして、第１の範囲ＲＡ１における先端部５０ｓの内周面５０ｉを示す線は、第２の円Ｃ２よりも外周側に配置される。そして、第１の範囲ＲＡ１における先端部５０ｓの内周面５０ｉを示す線の少なくとも一部（例えば、図４（Ａ）の部分ＴＮ）は、接続点ＴＰａ、ＴＰｂから、接続点ＴＰａ、ＴＰｂを通り第２の円Ｃ２に正接する直線ＥＬａ、ＥＬｂよりも外周側に延びている。さらには、第１の範囲ＲＡ１における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ１は、第２の範囲ＲＡ２における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ２よりも大きい。これによって、接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、比較的尖った形状を有することになる。この結果、横飛火が発生したとしても、接地電極範囲ＥＲの内側ではない接続点ＴＰａ、ＴＰｂにおいて発生する可能性を高くすることができる。この結果、接続端部が配置された接地電極範囲ＥＲの内側で横飛火が発生することを抑制できる。この結果、横飛火が発生した場合であっても、該横飛火に対する接地電極３０による消炎作用を低減できるため、着火性能の低下を抑制できる。
【００５６】
詳しく説明する。横飛火は、図２に示す経路ＦＴを通る横飛火のように、中心電極２０から接地電極範囲ＥＲ内の方向（例えば、図２、図３の第１方向ＲＤ１）に向かう経路上で発生しやすい。主体金具５０の先端１０Ａの全周のうちでも、接地電極３０の接続端部３１２が接続されている部分は、特に、電界強度が高いためである。換言すれば、横飛火は、仮想平面ＶＰにおいて、中心電極２０の軸線ＡＸから見た周方向の位置によって、発生しやすさが異なる。具体的には、接地電極範囲ＥＲの内側の位置では、接地電極範囲ＥＲ外の位置よりも横飛火が発生しやすい。このような接地電極範囲ＥＲの内側の位置で横飛火が発生すると、接地電極３０（接地電極本体３１）に近いために、接地電極３０による消炎作用が大きくなる。また、この場合には、接地電極３０が近いために、火炎の拡がりが接地電極３０によって妨げられるための火炎が拡がりにくい。したがって、仮に、接地電極範囲ＥＲの内側の位置で横飛火が発生すると、点火プラグ１００の着火性能は著しく低下する。
【００５７】
本実施形態では、接地電極範囲ＥＲの外側に、尖った接続点ＴＰａ、ＴＰｂが形成される。尖った接続点ＴＰａ、ＴＰでは、電界強度が大きくなるので、中心電極２０から接続点ＴＰａ、ＴＰｂへ向かう横飛火が発生しやすくなる。さらに、接地電極範囲ＥＲを含む第１の範囲ＲＡ１における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ１は、第２の範囲ＲＡ２における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ２よりも大きい。この結果、横飛火が発生する場合には、中心電極２０から接続点ＴＰａ、ＴＰｂへ向かって発生する可能性が高くなる。そして、接続端部３１２が配置された接地電極範囲ＥＲの内側で横飛火が発生することを抑制できる。これによって、横飛火が発生する場合であっても、接地電極３０による消炎作用を抑制して、点火プラグ１００の着火性能の低下を抑制できる。
【００５８】
さらに、上記実施形態では、仮想平面ＶＰにおいて、第１の範囲ＲＡ１は、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心とを結ぶ直線ＨＬを中心とする１２０度以内の範囲である。電界強度は、接続端部３１２が存在する接地電極範囲ＥＲ内の位置が最も高く、接地電極範囲ＥＲから離れた周方向の位置ほど低くなる。第１の範囲ＲＡ１の範囲が１２０度以内の範囲である場合には、接続点ＴＰａ、ＴＰｂが、接地電極範囲ＥＲから比較的近くなるので、接続点ＴＰａ、ＴＰｂの電界強度が接地電極範囲ＥＲよりも過度に低くなることを抑制できる。