(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔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、
自身の基端部が前記主体金具に固定されるとともに、屈曲部にて前記中心電極側へと曲げられ、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記主体金具の先端側外周には、取付用のねじ部が形成されており、
前記ねじ部のねじ径がＭ１０以下とされたスパークプラグであって、
前記接地電極の基端部における前記軸線と直交する断面において、前記軸線から前記接地電極の外形線に引いた２本の接線により形成された角のうち前記接地電極側に位置する角の角度が３０°以下とされ、
前記屈曲部のうち前記接地電極の先端に最も接近する部位における前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極の重心は、前記接地電極の厚さの１／２の位置よりも前記接地電極の前記中心電極側の面側に位置しており、前記接地電極の厚さ方向における中心と前記重心との間の前記厚さ方向に沿った距離が、前記接地電極の厚さの４％以上とされることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記屈曲部の任意の部位における前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極の重心は、前記接地電極の厚さの１／２の位置よりも前記接地電極の前記中心電極側の面側に位置しており、前記接地電極の厚さ方向における中心と前記重心との間の前記厚さ方向に沿った距離が、前記接地電極の厚さの４％以上とされ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】
前記断面において、前記接地電極のうち前記重心よりも前記中心電極側に位置する部位の硬度が、前記接地電極のうち前記重心よりも前記中心電極とは反対側に位置する部位の硬度よりも大きい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。
【請求項４】
前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記間隙を通り前記軸線と直交する断面において、前記軸線から前記接地電極の外形線に接する２本の接線を引き、前記接地電極の外形線上に２つの接点をとったとき、当該両接点間に位置し前記中心電極とは反対側に位置する前記外形線が、複数の線分、前記接地電極の重心から離間する側に向けて凸の湾曲線、又は、１つ以上の線分及び前記湾曲線により形成されており、
前記両接点間に位置し前記中心電極側に位置する前記外形線の長さをＡ（ｍｍ）とし、前記両接点間に位置し前記中心電極とは反対側に位置する前記外形線の長さをＢ（ｍｍ）としたとき、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１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項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記接地電極のうち前記間隙を形成する部位に対応する前記接地電極の中心軸方向に沿った範囲内における、前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記中心電極の先端面の外形線中心から前記接地電極の外形線に接する２本の接線を引き、前記接地電極の外形線上に２つの接点をとったとき、当該両接点間に位置し前記中心電極側に位置する前記外形線の長さが、１．３５ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記軸線方向先端側から見たとき、前記接地電極の先端が、前記中心電極の先端面のうち前記接地電極の基端部から最も離間する部位よりも前記接地電極の基端部側に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項７】
前記接地電極は、ニッケルを９５質量％以上含有する金属により形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等に使用されるスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグは、内燃機関（エンジン）等に取付けられ、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、軸線方向に延びる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固定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、火花放電間隙に高電圧が印加され、火花放電が生じることで、混合気への着火がなされるようになっている。
【０００３】
また近年では、スパークプラグの小径化の要請があり、その要請に応えるべく、主体金具が小径化され、主体金具の外周に設けられるねじ部（雄ねじ部）のねじ径が小さなもの（例えば、Ｍ１０以下）とされ得る（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ねじ部のねじ径を小さくした場合には、軸線と直交する方向に沿った火花放電間隙から接地電極までの距離が比較的小さなものとなる。従って、前記距離が大きなものと比較して、火花放電間隙にて生成された火炎核の成長が接地電極により阻害されてしまいやすい。また、前記距離が比較的小さな場合において、火花放電間隙と燃焼噴射装置との間に接地電極が配置されてしまうと、前記距離が大きなものと比較して、接地電極の存在による火花放電間隙に対する混合気の流入阻害がより顕著に生じてしまう。すなわち、ねじ径の比較的小さい小径化されたスパークプラグにおいては、着火性の低下がより懸念される。
【０００６】
そこで、接地電極を細くすることで、火炎核を成長しやすくするとともに、火花放電間隙に対して混合気を流入しやすくし、小径化されたスパークプラグにおいて、高着火性を実現することが考えられる。
【０００７】
