JP6719420B2 - 点火プラグ - Google Patents

Description

本発明は点火プラグに関し、特に非平衡プラズマを利用する点火プラグに関するものである。

混合気に着火する点火プラグとして、非平衡プラズマを利用するものがある（特許文献１）。特許文献１に開示される点火プラグは、中心電極を内包する有底筒状の絶縁体の先端部を突出させた状態で、主体金具が絶縁体を保持する。この点火プラグは、主体金具と中心電極との間に交流電圧または複数回のパルス電圧が印加されると、絶縁体の先端部の周囲のガスを電離し、火種となるラジカル等の活性種を生成する。先端部の主体金具からの突出し量を増やし、先端部の表面積を広げると、活性種の生成量が増えて着火性が向上する。

特開２０１４−２２３４１号公報

しかしながら上記従来の技術では、先端部の主体金具からの突出し量が増えると、先端部が折損し易くなるという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、先端部の主体金具からの突出し量を増やすことなく活性種の生成量を増やし、着火性を向上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、先端が閉じた有底筒状の絶縁体が、先端側から後端側へと軸線に沿って延び、絶縁体の先端部に少なくとも中心電極が内包される。筒状の主体金具は、先端部が自身の先端から突出する状態で絶縁体を外周側から保持する。先端部は、中心電極の先端よりも軸線方向の先端側に位置する第１部分と、少なくとも自身の後端側に自身の後端まで窄む、第１部分に隣接する第２部分と、を有し、第２部分の最大となる大径部の外径は、第１部分の外径よりも大きい。

請求項１記載の点火プラグによれば、主体金具から突出した絶縁体の先端部は、中心電極の先端よりも軸線方向の先端側に第１部分が位置し、第１部分に隣接する第２部分が、少なくとも自身の後端側に自身の後端まで窄む。第２部分の最大となる大径部の外径は、第１部分の外径よりも大きいので、先端部のうち電位が比較的高い部分の表面積を広くできる。その結果、先端部の電位の低下を抑制しつつ先端部の表面積を広くできるので、先端部の主体金具からの突出し量を増やすことなく活性種の生成量を増やし、着火性を向上できる。

請求項２記載の点火プラグによれば、先端部の外周面は、先端部の先端から大径部にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲し、大径部から後端側に向かって径方向の外側へ向かって凸状に湾曲する。その結果、先端部の外周面が、火種の成長を妨げ難くできるので、請求項１の効果に加え、着火性をさらに向上できる。

請求項３記載の点火プラグによれば、主体金具の先端から中心電極の先端までの軸線方向の距離Ｌで、大径部の外径Ｄを除した値Ｄ／Ｌは、０．３≦Ｄ／Ｌ≦１．４を満たす。よって、請求項１又は２の効果に加え、この範囲外にＤ／Ｌが存在する場合に比べて、活性種の生成量を増やすことができる。

請求項４記載の点火プラグによれば、主体金具の先端から中心電極の先端までの軸線方向の距離Ｌで、主体金具の先端から大径部までの軸線方向の距離Ｈを除した値Ｈ／Ｌは、０．５≦Ｈ／Ｌ≦０．７を満たす。よって、請求項１から３のいずれかの効果に加え、この範囲外にＨ／Ｌが存在する場合に比べて、活性種の生成量を増やすことができる。

請求項５記載の点火プラグによれば、大径部の外径は、主体金具の最小内径よりも小さいので、主体金具に絶縁体を先端側から挿入できる。その結果、請求項１から４のいずれかの効果に加え、絶縁体を外周側から主体金具が保持する信頼性の高い構造を簡易に実現できる。

請求項６記載の点火プラグによれば、先端部は、後端の外径が、第２部分の後端の外径よりも大きい。その結果、主体金具の先端が第２部分の後端を取り囲む場合に比べて、主体金具の先端と先端部との隙間を狭くできるので、主体金具の先端と先端部との間に生じるプラズマを抑制できる。よって、請求項５の効果に加え、先端部の貫通（絶縁破壊）を抑制できる。

