(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング（２）と、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
先端部（４１）が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極（４）と、
上記ハウジングに接続されると共に上記中心電極との間に火花放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（５）と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジングの先端部（２１）から先端側に立設する立設部（５１）と、該立設部の先端から上記中心電極側へ屈曲して斜め先端側へ延びる傾斜部（５２）とを備え、
該傾斜部は、上記立設部と反対側の端面である接地端面（５２１）と、上記中心電極側を向いた対向面（５２２）と、上記接地端面と上記対向面とを滑らかにつなぐ曲面状の角部曲面（５２３）とを有し、
上記角部曲面の曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たし、
かつ、プラグ軸方向（Ｚ）に対する上記傾斜部の傾斜角度θは、３０°≦θ≦６０°、を満たす、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
【請求項２】
上記立設部と上記中心電極との並び方向（Ｘ）における、上記接地電極の上記立設部と反対側の端縁（５４）は、上記中心電極の先端部の上記立設部と反対側の端縁（４２）と同等もしくはそれよりも上記立設部側に位置している、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項３】
上記接地電極は、上記傾斜部の上記対向面から突出した突出部（５３）を有し、該突出部と上記中心電極の先端部との間に、上記火花放電ギャップが形成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項４】
上記傾斜部の延設方向（Ｅ）において、上記突出部と上記接地端面との間の最短距離Ｄは、上記突出部の直径φよりも短い、請求項３に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン等の内燃機関における着火手段として用いられるスパークプラグとして、軸方向に中心電極と接地電極とを対向させて火花放電ギャップを形成したものがある。かかるスパークプラグは、火花放電ギャップに放電を生じさせ、この放電により、燃焼室内の混合気に着火している。
ここで、燃焼室内においては、例えばスワール流やタンブル流といった混合気の気流が形成されており、この気流が火花放電ギャップにおいても適度に流れることにより、着火性を確保することができる。
【０００３】
ところが、内燃機関へのスパークプラグの取付姿勢によっては、ハウジングの先端部に接合された接地電極の一部が、気流における火花放電ギャップの上流側に配置されることがある。この場合、燃焼室内の気流が接地電極によって遮られ、火花放電ギャップ付近の気流が停滞するおそれがある。その結果、スパークプラグの着火性が低下するおそれがある。すなわち、内燃機関への取付姿勢によって、スパークプラグの着火性がばらつくという問題が生じるおそれがある。特に近年、希薄燃焼による内燃機関が多く用いられているが、このような内燃機関においては、スパークプラグの取付姿勢によって、燃焼安定性が低下するおそれがある。
【０００４】
また、内燃機関へのスパークプラグの取付姿勢、すなわち周方向についての接地電極の位置を制御することは、特別な措置を講じない限り、困難である。これは、ハウジングにおける取付用ネジの形成状態や内燃機関への取り付け作業時におけるスパークプラグの締付度合い等によって、取付姿勢が変化してしまうからである。なお、スパークプラグの周方向における取付用ネジと接地電極の接合位置との関係を特定の位置関係に限定するとともに、エンジンヘッド側の雌ネジも周方向における所定の向きに限定するなどの特別な手段を講じることも考えられる。しかし、この場合には、スパークプラグ及びエンジンヘッドの製造工数、製造コストの増加につながるという問題がある。
【０００５】
