JP2013222676A

JP2013222676A - Spark plug

Info

Publication number: JP2013222676A
Application number: JP2012095417A
Authority: JP
Inventors: Yuya Tanaka; 雄也田中
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-10-28
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: JP5816126B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deterioration of ignitability with a difference in a ground electrode arrangement position and an accidental fire due to blowing, and also to reliably prevent the breakage of a ground electrode.SOLUTION: A spark plug 1 includes: a center electrode 5; and a ground electrode 27 that is bent at a bending part 27B and forms a gap 33 with an apical surface 5F of the center electrode 5. The ground electrode 27 has a cross-sectional area being equal to or less than 1.77 mmover a whole region along its center axis CL2, and includes: a base part 28 and a wide width part 29 having a wider width than the base part 28. The largeness of the gap 33 is equal to or less than 1.30 mm. When viewed from a distal end side in an axial CL1 direction, at least one end edge between both width-direction end edges of the wide width part 29 is positioned on an outer peripheral side of the apical surface 5F, and a distance f from the one end edge to an outer periphery of the apical surface 5F is equal to or more than 0.30 mm. The width c of the wide width part 29 is equal to or less than 2.6 mm.

Description

本発明は、内燃機関等に使用されるスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine or the like.

スパークプラグは、内燃機関（エンジン）等に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。一般的にスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、軸孔の先端側に挿通される中心電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端部に固定される接地電極とを備える。接地電極は、自身の略中間部分に設けられた屈曲部において、自身の先端部が中心電極の先端部と対向するように曲げ返されており、接地電極の先端部と中心電極の先端部との間には間隙が形成される。そして、前記間隙に高電圧が印加され、火花放電が生じることで、混合気への着火がなされるようになっている。 A spark plug is attached to an internal combustion engine (engine) or the like, and is used to ignite an air-fuel mixture in a combustion chamber. In general, a spark plug is fixed to an insulator having an axial hole extending in the axial direction, a center electrode inserted into the tip end side of the shaft hole, a metal shell provided on the outer periphery of the insulator, and a tip of the metal shell. A ground electrode. The ground electrode is bent back at a bent portion provided at a substantially intermediate portion of the ground electrode so that the tip of the ground electrode faces the tip of the center electrode. The tip of the ground electrode and the tip of the center electrode A gap is formed between the two. Then, a high voltage is applied to the gap and spark discharge is generated, so that the air-fuel mixture is ignited.

ところで、接地電極が前記間隙と燃料噴射装置との間に位置するようにして、スパークプラグが内燃機関等に取付けられた場合には、間隙に対する混合気の流入が接地電極により阻害されてしまい、着火性の低下を招いてしまうおそれがある。そこで、接地電極を幅狭（小径）とする、つまり、接地電極の断面積を比較的小さなものとすることが考えられる。これにより、仮に接地電極が前記間隙と燃料噴射装置との間に配置された場合であっても、着火性の低下を極力抑えることができる。 By the way, when the spark plug is attached to an internal combustion engine or the like so that the ground electrode is positioned between the gap and the fuel injection device, the inflow of the air-fuel mixture into the gap is inhibited by the ground electrode, There is a risk of lowering the ignitability. Therefore, it is conceivable to make the ground electrode narrow (small diameter), that is, to make the cross-sectional area of the ground electrode relatively small. Thereby, even if it is a case where a ground electrode is arrange | positioned between the said gap | interval and a fuel-injection apparatus, the fall of ignitability can be suppressed as much as possible.

しかしながら、接地電極を幅狭（小径）とした場合には、図１２に示すように、前記間隙の気流により火花放電ＳＰが吹き流されたときに、接地電極５７の表面を這った火花放電ＳＰの移動可能量が少なくなってしまう。従って、火花放電が比較的早期に吹き消えてしまい、すなわち、混合気に対する着火機会が減少してしまい、その結果、失火を招きやすくなってしまうおそれがある。そこで、上述した着火性の低下抑制効果を維持しつつ、吹き消えによる失火を防止するために、接地電極のうち前記間隙に対応する部位を幅狭としつつ、接地電極のうち前記間隙を形成する部位の幅を増大させることが考えられる（例えば、特許文献１等参照）。当該手法によれば、火花放電が吹き流された際における接地電極の表面を這った火花放電の移動可能量を増大させることができ、火花放電をより長期間に亘って維持することができる。 However, when the ground electrode is narrow (small diameter), as shown in FIG. 12, when the spark discharge SP is blown by the air flow in the gap, the spark discharge SP that scoops the surface of the ground electrode 57. The amount of movement is reduced. Accordingly, the spark discharge is blown off relatively early, that is, the ignition opportunity for the air-fuel mixture is reduced, and as a result, there is a risk that misfire is likely to occur. Therefore, in order to prevent misfire due to blow-off while maintaining the above-described ignitability reduction suppressing effect, the gap is formed in the ground electrode while the portion corresponding to the gap is narrowed. It is conceivable to increase the width of the part (see, for example, Patent Document 1). According to this method, it is possible to increase the amount of spark discharge that can be moved over the surface of the ground electrode when the spark discharge is blown, and it is possible to maintain the spark discharge for a longer period of time.

特開平１０−２２３３５１号公報JP-A-10-223351

しかしながら、接地電極のうち前記間隙に対応する部位を幅狭（小径）としつつ、接地電極のうち前記間隙を形成する部位の幅を増大させた場合には、振動に伴い接地電極に応力が加えられた際に、接地電極のうち特に幅狭とされた部位で折損が生じてしまうおそれがある。特に、近年の高出力、高圧縮エンジンにおいては、発生する振動が激しいため、接地電極の折損がより懸念される。 However, when the width of the portion of the ground electrode corresponding to the gap is made narrow (small diameter) and the width of the portion of the ground electrode that forms the gap is increased, stress is applied to the ground electrode due to vibration. When this is done, there is a possibility that breakage may occur at a particularly narrow portion of the ground electrode. Particularly in recent high-power, high-compression engines, the generated vibrations are severe, and there is a greater concern about breakage of the ground electrode.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、接地電極の配置位置の相違に伴う着火性の低下を極力抑制できるとともに、吹き消えによる失火を効果的に抑制でき、さらには、接地電極の折損をより確実に防止することができるスパークプラグを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to suppress a decrease in ignitability due to a difference in the arrangement position of the ground electrode as much as possible, and to effectively suppress misfire due to blow-off. An object of the present invention is to provide a spark plug that can more reliably prevent breakage of the ground electrode.

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。 Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described object will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the corresponding structure is added as needed.

構成１．本構成のスパークプラグは、軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定されるとともに、屈曲部にて前記中心電極側へと曲げられ、前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極とを備えたスパークプラグであって、
前記接地電極は、
その中心軸に沿った全域に亘って、前記中心軸と直交する断面における断面積が１．７７ｍｍ²以下とされるとともに、
前記中心電極の先端面よりも前記軸線方向先端側かつ前記接地電極のうち前記先端面と対向する面よりも前記軸線方向後端側の部分、及び、前記屈曲部を含む基部と、
前記基部の先端部の延出方向に沿って前記基部の先端から延び、前記基部よりも幅広の幅広部とを有し、
前記間隙は、前記中心電極の先端面と前記幅広部のうち前記中心電極の先端面と対向する面との間に形成されるとともに、前記間隙の大きさが１．３０ｍｍ以下とされ、
前記軸線方向先端側から見たときに、前記幅広部のうち前記間隙を形成する部位に対応する前記接地電極の中心軸方向に沿った範囲内において、前記幅広部の幅方向両端縁のうち少なくとも一端縁は、前記中心電極の先端面よりも外周側に位置するとともに、前記幅広部の幅方向に沿った前記一端縁から前記中心電極の先端面外周までの距離ｆが０．３０ｍｍ以上とされ、
前記幅広部のうち前記間隙を形成する部位に対応する前記接地電極の中心軸方向に沿った範囲内において、前記幅広部の幅ｃが２．６ｍｍ以下とされることを特徴とする。 Configuration 1. The spark plug of this configuration includes a cylindrical insulator having an axial hole penetrating in the axial direction;
A center electrode inserted in the shaft hole;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A spark plug that is fixed to the tip of the metal shell and is bent toward the center electrode at a bent portion and includes a ground electrode that forms a gap with the center electrode,
The ground electrode is
The cross-sectional area in the cross section orthogonal to the central axis is 1.77 mm ² or less over the entire area along the central axis,
A portion including the bent portion in the axial direction front end side of the center electrode and a portion of the ground electrode on the rear end side in the axial direction from a surface facing the front end surface;
Extending from the tip of the base along the extending direction of the tip of the base, and having a wider portion wider than the base,
The gap is formed between a front end surface of the center electrode and a surface of the wide portion facing the front end surface of the center electrode, and the size of the gap is 1.30 mm or less.
When viewed from the front end side in the axial direction, at least one of both ends in the width direction of the wide portion within the range along the central axis direction of the ground electrode corresponding to the portion forming the gap in the wide portion. The one end edge is located on the outer peripheral side of the front end surface of the center electrode, and the distance f from the one end edge along the width direction of the wide portion to the outer periphery of the front end surface of the center electrode is 0.30 mm or more. ,
The width c of the wide portion is set to 2.6 mm or less within a range along the central axis direction of the ground electrode corresponding to the portion forming the gap in the wide portion.

