JP2013041754A - Spark plug - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve ignitability in a spark plug having improved welding strength between an earth electrode and a noble metal chip.SOLUTION: In this spark plug, 80% or more of the area of a noble metal chip projected on a surface parallel to a discharge surface overlaps with a melting part, on a first cross section cut off by a plane perpendicular to the width direction of the earth electrode, a point located at the utmost tip side of the earth electrode in the boundary between the noble metal chip and the melting part is set as A, a portion located at the utmost tip side of the earth electrode between the melting part and the earth electrode is set as an utmost tip part B, the intersection of a virtual straight line LB drawn parallel to an axis line with the utmost tip part B as a reference and a virtual straight line LA drawn perpendicularly to the virtual straight line LB with the point A as a reference is set as C, an angle formed by a first line segment connecting the point A to the intersection C and a second line segment connecting the point A to the utmost tip part B is set as θ1, and a distance from the point A to the intersection C is set as L, 0.05 mm≤L≤1.00 mm, and 5°≤θ1≤85° are satisfied.

Description

本発明は、スパークプラグに関する。   The present invention relates to a spark plug.

従来、スパークプラグの接地電極に貴金属チップを接合する方法として、例えば、抵抗溶接やYAGレーザ溶接を用いることが知られている。また、近年のエンジン高出力化よるスパークプラグの使用環境の高温化に伴って、貴金属チップの溶接強度をより向上させるために、ファイバーレーザ溶接を用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a method for joining a noble metal tip to a ground electrode of a spark plug, for example, using resistance welding or YAG laser welding is known. Further, it is known that fiber laser welding is used in order to further improve the welding strength of the noble metal tip as the use environment of the spark plug increases due to the recent increase in engine output (for example, Patent Document 1). reference).

特許第4619443号公報Japanese Patent No. 4619443 特開2011−34826号公報JP 2011-34826 A 特開2005−123166号公報JP-A-2005-123166 特開2002−237365号公報JP 2002-237365 A

ファイバーレーザ溶接を用いて、スパークプラグの接地電極に貴金属チップを接合する技術においては、接地電極と貴金属チップの溶接強度は向上している。しかし、従来から、スパークプラグには、燃費向上や未燃焼ガスの低減のために、着火性を向上させたいという更なる要望があった。   In the technique of joining the noble metal tip to the ground electrode of the spark plug using fiber laser welding, the welding strength between the ground electrode and the noble metal tip is improved. However, there has been a further demand for spark plugs to improve ignitability in order to improve fuel efficiency and reduce unburned gas.

本発明は、接地電極と貴金属チップの溶接強度を向上させたスパークプラグにおいて、さらに、着火性を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to further improve ignitability in a spark plug in which the welding strength between a ground electrode and a noble metal tip is improved.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に取り付けられる基部と、前記中心電極の先端部と対向する先端部とを有する接地電極と、
前記接地電極の前記先端部に設けられ、前記中心電極との間で間隙を形成する放電面を有する貴金属チップと、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部に設けられ、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップおよび前記溶融部を前記放電面に平行な面に投影した場合に、投影された前記貴金属チップの面積のうち80%以上の面積が、投影された前記溶融部と重なり合っており、
前記放電面に垂直な平面であって、前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な平面によって切断された第1の断面において、
前記貴金属チップと前記溶融部との境界のうち、前記接地電極の最も先端部側に位置する点をAとし、
前記溶融部および前記接地電極のうち、前記接地電極の最も前記先端部側に位置する部位を最先端部Bとし、
前記最先端部Bを基準として前記軸線と平行な方向に引いた仮想直線LBと、前記点Aを基準として前記仮想直線LBの垂直方向に引いた仮想直線LAとの交点をCとし、
前記点Aと前記交点Cとを結んだ第1の線分と、前記点Aと前記最先端部Bとを結んだ第2の線分とから形成される角度をθ1[°]、前記点Aから前記交点Cまでの距離をL[mm]とした場合に、
0.05≦L≦1.00
5≦θ1≦85
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このような構成とすれば、放電面に平行な面に投影された貴金属チップの面積のうち80%以上の面積が、投影された溶融部と重なり合っており、貴金属チップから最先端部までの水平距離である距離Lは、0.05mm以上、1.00mm以下であり、接地電極の火花ギャップ側の端部の角度である角度θ1は、5°以上、85°以下であるため、接地電極と貴金属チップの溶接強度を向上させたスパークプラグにおいて、さらに、着火性を向上させることができる。
[Application Example 1]
An insulator having an axial hole penetrating in the axial direction;
A center electrode provided on the tip side of the shaft hole;
A cylindrical metal shell for holding the insulator;
A ground electrode having a base attached to the tip of the metal shell and a tip facing the tip of the center electrode;
A noble metal tip provided at the tip of the ground electrode and having a discharge surface forming a gap with the center electrode;
Provided at least in part between the ground electrode and the noble metal tip, and a melted portion formed by melting the ground electrode and the noble metal tip;
A spark plug comprising:
When projecting the noble metal tip and the melted part onto a plane parallel to the discharge surface, an area of 80% or more of the projected area of the noble metal tip overlaps with the projected melted part,
In a first cross section that is perpendicular to the discharge surface and is cut by a plane that passes through the center of gravity of the noble metal tip and is perpendicular to the width direction of the ground electrode,
Of the boundary between the noble metal tip and the melted portion, the point located on the most distal end side of the ground electrode is A,
Of the melted part and the ground electrode, a portion located closest to the tip of the ground electrode is the most advanced part B,
An intersection of a virtual straight line LB drawn in a direction parallel to the axis with the most advanced portion B as a reference and a virtual straight line LA drawn in a direction perpendicular to the virtual straight line LB with the point A as a reference is C,
An angle formed by a first line segment connecting the point A and the intersection C and a second line segment connecting the point A and the most distal portion B is θ1 [°], When the distance from A to the intersection C is L [mm],
0.05 ≦ L ≦ 1.00
5 ≦ θ1 ≦ 85
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
With such a configuration, an area of 80% or more of the area of the noble metal tip projected on the plane parallel to the discharge surface overlaps the projected melted part, and the horizontal from the noble metal tip to the most advanced part is overlapped. The distance L, which is the distance, is 0.05 mm or more and 1.00 mm or less, and the angle θ1 that is the angle of the end of the ground electrode on the spark gap side is 5 ° or more and 85 ° or less. In the spark plug in which the welding strength of the noble metal tip is improved, the ignitability can be further improved.

[適用例2]
適用例1記載のスパークプラグであって、
前記第1の断面において、
前記接地電極の先端部側かつ前記貴金属チップが設けられる側の反対側に位置する、前記接地電極の端点をDとし、
前記仮想直線LBと、前記端点Dを基準として前記仮想直線LBの垂直方向に引いた仮想直線LDとの交点をEとし、
前記最先端部Bと前記端点Dを結んだ第3の線分と、前記端点Dと前記交点Eを結んだ第4の線分とから形成される角度をθ2[°]とした場合に、
30≦θ2≦90
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このような構成とすれば、接地電極の外側端部の角度である角度θ2は、30°以上、90°以下であるため、適用例1記載のスパークプラグにおいて、さらに着火性を向上させることができる。
[Application Example 2]
A spark plug according to application example 1,
In the first cross section,
D is an end point of the ground electrode located on the tip side of the ground electrode and on the opposite side of the side where the noble metal tip is provided,
Let E be the intersection of the virtual straight line LB and the virtual straight line LD drawn in the vertical direction of the virtual straight line LB with the end point D as a reference.
When an angle formed by a third line segment connecting the endmost part B and the end point D and a fourth line segment connecting the end point D and the intersection point E is θ2 [°],
30 ≦ θ2 ≦ 90
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
With such a configuration, the angle θ2, which is the angle of the outer end portion of the ground electrode, is 30 ° or more and 90 ° or less. Therefore, in the spark plug described in Application Example 1, the ignitability can be further improved. it can.

[適用例3]
適用例1または2記載のスパークプラグであって、
前記第1の断面において、
前記溶融部のうち、前記点Aを基準として軸線方向に引いた仮想直線LOよりも前記接地電極の前記最先端部B側に位置する部分の硬度をA1[Hv]とし、
前記溶融部のうち、前記仮想直線LOよりも前記接地電極の前記基部側に位置する部分の硬度をA2[Hv]とし、
前記接地電極のうち、前記仮想直線LOよりも前記接地電極の前記最先端部B側に位置する部分の硬度をA3[Hv]とした場合に、
0.6≦A2/A1≦1.7
の条件と、
0.5≦A3/A1≦1.8
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このような構成とすれば、溶融部のうち接地電極の最先端部側に位置する太径部分の硬度A1と、溶融部のうち接地電極の基部側に位置する細径部分の硬度A2と、接地電極のうち接地電極の最先端部側に位置する外側部分の硬度A3とが、0.6≦A2/A1≦1.7、かつ、0.5≦A3/A1≦1.8という条件を満たすため、適用例1または2記載のスパークプラグにおいて、さらに接地電極と貴金属チップの溶接強度をより向上させることができる。
[Application Example 3]
A spark plug according to application example 1 or 2,
In the first cross section,
Of the melted portion, the hardness of the portion located on the most distal portion B side of the ground electrode from the virtual straight line LO drawn in the axial direction with respect to the point A is A1 [Hv],
Of the melting portion, the hardness of the portion located on the base side of the ground electrode with respect to the virtual straight line LO is A2 [Hv],
When the hardness of a portion of the ground electrode located on the most distal portion B side of the ground electrode from the virtual straight line LO is A3 [Hv],
0.6 ≦ A2 / A1 ≦ 1.7
And the conditions
0.5 ≦ A3 / A1 ≦ 1.8
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
With such a configuration, the hardness A1 of the large diameter portion located on the most distal portion side of the ground electrode in the melted portion, the hardness A2 of the small diameter portion located on the base side of the ground electrode in the melted portion, The hardness A3 of the outer portion located on the most distal portion side of the ground electrode among the ground electrodes is such that 0.6 ≦ A2 / A1 ≦ 1.7 and 0.5 ≦ A3 / A1 ≦ 1.8. Therefore, in the spark plug according to Application Example 1 or 2, the welding strength between the ground electrode and the noble metal tip can be further improved.

[適用例4]
適用例1ないし3のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの前記中心電極と対向する面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
このような構成とすれば、貴金属チップの中心電極と対向する面には、溶融部が形成されていないため、適用例1〜3記載のスパークプラグにおいて、さらに耐火花消耗性の低下を抑制することができる。
[Application Example 4]
The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 3,
The spark plug is characterized in that the melted portion is not formed on a surface of the noble metal tip facing the center electrode.
With such a configuration, since the melted portion is not formed on the surface of the noble metal tip that faces the center electrode, the spark plug according to Application Examples 1 to 3 further suppresses a decrease in spark wear resistance. be able to.

[適用例5]
適用例1ないし4のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このような構成とすれば、溶融部は、接地電極と貴金属チップとの境界に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されているため、接地電極と貴金属チップの境界を奥深くまで溶融させることが可能であり、接地電極と貴金属チップとを強固に接合することができる。
[Application Example 5]
The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 4,
The spark plug is formed by irradiating a fiber laser or an electron beam to a boundary between the ground electrode and the noble metal tip.
With such a configuration, the melted portion is formed by irradiating the boundary between the ground electrode and the noble metal tip with a fiber laser or an electron beam. The ground electrode and the noble metal tip can be firmly bonded.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、スパークプラグの製造方法および製造装置、製造システム等の形態で実現することができる。   Note that the present invention can be realized in various modes. For example, it can be realized in the form of a spark plug manufacturing method, manufacturing apparatus, manufacturing system, and the like.