そこで、接地電極による気流の阻害を抑制するために、接地電極に穴開け加工を施した構成や、複数の薄い板状部材によって接地電極をハウジングに接合した構成が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４８０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の「接地電極に穴開け加工を施した構成」では、接地電極の強度低下を招くおそれがある。また、それを防ぐために接地電極を太く形成すれば、結局、混合気の気流を妨げやすくなる。
また、同じく特許文献１に記載の「複数の薄い板状部材によって接地電極をハウジングに接合した構成」では、接地電極の形状が複雑になり、製造工数も増加し、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、内燃機関に対する取付姿勢に関わらず安定した着火性を確保することができる簡易な構成の内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、筒状のハウジング（２）と、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
先端部（４１）が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極（４）と、
上記ハウジングに接続されると共に上記中心電極との間に火花放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（５）と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジングの先端部（２１）から先端側に立設する立設部（５１）と、該立設部の先端から上記中心電極側へ屈曲して斜め先端側へ延びる傾斜部（５２）とを備え、
該傾斜部は、上記立設部と反対側の端面である接地端面（５２１）と、上記中心電極側を向いた対向面（５２２）と、上記接地端面と上記対向面とを滑らかにつなぐ曲面状の角部曲面（５２３）とを有し、
上記角部曲面の曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たし、
かつ、プラグ軸方向（Ｚ）に対する上記傾斜部の傾斜角度θは、３０°≦θ≦６０°、を満たす、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
【発明の効果】
【００１０】
上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、接地電極は傾斜部を有する。それゆえ、内燃機関に対するスパークプラグの取付姿勢によって、混合気への着火性が低下することを抑制することができる。つまり、仮に、接地電極の立設部が火花放電ギャップに対して気流の上流側となる位置に配置された場合においても、火花放電ギャップ付近に、傾斜部に沿った気流の流れ、すなわち、先端側へ向かう気流の流れを生じさせることができる。これにより、火花放電ギャップに生じた放電火花を、燃焼室内の中央に向かって引き延ばしやすい。そのため、気流によって引き伸ばされる放電火花が、エンジンヘッドに近付くことを防止することができる。その結果、放電火花から混合気へ着火されることにより生じた火炎の熱が、エンジンヘッドに奪われることを抑制し、火炎を成長させやすい。
【００１１】
さらに、傾斜部は、接地端面と対向面とを滑らかにつなぐ曲面状の角部曲面を有する。そして、角部曲面は、滑らかな曲面形状を有する。それゆえ、角部曲面に、電界が集中することを防止することができる。それゆえ、火花放電ギャップに生じた放電火花の接地電極側の起点が、角部曲面上を通って先端側に移動しやすい。これによっても、火花放電ギャップに生じた放電火花を、燃焼室内の中央に向かって引き伸ばしやすい。
つまり、上記内燃機関用のスパークプラグにおいては、接地電極が傾斜部を有することに加え、傾斜部が上記角部曲面を有することにより、放電火花を燃焼室内に向かって引き伸ばす効果を相乗的に得ることができる。そのため、混合気への着火性を一層確保することができる。
【００１２】
また、角部曲面の曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たし、かつ、傾斜部の傾斜角度θが、３０°≦θ≦６０°、を満たす。これにより、上述した混合気への着火性の向上の効果を、一層得ることができる。
【００１３】
