JP5245578B2 - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパークプラグに関する。

従来より、図１３に示すように、例えば自動車等の内燃機関の燃焼室に導入される混合気の着火手段として用いられる内燃機関用のスパークプラグ９がある（例えば、特許文献１参照）。
該スパークプラグ９は、中心電極９４と接地電極９５とを有する。
該接地電極９５は、取付金具９２に固定されるとともに、接地電極９５における中心電極９４側の面である対向面において中心電極９４に対向して配置された突出部９５１を有する。
該突出部９５１は、例えば、接地電極９５を構成するための接地母材９５０に折り曲げ加工等を施すことにより、該接地電極９５において一体的に形成されている。

ところが、上記従来のスパークプラグ９において突出部９５１を細径化すると、突出部９５１の強度が小さくなってしまうおそれがある。
そこで、接地電極９５を、例えば、Ｎｉを主成分としてＣｒを１．５重量％含有してなるＮｉ基合金により形成することが考えられる。
しかしながら、かかるＮｉ基合金は硬度が大きいが、耐酸化性や耐火花消耗性に十分に優れているとはいえない。そのため、上記Ｎｉ基合金からなる接地電極９５を用いても、突出部９５１を十分に細径化することができない。それゆえ、混合気に火花を放電して火炎核が形成されても、径の大きい突出部９５１を伝って火炎核の熱が引いてしまい、火炎の成長が阻害されてしまうおそれがある。その結果、着火性に優れたスパークプラグ９を得ることが困難となるおそれがある。

一方、図１４に示すように、突出部９５１を、別部材によって形成してなるスパークプラグ９０がある（例えば、特許文献２参照）。
ところが、かかる場合には、スパークプラグ９０の製造工程における工数が増えてしまい、生産性に優れたスパークプラグ９０を得ることが困難となるおそれがある。
また、突出部９５１を貴金属によって形成しているため、突出部９５１の材料コスト、ひいては、スパークプラグ９０の製造コストが高くなってしまうおそれがある。

特開昭５２−３６２３８号公報 特開２００３−３１７８９６号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、着火性及び生産性に優れる内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。

本発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、碍子先端部が突出するように上記取付金具に保持される絶縁碍子と、電極先端部が上記碍子先端部から突出するように上記絶縁碍子に保持される中心電極と、該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記接地電極は、上記取付金具に固定されるとともに、上記接地電極における上記中心電極側の面である対向面において上記中心電極に向かって上記接地電極の一部を突出させてなる凸部を有し、
上記凸部が形成されている軸方向の延長線上における接地電極の背面部には凹部が形成されており、
かつ、上記凸部は、接地母材を金型内において、上記接地電極の背面部を押圧治具により押圧して上記凹部を形成すると共に、接地母材の一部を押し出して突出形成したものであり、
該凸部の表面硬さは、上記接地電極における上記凸部及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きいことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果について説明する。
本発明において、上記凸部は、接地母材を金型内において、上記接地電極の背面部を押圧治具により押圧して上記凹部を形成すると共に、接地母材の一部を押し出して突出形成したものである。
そのため、上記凸部の表面硬さは、上記接地電極における上記凸部及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きい。また、比較的硬度の小さい材料を用いて接地電極を形成しても、凸部及びその周辺部の表面硬さを十分に大きくすることができる。それ故、強度を十分に確保しつつ凸部を細径化することができる。
そして、凸部を細径化することにより、凸部による火炎の成長の阻害を防ぐことができる。その結果、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを得ることができる。

また、上記凸部は、上記接地電極の一部を突出させて形成したものである。すなわち、凸部は、接地電極において一体的に成形されるものであり、別部材によって凸部を形成する必要がない。そのため、スパークプラグの製造工程における工数を低減することができ、生産性に優れる内燃機関用のスパークプラグを得ることができる。