ところが、単に接地電極を細くした場合には、内燃機関等の動作に伴う振動等が加わった際に、接地電極の先端部が中心電極から離間する方向へと起き上がること（屈曲された接地電極が徐々に戻り変形してしまうこと）が生じやすくなってしまう。これは、屈曲に伴い接地電極に内部応力が残留するところ、細い接地電極は、前記内部応力に対する強度が十分ではないことによる。接地電極の起き上がりが生じてしまうと、火花放電間隙が拡大してしまうため、放電電圧が増大してしまい、中心電極や接地電極の急激な消耗や放電不能といった事態を招い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、小径化されたスパークプラグにおいて、高着火性を実現しつつ、接地電極の先端部における起き上がりをより確実に防止することにある。
【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．本構成のスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔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、
自身の基端部が前記主体金具に固定されるとともに、屈曲部にて前記中心電極側へと曲げられ、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記主体金具の先端側外周には、取付用のねじ部が形成されており、
前記ねじ部のねじ径がＭ１０以下とされたスパークプラグであって、
前記接地電極の基端部における前記軸線と直交する断面において、前記軸線から前記接地電極の外形線に引いた２本の接線により形成された角のうち前記接地電極側に位置する角の角度が３０°以下とされ、
前記屈曲部のうち前記接地電極の先端に最も接近する部位における前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極の重心は、前記接地電極の厚さの１／２の位置よりも前記接地電極の前記中心電極側の面側に位置しており、前記接地電極の厚さ方向における中心と前記重心との間の前記厚さ方向に沿った距離が、前記接地電極の厚さの４％以上とされることを特徴とする。
【００１１】
尚、前記断面において、接地電極の厚さがその幅方向に沿って異なる場合、「接地電極の厚さ」とあるのは、前記断面における接地電極の最大厚さをいう。
【００１２】
上記構成１によれば、接地電極の基端部における軸線と直交する断面において、軸線から接地電極の外形線に引いた２本の接線により形成された角のうち接地電極側に位置する角の角度が３０°以下とされている。すなわち、接地電極が十分に細い（幅の小さい）ものとされており、接地電極による、火炎核の成長阻害や間隙に対する混合気の流入阻害をより確実に防止することができる。その結果、ねじ部のねじ径がＭ１０以下とされ、着火性の低下がより懸念されるスパークプラグにおいて、優れた着火性を実現することができる。
【００１３】
ところで、比較的細い接地電極においては、接地電極の先端部における起き上がりが懸念される。ここで、上述の通り、屈曲に伴い接地電極には内部応力が残留するが、接地電極には主として二種類の内部応力が残留すると考えられる。すなわち、接地電極の屈曲部のうち中心電極側（屈曲内側）の部位は、屈曲に伴い圧縮された部分であるため、前記屈曲内側の部位には、圧縮状態を解放する方向（延びる方向）への内部応力が残留する。一方で、屈曲部のうち中心電極とは反対側（屈曲外側）の部位は、屈曲に伴い延伸された部分であるため、前記屈曲外側の部位には、延伸状態を解放する方向への内部応力（引張り応力）が残留する。そして、この引張り応力により、接地電極の先端部には、屈曲部に引き付ける方向に向けた力が加わる。ここで、前記両内部応力は、それぞれ接地電極の先端部に起き上がりを生じさせる方向に働くが、引張り応力は特に影響が大きく、接地電極の起き上がりは主として引張り応力に起因して発生するものと考えられる。
【００１４】
この点を踏まえて、上記構成１によれば、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位における接地電極の中心軸と直交する断面において、接地電極の重心が、接地電極の厚さの１／２の位置よりも接地電極の中心電極側の面側（屈曲内側）に位置し、かつ、接地電極の厚さ方向に沿った接地電極の中心と重心との間の距離が、接地電極の厚さの４％以上とされている。すなわち、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位において、前記中心よりも屈曲外側に位置する部分の断面積が十分に小さなものとされている。従って、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位の引張り応力を低減させることができ、接地電極の先端部における起き上がりをより確実に防止することができる。その結果、接地電極の起き上がりに伴う放電電圧の増大を防止することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００１５】
尚、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位の引張り応力は、接地電極の先端部に対して直接的に働き、接地電極の起き上がりを生じさせる大きな要因となる。そのため、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位の引張り応力を低減させることは、接地電極の起き上がりを抑制する上で効果的に作用する。
【００１６】
構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記屈曲部の任意の部位における前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記接地電極の重心は、前記接地電極の厚さの１／２の位置よりも前記接地電極の前記中心電極側の面側に位置しており、前記接地電極の厚さ方向における中心と前記重心との間の前記厚さ方向に沿った距離が、前記接地電極の厚さの４％以上とされる。
【００１７】
上記構成２によれば、屈曲部の全域において、接地電極の重心が、接地電極の厚さの１／２の位置よりも屈曲内側に位置し、かつ、前記中心と前記重心との間の接地電極の厚さ方向に沿った距離が接地電極の厚さの４％以上とされている。従って、屈曲部の全域において、接地電極のうち前記中心よりも屈曲外側に位置する部位の断面積を小さくすることができ、接地電極に残留する引張り応力を一層低減させることができる。その結果、接地電極の先端部における起き上がりをより効果的に防止することができる。
【００１８】
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、前記断面において、前記接地電極のうち前記重心よりも前記中心電極側に位置する部位の硬度が、前記接地電極のうち前記重心よりも前記中心電極とは反対側に位置する部位の硬度よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
