JP6731230B2 - 内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置に関する。

自動車のエンジン等の内燃機関における着火手段として用いられるスパークプラグとして、プラグ軸方向に中心電極と接地電極とを対向させて火花放電ギャップを形成したものがある。スパークプラグは、内燃機関のエンジンヘッドに取り付けられる。これにより、スパークプラグは、その先端部が燃焼室内に配される。そして、火花放電ギャップに火花放電を生じさせることにより、燃焼室内の混合気を着火することができる。

そして、特許文献１に記載されたスパークプラグにおいて、接地電極は、接地電極母材と、接地電極母材から中心電極側に向って突出した突起部を有する。そして、突起部は、中心電極に対向する対向面が、火花放電ギャップを流れる混合気の気流の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に先端側に向かうように傾斜している。これにより、火花放電ギャップは、混合気の気流の上流側に形成される小ギャップから、下流側に形成される大ギャップに向って徐々に拡大するように構成されている。このような構成を採ることにより、特許文献１に記載のスパークプラグは、火花放電ギャップにおける上流側で、初期の火花放電を得ることができる。そして、放電火花が混合気によって下流側まで流されて吹き消されるまでの時間を稼いでいる。

特開２０１３−９８０４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスパークプラグにおいては、火花放電ギャップにおいて生じた放電火花が、プラグ軸方向に直交する方向に沿って引き伸ばされる。それゆえ、混合気によって引き伸ばされた放電火花が、エンジンヘッドに近付きやすくなってしまう。その結果、放電火花から混合気へ着火されることにより生じた火炎の熱がエンジンヘッドに奪われ、火炎が成長し難いという問題がある。

また、上記スパークプラグにおいては、接地電極母材から突起部が突出しているため、接地電極母材と突起部との間の空間により、混合気の気流が乱れるおそれがある。それゆえ上記スパークプラグにおいては、混合気への着火性が不安定となるおそれがある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、混合気への着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、筒状のハウジング（１１）と、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（１２）と、
先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極（２）と、
該中心電極との間に火花放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（３）と、を有し、
該接地電極は、上記ハウジングの先端部から先端側へ立設した立設部（３１）と、該立設部からプラグ径方向の内側へ屈曲して延設され、上記中心電極とプラグ軸方向（Ｚ）に対向する対向部（３２）と、を有し、
該対向部の基端面（３２０）は、プラグ軸方向に直交する平面上に形成された平坦面（３２１）と、上記平坦面から上記対向部の幅方向の端部に向かうにつれて、上記中心電極からプラグ軸方向に遠ざかる後退面（３２２）と、を有し、
上記立設部から上記対向部が延設される方向を延設方向（Ｙ）としたとき、上記後退面は、上記対向部の上記基端面における上記延設方向の一部の領域にのみ形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。

本発明の他の態様は、上記スパークプラグを内燃機関に取り付けてなる点火装置（１０）であって、上記スパークプラグは、上記対向部の幅方向における上記平坦面に対する上記後退面の位置が、上記火花放電ギャップを通過する混合気の気流（Ｆ）の下流側となるような向きに配されている、内燃機関用の点火装置にある。

上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、対向部の基端面は、平坦面と後退面とを有する。それゆえ、対向部の幅方向における平坦面に対する後退面の位置が、火花放電ギャップを通過する混合気の下流側となるような向きに、スパークプラグを燃焼室に配置することにより、スパークプラグから混合気への着火性を向上させることができる。

すなわち、火花放電ギャップを流れる混合気は、平坦面及び後退面に沿って滑らかに流れる。そのため、混合気の気流は、火花放電ギャップを通過する際、下流側に向かうにつれて徐々に先端側に向って曲げられる。そして、火花放電ギャップの下流側周辺においては、混合気がプラグ軸方向に沿って先端側に向って流れるようになる。これにより、火花放電ギャップに生じた放電火花は、火花放電ギャップの下流側周辺において先端側に向って引き伸ばされやすくなる。そのため、気流によって引き伸ばされる放電火花を、エンジンヘッドから先端側に遠ざけることができる。その結果、放電火花から混合気へ着火されることにより生じた火炎の熱が、エンジンヘッドに奪われることを抑制し、火炎を成長させやすい。

