特許 7173948 スパークプラグ

(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】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/32 20060101AFI20221109BHJP

   H01T 13/20 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

H01T13/32

H01T13/20 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019217479

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021086818

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2021-11-22

(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】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(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】小野 雄也

(72)【発明者】

【氏名】東松 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】川口 雄大

【審査官】高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０５８８２３８８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－２３８４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５２６４７５４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｔ １３／３２

Ｈ０１Ｔ １３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心電極と、
前記中心電極を絶縁保持する主体金具と、
前記主体金具に一端部が接続された母材と、前記母材の第１面の他端部に配置されたチップと、を備える接地電極と、を備え、
前記チップは、前記中心電極と火花ギャップを介して対向し、前記第１面と同じ方向を向く放電面を備えるスパークプラグであって、
前記第１面は、前記一端部と前記他端部とにつながる、相対する２つの第１縁と、２つの前記第１縁につながる第２縁と、を備え、
前記母材は、前記第１縁と前記第２縁とに挟まれた２つの角を通る直線に平行な方向の、前記他端部における２つの前記第１縁の間の距離が、前記第２縁に近づくにつれて次第に大きくなる拡大部を備え、
前記チップの前記放電面は、相対する２辺を有し、
前記２辺は、前記第１縁に沿って配置されると共に、前記放電面に平行な平面内において、前記２辺を前記直線の延びる方向に投影したときに、前記拡大部の少なくとも一部に重なるスパークプラグ。

【請求項2】

中心電極と、
前記中心電極を絶縁保持する主体金具と、
前記主体金具に一端部が接続された母材と、前記母材の第１面の他端部に配置されたチップと、を備える接地電極と、を備え、
前記チップは、前記中心電極と火花ギャップを介して対向し、前記第１面と同じ方向を向く放電面を備えるスパークプラグであって、
前記第１面は、前記一端部と前記他端部とにつながる、相対する２つの第１縁と、２つの前記第１縁につながる第２縁と、を備え、
前記母材は、前記第１縁と前記第２縁とに挟まれた２つの角を通る直線に平行な方向の、前記他端部における２つの前記第１縁の間の距離が、前記第２縁に近づくにつれて次第に大きくなる拡大部を備え、
前記第１面は、前記直線よりも外側に前記第２縁が膨らんでいるスパークプラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はスパークプラグに関し、特に母材にチップが接合された接地電極を備えるスパークプラグに関するものである。

【背景技術】

【0002】

接地電極のチップと中心電極との間に火花ギャップが形成されたスパークプラグが知られている（例えば特許文献１）。スパークプラグは、点火コイルから供給されたエネルギーに応じて、接地電極のチップと中心電極との間に火花放電が生じ、燃焼室内の混合気に点火する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１５６７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら上記技術では、混合気の流速が速いと、接地電極のチップと中心電極との間に形成された放電路が下流へと引き伸ばされ、放電が維持できなくなり、放電路が切断されることがある。そうすると火花放電の持続時間が短くなるので、混合気に点火できないおそれがある。

【0005】

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、放電路の切断を抑制できるスパークプラグを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、中心電極と、中心電極を絶縁保持する主体金具と、主体金具に一端部が接続された母材と、母材の第１面の他端部に配置されたチップと、を備える接地電極と、を備え、チップは、中心電極と火花ギャップを介して対向し、第１面と同じ方向を向く放電面を備える。第１面は、一端部と他端部とにつながる、相対する２つの第１縁と、２つの第１縁につながる第２縁と、を備え、母材は、第１縁と第２縁とに挟まれた２つの角を通る直線に平行な方向の、他端部における２つの第１縁の間の距離が、第２縁に近づくにつれて次第に大きくなる拡大部を備えている。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載のスパークプラグによれば、接地電極の母材の第１面は、母材に配置されたチップの放電面と同じ方向を向き、相対する２つの第１縁に第２縁がつながっている。母材の第２縁に近づくにつれて２つの第１縁の間の距離が次第に大きくなる拡大部が、母材に形成されている。その結果、接地電極のチップの放電点（放電路の端）と中心電極との間に形成された放電路に気流が当たったときに、チップから下流の拡大部へ放電点が移動することによって放電路が引き伸ばされ難くなるので、放電が維持される。よって、放電路の切断を抑制できる。

