WO2011004526A1 - 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents

内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011004526A1
WO2011004526A1 PCT/JP2010/002814 JP2010002814W WO2011004526A1 WO 2011004526 A1 WO2011004526 A1 WO 2011004526A1 JP 2010002814 W JP2010002814 W JP 2010002814W WO 2011004526 A1 WO2011004526 A1 WO 2011004526A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main body
protrusion
ground electrode
spark plug
shaped member
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/002814
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鬘谷浩平
中山勝稔
龍一 大野
Original Assignee
日本特殊陶業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本特殊陶業株式会社 filed Critical 日本特殊陶業株式会社
Publication of WO2011004526A1 publication Critical patent/WO2011004526A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/32—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by features of the earthed electrode

Definitions

  • the present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine and a manufacturing method thereof.
  • a spark plug used in an internal combustion engine ignites an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber of the internal combustion engine by generating a spark in a spark discharge gap between a center electrode and a ground electrode. It is the composition to do.
  • the recessed portion formed by extrusion since the pressing process is simply performed so that the protruding length and width of the protrusion become the target dimensions described above, the recessed portion becomes excessively large, or the portion of the ground electrode on the base side of the protrusion. May become extremely thin. As a result, the heat sinking of the protrusions is extremely deteriorated, and as a result, the wear resistance may be significantly reduced.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to ignite a spark plug for an internal combustion engine having a protrusion at the tip of a ground electrode without causing deterioration in wear resistance. It is an object of the present invention to provide a spark plug for an internal combustion engine and a method for manufacturing the same.
  • the spark plug for an internal combustion engine of this configuration includes a rod-shaped center electrode extending in the axial direction, An insulator provided on the outer periphery of the center electrode; A metal shell provided on the outer periphery of the insulator; A spark plug for an internal combustion engine that includes a ground electrode that extends from a front end portion of the metal shell and is bent toward the center electrode so that a front end portion of the metal shell forms a gap with the center electrode,
  • the ground electrode is The main body, Projecting from the inner surface of the main body, and projecting from the main body toward the distal end in the longitudinal direction, A recess opening from the outer surface of the main body to the tip side,
  • the main body and the protrusion are formed of the same material,
  • the protrusion length of the protrusion from the inner surface is A (mm)
  • the protrusion length of the protrusion from the tip of the main body portion along the longitudinal direction of the main body portion is B (mm)
  • the main body portion When the length of the
  • the concave portion provided along with the formation of the protrusion is relatively short with a length C of 2.0 mm or less, and the depth D is compared with the thickness E of the main body. It is said to be shallow. That is, a thin portion is formed in the main body portion by forming the recess, but the thin portion is relatively short and relatively thick. Therefore, when the heat of the protrusion is transmitted to the metal shell side through the main body portion, the cross-sectional area of the main body portion can be sufficiently secured, so the heat of the protrusion is transferred to the metal shell side through the main body portion. And can be moved smoothly.
  • the spark plug for an internal combustion engine according to the present configuration is the above-described configuration 1, wherein the concave portion is formed from the bottom surface formed on the inner surface side and the side surface that is connected to the bottom surface and extends from the bottom surface to the outer surface side. Formed, Of the side surfaces, the boundary portion between the side surface on the base end side of the ground electrode and the bottom surface is the same position along the longitudinal direction of the ground electrode with respect to the boundary portion between the protrusion and the inner side surface or It is formed on the tip side from the position.
  • each of the protrusions can be seen when viewed from the back side of the ground electrode (opposite the center electrode). It is more desirable to set the projected positions of the protrusions and the recesses so that the boundary portion between the side surface and the inner surface of the main body portion is located at the same position as or the inner side of the outer edge portion of the pressing surface of the pressing means.
  • the spark plug for an internal combustion engine of this configuration is the above-described configuration 1 or 2, wherein the recess is connected to the bottom surface formed on the inner surface side and the bottom surface, and extends from the bottom surface to the outer surface side. Formed from the sides, Including a central axis of the ground electrode, and in a cross section along the axis, Of the bottom surface of the concave portion and the side surface of the concave portion, the boundary point of the side surface located on the proximal end side of the ground electrode, and the inner side surface of the main body portion and the side surface of the protrusion are located on the proximal end side of the ground electrode When the orientation angle of the metal crystal at the midpoint portion with the boundary point of the side surface to the central axis of the body portion is ⁇ 1, ⁇ 1 ⁇ 75 ° It is characterized by satisfying.
  • smoother heat transfer can be realized by following the orientation direction of the metal crystal inside the structure.
  • the orientation angle of the metal crystal at the midpoint portion means the orientation angle of the metal crystal located at the midpoint portion, but instead, it is located at and near the midpoint portion.
  • n for example, 10
  • metal crystals the average value of the angles formed by the line segment connecting both end points forming the major axis of each metal crystal and the central axis of the main body portion may be used.
  • the concave portion is connected to the bottom surface formed on the inner surface side and the bottom surface, and from the bottom surface to the outer surface side. Formed from the side extending to When the angle between the bottom surface and the side surface of the recess is ⁇ 2, 90 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 150 ° It is characterized by satisfying.
  • the pressing means when ⁇ 2 is less than 90 °, the pressing means may be thinned. Therefore, in order to more reliably realize the long life of the pressing means, it is preferable to set ⁇ 2 to 90 ° or more.
  • the recess is connected to the bottom surface formed on the inner surface side and the bottom surface, and from the bottom surface to the outer surface side. Formed from the side surface extending to Of the side surfaces of the concave portion, the boundary between the side surface located on the proximal end side of the ground electrode and the bottom surface of the concave portion, and on the proximal end side of the ground electrode among the inner side surface of the main body portion and the side surface of the protruding portion At least one of the boundary with the side surface, It is characterized by being formed in either a concave curved shape or a tapered shape.
  • the boundary between the inner surface of the main body and the side surface of the protrusion is formed in a curved shape or a taper shape, the cross-sectional area of the portion of the protrusion connected to the main body can be increased. For this reason, the heat of the protrusion can be moved more smoothly toward the main body, and the wear resistance can be further improved.
  • the spark plug for an internal combustion engine according to the present configuration has any one of platinum, iridium, rhodium, palladium, and tungsten on the tip surface of the protrusion facing the center electrode in any one of the configurations 1 to 5.
  • a chip having a main component is provided.
  • a method for manufacturing a spark plug of this configuration is a method for manufacturing a spark plug for an internal combustion engine according to any one of the above configurations 1 to 6,
  • a forming die having a forming surface corresponding to the inner side surface of the main body portion and a hole portion which is submerged with respect to the forming surface and has a shape corresponding to the shape of the protruding portion is made of the same material as the ground electrode. After the formation surface is in contact with the formed rod-shaped member and arranged so that a part of the hole protrudes from the end of the rod-shaped member,
  • a method for manufacturing a spark plug of this configuration is a method for manufacturing a spark plug for an internal combustion engine according to any one of the above configurations 1 to 6,
  • a forming die having a forming surface corresponding to the inner side surface of the main body portion and a hole portion which is submerged with respect to the forming surface and has a shape corresponding to the shape of the protruding portion is made of the same material as the ground electrode.
  • the ground electrode is formed by removing at least a part of a portion located on both sides of the recessed portion formed by the press pin and having a concave shape.
  • a method for manufacturing a spark plug of this configuration is a method for manufacturing a spark plug for an internal combustion engine according to any one of the above configurations 1 to 6, While removing the portion located on both side surfaces of the end of the rod-shaped member formed of the same material as the ground electrode, A forming surface corresponding to an inner surface of the main body portion, and a mold having a hole portion that is submerged with respect to the forming surface and has a shape corresponding to the shape of the protrusion, and the forming surface is formed on the rod-shaped member. And in contact with the hole portion so as to face the end of the rod-shaped member, The ground electrode is formed by pressing an end portion of the rod-shaped member with a press pin from the opposite side of the mold sandwiching the rod-shaped member.
  • the spark plug manufacturing method of this configuration is the above configuration 8 or 9, wherein the removing process is performed by punching with a punching means movable along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped member.
  • the punching means is A first molding surface that forms a portion corresponding to the tip surface of the main body, A second molding surface adjacent to the first molding surface and forming a portion corresponding to the side surface of the protrusion, The angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 120 ° or more.
  • the spark plug manufacturing method of this configuration is the above configuration 8 or 9, wherein the removing process is performed by punching with a punching means movable along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped member.
  • the punching means is A first molding surface that forms a portion corresponding to the tip surface of the main body, A second molding surface that forms a portion corresponding to the side surface of the protrusion; A curved surface located between the first molding surface and the second molding surface and having a convex curved shape; While the angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 90 ° or more, The curvature radius of the curved surface is 0.2 mm or more.
  • the spark plug manufacturing method of this configuration is characterized in that, in any one of the above configurations 7 to 11, the ground electrode is bent after pressing with the press pin.
  • the spark plug for an internal combustion engine has platinum, iridium, rhodium, palladium on the tip surface of the protrusion that faces the center electrode. , Having a chip whose main component is any one of tungsten, After the tip is welded to the protrusion, pressing with the press pin is performed.
  • the ground electrode has a protrusion that protrudes not only from the inner surface (the surface on the center electrode side) of the main body but also from the front end surface of the main body. Therefore, since a flame is generated at a position relatively away from the main body, it is possible to more reliably suppress the heat of the flame from being drawn by the main body. Furthermore, since the protrusion protrudes from the front end surface of the main body, there is no portion that inhibits the propagation of flame on the back side of the protrusion (opposite the center electrode side) or on the front end side of the protrusion. Become. As a result, these effects act synergistically, and ignitability can be dramatically improved.
  • the boundary portion between the bottom surface of the recess and the side surface located on the proximal end side of the ground electrode is longer than the boundary portion between the protrusion and the inner surface. It is formed at the same position along the direction or at the tip side of the ground electrode from the position. That is, in the case where the depression and the protrusion are formed using a pressing means such as a press pin, the boundary portion between the side surface and the inner side surface of the protrusion located on the proximal end side of the ground electrode is more than the pressing surface of the pressing means. Also, the projected positions of the protrusions and the recesses are set so that they are not positioned on the base end side of the ground electrode.
  • the boundary portion between the side surface located on the proximal end side of the ground electrode and the inner surface does not face the outer edge portion (corner portion) of the pressing surface where the load is particularly likely to concentrate during pressing.
  • the spark plug of configuration 3 in the cross section including the central axis of the ground electrode and along the axis, the boundary point of the side surface located on the base end side of the ground electrode among the bottom surface of the recess and the side surface of the recess,
  • the orientation angle ⁇ 1 with respect to the central axis of the main body portion of the metal crystal at the midpoint portion of the inner side surface and the side surface of the projecting portion with respect to the boundary point of the side surface located on the base end side of the ground electrode satisfies ⁇ 1 ⁇ 75 °. Is set.
  • the orientation angle of the metal crystal is configured not to be excessively large with respect to the main body portion, the heat of the protrusion can be moved more smoothly along the orientation direction of the metal crystal to the main body portion side. it can. As a result, the wear resistance can be further improved.
  • the angle ⁇ 2 formed by the bottom surface and the side surface of the recess is 90 ° or more and 150 ° or less.
  • the angle of the corner located in the outer edge portion of the portion that presses the ground electrode in the pressing means is 90 ° or more and 150 ° or less. Therefore, the concave portion can be formed without applying a large load to the pressing means such as a press pin, and as a result, the life of the pressing means can be extended. As a result, productivity can be improved.
  • the spark plug of configuration 5 it is possible to more reliably prevent the occurrence of cracks at the boundary portion between the side surface and the bottom surface of the concave portion and the boundary portion between the inner side surface of the main body and the side surface of the protrusion. Therefore, the mechanical strength of the ground electrode can be further improved.
  • the spark plug of configuration 6 it is possible to further improve wear resistance.
  • a chip having a relatively thin thickness for example, 0.5 mm or less
  • a relatively thin thickness for example, 0.5 mm or less
  • the manufacturing method of the spark plug of Configuration 7 by performing the pressing process, a part of the rod-shaped member enters the hole portion at a position protruding from the end portion of the rod-shaped member, and as a result, the front end surface of the main body portion A protrusion in a state of protruding from is formed. That is, the protrusion can be formed at a position protruding from the front end surface and the inner side surface of the main body only by performing the pressing process, and as a result, the productivity can be improved.
  • the protrusion is formed by placing the rod-shaped member into the hole portion by pressing after the hole portion of the molding die is arranged to face the end portion of the rod-shaped member. Is done. Accordingly, the protrusion can be more reliably formed in a desired shape.
  • a part of the rod-shaped member is removed after the pressing process, but after the part of the bar-shaped member is removed as in the ninth aspect, the pressing is performed. It is good also as processing. Even in this case, the same effects as those of the configuration 8 are achieved.
  • the angle formed by the first molding surface and the second molding surface of the punching means used when performing the removal process is relatively large, such as 120 ° or more. Therefore, it is possible to more surely suppress the partial consumption of the portion between the first molding surface and the second molding surface of the pressing means during the removal processing, and further improve productivity. Can do.
  • the punching means has an angle formed by the first molding surface and the second molding surface of 90 ° or more, and a curved surface is provided between the two. Further, the radius of curvature of the curved surface is relatively large at 0.2 mm or more. Therefore, similarly to the above-described configuration 10, uneven wear of the punching means can be more reliably prevented, and productivity can be further improved.