以上のとおり、本発明によれば、着火性及び生産性に優れる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記内燃機関用のスパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における内燃機関の着火手段として用いることができる。
また、本発明のスパークプラグにおいて、内燃機関の燃焼室内に挿入される側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
また、本発明において上記表面硬さは、ビッカース硬さである。

なお、上記周辺部は、例えば、上記凸部の中心軸に直交する断面において、上記凸部の幾何学的重心から、上記凸部の外接円の直径の３倍の距離の範囲内における上記接地電極の部位とすることができる。
また、上記表面硬さは、例えば、上記接地電極において、該接地電極の外表面からの距離が１００μｍの部分の硬度を計測したものとすることができる。

また、上記凸部の表面硬さをＡ、該凸部及びその周辺部以外の部位における上記接地母材の表面硬さをＢとすると、Ａ≧１．２Ｂの関係が成り立つことが好ましい（請求項２）。
この場合には、着火性及び生産性に十分に優れたスパークプラグを得ることができる。すなわち、凸部を細径化した場合においても、Ａ≧１．２Ｂの関係が成り立つように構成することで、凸部の表面硬さを十分に大きくすることができる。それゆえ、着火性及び生産性に十分に優れたスパークプラグを得ることができる。
なお、Ａ＜１．２Ｂの場合には、着火性を向上させることが困難となってしまうおそれがある。

さらに、上記スパークプラグは、Ａ≦２Ｂの関係が成り立つことが好ましい（請求項３）。
この場合には、加工性に優れるとともに、着火性及び生産性により一層優れたスパークプラグを得ることができる。
なお、Ａ＞２Ｂの場合には、加工性を向上させることが困難となってしまうおそれがある。

また、上記凸部は、表面硬さがビッカース硬さＨｖの値で１４０以上であることが好ましい（請求項４）。
この場合には、着火性を確保しつつ凸部の表面硬さを十分に大きくすることができる。それゆえ、着火性及び生産性に十分に優れたスパークプラグを得ることができる。
なお、上記凸部の表面硬さが１４０未満の場合には、着火性を確保することが困難となってしまうおそれがある。

さらに、上記凸部は、表面型さがビッカース硬さＨｖの値で２４０以下であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、加工性を確保しつつ凸部の表面硬さを十分に大きくすることができる。これにより、着火性及び生産性により一層優れたスパークプラグを得ることができる。

また、上記接地電極は、Ｎｉを主成分として、Ｓｉ、Ｙ、Ｔｉを含有するＮｉ基合金からなることが好ましい（請求項６）。
この場合には、耐酸化性及び耐火花消耗性に優れた凸部を得ることができる。ただし、上記Ｎｉ基合金は、一般的には硬度が比較的小さいため、十分な強度が得がたい。したがって、上記Ｎｉ基合金を用いて形成した接地電極を有するスパークプラグにおいて本発明を適用することにより、凸部の強度を確保することができ、凸部の細径化、ひいてはスパークプラグの着火性を向上させることができる。
また、上述したように、上記Ｎｉ基合金は硬度が比較的小さいため、接地電極において凸部を容易に一体的に成形することができる。

また、上記Ｎｉ基合金は、主成分のＮｉに、Ｓｉを０．５〜１．５重量％、Ｙを０．０１〜０．２重量％、Ｔｉを０〜０．５重量％それぞれ含有してなることが好ましい（請求項７）。
この場合には、耐酸化性及び耐火花消耗性に優れた凸部を得ることができる。また、上記Ｎｉ基合金は硬度が比較的小さいが、かかるＮｉ基合金を用いて形成された接地電極を有するスパークプラグにおいて本発明を適用することにより、スパークプラグの着火性を向上させることができる。

