JP4549581B2

JP4549581B2 - スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法

Info

Publication number: JP4549581B2
Application number: JP2001195294A
Authority: JP
Inventors: 佳弘松原
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003017216A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の接地電極が主体金具に接合されるいわゆる多極プラグが提供され、このような多極プラグにおいては、例えば、接地電極の端面が中心電極の側周面、或いは絶縁体の側周面に対向する形態のものが用いられている。例えば、耐汚損性を改善したスパークプラグとして沿面放電型スパークプラグとも称されるものは、火花放電ギャップにて発生する火花が、常時あるいは条件により、絶縁体表面を経由した沿面放電形態にて伝播するように構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように中心電極及び／又は絶縁体に沿う円筒面として端面が形成されるような接地電極の場合、幅方向全体にわたって連続的に円筒面が形成されるものが提供されている。このような端面形状のものは幅方向両端部において尖鋭なエッジが形成されることとなるため、例えば端面を打抜加工等により形成する際に、バリ等の不具合が生じ易く形状精度を損なう可能性があった。特に、円筒面の曲率が小さくなるほど尖鋭となるため、中心電極の細軸化、或いはスパークプラグ全体の小型化における弊害となっていた。
【０００４】
また、沿面放電型のスパークプラグでは、絶縁体の表面を這う火花が頻繁に発生するため、絶縁体の表面が溝状に削られる、いわゆるチャンネリングが生じやすくなることが知られている。チャンネリングが進行すると、スパークプラグの耐熱性が損なわれたり、或いは信頼性が低下する等の不具合が生じたりしやすくなる。そして、端面に尖鋭な部分が形成される場合には、その尖鋭部に放電集中が生じてしまい、その結果チャンネリングが局所的に深くなる可能性があった。
【０００５】
本発明の解決すべき課題は、接地電極の端面形状を精度高く形成することが可能な形状であるとともに、接地電極における放電集中を効果的に抑制しうるスパークプラグを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記のような課題を解決するために本発明は、
中心貫通孔を有する絶縁体と、中心貫通孔に保持され絶縁体の先端部に配設された自身の先端部に貴金属チップを有する中心電極と、絶縁体の先端部を自身の先端面から突出するように保持する主体金具と、
主体金具に一端が接合され、他端側が中心電極の中心軸線に近づく向きに屈曲する形状をなすとともに中心電極の側周面、又はその中心電極側周面を軸線方向前方側に延長した仮想的な側周面、若しくは絶縁体の側周面のいずれかの側周面（以下、これらの側周面を総称して「基準側周面」と称する）に対向するように配設された複数の接地電極を備え、
該接地電極における基準側周面と対向するギャップ形成側の先端面（以下、「ギャップ形成側端面」ともいう）の当該接地電極の幅方向における中央部が、その対向する基準側周面に沿って屈曲する円筒面をなす形にて形成され、かつ前記接地電極の幅方向における両側の側面は前記先端面まで平行に形成され、さらに、
接地電極の幅方向において、その円筒面の両端縁が当該接地電極における幅方向両側面よりも内側に位置して当該円筒部の両側にそれぞれ隣接して、前記基準側周面の臨む平坦面が形成されることを特徴とするスパークプラグを提供する。
【０００７】