  • a sufficient space for pressing with a press pin can be secured as compared with the case where pressing is performed after the ground electrode is bent.
  • the protrusions and the like can be formed with desired dimensions relatively easily.
  • (A), (b) is an expanded sectional view which shows arrangement
  • (A), (b) is an expanded sectional view which shows arrangement
  • the structure of the ground electrode in another embodiment is shown, (a) is the partial expanded side view of a ground electrode, (b) is the partial expanded front view of a ground electrode.
  • the structure of the ground electrode in another embodiment is shown, (a) is the partial expanded side view of a ground electrode, (b) is the partial expanded front view of a ground electrode.
  • the structure of the ground electrode in another embodiment is shown, (a) is the partial expanded side view of a ground electrode, (b) is the partial expanded front view of a ground electrode.
  • the structure of the ground electrode in another embodiment is shown, (a) is the partial expanded side view of a ground electrode, (b) is the partial expanded front view of a ground electrode. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the cutter in another embodiment.
  • FIG. 1 is a partially broken front view showing a spark plug (hereinafter referred to as “spark plug”) 1 for an internal combustion engine.
  • spark plug a spark plug
  • the direction of the axis CL ⁇ b> 1 of the spark plug 1 is the vertical direction in the drawing, the lower side is the front end side of the spark plug 1 and the upper side is the rear end side.
  • the spark plug 1 includes an insulator 2 as a cylindrical insulator, a cylindrical metal shell 3 that holds the insulator 2, and the like.
  • the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, and in its outer portion, a rear end side body portion 10 formed on the rear end side, and a front end than the rear end side body portion 10.
  • a large-diameter portion 11 that protrudes outward in the radial direction on the side, and a middle body portion 12 that has a smaller diameter on the tip side than the large-diameter portion 11 are provided.
  • the insulator 2 is provided with a leg length portion 13 formed on the tip side of the middle trunk portion 12 so as to have a diameter smaller than that of the middle trunk portion 12.
  • the trunk portion 12 and most of the leg length portions 13 are accommodated in the metal shell 3.
  • a tapered step portion 14 is formed at the connecting portion between the leg length portion 13 and the middle trunk portion 12, and the insulator 2 is locked to the metal shell 3 at the step portion 14.
  • a shaft hole 4 is formed through the insulator 2 along the axis CL1, and a center electrode 5 is inserted and fixed at the tip side of the shaft hole 4.
  • the center electrode 5 has a rod-like shape (cylindrical shape) as a whole, and its tip end surface is formed flat and protrudes from the tip of the insulator 2.
  • the center electrode 5 includes an inner layer 5A made of copper or a copper alloy and an outer layer 5B made of a Ni alloy containing nickel (Ni) as a main component. Further, a columnar noble metal tip 31 formed of a noble metal alloy (for example, iridium alloy) is joined to the tip of the center electrode 5.
  • a terminal electrode 6 is inserted and fixed on the rear end side of the shaft hole 4 in a state of protruding from the rear end of the insulator 2.
  • a cylindrical resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 of the shaft hole 4. Both ends of the resistor 7 are electrically connected to the center electrode 5 and the terminal electrode 6 through conductive glass seal layers 8 and 9, respectively.
  • the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and a screw portion (male screw portion) 15 for attaching the spark plug 1 to the engine head is formed on the outer peripheral surface thereof. Yes.
  • a seat portion 16 is formed on the outer peripheral surface on the rear end side of the screw portion 15, and a ring-shaped gasket 18 is fitted on the screw neck 17 on the rear end of the screw portion 15.
  • a tool engaging portion 19 having a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench when the spark plug 1 is attached to the engine head is provided.
  • a caulking portion 20 for holding the insulator 2 is provided on the rear end side of the metal shell 3.
  • a tapered step portion 21 for locking the insulator 2 is provided on the inner peripheral surface of the metal shell 3.
  • the insulator 2 is inserted from the rear end side to the front end side of the metal shell 3, and the rear end of the metal shell 3 is engaged with the step portion 14 of the metal shell 3. It is fixed by caulking the opening on the side radially inward, that is, by forming the caulking portion 20.
  • An annular plate packing 22 is interposed between the step portions 14 and 21 of both the insulator 2 and the metal shell 3. As a result, the airtightness in the combustion chamber is maintained, and fuel air entering the space between the leg long portion 13 of the insulator 2 exposed to the combustion chamber and the inner peripheral surface of the metal shell 3 does not leak to the outside. Yes.
  • annular ring members 23 and 24 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2 on the rear end side of the metal shell 3, and the ring member 23 , 24 is filled with powder of talc (talc) 25. That is, the metal shell 3 holds the insulator 2 via the plate packing 22, the ring members 23 and 24, and the talc 25.
  • a ground electrode 27 made of an Ni alloy is joined to the distal end portion 26 of the metal shell 3. More specifically, the ground electrode 27 is configured such that the base end portion of the ground electrode 27 is welded to the distal end portion 26 of the metal shell 3 and the substantially intermediate portion is bent back. Further, a spark discharge gap 35 is formed as a gap between the noble metal tip 31 and a protrusion 27B located on the tip side of the ground electrode 27 described below. In the spark discharge gap 35, Spark discharge is performed in a direction substantially along the axis CL1.
  • the ground electrode 27 includes a main body portion 27A, a protrusion 27B, and a recess 27C.
  • the main body portion 27A extends from the proximal end of the ground electrode 27 toward the distal end side, and has a substantially constant thickness E (mm) except for its distal end portion.
  • the width of the main body 27A is substantially the same along the longitudinal direction of the main body 27A.
  • the thickness E of the main body portion 27A refers to the thickness of a portion of the main body portion 27A excluding the formation portion of the concave portion 27C.
  • the “thickness E of the main body portion 27A” means that the portion of the main body portion 27A excluding the portion where the concave portion 27C is formed is the most distal portion. Thickness.
  • the width of the main body portion 27A refers to the length of the main body portion 27A along the direction orthogonal to the central axis of the main body portion 27A (the direction passing through the paper surface of FIG. 2).
  • the protrusion 27B is formed by pressing the outer surface of the ground electrode 27, as will be described later.
  • the protrusion 27B is located at the tip of the ground electrode 27, and protrudes from the inner side surface (side surface of the side surface of the main body portion 27A on the central electrode 5 side) 27i toward the central electrode 5 side. At the same time, it protrudes from the front end surface 27t of the main body portion 27A toward the front end side in the longitudinal direction of the main body portion 27A.
  • the width of the protrusion 27B is smaller than that of the main body 27A. Note that “the width of the protrusion 27B” refers to the length of the protrusion 27B along the direction orthogonal to the central axis of the main body 27A (the direction passing through the paper surface of FIG. 2).
  • the recess 27C is formed by pressing when the protrusion 27B is formed. Accordingly, the concave portion 27C is formed on the tip side of the ground electrode 27 and on the back side of the protrusion 27B, and the outer side surface of the main body portion 27A (the back surface of the inner side surface 27i among the side surfaces of the main body portion 27A). (Side surface located at 27) and is formed so as to be immersed from 27o.
  • the concave portion 27C includes a bottom surface 27bt located on the inner side surface 27i side and a side surface 27sd connecting the bottom surface 27bt and the outer surface 27o of the main body portion 27A.
  • the side surface 27sd includes a side surface 27sd1 positioned on the base end side of the ground electrode 27, and side surfaces 27sd2 and 27sd3 extending from both ends in the width direction of the side surface 27sd1 toward the front end of the main body 27A. Accordingly, the concave portion 27C has a shape that opens from the outer surface 27o of the main body portion 27A toward the distal end side of the main body portion 27A.
  • the angle ⁇ 2 formed by the side surfaces 27sd1, 27sd2, and 27sd3 of the concave portion 27C with respect to the bottom surface 27bt of the concave portion 27C is formed so as to satisfy 90 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 150 °.
  • the bottom surface 27bt and the side surfaces 27sd1, sd2, and sd3 are formed so as to be orthogonal to each other (that is, ⁇ 2 is 90 °).
  • the protrusion 27B has a protrusion amount from the inner side surface 27i of the main body portion 27A as A (mm), and the protrusion amount from the front end surface 27t of the main body portion 27A along the longitudinal direction of the main body portion 27A.
  • the concave portion 27C when the length along the longitudinal direction of the main body portion 27A is C (mm) and the depth from the outer surface 27o of the main body portion 27A is D (mm), 0.0 ⁇ C ⁇ 2.0 and 0.0 ⁇ D / E ⁇ 0.85 are satisfied.
  • the boundary portion Bo1 between the side surface 27sd1 and the bottom surface 27bt of the recess 27C is located on the base end side of the ground electrode 27 in the side surface of the protrusion 27B. It is formed closer to the base end side of the ground electrode 27 than the boundary portion Bo2 between the side surface and the inner side surface 27i of the main body portion 27A.
  • the boundary portion between the protrusion 27B and the inner side surface 27i overlaps with the boundary portion between the side surface 27sd and the bottom surface 27bt, or
  • the positional relationship between the protrusion 27B and the recess 27C is set so as to be located inside the boundary portion.
  • the ground electrode 27 is configured such that the flow of the metal structure within itself satisfies the following conditions by adjusting the pressing amount when forming the protrusion 27B. That is, as shown in FIG. 7, the boundary point Bp1 of the bottom surface 27bt and the side surface 27sd1 of the concave portion 27C, the inner side surface 27i of the main body portion 27A, and the protruding portion in the cross section along the axis line CL1 including the central axis of the ground electrode 27.
  • the orientation angle ⁇ 1 of the metal crystal at the midpoint portion Cp means the orientation angle of the metal crystal located at the midpoint portion Cp, but instead, the midpoint portion Cp and the vicinity thereof.
  • the average value of the angles formed by the line segment connecting the two end points forming the major axis of each metal crystal and the central axis CL2 of the main body 27A with respect to n (for example, 10) metal crystals positioned at It is good.
  • the metal shell 3 is processed in advance. That is, a cylindrical metal material (for example, an iron-based material such as S17C or S25C or a stainless steel material) is formed by forming a through hole by cold forging to produce a rough shape. Thereafter, the outer shape is trimmed by cutting to obtain a metal shell intermediate.
  • a cylindrical metal material for example, an iron-based material such as S17C or S25C or a stainless steel material
  • a straight bar-shaped member constituting the ground electrode 27 is resistance-welded to the front end surface of the metal shell intermediate body.
  • the rod-shaped member is made of the same material as the alloy (Ni alloy) constituting the ground electrode 27, and is formed in a quadrangular prism shape having the same width as the main body 27A by performing drawing or cutting. . Since the so-called “sag” occurs when the rod-shaped member is welded, after removing the “sag”, the threaded portion 15 is formed by rolling at a predetermined portion of the metal shell intermediate body to obtain the metal shell 3. It is done.
  • the surface of the metallic shell 3 or the like is galvanized or nickel plated. In order to improve the corrosion resistance, the surface may be further subjected to chromate treatment.
  • the insulator 2 is molded separately from the metal shell 3.
  • a raw material powder mainly composed of alumina and containing a binder or the like a green granulated material for molding is prepared, and rubber press molding is used to obtain a cylindrical molded body.
  • the obtained molded body is ground and shaped. Then, the shaped one is put into a firing furnace and fired, whereby the insulator 2 is obtained.
  • the center electrode 5 is manufactured separately from the metal shell 3 and the insulator 2. That is, the center electrode 5 is produced by forging a Ni alloy in which a copper alloy for improving heat dissipation is arranged at the center. Next, the noble metal tip 31 is joined to the tip of the center electrode 5 by laser welding or the like.
  • the glass seal layers 8 and 9 are generally prepared by mixing borosilicate glass and metal powder, and the prepared material is injected into the shaft hole 4 of the insulator 2 with the resistor 7 interposed therebetween. Then, it is baked and hardened by heating in the baking furnace while pressing with the terminal electrode 6 from the rear. At this time, the glaze layer may be fired simultaneously on the surface of the rear end side body portion 10 of the insulator 2 or the glaze layer may be formed in advance.
  • the insulator 2 including the center electrode 5 and the terminal electrode 6 respectively manufactured as described above and the metal shell 3 are assembled. More specifically, it is fixed by caulking the opening on the rear end side of the metal shell 3 formed relatively thin inward in the radial direction, that is, by forming the caulking portion 20.
  • the rod-shaped member joined to the metal shell 3 is processed into the shape of the ground electrode 27. That is, as shown in FIGS. 8A and 8B, the protrusion 27B is submerged with respect to the flat forming surface 51f corresponding to the inner surface 27i of the main body 27A and the forming surface 51f.
  • the side surface (front and back) of one end portion of the rod-shaped member ST is formed by the first die 51 as a forming die having a hole portion 51h having a shape corresponding to the above and the second die 52 having a flat surface 52f. Sandwich.
  • the rod-shaped member ST is in contact with the forming surface 51f, and the first mold 51 is disposed so that a part of the hole 51h protrudes from one end of the rod-shaped member ST.
  • the third mold 53 and the fourth mold 54 are arranged so as to sandwich both side surfaces located between the front surface and the back surface of the rod-shaped member ST, and a predetermined space is provided with respect to one end surface of the rod-shaped member ST.
  • mold 55 is arrange
  • a press pin 56 that can be projected and retracted with respect to the flat surface 52f of the second mold 52 is disposed so as to sandwich one end of the rod-shaped member ST between the hole 51h.
