(57)【要約】【課題】接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる点火プラグを提供する。【解決手段】スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０、絶縁碍子１０の外周を覆う主体金具５０、絶縁碍子１０の軸孔１２内に配置され先端２２ａが絶縁碍子１０の先端部１０ａから露出する中心電極２０、主体金具５０に固定されている固定端３１及び中心電極２０から所定間隔ＳＧだけ離間されている自由端３２を有し、中心電極２０及び絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃを備える接地電極３０を有する。固定端側における中心電極母材２１の外周から接地電極３０に延伸する仮想線と接地電極３０との交点を含む第１の交線部から、所定間隔の中点を通る先端２２ａの端面に平行な仮想面が接地電極３０と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸孔を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周を覆う主体金具と、
前記絶縁体の前記軸孔内に配置される中心電極母材と、当該中心電極母材に接合されると共に前記絶縁体の先端部から露出する電極チップと、を有する中心電極と、
前記主体金具に固定されている固定端と、前記電極チップの先端から所定間隔だけ離間して配置される自由端とを有する接地電極であって、前記中心電極および前記絶縁体に面する内側面と、前記中心電極に対向する中心電極対向部とを備える、接地電極と、を有する点火プラグであって、
前記内側面のうち、前記固定端の側における前記中心電極母材の外周から前記接地電極に延伸する仮想線と前記接地電極との交点を含む第１の交線部から、前記所定間隔の中点を通る前記先端の端面に平行な仮想面が前記接地電極と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部を備え、
前記被覆部の幅方向の寸法をＡ、前記接地電極の幅方向の寸法をＢ、前記電極チップの前記先端の幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係が成立し、前記自由端の側から前記接地電極、前記被覆部および前記電極チップを目視したとき、前記被覆部の幅方向に直交する中心線が前記電極チップの幅の範囲内にある、点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグにおいて、
前記第１の交線部は、前記仮想線を含み、前記中心電極母材の外周に接し前記接地電極まで延伸する仮想面が前記接地電極と交差する交線部である、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において、
前記接地電極は、前記自由端に、前記中心電極と対向する中心電極対向部を含み、
前記被覆部は、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記絶縁体の先端部と対向する絶縁体対向部から前記中心電極対向部にかけての領域を少なくとも覆う、点火プラグ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記被覆部は、前記内側面の全てを覆う、点火プラグ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記接地電極は、前記内側面の幅方向の一端と他端とを繋ぐ外側面をさらに有し、
前記被覆部は、前記外側面のうち前記内側面に連なる領域に備えられている、点火プラグ。
【請求項６】
請求項５に記載の点火プラグにおいて、
前記内側面に連なる領域は、前記接地電極を前記自由端の側から目視した端面の幾何学重心から前記外側面を通り、かつ、前記内側面に平行な仮想線を引いた場合に、当該仮想線よりも前記内側面の側の領域である、点火プラグ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記被覆部の厚さは３μｍ〜４００μｍである、点火プラグ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部の厚さは、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部の厚さより厚い、点火プラグ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部は、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部と異なる組成からなる、点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において混合気への点火に用いられる点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着火性、火炎伝播性の向上を図るために、点火プラグにおける接地電極の形状の工夫や、点火プラグにおける電極の消耗を抑制する技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０４８８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２６５８４２号公報
【０００４】
しかしながら、近年、車両の燃費性能を向上させるために、また、年々厳しくなる排出ガス規制値に適合させるために、車両走行時における空燃比として、理論空燃比よりも薄いリーン領域の空燃比が多用される傾向にある。車両の燃費性能の向上や排出ガス規制値への適合を実現するためには、空燃比によらず混合気を完全燃焼させることが求められる。したがって、理論空燃比よりも薄い混合気における着火性の向上が求められており、たとえば、点火プラグに加える電流値（エネルギー）を大きくして点火時に発生する火花を大きくすることや、点火プラグに対する通電時間を長くすることが行われている。
【０００５】
一方、火花の大型化や通電時間の長期化は、火花の吹き流れをもたらしやすく、火花の吹き流れに曝される頻度の増加と共に接地電極母材の消耗度合いが増加してしまう。この結果、接地電極に接合されている貴金属チップの剥離等に伴う失火や、接地電極の折れといった問題が生じる可能性がある。特に、接地電極の根元部分の消耗は接地電極の折れをもたらし、点火プラグとしての性能を発揮できないという問題がある。一方、接地電極を保護するために、単純に貴金属等によって接地電極を被覆する場合には、異常燃焼が発生しやすくなるという問題がある。従来の技術では、これら問題は十分に考慮されていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる点火プラグが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。
【０００８】
第１の態様は点火プラグを提供する。第１の態様に係る点火プラグは、軸孔を有する絶縁体と、前記絶縁体の外周を覆う主体金具と、前記絶縁体の前記軸孔内に配置される中心電極母材と、当該中心電極母材に接合されると共に前記絶縁体の先端部から露出する電極チップと、を有する中心電極と、前記主体金具に固定されている固定端と、前記電極チップの先端から所定間隔だけ離間して配置される自由端とを有する接地電極であって、前記中心電極および前記絶縁体に面する内側面と、前記中心電極に対向する中心電極対向部とを備える、接地電極と、を有する点火プラグであって、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記中心電極母材の外周から前記接地電極に延伸する仮想線と前記接地電極との交点を含む第１の交線部から、前記所定間隔の中点を通る前記先端の端面に平行な仮想面が前記接地電極と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部を備え、前記被覆部の幅方向の寸法をＡ、前記接地電極の幅方向の寸法をＢ、前記電極チップの前記先端の幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係が成立し、自由端の側から接地電極、被覆部および電極チップを目視したとき、被覆部の幅方向に直交する中心線が電極チップの幅の範囲内にある。
【０００９】
第１の態様に係る点火プラグによれば、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。
【００１０】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記第１の交線部は、前記仮想線を含み、前記中心電極母材の外周に接し前記接地電極まで延伸する仮想面が前記接地電極と交差する交線部であっても良い。
【００１１】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記接地電極は、前記自由端に、前記中心電極と対向する中心電極対向部を含み、前記被覆部は、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記絶縁体の先端部と対向する絶縁体対向部から前記中心電極対向部にかけての領域を少なくとも覆っても良い。この場合には、さらに、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。
【００１２】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記被覆部は、前記内側面の全てを覆っても良い。この場合には、さらに、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。
【００１３】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記接地電極は、前記内側面の幅方向の一端と他端とを繋ぐ外側面をさらに有し、前記被覆部は、前記外側面のうち前記内側面に連なる領域に備えられていても良い。この場合には、被覆部を備えることに起因する異常燃焼をさらに抑制また防止することができる。
【００１４】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記内側面に連なる領域は、前記接地電極を前記自由端側から目視した端面の幾何学重心から前記外側面を通り、かつ、前記内側面に平行な仮想線を引いた場合に、当該仮想線よりも前記内側面の側の領域であっても良い。この場合には、被覆部を備えることに起因する異常燃焼をさらに抑制また防止することができる。
【００１５】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記被覆部の厚さは３μｍ〜４００μｍであっても良い。この場合には、接地電極の母材の消耗を抑制し、被覆部と接地電極の母材との密着性を高めることができる。
【００１６】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部の厚さは、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部の厚さより厚くても良い。この場合には、消耗を受けやすい領域における接地電極の母材の消耗を抑制また防止することができる。