本発明の第１実施の形態における点火プラグの片側断面図である。 先端を拡大した点火プラグの軸線を含む断面図である。 （ａ）は点火プラグの電位の分布を示す図であり、（ｂ）は比較例における点火プラグの電位の分布を示す図である。 Ｄ／Ｌ及びＨ／Ｌとラジカルの生成量との関係を示す図である。 第２実施の形態における点火プラグの軸線を含む断面図である。 第３実施の形態における点火プラグの軸線を含む断面図である。

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は本発明の第１実施の形態における点火プラグ１０の軸線Ｏを境にした片側断面図であり、図２は先端を拡大した点火プラグ１０の軸線Ｏを含む断面図である。図１及び図２では、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（図５及び図６においても同じ）。図２では、点火プラグ１０の後端側の図示が省略されている（図５及び図６においても同じ）。図１に示すように点火プラグ１０は、主体金具２０、絶縁体３０及び中心電極５０を備えている。

主体金具２０は、内燃機関（図示せず）のねじ穴に固定される略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。主体金具２０は、後端側から先端側へと軸線Ｏに沿って加締め部２１、工具係合部２２、湾曲部２３、座部２４、胴部２５の順に連接されている。胴部２５は外周面にねじ部２６が形成されている。

加締め部２１及び湾曲部２３は、主体金具２０を絶縁体３０に固定するための部位である。工具係合部２２は、ねじ部２６を内燃機関（図示せず）に結合するときにレンチ等の工具を係合させる部位である。座部２４は、胴部２５の後端側に位置し、径方向外側に環状に突出する部位である。座部２４は、胴部２５との間に環状のガスケット５６が配置される。ガスケット５６は、内燃機関にねじ部２６が結合したときに、座部２４と内燃機関とに挟まれてねじ穴（図示せず）とねじ部２６との隙間を封止する。胴部２５は、径方向の内側へ突出する棚部２７が、内周に形成されている。

絶縁体３０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た有底円筒状の部材である。絶縁体３０は、自身の後端に開口し先端が閉じた穴部３１が、軸線Ｏに沿って形成されている。絶縁体３０は、軸線Ｏ方向に延びる円筒状の胴部３２と、胴部３２の軸線Ｏ方向の中央から径方向の外側へ張り出す環状の張出部３３と、係止部３４を介して胴部３２の先端側に連接される脚部３５と、を備えている。脚部３５の外径は胴部３２の外径よりも小さく設定されており、係止部３４は先端側へ向かうにつれて縮径している。

絶縁体３０は主体金具２０に挿入される。絶縁体３０の係止部３４と主体金具２０の棚部２７との間にパッキン４８が介在する。パッキン４８は、主体金具２０を構成する金属材料よりも軟質の軟鋼板等の金属材料で形成される円環状の板材である。

絶縁体３０の張出部３３よりも後端側の胴部３２と主体金具２０の工具係合部２２との間に、一対のリング部材５４及びリング部材５４に挟まれたタルク等の充填材５５が配置される。主体金具２０の加締め部２１が絶縁体３０に向けて径方向内側に加締められると、リング部材５４及び充填材５５を介して、絶縁体３０が主体金具２０の棚部２７へ向けて押圧される。その結果、主体金具２０は、パッキン４８、リング部材５４及び充填材５５を介して、主体金具２０の先端２８から絶縁体３０の先端部３６が突出する状態で、絶縁体３０を外周側から保持する。

中心電極５０は、導電性を有する金属材料（例えばニッケル基合金等）によって形成された棒状の電極である。中心電極５０は、絶縁体３０の穴部３１内に係止され、先端側から後端側へと軸線Ｏに沿って延びる。

端子金具５３は、交流電圧やパルス電圧が入力される棒状の部材であり、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。端子金具５３は、端子金具５３の先端側が穴部３１の内側に配置され、導電性ガラス等の接続部５２を介して中心電極５０に接続される。