また、上記スパークプラグにおいては、接地電極を特に複雑な形状とする必要もない。また、接地電極を特に細くする必要もないため、その強度を確保するための特別な構造も必要ない。それゆえ、簡易な構造にて着火性に優れたスパークプラグを得ることができる。
【００１４】
以上のごとく、上記態様によれば、内燃機関に対する取付姿勢に関わらず安定した着火性を確保することができる簡易な構成の内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１における、スパークプラグの先端部の正面説明図。
【図２】図１の、火花放電ギャップ周辺を拡大した拡大正面説明図。
【図３】実施形態１における、接地電極の、幅方向の中央位置での幅方向に直交する断面図。
【図４】図１の、IV視図。
【図５】実施形態１における、接地電極を突出部の突出側から見た図。
【図６】実施形態１における、傾斜部に沿う気流の説明図。
【図７】実施形態１における、初期の放電火花を表した正面説明図。
【図８】実施形態１における、放電火花の両起点が、中心電極の先端部の先端面の下流側端縁、及び接地電極の突出側端面の下流側端縁に移動した様子を示す正面説明図。
【図９】実施形態１における、接地電極側起点が角部曲面に移動し、放電火花の両起点間部位が斜め先端側に引き伸ばされている様子を示す正面説明図。
【図１０】実施形態１における、接地電極側起点が接地端面に移動し、火花放電の両起点間部位が斜め先端側に引き伸ばされている様子を示す正面説明図。
【図１１】実施形態２における、スパークプラグの先端部の正面説明図。
【図１２】実施形態２における、接地電極を突出部の突出側から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグの実施形態につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本実施形態の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１、図４に示すごとく、筒状のハウジング２と、筒状の絶縁碍子３と、中心電極４と、接地電極５と、を有する。絶縁碍子３は、ハウジング２の内側に保持されている。中心電極４は、先端部４１が突出するように絶縁碍子３の内側に保持されている。図１に示すごとく、接地電極５は、ハウジング２に接続されると共に中心電極４との間に火花放電ギャップＧを形成する。また、接地電極５は、立設部５１と傾斜部５２とを備えている。立設部５１は、ハウジング２の先端部２１から先端側に立設する部位である。傾斜部５２は、立設部５１の先端から中心電極４側へ屈曲して斜め先端側へ延びる部位である。
【００１７】
図１〜図３に示すごとく、傾斜部５２は、接地端面５２１と対向面５２２と角部曲面５２３とを有する。接地端面５２１は、傾斜部５２における立設部５１と反対側の端面である。対向面５２２は、傾斜部５２における中心電極４側を向いた面である。角部曲面５２３は、接地端面５２１と対向面５２２とを滑らかにつなぐ曲面である。角部曲面５２３の曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たす。さらに、プラグ軸方向Ｚに対する傾斜部５２の傾斜角度θは、３０°≦θ≦６０°、を満たす。
【００１８】
本実施形態のスパークプラグ１は、例えば、自動車等の車両用の内燃機関に用いられる。
なお、プラグ軸方向Ｚとは、スパークプラグ１の中心軸の方向である。また、先端側とは、プラグ軸方向Ｚにおいて、スパークプラグ１を燃焼室に挿入する側をいい、その反対側を基端側という。また、立設部５１と中心電極４との並び方向Ｘを、単に並び方向Ｘという。さらに、並び方向Ｘとプラグ軸方向Ｚとの双方に直交する方向を幅方向Ｙという。並び方向Ｘと幅方向Ｙとプラグ軸方向Ｚとは、互いに直交している。また、以下において、接地電極５の傾斜部５２の延設方向Ｅを、単に延設方向Ｅということもある。また、延設方向Ｅにおける傾斜部５２の立設部５１側と反対側を、延設側Ｅ１ということもある。また、延設方向Ｅと幅方向Ｙとの双方に直交する方向を、直交方向Ｏということもある。
【００１９】
図１に示すごとく、接地電極５の立設部５１は、プラグ軸方向Ｚに平行に形成されている。また、立設部５１は、プラグ軸方向Ｚに直交する断面による形状が長方形状である。
【００２０】