【0008】

接地電極と中心電極との間に電位差が生じると、チップの放電面の相対する２辺の付近に電界が集中し易くなり、２辺の付近に放電が生じ易くなる。チップの２辺は母材の第１縁に沿って配置されており、チップの放電面に平行な平面内において２辺を投影したときに、拡大部の少なくとも一部に２辺が重なる。そのため接地電極の放電点が下流へ移動したときに、拡大部に放電点が到達し易くなる。よって放電路の切断をさらに抑制できる。

【0009】

請求項２記載のスパークプラグによれば、母材の第１面の第２縁は、第１面の第１縁と第２縁とに挟まれた２つの角を通る直線よりも外側に膨らんでいる。従って、第１面の第２縁が膨らんでいない場合に比べて、第１面の第１縁と第２縁とに挟まれた角の角度を大きくできる。これにより第１面の角が火種となって生じるプレイグニッションを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。

【図2】接地電極の平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における接地電極の断面図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線における接地電極の断面図である。

【図5】第２実施の形態におけるスパークプラグの接地電極の平面図である。

【図6】第３実施の形態におけるスパークプラグの接地電極の平面図である。

【図7】第４実施の形態におけるスパークプラグの接地電極の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態におけるスパークプラグ１０の軸線Ｏを境にした片側断面図である。図１では、紙面下側をスパークプラグ１０の先端側、紙面上側をスパークプラグ１０の後端側という。図１に示すようにスパークプラグ１０は、絶縁体１１、中心電極１５、主体金具２０及び接地電極３０を備えている。

【0012】

絶縁体１１は、高温下の絶縁性や機械的特性に優れるアルミナ等により形成された略円筒状の部材である。絶縁体１１には、軸線Ｏに沿って延びる軸孔１２が形成されている。絶縁体１１の軸線方向のほぼ中央には、径方向の外側へ向かって張り出す円環状の張出部１３が形成されている。絶縁体１１は、張出部１３よりも先端側に、軸線方向の先端側に向かうにつれて外径が小さくなる段部１４が設けられている。絶縁体１１の軸孔１２の先端側に、中心電極１５が配置されている。

【0013】

中心電極１５は、軸線Ｏに沿って絶縁体１１に保持される棒状の電極である。中心電極１５は、熱伝導性に優れる芯材が母材１６に埋設されている。母材は、Ｎｉを主体とする合金またはＮｉからなる金属材料で形成されている。芯材は、銅または銅を主成分とする合金で形成されている。芯材は省略できる。母材１６の先端に、貴金属を含有するチップ１７が接合されている。チップ１７は省略できる。

【0014】

中心電極１５は、絶縁体１１の軸孔１２の中で端子金具１８と電気的に接続されている。端子金具１８は、高圧ケーブル（図示せず）が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。

【0015】

主体金具２０は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された、軸線Ｏに沿って延びる略円筒状の部材である。主体金具２０は、絶縁体１１の張出部１３よりも先端側の部分を囲む先端部２１と、先端部２１の後端側に連なる座部２３と、座部２３の後端側に設けられた工具係合部２４と、工具係合部２４の後端側に連なる後端部２５と、を備えている。先端部２１の外周面には、先端部２１の軸線方向のほぼ全長に亘って、エンジン（図示せず）のねじ穴に螺合するおねじ２２が形成されている。先端部２１の内周には、軸線方向の先端側に向かうにつれて内径が小さくなる棚部２６が設けられている。

【0016】

座部２３は、エンジンに対するおねじ２２のねじ込み量を規制すると共に、おねじ２２とねじ穴との隙間を塞ぐための部位である。工具係合部２４は、エンジンのねじ穴におねじ２２をねじ込むときに、レンチ等の工具を係合させる部位である。後端部２５は、径方向の内側へ向けて屈曲する円環状の部位である。後端部２５は、絶縁体１１の張出部１３よりも後端側に位置する。

【0017】

絶縁体１１の張出部１３と主体金具２０の後端部２５との間に、タルク等の粉末が充填されたシール部２７が全周に亘って設けられている。絶縁体１１の段部１４と主体金具２０の棚部２６との間に、金属製の円環状のパッキン（図示せず）が介在する。主体金具２０の先端部２１には接地電極３０が接続されている。

【0018】

接地電極３０は、導電性を有する金属材料（例えばＮｉ基合金等）によって形成された母材３１と、母材３１に接合されたチップ３４と、を備えている。母材３１は、主体金具２０に接合された一端部３２と、チップ３４が接合された他端部３３と、を備える棒状の部材である。チップ３４は、例えばＰｔ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ等の貴金属のうちの１種または２種以上を含む化学組成を有する。貴金属を含有するチップ３４は、溶融部３５を介して母材３１に接合されている。接地電極３０のチップ３４の放電面３６と中心電極１５との間に火花ギャップ３７が形成される。

