JP2018045810A - Spark plug - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an ignition performance of a spark plug.SOLUTION: The spark plug comprises: a cylindrical insulator having a shaft hole extending in an axial line direction; a rod-like center electrode extending in the axial line direction and arranged on a tip side of the shaft hole; a main metal fitting arranged on an outer periphery of the insulator; a connection end connected to a tip of the main metal fitting; and opposed free ends to form a gap between themselves and the center electrode on a side opposite to the connection end. The insulator comprises: a cylindrical main body positioned in a manner that its tip is positioned nearer a rear end than a tip of the center electrode; and a projection part projecting from the tip of the main body to the tip side at a partial circumferential portion, and positioned in a manner that its tip is positioned nearer the center electrode than the tip of the center electrode. On a cross section vertical to the axial line and passing through the tip of the center electrode, at least a part of the projection part is positioned between two tangent lines drawn from the center of the center electrode to a ground electrode, and the projection part covers a range of one-third or less of a circumference of the center electrode.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書は、内燃機関において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。   The present specification relates to a spark plug for igniting fuel gas in an internal combustion engine.

内燃機関に用いられる点火プラグは、例えば、絶縁体と、絶縁体の軸孔内の先端側に配置された中心電極と、絶縁体の周囲に配置された端子金具と、端子金具に接続された接地電極と、を備えている（例えば、特許文献１）。点火プラグは、中心電極と接地電極との間に形成された間隙に火花を発生させ、該火花のエネルギーによって燃焼ガスの着火が行われる。   A spark plug used for an internal combustion engine is connected to, for example, an insulator, a center electrode disposed on a tip side in a shaft hole of the insulator, a terminal fitting disposed around the insulator, and the terminal fitting. (For example, patent document 1). The spark plug generates a spark in a gap formed between the center electrode and the ground electrode, and the combustion gas is ignited by the energy of the spark.

特許文献１の図７には、絶縁体の先端面が軸線方向に対して傾斜している点火プラグが開示されている。特許文献１では、このような点火プラグは、中心電極と接地電極との間に形成される燃料ブリッジの位置が偏るために、好ましくないとされている。   FIG. 7 of Patent Document 1 discloses a spark plug in which the tip surface of the insulator is inclined with respect to the axial direction. In Patent Document 1, such a spark plug is not preferred because the position of a fuel bridge formed between the center electrode and the ground electrode is biased.

特開２００７−２５０２５８号公報JP 2007-250258 A

しかしながら、近年の内燃機関の燃費向上やエミッションの低減のために、燃料ガスの希薄化や排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）技術の採用などが進んでいる。このために、点火プラグの着火性能のさらなる向上が求められている。   However, in recent years, fuel gas dilution and exhaust gas recirculation (EGR) technology are being promoted in order to improve fuel consumption and reduce emissions of internal combustion engines. For this reason, further improvement in the ignition performance of the spark plug is required.

本明細書は、内燃機関に用いられる点火プラグの着火性能を向上する技術を開示する。   This specification discloses the technique which improves the ignition performance of the spark plug used for an internal combustion engine.

本明細書に開示される技術は、以下の適用例として実現することが可能である。   The technology disclosed in this specification can be implemented as the following application examples.

［適用例１］軸線方向に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸線方向に沿って延び、前記軸孔の先端側に配置される棒状の中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体は、先端が前記中心電極の先端より後端側に位置する筒状の本体部と、周方向の一部分において前記本体部の先端から先端側に突出し、先端が前記中心電極の先端より先端側に位置する突出部と、を備え、
前記軸線と垂直で、前記中心電極の先端を通る断面において、
前記突出部の少なくとも一部は、前記中心電極の中心から前記接地電極に対して引かれた２本の接線の間に位置し、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 Application Example 1 A cylindrical insulator having an axial hole extending along the axial direction;
A rod-shaped center electrode extending along the axial direction and disposed on the tip side of the shaft hole;
A metal shell disposed on the outer periphery of the insulator;
A rod-shaped ground electrode comprising: a connection end connected to a tip of the metal shell; and a free end opposite to the connection end and forming a gap with the center electrode. ,
A spark plug comprising:
The insulator has a cylindrical main body portion whose tip is located on the rear end side from the tip of the center electrode, and protrudes from the tip of the main body portion to the tip side in a circumferential direction, and the tip is more than the tip of the center electrode. A protrusion located on the tip side,
In a cross section perpendicular to the axis and passing through the tip of the central electrode,
At least a part of the protrusion is located between two tangent lines drawn from the center of the center electrode to the ground electrode;
The spark plug is characterized in that the projecting portion covers a range of (1/3) or less of the periphery of the center electrode.

上記構成によれば、中心電極と接地電極との間の間隙に発生した火花放電や該火花放電に起因するプラズマを、突出部によって方向付けすることができる。この結果、火花放電やプラズマが接地電極に向かうことを抑制し、火花放電やプラズマを接地電極から遠ざけることができる。また、突出部が電極２０の周囲を覆う範囲は（１／３）以下であるので、突出部による消炎作用が過度に大きくなることもない。この結果、接地電極による消炎作用を抑制して、点火プラグの着火性能を向上することができる。   According to the above configuration, the spark discharge generated in the gap between the center electrode and the ground electrode and the plasma resulting from the spark discharge can be directed by the protrusion. As a result, it is possible to suppress the spark discharge or plasma from moving toward the ground electrode, and to keep the spark discharge or plasma away from the ground electrode. Moreover, since the range which a protrusion part covers the circumference | surroundings of the electrode 20 is (1/3) or less, the flame-extinguishing effect | action by a protrusion part does not become large too much. As a result, the flame extinguishing action by the ground electrode can be suppressed and the ignition performance of the spark plug can be improved.

［適用例２］適用例１に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの（１／６）以上の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 [Application Example 2] The spark plug according to Application Example 1,
In the cross section,
The spark plug is characterized in that the projecting portion covers a range of (1/6) or more of the periphery of the center electrode.

上記構成によれば、中心電極の周囲のうちの十分に広い範囲に、突出部が配置されるので、火花放電やプラズマをより効果的に接地電極から遠ざけることができる。この結果、さらに、点火プラグの着火性能を向上することができる。   According to the said structure, since a protrusion part is arrange | positioned in the sufficient range of the circumference | surroundings of a center electrode, a spark discharge and plasma can be distanced from a ground electrode more effectively. As a result, the ignition performance of the spark plug can be further improved.

［適用例３］適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記突出部の前記軸線方向における前記中心電極の先端からの突出量をＨとし、
前記間隙の最短距離をＧとするとき、
０．１５≦（Ｈ／Ｇ）≦０．５を満たすことを特徴とする、点火プラグ。 [Application Example 3] The spark plug according to Application Example 1 or 2,
The amount of protrusion from the tip of the center electrode in the axial direction of the protrusion is H,
When the shortest distance of the gap is G,
A spark plug satisfying 0.15 ≦ (H / G) ≦ 0.5.

上記構成によれば、突出部によって、火花放電やプラズマが消炎されることを抑制できる。この結果、さらに、点火プラグの着火性能を向上することができる。   According to the said structure, it can suppress that a spark discharge and plasma are extinguished by a protrusion part. As a result, the ignition performance of the spark plug can be further improved.

［適用例４］適用例１〜３のいずれか１項に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記接地電極に対して引かれた２本の接線の間の全ての範囲に亘って位置していることを特徴とする、点火プラグ。 [Application Example 4] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 3,
In the cross section,
The spark plug is characterized in that the protrusion is located over the entire range between two tangent lines drawn with respect to the ground electrode.

上記構成によれば、接地電極に対して引かれた２本の接線との間の全ての範囲に亘って、突出部が位置しているので、火花放電やプラズマをさらに効果的に接地電極から遠ざけることができる。この結果、さらに、点火プラグの着火性能を向上することができる。   According to the above configuration, since the projecting portion is located over the entire range between the two tangent lines drawn with respect to the ground electrode, spark discharge and plasma can be more effectively removed from the ground electrode. You can keep away. As a result, the ignition performance of the spark plug can be further improved.

［適用例５］適用例１〜４のいずれか１項に記載の点火プラグであって、
前記軸線と垂直な平面に前記接地電極と前記中心電極とを投影させた場合において、前記接地電極の前記接続端部から前記自由端部に向かう方向を第１方向とし、前記第１方向の反対方向を第２方向とするとき、
前記中心電極の放電面の前記第１方向の端は、前記自由端部よりも前記第１方向側に位置することを特徴とする、点火プラグ。 [Application Example 5] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 4,
When the ground electrode and the center electrode are projected on a plane perpendicular to the axis, the direction from the connection end of the ground electrode toward the free end is defined as a first direction, which is opposite to the first direction. When the direction is the second direction,
The spark plug according to claim 1, wherein an end of the discharge surface of the center electrode in the first direction is located closer to the first direction than the free end.

上記構成によれば、中心電極の第１方向の端は、接地電極の自由端部よりも第１方向側に位置するので、火花放電やプラズマが先端側へ広がることが、接地電極によって妨げられることを効果的に抑制できる。この結果、さらに、点火プラグの着火性能を向上することができる。   According to the above configuration, since the end in the first direction of the center electrode is located on the first direction side with respect to the free end of the ground electrode, the ground electrode prevents the spark discharge and plasma from spreading toward the tip side. This can be effectively suppressed. As a result, the ignition performance of the spark plug can be further improved.

［適用例６］適用例１〜５のいずれか１項に記載の点火プラグと、
前記点火プラグに電力を供給する電源装置と、を備える点火システムであって、
前記電源装置は、前記間隙に火花放電を発生させるための電力を供給する第１電源と、前記第１電源による電力の供給後に、前記間隙に発生した火花放電に、前記第１電源とは別に電力を供給する第２電源と、を含むことを特徴とする点火システム。 Application Example 6 The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 5,
A power supply device that supplies power to the spark plug, and an ignition system comprising:
The power supply device includes a first power supply for supplying electric power for generating a spark discharge in the gap, and a spark discharge generated in the gap after supply of electric power by the first power supply separately from the first power supply. And a second power supply for supplying power.

上記構成によれば、第１電源による電力の供給後に、発生した火花放電に、第１の電源とは別に電力が供給されるので、点火プラグの着火性能をより向上することができる。   According to the above configuration, since the electric power is supplied to the generated spark discharge separately from the first power source after the electric power is supplied from the first power source, the ignition performance of the spark plug can be further improved.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes. For example, an ignition plug and an ignition device using the ignition plug, an internal combustion engine equipped with the ignition plug, and an ignition device using the ignition plug are provided. This can be realized in the form of an internal combustion engine or the like to be mounted.

本実施形態の点火システムのブロック図である。It is a block diagram of the ignition system of this embodiment. 実施形態の点火プラグの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the ignition plug of embodiment. 点火プラグ１００の先端近傍の構成の説明図である。2 is an explanatory diagram of a configuration in the vicinity of a tip of a spark plug 100. FIG. 絶縁体１０の先端近傍の斜視図である。2 is a perspective view of the vicinity of a tip of an insulator 10. FIG. 軸線ＣＯと垂直で中心電極２０の先端を通る断面ＣＦＢを示す図である。It is a figure which shows the cross section CFB which passes along the front-end | tip of the center electrode 20 at right angles to the axis line CO. 各サンプルの突出部１３２の設置位置を示す図である。It is a figure which shows the installation position of the protrusion part 132 of each sample. 変形例の突出部１３２ｂの近傍の斜視図である。It is a perspective view of the vicinity of the protrusion part 132b of a modification.

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．点火システムの構成：
図１は、本実施形態の点火システムのブロック図である。点火システム６００は、点火プラグ１００と、放電用電源６４０と、高周波電源６５０と、混合回路６６０と、インピーダンスマッチング回路６７０と、制御装置６８０と、点火プラグ１００の端子金具と接続されたプラグコード６９０と、を備えている。 A. First embodiment:
A-1. Ignition system configuration:
FIG. 1 is a block diagram of the ignition system of the present embodiment. The ignition system 600 includes a spark plug 100, a discharge power source 640, a high frequency power source 650, a mixing circuit 660, an impedance matching circuit 670, a control device 680, and a plug cord 690 connected to a terminal fitting of the spark plug 100. And.