また、上述のごとく、火花放電ギャップを流れる混合気は、平坦面及び後退面に沿って滑らかに流れるため、気流の乱れが生じにくい。それゆえ、混合気への安定した着火性を確保することができる。

また、上記点火装置において、燃焼室に配された上記スパークプラグは、後退面が、火花放電ギャップを流れる混合気の気流の下流側に向かうにつれて、中心電極からプラグ軸方向に遠ざかる向きに配されている。それゆえ、安定した着火性を確保できる点火装置を得ることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、混合気への着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、内燃機関用のスパークプラグの断面図。 実施形態１における、内燃機関用のスパークプラグの先端部周辺の拡大正面図。 図２の、III−III線矢視断面図。 実施形態１における、内燃機関用のスパークプラグの先端部周辺の拡大側面図。 実施形態１における、内燃機関用の点火装置の断面図。 実施形態１における、点火装置のスパークプラグ先端部周辺の拡大正面図であって、混合気の気流の流れを模式的に表した図。 実施形態１における、点火装置のスパークプラグ先端部周辺の拡大正面図であって、初期の放電火花を表した図。 実施形態１における、点火装置のスパークプラグ先端部周辺の拡大正面図であって、初期の放電火花が、混合気の気流により、下流側及び先端側に向って引き伸ばされた様子を示す図。 実施形態１における、点火装置のスパークプラグ先端部周辺の拡大正面図であって、火花放電が略プラグ軸方向に沿って引き伸ばされている様子を示す図。 実施形態２における、内燃機関用のスパークプラグの先端部周辺の拡大正面図。 図１０の、XI−XI線矢視断面図。 実験例における、比較試料、試料１、及び試料２のそれぞれの、Ａ／Ｆ限界の値を示す棒グラフ。 実施形態３における、内燃機関用のスパークプラグの先端部周辺の拡大正面図。 図１３の、XIV−XIV線矢視断面図。

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置に係る実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
本実施形態の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１に示すごとく、筒状のハウジング１１と、ハウジング１１の内側に保持された筒状の絶縁碍子１２と、中心電極２と、接地電極３と、を有する。中心電極２は、先端部が突出するように絶縁碍子１２の内側に保持されている。接地電極３は、中心電極２との間に火花放電ギャップＧを形成する。

図１、図２、図４に示すごとく、接地電極３は、ハウジング１１の先端部から先端側へ立設した立設部３１と、立設部３１からプラグ径方向の内側へ屈曲して延設された対向部３２とを有する。対向部３２は、中心電極２とプラグ軸方向Ｚに対向する。図２〜図４に示すごとく、対向部３２の基端面３２０は、平坦面３２１と後退面３２２とを有する。平坦面３２１は、プラグ軸方向Ｚに直交する平面上に形成されている。後退面３２２は、接地電極３における対向部３２の延設方向の一部に形成されている。後退面３２２は、平坦面３２１から対向部３２の幅方向の端部に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかる。

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等の内燃機関における着火手段として用いることができる。スパークプラグ１のプラグ軸方向Ｚにおいて、スパークプラグ１の一端は、図示しない点火コイルと接続され、他端は、内燃機関の燃焼室内に配される。本明細書においては、プラグ軸方向Ｚにおける点火コイルと接続される側を基端側とし、燃焼室内に配される側を先端側という。また、接地電極３における対向部３２の延設方向を、縦方向Ｙといい、プラグ軸方向Ｚと縦方向Ｙとの双方に直交する方向を、横方向Ｘという。また、スパークプラグ１の中心軸に対する径方向を、プラグ径方向という。

図１に示すごとく、ハウジング１１には、スパークプラグ１をエンジンヘッドに設けられた雌ネジ孔に取り付けるための取付ネジ部１１１が形成されている。絶縁碍子１２は、先端部をハウジング１１の先端側に突出させ、基端部をハウジング１１の基端側に突出させつつ、ハウジング１１に保持されている。絶縁碍子１２の内側における先端部に、中心電極２が挿通保持されている。