【0019】

スパークプラグ１０は、例えば以下のような方法によって製造される。まず、中心電極１５を絶縁体１１の軸孔１２に配置する。次いで、中心電極１５と端子金具１８との導通を確保しながら、絶縁体１１の軸孔１２に端子金具１８を挿入する。次に、予め接地電極３０が接続された主体金具２０に絶縁体１１を挿入し、主体金具２０の棚部２６から後端部２５までの部分が、絶縁体１１の段部１４から張出部１３までの部分に、シール部２７及びパッキン（図示せず）を介して軸線方向の圧縮荷重を加える。これにより絶縁体１１は主体金具２０に保持される。次いで、接地電極３０の母材３１を屈曲して火花ギャップ３７を形成し、スパークプラグ１０を得る。

【0020】

図２は接地電極３０の平面図である。図２は母材３１の他端部３３（図１参照）が図示されており、一端部３２（図１参照）の図示が省略されている。図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における接地電極３０の断面図である。図４は図２のＩＶ－ＩＶ線における接地電極３０の断面図である。

【0021】

図２から図４に示すように、母材３１の他端部３３（図１参照）は、中心電極１５の側を向く第１面３８と、第１面３８に接続され他端部３３側から一端部３２（図１参照）側へ延びる一対の第２面３９と、第１面３８及び第２面３９に接続される端面４０と、第２面３９及び端面４０に接続される第３面４１と、を備えている。第３面４１は第１面３８の反対側に位置する。

【0022】

母材３１の第１面３８には、母材３１の端面４０につながる凹み３１ａが形成されている。第１面３８における凹み３１ａの形状は矩形状であり、凹み３１ａは母材３１の第２面３９と離隔している。チップ３４は凹み３１ａの中に配置されている。チップ３４を母材３１に接合する溶融部３５は、チップ３４の放電面３６の裏面３４ａにおいて、母材３１の端面４０から放電面３６に沿って設けられている。

【0023】

母材３１の第１面３８は、母材３１の第２面３９と第１面３８とが交わる交線である２つの第１縁４２と、母材３１の端面４０と第１面３８との交線であり第１縁４２につながる第２縁４３と、を備えている。第２縁４３は凹み３１ａによって２つに分かれている。第２縁４３は、第１縁４２と第２縁４３とに挟まれた２つの角４４を通る直線４５よりも外側（母材３１の一端部３２から離れる方向）に膨らんでいる。本実施形態では、第２縁４３の全体が直線４５よりも外側に位置する。

【0024】

母材３１は、直線４５に平行な方向の第１縁４２間の距離Ｄが、第２縁４３に近づくにつれて次第に大きくなる拡大部４６を備えている。拡大部４６の形状は、第１面３８のうち母材３１の一端部３２（図１参照）から他端部３３（図１参照）へ向けて第１縁４２を延長した直線Ｓで切り取られる略三角形を底面とする略三角柱である。拡大部４６は、直線４５に平行な方向において、チップ３４の両側の２か所に設けられている。拡大部４６における第１縁４２の距離Ｄは、２つの角４４の位置が最も大きい。放電面３６に平行な平面内において、直線４５に垂直な方向における拡大部４６の長さは、直線４５に垂直な方向における凹み３１ａの長さ以下である。

【0025】

本実施形態では、チップ３４の放電面３６は、４辺に囲まれた四角形状である。放電面３６は、チップ３４の側面４７，４８，４９，５０につながっている。チップ３４の側面４７は、母材３１の端面４０と同じ方向を向いている。チップ３４の側面４８，４９は、それぞれ母材３１の第２面３９と同じ方向を向いている。チップ３４の側面５０は、チップ３４の側面４７の反対側に位置する。

【0026】

チップ３４の放電面３６の４辺は、側面４７，４８，４９，５０と放電面３６との交線である。本実施形態では、チップ３４の放電面３６の面積は中心電極１５の放電面１５ａの面積よりも大きく、中心電極１５の放電面１５ａの全体が、チップ３４の放電面３６と軸線方向に対向している。