【００１７】
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部は、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部と異なる組成からなっても良い。この場合には、消耗を受けやすい領域における接地電極の母材の消耗を抑制また防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るスパークプラグの部分断面図である。
【図２】比較例としての、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図３】実験例１としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図４】実験例２としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図５】実験例３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図６】実験例４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図７】第１の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【図８】第１の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図９】第２の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１０】実験例５としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１１】実験例６としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１２】実験例７としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１３】実験例８としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１４】第３の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１５】第４の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１６】実験例１０としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１７】第５の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１８】第６の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図１９】実験例１１としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２０】実験例１３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２１】第４の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【図２２】第７の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２３】第８の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２４】第４の検証の実施例の変形例としてのスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２５】第５の検証に用いた被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。
【図２６】第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【図２７】第６の検証において用いられる、実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。
【図２８】実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図２９】図２７示す本実施形態に係るスパークプラグのＺ矢視図である。
【図３０】本実施形態に係るスパークプラグの接地電極母材上における被覆部の定義を説明するための説明図である。
【図３１】実験例１５に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図３２】実験例１６に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図３３】実験例１７に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図３４】実験例１８に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図３５】実験例１５〜１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。
【図３６】実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。
【図３７】実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図３８】実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図３９】実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図４０】実験例２０〜２４における被覆部と電極チップの先端との位置関係を説明するための説明図である。
【図４１】実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図４２】実験例２１に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図４３】実験例２２に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図４４】実験例２３に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図４５】実験例２４に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【図４６】実験例２０〜２４により得られたずれ量に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。
【図４７】第６の検証の第１の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図４８】第６の検証の第２の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図４９】第６の検証の第３の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図５０】第６の検証の第４の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図５１】第６の検証の第５の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【図５２】第６の検証の第６の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る点火プラグとしてのスパークプラグ１００について説明する。図１は本実施形態に係るスパークプラグの部分断面図である。図１においては、スパークプラグ１００の長手方向の中心軸を一点鎖線の軸線ＯＬで示す。軸線ＯＬの右側は、外観正面図を示し、軸線ＯＬの左側は、スパークプラグ１００の中心軸を通る断面でスパークプラグ１００を切断した断面図を示している。以下では、図１におけるスパークプラグ１００の軸線ＯＬ方向の下側、すなわち、燃焼室内部に露出される側をスパークプラグ１００の先端側、上側、すなわち、プラグコードが装着される側を後端側として説明する。スパークプラグ１００は、絶縁碍子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とを備える。
【００２０】
絶縁碍子１０は、アルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成される筒状の絶縁体である。その中心には、中心電極２０および端子電極４０を収容する軸孔１２が、軸線ＯＬ方向に延びて形成されている。絶縁碍子１０の軸線ＯＬ方向の中央には、絶縁碍子１０のうちで外径が最も大きい中央胴部１９が形成されている。絶縁碍子１０の中央胴部１９よりも後端側には、端子電極４０と主体金具５０との間を絶縁する後端側胴部１８が形成されている。絶縁碍子１０の中央胴部１９よりも先端側には、後端側胴部１８よりも外径が小さい先端側胴部１７が形成されている。絶縁碍子１０の先端側胴部１７の更に先端側には、先端側胴部１７よりも小さい外径を有し、中心電極２０側へ向かうほど外径が小さくなる脚長部１３が形成されている。先端側胴部１７と脚長部１３との間には、先端側に向けて外径が縮径し、先端側胴部１７と脚長部１３とを連結する縮径部１５が形成されている。
【００２１】
軸孔１２には、中心電極２０が挿入される。中心電極２０は、有底筒状に形成された中心電極母材２１の内部に、中心電極母材２１よりも熱伝導性に優れる芯材２５を埋設した棒状の部材である。本実施例では、中心電極母材２１は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金から成る。芯材２５は、銅または銅を主成分とする合金から成る。中心電極母材２１の先端には貴金属または貴金属合金、例えば、イリジウム合金からなる電極チップ２２が接合されている（図２および図３参照）。電極チップ２２は一般的に円柱状であるが、角柱状等他の形状を有していても良い。なお、図２および図３以外の図においても電極チップ２２は同様に備えられているが図を見やすくするために省略する場合がある。中心電極２０は、軸孔１２内で絶縁碍子１０によって保持され、電極チップ２２は軸孔１２（絶縁碍子１０）から外部に露出している。中心電極２０は、軸孔１２に挿入された、セラミック抵抗３およびシール体４を介して端子電極４０に電気的に接続される。なお、以下では電極チップ２２の先端および先端面を中心電極２０の先端および先端面として包括的に呼ぶことがある。
【００２２】
接地電極３０は耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、ニッケル合金が用いられる。この接地電極３０の固定端部（基端部）３１は、主体金具５０の先端面５７に溶接されている。固定端３１から延びる接地電極３０は、中心電極２０に向かって屈曲され接地電極３０の自由端（先端）３２は、中心電極２０の先端面から所定間隔離間して配置されている。接地電極の自由端３２は、中心電極２０に対向する領域である中心電極対向部３０ｂを備えている。接地電極３０の自由端３２と、電極チップ２２の先端２２ａ（先端面）との間の所定間隔は、火花放電を生じる火花ギャップＳＧである。