図２に示すように点火プラグ１０は、絶縁体３０の先端部３６が、主体金具２０の先端２８から突出する。先端部３６は、主体金具２０の先端２８を通る軸線Ｏに垂直な切断面３７で切り取られた脚部３５の一部である。先端部３６は、先端部３６の軸線Ｏ方向の先端３８から後端３９まで、曲面からなる外周面４０で囲まれている。先端部３６は、中心電極５０の先端５１よりも軸線Ｏ方向の先端側に位置する第１部分４１と、第１部分４１に隣接する第２部分４２と、を備えている。第１部分４１は、中心電極５０の先端５１を通る軸線Ｏに垂直な切断面４３で切り取られた先端部３６の一部である。

第２部分４２は、第２部分４２の先端４４が第１部分４１に繋がっている。先端部３６は、第２部分４２のうち外径が最大となる大径部４５の外径Ｄが、第１部分４１の最大の外径Ｄ１よりも大きく設定される。第２部分４２のうち第２部分４２の後端４６側の部分は、後端４６まで外周面４０が窄んでいる。よって、先端部３６のうち後端４６よりも先端側の部分が直線状に形成される場合（第２部分４２を有していない場合）に比べて、先端部３６の表面積を広くできる。

本実施の形態では、先端部３６の外周面４０は、先端部３６の先端３８から大径部４５にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲し、大径部４５から後端４６にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲している。即ち、軸線Ｏを含む断面（図２）において、外周面４０は、軸線Ｏからの距離（軸線Ｏ及び外周面４０を終点とする軸線Ｏに直交する線分の長さ）が、先端３８から後端側へ向かうにつれて、先端３８から大径部４５にかけて単調増加し、大径部４５から後端４６にかけて単調減少する。

軸線Ｏを含む断面（図２）において、外周面４０は、大径部４５において極大値を有し、後端４６において変曲点を有している。軸線Ｏを含む断面において、外周面４０は、大径部４５の付近で径方向の外側に凸の曲線であり、後端４６の付近で径方向の内側に凸の曲線である。外周面４０は、第２部分４２の後端４６と先端部３６の後端３９との間に、軸線Ｏと垂直に形成された垂直面４７を有している。

本実施の形態では、大径部４５の外径Ｄは、先端部３６の後端３９の外径と同じ大きさに設定されている。また、第２部分４２の後端４６は主体金具２０の先端２８よりも先端側（図２下側）に位置し、先端部３６の後端３９の外径は、第２部分４２の後端４６の外径Ｄ２よりも大きい。第２部分４２の後端４６の外径Ｄ２は第１部分４１の外径Ｄ１よりも小さい。さらに、大径部４５の外径Ｄは、主体金具２０のうち最小の内径Ｄ３（本実施の形態では棚部２７の先端の内径）よりも小さく設定されている。

点火プラグ１０は、主体金具２０の先端２８から中心電極５０の先端５１までの軸線Ｏ方向の距離Ｌで、大径部４５の外径Ｄを除した値Ｄ／Ｌが、０．３≦Ｄ／Ｌ≦１．４を満たす。また、点火プラグ１０は、主体金具２０の先端２８から大径部４５までの軸線Ｏ方向の距離Ｈを距離Ｌで除した値Ｈ／Ｌが、０．５≦Ｈ／Ｌ≦０．７を満たす。

次に図３を参照して、プラズマシミュレーションの結果を説明する。ソフトウェアにＣＦＤ−ＡＣＥ＋（Multiphysics based on Computational Fluid Dynamics）を用いて誘電体バリア放電に関するプラズマ生成を計算した。計算モデルは二次元対称モデルであり、軸線Ｏを対称境界とした半分の領域について、原子−電子間の電離・付着などを計算した。図３（ａ）は点火プラグ１０の電位の分布を示す図であり、図３（ｂ）は比較例における点火プラグ８０の電位の分布を示す図である。