  • the width of the plus pin 56 is smaller than the width of the rod-shaped member ST, while it is larger than the width of the hole 51h.
  • the press pin 56 has only one part of its own pressing surface (the surface pressing the rod-shaped member ST in the process described below) 56p facing the hole 51h, while the pressing surface 56p The part located on the other end side of the rod-shaped member ST is arranged so as to face the molding surface 51 f of the first mold 51.
  • the angle formed by the pressing surface 56p of the press pin 56 and the side surface adjacent to the pressing surface 56p is 90 ° or more and 150 ° or less (90 ° in this embodiment).
  • ground electrode 27 is bent toward the center electrode 5 and the size of the spark discharge gap 35 between the center electrode 5 (the noble metal tip 31) and the protrusion 27B is adjusted.
  • the spark plug 1 described above is obtained.
  • the ground electrode 27 not only protrudes from the inner surface 27i (the surface on the center electrode 5 side) of the main body 27A, but also from the front end surface 27t of the main body 27A. It has a protruding portion 27B. Accordingly, since a flame is generated at a position relatively separated from the main body 27A, it is possible to more reliably suppress the heat of the flame from being drawn by the main body 27A. Furthermore, since the protrusion 27B protrudes from the tip surface 27t of the main body 27A, the propagation of the flame is inhibited on the back side of the protrusion 27B (on the side opposite to the center electrode 5 side) and on the tip side of the protrusion 27B. There will be no part. As a result, these effects act synergistically, and ignitability can be dramatically improved.
  • the concave portion 27C provided along with the formation of the protrusion 27B has a relatively short length C of 2.0 mm or less, and the depth D is smaller than the thickness E of the main body portion. And relatively shallow. That is, although the thin portion is formed in the main body portion 27A by forming the concave portion 27C, the thin portion is relatively short and relatively thick. Therefore, the cross-sectional area of the main body 27A can be sufficiently secured, and the heat of the protrusion 27B can be smoothly moved to the metal shell 3 side through the main body 27A.
  • the protrusion length of the protrusion 27B with respect to the main body portion 27A is formed so as to satisfy A ⁇ 1.0 mm and B ⁇ 1.4 mm, that is, the protrusion 27B does not protrude excessively with respect to the main body portion 27A. ing. For this reason, overheating of the protrusion 27B at the time of use can be prevented, and a remarkable improvement in wear resistance can be achieved in combination with smooth heat transfer in the main body 27A.
  • the boundary portion Bo1 between the side surface 27sd and the bottom surface 27bt is positioned outside the boundary portion Bo2 between the protruding portion 27B and the inner side surface 27i.
  • the positional relationship between the protrusion 27B and the recess 27C is set. That is, when forming the recess 27C and the protrusion 27B using the press pin 56, the boundary portion Bo2 between each side surface of the protrusion 27B and the inner surface 27i of the main body portion 27A is the outer edge of the pressing surface 56p of the press pin 56.
  • the formation planned positions of the protrusions 27B and the recesses 27C are set so as to be located at the same position as the portion or inside thereof. Therefore, it is possible to effectively prevent the stress at the time of pressing from being concentrated on the boundary portion Bo2, and to more reliably prevent the occurrence of cracks in the boundary portion Bo2. As a result, the mechanical strength of the ground electrode 27 can be improved.
  • the boundary point Bp1 of the bottom surface 27bt of the concave portion 27C and the side surface 27sd1 of the concave portion 27C, the inner side surface 27i of the main body portion 27A, and the side surfaces of the protruding portion 27B is set so as to satisfy ⁇ 1 ⁇ 75 °. Yes.
  • the orientation angle of the metal crystal is configured not to be excessively large with respect to the main body portion 27A, the heat of the protrusion 27B moves more smoothly along the orientation direction of the metal crystal toward the main body portion 27A. Can be made. As a result, the wear resistance can be further improved.
  • the angle ⁇ 2 formed by the bottom surface 27bt and the side surface 27sd of the recess 27C is set to 90 ° to 150 °.
  • the angle of the part located in the outer edge part of the part which presses a ground electrode among the press pins 56 shall be 90 degrees or more and 150 degrees or less. Therefore, the concave portion 27 ⁇ / b> C can be formed without applying a large load to the press pin 56, and the life of the press pin 56 can be extended. As a result, productivity can be improved.
  • a part of rod-shaped member ST enters into the hole 51h of the shaping
  • the ground electrode 27 is bent after being pressed by the press pin 56 (that is, after forming the protrusion 27B and the like). Therefore, when pressing with the press pin 56 after bending of the ground electrode 27 (bar-shaped member ST), there is a possibility that a work space may not be sufficiently secured due to the presence of the center electrode 5 or the like. A sufficient work space can be secured. As a result, the protrusion 27B and the like can be formed with desired dimensions relatively easily.
  • a spark plug sample having a ground electrode in which the protrusion length A of the protrusion relative to the inner surface of the main body is variously changed is prepared.
  • An ignitability evaluation test and a durability evaluation test were conducted.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the protrusion length A of the protrusion relative to the inner surface of the main body and the ignition angle (° CA).
  • FIG. 11 shows the relationship between the protrusion length A of the protrusion relative to the inner surface of the main body and the amount of increase in the gap.
  • the protrusion length B of the protrusion from the tip surface of the main body is 0.4 mm
  • the length of the protrusion along the longitudinal direction of the main body is as follows. 1.3 mm
  • the length (width) of the protrusion along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body portion is 1.3 mm
  • the length C of the concave portion along the longitudinal direction of the main body portion is 1.1 mm
  • the width of the recess along the direction orthogonal to the longitudinal direction was 1.5 mm.
  • the sample with A ⁇ 0.3 mm has an increased ignition angle and improved ignitability compared with a sample that does not satisfy A ⁇ 0.3 mm. This is because the protrusion protrudes sufficiently from the inner surface of the main body, so that the heat of the flame is attracted by the main body and the spread of the flame is prevented more reliably by the main body. It is thought that it was because it was made.
  • the protrusions so as to satisfy 0.3 mm ⁇ A ⁇ 1.0 mm from the viewpoint of improving both ignitability and wear resistance in a balanced manner. It can be said.
  • the protrusion length A of the protrusion with respect to the inner surface of a main-body part is 0.7 mm
  • the recessed part is formed from the end surface (surface of the front side of a ground electrode) along the longitudinal direction of a main-body part.
  • the distance from the side surface to the side surface located on the base end side of the ground electrode was 1.5 mm, and the other portions were the same size as described above.
  • FIG. 12 shows the relationship between the protrusion length B of the protrusion relative to the front end surface of the main body and the ignition angle.
  • FIG. 13 shows the relationship between the protrusion length B of the protrusion relative to the front end surface of the main body and the gap increase amount.
  • the size of the protruding length B so as to satisfy 0.0 mm ⁇ B ⁇ 1.4 mm in order to improve both the ignitability and the durability. I can say that.
  • a sample of a spark plug in which the length C of the concave portion along the longitudinal direction of the main body portion, the depth D of the concave portion with respect to the outer surface of the main body portion, and the thickness E of the main body portion are variously changed The sample was subjected to a desktop burner test.
  • the outline of the desktop burner test is as follows. That is, a sample of a spark plug having a ground electrode whose tip is flat (that is, having no protrusion or recess) is prepared, and the sample is attached to a water-cooled chamber, and then the tip of the ground electrode The part was heated with a burner, and the heating conditions at which the tip was 900 ° C. were specified.
  • FIG. 14 shows the relationship between the length C (mm) of the recess and the tip temperature (° C.) for a sample having a D / E of 0.55, 0.70, or 0.85.
  • the protrusion length A of the protrusion from the inner surface of the main body was 0.4 mm
  • the protrusion length B of the protrusion from the front end surface of the main body was 0.4 mm.
  • FIG. 15 shows the relationship between the distance R and the ratio of the number of cracks (crack occurrence rate).
  • the protrusion length A of the protrusion with respect to the inner surface of the main body is 0.4 mm
  • the protrusion length B of the protrusion with respect to the tip surface of the main body is 0.4 mm
  • the length and width of the protrusion. was 1.3 mm.
  • the sample with R ⁇ 0.0 mm that is, the boundary portion Bo1
  • the boundary portion Bo1 was formed at the same position along the longitudinal direction of the ground electrode or on the proximal side with respect to the boundary portion Bo1.
  • spark plug samples were prepared by changing the orientation angle ⁇ 1 with respect to the central axis of the body portion of the metal crystal at the midpoint portion Cp, and the above-described desktop burner test was performed on each sample.
  • FIG. 16 shows the result of the desktop burner test.
  • the sample satisfying ⁇ 1 ⁇ 75 ° has a relatively low tip temperature and excellent wear resistance. This is because the heat of the protrusion is drawn toward the main body side along the orientation direction of the metal crystal, and the heat is smoothly transferred from the protrusion to the main body side by preventing the excessive ⁇ 1. It is believed that there is.
  • the ground electrode so as to satisfy (0 ° ⁇ ) ⁇ 1 ⁇ 75 ° from the viewpoint of improving both wear resistance and ignitability in a balanced manner.
  • the angle ⁇ is 150 ° or less (that is, when the angle ⁇ 2 formed between the bottom surface and the side surface of the recess is 150 ° or less), the number of press pin lifetimes is 10 5 or more, It was found that there was no particular problem with the durability of the press pins. On the other hand, when the angle ⁇ is set to 160 °, it has been clarified that the life of the press pins is remarkably reduced and the durability becomes insufficient. Therefore, from the viewpoint of preventing a reduction in productivity, it is preferable to set the angle ⁇ to 150 ° or less, in other words, to form the ground electrode so that the concave portion satisfies 90 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 150 °. I can say that. [Second Embodiment] Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
  • the second embodiment is different in the method for processing the rod-shaped member ST into the shape of the ground electrode 27 in particular. That is, as shown in FIG. 18, the first mold 51, the second mold 52, and the like are arranged along the side surface of the rod-shaped member ST, and the fifth mold 5 is in contact with one end surface of the rod-shaped member ST. The mold 55 is arranged. Then, one end of the rod-shaped member ST is pressed by the press pin 56. As a result, as shown in FIG. 19, one end portion of the rod-shaped member ST is crushed and deformed to form an immersion portion Si, and the rod-shaped member ST enters the hole 51h, and the protruding portion Pr corresponding to the protruding portion 27B. Is formed.
  • the cutters 57 and 58 include first molding surfaces 57A and 58A that form portions corresponding to the front end surface 27t of the main body portion 27A, and second molding surfaces 57B that form portions corresponding to the side surfaces of the protrusion 27B. 58B.
  • the cutters 57 and 58 in the present embodiment are provided with curved surfaces 57C and 58C that are convex between the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces 57B and 58B.
  • the curvature radius of the said curved surfaces 57C and 58C shall be 0.2 mm or more, and the angle which 1st shaping
  • the first molding surfaces 57A, 58A are adjacent to the second molding surfaces 57B, 58B, and the first molding surfaces 57A, 58A and the second molding surfaces 57A, 58A.
  • the cutters 57 and 58 may be formed so that the angle formed by the molding surfaces 57B and 58B is 120 ° or more.
  • the hole 51h of the mold 51 is disposed so as to face the end of the rod-shaped member ST, and the rod-shaped member ST is inserted into the hole 51h by pressing.
  • the protrusion 27B is formed. Accordingly, the protrusion 27B can be more reliably formed in a desired shape.
  • the angle formed between the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces 57B and 58B is 90 ° or more, and curved surfaces 57C and 58C are provided between the two, Furthermore, the curvature radii of the curved surfaces 57C and 58C are relatively large, 0.2 mm or more. Accordingly, it is possible to more surely suppress the partial consumption of the portion between the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces 57B and 58B in the cutters 57 and 58 during the removal processing, and the production. Can further improve the performance.
  • the angle formed between the first molding surfaces 57A and 58A of the cutters 57 and 58 and the second molding surfaces 57B and 58B is relatively large, such as 120 ° or more, as described above.
  • the uneven wear of the cutters 57 and 58 at the time of removal processing can be more reliably suppressed.
  • the first molding surface and the second molding surface are adjacent to each other, and the angle formed by both is 90 °, 120 °, or 150 °.
  • the angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 90 °.
  • Cutter samples (samples 4 and 5) having a curvature radius of the curved surface of 0.1 mm or 0.2 mm were prepared.
  • sample 1 As shown in Table 1, a sample (sample 1) in which the angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 90 ° without providing a curved surface, or a curved surface provided with a curvature radius of the curved surface. It was revealed that the sample (sample 4) having a thickness of less than 0.2 mm has insufficient durability and may cause a decrease in productivity.
  • a sample in which the angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 120 ° or more, or a sample in which a curved surface is provided and the curvature radius of the curved surface is 0.2 mm or more. (Sample 5) was found to be excellent in durability and expected to improve productivity. This is because uneven wear tends to occur at a portion located between the first molding surface and the second molding surface during punching, and the angle formed by the first curved surface and the second curved surface is relatively large. It is considered that the stress applied to the part can be dispersed by providing a curved surface having a relatively large radius of curvature between the two.
  • the angle formed by the first molding surface and the second molding surface is 120 ° or more, or the first molding surface
  • the angle formed by the second molding surface is 90 ° or more, and a curved surface having a curvature radius of 0.2 mm or more is provided between the first molding surface and the second molding surface, thereby improving productivity. It can be said that this is preferable.
