(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、前記中心電極側とは反対側の背面に凸状の湾曲面を有し、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２】
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、断面長円形状をなし、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項３】
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、矩形の四隅をそれぞれ直線状或いは突状の湾曲状に切除してなる断面形状を有し、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項４】
前記台座部の前記軸線方向における厚みをＴ（ｍｍ）とするとき、
Ｔ≧０．２５
を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項５】
前記接地電極用貴金属チップは、前記台座部の座面に対し、レーザ溶接又は電子ビーム溶接により接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項６】
前記台座部は、前記平坦面に対し、抵抗溶接により接合されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項７】
前記接地電極用貴金属チップが、前記台座部の座面に接合されることで複合体とされた上で、当該複合体の台座部が、前記平坦面に対し接合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項８】
前記台座部が、前記内層と接触していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項９】
前記内層のうち、少なくとも一部は銅を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１０】
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＣ（ｍｍ）とするとき、
Ｃ≦１．３を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１１】
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記軸線に直交する方向における前記接地電極の幅をＤ（ｍｍ）とするとき、
Ｄ≦１．５を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１２】
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面から前記接地電極用貴金属チップの先端までの長さをＥ（ｍｍ）とするとき、
Ｅ≧０．４を満たすことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１３】
前記平坦面は、前記外層を切り欠くことで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関用のスパークプラグは、例えば中心電極と、その外側に設けられた絶縁体と、当該絶縁体の外側に設けられた筒状の主体金具と、基端部が前記主体金具の先端面に接合された接地電極とを備える。接地電極は、断面略矩形状をなし、その先端部内側面が前記中心電極の先端部と対向するように配置され、これにより中心電極の先端部及び接地電極の先端部間に火花放電間隙が形成される。
【０００３】
主体金具の外周面には図示しないねじ部が形成されている。スパークプラグは、当該ねじ部において、エンジンのシリンダヘッドに形成された雌ねじを備えるプラグホールに螺着されることで、取り付けられる。ところで、スパークプラグの取付状態において、混合気が接地電極の背面に当たるような位置関係になった場合、接地電極が混合気の火花放電間隙への流入を阻害するおそれがある。その結果、着火性にバラツキが生じてしまうおそれがある。
【０００４】
これに対し、２以上の接地電極を有するタイプにおいて、各接地電極を、断面が略円形状の円柱状とするという技術がある（例えば、特許文献１参照）。このように断面を略円形状とすることで、混合気が接地電極の背面に当たるような位置関係になった場合であっても、混合気が接地電極から剥離しにくく、その内側に廻り込んで、火花放電間隙に混合気が到達しやすいものとなる。
【０００５】
また、接地電極の断面を略台形状とする技術もある（例えば、特許文献２参照）。このように断面を略台形状とすることで、断面が長方形状である場合に比べて、火花放電間隙に混合気が到達しやすいといえる。
【特許文献１】特開平１１−１２１１４２号公報
【特許文献２】特開平５−１３１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、接地電極が主体金具の先端面に接合される都合上、接地電極の断面を円形状にすると、断面が長方形状の場合に比べて、断面積が小さくならざるを得ない。その結果、いわゆる熱引き（放熱性）が悪く、高速運転時等においては電極温度が上昇しやすく接地電極の消耗の度合いが大きく、耐久性が低くなってしまうおそれがある。
【０００７】
また、近年では、中心電極の先端部、及び、接地電極の先端部に、それぞれ貴金属合金よりなるチップ（貴金属チップ）を接合することで、着火性や火花伝播性の向上を図ることも考えられているが、上記特許文献１のように接地電極の断面が円形状の場合には、接地電極側の貴金属チップを接合することが困難となってしまうことが懸念される。
【０００８】