上記のごとく、円筒面の両端縁が幅方向両側面よりも内側に形成されるようにすれば、接地電極先端面における幅方向両端部が尖鋭なエッジとならず、両端部に生じる放電集中を効果的に軽減することができる。従って、接地電極の偏消耗を抑制でき、耐久性に優れた構造となる。また、尖鋭部を形成しない形状となるため、尖鋭部を形成することに伴うバリ等の発生を抑制でき、精度高い製造が実現可能であるといった製造上の利点もある。なお、本発明において軸線方向における前方側とは火花ギャップに向かう先端側を意味し、後方側とはそれとは反対側を意味する。また、接地電極の幅方向とは、中心電極の軸線と直交する仮想平面に投影した場合に、その正射影像における当該接地電極の外縁両側部の対向方向を意味し、その外縁両側部間の距離を幅として規定する。
【０００８】
具体的には、ギャップ形成側端面を、中心電極の側周面、又は絶縁体の側周面の少なくともいずれか一方に対向するように配設することができる。例えば、絶縁体の側周面に配設して、沿面放電型スパークプラグとして構成した場合には特有の波及効果が期待できる。沿面放電型スパークプラグにおいては、絶縁体の表面を這う火花が頻繁に発生するため、絶縁体の表面が溝状に削られる、いわゆるチャンネリングが生じやすくなる。特に、接地電極端面に尖鋭部が形成される場合には、その尖鋭部に放電集中が生じ、その結果としてチャンネリングが顕著となる可能性がある。しかしながら、上記構成のごとく、非尖鋭部を設けて放電集中を抑制し、分散される放電形態とすれば、特定箇所への集中が低減し、チャンネリングが効果的に抑制されることとなる。
【０００９】
また、中心電極の側周面に直接対向させた場合においても特有の効果がある。このように接地電極の端面形状を中心電極の側周面と同心状の円筒面とする場合には、その端面が中心電極に近接するほどその円筒面の曲率が小さくなる。即ち、中心電極の側周面に直接接地電極を対向させる構成の場合（例えば、接地電極の端面（発火面）を中心電極の側周面のみに対向させ、絶縁体に対向させない場合）、絶縁体を介して対向させる形態と比較してより接地電極の端面が中心電極により近接し、円筒面の曲率を小さくしなければならないため、端面の幅方向両端部のエッジが一層尖鋭となる。しかしながら、上記のごとく円筒面の両端縁を内側に設け、先端面における幅方向両端部において尖鋭なエッジとならないようにすれば、側方に直接対向させて端面の曲率が小さくなる構成であっても尖りのない形状とすることができる。
【００１０】
さらに、接地電極の対向する部分における中心電極の外径が１．６ｍｍ以下であるスパークプラグにおいて上記接地電極形状を用いるとより効果的となる。即ち、このように、１．６ｍｍ以下の形状であると、その中心電極外周面と同心状の円筒面となるように接地電極の端面（ギャップ形成側端面）を形成した場合、その円筒面の曲率が小さくなるため、両端のエッジがより尖鋭となり、製造上又は使用上において一層不具合が生じやすくなり、特に、中心電極側周面に接地電極を直接対向させる場合にはそれが顕著となる。これに対し、上記のごとく円筒面の幅方向両端縁を内側に設ければ、ギャップ形成側端面の曲率を小さくしつつもエッジ部が鋭角又は略鋭角とならないように形成でき、細軸の中心電極に対して極めて有用な構成となる。さらに、Ｉｒ又はＩｒを主体とする合金により中心電極を構成し、かつ外径を０．８ｍｍ以下としたスパークプラグにおいて上記構成を用いると一層効果的である。即ち、Ｉｒ又はＩｒを主体とする合金により中心電極を形成すると、耐火花消耗性、耐久性に優れたものとなるため、中心電極の細軸化（具体的には外径を０．８ｍｍ以下とすること）が可能となるが、このように中心電極の径を細くするとそれに対応して円筒面の曲率を小さくせねばならず、その結果として両端のエッジが鋭くなってしまう。このように両端に尖鋭部が存在すると、側方からのスワール流に対し、その尖鋭部が火花放電ギャップを隠すような構成となるため、その火花放電ギャップに向かう流れが阻害されて着火性が低下し易くなる。これに対し、両端を非尖鋭部とすることにより、火花ギャップへの流入が促進されて着火性が向上するため、ギャップ間隔を小さく設定することが可能となる。従って、中心電極の細軸化を達成しつつ、接地電極において耐消耗性、耐久性に優れた構造を実現でき、かつその端面形成も容易にかつ精度高く行うことができる。さらには、中心電極が正極となるよう設定すると、中心電極の消耗抑制効果が期待できるため一層効果的である。特に、上記のごとく中心電極外径を１．６ｍｍ以下（さらには０．８ｍｍ以下）とした場合において、当該中心電極が正極となるようにすれば、細軸化された中心電極において効果的に消耗が抑制され、中心電極側の耐久性問題解消の一助となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