【００２３】
端子電極４０は、軸孔１２の後端側に設けられ、その後端側の一部は、絶縁碍子１０の後端側から露出している。端子電極４０には高圧ケーブル（図示省略）がプラグキャップ（図示省略）を介して接続され、火花点火用の高電圧が印加される。
【００２４】
主体金具５０は、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３に亘る部位を周方向に包囲して保持する円筒状の金具である。主体金具５０は低炭素鋼材より形成され、全体にニッケルメッキや亜鉛メッキ等のメッキ処理が施されている。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２と、加締部５３と、シール部５４とを備える。これらは、後端から先端に向かって、加締部５３、工具係合部５１、シール部５４、取付ネジ部５２の順に形成されている。工具係合部５１は、スパークプラグ１００を、内燃機関のシリンダヘッド１５０に取り付ける工具が係合する。取付ネジ部５２は、シリンダヘッド１５０の取付ネジ孔１５１に螺合するネジ山を有する。
【００２５】
取付ネジ部５２の内径側には、径方向内側に突出した突出部６０が形成される。突出部６０は、絶縁碍子１０の縮径部１５および脚長部１３の後端側と向かい合う位置に形成される。この突出部６０と、絶縁碍子１０の縮径部１５との間には、環状のシール部材としてのパッキン８が設けられる。パッキン８は、突出部６０と縮径部１５とに接触して、絶縁碍子１０と主体金具５０との間をシールする。パッキン８には、冷間圧延鋼板などを使用できる。
【００２６】
加締部５３は、主体金具５０の後端側の端部に設けられた薄肉の部位であり、主体金具５０が絶縁碍子１０を保持するために設けられる。具体的には、スパークプラグ１００の製造時に、加締部５３を内側に折り曲げて、この加締部５３を先端側に押圧することにより、中心電極２０の先端が主体金具５０の先端側から突出した状態で、絶縁碍子１０が主体金具５０に一体的に保持される。シール部５４は、取付ネジ部５２の根元に鍔状に形成されている。シール部５４とシリンダヘッドとの間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿される。かかるスパークプラグ１００は、シリンダヘッド１５０の取付ネジ孔１５１に主体金具５０を介して取り付けられる。
【００２７】
本実施形態に係るスパークプラグ１００は、スパークプラグ１００における接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止するために、接地電極３０の母材上に貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えている。以下では、接地電極３０に対する被覆部８０の配置態様、被覆部の厚さについて検証する。なお、各検証における被覆部８０の配置態様、厚さは異なるが、符号が複雑になることを避けるため、各検証においては、相違点について言及し、共通の符号を用いて説明する。
【００２８】
第１の検証：
第１の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。図２は比較例としての、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図３は実験例１としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図４は実験例２としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図５は実験例３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図６は実験例４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００２９】
第１の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２の比較例において示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。外側面３０ｄは、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ面と言うこともできる。接地電極３０が矩形断面を有する場合、外側面３０ｄには、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄと、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄを繋ぐ側面３０ｅとが含まれる。したがって、本明細書においては、側面３０ｅを含めて、内側面３０ｃに対する外側面３０ｄと呼ぶことがある。また、接地電極３０が、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ曲面部、あるいは、接地電極３０が円形断面を有する場合には、当該曲面部および接地電極３０の下側曲面部が、外側面３０ｄをなす。
【００３０】
・実験例１において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、その内側面３０ｃにおける絶縁碍子１０の先端部１０ａと対向する絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂまで被覆部８０を備えている。
・実験例２において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの全て、すなわち、固定端（固定端部）３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。
・実験例３において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。
・実験例４において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、自由端３２の端部端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備えている。なお、変形例として、自由端の端部端面に被覆部８０が備えられていても良い。
【００３１】
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、無電解メッキによる表面被覆、レーザー溶接による被覆材の接合、ＰＶＤ（物理的蒸着）およびＣＶＤ（化学的蒸着）等による被覆膜形成等、種々の手法によって実現することができる。
【００３２】
第１の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ（対辺寸法）１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１から実験例４として説明した幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状の接地電極３０に被覆部８０が形成されているスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、火花ギャップＳＧ間に１０ｍ／ｓの気流が流れる流速場、点火周波数３０Ｈｚ、燃焼室内圧力０．４Ｍｐａ、窒素雰囲気下、耐久時間２００時間の条件の下、実行されたベンチ試験において、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を計測・評価することにより行われた。流速場は、火花点火時のタイミングにおける燃焼室内の混合気の流れを考慮し、中心電極２０から接地電極３０へ向かう方向に気流が流れる流速場である。接地電極３０の体積は、被覆部８０が形成されている接地電極３０をＸ線ＣＴでスキャンして外寸を求め、求めた外寸から体積を算出することにより得られる。消耗体積は、初期体積から残存体積を減ずることにより求めた。
【００３３】
評価の結果は表１および図７に示す通りである。図７は第１の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【表１】
2016154130.tif 000003
【００３４】
被覆部８０を備えない比較例においては、３．４ｍｍ３の体積の消耗が確認されたが、被覆部８０を備える実験例１〜４においては、１．０ｍｍ３未満の体積の消耗が確認されたに留まった。実験例１および２においては、接地電極３０の内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備えているが母材の体積の消耗は技術的に有意と判断するに足りる値だけ低減されている。また、実験例１と実験例２とでは、接地電極３０の内側面３０ｃにおける絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂに備えられている被覆部８０（実験例１）と、接地電極３０の内側面３０ｃの全域に備えられている被覆部８０（実験例２）との違いがあるが、母材の消耗量に大きな差はない。被覆部８０には腐食し難い貴金属または貴金属合金が用いられるので、被覆部８０に用いる貴金属等の適用量の削減はコストの削減にも繋がり、母材の消耗量の抑制およびコストの双方を考慮すると、実験例１によって両者のバランスを図ることができる、と結論付けることができる。したがって、第１の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の内側面のうち、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけての領域を少なくとも覆う被覆部８０を備えていれば、火花が吹き流れやすい部分における接地電極母材の消耗を抑制または防止することがきることが確認できた。また、接地電極３０の屈曲部は火花によって消耗しやすいことが知られており、曲線部分における接地電極母材の消耗により接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止するために少なくとも接地電極３０の曲線部分における内側面３０ｃには被覆部８０が備えられていることが望ましい。また、最も消耗の早い中心電極対向部３０ｂにも被覆部８０が備えられていることが望ましい。これらの観点からも、被覆部８０として、接地電極３０の内側面のうち、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけての領域を少なくとも覆う被覆部８０が備えられていることが望ましい。
【００３５】
第１の検証に用いられた実験例１〜実験例４に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図８〜１０に示す。図８は第１の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図９は第２の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００３６】
第１の実施例では、実験例３における被覆部８０の配置態様に対して、側面３０ｅの下側部分（外側面３０ｄ側）に被覆部８０を備えない配置態様を備えている。なお、第１の検証結果から明らかなように、側面３０ｅに被覆部８０が備えられていなくても、火花の吹き流れによる接地電極母材の消耗は抑制されるので、側面３０ｅにおいて下側（外側面３０ｄと側面３０ｅとの交差部分）から任意の位置まで被覆部８０が備えられていない配置態様も含まれる。