さらに、特許文献２では、接地電極が、外層と当該外層よりも熱伝導性に優れた内層とからなる点が記載されており、熱引き性能の向上については示唆されているものの、貴金属チップの接合手法については何ら記載されていない。ここで、例えば、貴金属チップを抵抗溶接で溶接したのでは十分な接合強度が得られない。また、例えばレーザ又は電子ビーム溶接等で溶接した場合には、溶融部が内層にまで及んでしまうおそれがあり、この場合には、酸化スケールが形成されてしまうことに起因する耐酸化性の低下が懸念される。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、混合気の火花放電間隙への流入阻害を抑制し、着火性の低下防止を図るとともに、貴金属チップの接合強度向上を図り、耐久性の向上を図ることのできる内燃機関用スパークプラグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を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。
【００１１】
構成１．本構成のスパークプラグは、
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、前記中心電極側とは反対側の背面に凸状の湾曲面を有し、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする。
【００１２】
上記構成１によれば、接地電極のうち少なくとも火花放電間隙の中心よりも先端側において、中心電極側とは反対側の背面に凸状の湾曲面を有している。このため、混合気が接地電極の背面に直接当たるような位置関係になった場合であっても、混合気が接地電極の内側に廻り込んで、火花放電間隙に混合気が到達しやすい。結果として、着火性の低下防止を図ることができる。
【００１３】
また、接地電極のうち少なくとも火花放電する部位において、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性の金属よりなる内層を備えている。上記外層の存在により、酸化に対し耐久性が高められるとともに、内層の存在により、熱引きが良くなり、高速運転時等において接地電極や接地電極の貴金属チップの温度が上昇してしまうことによる不具合、例えば接地電極や接地電極の貴金属チップの消耗による火花放電間隙の増大を抑制しやすい。
【００１４】
さらに、中心電極及び接地電極には、それぞれ貴金属チップが接合されている。このため、高温下における耐火花消耗性の向上を図ることができる。すなわち、貴金属チップの存在により消耗が抑制され、かかる意味で耐久性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、構成１では、接地電極のうち少なくとも前記接地電極用貴金属チップが接合される接合面は略平面状の平坦面をなしている。このため、接合面が曲面をなしている場合に比べ接合作業の煩雑化を回避しやすく、また、接合強度の向上を図ることができる。
【００１６】
その上、前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合され、当該台座部が、前記接地電極の平坦面に対し、接合されている。そのため、接地電極用貴金属チップを台座部に対し強固に接合しておけば、同じニッケルを主成分とする台座部と接地電極の平坦面とは比較的容易にかつ強固に接合することができる。そのため、接地電極用貴金属チップの接合強度の向上が図られ、接合状態の一層の安定化が図られる。
【００１７】
しかも、構成１では、軸線に沿って接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、平坦面（接合前の平坦面をも含む）と内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、内層のうち中心電極から最も遠い点と外層のうち中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、Ａ／Ｂ≦０．７を満たす。すなわち、平坦面と内層との最短距離Ａが、比較的短い。上述したように、接地電極用貴金属チップは、台座部を介して接地電極の平坦面に対し接合されている。このように台座部を介することで、貴金属チップの成分を含む溶融部が内層に対し直接接触してしまうことなく、強固な接合を実現することが可能ではあるが、一方で、台座部の存在が存在する分、接地電極用貴金属チップと内層との距離も長くなってしまうことが懸念される。この点、構成１では、平坦面と内層との最短距離Ａが比較的短いことから、接地電極用貴金属チップからの熱が、良熱伝導性の金属よりなる内層へと伝達されやすい。結果として、熱引き性能の飛躍的な向上を図ることができる。
【００１８】
これに対し、Ａ／Ｂ≦０．７を満たさない場合には、良好な熱引きが行われにくくなり、消耗体積の増大を招いてしまうこととなる。その結果、火花放電間隙の経時的な増大、要求電圧の増大等を招くとともに、横飛火、奥飛火等が起こりやすくなってしまう。
【００１９】
上記のように、構成１では、接地電極用貴金属チップは、板状の台座部を介して接地電極の平坦面に接合されているのであるが、より強固な接合を確保する等の観点からは、後述する構成４〜７を採用するのがより望ましい。
【００２０】
構成２．本構成のスパークプラグは、
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、断面長円形状をなし、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする。
【００２１】
尚、「長円形状」とあるのは、真円を中心で、或いは、楕円を長辺又は短辺で切断し、切断してなる半円或いは半楕円の両端同士を直線で連結した形状をいうものであり、換言すれば、長方形のうち一対の対向辺を突状に湾曲させてなる形状を意味する。
【００２２】
構成２によれば、接地電極の両側面に湾曲面が形成されているため、混合気を火花放電間隙へと流入しやすくすることができ、ひいては上記構成１と同様の作用効果が奏される。尚、構成１と同様に、接地電極用貴金属チップのより強固な接合を確保する等の観点からは、後述する構成４〜７を採用するのがより望ましい。
【００２３】
構成３．本構成のスパークプラグは、
軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端部が前記主体金具の先端部に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するように配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端には中心電極用貴金属チップが接合されるとともに、前記接地電極の先端部のうち、前記中心電極用貴金属チップに対向する位置には、接地電極用貴金属チップが接合され、前記中心電極用貴金属チップの先端部及び前記接地電極用貴金属チップの先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極のうち少なくとも先端側においては、矩形の四隅をそれぞれ直線状或いは突状の湾曲状に切除してなる断面形状を有し、
前記接地電極用貴金属チップは、ニッケルを主成分とする台座部の座面に接合されるとともに、前記台座部が前記接地電極に接合されることで設けられ、かつ、前記接地電極のうち前記台座部が接合される部位は平坦面となっており、
前記接地電極のうち少なくとも火花放電する部位においては、ニッケル合金よりなる外層及び当該外層よりも良熱伝導性素材よりなる内層を備え、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面（接合前の平坦面をも含む）と前記内層との最短距離をＡ（ｍｍ）、
前記内層のうち前記中心電極から最も遠い点と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７
を満たすことを特徴とする。
【００２４】
尚、「矩形の四隅が直線状に切除されてなる断面形状」とあるのは、接地電極のうち中心電極側に位置する正面側側面及び当該正面側側面の裏側に位置する背面側側面と、前記正面側側面及び背面側側面の間に位置する両側面との間に面取り部が設けられ、断面八角形状をなしていることを意味する。また、「矩形の四隅が突状の湾曲状に切除されてなる断面形状」とあるのは、前記正面側側面及び背面側側面と、当該正面側側面及び背面側側面の間に位置する両側面との間に湾曲面部が設けられていることを意味する。
【００２５】
構成３によれば、接地電極は、矩形の四隅が直線状或いは突状の湾曲状に切除されてなる断面形状をなしているため、混合気を火花放電間隙へと流入しやすくすることができる。その結果、上記構成１と同様の作用効果が奏されることとなる。
【００２６】
尚、混合気を火花放電間隙により到達しやすくするという観点から、面取り部については、接地電極の中心軸と直交する断面における、接地電極の厚さ方向に沿った長さ、並びに、接地電極の幅方向に沿った長さをそれぞれ０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。加えて、湾曲面部については、接地電極の中心軸と直交する断面における曲率半径を０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２７】
また、構成１と同様に、接地電極用貴金属チップのより強固な接合を確保する等の観点からは、後述する構成４〜７を採用するのがより望ましい。
【００２８】
構成４．構成１乃至３に記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、前記台座部の前記軸線方向における厚みをＴ（ｍｍ）とするとき、
Ｔ≧０．２５
を満たすことを特徴とする。
【００２９】
接合強度の向上を図るという観点からは、接地電極用貴金属チップと台座部とが、所定の溶接等で接地電極用貴金属チップを構成する金属及び台座部を構成するニッケル系金属が相互に溶融され混じり合うことによって溶融部を形成し、当該溶融部を介して接合されることが、望ましい。この点、構成４では、台座部の軸線方向における厚みＴが０．２５ｍｍ以上と十分に確保されている。このため、前記溶融部に関し十分な大きさを確保することができる。結果として、接地電極用貴金属チップ及び台座部間において十分な接合強度を確保することができ、ひいては、接合状態の一層の安定化を図ることができる。
【００３０】
構成５．構成１乃至４に記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記地電極用貴金属チップは、前記台座部の座面に対し、レーザ溶接又は電子ビーム溶接により接合されていることを特徴とする。
【００３１】
構成６．構成１乃至５のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、前記台座部は、前記平坦面に対し、抵抗溶接により接合されていることを特徴とする。
【００３２】
上記構成５によれば、接地電極用貴金属チップと台座部との間に、接地電極用貴金属チップを構成する金属及び台座部を構成するニッケル系金属が相互に溶融され混じり合うことによって形成された溶融部を介して接合される。このように溶融部が形成されることから、両者間の接合強度の向上を図ることができる。
【００３３】
また、上記構成６によれば、台座部はニッケルを主成分とするとともに、平坦面を構成する外層もニッケル合金により形成されている。すなわち、両者は同系金属よりなっているため、抵抗溶接であっても、つまりレーザ溶接等のように溶融部が形成されなくとも、十分な接合強度を確保することができる。また、内層が耐酸化性に劣るような素材である場合であっても、他のレーザ溶接等のように、比較的大きな溶融部を形成して表面に出てしまうこともなく、かかる意味においても接合強度の確保が可能となる。
【００３４】
構成７．構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記接地電極用貴金属チップが、前記台座部の座面に接合されることで複合体とされた上で、当該複合体の台座部が、前記平坦面に対し接合されていることを特徴とする。
【００３５】
上記構成７によれば、接合作業をスムースに行うことができる。
【００３６】
さらに、次の構成８〜１３を採用することがより一層望ましい。
【００３７】
構成８．構成１乃至７のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記台座部が、前記内層と接触していることを特徴とする。
【００３８】