放電用電源６４０は、図示しないバッテリと混合回路６６０とに接続されている。放電用電源６４０は、例えば、点火コイルを含み、バッテリの電力を用いて比較的高電圧、例えば、５ｋＶから３０ｋＶのトリガ電圧を生成する。生成されたトリガ電圧は、混合回路６６０とプラグコード６９０とを介して点火プラグ１００に供給される。   The discharge power source 640 is connected to a battery (not shown) and the mixing circuit 660. The discharge power source 640 includes, for example, an ignition coil, and generates a relatively high voltage, for example, a trigger voltage of 5 kV to 30 kV, using battery power. The generated trigger voltage is supplied to the spark plug 100 via the mixing circuit 660 and the plug cord 690.

高周波電源６５０は、図示しないバッテリとインピーダンスマッチング回路６７０とに接続されている。高周波電源６５０は、例えば、ＤＣ／ＡＣコンバータを含み、バッテリの電力を用いて比較的高周波数（例えば、５０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ）の電圧（本実施形態では、交流電圧）を生成する。生成された交流電圧は、インピーダンスマッチング回路６７０と混合回路６６０とプラグコード６９０とを介して点火プラグ１００に供給される。   The high frequency power source 650 is connected to a battery (not shown) and an impedance matching circuit 670. The high-frequency power source 650 includes, for example, a DC / AC converter, and generates a voltage (an AC voltage in the present embodiment) of a relatively high frequency (for example, 50 kHz to 100 MHz) using battery power. The generated AC voltage is supplied to the spark plug 100 via the impedance matching circuit 670, the mixing circuit 660, and the plug cord 690.

インピーダンスマッチング回路６７０は、混合回路６６０と高周波電源６５０とに接続されている。インピーダンスマッチング回路６７０は、高周波電源６５０側の出力インピーダンスと混合回路６６０側の入力インピーダンスとを整合させる。これによって、点火プラグ１００に供給される交流電圧の減衰が抑制される。   The impedance matching circuit 670 is connected to the mixing circuit 660 and the high frequency power source 650. The impedance matching circuit 670 matches the output impedance on the high frequency power source 650 side with the input impedance on the mixing circuit 660 side. Thereby, the attenuation of the AC voltage supplied to the spark plug 100 is suppressed.

混合回路６６０は、放電用電源６４０とインピーダンスマッチング回路６７０とプラグコード６９０とに接続されている。混合回路６６０は、放電用電源６４０（第１電源とも呼ぶ）とプラグコード６９０との間に接続されたコイル６６２と、インピーダンスマッチング回路６７０とプラグコード６９０との間に接続されたコンデンサ６６３と、を備えている。混合回路６６０は、放電用電源６４０と高周波電源６５０（第２電源とも呼ぶ）との一方から他方へ電流が流れることを抑制しつつ、放電用電源６４０からのトリガ電圧と高周波電源６５０から交流電圧との双方を、プラグコード６９０を介して点火プラグ１００に供給する。コイル６６２は、放電用電源６４０からの比較的低周波数の電流が流れることを許容し、高周波電源６５０からの比較的高周波数の電流が流れることを抑制する。コンデンサ６６３は、高周波電源６５０からの比較的高周波数の電流が流れることを許容し、放電用電源６４０からの比較的低周波数の電流が流れることを抑制する。尚、放電用電源６４０に含まれる点火コイルによって、コイル６６２が代用されても良い。   The mixing circuit 660 is connected to the discharging power source 640, the impedance matching circuit 670, and the plug cord 690. The mixing circuit 660 includes a coil 662 connected between the discharge power source 640 (also referred to as a first power source) and the plug cord 690, a capacitor 663 connected between the impedance matching circuit 670 and the plug cord 690, It has. The mixing circuit 660 suppresses the flow of current from one of the discharge power source 640 and the high frequency power source 650 (also referred to as a second power source) to the other, while the trigger voltage from the discharge power source 640 and the AC voltage from the high frequency power source 650. Both are supplied to the spark plug 100 via the plug cord 690. The coil 662 allows a relatively low frequency current from the discharge power source 640 to flow, and suppresses a relatively high frequency current from the high frequency power source 650 from flowing. Capacitor 663 allows a relatively high-frequency current from high-frequency power supply 650 to flow, and suppresses a relatively low-frequency current from discharging power supply 640 from flowing. The coil 662 may be substituted by an ignition coil included in the discharge power source 640.

制御装置６８０は、放電用電源６４０と高周波電源６５０とに接続されている。制御装置６８０は、例えば、プロセッサとメモリとを含むコンピュータである。制御装置６８０は、放電用電源６４０から点火プラグ１００にトリガ電圧が供給されるタイミングと、高周波電源６５０から点火プラグ１００に交流電圧が供給されるタイミングと、を制御する。   The control device 680 is connected to the discharge power source 640 and the high frequency power source 650. The control device 680 is a computer including a processor and a memory, for example. The control device 680 controls the timing at which the trigger voltage is supplied from the discharge power source 640 to the spark plug 100 and the timing at which the AC voltage is supplied from the high frequency power source 650 to the spark plug 100.

点火システム６００の動作を簡単に説明する。制御装置６８０は、放電用電源６４０を制御して、トリガ電圧を点火プラグ１００に供給する。この結果、点火プラグ１００の中心電極と接地電極との間にトリガ電圧が供給され、これらの電極間の間隙にて絶縁破壊による火花放電が発生する。絶縁破壊による火花放電をトリガ放電とも呼ぶ。制御装置６８０は、トリガ電圧の供給直後に、高周波電源６５０を制御して、交流電圧を点火プラグ１００に供給する。この結果、トリガ電圧により発生したトリガ放電に、交流電圧のエネルギーが供給されてプラズマが生成される。生成されたプラズマのエネルギーによって、内燃機関の燃焼室内の混合気へ点火される。このような点火システム６００で利用される点火プラグ１００は、高周波プラズマプラグとも呼ばれる。   The operation of the ignition system 600 will be briefly described. The control device 680 controls the discharge power source 640 to supply a trigger voltage to the spark plug 100. As a result, a trigger voltage is supplied between the center electrode and the ground electrode of the spark plug 100, and spark discharge due to dielectric breakdown occurs in the gap between these electrodes. Spark discharge due to dielectric breakdown is also called trigger discharge. The control device 680 controls the high-frequency power source 650 immediately after the trigger voltage is supplied, and supplies an AC voltage to the spark plug 100. As a result, plasma is generated by supplying the AC voltage energy to the trigger discharge generated by the trigger voltage. The air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine is ignited by the generated plasma energy. The spark plug 100 used in such an ignition system 600 is also called a high-frequency plasma plug.

このように、放電用電源６４０は、火花放電を発生させるための電力を供給する電源であり、高周波電源６５０は、発生した火花放電に、放電用電源６４０とは別に電力を供給する電源である、と言うことができる。   As described above, the discharge power source 640 is a power source that supplies power for generating a spark discharge, and the high-frequency power source 650 is a power source that supplies power to the generated spark discharge separately from the discharge power source 640. I can say.

なお、本実施形態の高周波電源６５０は、交流電圧を生成するが、交流電圧に代えて、複数個の矩形のパルス電圧を含む電圧を生成しても良い。交流電圧や、複数個の矩形のパルス電圧を含む電圧は、いずれも複数個のピーク電圧を含む電圧であると言うことができる。すなわち、高周波電源６５０は、高周波の複数のピーク電圧を含む電圧（例えば、交流電圧やパルス電圧）を生成すれば良い。放電用電源６４０と高周波電源６５０との全体は、トリガ放電用のトリガ電圧と、プラズマ生成用の複数のピーク電圧と、を点火プラグ１００に供給する電圧供給部と、呼ぶことができる。   In addition, although the high frequency power supply 650 of this embodiment produces | generates alternating voltage, it may replace with alternating voltage and may generate the voltage containing several rectangular pulse voltage. It can be said that an AC voltage or a voltage including a plurality of rectangular pulse voltages is a voltage including a plurality of peak voltages. That is, the high frequency power source 650 may generate a voltage (for example, an AC voltage or a pulse voltage) including a plurality of high frequency peak voltages. The whole of the discharge power source 640 and the high-frequency power source 650 can be called a voltage supply unit that supplies a trigger voltage for trigger discharge and a plurality of peak voltages for plasma generation to the spark plug 100.

Ａ−２．点火プラグの構成：
図２は、実施形態の点火プラグの一例の断面図である。図示されたラインＣＯは、点火プラグ１００の軸線を示している。図示された断面は、軸線ＣＯを含む断面である。軸線ＣＯと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。軸線ＣＯを中心とし軸線ＣＯと垂直な面上の円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。軸線ＣＯと平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。先端方向ＦＤは、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。また、先端方向ＦＤ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、後端方向ＢＤ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。 A-2. Spark plug configuration:
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of the ignition plug according to the embodiment. The illustrated line CO indicates the axis of the spark plug 100. The illustrated cross section is a cross section including the axis CO. A direction parallel to the axis CO is also referred to as an “axis direction”. A radial direction of a circle on a plane that is centered on the axis CO and is perpendicular to the axis CO is simply referred to as a “radial direction”, and a circumferential direction of the circle is also referred to as a “circumferential direction”. Of the directions parallel to the axis CO, the lower direction in FIG. 1 is referred to as a front end direction FD, and the upper direction is also referred to as a rear end direction BD. The distal direction FD is a direction from the terminal fitting 40 described later toward the electrodes 20 and 30. The front end direction FD side is referred to as the front end side of the spark plug 100, and the rear end direction BD side is referred to as the rear end side of the spark plug 100.

点火プラグ１００は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃焼ガスに着火するために用いられる。点火プラグ１００は、絶縁体１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、を備える。   The spark plug 100 is attached to the internal combustion engine and used to ignite the combustion gas in the combustion chamber of the internal combustion engine. The spark plug 100 includes an insulator 10, a center electrode 20, a ground electrode 30, a terminal fitting 40, and a metal shell 50.

絶縁体１０はアルミナ等を焼成して形成されている。絶縁体１０は、軸線方向に沿って延び、絶縁体１０を貫通する貫通孔である軸孔１２を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、段部１５と、脚長部１３と、を備えている。後端側胴部１８は、鍔部１９より後端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９より先端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７より先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、点火プラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。段部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成されている。   The insulator 10 is formed by firing alumina or the like. The insulator 10 is a substantially cylindrical member that extends along the axial direction and has a shaft hole 12 that is a through hole penetrating the insulator 10. The insulator 10 includes a flange part 19, a rear end side body part 18, a front end side body part 17, a step part 15, and a leg length part 13. The rear end side body portion 18 is located on the rear end side of the flange portion 19 and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the flange portion 19. The distal end side body portion 17 is located on the distal end side from the flange portion 19 and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the flange portion 19. The long leg portion 13 is positioned on the distal end side from the distal end side body portion 17 and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the distal end side body portion 17. The leg portion 13 is exposed to the combustion chamber when the spark plug 100 is attached to an internal combustion engine (not shown). The step portion 15 is formed between the leg long portion 13 and the distal end side body portion 17.

主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）に点火プラグ１００を固定するための略円筒状の部材である。主体金具５０は、軸線ＣＯに沿って貫通する挿入孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁体１０の外周に配置される。すなわち、主体金具５０の挿入孔５９内に、絶縁体１０が挿入・保持されている。絶縁体１０の先端は、主体金具５０の先端より先端側に突出している。絶縁体１０の後端は、主体金具５０の後端より後端側に突出している。   The metal shell 50 is formed of a conductive metal material (for example, a low carbon steel material), and is a substantially cylindrical member for fixing the spark plug 100 to an engine head (not shown) of the internal combustion engine. The metal shell 50 is formed with an insertion hole 59 penetrating along the axis CO. The metal shell 50 is disposed on the outer periphery of the insulator 10. That is, the insulator 10 is inserted and held in the insertion hole 59 of the metal shell 50. The tip of the insulator 10 protrudes from the tip of the metal shell 50 toward the tip side. The rear end of the insulator 10 protrudes toward the rear end side from the rear end of the metal shell 50.

主体金具５０は、プラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８（８ｍｍ（ミリメートル））、Ｍ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１８のいずれかとされている。   The metal shell 50 is formed between a hexagonal column-shaped tool engagement portion 51 with which a plug wrench engages, an attachment screw portion 52 for attachment to an internal combustion engine, and the tool engagement portion 51 and the attachment screw portion 52. And a bowl-shaped seat portion 54. The nominal diameter of the mounting screw portion 52 is, for example, one of M8 (8 mm (millimeters)), M10, M12, M14, and M18.