接地電極の起き上がり防止効果を高めるという点では、接地電極の硬度を増大させ、内部応力に対する強度を向上させることが有効である。しかしながら、接地電極の硬度を増大させると、内部応力も増大してしまうこととなる。そのため、単に硬度を増大させただけでは、起き上がり防止効果を十分に向上させることができないおそれがある。
【００２０】
この点、上記構成３によれば、接地電極のうち前記重心よりも中心電極側（屈曲内側）に位置する部位の硬度が、接地電極のうち前記重心よりも中心電極とは反対側（屈曲外側）に位置する部位の硬度よりも大きくされている。従って、接地電極の屈曲外側に残留する引張り応力の増大を抑制しつつ、接地電極のうち屈曲内側に位置する部位の強度を向上させることができる（つまり、強度の向上分を、硬度の増大による応力の増加分よりも大きくすることができる）。その結果、内部応力に対する接地電極の強度を向上させることができ、接地電極の起き上がりを一層効果的に防止することができる。
【００２１】
構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記間隙を通り前記軸線と直交する断面において、前記軸線から前記接地電極の外形線に接する２本の接線を引き、前記接地電極の外形線上に２つの接点をとったとき、当該両接点間に位置し前記中心電極とは反対側に位置する前記外形線が、複数の線分、前記接地電極の重心から離間する側に向けて凸の湾曲線、又は、１つ以上の線分及び前記湾曲線により形成されており、
前記両接点間に位置し前記中心電極側に位置する前記外形線の長さをＡ（ｍｍ）とし、前記両接点間に位置し前記中心電極とは反対側に位置する前記外形線の長さをＢ（ｍｍ）としたとき、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１を満たすことを特徴とする。
【００２２】
上述の通り、前記角度を３０°以下とすることで、間隙と燃料噴射装置との間に接地電極が存在するような状態でスパークプラグが取付けられた場合であっても、接地電極による、間隙に対する混合気の流入阻害を防止することができる。しかしながら、接地電極の外周形状によっては、接地電極の側面において混合気の剥離が生じてしまい、間隙において混合気の流れが一定とならなかったり（乱れが生じてしまったり）、混合気が間隙から接地電極側に向けて流れてしまったり（逆流してしまったり）するおそれがある。このように間隙において混合気の流れに乱れや逆流が生じてしまうと、混合気への点火や火炎核の成長に支障が生じてしまう可能性がある。
【００２３】
この点、上記構成４によれば、間隙と燃料噴射装置との間に接地電極が存在するような状態でスパークプラグが取付けられた場合であっても、接地電極の側面において混合気の剥離が生じることなく、間隙に対して、接地電極から間隙側に向けた流れの混合気をスムーズに流入させることができる。その結果、着火性の更なる向上を図ることができる。
【００２４】
構成５．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記接地電極のうち前記間隙を形成する部位に対応する前記接地電極の中心軸方向に沿った範囲内における、前記接地電極の中心軸と直交する断面において、前記中心電極の先端面の外形線中心から前記接地電極の外形線に接する２本の接線を引き、前記接地電極の外形線上に２つの接点をとったとき、当該両接点間に位置し前記中心電極側に位置する前記外形線の長さが、１．３５ｍｍ以上とされることを特徴とする。
【００２５】
上記構成５によれば、接地電極のうち間隙に対応する面（放電面）の幅が十分に大きなものとされている。従って、放電面の幅が小さなものと比較して、間隙がより拡大しにくくなる（放電面の幅が大きなものと小さなものとにおいて、両者における接地電極の消耗量が同一であると仮定したときに、放電面の幅が大きなものの方が、間隙は拡大しにくくなる）。また、間隙が拡大しにくくなることで、間隙の拡大に伴う放電電圧の増大を抑制することができ、電極の消耗（間隙の拡大）をさらに抑制することができる。その結果、耐久性をより一層向上させることができる。
【００２６】
構成６．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記間隙は、前記接地電極の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面との間に形成されており、
前記軸線方向先端側から見たとき、前記接地電極の先端が、前記中心電極の先端面のうち前記接地電極の基端部から最も離間する部位よりも前記接地電極の基端部側に位置することを特徴とする。
【００２７】
上記構成６によれば、接地電極の先端部による火炎核の成長阻害を一層確実に抑制することができ、火炎核をより大きく成長させることができる。その結果、一層優れた着火性を実現することができる。
【００２８】
構成７．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至６のいずれかにおいて、前記接地電極は、ニッケルを９５質量％以上含有する金属により形成されることを特徴とする。
【００２９】
上記構成７によれば、接地電極が、熱伝導性に優れるニッケル（Ｎｉ）を９５質量％以上含有する金属により形成されている。従って、接地電極の耐消耗性を向上させることができ、耐久性の更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】角度θを説明するための接地電極等の拡大断面図である。
【図４】屈曲部における接地電極の厚さ方向に沿った中心や重心を示す拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、接地電極を製造する際の用いられる金属型等の断面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図６】外形線の長さ等を示す接地電極の拡大端面図である。
【図７】中心電極に対する接地電極の先端の相対位置を示す拡大底面図である。
【図８】火花放電間隙に対応する部位における接地電極等を示す拡大端面図である。
【図９】角度θを種々変更したサンプルにおける着火性評価試験の結果を示すグラフである。
【図１０】ずれ割合を種々変更したサンプルにおける耐起き上がり性試験の結果を示すグラフである。
【図１１】長さＣを種々変更したサンプルにおける机上火花耐久試験の結果を示すグラフである。
【図１２】距離Ｅを種々変更したサンプルにおける限界空燃比確認試験の結果を示すグラフである。