本発明の一実施形態としてのスパークプラグの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the spark plug as one embodiment of the present invention. スパークプラグの中心電極の先端部付近の拡大図である。It is an enlarged view near the front-end | tip part of the center electrode of a spark plug. 接地電極の先端部の放電面に平行な面に対する投影図である。It is a projection view with respect to a surface parallel to the discharge surface at the tip of the ground electrode. 図3におけるX−X断面において接地電極チップから最先端部までの水平距離を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the horizontal distance from a ground electrode chip | tip to the most advanced part in the XX cross section in FIG. 図3におけるX−X断面において接地電極の先端部の角度を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the angle of the front-end | tip part of a ground electrode in the XX cross section in FIG. 図3におけるX−X断面において接地電極の先端部付近の硬度を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the hardness of the front-end | tip part vicinity of a ground electrode in the XX cross section in FIG. 第2実施形態におけるスパークプラグの中心電極の先端部付近の拡大図である。It is an enlarged view near the front-end | tip part of the center electrode of the spark plug in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるスパークプラグの接地電極の先端部の放電面に平行な面に対する投影図である。It is a projection figure with respect to the surface parallel to the discharge surface of the front-end | tip part of the ground electrode of the spark plug in 3rd Embodiment. 第4実施形態におけるスパークプラグのX−X断面において接地電極チップ80が設けられる位置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the position where the ground electrode chip | tip 80 is provided in the XX cross section of the spark plug in 4th Embodiment. 接地電極チップの溶融部に対する重なり率に関する耐剥離性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the peeling resistance evaluation test regarding the overlapping rate with respect to the fusion | melting part of a ground electrode tip. 酸化スケール発生割合について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the oxidation scale generation | occurrence | production ratio. 接地電極チップから最先端部までの水平距離に関する着火性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the ignitability evaluation test regarding the horizontal distance from a ground electrode tip to the most advanced part. 接地電極の火花ギャップ側端部の角度に関する着火性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the ignitability evaluation test regarding the angle of the spark gap side edge part of a ground electrode. 接地電極の外側端部の角度に関する着火性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the ignitability evaluation test regarding the angle of the outer side edge part of a ground electrode. 接地電極の先端部の硬度に関する耐剥離性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the peeling resistance evaluation test regarding the hardness of the front-end | tip part of a ground electrode.

次に、本発明の一態様であるスパークプラグの実施の形態を、以下の順序で説明する。   Next, an embodiment of a spark plug that is one embodiment of the present invention will be described in the following order.

A.第1実施形態:
(A−1)スパークプラグの構造:
図1は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグ100の部分断面図である。なお、図1において、スパークプラグ100の軸線方向ODを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ100の先端側、上側を後端側として説明する。
A. First embodiment:
(A-1) Spark plug structure:
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug 100 as an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the axial direction OD of the spark plug 100 will be described as the vertical direction in the drawing, the lower side will be described as the front end side, and the upper side as the rear end side.

スパークプラグ100は、絶縁碍子10と、主体金具50と、中心電極20と、接地電極30と、端子金具40とを備えている。中心電極20は、絶縁碍子10内に軸線方向ODに延びた状態で保持されている。絶縁碍子10は、絶縁体として機能しており、主体金具50は、この絶縁碍子10を保持している。端子金具40は、絶縁碍子10の後端部に設けられている。なお、中心電極20と接地電極30の構成については、図2において詳述する。   The spark plug 100 includes an insulator 10, a metal shell 50, a center electrode 20, a ground electrode 30, and a terminal metal fitting 40. The center electrode 20 is held in the insulator 10 in a state extending in the axial direction OD. The insulator 10 functions as an insulator, and the metal shell 50 holds the insulator 10. The terminal fitting 40 is provided at the rear end portion of the insulator 10. The configuration of the center electrode 20 and the ground electrode 30 will be described in detail with reference to FIG.

絶縁碍子10は、アルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ODへ延びる軸孔12が形成された筒形状を有する。軸線方向ODの略中央には外径が最も大きな鍔部19が形成されており、それより後端側(図1における上側)には後端側胴部18が形成されている。鍔部19より先端側(図1における下側)には、後端側胴部18よりも外径の小さな先端側胴部17が形成され、さらにその先端側胴部17よりも先端側に、先端側胴部17よりも外径の小さな脚長部13が形成されている。脚長部13は先端側ほど縮径され、スパークプラグ100が内燃機関のエンジンヘッド200に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。脚長部13と先端側胴部17との間には支持部15が形成されている。   The insulator 10 is formed by firing alumina or the like, and has a cylindrical shape in which an axial hole 12 extending in the axial direction OD is formed at the axial center. A flange portion 19 having the largest outer diameter is formed substantially at the center in the axial direction OD, and a rear end side body portion 18 is formed on the rear end side (upper side in FIG. 1). A front end side body portion 17 having a smaller outer diameter than the rear end side body portion 18 is formed on the front end side from the flange portion 19 (lower side in FIG. 1), and further, on the front end side from the front end side body portion 17, A leg length portion 13 having an outer diameter smaller than that of the distal end side body portion 17 is formed. The long leg portion 13 is reduced in diameter toward the tip side, and is exposed to the combustion chamber when the spark plug 100 is attached to the engine head 200 of the internal combustion engine. A support portion 15 is formed between the leg length portion 13 and the distal end side body portion 17.

主体金具50は、低炭素鋼材より形成された円筒状の金具であり、スパークプラグ100を内燃機関のエンジンヘッド200に固定する。そして、主体金具50は、絶縁碍子10を内部に保持しており、絶縁碍子10は、その後端側胴部18の一部から脚長部13にかけての部位を主体金具50によって取り囲まれている。   The metal shell 50 is a cylindrical metal fitting formed of a low carbon steel material, and fixes the spark plug 100 to the engine head 200 of the internal combustion engine. The metal shell 50 holds the insulator 10 inside, and the insulator 10 is surrounded by the metal shell 50 in a portion from a part of the rear end side body portion 18 to the leg length portion 13.

また、主体金具50は、工具係合部51と、取付ねじ部52とを備えている。工具係合部51は、スパークプラグレンチ(図示せず)が嵌合する部位である。主体金具50の取付ねじ部52は、ねじ山が形成された部位であり、内燃機関の上部に設けられたエンジンヘッド200の取付ねじ孔201に螺合する。   The metal shell 50 includes a tool engaging portion 51 and a mounting screw portion 52. The tool engaging part 51 is a part into which a spark plug wrench (not shown) is fitted. The mounting screw portion 52 of the metal shell 50 is a portion where a screw thread is formed, and is screwed into a mounting screw hole 201 of the engine head 200 provided in the upper part of the internal combustion engine.

主体金具50の工具係合部51と取付ねじ部52との間には、鍔状のシール部54が形成されている。取付ねじ部52とシール部54との間のねじ首59には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット5が嵌挿されている。ガスケット5は、スパークプラグ100をエンジンヘッド200に取り付けた際に、シール部54の座面55と取付ねじ孔201の開口周縁部205との間で押し潰されて変形する。このガスケット5の変形により、スパークプラグ100とエンジンヘッド200間が封止され、取付ねじ孔201を介したエンジン内の気密漏れが防止される。   Between the tool engaging portion 51 and the mounting screw portion 52 of the metal shell 50, a bowl-shaped seal portion 54 is formed. An annular gasket 5 formed by bending a plate is fitted into a screw neck 59 between the attachment screw portion 52 and the seal portion 54. When the spark plug 100 is attached to the engine head 200, the gasket 5 is crushed and deformed between the seat surface 55 of the seal portion 54 and the opening peripheral edge portion 205 of the attachment screw hole 201. Due to the deformation of the gasket 5, the gap between the spark plug 100 and the engine head 200 is sealed, and airtight leakage in the engine through the mounting screw hole 201 is prevented.

主体金具50の工具係合部51より後端側には、薄肉の加締部53が設けられている。また、シール部54と工具係合部51との間には、加締部53と同様に、薄肉の座屈部58が設けられている。主体金具50の工具係合部51から加締部53にかけての内周面と、絶縁碍子10の後端側胴部18の外周面との間には、円環状のリング部材6,7が介在されている。さらに両リング部材6,7間にタルク(滑石)9の粉末が充填されている。加締部53を内側に折り曲げるようにして加締めると、絶縁碍子10は、リング部材6,7およびタルク9を介して主体金具50内の先端側に向け押圧される。これにより、絶縁碍子10の支持部15は、主体金具50の内周に形成された段部56に支持され、主体金具50と絶縁碍子10とは、一体となる。このとき、主体金具50と絶縁碍子10との間の気密性は、絶縁碍子10の支持部15と主体金具50の段部56との間に介在された環状の板パッキン8によって保持され、燃焼ガスの流出が防止される。座屈部58は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴い外向きに撓み変形するように構成されており、タルク9の圧縮ストロークを稼いで主体金具50内の気密性を高めている。なお、主体金具50の段部56よりも先端側と絶縁碍子10との間には、所定寸法のクリアランスCLが設けられている。   A thin caulking portion 53 is provided on the rear end side of the metal shell 50 from the tool engaging portion 51. In addition, a thin buckled portion 58 is provided between the seal portion 54 and the tool engaging portion 51, similarly to the caulking portion 53. Between the inner peripheral surface of the metal shell 50 from the tool engaging portion 51 to the caulking portion 53 and the outer peripheral surface of the rear end side body portion 18 of the insulator 10, annular ring members 6 and 7 are interposed. Has been. Further, a powder of talc (talc) 9 is filled between the ring members 6 and 7. When the crimping portion 53 is bent inwardly, the insulator 10 is pressed toward the front end side in the metal shell 50 via the ring members 6 and 7 and the talc 9. Thereby, the support part 15 of the insulator 10 is supported by the step part 56 formed in the inner periphery of the metal shell 50, and the metal shell 50 and the insulator 10 are united. At this time, the airtightness between the metal shell 50 and the insulator 10 is maintained by the annular plate packing 8 interposed between the support portion 15 of the insulator 10 and the step portion 56 of the metal shell 50, and is burned. Gas outflow is prevented. The buckling portion 58 is configured to bend outwardly and deform as the compression force is applied during caulking, and increases the airtightness in the metal shell 50 by earning a compression stroke of the talc 9. . A clearance CL having a predetermined dimension is provided between the front end side of the stepped portion 56 of the metal shell 50 and the insulator 10.

図2は、スパークプラグ100の中心電極20の先端部22付近の拡大図である。中心電極20は、電極母材21の内部に芯材25を埋設した構造を有する棒状の電極である。電極母材21は、インコネル(登録商標)600または601等のニッケルまたはニッケルを主成分とする合金から形成されている。芯材25は、電極母材21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から形成されている。通常、中心電極20は、有底筒状に形成された電極母材21の内部に芯材25を詰め、底側から押出成形を行って引き延ばすことで作製される。芯材25は、胴部分においては略一定の外径をなすものの、先端側においては縮径部が形成される。また、中心電極20は、軸孔12内を後端側に向けて延設され、シール体4およびセラミック抵抗3(図1)を経由して、端子金具40(図1)に電気的に接続されている。端子金具40には、高圧ケーブル(図示せず)がプラグキャップ(図示せず)を介して接続され、高電圧が印加される。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the tip 22 of the center electrode 20 of the spark plug 100. The center electrode 20 is a rod-shaped electrode having a structure in which a core material 25 is embedded in an electrode base material 21. The electrode base material 21 is formed of nickel such as Inconel (registered trademark) 600 or 601 or an alloy containing nickel as a main component. The core material 25 is made of copper or an alloy containing copper as a main component, which is superior in thermal conductivity to the electrode base material 21. Usually, the center electrode 20 is produced by filling a core material 25 inside an electrode base material 21 formed in a bottomed cylindrical shape, and performing extrusion molding from the bottom side and stretching it. The core member 25 has a substantially constant outer diameter at the body portion, but a reduced diameter portion is formed at the distal end side. The center electrode 20 extends in the shaft hole 12 toward the rear end side, and is electrically connected to the terminal fitting 40 (FIG. 1) via the seal body 4 and the ceramic resistor 3 (FIG. 1). Has been. A high voltage cable (not shown) is connected to the terminal fitting 40 via a plug cap (not shown), and a high voltage is applied.