中心電極２は、中心電極母材２１と中心電極チップ２２とからなる。中心電極母材２１は、例えばＣｕ等の金属材料の外部にＮｉ基合金等の金属材料を配してなる。中心電極母材２１は、全体として略円柱形状を呈している。そして、中心電極母材２１の先端から先端側に向って中心電極チップ２２が突出している。中心電極チップ２２は、Ｉｒ合金やＰｔ合金等の貴金属からなる。中心電極チップ２２は、中心電極母材２１よりも小径な略円柱形状を呈しており、その中心軸をスパークプラグ１の中心軸と一致させている。中心電極チップ２２の先端面２２１が、接地電極３の対向部３２とプラグ軸方向Ｚに対向して、火花放電ギャップＧを形成している。なお、図３においては、プラグ軸方向Ｚに直交する方向における、中心電極チップ２２の先端面２２１の位置を、破線で表している。

図１〜図４に示すごとく、接地電極３は、長尺な板状の金属板材を、その厚み方向に曲げ加工してなる。図２、図３に示すごとく、接地電極３を構成する金属板材は、その幅方向の両端面が、幅方向の外側に向って膨らんだ湾曲面３４となっている。接地電極３を形成する際は、このような金属板材を、長手方向の一箇所において直角に屈曲させる。これにより、この屈曲部３３を挟む両側の部位が、それぞれ、立設部３１及び対向部３２となる。このように屈曲形成された金属部材、すなわち接地電極３は、立設部３１側の端部において、ハウジング１１の先端面に接合されている。立設部３１は、プラグ軸方向Ｚに立設している。また、立設部３１の厚み方向は、プラグ径方向となっている。そして、対向部３２は、立設部３１の先端から屈曲部３３を介してプラグ径方向の内側に向って延設されている。対向部３２の厚み方向は、プラグ軸方向Ｚとなっている。なお、接地電極３は、例えば、Ｎｉを主成分とするＮｉ基合金からなる。

対向部３２は、その基端面３２０が、中心電極２の中心電極チップ２２の先端面２２１とプラグ軸方向Ｚに対向している。対向部３２の基端面３２０は、平坦面３２１と後退面３２２とからなる。平坦面３２１は、プラグ軸方向Ｚに直交する平面上に平坦に形成されている。平坦面３２１は、中心電極２の先端面２２１における半分以上の領域とプラグ軸方向Ｚに重なっている。本実施形態において、平坦面３２１は、中心電極２の先端面２２１における半分の領域とプラグ軸方向Ｚに重なっている。

図２に示すごとく、後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかるように湾曲している。後退面３２２は、中心電極２側に凸の曲面状を呈している。本実施形態において、後退面３２２は、平坦面３２１から遠ざかるにつれて、曲率が大きくなるように湾曲している。縦方向Ｙにおける後退面３２２が形成された領域において、平坦面３２１と後退面３２２とは、連続的に滑らかに形成されている。後退面３２２は、接地電極３を切削加工することにより形成される。

図３に示すごとく、後退面３２２は、対向部３２における屈曲部３３と反対側の一部の領域であって、横方向Ｘにおける一端側に形成されている。図３、図４に示すごとく、後退面３２２は、縦方向Ｙにおいて、対向部３２の略中央部から、屈曲部３３と反対側の端部までの領域に形成されている。図４に示すごとく、横方向Ｘから見たとき、後退面３２２は、中心電極２とプラグ軸方向Ｚに重なる位置に形成されている。

平坦面３２１と後退面３２２との境界線Ｂは、中心電極２の先端面２２１とプラグ軸方向Ｚに重なっている。すなわち、先端面２２１は、プラグ軸方向Ｚから見たとき、平坦面３２１と後退面３２２とに跨るように配されている。境界線Ｂは、縦方向Ｙにおいて、対向部３２の中央部から、屈曲部３３と反対側の端部までに形成されている。また、境界線Ｂは、横方向Ｘにおいて、対向部３２の中央部に形成されている。そして、後退面３２２は、境界線Ｂから、対向部３２における横方向Ｘの一端まで形成されている。

図２、図４に示すごとく、後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部が、プラグ軸方向Ｚにおける対向部３２の中心位置よりも先端側に位置するよう形成されている。つまり、後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１側の端部が、対向部３２の中心位置よりも基端側に位置し、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部が、対向部３２の中心位置よりも先端側に位置するように湾曲して形成されている。