  • the shape of the ground electrode 27 in the above embodiment is an example, and the shape of the ground electrode 27 is not limited to this. Therefore, as shown in FIG. 23, it is good also as forming so that the side surface located in the base end side of the ground electrode 271 among the side surfaces of the protrusion 271B may have a curved surface shape.
  • the ground electrode 272 may be formed so that the recess 272C is widened toward the tip of the main body 272A.
  • the concave portion 27C has a shape defined by the side surfaces 27sd1, 27sd2, and 27sd3, but the shape of the concave portion 27C is not limited to this. Therefore, as shown in FIG. 25A, the concave portion 273C of the ground electrode 273 may have a stepped shape that is recessed with respect to the outer surface 273o of the main body portion 273A. Further, as shown in FIG. 25B, the recess 274C of the ground electrode 274 may be formed to have a width substantially equal to that of the main body 274A.
  • the main body portion 27A is formed to have a substantially equal width along its longitudinal direction.
  • the main body portion 275A of the ground electrode 275 is attached to its own body portion 275A. It is good also as forming so that it may become narrow toward the front-end
  • the angle formed by the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces 57B and 58B is 90 °, but the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces are the same. It is good also as punching using the cutter from which the angle which 57B and 58B make becomes an obtuse angle.
  • the front end surface 276t of the main body 276A is formed so as to taper toward the front end of the ground electrode 276.
  • the punching process is performed on the rod-shaped member ST using the cutters 57 and 58 having a substantially rectangular cross section.
  • the shapes of the cutters 57 and 58 are not limited thereto. Absent. Therefore, for example, a punching process may be performed using a cutter having a triangular cross section. In this case, as shown in FIG. 29, the tapered main body 278A, the recess 278C submerged with respect to the outer surface 278o of the main body 278A, and the protrusion narrower toward the tip of the ground electrode 278. Part 278B is formed.
  • the first molding surfaces 57A and 58A of the cutters 57 and 58 have a flat surface shape.
  • the first molding surfaces 57A and 58A may be formed in a curved surface shape.
  • the ground electrode 279 is formed so that the tip surface 279t of the main body 279A has a curved surface shape.
  • the tip 32 when the tip 32 is provided, resistance welding or laser welding is generally used, but the timing of welding the tip 32 is not particularly limited. That is, the tip 32 may be provided after the protrusion 27B is formed, or the protrusion 27B may be formed after the tip 32 is provided at a position where the protrusion 27B is to be formed. If the protrusion 27B is formed after the tip 32 is welded, the deformation of the protrusion 27B accompanying the welding can be prevented, and the effect of improving the ignitability can be more reliably achieved.
  • the “projection length A of the protrusion 27B from the inner side surface 27i of the main body 27A” is the center electrode 5 (the noble metal chip 31) of the chip 32 from the inner side surface 27i of the main body 27A. It means the distance along the central axis of the chip 32 to the opposite surface.
  • the boundary portion Bo1 between the side surface 27sd1 of the recess 27C and the bottom surface 27bt of the recess 27C is more proximal than the boundary portion Bo2 between the protrusion 27B and the inner surface 27i of the main body 27A.
  • the positional relationship between the protrusion 27B and the recess 27C is set so as to be formed on the side, but the positional relationship between the two is not limited to this. Accordingly, the positional relationship between the protrusion 27B and the recess 27C may be set so that the boundary portion Bo1 is formed at the same position along the longitudinal direction of the ground electrode 27 with respect to the boundary portion Bo2. .
  • boundary portion Bo1 may be formed closer to the tip side of the ground electrode 27 than the boundary portion Bo2.
  • the boundary portion Bo1 is formed at the same position along the longitudinal direction of the ground electrode 27 with respect to the boundary portion Bo2, the occurrence of cracks in the boundary portion Bo2 due to the formation of the protrusion 27B as shown in the above test. Can be prevented more reliably.
  • the bottom surface 27bt and the side surfaces 27sd1, sd2, and sd3 are formed so as to be orthogonal to each other, that is, ⁇ 2 is 90 °.
  • grounding is performed so that the angle formed by the bottom surface 27bt and the side surfaces 27sd1, sd2, and sd3 becomes an obtuse angle, that is, ⁇ 2 is larger than 90 °.
  • the electrode 2710 may be formed.
  • “the length C of the concave portion 27C along the longitudinal direction of the main body portion 27A” refers to the length of the bottom surface 27bt of the concave portion 2710C along the longitudinal direction of the main body portion 2710A.
  • the concave portion 2711C of the ground electrode 2711 has a concave curved shape at the boundary between the side surface 27sd1, 27sd2, 27sd3 and the bottom surface 27bt, and has a predetermined radius of curvature. It is good also as providing the curved part 27W1 which has (for example, 0.2 mm or more).
  • a predetermined width (for example, 0.2 mm or more) is formed at the boundary between the side surface 27sd1, 27sd2, 27sd3 and the bottom surface 27bt.
  • the taper part 27T1 which has.
  • the occurrence of cracks at the boundary between the bottom surface 27bt and the side surfaces 27sd1, 27sd2, and 27sd3 of the recess 2711C (2712C) can be more reliably prevented, and the mechanical strength can be improved.
  • the curved portion 27W1 and the tapered portion 27T1 may be provided only at the boundary between the side surface 27sd1 and the bottom surface 27bt located on the proximal end side of the ground electrode 2711 (2712) among the side surfaces 27sd of the concave portion 2711C (2712C).
  • the above-described “boundary point Bp1” includes the central axis of the ground electrode 27 and the extended line and side surface of the outline of the bottom surface 27bt in a cross section along the axis line CL1. It means the intersection with the extension line of 27sd1.
  • the base end of the ground electrode 2713 among the inner side surface 2713i of the main body portion 2713A and the side surface of the protrusion 2713B may be provided at the boundary with the side surface located on the side.
  • a predetermined radius of curvature for example, 0.2 mm or more
  • the cross-sectional area of the portion of the protrusion 2713B connected to the main body portion 2713A can be increased, the heat of the protrusion 2713B can be moved more smoothly to the main body portion 2713A side, resulting in wear resistance Can be further improved.
  • the above-described “boundary point Bp2” includes the extension line of the outer line of the inner side surface 27i and the protruding portion 2713B in the cross section including the central axis of the ground electrode 27 and along the axis line CL1. Means the intersection with the extended line of the outline of the side surface located on the base end side of the ground electrode 2713.
  • the cutters 57 and 58 are provided with curved surfaces 57C and 58C between the first molding surfaces 57A and 58A and the second molding surfaces 57B and 58B. As shown, the first molding surfaces 57A, 58A and the second molding surfaces 57B, 58B are adjacent to each other without providing the curved surfaces 57C, 58C, and the first molding surfaces 57A, 58A and the second molding surfaces 57B, 58B.
  • the angle formed by may be less than 120 °.
  • the ground electrode 27 is formed by punching with the cutters 57 and 58 after the pressing with the press pin 56.
  • the order of the pressing and punching is as follows. It is not limited to this. Therefore, the ground electrode 27 may be formed by performing pressing with the press pins 56 after removing both side surfaces of one end of the rod-shaped member ST by the cutters 57 and 58.
  • the ground electrode 27 is bent after the pressing process with the press pin 56, but before the pressing process with the press pin 56 (that is, before the formation of the protrusions 27B and the like),
  • the ground electrode 27 (bar-shaped member ST) may be bent.
  • the noble metal tip 31 is provided at the tip of the center electrode 5, but the noble metal tip 31 may be omitted.
  • the tool engaging portion 19 has a hexagonal cross section, but the shape of the tool engaging portion 19 is not limited to such a shape.
  • it may be a Bi-HEX (deformed 12-angle) shape [ISO 22777: 2005 (E)].

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

耐消耗性の低下を招くことなく、着火性を十分に向上させる。スパークプラグ（１）は、接地電極（２７）等を備える。接地電極（２７）は、本体部（２７Ａ）と、本体部（２７Ａ）の内側面（２７ｉ）から突出するとともに、本体部（２７Ａ）からその長手方向先端側へと突出する突部（２７Ｂ）と、本体部（２７Ａ）の外側面（２７ｏ）から先端側にかけて開口する凹部（２７Ｃ）とを有し、本体部（２７Ａ）及び突部（２７Ｂ）は同一の材料で形成される。内側面（２７ｉ）からの突部（２７Ｂ）の突出長をＡ（ｍｍ）とし、本体部（２７Ａ）の長手方向に沿った本体部（２７Ａ）の先端からの突部（２７Ｂ）の突出長をＢ（ｍｍ）とし、本体部（２７Ａ）の長手方向に沿った凹部（２７Ｃ）の長さをＣ（ｍｍ）とし、外側面（２７ｏ）からの凹部（２７Ｃ）の深さをＤ（ｍｍ）とし、本体部（２７Ａ）の厚さをＥとしたとき、０．３≦Ａ≦１．０、０．０＜Ｂ≦１．４、０．０＜Ｃ≦２．０、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たす。