中心電極20の先端部22は、絶縁碍子10の先端部11よりも突出している。中心電極20の先端部22の先端には、中心電極チップ90が接合されている。中心電極チップ90は、軸線方向ODに伸びた略円柱形状を有しており、耐火花消耗性を向上するため、高融点の貴金属によって形成されている。中心電極チップ90は、例えば、イリジウム(Ir)や、Irを主成分として、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、レニウム(Re)のうち、1種類あるいは2種類以上を添加したIr合金によって形成される。   The tip portion 22 of the center electrode 20 protrudes from the tip portion 11 of the insulator 10. A center electrode tip 90 is bonded to the tip of the tip portion 22 of the center electrode 20. The center electrode tip 90 has a substantially cylindrical shape extending in the axial direction OD, and is formed of a noble metal having a high melting point in order to improve the spark wear resistance. The center electrode tip 90 may be, for example, iridium (Ir), one of the main components of platinum (Pt), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), palladium (Pd), and rhenium (Re). It is formed of an Ir alloy to which two or more kinds are added.

接地電極30は、耐腐食性の高い金属から形成され、例えば、インコネル(登録商標)600または601等のニッケル合金から形成されている。この接地電極30の基部32は、溶接によって、主体金具50の先端部57に接合されている。また、接地電極30は屈曲しており、接地電極30の先端部33は、中心電極20の先端部22と対向しており、さらに、中心電極チップ90の先端面92とも対向している。   The ground electrode 30 is made of a metal having high corrosion resistance, and is made of, for example, a nickel alloy such as Inconel (registered trademark) 600 or 601. The base 32 of the ground electrode 30 is joined to the tip 57 of the metal shell 50 by welding. Further, the ground electrode 30 is bent, and the distal end portion 33 of the ground electrode 30 is opposed to the distal end portion 22 of the center electrode 20, and is also opposed to the distal end surface 92 of the center electrode tip 90.

さらに、接地電極30の先端部33には、溶融部85を介して接地電極チップ80が接合されている。接地電極チップ80の放電面82は、中心電極チップ90の先端面92と対向しており、接地電極チップ80の放電面82と、中心電極チップ90の先端面92との間には、火花ギャップGが形成されている。なお、接地電極チップ80は、中心電極チップ90と同様の材料で形成することができる。なお、接地電極チップ80は、特許請求の範囲における「貴金属チップ」に相当する。   Further, a ground electrode chip 80 is joined to the tip 33 of the ground electrode 30 via a melting portion 85. The discharge surface 82 of the ground electrode tip 80 faces the tip surface 92 of the center electrode tip 90, and a spark gap is formed between the discharge surface 82 of the ground electrode tip 80 and the tip surface 92 of the center electrode tip 90. G is formed. The ground electrode tip 80 can be formed of the same material as the center electrode tip 90. The ground electrode tip 80 corresponds to a “noble metal tip” in the claims.

(A−2)各部の形状および寸法:
図3は、接地電極30の先端部33の、放電面82に平行な面に対する投影図である。図4は、図3におけるX−X断面において、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離を説明するための説明図である。なお、X−X断面は、接地電極チップ80の重心を通り、放電面82に垂直な平面であり、かつ、接地電極30の幅方向に垂直な平面である。X−X断面は、特許請求の範囲における「第1の断面」に相当する。
(A-2) Shape and dimensions of each part:
FIG. 3 is a projection view of the tip 33 of the ground electrode 30 on a surface parallel to the discharge surface 82. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a horizontal distance from the ground electrode chip 80 to the most distal portion 86 in the XX cross section in FIG. The XX cross section is a plane that passes through the center of gravity of the ground electrode chip 80, is perpendicular to the discharge surface 82, and is perpendicular to the width direction of the ground electrode 30. The XX section corresponds to the “first section” in the claims.

接地電極チップ80は、四角柱状を有し、接地電極30に形成された溝部分34(図4)に埋設された状態で、溶接されている。接地電極チップ80と接地電極30との間の少なくとも一部には、溶融部85が形成されている。溶融部85は、X−X断面において、接地電極30の先端部33から基部32へ向けて先細りとなるテーパー形状を有している。溶融部85は、接地電極チップ80と接地電極30とが溶け合って形成されており、接地電極チップ80と接地電極30の成分の中間的な組成を有している。   The ground electrode tip 80 has a quadrangular prism shape and is welded in a state of being embedded in the groove portion 34 (FIG. 4) formed in the ground electrode 30. A melted portion 85 is formed at least partly between the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30. The melting portion 85 has a tapered shape that tapers from the tip portion 33 of the ground electrode 30 toward the base portion 32 in the XX cross section. The melting part 85 is formed by melting the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30, and has an intermediate composition of the components of the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30.

溶融部85は、接地電極30と接地電極チップ80との境界に対して略並行な方向LL(図4)から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。このようにすれば、接地電極チップ80の中心電極チップ90と対向する面(すなわち放電面82)には、溶融部85が形成されない。溶融部85は、接地電極チップ80と比較して耐火花消耗性に劣るため、耐火花消耗性の低下を抑制する観点からは、このように、放電面に溶融部85が存在しないことが好ましい。また、溶融部85を形成するための高エネルギービームとしては、例えば、ファイバーレーザや電子ビームを用いることが好ましい。特に、ファイバーレーザは、接地電極30と接地電極チップ80の境界を奥深くまで溶融させることが可能であり、接地電極30と接地電極チップ80とを強固に接合可能な点において特に好ましい。   The melting portion 85 can be formed by irradiating a high energy beam from a direction LL (FIG. 4) substantially parallel to the boundary between the ground electrode 30 and the ground electrode tip 80. In this way, the melted portion 85 is not formed on the surface of the ground electrode tip 80 that faces the center electrode tip 90 (that is, the discharge surface 82). Since the melting part 85 is inferior in spark wear resistance compared to the ground electrode tip 80, it is preferable that the melting part 85 does not exist on the discharge surface from the viewpoint of suppressing the decrease in spark wear resistance. . Moreover, as a high energy beam for forming the fusion | melting part 85, it is preferable to use a fiber laser and an electron beam, for example. In particular, the fiber laser is particularly preferable in that the boundary between the ground electrode 30 and the ground electrode tip 80 can be melted deeply, and the ground electrode 30 and the ground electrode tip 80 can be firmly joined.

なお、図3では、説明の便宜上、溶融部85を実際よりも大きく図示している。実際のスパークプラグ100では、軸線方向ODに沿った方向からは溶融部85の大部分は見えない。また、図4では、説明の便宜上、接地電極チップ80と接地電極30との境界に破線を図示している。実際のスパークプラグ100では、溶融部85が形成されている部分は接地電極チップ80と接地電極30とが溶融して一体となっており、境界の破線は消滅している。これらのことは、後述の図においても同様である。   In FIG. 3, the melted portion 85 is shown larger than the actual size for convenience of explanation. In the actual spark plug 100, most of the melted portion 85 cannot be seen from the direction along the axial direction OD. Further, in FIG. 4, for convenience of explanation, a broken line is illustrated at the boundary between the ground electrode chip 80 and the ground electrode 30. In the actual spark plug 100, the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30 are fused and integrated in the portion where the melted portion 85 is formed, and the broken line at the boundary disappears. The same applies to the drawings described later.

ここで、図3に示すように、接地電極30の接地電極チップ80を、放電面82に平行な面に投影した場合の、投影された接地電極チップ80の面積をPDとする。また、接地電極チップ80の面積PDについて、放電面82に平行な面に投影された溶融部85と重なり合っている部分の割合を「接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率(%)」、または「溶融部重なり率(%)」と呼ぶ。このとき、接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率は、80%以上であることが好ましい。なお、本条件を「第1の条件」とも呼ぶ。   Here, as shown in FIG. 3, when the ground electrode chip 80 of the ground electrode 30 is projected onto a plane parallel to the discharge surface 82, the projected area of the ground electrode chip 80 is PD. In addition, regarding the area PD of the ground electrode chip 80, the ratio of the portion overlapping with the melted portion 85 projected on the surface parallel to the discharge surface 82 is “overlap ratio (%) of the ground electrode chip 80 with respect to the melted portion 85”, Alternatively, it is referred to as “melting part overlapping ratio (%)”. At this time, the overlapping ratio of the ground electrode tip 80 to the melted portion 85 is preferably 80% or more. This condition is also referred to as “first condition”.

スパークプラグ100が第1の条件を満たすことが好ましい理由について説明する。溶融部85は、接地電極チップ80と接地電極30とが溶け合って形成されていることから、放電面82に平行な面に投影された接地電極チップ80のうち、溶融部85と重なっている部分は、すなわち、接地電極チップ80が接地電極30と接合されている部分とみなすことができる。接地電極チップ80の面積PDのうちの80%以上が接地電極30と接合されていれば、高出力エンジンの高温環境下でスパークプラグ100が使用された場合であっても、接地電極チップ80の溶接強度を確保し、接地電極チップ80の剥離を抑制することが可能となる。   The reason why the spark plug 100 preferably satisfies the first condition will be described. Since the melting portion 85 is formed by melting the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30, the portion overlapping the melting portion 85 in the ground electrode tip 80 projected onto the surface parallel to the discharge surface 82. That is, it can be regarded as a portion where the ground electrode tip 80 is joined to the ground electrode 30. If 80% or more of the area PD of the ground electrode chip 80 is bonded to the ground electrode 30, even if the spark plug 100 is used in a high-temperature environment of a high-power engine, the ground electrode chip 80 It is possible to secure the welding strength and suppress the peeling of the ground electrode tip 80.

さらに、図4に示すように、溶融部85および接地電極30のうち、接地電極30の最も先端部33側に位置する部位である最先端部86(点B)を基準として、軸線方向ODと平行な方向に引いた仮想直線をLBとする。接地電極チップ80と溶融部85の境界のうち、接地電極30の最も先端部33側に位置する端点83(点A)を基準として、軸線方向ODの垂直方向(換言すれば、仮想直線LBの垂直方向)に引いた仮想直線をLAとする。このとき、端点83(点A)から、仮想直線LBと仮想直線LAとの交点Cまでの距離Lは、
0.05mm≦L≦1.00mm
であることが好ましい。なお、本条件を「第2の条件」とも呼ぶ。また、距離Lを「接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離」とも呼ぶ。
Further, as shown in FIG. 4, the axial direction OD and the melted portion 85 and the ground electrode 30 with respect to the most distal portion 86 (point B) that is the portion located closest to the tip 33 of the ground electrode 30. Let LB be a virtual straight line drawn in a parallel direction. Of the boundary between the ground electrode tip 80 and the melting portion 85, the end point 83 (point A) located closest to the tip 33 of the ground electrode 30 is used as a reference in the vertical direction of the axial direction OD (in other words, the virtual straight line LB). Let LA be a virtual straight line drawn in the vertical direction. At this time, the distance L from the end point 83 (point A) to the intersection C of the virtual straight line LB and the virtual straight line LA is:
0.05mm ≦ L ≦ 1.00mm
It is preferable that This condition is also referred to as “second condition”. The distance L is also referred to as “horizontal distance from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86”.