この結果、横飛火が発生する場合に、中心電極２０から接続点ＴＰａ、ＴＰｂへ向かって発生する可能性をさらに高くすることができる。したがって、接続端部３１２が配置された範囲で横飛火が発生することをさらに抑制できる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、仮想平面ＶＰにおいて、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心とを結ぶ線に対して、線対称である（図３）。この結果、横飛火が発生した場合に、２個の接続点のいずれにおいて横飛火が発生したとしても、接地電極３０などによる消炎作用の程度が同じになるので、同程度の着火性能を発揮できる。この結果、横飛火が発生した場合の着火性能のばらつきを抑制できる。さらに、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂにおける電界強度が同程度になるので、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂにおける横飛火の発生頻度を同程度にすることができる。この結果、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂの近傍の消耗を同程度にできる。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、上述した第１の範囲ＲＡ１における包囲部１３ｓと先端部５０ｓとの距離Ｄ１は、１．５ｍｍ以下である。距離Ｄ１が、１．５ｍｍ以下である場合、すなわち、比較的小径の点火プラグ１００では、特に、横飛火が発生しやすくなる。上記構成によれば、横飛火が発生しやすい場合に、横飛火の発生時の着火性能の低下を適切に抑制することができる。
【００６１】
Ｂ．第１評価試験
第１評価試験では、点火プラグについて、図５（Ｂ）における削り角θが互いに異なる主体金具を備える１７個のサンプルを用意した。具体的には、１７個のサンプルの削り角θは、０度、２０度、２５度、３０度、４０度、６０度、８０度、１００度、１２０度、１３０度、１４０度、１６０度、１７０度、１８０度、２００度、２２０度、２４０度である。これらのサンプルは、図５（Ｂ）を参照して説明したように、中間成型体５０ｍに対して、第１の円Ｃ１に対応する外径を有するドリルを用いて切削加工を行って、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１の部分を形成する際に、第１の円Ｃ１の直径と、第１の円Ｃ１の中心ＣＣ１と、を変更することで、作成できる。
【００６２】
図６は、第１評価試験のサンプルの説明図である。図６（Ａ）には、削り角θが４０度であるサンプルの主体金具５０ｃの先端部５０ｓｃが軸線ＡＸに沿って投影された仮想平面ＶＰｃが示されている。図６（Ｂ）には、削り角θが２００度であるサンプルの主体金具５０ｄの先端部５０ｓｄが軸線ＡＸに沿って投影された仮想平面ＶＰｄが示されている。図６（Ａ）に示すように、直径が比較的小さく、中心ＣＣ１ｃが接続端部３１２に比較的近い第１の円Ｃ１ｃの弧ＡＣ１ｃを形成する場合には、削り角θ１は小さくなる。すなわち、内周面５０ｉｃを示す閉図形ＣＦｃにおいて、接続点ＴＰａ１、ＴＰｂ１は、接続端部３１２に比較的近くなる。図６（Ｂ）に示すように、直径が比較的大きく、中心ＣＣ１ｄが接続端部３１２から比較的遠い第１の円Ｃ１ｄの弧ＡＣ１ｄを形成する場合には、削り角θ２は大きくなる。すなわち、内周面５０ｉｄを示す閉図形ＣＦｄにおいて、接続点ＴＰａ２、ＴＰｂ２は、接続端部３１２から比較的遠くなる。
【００６３】
