(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に配置された接地電極とを備え、
前記接地電極が、自身の屈曲部にて前記中心電極側へと屈曲されたスパークプラグであって、
前記屈曲部のうち前記中心電極とは反対側に位置する前記接地電極の背面に隣接する両側面にそれぞれ前記接地電極の長手方向に延びる凹部が形成されており、
前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極のうち前記凹部の底部の硬度が、前記接地電極のうち前記中心電極側に位置する面の中央部分の硬度よりも大きくされることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記凹部は、前記屈曲部の長手方向全域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記接地電極の長手方向と直交する断面において、
前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記凹部の深さ方向に沿った前記接地電極の厚さをＴＤ（ｍｍ）とし、前記凹部の幅をＷ（ｍｍ）とし、前記凹部の幅方向に沿った前記接地電極の厚さをＴＷ（ｍｍ）としたとき、次の式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
０＜Ｄ≦ＴＤ／２…（１）
ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷ…（２）
【請求項４】
次の式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする請求項３に記載のスパークプラグ。
ＴＤ／６≦Ｄ≦ＴＤ／３…（３）
ＴＷ／６≦Ｗ≦ＴＷ／３…（４）
【請求項５】
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の製造方法であって、
前記接地電極に前記屈曲部を形成する屈曲工程と、
前記接地電極に凹部を形成する凹部形成工程とを含み、
前記屈曲工程の後に、前記凹部形成工程が行われることを特徴とする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、内燃機関等の燃焼装置に用いら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】
スパークプラグは、例えば、内燃機関（エンジン）に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。一般的にスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、当該軸孔の先端側に挿通される中心電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端部に接合される接地電極とを備える。接地電極は、自身の略中間部分に設けられた屈曲部において先端部が中心電極と対向するように曲げ返されており、接地電極の先端部と中心電極の先端部との間には火花放電間隙が形成される。そして、中心電極に高電圧が印加されることで火花放電間隙において火花放電が生じ、混合気へと着火されるようになっている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０８４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年では、スパークプラグの小型化や小径化が要請されており、小径化した主体金具へと接合可能とすべく接地電極をより細いものとしたり、屈曲部の曲率半径をより小さなものとしたりすることが要求されている。さらに、近年の高出力エンジンにおいては、振動等により接地電極（特に屈曲部）に加わる応力がより大きなものとなっている。すなわち、強度が低かったり、屈曲部へと応力がより集中しやすかったりする接地電極を、その折損がより生じやすい過酷な環境で使用せざるを得ない場合がある。そのため、接地電極の耐折損性をより一層向上させることが望まれている。
【０００５】
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、接地電極の耐折損性を飛躍的に向上できる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】
【０００６】
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。
【０００７】
構成１．本構成のスパークプラグは、軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に配置された接地電極とを備え、
前記接地電極が、自身の屈曲部にて前記中心電極側へと屈曲されたスパークプラグであって、
前記屈曲部のうち前記中心電極とは反対側に位置する前記接地電極の背面に隣接する両側面にそれぞれ前記接地電極の長手方向に延びる凹部が形成されており、
前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極のうち前記凹部の底部の硬度が、前記接地電極のうち前記中心電極側に位置する面の中央部分の硬度よりも大きくされることを特徴とする。