上記構成１によれば、中心電極の先端面よりも先端側かつ接地電極のうち中心電極の先端面と対向する面よりも後端側の部分（つまり、前記間隙に対応する部分）を含む基部の断面積が１．７７ｍｍ²以下とされている。そのため、接地電極が仮に前記間隙と燃料噴射装置との間に配置された場合であっても、前記間隙に対して基部を回り込んで混合気が流入しやすくなる。従って、接地電極の配置位置の相違に伴う着火性の低下を極力抑制することができる。 According to the above configuration 1, the base including the portion on the front end side with respect to the front end surface of the center electrode and the rear end side with respect to the surface of the ground electrode facing the front end surface of the center electrode (that is, the portion corresponding to the gap). The cross sectional area is 1.77 mm ² or less. For this reason, even if the ground electrode is disposed between the gap and the fuel injection device, the air-fuel mixture easily flows around the base with respect to the gap. Therefore, it is possible to suppress the decrease in ignitability due to the difference in the arrangement position of the ground electrode as much as possible.

加えて、上記構成１によれば、間隙の大きさが１．３０ｍｍ以下とされているため、生成される火花放電が比較的短くなり、気流が火花放電に対して当たりにくくなる。そのため、火花放電の吹き流れが生じにくくなる。さらに、上記構成１によれば、基部よりも幅広に形成されるとともに、前記距離ｆが０．３０ｍｍ以上とされた幅広部が設けられ、当該幅広部と中心電極の先端面との間に前記間隙が形成されている。従って、火花放電が吹き流された際における接地電極の表面を這った火花放電の移動可能量を増大させることができ、火花放電をより長期間に亘って維持することができる。その結果、吹き消えによる失火を効果的に抑制することができ、上述した着火性の低下抑制効果と相俟って、優れた着火性を実現することができる。 In addition, according to the configuration 1, since the size of the gap is 1.30 mm or less, the generated spark discharge is relatively short, and the airflow is less likely to hit the spark discharge. Therefore, it is difficult for the spark discharge to flow. Furthermore, according to the above-described configuration 1, the wide portion is formed wider than the base and the distance f is set to 0.30 mm or more, and the wide portion is provided between the wide portion and the tip surface of the center electrode. A gap is formed. Therefore, it is possible to increase the amount of the spark discharge that can be moved over the surface of the ground electrode when the spark discharge is blown, and to maintain the spark discharge for a longer period of time. As a result, misfire due to blow-off can be effectively suppressed, and excellent ignitability can be realized in combination with the above-described effect of suppressing the decrease in ignitability.

さらに、上記構成１によれば、接地電極は、その中心軸に沿った全域に亘って断面積が１．７７ｍｍ²以下とされており、幅広部を設けながらも、当該幅広部の重量が比較的小さなものとなるように構成されている。従って、振動が加えられた際において、基部に加わる応力を低減させることができ、基部（特に屈曲部）の折損をより確実に防止することができる。 Furthermore, according to the above configuration 1, the ground electrode has a cross-sectional area of 1.77 mm ² or less over the entire area along the central axis, and the weight of the wide portion is compared even though the wide portion is provided. It is configured to be small. Therefore, when vibration is applied, the stress applied to the base can be reduced, and breakage of the base (particularly the bent portion) can be more reliably prevented.

また、幅広部は、その幅ｃが２．６ｍｍ以下とされているため、その断面積が１．７７ｍｍ²以下であっても、十分な厚みを有することとなる。従って、基部及び幅広部の連接部における機械的強度を十分に確保することができ、振動が加えられたときにおいて、前記連接部における接地電極の折損をより確実に防止することができる。 Moreover, since the width c is 2.6 mm or less, the wide portion has a sufficient thickness even if its cross-sectional area is 1.77 mm ² or less. Therefore, it is possible to sufficiently ensure the mechanical strength at the connecting portion of the base portion and the wide portion, and to prevent the ground electrode from being broken at the connecting portion more reliably when vibration is applied.

構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記接地電極は、前記幅広部の幅方向に沿って前記中心電極の先端面と対向する部位から外れた部位に、前記中心電極との間における最短距離が前記間隙の大きさよりも大きくなる突部を有することを特徴とする。 Configuration 2. The spark plug of this configuration is the shortest distance between the ground electrode and the center electrode in the configuration 1 described above, in which the ground electrode is positioned away from the site facing the tip surface of the center electrode along the width direction of the wide portion. A protrusion having a distance larger than the size of the gap is provided.

上記構成２によれば、接地電極のうち、中心電極の先端面と対向する部位から外れた部位には、中心電極との間における最短距離が前記間隙の大きさよりも大きくなる突部が設けられている。従って、突部と中心電極との間よりも前記間隙にて火花放電が生じやすくなり、前記間隙にて生じた火花放電が吹き流された際には、火花放電が突部に接触することで、火花放電のそれ以上の吹き流れを防止することができる。これにより、火花放電を一層長期間に亘って維持することができ、吹き消えによる失火抑制効果をより高めることができる。その結果、着火性を一層向上させることができる。 According to the above configuration 2, the projecting portion whose shortest distance from the center electrode is larger than the size of the gap is provided in a portion of the ground electrode that is away from the portion facing the tip surface of the center electrode. ing. Therefore, spark discharge is more likely to occur in the gap than between the protrusion and the center electrode, and when the spark discharge generated in the gap is blown, the spark discharge comes into contact with the protrusion. Further blowing of spark discharge can be prevented. Thereby, spark discharge can be maintained for a longer period of time, and the misfire suppression effect by blow-off can be further enhanced. As a result, the ignitability can be further improved.

構成３．本構成のスパークプラグは、上記構成２において、前記突部は、前記幅広部の少なくとも幅方向一端側において、前記接地電極の中心軸に沿った前記幅広部の全域に亘って設けられることを特徴とする。 Configuration 3. The spark plug of this configuration is characterized in that, in the above configuration 2, the protrusion is provided over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode at least at one end in the width direction of the wide portion. And

上記構成３によれば、突部は、幅広部の少なくとも幅方向一端側において、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って形成されている。従って、火花放電が吹き流された際に、突部に対して火花放電がより確実に接触することとなる。その結果、吹き消えによる失火を一層効果的に抑制することができ、着火性の更なる向上を図ることができる。 According to the configuration 3, the protrusion is formed over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode at least on one end side in the width direction of the wide portion. Therefore, when the spark discharge is blown, the spark discharge comes into contact with the protrusion more reliably. As a result, misfire due to blow-off can be more effectively suppressed, and the ignitability can be further improved.

構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成２において、前記突部は、前記幅広部の幅方向両端側において、前記接地電極の中心軸に沿った前記幅広部の全域に亘って設けられることを特徴とする。 Configuration 4. The spark plug of this configuration is characterized in that, in the above configuration 2, the projecting portion is provided over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode on both ends in the width direction of the wide portion. To do.

上記構成４によれば、突部は、幅広部の幅方向両端側において、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って形成されている。従って、気流の向き（火花放電の吹き流れ方向）の相違に関わらず、火花放電が吹き流されたときに、火花放電を突部に対してより確実に接触させることができる。その結果、吹き消えによる失火抑制効果を顕著に向上させることができ、着火性を飛躍的に高めることができる。 According to the configuration 4, the protrusion is formed over the entire wide portion along the center axis of the ground electrode on both ends in the width direction of the wide portion. Therefore, the spark discharge can be more reliably brought into contact with the protrusion when the spark discharge is blown regardless of the difference in the direction of the airflow (the direction of the spark discharge). As a result, the misfire suppression effect by blow-off can be remarkably improved, and the ignitability can be remarkably improved.

スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。It is a partially broken front view which shows the structure of a spark plug. スパークプラグの先端部の構成を示す拡大正面図である。It is an enlarged front view which shows the structure of the front-end | tip part of a spark plug. スパークプラグの先端部の構成を示す拡大底面図である。It is an enlarged bottom view which shows the structure of the front-end | tip part of a spark plug. スパークプラグの先端部の構成を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows the structure of the front-end | tip part of a spark plug. （ａ）は、スパークプラグの先端部の別例を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、スパークプラグの先端部の別例を示す拡大側面図である。(A) is an enlarged front view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug, (b) is an enlarged side view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug. （ａ）は、スパークプラグの先端部の別例を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、スパークプラグの先端部の別例を示す拡大側面図である。(A) is an enlarged front view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug, (b) is an enlarged side view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug. スパークプラグの先端部の別例を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug. スパークプラグの先端部の別例を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows another example of the front-end | tip part of a spark plug. 接地電極中間体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a ground electrode intermediate body. （ａ）は、第１の型を示す斜視図であり、（ｂ）は、第２の型を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows a 1st type | mold, (b) is a perspective view which shows a 2nd type | mold. （ａ），（ｂ）は、幅広部の形成工程における第１の型等を示す断面模式図である。(A), (b) is a cross-sectional schematic diagram which shows the 1st type | mold etc. in the formation process of a wide part. 従来技術における火花放電の吹き消えを説明するためのスパークプラグの先端部の拡大側面図である。It is an enlarged side view of the front-end | tip part of the spark plug for demonstrating blow-off of the spark discharge in a prior art.

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spark plug 1. In FIG. 1, the direction of the axis CL 1 of the spark plug 1 is the vertical direction in the drawing, the lower side is the front end side of the spark plug 1, and the upper side is the rear end side.

スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。 The spark plug 1 includes an insulator 2 as a cylindrical insulator, a cylindrical metal shell 3 that holds the insulator 2, and the like.

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部１３とを備えている。加えて、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、中胴部１２と脚長部１３との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。 As is well known, the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, and in its outer portion, a rear end side body portion 10 formed on the rear end side, and a front end than the rear end side body portion 10. A large-diameter portion 11 that protrudes radially outward on the side, a middle body portion 12 that is smaller in diameter than the large-diameter portion 11, and a tip portion that is more distal than the middle body portion 12. The leg length part 13 formed in diameter smaller than this on the side is provided. In addition, of the insulator 2, the large diameter portion 11, the middle trunk portion 12, and most of the leg long portions 13 are accommodated inside the metal shell 3. A tapered step portion 14 is formed at the connecting portion between the middle body portion 12 and the long leg portion 13, and the insulator 2 is locked to the metal shell 3 at the step portion 14.

さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って延びる軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。当該中心電極５は、熱伝導性に優れる金属〔例えば、銅や銅合金、純ニッケル（Ｎｉ）等〕からなる内層５Ａと、Ｎｉを主成分とする合金からなる外層５Ｂとを備えている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端部分が絶縁碍子２の先端から突出している。さらに、中心電極５は、その先端部に貴金属合金等からなる円柱状のチップ３１を備えている。 Further, the insulator 2 is formed with a shaft hole 4 extending along the axis CL 1, and a center electrode 5 is inserted and fixed to the tip side of the shaft hole 4. The center electrode 5 includes an inner layer 5A made of a metal having excellent thermal conductivity [for example, copper, copper alloy, pure nickel (Ni), etc.] and an outer layer 5B made of an alloy containing Ni as a main component. The center electrode 5 has a rod shape (cylindrical shape) as a whole, and a tip portion of the center electrode 5 projects from the tip of the insulator 2. Further, the center electrode 5 is provided with a cylindrical tip 31 made of a noble metal alloy or the like at the tip thereof.

加えて、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。 In addition, a terminal electrode 6 is inserted and fixed on the rear end side of the shaft hole 4 in a state of protruding from the rear end of the insulator 2.

さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。 Further, a cylindrical resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 of the shaft hole 4. Both ends of the resistor 7 are electrically connected to the center electrode 5 and the terminal electrode 6 through conductive glass seal layers 8 and 9, respectively.

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その先端部外周にはスパークプラグ１を内燃機関や燃料電池改質器等の燃焼装置に取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側には座部１６が外周側に向けて突出形成されており、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられている。また、主体金具３の後端部には、径方向内側に向けて屈曲する加締め部２０が設けられている。 In addition, the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and the spark plug 1 is attached to a combustion apparatus such as an internal combustion engine or a fuel cell reformer on the outer periphery of the tip end portion. A threaded portion (male threaded portion) 15 is formed. Further, a seat portion 16 is formed on the rear end side of the screw portion 15 so as to protrude toward the outer peripheral side, and a ring-shaped gasket 18 is fitted into the screw neck 17 at the rear end of the screw portion 15. Further, a tool engaging portion 19 having a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench when the metal shell 3 is attached to the combustion device is provided on the rear end side of the metal shell 3. A caulking portion 20 that bends inward in the radial direction is provided at the rear end portion of the metal shell 3.

加えて、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３に対してその後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって主体金具３に固定されている。尚、前記段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。 In addition, a tapered step portion 21 for locking the insulator 2 is provided on the inner peripheral surface of the metal shell 3. The insulator 2 is inserted from the rear end side to the front end side of the metal shell 3, and the step 14 of the metal shell 3 is locked to the step 21 of the metal shell 3. It is fixed to the metal shell 3 by caulking the opening on the rear end side in the radial direction, that is, by forming the caulking portion 20. An annular plate packing 22 is interposed between the stepped portions 14 and 21. Thereby, the airtightness in the combustion chamber is maintained, and the fuel gas entering the gap between the leg long portion 13 of the insulator 2 exposed to the combustion chamber and the inner peripheral surface of the metal shell 3 is prevented from leaking outside.

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間には滑石（タルク）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及び滑石２５を介して絶縁碍子２を保持している。 Further, in order to make the sealing by caulking more complete, annular ring members 23 and 24 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2 on the rear end side of the metal shell 3, and the ring member 23 , 24 is filled with talc 25 powder. That is, the metal shell 3 holds the insulator 2 via the plate packing 22, the ring members 23 and 24, and the talc 25.

また、図２及び図３に示すように、主体金具３の先端部２６には、Ｎｉ合金等により形成され、屈曲部２７Ｂにて中心電極５側へと曲げられた接地電極２７が接合されている。接地電極２７は、主体金具３に固定され、中心電極５の先端面５Ｆよりも軸線ＣＬ１方向先端側かつ接地電極２７のうち前記先端面５Ｆと対向する面よりも軸線ＣＬ１方向後端側の部分（図２中、斜線を付した部分であり、後述する間隙３３に対応する部分）、及び、前記屈曲部２７Ｂを含む基部２８と、当該基部２８の先端部の延出方向に沿って基部２８の先端から延びる幅広部２９とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a ground electrode 27 formed of a Ni alloy or the like and bent toward the center electrode 5 at the bent portion 27B is joined to the distal end portion 26 of the metal shell 3. Yes. The ground electrode 27 is fixed to the metal shell 3, and is a portion on the tip side of the center electrode 5 in the direction of the axis CL 1, and a portion of the ground electrode 27 on the rear side of the axis CL 1 in the direction of the axis CL < (A hatched portion in FIG. 2 and a portion corresponding to a gap 33 to be described later), a base portion 28 including the bent portion 27B, and a base portion 28 along the extending direction of the distal end portion of the base portion 28. And a wide portion 29 extending from the front end of the.

基部２８は、主体金具３に固定され軸線ＣＬ１方向に沿って延びる直線状の部位と、当該部位に対して一端部が連接された前記屈曲部２７Ｂと、屈曲部２７Ｂの他端部に連接され軸線ＣＬ１と直交する方向に延びる直線状の部位とを備えている。また、基部２８は、その幅ａ及びその厚さｂがそれぞれ小さなもの（例えば、それぞれ１．５ｍｍ以下）とされている。尚、本実施形態において、基部２８は、断面円形状をなしており、その外形が比較的小径（例えば、φ１．５ｍｍ以下）とされている。 The base portion 28 is connected to the linear portion that is fixed to the metal shell 3 and extends along the direction of the axis CL1, the bent portion 27B having one end connected to the portion, and the other end of the bent portion 27B. And a linear portion extending in a direction orthogonal to the axis CL1. Further, the base portion 28 has a small width a and a small thickness b (for example, each 1.5 mm or less). In the present embodiment, the base portion 28 has a circular cross section, and the outer shape thereof is a relatively small diameter (for example, φ1.5 mm or less).

幅広部２９は、断面矩形状をなし、基部２８の幅よりも幅広に形成されている。そして、中心電極５の先端面５Ｆと幅広部２９のうち前記先端面５Ｆと対向する面との間には間隙３３が形成されており、当該間隙３３において、軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。尚、本実施形態では、前記間隙３３の大きさＧ（幅広部２９及び前記先端面５Ｆ間の最短距離）が１．３０ｍｍ以下とされており、火花放電に必要な電圧の過大が抑制されている。また、本実施形態において、幅広部２９は、その厚さｄが所定値（例えば、０．５０ｍｍ）以上とされており、その長さｅが中心電極５の先端面５Ｆの外径以上とされている。 The wide portion 29 has a rectangular cross section and is formed wider than the width of the base portion 28. A gap 33 is formed between the front end surface 5F of the center electrode 5 and the surface of the wide portion 29 facing the front end surface 5F, and a spark is generated in the gap 33 in a direction substantially along the axis CL1. Discharging is performed. In the present embodiment, the size G of the gap 33 (the shortest distance between the wide portion 29 and the front end surface 5F) is 1.30 mm or less, and an excessive voltage required for spark discharge is suppressed. Yes. In the present embodiment, the wide portion 29 has a thickness d that is greater than or equal to a predetermined value (for example, 0.50 mm), and a length e that is greater than or equal to the outer diameter of the front end surface 5F of the center electrode 5. ing.

加えて、本実施形態において、接地電極２７は、その中心軸ＣＬ２に沿った全域に亘って、前記中心軸ＣＬ２と直交する断面における断面積が１．７７ｍｍ²以下とされている。すなわち、基部２８及び幅広部２９の双方において、これらの断面積が１．７７ｍｍ²以下とされている。基部２８の断面積が１．７７ｍｍ²以下とされることで、間隙３３と燃焼噴射装置との間に接地電極２７が配置されてしまった場合であっても、混合気が接地電極２７（基部２８）を回り込んで間隙３３へとスムーズに流入するようになっている。尚、十分な耐折損性を確保すべく、接地電極２７の断面積を所定値（例えば、１．３３ｍｍ²）以上とすることが好ましい。 In addition, in the present embodiment, the ground electrode 27 has a cross-sectional area of 1.77 mm ² or less in a cross section orthogonal to the central axis CL2 over the entire region along the central axis CL2. That is, both the base portion 28 and the wide portion 29 have a cross-sectional area of 1.77 mm ² or less. By setting the cross-sectional area of the base portion 28 to 1.77 mm ² or less, even if the ground electrode 27 is disposed between the gap 33 and the combustion injection device, the air-fuel mixture is allowed to flow into the ground electrode 27 (base portion). 28) and smoothly flows into the gap 33. In order to secure sufficient breakage resistance, the cross-sectional area of the ground electrode 27 is preferably set to a predetermined value (for example, 1.33 mm ² ) or more.