主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に、点火プラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。   An annular gasket 5 formed by bending a metal plate is fitted between the mounting screw portion 52 and the seat portion 54 of the metal shell 50. The gasket 5 seals a gap between the spark plug 100 and the internal combustion engine (engine head) when the spark plug 100 is attached to the internal combustion engine.

主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１８の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材６，７が配置されている。当該領域における２つのリング部材６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁体１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁体１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、リング部材６、７およびタルク９を介し、絶縁体１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。金属製の環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の取付ネジ部５２の内周に形成された段部５６（金具側段部）によって、絶縁体１０の段部１５（絶縁碍子側段部）が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。   The metal shell 50 further includes a thin caulking portion 53 provided on the rear end side of the tool engaging portion 51, and a thin compression deformation portion 58 provided between the seat portion 54 and the tool engaging portion 51. And. An annular region formed between the inner peripheral surface of the portion of the metal shell 50 from the tool engaging portion 51 to the crimping portion 53 and the outer peripheral surface of the rear end side body portion 18 of the insulator 10 has an annular shape. Ring members 6 and 7 are arranged. Between the two ring members 6 and 7 in the said area | region, the powder of the talc (talc) 9 is filled. The rear end of the crimping portion 53 is bent radially inward and fixed to the outer peripheral surface of the insulator 10. The compression deformation portion 58 of the metal shell 50 is compressed and deformed when the crimping portion 53 fixed to the outer peripheral surface of the insulator 10 is pressed toward the distal end side during manufacture. By the compression deformation of the compression deformation portion 58, the insulator 10 is pressed toward the front end side in the metal shell 50 through the ring members 6, 7 and the talc 9. A step portion 15 (insulator side step) of the insulator 10 is formed by a step portion 56 (metal side step portion) formed on the inner periphery of the mounting screw portion 52 of the metal shell 50 through the metal annular plate packing 8. Part) is pressed. As a result, the gas in the combustion chamber of the internal combustion engine is prevented by the plate packing 8 from leaking outside through the gap between the metal shell 50 and the insulator 10.

中心電極２０は、軸線方向に延びる棒状の中心電極本体２１と、中心電極本体２１の先端に接合された円柱状の中心電極チップ２９と、を備えている。したがって、本実施形態では、中心電極２０の先端は、中心電極チップ２９の先端（後述する第１放電面２９５）である。中心電極本体２１は、絶縁体１０の軸孔１２の内部の先端側の部分に配置されている。中心電極本体２１は、電極母材２１Ａと、電極母材２１Ａの内部に埋設された芯部２１Ｂと、を含む構造を有する。電極母材２１Ａは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。芯部２１Ｂは、電極母材２１Ａを形成する合金よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金、本実施形態では、銅で形成されている。   The center electrode 20 includes a rod-shaped center electrode main body 21 extending in the axial direction, and a columnar center electrode tip 29 joined to the tip of the center electrode main body 21. Therefore, in this embodiment, the tip of the center electrode 20 is the tip of the center electrode tip 29 (first discharge surface 295 described later). The center electrode main body 21 is disposed at a tip side portion inside the shaft hole 12 of the insulator 10. The center electrode main body 21 has a structure including an electrode base material 21A and a core portion 21B embedded in the electrode base material 21A. The electrode base material 21A is formed using, for example, nickel (Ni) or an alloy containing Ni as a main component (for example, NCF600, NCF601). The core portion 21B is made of copper, which is superior in thermal conductivity to the alloy forming the electrode base material 21A, or an alloy containing copper as a main component, in this embodiment, copper.

また、中心電極本体２１は、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部２４（フランジ部とも呼ぶ。）、鍔部２４よりも後端側の部分である頭部２３（電極頭部）と、鍔部２４よりも先端側の部分である脚部２５（電極脚部）と、を備えている。鍔部２４は、絶縁体１０の段部１６に支持されている。脚部２５の先端部分、すなわち、中心電極本体２１の先端は、絶縁体１０の先端より先端側に突出している。   The center electrode main body 21 includes a flange portion 24 (also referred to as a flange portion) provided at a predetermined position in the axial direction, a head portion 23 (electrode head portion) that is a portion on the rear end side of the flange portion 24. And a leg portion 25 (electrode leg portion) which is a portion on the tip side of the collar portion 24. The flange 24 is supported by the step 16 of the insulator 10. The distal end portion of the leg portion 25, that is, the distal end of the center electrode main body 21 protrudes toward the distal end side from the distal end of the insulator 10.

中心電極チップ２９は、略円柱形状を有する部材であり、中心電極本体２１の先端（脚部２５の先端）に、例えば、レーザ溶接を用いて、接合されている。中心電極チップ２９の先端面は、後述する接地電極チップ３９の第２放電面３９５との間で火花ギャップを形成する第１放電面２９５である。火花ギャップは、第１放電面２９５と第２放電面３９５との間の間隙であり、燃焼ガスに着火するための火花放電が発生する部位である。   The center electrode tip 29 is a member having a substantially cylindrical shape, and is joined to the tip of the center electrode main body 21 (tip of the leg portion 25) using, for example, laser welding. The front end surface of the center electrode tip 29 is a first discharge surface 295 that forms a spark gap with a second discharge surface 395 of a ground electrode tip 39 described later. The spark gap is a gap between the first discharge surface 295 and the second discharge surface 395, and is a portion where a spark discharge for igniting the combustion gas occurs.

中心電極チップ２９は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。中心電極チップ２９は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や白金などの貴金属や、当該貴金属を主成分とする合金が用いて、形成されている。   The center electrode tip 29 is formed of a material mainly composed of a high melting point noble metal. The center electrode tip 29 is formed using, for example, a noble metal such as iridium (Ir) or platinum, or an alloy containing the noble metal as a main component.

接地電極３０は、接地電極本体３１と、接地電極チップ３９と、を備えている。接地電極本体３１は、断面が四角形の棒状体である。接地電極本体３１は、両端面として、接続端面３１１と、接続端面３１１の反対側に位置する自由端面３１２と、を有している。接続端面３１１は、主体金具５０の先端面５０Ａに、例えば、抵抗溶接によって、接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極本体３１とは、電気的に接続される。   The ground electrode 30 includes a ground electrode main body 31 and a ground electrode chip 39. The ground electrode body 31 is a rod-shaped body having a square cross section. The ground electrode main body 31 has a connection end surface 311 and a free end surface 312 positioned on the opposite side of the connection end surface 311 as both end surfaces. The connection end surface 311 is joined to the front end surface 50A of the metal shell 50 by, for example, resistance welding. Thereby, the metal shell 50 and the ground electrode body 31 are electrically connected.

接地電極本体３１は、例えば、ＮｉまたはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。接地電極本体３１は、耐腐食性の高い金属（例えば、ＮｉまたはＮｉ合金）で形成された母材と、熱伝導性が高い金属（例えば、銅）を用いて形成され、母材に埋設された芯部と、を含む２層構造を有しても良い。   The ground electrode main body 31 is formed using, for example, Ni or an alloy containing Ni as a main component (for example, NCF600, NCF601). The ground electrode main body 31 is formed using a base material made of a highly corrosion-resistant metal (for example, Ni or Ni alloy) and a metal having a high thermal conductivity (for example, copper), and is embedded in the base material. And a two-layer structure including a core portion.

接地電極チップ３９は、接地電極本体３１の自由端面３１２の近傍において、自由端面３１２と交差する側面のうち、中心電極２０の第１放電面２９５と対向する側面に沿って配置されている。接地電極チップ３９は、上述した第１放電面２９５と対向する第２放電面３９５を有している。接地電極チップ３９は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。接地電極チップ３９は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や白金などの貴金属や、当該貴金属を主成分とする合金が用いて、形成されている。   The ground electrode tip 39 is disposed in the vicinity of the free end surface 312 of the ground electrode main body 31 along the side surface that faces the first discharge surface 295 of the center electrode 20 among the side surfaces that intersect the free end surface 312. The ground electrode tip 39 has a second discharge surface 395 that faces the first discharge surface 295 described above. The ground electrode tip 39 is formed of a material mainly composed of a high melting point noble metal. The ground electrode tip 39 is formed using, for example, a noble metal such as iridium (Ir) or platinum, or an alloy containing the noble metal as a main component.

端子金具４０は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、防食のための金属層（例えば、Ｎｉ層）がめっきなどによって形成されている。端子金具４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２より後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子金具４０のキャップ装着部４１は、絶縁体１０より後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、プラグコード６９０が接続されたプラグキャップが装着され、上述したトリガ電圧や交流電圧が供給される。   The terminal fitting 40 is a rod-shaped member extending in the axial direction. The terminal fitting 40 is formed of a conductive metal material (for example, low carbon steel), and a metal layer (for example, Ni layer) for corrosion protection is formed on the surface of the terminal fitting 40 by plating or the like. The terminal fitting 40 includes a collar part 42 (terminal jaw part) formed at a predetermined position in the axial direction, a cap mounting part 41 located on the rear end side of the collar part 42, and a leg part 43 on the distal side of the collar part 42. (Terminal leg). The cap mounting portion 41 of the terminal fitting 40 is exposed on the rear end side from the insulator 10. The leg 43 of the terminal fitting 40 is inserted into the shaft hole 12 of the insulator 10. A plug cap to which the plug cord 690 is connected is mounted on the cap mounting portion 41, and the trigger voltage and the alternating voltage described above are supplied.

絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０の先端（脚部４３の先端）と中心電極２０の後端（頭部２３の後端）との間は、導電性シール６０によって埋められている。導電性シール６０は、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。 In the shaft hole 12 of the insulator 10, a gap between the tip of the terminal fitting 40 (tip of the leg 43) and the rear end of the center electrode 20 (back end of the head 23) is filled with a conductive seal 60. Yes. The conductive seal 60 is formed of, for example, a composition containing glass particles such as B 2 O 3 —SiO 2 and metal particles (Cu, Fe, etc.).

Ａ−３．点火プラグ１００の先端部分の構成：
上記の点火プラグ１００の先端近傍の構成について、さらに、詳細に説明する。図３は、点火プラグ１００の先端近傍の構成の説明図である。図３（Ａ）には、点火プラグ１００の先端近傍の断面ＣＦＡが示されている。この断面ＣＦＡは、点火プラグ１００の軸線ＣＯを含み、かつ、棒状の接地電極本体３１の軸線と平行な断面である。図３（Ｂ）には、点火プラグ１００の先端近傍を、軸線ＣＯに沿って後端方向ＢＤに向かって見た図である。図３（Ｂ）では、図の煩雑を避けるため、主体金具５０については、先端面５０Ａのみを図示している。同様に、図３（Ｂ）では、絶縁体１０については、脚長部１３のうち、主体金具５０の先端面５０Ａより先端側の部分のみを図示し、中心電極２０については、中心電極チップ２９のみを図示している。図３（Ｂ）の一点破線は、図３（Ａ）の断面ＣＦＡを示している。図４は、絶縁体１０の先端近傍の斜視図である。 A-3. Configuration of the tip portion of the spark plug 100:
The configuration near the tip of the spark plug 100 will be described in more detail. FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration in the vicinity of the tip of the spark plug 100. FIG. 3A shows a cross section CFA near the tip of the spark plug 100. The cross section CFA is a cross section including the axis CO of the spark plug 100 and parallel to the axis of the rod-shaped ground electrode main body 31. FIG. 3B is a view of the vicinity of the tip of the spark plug 100 as viewed in the rear end direction BD along the axis CO. In FIG. 3 (B), only the front end surface 50A of the metal shell 50 is shown in order to avoid complication of the drawing. Similarly, in FIG. 3B, for the insulator 10, only the portion on the distal end side of the distal end surface 50 </ b> A of the metal shell 50 in the leg long portion 13 is illustrated, and for the central electrode 20, only the central electrode tip 29 is illustrated. Is illustrated. A dashed line in FIG. 3B indicates a cross section CFA in FIG. FIG. 4 is a perspective view of the vicinity of the tip of the insulator 10.