また、接地電極５は、長手方向に直交する断面の形状が長方形状である棒状の金属部材を、屈曲することにより、立設部５１と傾斜部５２とからなる形状に形成されている。したがって、傾斜部５２についても、傾斜部５２の長手方向に直交する断面の形状は、立設部５１における上述の断面形状と同様の長方形状となっている。そして、プラグ軸方向Ｚに対する傾斜部５２の傾斜角度θは、３０°〜６０°である。本実施形態においては、この傾斜角度θは、立設部５１に対する傾斜部５２の傾斜角度と同程度である。
【００２１】
上述のごとく、接地電極５の接地端面５２１と対向面５２２との間には、角部曲面５２３が形成されている。図３に示すごとく、角部曲面５２３は、幅方向Ｙに直交する断面において、延設方向Ｅにおける延設側Ｅ１に向かうほど、直交方向Ｏにおける中心電極４側と反対側に向かうように滑らかに湾曲した曲線形状を有する。当該曲線形状は、曲率半径Ｒが、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍを満たす。
【００２２】
図１〜図３に示すごとく、接地電極５は、傾斜部５２における中心電極４側を向いた対向面５２２から突出した突出部５３を有する。図１、図２に示すごとく、突出部５３と中心電極４の先端部４１との間に、火花放電ギャップＧが形成されている。突出部５３は、例えば白金合金からなる貴金属チップを、対向面５２２に溶接することにより形成されている。すなわち、接地電極５は、ニッケル合金からなる接地電極母材５０と、貴金属チップからなる突出部５３とを有する。貴金属チップは、接地電極母材５０に対して、溶接されている。対向面５２２に対する突出部５３の溶接は、例えばレーザー溶接とすることができる。
【００２３】
本実施形態においては、幅方向Ｙにおける傾斜部５２の全体にわたって、角部曲面５２３が形成されている。なお、幅方向Ｙにおける角部曲面５２３の形成範囲は、これに限られず、幅方向Ｙにおける傾斜部５２の一部としてもよい。この場合、角部曲面５２３は、少なくとも、幅方向Ｙにおける突出部５３と同じ領域、すなわち図５に示す領域７、に形成されていることが好ましい。
【００２４】
図３に示すごとく、突出部５３を対向面５２２に溶接した溶接部６の表面６１は、突出部５３の中心軸を含む断面において、滑らかに湾曲した曲線形状を有する。すなわち、溶接部６の表面６１は、突出部５３の中心軸を含む断面において、直交方向Ｏにおける中心電極４と反対側に向かうほど突出部５３の径方向の外側に向かうよう湾曲した滑らかな曲線形状を有する。本実施形態においては、少なくとも幅方向Ｙの突出部５３の中央位置での、幅方向Ｙに直交する断面において、突出部５３の側面５３２、溶接部６の表面６１、角部曲面５２３、及び接地端面５２１は、滑らかにつながっている。
【００２５】
図５に示すごとく、延設方向Ｅにおいて、突出部５３と接地端面５２１との間の最短距離Ｄは、突出部５３の直径φよりも短い。本実施形態において、最短距離Ｄは、突出部５３の半径φ／２よりも小さい。つまり、突出部５３は、接地端面５２１に近い領域に配されている。
【００２６】
図１に示すごとく、中心電極４は、中心電極母材４０の先端に、例えばイリジウム合金からなる貴金属チップを接合してなる。すなわち、この貴金属チップが中心電極４の先端部４１を構成している。
【００２７】
図２に示すごとく、並び方向Ｘにおける、接地電極５の立設部５１と反対側の端縁である接地電極端縁５４は、中心電極４の先端部４１の立設部５１と反対側の端縁である中心電極端縁４２と同等もしくはそれよりも立設部５１側に位置している。つまり、並び方向Ｘにおいて、中心電極端縁４２を基準として立設部５１側を正、立設部５１と反対側を負としたとき、中心電極端縁４２から接地電極端縁５４までの距離Ｌは、Ｌ≧０を満たす。また、並び方向Ｘにおいて、接地電極端縁５４は、中心電極端縁４２よりも立設部５１側に位置している。すなわち、本実施形態において、上記距離Ｌは、Ｌ＞０を更に満たす。なお、接地電極端縁５４は、本実施形態においては突出部５３の一部によって構成されている。なお、傾斜部５２の傾斜角度θ、突出部５３の突出量等によっては、傾斜部５２の一部が、接地電極端縁５４を構成する場合もある。
【００２８】
次に、本実施形態の作用効果につき、説明する。