さらに、図３に示すように、軸線ＣＬ１方向先端側から見たときに、幅広部２９のうち間隙３３を形成する部位に対応する前記中心軸ＣＬ２方向に沿った範囲（図３中、散点模様を付した部位）内において、幅広部２９の幅方向両端縁２９Ｅ１，２９Ｅ２のうち少なくとも一方（本実施形態では、端縁２９Ｅ１，２９Ｅ２の双方）が、幅広部２９の幅方向に沿って基部２８の側面から張り出すように構成されており、中心電極５の先端面５Ｆよりも外周側に位置している。そして、図３及び図４に示すように、軸線ＣＬ１方向先端側から見たときにおいて、幅広部２９の幅方向に沿った前記端縁２９Ｅ１，２９Ｅ２から中心電極５の先端面５Ｆ外周までの距離ｆ１，ｆ２がそれぞれ０．３０ｍｍ以上とされている。すなわち、幅広部２９のうち間隙３３に対応する部位は、軸線ＣＬ１方向先端側から見たときに、自身の幅方向に沿って、中心電極５の先端面５Ｆ外周よりも０．３ｍｍ以上張り出すように構成されている。加えて、本実施形態では、距離ｆ１及び距離ｆ２がそれぞれ等しいものとされており、幅広部２９の幅方向中心に中心電極５の先端面５Ｆ中心が対向するように構成されている。 Furthermore, as shown in FIG. 3, when viewed from the front end side in the direction of the axis CL1, the range along the central axis CL2 direction corresponding to the portion of the wide portion 29 where the gap 33 is formed (in FIG. At least one of both end edges 29E1 and 29E2 in the width direction of the wide portion 29 (both end edges 29E1 and 29E2 in the present embodiment) is the base portion along the width direction of the wide portion 29 28 is formed so as to protrude from the side surface of 28, and is located on the outer peripheral side of the front end surface 5F of the center electrode 5. As shown in FIGS. 3 and 4, when viewed from the front end side in the axis CL 1 direction, the distance from the edge 29 E 1, 29 E 2 along the width direction of the wide portion 29 to the outer periphery of the front end surface 5 F of the center electrode 5. f1 and f2 are each 0.30 mm or more. That is, the portion corresponding to the gap 33 in the wide portion 29 protrudes 0.3 mm or more from the outer periphery of the front end surface 5F of the center electrode 5 along its own width direction when viewed from the front end side in the axis CL1 direction. It is configured as follows. In addition, in this embodiment, the distance f1 and the distance f2 are equal to each other, and the center of the front end surface 5F of the center electrode 5 is opposed to the center of the wide portion 29 in the width direction.

尚、図５（ａ），（ｂ）に示すように、幅広部２９のうち間隙３３を形成する部位に対応する前記中心軸ＣＬ２方向に沿った範囲〔図５（ａ）中、散点模様を付した部位〕内において、幅広部２９の幅方向両端縁２９Ｅ１，２９Ｅ２のうち一方側の端縁（例えば、端縁２９Ｅ１）のみが、幅広部２９の幅方向に沿って基部２８の側面から張り出すように構成してもよい。この場合には、軸線ＣＬ１方向先端側から見たときにおいて、幅広部２９の幅方向に沿った前記端縁２９Ｅ１から中心電極５の先端面５Ｆ外周までの距離ｆ１が０．３０ｍｍ以上とされる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, a range along the direction of the central axis CL2 corresponding to the portion where the gap 33 is formed in the wide portion 29 [the dotted pattern in FIG. In the portion marked with [], only one end edge (for example, the end edge 29E1) of both ends 29E1 and 29E2 in the width direction of the wide portion 29 extends from the side surface of the base portion 28 along the width direction of the wide portion 29. You may comprise so that it may overhang. In this case, the distance f1 from the end edge 29E1 along the width direction of the wide portion 29 to the outer periphery of the front end surface 5F of the center electrode 5 is 0.30 mm or more when viewed from the front end side in the axis CL1 direction. .

図４に戻り、本実施形態では、幅広部２９のうち前記間隙３３を形成する部位に対応する接地電極２７の中心軸ＣＬ２方向に沿った範囲内において、幅広部２９の幅ｃが２．６ｍｍ以下とされている。 Returning to FIG. 4, in the present embodiment, the width c of the wide portion 29 is 2.6 mm within a range along the central axis CL 2 direction of the ground electrode 27 corresponding to the portion where the gap 33 is formed in the wide portion 29. It is as follows.

また、本実施形態において、接地電極２７は、幅広部２９の幅方向に沿って中心電極５の先端面５Ｆと対向する部位から外れた部位に、中心電極５との間における最短距離ｇが前記間隙３３の大きさＧよりも大きくなる突部２７Ｐ１，２７Ｐ２を有している。突部２７Ｐ１，２７Ｐ２は、幅広部２９の幅方向両端側に形成されており、図２に示すように、前記中心軸ＣＬ２に沿った幅広部２９の全域に亘って設けられている。 In the present embodiment, the ground electrode 27 has a shortest distance g between the ground electrode 27 and the center electrode 5 at a position away from the position facing the front end surface 5F of the center electrode 5 along the width direction of the wide portion 29. Projections 27P1 and 27P2 that are larger than the size G of the gap 33 are provided. The protrusions 27P1 and 27P2 are formed on both ends in the width direction of the wide portion 29, and are provided over the entire wide portion 29 along the central axis CL2, as shown in FIG.

尚、図５に示すように、突部２７Ｐ１，２７Ｐ２のうちの一方を、幅広部２９の幅方向一端側にのみ設けることとしてもよい。また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、突部２７Ｐ３を、前記中心軸ＣＬ２に沿った幅広部２９の全域に亘って形成することなく、前記中心軸ＣＬ２に沿った幅広部２９の一部にのみ設けることとしてもよい。さらに、図７及び図８に示すように、突部を設けることなく構成し、幅広部２９のうち中心電極５側の面を平坦状に形成してもよい。 As shown in FIG. 5, one of the protrusions 27 P 1 and 27 P 2 may be provided only on one end side in the width direction of the wide portion 29. Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the wide portion along the central axis CL2 is formed without forming the protrusion 27P3 over the entire wide portion 29 along the central axis CL2. It is good also as providing only in a part of 29. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, it may be configured without providing a protrusion, and the surface of the wide portion 29 on the side of the center electrode 5 may be formed flat.

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the spark plug 1 comprised as mentioned above is demonstrated.

まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えば、鉄系素材やステンレス素材）に対して冷間鍛造加工等により概形を形成するとともに、貫通孔を形成する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。 First, the metal shell 3 is processed in advance. That is, a rough shape is formed on a cylindrical metal material (for example, an iron-based material or a stainless steel material) by cold forging or the like, and a through hole is formed. Thereafter, the outer shape is adjusted by cutting to obtain a metal shell intermediate.

また、主体金具中間体とは別に接地電極２７となる接地電極中間体３７を製造しておく。より詳しくは、まず、Ｎｉ合金に対して冷間鍛造加工（伸線加工）を施すことで、前記合金を徐々に細くしていく。そして、十分に細くされた段階で合金を所定長さに切断することにより、図９に示すように、円柱状の接地電極中間体３７が得られる。尚、接地電極中間体３７は、その長手方向に沿って一定の断面積を有し、その断面積が１．７７ｍｍ²以下とされている。 In addition, a ground electrode intermediate 37 to be the ground electrode 27 is manufactured separately from the metal shell intermediate. More specifically, first, a cold forging process (drawing process) is performed on the Ni alloy so that the alloy is gradually thinned. Then, by cutting the alloy into a predetermined length at a sufficiently thinned stage, a cylindrical ground electrode intermediate 37 is obtained as shown in FIG. The ground electrode intermediate body 37 has a constant cross-sectional area along the longitudinal direction, and the cross-sectional area is 1.77 mm ² or less.

続いて、得られた接地電極中間体３７が、主体金具中間体の先端面に抵抗溶接される。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５が転造によって形成される。これにより、接地電極中間体３７の溶接された主体金具３が得られる。 Subsequently, the obtained ground electrode intermediate body 37 is resistance-welded to the distal end surface of the metal shell intermediate body. When the welding is performed, so-called “sag” is generated. After the “sag” is removed, the threaded portion 15 is formed by rolling at a predetermined portion of the metal shell intermediate body. Thereby, the metal shell 3 to which the ground electrode intermediate body 37 is welded is obtained.

次いで、接地電極中間体３７の溶接された主体金具３に、亜鉛メッキ或いはＮｉメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。 Next, the metal shell 3 to which the ground electrode intermediate body 37 is welded is subjected to zinc plating or Ni plating. In order to improve the corrosion resistance, the surface may be further subjected to chromate treatment.

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用いて、成形用素地造粒物を調製するとともに、当該成形用素地造粒物を用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。そして、得られた成形体に対し、研削加工が施され整形されるとともに、整形されたものが焼成炉で焼成されることにより、絶縁碍子２が得られる。 On the other hand, the insulator 2 is formed separately from the metal shell 3. For example, by using a raw material powder mainly composed of alumina and containing a binder or the like, a green compact for molding is prepared, and a rubber-molded product is used to form a cylindrical molded body. Is obtained. The obtained molded body is ground and shaped, and the shaped product is fired in a firing furnace, whereby the insulator 2 is obtained.

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したＮｉ合金に鍛造加工を施すとともに、鍛造加工後の前記Ｎｉ合金の先端部にチップ３１をレーザー溶接等により接合することで、中心電極５を製造する。 Separately from the metal shell 3 and the insulator 2, the center electrode 5 is manufactured. That is, by forging the Ni alloy in which a copper alloy or the like for improving heat dissipation is arranged at the center, and joining the tip 31 to the tip of the Ni alloy after forging by laser welding or the like, The center electrode 5 is manufactured.

次に、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９は、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されたものが、抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱されることで焼成される。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。 Next, the insulator 2 and the center electrode 5, the resistor 7, and the terminal electrode 6 obtained as described above are sealed and fixed by the glass seal layers 8 and 9. The glass seal layers 8 and 9 are generally prepared by mixing borosilicate glass and metal powder and injected into the shaft hole 4 of the insulator 2 with the resistor 7 interposed therebetween, and then from the rear. While being pressed by the terminal electrode 6, it is fired by being heated in a firing furnace. At this time, the glaze layer may be fired simultaneously on the surface of the rear end side body portion 10 of the insulator 2 or the glaze layer may be formed in advance.