【００３７】
第２の実施例では、接地電極３０が円柱形状を有している点を除いて、第１の実施例と同様である。なお既述の通り、接地電極３０が円形断面を有している場合には、接地電極３０を自由端３２の側から目視した端面の幾何学重心３０ｇから外側面３０ｄを通り、且つ、内側面３０ｃに平行な仮想線３０ｆを引いた場合に、仮想線３０ｆよりも中心電極側の領域を内側面３０ｃ、内側面３０ｃと反対側の領域を外側面３０ｄと呼ぶことができ、内側面３０ｃに対して被覆部８０が形成されている。なお、被覆部８０としては、強度を高めるために１００％プラチナ（Ｐｔ）に代えてプラチナ合金が用いられても良い。また、厚さは、被覆部８０の所定位置の厚さでも良く、平均厚さであっても良い。
【００３８】
第２の検証：
貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであるが、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属または貴金属合金は、温度上昇と共に触媒作用を発揮し、火花点火を伴うことなく混合気を着火させることが知られている。したがって、接地電極３０を被覆部８０によって覆うことによって、意図しない自着火（異常燃焼）が生じ、燃焼制御に支障が発生するという問題が生じる。そこで、第２の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。
【００３９】
図１０は実験例５としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１１は実験例６としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１２は実験例７としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１３は実験例８としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００４０】
第２の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、異常燃焼の検証を容易にするため第１の検証において用いられた接地電極３０よりも幅が細い接地電極３０を用いた他は、図２に示す比較例と同様であり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。外側面３０ｄは、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ面と言うこともできる。接地電極３０が矩形断面を有する場合、外側面３０ｄには、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄ、および内側面３０ｃと外側面３０ｄとを繋ぐ側面３０ｅが含まれる。
【００４１】
・実験例５において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部に至る内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備えている。すなわち、内側面３０ｃの裏面としての外側面３０ｄおよび側面３０ｅには被覆部８０を備えていない。
・実験例６において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの全て、および、外側面（側面）下側を除く外側面３０ｄ（側面３０ｅ）に被覆部８０を備えている。すなわち、外側面３０ｄ（側面３０ｅ）のうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０が備えられている。なお、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈとは、接地電極３０を自由端３２の側から目視した端面の幾何学重心３０ｇから外側面３０ｄを通り、かつ、内側面３０ｃに平行な仮想線３０ｆを引いた場合に、仮想線３０ｆよりも内側面３０ｃ側の領域である。接地電極３０の端面形状が、仮想線３０ｆに対して線対称である場合には、側面３０ｅにおける内側面３０ｃ側から、側面長さ（接地電極３０の厚さ）の１／２の領域が連なる領域３０ｈとなる。
・実験例７において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。
・実験例８において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、自由端３２の端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備えている。
【００４２】
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。
【００４３】
第２の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例５から実験例８として説明した被覆部８０を有する１ｍｍ角の接地電極３０を有する熱価９番のスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、５３°ＢＴＤＣ、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣの３つの点火時期のそれぞれについて、ＷＯＴ（全負荷、スロットル全開）にて６０００ｒｐｍの条件の下、異常燃焼が発生したか否かを確認することにより行われた。なお、異常燃焼の発生の有無は、たとえば、筒内の燃焼を視覚化して表示する燃焼モニターを用いた視覚的な確認、または、筒内圧の測定により得られる燃焼タイミングと正規の燃焼タイミングとの対比による確認、によって確認することが可能である。第２の検証にて、細い接地電極３０を用いる理由は、異常燃焼の抑制または防止に関する被覆部８０の配置態様の相違による効果を確認し易くするためのである。また、絶縁碍子１０からの異常燃焼を防止するために冷え型である熱価９番のスパークプラグを用いた。
【００４４】
評価の結果は表２に示す通りである。表２において、異常燃焼が発生しない場合は「Ｇ」、異常燃焼が発生した場合は「Ｐ」でそれぞれ示している。
【表２】
2016154130.tif 000004
【００４５】
接地電極３０に被覆部８０を備えない比較例、内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例５、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部を備える接地電極３０に関する実験例６においては、３つの点火時期のいずれにおいても異常燃焼は発生しなかった。これに対して、外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例７においては、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣにおいて異常燃焼が発生し、自由端３２の端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例８においては、５３°ＢＴＤＣ、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣの３つの時期全てにおいて異常燃焼が発生した。すなわち、点火時期（点火角度）が進角するに連れて燃焼室内の温度が高くなり、被覆部８０の触媒効果と相まって異常燃焼が発生しやすくなる。
【００４６】
したがって、第２の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の外側面３０ｄのうち内側面３０ｃの裏面に該当する外側面３０ｄに被覆部８０を備えないだけでは、被覆部８０を備えることに起因する異常燃焼を抑制または防止することはできず、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈを除く領域に被覆部８０を備えないことにより、接地電極３０を被覆部８０によって覆ったとしても、接地電極母材の消耗を抑制・防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止することが確認できた。なお、第２の検証では、矩形断面の接地電極３０が用いられているので、少なくとも、接地電極３０の側面３０ｅのうち、内側面３０ｃの裏面としての外側面３０ｄと連なる領域３０ｈには被覆部８０を形成しないことによって、異常燃焼を抑制または防止することができたと言うこともできる。
【００４７】
第２の検証に用いられた実験例５および実験例６に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図１４および１５に示す。図１４は第３の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１５は第４の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００４８】
第３の実施例では、接地電極３０の断面形状が上面および下面を曲線状の側面で繋がれた断面形状を有している点を除いて、実験例６における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。
【００４９】
第４の実施例では、接地電極３０が半円形状（かまぼこ形状）を有している点を除いて、実験例６における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。
【００５０】
第３の検証：
貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであり、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈを除く領域に被覆部８０を備えないことにより、接地電極３０を被覆部８０によって覆ったとしても、接地電極母材の消耗を抑制・防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止することは第２の検証において検証済みである。一般的に、混合気の着火は、面状の部分よりもエッジ部や先端部において生じやすいことが知られている。そこで、接地電極３０の自由端３２の端部側に被覆部８０を備えることによる、意図しない自着火（異常燃焼）の発生について検証した。
【００５１】
実験例９として用いられたスパークプラグは図１１に示すスパークプラグと同様の構成を備えている。図１６は実験例１０としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００５２】
第３の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、第２の検証における図１１の実験例６において示されている通りである。
【００５３】
・実験例９において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部に至る内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている。すなわち、接地電極３０の自由端３２の端部に至るまで被覆部８０が備えられている。