また、図６（Ａ）、（Ｂ）から解るように、削り角θが１８０度未満である場合には、第１の範囲ＲＡ１（削り角θの範囲）は、直線ＶＬよりも接続端部３１２側に位置する。すなわち、この場合には、接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、直線ＶＬよりも接続端部３１２側に位置する。削り角θが１８０度を超える場合には、接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、直線ＶＬから見て、接続端部３１２とは反対側に位置する。
【００６４】
また、削り角θが０度であるサンプルは、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１を形成する切削加工を行っていないサンプル、すなわち、図５（Ａ）の中間成型体５０ｍを、主体金具として採用したサンプルである。
【００６５】
なお、各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
仮想平面ＶＰにおける包囲部１３ｓの外径：２．５ｍｍ
仮想平面ＶＰにおける第２の円Ｃ２の直径：５ｍｍ
仮想平面ＶＰにおける距離Ｄ１：１．３ｍｍ
仮想平面ＶＰにおける接地電極範囲ＥＲの角度：２３．５８度
【００６６】
ここで、横飛火のうち、中心電極２０から接地電極範囲ＥＲ内に向かって発生する横飛火を、横飛火Ａとする。また、横飛火のうち、中心電極２０から接続点ＴＰａ、ＴＰｂに向かって発生する横飛火を、横飛火Ｂとする。第１評価試験では、削り角θが０度であるサンプルにおいて、横飛火Ａの発生率が８０％になるように、間隙Ｇおよび印加電圧などの条件を決定した。削り角θが０度であるサンプルでは、間隙Ｇを大きくするほど、横飛火Ａの割合が増加し、間隙Ｇにおける放電が減少する。削り角θが０度であるサンプルでは、横飛火Ｂは発生し得ない。
【００６７】
削り角が２０度〜２４０度の１６種類のサンプルでは、削り角θが０度であるサンプルにて決定された条件で、１００回の放電を行って、横飛火Ａの発生率と横飛火Ｂの発生率とを調べた。発生した放電を撮影して、撮影した放電を確認することで、放電が、横飛火Ａであるか、横飛火Ｂであるか、間隙Ｇにおける放電であるかを、認識できる。なお、横飛火Ａおよび横飛火Ｂ以外の放電は、間隙Ｇにおける放電である。これらの発生率は、ばらつきがあるため、発生率の調査をサンプルごとに３回行って、平均の発生率を算出した。そして、平均の発生率の１の位を四捨五入して得られる１０％刻みの値を、各サンプルの発生率として算出した。横飛火Ａの発生率が低いほど、サンプルの着火性能は、高いと言うことができる。このため、横飛火Ａの発生率が、５０％以上であるサンプルの評価を「Ｃ」とし、横飛火Ａの発生率が、１０％以上５０％未満であるサンプルの評価を「Ｂ」とし、横飛火Ａの発生率が、１０％未満であるサンプルの評価を「Ａ」とした。評価結果は、以下の表１に示す通りである。
【００６８】
【表１】
2019036492.tif 000003
【００６９】
削り角θが２０度であるサンプルでは、削り角θ（２０度）よりも接地電極範囲ＥＲの角度（２３．５８度）が大きいために、横飛火Ａと横飛火Ｂとの区別ができない。このため、削り角θが２０度であるサンプルでは、発生した横飛火は、全て横飛火Ａとしてカウントした。
【００７０】
削り角θが２０度であるサンプルの横飛火Ａの発生率が８０％であり、その評価は、「Ｃ」であった。削り角θが１８０度以上である４個のサンプル、すなわち、削り角θが１８０度、２００度、２２０度、２４０度であるサンプルの横飛火Ａの発生率は、５０％であり、横飛火Ｂの発生率は、０％であった。したがって、これらのサンプルの評価は、「Ｃ」であった。
【００７１】
これに対して、削り角θが、２５度以上１８０度未満であるサンプルの横飛火Ａの発生率は、０％以上４０％以下であり、横飛火Ｂの発生率は、１０％以上４０％以下であった。したがって、これらのサンプルの評価は、「Ｂ」以上であった。
【００７２】
以上のことから、削り角θが、接地電極範囲ＥＲの角度（２３．５８度）より大きく、かつ、１８０度未満である場合に、点火プラグの着火性能を向上できることが解った。換言すれば、第１の範囲ＲＡ１（削り角θの範囲）は、接地電極範囲ＥＲを含み、直線ＶＬよりも接続端部３１２側に位置することで、点火プラグの着火性能を向上できることが解った。