なお、Ｓｉの添加量が０．５重量％未満である場合には、耐酸化性を十分に向上させることが困難となり、１．５重量％を超える場合には、融点や熱伝導率が低下してしまうおそれがある。また、Ｙの添加量が０．０１重量％未満である場合には、耐酸化性を十分に向上させることが困難となり、０．２重量％を超える場合には、熱間加工性、溶接性を十分に向上させることが困難となるおそれがある。また、Ｔｉの添加量が０．５重量％を超える場合には、高温における強度、延性、耐粒界酸化性を十分に向上させることが困難となるおそれがある。
また、上記Ｎｉ基合金には、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｙ、Ｔｉ以外の元素も不可避的不純物として含んでいてもよい。

（実施例１）
本発明の実施例に係る内燃機関用のスパークプラグについて、図１〜図７を用いて説明する。
本例のスパークプラグ１は、図１に示すように、外周に取付け用ネジ部２０を設けた取付金具２と、碍子先端部３０が突出するように取付金具２に保持される絶縁碍子３と、電極先端部４０が碍子先端部３０から突出するように絶縁碍子３に保持される中心電極４と、中心電極４との間に火花放電ギャップＧを形成する接地電極５とを有する。

接地電極５は、図１〜図３に示すように、取付金具２に固定されるとともに、接地電極５における中心電極４側の面である対向面５１において中心電極４に向かって接地電極５の一部を突出させてなる凸部５１０とを有する。
凸部５１０の表面硬さは、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きい。すなわち、凸部５１０の表面硬さは、該凸部５１０を成形する前の接地電極５の表面硬さよりも大きい。

なお、上記表面硬さは、ビッカース硬さＨｖ（０．５）にて測定することが好ましい。また、このビッカース硬さは、例えば、ＪＩＳ Ｚ２２４４−２００３、ＩＳＯ ６５０７−１：１９９７によって規定される微小ビッカース硬さ試験方法によって測定できる値である。

本例のスパークプラグ１は、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における内燃機関の着火手段として用いることができる。
スパークプラグ１は、上述のように、外周に取付け用ネジ部２０を有する取付金具２を有する。そして、取付け用ネジ部２０において、内燃機関の燃焼室（図示略）の壁部に螺合される。また、取付金具２の先端面に、接地電極５の一端が接合されており、接地電極５の他端に形成される凸部５１０が、中心電極４の電極先端部４０と対向する位置に配されるよう、接地電極５は屈曲成形されている。

本例の中心電極４の電極先端部４０は、例えば、中心電極４と同材質のＮｉ基合金、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ等を含む貴金属のチップからなるものとすることができる。また、電極先端部４０は、略円柱形状とすることができ、その直径は、例えば、１．５ｍｍとすることができる。
接地電極５は、Ｎｉを主成分として、Ｓｉ、Ｙ、Ｔｉを含有するＮｉ基合金からなる。具体的には、Ｎｉ基合金は、主成分のＮｉに、Ｓｉを０．５〜１．５重量％、Ｙを０．０１〜０．２重量％、Ｔｉを０〜０．５重量％それぞれ含有してなる。

凸部５１０は、図３に示すように、頂面５１１が平坦面として形成されるとともに、頂面５１１と側面５１２との間に角部５１３を有している。
本例のスパークプラグ１においては、凸部５１０の表面硬さをＡ、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さをＢとすると、１．２Ｂ≦Ａ≦２Ｂの関係が成り立つ。具体的には、例えば、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部の表面硬さはビッカース硬さＨｖの値で１４０以上２４０以下とすることができる。

また、本例においては、図１〜図３に示すように、凸部５１０が形成されている軸方向の延長線上における接地電極５の背面部５２には、凹部５２０が形成されている。そして、本例において凸部５１０と凹部５２０とは略円柱形状である。
凸部５１０は、例えば、直径ｄを１．３〜１．５ｍｍ、突出量ｈを０．５〜０．８ｍｍとすることができる。また、凹部５２０は、凸部５１０よりも直径が大きくなるよう構成されているが、凸部５１０よりも直径の小さい凹部５２０とすることもできる。