スパークプラグ100が第2の条件を満たすことが好ましい理由について説明する。スパークプラグ100は、互いに対向するように配置された中心電極チップ90と接地電極チップ80との間に高電圧を印加することによって、火花ギャップGに火花放電を発生させる。燃焼室では、スパークプラグ100の火花放電をきっかけとして、火花ギャップGの近傍の領域に火炎核と呼ばれる火種が生じ、その火炎核が成長することによって、混合気が燃焼する。従って、着火性向上のためには、火花ギャップG近傍に生じた火炎核の成長を阻害しないように、接地電極チップ80の近傍に適度な空間が存在することが好ましい。以上の理由によって、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離である距離Lは、0.05mm以上、1.00mm以下であることが好ましい。   The reason why the spark plug 100 preferably satisfies the second condition will be described. The spark plug 100 generates a spark discharge in the spark gap G by applying a high voltage between the center electrode tip 90 and the ground electrode tip 80 arranged so as to face each other. In the combustion chamber, sparks called spark nuclei are generated in a region near the spark gap G triggered by the spark discharge of the spark plug 100, and the flame nuclei grow to burn the air-fuel mixture. Therefore, in order to improve the ignitability, it is preferable that an appropriate space exists in the vicinity of the ground electrode tip 80 so as not to inhibit the growth of flame nuclei generated in the vicinity of the spark gap G. For the above reasons, the distance L, which is the horizontal distance from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86, is preferably 0.05 mm or more and 1.00 mm or less.

図5は、図3におけるX−X断面において、接地電極30の先端部33の角度を説明するための説明図である。端点83(点A)と、最先端部86(点B)と、交点Cとは、図4で説明した通りである。図5に示すように、端点83(点A)と交点Cとを結んだ線分LN1と、端点83(点A)と最先端部86(点B)とを結んだ線分LN2とから形成される角度をθ1とする。このとき、θ1は、
5°≦(θ1)≦85°
であることが好ましい。なお、本条件を「第3の条件」とも呼ぶ。また、角度θ1を「接地電極30の火花ギャップ側端部の角度」とも呼ぶ。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the angle of the distal end portion 33 of the ground electrode 30 in the XX cross section in FIG. 3. The end point 83 (point A), the most advanced portion 86 (point B), and the intersection point C are as described in FIG. As shown in FIG. 5, a line segment LN1 connecting the end point 83 (point A) and the intersection C and a line segment LN2 connecting the end point 83 (point A) and the most advanced portion 86 (point B) are formed. The angle to be set is θ1. At this time, θ1 is
5 ° ≦ (θ1) ≦ 85 °
It is preferable that This condition is also referred to as “third condition”. Further, the angle θ1 is also referred to as “the angle of the end portion of the ground electrode 30 on the spark gap side”.

スパークプラグ100が第3の条件を満たすことが好ましい理由は、上述した第2の条件を満たすことが好ましい理由と同じである。すなわち、接地電極30の火花ギャップ側端部の角度θ1を5°以上、85°以下とすれば、接地電極チップ80の近傍に適度な空間を確保することができるため、スパークプラグ100の着火性を向上させることができる。   The reason why the spark plug 100 preferably satisfies the third condition is the same as the reason why the second condition described above is preferably satisfied. That is, if the angle θ1 at the spark gap side end portion of the ground electrode 30 is set to 5 ° or more and 85 ° or less, an appropriate space can be secured in the vicinity of the ground electrode tip 80. Can be improved.

さらに、図5に示すように、接地電極30のうち、先端部33側かつ接地電極チップ80が設けられる側の反対側に位置する端点36(点D)を基準として、軸線方向ODの垂直方向(換言すれば、仮想直線LBの垂直方向)に引いた仮想直線をLDとする。また、仮想直線LBと仮想直線LDとの交点をEとする。最先端部86(点B)と端点36(点D)とを結んだ線分LN3と、端点36(点D)と交点Eとを結んだ線分LN4とから形成される角度をθ2とする。このとき、θ2は、
30°≦θ2≦90°
であると、より好ましい。なお、本条件を「第4の条件」とも呼ぶ。また、角度θ2を「接地電極30の外側端部の角度」とも呼ぶ。
Further, as shown in FIG. 5, the vertical direction of the axial direction OD is based on the end point 36 (point D) located on the tip 33 side and the side opposite to the side where the ground electrode tip 80 is provided in the ground electrode 30. Let LD be a virtual straight line drawn in other words (in the vertical direction of the virtual straight line LB). Also, let E be the intersection of the virtual straight line LB and the virtual straight line LD. An angle formed by a line segment LN3 connecting the most advanced portion 86 (point B) and the end point 36 (point D) and a line segment LN4 connecting the end point 36 (point D) and the intersection E is defined as θ2. . At this time, θ2 is
30 ° ≦ θ2 ≦ 90 °
Is more preferable. This condition is also referred to as “fourth condition”. The angle θ2 is also referred to as “the angle of the outer end portion of the ground electrode 30”.

スパークプラグ100が第4の条件を満たすことが好ましい理由は、上述した第2の条件を満たすことが好ましい理由と同じである。すなわち、θ2を30°以上、90°以下とすれば、接地電極チップ80の近傍に適度な空間を確保することができるため、スパークプラグ100の着火性を、より向上させることができる。   The reason why the spark plug 100 preferably satisfies the fourth condition is the same as the reason why the second condition described above is preferably satisfied. That is, if θ2 is set to 30 ° or more and 90 ° or less, an appropriate space can be secured in the vicinity of the ground electrode chip 80, so that the ignitability of the spark plug 100 can be further improved.

なお、線分LN1は特許請求の範囲における「第1の線分」に相当する。同様に、線分LN2は特許請求の範囲における「第2の線分」に、線分LN3は特許請求の範囲における「第3の線分」に、線分LN4は特許請求の範囲における「第4の線分」に、それぞれ相当する。   The line segment LN1 corresponds to a “first line segment” in the claims. Similarly, the line segment LN2 is the “second line segment” in the claims, the line segment LN3 is the “third line segment” in the claims, and the line segment LN4 is the “second line” in the claims. It corresponds to “line segment 4”.

図6は、図3におけるX−X断面において、接地電極30の先端部33付近の硬度を説明するための説明図である。端点83(点A)と、最先端部86(点B)とは、図4で説明した通りである。図6に示すように、溶融部85のうち、端点83(点A)を基準として軸線方向ODに引いた仮想直線LOよりも最先端部86(点B)側に位置する、溶融部85の太径部分AR1の硬度をA1[Hv]とする。また、溶融部85のうち、仮想直線LOよりも接地電極30の基部32(図2)側に位置する、溶融部85の細径部分AR2の硬度をA2[Hv]とする。また、接地電極30のうち、仮想直線LOよりも最先端部86(点B)側に位置する、外側部分AR3の硬度をA3[Hv]とする。このとき、上記各部の硬度A1、A2、A3は、
0.6≦A2/A1≦1.7
の条件と、
0.5≦A3/A1≦1.8
の条件を満たすと、より好ましい。なお、本条件を「第5の条件」とも呼ぶ。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the hardness in the vicinity of the tip 33 of the ground electrode 30 in the XX section in FIG. 3. The end point 83 (point A) and the most advanced portion 86 (point B) are as described in FIG. As shown in FIG. 6, of the melting portion 85, the melting portion 85 is located on the most distal portion 86 (point B) side from the virtual straight line LO drawn in the axial direction OD with the end point 83 (point A) as a reference. The hardness of the large-diameter portion AR1 is defined as A1 [Hv]. Moreover, the hardness of the small diameter part AR2 of the fusion | melting part 85 located in the base 32 (FIG. 2) side of the ground electrode 30 rather than the virtual straight line LO among fusion | melting parts 85 is set to A2 [Hv]. Further, the hardness of the outer portion AR3 of the ground electrode 30 located on the most distal portion 86 (point B) side of the virtual straight line LO is A3 [Hv]. At this time, the hardness A1, A2, A3 of each part is as follows.
0.6 ≦ A2 / A1 ≦ 1.7
And the conditions
0.5 ≦ A3 / A1 ≦ 1.8
It is more preferable that the above condition is satisfied. This condition is also referred to as “fifth condition”.

なお、硬度[Hv]は、ビッカース硬度であり、日本工業規格(JIS)の「Z 2244」に規定された硬度測定方法によって、試験力を1.961N、保持時間を15秒とした際に得られる値である。また、太径部分AR1の硬度は、太径部分AR1に含まれる複数個所における硬度を測定し、それらの平均値とすることが好ましい。細径部分AR2、外側部分AR3についても同様である。なお、図6では、太径部分AR1は斜線ハッチング、細径部分AR2はクロスハッチング、外側部分AR3は点線ハッチングを用いて示す。   The hardness [Hv] is Vickers hardness, and is obtained when the test force is set to 1.961 N and the holding time is set to 15 seconds by the hardness measurement method defined in “Z 2244” of the Japanese Industrial Standard (JIS). Value. In addition, the hardness of the large-diameter portion AR1 is preferably determined by measuring the hardness at a plurality of locations included in the large-diameter portion AR1. The same applies to the small-diameter portion AR2 and the outer portion AR3. In FIG. 6, the large-diameter portion AR1 is indicated by hatching, the thin-diameter portion AR2 is indicated by cross-hatching, and the outer portion AR3 is indicated by dotted-line hatching.

スパークプラグ100が第5の条件を満たすことが好ましい理由について説明する。一般に、接地電極チップ80と接地電極30とをレーザ溶接すると、接地電極チップ80と溶融部85の境界付近に、溶接後に残留応力が発生する。本実施形態のスパークプラグ100では、溶融部85の形状が、接地電極30の先端部33から基部32へ向けて(換言すれば、太径部分AR1から細径部分AR2へ向けて)先細りとなるテーパー形状である。このため、特に、太径部分AR1において、熱膨張差から残留応力が集中し、接地電極チップ80が剥離しやすくなる。そこで、溶融部85の太径部分AR1の硬度A1と、細径部分AR2の硬度A2と、接地電極30の外側部分AR3の硬度A3とを上記のようにすれば、各部分の硬度を好ましい関係とすることができ、接地電極チップ80の剥離を抑制することができる。   The reason why the spark plug 100 preferably satisfies the fifth condition will be described. In general, when the ground electrode tip 80 and the ground electrode 30 are laser-welded, residual stress is generated near the boundary between the ground electrode tip 80 and the melted portion 85 after welding. In the spark plug 100 of the present embodiment, the shape of the melting portion 85 tapers from the distal end portion 33 of the ground electrode 30 toward the base portion 32 (in other words, from the large diameter portion AR1 toward the small diameter portion AR2). Tapered shape. For this reason, in particular, in the large-diameter portion AR1, the residual stress is concentrated due to the difference in thermal expansion, and the ground electrode tip 80 is easily peeled off. Therefore, if the hardness A1 of the large-diameter portion AR1 of the fusion zone 85, the hardness A2 of the small-diameter portion AR2 and the hardness A3 of the outer portion AR3 of the ground electrode 30 are set as described above, the hardness of each portion is preferably related. And the peeling of the ground electrode tip 80 can be suppressed.

B.第2実施形態:
本発明の第2実施形態では、いわゆる横放電型のスパークプラグについて説明する。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を有する部分についてのみ説明する。図中において第1実施形態と同様の構成部分については先に説明した第1実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
B. Second embodiment:
In the second embodiment of the present invention, a so-called lateral discharge type spark plug will be described. In the following, only portions having a configuration different from that of the first embodiment will be described. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

図7は、第2実施形態におけるスパークプラグ100aの中心電極20の先端部22付近の拡大図である。図2に示した第1実施形態との違いは、中心電極チップ90に代えて胴長に形成された中心電極チップ90aを備える点と、接地電極30に代えて接地電極30aを備える点のみであり、他の構成は第1実施形態と同じである。   FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the tip 22 of the center electrode 20 of the spark plug 100a in the second embodiment. The only difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that a center electrode tip 90 a formed in the body length is provided instead of the center electrode tip 90 and a ground electrode 30 a is provided instead of the ground electrode 30. In other respects, the configuration is the same as that of the first embodiment.