モデル化した点火プラグ１０の各部の寸法は以下のとおりであった（図２参照）。中心電極５０の外径＝Φ１．７ｍｍ、主体金具２０の内径Ｄ３＝Φ７．９ｍｍ、先端部３６の後端３９の外径＝Φ７．４ｍｍ、第２部分４２の後端４６の外径Ｄ２＝Φ４．１ｍｍ、大径部４５の外径Ｄ＝Φ７．４ｍｍ、主体金具２０の先端２８から先端部３６の先端３８までの軸線方向の長さ＝１２．７ｍｍ、主体金具２０の先端２８から中心電極５０の先端５１までの軸線方向の距離Ｌ＝１１．２９ｍｍ、主体金具２０の先端２８から大径部４５までの軸線方向の距離Ｈ＝６．７７４ｍｍ、主体金具２０の先端２８から垂直面４７までの軸線方向の長さＭ＝１．０ｍｍ、Ｄ／Ｌ＝０．６６。

一方、比較例における点火プラグ８０の先端部８１以外の部分は、点火プラグ１０の各部と同一である。先端部８１は、後端４６（図２参照）よりも先端側の部分が直線状に形成されており、Ｄ＝Ｄ２＝Φ４．１ｍｍであった。

点火プラグ１０，８０は、絶縁体３０の比誘電率を９．５とした。先端部３６，８１を取り囲む電位がゼロの境界の大きさは、先端２８から先端側に６２．７ｍｍ，Φ１０４ｍｍとした。気相中のガス種はＮ_２、ガスの初期圧力は０．２ＭＰａ、ガスの初期温度は３００Ｋとし、中心電極５０に交流電圧を与えたときの電子やラジカル、イオンの反応を計算し、電位の分布を求めた。

図３（ａ）及び図３（ｂ）では、電位の分布が、電位が同じ高さの点を結んだ曲線（等電位線）で図示されている。中心電極５０に近いほど電位は高く、中心電極５０から離れるにつれて電位が低くなる。電位が高いほどガスを電離するエネルギーが高いので、電位が高い分布の広がりが大きいほど、火種となるラジカル等の活性種の生成量が増加する。

図３（ｂ）に示すように、先端部８１における等電位線は、軸線Ｏに垂直な方向における軸線Ｏからの距離が、先端部８１の先端から先端部８１の軸線方向の中央に向かうにつれて長くなり、先端部８１の軸線方向の中央付近から先端部８１の後端に向かうにつれて短くなっている。そこで、点火プラグ１０は、等電位線と軸線Ｏとの距離が長い先端部３６の軸線方向の中央付近の肉厚を厚くして、先端部３６の表面積を広くする。

図３（ａ）に示すように点火プラグ１０は、第２部分４２（図２参照）を形成し、先端部３６の軸線方向の中央付近の径方向の厚さ（肉厚）を、先端部８１（図３（ｂ）参照）の軸線方向の中央付近の肉厚より大きくしている。具体的には図２に示すように、第２部分４２のうち外径が最大となる大径部４５の外径Ｄを、第１部分４１の最大の外径Ｄ１よりも大きくし、第２部分４２のうち第２部分４２の後端４６側の外周面４０を後端４６まで窄ませる。これにより、先端部３６のうち電位が比較的高い部分の表面積を広くできる。その結果、点火プラグ１０は先端部３６の主体金具２０からの軸線方向の突出し量を増やすことなく、ラジカル等の活性種の生成量を増やし、着火性を向上できる。

図２に示すように点火プラグ１０は、先端部３６の外周面４０が、先端部３６の先端３８から大径部４５にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲し、大径部４５から後端４６にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲している。その結果、表面積を広げるために外周面４０に凹凸が形成されている場合に比べて、外周面４０の凹みが火種の成長を妨げないようにできるので、着火性をさらに向上できる。また、外周面４０に凹凸が形成されている場合に比べて、先端部３６から中心電極５０や主体金具２０等への熱伝導を良くすることができるので、先端部３６の過熱を防ぎ先端部３６が着火源とならないようにできる。