内燃機関用のスパークプラグ１において、接地電極５は傾斜部５２を有する。それゆえ、内燃機関に対するスパークプラグ１の取付姿勢によって、混合気への着火性が低下することを抑制することができる。つまり、仮に、接地電極５の立設部５１が火花放電ギャップＧに対して気流の上流側となる位置に配置された場合においても、図６に示すごとく、火花放電ギャップＧ付近に、傾斜部５２に沿った気流ｆの流れ、すなわち、先端側へ向かう気流ｆの流れを生じさせることができる。そのため、火花放電ギャップＧにおいて発生した放電火花が、気流ｆによって先端側に引き伸ばされやすくなる。
【００２９】
ここで、図７〜図１０を用いて、立設部５１が火花放電ギャップＧに対して気流の上流側となる位置に配置された場合において、放電火花Ｓが気流に押されることにより、放電火花Ｓの起点が移動する様子について説明する。
【００３０】
図７に示すごとく、中心電極４と接地電極５との間に所定の電圧を印加することにより、火花放電ギャップＧに火花放電が生じる。ここで、火花放電によって生じた初期の放電火花Ｓは、中心電極４の先端部４１の先端面における上流側端縁が起点となりやすい。すなわち、中心電極４と接地電極５との間の距離は、中心電極４の先端部４１の先端面における上流側端縁と、接地電極５の突出部５３との間において最も小さくなるため、中心電極４の先端部４１の先端面における上流側端縁が、初期の放電火花Ｓの起点となりやすい。
【００３１】
そして、図８に示すごとく、火花放電ギャップＧに生じた初期の放電火花Ｓは、火花放電ギャップＧ付近の気流によって、経時的に下流側、すなわち延設方向Ｅの延設側Ｅ１に引き伸ばされながら、経時的に放電火花Ｓの両起点が移動する。すなわち、初期の放電火花Ｓの両起点は、気流に押されて、中心電極４の先端部４１の先端面における下流側の端縁、及び、接地電極５の突出部５３の突出側端面５３１の下流側の端縁に移動する。なお、以下において、火花放電ギャップＧにおける接地電極５側の起点を、接地電極側起点Ｓ１ということもある。
【００３２】
そして、放電火花Ｓが更に気流に押され、突出側端面５３１の下流側端縁まで移動した接地電極側起点Ｓ１は、突出部５３の側面５３２に移動する。そして、接地電極側起点Ｓ１は、側面５３２を這うように直交方向Ｏにおける中心電極４側と反対側に移動し、図９に示すごとく、溶接部６の表面６１を通って角部曲面５２３に移る。そして、図１０に示すごとく、接地電極側起点Ｓ１は、角部曲面５２３から接地端面５２１に移り、接地端面５２１を直交方向Ｏにおける中心電極４と反対側に向って移動する。
【００３３】
以上のように、放電火花Ｓの両起点のうち、特に接地電極側起点Ｓ１が大きく移動する。これにより、放電火花Ｓの両起点間の距離が長くなる。そして、上述のごとく放電火花Ｓの起点が移動する間、放電火花Ｓは、両起点間の部位が火花放電ギャップＧ付近における下流側、すなわち延設方向Ｅの延設側Ｅ１に大きく引き伸ばされる。それゆえ、気流によって引き伸ばされる放電火花を、燃焼室の壁面から先端側に遠ざけることができる。その結果、放電火花によって着火した火炎が、スパークプラグ１の接地電極５や、燃焼室の壁面等によって冷却されることを防ぐことができる。つまり、消炎作用を抑制することができる。その結果、燃焼室において火炎の成長が生じやすくなり、着火性を向上させることができる。
【００３４】
さらに、傾斜部５２は、接地端面５２１と対向面５２２とを滑らかにつなぐ曲面状の角部曲面５２３を有する。そして、角部曲面５２３は、滑らかな曲面形状を有する。それゆえ、角部曲面５２３に電界が集中することを防止することができる。それゆえ、火花放電ギャップＧに生じた放電火花の接地電極５側の起点が、角部曲面５２３上を通って先端側に移動しやすい。これによっても、火花放電ギャップＧに生じた放電火花を、燃焼室内の中央に向かって引き伸ばしやすい。
つまり、内燃機関用のスパークプラグ１においては、接地電極５が傾斜部５２を有することに加え、傾斜部５２が上記角部曲面５２３を有することにより、放電火花を燃焼室内に向かって引き伸ばす効果を相乗的に得ることができる。そのため、混合気への着火性を一層確保することができる。
【００３５】
また、角部曲面５２３の曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たし、かつ、傾斜部５２の傾斜角度θが、３０°≦θ≦６０°、を満たす。これにより、上述した混合気への着火性の向上の効果を、一層得ることができる。これらの数値に関しては、後述する実験例によって裏付けられる。
【００３６】