図１に示す本発明の一例たるスパークプラグ１は、いわゆるセミ沿面放電型スパークプラグとして構成され、筒状の主体金具５、先端部が突出するようにその主体金具５に嵌め込まれた絶縁体３、その絶縁体３の内側に設けられた中心電極２、及び主体金具５に基端側が結合され、絶縁体３の先端部を間に挟んで中心電極２の側面と先端側が対向するように配置された接地電極４等を備えている。絶縁体３は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により構成され、図２（ａ）に示すように、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極２を嵌め込むための孔部（貫通孔）３ｄを有している。また、主体金具５は、低炭素鋼等の金属により円筒状に形成されており、スパークプラグ１のハウジングを構成するとともに、その外周面には、図１に示すように、スパークプラグ１を図示しないシリンダヘッドに取り付けるためのねじ部６が形成されている。なお、図２（ｂ）に示すように、接地電極４は中心電極２の両側に各１ずつの計２つ設けられており、それぞれ端面（発火面）４ａが、円柱状の中心電極２の先端部２ａの側面２ｂ（発火面）とほぼ平行に対向するように湾曲させて形成される一方、他端側は主体金具５に対して溶接等により固着・一体化されている。
【００１２】
絶縁体３は先端部３ａが中心電極２の側面２ｂと接地電極４の発火面４ａとの間に入り込む位置関係で配置されている。図２においては、中心電極２の軸線方向において該中心電極２の先端面側を前方側、これと反対側を後方側として、絶縁体３の先端面３ｅは、接地電極４の先端面４ａの、後方側の縁４ｆよりも前方側に位置している。一方、中心電極２の先端面は、絶縁体３の先端面３ｅよりも所定高さだけ突出して配置されている。
【００１３】
図１に戻り、絶縁体３の孔部３ｄには、その一方の端部側に端子金具１３が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極２が挿入・固定されている。また、該貫通孔３ｄ内において端子金具１３と中心電極２との間に抵抗体１５が配置されている。この抵抗体１５の両端部は、導電性ガラスシール層１６，１７を介して中心電極２と端子金具１３とにそれぞれ電気的に接続されている。また、端子金具１３は低炭素鋼等で構成され、表面には防食のためのＮｉメッキ層（層厚：例えば５μｍ）が形成されている。抵抗体１５は、ガラス粉末、セラミック粉末、金属粉末（例えば、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉの１種又は２種以上を主体とするもの）、非金属導電物質粉末（例えば無定形カーボンないしグラファイト）及び有機バインダ等を所定量配合し、ホットプレス等の公知の手法により焼結して製造されるものである。
【００１４】
次に、中心電極２は、電極の表層部分を構成する電極母材２ｎ（この実施例では熱引き改善のために電極中心部に挿入されたＣｕあるいはＣｕ合金にて構成された芯材２ｍを除いた部分）が、Ｎｉを主成分とする金属にて構成されている。
【００１５】
以下、スパークプラグ１の作動について説明する。