第１部分４１の外径Ｄ１は第２部分４２の後端４６の外径Ｄ２よりも大きいので（Ｄ１＞Ｄ２）、Ｄ１＜Ｄ２の場合に比べて、第１部分４１の表面積を広くできる。その結果、点火プラグ１０の軸線Ｏ方向の先端側に電位の分布を広がらせることができる。よって、先端部３６が生成した活性種を内燃機関（図示せず）の燃焼室の中心側へ供給できる。

点火プラグ１０には交流電圧または複数回のパルス電圧が印加されるので、主体金具２０の先端２８と先端部３６との間にプラズマが重畳されると、先端部３６が貫通（絶縁破壊）に至るおそれがある。これに対し、点火プラグ１０は、第２部分４２の後端４６が主体金具２０の先端２８よりも先端側に位置し、先端部３６の後端３９の外径が、第２部分４２の後端４６の外径よりも大きくされている。これにより、主体金具２０の先端２８が第２部分４２の後端４６を取り囲む場合に比べて、主体金具２０の先端２８と先端部３６との隙間を狭くできる。その結果、主体金具２０の先端２８と先端部３６との間に生じるプラズマを抑制できるので、先端部３６の貫通を抑制できる。

先端部３６の大径部４５の外径Ｄは、主体金具２０のうち最小の内径Ｄ３（棚部２７の先端の内径）よりも小さく設定されているので、先端部３６側から絶縁体３０を主体金具２０に挿入できる。よって、絶縁体３０の係止部３４を主体金具２０の棚部２７が係止し、主体金具２０が外周側から絶縁体３０を保持するという信頼性の高い構造を簡易に実現できる。

次に図４を参照して、点火プラグ１０のラジカルの生成量を計算した結果を説明する。ソフトウェアは、図３（ａ）の場合と同様にＣＦＤ−ＡＣＥ＋を用いた。モデル化した各部の寸法等（中心電極５０の外径、主体金具２０の内径Ｄ３、先端部３６の後端３９の外径、第２部分４２の後端４６の外径、主体金具２０の先端２８から先端部３６の先端３８までの軸線方向の長さ、主体金具２０の先端２８から中心電極５０の先端５１までの軸線方向の距離Ｌ、主体金具２０の先端２８から垂直面４７までの軸線方向の長さＭ、絶縁体３０の比誘電率、電位がゼロの境界の大きさ、気相中のガス種、ガスの初期圧力および初期温度）は、図３（ａ）の場合と同じにした。

大径部４５の外径Ｄ、及び、主体金具２０の先端２８から大径部４５までの軸線方向の距離Ｈを変えて、Ｄ／Ｌ及びＨ／Ｌとラジカル（窒素分子ラジカル及び窒素分子イオン）の生成量との関係を計算した。図４は、Ｄ／Ｌ及びＨ／Ｌとラジカルの生成量との関係を示す図である。図４は、横軸にＤ／Ｌをとり、縦軸にラジカルの生成量［×１０^−２７］（ｇ）をとった。

図４に示すように、０．４≦Ｈ／Ｌ≦０．８において、Ｄ／Ｌ＜０．９ではＤ／Ｌの増加（表面積の増加）に伴いラジカルの生成量が増加し、Ｄ／Ｌ≒０．９をピークに、Ｄ／Ｌ＞０．９の増加に伴いラジカルの生成量が減少した。この結果、ラジカルの生成量を確保するには０．３≦Ｄ／Ｌ≦１．４が好ましく、０．４≦Ｄ／Ｌ≦１．３がより好ましいことがわかった。また、０．５≦Ｈ／Ｌ≦０．７の場合は、Ｈ／Ｌ＝０．４又はＨ／Ｌ＝０．８の場合よりもラジカルの生成量を多くできることがわかった。よって、ラジカルの生成量を確保するには０．５≦Ｈ／Ｌ≦０．７が好ましいことがわかった。