また、上記スパークプラグ１においては、接地電極５を特に複雑な形状とする必要もない。また、接地電極５を特に細くする必要もないため、その強度を確保するための特別な構造も必要ない。それゆえ、簡易な構造にて着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
【００３７】
また、並び方向Ｘにおける、接地電極５の立設部５１と反対側の端縁である接地電極端縁５４は、中心電極４の先端部４１の立設部５１と反対側の端縁である中心電極端縁４２と同等もしくはそれよりも立設部５１側に位置している。それゆえ、立設部５１が火花放電ギャップＧに対して気流の上流側となる位置に配置された場合における混合気への着火性を一層向上させることができる。すなわち、上述のごとく下流側に引き伸ばされた放電火花から混合気へ着火されることにより生じた火炎が、接地電極５に近付くことを防止できる。それゆえ、上記火炎の熱が接地電極５に奪われることによる冷却損失を抑制することができる。
【００３８】
また、傾斜部５２の延設方向Ｅにおいて、突出部５３と接地端面５２１との間の最短距離Ｄは、突出部５３の直径φよりも短い。すなわち、突出部５３は、延設方向Ｅにおいて、対向面５２２における接地端面５２１に近い位置に配されている。それゆえ、傾斜部５２の長さを極力短くすることができる。これにより、立設部５１が火花放電ギャップＧに対して気流の上流側となる位置に配置された場合でも、放電火花が先端側へ向って広がりやすくなり、着火性を向上させることができる。また、突出部５３を接地電極５の対向面５２２に溶接する際に、当該溶接の熱により、同時に、接地端面５２１と対向面５２２との間の角部に角部曲面５２３を形成することができる。それゆえ、製造容易なスパークプラグ１を得ることができる。
【００３９】
以上のごとく、本実施形態によれば、内燃機関に対する取付姿勢に関わらず安定した着火性を確保することができる簡易な構成の内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
【００４０】
（実験例）
本例においては、表１に示すごとく、接地電極５の傾斜部５２の傾斜角度θ及び角部曲面５２３の曲率半径Ｒと、着火性との関係について評価した。
すなわち、実施形態１に示したスパークプラグ１を基本構造としつつ、傾斜部５２の傾斜角度θ、及び角部曲面５２３の曲率半径Ｒを種々変更した試料を用意し、各試料の着火性を評価した。
【００４１】
具体的には、表１に示すごとく、傾斜部５２の傾斜角度θを、１０°〜９０°の間で種々変更すると共に、角部曲面５２３の曲率半径Ｒを、０ｍｍ〜０．９ｍｍの間で種々変更した複数の試料を作製した。ここで、傾斜部５２の傾斜角度θが９０°の試料は、傾斜部が立設部と直交しているスパークプラグである。また、曲率半径Ｒが０ｍｍの試料は、接地端面と対向面との間に角が形成されたスパークプラグである。
【００４２】
そして、複数の試料のうち、傾斜部５２の傾斜角度θが９０°であり、かつ、角部曲面５２３の曲率半径Ｒが０ｍｍである試料を基準試料とし、該基準試料の着火性との比較において、各試料の着火性の評価を行った。
【００４３】
着火性の評価は、リーン限界Ａ／Ｆを指標として行った。つまり、各試料を取り付けた内燃機関において、混合気の空燃比（すなわち、Ａ／Ｆ）を徐々に変化させて、着火できる限界の空燃比（すなわち、リーン限界Ａ／Ｆ）を測定した。
なお、この試験における内燃機関の条件としては、排気量１８００ｃｃ、エンジン回転数２０００ｒｐｍ、図示平均有効圧０．２８ＭＰａとした。そして、燃焼変動率（すなわち、図示平均有効圧の変動率）が３％となる空燃比をリーン限界Ａ／Ｆとした。また、リーン限界Ａ／Ｆは、各試料につき５回の試験を行って得られた値の平均値とした。
【００４４】
各試料のその他の条件は、以下の通りで、各試料において共通である。
接地電極５の立設部５１の幅方向Ｙの寸法ｗは２．６ｍｍ、並び方向Ｘの寸法ｔは１．３ｍｍとした。火花放電ギャップＧの寸法は、０．８ｍｍとした。接地電極５の突出部５３を構成する貴金属チップは、直径１．０ｍｍ、長さ０．８ｍｍの円柱形状とした。中心電極４の先端部４１を構成する貴金属チップは、直径０．７ｍｍ、長さ０．６ｍｍの円柱形状とした。ハウジング２の取付ネジ部のネジ径は、Ｍ１２とした。ハウジング２先端面からの中心電極４のプラグ軸方向Ｚの突き出し寸法は、３ｍｍとした。
【００４５】
また、内燃機関に取り付けたスパークプラグ１の姿勢は、中心電極４に対して接地電極５の立設部５１の位置が、気流の上流側となるような姿勢とした。
【００４６】