接地電極30aの基部32aは、溶接によって、主体金具50の先端部57に接合されている。また、接地電極30aは屈曲しており、接地電極30aの先端部33aは、中心電極チップ90aの側面部91aと対向している。すなわち、このスパークプラグ100aはいわゆる横放電型プラグであり、放電方向は軸線方向ODに対して垂直である。   The base portion 32a of the ground electrode 30a is joined to the distal end portion 57 of the metal shell 50 by welding. The ground electrode 30a is bent, and the tip 33a of the ground electrode 30a faces the side surface 91a of the center electrode tip 90a. That is, the spark plug 100a is a so-called horizontal discharge plug, and the discharge direction is perpendicular to the axial direction OD.

接地電極30aの先端面31aに形成された溝部分34aには、四角柱状を有する接地電極チップ80aが、埋設された状態で溶接されている。接地電極チップ80aと接地電極30aとの間の少なくとも一部には、溶融部85aが形成されている。溶融部85aは、X−X断面において、スパークプラグ100aの先端側から後端側へ向けて先細りとなるテーパー形状を有している。溶融部85aは、接地電極チップ80aと接地電極30aとが溶け合って形成されており、接地電極チップ80aと接地電極30aの成分の中間的な組成を有している。第2実施形態のスパークプラグ100aにおいて、溶融部85aの形状と、接地電極30aの形状との関係は、向きが90度回転している点を除いては、第1実施形態のスパークプラグ100と同様である。従って、第2実施形態のスパークプラグ100aは、第1実施形態において示した条件のうち、少なくとも第1〜第3の条件を満たしている。   A ground electrode tip 80a having a quadrangular prism shape is welded to a groove portion 34a formed on the distal end surface 31a of the ground electrode 30a in an embedded state. A melting portion 85a is formed at least at a part between the ground electrode tip 80a and the ground electrode 30a. The melting portion 85a has a tapered shape that tapers from the front end side to the rear end side of the spark plug 100a in the XX cross section. The melting portion 85a is formed by melting the ground electrode tip 80a and the ground electrode 30a, and has an intermediate composition of the components of the ground electrode tip 80a and the ground electrode 30a. In the spark plug 100a of the second embodiment, the relationship between the shape of the melting portion 85a and the shape of the ground electrode 30a is the same as that of the spark plug 100 of the first embodiment, except that the direction is rotated 90 degrees. It is the same. Therefore, the spark plug 100a of the second embodiment satisfies at least the first to third conditions among the conditions shown in the first embodiment.

C.第3実施形態:
本発明の第3実施形態では、円柱状の接地電極チップを備えるスパークプラグについて説明する。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を有する部分についてのみ説明する。図中において第1実施形態と同様の構成部分については先に説明した第1実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
C. Third embodiment:
In the third embodiment of the present invention, a spark plug including a cylindrical ground electrode tip will be described. In the following, only portions having a configuration different from that of the first embodiment will be described. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

図8は、第3実施形態におけるスパークプラグ100bの接地電極30の先端部33の、放電面82bに平行な面に対する投影図である。図3に示した第1実施形態との違いは、四角柱状の接地電極チップ80に代えて、円柱状の接地電極チップ80bを備える点のみであり、他の構成は第1実施形態と同じである。第3実施形態のスパークプラグ100bにおいて、溶融部85の形状と、接地電極30の形状との関係は、第1実施形態のスパークプラグ100と同様である。従って、第3実施形態のスパークプラグ100bは、第1実施形態において示した条件のうち、少なくとも第1〜第3の条件を満たしている。   FIG. 8 is a projection view of the tip 33 of the ground electrode 30 of the spark plug 100b according to the third embodiment on a plane parallel to the discharge surface 82b. The only difference from the first embodiment shown in FIG. 3 is that a square-shaped ground electrode chip 80b is provided instead of the square-column-shaped ground electrode chip 80, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. is there. In the spark plug 100b of the third embodiment, the relationship between the shape of the melting portion 85 and the shape of the ground electrode 30 is the same as that of the spark plug 100 of the first embodiment. Therefore, the spark plug 100b of the third embodiment satisfies at least the first to third conditions among the conditions shown in the first embodiment.

D.第4実施形態:
本発明の第4実施形態では、接地電極チップが設けられる位置が異なるスパークプラグについて説明する。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を有する部分についてのみ説明する。図中において第1実施形態と同様の構成部分については先に説明した第1実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
D. Fourth embodiment:
In the fourth embodiment of the present invention, a description will be given of spark plugs at different positions where the ground electrode tip is provided. In the following, only portions having a configuration different from that of the first embodiment will be described. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

図9は、第4実施形態におけるスパークプラグ100cのX−X断面において、接地電極チップ80が設けられる位置を説明するための説明図である。図4に示した第1実施形態との違いは、溝部分34を有する接地電極30に代えて、溝部分を有しない接地電極30cに対して接地電極チップ80が溶接されている点のみであり、他の構成は第1実施形態と同じである。第4実施形態のスパークプラグ100cにおいて、溶融部85の形状と、接地電極30cの形状との関係は、第1実施形態のスパークプラグ100と同様である。従って、第4実施形態のスパークプラグ100cは、第1実施形態において示した条件のうち、少なくとも第1〜第3の条件を満たしている。   FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a position where the ground electrode tip 80 is provided in the XX cross section of the spark plug 100c according to the fourth embodiment. The only difference from the first embodiment shown in FIG. 4 is that the ground electrode tip 80 is welded to the ground electrode 30c having no groove portion instead of the ground electrode 30 having the groove portion 34. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the spark plug 100c of the fourth embodiment, the relationship between the shape of the melting portion 85 and the shape of the ground electrode 30c is the same as that of the spark plug 100 of the first embodiment. Therefore, the spark plug 100c of the fourth embodiment satisfies at least the first to third conditions among the conditions shown in the first embodiment.

E.接地電極チップの溶融部に対する重なり率に関する実験例:
図10は、接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率に関する耐剥離性評価試験の結果を示す図である。図11は、酸化スケール発生割合について説明するための説明図である。耐剥離性評価試験では、接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率と、酸化スケールの発生割合との関係を調べるために冷熱試験を実施した。なお、以降では「接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率」を「溶融部重なり率」とも呼ぶ。
E. Experimental example on the overlap ratio of the ground electrode tip to the fusion zone:
FIG. 10 is a diagram showing the results of a peel resistance evaluation test regarding the overlapping rate of the ground electrode tip 80 with respect to the melted portion 85. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an oxide scale generation ratio. In the peel resistance evaluation test, a thermal test was conducted in order to examine the relationship between the overlapping rate of the ground electrode tip 80 with respect to the melted portion 85 and the generation ratio of oxide scale. Hereinafter, the “overlap ratio of the ground electrode tip 80 with respect to the melted portion 85” is also referred to as “melted portion overlap ratio”.

耐剥離性評価試験では、溶融部重なり率(図3)が異なる6つのスパークプラグ100のサンプル#11〜#16を用意した。サンプル#11〜#15は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100であって、さらに、距離L(図4)が0.05mm、角度θ1(図5)が5°のものである。サンプル#16は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100であって、さらに、距離L(図4)が0mm、角度θ1(図5)が90°のものである。   In the peel resistance evaluation test, samples # 11 to # 16 of six spark plugs 100 having different fusion zone overlapping ratios (FIG. 3) were prepared. Samples # 11 to # 15 are the spark plugs 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6), and the distance L (FIG. 4) is 0.05 mm and the angle θ1 (FIG. 5) is 5. ° thing. Sample # 16 is the spark plug 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6), and further has a distance L (FIG. 4) of 0 mm and an angle θ1 (FIG. 5) of 90 °. .

耐剥離性評価試験では、サンプル#11〜#16のそれぞれに対して、以下の手順1aおよび手順2aを1サイクルとした作業を1000サイクル繰り返した後、溶融部85付近に発生したクラック(裂け目)の長さを半断面から計測した。そして、計測されたクラックの長さから、酸化スケール発生割合を求めた。
手順1a)接地電極30をバーナーで熱し、接地電極30の温度を900℃まで上昇させた状態を2分間保持する。
手順2a)手順1aの後、バーナーを切り、接地電極30を1分間徐冷する。
In the peel resistance evaluation test, for each of the samples # 11 to # 16, a crack (fissure) that occurred in the vicinity of the melted portion 85 after repeating 1000 cycles of the following procedure 1a and procedure 2a as one cycle. The length of was measured from a half section. And the oxidation scale generation | occurrence | production ratio was calculated | required from the length of the measured crack.
Procedure 1a) The ground electrode 30 is heated with a burner, and the temperature of the ground electrode 30 is raised to 900 ° C. for 2 minutes.
Procedure 2a) After procedure 1a, the burner is turned off and the ground electrode 30 is slowly cooled for 1 minute.

酸化スケール発生割合とは、接地電極チップ80の長さLGに対する、溶融部85付近に発生したクラック(裂け目)の長さの割合を示し、次式で求めることができる。
酸化スケール発生割合(%)=クラックの長さ/接地電極チップ80の長さLG×100
The oxide scale generation ratio indicates the ratio of the length of cracks (fissures) generated in the vicinity of the melted portion 85 to the length LG of the ground electrode tip 80, and can be obtained by the following equation.
Oxide scale generation ratio (%) = length of crack / length of ground electrode tip 80 LG × 100

なお、図11(A)のように、溶融部85付近に互いに重ならない複数のクラックが発生した場合、上記式における「クラックの長さ」は、当該複数のクラックのそれぞれの長さの和とする。すなわち、図11(A)の場合は、「クラックの長さ」は、クラックCK1の長さCL1+クラックCK2の長さCL2となる。また、図11(B)のように、溶融部85付近に重なった複数のクラックが発生した場合、上記式における「クラックの長さ」は、当該複数のクラックのうち、長い方のクラックの長さとする。すなわち、図11(B)の場合は、「クラックの長さ」は、クラックCK2の長さCL2となる。   As shown in FIG. 11A, when a plurality of cracks that do not overlap each other occur in the vicinity of the melting portion 85, the “crack length” in the above formula is the sum of the respective lengths of the plurality of cracks. To do. That is, in the case of FIG. 11A, the “crack length” is the length CL1 of the crack CK1 + the length CL2 of the crack CK2. In addition, as shown in FIG. 11B, when a plurality of cracks overlapping in the vicinity of the melting portion 85 occurs, the “crack length” in the above formula is the length of the longer crack among the plurality of cracks. Say it. That is, in the case of FIG. 11B, the “crack length” is the length CL2 of the crack CK2.

図10に示す耐剥離性評価試験の結果において、横軸は接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率(%)を、縦軸は酸化スケール発生割合(%)を、それぞれ示している。この評価試験において、酸化スケール発生割合が50%より大きいサンプルは、接地電極チップ80の剥離が起こる恐れがあるという理由から、判定を「不可」とした。   In the results of the peel resistance evaluation test shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the overlap ratio (%) of the ground electrode tip 80 with respect to the melted portion 85, and the vertical axis represents the oxide scale generation ratio (%). In this evaluation test, a sample having an oxide scale generation ratio larger than 50% was determined to be “impossible” because the ground electrode tip 80 might be peeled off.

この評価試験の結果より、溶融部重なり率が大きくなるにしたがって、酸化スケール発生割合が低下することがわかる。これは、換言すれば、接地電極チップ80の面積のうち、接地電極30と接合されている部分の面積の割合が大きくなるにしたがって、接地電極チップ80が剥離しにくくなる(すなわち、溶接強度が向上する)ことを示している。ここで、溶融部重なり率が80%、距離L(図4)が0.05mm、角度θ1(図5)が5°のサンプル#14は、酸化スケール発生割合が50%以下で、判定が「可」である。一方、溶融部重なり率が同じく80%、距離L(図4)が0mm、角度θ1(図5)が90°のサンプル#16は、酸化スケール発生割合が僅かに50%を超過し、判定が「不可」である。   From the results of this evaluation test, it can be seen that the rate of oxide scale generation decreases as the fusion zone overlap ratio increases. In other words, as the proportion of the area of the portion joined to the ground electrode 30 in the area of the ground electrode tip 80 increases, the ground electrode tip 80 becomes difficult to peel off (that is, the welding strength is reduced). Show improvement). Here, sample # 14 in which the fusion zone overlap ratio is 80%, the distance L (FIG. 4) is 0.05 mm, and the angle θ1 (FIG. 5) is 5 ° has an oxide scale generation ratio of 50% or less, and the determination is “ Yes. On the other hand, Sample # 16, in which the fusion zone overlap rate is also 80%, the distance L (FIG. 4) is 0 mm, and the angle θ1 (FIG. 5) is 90 °, the oxide scale generation rate slightly exceeds 50%. “Not possible”.