Description

内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
　本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグ及びその製造方法に関する。
　一般的に自動車エンジン等の内燃機関に使用されるスパークプラグは、中心電極と接地電極との間の火花放電間隙において火花を生じさせることにより、内燃機関の燃焼室に供給される混合気に点火する構成となっている。
　近年では、排ガス規制への対応や燃費向上の観点から、リーンバーンエンジンや直噴エンジン、低排ガスエンジン等の内燃機関の開発が積極的に行われている。このような内燃機関においては、従来よりも着火性に優れたスパークプラグが要求される。
　そこで、着火性の向上を図るべく、接地電極の先端部を背面側から押圧し、中心電極側に向けて細径化された柱状の突部を押し出して設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。当該技術によれば、突部の存在によって火炎の成長が阻害されてしまうことを防止できるとされている。
特開２００９－５４５７４号公報
　しかしながら、上記技術を採用した場合であっても、着火性を十分に向上させることは困難である。これは、細径化された突部を設けたとしても、接地電極のうち、前記突部の根元部分に連接される比較的幅広の部位や前記突部よりも先端側に位置する部位の存在によって、火炎の成長が阻害されてしまうことによる。
　また、上記技術では、形成される突部の突出長や幅等についての記載はあるものの、押出加工によって形成される凹み部分については何ら検討されていない。そのため、単に突部の突出長や幅が上述した目標の寸法となるように押圧加工を施しただけでは、凹み部分が過度に大きくなってしまったり、接地電極のうち突部の根元側の部分が極端に薄くなってしまったりするおそれがある。その結果、突部の熱引きが極端に悪化してしまい、ひいては耐消耗性が著しく低下してしまうおそれがある。
　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、接地電極の先端部に突部を有してなる内燃機関用スパークプラグにおいて、耐消耗性の低下を招くことなく、着火性を十分に向上させることができる内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法を提供することにある。
　以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。
　構成１．本構成の内燃機関用スパークプラグは、軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
　前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
　前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
　前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
　前記接地電極は、
　本体部と、
　前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
　前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
　前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
　前記内側面からの前記突部の突出長をＡ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をＢ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをＣ（ｍｍ）とし、前記外側面からの前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記本体部の厚さをＥとしたとき、次の式（１），（２），（３），（４）を満たすことを特徴とする。
　０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ…（１）
　０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ…（２）
　０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ…（３）
　０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５…（４）
　加えて、突部の形成に伴い設けられる凹部については、その長さＣが２．０ｍｍ以下と比較的短いものとされ、さらには、その深さＤが本体部の厚さＥに比べて比較的浅いものとされている。すなわち、凹部の形成により本体部には薄肉部分が形成されるが、当該薄肉部分は比較的短く、かつ、比較的厚いものとされる。従って、突部の熱が本体部を伝わって主体金具側へと引かれるところ、本体部の断面積を十分に確保することができるため、突部の熱を本体部を介して主体金具側へとスムーズに移動させることができる。また、本体部に対する突部の突出長は、Ａ≦１．０ｍｍやＢ≦１．４ｍｍを満たすように、すなわち、突部は本体部に対して過度に突出しないように形成されている。このため、使用時における突部の過熱を防止することができ、本体部においてスムーズな熱移動が行われることと相俟って、耐消耗性の著しい向上を図ることができる。
　構成２．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１において、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
　前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも先端側に形成されることを特徴とする。
　尚、突部の側面と本体部の内側面との境界部分におけるクラックの発生を一層確実に防止すべく、接地電極の背面側（中心電極の反対側）から見たときに、突部の各側面と本体部の内側面との境界部分が、押圧手段の押圧面の外縁部分と同位置又はこれよりも内側に位置するように突部及び凹部の形成予定位置を設定することがより望ましい。
　構成３．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１又は２において、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
　前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
　前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ１としたとき、
　θ１≦７５°
を満たすことを特徴とする。
　金属組織の内部においては、組織内部の金属結晶の配向方向に沿うことによって、よりスムーズな熱移動を実現することができる。
 
　尚、「中点部分における金属結晶の配向角度」とあるのは、当該中点部分に位置する金属結晶の配向角度を意味するが、これに代えて、前記中点部分及びその近傍に位置するｎ個（例えば、１０個）の金属結晶について、各金属結晶の長径を形成する両端点を結んだ線分と本体部の中心軸とのなす角度の平均値をいうこととしてもよい。
　構成４．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
　前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ２としたとき、
　９０°≦θ２≦１５０°
を満たすことを特徴とする。
　
　尚、θ２を９０°未満とした場合には、押圧手段が細化してしまうおそれがある。そのため、押圧手段の長寿命化をより確実に実現するためには、θ２を９０°以上とすることが好ましい。
　構成５．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成されるとともに、
　前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
　凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする。
　また、特に本体部の内側面と突部の側面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成した場合には、突部のうち本体部に連接される部位の断面積を増大させることができる。そのため、突部の熱を本体部側へと一層スムーズに移動させることができ、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
　尚、凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面のみに限らず、凹部を形成するその他の側面と底面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成することとしてもよい。また、突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面に限らず、突部のその他の側面と本体部の内側面との境界を湾曲形状やテーパ状に形成することとしてもよい。この場合には、境界部分におけるクラックの発生をより一層確実に防止することができる。
　構成６．本構成の内燃機関用スパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記突部のうち前記中心電極に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを設けたことを特徴とする。
　構成７．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
　構成８．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
　前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
　尚、プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、突部の背面側に位置する部位が除去され、その結果、着火性等に優れる上記構成１等のスパークプラグが製造される。
　構成９．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至６のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
　前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
　構成１０．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成８又は９において、前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
　前記打抜手段は、
　前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
　前記第１成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面とを備え、
　前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が１２０°以上とされることを特徴とする。
　　　
　構成１１．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成８又は９において、前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
　前記打抜手段は、
　前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
　前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面と、
　前記第１成形面及び前記第２成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
　前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が９０°以上とされるとともに、
　前記湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上とされることを特徴とする。
　　
　構成１２．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成７乃至１１のいずれかにおいて、前記プレスピンによる押圧加工後、前記接地電極を屈曲させることを特徴とする。
　構成１３．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成７乃至１２のいずれかにおいて、前記内燃機関用スパークプラグは、前記突部のうち前記中心電極と対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを有するものであって、
　前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする。
　　　
　構成１のスパークプラグによれば、接地電極は、本体部の内側面（中心電極側の面）から突出するだけでなく、本体部の先端面からも突出する突部を有している。従って、本体部から比較的離間した位置において火炎が生じることとなるため、火炎の熱が本体部によって引かれてしまうことをより確実に抑制することができる。さらに、本体部の先端面から突部が突出しているため、突部の背面側（中心電極側の反対側）や突部よりも先端側には火炎の伝播を阻害する部分が存在しないこととなる。その結果、これらの効果が相乗的に作用し、着火性の飛躍的な向上を図ることができる。
　構成２のスパークプラグによれば、凹部のうち、その底面と接地電極の基端部側に位置する側面との境界部分は、突部と内側面との境界部分に対して、接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも接地電極の先端側に形成されている。すなわち、プレスピン等の押圧手段を用いて凹部及び突部を形成する場合において、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が、押圧手段の押圧面よりも接地電極の基端側に位置しない
ように、突部及び凹部の形成予定位置が設定される。これにより、押圧時において、荷重が特に集中しやすい押圧面の外縁部分（角部）に対して、突部のうち接地電極の基端側に位置する側面と内側面との境界部分が向き合わないこととなり、ひいては当該境界部分に対して押圧時の応力が集中してしまうことを効果的に防止できる。その結果、突部と内側面との境界部分におけるクラック（割れ）の発生をより確実に防止することができ、機械的強度の向上を図ることができる。
構成３のスパークプラグによれば、接地電極の中心軸を含むとともに軸線に沿う断面において、凹部の底面及び凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、本体部の内側面及び突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、本体部の中心軸に対する配向角度θ１がθ１≦７５°を満たすように設定されている。すなわち、金属結晶の配向角度が本体部に対して過度に大きくならないように構成されているため、突部の熱を本体部側へと金属結晶の配向方向に沿ってよりスムーズに移動させることができる。その結果、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
　構成４のスパークプラグによれば、凹部の底面及び側面のなす角度θ２が９０°以上１５０°以下とされている。換言すれば、押圧手段のうち接地電極を押圧する部位の外縁部分に位置する角部の角度が、９０°以上１５０°以下とされている。そのため、プレスピン等の押圧手段に大きな荷重を加えることなく凹部を形成することができ、ひいては押圧手段の長寿命化を図ることができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
　構成５のスパークプラグによれば、凹部の側面と底面との境界部分や、本体部の内側面と突部の側面との境界部分におけるクラックの発生をより確実に防止することができる。従って、接地電極について機械的強度の更なる向上を図ることができる。
　構成６のスパークプラグによれば、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。尚、チップとしては、高温下に晒される突部に設けられる点を鑑みて、過熱防止を図るべく、比較的薄肉（例えば、０．５ｍｍ以下）のものを用いることが好ましい。
　構成７のスパークプラグの製造方法によれば、押圧加工を施すことで、棒状部材の端部よりも突き出した位置にある穴部に棒状部材の一部が入り込み、その結果、本体部の先端面から突き出した状態の突部が形成される。すなわち、押圧加工を施すことのみで、本体部の先端面及び内側面か
ら突き出した位置に突部を形成することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。
　構成８のスパークプラグの製造方法によれば、成形型の穴部が棒状部材の端部と対向するように配置した上で、押圧加工により穴部に棒状部材を入り込ませることで突部が形成される。従って、突部をより確実に所望の形状で形成することができる。
　構成９のスパークプラグの製造方法においては、押圧加工の後に、棒状部材の一部の除去加工を行うこととしているが、上記構成９のように、棒状部材の一部の除去加工の後に、押圧加工を行うこととしてもよい。この場合であっても、上記構成８と同様の作用効果が奏されることとなる。
　構成１０のスパークプラグの製造方法によれば、除去加工を行う際に用いられる打抜手段の第１成形面と第２成形面とのなす角度が１２０°以上と比較的大きくされている。従って、除去加工に際して、押圧手段のうち第１成形面と第２成形面との間の部位が偏消耗してしまうことをより確実に抑制することができ、生産性の一層の向上を図ることができる。
　構成１１のスパークプラグの製造方法によれば、抜打手段について、第１成形面と第２成形面とのなす角度が９０°以上とされるとともに、両者の間には湾曲面が設けられ、さらに、当該湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上と比較的大きなものとされる。従って、上記構成１０と同様に、抜打手段の偏消耗をより確実に防止することができ、生産性の更なる向上を図ることができる。
　構成１２のスパークプラグの製造方法によれば、接地電極の屈曲後に押圧加工を施す場合と比較して、プレスピンによる押圧加工のためのスペースを十分に確保することができる。その結果、突部等を比較的容易に所望の寸法で形成することができる。
　構成１３のスパークプラグの製造方法によれば、突部の形成予定位置へのチップの溶接後において、プレスピンによる押圧加工がなされ、突部が形成されることとなる。このため、突部の形成後に溶接を行った場合に生じ得る突部の変形といった事態を防止することができ、ひいては突部の変形に伴う異常な火花放電の発生を抑制することができる。その結果、製造されたスパークプラグにおいて、上述した着火性の向上効果がより確実に奏されることとなる。
スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 スパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大正面図である。 接地電極の先端部の構成を示す部分拡大背面図である。 接地電極の先端部の構成を示す部分拡大正面図である。 接地電極の先端部の構成を示す部分拡大側面図である。 接地電極の先端部の構成を示す部分拡大斜視図である。 接地電極の金属組織の配向方向を模式的に示す断面模式図である。 （ａ），（ｂ）は、接地電極成形前における型の配置等を示す拡大断面図である。 （ａ），（ｂ）は、接地電極成形時における型の配置等を示す拡大断面図である。 本体部の内側面に対する突部の突出長と点火角度との関係を示すグラフである。 本体部の内側面に対する突部の突出長と間隙増加量との関係を示すグラフである。 本体部の先端に対する突部の突出長と点火角度との関係を示すグラフである。 本体部の先端に対する突部の突出長と間隙増加量との関係を示すグラフである。 凹部の長さ、並びに、凹部の深さ及び本体部の厚さの関係を変更したサンプルにおける机上バーナー試験の結果を示すグラフである。 突部及び凹部の相対形成位置を変更したサンプルについてのクラック発生率を示すグラフである。 金属結晶の配向角度と先端温度との関係を示すグラフである。 プレスピンの押圧面及び側面のなす角度と、プレスピン寿命本数との関係を示すグラフである。 第２実施形態における、棒状部材に対するプレスピン等の配置状態を説明するための拡大断面図である。 プレスピンによる押圧後の棒状部材を示す拡大斜視図である。 カッタによる棒状部材の打抜加工を説明するための断面模式図である。 打抜加工後の接地電極を示す拡大斜視図である。 他の形状のカッタを説明するための断面模式図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 （ａ），（ｂ）は、別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大背面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示す部分拡大正面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。 別の実施形態における接地電極の構成を示すものであり、（ａ）は、接地電極の部分拡大側面図であり、（ｂ）は、接地電極の部分拡大正面図である。 別の実施形態におけるカッタの構成を示す断面模式図である。