図１に示すごとく、絶縁碍子１２の内側において、中心電極２の基端側には、導電性を有するガラスシール１３を介して抵抗体１４が配置されている。抵抗体１４は、カーボン又はセラミック粉末等の抵抗材及びガラス粉末を含むレジスタ組成物を加熱封着することにより形成する、或いはカートリッジ型抵抗体を挿入することによって構成することができる。ガラスシール１３は、ガラスに銅粉を混入させてなる銅ガラスからなる。また、抵抗体１４の基端側には、銅ガラスからなるガラスシール１３を介してステム１７が配されている。ステム１７は、例えば鉄合金からなる。

次に、図５〜図９に示すごとく、本実施形態のスパークプラグ１を内燃機関に取り付けてなる点火装置１０について説明する。スパークプラグ１は、横方向Ｘにおける平坦面３２１に対する後退面３２２の位置が、火花放電ギャップＧを通過する混合気の気流Ｆの下流側となるような向きに配されている。すなわち、スパークプラグ１は、後退面３２２が、火花放電ギャップＧを流れる混合気の気流Ｆの下流側に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかる向きに配されている。なお、以下においては、火花放電ギャップＧを流れる混合気の気流Ｆの下流側を、単に下流側といい、火花放電ギャップＧを流れる混合気の気流Ｆの上流側を、単に上流側という。

スパークプラグ１は、取付ネジ部１１１において、エンジンヘッド１６に設けられた雌ネジ孔に螺合されている。これにより、スパークプラグ１がエンジンヘッド１６に締結固定されている。さらに、スパークプラグ１の先端部分が燃焼室１５内に配される。このとき、スパークプラグ１における火花放電ギャップＧに流れる混合気の気流Ｆの方向に対して、接地電極３の屈曲部３３からの対向部３２の延設方向が直交するように、かつ、平坦面３２１の下流側に後退面３２２が配されるようにスパークプラグ１をエンジンヘッド１６に取り付ける。

次に、図６を参照しつつ、火花放電ギャップＧ周辺の混合気の気流Ｆの流れの様子について説明する。
火花放電ギャップＧよりも上流側においては、横方向Ｘに沿って気流Ｆが流れる。そして、スパークプラグ１を燃焼室１５に対して上記の姿勢で取り付けたことによって、混合気が火花放電ギャップＧを通過する際、混合気の気流Ｆは、平坦面３２１及び後退面３２２に沿って滑らかに流れる。そのため、混合気の気流Ｆは、火花放電ギャップＧを通過する際、下流側に向かうにつれて徐々に先端側に向って曲げられる。そして、火花放電ギャップＧの下流側においては、混合気の気流Ｆは、略プラグ軸方向Ｚに沿って、先端側に向って流れるようになる。

次に、図７〜図９を参照しつつ、火花放電ギャップＧに発生した放電火花Ｓが、混合気の気流によって引き伸ばされる様子について説明する。
中心電極２と接地電極３との間に所定の電圧を印加することにより、火花放電ギャップＧに火花放電が生じる。ここで、図７に示すごとく、初期の放電火花Ｓは、中心電極２と、接地電極３の平坦面３２１との間において生じやすい。すなわち、中心電極２と接地電極３における平坦面３２１との距離が最も小さくなるため、中心電極２と、接地電極３の平坦面３２１との間が、火花放電の起点となりやすい。

そして、図８に示すごとく、火花放電ギャップＧに生じた初期の放電火花Ｓは、混合気の気流Ｆによって、下流側に引き伸ばされる。このとき、上述のごとく、混合気の気流Ｆは、火花放電ギャップＧを通過する際、下流側に向かうにつれて徐々に先端側に向って流れるようになるため、放電火花Ｓは、横方向Ｘにおける下流側に引き伸ばされるだけではなく、先端側に向っても引き伸ばされる。そして、図９に示すごとく、放電火花Ｓが接地電極３における後退面３２２の下流側端部まで流されたときは、放電火花Ｓは、略プラグ軸方向Ｚに沿って先端側に引き伸ばされる。以上のように、放電火花Ｓが引き伸ばされる。そして、引き伸ばされている間に、放電火花Ｓによって混合気が着火される。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
内燃機関用のスパークプラグ１において、対向部３２の基端面３２０は、平坦面３２１と後退面３２２とを有する。それゆえ、横方向Ｘにおける平坦面３２１に対する後退面３２２の位置が、火花放電ギャップＧを通過する混合気の下流側となるような向きに、スパークプラグ１を燃焼室１５に配置することにより、スパークプラグ１から混合気への着火性を向上させることができる。