【0027】

チップ３４は、放電面３６の４辺のうち相対する第１辺５１及び第２辺５２が、母材３１の第１面３８の第１縁４２に沿って配置されている。放電面３６の第３辺５３は、第１面３８の第２縁４３に沿って配置されている。放電面３６の第４辺５４は、第３辺５３に相対する。本実施形態では、放電面３６に平行な平面内において、直線４５は第１辺５１及び第２辺５２に交わる。放電面３６に平行な平面内において、第３辺５３と第４辺５４との間に直線４５が位置する。

【0028】

チップ３４は、放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、拡大部４６の少なくとも一部に、投影した第１辺５１及び第２辺５２が重なる。本実施形態では、放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、第１辺５１の両方の端５１ａ，５１ｂ及び第２辺５２の両方の端５２ａ，５２ｂは拡大部４６に重ならない。

【0029】

拡大部４６は、例えばプレス機（図示せず）を用いて母材３１に凹み３１ａを形成するときに作ることができる。このときは、一端部３２が動かないように母材３１を拘束した後、母材３１の第１面３８の一部をパンチ（図示せず）で押圧し、パンチの形状を母材３１に転写して、深さがチップ３４の厚さよりも浅い凹み３１ａを形成する。例えば端面４０の幅４．４ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの母材３１に四角柱状のパンチを押し当て、端面４０につながる長さ２．４ｍｍ、幅２．４ｍｍ、深さ０．５ｍｍの凹み３１ａを第１面３８に形成する。パンチの大きさによるが、母材３１の一端部３２は拘束されているので、母材３１の他端部３３にパンチが押し込まれることによって母材３１は塑性変形し、凹み３１ａの両側に拡大部４６が形成される。

【0030】

母材３１の凹み３１ａにチップ３４を配置した後、押さえ部材（図示せず）をチップ３４に当てて、母材３１からチップ３４が離れないように押さえる。次いで母材３１の端面４０の側からレーザ光を照射して溶融部３５を形成する。溶融部３５はチップ３４と母材３１とが溶け合ってなる。

【0031】

スパークプラグ１０がエンジン（図示せず）に取り付けられると、燃焼室に中心電極１５の放電面１５ａ及び接地電極３０が露出する。スパークプラグ１０は、例えば燃焼室内の混合気の気流の上流側（吸気バルブ側）及び下流側（排気バルブ側）に、母材３１の第２面３９がそれぞれ向くようにエンジンに配置される。

【0032】

スパークプラグ１０に接続された点火コイル（図示せず）の二次電圧が上昇して、中心電極１５と接地電極３０との間の絶縁が破れると、まず、二次回路に蓄えられた電気エネルギーによって中心電極１５と接地電極３０との間に放電路が形成され、火花（以下「容量火花」と称す）が発生する。次いで、点火コイルの電磁エネルギーによって放電路が形成され、容量火花よりも電流が小さく持続時間が長い火花（以下「誘導火花」と称す）が発生する。

【0033】

接地電極３０のうち中心電極１５と火花放電が生じ易い部分は、中心電極１５に距離が近い部分や突出した部分なので、放電路は、中心電極１５の放電面１５ａとチップ３４の放電面３６との間に形成され易い。特に接地電極３０では、チップ３４の第１辺５１、第２辺５２、第３辺５３及び第４辺５４の付近に電界が集中し易くなるので、第１辺５１、第２辺５２、第３辺５３及び第４辺５４の付近に放電点（放電路の端）が形成される。放電路に気流が当たると、放電路が下流へ引き伸ばされる代わりに、下流側に位置する拡大部４６へチップ３４から放電点が移動する。拡大部４６があることで放電路が引き伸ばされ難くなるので、放電が維持され、誘導火花が持続している途中で放電路が切断されないようにできる。これにより誘導火花の持続時間を確保できるので、失火し難くできる。

【0034】

拡大部４６は、母材３１の第１面３８の２つの第１縁４２を含む２か所に形成されているので、燃焼室内の気流が乱れて接地電極３０の放電点の位置が乱れたときも、拡大部４６に放電点が到達し易くなる。よって、放電路の切断をさらに抑制できる。

【0035】

チップ３４の第１辺５１及び第２辺５２は母材３１の第１縁４２に沿って配置されており、チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、拡大部４６の少なくとも一部に第１辺５１及び第２辺５２が重なる。そのため接地電極３０の放電点が下流へ移動したときに、拡大部４６に放電点が到達し易くなる。よって、放電路の切断をさらに抑制できる。

【0036】

チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、第１辺５１及び第２辺５２の長さのそれぞれ５０％以上が拡大部４６に重なる。よって、接地電極３０の放電点が下流へ移動したときに、拡大部４６に放電点を到達し易くできる。