【図１３】接地電極におけるＮｉ含有量を種々変更したサンプルにおける机上火花耐久試験の結果を示すグラフである。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、別の実施形態における接地電極の形状を示す拡大断面図である。
【図１５】別の実施形態における接地電極の形状を示す拡大断面図である。
【図１６】別の実施形態における接地電極の形状を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、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。そして、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。
【００３４】
さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って延びる軸孔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、熱伝導性に優れる金属〔例えば、銅や銅合金、純ニッケル（Ｎｉ）等〕からなる内層５Ａと、Ｎｉを主成分とする合金からなる外層５Ｂとを備えている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端部分が絶縁碍子２の先端から突出している。
【００３５】
加えて、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、その先端部外周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が形成されている。また、ねじ部１５の後端側には座部１６が外周側に向けて突出形成されており、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、主体金具３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、主体金具３の後端部には、径方向内側に向けて屈曲する加締め部２０が設けられている。尚、本実施形態においては、スパークプラグ１の小型化を図るべく、主体金具３が小径化されており、ねじ部１５のねじ径がＭ１０以下とされている。
【００３８】
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に対してそ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。
【００３９】
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間には滑石（タルク）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及び滑石２５を介して絶縁碍子２を保持している。
【００４０】
また、図２に示すように、主体金具３の先端部２６には、屈曲部２７Ｂにて中心電極５側へと曲げられ、その先端部側面が中心電極５の先端部と対向する接地電極２７が接合されている。加えて、中心電極５の先端面と接地電極２７の中心電極５側の面２７Ｓとの間には、間隙としての火花放電間隙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。
【００４１】
ところで、軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った火花放電間隙２８から接地電極２７までの距離が比較的小さなものとなっている場合には、前記距離が大きなものと比較して、火花放電間隙２８にて生成された火炎核の成長が接地電極２７により阻害されてしまいやすい。また、前記距離が比較的小さい場合において、火花放電間隙２８と燃焼噴射装置との間に接地電極２７が配置されてしまうと、前記距離が大きなものと比較して、接地電極２７の存在による火花放電間隙２８に対する混合気の流入阻害がより顕著に生じてしまいやすい。すなわち、軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った火花放電間隙２８から接地電極２７までの距離が比較的小さい場合には、着火性がより低下してしまいやすい。従って、本実施形態のように、ねじ部１５のねじ径がＭ１０以下とされ、前記距離が小さいスパークプラグ１においては、着火性の低下がより懸念される。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、着火性の低下を防止すべく、接地電極２７が比較的細いものとされており、図３（図３においては、絶縁碍子２等を不図示）に示すように、接地電極２７の基端部における軸線ＣＬ１と直交する断面において、軸線ＣＬ１から接地電極２７の外形線に引いた２本の接線ＴＬ１，ＴＬ２により形成された角のうち接地電極２７側に位置する角の角度θが３０°以下とされている。
【００４３】
このように角度θを３０°以下とした場合には、着火性の低下防止を図ることができる一方で、屈曲に伴い接地電極２７に残留する内部応力に対する強度が不十分なものとなりやすい。そのため、内燃機関等の動作時における振動等が加わることで、前記内部応力により接地電極２７が徐々に戻り変形してしまう（接地電極２７の先端部が中心電極５の先端から離間する方向へと起き上がってしまう）おそれがある。
【００４４】
そこで、本実施形態では、接地電極２７先端部の起き上がりを防止するために、図４に示すように、前記屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位における前記中心軸ＣＬ２と直交する断面において、接地電極２７の重心ＧＰが、接地電極２７の厚さの１／２の位置（接地電極２７の中心ＣＰ）よりも接地電極２７の中心電極５側の面２７Ｓ側に位置している。そして、接地電極２７の厚さ方向（図４中、面２７Ｓに直交する直線Ｌ１方向）に沿った接地電極２７の中心ＣＰと前記重心ＧＰとの間の前記厚さ方向に沿った距離Ｘが、接地電極２７の厚さＴの４％以上とされている。
【００４５】
尚、接地電極２７の起き上がりをより確実に防止するという観点から、屈曲部２７Ｂの任意の部位における前記中心軸ＣＬ２と直交する断面において、前記重心ＧＰを、接地電極２７の厚さの１／２の位置（中心ＣＰ）よりも前記面２７Ｓ側に位置させ、前記距離Ｘを前記厚さＴの４％以上とすることがより好ましい。すなわち、屈曲部２７Ｂの全域において、前記重心ＧＰを前記中心ＣＰよりも前記面２７Ｓ側に位置させ、前記距離Ｘを前記厚さＴの４％以上とすることがより好ましい。
【００４６】