スパークプラグ１はそのねじ部６（図１）においてガソリンエンジン等の内燃機関に取り付けられ、燃焼室に供給される混合気への着火源として使用される。該スパークプラグ１は、例えば、中心電極２側が負、接地電極４側が正となるように放電用高電圧を印加してもよいが、中心電極側を正極とすると中心電極側における耐消耗性向上が期待でき、中心電極を細軸とした場合においてより効果的となる。そして、図２において、接地電極４の発火面４ａと中心電極２の先端部２ａの側面（発火面）２ｂとの間で放電により火花が発生し、混合気に着火を行う。ここで、絶縁体３の先端部３ａは発火面４ａと中心電極２の側２ｂとの間に入り込む形で配置されており、火花が絶縁体３の先端部表面に沿う経路で伝播するセミ沿面放電型スパークプラグとして機能する。図２に示すように、本実施例のスパークプラグ１では、中心電極２の先端部２ａが絶縁体３の先端面３ａから突出していることで、その側面２ｂと接地電極４の発火面４ａとの間には第一ギャップｇ_１が、また、絶縁体３の外周面と発火面４ａとの間には第二ギャップｇ_２が形成されている。これにより、該スパークプラグ１は、汚損がそれほど進行しない場合には第一ギャップｇ_１で火花放電する頻度が高く、汚損が進行すると第二ギャップｇ_２で火花放電する頻度が高くなることで、絶縁体３の表面における汚損の進行を自動検出してこれを焼き切る汚損検出・浄化機能を備えていると見ることもできる。
【００１６】
また、図２（ｂ）及び図３に示すように、複数（図３では２つ）の接地電極４が絶縁体３の側周面に対向するように配設されている。この場合においては、絶縁体３の側周面が基準側周面となる。そして、図３のように各々の接地電極４はその側周面と対向するギャップ形成側の先端面４ａ（以下、ギャップ形成側端面４ａともいう）の接地電極幅方向における中央部４１が、その対向する絶縁体側周面３ｂに沿って屈曲する円筒面４ｊが形成されている。そして、接地電極の幅方向において、その円筒面の両端縁が当該接地電極における幅方向両側面よりも内側に位置するように形成されており、その円筒面４ｊに隣接して幅方向両端部に、平坦面４ｇを有してなる非尖鋭部４０が形成されている。この平坦面４ｇは、軸線Ｏと平行又は略平行となるように形成することができる。
【００１７】
また、平坦面４ｇと隣接する円筒面４ｊは、絶縁体３の側周面３ｂに沿う形で形成されており、円筒面４ｊと絶縁体側周面３ｂは同心状に形成される。また、平坦面４ｇ，４ｇは接地電極４の側面４ｋと直交する又は略直交する平面として、円筒面４ｊの幅方向両端に形成されており、それら両平坦面４ｇ，４ｇは同一平面上（又は略同一平面上）に位置している。
【００１８】
なお、上記説明においては、平坦面４ｇにて非尖鋭部４０を形成した例について示したが、これに限定されず図４（ｂ）又は図４（ｃ）のような形状としてもよい。図４（ｂ）及び（ｃ）においては、軸線Ｏと直交する仮想平面に対して投影したときのその正射影像についての要部を示しているが、図のごとく正射影像での非尖鋭部４０の外形線は、基準側周面（図４では絶縁体の側周面３ｂ）に近づく向きに凸となるアール部４ｈを形成するようにしてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、平坦面とアール部を両方形成するようにしてもよい。図４（ｃ）では、図４（ａ）の形状において平坦面４ｇの幅方向両端にアール部４ｉを形成している。このように非尖鋭部の一部又は全部にアールを形成するようにすると、尖鋭な部分がより少なくなり、放電をさらに分散することができる。
【００１９】
また、非尖鋭部の幅（なお、非尖鋭部の幅方向は、接地電極の幅方向と同方向とする）は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲に調整することが望ましい。０．１ｍｍ未満であると、幅が狭くなりすぎ、非尖鋭部の形状が尖鋭な形状に近くなる。また、０．８ｍｍを超えると、幅が広すぎ、中央部を広くとることができなくなるため対向面の面積を大きくできず、火花消耗に対する耐久性が低下する可能性がある。また、非尖鋭部と中央部との境界は以下のように規定する。図４（ａ）のように、平坦面と中央部（即ち円筒面４ｊ）とが幅方向において隣接する場合には平坦面４ｇの端縁を境界Ａとする。また、図４（ｂ）のように、アール部４ｈが円筒面４ｊと隣接する場合には、図４のような正射影像におけるそれらアール部４ｈと円筒面４ｊとの変曲点を境界Ａとして規定する。さらに、図４（ｃ）のように、平坦面４ｇがアール部４ｉを介して円筒面４ｊに続く場合には、アール部４ｉから円筒面４ｊへ続く部分の変曲点を境界とする。このように境界を規定しつつ非尖鋭部４０の幅ｔを上記範囲に設定することとなる。なお、このような非尖鋭部の寸法設定については本実施例に示されるいずれの形態のスパークプラグ（例えば、後述する図６〜図８等の形態）にも適用できる。
