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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-19
(45)【発行日】2022-08-29
(54)【発明の名称】点火プラグ
(51)【国際特許分類】
   H01T 13/20 20060101AFI20220822BHJP
   H01T 13/32 20060101ALI20220822BHJP
   H01T 21/02 20060101ALI20220822BHJP
【FI】
H01T13/20 B
H01T13/20 E
H01T13/32
H01T21/02
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2019010922
(22)【出願日】2019-01-25
(65)【公開番号】P2020119800
(43)【公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-02-02
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001058
【氏名又は名称】鳳国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】関澤 崇
(72)【発明者】
【氏名】鹿島 智克
(72)【発明者】
【氏名】坂倉 靖
【審査官】内田 勝久
(56)【参考文献】
【文献】特表2009-541946(JP,A)
【文献】特開2016-012479(JP,A)
【文献】特開2015-125879(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01T 7/00 - 23/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心電極と、
前記中心電極の周囲に配置され、前記中心電極を絶縁保持する主体金具と、
一端が自由端であり、他端が前記主体金具と接続された棒状の電極本体と、前記電極本体の特定の側面に配置され、前記中心電極と対向する放電面を有する多角柱形状の電極チップと、前記電極本体と前記電極チップとの間に形成される溶融部と、を備える接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記特定の側面に沿って前記放電面の重心から前記一端に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向の反対方向を第2方向とし、前記放電面と垂直な方向のうち、前記電極本体から前記電極チップに向かう方向を第3方向とするとき、
前記溶融部は、前記電極チップの前記第3方向に延びる複数の辺部の一部を覆う溶融ダレを有し、
前記複数の辺部は、前記放電面の前記重心よりも前記第1方向側に位置し、前記溶融ダレに一部が覆われた複数の第1の辺部と、前記放電面の前記重心よりも前記第2方向側に位置し、前記溶融ダレに少なくとも一部が覆われた複数の第2の辺部と、を含み、
前記特定の側面に沿って延び、前記第1方向と直交する方向を第4方向とし、前記第4方向の反対方向を第5方向とし、
前記第1の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第1の露出長とし、前記第2の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第2の露出長とするとき、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する一の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第2の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する一の辺部の前記第2の露出長よりも長く、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する他の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第2の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する他の辺部の前記第2の露出長よりも長く、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する前記他の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する前記一の辺部の前記第1の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【請求項2】
請求項1に記載の点火プラグであって、
前記電極本体の前記特定の側面から前記放電面までの前記第3方向の長さをチップ高さとするとき、
少なくとも1つの前記第1の辺部の前記第1の露出長は、前記チップ高さの1/2以上であり、
前記第2の辺部の前記第2の露出長は、前記チップ高さの1/2未満であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項3】
請求項に記載の点火プラグであって、
少なくとも1つの前記第1の辺部の前記第1の露出長は、前記チップ高さの2/3以上であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項4】
請求項に記載の点火プラグであって、
前記電極チップの前記第1の辺部の個数は、2個であり、
2個の前記第1の辺部のうちの一方の前記第1の露出長は、2個の前記第1の辺部のうちの他方の前記第1の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【請求項5】
請求項に記載の点火プラグであって、
2個の前記第1の辺部のうちの一方の前記第1の露出長は、前記チップ高さの2/3以上であり、
2個の前記第1の辺部のうちの他方の前記第1の露出長は、前記チップ高さの1/2以上2/3未満であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項6】
請求項1~のいずれかに記載の点火プラグであって、
複数個の前記第1の辺部のそれぞれの前記第1の露出長は、複数個の前記第2の辺部のそれぞれの前記第2の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【請求項7】
請求項1~のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記電極チップの複数個の辺部の全てが、前記第1の辺部または前記第2の辺部であることを特徴とする、点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、内燃機関等において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。
【背景技術】
【0002】
点火プラグの電極において、火花が発生するギャップを形成する部分には、従来から耐火花消耗性に優れた貴金属製の電極チップが用いられている。該電極チップを電極本体に接合する方法には、例えば、レーザ溶接を用いる方法が知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