すなわち、火花放電ギャップＧを流れる混合気は、平坦面３２１及び後退面３２２に沿って滑らかに流れる。そのため、混合気の気流Ｆは、火花放電ギャップＧを通過する際、下流側に向かうにつれて徐々に先端側に向って曲げられる。そして、火花放電ギャップＧの下流側周辺においては、混合気がプラグ軸方向Ｚに沿って先端側に向って流れるようになる。これにより、火花放電ギャップＧに生じた放電火花Ｓは、火花放電ギャップＧの下流側周辺において先端側に向って引き伸ばされやすくなる。そのため、気流Ｆによって引き伸ばされる放電火花Ｓを、エンジンヘッド１６から先端側に遠ざけることができる。その結果、放電火花Ｓから混合気へ着火されることにより生じた火炎の熱が、エンジンヘッド１６に奪われることを抑制し、火炎を成長させやすい。

また、上述のごとく、火花放電ギャップＧを流れる混合気は、平坦面３２１及び後退面３２２に沿って滑らかに流れるため、気流Ｆの乱れが生じにくい。それゆえ、混合気への安定した着火性を確保することができる。

また、後退面３２２は、中心電極２側に凸の曲面状を呈している。それゆえ、平坦面３２１と後退面３２２とを滑らかにつなぐことができる。それゆえ、火花放電ギャップＧを流れる混合気の気流Ｆの流れの乱れを抑制でき、放電火花Ｓを、火花放電ギャップＧの下流側周辺において、正確に先端側に向って引き伸ばすことができる。

また、平坦面３２１と後退面３２２との境界線Ｂは、中心電極２の先端面２２１とプラグ軸方向Ｚに重なっている。それゆえ、平坦面３２１と中心電極２との間において、初期の火花放電を得やすく、かつ、先端側への放電火花の引き伸ばし効果を得やすい。

また、平坦面３２１は、中心電極２の先端面２２１における半分以上の領域とプラグ軸方向Ｚに重なっている。それゆえ、初期の火花放電を平坦面３２１にて確実に得ることができる。

また、後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部が、プラグ軸方向Ｚにおける対向部３２の中心位置よりも先端側に位置するよう形成されている。それゆえ、後退面３２２における下流側の端部を、より先端側に形成することができる。よって、より先端側に、放電火花Ｓを引き伸ばしやすくすることができる。

また、点火装置１０において、燃焼室１５に配されたスパークプラグ１は、後退面３２２が、火花放電ギャップＧを流れる混合気の気流Ｆの下流側に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかる向きに配されている。それゆえ、安定した着火性を確保できる点火装置１０を得ることができる。

以上のごとく、本実施形態によれば、混合気への着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びそれを取り付けた点火装置を提供することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、図１０、図１１に示すごとく、実施形態１に対して、後退面３２２の形状を変更した実施形態である。すなわち、本実施形態において、後退面３２２は、平坦面３２１に対して傾斜する平面によって構成されている。そして、後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかるように傾斜している。つまり、本実施形態において、後退面３２２は、湾曲しておらず、平面状に形成されている。

その他、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本実施形態においては、後退面３２２を平面状に形成しているため、切削加工等によって容易に後退面３２２を形成することができる。よって、接地電極３に後退面３２２を、一層形成しやすくすることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実験例）
本例は、接地電極３の形状が互いに異なる３つのスパークプラグを用意し、それらの着火性を評価した例である。各スパークプラグの着火性は、Ａ／Ｆ限界の値の測定によって調べた。
ここで、Ａ／Ｆ限界とは、正常な燃焼が行われるための限界の空燃比をいい、Ａ／Ｆ限界の値が大きいほど、燃焼性能に優れていると言える。なお、本例において、正常な燃焼とは、燃焼変動率が５％以下であることを意味する。燃焼変動率とは、図示平均有効圧Ｐｍｉの（標準偏差／平均）×１００％で示されるものである。