図３（Ａ）に示すように、接地電極３０のうち、接地電極本体３１の自由端面３１２の近傍を、自由端部３１Ｂとも呼ぶ。接地電極３０のうち、接地電極本体３１の接続端面３１１の近傍を、接続端部３１Ａとも呼ぶ。自由端部３１Ｂは、中心電極２０のより先端側に位置し、接地電極チップ３９を含む部分である。自由端部３１Ｂは、軸線ＣＯと垂直な方向に延びている。接続端部３１Ａは、軸線ＣＯの方向に延びている。接続端部３１Ａと自由端部３１Ｂとの間（すなわち、棒状の接地電極本体３１の中央部分）は、約９０度だけ湾曲している。   As shown in FIG. 3A, in the ground electrode 30, the vicinity of the free end surface 312 of the ground electrode body 31 is also referred to as a free end portion 31B. Of the ground electrode 30, the vicinity of the connection end surface 311 of the ground electrode main body 31 is also referred to as a connection end 31A. The free end portion 31 </ b> B is a portion that is located on the more distal side of the center electrode 20 and includes the ground electrode tip 39. The free end 31B extends in a direction perpendicular to the axis CO. The connection end 31A extends in the direction of the axis CO. Between the connection end 31A and the free end 31B (that is, the central portion of the rod-shaped ground electrode main body 31) is curved by about 90 degrees.

図３（Ｂ）において、径方向（軸線ＣＯと垂直な方向）のうち、接続端部３１Ａから自由端部３１Ｂに向かう方向（図３（Ｂ）の右方向）を第１方向Ｄ１とし、第１方向Ｄ１の反対方向（図３（Ｂ）の左方向）を第２方向Ｄ２とする。換言すれば、軸線ＣＯと垂直な平面に接地電極３０と中心電極２０とを投影させた場合に、該投影図において、第１方向は、接続端部３１Ａから自由端部３１Ｂに向かう方向であり、第２方向は、自由端部３１Ｂから接続端部３１Ａに向かう方向である。   In FIG. 3B, among the radial directions (directions perpendicular to the axis CO), the direction from the connection end 31A toward the free end 31B (the right direction in FIG. 3B) is defined as a first direction D1. A direction opposite to the first direction D1 (left direction in FIG. 3B) is defined as a second direction D2. In other words, when the ground electrode 30 and the center electrode 20 are projected on a plane perpendicular to the axis CO, in the projection view, the first direction is a direction from the connection end 31A toward the free end 31B. The second direction is a direction from the free end portion 31B toward the connection end portion 31A.

接地電極チップ３９は、自由端部３１Ｂにおいて、接地電極本体３１の第１放電面２９５と対向する側面３１５に沿って抵抗溶接によって接合されている。接地電極チップ３９の第１方向Ｄ１の端は、接地電極本体３１の自由端面３１２より第１方向Ｄ１に僅かに突出している。接地電極チップ３９は、例えば、軸線ＣＯに沿って見た形状が四角形の板状の部材である。   The ground electrode tip 39 is joined by resistance welding along the side surface 315 facing the first discharge surface 295 of the ground electrode body 31 at the free end 31B. The end of the ground electrode tip 39 in the first direction D1 slightly protrudes from the free end surface 312 of the ground electrode body 31 in the first direction D1. The ground electrode tip 39 is, for example, a plate-like member having a square shape as viewed along the axis CO.

絶縁体１０の脚長部１３は、本体部１３１と、突出部１３２と、を備えている。本体部１３１は、略円筒形状を有している。本体部１３１の先端１３１Ａは、主体金具５０の先端面５０Ａより先端側に位置し、中心電極２０の先端（すなわち、本実施形態では、上述した中心電極チップ２９の第１放電面２９５）より後端側に位置している。突出部１３２は、周方向の一部において、本体部１３１の先端１３１Ａから先端側（先端方向ＦＤ）に突出している。突出部１３２の先端１３２Ａは、中心電極２０の先端より先端側に位置している。   The long leg portion 13 of the insulator 10 includes a main body portion 131 and a protruding portion 132. The main body 131 has a substantially cylindrical shape. The front end 131A of the main body 131 is located on the front end side from the front end surface 50A of the metal shell 50, and is behind the front end of the center electrode 20 (that is, the first discharge surface 295 of the center electrode tip 29 described above in this embodiment). Located on the end side. The protruding portion 132 protrudes from the distal end 131A of the main body portion 131 toward the distal end side (front end direction FD) in a part in the circumferential direction. The leading end 132A of the protruding portion 132 is located on the leading end side with respect to the leading end of the center electrode 20.

突出部１３２の軸線方向における中心電極２０の先端からの突出量、図３（Ａ）の例では、第１放電面２９５と、突出部１３２の先端１３２Ａと、の間の軸線方向の距離を、突出量Ｈとする。また、第１放電面２９５と第２放電面３９５との間の間隙の最短距離（ギャップ長とも呼ぶ）をＧとする。   The amount of protrusion from the tip of the center electrode 20 in the axial direction of the protrusion 132, in the example of FIG. 3A, the distance in the axial direction between the first discharge surface 295 and the tip 132A of the protrusion 132 is The protrusion amount is H. Further, G is the shortest distance (also referred to as gap length) of the gap between the first discharge surface 295 and the second discharge surface 395.

図５は、軸線ＣＯと垂直で、中心電極２０の先端（すなわち、第１放電面２９５）を通る断面ＣＦＢを示す図である。この断面ＣＦＢは、図３（Ａ）において、破線で示されている。   FIG. 5 is a diagram showing a cross section CFB perpendicular to the axis CO and passing through the tip of the center electrode 20 (that is, the first discharge surface 295). This cross section CFB is indicated by a broken line in FIG.

図５の断面ＣＦＢには、第１放電面２９５と、突出部１３２と、接地電極本体３１と、が表れる。図５には、参考として、図３（Ｂ）の主体金具５０の先端面５０Ａと、接地電極３０と、が破線で示されている。   The first discharge surface 295, the projecting portion 132, and the ground electrode main body 31 appear in the cross section CFB of FIG. In FIG. 5, for reference, the front end surface 50 </ b> A of the metal shell 50 and the ground electrode 30 in FIG.

図５の断面ＣＦＢにおいて、中心電極２０の中心ＣＣ（図５の例では、軸線ＣＯの位置）から接地電極３０（図５の例では、接地電極本体３１）に対して引かれた２本の接線を、第１接線Ｌ１、第２接線Ｌ２と、呼ぶ。図５の例では、第１接線Ｌ１は、接地電極本体３１の断面を示す矩形の頂点Ｐ１と、中心電極２０の中心ＣＣと、を通る線であり、第２接線Ｌ２は、該矩形の頂点Ｐ２と、中心電極２０の中心ＣＣと、を通る線である。断面ＣＦＢにおける中心電極２０の中心ＣＣは、第１放電面２９５の重心とも言うことができる。   In the cross-section CFB of FIG. 5, the two drawn from the center CC of the center electrode 20 (the position of the axis CO in the example of FIG. 5) to the ground electrode 30 (the ground electrode body 31 in the example of FIG. 5). The tangent lines are referred to as a first tangent line L1 and a second tangent line L2. In the example of FIG. 5, the first tangent line L1 is a line passing through the rectangular vertex P1 indicating the cross section of the ground electrode body 31 and the center CC of the center electrode 20, and the second tangent line L2 is the vertex of the rectangle. This is a line passing through P2 and the center CC of the center electrode 20. The center CC of the center electrode 20 in the cross-section CFB can also be said to be the center of gravity of the first discharge surface 295.

２本の接線Ｌ１、Ｌ２との間の角度のうち、接地電極３０（接地電極本体３１）が位置している側の角度θ１（図５）を、接地電極３０の配置角θ１と呼ぶ。配置角θ１は、中心電極２０の周囲（３６０度分）のうち、接地電極３０の接続端部３１Ａが配置されている範囲を示す値である。   Of the angles between the two tangents L1 and L2, the angle θ1 (FIG. 5) on the side where the ground electrode 30 (ground electrode body 31) is located is referred to as an arrangement angle θ1 of the ground electrode 30. The arrangement angle θ <b> 1 is a value indicating a range in which the connection end 31 </ b> A of the ground electrode 30 is arranged around the center electrode 20 (for 360 degrees).

図５の断面ＣＦＢにおいて、中心電極２０の中心ＣＣから突出部１３２に対して引かれた２本の接線を、第３接線Ｌ３、第４接線Ｌ４と、呼ぶ。図５の例では、第３接線Ｌ３は、突出部１３２の周方向の一方の端面と接する線であり、第４接線Ｌ４は、突出部１３２の周方向の他方の端面と接する線である。   In the cross section CFB of FIG. 5, two tangent lines drawn from the center CC of the center electrode 20 to the protrusion 132 are referred to as a third tangent line L3 and a fourth tangent line L4. In the example of FIG. 5, the third tangent line L <b> 3 is a line in contact with one end surface in the circumferential direction of the protruding portion 132, and the fourth tangent line L <b> 4 is a line in contact with the other end surface in the circumferential direction of the protruding portion 132.

２本の接線Ｌ３、Ｌ４との間の角度のうち、突出部１３２が位置している側の角度θ２（図５）を、突出部１３２の設置角θ２と呼ぶ。設置角θ２は、中心電極２０の周囲（３６０度分）のうち、突出部１３２が覆っている範囲を示す値である。例えば、設置角θ２が６０度以上であるとは、突出部１３２が、中心電極２０の周囲のうちの（１／６）以上の範囲を覆っていることを意味している。   Of the angles between the two tangents L3 and L4, the angle θ2 (FIG. 5) on the side where the protrusion 132 is located is referred to as the installation angle θ2 of the protrusion 132. The installation angle θ <b> 2 is a value indicating a range covered by the protrusion 132 in the periphery (for 360 degrees) of the center electrode 20. For example, the installation angle θ2 being 60 degrees or more means that the protruding portion 132 covers a range of (1/6) or more of the periphery of the center electrode 20.

ここで、接地電極３０（特に、接地電極本体３１）は、熱伝導率が比較的高く熱引き性能が高い材料で形成されているので、接地電極３０に火花放電やプラズマが接触すると、接地電極３０によって火花放電やプラズマの熱エネルギーが奪われる現象（消炎作用とも呼ぶ）が発生する。このために、接地電極３０による消炎作用を抑制して着火性能を向上するためには、間隙にて生成された火花放電やプラズマを接地電極３０（特に、接地電極本体３１）から遠ざけることが重要である。   Here, since the ground electrode 30 (particularly, the ground electrode body 31) is formed of a material having a relatively high thermal conductivity and high heat extraction performance, when a spark discharge or plasma comes into contact with the ground electrode 30, the ground electrode 30 causes a phenomenon (also called a flame extinguishing action) in which the thermal energy of the spark discharge or plasma is taken away. For this reason, in order to suppress the flame extinguishing action by the ground electrode 30 and improve the ignition performance, it is important to keep the spark discharge or plasma generated in the gap away from the ground electrode 30 (particularly, the ground electrode body 31). It is.

本実施形態では、断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２の少なくとも一部が、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間に位置しており、かつ、突出部１３２は、中心電極２０の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っていることが好ましい。突出部１３２が、中心電極２０の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っているとは、換言すれば、突出部１３２の設置角θ２が１２０度以下であることである。断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２の少なくとも一部が、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間に位置していれば、中心電極２０と接地電極３０との間の間隙に発生した火花放電やプラズマが広がる方向を、突出部１３２によって制限できる。このために、プラズマが、接地電極３０（接地電極本体３１）の方向（例えば、図５の第２方向Ｄ２）に向かわないように、突出部１３２によって火花放電やプラズマに対して方向付けをすることができる。この結果、火花放電やプラズマが接地電極３０に向かうことを抑制し、火花放電やプラズマを接地電極３０から遠ざけることができるので、接地電極３０による消炎作用を抑制できる。   In the present embodiment, in the cross section CFB, at least a part of the projecting portion 132 is located between the two tangents L1 and L2, and the projecting portion 132 is (1 / 3) It is preferable to cover the following range. That the protrusion 132 covers a range of (1/3) or less of the periphery of the center electrode 20 in other words is that the installation angle θ2 of the protrusion 132 is 120 degrees or less. In the cross-section CFB, if at least a part of the projecting portion 132 is located between the two tangents L1 and L2, spark discharge and plasma generated in the gap between the center electrode 20 and the ground electrode 30 spread. The direction can be limited by the protrusion 132. For this reason, the projection 132 directs the spark discharge and the plasma so that the plasma does not go in the direction of the ground electrode 30 (ground electrode body 31) (for example, the second direction D2 in FIG. 5). be able to. As a result, it is possible to suppress the spark discharge or plasma from going to the ground electrode 30 and to keep the spark discharge or plasma away from the ground electrode 30, so that the flame extinguishing action by the ground electrode 30 can be suppressed.