特許文献1に示されるように、電極チップと電極本体との接触面にレーザ溶接によって形成される溶融部は、電極チップの側面に沿って放電面側に延出した部分(溶融ダレとも呼ぶ)を含んでいる。このような溶融ダレは、電極チップを保持するとともに、電極チップと電極本体との間の酸化スケールの進展を抑制するので、電極チップが電極本体から剥離することに対する耐性(耐剥離性)に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-12479号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一方で、溶融ダレが過度に延出して、電極チップの放電面や放電面の近傍に付着する不具合(いわゆる溶融ダレの昇り)が発生すると、溶融部が放電に曝されて溶融部が劣化して耐剥離性が低下し得る。
【0006】
本明細書は、電極チップと電極本体とが溶融部を介して接合された点火プラグにおいて、電極チップの耐剥離性を向上できる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書に開示される技術は、以下の態様および適用例として実現することが可能である。
[態様]
中心電極と、
前記中心電極の周囲に配置され、前記中心電極を絶縁保持する主体金具と、
一端が自由端であり、他端が前記主体金具と接続された棒状の電極本体と、前記電極本体の特定の側面に配置され、前記中心電極と対向する放電面を有する多角柱形状の電極チップと、前記電極本体と前記電極チップとの間に形成される溶融部と、を備える接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記特定の側面に沿って前記放電面の重心から前記一端に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向の反対方向を第2方向とし、前記放電面と垂直な方向のうち、前記電極本体から前記電極チップに向かう方向を第3方向とするとき、
前記溶融部は、前記電極チップの前記第3方向に延びる複数の辺部の一部を覆う溶融ダレを有し、
前記複数の辺部は、前記放電面の前記重心よりも前記第1方向側に位置し、前記溶融ダレに一部が覆われた複数の第1の辺部と、前記放電面の前記重心よりも前記第2方向側に位置し、前記溶融ダレに少なくとも一部が覆われた複数の第2の辺部と、を含み、
前記特定の側面に沿って延び、前記第1方向と直交する方向を第4方向とし、前記第4方向の反対方向を第5方向とし、
前記第1の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第1の露出長とし、前記第2の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第2の露出長とするとき、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する一の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第2の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する一の辺部の前記第2の露出長よりも長く、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する他の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第2の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する他の辺部の前記第2の露出長よりも長く、
前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第5方向に存在する前記他の辺部の前記第1の露出長は、前記複数の第1の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第4方向に存在する前記一の辺部の前記第1の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【0008】
[適用例1]中心電極と、
前記中心電極の周囲に配置され、前記中心電極を絶縁保持する主体金具と、
一端が自由端であり、他端が前記主体金具と接続された棒状の電極本体と、前記電極本体の特定の側面に配置され、前記中心電極と対向する放電面を有する多角柱形状の電極チップと、前記電極本体と前記電極チップとの間に形成される溶融部と、を備える接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記特定の側面に沿って前記放電面の重心から前記一端に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向の反対方向を第2方向とし、前記放電面と垂直な方向のうち、前記電極本体から前記電極チップに向かう方向を第3方向とし、
前記溶融部は、前記電極チップの前記第3方向に延びる複数の辺部の一部を覆う溶融ダレを有し、
前記複数の辺部のうち、前記放電面の前記重心よりも前記第1方向側に位置し、前記溶融ダレに一部が覆われた辺部を第1の辺部とし、前記放電面の前記重心よりも前記第2方向側に位置し、前記溶融ダレに少なくとも一部が覆われた辺部を第2の辺部とし、
前記第1の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第1の露出長とし、前記第2の辺部における前記溶融ダレの前記第3方向の端から前記放電面までの前記第3方向の最小の長さを第2の露出長とするとき、
少なくとも1つの前記第1の辺部の前記第1の露出長は、前記第2の辺部の前記第2の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【0009】
燃焼室内のガス流によって電極チップにおいて発生した火花が流される現象(以下、吹き流れと呼ぶ)が発生する。燃焼室内のガス流が流れる方向は、通常は、接地電極の主体金具の接続された端から離れる方向になるため、火花は第2の辺部より第1の辺部に近づくように吹き流される。上記構成によれば、少なくとも1つの第1の辺部の第1の露出長は、第2の辺部の第2の露出長よりも長いので、火花が近づきやすい第1の辺部の少なくとも1つにおいて、溶融部(溶融ダレ)が火花に接触することを抑制でき、火花が近づき難い第2の辺部において、溶融ダレの高さを十分確保できる。この結果、溶融部(溶融ダレ)が火花の接触により劣化することを抑制しつつ、溶融ダレによる電極チップの保持力や酸化の抑制効果を向上できる。この結果、点火プラグにおいて、電極チップの耐剥離性を向上できる。
【0010】
[適用例2]適用例1に記載の点火プラグであって、
前記電極本体の前記特定の側面から前記放電面までの前記第3方向の長さをチップ高さとするとき、
少なくとも1つの前記第1の辺部の前記第1の露出長は、前記チップ高さの1/2以上であり、
前記第2の辺部の前記第2の露出長は、前記チップ高さの1/2未満であることを特徴とする、点火プラグ。
【0011】
上記構成によれば、少なくとも1つの第1の辺部の第1の露出長を十分に確保できるので、溶融部(溶融ダレ)が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。また、第2の辺部において、溶融ダレの高さを十分に確保できるので、溶融ダレによる電極チップの保持力や酸化の抑制効果をさらに向上できる。
【0012】
[適用例3]適用例2に記載の点火プラグであって、