【００２０】
なお、スパークプラグの耐チャンネリング特性を高めるためには、絶縁体３に対する沿面放電火花のアタックが過剰とならない作動環境を形成すること、例えば１ケ所に電圧が集中したりする傾向をなるべく抑制し、これを分散させることが有効である。その方式としては、接地電極４の数を１つとするのではなく、また図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、接地電極４を複数設けることが有効である。例えば図５（ｂ）においては３つの接地電極４が、また同図（ｃ）においては４つの接地電極４が、それぞれ中心電極２の軸線周りにおいてほぼ等角度間隔で配置されている。特に、接地電極４の数を３以上とすることで、耐チャンネリング性能の向上が顕著となる。なお、このような接地電極の本数設定については本実施例に示されるいずれの形態のスパークプラグ（図６〜図８等）にも適用できる。このように３以上の接地電極とした場合においても各々の接地電極において非尖鋭部を図３、図４のように形成することができる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態を、セミ沿面放電型スパークプラグを例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。以下に、いくつかの別の例を示す（上記スパークプラグとの構成要件上の共通部分には同一の符号を付与して、詳細な説明は省略している）。例えば、図６のスパークプラグ１では、絶縁体３の先端部が、中心電極２の先端部２ａの側面２ｂと、接地電極４の先端面４ａとの間（第一ギャップｇ１）に入り込まない形となっている。そして、中心電極２の先端部２ａの側面２ｂと接地電極４の先端面４ａとの距離に対し、絶縁体３の先端面３ｅと、接地電極４の先端面４ａの、後方側の縁４ｆとの距離が小さく設定されている（第二ギャップｇ２）。すなわち、中心電極２の先端部２ａが、絶縁体３から突出して配置されるとともに、その絶縁体３の外側を覆う形で筒状の主体金具５が設けられている。接地電極４は、基端側が主体金具５の端部に接合される一方、先端側は中心電極２側に曲げ返され、その先端面４ａが、突出する中心電極２の先端部２ａの側面２ｂと対向するように配置されて第一ギャップｇ１を形成する一方、接地電極４の先端部の内側面が、絶縁体３の先端面３ｅと対向して第一ギャップｇ１よりも小さい第二ギャップｇ２を形成している。これは、絶縁体３の汚損が進行した場合に限って第二ギャップｇ２で火花放電するようにした、いわゆる間欠沿面放電型スパークプラグとよばれるタイプのものである。
【００２２】
また、以上の実施例のスパークプラグは、いずれも全ての接地電極の先端面が中心電極の側面に対向するタイプのものであったが、本発明は、複数ある接地電極の一部が、必ずしも中心電極の側面に先端面が対向していない態様も包含する。その一例を図７（ａ）（正面図）に示している。このスパークプラグ１では、図６のスパークプラグ１等と同様に、絶縁体３の外側を覆う形で筒状の主体金具５が設けられる。また、基端側が主体金具５の端部に接合される一方、先端側は中心電極２側に曲げ返される形態の接地電極４，１０４が複数設けられる。そして、それら接地電極の１つ、すなわち電極部材１０４は、側面が中心電極２の先端面と対向するように配置される一方、残余の接地電極４の少なくとも１つ（ここでは２つ）のものが、端面が中心電極２の側面と対向するように配置される。
【００２３】