次に、本例のスパークプラグ１の製造方法について、図４〜図７を用いて説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、接地電極５を構成する略平板状の接地母材５０を固定した取付金具２内に中心電極４等を内側に挿通して配設する。
次に、図４に示すように、上記接地母材５０を、凸部５１０を成形するための略円柱形状の凸部用キャビティ６１を有する金型６に凸部用キャビティ６１と対向面５１とを対向させた状態で載置する。このとき、接地母材５０は、図４、図６に示すように、幅方向の両側面５３及び先端部分５４を金型６に設けた側方当接面６３及び先端当接面６４に当接させた状態で金型６に載置される。
なお、この状態においては、接地母材５０全体の表面硬さは略均一であり、その表面硬さは、例えば、ビッカース硬さＨｖの値で１２０である。

また、金型６には、図４〜図６に示すように、凸部用キャビティ６１に対して摺動可能な可動型６１０が挿入配置されている。該可動型６１０は、接地母材５０に対向する型面６１１を平面状に形成してなる。
そして、可動型６１０の位置を調整することによって凸部５１０の突出量を変更することができる。

そして、接地母材５０に冷鍛加工を施すことにより凸部５１０を成形する。具体的には、図５、図６、図７（ｂ）に示すように、押圧冶具７によって背面部５２の一部を押圧して凹部５２０を形成するとともに接地母材５０の一部を凸部用キャビティ６１に押し出すことにより凸部５１０を成形する。すなわち、対向面５１の一部が押し出され、その押し出された分の接地母材５０が凸部用キャビティ６１の内部に突出して凸部５１０が成形される。
なお、例えば、上記押圧治具７による圧力や、可動型６１０と押圧冶具７との間のクリアランスなどを調整することによって、１．２Ｂ≦Ａ≦２Ｂの関係が成り立つよう構成することができる。

この状態において、凸部５１０の表面硬さは、接地母材５０における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きくなる。これは、接地母材５０における凸部５１０及びその周辺部の結晶構造が緻密なものとなるためである。本例においては、凸部５１０及びその周辺部以外の部位における接地母材５０の表面硬さは、例えば、Ｈｖの値で１２０であり、凸部５１０及びその周辺部の表面硬さは、上述のように、ビッカース硬さＨｖの値で１４０以上２４０以下である。このように本例における凸部５１０の表面硬さは、凸部５１０成形前の接地母材５０の表面硬さよりも大きい。

また、凸部５１０の頂面５１１は、接地母材５０の一部が可動型６１０の型面６１１に当接することによって成形される。
また、押圧冶具７によって背面部５２の一部を押し出すに当たっては、図４〜図６に示すように、接地母材５０は、幅方向の両側面５３及び先端部分５４を金型６に設けた側方当接面６３及び先端当接面６４に当接させた状態で押圧冶具７によって押圧される。

次いで、可動型６１０を接地母材５０の方へ押し出すことにより、凸部用キャビティ６１から凸部５１０を引き出すことができ、加工を施した接地母材５０を金型６から離型する。
次いで、図７（ｃ）に示すように、電極先端部４０と凸部５１０とが対向するように接地母材５０を屈曲成形する。これにより、電極先端部４０と凸部５１０との間に火花放電ギャップＧが形成される。

次に、本例の作用効果について説明する。
凸部５１０の表面硬さは、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きい。すなわち、比較的硬度の小さい材料を用いて接地母材５０を形成しても、凸部５１０及びその周辺部の表面硬さを十分に大きくすることができる。そのため、強度を十分に確保しつつ凸部５１０を細径化することができる。そして、凸部５１０を細径化することにより、凸部５１０による火炎の成長の阻害を防ぐことができる。その結果、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグ１を得ることができる。

また、凸部５１０は、接地電極５の一部を突出させてなる。すなわち、凸部５１０は、接地電極５において一体的に成形されるものであり、別部材によって凸部５１０を形成する必要がない。そのため、スパークプラグ１の製造工程における工数を低減することができ、生産性に優れる内燃機関用のスパークプラグ１を得ることができる。