【００７３】
さらに、詳しく見ると、削り角θが２５度以上１８０度未満であるサンプルのうち、削り角θが１２０度より大きなサンプル、すなわち、削り角θが、１３０度、１４０度、１６０度、１７０度である４個のサンプルでは、横飛火Ａの発生率は、それぞれ、１０％、２０％、３０％、４０％であり、横飛火Ｂの発生率は、それぞれ、４０％、３０％、２０％、１０％であった。すなわち、削り角θが１２０度より大きく１８０度未満の範囲では、削り角θが大きいほど、横飛火Ａの発生率が大きくなり、横飛火Ｂの発生率が小さくなることが解った。換言すれば、この範囲では、削り角θが大きいほど、着火性能が低下することが解った。そして、削り角θが１２０度より大きく１８０度未満の範囲の４個のサンプルの評価は、「Ｂ」であった。
【００７４】
また、削り角θが２５度以上１８０度未満であるサンプルのうち、削り角θが１２０度以下であるサンプル、すなわち、削り角θが、２５度、３０度、４０度、６０度、８０度、１００度、１２０度である７個のサンプルでは、横飛火Ａの発生率は、いずれも、０％であり、横飛火Ｂの発生率は、いずれも、５０％であった。すなわち、削り角θが２５度以上１２０度以下の範囲では、削り角θに拘わらず、着火性能に変化はなかった。そして、削り角θが２５度以上１２０度以下の範囲の７個のサンプルの評価は、「Ａ」であった。すなわち、削り角θが２５度以上１２０度以下のサンプルでは、削り角θが１２０度より大きく１８０度未満の範囲であるサンプルよりも、着火性能が優れていた。
【００７５】
以上のことから、第１の範囲ＲＡ１は、軸線ＡＸと接続端部３１２の中心３０Ｃとを結ぶ直線ＨＬを中心とする１２０度以内の範囲であるであることが好ましいことが解った。こうすれば、横飛火Ａが発生することによる着火性能の低下を抑制できる。
【００７６】
Ｃ．第２評価試験
第２評価試験では、図３の第１実施形態の点火プラグ１００について、図３の仮想平面ＶＰにおける距離Ｄ１が互いに異なる主体金具を備える５個のサンプルを用意した。具体的には、５個のサンプルの距離Ｄ１は、１．１ｍｍ、１．３ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７ｍｍ、１．９ｍｍである。なお、各サンプルでは、仮想平面ＶＰにおける距離Ｄ２と距離Ｄ１との比率（Ｄ１／Ｄ２）、および、接地電極範囲ＥＲの角度が一定値となるように、第１の円Ｃ１および第２の円Ｃ２の直径および相対的な位置が決定された。これにより、各サンプルは、仮想平面ＶＰにおける閉図形ＣＦが互いに相似形になるように作成された。
【００７７】
なお、各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
仮想平面ＶＰにおける包囲部１３ｓの外径：２．５ｍｍ
距離Ｄ２と距離Ｄ１との比率（Ｄ１／Ｄ２）：１．０５
仮想平面ＶＰにおける接地電極範囲ＥＲの角度：２３．５８度
【００７８】
さらに、比較の対象として、第１実施形態の５個のサンプルに対応する比較用の５個のサンプルが作成された。比較用の５個のサンプルでは、仮想平面ＶＰにおける閉図形が真円である。このために、比較用の５個のサンプルでは、仮想平面ＶＰにおいて、周方向のいずれの位置においても、絶縁体の包囲部と主体金具の先端部との距離が等しい。また、比較用の５個のサンプルでは、絶縁体の包囲部と主体金具の先端部との距離は、対応する実施形態の距離Ｄ１と等しく、１．１ｍｍ、１．３ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７ｍｍ、１．９ｍｍである。
【００７９】