・実験例１０において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から中心電極対向部３０ｂ近傍に至る内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている。すなわち、接地電極３０の自由端３２の端部には被覆部８０は備えられていない。
【００５４】
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。
【００５５】
第３の検証においては、３つの点火時期を５９°ＢＴＤＣ、６１°ＢＴＤＣおよび６３°ＢＴＤＣとした点を除き、第２の検証と同様の検証条件にて異常燃焼の発生の有無が確認された。評価の結果は表３に示す通りである。表３において、異常燃焼が発生しない場合は「Ｇ」、異常燃焼が発生した場合は「Ｐ」でそれぞれ示している。
【００５６】
【表３】
2016154130.tif 000005
【００５７】
固定端３１から自由端３２の端部に至るまで、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている実験例９においては、６３°ＢＴＤＣにおいて異常燃焼が確認された。一方、固定端３１から中心電極対向部３０ｂ近傍に至る、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている実験例１０においては、３つの点火時期のいずれにおいても異常燃焼は発生しなかった。
【００５８】
したがって、第３の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の自由端３２の端部に被覆部８０を備えないことにより、被覆部８０を備えることに起因する異常燃焼を抑制または防止できることが確認できた。
【００５９】
第３の検証に用いられた実験例９および実験例１０に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図１７および図１８に示す。図１７は第５の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１８は第６の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。なお、図３に示す第１の実施例に係るスパークプラグも第３の検証結果により確認された条件を満たすスパークプラグである。
【００６０】
第５の実施例では、固定端３１から中心電極対向部３０ｂにかけて、接地電極３０の内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備える点を除いて、実験例１０における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。
【００６１】
第６の実施例では、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけて被覆部８０を備える点、すなわち、固定端３１から絶縁体対向部３０ａにかけて被覆部８０を備えていない点を除いて、実験例１０における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。
【００６２】
第４の検証：
貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであるが、火花による損傷を受けやすい部分、すなわち、ブレイクダウンが発生する部分は局部的に消耗が多くなる。そこで、第４の検証では、接地電極３０におけるブレイクダウンが発生する部分（放電起点）の耐久性を向上させる観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。
【００６３】
図１９は実験例１１としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。実験例１２として用いられたスパークプラグは図４に示すスパークプラグと同様の構成を備えている。図２０は実験例１３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００６４】
第４の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２に比較例として示されている。
【００６５】
・実験例１１において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、中心電極対向部３０ｂに突状部８１としての貴金属チップを備えているが、被覆部８０は備えていない。突状部８１は直径０．７ｍｍ、厚さ１ｍｍの１００％プラチナ（Ｐｔ）チップである。金属製チップ（突状部８１）は、たとえば、レーザー溶接によって接地電極３０または被覆部８０に結合させることができる。
・実験例１２において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部にわたる内側面３０ｃに厚さ１００μｍの被覆部８０を備えている。
・実験例１３において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えると共に、中心電極対向部３０ｂに突状部８１としての貴金属チップを備えている。突状部８１は直径０．７ｍｍ、厚さ１ｍｍの１００％プラチナ（Ｐｔ）チップである。なお、被覆部８０を備える態様における突状部８１は、接地電極３０のブレイクダウンを受けやすい部分における被覆部８０の厚さを厚くするための構成である。
【００６６】
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。
【００６７】
第４の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１１から実験例１３として説明した被覆部８０または突状部８１、あるいは被覆部８０および突状部８１を有する接地電極３０を有するスパークプラグを用いた。検証は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、負荷−１０ｋＰａ、Ａ／Ｆ１２．０の条件の下、２００時間の耐久試験を行い、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を評価することにより行われた。この検証条件は、時速２０キロメートルにおける車両走行条件と同様の条件である。なお、消耗量の評価は第１の検証と同様に実行した。
【００６８】
評価の結果は表４および図２１に示す通りである。図２１は第４の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【表４】
2016154130.tif 000006
【００６９】
接地電極３０に被覆部８０を備えない比較例、突状部８１のみを備える接地電極３０に関する実験例１１においては、それぞれ、６．８ｍｍ３および６．６ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認された。一方、被覆部８０を備える実験例１２並びに、被覆部８０および突状部８１を備える実験例１３においては、それぞれ、２．１ｍｍ３および１．９ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたにとどまった。すなわち、被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗量を概ね２ｍｍ３以下に抑制することができる。
【００７０】
したがって、第４の検証の結果、突状部８１を備えるだけでは接地電極母材の消耗を抑制することはできず、また、接地電極３０が突状部８１を備える場合おいても、被覆部８０の技術的効果を確認できた。さらに、接地電極３０が被覆部８０を有する場合には、突状部８１を備えることによって、さらに、接地電極母材の消耗を有意に抑制することができることを確認できた。
【００７１】
第４の検証に用いられた実験例１３に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図２２および図２３に示す。図２２は第７の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図２３は第８の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００７２】
第７の実施例では、突状部８１の厚さが薄い点を除いて、実験例１３における接地電極３０と同様の構成を備えている。
【００７３】
第８の実施例では、突状部８１に代えて、被覆部８０を多層化することによってブレイクダウンが発生しやすい部分の厚さを厚くしており、追加の層状部８２を有している点を除いて、実験例１３と同様の構成を備えている。
【００７４】
第４の検証の実施例の変形例を図２４に示す。図２４は第４の検証の実施例の変形例としてのスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。この変形例では、ブレイクダウンの発生する部分において、被覆部８０を構成する貴金属として、より消耗に強い貴金属からなる第２の被覆部８３を用いることで、接地電極母材の消耗を抑制または防止する。たとえば、接地電極３０の曲線部分における消耗量は３．０ｍｍ３である場合でも接地電極３０におけるブレイクダウンが発生する部分の消耗量は６．０ｍｍ３以上になる。より消耗に強い貴金属は、たとえば、被覆部８０に貴金属合金を用い、第２の被覆部８３により純度の高い貴金属合金または純貴金属を用いることによって実現され得る。被覆部８０の全てに純貴金属を用いる場合、コストが嵩むので、被覆部８０には純度の低い貴金属合金を用い、第２の被覆部８３には純度の高い貴金属合金または純貴金属を用いれば、接地電極母材の消耗の抑制とコスト抑制の両立を図ることができる。
【００７５】
第４の検証結果を得ることができる実施例としては、被覆部８０を形成した後、被覆部８０の上に突状部８１を形成した実施例、突状部８１を形成した後、被覆部８０を突状部８１の上に形成した実施例の双方が含まれ得る。
【００７６】
第５の検証：
第５の検証においては、被覆部の厚さと接地電極母材の消耗量、並びに被覆部の厚さと接地電極への密着性について検証した。検証に用いた被覆部の配置態様は、実験例３のスパークプラグと同様である。
【００７７】
図２５は、第５の検証に用いた被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。
【００７８】
第５の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２５に示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。第５の検証において用いられる接地電極３０は、矩形断面を有しているので、外側面３０ｄには、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄ、および内側面３０ｃと外側面３０ｄとを繋ぐ側面３０ｅが含まれる。被覆部８０は、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄを除く全ての面に形成されている。
【００７９】
