JP2019204617A - 点火プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】接地電極と主体金具とを接合する製造工程内の管理を簡素化できる点火プラグを提供すること。【解決手段】点火プラグは、筒状の接地電極と、自身の先端部分が接地電極の後端部分に接続される筒状の主体金具と、主体金具および接地電極の内側に絶縁保持される中心電極と、を備え、主体金具の先端部分は、接地電極の後端部分の外周側に配置される。接地電極は、後端部分に、径方向の外側に張り出した第１張出部を備え、主体金具は、先端部分に、径方向の内側に張り出した第２張出部を備える。第１張出部の先端側を向く先端向き面と第２張出部の後端側を向く後端向き面とが対面し、接合部材を介して主体金具の先端部分の内周面と接地電極の後端部分の外周面とが接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は点火プラグに関し、特に軸方向に並んだ筒状の接地電極と主体金具とが接合された点火プラグに関するものである。

ガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン、バーナ点火器等に用いられる点火プラグとして、軸方向に並んだ筒状の接地電極および主体金具の内側に中心電極が絶縁保持されるものが知られている（特許文献１）。特許文献１の技術では、点火プラグの製造工程において、主体金具の外周面の一部に接地電極の内周面の一部を重ね合わせた状態で、接地電極の外周側からレーザ光を照射して主体金具および接地電極を溶かし、溶融部を形成して主体金具と接地電極とを接合する。

特開２０１３−２１８９８１号公報

しかし、上記従来の技術では、溶融部が凝固するときに変形が生じ易いので、凝固のときの主体金具に対する接地電極の位置ずれを抑制するために、製造工程内の管理が煩雑化する。

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、接地電極と主体金具とを接合する製造工程内の管理を簡素化できる点火プラグを提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の点火プラグは、先端側から後端側へと軸線に沿って延びる筒状の接地電極と、自身の先端部分が接地電極の後端部分に接続される筒状の主体金具と、主体金具および接地電極の内側に絶縁保持される中心電極と、を備える。主体金具の先端部分は、接地電極の後端部分の外周側に配置され、接地電極は、後端部分に、径方向の外側に張り出した第１張出部を備え、主体金具は、先端部分に、径方向の内側に張り出した第２張出部を備える。第１張出部の先端側を向く先端向き面と第２張出部の後端側を向く後端向き面とが対面し、接合部材を介して主体金具の先端部分の内周面と接地電極の後端部分の外周面とが接合されている。

請求項１記載の点火プラグによれば、接合部材を介して主体金具の先端部分の内周面と接地電極の後端部分の外周面とが接合されているので、主体金具および接地電極がレーザ溶接で接合される場合のような変形を生じ難くできる。その結果、主体金具と接地電極との軸ずれが抑制されるので、製造工程内の管理を簡素化できる。

さらに、径方向の外側に張り出した接地電極の第１張出部の先端向き面に、径方向の内側に張り出した主体金具の第２張出部の後端向き面が対面するので、主体金具の後端向き面によって、接地電極の先端側への移動を規制できる。その結果、接地電極が主体金具の先端から突出し過ぎることが抑制されるため、製造工程内の管理を簡素化できる。

請求項２記載の点火プラグによれば、接触部により先端向き面は後端向き面と直接接触する。従って、請求項１の効果に加え、主体金具と接地電極との軸ずれをさらに抑制できる。

請求項３記載の点火プラグによれば、接触部は先端向き面に全周に亘って形成されているので、請求項２記載の効果に加え、軸ずれをさらに抑制できる。

請求項４記載の点火プラグによれば、接地電極および主体金具の少なくとも一方は、接合部材と接触する部位に凹凸が形成されている。凹凸に接合部材が入り込むことよるアンカー効果によって、請求項１から３のいずれかの効果に加え、主体金具と接地電極との接合強度を向上できる。