少なくとも1つの前記第1の辺部の前記第1の露出長は、前記チップ高さの2/3以上であることを特徴とする、点火プラグ。
【0013】
上記構成によれば、少なくとも1つの第1の辺部の第1の露出長をさらに十分に確保できるので、少なくとも1つの第1の辺部において溶融部(溶融ダレ)が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。
【0014】
[適用例4]請求項3に記載の点火プラグであって、
前記電極チップの前記第1の辺部の個数は、2個であり、
2個の前記第1の辺部のうちの一方の前記第1の露出長は、2個の前記第1の辺部のうちの他方の前記第1の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【0015】
上記構成によれば、2個の第1の辺部のうちの一方において他方よりも溶融部が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。また、2個の第1の辺部のうちの他方において一方よりも溶融ダレによる電極チップの保持力や酸化の抑制効果を向上できる。
【0016】
[適用例5]適用例4に記載の点火プラグであって、
2個の前記第1の辺部のうちの一方の前記第1の露出長は、前記チップ高さの2/3以上であり、
2個の前記第1の辺部のうちの他方の前記第1の露出長は、前記チップ高さの1/2以上2/3未満であることを特徴とする、点火プラグ。
【0017】
上記構成によれば、2個の第1の辺部のうちの一方の第1の露出長を特に十分に確保できるので、該一方の第1の辺部において溶融部が火花の接触により劣化することを特に抑制できる。
【0018】
[適用例6]適用例1~5のいずれかに記載の点火プラグであって、
複数個の前記第1の辺部のそれぞれの前記第1の露出長は、複数個の前記第2の辺部のそれぞれの前記第2の露出長よりも長いことを特徴とする、点火プラグ。
【0019】
上記構成によれば、複数個の第1の辺部のそれぞれにおいて、溶融部(溶融ダレ)が火花に接触することを抑制でき、複数個の第2の辺部のそれぞれにおいて、溶融ダレの高さを十分確保できる。
【0020】
[適用例7]適用例1~6のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記電極チップの複数個の辺部の全てが、前記第1の辺部または前記第2の辺部であることを特徴とする、点火プラグ。
【0021】
上記構成によれば、溶融部の火花の接触による劣化を抑制しつつ、溶融ダレによる電極チップの保持力や酸化の抑制効果をさらに向上できる。
【0022】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関、点火プラグの電極、点火プラグの電極と電極チップの溶接方法、点火プラグの電極の製造方法等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】点火プラグ100の断面図である。
図2】接地電極30の接地電極チップ39近傍の構成を示す図である。
図3】接地電極チップ39の近傍の第1の外観図である。
図4】接地電極チップ39の近傍の第2の外観図である。
図5】接地電極30の製造方法のフローチャートである。
図6】接地電極30の製造方法の第1の説明図である。
図7】接地電極30の製造方法の第2の説明図である。
図8】接地電極30の製造方法の第3の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
A.実施形態:
A-1.点火プラグの構成:
図1は本実施形態の点火プラグ100の断面図である。図1の一点破線は、点火プラグ100の軸線COを示している。軸線COと平行な方向(図1の上下方向)を軸線方向とも呼ぶ。軸線COを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、軸線COを中心とする円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図1における下方向を先端方向FDと呼び、上方向を後端方向BDとも呼ぶ。図1における下側を、点火プラグ100の先端側と呼び、図1における上側を点火プラグ100の後端側と呼ぶ。
【0025】
点火プラグ100は、詳細は後述する中心電極20と接地電極30との間に形成される間隙(火花ギャップ)に、火花放電を発生させる。点火プラグ100は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃料ガスに着火するために用いられる。点火プラグ100は、絶縁体としての絶縁体10と、中心電極20と、接地電極30と、端子金具40と、主体金具50と、を備える。
【0026】
絶縁体10は、アルミナ等を焼成して形成されている。絶縁体10は、軸線方向に沿って延び、絶縁体10を貫通する貫通孔である軸孔12を有する略円筒形状の部材である。絶縁体10は、鍔部19と、後端側胴部18と、先端側胴部17と、段部15と、脚長部13と、を備えている。後端側胴部18は、鍔部19より後端側に位置し、鍔部19の外径より小さな外径を有している。先端側胴部17は、鍔部19より先端側に位置し、鍔部19の外径より小さな外径を有している。脚長部13は、先端側胴部17より先端側に位置し、先端側胴部17の外径よりも小さな外径を有している。脚長部13は、点火プラグ100が内燃機関(図示せず)に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。段部15は、脚長部13と先端側胴部17との間に形成されている。
【0027】
主体金具50は、導電性の金属材料(例えば、低炭素鋼材)で形成され、内燃機関のエンジンヘッド(図示省略)に点火プラグ100を固定するための円筒状の金具である。主体金具50は、軸線COに沿って貫通する貫通孔59が形成されている。主体金具50は、絶縁体10の径方向の周囲(すなわち、外周)に配置される。すなわち、主体金具50の貫通孔59内に、絶縁体10が挿入・保持されている。換言すれば、主体金具50は、中心電極20の周囲に配置され、中心電極20を、絶縁体10を介して絶縁保持している。中心電極の先端は、主体金具50の先端より先端側に突出している。絶縁体10の後端は、主体金具50の後端より後端側に突出している。
【0028】
主体金具50は、点火プラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部51と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部52と、工具係合部51と取付ネジ部52との間に形成された鍔状の座部54と、を備えている。取付ネジ部52の呼び径は、例えば、M8(8mm(ミリメートル))、M10、M12、M14、M18のいずれかとされている。
【0029】
主体金具50の取付ネジ部52と座部54との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット5が嵌挿されている。ガスケット5は、点火プラグ100が内燃機関に取り付けられた際に、点火プラグ100と内燃機関(エンジンヘッド)との隙間を封止する。
【0030】