【０００８】
上記構成１によれば、屈曲部のうち接地電極の両側面にそれぞれ、接地電極の長手方向に沿って延びる凹部が設けられており、凹部の底部の硬度が、接地電極のうち中心電極側に位置する面の中央部分（すなわち、凹部の形成に伴う硬度の変化がほとんど生じない部位）よりも大きなものとされている。従って、特に応力が集中しやすい屈曲部の強度を極めて効果的に向上させることができ、接地電極の耐折損性を飛躍的に向上させることができる。
【０００９】
尚、接地電極のうち中心電極側の面に凹部を設けることも考えられるが、当該中心電極側の面に凹部を設けると、凹部を基点としたクラックが発生してしまいやすい。従って、耐折損性をより確実に向上させるという点から、接地電極の両側面に凹部を設けることが好ましい。特に、接地電極の両側面に凹部が形成されているため、接地電極が両凹部に挟まれる形となり、ひいては凹部の底部の硬度をより増大させることができる。その結果、耐折損性の更なる向上を図ることができる。
【００１０】
また、凹部を設けることなく、接地電極の側面等の全域を押圧することで接地電極の側面等全域の硬度を増大させることも考えられるが、この場合には、製造コストの増大を招いてしまうおそれがある。従って、凹部を設けつつ、少なくとも凹部の底部の硬度を増大させることが、製造コストの増大抑制を図りつつ、耐折損性を効果的に向上させるという面で好ましい。
【００１１】
構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記凹部は、前記屈曲部の長手方向全域に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成２によれば、屈曲部の全域において強度を高めることができ、接地電極の耐折損性をより向上させることができる。
【００１３】
構成３．本構成のスパークプラグは、上記構成１又は２において、前記接地電極の長手方向と直交する断面において、
前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記凹部の深さ方向に沿った前記接地電極の厚さをＴＤ（ｍｍ）とし、前記凹部の幅をＷ（ｍｍ）とし、前記凹部の幅方向に沿った前記接地電極の厚さをＴＷ（ｍｍ）としたとき、次の式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする。
【００１４】
０＜Ｄ≦ＴＤ／２…（１）
ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷ…（２）
尚、接地電極の両側面に凹部をそれぞれ形成した場合、「凹部の深さ」とあるのは、各凹部の深さを合算したものをいう。
【００１５】
上記構成３によれば、接地電極の厚さを十分に維持しつつ、底部の硬度をより一層確実に向上させることができる。すなわち、接地電極の強度低下をより確実に防止しつつ、屈曲部の強度をより高めることができる。その結果、耐折損性の一層の向上を図ることができる。
【００１６】
構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成３において、次の式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする。
【００１７】
ＴＤ／６≦Ｄ≦ＴＤ／３…（３）
ＴＷ／６≦Ｗ≦ＴＷ／３…（４）
上記構成４によれば、底部の硬度を一層確実に向上させることができ、屈曲部の強度をより一層向上させることができる。その結果、一層優れた耐折損性を実現することができる。
【００２０】
構成５．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極に前記屈曲部を形成する屈曲工程と、
前記接地電極に凹部を形成する凹部形成工程とを含み、
前記屈曲工程の後に、前記凹部形成工程が行われることを特徴とする。
【００２１】
接地電極を屈曲させる前に凹部を形成すると、接地電極の屈曲に伴って底部の硬度が低下してしまうおそれがある。この点、上記構成５によれば、接地電極を屈曲させた後に凹部が形成されるように構成されている。そのため、硬度の低下をより確実に防止することができ、耐折損性をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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部分拡大正面図である。
【図３】凹部の断面形状を示す部分拡大断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、凹部を形成する面の別例を示す部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、凹部の形成範囲の別例を示す部分拡大正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、凹部の断面形状の別例を示す部分拡大断面図である。