上記の構成では、いわゆる平行対向型スパークプラグと同様の火花放電ギャップｇαが電極部材１０４の側面と中心電極２の先端面との間に形成され、多極スパークプラグと同様の火花放電ギャップｇβが、接地電極４の先端面と中心電極２の側面との間に形成される。通常はギャップｇαにて飛火しやすく、絶縁体３の先端面が汚損した場合にはギャップｇβで飛火しやすくなる。平行対向型スパークプラグに形態の近いギャップｇαは火花の集中度が高く（特に中心電極２側を負として電圧印加する場合）、着火性を高めることができる。なお、この実施例では、側面が中心電極２の先端面と対向するように配置される接地電極４は、その端面が絶縁体３の先端部を間に挟んで中心電極の側面と対向するように配置されている。すなわち、ギャップｇβでの飛火形態は、図２等のスパークプラグ１と同様のセミ沿面飛火形態となる。
【００２４】
上記実施例では、沿面放電型のスパークプラグについて説明したが、図８のような構成としてもよい。図８のスパークプラグは、接地電極４の先端側が中心電極２の中心軸線に近づく向きに屈曲する形状をなすとともに中心電極２の側周面、又はその中心電極２の側周面を軸線方向前方側に延長した仮想的な側周面２００ｂ（図９）、若しくはそれら両側周面２ｂ，２００ｂに跨るように対向するように配設される。これら場合においては、中心電極２の側周面及び／又は仮想的な側周面２００ｂが基準側周面となる。
【００２５】
具体的には図９（ａ）ないし（ｃ）のような配置例が挙げられる。図９（ａ）では接地電極４の先端面４ａが仮想的側周面に対向する例を示しており、この図においては、中心電極２を軸線方向前方側に延長した仮想的な中心電極２００を設定し、その仮想的な中心電極２００の側周面を仮想的側周面２００ｂとしている。また、図９（ｂ）では、先端面４ａの軸線方向一部区間が中心電極２の側周面２ｂと対向している例（即ち、側周面２ｂ，２００ｂに跨って対向する例）を示し、図９（ｃ）では先端面４ａにおける軸線方向全区間にわたって側周面２ｂに対向する例を示している。
【００２６】
そして、図１０に示すように、その基準側周面と対向するギャップ形成側の先端面４ａ（ギャップ形成側端面４ａ）の接地電極幅方向における中央部４１が図３と同様にその対向する側周面に沿って屈曲する円筒面４ｊをなす形にて形成され、その円筒面４ｊに隣接して幅方向両端部に、平坦面及び／又は中心軸線側に突出する曲面からなる非尖鋭部４０が形成される。なお、図１０では非尖鋭部４０として円筒面４ｊに隣接して平坦面４ｇが形成されているが、非尖鋭部４０の形状は図４に示すような種々の形状を採用することができ、円筒面４ｊと非尖鋭部４０の境界についても図４と同様の手法にて規定できる。
【００２７】
また、このように中心電極２の側周面２ｂと接地電極４の先端面４ａの間に絶縁体が介在しない側方対向形態の場合、中心電極２の外径Ｄ_１が１．６ｍｍ以下であるスパークプラグに用いることによりその効果が顕著となる。即ち、このように、１．６ｍｍ以下の形状であると、その側周面と同心状の円筒面となるように接地電極４の先端面４ａを形成した場合、円筒面４ｊの曲率が小さくなるため、両端のエッジがより尖鋭になり一層不具合が生じやすくなる。これに対し、上記のごとく非尖鋭部４０を設ければ、円筒面４ｊの曲率を小さくしつつも幅方向両端が鋭角又は略鋭角とならないように形成でき、細軸の中心電極２に対しても有用な構成となる。
【００２８】
さらに、Ｉｒ又はＩｒを主体とする合金により中心電極２を構成し、かつ外径を０．８ｍｍ以下としたスパークプラグにおいて上記構成を用いると一層効果的である。Ｉｒ又はＩｒを主体とする合金により中心電極２を形成した場合、中心電極２が耐火花消耗性に優れた構成となり外径Ｄ_１を０．８ｍｍ以下の細軸とできる。しかしながら、このように中心電極２を細軸とした場合において、接地電極４を側方に対向させギャップ間隔が周方向において一定となるように接地電極先端面を形成すると、先端面の曲率が小さくなりすぎ、当該先端面の両端部が極めて尖鋭となる。特に後述する打ち抜き（図１１（ｂ），図１２参照）により曲面部を形成する場合、パンチＰの外径をＤ_３、接地電極の幅をＷ_１とした場合、Ｄ_３＜Ｗ_１となる場合には、幅方向全体わたって円筒面を形成することは困難である。