主体金具50は、さらに、工具係合部51の後端側に設けられた薄肉の加締部53と、座部54と工具係合部51との間に設けられた薄肉の圧縮変形部58と、を備えている。主体金具50における工具係合部51から加締部53に至る部位の内周面と、絶縁体10の後端側胴部18の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材6、7が配置されている。当該領域における2つのリング部材6、7の間には、タルク(滑石)9の粉末が充填されている。加締部53の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁体10の外周面に固定されている。主体金具50の圧縮変形部58は、製造時において、絶縁体10の外周面に固定された加締部53が先端側に押圧されることにより、圧縮変形する。圧縮変形部58の圧縮変形によって、リング部材6、7およびタルク9を介し、絶縁体10が主体金具50内で先端側に向け押圧される。これにより、金属製の環状の板パッキン8を介して、主体金具50の取付ネジ部52の内周に形成された段部56(金具側段部)によって、絶縁体10の段部15(絶縁体側段部)が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具50と絶縁体10との隙間から外部に漏れることが、板パッキン8によって防止される。
【0031】
中心電極20は、軸線方向に延びる棒状の中心電極本体21と、中心電極チップ29と、を備えている。中心電極本体21は、絶縁体10の軸孔12の内部の先端側の部分に保持されている。中心電極本体21は、電極母材21Aと、電極母材21Aの内部に埋設された芯部21Bと、を含む構造を有する。電極母材21Aは、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金(例えば、NCF600、NCF601)を用いて形成されている。芯部21Bは、電極母材21Aを形成する合金よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金、本実施形態では、銅で形成されている。
【0032】
また、中心電極本体21は、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部24(フランジ部とも呼ぶ。)と、鍔部24よりも後端側の部分である頭部23(電極頭部)と、鍔部24よりも先端側の部分である脚部25(電極脚部)と、を備えている。鍔部24は、絶縁体10の段部16に支持されている。脚部25の先端部分、すなわち、中心電極本体21の先端は、絶縁体10の先端より先端側に突出している。
【0033】
中心電極チップ29は、略円柱形状を有する部材であり、中心電極本体21の先端(脚部25の先端)に、例えば、レーザ溶接を用いて、接合されている。中心電極チップ29の先端面は、後述する接地電極チップ39との間で火花ギャップを形成する第1放電面295である。中心電極チップ29は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。中心電極チップ29は、例えば、イリジウム(Ir)やIrなどの貴金属、または、該貴金属を主成分とする合金を用いて形成された貴金属チップである。
【0034】
接地電極30は、主体金具50の先端に接合された接地電極本体31と、四角柱形状の接地電極チップ39と、を備えている。接地電極本体31は、断面が四角形の棒状体である。接地電極本体31の一端は、自由端311であり、他端は、接続端312である。接続端312は、主体金具50の先端面50Aに、例えば、抵抗溶接によって、接合されている。これによって、主体金具50と接地電極本体31とは、電気的に、かつ、物理的に接続される。接地電極本体31は、自由端311を含み、軸線COと垂直な方向に伸びる先端部31aと、接続端312を含み、軸線方向に伸びる後端部31bと、を備えている。先端部31aと後端部31bとの間は、湾曲している部分である。
【0035】
接地電極本体31は、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金(例えば、NCF600、NCF601)を用いて形成されている。接地電極本体31は、耐腐食性の高い金属(例えば、ニッケル合金)で形成された母材と、熱伝導性が高い金属(例えば、銅)を用いて形成され、母材に埋設された芯部と、を含む2層構造を有しても良い。接地電極チップ39は、中心電極チップ29と同様の合金を用いて形成された貴金属チップとすることができる。ただし、好適には、接地電極チップ39は、イリジウム(Ir)やIrを主成分とする合金、または、Ptを主成分としIrを含む合金を用いて形成された貴金属チップである。
【0036】
端子金具40は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具40は、導電性の金属材料(例えば、低炭素鋼)で形成され、端子金具40の表面には、防食のための金属層(例えば、Ni層)がめっきなどによって形成されている。端子金具40は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部42(端子顎部)と、鍔部42より後端側に位置するキャップ装着部41と、鍔部42より先端側の脚部43(端子脚部)と、を備えている。端子金具40のキャップ装着部41は、絶縁体10より後端側に露出している。端子金具40の脚部43は、絶縁体10の軸孔12に挿入されている。キャップ装着部41には、高圧ケーブル(図示外)が接続されたプラグキャップが装着され、火花放電を発生するための高電圧が印加される。
【0037】
絶縁体10の軸孔12内において、端子金具40の先端(脚部43の先端)と中心電極20の後端(頭部23の後端)との間には、火花発生時の電波ノイズを低減するための抵抗体70が配置されている。抵抗体70は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。軸孔12内において、抵抗体70と中心電極20との隙間は、導電性シール60によって埋められている。抵抗体70と端子金具40との隙間は、導電性シール80によって埋められている。導電性シール60、80は、例えば、B23-SiO2系等のガラス粒子と金属粒子(Cu、Feなど)とを含む組成物で形成されている。
【0038】
A-2. 接地電極30の接地電極チップ39近傍の構成:
接地電極30の接地電極チップ39近傍の構成について、さらに、詳細に説明する。図2は、実施形態の接地電極30の接地電極チップ39近傍の構成を示す図である。図2(A)には、接地電極チップ39の第2放電面393の近傍を、軸線方向に沿って後端方向BDから先端方向FDに向かって見た図が示されている。図2(B)には、点火プラグ100の先端近傍を特定面で切断した断面CFが示されている。図2(A)の一点破線は、図2(B)の断面CFの切断位置を示している。
【0039】
接地電極チップ39の後端面は、中心電極チップ29の第1放電面295(図1)と対向する第2放電面393である。図2(B)の断面CFは、第2放電面393の重心GCを通り、かつ、第2放電面393と垂直で、かつ、棒状の接地電極本体31の軸線と平行な断面である。本実施形態では、第2放電面393の重心GCを通り、かつ、第2放電面393と垂直な線は、点火プラグ100の軸線COと一致する。
【0040】