請求項５記載の点火プラグによれば、凹凸は接地電極および主体金具にそれぞれ形成されているので、請求項４の効果に加え、接合強度をさらに向上できる。

第１実施形態における点火プラグの軸線を含む断面図である。 図１の一部を拡大した点火プラグの断面図である。 （ａ）は接地電極の正面図であり、（ｂ）は接地電極の側面図であり、（ｃ）は主体金具に接地電極を接合するときの断面図である。 （ａ）は接地電極の正面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における接地電極の断面図であり、（ｃ）は第２実施形態における点火プラグの断面図である。 （ａ）は接地電極の正面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における接地電極の断面図であり、（ｃ）は第３実施形態における点火プラグの断面図である。 第４実施形態における点火プラグの断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態における点火プラグ１０の軸線Ｏを含む断面図である。図１では、軸線Ｏに沿って紙面下側を点火プラグ１０の先端側、紙面上側を点火プラグ１０の後端側という。点火プラグ１０は、例えば航空機のガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン、バーナ点火器等に用いられる点火装置である。図１に示すように点火プラグ１０は、接地電極１１、主体金具２０及び中心電極４０を備えている。

接地電極１１は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された円筒状の部材である。接地電極１１は、先端部分１２の中心に、軸線Ｏを通る開口部１３が形成されている。先端部分１２には、軸線方向に貫通する先端孔１４が、開口部１３の周囲に形成されている。先端孔１４の数は１乃至は複数を適宜選択できる。接地電極１１は、先端部分１２と後端部分１６とを接続する部分に、厚さ方向に貫通する穴１５が形成されている。

接地電極１１の後端部分１６は、主体金具２０に接合される部分である。後端部分１６は、接地電極１１の後端に位置する円筒部１７と、円筒部１７の先端から径方向の外側へ張り出す第１張出部１８と、を備えている。円筒部１７の後端は、全周に亘って内側に屈曲している。第１張出部１８は、接地電極１１の後端部分１６の全周に亘って設けられており、先端側を向く先端向き面１９が形成されている。本実施形態では、先端向き面１９は軸線Ｏに垂直な面である。

主体金具２０は、接地電極１１よりも後端側に配置される円筒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）で形成されている。主体金具２０は、先端部分２１及び後端部分２４を備えている。先端部分２１は、接地電極１１の後端部分１６の外周側に配置される部位であり、径方向の内側に張り出す第２張出部２２を備えている。第２張出部２２は、主体金具２０の先端部分２１の全周に亘って設けられており、後端側を向く後端向き面２３が形成されている。本実施形態では、後端向き面２３は軸線Ｏに垂直な面である。

主体金具２０の後端部分２４には、外周面に工具係合部２５が形成され、内周面にねめじ２６が形成されている。工具係合部２５は、ガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン、バーナ点火器等の相手部材（図示せず）に、主体金具２０の外周面に形成されたおねじ２７を結合するときにレンチ等の工具が係合する部位である。

スリーブ２８は、主体金具２０よりも後端側に配置される円筒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。スリーブ２８は、先端側が主体金具２０の内側に配置されており、本実施形態では、主体金具２０に形成されためねじ２６に結合する。スリーブ２８は、溶接金属２９により主体金具２０の後端に接合されている。

第１絶縁体３０及び第２絶縁体３４は、中心電極４０と接地電極１１との間で放電を生じさせるために、接地電極１１及び主体金具２０に対して中心電極４０を絶縁する部材である。第１絶縁体３０及び第２絶縁体３４は、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等により形成されている。

第１絶縁体３０は、軸線Ｏに沿って貫通する軸孔３１が中心に形成された略円筒状の部材であり、軸線方向の中央に位置する中央部３２の外径が最も大きい。第１絶縁体３０は、第１絶縁体３０の先端を接地電極１１の先端部分１２の後端に突き当て、先端部分１２の開口部１３に軸孔３１を繋げて、接地電極１１及び主体金具２０の内側に配置される。

第１絶縁体３０の中央部３２は、接地電極１１の穴１５と円筒部１７との間に位置する。円筒部１７の後端が内側に屈曲して、中央部３２から後端側の第１絶縁体３０の外周面と接地電極１１の後端部分１６の内周面との間に、タルク等の粉末状の充填材などによるシール部３３を保持する。シール部３３により、接地電極１１の後端部分１６と第１絶縁体３０との間の気密性を確保できる。

第２絶縁体３４は、第１絶縁体３０の後端側に第１絶縁体３０と離間して配置される略円筒状の部材であり、軸線Ｏに沿って貫通する軸孔３５が中心に形成されている。第２絶縁体３４は主体金具２０の内側に配置されている。