構成８によれば、接地電極用貴金属チップと内層との距離をより一層短いものとすることができ、より一層の熱引き性能の向上を図ることができる。一方で、接地電極用貴金属チップと内層との間には、台座部が介在しているため、接地電極用貴金属チップと内層とが接触してしまうことによる不具合、すなわち、酸化スケールが形成されてしまうことに起因する耐酸化性の低下を抑制することができる。
【００３９】
構成９．構成１乃至８のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記内層のうち、少なくとも一部は銅を主成分とすることを特徴とする。
【００４０】
構成９のように、銅を主成分とする内層を備えることで、良好な熱引きが確保でき、接地電極温度が上昇してしまうことによる不具合をより確実に抑制することができる。尚、接地電極としては、単なる２層構造に限られることなく、３層構造以上をなしていてもよい。但し、内層は、外層よりも良熱伝導性金属を含んでいる必要がある。従って、例えば、外層の内側に銅合金或いは純銅で構成された中間層があり、中間層の内側に純ニッケルで構成された最内層がある場合には、中間層及び最内層により、内層が構成されていると捉えることができる。
【００４１】
構成１０．構成１乃至９のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面と前記外層のうち前記中心電極から最も遠い点との距離をＣ（ｍｍ）とするとき、
Ｃ≦１．３を満たすことを特徴とする。
【００４２】
構成１１．構成１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記軸線に直交する方向における前記接地電極の幅をＤ（ｍｍ）とするとき、
Ｄ≦１．５を満たすことを特徴とする。
【００４３】
上記構成１０，１１によれば、混合気が接地電極の内側に廻り込んで、火花放電間隙に混合気が到達しやすい。結果として、より一層の着火性の向上を図ることができる。また、比較的ねじ径が小さく、接合面積についての制約を受けやすい場合であっても主体金具に対し確実に接合することができる。
【００４４】
構成１２．構成１乃至１１のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記軸線に沿って前記接地電極の先端面側から視認した当該接地電極の断面において、
前記平坦面から前記接地電極用貴金属チップの先端までの長さをＥ（ｍｍ）とするとき、
Ｅ≧０．４を満たすことを特徴とする。
【００４５】
構成１２によれば、平坦面から接地電極用貴金属チップの先端までの長さＥが、０．４ｍｍ以上となっているため、より一層の着火性の向上が図られる。
【００４６】
構成１３．構成１乃至１２のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグにおいて、
前記平坦面は、前記外層を切り欠くことで構成されていることを特徴とする。
【００４７】
構成１３のように、接地電極の外層を切り欠くことで、前記平坦面が形成される。このため、型等を用いて平坦面を形成する場合に比べて、比較的容易に平坦面を形成することができる。また、「切り欠く」ことには、例えば切削加工を施すこと等が挙げられるが、この場合には単に切削加工を施すことで、構成１等に規定されている「Ａ／Ｂ≦０．７」の関係を、さほどの困難を伴うことなく実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
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。なお、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。
【００４９】
スパークプラグ１は、長尺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。
【００５０】
絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、軸孔４の先端部側には中心電極５が挿入、固定され、後端部側には端子電極６が挿入、固定されている。軸孔４内における中心電極５と端子電極６との間には、抵抗体７が配置されており、この抵抗体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。
【００５１】
中心電極５は、絶縁碍子２の先端から突出し、端子電極６は絶縁碍子２の後端から突出した状態でそれぞれ固定されている。また、中心電極５には、その先端に、イリジウムを主成分とする貴金属チップ（中心電極用貴金属チップ）３１が溶接により接合されている。
【００５２】
一方、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、軸線ＣＬ１方向略中央部において径方向外向きに突出形成されたフランジ状の大径部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細径に形成され、内燃機関（エンジン）の燃焼室に晒される脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、脚長部１３を含む先端側は、筒状に形成された主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部には段部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。
【００５３】
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をエンジンのシリンダヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。ねじ部１５の後端側の外周面には座部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、主体金具３をシリンダヘッド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が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。
【００５４】