【００２９】
なお、上記のごとくＩｒ又はＩｒ合金を用いた場合、図１０に示す中心電極２の外径は、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲に設定することが望ましい。０．３未満となると、十分な強度が得られず、耐久性を満たすことが困難となる。さらには、中心電極２が正極となるよう設定すると、相乗的な消耗抑制効果が得られる。その寸法例としては、Ｗ_１＝２．２ｍｍ、Ｌ_１＝２．２ｍｍ、Ｄ_１＝０．６ｍｍといった例が挙げられる。
【００３０】
次に、本発明のスパークプラグの製造方法について説明する。
上記のような多極プラグの製造に際しては、図１１に示すように、接地電極となるべき線状（例えば図１１及び図１２に示すような細板状）の電極部材１０４を主体金具１０５に溶接等で取り付けた予備体Ｗ_Pを形成する接合工程を行い、次いで、打抜ダイＫの成型凹部Ｋに押し付けて両電極部材１０４（３以上であれば全ての電極部材）を同時に曲げ加工する曲げ工程を行う。この曲げ工程においては、接合工程により得られた接合体（予備体Ｗ_P）において、その接合された電極部材１０４の先端面が主体金具１０５の中心軸線Ｏ_５に面する位置関係となるようにその電極部材１０４に対し曲げ加工を施す。
【００３１】
次いで図１１（ｂ）のように、曲げ加工された電極部材１０４の端面の幅方向両端部を残し、電極部材１０４の先端部の幅方向中央部をパンチＰにより板厚方向に打ち抜く打抜工程を行い、その後、図１１（ｃ）のごとく絶縁体１０３に装着した中心電極１０２を主体金具１０５内に挿入し、曲げ加工された電極部材１０４との間にギャップｇを形成する。最終的にこのワークＷにおける主体金具１０５、中心電極１０２、絶縁体１０３、電極部材１０４が上述したスパークプラグ１における主体金具５、中心電極２、絶縁体３、及び接地電極４となる。
【００３２】
この打抜工程においては、図１２（ａ）のように、曲げ加工された電極部材１０４の先端面１０４ａの幅方向における中央部が、その面する主体金具１０５の中心軸線Ｏ_５に関して半径方向外向きに屈曲する円筒面をなし、かつその幅方向において、その円筒面の両端縁が電極部材１０４における幅方向両側面１０４ｂ，１０４ｂよりも内側に位置するように、幅方向両端部を残しつつ幅方向中央部を打ち抜く。
【００３３】
図１２のように、円柱状に形成されるパンチＰの打抜面１１０における外縁部が電極部材１０４の先端部に衝突して板厚方向に打ち抜かれる。また、複数の電極部材（図１２では２つの電極部材１０４，１０４）が同時に打ち抜かれるように、パンチＰの打抜軌跡上にそれら複数の電極部材１０４の先端部が位置するように配置した状態にて固定する。この固定状態において、各々の電極部材１０４の先端部において幅方向両端部を残しつつ幅方向中央部を打抜くこととなる。このように打ち抜きを行えば、単一の打抜工程において複数の電極部材に迅速かつ効果的に非尖鋭部を形成することができ、製造の効率化、迅速化を達成しつつ、形状精度の高い製品を製造することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にもおよび、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すスパークプラグの全体図。
【図２】同じくその要部縦断面図と平面図。
【図３】図２の各部寸法関係を表す要部平面図。
【図４】非尖鋭部の形状のいくつかの例を示す図。
【図５】複数の接地電極を有するスパークプラグのいくつかの実施例を示す平面図。
【図６】本発明を間欠沿面放電型スパークプラグに適用した例を示す要部縦断面図。
【図７】中心電極先端面に対向する接地電極と、同じく側面に対向する接地電極とを両方設けたスパークプラグの例を示す要部正面断面図。
【図８】中心電極側面に、絶縁体を介さずに対向する接地電極を設けたスパークプラグの例を示す要部正面断面図
【図９】中心電極と接地電極の位置関係をいくつか示す図。
【図１０】図８のスパークプラグの寸法設定例を示す図。
【図１１】曲げ工程について説明する説明図。