なお、第2放電面393の重心は、第2放電面393に均等に質量が分布していると仮定した場合の重心である。第2放電面393は、種々の一般的な方法によって決定される。例えば、以下のように決定される。第2放電面393の形状が点対称または線対称の形状である場合には、第2放電面393に外接する矩形(長方形または正方形)の重心(対角線の交点)が、第2放電面393の重心として決定される。また、第2放電面393の形状が点対称または線対称の形状ではなく、5つ以上の角がある多角形である場合には、第2放電面393の一つの頂点から各頂点に対角線を引くことで、多角形を複数個の三角形に分割し、各三角形の重心を特定し、これらの重心を結んで新たな図形を得る。新たな図形が三角形または四角形でない場合には、当該新たな図形に対して同様の処理を繰り返し行って、三角形または四角形を得る。得られた三角形または四角形の重心が、元の多角形(第2放電面393)の重心として決定される。
【0041】
第2放電面393の重心GCから、第2放電面393に沿って自由端311に向かう方向、すなわち、図2(A)、(B)の左方向を、第1方向D1とする。第2放電面393の重心GCから、第2放電面393に沿って自由端311から離れる方向、すなわち、第1方向D1の反対方向を、第2方向D2とする。
【0042】
さらに、接地電極チップ39の厚さ方向、すなわち、第2放電面393と垂直な方向であって、接地電極本体31から接地電極チップ39に向かう方向(本実施例では後端方向BD)を第3方向D3とする。
【0043】
接地電極本体31の自由端311(自由端面)と連接する4つの側面のうち、第1放電面295と対向する側面を、内側面313とする。接地電極本体31の4つの側面のうち、内側面313と連接する2個の側面、すなわち、図2(A)の上下方向に位置する側面を、側面314、315とする。そして、第2放電面393の重心GCから、側面314に向かう方向、すなわち、図2(A)の上方向を第4方向D4とし、第4方向D4の反対方向を第5方向D5とする。
【0044】
接地電極チップ39は、四角柱形状を有する部材である。すなわち、接地電極チップ39は、四角形(本実施例では正方形)の第2放電面393と、第2放電面393に連接する4つの側面391、392、394、395とを備えている。これらの4つの側面のうち、側面391は、自由端311の側(第1方向D1)を向いており、側面392は、接続端312の側(第2方向D2)を向いている。接地電極チップ39は、該四角形(矩形)の第2放電面393の一辺の長さW、すなわち、接地電極チップ39の第1方向D1の長さ、および、第4方向D4の長さは、例えば、1.5mm~3.0mmである。特に、本実施形態では、四角形(矩形)の第2放電面393の一辺の長さWは、2.5mm以上であることが好ましい。接地電極チップ39の平均厚さ(軸線方向の長さの平均)は、例えば、0.2mm~1.0mmである。
【0045】
接地電極チップ39は、接地電極本体31の先端部31aにおいて、内側面313に沿って配置されている。接地電極チップ39は、接地電極本体31に対して、レーザ溶接によって接合されている。このために、接地電極チップ39と接地電極本体31との間には、レーザ溶接によって形成された溶融部35が配置されている。溶融部35は、溶接前の接地電極チップ39の一部分と、接地電極本体31の一部分と、が溶融・凝固した部分である。このために、溶融部35は、接地電極チップ39の成分と、接地電極本体31の成分と、を含んでいる。接地電極チップ39は、溶融部35を介して、接地電極本体31の内側面313に接合されている、と言うことができる。
【0046】
図2(A)から解るように、軸線方向に沿って見た溶融部35の形状は、軸線方向に沿って見た接地電極チップ39の形状よりわずかに大きな略相似形(本実施形態では、四角形)である。そして、溶融部35の4つの方向D1、D2、D4、D5の側面351、352、354、355は、接地電極チップ39の対応する側面391、392、394、395より径方向の外側に位置しており、外部に露出している。
【0047】
溶融部35の後端方向BD側の接触面353(図2(B))は、接地電極チップ39の第2放電面393の反対側の面(先端方向FDの面)との接触面である。接地電極チップ39の第2放電面393の反対側の面(先端方向FDの面)の全てが、溶融部35に接触している。溶融部35の先端方向FD側の面356(図2(B))は、全体が接地電極本体31に接触している。
【0048】
溶融部35は、接地電極チップ39の側面391、392、394、395のうちの先端方向FD側の部分を覆う溶融ダレ35nを有している(図2(B))。溶融ダレ35nは、接地電極チップ39の全周に亘って形成されている。
【0049】
図2(B)に示すように、断面CFにおいて、溶融ダレ35nの部分を除く溶融部35の厚さ(第3方向の長さ)は、第2方向D2の端で最大となり、第1方向D1の端で最小となっている。そして、断面CFにおいて、溶融ダレ35nの部分を除く溶融部35の厚さは、第1方向D1側から第2方向D2に向かって連続的に厚くなっている。
【0050】
図3図4は、実施形態の接地電極チップ39の近傍の外観図である。図3(A)は、溶融部35の近傍を、第1方向D1側から第2方向D2に向かって見た図であり、図3(B)は、溶融部35の近傍を、第2方向D2側から第1方向D1に向かって見た図である。図4(A)は、溶融部35の近傍を、第5方向D5側から第4方向D4に向かって見た図であり、図4(B)は、溶融部35の近傍を、第4方向D4側から第5方向D5に向かって見た図である。
【0051】
ここで、図3(A)に示すように、接地電極チップ39の側面391は、第3方向D3(後端方向BD)に沿って延びる2つの辺部SDa、SDbを有する。図3(B)に示すように、接地電極チップ39の側面392は、第3方向D3に沿って延びる2つの辺部SDc、SDdを有する。これらの4つの辺部SDa~SDdは、それぞれ、先端方向FD側の一部が溶融ダレ35nに覆われており、後端方向BD側(第3方向D3側)の一部が露出している。
【0052】
図2(A)に示すように、これらの4つの辺部SDa~SDdのうち、2個の辺部SDa、SDbは、第2放電面393の重心GCよりも第1方向D1側に位置しており、残りの2個の辺部SDc、SDdは、第2放電面393の重心GCよりも第2方向D2側に位置している。第2放電面393の重心GCよりも第1方向D1側に位置する2個の辺部SDa、SDbを第1の辺部とも呼び、第2放電面393の重心GCよりも第2方向D2側に位置する2個の辺部SDc、SDdを第2の辺部とも呼ぶ。
【0053】
図3(A)に示すように、辺部SDaにおける露出部分の長さ、すなわち、辺部SDaにおける溶融ダレ35nの後端DTaから第2放電面393までの第3方向D3の長さを露出長Laとする。同様に、辺部SDbにおける露出部分の長さ、すなわち、辺部SDbにおける溶融ダレ35nの後端DTbから第2放電面393までの長さを露出長Lbとする。これらの第1の辺部SDa、SDbの露出長La、Lbを第1の露出長とも呼ぶ。図3(A)等では、第1の辺部SDaは、線で示されているが、実際の第1の辺部SDaは、多少の曲率(丸み)を有し得るので、第3方向D3と垂直な方向の幅を有し得る。第1の辺部SDaが第3方向D3と垂直な方向の幅を有している場合には、第1の露出長Laは、当該幅内における最小の長さを意味する。第1の辺部SDbの第1の露出長Lbについても同様である。
【0054】
図3(B)に示すように、辺部SDcにおける露出部分の長さ、すなわち、辺部SDcにおける溶融ダレ35nの後端DTcから第2放電面393までの第3方向D3の長さを露出長Lcとする。同様に、辺部SDdにおける露出部分の長さ、すなわち、辺部SDdにおける溶融ダレ35nの後端DTdから第2放電面393までの長さを露出長Ldとする。これらの第2の辺部SDc、SDdの露出長Lc、Ldを第2の露出長とも呼ぶ。図3(B)等では、第2の辺部SDcは、線で示されているが、実際の第2の辺部SDcは、多少の曲率を有し得るので、第3方向D3と垂直な方向の幅を有し得る。第2の辺部SDcが第3方向D3と垂直な方向の幅を有している場合には、第2の露出長Lcは、当該幅内における最小の長さを意味する。第2の辺部SDdの第2の露出長Ldについても同様である。