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固定される。なお、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部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空気が外部に漏れないようにしている。
【００５５】
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間にはタルク（滑石）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及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。
【００５６】
また、主体金具３の先端面２６には、略Ｌ字状をなす接地電極２７が接合されている。すなわち、接地電極２７は、前記主体金具３の先端面２６に対しその基端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その先端側の一側面が中心電極５の先端部（貴金属チップ３１）と対向するように配置されている。当該接地電極２７には、前記貴金属チップ３１に対向するようにして貴金属チップ（接地電極用貴金属チップ）３２が設けられている。そして、これら貴金属チップ３１，３２は、軸線ＣＬ１上に設けられており、これら貴金属チップ３１，３２間の隙間が火花放電間隙３３となっている。
【００５７】
図２に示すように、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）合金からなる外層５Ｂとにより構成されている。中心電極５は、その先端側が縮径されるとともに、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されている。ここに円柱状をなす上記貴金属チップ３１を重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、或いは、電子ビーム溶接等を施すことにより貴金属チップ３１と中心電極５とが溶け合い、溶融部４１が形成される。すなわち、貴金属チップ３１は、中心電極５先端に対し、溶融部４１で固着されることで接合されている。
【００５８】
一方、接地電極２７は、内層２７Ａ及び外層２７Ｂからなる２層構造となっている。本実施形態における外層２７Ｂは、インコネル６００やインコネル６０１（いずれも登録商標）等のニッケル合金で構成されている。これに対し、内層２７Ａは、前記ニッケル合金よりも良熱伝導性金属である銅合金或いは純銅で構成されている。当該内層２７Ａの存在によって、熱引き性の向上が図られている（この点については後に詳述する）。尚、本実施形態では、説明の便宜上、単なる２層構造として説明しているが、３層構造或いは４層以上の多層構造をなしていてもよい。但し、外層２７Ｂに対し、その内側の層は、外層２７Ｂよりも良熱伝導性金属を含んでいる必要がある。従って、例えば、外層２７Ｂの内側に銅合金或いは純銅で構成された中間層が設けられ、中間層の内側に純ニッケルで構成された最内層が設けられていてもよい。この場合、中間層及び最内層により、内層２７Ａが構成される。
【００５９】
また、本実施形態では、接地電極２７は、基本的には、断面円形状をなしている。そして、特に当該接地電極２７のうち、少なくとも貴金属チップ３２が接合されている部位を含む先端部分（本実施形態では屈曲部よりも先端部分）は、略平面状をなすよう、切削加工が施されている。すなわち、当該切削加工により、外層２７Ｂが削られることで、平坦面Ｆ１が形成されている。
【００６０】
また、上記中心電極５側の貴金属チップ３１がイリジウムを主成分としている点については言及したが、接地電極２７側の貴金属チップ３２は、例えば白金を主成分とし、２０質量％のロジウムを含有する貴金属合金により構成されている。但し、これらの素材構成はあくまでも例示であって、上記記載に何ら限定されるものではない。例えば、別の例としては、Ｐｔ−１０Ｎｉとして、ニッケルを主成分とする後述する台座部５２との溶接性を向上させることとしてもよい。これら貴金属チップ３１，３２は、例えば次のようにして製造される。まず、主成分をイリジウム、或いは白金とするインゴットを用意し、上述した所定の組成となるよう各合金成分を配合・溶融し、当該溶融合金に関し再度インゴットを形成し、その後、当該インゴットについて熱間鍛造、熱間圧延（溝ロール圧延）を施す。その後、線引き加工を施すことで、棒状素材を得た後、それを所定長に切断することで、円柱状の貴金属チップ３１，３２が得られる。
【００６１】
さて、本実施形態における接地電極２７側の貴金属チップ３２は、当該接地電極２７の先端部分に直接接合されている訳ではなく、台座部５１を介していわば間接的に接合されている。すなわち、貴金属チップ３２は、ニッケルを主成分とする板状の台座部５１の座面５２に接合され、当該台座部５２（の座面５２とは反対側の面）が、前記接地電極２７のうち前記平坦面Ｆ１に対し、接合されている。より具体的に説明すると、まず、貴金属チップ３２を前記台座部５１の座面５２に当接させた状態で、その当接面外縁部に沿ってレーザ溶接、或いは、電子ビーム溶接を施す。これにより、貴金属チップ３２と台座部５１とが溶け合い、溶融部４２が形成されことで、貴金属チップ３２と台座部５１とが強固に接合固定された複合体６１が得られる（図６（ｃ）参照）。そして、当該複合体６１の台座部５１が、前記接地電極２７の平坦面Ｆ１に対し、抵抗溶接により接合されているのである。台座部５１、及び、接地電極２７の外層２７Ｂは、いずれもニッケル合金よりなるため、抵抗溶接であっても十分な接合強度が得られる。尚、本実施形態における前記台座部５１の厚さＴ（図５参照）は、０．２５ｍ以上（例えば０．４５ｍｍ）となっており、レーザ溶接、或いは、電子ビーム溶接を行うに際し、十分な溶接を行うことができる（十分に深い（厚い）溶融部４２を形成することができる）ようになっている。
【００６２】
上記のように構成されてなる本実施形態では、図５に示すように、軸線ＣＬ１に沿って接地電極２７の先端面側から視認した当該接地電極２７の断面において、平坦面Ｆ１と内層２７Ａとの最短距離をＡ（ｍｍ）、前記内層２７Ａのうち中心電極５から最も遠い点と、外層２７Ｂのうち中心電極５から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、