本実験例においては、評価の対象となるスパークプラグとして、試料１、試料２、及び比較試料を用意した。試料１は、実施形態１のスパークプラグ１である。すなわち、試料１は、接地電極３に後退面３２２が形成されており、かつ、後退面３２２が、中心電極２側に凸の曲面状を呈しているスパークプラグ１である。試料２は、実施形態２のスパークプラグ１である。すなわち、試料２は、接地電極３に後退面３２２が形成されており、かつ、後退面３２２が、平坦面３２１に対して傾斜する平面によって構成されたスパークプラグ１である。比較試料は、基本構成を実施形態１及び実施形態２のスパークプラグ１と同様とするが、接地電極３に後退面３２２が形成されていないスパークプラグである。すなわち、比較試料は、接地電極３の対向部３２の基端面３２０が、プラグ軸方向Ｚに直交する平面上に形成された平坦面３２１のみからなるスパークプラグである。換言すれば、試料１、試料２は、比較試料を切削加工して後退面３２２を設けたスパークプラグである。

各試料において、接地電極３の対向部３２の縦方向Ｙの寸法はいずれも２．３ｍｍである。試料１における後退面３２２は、曲率半径が４ｍｍの曲面である。試料２における後退面３２２は、平坦面３２１に対する傾斜角度が、４５°である。

各試料を、１８００ｃｃのガソリンエンジンに設置した。このとき、各試料は、屈曲部３３に対する対向部３２の延設方向を、火花放電ギャップＧにおける混合気の気流の方向に直交するように配置した。また、試料１、試料２に関しては、接地電極３の後退面３２２が平坦面３２１の下流側に位置するように設置した。

そして、本例では、Ａ／Ｆの値を変化させながら燃焼圧センサーの出力により、燃焼変動率を測定し、Ａ／Ｆ限界の値を調べた。各試料における各サイクルの燃焼条件は、同じとした。すなわち、各サイクルにおける吸気量、燃料噴射量、吸排気バルブの開閉タイミングを一定とし、エンジン回転数が１２００回転／分、図示平均有効圧Ｐｍｉが２８０ｋＰａとなる条件の下で試験を行った。また、火花放電は、１．２ミリ秒間、スパークプラグの中心電極２及び接地電極３間に流れる電流が１２０ｍＡの放電電流となるように電圧を印加することにより生じさせた。また、点火のタイミングは、最適点火位置とした。結果を、図１２に示す。

図１２から、試料１及び試料２のそれぞれは、比較試料よりもＡ／Ｆ限界の値が大きいことが分かる。具体的には、試料２は比較試料よりも、Ａ／Ｆ限界の値が０．６大きくなり、試料１は比較試料よりも、Ａ／Ｆ限界の値が１．１大きくなった。すなわち、接地電極３に後退面３２２を形成することにより、着火性が向上することが分かる。また、試料１が試料２よりもＡ／Ｆ限界の値が大きくなっていることが分かる。すなわち、後退面３２２の形状を中心電極２側に凸の曲面状とすることにより、一層着火性を向上させることができることが分かる。

（実施形態３）
本実施形態は、図１３、図１４に示すごとく、後退面３２２を、対向部３２に一対設けた実施形態である。すなわち、本実施形態において、対向部３２の基端面３２０は、平坦面３２１と、その横方向Ｘの両側に設けられた後退面３２２とからなる。接地電極３は、プラグ軸方向Ｚ及び縦方向Ｙから見たとき、いわゆる左右対称な形状を有する。

各後退面３２２は、横方向Ｘにおける平坦面３２１と反対側の端部に向かうにつれて、中心電極２からプラグ軸方向Ｚに遠ざかるよう構成されていると共に、平坦面３２１に対して傾斜する平面によって構成されている。すなわち、本実施形態において、後退面３２２は、湾曲しておらず、平面状に形成されている。