ここで、突出部１３２を形成する材料（アルミナなどの絶縁体）は、接地電極本体３１を形成する材料（Ｎｉ合金などの金属）より熱伝導率が低いために、接地電極本体３１と比較して吸収する熱エネルギーは、はるかに少ない。しかしながら、突出部１３２自体も接地電極３０より少ないものの熱エネルギーを吸収するので、突出部１３２による消炎作用によって、着火性能が低下し得る。断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２が中心電極２０を覆う範囲（設置角θ２）が過度に大きい場合には、突出部１３２と、火花放電やプラズマと、の接触面積が過度に大きくなるために、突出部１３２による消炎作用が過度に大きくなり、点火プラグ１００の着火性能を向上できない。突出部１３２が中心電極２０を覆う範囲が、（１／３）以下であれば、このような不都合もない。   Here, since the material (insulator such as alumina) forming the protrusion 132 has lower thermal conductivity than the material (metal such as Ni alloy) forming the ground electrode body 31, it is compared with the ground electrode body 31. Much less heat energy is absorbed. However, since the protrusion 132 itself absorbs less thermal energy than the ground electrode 30, the ignition performance can be lowered by the flame extinguishing action of the protrusion 132. In the cross-section CFB, when the range in which the protrusion 132 covers the center electrode 20 (installation angle θ2) is excessively large, the contact area between the protrusion 132 and the spark discharge or plasma becomes excessively large. The flame extinguishing action by the portion 132 becomes excessively large, and the ignition performance of the spark plug 100 cannot be improved. If the range where the protrusion 132 covers the center electrode 20 is (1/3) or less, there is no such inconvenience.

以上の説明から解るように、断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２の少なくとも一部が、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間に位置しており、かつ、突出部１３２は、中心電極２０の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っている場合には、点火プラグ１００の着火性能を向上できる。例えば、図５の例では、突出部１３２のうちの周方向の中央部分が、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間に位置しており、設置角θ２は、１２０度より十分に小さい約８０度である。   As can be understood from the above description, in the cross-section CFB, at least a part of the protrusion 132 is located between the two tangents L1 and L2, and the protrusion 132 is out of the periphery of the center electrode 20. The ignition performance of the spark plug 100 can be improved when the range of (1/3) or less is covered. For example, in the example of FIG. 5, the central portion in the circumferential direction of the protrusion 132 is located between the two tangents L1 and L2, and the installation angle θ2 is about 80 degrees that is sufficiently smaller than 120 degrees. It is.

さらに、本実施形態では、断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２は、中心電極２０の周囲のうちの（１／６）以上の範囲を覆っていることが好ましい。換言すれば、設置角θ２は、６０度以上であることが好ましい。こうすれば、中心電極２０の周囲のうちの十分に広い範囲に、突出部１３２が配置されるので、火花放電やプラズマをより効果的に接地電極３０から遠ざけることができる。この結果、さらに、点火プラグ１００の着火性能を向上することができる。例えば、図５の例では、設置角θ２は、６０度より十分に大きい約８０度である。   Further, in the present embodiment, it is preferable that the protrusion 132 covers a range of (1/6) or more of the periphery of the center electrode 20 in the cross-section CFB. In other words, the installation angle θ2 is preferably 60 degrees or more. By so doing, the projecting portion 132 is disposed in a sufficiently wide range around the center electrode 20, so that spark discharge and plasma can be more effectively moved away from the ground electrode 30. As a result, the ignition performance of the spark plug 100 can be further improved. For example, in the example of FIG. 5, the installation angle θ2 is about 80 degrees that is sufficiently larger than 60 degrees.

ここで、上述したように、突出部１３２自体も、熱エネルギーを吸収するので、接地電極３０より小さいものの、突出部１３２による消炎作用によって、着火性能が低下し得る。突出部１３２の突出量Ｈ（図３（Ａ））が、間隙の最短距離Ｇ（ギャップ長Ｇ）に対して過度に大きいと、突出部１３２と、火花放電やプラズマと、の接触面積が大きくなるために、突出部１３２による消炎作用が大きくなり、点火プラグ１００の着火性能が低下し得る。一方、突出量Ｈがギャップ長Ｇに対して過度に小さいと、火花放電やプラズマの方向付けが十分にできず、接地電極３０に向かうことを突出部１３２によって十分に抑制することができない。この結果、接地電極３０による消炎作用を抑制できず、着火性能が低下し得る。   Here, as described above, the protrusion 132 itself also absorbs heat energy, so that the ignition performance can be reduced by the extinguishing action by the protrusion 132 although it is smaller than the ground electrode 30. When the protrusion amount H of the protrusion 132 (FIG. 3A) is excessively large with respect to the shortest distance G (gap length G) of the gap, the contact area between the protrusion 132 and the spark discharge or plasma is large. Therefore, the flame extinguishing action by the protrusion 132 is increased, and the ignition performance of the spark plug 100 can be reduced. On the other hand, when the protrusion amount H is excessively small with respect to the gap length G, the spark discharge and the plasma cannot be sufficiently directed, and the protrusion 132 cannot sufficiently suppress the direction toward the ground electrode 30. As a result, the flame extinguishing action by the ground electrode 30 cannot be suppressed, and the ignition performance can be reduced.

本実施形態では、突出部１３２の突出量Ｈ（図３（Ａ））と、ギャップ長Ｇと、は、０．１５≦（Ｈ／Ｇ）≦０．５を満たすことが好ましい。こうすれば、ギャップ長Ｇに対する突出量Ｈが適切な量になるために、接地電極３０による消炎作用を抑制しつつ、突出部１３２による消炎作用を抑制できる。この結果、さらに、点火プラグ１００の着火性能を向上することができる。例えば、図５の例では、（Ｈ／Ｇ）は、上記の範囲を満たす約０．２である。   In the present embodiment, the protrusion amount H (FIG. 3A) of the protrusion 132 and the gap length G preferably satisfy 0.15 ≦ (H / G) ≦ 0.5. By doing so, the protrusion amount H with respect to the gap length G becomes an appropriate amount, so that the flame extinguishing action by the protrusion 132 can be suppressed while suppressing the flame extinguishing action by the ground electrode 30. As a result, the ignition performance of the spark plug 100 can be further improved. For example, in the example of FIG. 5, (H / G) is about 0.2 that satisfies the above range.

さらに、本実施形態では、断面ＣＦＢにおいて、突出部１３２は、接地電極３０に対して引かれた２本の接線Ｌ１、Ｌ２との間の全ての範囲に亘って位置していることが好ましい。こうすれば、火花放電やプラズマが、接地電極３０の方向に広がることを効果的に抑制できるので、火花放電やプラズマをさらに効果的に接地電極から遠ざけることができる。この結果、さらに、点火プラグ１００の着火性能を向上することができる。例えば、図５の例では、突出部１３２の周方向の両端は、２本の接線Ｌ１、Ｌ２によって規定される範囲の外側に位置しており、突出部１３２は、中心電極２０の周囲のうち、２本の接線Ｌ１、Ｌ２との間の全ての範囲に亘って位置していることが解る。なお、この場合には、突出部１３２の設置角θ２は、接地電極３０の配置角θ１以上になる（θ２≧θ１）。   Further, in the present embodiment, in the cross-section CFB, it is preferable that the protruding portion 132 is located over the entire range between the two tangent lines L1 and L2 drawn with respect to the ground electrode 30. By so doing, it is possible to effectively suppress the spark discharge and plasma from spreading in the direction of the ground electrode 30, so that the spark discharge and plasma can be further effectively moved away from the ground electrode. As a result, the ignition performance of the spark plug 100 can be further improved. For example, in the example of FIG. 5, both ends in the circumferential direction of the protrusion 132 are located outside the range defined by the two tangents L <b> 1 and L <b> 2, and the protrusion 132 is out of the periphery of the center electrode 20. It can be seen that it is located over the entire range between the two tangents L1, L2. In this case, the installation angle θ2 of the protrusion 132 is equal to or larger than the arrangement angle θ1 of the ground electrode 30 (θ2 ≧ θ1).

ここで、火花放電やプラズマが燃焼室の中央部に向かって広がると、換言すれば、火花放電やプラズマが点火プラグ１００の先端から先端方向ＦＤに向かって広がると、より燃焼ガスに着火しやすいので、着火性能が向上する。本実施形態では、中心電極２０の第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端は、自由端部３１Ｂよりも第１方向Ｄ１側に位置する。こうすれば、火花ギャップにおいて発生した火花放電やプラズマの先端方向ＦＤへの拡大が、接地電極３０（例えば、接地電極本体３１や接地電極チップ３９）によって妨げられることを効果的に抑制できる。この結果、さらに、点火プラグ１００の着火性能を向上することができる。図５の例では、自由端部３１Ｂの第１方向Ｄ１の端は、接地電極チップ３９の第１方向Ｄ１の端である。図５の例では、第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端は、長さＷだけ、接地電極チップ３９の第１方向Ｄ１の端より第１方向Ｄ１側に位置している。   Here, when the spark discharge or plasma spreads toward the center of the combustion chamber, in other words, when the spark discharge or plasma spreads from the tip of the spark plug 100 toward the tip direction FD, the combustion gas is more easily ignited. Therefore, the ignition performance is improved. In the present embodiment, the end of the first discharge surface 295 of the center electrode 20 in the first direction D1 is located on the first direction D1 side with respect to the free end portion 31B. In this way, it is possible to effectively suppress the spark discharge generated in the spark gap and the expansion of the plasma in the tip direction FD from being hindered by the ground electrode 30 (for example, the ground electrode body 31 or the ground electrode tip 39). As a result, the ignition performance of the spark plug 100 can be further improved. In the example of FIG. 5, the end of the free end portion 31 </ b> B in the first direction D <b> 1 is the end of the ground electrode tip 39 in the first direction D <b> 1. In the example of FIG. 5, the end in the first direction D1 of the first discharge surface 295 is located on the first direction D1 side by the length W from the end in the first direction D1 of the ground electrode tip 39.

さらに、本実施形態では、点火システム６００（図１）は、上述したように、点火プラグ１００と、点火プラグ１００に電力を供給する電源装置として、火花ギャップに火花放電を発生させるための電力を供給する放電用電源６４０と、放電用電源６４０による電力の供給後に、火花ギャップに発生した火花放電に、放電用電源６４０とは別に電力を供給する高周波電源６５０を含む。この結果、放電用電源６４０による電力の供給後に、発生した火花放電に、放電用電源６４０とは別に電力が供給されるので、点火プラグ１００の着火性能をより向上することができる。また、この場合には、高エネルギーの火花放電やプラズマが生成されるため、突出部１３２を設けることで高エネルギーの火花放電やプラズマの方向付けが可能である。このために、突出部１３２を設けることでより効果的に着火性能を向上することができる。   Furthermore, in the present embodiment, as described above, the ignition system 600 (FIG. 1) is a power supply device that supplies power to the spark plug 100 and the spark plug 100, and uses electric power for generating spark discharge in the spark gap. A discharge power supply 640 to be supplied and a high frequency power supply 650 for supplying power separately from the discharge power supply 640 to the spark discharge generated in the spark gap after the supply of power by the discharge power supply 640 are included. As a result, since the electric power is supplied to the generated spark discharge separately from the discharge power source 640 after the electric power is supplied from the discharge power source 640, the ignition performance of the spark plug 100 can be further improved. In this case, since high energy spark discharge and plasma are generated, high energy spark discharge and plasma can be directed by providing the protrusion 132. For this reason, the ignition performance can be more effectively improved by providing the protrusion 132.