【図１２】打抜工程について説明する説明図。
【符号の説明】
１スパークプラグ
２中心電極
２ａ先端部
２ｂ側周面（基準側周面）
３絶縁体
３ｂ側周面（基準側周面）
４接地電極
４ａ先端面
１３端子金具
２００ｂ側周面（基準側周面）

Claims

中心貫通孔を有する絶縁体と、前記中心貫通孔に保持され前記絶縁体の先端部に配設された中心電極と、前記絶縁体を保持する主体金具と、
前記主体金具に一端が接合され、他端側が前記中心電極の中心軸線に近づく向きに屈曲する形状をなすとともに前記中心電極の側周面、又はその中心電極側周面を軸線方向前方側に延長した仮想的な側周面、若しくは前記絶縁体の側周面のいずれかの側周面（以下、これらの側周面を総称して「基準側周面」と称する）に対向するように配設された接地電極を備え、
該接地電極における前記基準側周面と対向するギャップ形成側の先端面（以下、「ギャップ形成側端面」ともいう）の当該接地電極の幅方向における中央部が、その対向する基準側周面に沿って屈曲する円筒面をなす形にて形成され、かつ前記接地電極の幅方向における両側の側面は前記先端面まで平行に形成され、さらに、
前記接地電極の幅方向において、その円筒面の両端縁が当該接地電極における幅方向の両側の側面よりも内側に位置して当該円筒部の両側にそれぞれ隣接して、前記基準側周面の臨む平坦面が形成されることを特徴とするスパークプラグ。
前記円筒面の両端縁から前記側面までの間の先端面は、前記中心軸線に近づく向きに凸となることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
前記平坦面の端における前記側面及び円筒面に連続する個所には、外向きアール状のアール部が形成されること特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
前記ギャップ形成側端面は、前記中心電極の側周面、又は前記絶縁体の側周面の少なくともいずれか一方に対向するように配設される請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記接地電極の対向する部分における前記中心電極の外径が、１．６ｍｍ以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記中心電極は、Ｉｒ又はＩｒを主体とする合金からなり、かつ外径が０．８ｍｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記中心電極が正極となるよう設定される請求項１ないし６のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
中心貫通孔を有する絶縁体と、前記中心貫通孔に保持され前記絶縁体の先端部に配設された中心電極と、前記絶縁体を保持する主体金具と、
前記主体金具に一端が接合され、他端側が前記中心電極の中心軸線に近づく向きに屈曲する形状をなすとともに前記中心電極の側周面、又はその中心電極側周面を軸線方向前方側に延長した仮想的な側周面、若しくは前記絶縁体の側周面の少なくともいずれかに対向するように配設された複数の接地電極を備えるスパークプラグを製造する製造方法であって、
前記主体金具において、前記接地電極となるべき線状の電極部材を接合して接合体を構成する接合工程と、
該接合工程により得られた接合体において、その接合された電極部材の先端面が前記主体金具の中心軸線に面する位置関係となるようにその電極部材に対し曲げ加工を施す曲げ工程と、
その曲げ加工された電極部材の先端面の幅方向における中央部が、その面する中心軸線に関して半径方向外向きに屈曲する円筒面をなし、さらに前記接地電極の幅方向における両側の側面は前記先端面まで平行であり、かつその幅方向において、その円筒面の両端縁が当該電極部材における幅方向両側面よりも内側に位置して当該円筒部の両側にそれぞれ隣接して、前記基準側周面の臨む平坦面としての幅方向両端部を残しつつ幅方向中央部を打ち抜く打抜工程とを含むことを特徴とするスパークプラグの製造方法。