【0055】
本実施形態では、図3図4に示すように、第1の露出長La、Lbは、第2の露出長Lc、Ldよりも長い(La、Lb>Lc、Ld)。
【0056】
ここで、接地電極本体31の接地電極本体31の内側面313から第2放電面393までの第3方向D3(後端方向BD)の長さをチップ高さL1とする。本実施形態では、第1の露出長Laは、チップ高さL1の(1/2)以上であり、チップ高さL1の(2/3)未満である((1/2)L1≦La<(2/3)L1)。
【0057】
2個の第1の露出長La、Lbを比較すると、第1の露出長Lbは、第1の露出長Laよりも長い(La<Lb)。第1の露出長Lbは、チップ高さL1の(2/3)以上である(Lb≧(2/3)L1)。
【0058】
2個の第2の露出長Lc、Ldを比較すると、2個の第2の露出長Lc、Ldは、ほぼ同じ長さである(Lc≒Ld)。2個の第2の露出長Lc、Ldは、チップ高さL1の(1/2)未満である。
【0059】
図3(A)の側面391において、上述したように第1の辺部SDaの第1の露出長Laは、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbよりも短い。側面391における溶融ダレ35nの第3方向D3の端(後端)は、第1の辺部SDaにおいて第2放電面393に最も近く、第1の辺部SDbにおいて第2放電面393から最も遠い。溶融ダレ35nの後端は、第4方向D4側から第5方向D5に向かうに連れて第2放電面393から遠ざかる。
【0060】
図3(B)の側面392において、上述したように第2の辺部SDcの第2の露出長Lcは、第2の辺部SDdの第2の露出長Ldとほぼ等しい。側面392において溶融ダレ35nの後端は、第4方向D4の位置に拘わらずにほぼ一定である。
【0061】
図4(A)の側面395において、上述したように第2の辺部SDcの第2の露出長Lcは、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbよりも短い。側面395における溶融ダレ35nの後端は、第2の辺部SDcにおいて第2放電面393に最も近く、第1の辺部SDbにおいて第2放電面393から最も遠い。溶融ダレ35nの後端は、第2方向D2側から第1方向D1に向かうに連れて第2放電面393から遠ざかる。
【0062】
図4(B)の側面394において、上述したように第2の辺部SDdの第2の露出長Ldは、第1の辺部SDaの第1の露出長Laよりも短い。側面394における溶融ダレ35nの後端は、第2の辺部SDdにおいて第2放電面393に最も近く、第1の辺部SDaにおいて第2放電面393から最も遠い。溶融ダレ35nの後端は、第2方向D2側から第1方向D1に向かうに連れて第2放電面393から遠ざかる。
【0063】
A-3:製造方法
点火プラグ100の製造方法について、接地電極30の製造方法を中心に説明する。図5は、接地電極30の製造方法のフローチャートである。図6図8は、接地電極30の製造方法の説明図である。先ず、曲げられる前の棒状の接地電極本体31が準備される。そして、接地電極本体31に溶接される前の接地電極チップ39が準備される。
【0064】
S10では、接地電極本体31の内側面313に、図6(A)、図8に示すように、溶接前の四角柱状の接地電極チップ39が配置される。この状態では、接地電極チップ39の先端側の面39Sと、内側面313と、が互いに接触する。
【0065】
S20では、押さえ部材500によって、接地電極本体31に対して、接地電極チップ39が固定される。具体的には、図8に示すように、押さえ部材500によって、接地電極チップ39が、第2放電面393側から先端方向FD(図8の下方向)に押さえられる。これによって、接地電極チップ39の先端側の面39Sと、接地電極本体31の内側面313と、を互いに接触させた状態で、接地電極チップ39と、接地電極本体31と、が固定される(図8)。この先端側の面39Sと接地電極本体31の内側面313との接触面、すなわち、接地電極チップ39と接地電極本体31との間の接合すべき面を、チップ接合面BSとも呼ぶ。
【0066】
S30では、レーザ溶接のためのレーザを走査・出力して、チップ接合面BSのうち、第4方向D4側の約半分が溶接される。なお、本実施形態では、レーザとしてファイバレーザが用いられる。ファイバレーザは、例えば、YAGレーザと比較して、集光性が高いために、形成できる溶融部35の形状の自由度が高いので、図2に示すように、厚さが比較的薄く、かつ、軸線と垂直な方向(例えば、第1方向D1)の長さが比較的長い形状の溶融部35を形成できる。
【0067】
図6(A)のレーザLZ1は、S30の溶接工程(第1溶接工程とも呼ぶ)の開始時点におけるレーザを示し、レーザLZ2は、第1溶接工程の終了時点におけるレーザを示している。レーザは、図6(A)に示すように、側面394より第4方向D4側から第5方向D5に照射される。図6(A)、図8に示すように、第1溶接工程では、側面394におけるチップ接合面BSより僅かに後端方向BD側の部位を、第2方向D2の端点Pdから第1方向D1の端点Paまで第1方向D1に照射位置を移動しながら、レーザが連続して照射される。
【0068】
図6(B)には、第1溶接工程において、投入される熱エネルギーを概念的に示すグラフG1が示されている。このグラフG1は、横軸に第1溶接工程におけるレーザの照射位置を取り、縦軸に該照射位置における熱エネルギーをプロットして得られる。図6(B)に示すように、第1溶接工程において照射されるレーザのエネルギーは、第2方向D2の端点Pdにて最大のエネルギーEdとされ、第1方向D1の端点Paにて最小のエネルギーEaとされる。そして、第1溶接工程において照射されるレーザのエネルギーは、第2方向D2の端点Pdから、第1方向D1の端点Paに向かうに連れて、連続的に小さくなる。
【0069】
照射されるレーザのエネルギーが大きいほど、溶融部35の厚さ(第3方向D3の長さ)が厚くなるので、溶融ダレ35nの端部が第2放電面393に近くなる。したがって、辺部において、照射されるレーザのエネルギーが大きいほど、上述した露出長は短くなる。第1溶接工程において、図6(B)に示すエネルギーを有するレーザが照射される結果、上述したように、第1の辺部SDaの第1の露出長Laが、第2の辺部SDdの第2の露出長Ldよりも長くなるように、第4方向D4側の溶融部35Aが形成される(図4(B))。
【0070】
図7(A)において、ハッチングされた溶融部35Aは、第1溶接工程にて形成された溶融部である。第1溶接工程によって、チップ接合面BSのうちの第4方向D4側の約半分が溶接される。
【0071】
第1溶接工程後のS40では、再び、レーザを走査・出力して、チップ接合面BSのうちの残りの約半分、すなわち、第5方向D5側の約半分が溶接される。
【0072】
図7(A)のレーザLZ3は、S40の溶接工程(第2溶接工程とも呼ぶ)の開始時点におけるレーザを示し、レーザLZ4は、第2溶接工程の終了時点におけるレーザを示している。レーザは、図7(A)に示すように、側面395より第5方向D5側から第4方向D4に照射される。第2溶接工程では、側面395におけるチップ接合面BSより僅かに後端方向BD側の部位を、第1方向D1の端点Pbから第2方向D2の端点Pcまで第2方向D2に照射位置を移動しながら、レーザが連続して照射される。