Ａ−４：第１評価試験
第１評価試験では、表１に示すように、３種類の点火プラグのサンプルａ１〜ａ３を作製し、着火性能の試験を行った。各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
中心電極チップ２９の径：１．６ｍｍ
脚長部１３の外径：３．８５ｍｍ
主体金具５０の先端の内径：７．２ｍｍ
ギャップ長Ｇ：０．８ｍｍ
突出部１３２の突出量Ｈ：０．１ｍｍ
接地電極３０の配置角θ１：４０度
突出部１３２の設置範囲（設置角θ２）：１／３（１２０度）
接地電極３０の被り：全被り A-4: First Evaluation Test In the first evaluation test, as shown in Table 1, three types of spark plug samples a1 to a3 were prepared and the ignition performance test was performed. The dimensions common to each sample are as follows.
Diameter of center electrode tip 29: 1.6 mm
Leg length 13 outer diameter: 3.85 mm
Inner diameter of the tip of the metal shell 50: 7.2 mm
Gap length G: 0.8mm
Projection amount H of the protrusion 132: 0.1 mm
Arrangement angle θ1 of ground electrode 30: 40 degrees Installation range of protrusion 132 (installation angle θ2): 1/3 (120 degrees)
Cover of ground electrode 30: All covers

接地電極３０の被りが「全被り」であるとは、具体的には、接地電極３０の自由端部３１Ｂの第１方向Ｄ１の端が、中心電極２０の第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端と、一致している、ことを意味している（すなわち、図５のＷ＝０）。   The covering of the ground electrode 30 is “full covering”, specifically, the end of the free end portion 31B of the ground electrode 30 in the first direction D1 is the first direction of the first discharge surface 295 of the center electrode 20. This means that it coincides with the end of D1 (that is, W = 0 in FIG. 5).

Figure 2018045810
Figure 2018045810

サンプルａ１〜ａ３では、突出部１３２の設置位置が互いに異なっている。図６は、各サンプルの突出部１３２の設置位置を示す図である。図６には、図５の断面ＣＦＢに相当する各サンプルの断面が示されている。図６において、突出部１３２ａ１、１３２ａ２、１３２ａ３は、それぞれ、サンプルａ１、ａ２、ａ３の突出部である。図６の直線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、突出部１３２ａ１、１３２ａ２、１３２ａ３の周方向の中心ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３と、中心電極２０の中心ＣＣと、を結ぶ線である。図６の直線Ｃ０は、接地電極本体３１の周方向の中心ＣＰ０と、中心電極２０の中心ＣＣと、を結ぶ線である。   In samples a1 to a3, the installation positions of the protrusions 132 are different from each other. FIG. 6 is a diagram showing the installation position of the protrusion 132 of each sample. FIG. 6 shows a cross section of each sample corresponding to the cross section CFB of FIG. In FIG. 6, protrusions 132a1, 132a2, and 132a3 are protrusions of samples a1, a2, and a3, respectively. 6 are lines connecting the centers CP1, CP2, CP3 in the circumferential direction of the protrusions 132a1, 132a2, 132a3 and the center CC of the center electrode 20. The straight lines C1, C2, C3 in FIG. A straight line C0 in FIG. 6 is a line connecting the center CP0 in the circumferential direction of the ground electrode main body 31 and the center CC of the center electrode 20.

図６に示すように、サンプルａ１の突出部１３２ａ１の周方向の位置は、接地電極本体３１の周方向の位置と一致している。すなわち、接地電極本体３１の周方向の中心ＣＰ０と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ０と、サンプルａ１の突出部１３２ａ１の周方向の中心ＣＰ１と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ１とは、一致している。サンプルａ２の突出部１３２ａ２の周方向の位置は、接地電極本体３１の周方向の位置に対して、反時計回りに１２０度ずれている（図６のθａ＝１２０度）。すなわち、接地電極本体３１の周方向の中心ＣＰ０と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ０に対して、サンプルａ２の突出部１３２ａ２の周方向の中心ＣＰ２と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ２は、反時計回りに１２０度回転した位置にある。サンプルａ３の突出部１３２ａ３の周方向の位置は、接地電極本体３１の周方向の位置に対して、時計回りに１２０度ずれている（図６のθｂ＝１２０度）。すなわち、接地電極本体３１の周方向の中心ＣＰ０と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ０に対して、サンプルａ３の突出部１３２ａ３の周方向の中心ＣＰ３と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ３は、時計回りに１２０度回転した位置にある。このために、サンプルａ１では、接地電極本体３１が設置された周方向の範囲、すなわち、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間の範囲に、突出部１３２ａ１が配置されている。これに対して、サンプルａ２、ａ３では、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間の範囲とは異なる範囲に、突出部１３２ａ２、１３２ａ２が配置されている。突出部を除く構成は、サンプルａ１〜ａ３において同一である。   As shown in FIG. 6, the circumferential position of the projecting portion 132 a 1 of the sample a 1 coincides with the circumferential position of the ground electrode body 31. That is, the straight line C0 that connects the center CP0 and the center CC in the circumferential direction of the ground electrode body 31 and the straight line C1 that connects the center CP1 and the center CC in the circumferential direction of the protrusion 132a1 of the sample a1 coincide with each other. The circumferential position of the projecting portion 132a2 of the sample a2 is deviated 120 degrees counterclockwise with respect to the circumferential position of the ground electrode main body 31 (θa = 120 degrees in FIG. 6). That is, the straight line C2 connecting the circumferential center CP2 and the center CC of the projecting portion 132a2 of the sample a2 is counterclockwise with respect to the straight line C0 connecting the circumferential center CP0 and the center CC of the ground electrode body 31. At a position rotated 120 degrees. The circumferential position of the projecting portion 132a3 of the sample a3 is shifted 120 degrees clockwise relative to the circumferential position of the ground electrode body 31 (θb = 120 degrees in FIG. 6). That is, with respect to the straight line C0 connecting the circumferential center CP0 and the center CC of the ground electrode body 31, the straight line C3 connecting the circumferential center CP3 and the center CC of the projecting portion 132a3 of the sample a3 is 120 clockwise. In the rotated position. For this reason, in the sample a1, the protruding portion 132a1 is disposed in a circumferential range where the ground electrode body 31 is installed, that is, a range between the two tangents L1 and L2. On the other hand, in the samples a2 and a3, the protrusions 132a2 and 132a2 are arranged in a range different from the range between the two tangents L1 and L2. The configuration excluding the protruding portion is the same in the samples a1 to a3.

さらに、比較のために１種類の比較サンプルとして、絶縁体１０の脚長部１３が、本体部１３１のみで構成され、突出部１３２が配置されていないサンプルが準備された。比較サンプルの他の構成は、各サンプルａ１〜ａ３と同一である。   Further, for comparison, a sample in which the leg portion 13 of the insulator 10 is composed only of the main body 131 and the protrusion 132 is not arranged is prepared as one type of comparative sample. Other configurations of the comparative sample are the same as those of the samples a1 to a3.

着火性能の試験では、３種類のサンプルのＥＧＲ限界を調べた。具体的には、直列４気筒、ＤＯＨＣ、排気量１．５Ｌ、自然吸気で、タンブル流が生じるように吸気ポートが改良されたガソリンエンジンに、各サンプルを搭載して、該ガソリンエンジンを１２００ｒｐｍの回転速度で運転した。運転時には、図１の点火システム６００を用いて、トリガ電圧と交流電圧の供給を行い、１放電あたり４００ｍＪの電気エネルギーをサンプルに供給した。排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）を行わない場合に、このガソリンエンジンの図示平均有効圧力は、５００ｋＰａである。   In the ignition performance test, the EGR limits of three types of samples were examined. Specifically, each sample is mounted on a gasoline engine with an in-line four cylinder, DOHC, displacement 1.5L, natural intake, and an intake port improved so that a tumble flow is generated. It was operated at a rotational speed. During operation, a trigger voltage and an alternating voltage were supplied using the ignition system 600 of FIG. 1, and 400 mJ electric energy per discharge was supplied to the sample. When exhaust gas recirculation (EGR) is not performed, the indicated mean effective pressure of this gasoline engine is 500 kPa.

運転時には、トルクが最大となる点火時期（ＭＢＴ：Minimum advance for the Best Torque）で、排気再循環を行い、図示平均有効圧力の変動（トルク変動）を調べた。そして、吸気ガスの中に占める再循環ガスの割合（ＥＧＲ率）を変更しながら、試験を繰り返し行うことで、図示平均有効圧力の変動が５％を超える最小のＥＧＲ率を、ＥＧＲ限界として決定した。ＥＧＲ限界を示すＥＧＲ率が大きいほど、着火性能に優れている。   During operation, exhaust recirculation was performed at an ignition timing (MBT: Minimum advance for the Best Torque) at which the torque was maximum, and fluctuations in the indicated mean effective pressure (torque fluctuations) were examined. Then, by repeating the test while changing the ratio of the recirculated gas in the intake gas (EGR rate), the minimum EGR rate with a fluctuation of the indicated mean effective pressure exceeding 5% is determined as the EGR limit. did. The larger the EGR rate indicating the EGR limit, the better the ignition performance.

そして、比較サンプルと、各サンプルａ１〜ａ３との間で、ＥＧＲ限界を比較して、各サンプルの評価を行った。比較サンプルのＥＧＲ限界ＬＥ１と、評価対象のサンプルのＥＧＲ限界ＬＥ２と、の差分（ＬＥ２−ＬＥ１）が、０．１％未満であるサンプルの評価を「Ｄ」とし、０．１％以上０．５％未満のサンプルの評価を「Ｃ」とした。差分（ＬＥ２−ＬＥ１）が、０．５％以上１％未満のサンプルの評価を「Ｂ」とし、１％以上のサンプルの評価を「Ａ」とした。   And the EGR limit was compared between the comparative sample and each sample a1-a3, and each sample was evaluated. The evaluation of the sample in which the difference (LE2−LE1) between the EGR limit LE1 of the comparative sample and the EGR limit LE2 of the sample to be evaluated is less than 0.1% is “D”, and 0.1% or more and 0. The evaluation of samples less than 5% was taken as “C”. Evaluation of a sample with a difference (LE2−LE1) of 0.5% or more and less than 1% was “B”, and evaluation of a sample of 1% or more was “A”.

表１には、各サンプルの着火性能の試験の評価結果が示されている。サンプルａ１の評価は、「Ｂ」であり、比較サンプルと比較して着火性能の明らかな向上が見られた。サンプルａ２、ａ２の評価は、「Ｄ」であり、比較サンプルと比較して着火性能の有意な向上は見られなかった。サンプルａ１では、火花ギャップで発生した火花放電やプラズマが接地電極本体３１の方向（第２方向Ｄ２）に向かうことが、突出部１３２ａ１によって妨げられるので、接地電極本体３１による消炎作用が抑制されるため、着火性能が向上したと考えられる。サンプルａ２、ａ３では、火花ギャップで発生した火花放電やプラズマが接地電極本体３１の方向（第２方向Ｄ２）に向かうことが、突出部１３２ａ１によって妨げられないので、接地電極本体３１による消炎作用が抑制されず、着火性能が向上しなかったと考えられる。   Table 1 shows the evaluation results of the ignition performance test of each sample. The evaluation of the sample a1 was “B”, and the ignition performance was clearly improved as compared with the comparative sample. The evaluation of samples a2 and a2 was “D”, and no significant improvement in ignition performance was seen compared to the comparative sample. In the sample a1, the spark discharge and plasma generated in the spark gap are prevented from moving in the direction of the ground electrode body 31 (second direction D2) by the protrusion 132a1, and thus the flame extinguishing action by the ground electrode body 31 is suppressed. Therefore, it is considered that the ignition performance has been improved. In the samples a2 and a3, the spark discharge or plasma generated in the spark gap is not hindered by the projecting portion 132a1 from moving in the direction of the ground electrode body 31 (second direction D2). It is considered that the ignition performance was not improved without being suppressed.

以上の説明から解るように、第１評価試験によって、接地電極本体３１が設置された周方向の範囲、すなわち、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間の範囲に、突出部１３２を設置することで、点火プラグの着火性能を向上できることが確認できた。   As can be understood from the above description, by installing the protrusion 132 in the circumferential direction where the ground electrode main body 31 is installed, that is, in the range between the two tangents L1 and L2, by the first evaluation test. It was confirmed that the ignition performance of the spark plug could be improved.