中心電極４０は導電性を有する棒状の部材である。本実施形態では、中心電極４０は金属材料（例えばニッケル合金やコバルト合金等）によって形成された棒状の軸部４１と、軸部４１の先端に接続された棒状のチップ４２と、軸部４１の後端に接続された接続線４３と、を備えている。チップ４２は、貴金属やタングステン等を含有する金属製の棒状の部材である。軸部４１は、第２絶縁体３４の軸孔３５に後端側が挿入されており、第１絶縁体３０の軸孔３１に先端側が挿入されている。チップ４２は第１絶縁体３０の軸孔３１内に配置されており、チップ４２の先端は、第１絶縁体３０の先端よりも軸線方向の後端側に位置する。

第２絶縁体３４は、端子４４が、ねじにより軸孔３５の後端部に取り付けられている。端子４４は高圧ケーブル（図示せず）が接続される部材であり、導電性を有する金属材料で形成されている。第２絶縁体３４の軸孔３５と接続線４３との間に、導電性ガラス等によるシール部４５が形成されている。端子４４は、シール部４５を介して軸部４１に電気的に接続されている。

図２を参照して、接地電極１１の後端部分１６と主体金具２０の先端部分２１との接合構造について説明する。図２は図１の一部を拡大した点火プラグ１０の断面図である。図２では、理解を容易にするため、接地電極１１の後端部分１６及び主体金具２０の先端部分２１の一部が図示され、接地電極１１の内側に形成されたシール部３３の図示が省略されている（図４（ｃ）、図５（ｃ）及び図６においても同じ）。

図２に示すように点火プラグ１０は、接地電極１１の第１張出部１８の先端向き面１９が、主体金具２０の第２張出部２２の後端向き面２３の後端側に位置し、先端向き面１９と後端向き面２３とが対面する。本実施形態では、先端向き面１９は後端向き面２３と直接接触する接触部を構成する。先端向き面１９は、全周に亘って後端向き面２３に接触するので、接触部は先端向き面１９に全周に亘って形成されていることになる。

接地電極１１の後端部分１６のうち先端向き面１９よりも先端側の外周面１６ａには凹凸４６が形成されている。主体金具２０の第２張出部２２の内周面２２ａは、接地電極１１の後端部分１６の外周面１６ａのうち凹凸４６が形成された部位に対向する。接合部材４７は、第２張出部２２の内周面２２ａ及び接地電極１１の後端部分１６の外周面１６ａ（凹凸４６）と接触する。これに対し、先端向き面１９と後端向き面２３との間に接合部材４７は介在しない。同様に、第１張出部１８の外周面１８ａと主体金具２０との間にも接合部材４７は介在しない。本実施形態では、接合部材４７はろう材である。

図３を参照して接地電極１１と主体金具２０との接合方法について説明する。図３（ａ）は接地電極１１の正面図であり、図３（ｂ）は接地電極１１の側面図であり、図３（ｃ）は主体金具２０に接地電極１１を接合するときの断面図である。

図３（ａ）に示すように、接地電極１１の第１張出部１８に形成された先端向き面１９は平坦な面である。図３（ｂ）に示すように凹凸４６は、接地電極１１の周方向に連続する円形の溝を、軸線方向に互いに間隔をあけて外周面１６ａに複数設けることにより形成される。接地電極１１や主体金具２０の内側に第１絶縁体３０や第２絶縁体３４が配置される前に、接地電極１１と主体金具２０とが接合される。接地電極１１の内側に第１絶縁体３０が配置された後、接地電極１１の円筒部１７を屈曲してシール部３３を保持するので、接地電極１１が主体金具２０に接合される前は、円筒部１７の後端は直管状である。

図３（ｃ）に示すように、主体金具２０に接地電極１１を接合するときは、まず、主体金具２０の内周面２２ａ（図２参照）及び接地電極１１の外周面１６ａ（凹凸４６）にそれぞれフラックスを塗布した後、主体金具２０の中に接地電極１１を挿入して、接地電極１１の先端向き面１９と主体金具２０の後端向き面２３とを接触させる。次いで、先端が丸みを帯びた棒状の部材４８を主体金具２０の中に挿入し、部材４８の先端で接地電極１１の円筒部１７を軸線方向に押して、接地電極１１の先端向き面１９と主体金具２０の後端向き面２３とが接触した状態を維持する。

次に、ヒータ（例えば高周波誘導加熱用コイル）によって主体金具２０の第２張出部２２及び接地電極１１の外周面１６ａをろう材（接合部材４７）の融点よりも高い温度に加熱し、接地電極１１の外周面１６ａと主体金具２０の内周面２２ａとの隙間にろう材を流し込む。冷却してろう材を凝固させ、主体金具２０と接地電極１１との接合が完了する。