Ａ／Ｂ≦０．７を満たすように構成されている。
【００６３】
また、本実施形態では、接地電極２７の平坦面Ｆ１と、外層２７Ｂのうち中心電極５から最も遠い点との距離をＣ（ｍｍ）とするとき、
Ｃ≦１．３を満たすように構成されている。
【００６４】
さらに、軸線ＣＬ１に直交する方向における接地電極２７の幅をＤ（ｍｍ）とするとき、
Ｄ≦１．５を満たすように構成されている。
【００６５】
併せて、前記平坦面Ｆ１から貴金属チップ３２の先端までの長さをＥ（ｍｍ）とするとき、
Ｅ≧０．４を満たすように構成されている。
【００６６】
尚、上述したように、本実施形態では、接地電極２７のうち中心電極５側とは反対側の背面に突状の湾曲面を有する構成とされているが、例えば、図９に示すように、接地電極２７のうち中心電極５に対向する側面と隣り合う両側面に突状の湾曲面を有するように（すなわち、断面長円形状に）構成することとしてもよい。また、接地電極２７を、矩形の四隅を切除してなる断面形状をなすように構成することとしてもよい。すなわち、図１０に示すように、接地電極２７の各側面の間に面取り部ＭＢを有するように構成することとしてもよいし、図１１に示すように、接地電極２７の各側面の間に湾曲面部ＷＢを有するように構成することとしてもよい。また、前記接地電極２７の各側面の間に前記面取り部ＭＢ及び湾曲面部ＷＢのいずれかを有するように構成することとしてもよい。尚、面取り部ＭＢ又は湾曲面部ＷＢを設けるにあたっては、混合気を火花放電間隙３３により到達しやすくするという観点から、面取り部ＭＢについては、接地電極２７の中心軸と直交する断面における、接地電極２７の厚さ方向に沿った長さ、並びに、接地電極２７の幅方向に沿った長さをそれぞれ０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。加えて、湾曲面部ＷＢについては、接地電極２７の中心軸と直交する断面における曲率半径を０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００６７】
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、前記接地電極２７の製造過程等を中心に説明する。まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状に形成された金属素材（例えばＳ１５ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、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。
【００６８】
一方で、接地電極２７の中間体を製造する。すなわち、接地電極２７の中間体は、未だ屈曲前の直棒状のものである。当該屈曲前の接地電極２７は、例えば次のようにして得られる。
【００６９】
すなわち、内層２７Ａを構成する金属材料よりなる芯材と、外層２７Ｂを構成する金属材料よりなる有底筒状体とを用意する（いずれも図示略）。そして、有底筒状体の凹部に対し、芯材を嵌入することにより、カップ材を形成する。次に、当該２層構造をもつカップ材に関し、冷間にて細化加工を施す。冷間での細化加工としては、例えば、ダイス等を用いた線引き加工、雌型等を用いた押出成形加工等が挙げられる。その後、スウェージング加工が施されることにより、図６（ａ）に示すように、断面円形状をなすとともに細径化された棒状体２７１が形成される。
【００７０】
そして、被屈曲部分よりも先端側において、切削加工を施すことにより、図６（ｂ）に示すように、棒状体２７１に前記平坦面Ｆ１が形成される。
【００７１】
続いて、前記主体金具中間体の先端面に、屈曲前、チップ接合前の接地電極２７を抵抗溶接により接合する。尚、抵抗溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去する作業が行われる。また、本例では、スウェージング加工、切削加工等を施した後、屈曲前の接地電極２７を抵抗溶接により接合することとしているが、細化加工後、棒状体を主体金具中間体に接合した後、スウェージング加工を行い、その後、切削を行うこととしてもよい。この場合、スウェージングに際しては、主体金具中間体を保持した状態で、その先端面に接合された棒状体をその先端側からスウェージャーの加工部（スウェージングダイス）に導入することができる。従って、スウェージングに際し保持するための部位を確保するために、棒状体をわざわざ長めに設定したりすることが不要となる。
【００７２】
その後、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、屈曲前の接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。主体金具３等には、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が施されることとしてもよい。
【００７３】
一方で、上述のように、貴金属チップ３２の複合体６１を形成しておく。すなわち、貴金属チップ３２を台座部５１の座面５２に当接させた状態で、その当接面外縁部に沿ってレーザ溶接、或いは、電子ビーム溶接を施すことで、溶融部４２が形成され、これにより、貴金属チップ３２と台座部５１とが強固に接合固定された複合体６１が得られる。
【００７４】
そして、図６（ｃ）に示すように、当該複合体６１の台座部５１を、棒状体２７１の平坦面Ｆ１に対し、抵抗溶接により接合する。尚、溶接をより確実なものとするべく、当該溶接に先だって溶接部位のメッキ除去が行われたり、或いは、メッキ工程に際し溶接予定部位にマスキングが施されたりする。また、当該複合体６１の溶接を、後述する組付けの後に行うこととしてもよい。
【００７５】
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。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成されることで、絶縁碍子２が得られる。