また、本実施形態では、前記重心ＧＰを前記中心ＣＰよりも前記面２７Ｓ側に位置させ、かつ、距離Ｘを厚さＴの４％以上とするために、前記中心軸ＣＬ２と直交する断面において、前記面２７Ｓが平面とされる一方で、その他の面が外側に向けて凸の湾曲面とされている。そして、接地電極２７のうちその厚さ方向に沿って前記中心ＣＰよりも前記面２７Ｓ側に位置する部位の断面積が、接地電極２７の断面積の半分よりも十分に大きなものとされている。
【００４７】
さらに、接地電極２７の起き上がりを一層確実に防止すべく、前記断面において、接地電極２７のうち前記重心ＧＰよりも中心電極５側に位置する部位の硬度が、接地電極２７のうち前記重心ＧＰよりも中心電極５とは反対側に位置する部位の硬度よりも大きくされている。
【００４８】
尚、本実施形態において、硬度差は、接地電極２７を形成する際における、前記面２７Ｓ側に位置する部位の加工率を、前記面２７Ｓとは反対側の位置する部位の加工率よりも大きくする（前記面２７Ｓ側に位置する部位をより大きく変形させる）ことによって生じている。例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、接地電極２７の断面形状に対応する孔部ＨＯを有する金属型ＭＰを用いて、接地電極２７となる断面円形状の線材ＷＭに塑性加工を加えることにより接地電極２７を得ることで、接地電極２７において硬度差を生じさせることができる。
【００４９】
ところで、火花放電間隙２８と燃焼噴射装置との間に接地電極２７が配置された場合においては、上述の通り、前記角度θが３０°以下とされているため、混合気は接地電極２７の側面を回り込んで、火花放電間隙２８へと流れ込む。しかしながら、火花放電間隙２８に流れ込んだ混合気の流れが一定とならなかったり（乱れが生じてしまったり）、接地電極２７を回り込んだ混合気が火花放電間隙２８から接地電極２７側に向けて流れてしまったり（逆流してしまったり）するおそれがある。このように火花放電間隙２８において混合気の流れに乱れや逆流が生じてしまうと、混合気への点火や火炎核の成長に支障が生じてしまう可能性がある。
【００５０】
この点を鑑みて、本実施形態では、図６に示すように、火花放電間隙２８を通り軸線ＣＬ１と直交する断面において、軸線ＣＬ１から接地電極２７の外形線に接する２本の接線ＴＬ３，ＴＬ４を引き、接地電極２７の外形線上に２つの接点Ｐ１，Ｐ２をとったとき、両接点Ｐ１，Ｐ２間に位置し中心電極５とは反対側に位置する外形線ＯＬ１が、接地電極２７の重心ＧＰから離間する側に向けて凸の湾曲線により形成されている。そして、両接点Ｐ１，Ｐ２間に位置し中心電極５側に位置する外形線ＯＬ２の長さをＡ（ｍｍ）とし、前記外形線ＯＬ１の長さをＢ（ｍｍ）としたとき、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１を満たすように構成されている。尚、接地電極２７のうち、軸線ＣＬ１方向において火花放電間隙２８に対応する部位（図２中、散点模様を付した部位）の全域において、外形線ＯＬ１が前記重心ＧＰから離間する側に向けて凸の湾曲線により形成され、かつ、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１を満たすように構成されている。
【００５１】
さらに、本実施形態では、着火性の一層の向上を図るために、図７（図７においては、主体金具３等を不図示）に示すように、軸線ＣＬ１方向先端側から見たとき、接地電極２７の先端が、中心電極５の先端面のうち接地電極２７の基端部から最も離間する部位５Ｅよりも接地電極２７の基端部側に位置するように構成されている。
【００５２】
また、本実施形態では、接地電極２７のうち火花放電間隙２８に対応する部位の幅が十分に大きなものとされている。具体的には、接地電極２７のうち火花放電間隙２８を形成する部位に対応する接地電極２７の中心軸ＣＬ２方向に沿った範囲ＲＡ（図２参照）内における、前記中心軸ＣＬ２と直交する断面において、図８に示すように、中心電極５の先端面の外形線中心ＣＯから接地電極２７の外形線に接する２本の接線ＴＬ５，ＴＬ６を引く。そして、接地電極２７の外形線上に２つの接点Ｐ３，Ｐ４をとったとき、両接点Ｐ３，Ｐ４間に位置し中心電極５側に位置する接地電極２７の外形線ＯＬ３の長さＣが１．３５ｍｍ以上とされている。
【００５３】
加えて、接地電極２７は、その耐消耗性を向上させるべく、Ｎｉを９５質量％以上含有する金属により形成されている。尚、耐消耗性の更なる向上を図るべく、接地電極２７に、マンガン（Ｍｎ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）を含有させてもよい。
【００５４】
尚、本実施形態では、接地電極２７の中心軸ＣＬ２に沿った全域において、接地電極２７の断面形状が同一となるように構成されている。
【００５５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記角度θが３０°以下とされ、接地電極２７が十分に細いものとされている。従って、接地電極２７による、火炎核の成長阻害や火花放電間隙２８に対する混合気の流入阻害をより確実に防止することができる。その結果、ねじ部１５のねじ径がＭ１０以下とされ、着火性の低下がより懸念されるスパークプラグ１において、優れた着火性を実現することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位における接地電極２７の中心軸ＣＬ２と直交する断面において、接地電極２７の重心ＧＰが、接地電極２７の厚さの１／２の位置よりも接地電極２７の前記面２７Ｓ側（屈曲内側）に位置し、かつ、接地電極２７の厚さ方向に沿った接地電極２７の中心ＣＰと前記重心ＧＰとの間の距離Ｘが、接地電極２７の厚さＴの４％以上とされている。すなわち、屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位において、前記中心ＣＰよりも屈曲外側に位置する部分の断面積が十分に小さなものとされている。従って、屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位の引張り応力を低減させることができ、接地電極２７の先端部における起き上がり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の起き上がりに伴う放電電圧の増大を防止することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００５７】
尚、屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位における引張り応力は、接地電極２７の先端部に対して直接的に働き、接地電極２７の起き上がりを生じさせる大きな要因となる。そのため、屈曲部２７Ｂのうち接地電極２７の先端に最も接近する部位の引張り応力を低減させることは、接地電極２７の起き上がりを抑制する上で効果的に作用する。