第２評価試験では、第１実施形態および比較用の各サンプルを、単気筒、ＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）、排気量２Ｌ、のガソリンエンジンを、１６００ｒｐｍの回転速度で１分に亘って運転し、失火率を調べた。失火率は、燃焼圧を調べることによって認識できる。なお、試験中は、失火によって回転速度が低下しないように、モータによって強制的にクランクシャフトを回転させた。失火率は、ばらつきがあるため、失火率の調査を、サンプルごとに３回行って、平均の失火率を算出した。そして、平均の発生率の１の位の値が０以上２以下である場合は、１の位の値を「０」とし、１の位の値が３以上７以下である場合には、１の位の値を「５」とし、１の位の値が８以上９以下である場合には、１０の位の値に１を加算し、かつ、１の位の値を「０」とした。これによって得られる５％刻みの値を、各サンプルの失火率として算出した。そして、第１実施形態のサンプルの失火率と、対応する比較用のサンプルの失火率と、の差分を改善率として算出した。第２評価試験の結果は、表２に示すとおりである。
【００８０】
【表２】
2019036492.tif 000004
【００８１】
比較用のサンプルでは、距離Ｄ１が大きくなるに連れて、失火率は小さくなった。具体的には、距離Ｄ１が１．５ｍｍ以下の比較用のサンプルでは、失火率が比較的高かった。例えば、距離Ｄ１が、１．１ｍｍ、１．３ｍｍ、１．５ｍｍの比較用のサンプルの失火率は、それぞれ、９０％、８０％、６０％であった。距離Ｄ１が１．５ｍｍより大きな比較用のサンプルでは、失火率が比較的低かった。例えば、距離Ｄ１が、１．７ｍｍ、１．９ｍｍの比較用のサンプルの失火率は、それぞれ、２０％、１０％であった。これは、距離Ｄ１が大きい場合には、横飛火が発生しにくく、間隙Ｇにて放電が発生する確率が高いからである。
【００８２】
これに対して、第１実施形態のサンプルでは、距離Ｄ１が１．５ｍｍ以下であっても失火率が５％以下であった。例えば、距離Ｄ１が、１．１ｍｍ、１．３ｍｍ、１．５ｍｍの第１実施形態のサンプルの失火率は、それぞれ、５％、５％、０％であった。距離Ｄ１が１．５ｍｍより大きな第１実施形態のサンプル、すなわち、距離Ｄ１が、１．７ｍｍ、１．９ｍｍの第１実施形態のサンプルの失火率は、いずれも、０％であった。このように、距離Ｄ１に拘わらずに、比較用のサンプルと比較して、第１実施形態のサンプルでは、失火率の改善が確認できた。これは、比較用のサンプルでは中心電極２０から接地電極範囲ＥＲ内に向かう方向に横飛火が発生しているのに対して、第１実施形態のサンプルでは中心電極２０から接続点ＴＰａ、ＴＰｂ（図３）に向かう方向に横飛火が発生しているために、第１実施形態のサンプルでは着火性能の低下が小さいからである。
【００８３】
改善率を見ると、距離Ｄ１が、１．５ｍｍ以下の第１実施形態のサンプルでは、改善率が比較的大きかった。例えば、距離Ｄ１が、１．１ｍｍ、１．３ｍｍ、１．５ｍｍの第１実施形態のサンプルの改善率は、それぞれ、８５％、７０％、６０％であり、５０％を大幅に上回った。これに対して、距離Ｄ１が１．５ｍｍより大きな第１実施形態のサンプルでは、改善率が比較的小さかった。例えば、距離Ｄ１が、１．７ｍｍ、１．９ｍｍの第１実施形態のサンプルの改善率は、それぞれ、２０％、１０％であり、５０％を大幅に下回った。
【００８４】
第２評価試験の結果から、距離Ｄ１が、１．５ｍｍ以下である場合には、点火プラグの着火性能を著しく改善できることが確認できた。
【００８５】
Ｄ．第２実施形態
上記第１実施形態では、仮想平面ＶＰにおける閉図形ＣＦにて、第１の範囲ＲＡ１における線は、円弧（具体的には、第１の円Ｃ１の弧ＡＣ１）であるが、これに限られない。第１実施形態では、第１の範囲における線が、円弧と直線である場合について説明する。
【００８６】
図７は、第２実施形態の仮想平面ＶＰＢを示す図である。第２実施形態の点火プラグは、第１実施形態の主体金具５０とは異なる主体金具５０Ｂを備える。第２実施形態の点火プラグのその他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００と同一である。仮想平面ＶＰＢは、図３の仮想平面ＶＰと同様に、軸線ＡＸに垂直な仮想的な平面である。仮想平面ＶＰＢには、中心電極２０の脚部２５と、主体金具５０Ｂの先端部５０ｓＢと、絶縁体１０の包囲部１３ｓと、接地電極３０の接続端部３１２と、が軸線ＡＸに沿って投影される。