このように主体金具２０の内周面２２ａと接地電極１１の外周面１６ａとを接合するときに、第１張出部１８の先端向き面１９と第２張出部２２の後端向き面２３とを突き当てることにより、主体金具２０に対する接地電極１１の位置決めができる。接合部材４７を介して主体金具２０の先端部分２１の内周面２２ａと接地電極１１の後端部分１６の外周面１６ａとが接合されるので、主体金具２０及び接地電極１１がレーザ溶接で接合される場合のような変形を生じ難くできる。その結果、主体金具２０と接地電極１１との軸ずれが抑制されるので、接合時の製造工程内の管理を簡素化できる。

さらに、径方向の外側に張り出した接地電極１１の第１張出部１８の先端向き面１９に、径方向の内側に張り出した主体金具２０の第２張出部２２の後端向き面２３が対面するので、主体金具２０の後端向き面２３によって、接地電極１１の先端側への移動を規制できる。その結果、接地電極１１が主体金具２０の先端から突出し過ぎることが抑制されるため、接合時の製造工程内の管理を簡素化できる。

ろう材（接合部材４７）によって接合された後は、主体金具２０及び接地電極１１に曲げの力がかかったときに、先端向き面１９と後端向き面２３とが互いに干渉して接合部材４７に加わる力を抑制する。よって、接地電極１１や主体金具２０よりも強度が低い接合部材４７が破断し難くできる。その結果、溶融接合のように母材（接地電極１１や主体金具２０）を多量に溶かして強度の高い溶融部を形成しなくて済むので、接合部材４７が凝固するときの変形による軸ずれを抑制し易くできる。

接合時に先端向き面１９（接触部）は後端向き面２３と直接接触する。これにより、先端向き面１９と後端向き面２３とを突き当てるときに、先端向き面１９と後端向き面２３との間に別の部材が介在する場合に比べ、主体金具２０に対する接地電極１１の軸ずれをさらに抑制できる。先端向き面１９と後端向き面２３との間に別の部材が介在すると、その別の部材が軸ずれを生じ易くするからである。

また、先端向き面１９と後端向き面２３とが直接接触するので、接触部（先端向き面１９）と後端向き面２３との間へのろう材（接合部材４７）の進入を抑制できる。進入した接合部材４７によって接触部（先端向き面１９）と後端向き面２３とが離間しないようにできるので、主体金具２０に対する接地電極１１の位置が、接合中に変化しないようにできる。その結果、主体金具２０と接地電極１１との軸ずれの抑制効果を向上できる。

先端向き面１９の全周が接触部を構成するので、主体金具２０と接地電極１１との軸ずれをさらに抑制できる。特に、先端向き面１９及び後端向き面２３は軸線Ｏに垂直な面なので、先端向き面１９（接触部）の全周が後端向き面２３に接触することで、主体金具２０の軸に対する接地電極１１の軸の角度のばらつきが生じないようにできる。

また、接地電極１１の外周面１６ａに形成された凹凸４６に接合部材４７が接触し、接合部材４７を介して接地電極１１と主体金具２０とが接合されるので、凹凸４６の分だけ接合部材４７と外周面１６ａとの接触面積を大きくすることができる。さらに、接合部材４７が凹凸４６に入り込むことよるアンカー効果によって、主体金具２０と接地電極１１との接合強度を向上できる。

特に、接触部（先端向き面１９）と後端向き面２３との間への接合部材４７の進入を抑制して主体金具２０と接地電極１１との軸ずれを抑制するので、後端向き面２３と先端向き面１９との間に接合部材４７が進入する場合に比べ、先端向き面１９や後端向き面２３と接合部材４７との接触面積は小さい。しかし、凹凸４６に接合部材４７が接触するので、凹凸４６の分だけ接合部材４７と接地電極１１との接触面積を大きくできる。よって、主体金具２０と接地電極１１との軸ずれを抑制しつつ接合強度を向上できる。