【0073】
図7(B)には、第2溶接工程において、投入される熱エネルギーを概念的に示すグラフG2が示されている。このグラフG2は、横軸に第2溶接工程におけるレーザの照射位置を取り、縦軸に該照射位置における熱エネルギーをプロットして得られる。図7(B)に示すように、第2溶接工程において照射されるレーザのエネルギーは、第2方向D2の端点Pcにて最大のエネルギーEcとされ、第1方向D1の端点Pbにて最小のエネルギーEbとされる。そして、第2溶接工程において照射されるレーザのエネルギーは、第1方向D1の端点Pbから、第2方向D2の端点Pcに向かうに連れて、連続的に大きくなる。
【0074】
第2溶接工程において、図7(B)に示すエネルギーを有するレーザが照射される結果、上述したように、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbが、第2の辺部SDcの第2の露出長Lcよりも長くなるように、第5方向D5側の溶融部35が形成される(図4(A))。
【0075】
図7(B)に示す第1方向D1の端点Pbに照射されるエネルギーEbは、図6(B)に示す第1方向D1の端点Paに照射されるエネルギーEaよりも小さい(Eb<Ea)。この結果、上述したように、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbが、第1の辺部SDaの第1の露出長Laよりも長くなるように、溶融部35が形成される(図3(A))。
【0076】
図7(B)に示す第2方向D2の端点Pcに照射されるエネルギーEcは、図6(B)に示す第2方向D2の端点Pdに照射されるエネルギーEdとほぼ等しい(Ec≒Ed)。この結果、上述したように、第2の辺部SDcの第2の露出長Lcと第2の辺部SDdの第2の露出長Ldとがほぼ同じになるように、溶融部35が形成される(図3(B))。
【0077】
以上説明した第1溶接工程と第2溶接工程との2回の工程によって、図2図3を参照して説明した溶融部35が形成され、接地電極本体31と接地電極チップ39との溶接が完了する。
【0078】
なお、接地電極本体31と接地電極チップ39との溶接は、例えば、主体金具50に棒状の接地電極本体31が溶接された後に、行われても良い。また、接地電極本体31と接地電極チップ39とが溶接された後に、主体金具50に接地電極本体31が溶接されても良い。
【0079】
さらに、絶縁体10と中心電極20と導電性シール60と抵抗体70と導電性シール80と端子金具40とを有する組立体が、公知の方法で作成される。例えば、中心電極20、導電性シール60の材料、抵抗体70の材料、導電性シール80の材料を、絶縁体10の軸孔12に、後端方向BD側から、この順番に挿入する。そして、絶縁体10を加熱した状態で端子金具40を軸孔12に後端方向BD側から挿入することによって、組立体が製造される。
【0080】
その後、主体金具50に組立体が固定される。具体的には、主体金具50の貫通孔59内に、組立体と、タルク9と、リング部材6、7とが配置される。絶縁体10の段部15と主体金具50の段部56との間には、板パッキン8が介在される。そして、主体金具50の加締部53を内側に折り曲げるように加締めることによって、主体金具50と絶縁体10とが組み付けられる。そして、棒状の接地電極30が曲げられて、中心電極チップ29と接地電極チップ39との間のギャップが形成される。以上により、点火プラグ100が完成する。
【0081】
以上説明した実施形態の点火プラグ100によれば、第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、第2の辺部SDc、SDdよりも長い(図3図4)。点火プラグ100が取り付けられる内燃機関の燃焼室(図示省略)内では、燃焼室内のガス(燃料ガスや燃焼ガス)の流れ(ガス流とも呼ぶ)によって、接地電極チップ39において発生した火花が流される現象(吹き流れとも呼ぶ)が発生する。燃焼室内で発生するガス流の方向は、様々である。接地電極チップ39から接地電極本体31の接続端312に向かうガス流が発生する場合には、火花は接続端312側に流されるが、この場合には、流された火花は、第2放電面393から接地電極本体31に移動するので、火花は、第2の辺部SDc、SDdには、接触しにくい。これに対して、接地電極本体31の接続端312から離れる方向、例えば、接地電極チップ39から自由端311に向かう方向のガス流が発生する場合には、火花は自由端311側に流される。また、第1の辺部SDa、SDbは、辺部とは異なる部分よりも尖っているので電界強度が高く、火花が接触しやすい。したがって、火花は、第2の辺部SDc、SDdより第1の辺部SDa、SDbに接触しやすい。本実施形態によれば、第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldよりも長いので、火花と接触しやすい第1の辺部SDa、SDbにおいて、溶融部35(溶融ダレ35n)が火花に接触することを抑制でき、火花が接触し難い第2の辺部SDc、SDdにおいて、溶融ダレ35nの高さを十分確保できる。この結果、溶融部35(溶融ダレ35n)が火花の接触により劣化することを抑制しつつ、溶融ダレ35nによる接地電極チップ39の保持力や溶融ダレ35nによる酸化の抑制効果を向上できる。この結果、点火プラグ100において、接地電極チップ39の耐剥離性を向上できる。
【0082】
さらに、本実施形態によれば、第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、チップ高さL1の1/2以上であり、第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldは、いずれも、チップ高さL1の1/2未満である。この結果、第1の辺部SDa、SDdの第1の露出長La、Lbを十分に確保できるので、溶融部35(溶融ダレ35n)が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。また、第2の辺部SDc、SDdにおいて、溶融ダレ35nの高さを十分に確保できるので、溶融ダレ35nによる接地電極チップ39の保持力や酸化の抑制効果をさらに向上できる。
【0083】
さらに、本実施形態によれば、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbは、チップ高さL1の2/3以上である。この結果、第1の辺部SDbの第1の露出長Lbをさらに十分に確保できるので、第1の辺部SDbにおいて溶融部35(溶融ダレ35n)が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。
【0084】
さらに、本実施形態によれば、2個の第1の辺部SDa、SDbのうちの一方の第1の辺部SDbの第1の露出長Lbは、他方の第1の辺部SDaの第1の露出長Laよりも長い。この結果、第1の辺部SDbにおいて第1の辺部SDaよりも溶融部35が火花の接触により劣化することをさらに抑制できる。また、第1の辺部SDaにおいて第1の辺部SDbよりも溶融ダレによる接地電極チップ39の保持力や酸化の抑制効果を向上できる。例えば、点火プラグ100が取り付けられる内燃機関の燃焼室におけるガス流の流動特性によって、2個の第1の辺部SDa、SDbの一方に火花が吹き流れやすい場合がある。このような場合に、当該火花が吹き流れやすい方の第1の辺部(本実施形態では第1の辺部SDb)の第1の露出長を、他方の第1の辺部(本実施形態では第1の辺部SDa)の第1の露出長よりも長くすることで、点火プラグ100における接地電極チップ39の耐剥離性を向上できる。