第５の検証は、被覆部３０の厚さｔが１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍの７種類の態様について実行された。被覆部の厚さと接地電極母材の消耗量に関する検証では、第１の検証において述べた手法により接地電極３０に対する被覆部８０を形成した。
【００８０】
第５の検証における、被覆部の厚さｔと接地電極母材の消耗量に関する検証では、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、厚さｔ＝１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍの被覆部８０を有する接地電極３０を備えるスパークプラグを用いた。この検証は、第４の検証と同条件で実行した。なお、消耗量の評価は第１の検証と同様に実行した。
【００８１】
評価の結果は表５および図２６に示す通りである。表５は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示し、図２６は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示すグラフである。
【００８２】
【表５】
2016154130.tif 000007
【００８３】
検証の結果、被覆部３０の厚さｔが１μｍでは６．４ｍｍ３の消耗量、３μｍでは３．０ｍｍ３の消耗量、５０μｍでは２．４ｍｍ３の消耗量、１００μｍでは２．１ｍｍ３の消耗量、２００μｍでは１．９ｍｍ３の消耗量、４００μｍでは１．８ｍｍ３の消耗量、および５００μｍでは１．８ｍｍ３の消耗量をそれぞれ確認できた。図２６から読み取れるように、被覆部８０の厚さｔが３μｍになると、接地電極母材の消耗量は激減する。したがって、被覆部８０の厚さｔは３μｍ以上であることが望ましい。一方、被覆部８０の厚さｔが４００μｍを超えると、接地電極母材の消耗量に顕著な変化はなくなる。したがって、コストおよび技術的な効果を考慮すると、被覆部８０の厚さｔは４００μｍ以下であって良い。以上の結果を纏めると、被覆部８０の厚さｔは、３μｍ〜４００μｍであれば、接地電極母材の消耗量を有意に抑制することができる。
【００８４】
第５の検証における、被覆部の厚さｔと接地電極への密着性に関する検証では、被覆部の厚さｔと接地電極母材の消耗量に関する検証に用いたスパークプラグと同様の複数のスパークプラグの接地電極３０に対して、それぞれ、プラチナ（Ｐｔ）が厚さｔ＝１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍとなるように溶射し、８００℃、１０時間の拡散処理を行い、各検証対象を得た。各検証対象について、冷熱試験を行い、顕微鏡を用いて被覆部８０にクラックが発生している場合は密着性不良、クラックが発生していない場合には密着性良好と判断した。冷熱試験は、最大１０５０℃での加熱を２分間行い、徐冷を１分間行う１サイクルを１０００サイクル繰り返して実行する試験である。
【００８５】
評価の結果は表６に示す通りである。表６は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さｔに対する被覆部と接地電極母材の密着性に関する評価を示す。表６において、被覆部８０にクラックが発生している場合には「Ｙ」、クラックが発生していない場合には「Ｎ」で示した。
【００８６】
【表６】
2016154130.tif 000008
【００８７】
表６に示すように、被覆部８０の厚さｔが５００μｍの場合には、被覆部８０にクラックが発生した。したがって、接地電極母材に対する被覆部８０の密着性の観点からは、被覆部８０の厚さｔは５００μｍ未満、より好ましくは４００μｍ以下であることが望ましい。クラックの発生は、接地電極母材と被覆部８０の熱膨張率または熱収縮率の違いにより発生したと考えられる。すなわち、被覆部８０を厚くすると、被覆部８０は接地電極母材の熱膨張または熱収縮に応じて熱膨張または熱収縮せず、被覆部８０にクラックが発生する。クラックが発生するということは、接地電極母材に対する被覆部８０の密着性が低い（不良）と判断することができる。
【００８８】
第５の検証の結果、被覆部８０の厚さｔによる、接地電極母材の消耗量および接地電極母材に対する被覆部８０の密着性を考慮すると、被覆部８０の厚さｔは、３μｍ〜４００μｍであることが好ましい。
【００８９】
第６の検証：
第６の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様をさらに検証した。比較例としては図２に示す、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグを用いた。図２７は、第６の検証において用いられる、実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。図２８は実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。図２９は、図２７示す本実施形態に係るスパークプラグのＺ矢視図である。図３０は本実施形態に係るスパークプラグの接地電極母材上における被覆部の定義を説明するための説明図である。
【００９０】
第６の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２の比較例において示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。
【００９１】
図２７および図２８に示すように、実験例１４において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、その内側面３０ｃのうち、固定端３１の側における中心電極母材２１の外周から接地電極３０に延伸する仮想線Ｌ１と接地電極３０との交点Ｘ１を含む第１の交線部Ｌ１１から、ギャップＳＧの中点ＳＧ１を通る電極チップ２２の先端２２ａの端面（中心電極２０の先端部の端面）に平行な仮想面Ｐ１が接地電極３０と交差する第２の交線部Ｌ２０にかけての領域に被覆部８０を備えている。なお、第１の交線部Ｌ１１は、仮想線Ｌ１に代えて、仮想線Ｌ１を含み中心電極母材２１の外周に接し接地電極３０まで延伸する仮想面Ｐ２が接地電極３０と交差する交線部、更には、最も固定端３１の側における中心電極母材２１の外周と接し、中心電極２０の中心軸と平行な接平面であり、接地電極３０まで延伸する仮想面と接地電極３０との交線として定義されても良い。
【００９２】
実験例１４としてのスパークプラグは、図２９に示すように、被覆部８０の幅方向の寸法をＡ、接地電極３０の幅方向の寸法をＢ、電極チップ２２の先端（先端面）２２ａの幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有する。また、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある構成を備えている。ここで、被覆部８０の中心および電極チップ２２の先端の中心は幾何学中心を意味し、幅方向とは、接地電極３０を自由端３２の端面側から見たときに、電極チップ２２の先端２２ａの端面に平行な方向であり、先端２２ａの幅とは、接地電極３０の内側面３０ｃに平行な方向の先端２２ａの寸法である。なお、この幅方向の距離の関係は、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心とを接地電極３０の幅方向に平行な平面に投写した２つの投写点間の水平距離が被覆部８０の幅方向の寸法の１／２以下となる関係、または、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心との水平距離を成す直線を自由端３２の端面に平行な面に投写した投写直線の長さが被覆部８０の幅方向の寸法の１／２以下となる関係と定義しても良い。実験例１４においては、円柱状の電極チップ２２が用いられるので先端２２ａの幅は直径である。
【００９３】
また、被覆部８０は、一の連続する層から構成されていなくても良く、図３０に示すように、被覆部８０の厚みをＴ、複数の独立した被覆部８０間の距離をＤとしたとき、
（１）Ｔ≧０．２ｍｍのときにＴ≧Ｄ、（２）Ｔ＜０．２ｍｍのときにＤ≦０．２の関係が成立するよう配置されている複数の独立した層から構成されていても良く、この関係を満たす場合には、本実施形態における被覆部８０に含まれる。
【００９４】
第６の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ（対辺寸法）１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、０．５ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１４として説明した被覆部８０を有する幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状の接地電極３０を有するスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、火花ギャップＳＧ間に接地電極３０の自由端３２から固定端３１に向かって１０ｍ／ｓの気流が流れる流速場、点火周波数５０Ｈｚ、燃焼室内圧力０．４Ｍｐａ、窒素雰囲気下、耐久時間１００時間の条件の下、実行されたベンチ試験において、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を計測・評価することにより行われた。消耗量の計測・評価は第１の検証と同様に実行した。
【００９５】
評価の結果は表７に示す通りである。
【００９６】
【表７】
2016154130.tif 000009
【００９７】
被覆部８０を備えない比較例においては、２．３ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたが、被覆部８０を備える実験例１４においては、０．５ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたに留まった。一般的に接地電極母材の体積消耗量が１．５ｍｍ３であれば接地電極３０の折損のおそれはないので、比較例の評価はＰ（不可）となり、実験例１４の評価はＧ（良）となった。実験例１４においては、接地電極３０の内側面３０ｃにおける第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画されている領域のみに被覆部８０を備えているが母材の体積の消耗は技術的に有意と判断するに足りる値だけ低減されている。
【００９８】
したがって、実験例１４により、被覆部８０として、接地電極３０の内側面３０ｃのうち、第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画されている領域を少なくとも覆う被覆部８０を備えていれば、接地電極３０の消耗を有意に抑制または防止できることが確認できた。特に、接地電極３０の屈曲部は火花の吹き流れによって消耗しやすいことが知られているが、第６の検証によれば、少なくとも第２の交線部Ｌ２０まで被覆部８０が備えられていれば屈曲部における接地電極母材の消耗を抑制し、接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止することができる。
【００９９】