以上より、スパークプラグの接地電極チップの剥離を抑制し、接地電極チップの溶接強度を確保するためには、溶融部重なり率(接地電極チップ80の溶融部85に対する重なり率)が80%以上であること、すなわち、第1の条件を満たすことが好ましいことがわかる。さらに、サンプル#16の試験結果より、距離Lに関する第2の条件と、角度θ1に関する第3の条件を満たした場合、接地電極チップの溶接強度がより向上することがわかる。この点については後述する。   From the above, in order to suppress the peeling of the ground electrode tip of the spark plug and ensure the welding strength of the ground electrode tip, the melting portion overlap ratio (overlap ratio of the ground electrode tip 80 to the melting portion 85) is 80% or more. It can be seen that it is preferable that the first condition is satisfied. Furthermore, it can be seen from the test results of sample # 16 that the welding strength of the ground electrode tip is further improved when the second condition regarding the distance L and the third condition regarding the angle θ1 are satisfied. This point will be described later.

F.接地電極チップから最先端部までの水平距離に関する実験例:
図12は、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離に関する着火性評価試験の結果を示す図である。本着火性評価試験では、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離Lと、混合気の着火性との関係を調べる。
F. Example of the horizontal distance from the ground electrode tip to the most advanced part:
FIG. 12 is a diagram showing the results of an ignitability evaluation test relating to the horizontal distance from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86. In this ignitability evaluation test, the relationship between the horizontal distance L from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86 and the ignitability of the air-fuel mixture is examined.

着火性評価試験では、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離L(図4)が異なる4つのスパークプラグ100のサンプル#21〜#24を用意した。サンプル#21〜#24は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100であって、さらに、角度θ1(図5)が5°のものである。   In the ignitability evaluation test, samples # 21 to # 24 of four spark plugs 100 having different horizontal distances L (FIG. 4) from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86 were prepared. Samples # 21 to # 24 are the spark plug 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6), and the angle θ1 (FIG. 5) is 5 °.

着火性評価試験では、排気量2000cc、6気筒のDOHC型ガソリンエンジンにサンプル#21〜#24で示したスパークプラグをそれぞれ装着した上で、吸気圧−350mmHg、2000rpmでアイドリング運転を行った。そして、1000回の火花放電中に放電異常(失火等)が発生した回数を計測するという作業を、空燃比を徐々に増加させつつ繰り返し実施した。なお、「空燃比」とは、混合気における空気の質量を燃料の質量で除した値(A/F)である。着火性評価試験では、上述の手順で、1000回の火花放電中に10回以上の放電異常を計測した際の空燃比を、限界空燃比として記録した。限界空燃比は、その値が高いほど、スパークプラグによる混合気の着火性に優れることを意味している。   In the ignitability evaluation test, the spark plugs shown in Samples # 21 to # 24 were respectively mounted on a 2000 cc, 6-cylinder DOHC type gasoline engine, and an idling operation was performed at an intake pressure of −350 mmHg and 2000 rpm. And the operation | work of measuring the frequency | count that discharge abnormality (misfire etc.) generate | occur | produced during 1000 times of spark discharge was repeatedly implemented, increasing an air fuel ratio gradually. The “air-fuel ratio” is a value (A / F) obtained by dividing the mass of air in the air-fuel mixture by the mass of fuel. In the ignitability evaluation test, the air-fuel ratio when 10 or more discharge abnormalities were measured during 1000 spark discharges as described above was recorded as the limit air-fuel ratio. The higher the limit air-fuel ratio, the better the ignitability of the air-fuel mixture by the spark plug.

図12に示す着火性評価試験の結果において、横軸は距離L(mm)を、縦軸は限界空燃比(A/F)を、それぞれ示している。この評価試験の結果より、距離Lが1.00mm以下であるサンプル#21、#22、#23では、距離Lの増加に伴って緩やかに限界空燃比が低下していることがわかる。また、距離Lが1.50mmであるサンプル#24では、距離Lが1.00mm以下のサンプルに比べて、急激に限界空燃比が低下していることがわかる。これは、換言すれば、距離Lが小さいほど接地電極チップ80の近傍の空間が大きくなるため、限界空燃比が高くなる(すなわち、着火性に優れる)ことを示している。   In the results of the ignitability evaluation test shown in FIG. 12, the horizontal axis indicates the distance L (mm), and the vertical axis indicates the limit air-fuel ratio (A / F). From the result of this evaluation test, it can be seen that in the samples # 21, # 22, and # 23 in which the distance L is 1.00 mm or less, the limit air-fuel ratio gradually decreases as the distance L increases. In addition, in sample # 24 where the distance L is 1.50 mm, it can be seen that the critical air-fuel ratio is drastically decreased as compared with the sample where the distance L is 1.00 mm or less. In other words, the smaller the distance L, the larger the space in the vicinity of the ground electrode tip 80, and thus the higher the critical air-fuel ratio (that is, better ignitability).

以上より、スパークプラグの着火性向上のためには、距離L(接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離)が1.00mm以下であることが好ましいことがわかる。さらに、距離Lが0mmであるサンプル#21に関しては、着火性には優れるものの、先述の耐剥離性評価試験(図10)のサンプル#16の試験結果より、溶接強度が不足するため、好ましくないことがわかる。従って、接地電極チップの溶接強度を向上させつつ、スパークプラグの着火性を向上させるためには、接地電極チップ80から最先端部86までの水平距離Lは、0.05mm以上、1.00mm以下であること、すなわち、第2の条件を満たすことが好ましいことがわかる。   From the above, it can be seen that the distance L (horizontal distance from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86) is preferably 1.00 mm or less in order to improve the ignitability of the spark plug. Further, sample # 21 having a distance L of 0 mm is not preferable because it has excellent ignitability, but the welding strength is insufficient from the test result of sample # 16 in the above-described peel resistance evaluation test (FIG. 10). I understand that. Therefore, in order to improve the ignition strength of the spark plug while improving the welding strength of the ground electrode tip, the horizontal distance L from the ground electrode tip 80 to the most advanced portion 86 is 0.05 mm or more and 1.00 mm or less. That is, it is preferable that the second condition is satisfied.

G.接地電極の火花ギャップ側端部の角度に関する実験例:
図13は、接地電極30の火花ギャップ側端部の角度に関する着火性評価試験の結果を示す図である。本着火性評価試験では、接地電極30の火花ギャップ側端部の角度θ1と、混合気の着火性との関係を調べる。
G. Example of experiment on angle of spark gap side end of ground electrode:
FIG. 13 is a diagram showing the results of an ignitability evaluation test relating to the angle of the end portion of the ground electrode 30 on the spark gap side. In this ignitability evaluation test, the relationship between the angle θ1 of the end portion of the ground electrode 30 on the spark gap side and the ignitability of the air-fuel mixture is examined.

着火性評価試験では、接地電極30の火花ギャップ側端部の角度θ1(図5)が異なる5つのスパークプラグ100のサンプル#31〜#35を用意した。サンプル#31〜#35は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100であって、さらに、距離L(図4)が1.00mmのものである。本着火性評価試験では、図12で説明した方法と同様の方法を用いて、サンプル#31〜#35のそれぞれに対して、限界空燃比(A/F)を求めた。   In the ignitability evaluation test, samples # 31 to # 35 of five spark plugs 100 having different angles θ1 (FIG. 5) of the spark gap side end portion of the ground electrode 30 were prepared. Samples # 31 to # 35 are the spark plug 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6), and the distance L (FIG. 4) is 1.00 mm. In this ignitability evaluation test, the critical air-fuel ratio (A / F) was determined for each of samples # 31 to # 35 using a method similar to the method described in FIG.

図13に示す着火性評価試験の結果において、横軸は角度θ1(°)を、縦軸は限界空燃比(A/F)を、それぞれ示している。この評価試験の結果より、角度θ1が0°であるサンプル#31と、5°であるサンプル#32とは、限界空燃比に殆ど差異が見られないことがわかる。また、角度θ1が5°を超えてからは、角度θ1の大きさに比例して限界空燃比が上昇していくことがわかる。これは、換言すれば、角度θ1が大きいほど、接地電極チップ80の近傍の空間が大きくなるため、限界空燃比が高くなる(すなわち、着火性に優れる)ことを示している。   In the results of the ignitability evaluation test shown in FIG. 13, the horizontal axis indicates the angle θ1 (°), and the vertical axis indicates the limit air-fuel ratio (A / F). From the result of this evaluation test, it can be seen that there is almost no difference in the critical air-fuel ratio between sample # 31 where the angle θ1 is 0 ° and sample # 32 where the angle θ1 is 5 °. It can also be seen that the limit air-fuel ratio increases in proportion to the magnitude of the angle θ1 after the angle θ1 exceeds 5 °. In other words, the larger the angle θ1, the larger the space in the vicinity of the ground electrode tip 80, and thus the higher the critical air-fuel ratio (that is, the better the ignitability).

以上より、スパークプラグの着火性向上のためには、角度θ1(接地電極30の火花ギャップ側端部の角度)は5°以上であることが好ましいことがわかる。さらに、角度θ1が90°である場合、図13の試験結果から着火性には優れることが推定されるものの、先述の耐剥離性評価試験(図10)のサンプル#16の試験結果より、溶接強度が不足するため、好ましくないことがわかる。従って、接地電極チップの溶接強度を向上させつつ、スパークプラグの着火性を向上させるためには、接地電極30の火花ギャップ側端部の角度θ1は、5°以上、85°以下であること、すなわち、第3の条件を満たすことが好ましいことがわかる。   From the above, it can be seen that the angle θ1 (angle at the spark gap side end of the ground electrode 30) is preferably 5 ° or more in order to improve the ignitability of the spark plug. Further, when the angle θ1 is 90 °, it is presumed that the ignitability is excellent from the test result of FIG. 13, but from the test result of the sample # 16 of the above-described peel resistance evaluation test (FIG. 10), welding is performed. It turns out that it is not preferable because the strength is insufficient. Therefore, in order to improve the ignition strength of the spark plug while improving the welding strength of the ground electrode tip, the angle θ1 of the spark gap side end portion of the ground electrode 30 is 5 ° or more and 85 ° or less. That is, it is understood that it is preferable to satisfy the third condition.

H.接地電極の外側端部の角度に関する実験例:
図14は、接地電極30の外側端部の角度に関する着火性評価試験の結果を示す図である。本着火性評価試験では、接地電極30の外側端部の角度θ2と、混合気の着火性との関係を調べる。
H. Experimental example on the angle of the outer edge of the ground electrode:
FIG. 14 is a diagram illustrating the results of an ignitability evaluation test regarding the angle of the outer end portion of the ground electrode 30. In this ignitability evaluation test, the relationship between the angle θ2 of the outer end portion of the ground electrode 30 and the ignitability of the air-fuel mixture is examined.