その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極中間体３７を備える主体金具３とが固定される。より詳しくは、主体金具３に絶縁碍子２を挿通した上で、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって絶縁碍子２と主体金具３とが固定される。 Thereafter, the insulator 2 provided with the center electrode 5 and the terminal electrode 6 and the metal shell 3 provided with the ground electrode intermediate body 37 are fixed. More specifically, after the insulator 2 is inserted through the metal shell 3, the opening on the rear end side of the metal shell 3 formed relatively thin is caulked radially inward, that is, the caulking portion 20 is By forming, the insulator 2 and the metal shell 3 are fixed.

次いで、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、前記幅広部２９と同一の幅及び同一の長さを有し、前記突部２７Ｐ１，２７Ｐ２に対応する凹み部４１Ｄ１，４１Ｄ２が形成されてなる凹部４１Ａを有する第１の型４１と、断面矩形状をなすとともに、前記凹部４１Ａに挿通可能な棒状の第２の型４２とを用いて、接地電極中間体３７の先端部に塑性加工を施す。より詳しくは、図１１（ａ）に示すように、第１の型４１の凹部４１Ａに接地電極中間体３７の先端部を配置した上で、図１１（ｂ）に示すように、第２の型４２を凹部４１Ａに挿通し、第２の型４２により接地電極中間体３７の先端部をプレスする。これにより、接地電極中間体３７の先端部が凹部４１Ａに倣って変形し、幅広部２９や突部２７Ｐ１，２７Ｐ２が形成されてなる接地電極２７が得られる。 Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, recesses 41D1 and 41D2 having the same width and the same length as the wide portion 29 and corresponding to the protrusions 27P1 and 27P2 are formed. The tip of the ground electrode intermediate body 37 is plastically processed using a first die 41 having a recess 41A and a rod-like second die 42 having a rectangular cross section and capable of being inserted into the recess 41A. Apply. More specifically, as shown in FIG. 11 (a), the tip of the ground electrode intermediate body 37 is disposed in the recess 41A of the first die 41, and then, as shown in FIG. The die 42 is inserted into the recess 41A, and the tip of the ground electrode intermediate body 37 is pressed by the second die 42. Thereby, the front-end | tip part of the ground electrode intermediate body 37 deform | transforms following the recessed part 41A, and the ground electrode 27 formed with the wide part 29 and the protrusion parts 27P1 and 27P2 is obtained.

その後、接地電極２７を中心電極５側に屈曲させるとともに、中心電極５及び接地電極２７間に形成された間隙３３の大きさを調整することにより上述したスパークプラグ１が得られる。 Thereafter, the above-described spark plug 1 is obtained by bending the ground electrode 27 toward the center electrode 5 and adjusting the size of the gap 33 formed between the center electrode 5 and the ground electrode 27.

以上詳述したように、本実施形態によれば、基部２８の断面積が１．７７ｍｍ²以下とされているため、接地電極２７が仮に間隙３３と燃料噴射装置との間に配置された場合であっても、間隙３３に対して接地電極２７（基部２８）を回り込んで混合気が流入しやすくなる。従って、接地電極２７の配置位置の相違に伴う着火性の低下を極力抑制することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, since the cross-sectional area of the base portion 28 is 1.77 mm ² or less, the ground electrode 27 is temporarily disposed between the gap 33 and the fuel injection device. Even so, the air-fuel mixture easily flows around the ground electrode 27 (base portion 28) with respect to the gap 33. Therefore, it is possible to suppress the decrease in ignitability due to the difference in the arrangement position of the ground electrode 27 as much as possible.

加えて、本実施形態では、間隙３３の大きさＧが１．３０ｍｍ以下とされているため、生成される火花放電が比較的短くなり、気流が火花放電に対して当たりにくくなる。そのため、火花放電の吹き流れが生じにくくなる。さらに、基部２８よりも幅広に形成されるとともに、前記距離ｆ１，ｆ２が０．３０ｍｍ以上とされた幅広部２９が設けられ、当該幅広部２９と中心電極５の先端面５Ｆとの間に間隙３３が形成されている。従って、火花放電が吹き流された際における接地電極２７の表面を這った火花放電の移動可能量を増大させることができ、火花放電をより長期間に亘って維持することができる。その結果、吹き消えによる失火を効果的に抑制することができ、上述した着火性の低下抑制効果と相俟って、優れた着火性を実現することができる。 In addition, in the present embodiment, since the size G of the gap 33 is 1.30 mm or less, the generated spark discharge is relatively short, and the airflow is less likely to hit the spark discharge. Therefore, it is difficult for the spark discharge to flow. Furthermore, a wide portion 29 is formed which is wider than the base portion 28 and has the distances f1 and f2 of 0.30 mm or more. A gap is provided between the wide portion 29 and the front end surface 5F of the center electrode 5. 33 is formed. Accordingly, it is possible to increase the amount of movement of the spark discharge over the surface of the ground electrode 27 when the spark discharge is blown, and it is possible to maintain the spark discharge for a longer period. As a result, misfire due to blow-off can be effectively suppressed, and excellent ignitability can be realized in combination with the above-described effect of suppressing the decrease in ignitability.

さらに、接地電極２７は、その中心軸ＣＬ２に沿った全域に亘って断面積が１．７７ｍｍ²以下とされており、幅広部２９を設けながらも、当該幅広部２９の重量が比較的小さなものとなるように構成されている。従って、振動が加えられた際において、基部２８に加わる応力を低減させることができ、基部２８（特に屈曲部２７Ｂ）の折損をより確実に防止することができる。 Further, the ground electrode 27 has a cross-sectional area of 1.77 mm ² or less over the entire area along the central axis CL ^2, and the wide portion 29 is provided with a relatively small weight even though the wide portion 29 is provided. It is comprised so that. Therefore, when vibration is applied, the stress applied to the base portion 28 can be reduced, and breakage of the base portion 28 (particularly the bent portion 27B) can be more reliably prevented.

また、幅広部２９は、その幅ｃが２．６ｍｍ以下とされているため、その断面積が１．７７ｍｍ²以下であっても、十分な厚みを有することとなる。従って、基部２８及び幅広部２９の連接部における機械的強度を十分に確保することができ、振動が加えられた際において、前記連接部における接地電極２７の折損をより確実に防止することができる。 Further, since the wide portion 29 has a width c of 2.6 mm or less, the wide portion 29 has a sufficient thickness even if its cross-sectional area is 1.77 mm ² or less. Therefore, it is possible to sufficiently secure the mechanical strength at the connecting portion of the base portion 28 and the wide portion 29, and to prevent the ground electrode 27 from being broken at the connecting portion when vibration is applied. .

加えて、本実施形態では、接地電極２７のうち、中心電極５の先端面５Ｆと対向する部位から外れた部位には、中心電極５との間における最短距離ｇが間隙３３の大きさＧよりも大きくなる突部２７Ｐ１，２７Ｐ２が設けられている。従って、突部２７Ｐ１，２７Ｐ２と中心電極５との間よりも前記間隙３３にて火花放電が生じやすくなり、間隙３３にて生じた火花放電が吹き流された際には、火花放電が突部２７Ｐ１，２７Ｐ２に接触することで、火花放電のそれ以上の吹き流れを防止することができる。これにより、火花放電を一層長期間に亘って維持することができ、吹き消えによる失火抑制効果をより高めることができる。その結果、着火性を一層向上させることができる。 In addition, in the present embodiment, the shortest distance g between the ground electrode 27 and the center electrode 5 is larger than the size G of the gap 33 in the portion of the ground electrode 27 that is away from the portion facing the tip surface 5F of the center electrode 5. Projections 27P1 and 27P2 that are also larger are provided. Accordingly, a spark discharge is more likely to occur in the gap 33 than between the protrusions 27P1 and 27P2 and the center electrode 5, and when the spark discharge generated in the gap 33 is blown, the spark discharge is generated in the protrusion. By contacting 27P1 and 27P2, it is possible to prevent further blowing of spark discharge. Thereby, spark discharge can be maintained for a longer period of time, and the misfire suppression effect by blow-off can be further enhanced. As a result, the ignitability can be further improved.

特に本実施形態では、突部２７Ｐ１，２７Ｐ２は、幅広部２９の幅方向両端側において、接地電極２７の中心軸ＣＬ２に沿った幅広部２９の全域に亘って形成されている。従って、気流の向き（火花放電の吹き流れ方向）の相違に関わらず、火花放電が吹き流されたときに、火花放電を突部２７Ｐ１，２７Ｐ２に対してより確実に接触させることができる。その結果、吹き消えによる失火抑制効果を顕著に向上させることができ、着火性を飛躍的に高めることができる。 In particular, in the present embodiment, the protrusions 27P1 and 27P2 are formed across the entire wide portion 29 along the central axis CL2 of the ground electrode 27 on both ends in the width direction of the wide portion 29. Therefore, regardless of the difference in the direction of the air flow (the direction in which the spark discharge is blown), the spark discharge can be more reliably brought into contact with the protrusions 27P1 and 27P2 when the spark discharge is blown. As a result, the misfire suppression effect by blow-off can be remarkably improved, and the ignitability can be remarkably improved.