【図７】凹部形成工程で用いられる治具等を示す図であって、（ａ）は拡大平面図であり、（ｂ）は拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スパークプラグ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。
【００２４】
スパークプラグ１は、絶縁体としての絶縁碍子２、及び、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。
【００２５】
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円柱状の後端側胴部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、当該中胴部１２よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部１３とを備えている。加えて、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。また、中胴部１２と脚長部１３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。
【００２６】
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。中心電極５は、ニッケル（Ｎｉ）合金により形成され、全体として棒状（円柱状）をなしている。加えて、中心電極５の先端面は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。尚、中心電極５の内部に、熱伝導性に優れる銅や銅合金からなる内層を設けることとしてもよい。この場合には、中心電極５の熱引きが向上し、耐消耗性の向上を図ることができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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を内燃機関や燃料電池改質器等の燃焼装置に取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５（例えば、ねじ径がＭ１４）が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には、径方向外側に突出形成された鍔状の座部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を燃焼装置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が設けられている。また、工具係合部１９の後端側には、径方向内側に向けて屈曲形成された加締め部２０が設けられており、当該加締め部２０により絶縁碍子２が保持されている。
【００３０】
加えて、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主体金具３に固定されている。尚、前記両段部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の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。
【００３１】
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との間にリング部材２３，２４が介在されているとともに、リング部材２３，２４間には、滑石（タルク）２５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及び滑石２５を介して絶縁碍子２を保持している。
【００３２】
さらに、前記主体金具３の先端部２６には、Ｎｉ合金により形成されるとともに、自身の長手方向に沿ってほぼ同一の幅及び厚さを有する接地電極２７が接合されている。当該接地電極２７は、自身の略中間に形成された湾曲形状（非直線状）の屈曲部２７Ｃにて中心電極５側へと曲げ返されており、その先端部が中心電極５の先端部と対向している。そして、両電極５，２７の間には、火花放電間隙２８が形成されており、当該火花放電間隙２８において軸線ＣＬ１方向にほぼ沿って火花放電が生じるようになっている。尚、本実施形態では、主体金具３の先端面の面積が比較的小さなものとされている。そのため、主体金具３の先端部２６に接合される接地電極２７の基端部の断面積も比較的小さなもの（例えば、４．４８ｍｍ2以下）とされている。
【００３３】
加えて、図２及び図３に示すように、接地電極２７は、中心電極５の反対側に位置する背面２７ｂと、当該背面２７ｂに隣接する両側面２７ｓ１，２７ｓ２とを備えており、本実施形態では、両側面２７Ｓ１，２７ｓ２の基端側から先端にかけて接地電極２７の長手方向に沿って延びる凹状の凹部２９が形成されている。すなわち、凹部２９は、前記屈曲部２７Ｃの長手方向全域に亘って形成されている。
【００３４】
加えて、凹部２９は、接地電極２７の長手方向と直交する断面において、断面Ｖ字状をなしている。また、本実施形態における凹部２９は、接地電極２７に塑性加工を施すことで形成されている（製法については後述する）ため、接地電極２７のうち凹部２９の底部２９ｂ（すなわち、塑性加工が施された部位）の硬度が、接地電極２７のうち中心電極５側に位置する面の中央部分（すなわち、特段の加工が施されていない部位）の硬度よりも大きなものとされている。尚、底部２９ｂは、凹部２９のうち、接地電極２７における凹部２９の形成面（本例では、側面２７ｓ１，２７ｓ２）から凹部２９の深さ方向に沿って最も離間した部位をいう。