着火性評価試験では、接地電極30の外側端部の角度θ2(図5)が異なる3つのスパークプラグ100のサンプル#41〜#43を用意した。サンプル#41〜#43は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100であって、さらに、距離L(図4)が1.00mm、角度θ1(図5)が5°のものである。本着火性評価試験では、図12で説明した方法と同様の方法を用いて、サンプル#41〜#43のそれぞれに対して、限界空燃比(A/F)を求めた。   In the ignitability evaluation test, samples # 41 to # 43 of three spark plugs 100 having different angles θ2 (FIG. 5) of the outer end portion of the ground electrode 30 were prepared. Samples # 41 to # 43 are the spark plugs 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6), and the distance L (FIG. 4) is 1.00 mm and the angle θ1 (FIG. 5) is 5. ° thing. In this ignitability evaluation test, the limit air-fuel ratio (A / F) was obtained for each of samples # 41 to # 43 using the same method as described in FIG.

図14に示す着火性評価試験の結果において、横軸は角度θ2(°)を、縦軸は限界空燃比(A/F)を、それぞれ示している。この評価試験の結果より、角度θ2が30°であるサンプル#41は、他のサンプルに比べて限界空燃比が僅かに高いことがわかる。また、角度θ2が40°であるサンプル#42と、90°であるサンプル#43とは、限界空燃比に殆ど差異が見られないことがわかる。これは、換言すれば、角度θ2が小さいほど、接地電極チップ80の近傍の空間が大きくなるため、限界空燃比が高くなる(すなわち、着火性に優れる)ことを示している。   In the results of the ignitability evaluation test shown in FIG. 14, the horizontal axis indicates the angle θ2 (°), and the vertical axis indicates the limit air-fuel ratio (A / F). From the result of this evaluation test, it can be seen that sample # 41 having an angle θ2 of 30 ° has a slightly higher limit air-fuel ratio than other samples. Further, it can be seen that there is almost no difference in the critical air-fuel ratio between sample # 42 having an angle θ2 of 40 ° and sample # 43 having 90 °. In other words, this indicates that the smaller the angle θ2, the larger the space in the vicinity of the ground electrode tip 80, and thus the higher the critical air-fuel ratio (that is, better ignitability).

一方で、角度θ2を90°以上に形成した場合、接地電極30の外側部分が大きくなるため、着火性が悪化する。また、角度θ2を30°以下にした場合、接地電極30の外側部分が細くなりすぎるため、熱膨張差による残留応力を吸収しきれなくなり、接地電極チップ80が剥離しやすくなる。   On the other hand, when the angle θ2 is formed to be 90 ° or more, the outer portion of the ground electrode 30 becomes large, and the ignitability deteriorates. When the angle θ2 is set to 30 ° or less, the outer portion of the ground electrode 30 becomes too thin, so that the residual stress due to the difference in thermal expansion cannot be absorbed, and the ground electrode tip 80 is easily peeled off.

以上より、スパークプラグの着火性をより向上させるためには、角度θ2(接地電極30の外側端部の角度)は30°以上、90°以下であること、すなわち、第4の条件を満たすことが好ましいことがわかる。   As described above, in order to further improve the ignitability of the spark plug, the angle θ2 (the angle of the outer end portion of the ground electrode 30) is 30 ° or more and 90 ° or less, that is, the fourth condition is satisfied. Is preferable.

I.接地電極の先端部の硬度に関する実験例:
図15は、接地電極30の先端部33付近の硬度に関する耐剥離性評価試験の結果を示す図である。耐剥離性評価試験では、接地電極30の先端部33付近の硬度と、酸化スケールの発生割合との関係を調べるために冷熱試験を実施した。
I. Experimental example on the hardness of the tip of the ground electrode:
FIG. 15 is a diagram showing the results of a peel resistance evaluation test regarding the hardness in the vicinity of the tip 33 of the ground electrode 30. In the peel resistance evaluation test, a thermal test was conducted in order to investigate the relationship between the hardness near the tip 33 of the ground electrode 30 and the rate of occurrence of oxide scale.

対剥離性評価試験では、溶融部85の太径部分AR1(図6)の硬度A1と、溶融部85の細径部分AR2(図6)の硬度A2と、接地電極30の外側部分AR3(図6)の硬度A3とが、それぞれ異なる9つのスパークプラグ100のサンプル#51〜#59を用意した。サンプル#51〜#59は、第1実施形態(図1〜図6)として示したスパークプラグ100である。なお、各サンプルにおける硬度は、上述の通りビッカース硬度であり、硬度A1は溶融部85の太径部分AR1に含まれる任意の3箇所における硬度の平均値を採用した。硬度A2、硬度A3についても同様に、任意の3箇所における硬度の平均値である。   In the peel resistance evaluation test, the hardness A1 of the large-diameter portion AR1 (FIG. 6) of the melting portion 85, the hardness A2 of the small-diameter portion AR2 (FIG. 6) of the melting portion 85, and the outer portion AR3 of the ground electrode 30 (FIG. Nine spark plug 100 samples # 51 to # 59 having different hardness A3 of 6) were prepared. Samples # 51 to # 59 are the spark plugs 100 shown as the first embodiment (FIGS. 1 to 6). In addition, the hardness in each sample is Vickers hardness as described above, and the hardness A1 employs an average value of the hardness at any three locations included in the large-diameter portion AR1 of the melted portion 85. Similarly, the hardness A2 and the hardness A3 are average values of hardness at arbitrary three locations.

耐剥離性評価試験では、サンプル#51〜#59のそれぞれに対して、以下の手順1bおよび手順2bを1サイクルとした作業を1000サイクル繰り返した後、溶融部85付近に発生したクラックの長さを半断面から計測した。そして、計測されたクラックの長さから、酸化スケール発生割合を求めた。なお、酸化スケール発生割合の求め方については、図10、図11で説明した通りである。
手順1b)接地電極30をバーナーで熱し、接地電極30の温度を1000℃まで上昇させた状態を2分間保持する。
手順2b)手順1bの後、バーナーを切り、接地電極30を1分間徐冷する。
In the peel resistance evaluation test, the length of cracks generated in the vicinity of the melted portion 85 after 1000 cycles of the steps 1b and 2b described below were repeated for each of the samples # 51 to # 59. Was measured from a half section. And the oxidation scale generation | occurrence | production ratio was calculated | required from the length of the measured crack. The method for obtaining the oxide scale generation ratio is as described with reference to FIGS.
Procedure 1b) The ground electrode 30 is heated with a burner and the temperature of the ground electrode 30 is raised to 1000 ° C. for 2 minutes.
Procedure 2b) After procedure 1b, the burner is turned off and the ground electrode 30 is slowly cooled for 1 minute.

図15では、各サンプルについて、サンプル番号と、硬度A1と、硬度A2と、硬度A3と、硬度A1と硬度A2の硬度比と、硬度A1と硬度A3の硬度比と、酸化スケール発生割合の判定結果と、を表形式で示している。この評価試験において、酸化スケール発生割合が30%より小さいサンプルは、接地電極チップ80の剥離が起こる恐れが極めて小さいことから、判定を「A」とした。また、酸化スケール発生割合が30%以上、50%以下であるサンプルは、接地電極チップ80の剥離が起こる恐れが小さいことから、判定を「B」とした。また、酸化スケール発生割合が50%より大きいサンプルは、接地電極チップ80の剥離が起こる恐れがあることから、判定を「C」とした。   In FIG. 15, for each sample, determination of the sample number, hardness A1, hardness A2, hardness A3, hardness ratio of hardness A1 and hardness A2, hardness ratio of hardness A1 and hardness A3, and oxide scale generation rate The results are shown in tabular form. In this evaluation test, the sample having an oxide scale generation ratio smaller than 30% is judged to be “A” because the possibility that the ground electrode tip 80 is peeled off is extremely small. In addition, the sample having an oxide scale generation ratio of 30% or more and 50% or less is judged as “B” because there is little possibility that the ground electrode tip 80 is peeled off. In addition, the sample having an oxide scale generation ratio larger than 50% might be peeled off from the ground electrode chip 80, and therefore, the determination was “C”.

この評価試験の結果より、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が0.6、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が0.4であるサンプル#52では、酸化スケール発生割合が50%を超過し、C判定となることがわかる。一方、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が0.6、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が0.5であるサンプル#53では、酸化スケール発生割合が50%以下となり、B判定となることがわかる。従って、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)の下限は0.5とすることが好ましいことがわかる。また、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が0.3、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が0.5であるサンプル#51では、酸化スケール発生割合が50%を超過し、C判定となることがわかる。一方、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が0.6、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が0.5であるサンプル#53では、酸化スケール発生割合が50%以下となり、B判定となることがわかる。従って、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)の下限は0.6とすることが好ましいことがわかる。   From the result of this evaluation test, in sample # 52, the hardness ratio (A2 / A1) between hardness A1 and hardness A2 is 0.6, and the hardness ratio (A3 / A1) between hardness A1 and hardness A3 is 0.4. It can be seen that the oxide scale generation rate exceeds 50% and the C determination is made. On the other hand, in the sample # 53 in which the hardness ratio (A2 / A1) between the hardness A1 and the hardness A2 is 0.6 and the hardness ratio (A3 / A1) between the hardness A1 and the hardness A3 is 0.5, the oxide scale generation ratio Is 50% or less, and it can be seen that B is determined. Therefore, it can be seen that the lower limit of the hardness ratio (A3 / A1) between the hardness A1 and the hardness A3 is preferably 0.5. Further, in sample # 51 in which the hardness ratio (A2 / A1) between hardness A1 and hardness A2 is 0.3 and the hardness ratio (A3 / A1) between hardness A1 and hardness A3 is 0.5, the oxide scale generation ratio Is over 50%, and it is understood that C is determined. On the other hand, in the sample # 53 in which the hardness ratio (A2 / A1) between the hardness A1 and the hardness A2 is 0.6 and the hardness ratio (A3 / A1) between the hardness A1 and the hardness A3 is 0.5, the oxide scale generation ratio Is 50% or less, and it can be seen that B is determined. Therefore, it can be seen that the lower limit of the hardness ratio (A2 / A1) between the hardness A1 and the hardness A2 is preferably 0.6.

さらに、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が1.7、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が1.8であるサンプル#57では、酸化スケール発生割合が50%以下となり、B判定となることがわかる。一方、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が1.7、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が1.9であるサンプル#58では、酸化スケール発生割合が50%を超過し、C判定となることがわかる。従って、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)の上限は1.8とすることが好ましいことがわかる。また、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が1.7、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が1.8であるサンプル#57では、酸化スケール発生割合が50%以下となり、B判定となることがわかる。一方、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が2、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が1.8であるサンプル#59では、酸化スケール発生割合が50%を超過し、C判定となることがわかる。従って、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)の上限は1.7とすることが好ましいことがわかる。 Furthermore, in the sample # 57 where the hardness ratio (A2 / A1) of the hardness A1 and the hardness A2 is 1.7 and the hardness ratio (A3 / A1) of the hardness A1 and the hardness A3 is 1.8, the oxide scale generation ratio Is 50% or less, and it can be seen that B is determined. On the other hand, in the sample # 58 in which the hardness ratio (A2 / A1) between the hardness A1 and the hardness A2 is 1.7 and the hardness ratio (A3 / A1) between the hardness A1 and the hardness A3 is 1.9, the oxide scale generation ratio Is over 50%, and it is understood that C is determined. Therefore, it can be seen that the upper limit of the hardness ratio (A3 / A1) between the hardness A1 and the hardness A3 is preferably 1.8. Further, in sample # 57 in which the hardness ratio (A2 / A1) of the hardness A1 and the hardness A2 is 1.7 and the hardness ratio (A3 / A1) of the hardness A1 and the hardness A3 is 1.8, the oxide scale generation ratio Is 50% or less, and it can be seen that B is determined. On the other hand, in sample # 59 in which the hardness ratio (A2 / A1) between hardness A1 and hardness A2 is 2 and the hardness ratio (A3 / A1) between hardness A1 and hardness A3 is 1.8, the oxide scale generation ratio is 50. It can be seen that it exceeds C and becomes C judgment. Therefore, it can be seen that the upper limit of the hardness ratio (A2 / A1) between the hardness A1 and the hardness A2 is preferably 1.7.