【００８７】
第２実施例の主体金具５０Ｂは、段部５６よりも先端側の部分において、貫通孔５９の形状が、第１実施例の主体金具５０と異なる。すなわち、第２実施例では、仮想平面ＶＰＢにおいて、先端部５０ｓＢの内周面５０ｉＢを示す閉図形ＣＦＢの形状が、第１実施例と異なる。主体金具５０Ｂのその他の構成は、第１実施例の主体金具５０と同一である。
【００８８】
閉図形ＣＦＢは、第１の円Ｃ１Ｂの弧ＡＣ１Ｂと、第２の円Ｃ２Ｂの弧ＡＣ２Ｂと、２本の直線ＬＢａ、ＬＢｂと、によって構成されている。第１の円Ｃ１Ｂの弧ＡＣ１Ｂおよび２本の直線ＬＢａ、ＬＢｂは、第２の円Ｃ２よりも外周側（径方向の外側）に位置している。第１の円Ｃ１Ｂの弧ＡＣ１Ｂは、第１方向ＲＤ１に張り出している。第２の円Ｃ２Ｂの弧ＡＣ２Ｂは、第１方向ＲＤ１の反対方向に張り出している。
【００８９】
第２の円Ｃ２Ｂの中心ＣＣ２Ｂは、第１実施形態と同様に、中心電極２０の軸線ＡＸと、一致している。第１の円Ｃ１Ｂの中心ＣＣ１Ｂも、中心電極２０軸線ＡＸと一致している。第１の円Ｃ１Ｂの直径は、第２の円Ｃ２Ｂの直径よりも大きい。
【００９０】
直線ＬＢａ、ＬＢｂは、径方向に延びる直線である。仮想平面ＶＰＢにおいて、直線ＬＢａ、ＬＢｂと、第２の円Ｃ２Ｂの弧ＡＣ２Ｂと、の２個の接続点を、ＴＰａＢ、ＴＰｂＢとする。また、軸線ＡＸを始点とし、接続点ＴＰａＢを通る直線をＴＬａＢとし、軸線ＡＸを始点とし、接続点ＴＰｂＢを通る直線をＴＬｂＢとする。直線ＴＬａＢから直線ＴＬｂＢまでの周方向の範囲であって、接地電極範囲ＥＲを含む側の範囲を第１の範囲ＲＡ１Ｂとする。直線ＴＬａＢから直線ＴＬｂＢまでの周方向の範囲であって、接地電極範囲ＥＲを含まない側の範囲を第２の範囲ＲＡ２Ｂとする。第２の範囲ＲＡ２Ｂは、全周の範囲（３６０度分の範囲）から第１の範囲ＲＡ１Ｂを除いた範囲である。第１の範囲ＲＡ１Ｂは、第１の円Ｃ１Ｂの弧ＡＣ１Ｂと、２本の直線ＬＢａ、ＬＢｂが位置する範囲である。第２の範囲ＲＡ２Ｂは、第２の円Ｃ２の弧ＡＣ２が位置する範囲である。第２実施形態でも、第１の範囲ＲＡ１Ｂは、直線ＶＬよりも接続端部３１２側にある。したがって、第１の範囲ＲＡ１Ｂは、１８０度未満であり、第２の範囲ＲＡ２Ｂは、１８０度よりも大きい。
【００９１】
図７には、接続点ＴＰａＢを通り、第２の円Ｃ２Ｂに正接する直線ＥＬａＢ、すなわち、接続点ＴＰａＢにおける第２の円Ｃ２Ｂの接線ＥＬａＢが示されている。閉図形ＣＦＢのうち、直線ＬＢａは、接続点ＴＰａＢから、上述した接線ＥＬａＢよりも外周側（径方向の外側）に延びている。この結果、上述したように、接続点ＴＰａＢは、尖っている。同様に、図７には、接続点ＴＰｂＢを通り、第２の円Ｃ２Ｂに正接する直線ＥＬｂＢ、すなわち、接続点ＴＰｂＢにおける第２の円Ｃ２Ｂの接線ＥＬｂＢが示されている。閉図形ＣＦＢのうち、直線ＬＢｂは、接続点ＴＰｂから、上述した接線ＥＬｂＢよりも外周側に延びている。このために、接続点ＴＰｂＢも尖っている。
【００９２】
以上説明した第２実施形態においても、接地電極範囲ＥＲの外側に、尖った接続点ＴＰａＢ、ＴＰｂＢが形成される。そして、接地電極範囲ＥＲを含む第１の範囲ＲＡ１Ｂにおける包囲部１３ｓＢと先端部５０ｓＢとの距離Ｄ１は、第２の範囲ＲＡ２Ｂにおける包囲部１３ｓＢと先端部５０ｓＢとの距離Ｄ２よりも大きい。この結果、第１実施形態と同様に、横飛火が発生する場合であっても、接地電極３０による消炎作用を抑制して、点火プラグの着火性能の低下を抑制できる。
【００９３】
Ｅ．変形例：
（１）上記第１実施形態の点火プラグ１００では、第１の範囲ＲＡ１の角度（すなわち、削り角θ（図５（Ｂ）））は、１２０度以内であるが、これに限られない。例えば、削り角θは、１２０度より大きく、１８０度より小さな角度、例えば、１３０度や、１４０度であっても良い。