次に、実験例１５〜１８に基づいて、被覆部８０の幅方向の寸法Ａ、接地電極３０の幅方向の寸法Ｂ、電極チップ２２の先端２２ａの幅（直径）Ｆとの間に成立する、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係の技術的効果について検証する。被覆部８０の形状を除く検証条件は上記の通りであり、被覆部８０の幅寸法Ａが０．３Ｆである実験例１５、０．７Ｆである実験例１６、Ｆである実験例１７、Ｂである実験例１８についてそれぞれ消耗量を求めた。なお、電極チップ２２の先端２２ａの直径Ｆ＝０．６ｍｍであるから、被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．１８ｍｍ、０．４２ｍｍ、０．６ｍｍおよび２．７ｍｍについて実験を行った。また、被覆部８０は、第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０の間で接地電極３０の側面３０ｅに対して平行に延びている。
【０１００】
図３１は、実験例１５に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３２は、実験例１６に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３３は、実験例１７に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３４は、実験例１８に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。
【０１０１】
評価の結果は表８および図３５に示すとおりである。表８は実験例１５〜１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示し、図３５は実験例１５〜１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。
【０１０２】
【表８】
2016154130.tif 000010
【０１０３】
被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．３Ｆである実験例１５においては、２ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたが、被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．７Ｆである実験例１６においては、０．８ｍｍ３の接地電極母材の消耗、被覆部８０の幅寸法Ａ＝Ｆの実験例１７においては、０．７ｍｍ３の接地電極母材の消耗、被覆部８０の幅寸法Ａ＝Ｂの実験例１８においては、０．５ｍｍ３の体積の消耗が確認されたに留まった。既述の評価基準に基づき、実験例１５の評価はＰ（不可）となり、実験例１６〜１８の評価はＧ（良）となった。図３５に示すように、接地電極母材の体積消耗量は、被覆部８０の幅寸法Ａ≧０．７Ｆにて有意に低減されている。また、中心電極２０の電極チップ２２は、使用に伴い消耗され交換時期前の消耗時には、角部が丸まり、先端２２ａの端面における直線部（接地電極３０と平行な部分）は７０％程度となることが知られている。したがって、この観点からも、被覆部８０の幅寸法Ａは０．７Ｆ以上であることが好ましい。
【０１０４】
したがって、実験例１５〜１８により、被覆部８０の幅方向の寸法として、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有していれば、屈曲部を含む接地電極母材の消耗を抑制し、接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止することができる。
【０１０５】
次に、実験例１９および２０とに基づいて、複数の被覆部８０が備えられている場合における、被覆部８０間の距離の相違による接地電極母材の体積消耗量について検証した。実験例１９では、２つの板状の被覆部８０が接地電極３０の自由端３２の端面と平行に配置されており、２つの被覆部８０の間の隙間（間隔）もまた、自由端３２の端面に平行に形成されている。実験例２０では、２つの板状の被覆部８０が接地電極３０の自由端３２の端面に垂直（側面３２ｅに平行）に配置されており、２つの被覆部８０の間の隙間（間隔）もまた、側面３２ｅに平行に形成されている。これら２つの態様によって、隙間が延びる方向が接地電極母材の消耗に与える影響をも考察した。
【０１０６】
図３６は、実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図であり、図３７は、実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。図３８は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３９は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
【０１０７】
評価の結果は表９および１０に示すとおりである。表９は実験例１９および２０により得られた複数の被覆部間の幅寸法および被覆部厚さに関する接地電極母材の体積消耗量の評価結果を示している。
【０１０８】
【表９】
2016154130.tif 000011
【表１０】
2016154130.tif 000012
【０１０９】
接地電極母材の体積消耗量に関する既述の評価基準に基づき、実験例１９および２０における評価を行ったところ、表９および１０に示すように、被覆部８０の厚さＴが厚く２つの被覆部８０間の間隔Ｄが大きい場合に評価はＰ（不可）となり、被覆部８０の厚さＴが薄く２つの被覆部８０間の間隔Ｄが小さい場合に評価はＰ（不可）となる傾向が読み取れる。具体的には、厚さＴ０．１ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの場合に評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．２ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍにわたって評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．３ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの場合に評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．４ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．４ｍｍの場合に評価はＧ（良）となった。
【０１１０】
したがって、厚さＴ≧０．２ｍｍの場合には、厚さＴ≧間隔Ｄ、厚さＴ＜０．２ｍｍの場合には、間隔Ｄ≦０．２ｍｍであれば、被覆部８０が離間した複数の層から形成されていても、接地電極母材の体積消耗の抑制または防止を実現できることが確認された。
【０１１１】
次に、図４０〜４５に示す実験例２０〜２４に基づいて、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある構成となっていることの技術的効果について検証する。図４０は実験例２０〜２４における被覆部と電極チップの先端との位置関係を説明するための説明図であり、（ａ）はスパークプラグの先端部の正面図、（ｂ）スパークプラグの先端部の右側面図、すなわち、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視した図、をそれぞれ模式的に示している。接地電極３０の幅方向と平行（接地電極３０の自由端３２の端面に平行）な平面ＶＰ１に対して、電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０および被覆部８０の中心点Ｓ２０が投写され、それぞれ投写点Ｓ１１およびＳ２１となる。２つの投写点Ｓ１１およびＳ２１間の水平距離Ｊは、接地電極３０の幅方向における電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０および被覆部８０の中心点Ｓ２０のずれ量Ｊとなる。この位置関係は、投写点Ｓ１１およびＳ２１をそれぞれ通る中心線Ｓ１およびＳ２間のずれ量と言うこともできる。なお、接地電極３０の長手方向（自由端と固定端とで規定される方向）における両者の中心は、当初からずれている。本検証では、Ｍ１２ＨＥＸ１４、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．８ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、０．５ｍｍの火花ギャップＳＧ、幅０．８ｍｍの被覆部８０を有する幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状を有するスパークプラグを用いた。試験は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、エンジン回転数６，０００ｒｐｍ、負荷−２０ｋＰａ、Ａ／Ｆ１２．０の条件の下、１００時間の耐久試験として行われた。検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積の計測・評価（測定）を第１の検証と同様に実行した。
【０１１２】
図４１は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４２、実験例２１に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４３は、実験例２２に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４４は、実験例２３に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４５は、実験例２４に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。実験例２０では、接地電極３０の幅方向における被覆部８０の中心と電極チップ２２の中心とのずれ量Ｊ＝０、実験例２１では、ずれ量Ｊ＝０．２、実験例２２では、ずれ量Ｊ＝０．４ｍｍ、実験例２３では、ずれ量Ｊ＝０．６ｍｍ、実験例２４では、ずれ量Ｊ０．８ｍｍとした。なお、被覆部８０の幅は０．８ｍｍであり、電極チップ２２の幅は０．８ｍｍであるから、ずれ量Ｊ≦０．４ｍｍの場合に、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあることとなる。
【０１１３】
評価の結果は表１１および図４６に示すとおりである。図４６は実験例２０〜２４により得られたずれ量に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。
【０１１４】
【表１１】
2016154130.tif 000013
【０１１５】