次に図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、軸線Ｏを含む断面（図２）において、先端部３６の外周面４０の軸線Ｏからの距離が、先端３８から大径部４５にかけて単調増加し、大径部４５から後端４６にかけて単調減少する場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、先端部６２の外周面に凹凸が形成された点火プラグ６０について説明する。なお、第１実施の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は第２実施の形態における点火プラグ６０の軸線Ｏを含む断面図である。

図５に示すように点火プラグ６０は、絶縁体６１の先端部６２が、主体金具２０の先端２８から突出する。先端部６２は、先端部６２の軸線Ｏ方向の先端６３から後端６４まで、曲面からなる外周面で囲まれている。先端部６２は、中心電極５０の先端５１よりも軸線Ｏ方向の先端側に位置する第１部分６５と、第１部分６５に隣接する第２部分６６と、を備えている。先端部６２は、第２部分６６のうち外径が最大となる大径部６７の外径Ｄが、第１部分６５の最大の外径よりも大きく設定される。第２部分６６のうち第２部分６６の後端６８側の部分は、後端６８まで外周面が窄んでいる。大径部６７の外径Ｄは、主体金具２０の最小の内径Ｄ３よりも小さく設定される。

本実施の形態では、第２部分６６に形成された凹凸は、周方向に連続している。また、第２部分６６に形成された凹凸の凹みの部分の最小の外径は、第１部分６５の最大の外径よりも大きく設定される。これにより、凹凸の凹みの部分の機械的強度が著しく低下しないようにできる。

点火プラグ６０によれば、第２部分６６に凹凸が形成されているので、先端部６２の電位の低下を防ぎつつ先端部６２の表面積を広くできる。その結果、先端部６２の主体金具２０からの軸線方向の突出し量を増やすことなく活性種の生成量を増やし、着火性を向上できる。

次に図６を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施の形態および第２実施の形態では、大径部４５，６７の外径Ｄが、主体金具２０の最小の内径Ｄ３よりも小さく設定される場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、大径部７７の外径Ｄが、主体金具２０の最小の内径Ｄ３よりも大きく設定される場合について説明する。なお、第１実施の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３実施の形態における点火プラグ７０の軸線Ｏを含む断面図である。

図６に示すように点火プラグ７０は、絶縁体７１の先端部７２が、主体金具２０の先端２８から突出する。先端部７２は、先端部７２の軸線Ｏ方向の先端７３から後端７４まで、曲面からなる外周面で囲まれている。先端部７２は、中心電極５０の先端５１よりも軸線Ｏ方向の先端側に位置する第１部分７５と、第１部分７５に隣接する第２部分７６と、を備えている。

先端部７２は、第２部分７６のうち外径が最大となる大径部７７の外径Ｄが、第１部分７５の最大の外径よりも大きく設定される。第２部分７６のうち第２部分７６の後端７８側の部分は、後端７８まで外周面が窄んでいる。第２部分７６の後端７８は、先端部７２の後端７４と大径部７７との間において、外径が拡大し始める最も後端側の部位である。

大径部７７の外径Ｄは主体金具２０の最小の内径よりも大きく設定されているので、先端部７２側からは絶縁体７１を主体金具２０に挿入できない。そこで、点火プラグ７０は、絶縁体７１を後端側から主体金具２０に挿入して、絶縁体７１の後端側を主体金具２０で保持する。また、絶縁体７１を、係止部３４（図１参照）を含む部分（以下「後端部材」と称す）と先端部７２を含む部分（以下「先端部材」と称す）とに分け、後端部材に先端部材を接合して絶縁体７１が構成される。点火プラグ７０によれば、第２部分７６を備えているので、第１実施の形態と同様に、先端部７２の主体金具２０からの軸線方向の突出し量を増やすことなく活性種の生成量を増やし、着火性を向上できる。