【００７６】
また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、Ｎｉ系合金が鍛造加工され、その中央部に放熱性向上を図るべく銅芯が設けられる。そして、その先端部には、上述した貴金属チップ３１が、レーザ溶接等により接合される。
【００７７】
そして、上記のようにして得られた貴金属チップ３１が接合された中心電極５と、端子電極６とが、やはり図示しないガラスシールによって前記絶縁碍子２の軸孔４へ封着固定される。ガラスシールとしては、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たものが用いられる。そして先ず中心電極５を絶縁碍子２の軸孔４へ挿通した状態とし、前記調製されたシール材が絶縁碍子２の軸孔４に注入された後、後方から前記端子電極６が押圧された状態とした上で、焼成炉内にて焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側の胴部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。
【００７８】
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、直棒状の接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端部に対し、冷間加締めや熱間加締めが行われることで、周方向から絶縁碍子２の一部が主体金具３に取り囲まれるようにして保持される。
【００７９】
そして、最後に、直棒状の接地電極２７を屈曲させることで、中心電極５（の貴金属チップ３１）及び接地電極２７（の貴金属チップ３２）間の前記火花放電間隙３３を調整する加工が実施される。
【００８０】
このように一連の工程を経ることで、上述した構成を有するスパークプラグ１が製造される。
【００８１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、得られるスパークプラグ１に関し、接地電極２７のうち少なくとも火花放電間隙３３の中心よりも先端側において、中心電極５側とは反対側の背面に凸状の湾曲面を有している（断面略円形状をなしている）。このため、例えば図３，４に示すように、混合気が接地電極２７の背面に直接当たるような位置関係になった場合であっても、混合気が接地電極２７の内側に廻り込んで、火花放電間隙３３に混合気が到達しやすい。結果として、着火性の低下を防止することができる。
【００８２】
また、接地電極２７は、ニッケル合金等で構成された外層２７Ｂ及び当該外層２７Ｂよりも良熱伝導性金属よりなる内層２７Ａを備えている。このため、内層２７Ａにおいて、積極的に放熱が図られ、所謂「熱引き」が良くなる。従って、高速運転時等において接地電極２７や接地電極用貴金属チップ３２の温度が上昇してしまうことによる不具合、つまり、耐酸化性や耐火花摩耗性等の耐久性の低下を抑制できる。
【００８３】
また、本実施形態では、接地電極２７のうち貴金属チップ３２は略平面状をなす平坦面Ｆ１に接合されている。このため、接合面が曲面をなしている場合に比べ接合作業の煩雑化を回避しやすく、また、接合強度の向上を図ることができる。
【００８４】
その上、貴金属チップ３２は、ニッケルを主成分とする板状の台座部５１の座面に接合され、当該台座部５１が、接地電極２７の平坦面Ｆ１に接合されている。そのため、貴金属チップ３２を台座部５１に対しレーザ溶接等で強固に接合しておけば、同じニッケルを主成分とする台座部５１と接地電極２７の平坦面Ｆ１とは比較的容易に接合することができる。そのため、貴金属チップ３２の接合強度の向上が図られ、接合状態の一層の安定化が図られる。
【００８５】
しかも、本実施形態では、軸線ＣＬ１に沿って接地電極２７の先端面側から視認した当該接地電極２７の断面において、平坦面Ｆ１と内層２７Ａとの最短距離をＡ（ｍｍ）、前記内層２７Ａのうち中心電極５から最も遠い点と、外層２７Ｂのうち中心電極５から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするとき、Ａ／Ｂ≦０．７を満たしている。すなわち、平坦面Ｆ１と内層２７Ａとの最短距離Ａが、比較的短い。上述したように、貴金属チップ３２は、台座部５１を介して接地電極２７の平坦面Ｆ１に対し接合されており、このように台座部５１を介することで、溶融部４２が内層２７Ａに対し直接接触してしまうことなく、強固な接合を実現することが可能となっているのであるが、一方で、台座部５１の存在が存在する分、貴金属チップ３２と内層２７Ａとの距離も離れてしまうことが懸念される。この点、本実施形態では平坦面Ｆ１と内層２７Ａとの最短距離Ａが比較的短いことから、貴金属チップ３２からの熱が、良熱伝導性の金属よりなる内層２７Ａへと伝達されやすい。結果として、熱引き性能の飛躍的な向上を図ることができる。
【００８６】
ここで、上記効果を確認するべく、Ａ／Ｂを変更することで種々のサンプルを作製し、種々の評価を試みた。その実験結果を以下に記す。
【００８７】
先ずサンプルとしては、ねじ径Ｍ１２、燃焼室からの中心電極用貴金属チップ３１先端面までの突出長３．５ｍｍ、火花放電間隙１．０５ｍｍ、中心電極用貴金属チップ３１として直径０．６ｍｍ、高さ０．８ｍｍのＩｒ−５Ｐｔ合金を接合し、接地電極用貴金属チップ３２としては直径０．７ｍｍのＰｔ−２０Ｒｈ合金をＥ＝０．８ｍｍとなるよう接合したスパークプラグサンプルであって、内層２７Ａと接地電極用貴金属チップ３２との最短距離Ａを種々変更したスパークプラグサンプル（サンプル１〜１６）を、排気量６６０ｃｃ、直列３気筒のエンジンに搭載した上で、４０００ｒｐｍスロットル全開、点火時期５゜ＢＴＤＣ、Ａ／Ｆ（空燃比）１０．７の試験条件で総計３００時間運転した（但し、各スパークプラグサンプルは、５０時間ずつローテーション（気筒もローテーション）させた）。そして、試験後のスパークプラグサンプルの接地電極用貴金属チップ３２の消耗体積及び横飛火率を計測した。なお、消耗体積は、貴金属チップ３２の当初体積からの試験後の減少量を意味する。より具体的には、試験前にＣＴスキャナを用いて貴金属チップ３２の体積を測定しておき、試験後においても同様に貴金属チップ３２の体積を測定した。そして、試験前の体積から試験後の体積を減算することで消耗体積を算出した。また、横飛火率は、上記試験条件で運転後のスパークプラグサンプルを同エンジンに再度搭載し、一定のアイドル回転数（１５００ｒｐｍ）で運転させて放電波形を１００発分データ取りし、そのときの放電波形をオペレータが正規放電であるか横飛火であるかを判別することに基づいて、算出されたものである。尚、サンプル１〜４は、接地電極の背面に湾曲面を有するものであり、サンプル５〜８は、接地電極の両側面に湾曲面を有するものである。また、サンプル９〜１２は、接地電極の正面及び背面と、両側面との間に面取り部を有するものであり、サンプル１３〜１６は、接地電極の正面及び背面と、両側面との間に湾曲面部を有するものである。