【００５８】
さらに、本実施形態では、接地電極２７のうち前記重心ＧＰよりも中心電極５側（屈曲内側）に位置する部位の硬度が、接地電極２７のうち前記重心ＧＰよりも中心電極５とは反対側（屈曲外側）に位置する部位の硬度よりも大きくされている。従って、接地電極２７の屈曲外側に残留する引張り応力の増大を抑制しつつ、接地電極２７のうち屈曲内側に位置する部位の強度を向上させることができる。その結果、内部応力に対する接地電極２７の強度を向上させることができ、接地電極２７の起き上がりを一層効果的に防止することができる。
【００５９】
加えて、前記外形線ＯＬ１の長さＢ（ｍｍ）、及び、前記外形線ＯＬ２の長さＡ（ｍｍ）が、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１を満たすように構成されている。従って、火花放電間隙２８と燃料噴射装置との間に接地電極２７が存在するような状態でスパークプラグ１が取付けられた場合であっても、接地電極２７の側面において混合気の剥離が生じることなく、火花放電間隙２８に対して、接地電極２７から火花放電間隙２８側に向けた流れの混合気をスムーズに流入させることができる。その結果、火炎核をより確実に成長させることができ、着火性の更なる向上を図ることができる。
【００６０】
併せて、前記外形線ＯＬ３の長さＣが１．３５ｍｍ以上とされており、接地電極２７のうち火花放電間隙２８に対応する面（放電面）の幅が十分に大きなものとされている。従って、放電面の幅が小さなものと比較して、火花放電間隙２８がより拡大しにくくなる。また、火花放電間隙２８が拡大しにくくなることで、火花放電間隙２８の拡大に伴う放電電圧の増大を抑制することができ、電極５，２７の消耗（火花放電間隙２８の拡大）をさらに抑制することができる。その結果、耐久性をより一層向上させることができる。
【００６１】
また、軸線ＣＬ１方向先端側から見たとき、接地電極２７の先端が、中心電極５の先端面のうち接地電極２７の基端部から最も離間する部位５Ｅよりも接地電極２７の基端部側に位置している。従って、接地電極２７の先端部による火炎核の成長阻害を一層確実に抑制することができ、火炎核をより大きく成長させることができる。その結果、一層優れた着火性を実現することができる。
【００６２】
さらに、接地電極２７が、熱伝導性に優れるＮｉを９５質量％以上含有する金属により形成されている。従って、接地電極２７の耐消耗性を向上させることができ、耐久性の更なる向上を図ることができる。
【００６３】
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、ねじ部のねじ径をＭ１０、Ｍ１２、又は、Ｍ１４とした上で、接地電極の太さを変更することにより、前記角度θ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着火性評価試験を行った。着火性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、排気量１．５Ｌの４気筒エンジンに対して、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に接地電極が位置するようにしてサンプルを取付けた。そして、エンジンを動作させつつ、点火時期を徐々に進角させていき、平均燃焼圧の変動率が２０％に達したときの点火角度（°ＣＡ）を測定した。図９に、当該試験の試験結果を示す。尚、前記点火角度が大きいほど、着火性に優れることを意味する。また、図９においては、角度θを３０°としたサンプルの試験結果を黒丸で示し、角度θを３２°としたサンプルの試験結果を黒三角で示し、角度θを３４°としたサンプルの試験結果を黒四角で示す。さらに、角度θを３６°としたサンプルの試験結果を白抜き丸で示し、角度θを３８°としたサンプルの試験結果を白抜き三角で示し、角度θを４０°としたサンプルの試験結果を白抜き四角で示す。尚、ねじ径をＭ１０としたサンプルは、軸線と直交する方向に沿った、軸線から接地電極基端面の中心までの距離を３．６ｍｍとし、ねじ径をＭ１２としたサンプルは、前記距離を４．３ｍｍとし、ねじ径をＭ１４としたサンプルは、前記距離を５．１ｍｍとした。
【００６４】
図９に示すように、ねじ径をＭ１２又はＭ１４としたサンプルは、角度θを３０°〜４０°の範囲で変化させたとしても、点火角度が大きく異なることはなく、それぞれ優れた着火性を有することが分かった。
【００６５】
これに対して、ねじ径をＭ１０としたサンプルは、角度θの変化に伴い点火角度が大きく変化し、着火性の低下が生じやすいことが確認された。これは、ねじ径をＭ１０としたサンプルは、火花放電間隙及び接地電極間の距離が小さいため、接地電極の存在による、火炎核の成長阻害や火花放電間隙に対する混合気の流入阻害の影響が大きいことによると考えられる。
【００６６】
しかしながら、ねじ径をＭ１０としたサンプルの中でも、角度θを３０°としたものは、ねじ径をＭ１２又はＭ１４としたサンプルと同程度以上の優れた着火性を有することが分かった。これは、接地電極が十分に細かったため、火花放電間隙及び接地電極間の距離が小さくても、接地電極による、火炎核の成長阻害や火花放電間隙に対する混合気の流入阻害をより確実に防止できたためであると考えられる。
【００６７】
上記試験の結果より、着火性の低下が生じやすい、ねじ径をＭ１０以下としたスパークプラグにおいて、優れた着火性を実現するためには、角度θを３０°以下とすることが好ましいといえる。
【００６８】
次に、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位における接地電極の中心軸と直交する断面において、接地電極の厚さ方向におけるその中心に対する接地電極の重心位置を変更することで、前記厚さＴに対する前記距離Ｘの割合（ずれ割合）を種々変更したスパークプラグのサンプルを５本ずつ作製し、各サンプルについて、耐起き上がり性試験を行った。耐起き上がり性試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルを排気量１．３Ｌの４気筒エンジンに取付けた上で、エンジンを全開状態（４８００ｒｐｍ）にて５０時間動作させた。５０時間経過後、サンプルの接地電極を観察し、接地電極の先端部に起き上がりが生じているか否かを確認した。図１０に、各ずれ割合における、起き上がりが生じたサンプルの本数（起き上がり本数）を示す。尚、ずれ割合は、接地電極を得る際の加工率を変化させることで変更した。また、各サンプルともに、軸線に沿った主体金具の先端から火花放電間隙の中心までの距離を３ｍｍとし、火花放電間隙の大きさを０．９ｍｍとした（以下、同様）。