また、凸部５１０の表面硬さをＡ、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さをＢとすると、１．２Ｂ≦Ａ≦２Ｂの関係が成り立つ。これにより、加工性に優れるとともに、着火性及び生産性に十分に優れたスパークプラグ１を得ることができる。すなわち、本発明を適用して凸部５１０を細径化した場合においても、上述の関係が成り立つように構成することで、凸部５１０の表面硬さを十分に大きくすることができる。それゆえ、着火性及び生産性に十分に優れたスパークプラグ１を得ることができる。

また、凸部５１０は、表面硬さがビッカース硬さＨｖの値で１４０以上２４０以下である。すなわち、凸部５１０の表面硬さを十分に大きくすることができる。それゆえ、着火性及び生産性に一層スパークプラグ１を得ることができる。

また、接地母材５０は、Ｎｉを主成分として、Ｓｉ、Ｙ、Ｔｉを含有するＮｉ基合金からなるため、耐酸化性及び耐火花消耗性に優れた凸部５１０を得ることができる。ただし、上記Ｎｉ基合金は、一般的には硬度が比較的小さいため、十分な強度が得がたい。したがって、上記Ｎｉ基合金を用いて形成した接地母材５０を有するスパークプラグ１において本発明を適用することにより、凸部５１０の強度を確保することができ、凸部５１０の細径化、ひいてはスパークプラグ１の着火性を向上させることができる。

以上のとおり、本例によれば、着火性及び生産性に優れる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

（参考例１）
本例は、図８〜図１１に示すように、種々の形状を有する凸部５１０を有する接地電極５の参考例である。
なお、本例において使用した符号は、図１において使用した符号に準ずる。

図８は、略平板状の接地母材５０の先端部分５００における両側面５３をプレス成形して凸部５１０を形成してなる接地電極５である。
すなわち、凸部５１０は、接地母材５０の先端部分５００の両側面５３を冶具（図示略）によってプレス成形してなる。このとき、先端部分５００の両側面５３を押しつぶすことにより、その押しつぶされた分の接地母材５０の材料を中心電極４側に突出させる。これにより、略四角柱形状の凸部５１０を形成する。本例では、先端部分５００において形成された段部５０１において接地母材５０の幅が小さくなっており、段部５０１より先端側の接地母材５０の一部が凸部５１０を形成している。

図９は、接地母材５０の先端部分５００に、一対の側面部５３をテーパ形状に形成したテーパ形成部５５の対向面５１側に凸部５１０が形成されている接地電極５である。本例においては、テーパ形成部５５が形成されており、幅が減少した分の接地母材５０によって凸部５１０が形成されている。
なお、テーパ形成部５５の側面部５３のなす角であるテーパ角θは、例えば、３０°とすることができる。また、凸部５１０は、例えば、略１．３ｍｍ角からなる略四角柱形状であり、その突出量ｈを０．８ｍｍとすることができる。

図１０は、接地母材５０の先端部分５００の背面部５２側において平板状に形成された背面先端部５６から中心電極４に向かって凸部５１０が形成されている接地電極５である。すなわち、接地母材５０の先端部分５００の対向面５１側がプレス成形されて押しつぶされることにより、その押しつぶされた分の接地母材５によって凸部５１０が形成されている。

図１１は、接地母材５０の先端部分５００の背面部５２側において平板状に形成されるとともに先端側が円弧状に形成された背面先端部５６から中心電極４側に向かって凸部５１０が形成されている接地電極５である。なお、本例において、凸部５１０は例えば直径１．５ｍｍの略円柱形状である。

以上のように、凸部５１０及び凹部５２０の形状は種々あるが、これらの場合にも、凸部５１０及び凹部５２０の形状以外については、実施例１と同様の構成及び同様の作用効果を有する。すなわち、上記いずれの接地電極５においても凸部５１０の表面硬さは、凸部５１０及びその周辺部以外の部位における接地母材５０の表面硬さよりも大きく、凸部５１０は、十分に細径化されている。
なお、本発明のスパークプラグ１は、上述した態様に限定されるものではない。