Ａ−５：第２評価試験
第２評価試験では、表２に示すように、７種類の点火プラグのサンプルｂ１〜ｂ７を作製し、着火性能の試験を行った。サンプルｂ１〜ｂ７では、突出部１３２の周方向の位置は、互いに共通であり、表１のサンプルａ１と同様に、接地電極本体３１の周方向の位置と一致している。すなわち、各サンプルｂ１〜ｂ７の突出部１３２の周方向の中心と中心ＣＣとを結ぶ線は、図６に示す接地電極本体３１の周方向の中心ＣＰ０と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｃ０と、一致する。サンプルｂ１〜ｂ７では、突出部１３２の設置範囲（設置角θ２）が互いに異なっている。具体的には、サンプルｂ１〜ｂ７の設置範囲（設置角θ２）は、それぞれ、１／８（４５度）、１／７（約５１度）、１／６（６０度）、１／５（７２度）、１／４（９０度）、１／３（１２０度）、１／２（１８０度）である。サンプルｂ１〜ｂ７のその他の構成は、表１のサンプルａ１と同一である。 A-5: Second Evaluation Test In the second evaluation test, as shown in Table 2, samples of seven types of spark plugs b1 to b7 were produced and the ignition performance was tested. In the samples b1 to b7, the circumferential positions of the protrusions 132 are common to each other and coincide with the circumferential positions of the ground electrode main body 31, like the sample a1 in Table 1. That is, the line connecting the center in the circumferential direction of the protrusion 132 of each sample b1 to b7 and the center CC coincides with the straight line C0 connecting the center CP0 and the center CC in the circumferential direction of the ground electrode body 31 shown in FIG. To do. In samples b1 to b7, the installation range (installation angle θ2) of the protrusion 132 is different from each other. Specifically, the installation ranges (installation angles θ2) of the samples b1 to b7 are 1/8 (45 degrees), 1/7 (about 51 degrees), 1/6 (60 degrees), and 1/5 ( 72 degrees), 1/4 (90 degrees), 1/3 (120 degrees), and 1/2 (180 degrees). Other configurations of the samples b1 to b7 are the same as the sample a1 in Table 1.

Figure 2018045810
Figure 2018045810

着火性能の試験の内容、および、評価基準は、第１評価試験と同一である。表２には、各サンプルの着火性能の試験の評価結果が示されている。突出部１３２の設置範囲が、（１／３）より大きな（１／２）であるサンプルｂ７の評価は、「Ｄ」であり、比較サンプルと比較して着火性能の有意な向上は見られなかった。突出部１３２の設置範囲が、（１／３）以下であるサンプルｂ１〜ｂ６の評価は、「Ｂ」または「Ｃ」であり、比較サンプルと比較して着火性能の有意な向上が確認できた。突出部１３２の設置範囲が、（１／３）より大きい場合には、突出部１３２自身の消炎作用が大きくなり、突出部１３２によって接地電極本体３１の消炎作用を抑制する効果が相殺されて、点火プラグの着火性能を向上できないと考えられる。以上のように、突出部１３２の設置範囲は、（１／３）以下であることが好ましいことが確認できた。   The details of the ignition performance test and the evaluation criteria are the same as in the first evaluation test. Table 2 shows the evaluation results of the ignition performance test of each sample. The evaluation of the sample b7 in which the installation range of the projecting portion 132 is (1/2) larger than (1/3) is “D”, and the ignition performance is not significantly improved as compared with the comparative sample. It was. The evaluation of the samples b1 to b6 in which the installation range of the protruding portion 132 is (1/3) or less is “B” or “C”, and a significant improvement in ignition performance was confirmed as compared with the comparative sample. . When the installation range of the protrusion 132 is larger than (1/3), the extinguishing action of the protrusion 132 itself is increased, and the effect of suppressing the extinguishing action of the ground electrode body 31 by the protrusion 132 is offset, It is considered that the ignition performance of the spark plug cannot be improved. As described above, it was confirmed that the installation range of the protrusion 132 is preferably (1/3) or less.

さらに、突出部１３２の設置範囲が、（１／３）以下であるサンプルｂ１〜ｂ６のうち、設置範囲が（１／６）より小さなサンプルｂ１、ｂ２の評価は、「Ｃ」であり、設置範囲が（１／６）以上であるサンプルｂ３〜ｂ６の評価は、「Ｂ」であった。以上のように、第２評価試験によって、突出部１３２は、中心電極２０の周囲のうちの（１／６）以上の範囲を覆っていることが好ましく、これにより、さらに、点火プラグ１００の着火性能が向上することが確認できた。   Furthermore, among the samples b1 to b6 in which the installation range of the projecting portion 132 is (1/3) or less, the evaluation of the samples b1 and b2 whose installation range is smaller than (1/6) is “C”. The evaluation of samples b3 to b6 having a range of (1/6) or more was “B”. As described above, according to the second evaluation test, it is preferable that the protrusion 132 covers a range of (1/6) or more of the periphery of the center electrode 20, thereby further igniting the ignition plug 100. It was confirmed that the performance was improved.

Ａ−６：第３評価試験
第３評価試験では、表３に示すように、１０種類の点火プラグのサンプルｃ１〜ｃ１０を作製し、着火性能の試験を行った。５種類のサンプルｃ１〜ｃ５では、突出部１３２の突出量Ｈが、互いに異なっている。サンプルｃ１〜ｃ５のその他の構成は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）である表２のサンプルｂ３と同一である。サンプルｃ１〜ｃ５の突出部１３２の突出量Ｈは、それぞれ、０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５６ｍｍである。サンプルｃ１〜ｃ５のギャップ長Ｇは、０．８ｍｍで固定されているので、サンプルｃ１〜ｃ５の（Ｈ／Ｇ）の値は、それぞれ、０．１２５、０．１５、０．３、０．５、０．７である。 A-6: Third Evaluation Test In the third evaluation test, as shown in Table 3, ten types of spark plug samples c1 to c10 were prepared, and the ignition performance test was performed. In the five types of samples c1 to c5, the protruding amounts H of the protruding portions 132 are different from each other. Other configurations of the samples c1 to c5 are the same as the sample b3 of Table 2 in which the installation range of the projecting portion 132 is (1/6). The protrusion amounts H of the protrusions 132 of the samples c1 to c5 are 0.1 mm, 0.12 mm, 0.24 mm, 0.4 mm, and 0.56 mm, respectively. Since the gap length G of the samples c1 to c5 is fixed at 0.8 mm, the (H / G) values of the samples c1 to c5 are 0.125, 0.15, 0.3,. 5 and 0.7.

同様に、５種類のサンプルｃ６〜ｃ１０では、突出部１３２の突出量Ｈが、互いに異なっている。サンプルｃ６〜ｃ１０のその他の構成は、突出部１３２の設置範囲が（１／３）である表２のサンプルｂ６と同一である。サンプルｃ１〜ｃ５と同様に、サンプルｃ６〜ｃ１０の突出部１３２の突出量Ｈは、それぞれ、０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５６ｍｍであり、（Ｈ／Ｇ）の値は、それぞれ、０．１２５、０．１５、０．３、０．５、０．７である。   Similarly, in the five types of samples c6 to c10, the protruding amounts H of the protruding portions 132 are different from each other. Other configurations of the samples c6 to c10 are the same as the sample b6 of Table 2 in which the installation range of the protrusion 132 is (1/3). Similar to the samples c1 to c5, the protruding amounts H of the protruding portions 132 of the samples c6 to c10 are 0.1 mm, 0.12 mm, 0.24 mm, 0.4 mm, and 0.56 mm, respectively (H / G ) Values are 0.125, 0.15, 0.3, 0.5, and 0.7, respectively.

Figure 2018045810
Figure 2018045810

着火性能の試験の内容、および、評価基準は、第１評価試験と同一である。表３には、各サンプルの着火性能の試験の評価結果が示されている。（Ｈ／Ｇ）の値が、０．１５≦（Ｈ／Ｇ）≦０．５を満たすサンプルｃ２〜ｃ４、ｃ７〜ｃ９の評価は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）、（１／３）のいずれでも、「Ａ」であった。（Ｈ／Ｇ）の値が０．１５未満であるサンプルｃ１、ｃ６、および、（Ｈ／Ｇ）の値が０．５を超えるサンプルｃ５、ｃ１０の評価は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）、（１／３）のいずれでも、「Ｂ」であった。以上のように、第３評価試験によって、（Ｈ／Ｇ）の値が、０．１５≦（Ｈ／Ｇ）≦０．５を満たすことが好ましく、これにより、さらに、点火プラグ１００の着火性能が向上することが確認できた。   The details of the ignition performance test and the evaluation criteria are the same as in the first evaluation test. Table 3 shows the evaluation results of the ignition performance test of each sample. In the evaluation of samples c2 to c4 and c7 to c9 where the value of (H / G) satisfies 0.15 ≦ (H / G) ≦ 0.5, the installation range of the protrusion 132 is (1/6), ( 1/3) was “A”. Evaluation of samples c1 and c6 having a value of (H / G) less than 0.15, and samples c5 and c10 having a value of (H / G) exceeding 0.5 indicates that the installation range of the protrusion 132 is ( In both [1/6] and (1/3), it was “B”. As described above, according to the third evaluation test, it is preferable that the value of (H / G) satisfies 0.15 ≦ (H / G) ≦ 0.5. Was confirmed to improve.

Ａ−７：第４評価試験
第４評価試験では、表４に示すように、４種類の点火プラグのサンプルｄ１〜ｄ４を作製し、着火性能の試験を行った。サンプルｄ１、ｄ３では、比較サンプルと同様に、上述した接地電極の３０の被りが、上述した「全被り」である。 A-7: Fourth Evaluation Test In the fourth evaluation test, as shown in Table 4, four types of spark plug samples d1 to d4 were prepared, and the ignition performance test was performed. In samples d1 and d3, as in the comparative sample, the above-described covering of the ground electrode 30 is the above-described “overall covering”.

サンプルｄ２、ｄ４では、比較サンプルとは異なり、上述した接地電極の３０の被りが「半被り」である。接地電極３０の被りが「半被り」であるとは、具体的には、中心電極２０の第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端が、接地電極３０の自由端部３１Ｂの第１方向Ｄ１の端より、０．５２５ｍｍだけ第１方向Ｄ１側に位置している、ことを意味している（すなわち、図５のＷ＝０．５２５ｍｍ）。   In the samples d2 and d4, unlike the comparative sample, the above-described covering of the ground electrode 30 is the “half covering”. Specifically, the covering of the ground electrode 30 is “half-covering”. Specifically, the end of the first discharge surface 295 of the center electrode 20 in the first direction D1 is the first direction of the free end 31B of the ground electrode 30. This means that it is located on the first direction D1 side by 0.525 mm from the end of D1 (that is, W = 0.525 mm in FIG. 5).

サンプルｄ１、ｄ２のその他の構成は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）である表２のサンプルｂ３と同一である。サンプルｄ３、ｄ４のその他の構成は、突出部１３２の設置範囲が（１／３）である表２のサンプルｂ６と同一である。   Other configurations of the samples d1 and d2 are the same as the sample b3 in Table 2 in which the installation range of the projecting portion 132 is (1/6). Other configurations of the samples d3 and d4 are the same as the sample b6 in Table 2 in which the installation range of the projecting portion 132 is (1/3).

Figure 2018045810
Figure 2018045810

着火性能の試験の内容、および、評価基準は、第１評価試験と同一である。表４には、各サンプルの着火性能の試験の評価結果が示されている。接地電極の３０の被りがないサンプルｄ２、ｄ４の評価は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）、（１／３）のいずれでも、「Ａ」であった。接地電極の３０の被りがあるサンプルｄ１、ｄ３の評価は、突出部１３２の設置範囲が（１／６）、（１／３）のいずれでも、「Ｂ」であった。以上のように、第４評価試験によって、接地電極の３０の被りがないこと、すなわち、中心電極２０の第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端は、自由端部３１Ｂよりも第１方向Ｄ１側に位置することが好ましく、これにより、さらに、点火プラグ１００の着火性能が向上することが確認できた。   The details of the ignition performance test and the evaluation criteria are the same as in the first evaluation test. Table 4 shows the evaluation results of the ignition performance test of each sample. The evaluation of the samples d2 and d4 without the ground electrode 30 covering was “A” regardless of whether the installation range of the projecting portion 132 was (1/6) or (1/3). The evaluation of the samples d1 and d3 having the 30 coverings of the ground electrodes was “B” regardless of whether the installation range of the protrusion 132 was (1/6) or (1/3). As described above, according to the fourth evaluation test, the ground electrode 30 is not covered, that is, the end of the first discharge surface 295 of the center electrode 20 in the first direction D1 is more in the first direction than the free end 31B. It was preferable to be located on the D1 side, and it was confirmed that the ignition performance of the spark plug 100 was further improved.