【0085】
さらに、本実施形態によれば、一方の第1の辺部SDbの第1の露出長Lbは、チップ高さL1の2/3以上であり、他方の第1の辺部SDaの第1の露出長Laは、チップ高さL1の1/2以上2/3未満である。第1の辺部SDbの第1の露出長Lbを特に十分に確保できるので、該一方の第1の辺部SDbにおいて溶融部35が火花の接触により劣化することを特に抑制できる。
【0086】
さらに、本実施形態によれば、複数個の第1の辺部SDa、SDbのそれぞれの第1の露出長La、Lbは、複数個の第2の辺部SDc、SDdのそれぞれの第2の露出長Lc、Ldよりも長いので、複数個の第1の辺部SDa、SDbのそれぞれにおいて、溶融部35が火花に接触することを抑制でき、複数個の第2の辺部SDc、SDdのそれぞれにおいて、溶融ダレの高さを十分確保できる。
【0087】
さらに、本実施形態によれば、接地電極チップ39の複数個の辺部SDa~SDdの全てが、露出長が比較的長い第1の辺部SDa、SDbまたは露出長が比較的短い第2の辺部SDc、SDdである。換言すれば、第2放電面393の重心GCよりも第1方向D1側に位置する全ての辺部(例えば、SDa、SDb)の露出長(例えば、La、Lb)は、第2放電面393の重心GCよりも第2方向D2側に位置する全ての辺部(例えば、SDc、SDd)の露出長(例えば、Lc、Ld)よりも長く、かつ、全ての辺部SDa~SDdの少なくとも先端部分が溶融ダレに覆われている。この結果、溶融部35の火花の接触による劣化を抑制しつつ、溶融ダレ35nによる接地電極チップ39の保持力や酸化の抑制効果をさらに向上できる。
【0088】
B.変形例:
(1)上記実施形態では、2個の第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbのそれぞれが、第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldよりも長いが、第1の露出長La、Lbのうちの一方だけが、第2の露出長Lc、Ldよりも長くても良い。この場合でも、2個の第1の辺部SDa、SDbの少なくとも1つにおいて、溶融部35が火花の接触により劣化することを抑制できる。
【0089】
(2)2個の第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、両方あるいは片方がチップ高さL1の(1/2)未満であっても良い。また、2個の第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、両方ともチップ高さL1の(2/3)以上であっても良い。また、2個の第1の辺部SDa、SDbの第1の露出長La、Lbは、互いに等しくても良い。
【0090】
(3)2個の第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldは、両方あるいは片方がチップ高さL1の(1/2)以上であっても良い。また、2個の第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldは、互いに異なっていても良い。さらに、2個の第2の辺部SDc、SDdの第2の露出長Lc、Ldは、両方あるいは片方が0であっても良い。すなわち、チップ高さL1の(1/2)以上であっても良い。2個の第2の辺部SDc、SDdの全体が溶融ダレ35nで覆われていても良い。
【0091】
(4)上記実施形態では、接地電極チップ39は、四角柱形状を有しているが、他の多角柱形状、例えば、八角柱形状や五角柱形状を有していても良い。例えば、接地電極チップ39が八角柱形状を有する場合には、例えば、第2放電面393は、8つの辺部を有する。例えば、8つの辺部のうち、4つの辺部が第2放電面393の重心GCよりも第1方向D1側に位置し、他の4つの辺部が第2放電面393の重心GCよりも第2方向D2側に位置するとする。この場合には、第2放電面393の重心GCよりも第1方向D1側に位置する4つの辺部の露出長の少なくとも1つが、第2放電面393の重心GCよりも第2方向D2側に位置する4つの辺部の露出長よりも長いことが好ましい。
【0092】
(5)上記実施形態では、2個の第1の辺部SDa、SDbの両方が溶融ダレ35nに覆われているが、複数個の第1の辺部がある場合には、少なくとも1つの第1の辺部が溶融ダレに覆われていれば良い。同様に、上記実施形態では、2個の第2の辺部SDc、SDdの両方が溶融ダレ35nに覆われているが、複数個の第2の辺部がある場合には、少なくとも1つの第2の辺部が溶融ダレに覆われていれば良い。
【0093】
(6)上記実施形態では、第1の辺部SDa、SDcは、ごく小さな曲率を有する鋭利な稜線であるが、第1の辺部は、R面取りやC面取りがなされていても良い。この場合には、面取りが成された部分(第3方向D3と垂直な方向の所定の幅を有する部分)の全体が、第1の辺部である。そして、この場合の第1の露出長は、所定の幅を有する第1の辺部の露出部分の第3方向の長さの該所定の幅内における最小値である。同様に、第2の辺部は、R面取りやC面取りがなされていても良い。この場合には、面取りが成された部分(第3方向D3と垂直な方向の所定の幅を有する部分)の全体が、第2の辺部である。そして、この場合の第2の露出長は、所定の幅を有する第2の辺部の露出部分の第3方向の長さの該所定の幅内における最小値である。
【0094】
(7)上記実施形態の点火プラグ100の具体的な構成は、一例であり、適宜に変形され得る。例えば、接地電極チップ39は、白金(Pt)を主成分とする合金、例えば、Ptを50重量%以上含有する合金を用いて形成されていても良い。また、接地電極30、主体金具50、中心電極20、絶縁体10等の材質、寸法、形状等は、様々に変更可能である。例えば、主体金具50の材質は、亜鉛めっきまたはニッケルめっきされた低炭素鋼でも良いし、めっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、絶縁体10の材質は、アルミナ以外の様々な絶縁性セラミックスでもよい。
【0095】
以上、実施形態、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。
【符号の説明】
【0096】
5…ガスケット、6…リング部材、8…板パッキン、9…タルク、10…絶縁体、12…軸孔、13…脚長部、15、16…段部、17…先端側胴部、18…後端側胴部、19…鍔部、20…中心電極、21…中心電極本体、21A…電極母材、21B…芯部、23…頭部、24…鍔部、25…脚部、29…中心電極チップ、30…接地電極、31…接地電極本体、31a…先端部、31b…後端部、35…溶融部、35n…溶融ダレ、39…接地電極チップ、40…端子金具、41…キャップ装着部、42…鍔部、43…脚部、50…主体金具、50A…先端面、51…工具係合部、52…取付ネジ部、53…加締部、54…座部、56…段部、58…圧縮変形部、59…貫通孔、60…導電性シール、70…抵抗体、80…導電性シール、100…点火プラグ、295…第1放電面、311…自由端、312…接続端、393…第2放電面、500…押さえ部材、SDa~SDd…辺部
図1
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図8