【0037】

チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、放電面３６の第３辺５３と第４辺５４との間に直線４５が位置するので、放電面３６の第３辺５３が、母材３１の一端部３２から遠ざけられる。その結果、チップ３４の第３辺５３の付近に生じた火炎核のエネルギーが、母材３１に奪われ難くなるので、火炎核が成長し易くなる。よって、着火性を向上できる。

【0038】

母材３１の第１面３８の第２縁４３は、第１面３８の２つの角４４を通る直線４５よりも外側に膨らんでいる。従って、第１面３８の第２縁４３が膨らんでいない場合に比べて、角４４の角度を大きくできる。これにより第１面３８の角４４が火種となって生じるプレイグニッションを抑制できる。

【0039】

図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、チップ３４の放電面３６の第３辺５３と第４辺５４との間に、母材３１の第１面３８の２つの角４４を通る直線４５が位置する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、チップ３４の放電面３６の第４辺５４と直線４５との間に第３辺５３が位置する場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0040】

図５は第２実施の形態におけるスパークプラグの接地電極６０の平面図である。接地電極６０は、第１実施形態におけるスパークプラグ１０の接地電極３０に代えて、主体金具２０に接続される。図５は接地電極６０の母材３１の他端部３３（図１参照）が図示されており、一端部３２（図１参照）の図示が省略されている。

【0041】

図５に示すように接地電極６０のチップ３４は、母材３１の第１面３８に形成され端面４０（図４参照）につながる凹み６１の中に配置されている。チップ３４は溶融部３５を介して母材３１に接合されている。母材３１の第１面３８の第２縁４３は、第１面３８の２つの角４４を通る直線４５よりも外側に膨らんでいる。

【0042】

チップ３４の放電面３６の第３辺５３は、放電面３６の第４辺５４と直線４５との間に位置する。よって、チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂが拡大部４６に重なる。第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂの付近は、電界が集中し易く放電点が形成され易いので、接地電極６０の放電点が下流へ移動したときに、拡大部４６に放電点を到達し易くできる。拡大部４６と中心電極１５との間で放電が維持されるので、放電路を切断し難くできる。

【0043】

図６を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態では、接地電極３０，６０の母材３１の第１面３８の第２縁４３が、第１面３８の２つの角４４を通る直線４５よりも外側に膨らんでいる場合について説明した。これに対し第３実施形態では、接地電極７０の母材３１の第１面３８の第２縁７１が、第１面３８の２つの角４４を通る直線４５上にある場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0044】

図６は第３実施の形態におけるスパークプラグの接地電極７０の平面図である。接地電極７０は、第１実施形態におけるスパークプラグ１０の接地電極３０に代えて、主体金具２０に接続される。図６は接地電極７０の母材３１の他端部３３（図１参照）が図示されており、一端部３２（図１参照）の図示が省略されている。

【0045】

図６に示すように接地電極７０のチップ３４は、母材３１の第１面３８に形成され端面４０（図４参照）につながる凹み７１の中に配置されている。チップ３４は溶融部３５を介して母材３１に接合されている。母材３１の第１面３８の第２縁７２は、第１面３８の２つの角４４を通る直線４５上にある。このような第２縁７２は、母材３１の第１面３８の一部をパンチ（図示せず）で押圧して凹み７１を作るときに、母材３１の端面４０が膨らまないように型（図示せず）で規制して作ることができる。

【0046】

チップ３４の放電面３６の第３辺５３は、直線４５上に位置する。よって、チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂが拡大部４６に重なる。第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂの付近は、電界が集中し易く放電点が形成され易いので、接地電極７０の放電点が下流へ移動したときに、拡大部４６に放電点を到達し易くできる。よって、放電路を切断し難くできる。

【0047】

図７を参照して第４実施の形態について説明する。第３実施形態では、チップ３４の放電面３６の第３辺５３が、母材３１の第１面３８の２つの角４４を通る直線４５上に位置する場合について説明した。これに対し第４実施形態では、チップ３４の放電面３６の第４辺５４と直線４５との間に第３辺５３が位置する場合について説明する。なお、第１実施形態および第３実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0048】

図７は第４実施の形態におけるスパークプラグの接地電極８０の平面図である。接地電極８０は、第１実施形態におけるスパークプラグ１０の接地電極３０に代えて、主体金具２０に接続される。図６は接地電極７０の母材３１の他端部３３（図１参照）が図示されており、一端部３２（図１参照）の図示が省略されている。