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。

第１実施の形態では、大径部４５の外径Ｄが先端部３６の後端３９の外径と同一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。大径部４５の外径Ｄは第１部分４１の外径Ｄ１よりも大きければ良いので、Ｄ＞Ｄ１の関係を満たすように適宜設定される。

第１実施の形態では、第２部分４２の後端４６の外径Ｄ２が、第１部分４１の外径Ｄ１よりも小さい場合（Ｄ２＜Ｄ１）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。第２部分４２は後端４６側が後端４６まで窄んでいれば良いので、この関係とは逆に、Ｄ２≧Ｄ１とすることは当然可能である。

第２実施の形態では、第２部分６６に形成された凹凸の凹みの部分の最小の外径が、第１部分６５の最大の外径よりも大きい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。第２部分６６に形成された凹凸の凹みの部分の最小の外径を、第１部分６５の最大の外径よりも小さくすることは当然可能である。この場合には、凹みを深くすることにより先端部６２の表面積をより広くできる。

第３実施の形態では、先端部７２の外周面の軸線Ｏからの距離が、先端７３から後端側へ向かうにつれて、先端７３から大径部７７にかけて単調増加し、大径部７７から後端７８にかけて単調減少す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。第２実施の形態のように、先端部７２に凹凸を設けることは当然可能である。

上記各実施の形態では、リング部材５４及び充填材５５を介して主体金具２０を絶縁体３０に加締め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。リング部材５４及び充填材５５を省略して、主体金具２０を加締めることは当然可能である。

１０，６０，７０ 点火プラグ
２０ 主体金具
２８ 主体金具の先端
３０，６１，７１ 絶縁体
３６，６２，７２ 絶縁体の先端部
３８，６３，７３ 先端部の先端
３９，６４，７４ 先端部の後端
４０ 先端部の外周面
４１，６５，７５ 第１部分
４２，６６，７６ 第２部分
４５，６７，７７ 第２部分の大径部
４６，６８，７８ 第２部分の後端
５０ 中心電極
５１ 中心電極の先端
Ｄ 大径部の外径
Ｈ，Ｌ 距離

Claims (6)

1. 先端側から後端側へと軸線に沿って延び、先端が閉じた有底筒状の絶縁体と、
   前記絶縁体の先端部に少なくとも内包される中心電極と、
   前記先端部が自身の先端から突出する状態で前記絶縁体を外周側から保持する筒状の主体金具と、を備える点火プラグであって、
   前記先端部は、前記中心電極の先端よりも軸線方向の先端側に位置する第１部分と、
   前記第１部分に隣接する第２部分であり、少なくとも自身の後端側に自身の後端まで窄む第２部分と、を有し、
   前記第２部分の最大となる大径部の外径は、前記第１部分の外径よりも大きい点火プラグ。
2. 前記先端部の外周面は、前記先端部の先端から前記大径部にかけて径方向の外側へ向かって凸状に湾曲し、前記大径部から後端側に向かって径方向の外側へ向かって凸状に湾曲する請求項１記載の点火プラグ。
3. 前記主体金具の前記先端から前記中心電極の前記先端までの軸線方向の距離Ｌで、前記大径部の外径Ｄを除した値Ｄ／Ｌは、０．３≦Ｄ／Ｌ≦１．４を満たす請求項１又は２の点火プラグ。
4. 前記主体金具の前記先端から前記中心電極の前記先端までの軸線方向の距離Ｌで、前記主体金具の前記先端から前記大径部までの軸線方向の距離Ｈを除した値Ｈ／Ｌは、０．５≦Ｈ／Ｌ≦０．７を満たす請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグ。
5. 前記大径部の外径は、前記主体金具の最小内径よりも小さい請求項１から４のいずれかに記載の点火プラグ。
6. 前記先端部は、後端の外径が、前記第２部分の後端の外径よりも大きい請求項５記載の点火プラグ。

Images