次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、基部の幅ａ、基部の厚さｂ、幅広部の幅ｃ、幅広部の厚さｄ、幅広部の長さｅ、前記距離ｆ１，ｆ２（中心電極の先端面外周に対する幅広部の張り出し量）、基部の断面積、及び、幅広部の断面積を種々変更した接地電極を有してなるスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、耐吹き消え評価試験、耐折損性評価試験、及び、着火性評価試験を行った。 Next, in order to confirm the effects achieved by the above embodiment, the width a of the base, the thickness b of the base, the width c of the wide portion, the thickness d of the wide portion, the length e of the wide portion, and the distance f1 , F2 (amount of protrusion of the wide portion with respect to the outer periphery of the front end surface of the center electrode), a cross-sectional area of the base, and a spark plug sample having a ground electrode in which the cross-sectional area of the wide portion is variously changed. Were subjected to blowout resistance evaluation test, breakage resistance evaluation test, and ignitability evaluation test.

耐吹き消え評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルを、排気量１．８Ｌの４気筒ターボチャージャー付きエンジンに取付け、過給圧を１．４ｍｂａｒとして、エンジンを全開状態（回転数４５００ｒｐｍ）で動作させた。そして、１分間における、吹き消えによるエンジンの失火回数を計測した。ここで、前記失火回数が１０回未満となったサンプルは、吹き消えによる失火の抑制効果に優れるとして「○」の評価を下し、一方で、前記失火回数が１０回以上となったサンプルは、吹き消えによる失火が比較的生じやすいとして「×」の評価を下すこととした。 The outline of the blowout resistance evaluation test is as follows. That is, the sample was attached to an engine with a 4-cylinder turbocharger having a displacement of 1.8 L, the supercharging pressure was 1.4 mbar, and the engine was operated in a fully opened state (rotation speed: 4500 rpm). Then, the number of engine misfires due to blow-off in 1 minute was measured. Here, the sample in which the number of misfires is less than 10 is evaluated as “◯” as being excellent in the effect of suppressing misfire due to blow-off, while the sample in which the number of misfires is 10 or more. Therefore, it was decided to give an evaluation of “x” because misfire caused by blow-off was relatively easy to occur.

また、耐折損性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルを上述のエンジンに取付けた上で、過給圧を２．１ｍｂａｒとして、エンジンを全開状態（回転数２５００ｒｐｍ）で１００時間に亘って動作させた。そして、１００時間経過後に、接地電極において折損が生じているか否かを確認した。ここで、接地電極に折損が生じていなかったサンプルは、優れた耐折損性を有するとして「○」の評価を下し、一方で、接地電極に折損が生じていたサンプルは、耐折損性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。 The outline of the breakage resistance evaluation test is as follows. That is, after the sample was attached to the above-described engine, the supercharging pressure was 2.1 mbar, and the engine was operated for 100 hours in a fully opened state (rotation speed 2500 rpm). Then, after 100 hours, it was confirmed whether or not breakage occurred in the ground electrode. Here, a sample in which the ground electrode was not broken was evaluated as “◯” as having excellent breakage resistance, while a sample in which the ground electrode was broken was not broken. It was decided to give an evaluation of “x” as inferior.

加えて、着火性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルを前記エンジンに対して、燃料噴射口及び間隙の間に接地電極が位置しないように取付けた上で、エンジンをアイドリング状態で動作させつつ、空燃比を徐々に減少させながら、放電１０００回中に１０回の失火が発生したときの空燃比（限界空燃比）を測定した。さらに、サンプルを前記エンジンに対して、燃料噴射口及び間隙の間に接地電極が位置するように取付けた上で、前記限界空燃比を測定した。そして、両ケースにおける限界空燃比の差を算出した。ここで、限界空燃比の差が所定値（３．０）以上となった場合には、接地電極の配置位置の相違により着火性が低下しやすいとして「×」の評価を下し、一方で、限界空燃比の差が所定値（３．０）未満となった場合には、接地電極の配置位置の相違による着火性の低下が生じにくいとして「○」の評価を下すこととした。 In addition, the outline of the ignitability evaluation test is as follows. That is, the sample is attached to the engine so that the ground electrode is not located between the fuel injection port and the gap, and the engine is operated in an idling state while the air-fuel ratio is gradually decreased, and the discharge 1000 The air-fuel ratio (limit air-fuel ratio) when 10 misfires occurred during the rotation was measured. Further, the sample was attached to the engine so that a ground electrode was positioned between the fuel injection port and the gap, and the critical air-fuel ratio was measured. And the difference of the limit air fuel ratio in both cases was calculated. Here, when the difference in the critical air-fuel ratio is equal to or greater than the predetermined value (3.0), the ignitability is likely to be lowered due to the difference in the arrangement position of the ground electrode, and “x” is evaluated. When the difference between the critical air-fuel ratios is less than the predetermined value (3.0), the evaluation of “◯” is made because it is difficult for the ignitability to decrease due to the difference in the arrangement position of the ground electrode.

表１〜表４に、耐吹き消え評価試験、耐折損性評価試験、及び、着火性評価試験の試験結果をそれぞれ示す。尚、サンプルＡ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、接地電極がその中心軸に沿って一定の断面形状を有するように構成し、サンプルＡは、断面矩形状とし、サンプルＢ１〜Ｂ４は、断面円形状とした。一方で、その他のサンプルは、基部及び幅広部を有し、基部を断面円形状（すなわち、幅ａ及び厚さｂが等しくなる）とし、幅広部を断面矩形状とした。また、接地電極には、突部を形成することなく、中心電極側の面が平坦状となるように構成した。さらに、サンプル１〜２４，３１〜５２，６１〜８０は、幅広部の幅方向両端縁が、自身の幅方向に沿って基部の側面よりも張り出すように構成した（すなわち、図７と同様の構成とした）。一方で、サンプル２５，２６，５３，５４，８１，８２は、幅広部の幅方向一端縁のみが基部の側面よりも張り出すように構成した（すなわち、図８と同様の構成とした）。尚、距離ｆ１，ｆ２がマイナスとあるのは、軸線方向先端側から見たときに、幅広部の幅方向端縁が中心電極の先端面外周よりも軸線側に位置し、距離ｆ１，ｆ２がプラスとあるのは、軸線方向先端側から見たときに、幅広部の幅方向端縁が中心電極の先端面外周よりも外周側に位置することを示す。 Tables 1 to 4 show the test results of the blowout resistance evaluation test, the breakage resistance evaluation test, and the ignitability evaluation test, respectively. Samples A, B1, B2, B3, and B4 are configured such that the ground electrode has a constant cross-sectional shape along its central axis, sample A is rectangular in cross section, and samples B1 to B4 are cross sections. Circular shape. On the other hand, other samples have a base and a wide part, the base has a circular cross section (that is, the width a and the thickness b are equal), and the wide part has a rectangular cross section. In addition, the ground electrode was configured such that the surface on the center electrode side was flat without forming a protrusion. Further, Samples 1 to 24, 31 to 52, and 61 to 80 are configured such that both ends in the width direction of the wide portion protrude from the side surface of the base portion along the width direction of the wide portion (that is, similar to FIG. 7). Of the structure). On the other hand, the samples 25, 26, 53, 54, 81, and 82 were configured such that only one end edge in the width direction of the wide portion protruded from the side surface of the base portion (that is, the same configuration as in FIG. 8). Note that the distances f1 and f2 are negative when the edge in the width direction of the wide portion is positioned closer to the axis side than the outer periphery of the front end surface of the center electrode when viewed from the front end side in the axial direction. “Positive” indicates that the edge in the width direction of the wide portion is positioned on the outer peripheral side of the outer periphery of the front end surface of the center electrode when viewed from the front end side in the axial direction.

尚、各サンプルともに、間隙の大きさＧを０．７ｍｍとした。 In each sample, the gap size G was set to 0.7 mm.

表１〜表４に示すように、基部の断面積を１．７７ｍｍ²超としたサンプル（サンプルＡ，Ｂ４，９１〜９９）は、基部の断面積に対して幅広部の断面積を過度に大きくしない限り、接地電極の折損は生じなかったが、着火性に劣ることが分かった。これは、基部の幅が比較的大きかったため、接地電極の存在によって間隙に対して混合気が流入しにくくなってしまったことによると考えられる。 As shown in Tables 1 to 4, samples (samples A, B4, 91 to 99) having a base cross-sectional area exceeding 1.77 mm ² have an excessively wide cross-sectional area relative to the base cross-sectional area. Unless it was increased, the ground electrode was not broken, but it was found that the ignitability was poor. This is probably because the air-fuel mixture is less likely to flow into the gap due to the presence of the ground electrode because the width of the base is relatively large.

また、基部の断面積を１．７７ｍｍ²以下としたサンプル（サンプルＢ１〜Ｂ３，１〜２６，３１〜５４，６１〜８２）は、優れた着火性を有していたが、幅広部の厚さｄを基部の厚さｂと略同一とするとともに、幅広部の幅ｃを基部の幅ａよりも大きくし、幅広部の断面積を基部の断面積よりも大きくしたサンプル（サンプル１〜１２，３１〜４１，６１〜７０）は、吹き消えによる失火の抑制効果及び耐折損性の少なくとも一方に劣ることが分かった。これは、次の（１）及び（２）が要因であると考えられる。
（１）幅広部の幅ｃひいては距離ｆ１，ｆ２を大きくした場合には、吹き消えによる失火を抑制できたものの、幅広部の断面積（重量）が増大したため、振動が加わった際に基部に加わる応力が大きくなってしまったこと。
（２）幅広部の幅ｃひいては距離ｆ１，ｆ２を比較的小さくした場合には、幅広部の断面積（重量）が減少したため、耐折損性は向上したものの、吹き消えによる失火を抑制する効果が弱まってしまったこと。 Moreover, the samples (samples B1 to B3, ¹ to 26, 31 to 54, 61 to 82) in which the cross-sectional area of the base portion was 1.77 mm ² or less had excellent ignitability, but the thickness of the wide portion A sample in which the width d is substantially the same as the thickness b of the base, the width c of the wide portion is larger than the width a of the base, and the cross-sectional area of the wide portion is larger than the cross-sectional area of the base (samples 1 to 12) , 31-41, 61-70) were found to be inferior to at least one of the effect of suppressing misfire due to blow-off and breakage resistance. This is considered to be caused by the following (1) and (2).
(1) Increasing the width c of the wide portion, and thus the distances f1 and f2, could suppress misfire due to blow-off, but increased the cross-sectional area (weight) of the wide portion. The applied stress has increased.
(2) When the width c of the wide portion, and thus the distances f1 and f2, are relatively small, the cross-sectional area (weight) of the wide portion is reduced, so that the resistance to breakage is improved, but the effect of suppressing misfire due to blow-off. Has been weakened.