【００６９】
さらに、各サンプルともに、接地電極を比較的細いものとし、角度θを３０°以下とした。すなわち、接地電極は、内部応力に対する強度がさほど高くなく、接地電極における起き上がりが生じやすいものを用いた。
【００７０】
図１０に示すように、ずれ割合を４％以上としたサンプルは、角度θを３０°以下としたにも関わらず、長期間に亘って大きな振動を加えても、接地電極の起き上がりが生じないことが分かった。これは、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位において、接地電極の重心をその中心（厚さ中心）よりも中心電極側（屈曲内側）に位置させ、かつ、ずれ割合を４％以上としたことで、前記厚さ中心よりも中心電極とは反対側（屈曲外側）に位置する部位の断面積が減少し、ひいては接地電極の先端部に働く引張り応力が低減したためであると考えられる。
【００７１】
尚、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位において生じる引張り応力は、接地電極の先端部に直接的に働き、接地電極の起き上がりを生じさせる大きな要因になると考えられる。そのため、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位の引張り応力を低減させることは、接地電極の起き上がりを抑制するという点で効果的に作用すると考えられる。
【００７２】
上記試験の結果より、角度θを３０°以下とし、接地電極の起き上がりが生じやすいスパークプラグにおいて、接地電極の起き上がりをより確実に防止するためには、屈曲部のうち接地電極の先端に最も接近する部位における接地電極の中心軸と直交する断面において、接地電極の重心を、接地電極の厚さの１／２の位置（中心）よりも接地電極の中心電極側の面側に位置させ、かつ、接地電極の厚さ方向に沿った接地電極の中心と重心との間の前記厚さ方向に沿った距離を、接地電極の厚さの４％以上とすることが好ましいといえる。
【００７３】
尚、引張り応力をさらに低減させ、接地電極の起き上がりを一層確実に防止するという観点では、屈曲部の全域において、上述の構成を満たすことがより好ましいといえる。
【００７４】
次いで、屈曲部の断面において、接地電極のうち前記重心よりも中心電極側に位置する部位（屈曲内側部位）の硬度を、接地電極のうち前記重心よりも中心電極とは反対側に位置する部位（屈曲外側部位）の硬度と等しくしたスパークプラグのサンプル（硬度差なし）と、屈曲内側部位の硬度を屈曲外側部位の硬度よりも大きくしたスパークプラグのサンプル（硬度差あり）とをそれぞれ６本ずつ作製し、各サンプルについて上述の耐起き上がり性試験を行った。尚、当該試験においては、エンジンを全開状態（５６００ｒｐｍ）にて１００時間動作させ、より厳しい条件でサンプルに対して振動を加えた。表１に、当該試験の試験結果を示す。尚、表１においては、接地電極に起き上がりが生じたことを「×」で示し、接地電極に起き上がりが生じなかったことを「○」で示す。また、各サンプルともに、角度θを３０°以下とするとともに、接地電極の重心をその厚さ中心よりも中心電極側に位置させ、かつ、前記厚さＴに対する前記距離Ｘの割合を４％以上とした。さらに、ねじ部のねじ径をＭ１０とした。
【００７５】
【表１】
0005331190.tif 000002
【００７６】
表１に示すように、屈曲内側部位の硬度を屈曲外側部位の硬度よりも大きくしたサンプル（硬度差あり）は、より厳しい条件下においても、接地電極の起き上がりを防止できることが分かった。これは、硬度を増大させることにより内部応力に対する強度が向上する一方で、硬度の増大に伴い内部応力も増大するところ、屈曲外側部位の硬度よりも屈曲内側部位の硬度を大きくしたことで、屈曲外側部位における引張り応力の増大を抑制しつつ、引張り応力に対する接地電極の強度が向上したためであると考えられる。
【００７７】
上記試験の結果より、接地電極の起き上がりをより一層確実に防止するという観点から、屈曲部の断面において、接地電極のうち前記重心よりも中心電極側に位置する部位の硬度を、接地電極のうち前記重心よりも中心電極とは反対側に位置する部位の硬度よりも大きくすることが好ましいといえる。
【００７８】
次に、接地電極のうち軸線方向において火花放電間隙に対応する部位の外周形状を変更することで、前記外形線ＯＬ２の長さＡに対する前記外形線ＯＬ１の長さＢの割合（Ｂ／Ａ）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気流解析試験を行った。気流解析試験の概要は次の通りである。すなわち、空気の流速を２０ｍ／ｓ内とした管内に、接地電極が風上側（上流側）に位置する状態（接地電極の背面に風が当たる状態）で、サンプルの先端部を配置した。その上で、火花放電間隙における気流を解析し、流れが一定でない気流（乱れ）や火花放電間隙側から接地電極側に向けた気流（逆流）が生じているか否かを確認した。表２に、当該試験の試験結果を示す。尚、表２において「○」とあるのは、乱れや逆流が生じておらず、接地電極から火花放電間隙側に向けた気流が生じていたことを示す。また、各サンプルともに、ねじ部のねじ径をＭ１０とした。
【００７９】
【表２】
0005331190.tif 000003
【００８０】
表２に示すように、Ｂ／Ａを１．４３以上１．９１以下としたサンプルは、接地電極の背面に風（混合気）が当たるような状態であっても、火花放電間隙において乱れや逆流が生じることなく、一層優れた着火性を有することが分かった。
【００８１】
上記試験の結果より、接地電極の背面に混合気が当たるような状態においても、火花放電間隙において乱れや逆流が生じさせることなく、着火性を一層向上させるという点では、１．４３≦Ｂ／Ａ≦１．９１を満たすように構成することが好ましいといえる。
【００８２】
次いで、接地電極の外周形状を変更することで、前記範囲ＲＡ内における前記外形線ＯＬ３の長さＣ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火花耐久試験を行った。机上火花耐久試験の概要は次の通りである。すなわち、所定のチャンバーにサンプルを取付けた上で、チャンバー内を大気雰囲気とするとともに、チャンバー内の圧力を０．４ＭＰａに設定した。その上で、印加電圧の周波数を６０Ｈｚとした（すなわち、毎分３６００回の割合で電圧を印加する）フルトランジスタ式の点火装置により、サンプル（火花放電間隙）に対して電圧を印加し、中心電極を負極とする火花放電を１００時間に亘って生じさせた。そして、１００時間経過後に、火花放電間隙の大きさをピンゲージにより計測し、火花放電間隙の大きさの拡大量（ギャップ増加量）を測定した。図１１に、当該試験の結果を示す。尚、各サンプルともに、試験前における火花放電間隙の大きさを０．９ｍｍとし、角度θを３０°以下とした。また、中心電極のサイズ及び構成材料を同一とし、火花放電に伴う中心電極の消耗量が一定となる（すなわち、ギャップ増加量の差異は、接地電極の消耗のみに基づいて生じる）ように構成した。