なお、接地電極１１の外周面１６ａに凹凸４６が形成されるので、主体金具２０の第２張出部２２の内周面２２ａに凹凸を形成する場合に比べ、凹凸４６を容易に形成できる。

図４を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、先端向き面１９の全周が接触部を構成する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、先端向き面１９に形成された凸部５２が接触部５３を構成する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図４（ａ）は接地電極５１の正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における接地電極５１の断面図であり、図４（ｃ）は第２実施形態における点火プラグ５０の断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように点火プラグ５０の接地電極５１は、先端側（図４（ａ）紙面手前側）へ突出する凸部５２が、接地電極５１の第１張出部１８に形成された先端向き面１９の径方向の略中央に全周に亘って形成されている。凸部５２の先端向き面１９からの高さは、全周に亘り同一である。

図４（ｃ）に示すように、接地電極５１の外周面１６ａに凹凸５４が形成されており、主体金具２０の第２張出部２２の内周面２２ａに凹凸５５が形成されている。凹凸５４は接地電極１１の周方向に連続する溝を、軸線方向に互いに間隔をあけて外周面１６ａに複数設けることにより形成される。凹凸５５は主体金具２０の周方向に連続する溝を、軸線方向に互いに間隔をあけて内周面２２ａに複数設けることにより形成される。

主体金具２０の内周面２２ａと接地電極５１の外周面１６ａとを接合するときには、第１実施形態と同様に、接地電極５１の凸部５２の先端（接触部５３）を主体金具２０の後端向き面２３に接触させた後、ヒータ（例えば高周波誘導加熱用コイル）によって主体金具２０の第２張出部２２及び接地電極５１の外周面１６ａを加熱する。接地電極５１の外周面１６ａと主体金具２０の内周面２２ａとの隙間にろう材（接合部材５６）を流し込み、主体金具２０と接地電極５１とを接合する。

接合時に凸部５２の先端（接触部５３）は後端向き面２３と直接接触する。これにより、先端向き面１９と後端向き面２３とを突き当てて、主体金具２０と接地電極５１との軸ずれを抑制する効果を向上できる。また、凸部５２の先端（接触部５３）と後端向き面２３とが直接接触するので、接触部５３よりも径方向の外側へのろう材（接合部材５６）の進入を抑制し、接合部材５６によって接触部５３と後端向き面２３とが離間しないようにできる。よって、主体金具２０に対する接地電極５１の位置が、接合中に変化しないようにできる。その結果、主体金具２０と接地電極５１との軸ずれの抑制効果を向上できる。

接触部５３は先端向き面１９に全周に亘って形成されているので、主体金具２０と接地電極５１との軸ずれをさらに抑制できる。特に、先端向き面１９及び後端向き面２３は軸線Ｏに垂直な面であり、凸部５２の先端向き面１９からの高さは、全周に亘り同一なので、接触部５３の全周が後端向き面２３に接触することで、主体金具２０の軸に対する接地電極１１の軸の角度のばらつきが生じないようにできる。

接触部５３を構成する凸部５２は先端向き面１９の径方向の略中央に形成されているので、接合部材５６は、接地電極５１の外周面１６ａ及び主体金具２０の内周面２２ａに加え、先端向き面１９及び後端向き面２３のうち接触部５３よりも径方向の内側に接触する。凸部５２によって接合部材５６との接触面積を増やすことができるので、接合強度を向上できる。

接地電極５１の外周面１６ａに形成された凹凸５４に加え、主体金具２０の内周面２２ａに形成された凹凸５５に接合部材５６が接触する。その結果、接合部材５６の接触面積を大きくし、さらに凹凸５４，５５に接合部材５６が入り込むことよるアンカー効果によって接合強度をさらに向上できる。

図５を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態では、先端向き面１９に全周に亘って接触部が形成される場合について説明した。これに対し第３実施形態では、先端向き面１９に接触部６３が部分的に形成される場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図５（ａ）は接地電極６１の正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における接地電極６１の断面図であり、図５（ｃ）は第３実施形態における点火プラグ６０の断面図である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように点火プラグ６０の接地電極６１は、先端側（図５（ａ）紙面手前側）へ突出する凸部６２が、接地電極６１の先端向き面１９の径方向の略中央の複数か所（本実施形態では３か所）に、略等しい間隔をあけて形成されている。凸部６２の先端向き面１９からの高さは同一である。

図５（ｃ）に示すように、接地電極６１の外周面１６ａに凹凸６４が形成されており、主体金具６５の第２張出部２２の内周面２２ａに凹凸６６が形成されている。凹凸６４，６６はそれぞれ螺旋状のねじ溝により形成される。凹凸６４，６６は、各々のねじ山が各々のねじ溝の中に入る関係にある。凹凸６６に凹凸６４をかみ込ませると、凹凸６４のねじ山と凹凸６６のねじ溝との間に軸線方向の隙間ができる。