【0049】

図７に示すように接地電極８０のチップ３４は、母材３１の第１面３８に形成され端面４０（図４参照）につながる凹み８１の中に配置されている。チップ３４は溶融部３５（図４参照）を介して母材３１に接合されている。チップ３４の放電面３６の第３辺５３は、放電面３６の第４辺５４と直線４５との間に位置する。よって、チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、直線４５が延びる方向に第１辺５１及び第２辺５２を投影したときに、第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂが拡大部４６に重なる。第１辺５１及び第２辺５２の第３辺５３側の端５１ｂ，５２ｂの付近は、電界が集中し易く放電点が形成され易いので、接地電極８０の放電点が下流へ移動したときに、拡大部４６に放電点を到達し易くできる。よって、放電路を切断し難くできる。

【0050】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0051】

実施形態では、接地電極３０，６０，７０，８０の母材３１の凹み３１ａ，６１，７１，８１にチップ３４が配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。母材３１に凹み３１ａ，６１，７１，８１を形成することなく、母材３１の第１面３８にチップ３４を配置し接合することは当然可能である。

【0052】

実施形態では、凹み３１ａ，６１，７１，８１を作るためのパンチを母材３１に押し付け、凹み３１ａ，６１，７１，８１及び拡大部４６の両方を母材３１に形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、凹みを作ることなく、プレス加工によって母材３１の第１面３８と第３面４１との間に荷重を加え、母材３１の他端部３３の全体を変形させて拡大部４６を形成することは当然可能である。また、粉末冶金、ワークの切削や鍛造などによって母材３１の他端部３３に拡大部４６を設けることは当然可能である。

【0053】

実施形態では、接地電極３０，６０，７０，８０の母材３１の端面４０側からレーザ光を照射して溶融部３５を形成し、チップ３４を接合する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、母材３１の第２面３９の側からレーザ光を照射したり母材３１の第３面４１の側からレーザ光を照射したりして溶融部を形成し、チップ３４を母材３１に接合することは当然可能である。また、レーザ溶接によって母材３１にチップ３４が接合されるものに限られない。抵抗溶接によって母材３１にチップ３４を接合することは当然可能である。

【0054】

実施形態では、放電面３６が正方形のチップ３４が母材３１に接合された接地電極３０，６０，７０，８０について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。チップ３４の放電面３６を長方形、平行四辺形、ひし形、台形などの他の四角形にすることは当然可能である。また、放電面３６の形状は四角形に限られるものではない。放電面３６の他の形状としては、例えば三角形や六角形などの四角形以外の多角形、円形、楕円形、相対する２辺と２つの円弧とが接続されたオーバル形状などが挙げられる。

【0055】

実施形態では、チップ３４の放電面３６が中心電極１５の放電面１５ａより大きい場合について説明したが、これに限られるものではない。チップ３４の放電面３６を中心電極１５の放電面１５ａより大きくすることは当然可能である。この場合、中心電極１５の放電面１５ａの一部が、チップ３４の放電面３６と軸線方向に対向している。

【0056】

実施形態では、放電面３６に平行な平面内において、直線４５に垂直な方向における拡大部４６の長さが、凹み３１ａ，６１，７１，８１の長さ以下である場合について説明したが、これに限られるものではない。直線４５に垂直な方向における拡大部４６の長さを、凹み３１ａ，６１，７１，８１より長くすることは当然可能である。

【0057】

第２実施形態では、チップ３４の放電面３６の第３辺５３が、直線４５よりも一端部３２側（図の下側）にある場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、チップ３４の第３辺５３を直線４５上に配置することは当然可能である。また、チップ３４の放電面３６に平行な平面内において、チップ３４の第３辺５３と直線４５との間に母材３１の第２縁４３が位置するようにチップ３４を配置することは当然可能である。この場合、チップ３４の第３辺５３の付近に生じた火炎核のエネルギーが、母材３１に奪われ難くなるので、火炎核が成長し易くなる。よって、着火性を向上できる。

【符号の説明】

【0058】

１０ スパークプラグ
１５ 中心電極
２０ 主体金具
３０，６０，７０，８０ 接地電極
３１ 母材
３２ 母材の一端部
３３ 母材の他端部
３４ チップ
３６ 放電面
３７ 火花ギャップ
４２ 第１縁
４３，７２ 第２縁
４４ 角
４５ 直線
４６ 拡大部
５１ 第１辺
５２ 第２辺
Ｄ 第１縁間の距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】