〔第１実施形態〕
　以下に、実施形態について図面を参照して説明する。図１は、内燃機関用スパークプラグ（以下、「スパークプラグ」と称す）１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。
　スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。
　絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２とを備えている。また、絶縁碍子２は、前記中胴部１２よりも先端側に、中胴部１２よりも細径に形成された脚長部１３を備えており、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。
　さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。当該中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子２の先端から突出している。また、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層５Ｂとを備えている。さらに、前記中心電極５の先端部には、貴金属合金（例えば、イリジウム合金）により形成された円柱状の貴金属チップ３１が接合されている。
　また、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。
　さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。
　加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、スパークプラグ１をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。
　また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。尚、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との間の空間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようになっている。
　さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。
　加えて、主体金具３の先端部２６には、Ｎｉ合金で構成された接地電極２７が接合されている。より詳しくは、接地電極２７は、前記主体金具３の先端部２６に対して、自身の
基端部が溶接されるとともに、略中間部分が曲げ返されて構成されている。また、前記貴金属チップ３１と、次述する接地電極２７の先端部側に位置する突部２７Ｂとの間には、間隙としての火花放電間隙３５が形成されており、当該火花放電間隙３５において、前記軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。
　また、図２～図６に示すように、本実施形態において、接地電極２７は、本体部２７Ａと、突部２７Ｂと、凹部２７Ｃとを備えている。
　前記本体部２７Ａは、接地電極２７の基端から先端側に向けて延び、自身の先端部を除いて、ほぼ一定の厚さＥ（ｍｍ）を有している。また、本体部２７Ａの幅は、自身の長手方向に沿って略同一とされている。尚、「本体部２７Ａの厚さＥ」とあるのは、本体部２７Ａのうち前記凹部２７Ｃの形成部位を除いた部位の厚さをいう。但し、本体部２７Ａの厚さが長手方向に沿って異なる場合、「本体部２７Ａの厚さＥ」とあるのは、本体部２７Ａのうち凹部２７Ｃの形成部位を除いた部位の最先端部の厚さをいう。また、「本体部２７Ａの幅」とあるのは、本体部２７Ａの中心軸に直交する方向（図２の紙面を貫通する方向）に沿った本体部２７Ａの長さをいう。
　前記突部２７Ｂは、後述するように、接地電極２７の外側面が押圧されることで形成されている。また、突部２７Ｂは、接地電極２７の先端に位置し、前記本体部２７Ａの内側面（本体部２７Ａの側面のうち中心電極５側に位置する側面）２７ｉから中心電極５側へと突出するとともに、本体部２７Ａの先端面２７ｔから本体部２７Ａの長手方向先端側へと突出している。本実施形態において、前記突部２７Ｂの幅は、前記本体部２７Ａよりも小さなものとされている。尚、「突部２７Ｂの幅」とあるのは、本体部２７Ａの中心軸に直交する方向（図２の紙面を貫通する方向）に沿った突部２７Ｂの長さをいう。
　加えて、前記凹部２７Ｃは、突部２７Ｂを形成する際の押圧加工により形成されたものである。従って、凹部２７Ｃは、接地電極２７の先端側であって、前記突部２７Ｂの背面側に形成されており、前記本体部２７Ａの外側面（本体部２７Ａの側面のうち前記内側面２７ｉの背面に位置する側面）２７ｏから没するようにして形成されている。また、凹部２７Ｃは、前記内側面２７ｉ側に位置する底面２７ｂｔと、当該底面２７ｂｔ及び前記本体部２７Ａの外側面２７ｏを連接する側面２７ｓｄとから構成されている。尚、前記側面２７ｓｄは、接地電極２７の基端側に位置する側面２７ｓｄ１と、当該側面２７ｓｄ１の幅方向両端から本体部２７Ａの先端に向けて延びる側面２７ｓｄ２，２７ｓｄ３とから構成されている。従って、前記凹部２７Ｃは、本体部２７Ａの外側面２７ｏから本体部２７Ａの先端側に向けて開口する形状をなしている。
　また、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔに対する凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３のなす角度θ２について、９０°≦θ２≦１５０°満たすように形成されている。尚、本実施形態においては、前記底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３はそれぞれ直交するようにして（すなわち、θ２が９０°となるようにして）形成されている。
　併せて、前記突部２７Ｂは、前記本体部２７Ａの内側面２７ｉからの突出量をＡ（ｍｍ）とし、本体部２７Ａの長手方向に沿った前記本体部２７Ａの先端面２７ｔからの突出量をＢ（ｍｍ）としたとき、０．３≦Ａ≦１．０、及び、０．０＜Ｂ≦１．４をそれぞれ満たすように形成されている。
　さらに、前記凹部２７Ｃについては、本体部２７Ａの長手方向に沿った長さをＣ（ｍｍ）とし、前記本体部２７Ａの外側面２７ｏからの深さをＤ（ｍｍ）としたとき、０．０＜Ｃ≦２．０、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たすように形成されている。
　また、前記突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係について着目すると、前記凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１と底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面と前記本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の基端側に形成されている。尚、本実施形態では、凹部２７Ｃを接地電極２７の背面側から見たときにおいて、突部２７Ｂと内側面２７ｉとの境界部分が、側面２７ｓｄと底面２７ｂｔとの境界部分と重なるように、又は、当該境界部分よりも内側に位置するようにして、突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの位置関係が設定されている。
　さらに、接地電極２７については、突部２７Ｂを形成する際の押圧量を調整することで、自身の内部における金属組織の流れが次の条件を満たすもように構成されている。すなわち、図７に示すように、接地電極２７の中心軸を含むとともに、軸線ＣＬ１に沿う断面における、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１の境界点Ｂｐ１と、本体部２７Ａの内側面２７ｉ及び突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面の境界点Ｂｐ２との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２に対する配向角度をθ１としたとき、０°≦θ１≦７５°を満たすようにされている。但し、図７では、便宜上、ハッチングを省略してある。
　尚、「中点部分Ｃｐにおける金属結晶の配向角度θ１」とあるのは、中点部分Ｃｐに位置する金属結晶の配向角度を意味するが、これに代えて、前記中点部分Ｃｐ及びその近傍に位置するｎ個（例えば、１０個）の金属結晶について、各金属結晶の長径を形成する両端点を結んだ線分と、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２とのなす角度の平均値をいうこととしてもよい。
　次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。
　まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えば、Ｓ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、概形を製造する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。
　続いて、主体金具中間体の先端面に、前記接地電極２７を構成する、直棒状の棒状部材を抵抗溶接する。棒状部材は、接地電極２７を構成する合金（Ｎｉ合金）と同一の材料からなり、線引き加工や切断加工等を施すことによって、前記本体部２７Ａと同一の幅を有する四角柱状に形成されている。尚、前記棒状部材の溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５を転造によって形成することで主体金具３が得られる。また、主体金具３等の表面には、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。
　一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用い、成型用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成され、絶縁碍子２が得られる。
　また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金を配置したＮｉ合金を鍛造加工して中心電極５を作製する。次に、中心電極５の先端部に対して貴金属チップ３１がレーザ溶接等により接合される。
　そして、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。
　その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。
　次に、主体金具３に接合された前記棒状部材を、接地電極２７の形状に加工する。すなわち、図８（ａ），（ｂ）に示すように、前記本体部２７Ａの内側面２７ｉに対応する平坦状の形成面５１ｆ、及び、前記形成面５１ｆに対して没し、前記突部２７Ｂに対応する形状を有する穴部５１ｈを有する成形型としての第１の型５１と、平坦面５２ｆを有する第２の型５２とによって、前記棒状部材ＳＴの一端部の側面（正面及び背面）を挟み込む。このとき、前記形成面５１ｆに対して棒状部材ＳＴが接するとともに、前記穴部５１ｈの一部が前記棒状部材ＳＴの一端よりも突き出すようにして前記第１の型５１を配置する。
　また、前記棒状部材ＳＴの正面及び背面の間に位置する両側面を挟むようにして、第３の型５３及び第４の型５４を配置するとともに、棒状部材ＳＴの一端面に対して所定の空間をあけた状態で第５の型５５を配置する。さらに、前記穴部５１ｈとの間で棒状部材ＳＴの一端部を挟むようにして前記第２の型５２の平坦面５２ｆに対して出没可能なプレスピン５６を配置する。
　尚、前記プラスピン５６の幅は、前記棒状部材ＳＴの幅よりも小さなものとされている一方で、前記穴部５１ｈの幅よりも大きなものとされている。また、前記プレスピン５６は、自身の押圧面（次述する工程において棒状部材ＳＴを押圧する面）５６ｐの一部のみが前記穴部５１ｈに対して対向する一方で、前記押圧面５６ｐのうち棒状部材ＳＴの他端部側に位置する部位が前記第１の型５１の成形面５１ｆに対して対向するようにして配置されている。さらに、プレスピン５６の押圧面５６ｐと当該押圧面５６ｐに隣接する側面とのなす角度が、９０°以上１５０°以下（本実施形態では、９０°）とされている。
　前記第１、第２の型５１，５２等によって棒状部材ＳＴを挟み込んだ後、図９（ａ），（ｂ）に示すように、前記棒状部材ＳＴの一端部を前記プレスピン５６によって押圧する。これにより、前記棒状部材ＳＴの一端部が潰れ変形し、前記穴部５１ｈに棒状部材ＳＴが入り込む。その結果、前記穴部５１ｈによって前記突部２７Ｂが形作られるとともに、前記プレスピン５６によって凹部２７Ｃが形成され、直棒状をなす接地電極２７が形成される。
　そして最後に、接地電極２７を中心電極５側に屈曲させるとともに、中心電極５（貴金属チップ３１）及び前記突部２７Ｂ間の火花放電間隙３５の大きさを調整する加工が実施されることで、上述したスパークプラグ１が得られる。
　以上詳述したように、本実施形態によれば、接地電極２７は、本体部２７Ａの内側面２７ｉ（中心電極５側の面）から突出するだけでなく、本体部２７Ａの先端面２７ｔからも突出する突部２７Ｂを有している。従って、本体部２７Ａから比較的離間した位置におい
て火炎が生じることとなるため、火炎の熱が本体部２７Ａによって引かれてしまうことをより確実に抑制することができる。さらに、本体部２７Ａの先端面２７ｔから突部２７Ｂが突出しているため、突部２７Ｂの背面側（中心電極５側の反対側）や突部２７Ｂよりも先端側には火炎の伝播を阻害する部分が存在しないこととなる。その結果、これらの効果が相乗的に作用し、着火性の飛躍的な向上を図ることができる。
　加えて、突部２７Ｂの形成に伴い設けられる凹部２７Ｃについては、その長さＣが２．０ｍｍ以下と比較的短いものとされ、さらには、その深さＤが本体部の厚さＥに比べて比較的浅いものとされている。すなわち、凹部２７Ｃの形成により本体部２７Ａには薄肉部分が形成されるが、当該薄肉部分は比較的短く、かつ、比較的厚いものとされる。従って、本体部２７Ａの断面積を十分に確保することができ、突部２７Ｂの熱を本体部２７Ａを介して主体金具３側へとスムーズに移動させることができる。また、本体部２７Ａに対する突部２７Ｂの突出長は、Ａ≦１．０ｍｍやＢ≦１．４ｍｍを満たすように、すなわち、突部２７Ｂは本体部２７Ａに対して過度に突出しないように形成されている。このため、使用時における突部２７Ｂの過熱を防止することができ、本体部２７Ａにおいてスムーズな熱移動が行われることと相俟って、耐消耗性の著しい向上を図ることができる。
　さらに、凹部２７Ｃを接地電極２７の背面側から見たときにおいて、側面２７ｓｄと底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、前記突部２７Ｂと内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも外側に位置するようにして、突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの位置関係が設定されている。すなわち、プレスピン５６を用いて凹部２７Ｃ及び突部２７Ｂを形成する場合において、突部２７Ｂの各側面と本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２が、プレスピン５６の押圧面５６ｐの外縁部分と同位置又はこれよりも内側に位置するように突部２７Ｂ及び凹部２７Ｃの形成予定位置が設定される。従って、境界部分Ｂｏ２に対して押圧時の応力が集中してしまうことを効果的に防止でき、境界部分Ｂｏ２におけるクラック（割れ）の発生をより確実に防止することができる。その結果、接地電極２７の機械的強度を向上させることができる。
　併せて、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面において、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１の境界点Ｂｐ１と、本体部２７Ａの内側面２７ｉ及び突部２７Ｂの側面のうち接地電極２７の基端側に位置する側面の境界点Ｂｐ１との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の、本体部２７Ａの中心軸ＣＬ２に対する配向角度θ１がθ１≦７５°を満たすように設定されている。すなわち、金属結晶の配向角度が本体部２７Ａに対して過度に大きくならないように構成されているため、突部２７Ｂの熱を本体部２７Ａ側へと金属結晶の配向方向に沿ってよりスムーズに移動させることができる。その結果、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。
　加えて、凹部２７Ｃの底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄのなす角度θ２が９０°以上１５０°以下とされている。換言すれば、プレスピン５６のうち接地電極を押圧する部位の外縁部分に位置する部位の角度が、９０°以上１５０°以下とされている。そのため、プレスピン５６に大きな荷重を加えることなく凹部２７Ｃを形成することができ、ひいてはプレスピン５６の長寿命化を図ることができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
　さらに、上記実施形態によれば、押圧加工を施すことで、棒状部材ＳＴの端部よりも突き出した位置にある成形型５１の穴部５１ｈに棒状部材ＳＴの一部が入り込み、その結果、本体部２７Ａの先端面２７ｔから突き出した状態の突部２７Ｂが形成される。従って、押圧加工を施すことのみで、本体部２７Ｂの先端面２７ｔ及び内側面２７ｉから突き出した位置に突部２７Ｂを形成することができ、生産性の更なる向上を図ることができる。
　また、プレスピン５６による押圧加工後（すなわち、突部２７Ｂ等の形成後）に、前記接地電極２７が屈曲される。従って、接地電極２７（棒状部材ＳＴ）の屈曲後においてプレスピン５６による押圧加工を施す場合、中心電極５等の存在によって作業スペースを十分に確保できないおそれがあるところ、本実施形態によれば、作業スペースを十分に確保することができる。その結果、突部２７Ｂ等を比較的容易に所望の寸法で形成することができる。
　次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを種々変更した接地電極を有してなるスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて着火性評価試験及び耐久性評価試験を行った。
　着火性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルを２０００ｃｃのＤＯＨＣエンジンに装着した上で、エンジン回転数を７５０ｒｐｍ、吸引負圧を－５５０ｍｍＨｇ、吸引混合気の空燃比を１４．５とした条件にて運転させ、点火進角量を徐々に進めて、平均燃焼圧の変動率が２０％に達したときの点火角度を求めた。図１０に、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａと、点火角度（°ＣＡ）との関係を表すグラフを示す。
　また、耐久性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、排気量２０００ｃｃのＤＯＨＣエンジンに、作製したサンプルを組付けた上で、全開状態（回転数＝５０００ｒｐｍ）で４００時間に亘ってエンジンを動作させた。そして、４００時間経過後、各サンプルにおける火花放電間隙の増加量（間隙増加量）を測定した。図１１に、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａと、間隙増加量との関係を示す。