さらに、幅広部の断面積を基部の断面積以下とし、幅広部の重量低減を図ったサンプル（サンプル１３〜２６，４２〜５４，７１〜８２）のうち、幅広部の幅ｃを２．６ｍｍ超としたサンプル（サンプル１３，１４，４２，４３，７１，７２）は、接地電極のうち、特に基部及び幅広部の連接部において折損が生じてやすくなってしまうことが分かった。これには、幅広部の厚さｄが過度に小さくなってしまったため、接地電極の厚さ方向に沿った応力に対して、前記連接部の機械的強度が不十分となってしまったことに起因すると考えられる。 Further, among the samples (samples 13 to 26, 42 to 54, and 71 to 82) in which the cross-sectional area of the wide part is set to be equal to or smaller than the cross-sectional area of the base part, the width c of the wide part is 2.6 mm. It was found that the super-samples (samples 13, 14, 42, 43, 71, 72) were likely to break in the ground electrode, particularly at the base and wide joints. For this, the thickness d of the wide portion has become excessively small, and the mechanical strength of the connecting portion has become insufficient with respect to the stress along the thickness direction of the ground electrode. It is thought to be caused.

併せて、幅広部の断面積を基部の断面積以下としたサンプルのうち、距離ｆ１，ｆ２を０．１０ｍｍ未満としたサンプル（サンプル２１〜２４，５０〜５２，７９，８０）は、吹き消えによる失火が生じやすいことが確認された。これは、火花が吹き流れたときにおいて、幅広部の表面を這った火花放電の移動可能量が小さかったため、火花放電の維持時間が短くなってしまったことによると考えられる。 In addition, among the samples in which the cross-sectional area of the wide part is equal to or smaller than the cross-sectional area of the base part, samples (samples 21 to 24, 50 to 52, 79, 80) in which the distances f1 and f2 are less than 0.10 mm are blown off. It was confirmed that misfire was likely to occur. This is considered to be due to the fact that the spark discharge sustaining time has been shortened because the amount of spark discharge that can be moved over the surface of the wide portion was small when the spark was blown.

これに対して、幅広部の断面積を基部の断面積以下とするとともに、基部の幅ｃを２．６ｍｍ以下とし、かつ、距離ｆ１，ｆ２を０．１５ｍｍ以上としたサンプル（サンプル１５〜２０，２５，２６，４４〜４９，５３，５４，７３〜７８，８１，８２）は、吹き消えによる失火が生じにくく、かつ、接地電極の耐折損性に優れることが明らかとなった。 On the other hand, a sample (samples 15 to 20) in which the cross-sectional area of the wide portion is set to be equal to or smaller than the cross-sectional area of the base, the width c of the base is set to 2.6 mm or less, and the distances f1 and f2 are set to 0.15 mm or more. , 25, 26, 44 to 49, 53, 54, 73 to 78, 81, 82), it is clear that misfire due to blow-off hardly occurs and that the ground electrode is excellent in breakage resistance.

次いで、幅広部の幅方向両端縁が、自身の幅方向に沿って基部の側面から均等に張り出すように構成する（すなわち、距離ｆ１，ｆ２が等しくなるように構成する）とともに、間隙の大きさＧ、及び、距離ｆ１，ｆ２を種々変更したスパークプラグのサンプルと、幅広部の幅方向一端縁のみが基部の側面から張り出すように構成するとともに、間隙の大きさＧ、及び、距離ｆ１を種々変更したスパークプラグのサンプルとを作製し、各サンプルについて、上述の耐吹き消え評価試験を行った。表５に、幅広部の幅方向両端縁が基部の側面から張り出すサンプルの試験結果を示し、表６に、幅広部の一端縁が基部の側面から張り出すサンプルの試験結果を示す。尚、表５及び表６における回数は、火花の吹き消えによる失火回数を示し、「×」とあるのは、前記失火回数が１０回以上となったことを示す。 Next, the widthwise end edges of the wide portion are configured to evenly project from the side surface of the base along the width direction of the wide portion (that is, the distances f1 and f2 are configured to be equal), and the gap size is large. A sample of a spark plug in which the length G and the distances f1 and f2 are variously changed, and only one edge in the width direction of the wide portion protrudes from the side surface of the base portion, and the size G of the gap and the distance f1 Samples of spark plugs with various changes were made, and the above-mentioned blow-off resistance evaluation test was performed on each sample. Table 5 shows the test results of the samples in which both end edges in the width direction of the wide portion project from the side surface of the base portion, and Table 6 shows the test results of the samples in which one end edge of the wide portion projects from the side surface of the base portion. The number of times in Tables 5 and 6 indicates the number of misfires due to the blow-off of sparks, and “x” indicates that the number of misfires has reached 10 or more.

表５及び表６に示すように、間隙の大きさＧを１．３０ｍｍ以下とするとともに、距離ｆ１，ｆ２を０．３０ｍｍ以上とすることで、吹き消えによる失火を効果的に抑制できることが分かった。これは、次の（３）及び（４）に起因すると考えられる。
（３）間隙の大きさＧを１．３０ｍｍ以下としたことで、生成される火花放電が比較的短くなったため、気流が火花放電に当たりにくくなり、火花放電の吹き流れが生じにくくなったこと。
（４）距離ｆ１，ｆ２を０．３０ｍｍ以上としたことで、火花が吹き流れたときに、火花放電が幅広部を這って比較的大きな距離を移動可能となったため、火花の維持される時間が長くなり、混合気への着火機会が増加したこと。 As shown in Tables 5 and 6, it is found that misfire due to blow-off can be effectively suppressed by setting the gap size G to 1.30 mm or less and the distances f1 and f2 to 0.30 mm or more. It was. This is considered due to the following (3) and (4).
(3) Since the size G of the gap is set to 1.30 mm or less, the generated spark discharge is relatively short, so that the airflow is less likely to hit the spark discharge and the spark discharge is less likely to occur.
(4) Since the distances f1 and f2 are set to 0.30 mm or more, when the spark is blown, the spark discharge can move a relatively large distance across the wide portion, and therefore the time for which the spark is maintained. And the opportunity for ignition of the air-fuel mixture has increased.

上記試験の結果より、接地電極の配置位置の相違に伴う着火性の低下抑制、及び、耐折損性の向上を実現しつつ、吹き消えによる失火をより確実に防止するという観点から、接地電極をその中心軸に沿った全域において断面積が１．７７ｍｍ²以下となるように構成するとともに、間隙の大きさＧを１．３０ｍｍ以下とし、距離ｆ１，ｆ２を０．３０ｍｍ以上とし、かつ、幅広部の幅ｃを２．６ｍｍ以下とすることが好ましいといえる。 From the results of the above test, from the viewpoint of more reliably preventing misfire due to blow-off while realizing the reduction in ignitability due to the difference in the arrangement position of the ground electrode and the improvement in breakage resistance, the ground electrode is In the entire area along the central axis, the cross-sectional area is 1.77 mm ² or less, the gap size G is 1.30 mm or less, the distances f1 and f2 are 0.30 mm or more, and the width is wide. It can be said that the width c of the part is preferably 2.6 mm or less.

次いで、間隙の大きさＧ、及び、接地電極の形状を種々変更したスパークプラグのサンプルＣ〜Ｈを作製し、各サンプルについて、エンジン回転数を６５００ｒｐｍとして（つまり、吹き消えによる失火が一層生じやすい条件で）上述の耐吹き消え評価試験を行った。表７に、当該試験の試験結果を示す。尚、表５及び表６と同様に、表７における回数は、火花の吹き消えによる失火回数を示し、「×」とあるのは、前記失火回数が１０回以上となったことを示す。 Next, spark plug samples C to H in which the gap size G and the shape of the ground electrode were variously changed were produced. For each sample, the engine speed was set to 6500 rpm (that is, misfire due to blow-off was more likely to occur). The above-mentioned blow-off evaluation test was performed (under conditions). Table 7 shows the test results of the test. As in Tables 5 and 6, the number in Table 7 indicates the number of misfires caused by the blow-out of sparks, and “x” indicates that the number of misfires is 10 or more.