接合部材６７によって主体金具６５と接地電極６１とを接合するときには、まず、主体金具６５に接地電極６１を挿入し、主体金具６５の凹凸６６（ねじ）に接地電極６１の凹凸６４（ねじ）をかみ込ませる。第１実施形態と同様に、接地電極６１の凸部６２の先端（接触部６３）を主体金具６５の後端向き面２３に接触させた後、ヒータ（例えば高周波誘導加熱用コイル）によって主体金具６５の第２張出部２２及び接地電極６１の外周面１６ａを加熱する。接地電極６１の外周面１６ａと主体金具６５の内周面２２ａとの隙間にろう材を流し込み、主体金具６５と接地電極６１とを接合する。ろう材（接合部材６７）は凹凸６４のねじ山と凹凸６６のねじ溝との隙間にも進入する。

接合時に凸部６２の先端（接触部６３）は後端向き面２３と直接接触する。これにより、先端向き面１９と後端向き面２３とを突き当てることにより、主体金具６５に対する接地電極６１の軸ずれを抑制する効果を向上できる。なお、接触部６３は後端向き面２３の複数か所に互いに間隔をあけて接触するので、接合部材６７は、先端向き面１９と後端向き面２３との間だけでなく、第１張出部１８の外周面１８ａと主体金具６５の内周面との間にも進入し得る。これにより、接地電極６１や主体金具６５と接合部材６７との接触面積を大きくできるので、接合強度を向上できる。

また、先端向き面１９及び後端向き面２３は軸線Ｏに垂直な面であり、凸部６２の先端向き面１９からの高さは同一なので、接触部６３が後端向き面２３に接触することで、主体金具２０の軸に対する接地電極１１の軸の角度のばらつきが生じないようにできる。

接地電極６１の外周面１６ａに形成された凹凸６４に加え、主体金具６５の内周面２２ａに形成された凹凸６６に接合部材６７が接触するので、接合部材６７の接触面積を大きくできる。さらに、凹凸６４，６６に接合部材６７が入り込むことよるアンカー効果によって接合強度を向上できる。また、凹凸６６に凹凸６４がかみ込むので、仮に接合部材６７が破断しても、主体金具６５から接地電極６１を外れ難くできる。

図６を参照して第４実施の形態について説明する。第１実施形態から第３実施形態では、先端向き面１９及び後端向き面２３が軸線Ｏに垂直な場合について説明した。これに対し第４実施形態では、先端向き面７２及び後端向き面７６がテーパ状に形成される場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図６は第４実施形態における点火プラグ７０の断面図である。

図６に示すように点火プラグ７０は、接地電極７１の第１張出部１８の先端向き面７２が、主体金具７３の第２張出部２２の後端向き面７４の後端側に位置し、先端向き面７２と後端向き面７４とが対面する。本実施形態では、軸線Ｏを含む断面において、先端向き面７２及び後端向き面７４は軸線Ｏに対して傾斜している。先端向き面７２の周方向の少なくとも一部は、後端向き面７４と直接接触する接触部を構成する。接地電極７１の外周面１６ａと主体金具７３の内周面２２ａとの間に接合部材７５が介在する。本実施形態では接合部材７５はろう材であり、接地電極７１の外周面１６ａと主体金具７３の内周面２２ａとを接合する。

主体金具７３の内周面２２ａと接地電極７１の外周面１６ａとを接合するときには、第１実施形態と同様に、接地電極７１の先端向き面７２を主体金具７３の後端向き面７４に接触させた後、ヒータ（例えば高周波誘導加熱用コイル）によって主体金具７３の第２張出部２２及び接地電極７１の外周面１６ａを加熱する。接地電極７１の外周面１６ａと主体金具７３の内周面２２ａとの隙間にろう材（接合部材７５）を流し込み、主体金具７３と接地電極７１とを接合する。

本実施形態では、軸線Ｏを含む断面において、先端向き面７２及び後端向き面７４は軸線Ｏに対して傾斜しているので、先端向き面７２及び後端向き面７４が軸線Ｏに垂直な場合に比べ、面が傾斜している分だけ先端向き面７２及び後端向き面７４の面積を大きくできる。その結果、接地電極７１の外周面１６ａや主体金具７３の内周面２２ａに凹凸を形成しなくても、接合部材７５の接触面積を確保し、接合強度を確保できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、接地電極１１，５１，６１，７１や主体金具２０，６５，７３等の形状や寸法等は一例であり、これらは適宜設定できる。