　尚、図１０及び図１１に示す評価試験においては、各サンプルについて、本体部の先端面からの突部の突出長Ｂを０．４ｍｍ、本体部の長手方向に沿った突部の長さを１．３ｍｍ、本体部の長手方向と直交する方向に沿った突部の長さ（幅）を１．３ｍｍ、本体部の長手方向に沿った凹部の長さＣを１．１ｍｍ、本体部の長手方向と直交する方向に沿った凹部の幅を１．５ｍｍとした。
　図１０に示すように、Ａ≧０．３ｍｍとしたサンプルは、Ａ≧０．３ｍｍを満たさないサンプルと比較して、点火角度が増加し、着火性の向上が図られることがわかった。これは、本体部の内側面から突部が十分に突出していたため、火炎の熱が本体部によって引かれてしまったり、火炎の広がりが本体部によって阻害されてしまったりすることをより確実に防止できたためであると考えられる。
　一方で、図１１に示すように、Ａ≦１．０ｍｍを満たさないサンプルは、間隙増加量が０．２ｍｍを超え得ることが明らかとなった。これは、本体部に対して突部が過度に突出してしまったため、突部の熱引きが極端に悪化してしまったことによると考えられる。
　従って、両評価試験の結果を勘案して、着火性及び耐消耗性の双方をバランスよく向上させるという観点から、０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍを満たすように突部を形成することが好ましいといえる。
　次いで、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂを種々変更したサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の着火性評価試験及び耐久性評価試験を行った。尚、各サンプルについては、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを０．７ｍｍ、本体部の長手方向に沿った、突部の端面（接地電極の先端側の面）から凹部を形成する側面のうち接地電極の基端側に位置する側面までの距離を１．５ｍｍとし、他の部位については上述と同様のサイズとした。図１２に、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂと、点火角度との関係を示す。また、図１３に、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂと、間隙増加量との関係
を示す。
　図１２に示すように、突出長Ｂを０．０ｍｍよりも大きくしたサンプルについては、点火角度が増大し、着火性が十分に向上されることがわかった。これは、Ｂ＞０．０ｍｍとしたことで、突部のうち中心電極に対向する部位の背面側に本体部が存在しなくなったため、本体部による火炎伝播の阻害をより確実に抑制できたためであると考えられる。
　一方で、図１３に示すように、Ｂ≦１．４ｍｍを満たさないサンプルについては、間隙増加量が著しく増加してしまい、耐消耗性が低下してしまうことが明らかとなった。これは、本体部に対して突部が過度に突出してしまったため、突部の熱引きが低下してしまったことに起因すると考えられる。
　従って、両評価試験の結果を勘案すると、着火性及び耐久性の双方を向上させるべく、０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍを満たすように、突出長Ｂの大きさを設定することが好ましいといえる。
　次に、本体部の長手方向に沿った凹部の長さＣ、本体部の外側面に対する凹部の深さＤ、及び、本体部の厚さＥを種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて机上バーナー試験を行った。尚、机上バーナー試験の概要は次の通りである。すなわち、先端部が平板状をなす（つまり、突部や凹部を有さない）接地電極を備えてなるスパークプラグのサンプルを作製し、当該サンプルを水冷式チャンバーに取付けた上で、接地電極先端部をバーナーで加熱し、当該先端部が９００℃となる加熱条件を特定した。次いで、凹部の長さＣや深さＤ等を種々変更してなる上記各サンプルを前記水冷式チャンバーに取付けた上で、各サンプルの接地電極を上述の特定された加熱条件で加熱し、接地電極先端部（突部）の温度（先端温度）を測定した。図１４に、Ｄ／Ｅを０．５５、０．７０、又は、０．８５としたサンプルについて、凹部の長さＣ（ｍｍ）と先端温度（℃）との関係を示す。尚、当該評価試験においては、各サンプルについて、本体部の内側面からの突部の突出長Ａを０．４ｍｍとし、本体部の先端面からの突部の突出長Ｂを０．４ｍｍとした。
　図１４に示すように、Ｄ／Ｅを０．８５とするとともに、Ｃを２．０ｍｍよりも大きくしたサンプルについては、先端温度が１０００℃を超えてしまい、耐消耗性が低下してしまうことがわかった。これに対して、Ｄ／Ｅを０．８５未満とするとともに、Ｃを２．０ｍｍ以下とした各サンプルは、先端温度が比較的低くなり、耐消耗性に優れることが明らかとなった。従って、当該試験の結果より、０．０ｍｍ≦Ｃ≦２．０ｍｍ、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ≦０．８５を満たすように凹部の長さや深さ等を設定することが、突部について十分な耐消耗性を維持するという観点から有意であるといえる。
　以上、各評価試験の結果を総合的に勘案して、０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ、０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ、０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ、及び、０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５を満たすように突部及び凹部の形状を設定することが、優れた着火性及び耐消耗性を実現するという点から望ましいといえる。
　次いで、接地電極を形成する際における、穴部とプレスピンとの相対位置関係を種々変更することで、突部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面と本体部の内側面との境界部分Ｂｏ２を基準部位とし、接地電極の先端側を＋側、接地電極の基端側を－側としたときにおける、本体部の長手方向に沿った前記基準部位から凹部の側面のうち接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界部分Ｂｏ１までの距離Ｒを種々変更した接地電極のサンプルを複数本数ずつ作製した。そして、作製された各サンプルについて、前記境界部分Ｂｏ２におけるクラックの有無を確認し、クラックが発生したサンプルの
本数を確認した。図１５に、距離Ｒと、クラックの発生した本数の割合（クラック発生率）との関係を示す。尚、当該試験においては、本体部の内側面に対する突部の突出長Ａを０．４ｍｍとし、本体部の先端面に対する突部の突出長Ｂを０．４ｍｍとし、突部の長さ及び幅を１．３ｍｍとした。
　図１５に示すように、Ｒ＜０．０ｍｍとしたサンプル、すなわち、境界部分Ｂｏ２よりも接地電極の先端側に境界部分Ｂｏ１が位置するサンプルについては、クラックが発生しやすいことがわかった。これは、プレスピンによる押圧加工に際して、プレスピンの角部から本体部側へと加わる応力が強度の比較的弱い境界部分Ｂｏ２に対して加わってしまったためであると考えられる。
　これに対して、Ｒ≧０．０ｍｍとしたサンプル、すなわち、境界部分Ｂｏ１が、境界部分Ｂｏ１に対して、接地電極の長手方向に沿って同位置又は当該位置よりも基端側に形成されたサンプルについては、クラックの発生が効果的に抑制されることが明らかとなった。従って、境界部分Ｂｏ１を境界部分Ｂｏ２に対して接地電極の長手方向に沿って同位置又は当該位置よりも基端側に形成するように、プレスピンや穴部の相対位置を調節することが、接地電極の機械的強度を十分に確保するという点で好ましいといえる。
　次いで、プレスピンによる押圧量を種々変更することで、接地電極の中心軸を含むとともに軸線に沿う断面における、凹部の底面及び側面の境界点Ｂｐ１と、内側面及び突部の境界点Ｂｐ２との中点部分Ｃｐにおける金属結晶の本体部の中心軸に対する配向角度θ１を変更してなるスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の机上バーナー試験を行った。図１６に、机上バーナー試験の結果を示す。
　図１６に示すように、θ１≦７５°を満たすサンプルは、先端温度が比較的低くなり、優れた耐消耗性を有することがわかった。これは、金属結晶の配向方向に沿って突部の熱が本体部側へと引かれるところ、θ１の過大を防止したことで、突部から本体部側へとスムーズに熱が伝達されたためであると考えられる。
　従って、耐消耗性及び着火性の双方をバランスよく向上させるという観点からは、（０°≦）θ１≦７５°を満たすように接地電極を形成することが好ましいといえる。
　次いで、押圧面と当該押圧面に隣接する側面とのなす角度α（凹部の底面と側面とのなす角度θ２に相当する）を種々変更してなる４種類のプレスピンを用意した上で、各プレスピンを用いて接地電極のサンプルを１００００本単位で作製した。そして、押圧加工に支障が生じるほどの損傷がプレスピンに生じるまでに形成された接地電極の本数（プレスピン寿命本数）を各プレスピンごとに特定した。図１７に、角度αと、プレスピン寿命本数との関係を示す。
　図１７に示すように、角度αを１５０°以下とした場合（すなわち、凹部の底面と側面のなす角度θ２が１５０°以下である場合）には、プレスピン寿命本数が１０5本以上となり、プレスピンの耐久性に特段の問題が生じないことがわかった。これに対して、角度αを１６０°とした場合には、プレスピン寿命本数が著しく減少してしまい、耐久性が不十分となってしまうことが明らかとなった。従って、生産性の低下を防止するという観点からは、角度αを１５０°以下とすること、換言すれば、凹部について９０°≦θ２≦１５０°を満たすように接地電極を形成することが好ましいといえる。
〔第２実施形態〕
　次に、第２実施形態について、特に上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　本第２実施形態においては、上記第１実施形態と比較して、特に前記棒状部材ＳＴを接
地電極２７の形状に加工する際の手法が異なる。すなわち、図１８に示すように、棒状部材ＳＴの側面に沿うようにして第１の型５１や第２の型５２等を配置するとともに、棒状部材ＳＴの一端面と接触するようにして第５の型５５を配置する。そして、前記棒状部材ＳＴの一端部を前記プレスピン５６によって押圧する。これにより、図１９に示すように、棒状部材ＳＴの一端部が潰れ変形して没入部Ｓｉが形成されるとともに、前記穴部５１ｈに棒状部材ＳＴが入り込み、突部２７Ｂに相当する突出部Ｐｒが形成される。
　次いで、図２０に示すように、棒状部材ＳＴの一端部を第３の型５３や第４の型５４等によって挟み込んだ状態で、没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一端部に対して、打抜手段としての一対のカッタ５７，５８により打抜加工を施す。これにより、図２１に示すように、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一端部（図２１中、一点鎖線で示した部位）が除去され、突部２７Ｂや凹部２７Ｃ等を有してなる接地電極２７が得られる。
　尚、前記カッタ５７，５８は、本体部２７Ａの先端面２７ｔに相当する部位を形成する第１成形面５７Ａ，５８Ａと、突部２７Ｂの側面に相当する部位を形成する第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとを備える。また、本実施形態におけるカッタ５７，５８には、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂの間に凸状をなす湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられている。そして、当該湾曲面５７Ｃ，５８Ｃの曲率半径が０．２ｍｍ以上とされるとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５８Ａ，５８Ｂのなす角度が９０°以上（本実施形態では、９０°）とされている。尚、図２２に示すように、前記湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けることなく、第１成形面５７Ａ，５８Ａが第２成形面５７Ｂ，５８Ｂに隣接するとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度が１２０°以上となるようにカッタ５７，５８を形成することとしてもよい。
　以上詳述したように、本実施形態によれば、成形型５１の穴部５１ｈが棒状部材ＳＴの端部と対向するように配置した上で、押圧加工により穴部５１ｈに棒状部材ＳＴを入り込ませることで突部２７Ｂが形成される。従って、突部２７Ｂをより確実に所望の形状で形成することができる。
　さらに、カッタ５７，５８について、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度が９０°以上とされるとともに、両者の間には湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられ、さらに、当該湾曲面５７Ｃ，５８Ｃの曲率半径が０．２ｍｍ以上と比較的大きなものとされる。従って、除去加工に際して、カッタ５７，５８のうち第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとの間の部位が偏消耗してしまうことをより確実に抑制することができ、生産性の一層の向上を図ることができる。
　また、湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けなくとも、カッタ５７，５８の第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとのなす角度を１２０°以上と比較的大きくすることで、上述したように湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けた場合と同様に、除去加工時における、カッタ５７，５８の偏消耗をより確実に抑制することができる。
　次に、前記カッタを上述の形状としたことによって奏される作用効果を確認すべく、第１成形面及び第２成形面が隣接し、両者のなす角度を９０°、１２０°又は１５０°としたカッタのサンプル（サンプル１～３）と、第１成形面及び第２成形面の間に湾曲面を設けた上で、第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°とするとともに、湾曲面の曲率半径を０．１ｍｍ又は０．２ｍｍとしたカッタのサンプル（サンプル４，５）を作製した。次いで、各カッタのサンプルを用いて接地電極のサンプルを１００００本単位で作製し、打抜加工に支障が生じるほどの損傷がサンプルに生じたときの接地電極の作製本数を各サンプルごとに特定した。尚、特段の支障なく１０万本以上の接地電極を作製できたサン
プルは、優れた耐久性を有し、生産性の向上を図ることができるとして「○」の評価を下し、一方で、１０万本の接地電極を作製する前に、打抜加工に支障が生じるほどの損傷が生じてしまったサンプルは、耐久性に劣り、生産性の低下を招いてしまうおそれがあるとして「×」の評価を下すこととした。表１に、各サンプルの形状や評価を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１に示すように、湾曲面を設けることなく第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°としたサンプル（サンプル１）や、湾曲面を設けたものの、当該湾曲面の曲率半径を０．２ｍｍ未満としたサンプル（サンプル４）は、耐久性が不十分となってしまい、生産性の低下を招き得ることが明らかとなった。
　一方で、第１成形面及び第２成形面のなす角度を１２０°以上としたサンプル（サンプル３，４）や、湾曲面を設けるとともに、当該湾曲面の曲率半径を０．２ｍｍ以上としたサンプル（サンプル５）は、耐久性に優れ、生産性の向上を期待できることがわかった。これは、打抜加工に際しては、第１成形面及び第２成形面の間に位置する部位で偏消耗が生じやすいところ、第１湾曲面及び第２湾曲面のなす角度を比較的大きくしたり、両者の間に曲率半径の比較的大きな湾曲面を設けたりしたことで、当該部位に加わる応力の分散を図ることができたことによると考えられる。
　従って、上記第２実施形態のごとく、カッタによる抜打加工を施して接地電極を作製する場合には、第１成形面及び第２成形面のなす角度を１２０°以上としたり、第１成形面及び第２成形面のなす角度を９０°以上とし、第１成形面及び第２成形面の間に曲率半径が０．２ｍｍ以上の湾曲面を設けたりすることが、生産性の向上を図るという面で好ましいといえる。
　尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
　（ａ）上記実施形態における接地電極２７の形状は例示であって、接地電極２７の形状はこれに限定されるものではない。従って、図２３に示すように、突部２７１Ｂの側面のうち接地電極２７１の基端側に位置する側面が湾曲面状をなすように形成することとしてもよい。また、図２４に示すように、凹部２７２Ｃが本体部２７２Ａの先端に向けて拡幅するように接地電極２７２を形成することとしてもよい。
　（ｂ）上記実施形態において、凹部２７Ｃは側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３によって区画された形状をなしているが、凹部２７Ｃの形状はこれに限定されるものではない。従って、図２５（ａ）に示すように、接地電極２７３の凹部２７３Ｃを、本体部２７３Ａの外側面２７３ｏに対して窪んだ形状をなす段差状としてもよい。また、図２５（ｂ）に示すように、接地電極２７４の凹部２７４Ｃを、本体部２７４Ａとほぼ等しい幅に
形成することとしてもよい。
　（ｃ）上記実施形態において、本体部２７Ａは自身の長手方向に沿ってほぼ等しい幅を有するように形成されているが、図２６に示すように、接地電極２７５の本体部２７５Ａを、自身の先端に向けて幅狭となるように形成することとしてもよい。この場合には、本体部２７５Ａの先端部によって火炎の熱が引かれてしまうことをより一層確実に抑制することができ、着火性の更なる向上を図ることができる。
　（ｄ）上記第２実施形態においては、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度が９０°とされているが、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度が鈍角となるカッタを用いて打抜加工を施すこととしてもよい。この場合には、図２７に示すように、本体部２７６Ａの先端面２７６ｔが、接地電極２７６の先端に向けて先細る形状をなすように形成されることとなる。
　（ｅ）上記第２実施形態では、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の一部が除去されることとしているが、棒状部材ＳＴのうち没入部Ｓｉの両側面側に位置する部位の全域を除去することとしてもよい。この場合には、図２８に示すように、本体部２７７Ａの外側面２７７ｏに対して没する段差状の凹部２７７Ｃを備える接地電極２７７が形成されることとなる。
　（ｆ）上記第２実施形態では、断面略矩形状のカッタ５７，５８を用いて棒状部材ＳＴに対する打抜加工が施されているが、カッタ５７，５８の形状はこれに限定されるものではない。従って、例えば、断面三角形状のカッタを用いて打抜加工を施すこととしてもよい。この場合には、図２９に示すように、先細り形状をなす本体部２７８Ａと、本体部２７８Ａの外側面２７８ｏに対して没する凹部２７８Ｃと、接地電極２７８の先端に向けて幅狭となる突部２７８Ｂとが形成される。
　（ｇ）上記第２実施形態では、カッタ５７，５８の第１成形面５７Ａ，５８Ａは平坦面状をなしているが、第１成形面５７Ａ，５８Ａを湾曲面状に形成することとしてもよい。この場合には、図３０に示すように、本体部２７９Ａの先端面２７９ｔが湾曲面状をなすように接地電極２７９が形成されることとなる。
　（ｈ）上記実施形態では特に記載していないが、図３１に示すように、突部２７Ｂのうち前記中心電極５（貴金属チップ３１）に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップ３２を設けることとしてもよい。この場合には、耐消耗性の一層の向上を図ることができる。尚、チップ３２の過熱や製造コストの増大を防止すべく、チップ３２としては、比較的薄肉（例えば、０．５ｍｍ以下）のものを用いることが好ましい。
　また、チップ３２を設けるにあたっては、一般的に抵抗溶接又はレーザー溶接が用いられるが、チップ３２を溶接するタイミングは特に限定されるものではない。すなわち、突部２７Ｂの形成後にチップ３２を設けることとしてもよいし、突部２７Ｂの形成予定位置にチップ３２を設けた後に突部２７Ｂを形成することとしてもよい。チップ３２の溶接後に突部２７Ｂを形成することとすれば、溶接に伴う突部２７Ｂの変形を防止することができ、着火性の向上効果がより確実に奏されることとなる。