（実施例２）
本例は、図１２に示すように、リーン限界を調べた例である。
まず、本発明品として上記実施例１（図１〜図３）に示すような、電極先端部４０の直径が１．５ｍｍ、凸部５１０の直径ｄが１．５ｍｍ、凸部５１０の突出量ｈが０．８ｍｍであるスパークプラグを用意した。また、従来品として図１５に示すような、接地電極５がＮｉ−１．５重量％Ｃｒ合金のＮｉ基合金からなるとともに、電極先端部４０が直径２．５ｍｍのＮｉ基合金からなるスパークプラグを用意した。なお、従来品においては、接地電極５は、対向面５１側に凸部を有しておらず、幅２．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍの溝部５１５を有している。
また、本発明品及び従来品はともに、取付金具２の先端部分から電極先端部４０の先端部までの距離である火花位置を４ｍｍ、火花放電ギャップＧを１．０ｍｍとした。
なお、本例において使用した符号は、図１において使用した符号に準ずる。

上記スパークプラグを、１８００ｃｃ、４気筒のエンジンの燃焼室内に配置して、アイドリング、７００回転／分という条件において、Ａ／Ｆの値を変化させながら燃焼変動率を測定してリーン限界を調べた。
なお、燃焼変動率とは、図示平均有効圧の（標準偏差／平均）×１００％で示されるものである。また、リーン限界とは、着火可能な空燃比の限界であって、Ａ／Ｆの値が大きいほど優れている。そして、燃焼変動率が大きくなるほど、着火性は低下する。

測定結果を図１２に示す。なお、図１２中の□は従来品の測定結果を示し、◇は本発明品の測定結果を示す。
同図からわかるように、例えば、同じ燃焼変動率においては、本発明品は従来品よりもＡ／Ｆの値が十分に大きい。すなわち、本発明品は、従来品よりもリーン限界が大きくなっており、より失火しにくくなることがわかる。このように、本発明品によれば、着火性に優れるスパークプラグを得ることができる。

（実施例３）
本例は、表１に示すように、凸部５１０が種々の形状を有するスパークプラグについて、着火性及び加工性を調べた例である。
すなわち、凸部５１０の高さｈを０．１〜０．８ｍｍの範囲で、凸部の直径ｄを０・９〜１．５ｍｍの範囲で、凸部の表面硬さＡ（Ｈｖ）を１２０〜３６０の範囲でそれぞれ種々変更すとともに、接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さＢ（Ｈｖ）を１２０に固定して作製した９個の試料のそれぞれについて、着火性及び加工性を調べた。

なお、上記着火性の良否は、内燃機関におけるＡ／Ｆの値をリーンシフトさせていき、エンジン振動が発生し始めたときの燃焼変動率のばらつきが、基準値以下であるか否かにより判断した。
また、上記加工性の良否は、製造時において、例えばクラックなどの外観上の不具合が接地電極５に発生しているか否かにより判断した。
また、本例において使用した符号は、図１において使用した符号に準ずる。
表１に実験結果を示す。

表１からわかるように、凸部５１０の表面硬さＡ（Ｈｖ）を１４０以上（試料４〜９）とすることにより、着火性が向上する。
一方、凸部５１０の表面硬さＡ（Ｈｖ）を１４０未満（試料１〜３）とすると、着火性に優れたスパークプラグとすることが困難となることがわかる。

また、凸部５１０の表面硬さＡ（Ｈｖ）を接地電極５における凸部５１０及びその周辺部以外の部位の表面硬さＢ（Ｈｖ）にて除した値であるＡ／Ｂの値を２．５以下（試料１〜７）となるように構成すれば、加工性が向上することがわかる。
一方、上記Ａ／Ｂの値が２．５を超える場合（試料８、９）には、加工性に優れたスパークプラグとすることが困難となることがわかる。