【００３５】
さらに、凹部２９は、次の両式をそれぞれ満たすように構成されている。すなわち、凹部２９の深さをＤ（ｍｍ）とし、凹部２９の深さ方向に沿った接地電極２７の厚さをＴＤ（ｍｍ）とし、凹部２９の幅をＷ（ｍｍ）とし、凹部２９の幅方向に沿った接地電極２７の厚さをＴＷ（ｍｍ）としたとき、０＜Ｄ≦ＴＤ／２（より好ましくは、ＴＤ／６≦Ｄ≦ＴＤ／３）、及び、ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷ（より好ましくは、ＴＷ／６≦Ｗ≦ＴＷ／３）を満たすように構成されている。尚、「凹部２９の深さＤ」とあるのは、両側面２７ｓ１，２７ｓ２に形成された各凹部２９の深さを合算したものをいう。
【００３６】
また、凹部を設ける位置は、前記両側面２７ｓ１，２７ｓ２に限定されるものではなく、前記背面２７ｂ及び両側面２７ｓ１，２７ｓ２のうち少なくとも一面に凹部が設けられていればよい。従って、図４（ａ）に示すように、両側面２７ｓ１，２７ｓ２のうち一方の面に凹部３１を設けることとしてもよいし、図４（ｂ）に示すように、背面２７ｂに凹部３２を設けることとしてもよい。さらに、背面２７ｂから側面２７ｓ１（側面２７ｓ２）にかけて凹部を設けることとしてもよい。
【００３７】
また、凹部を接地電極２７の基端側から先端にかけて設けることなく、図５（ａ）に示すように、接地電極２７のうち屈曲部２７Ｃの形成範囲のみに対応して凹部３３を設けることとしてもよいし、図５（ｂ）に示すように、屈曲部２７Ｃの一部のみに対応して凹部３４を設けることとしてもよい。さらに、凹部を連続的に設けることなく、図５（ｃ）に示すように、接地電極２７の長手方向に沿って間欠的に凹部３５を設けることとしてもよい。
【００３８】
加えて、凹部の断面形状はＶ字状に限定されるものではなく、図６（ａ）に示すように、断面矩形状に凹部３６を形成することとしてもよいし、図６（ｂ）に示すように、断面湾曲形状（例えば、断面半円状）をなすように凹部３７を形成することとしてもよい。また、図６（ｃ）に示すように、断面台形状をなすように凹部３８を形成することとしてもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
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）に冷間鍛造加工等を施すことにより貫通孔を形成するとともに、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。
【００４１】
続いて、主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ合金からなる直棒状の接地電極２７を抵抗溶接する。当該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が転造によって形成される。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。また、接地電極２７の溶接された主体金具３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を施すこととしてもよい。
【００４２】
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、成形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。そして、得られた成形体に対し、研削加工を施し外形を整形した上で、焼成加工を施すことにより絶縁碍子２が得られる。
【００４３】
また、Ｎｉ合金に鍛造加工を施すことで中心電極５を製造しておく。
【００４４】
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が押圧された状態で、焼成炉内にて焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０の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。
【００４５】
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、接地電極２７を備える主体金具３とが固定される。より詳しくは、主体金具３に絶縁碍子２を挿入した上で、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絶縁碍子２と主体金具３とが固定される。
【００４６】
次いで、屈曲工程において、接地電極２７を中心電極５側に曲げ返すことで、接地電極２７に屈曲部２７Ｃが形成される。その後、凹部形成工程において、図７（ａ），（ｂ）に示すように、自由回転可能に保持されたローラ状の治具ＪＧ１，ＪＧ２の外周面を接地電極２７の側面２７ｓ１，２７ｓ２にそれぞれ押し当てた上で、両治具ＪＧ１，ＪＧ２により接地電極２７を挟み込みつつ、両治具ＪＧ１，ＪＧ２を接地電極２７の長手方向に沿って同期移動させる。これにより、接地電極２７が塑性変形し、両側面２７ｓ１，２７ｓ２に凹部２９が形成される。その後、中心電極５及び接地電極２７間に形成された火花放電間隙２８の大きさを調整する加工が実施されることで、上述のスパークプラグ１が得られる。