実施形態では、接合部材４７，５６，６７，７５がろう材の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ろう材の代わりに耐熱性の接着剤を接合部材４７，５６，６７，７５に用いることは当然可能である。

第１実施形態では、接地電極１１の外周面１６ａに凹凸４６が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。接地電極１１に凹凸４６を形成する代わりに、主体金具２０の内周面２２ａに凹凸４６を形成することは当然可能である。

第１実施形態から第３実施形態では、円形や螺旋状の溝によって凹凸４６，５４，５５，６４，６６が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、アヤ目や平目などのローレットによって凹凸を形成することは当然可能である。

第２実施形態および第３実施形態では、接地電極５１，６１の先端向き面１９に凸部５２，６２が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。先端向き面１９に凸部５２，６２を形成する代わりに、主体金具２０の後端向き面２３に凸部５２，６２を設けることは当然可能である。この場合、後端向き面２３の一部を構成する凸部５２，６２は先端向き面１９に接触する。先端向き面１９のうち凸部５２，６２（後端向き面２３）が接触した部分が、接触部を構成する。

第３実施形態では、接地電極６１の先端向き面１９の３か所に凸部６２がある場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。凸部６２の数は適宜設定できる。第３実施形態では、先端向き面１９に凸部６２が点状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。凸部６２の形状を、直線状や曲線状に径方向や周方向に延びる突条状にすることは当然可能である。凸部６２を周方向に延びる円弧状にした場合に、その円弧の周方向の２つの端部の間に隙間ができるので、第３実施形態と同様に、隙間から凸部６２の径方向の外側に接合部材６７が進入する。なお、円弧状の凸部６２を優弧にすれば、凸部６２の数を１つにしても良い。

なお、各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部または複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部または複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。例えば、第１実施形態から第３実施形態で説明した凹凸４６，５４，５５，６４，６６を、第４実施形態における接地電極７１や主体金具７３に設けることは当然可能である。これにより、接合部材７５の接触面積を大きくできる。また、第１実施形態や第２実施形態で説明した凹凸４６，５４，５５に代えて、第３実施形態で説明した凹凸６４，６６（ねじ溝）を第１実施形態や第２実施形態における点火プラグに設けることは当然可能である。

１０，５０，６０，７０ 点火プラグ
１１，５１，６１，７１ 接地電極
１６ 後端部分
１６ａ 外周面
１８ 第１張出部
１９，７２ 先端向き面（接触部）
２０，６５，７３ 主体金具
２１ 先端部分
２２ 第２張出部
２２ａ 内周面
２３，７４ 後端向き面
４０ 中心電極
４６，５４，５５，６４，６６ 凹凸
４７，５６，６７，７５ 接合部材
５３，６３ 接触部
Ｏ 軸線

Claims (5)

1. 先端側から後端側へと軸線に沿って延びる筒状の接地電極と、
   自身の先端部分が前記接地電極の後端部分に接続される筒状の主体金具と、
   前記主体金具および前記接地電極の内側に絶縁保持される中心電極と、を備える点火プラグであって、
   前記主体金具の前記先端部分は、前記接地電極の前記後端部分の外周側に配置され、
   前記接地電極は、前記後端部分に、径方向の外側に張り出した第１張出部を備え、
   前記主体金具は、前記先端部分に、径方向の内側に張り出した第２張出部を備え、
   前記第１張出部の先端側を向く先端向き面と前記第２張出部の後端側を向く後端向き面とが対面し、
   接合部材を介して前記主体金具の前記先端部分の内周面と前記接地電極の前記後端部分の外周面とが接合されている点火プラグ。
2. 前記先端向き面は、前記後端向き面と直接接触する接触部を有する請求項１記載の点火プラグ。
3. 前記接触部は、前記先端向き面に全周に亘って形成されている請求項２記載の点火プラグ。
4. 前記接地電極および前記主体金具の少なくとも一方は、前記接合部材と接触する部位に凹凸が形成されている請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグ。
5. 前記凹凸は、前記接地電極および前記主体金具にそれぞれ形成されている請求項４記載の点火プラグ。

Images