また、本耐剥離性評価試験において、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が0.9、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が0.8であるサンプル#54と、硬度A1と硬度A2の硬度比(A2/A1)が1.1、かつ、硬度A1と硬度A3の硬度比(A3/A1)が1であるサンプル#55と、においては、酸化スケール発生割合が30%より小さくなり、特に良好な結果を得ることができた。なお、サンプル#52と、#58においては、接地電極30の外側先端が平坦な場合、すなわち、接地電極30の外側端部の角度θ2が90°である場合に限り、B判定を得ることができた。   Further, in the peel resistance evaluation test, a sample having a hardness ratio (A2 / A1) of hardness A1 and hardness A2 of 0.9 and a hardness ratio of hardness A1 and hardness A3 (A3 / A1) of 0.8 In sample # 55, in which the hardness ratio (A2 / A1) of hardness A1 and hardness A2 is 1.1 and the hardness ratio (A3 / A1) of hardness A1 and hardness A3 is 1, The scale generation ratio was smaller than 30%, and particularly good results could be obtained. In Samples # 52 and # 58, B determination can be obtained only when the outer tip of the ground electrode 30 is flat, that is, when the angle θ2 of the outer end of the ground electrode 30 is 90 °. did it.

以上より、スパークプラグの接地電極チップの剥離を抑制し、接地電極チップの溶接強度を確保するためには、溶融部85の太径部分AR1(図6)の硬度A1と、溶融部85の細径部分AR2(図6)の硬度A2と、接地電極30の外側部分AR3(図6)の硬度A3とが、次に示す第5の条件を満たすことが好ましいことがわかる。
0.6≦A2/A1≦1.7
0.5≦A3/A1≦1.8
From the above, in order to suppress the peeling of the ground electrode tip of the spark plug and ensure the welding strength of the ground electrode tip, the hardness A1 of the large diameter portion AR1 (FIG. 6) of the melting portion 85 and the thinness of the melting portion 85 are reduced. It can be seen that the hardness A2 of the radial portion AR2 (FIG. 6) and the hardness A3 of the outer portion AR3 (FIG. 6) of the ground electrode 30 preferably satisfy the following fifth condition.
0.6 ≦ A2 / A1 ≦ 1.7
0.5 ≦ A3 / A1 ≦ 1.8

上記実験例E〜Iを総合すると、スパークプラグの接地電極チップの溶接強度を確保しつつ、着火性を向上させるためには、第1〜第3の条件を少なくとも満たすことが好ましいことがわかる。また、スパークプラグの着火性をより一層向上させるためには、付加的に第4の条件を満たすことが好ましいことがわかる。さらに、スパークプラグの接地電極チップの溶接強度をより一層高めるためには、付加的に第5の条件を満たすことが好ましいことがわかる。   When the above Experimental Examples E to I are combined, it can be seen that it is preferable to satisfy at least the first to third conditions in order to improve the ignitability while ensuring the welding strength of the ground electrode tip of the spark plug. It can also be seen that it is preferable to satisfy the fourth condition in order to further improve the ignitability of the spark plug. Furthermore, in order to further increase the welding strength of the ground electrode tip of the spark plug, it is understood that it is preferable to satisfy the fifth condition additionally.

J.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
J. et al. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

J1.変形例1:
上記実施形態では、縦放電型のスパークプラグと、横放電型のスパークプラグを例として、スパークプラグの構成の一例について説明した。しかし、接地電極の先端部と、中心電極の先端部との位置関係は、スパークプラグの用途や、必要とされる性能等に応じて適宜設定することが可能である。また、1つの中心電極に対して複数の接地電極が設けられる構成とすることもできる。
J1. Modification 1:
In the above embodiment, an example of the configuration of the spark plug has been described by taking the vertical discharge type spark plug and the horizontal discharge type spark plug as examples. However, the positional relationship between the tip of the ground electrode and the tip of the center electrode can be appropriately set according to the application of the spark plug, the required performance, and the like. Moreover, it can also be set as the structure by which a some ground electrode is provided with respect to one center electrode.

J2.変形例2:
上記実施形態では、接地電極チップは、四角柱状、もしくは、円柱状を有するものとして説明した。しかし、上述した接地電極チップの形状は、あくまで一例であり、様々な形状を採用することができる。
J2. Modification 2:
In the above embodiment, the ground electrode chip has been described as having a quadrangular prism shape or a cylindrical shape. However, the shape of the ground electrode chip described above is merely an example, and various shapes can be employed.

3…セラミック抵抗
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
11…先端部
12…軸孔
13…脚長部
15…支持部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…鍔部
20…中心電極
21…電極母材
22…先端部
25…芯材
30、30a〜c…接地電極
31、31a…先端面
32、32a…基部
33、33a…先端部
34、34a…溝部分
36…端点
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ねじ部
53…加締部
54…シール部
55…座面
56…段部
57…先端部
58…座屈部
59…ねじ首
80、80a〜c…接地電極チップ
82、82b…放電面
83…端点
85、85a…溶融部
86…最先端部
90、90a…中心電極チップ
91a…側面部
92…先端面
100、100a〜c…スパークプラグ
200…エンジンヘッド
201…孔
205…開口周縁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Ceramic resistance 4 ... Sealing body 5 ... Gasket 6 ... Ring member 8 ... Plate packing 9 ... Talc 10 ... Insulator 11 ... Tip part 12 ... Shaft hole 13 ... Leg long part 15 ... Supporting part 17 ... Tip side trunk | drum 18 ... Rear end side body portion 19 ... collar portion 20 ... center electrode 21 ... electrode base material 22 ... tip portion 25 ... core material 30, 30a-c ... ground electrode 31, 31a ... tip end surface 32, 32a ... base portion 33, 33a ... tip Part 34, 34a ... Groove part 36 ... End point 40 ... Terminal metal fitting 50 ... Main metal fitting 51 ... Tool engaging part 52 ... Mounting screw part 53 ... Clamping part 54 ... Seal part 55 ... Seat surface 56 ... Step part 57 ... Tip part 58 ... Buckling portion 59 ... Screw neck 80, 80a-c ... Ground electrode tip 82, 82b ... Discharge surface 83 ... End point 85, 85a ... Melting portion 86 ... Most advanced portion 90, 90a ... Center electrode tip 91a ... Side surface portion 92 …tip 100,100A~c ... spark plug 200: engine head 201 ... hole 205 ... opening edge

Claims (5)

軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に取り付けられる基部と、前記中心電極の先端部と対向する先端部とを有する接地電極と、
前記接地電極の前記先端部に設けられ、前記中心電極との間で間隙を形成する放電面を有する貴金属チップと、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部に設けられ、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップおよび前記溶融部を前記放電面に平行な面に投影した場合に、投影された前記貴金属チップの面積のうち80%以上の面積が、投影された前記溶融部と重なり合っており、
前記放電面に垂直な平面であって、前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な平面によって切断された第1の断面において、
前記貴金属チップと前記溶融部との境界のうち、前記接地電極の最も先端部側に位置する点をAとし、
前記溶融部および前記接地電極のうち、前記接地電極の最も前記先端部側に位置する部位を最先端部Bとし、
前記最先端部Bを基準として前記軸線と平行な方向に引いた仮想直線LBと、前記点Aを基準として前記仮想直線LBの垂直方向に引いた仮想直線LAとの交点をCとし、
前記点Aと前記交点Cとを結んだ第1の線分と、前記点Aと前記最先端部Bとを結んだ第2の線分とから形成される角度をθ1[°]、前記点Aから前記交点Cまでの距離をL[mm]とした場合に、
0.05≦L≦1.00
5≦θ1≦85
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
An insulator having an axial hole penetrating in the axial direction;
A center electrode provided on the tip side of the shaft hole;
A cylindrical metal shell for holding the insulator;
A ground electrode having a base attached to the tip of the metal shell and a tip facing the tip of the center electrode;
A noble metal tip provided at the tip of the ground electrode and having a discharge surface forming a gap with the center electrode;
Provided at least in part between the ground electrode and the noble metal tip, and a melted portion formed by melting the ground electrode and the noble metal tip;
A spark plug comprising:
When projecting the noble metal tip and the melted part onto a plane parallel to the discharge surface, an area of 80% or more of the projected area of the noble metal tip overlaps with the projected melted part,
In a first cross section that is perpendicular to the discharge surface and is cut by a plane that passes through the center of gravity of the noble metal tip and is perpendicular to the width direction of the ground electrode,
Of the boundary between the noble metal tip and the melted portion, the point located on the most distal end side of the ground electrode is A,
Of the melted part and the ground electrode, a portion located closest to the tip of the ground electrode is the most advanced part B,
An intersection of a virtual straight line LB drawn in a direction parallel to the axis with the most advanced portion B as a reference and a virtual straight line LA drawn in a direction perpendicular to the virtual straight line LB with the point A as a reference is C,
An angle formed by a first line segment connecting the point A and the intersection C and a second line segment connecting the point A and the most distal portion B is θ1 [°], When the distance from A to the intersection C is L [mm],
0.05 ≦ L ≦ 1.00
5 ≦ θ1 ≦ 85
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
請求項1記載のスパークプラグであって、
前記第1の断面において、
前記接地電極の先端部側かつ前記貴金属チップが設けられる側の反対側に位置する、前記接地電極の端点をDとし、
前記仮想直線LBと、前記端点Dを基準として前記仮想直線LBの垂直方向に引いた仮想直線LDとの交点をEとし、
前記最先端部Bと前記端点Dを結んだ第3の線分と、前記端点Dと前記交点Eを結んだ第4の線分とから形成される角度をθ2[°]とした場合に、
30≦θ2≦90
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1, wherein
In the first cross section,
D is an end point of the ground electrode located on the tip side of the ground electrode and on the opposite side of the side where the noble metal tip is provided,
Let E be the intersection of the virtual straight line LB and the virtual straight line LD drawn in the vertical direction of the virtual straight line LB with the end point D as a reference.
When an angle formed by a third line segment connecting the endmost part B and the end point D and a fourth line segment connecting the end point D and the intersection point E is θ2 [°],
30 ≦ θ2 ≦ 90
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
請求項1または2記載のスパークプラグであって、
前記第1の断面において、
前記溶融部のうち、前記点Aを基準として軸線方向に引いた仮想直線LOよりも前記接地電極の前記最先端部B側に位置する部分の硬度をA1[Hv]とし、
前記溶融部のうち、前記仮想直線LOよりも前記接地電極の前記基部側に位置する部分の硬度をA2[Hv]とし、
前記接地電極のうち、前記仮想直線LOよりも前記接地電極の前記最先端部B側に位置する部分の硬度をA3[Hv]とした場合に、
0.6≦A2/A1≦1.7
の条件と、
0.5≦A3/A1≦1.8
の条件を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1 or 2,
In the first cross section,
Of the melted portion, the hardness of the portion located on the most distal portion B side of the ground electrode from the virtual straight line LO drawn in the axial direction with respect to the point A is A1 [Hv],
Of the melting portion, the hardness of the portion located on the base side of the ground electrode with respect to the virtual straight line LO is A2 [Hv],
When the hardness of a portion of the ground electrode located on the most distal portion B side of the ground electrode from the virtual straight line LO is A3 [Hv],
0.6 ≦ A2 / A1 ≦ 1.7
And the conditions
0.5 ≦ A3 / A1 ≦ 1.8
A spark plug characterized by satisfying the following conditions.
請求項1ないし3のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの前記中心電極と対向する面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 3,
The spark plug is characterized in that the melted portion is not formed on a surface of the noble metal tip facing the center electrode.
請求項1ないし4のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 4,
The spark plug is formed by irradiating a fiber laser or an electron beam to a boundary between the ground electrode and the noble metal tip.
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