【００９４】
（２）上記第１実施形態では、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、直線ＨＬに対して、線対称である。これに限らず、２個の接続点ＴＰａ、ＴＰｂは、直線ＨＬに対して、線対称でなくても良い。例えば、仮想平面ＶＰにおいて、接続点ＴＰａは、接続端部３１２の中心３０Ｃに対して、時計回りに６０度だけ回転した周方向の位置にあり、接続点ＴＰｂは、接続端部３１２の中心３０Ｃに対して、反時計回りに７０度だけ回転した周方向の位置にあっても良い。
【００９５】
（３）上記第１実施形態では、第１の範囲ＲＡ１における絶縁体１０の包囲部１３ｓと主体金具５０の先端部５０ｓとの距離Ｄ１は、１．５ｍｍ以下である。これに限らず、当該距離Ｄ１は、１．５ｍｍより大きな値、例えば、１．６ｍｍ、１．８ｍｍであっても良い。
【００９６】
（４）上記第１実施形態では、主体金具５０のうち、段部５６よりも先端側の部分における貫通孔５９の形状が、軸線ＡＸに沿って投影した場合に図３の閉図形ＣＦとなる形状になっている。これに代えて、段部５６よりも先端側の部分のうち、先端５０ｔから特定長（例えば、２〜３ｍｍ）だけ離れた軸線方向の位置よりも先端側の部分における貫通孔５９の形状だけが、軸線ＡＸに沿って投影した場合に図３の閉図形ＣＦとなる形状になっていても良い。この場合には、段部５６よりも先端側の部分のうち、先端５０ｔから特定長だけ離れた位置よりも後端側の部分における貫通孔５９の形状は、軸線ＡＸに沿って投影した場合に円となる形状であっても良い。
【００９７】
（４）上記各実施形態において、主体金具５０、５０Ｂの構成を中心に説明してきたが、他の要素、例えば、中心電極２０、端子電極４０、接地電極３０などの材質や寸法などは、様々に変更可能である。例えば、中心電極２０や接地電極３０は、貴金属製のチップを備えない構成であっても良い。また、接地電極３０は、中心電極の先端部分と軸線方向と垂直な方向に対向して、軸線方向と垂直な方向の火花ギャップを形成しても良い。また、主体金具５０、５０Ｂ、５０Ｃの構成についても、例えば、先端部５０ｓの貫通孔５９の形状とは異なる部分の構成、材質について、公知様々な構成を採用可能である。例えば、主体金具５０の材質は、亜鉛やニッケルなどでめっきされた低炭素鋼でも良いし、これらのめっきがなされていない低炭素鋼でも良い。
【００９８】
以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
５…ガスケット、６、７…線パッキン、８…板パッキン、９…タルク、１０…絶縁体、１２…軸孔、１３…脚長部、１３ｓ、１３ｓＢ…包囲部、１５…縮外径部、１６…縮内径部、１７…先端側胴部、１８…後端側胴部、１９…鍔部、２０…中心電極、２１…中心電極本体、２３…頭部、２４…鍔部、２５…脚部、２９…中心電極チップ、３０…接地電極、３１…接地電極本体、３９…接地電極チップ、４０…端子電極、４１…キャップ装着部、４２…鍔部、４３…脚部、５０、５０Ｂ…主体金具、５０Ｂ…主体金具、５０ｍ…中間成型体、５０ｓ…先端部、５１…工具係合部、５２…取付ネジ部、５３…加締部、５４…座部、５６…縮内径部、５６…段部、５８…圧縮変形部、５９…貫通孔、６０、８０…シール部材、７０…抵抗体、１００…点火プラグ、２９５…第１放電面、３１１…自由端部、３１２…接続端部、３９５…第２放電面、Ｇ…間隙、ＴＰａ、ＴＰｂ、ＴＰａＢ、ＴＰｂＢ…接続点、ＡＣ１、ＡＣ１Ｂ、ＡＣ２、ＡＣ２Ｂ…弧、ＲＡ１、ＲＡ１Ｂ…第１の範囲、ＲＡ２、ＲＡ２Ｂ…第２の範囲、Ｃ１、Ｃ１Ｂ…第１の円、Ｃ２、Ｃ２Ｂ…第２の円、ＣＦ、ＣＦＢ…閉図形、ＶＰ、ＶＰＢ…仮想平面、ＥＲ…接地電極範囲、ＡＸ…軸線
【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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