図１４に示すごとく、平坦面３２１は、第一平坦面３２１ａと第二平坦面３２１ｂとからなる。第一平坦面３２１ａは、縦方向Ｙにおいて、横方向Ｘの幅が一定である。第二平坦面３２１ｂは、第一平坦面３２１ａから縦方向Ｙにおける屈曲部３３と反対側に向かうにつれて、横方向Ｘの幅が減少している。これに伴い、縦方向Ｙにおける対向部３２の第二平坦面３２１ｂが形成された領域は、縦方向Ｙにおける屈曲部３３と反対側に向かうにつれて、横方向Ｘの幅が減少している。そして、第二平坦面３２１ｂが、中心電極２の先端面２２１とプラグ軸方向Ｚに対向している。すなわち、本実施形態においては、平坦面３２１が、中心電極２の先端面２２１における全領域とプラグ軸方向Ｚに重なっている。
その他、実施形態１と同様である。

本実施形態においては、接地電極３がいわゆる左右対称形状であるので、接地電極３を製造しやすい。また、本実施形態のスパークプラグ１を燃焼室１５内に設置する際には、一対の後退面３２２のうちの一方を、平坦面３２１よりも下流側に配置することにより、混合気への着火性を向上させることができるという効果を得られるため、内燃機関への組付性も向上させやすい。

また、平坦面３２１は、第一平坦面３２１ａから縦方向Ｙにおける屈曲部３３と反対側に向かうにつれて、横方向Ｘの幅が減少する第二平坦面３２１ｂを有する。それゆえ、第二平坦面３２１ｂの周囲に電界を集中させることができる。それゆえ、中心電極２と接地電極３との間で、火花放電を生じさせやすくすることができる。
さらに、接地電極３の体積を小さくしやすい。それゆえ、放電火花から混合気へ着火されることにより生じた火炎の熱が接地電極３に奪われることによる冷却損失を抑制することができる。その結果、混合気への着火性を一層向上させやすい。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、接地電極の対向部に、白金、イリジウム等の貴金属からなるチップを設け、チップを中心電極とプラグ軸方向に対向させてもよい。

１ 内燃機関用のスパークプラグ
１１ ハウジング
１２ 絶縁碍子
２ 中心電極
３ 接地電極
３１ 立設部
３２ 対向部
３２０ 基端面
３２１ 平坦面
３２２ 後退面
Ｇ 火花放電ギャップ
Ｚ プラグ軸方向

Claims (6)

1. 筒状のハウジング（１１）と、
   該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（１２）と、
   先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極（２）と、
   該中心電極との間に火花放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（３）と、を有し、
   該接地電極は、上記ハウジングの先端部から先端側へ立設した立設部（３１）と、該立設部からプラグ径方向の内側へ屈曲して延設され、上記中心電極とプラグ軸方向（Ｚ）に対向する対向部（３２）と、を有し、
   該対向部の基端面（３２０）は、プラグ軸方向に直交する平面上に形成された平坦面（３２１）と、上記平坦面から上記対向部の幅方向の端部に向かうにつれて、上記中心電極からプラグ軸方向に遠ざかる後退面（３２２）と、を有し、
   上記立設部から上記対向部が延設される方向を延設方向（Ｙ）としたとき、上記後退面は、上記対向部の上記基端面における上記延設方向の一部の領域にのみ形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
2. 上記後退面は、上記中心電極側に凸の曲面状を呈している、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
3. 上記平坦面と上記後退面との境界線（Ｂ）は、上記中心電極の先端面（２２１）とプラグ軸方向に重なっている、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
4. 上記平坦面は、上記中心電極の先端面（２２１）における半分以上の領域とプラグ軸方向に重なっている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
5. 上記後退面は、上記幅方向における上記平坦面と反対側の端部が、プラグ軸方向における対向部の中心位置よりも先端側に位置するよう形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグを内燃機関に取り付けてなる点火装置（１０）であって、上記スパークプラグは、上記対向部の幅方向における上記平坦面に対する上記後退面の位置が、上記火花放電ギャップを通過する混合気の気流（Ｆ）の下流側となるような向きに配されている、内燃機関用の点火装置。

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