評価結果を、表１に示す。表１において、Ｄは、基準試料と、リーン限界Ａ／Ｆが同等（すなわち基準試料のリーン限界Ａ／Ｆとの差が０．０５未満）であるものを示す。Ｃは、基準試料に対して、リーン限界Ａ／Ｆが０．０５以上、０．１未満向上しているものを示す。Ｂは、基準試料に対して、リーン限界Ａ／Ｆが０．１以上、０．４未満向上しているものを示す。Ａは、基準試料に対して、リーン限界Ａ／Ｆが０．４以上向上しているものを示す。
【００４７】
【表１】
0006680043.tif 000002
【００４８】
表１から、傾斜部５２の傾斜角度θを、３０°〜６０°とし、かつ、角部曲面５２３の曲率半径Ｒを、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍとした試料は、いずれも評価がＡ又はＢとなり、特に着火性を向上できていることが分かる。すなわち、傾斜角度θが、３０°≦θ≦６０°、を満たし、かつ、曲率半径Ｒが、０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７ｍｍ、を満たすことにより、相乗的な効果が得られていることが分かる。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態は、図１１、図１２に示すごとく、実施形態１に対して、傾斜部５２の延設方向Ｅの延設側Ｅ１の端部の形状を変更した実施形態である。
【００５０】
図１２に示すごとく、傾斜部５２は、延設方向Ｅの延設側Ｅ１の端部の形状が、延設側Ｅ１に向かうほど幅方向Ｙに細くなる形状を有する。すなわち、傾斜部５２の延設側Ｅ１の端部は、直交方向Ｏから見たとき、延設方向Ｅにおける延設側Ｅ１に向かうほど、幅方向Ｙの寸法が小さくなっている。
【００５１】
本実施形態において、接地端面５２１は、法線方向を延設方向Ｅとした平行面５２１ａと、法線方向を延設方向Ｅに対して幅方向Ｙに傾斜させた一対のテーパ面５２１ｂとを有する。一対のテーパ面５２１ｂは、幅方向Ｙにおける平行面５２１ａの両側に形成されている。また、一対のテーパ面５２１ｂは、傾斜部５２における一対の側面５２４と、平行面５２１ａとの間をつなぐように形成されている。一対のテーパ面５２１ｂは、延設方向Ｅにおいて一対の側面５２４から平行面５２１ａに向かうほど、互いに幅方向Ｙに近付くよう傾斜した面である。
【００５２】
角部曲面５２３は、平行面５２１ａ、及び一対のテーパ面５２１ｂと、対向面５２２とを滑らかにつなぐように形成されている。本実施形態においても、幅方向Ｙにおける傾斜部５２の全体にわたって、角部曲面５２３が形成されている。なお、本実施形態においても、角部曲面５２３の形成範囲は、これに限られず、幅方向Ｙにおける傾斜部５２の一部としてもよい。この場合、角部曲面５２３は、実施形態１と同様、少なくとも、幅方向Ｙにおける突出部５３と同じ領域、すなわち図１２に示す領域７、に形成されていることが好ましい。
【００５３】
その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５４】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、上記実施形態においては、接地電極５に突出部５３を設けたものを示したが、接地電極に突出部を設けない構成とすることもできる。この場合には、幅方向における接地電極の全体に、角部曲面を形成することが好ましい。
【符号の説明】
【００５５】
１  内燃機関用のスパークプラグ
２  ハウジング
３  絶縁碍子
４  中心電極
５  接地電極
５１  立設部
５２  傾斜部
５２１  接地端面
５２２  対向面
５２３  角部曲面
【図１】
0006680043.tif 000003
【図２】
0006680043.tif 000004
【図３】
0006680043.tif 000005
【図４】
0006680043.tif 000006
【図５】
0006680043.tif 000007
【図６】
0006680043.tif 000008
【図７】
0006680043.tif 000009
【図８】
0006680043.tif 000010
【図９】
0006680043.tif 000011
【図１０】
0006680043.tif 000012
【図１１】
0006680043.tif 000013
【図１２】
0006680043.tif 000014