　尚、チップ３２を設けた場合において「本体部２７Ａの内側面２７ｉからの突部２７Ｂの突出長Ａ」は、本体部２７Ａの内側面２７ｉからチップ３２のうち中心電極５（貴金属チップ３１）と対向する面までのチップ３２の中心軸に沿った距離を意味する。
　（ｉ）上記実施形態では、凹部２７Ｃの側面２７ｓｄ１と凹部２７Ｃの底面２７ｂｔとの境界部分Ｂｏ１が、突部２７Ｂと本体部２７Ａの内側面２７ｉとの境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の基端側に形成されるように突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係が設定されているが、両者の位置関係はこれに限定されるものではない。従って、前記境界部分Ｂｏ１が、前記境界部分Ｂｏ２に対して接地電極２７の長手方向に沿って同位置に形成されるように、突部２７Ｂと凹部２７Ｃとの位置関係を設定することとしてもよい。また、前記境界部分Ｂｏ１を、前記境界部分Ｂｏ２よりも接地電極２７の先端側に形成することとしてもよい。境界部分Ｂｏ１を、境界部分Ｂｏ２に対して接地電極２７の長手方向に沿った同位置に形成した場合、上述の試験で示したように、突部２７Ｂの形成に伴う境界部分Ｂｏ２におけるクラックの発生をより確実に防止することができる。
　（ｊ）上記実施形態では、前記底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３はそれぞれ直交するように、すなわちθ２が９０°となるように形成されている。これに対して、図３２（ａ），（ｂ）に示すように、底面２７ｂｔ及び側面２７ｓｄ１，ｓｄ２，ｓｄ３のなす角度が鈍角となるように、すなわちθ２が９０°よりも大きくなるように接地電極２７１０を形成することとしてもよい。但し、生産時におけるプレスピン５６の長寿命化を図るためには、θ２≦１５０°を満たすように前記プレスピン５６の形状を設定することが望ましい。尚、この場合、「本体部２７Ａの長手方向に沿った凹部２７Ｃの長さＣ」は、本体部２７１０Ａの長手方向に沿った凹部２７１０Ｃの底面２７ｂｔの長さをいう。
　加えて、図３３（ａ），（ｂ）に示すように、接地電極２７１１の凹部２７１１Ｃについて、側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３と底面２７ｂｔとの境界に、凹状の湾曲形状をなし、所定の曲率半径（例えば、０．２ｍｍ以上）を有する湾曲部２７Ｗ１を設けることとしてもよい。また、図３４（ａ），（ｂ）に示すように、接地電極２７１２の凹部２７１２Ｃについて、側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３と底面２７ｂｔとの境界に、所定の幅（例えば、０．２ｍｍ以上）を有するテーパ部２７Ｔ１を設けることとしてもよい。この場合には、凹部２７１１Ｃ（２７１２Ｃ）の底面２７ｂｔと側面２７ｓｄ１，２７ｓｄ２，２７ｓｄ３との境界部分におけるクラックの発生をより確実に防止することができ、機械的強度の向上を図ることができる。尚、凹部２７１１Ｃ（２７１２Ｃ）の側面２７ｓｄのうち接地電極２７１１（２７１２）の基端側に位置する側面２７ｓｄ１と底面２７ｂｔとの境界にのみ湾曲部２７Ｗ１やテーパ部２７Ｔ１を設けることとしてもよい。また、湾曲部２７Ｗ１やテーパ部２７Ｔ１を設けた場合において、上述した「境界点Ｂｐ１」は、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面における、底面２７ｂｔの外形線の延長線と側面２７ｓｄ１の延長線との交点を意味する。
　（ｋ）上記実施形態では特に記載していないが、図３５（ａ），（ｂ）に示すように、前記本体部２７１３Ａの内側面２７１３ｉと突部２７１３Ｂの側面のうち接地電極２７１３の基端側に位置する側面との境界に、凹状の湾曲形状をなし、所定の曲率半径（例えば、０．２ｍｍ以上）を有する湾曲部２７Ｗ２を設けることとしてもよい。この場合には、当該境界部分におけるクラックの発生を抑制することができ、ひいては突部２７１３Ｂの欠落といった事態をより確実に防止することができる。また、突部２７１３Ｂのうち本体部２７１３Ａに連接される部位の断面積を増大させることができるため、突部２７１３Ｂの熱を本体部２７１３Ａ側へとよりスムーズに移動させることができ、耐消耗性の更なる向上を図ることができる。尚、湾曲部２７Ｗ２に代えて、テーパ状のテーパ部を設けることとしてもよい。また、湾曲部２７Ｗ２等を設けた場合において、上述した「境界点Ｂｐ２」は、接地電極２７の中心軸を含むとともに軸線ＣＬ１に沿う断面における、内側面２７ｉの外形線の延長線と突部２７１３Ｂの側面のうち接地電極２７１３の基端側に位置する側面の外形線の延長線との交点を意味する。
　（ｌ）上記第２実施形態において、前記カッタ５７，５８は、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂの間に湾曲面５７Ｃ，５８Ｃが設けられているが、図３６に示すように、湾曲面５７Ｃ，５８Ｃを設けることなく、第１成形面５７Ａ，５８Ａと第２成形面５７Ｂ，５８Ｂとを隣接させるとともに、第１成形面５７Ａ，５８Ａ及び第２成形面５７Ｂ，５８Ｂのなす角度を１２０°未満としてもよい。
　（ｍ）上記第２実施形態では、プレスピン５６による押圧加工後に、カッタ５７，５８による打抜加工を施すことで接地電極２７が形成されているが、押圧加工及び抜打加工を行う順序はこれに限定されるものではない。従って、カッタ５７，５８によって棒状部材ＳＴの一端部の両側面部を除去した後に、プレスピン５６による押圧加工を施すことで接地電極２７を形成することとしてもよい。
　（ｎ）上記実施形態では、プレスピン５６による押圧加工後に、接地電極２７を屈曲することとされているが、プレスピン５６による押圧加工前に（すなわち、突部２７Ｂ等の形成前に）、接地電極２７（棒状部材ＳＴ）を屈曲させることとしてもよい。
　（ｏ）上記実施形態では、中心電極５の先端部に貴金属チップ３１が設けられているが、貴金属チップ３１を省略して構成することとしてもよい。
　（ｐ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６－２３６９０６号公報等）。
　（ｑ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ－ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。
　１…スパークプラグ（内燃機関用スパークプラグ）
　２…絶縁碍子（絶縁体）
　３…主体金具
　５…中心電極
　２７…接地電極
　２７Ａ…本体部
　２７Ｂ…突部
　２７Ｃ…凹部
　２７ｉ…内側面
　２７ｏ…外側面
　２７ｓｄ…側面
　２７ｂｔ…底面
　３２…チップ
　５１…第１の型（成形型）
　５１ｆ…形成面
　５１ｈ…穴部
　５６…プレスピン
　５７，５８…カッタ（抜打手段）
　５７Ａ，５８Ａ…第１成形面
　５７Ｂ，５８Ｂ…第２成形面
　ＣＬ１…軸線
　ＣＬ２…本体部の中心軸
　Ｓｉ…没入部

Claims (13)

  1. 　軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
    　前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
    　前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
    　前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
    　前記接地電極は、
    　本体部と、
    　前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
    　前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
    　前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
    　前記内側面からの前記突部の突出長をＡ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をＢ（ｍｍ）とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをＣ（ｍｍ）とし、前記外側面からの前記凹部の深さをＤ（ｍｍ）とし、前記本体部の厚さをＥとしたとき、次の式（１），（２），（３），（４）を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
    　０．３ｍｍ≦Ａ≦１．０ｍｍ…（１）
    　０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．４ｍｍ…（２）
    　０．０ｍｍ＜Ｃ≦２．０ｍｍ…（３）
    　０．０＜Ｄ／Ｅ＜０．８５…（４）
  2. 　前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
    　前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも先端側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。
  3. 　前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
    　前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
    　前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ１としたとき、
    　θ１≦７５°
    を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用スパークプラグ。
  4. 　前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
    　前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ２としたとき、
    　９０°≦θ２≦１５０°
    を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
  5. 　前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成されるとともに、
    　前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界
    、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
    　凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
  6. 　前記突部のうち前記中心電極に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
  7. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
    　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
    　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
  8. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
    　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
    　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
    　前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
  9. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
    　前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
    　前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
    　前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
  10. 　前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
    　前記打抜手段は、
    　前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
    　前記第１成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面とを備え、
    　前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が１２０°以上とされることを特徴とする請求項８又は９に記載のスパークプラグの製造方法。
  11. 　前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
    　前記打抜手段は、
    　前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第１成形面と、
    　前記突部の側面に相当する部位を形成する第２成形面と、
    　前記第１成形面及び前記第２成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
    　前記第１成形面及び前記第２成形面のなす角度が９０°以上とされるとともに、
    　前記湾曲面の曲率半径が０．２ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項８又は９に記載のスパークプラグの製造方法。
  12. 　前記プレスピンによる押圧加工後、前記接地電極を屈曲させることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のスパークプラグの製造方法。
  13. 　前記内燃機関用スパークプラグは、前記突部のうち前記中心電極と対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを有するものであって、
    　前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のスパークプラグの製造方法。
PCT/JP2010/002814 2009-07-10 2010-04-19 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 WO2011004526A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-163606 2009-07-10
JP2009163606A JP4567800B1 (ja) 2009-07-10 2009-07-10 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011004526A1 true WO2011004526A1 (ja) 2011-01-13

Family

ID=43098832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/002814 WO2011004526A1 (ja) 2009-07-10 2010-04-19 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4567800B1 (ja)
WO (1) WO2011004526A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55121290A (en) * 1979-03-09 1980-09-18 Nippon Soken Ignition plug
JPS6145583A (ja) * 1984-08-07 1986-03-05 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ
WO2009017187A1 (ja) * 2007-07-31 2009-02-05 Denso Corporation 内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法
WO2009066714A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Ngk Spark Plug Co., Ltd. 内燃機関用スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55121290A (en) * 1979-03-09 1980-09-18 Nippon Soken Ignition plug
JPS6145583A (ja) * 1984-08-07 1986-03-05 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ
WO2009017187A1 (ja) * 2007-07-31 2009-02-05 Denso Corporation 内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法
WO2009066714A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Ngk Spark Plug Co., Ltd. 内燃機関用スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4567800B1 (ja) 2010-10-20
JP2011018607A (ja) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4700638B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ
JP4928626B2 (ja) スパークプラグ
JP4912459B2 (ja) スパークプラグ
JP5044665B2 (ja) スパークプラグ
JPWO2009066714A1 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法
JP4956579B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
WO2014013722A1 (ja) 点火プラグ及びその製造方法
KR101290370B1 (ko) 내연기관용 스파크 플러그
CN102204041B (zh) 火花塞及其制造方法
JP5022465B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP5564123B2 (ja) 点火プラグ及びその製造方法
WO2011101939A1 (ja) スパークプラグ
JP2007227189A (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP2009134968A (ja) 内燃機関用スパークプラグ
JP5255661B2 (ja) スパークプラグ及びその製造方法
JP2007134319A (ja) スパークプラグ
JP4981746B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ
JP4567800B1 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP5054633B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ
JP5816126B2 (ja) スパークプラグ
JP4644139B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP5259814B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP5723250B2 (ja) スパークプラグ及びその製造方法
JP2007227187A (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP2009140674A (ja) ガスエンジン用スパークプラグ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10796840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10796840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1