Ｂ．変形例：
（１）図３、図４に示す突出部１３２の形状は、一例であり、これに限られない。図７は、変形例の突出部１３２ｂの近傍の斜視図である。図７の突出部１３２ｂの側面１３２Ｓｂは、軸線方向と平行ではなく、軸線方向に対して傾斜している。このため、図７の突出部１３２ｂでは、軸線方向の位置によって、周方向の長さ、すなわち、中心電極２０の周囲を覆う範囲が異なる。この場合であっても、突出部１３２ｂは、軸線ＣＯと垂直で、中心電極２０の先端（具体的には第１放電面２９５）を通る断面において、突出部１３２ｂは、中心電極２０の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っていれば良い。 B. Variations:
(1) The shape of the protrusion part 132 shown to FIG. 3, FIG. 4 is an example, and is not restricted to this. FIG. 7 is a perspective view of the vicinity of the projecting portion 132b of the modification. The side surface 132Sb of the protrusion 132b in FIG. 7 is not parallel to the axial direction but is inclined with respect to the axial direction. For this reason, in the protrusion part 132b of FIG. 7, the length of the circumferential direction, ie, the range which covers the circumference | surroundings of the center electrode 20, changes with the position of an axial direction. Even in this case, the protrusion 132b is perpendicular to the axis CO, and the protrusion 132b extends around the center electrode 20 in a cross section passing through the tip of the center electrode 20 (specifically, the first discharge surface 295). It is only necessary to cover the range of (1/3) or less.

また、図４の突出部１３２の先端１３２Ａ（図４）は、軸線方向と垂直な面を有しているが、例えば、突出部の先端は、尖った稜線や頂点であっても良い。また、図４の突出部１３２は、中心電極２０の中心から接地電極３０に対して引かれた２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間の周方向の範囲の全体に亘って配置されている。これに代えて、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間の周方向の範囲の一部分にのみ、突出部１３２が配置されていても良い。一般的には、突出部の少なくとも一部が、中心電極２０の中心から接地電極３０に対して引かれた２本の接線Ｌ１、Ｌ２（図５）の間に位置していれば良い。こうすれば、該突出部は、火花ギャップに発生した火花放電やプラズマが、接地電極３０（接地電極本体３１）に向かうことを、該突出部が無い場合と比較して抑制することができるので、接地電極３０による消炎作用を抑制し得る。   Further, the tip 132A (FIG. 4) of the protrusion 132 in FIG. 4 has a surface perpendicular to the axial direction, but for example, the tip of the protrusion may be a sharp ridge or vertex. 4 is disposed over the entire range in the circumferential direction between the two tangents L1 and L2 drawn from the center of the center electrode 20 to the ground electrode 30. Instead of this, the protruding portion 132 may be disposed only in a part of the circumferential range between the two tangents L1 and L2. In general, at least a part of the protruding portion only needs to be positioned between two tangents L1 and L2 (FIG. 5) drawn from the center of the center electrode 20 to the ground electrode 30. In this way, the protrusion can suppress the spark discharge or plasma generated in the spark gap from going to the ground electrode 30 (ground electrode body 31) as compared to the case without the protrusion. In addition, the flame extinguishing action by the ground electrode 30 can be suppressed.

（２）図２の点火プラグ１００は、図１の点火システム６００、すなわち、２個の電源６４０、６５０を用いて、駆動される。これに代えて、図２の点火プラグ１００は、１個の電源、例えば、放電用電源６４０のみを用いて駆動されるプラグであっても良い。この場合には、火花ギャップにプラズマが発生しない場合もあるが、例えば、火花ギャップで発生した火花放電が接地電極３０に向かうことを、突出部１３２によって抑制できる。この結果、本変形例の点火プラグは、接地電極３０による消炎作用を抑制し得るので、着火性能を向上することができる。 (2) The spark plug 100 of FIG. 2 is driven using the ignition system 600 of FIG. 1, that is, the two power sources 640 and 650. Alternatively, the spark plug 100 of FIG. 2 may be a plug that is driven using only one power source, for example, the discharge power source 640. In this case, plasma may not be generated in the spark gap, but for example, the protrusion 132 can prevent the spark discharge generated in the spark gap from moving toward the ground electrode 30. As a result, the ignition plug according to the present modification can suppress the flame extinguishing action by the ground electrode 30, so that the ignition performance can be improved.

（３）図３（Ａ）では、第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端は、接地電極３０の自由端部３１Ｂの第１方向Ｄ１の端より第１方向Ｄ１に位置している。これに代えて、第１放電面２９５の第１方向Ｄ１の端は、接地電極３０の自由端部３１Ｂの第２方向Ｄ２に位置しても良い。この場合であっても、突出部１３２が配置されていることによって、接地電極３０による消炎作用を抑制することができる。 (3) In FIG. 3A, the end of the first discharge surface 295 in the first direction D1 is located in the first direction D1 from the end of the free end portion 31B of the ground electrode 30 in the first direction D1. Alternatively, the end of the first discharge surface 295 in the first direction D1 may be positioned in the second direction D2 of the free end 31B of the ground electrode 30. Even in this case, the flame extinguishing action by the ground electrode 30 can be suppressed by arranging the protruding portion 132.

（４）図２の点火プラグ１００の具体的な形状、材料等は、一例であり、これに限られない。例えば、接地電極３０は、接地電極チップ３９がないタイプの電極であっても良い。また、接地電極チップ３９の形状は、四角形の板状であるが、円柱形状であっても良いし、三角柱形状や五角柱形状であっても良い。また、主体金具５０の材質は、亜鉛めっきまたはニッケルめっきされた低炭素鋼でも良いし、めっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、絶縁体１０の材質は、アルミナ以外の様々な絶縁性セラミックスでもよい。 (4) The specific shape, material, and the like of the spark plug 100 of FIG. 2 are examples and are not limited thereto. For example, the ground electrode 30 may be an electrode without the ground electrode tip 39. The shape of the ground electrode tip 39 is a quadrangular plate shape, but may be a cylindrical shape, a triangular prism shape, or a pentagonal prism shape. The material of the metal shell 50 may be low-carbon steel plated with zinc or nickel, or low-carbon steel that is not plated. The material of the insulator 10 may be various insulating ceramics other than alumina.

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment and a modification, embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention.

５...ガスケット、６...リング部材、８...板パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１２...軸孔、１３...脚長部、１５...段部、１６...段部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...電極、２０...中心電極、２１...中心電極本体、２１Ａ...電極母材、２１Ｂ...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２９...中心電極チップ、３０...接地電極、３１...接地電極本体、３１Ａ...接続端部、３１Ｂ...自由端部、３９...接地電極チップ、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５０Ａ...先端面、５１...工具係合部、５２...取付ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５６...段部、５８...圧縮変形部、５９...挿入孔、６０...導電性シール、１００...点火プラグ、１３１...本体部、１３１Ａ...先端、１３２、１３２ｂ...突出部、１３２Ａ...先端、２９５...第１放電面、３１１...接続端面、３１２...自由端面、３１５...側面、３９５...第２放電面、６００...点火システム、６４０...放電用電源、６５０...高周波電源、６６０...混合回路、６６２...コイル、６６３...コンデンサ、６７０...インピーダンスマッチング回路、６８０...制御装置、６９０...プラグコード   5 ... Gasket, 6 ... Ring member, 8 ... Plate packing, 9 ... Talc, 10 ... Insulator, 12 ... Shaft hole, 13 ... Leg length, 15 .. Step part, 16 ... Step part, 17 ... Front end side body part, 18 ... Rear end side body part, 19 ... Gutter part, 20 ... Electrode, 20 ... Center electrode, 21 ... center electrode body, 21A ... electrode base material, 21B ... core, 23 ... head, 24 ... buttock, 25 ... leg, 29 ... center electrode Tip, 30 ... Ground electrode, 31 ... Ground electrode body, 31A ... Connection end, 31B ... Free end, 39 ... Ground electrode tip, 40 ... Terminal fitting, 41. ..Cap mounting part, 42 ... collar part, 43 ... leg part, 50 ... metal shell, 50A ... tip surface, 51 ... tool engaging part, 52 ... mounting screw part 53 ... Clamping part, 54 ... Seat part, 56 ... Step part, 58 ... Compression deformation part, 59 ... Insertion hole, 60 ... Conductive seal, 100 ... Spark plug, 131 ... body part, 131 ... tip, 132, 132b ... protrusion, 132A ... tip, 295 ... first discharge surface, 311 ... connection end surface, 312 ... free end surface, 315 ... side surface, 395 ... second discharge surface, 600 ... ignition system, 640 ... discharge power supply, 650 ... high frequency power supply, 660 ... mixing circuit, 662 ... coil, 663 ... capacitor, 670 ... impedance matching circuit, 680 ... control device, 690 ... plug cord

Claims (6)

軸線方向に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸線方向に沿って延び、前記軸孔の先端側に配置される棒状の中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体は、先端が前記中心電極の先端より後端側に位置する筒状の本体部と、周方向の一部分において前記本体部の先端から先端側に突出し、先端が前記中心電極の先端より先端側に位置する突出部と、を備え、
前記軸線と垂直で、前記中心電極の先端を通る断面において、
前記突出部の少なくとも一部は、前記中心電極の中心から前記接地電極に対して引かれた２本の接線の間に位置し、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの（１／３）以下の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 A cylindrical insulator having an axial hole extending along the axial direction;
A rod-shaped center electrode extending along the axial direction and disposed on the tip side of the shaft hole;
A metal shell disposed on the outer periphery of the insulator;
A rod-shaped ground electrode comprising: a connection end connected to a tip of the metal shell; and a free end opposite to the connection end and forming a gap with the center electrode. ,
A spark plug comprising:
The insulator has a cylindrical main body portion whose tip is located on the rear end side from the tip of the center electrode, and protrudes from the tip of the main body portion to the tip side in a circumferential direction, and the tip is more than the tip of the center electrode. A protrusion located on the tip side,
In a cross section perpendicular to the axis and passing through the tip of the central electrode,
At least a part of the protrusion is located between two tangent lines drawn from the center of the center electrode to the ground electrode;
The spark plug is characterized in that the projecting portion covers a range of (1/3) or less of the periphery of the center electrode. 請求項１に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの（１／６）以上の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 The spark plug according to claim 1,
In the cross section,
The spark plug is characterized in that the projecting portion covers a range of (1/6) or more of the periphery of the center electrode. 請求項１または２に記載の点火プラグであって、
前記突出部の前記軸線方向における前記中心電極の先端からの突出量をＨとし、
前記間隙の最短距離をＧとするとき、
０．１５≦（Ｈ／Ｇ）≦０．５を満たすことを特徴とする、点火プラグ。 The spark plug according to claim 1 or 2,
The amount of protrusion from the tip of the center electrode in the axial direction of the protrusion is H,
When the shortest distance of the gap is G,
A spark plug satisfying 0.15 ≦ (H / G) ≦ 0.5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記接地電極に対して引かれた２本の接線の間の全ての範囲に亘って位置していることを特徴とする、点火プラグ。 The spark plug according to any one of claims 1 to 3,
In the cross section,
The spark plug is characterized in that the protrusion is located over the entire range between two tangent lines drawn with respect to the ground electrode. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の点火プラグであって、
前記軸線と垂直な平面に前記接地電極と前記中心電極とを投影させた場合において、前記接地電極の前記接続端部から前記自由端部に向かう方向を第１方向とし、前記第１方向の反対方向を第２方向とするとき、
前記中心電極の放電面の前記第１方向の端は、前記自由端部よりも前記第１方向側に位置することを特徴とする、点火プラグ。 The spark plug according to any one of claims 1 to 4,
When the ground electrode and the center electrode are projected on a plane perpendicular to the axis, the direction from the connection end of the ground electrode toward the free end is defined as a first direction, which is opposite to the first direction. When the direction is the second direction,
The spark plug according to claim 1, wherein an end of the discharge surface of the center electrode in the first direction is located closer to the first direction than the free end. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の点火プラグと、
前記点火プラグに電力を供給する電源装置と、を備える点火システムであって、
前記電源装置は、前記間隙に火花放電を発生させるための電力を供給する第１電源と、前記第１電源による電力の供給後に、前記間隙に発生した火花放電に、前記第１電源とは別に電力を供給する第２電源と、を含むことを特徴とする点火システム。 A spark plug according to any one of claims 1 to 5,
A power supply device that supplies power to the spark plug, and an ignition system comprising:
The power supply device includes a first power supply for supplying electric power for generating a spark discharge in the gap, and a spark discharge generated in the gap after supply of electric power by the first power supply separately from the first power supply. And a second power supply for supplying power.
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