【００４７】
尚、接地電極２７の長手方向に沿って凹部を間欠的に形成する場合には、所定のプレス装置（図示せず）により接地電極２７を押圧変形させることで凹部を形成することとしてもよい。また、主体金具３に対する接地電極２７の接合工程の前に、接地電極２７に凹部を形成することとしてもよい（すなわち、接合工程の前に、凹部形成工程を行うこととしてもよい）。従って、直棒状の接地電極２７に対して凹部を形成した後に、当該接地電極２７を主体金具３に接合することとしてもよい。また、接地電極２７を屈曲させた後に凹部を形成し、その後、主体金具３に接地電極２７を接合することとしてもよい。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、屈曲部２７Ｃのうち接地電極２７の背面２７ｂや側面２７ｓ１，２７ｓ２の少なくとも一部に、接地電極２７の長手方向に沿って延びる凹部２９が設けられ、凹部２９の底部２９ｂの硬度が、接地電極２７の前記中央部分（凹部２９の形成に伴う硬度の変化がほとんど生じない部位）よりも大きなものとされている。従って、特に応力が集中しやすい屈曲部２９Ｃの強度を極めて効果的に向上させることができ、接地電極２７の耐折損性を飛躍的に向上させることができる。尚、本発明は、本実施形態のように、比較的細く、耐折損性の低下が懸念される接地電極２７を用いた場合において特に有意である。
【００４９】
また、凹部２９は、屈曲部２７Ｃの長手方向全域に形成されているため、屈曲部２７Ｃ全域において強度を高めることができ、耐折損性をより向上させることができる。
【００５０】
加えて、凹部２９の深さＤ（ｍｍ）、凹部２９の深さ方向に沿った接地電極２７の厚さＴＤ（ｍｍ）、凹部２９の幅Ｗ（ｍｍ）、及び、凹部２９の幅方向に沿った接地電極２７の厚さＴＷ（ｍｍ）が、０＜Ｄ≦ＴＤ／２、及び、ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷを満たすように構成されている。従って、接地電極２７の厚さを十分に維持しつつ、底部２９ｂの硬度をより一層確実に向上させることができる。その結果、耐折損性の一層の向上を図ることができる。
【００５１】
併せて、接地電極２７の両側面２７ｓ１，２７ｓ２に凹部２９が形成されているため、接地電極２７が両凹部２９に挟まれる形となり、凹部２９の底部２９ｂの硬度をより増大させることができる。
【００５２】
また、接地電極２７を屈曲させる前に凹部２９を形成すると、接地電極２７を屈曲させた際に底部２９ｂの硬度が低下してしまうおそれがあるが、本実施形態においては、接地電極２７を屈曲させた後に凹部２９が形成されるように構成されている。そのため、硬度の低下をより確実に防止することができ、耐折損性をより一層向上させることができる。
【００５３】
尚、接地電極２７の接合前に、凹部２９を形成することとすれば、凹部２９をより容易に形成することができる。また、凹部の断面形状を湾曲状〔図６（ｂ）参照〕とすれば、凹部を形成する際に用いる治具の損耗を抑制することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００５４】
次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、接地電極の外表面を平坦状に形成した（つまり、凹部を設けなかった）スパークプラグのサンプル（サンプルＡ）、及び、接地電極の両側面に切削加工を施すことで凹部を設けた（つまり、凹部の底部の硬度を、接地電極のうち中心電極側に位置する面の中央部分の硬度と同程度とした）スパークプラグのサンプル（サンプルＢ；サンプルＡ，Ｂともに比較例に相当する）と、接地電極の背面や側面に塑性加工を施すことで凹部を設け、凹部の底部の硬度を接地電極の前記中央部分の硬度よりも大きくしたスパークプラグのサンプル（実施例に相当する）とを作製し、各サンプルについて耐折損性評価試験を行った。耐折損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、比較的振動の大きい二輪車用単気筒エンジン（排気量１２５ｃｃ）に組み付けた上で、前記エンジンを駆動させた。そして、所定時間毎に接地電極を観察し、接地電極にクラックが生じるまでの時間（耐久時間）を測定するとともに、比較例に相当するサンプルＡの耐久時間に対する、各サンプルの耐久時間の割合（耐久性向上率）を算出した。また、凹部を設けたサンプルについては、所定のビッカース硬度計により凹部（接地電極の両側面に凹部を設けた場合には、任意の一方の凹部）の底部の硬度を測定するとともに、接地電極の前記中央部分の硬度に対する前記底部の硬度の割合（硬度上昇率）を算出した。
【００５５】