【００８８】
評価結果を表１及び図７に示す。また、図７においては、サンプル１〜４を白抜き円でプロットし、サンプル５〜８を白抜き三角でプロットし、サンプル９〜１２を白抜き四角でプロットし、サンプル１３〜１６をバツ印でプロットした。
【００８９】
【表１】
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表１及び図７に示すように、内層２７Ａと貴金属チップ３２との最短距離をＡ（ｍｍ）、前記内層２７Ａのうち中心電極５から最も遠い点と、外層２７Ｂのうち中心電極５から最も遠い点との距離をＢ（ｍｍ）とするときの、Ａ／Ｂの値が０．７を超えるサンプル１，５，９，１３に関しては、消耗体積が０．０８ｍｍ3を超え、Ａ／Ｂ≦０．７を満たす他のサンプル（サンプル２〜４，６〜８，１０〜１２，１４〜１６）に比べて大きいものとなってしまった。また、当該消耗体積が大きいサンプル１，５，９，１３に関しては、他のサンプルでは発生しなかった横飛火が発生してしまった。これらのことから、平坦面Ｆ１と内層２７Ａとの最短距離Ａを比較的短くすることで、熱引き性能の飛躍的な向上を図ることができるといえる。これに対し、Ａ／Ｂ≦０．７を満たさない場合には、良好な熱引きが行われにくくなり、消耗体積の増大を招いてしまうとともに、横飛火等が起こりやすくなってしまうことが明らかとなった。
【００９０】
尚、上述した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。
【００９１】
（ａ）上記実施形態では、接地電極２７として、全体として丸棒状をなしているものを用いているが、例えば図８に示すように、主体金具３の先端面に接合され一定の幅を有する断面略矩形状の基部７１と、基部７１よりも先端側に位置する断面円形状の（但し、平坦面は具備している）小径部７２と、前記７１及び小径部７２間に位置し、断面形状が長手方向に沿って徐変するテーパ部７３とを具備する接地電極２７を採用してもよい（但し、図では、中心電極等は省略されている）。この場合、接地電極２７と主体金具３との接合面積の増大、ひいては接合強度の増大が図られる。
【００９２】
要するに、接地電極２７のうち少なくとも火花放電間隙３３の中心よりも先端側において、中心電極５側とは反対側の背面に凸状の湾曲面を有していれば、その形状は特に限定されるものではない。
【００９３】
（ｂ）また、上記実施形態では、接地電極２７の屈曲部よりも先端部分が略平面状をなすよう、切削加工が施されている。これに対し、少なくとも貴金属チップ３２が接合される部分のみが切削加工で削られていてもよいし、また、内層２７Ａが外部に露出しない構成であれば、長手方向全域において切削加工が施されていてもよい。
【００９４】
（ｃ）貴金属チップ３２が接合される部位は略平面状となっていればよく、厳密な意味での平面である必要はない。従って、多少の凹凸があっても差し支えない。
【００９５】
（ｄ）上記実施形態では、内層２７Ａと台座部５１との間に、外層２７Ｂが存在している場合について具体化されているが、当該外層２７Ｂが介在しない場合に具体化することもできる。この場合、台座部５１が、内層２７Ａと直接接触していることとなり、内層２７Ａと貴金属チップ３２との距離をより一層短くすることができる。
【００９６】
（ｅ）上記実施形態では、溶融部４２が一側と他側とで繋がっていない断面が示されているが、繋がっていても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本実施形態の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】スパークプラグの部分拡大断面図である。
【図３】図２に対し直交する方向から見たスパークプラグを示す側面図である。
【図４】スパークプラグを先端側からみた状態を示す平面図である。
【図５】軸線に沿って接地電極の先端面側から視認した当該接地電極等の断面模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は接地電極の製造過程を示す断面模式図である。
【図７】Ａ／Ｂに対する消耗体積の関係を示すグラフである。
【図８】別の実施形態における接地電極等を模式的に示す斜視図である。
【図９】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１０】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１１】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。
【符号の説明】
【００９８】
１…スパークプラグ
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
５…中心電極
２７…接地電極
２７Ａ…内層
２７Ｂ…外層
３１…（中心電極用）貴金属チップ
３２…（接地電極用）貴金属チップ
３３…火花放電間隙
４２…溶融部
５１…台座部
５２…座面
６１…複合体
Ｆ１…平坦面
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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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