【００８３】
図１１に示すように、長さＣを１．３５ｍｍ以上としたサンプルは、角度θが３０°以下とされ、火花放電間隙の急激な拡大が懸念される場合においても、ギャップ増加量を著しく小さくできることが明らかとなった。これは、接地電極のうち火花放電間隙に対応する面（放電面）の幅が十分に大きなものとされたことで、放電面の幅が小さいものと比較して、火花放電間隙が拡大しにくくなったこと、及び、火花放電間隙が拡大しにくくなったことで、放電電圧の増大が抑制されたことに起因すると考えられる。
【００８４】
上記試験の結果より、火花放電に伴う接地電極の消耗による、火花放電間隙の急激な拡大を防止し、良好な耐久性を実現するためには、前記長さＣを１．３５ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。
【００８５】
次に、軸線方向先端側から見たときにおいて、中心電極のうち接地電極の基端部から最も離間する部位を基準とし、接地電極の中心軸に沿って前記基準から接地電極の基端側をプラス側として、前記中心軸に沿った前記基準から接地電極の先端までの距離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限界空燃比確認試験を行った。限界空燃比確認試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルを所定のエンジンに取付けた上で、当該エンジンを動作させつつ、空燃比を徐々に増大（燃料を薄く）させていき、各空燃比ごとにエンジントルクの変動率を測定した。そして、エンジントルクの変動率が５％を上回ったときの空燃比を限界空燃比として特定した。図１２に、当該試験の結果を示す。尚、限界空燃比が大きいほど、着火性に優れることを意味する。また、距離Ｅがプラスとあるのは、軸線方向先端側から見たときに、接地電極の先端が、中心電極の先端面のうち接地電極の基端部から最も離間する部位よりも接地電極の基端部側に位置する（つまり、軸線方向先端側から見たときに、中心電極先端面の少なくとも一部が視認可能となっている）ことを意味する。
【００８６】
図１２に示すように、距離Ｅをプラスとしたサンプルは、着火性に優れることが分かった。これは、接地電極の先端部による火炎核の成長阻害が抑制されたためであると考えられる。
【００８７】
上記試験の結果より、着火性の更なる向上を図るべく、軸線方向先端側から見たとき、接地電極の先端が、中心電極の先端面のうち接地電極の基端部から最も離間する部位よりも接地電極の基端部側に位置するように構成することが好ましいといえる。
【００８８】
次いで、接地電極を構成する金属材料のＮｉ含有量（質量％）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上述の机上火花耐久試験を行った。図１３に、当該試験の結果を示す。尚、各サンプルともに、前記距離Ｅを＋０．３ｍｍとした。また、中心電極のサイズ及び構成材料を同一とし、火花放電に伴う中心電極の消耗量が一定となる（すなわち、ギャップ増加量の差異は、接地電極の消耗のみに基づいて生じる）ように構成した。
【００８９】
図１３に示すように、Ｎｉ含有量を９５質量％以上としたサンプルは、ギャップ増加量が顕著に小さくなり、接地電極の耐消耗性に優れることが確認された。
【００９０】
上記試験の結果より、接地電極における耐消耗性を向上させ、一層優れた耐久性を実現するためには、Ｎｉを９５質量％以上含有する金属により接地電極を形成することが好ましいといえる。
【００９１】
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。
【００９２】
（ａ）上記実施形態において、火花放電間隙２８を通り軸線ＣＬ１と直交する断面において、接地電極２７の外形線ＯＬ１は、接地電極２７の重心ＧＰから離間する側に向けて凸の湾曲線とされているが、前記外形線ＯＬ１は、複数の線分、前記重心ＧＰから離間する側に向けて凸の湾曲線、又は、１つ以上の線分及び前記湾曲線により形成されていればよい。従って、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、両接点Ｐ１，Ｐ２間に位置し中心電極５とは反対側に位置する外形線ＯＬ１が複数の線分により形成されるように接地電極３１，３２を構成してもよい。また、図１５に示すように、外形線ＯＬ１が、線分と重心ＧＰから離間する側に向けて凸の湾曲線との双方により形成されるように接地電極３３を構成してもよい。さらに、図１６に示すように、外形線ＯＬ１が、重心ＧＰから離間する側に向けて凸とされた複数の湾曲線により形成されるように接地電極３４を構成してもよい。
【００９３】
（ｂ）上記実施形態では、中心電極５と接地電極２７との間に火花放電間隙２８が形成されているが、中心電極５の先端部に、貴金属（例えば、白金やイリジウム等）を含む金属からなるチップを設け、当該チップと接地電極２７との間に火花放電間隙２８を形成してもよい。
【００９４】
（ｃ）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）。
【００９５】
（ｄ）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】
【００９６】
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
１５…ねじ部
２７…接地電極
２７Ｂ…屈曲部
２８…火花放電間隙（間隙）
ＣＬ１…軸線
ＣＬ２…（接地電極の）中心軸
ＣＰ…中心
ＧＰ…重心
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…接点
ＴＬ１，Ｔｌ２，ＴＬ３，ＴＬ４，ＴＬ５，ＴＬ６…接線
【図１】
0005331190.tif 000004
【図２】
0005331190.tif 000005
【図３】
0005331190.tif 000006
【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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