以上からわかるように、凸部５１０の表面硬さＡ（Ｈｖ）が１４０〜２４０であり、かつ、上記Ａ／Ｂの値が１．２〜２．０である場合（試料４〜７）には、着火性の向上及び加工性の向上の双方を両立することができる。

実施例１における、スパークプラグの断面図。 実施例１における、スパークプラグの先端部分の斜視図。 実施例１における、（ａ）接地電極の先端部分の断面図、（ｂ）接地電極の上面図。 実施例１における、凸部を成形する前の状態を示す接地電極の軸方向に平行な方向の断面説明図。 実施例１における、凸部を成形した後の状態を示す接地電極の軸方向に平行な方向の断面説明図。 実施例１における、凸部を成形する前の状態を示す接地電極の軸方向に直交する方向の断面説明図。 実施例１における、（ａ）凸部を成形する前の状態を示すスパークプラグの先端部分の説明図、（ｂ）凸部を成形した後の状態を示すスパークプラグの先端部分の断面図、（ｃ）火花放電ギャップを形成した状態を示すスパークプラグの説明図。 参考例１における、（ａ）接地電極の先端部分の側面図、（ｂ）接地電極の先端部分の下面図、（ｃ）接地電極の先端部分の斜視図。 参考例１における、（ａ）接地電極の先端部分の側面図、（ｂ）接地電極の先端部分の下面図、（ｃ）接地電極の先端部分の斜視図。 参考例１における、（ａ）接地電極の先端部分の側面図、（ｂ）接地電極の先端部分の下面図、（ｃ）接地電極の先端部分の斜視図。 参考例１における、（ａ）接地電極の先端部分の側面図、（ｂ）接地電極の先端部分の下面図、（ｃ）接地電極の先端部分の斜視図。 実施例２における、燃焼変動率とリーン限界との関係を示す線図。 従来例における、スパークプラグの先端部分の断面図。 従来例における、スパークプラグの断面図。 従来例における、スパークプラグの先端部分の斜視図。

符号の説明

１ スパークプラグ
２ 取付金具
２０ 取付用ネジ部
３ 絶縁碍子
３０ 碍子先端部
４ 中心電極
４０ 電極先端部
５ 接地電極
５１ 対向面
５１０ 凸部

Claims (7)

1. 外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、碍子先端部が突出するように上記取付金具に保持される絶縁碍子と、電極先端部が上記碍子先端部から突出するように上記絶縁碍子に保持される中心電極と、該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
   上記接地電極は、上記取付金具に固定されるとともに、上記接地電極における上記中心電極側の面である対向面において上記中心電極に向かって上記接地電極の一部を突出させてなる凸部を有し、
   上記凸部が形成されている軸方向の延長線上における接地電極の背面部には凹部が形成されており、
   かつ、上記凸部は、接地母材を金型内において、上記接地電極の背面部を押圧治具により押圧して上記凹部を形成すると共に、接地母材の一部を押し出して突出形成したものであり、
   該凸部の表面硬さは、上記接地電極における上記凸部及びその周辺部以外の部位の表面硬さよりも大きいことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
2. 請求項１において、上記凸部の表面硬さをＡ、上記接地電極における上記凸部及びその周辺部以外の部位の表面硬さをＢとすると、Ａ≧１．２Ｂの関係が成り立つことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
3. 請求項２において、Ａ≦２Ｂの関係が成り立つことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記凸部は、表面硬さがビッカース硬さＨｖの値で１４０以上であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
5. 請求項４において、上記凸部は、表面硬さがビッカース硬さＨｖの値で２４０以下であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、上記接地電極は、Ｎｉを主成分として、Ｓｉ、Ｙ、Ｔｉを含有するＮｉ基合金からなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
7. 請求項６において、上記Ｎｉ基合金は、主成分のＮｉに、Ｓｉを０．５〜１．５重量％、Ｙを０．０１〜０．２重量％、Ｔｉを０〜０．５重量％それぞれ含有してなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。

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