表１に、各サンプルにおける耐久性向上率及び硬度上昇率を示す。尚、実施例に相当するサンプルについては、接地電極における凹部の形成面（凹部形成面）、接地電極の長手方向に沿った凹部の形成範囲（凹部を接地電極の長手方向略全域に亘って設けるか、屈曲部のみに対応して設けるか、屈曲部の一部のみに対応して設けるか）、凹部形成面における凹部の幅方向に沿った凹部の形成位置（凹部を、凹部形成面の幅方向中央に設けるか、中央からずらして設けるか）、凹部の形状〔断面形状、及び、長手方向に沿った形状（連続的又は間欠的）〕、及び、凹部の深さＤや幅Ｗをそれぞれ変更した。表１に、各サンプルにおける、凹部形成面、長手方向における凹部の形成範囲（凹部形成範囲）、幅方向における凹部の形成位置（凹部形成位置）、凹部の形状、及び、凹部の深さＤ、幅Ｗを併せて示す。尚、各サンプルともに、凹部の深さ方向に沿った接地電極の厚さＴＤを１．３ｍｍとし、凹部の幅方向に沿った接地電極の厚さＴＷを２．７ｍｍとした。また、サンプル２３については、直棒状（屈曲前）の接地電極に対して塑性加工を施すことで凹部を設け、その他のサンプルについては、接地電極に屈曲部を形成した後、塑性加工を施すことで凹部を設けた。
【００５６】
【表１】
0005255661.tif 000002
【００５７】
表１に示すように、接地電極の側面や背面に凹部を設けるとともに、凹部の底部の硬度を接地電極の前記中央部分の硬度よりも大きくしたサンプル（サンプル１〜２９）は、それぞれ優れた耐折損性を有することが分かった。これは、底部の硬度を増大させたことで、屈曲部の強度が向上したためであると考えられる。
【００５８】
また、凹部の深さＤ及び幅Ｗが、接地電極の厚さＴＤ，ＴＷに対して、０＜Ｄ≦ＴＤ／２、及び、ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷを満たすサンプル（サンプル２〜１０，１２〜２９）は、より一層優れた耐折損性を有することが確認された。さらに、これらのサンプルの中でも、ＴＤ／６≦Ｄ≦ＴＤ／３、及び、ＴＷ／６≦Ｗ≦ＴＷ／３を満たすサンプル（サンプル４〜７）は、耐久性向上率が２．５となり、耐折損性に極めて優れることが明らかとなった。これは、凹部の深さＤや幅Ｗを上記数値範囲内としたことで、底部の硬度がより増大したためであると考えられる。
【００５９】
さらに、サンプル３及び１２、サンプル１５及び１６などを比較すると、接地電極の両側面に凹部を設けたサンプルは、接地電極の一側面に凹部を設けたサンプルよりも耐折損性に優れることが確認された。
【００６０】
加えて、凹部を形成するタイミングのみを異なるものとしたサンプル３及び２３を比べると、接地電極を屈曲した後に凹部を設けたサンプル３の方が、底部の硬度が増大し、耐折損性に優れることが分かった。これは、接地電極の屈曲前に凹部を設けると、接地電極の屈曲に伴い底部の硬度が低下してしまうところ、接地電極の屈曲後に凹部を形成したことで、硬度の低下防止が図られたためであると考えられる。
【００６１】
また、少なくとも屈曲部の一部に凹部が形成されていれば、耐折損性を十分に向上できることが確認されたが、特に屈曲部の長手方向全域に亘って凹部を設けることで、耐折損性の面で一層優れた性能を実現できることが明らかとなった。加えて、凹部の長手方向に沿った形状（連続的か、間欠的か）や、凹部の断面形状を種々異なるものとしても耐折損性を十分に向上できることが分かった。
【００６２】
以上の試験結果より、接地電極における耐折損性の向上を図るべく、屈曲部のうち接地電極の背面及び両側面の少なくとも一部に接地電極の長手方向に延びる凹部を形成するとともに、凹部の底部の硬度を接地電極の前記中央部分の硬度よりも大きくすることが好ましいといえる。
【００６３】
また、耐折損性の更なる向上を図るという点では、０＜Ｄ≦ＴＤ／２、及び、ＴＷ／２０≦Ｗ＜ＴＷを満たすように凹部を構成したり、接地電極の両側面に凹部を設けたり、屈曲部の形成後に凹部を形成したりすることがより好ましく、ＴＤ／６≦Ｄ≦ＴＤ／３、及び、ＴＷ／６≦Ｗ≦ＴＷ／３を満たすように凹部を構成することがより一層好ましいといえる。
【００６４】
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。
【００６５】
（ａ）上記実施形態では、中心電極５及び接地電極２７間に火花放電間隙２８が形成されているが、両電極５，２７の少なくとも一方に貴金属合金（例えば、白金合金やイリジウム合金等）からなる貴金属チップを設け、一方の電極に設けられた貴金属チップと他方の電極との間、又は、両電極に設けられた両貴金属チップの間に火花放電間隙を形成することとしてもよい。
【００６６】
（ｂ）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）。
【００６７】
（ｃ）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】
【００６８】
１…スパークプラグ
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
４…軸孔
５…中心電極
２７…接地電極
２７ｂ…（接地電極の）背面
２７Ｃ…屈曲部
２７ｓ１，２７ｓ２…（接地電極の）側面
２９…凹部
２９ｂ…底部
ＣＬ１…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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