加えて、サンプルＣ〜Ｈは、それぞれ次のように構成した。すなわち、サンプルＣは、比較例に相当するものであり、接地電極をその中心軸に沿った全域において断面円形状とした。また、サンプルＤ〜Ｈは、それぞれ実施例に相当するものであり、サンプルＤは、幅広部の幅方向一端縁のみが基部の側面から張り出すように構成し、幅広部の中心電極側の面を平坦状とした（すなわち、図８と同様の構成とした）。さらに、サンプルＥは、幅広部の幅方向両端縁が基部の側面から張り出すよう構成し、幅広部の中心電極側の面を平坦状とした（すなわち、図７と同様の構成とした）。加えて、サンプルＦは、幅広部の幅方向一端縁のみが基部の側面から張り出すように構成し、突部を接地電極の中心軸に沿った幅広部の一部にのみ設けた（すなわち、図６と同様の構成とした）。併せて、サンプルＧは、幅広部の幅方向一端縁のみが基部の側面から張り出すように構成し、突部を接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って設けた（すなわち、図５と同様の構成とした）。また、サンプルＨは、幅広部の幅方向両端縁が基部の側面から張り出すよう構成し、幅広部の両端側に、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って突部を設けた（すなわち、図２〜４と同様の構成とした）。 In addition, Samples C to H were configured as follows. That is, sample C corresponds to a comparative example, and the ground electrode has a circular cross section in the entire region along its central axis. Samples D to H correspond to the embodiments, respectively, and sample D is configured such that only one end edge in the width direction of the wide portion protrudes from the side surface of the base portion, and the surface of the wide portion on the center electrode side Was made flat (that is, the same structure as in FIG. 8). Further, Sample E was configured such that both edges in the width direction of the wide portion protruded from the side surface of the base, and the surface of the wide portion on the side of the center electrode was flat (that is, the same configuration as in FIG. 7). In addition, the sample F is configured so that only one end edge in the width direction of the wide portion protrudes from the side surface of the base portion, and the protrusion is provided only in a part of the wide portion along the central axis of the ground electrode (that is, The configuration is the same as in FIG. In addition, the sample G is configured so that only one end edge in the width direction of the wide portion protrudes from the side surface of the base portion, and the protrusion is provided over the entire wide portion along the center axis of the ground electrode (that is, The configuration is the same as in FIG. Sample H is configured so that both edges in the width direction of the wide portion protrude from the side surface of the base, and protrusions are provided on both ends of the wide portion over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode. (That is, the same configuration as in FIGS. 2 to 4).

さらに、各サンプルともに、接地電極が同一の断面積を有するように構成し、その断面積を１．７７ｍｍ²以下とした。加えて、幅広部を設けたサンプルＤ〜Ｈにおいては、幅広部の幅ｃを２．６ｍｍとし、距離ｆ１，ｆ２を０．５５ｍｍとした。 Furthermore, each sample was configured so that the ground electrode had the same cross-sectional area, and the cross-sectional area was 1.77 mm ² or less. In addition, in samples D to H provided with a wide portion, the width c of the wide portion was 2.6 mm, and the distances f1 and f2 were 0.55 mm.

尚、間隙の大きさＧが大きいほど、火花が吹き流されやすく、吹き消えによる失火が生じやすいといえる。 In addition, it can be said that the larger the gap size G, the more easily the sparks are blown away, and the more likely misfire occurs due to blow-off.

表７に示すように、突部を設けたサンプル（サンプルＦ，Ｇ，Ｈ）は、吹き消えによる失火が極めて生じやすい条件においても、吹き消えによる失火を十分に抑制できることが分かった。これは、火花が吹き流されたときに、火花放電が突部に接触することで、火花放電のそれ以上の移動が抑制されることとなり、火花の維持される時間がより長期化したためであると考えられる。 As shown in Table 7, it was found that the samples (samples F, G, H) provided with the protrusions can sufficiently suppress misfire due to blow-off even under conditions where the misfire due to blow-off is extremely likely to occur. This is because when the spark is blown away, the spark discharge comes into contact with the protrusions, so that further movement of the spark discharge is suppressed, and the time for which the spark is maintained is prolonged. it is conceivable that.

さらに、突部を、幅広部の少なくとも幅方向一端側において、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って設けたサンプル（サンプルＧ，Ｈ）は、吹き消えによる失火の抑制効果にさらに優れることが分かった。これは、突部を幅広部の全域に亘って設けたことで、火花放電が吹き流されたときに、火花放電が突部に対してより接触しやすくなったためであると考えられる。 Furthermore, the sample (samples G and H) in which the protrusion is provided over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode at least at one end in the width direction of the wide portion is effective in suppressing misfire due to blow-off. I found it even better. This is considered to be because the spark discharge is more easily brought into contact with the protrusion when the spark discharge is blown by providing the protrusion over the entire wide portion.

加えて、突部を、幅広部の幅方向両端側において、幅広部の全域に亘って設けたサンプル（サンプルＨ）は、吹き消えによる失火の抑制効果に極めて優れることが確認された。これは、気流の向き（火花の吹き流れ方向）の相違に関わらず、火花放電が吹き流されたときに、火花放電が突部に対してより確実に接触することとなったためであると考えられる。 In addition, it was confirmed that the sample (sample H) in which the protrusions were provided over the entire wide portion at both ends in the width direction of the wide portion was extremely excellent in the effect of suppressing misfire due to blow-off. This is considered to be because when the spark discharge is blown, regardless of the direction of the air flow (spark blowing direction), the spark discharge comes into contact with the protrusion more reliably. It is done.

上記試験の結果より、吹き消えによる失火をより効果的に抑制するためには、幅広部の幅方向に沿って中心電極の先端面と対向する部位から外れた部位に、中心電極との間における最短距離が間隙の大きさよりも大きくなる突部を設けることが好ましいといえる。 From the results of the above test, in order to more effectively suppress misfire due to blow-off, in a region that is away from the portion facing the tip surface of the center electrode along the width direction of the wide portion, between the center electrode and It can be said that it is preferable to provide a protrusion whose shortest distance is larger than the size of the gap.

また、吹き消えによる失火の抑制効果を一層向上させるべく、突部を、幅広部の少なくとも幅方向一端側において、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って設けることがより好ましく、突部を、幅広部の幅方向両端側において、接地電極の中心軸に沿った幅広部の全域に亘って設けることがより一層好ましいといえる。 Further, in order to further improve the effect of suppressing misfire due to blow-off, it is more preferable to provide the protrusion over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode at least on one end side in the width direction of the wide portion, It can be said that it is even more preferable that the protrusions are provided over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode on both ends in the width direction of the wide portion.

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。 In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.

（ａ）上記実施形態において、中心電極５は、チップ３１を備えているが、チップ３１を設けなくてもよい。 (A) Although the center electrode 5 includes the chip 31 in the above embodiment, the chip 31 may not be provided.

（ｂ）上記実施形態において、基部２８は断面円形状に構成されているが、基部２８を断面多角形状に構成してもよい。 (B) In the above-described embodiment, the base portion 28 is formed in a circular cross section, but the base portion 28 may be formed in a polygonal cross section.

（ｃ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。 (C) In the above-described embodiment, the case where the ground electrode 27 is joined to the distal end portion 26 of the metal shell 3 is embodied. However, a part of the metal shell (or the metal tip that is pre-welded to the metal shell) The present invention can also be applied to the case where the ground electrode is formed so as to cut out a part of (see Japanese Patent Laid-Open No. 2006-236906, etc.).

（ｄ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。 (D) In the above embodiment, the tool engaging portion 19 has a hexagonal cross section, but the shape of the tool engaging portion 19 is not limited to such a shape. For example, it may be a Bi-HEX (deformed 12-angle) shape [ISO 22777: 2005 (E)].

１…スパークプラグ
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
４…軸孔
５…中心電極
５Ｆ…（中心電極の）先端面
２７…接地電極
２７Ｂ…屈曲部
２７Ｐ１，２７Ｐ２…突部
２８…基部
２９…幅広部
３３…間隙
ＣＬ１…軸線
ＣＬ２…（接地電極の）中心軸 1 ... Spark plug 2 ... Insulator (insulator)
3 ... metal shell 4 ... shaft hole 5 ... center electrode 5F ... tip surface (of center electrode) 27 ... ground electrode 27B ... bent portion 27P1, 27P2 ... projection 28 ... base portion 29 ... wide portion 33 ... gap CL1 ... axis CL2 ... Center axis (of ground electrode)

Claims

A cylindrical insulator having an axial hole penetrating in the axial direction;
A center electrode inserted in the shaft hole;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A spark plug that is fixed to the tip of the metal shell and is bent toward the center electrode at a bent portion and includes a ground electrode that forms a gap with the center electrode,
The ground electrode is
A cross-sectional area in a cross section orthogonal to the central axis is 1.77 mm ² or less over the entire area along the central axis,
A portion including the bent portion in the axial direction front end side of the center electrode and a portion of the ground electrode on the rear end side in the axial direction from a surface facing the front end surface;
Extending from the tip of the base along the extending direction of the tip of the base, and having a wider portion wider than the base,
The gap is formed between a front end surface of the center electrode and a surface of the wide portion facing the front end surface of the center electrode, and the size of the gap is 1.30 mm or less.
When viewed from the front end side in the axial direction, at least one of both ends in the width direction of the wide portion within the range along the central axis direction of the ground electrode corresponding to the portion forming the gap in the wide portion. The one end edge is located on the outer peripheral side of the front end surface of the center electrode, and the distance f from the one end edge along the width direction of the wide portion to the outer periphery of the front end surface of the center electrode is 0.30 mm or more. ,
The spark plug according to claim 1, wherein a width c of the wide portion is 2.6 mm or less within a range along a central axis direction of the ground electrode corresponding to a portion forming the gap in the wide portion.

The ground electrode has a protrusion that has a shortest distance from the center electrode that is larger than the size of the gap at a position that is away from the position facing the tip surface of the center electrode along the width direction of the wide portion. The spark plug according to claim 1, comprising:

The spark plug according to claim 2, wherein the protrusion is provided over the entire wide portion along the central axis of the ground electrode at least at one end in the width direction of the wide portion.

The spark plug according to claim 2, wherein the protrusion is provided across the entire wide portion along the center axis of the ground electrode at both ends in the width direction of the wide portion.