ずれ量Ｊ＝０ｍｍ、すなわち、被覆部８０の中心と電極チップ２２の中心とが一致する場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．７ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．２ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．８ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．４ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．９ｍｍ３であった。これらずれ量Ｊは、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあるずれ量であり、いずれの接地電極母材の体積消耗量も１．５ｍｍ３未満であり、評価はＧ（良）であった。一方、ずれ量Ｊ＝０．６ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、１．９ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．８ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、２．１ｍｍ３であった。これらずれ量Ｊは、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にないずれ量であり、いずれの接地電極母材の体積消耗量も１．５ｍｍ３以上であり、評価はＰ（不可）であった。
【０１１６】
図４６に示すグラフにおいても、ずれ量Ｊが０ｍｍ〜０．４ｍｍの間の特性線の傾きは小さく、また傾きの変化はほとんどないのに対して、ずれ量Ｊが０．４ｍｍを超えると特性線の傾きが大きくなると共に、傾きの変化も急峻となる。したがって、ずれ量Ｊが０．４ｍｍ以下の場合、すなわち、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にある場合に、接地電極母材の体積消耗量を有意に低減できることが確認できた。なお、ずれ量Ｊは、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心とを接地電極３０の幅方向に平行な平面に投写した２つの投写点間の水平距離、あるいは、被覆部８０の中心点Ｓ２０と電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０とをそれぞれ接地電極３０の内側面３０ｃに平行な平面に投写して、さらに、接地電極３０の幅方向と平行な平面に投写した２つの投写点間の距離として定義されても良い。また、被覆部８０と電極チップ２２の先端２２ａとの位置関係は、平面ＶＰ１において、電極チップ２２の先端２２ａの幅の１／２以上が被覆部８０と重なっている位置関係として定義されても良い。
【０１１７】
なお、上述の第１〜第５の検証に用いられた電極チップ２２、接地電極３０および被覆部８０もまた、各実験例から明らかなように、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有し、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある。
【０１１８】
第６の検証において用いられた各実験例における被覆部８０の変形例についてスパークプラグの先端部分を拡大して図４７〜図５２に模式的に示す。図４７に示す第１の変形例では、被覆部８０は矩形を有しており、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図４８に示す第２の変形例では、２つの長方形の被覆部８０が、その隙間が接地電極３０の側面３０ｅに平行となるよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図４９に示す第３の変形例では、２つの矩形の被覆部８０が、その隙間が接地電極３０の側面３０ｅに直交するよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５０に示す第４の変形例では、４つの矩形の被覆部８０が接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５１に示す第５の変形例では、２つの円形の被覆部８０が接地電極３０の側面３０ｅに平行となるよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５２に示す第６の変形例では、第５の変形例に加えて、接地電極３０の自由端３２側に複数の矩形の被覆部８０が配置されている。これら各変形例においても、被覆部８０は、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有し、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあるように、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域に配置されている。なお、第１の交線部Ｌ１１から自由端３２の間、並びに第２の交線部Ｌ２０から固定端３１の間における接地電極３０上に被覆部８０が配置されても良いことは、第１の検証において検証済みである。
【０１１９】
変形例：
上記各実施例においては、内側面３０ｃが平滑な接地電極３０を用いて説明したが、接地電極はチップ部としての突出部を有していても良く、あるいは、溝部を有していても良い。
【０１２０】
以上、実施例、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。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
３…セラミック抵抗
４…シール体
５…ガスケット
８…パッキン
１０…絶縁碍子
１０ａ…先端部
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…縮径部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…中央胴部
２０…中心電極
２１…中心電極母材
２２…電極チップ
２２ａ…先端
２５…芯材
３０…接地電極
３０ａ…絶縁体対向部
３０ｂ…中心電極対向部
３０ｃ…内側面
３０ｄ…外側面
３０ｅ…側面
３０ｇ…重心
３０ｈ…連なる領域
３０ｆ…仮想線
３１…固定端
３２…自由端
４０…端子電極
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ネジ部
５３…加締部
５４…シール部
５７…先端面
６０…突出部
８０…被覆部
８１…突状部
８２…層状部
８３…第２の被覆部
１００…スパークプラグ
１５０…シリンダヘッド
１５１…取付ネジ孔
ＯＬ…軸線
ＳＧ…火花ギャップ
ＳＧ１…中点
Ｓ１、Ｓ２…中心線
Ｓ１０、Ｓ２０…中心点
Ｓ１１、Ｓ２１…投写点
Ｌ１…仮想線
Ｐ１…仮想面
Ｌ１１…第１の交線部
Ｌ２０…第２の交線部
Ｘ１…交点
【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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【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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【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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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月3日(2016.6.3)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸孔を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周を覆う主体金具と、
前記絶縁体の前記軸孔内に配置される中心電極母材と、当該中心電極母材に接合されると共に前記絶縁体の先端部から露出する電極チップと、を有する中心電極と、
前記主体金具に固定されている固定端と、前記電極チップの先端から所定間隔だけ離間して配置される自由端とを有するニッケル合金からなる接地電極であって、前記中心電極および前記絶縁体に面する内側面と、前記中心電極に対向する中心電極対向部とを備える、接地電極と、を有する点火プラグであって、
前記内側面のうち、前記固定端の側における前記中心電極母材の外周から前記接地電極に延伸する仮想線と前記接地電極との交点を含む第１の交線部から、前記所定間隔の中点を通る前記先端の端面に平行な仮想面が前記接地電極と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部を備え、
前記被覆部の幅方向の寸法をＡ、前記接地電極の幅方向の寸法をＢ、前記電極チップの前記先端の幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係が成立し、前記自由端の側から前記接地電極、前記被覆部および前記電極チップを目視したとき、前記被覆部の幅方向に直交する中心線が前記電極チップの幅の範囲内にある、点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグにおいて、
前記第１の交線部は、前記仮想線を含み、前記中心電極母材の外周に接し前記接地電極まで延伸する仮想面が前記接地電極と交差する交線部である、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において、
前記接地電極は、前記自由端に、前記中心電極と対向する中心電極対向部を含み、
前記被覆部は、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記絶縁体の先端部と対向する絶縁体対向部から前記中心電極対向部にかけての領域を少なくとも覆う、点火プラグ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記被覆部は、前記内側面の全てを覆う、点火プラグ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記接地電極は、前記内側面の幅方向の一端と他端とを繋ぐ外側面をさらに有し、
前記被覆部は、前記外側面のうち前記内側面に連なる領域に備えられている、点火プラグ。
【請求項６】
請求項５に記載の点火プラグにおいて、
前記内側面に連なる領域は、前記接地電極を前記自由端の側から目視した端面の幾何学重心から前記外側面を通り、かつ、前記内側面に平行な仮想線を引いた場合に、当該仮想線よりも前記内側面の側の領域である、点火プラグ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記被覆部の厚さは３μｍ〜４００μｍである、点火プラグ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部の厚さは、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部の厚さより厚い、点火プラグ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部は、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部と異なる組成からなる、点火プラグ。