WO2016132687A1 - 点火プラグ - Google Patents

点火プラグ Download PDF

Info

Publication number
WO2016132687A1
WO2016132687A1 PCT/JP2016/000476 JP2016000476W WO2016132687A1 WO 2016132687 A1 WO2016132687 A1 WO 2016132687A1 JP 2016000476 W JP2016000476 W JP 2016000476W WO 2016132687 A1 WO2016132687 A1 WO 2016132687A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ground electrode
spark plug
electrode
covering portion
tip
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/000476
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓也 河出
山田　裕一
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
Priority claimed from JP2015235545A external-priority patent/JP6077091B2/ja
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
Priority to CN201680008866.4A priority Critical patent/CN107210588B/zh
Priority to US15/546,875 priority patent/US9948070B2/en
Priority to EP16752080.8A priority patent/EP3261198B1/en
Publication of WO2016132687A1 publication Critical patent/WO2016132687A1/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
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • 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 ignition of an air-fuel mixture in an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 Patent Document 1
  • Patent Document 2 Patent Document 2
  • the air-fuel ratio in the lean region which is thinner than the stoichiometric air-fuel ratio
  • the air-fuel ratio in the lean region which is thinner than the stoichiometric air-fuel ratio
  • the current value (energy) applied to the spark plug is increased to increase the spark generated at the time of ignition, Increasing the energization time is performed.
  • the increase in the size of the spark and the extension of the energization time tend to cause a flow of spark, and the degree of consumption of the ground electrode base material increases with an increase in the frequency of exposure to the flow of spark.
  • problems such as misfiring due to peeling of the noble metal chip bonded to the ground electrode, and breakage of the ground electrode may occur.
  • the consumption of the base portion of the ground electrode causes the ground electrode to break, and there is a problem that the performance as a spark plug cannot be exhibited.
  • the ground electrode is simply covered with a noble metal or the like to protect the ground electrode, there is a problem that abnormal combustion is likely to occur. In the prior art, these problems have not been fully considered.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following aspects. *
  • a first aspect provides a spark plug.
  • a spark plug according to a first aspect includes an insulator having a shaft hole, a metal shell covering an outer periphery of the insulator, a center electrode base material disposed in the shaft hole of the insulator, and the center electrode A center electrode having an electrode tip that is bonded to a base material and exposed from the tip of the insulator, a fixed end fixed to the metal shell, and a predetermined distance from the tip of the electrode tip
  • An ignition plug having a ground electrode having a free end disposed, the ground electrode comprising an inner surface facing the center electrode and the insulator, and a center electrode facing portion facing the center electrode In the inner surface, from a first intersection line portion including an intersection of a virtual line extending from the outer periphery of the central electrode base material on the fixed end side to the ground electrode and the ground electrode, The tip passing through the midpoint of a predetermined interval
  • a covering portion made of a noble metal or a noble metal alloy that covers at least a region
  • the first intersecting line portion includes the imaginary line, and an imaginary plane extending in contact with an outer periphery of the center electrode base material and extending to the ground electrode intersects the ground electrode. It may be a line part.
  • the ground electrode includes, at the free end, a center electrode facing portion that faces the center electrode, and the covering portion is on the fixed end side of the inner surface. You may cover at least the area
  • the covering portion may cover the entire inner surface. In this case, consumption of the base material of the ground electrode can be further suppressed, and abnormal combustion can be suppressed.
  • the ground electrode further includes an outer surface that connects one end and the other end in the width direction of the inner surface, and the covering portion is provided on the inner surface of the outer surface. It may be provided in a continuous area. In this case, abnormal combustion resulting from the provision of the covering portion can be further suppressed or prevented.
  • the region connected to the inner side surface is a virtual path passing through the outer side surface from the geometric center of gravity of the end surface viewed from the free end side and parallel to the inner side surface.
  • a line When a line is drawn, it may be an area closer to the inner surface than the virtual line. In this case, abnormal combustion resulting from the provision of the covering portion can be further suppressed or prevented.
  • the covering portion may have a thickness of 3 ⁇ m to 400 ⁇ m. In this case, consumption of the base material of the ground electrode can be suppressed, and adhesion between the covering portion and the base material of the ground electrode can be improved.
  • a thickness of the covering portion that covers a region of the center electrode facing portion may be thicker than a thickness of the covering portion that covers a region other than the center electrode facing portion. In this case, it is possible to suppress or prevent the consumption of the base material of the ground electrode in the region that is susceptible to consumption.
  • the covering portion covering the region of the center electrode facing portion may have a composition different from that of the covering portion covering the other region other than the center electrode facing portion. In this case, it is possible to suppress or prevent the consumption of the base material of the ground electrode in the region that is susceptible to consumption.
  • FIG. 10 It is the expansion partial cross section and expansion right view which looked at the front-end
  • FIG. 10 It is the expansion partial cross section and the expansion right view which looked at the front-end
  • FIG. 13 It is the expansion partial cross section and the expanded right view which looked at the front-end
  • FIG. It is a Z arrow view of the spark plug according to the present embodiment shown in FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the definition of the coating
  • FIG. 19 It is the expanded partial sectional view which looked at the front-end
  • FIG. 25 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the covering portion and the tip of the electrode tip in Experimental Examples 20 to 24. It is an expansion right view of the front-end
  • FIG. 7 is a graph showing a volume consumption amount of a ground electrode base material with respect to a deviation amount obtained in Experimental Examples 20 to 24. It is an enlarged plan view which shows typically the front-end
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug according to the present embodiment.
  • the center axis in the longitudinal direction of the spark plug 100 is indicated by a one-dot chain line axis OL.
  • the right side of the axis line OL shows an external front view
  • the left side of the axis line OL shows a cross-sectional view of the spark plug 100 cut along a cross section passing through the central axis of the spark plug 100.
  • the spark plug 100 includes an insulator 10, a center electrode 20, a ground electrode 30, a terminal electrode 40, and a metal shell 50.
  • the insulator 10 is a cylindrical insulator formed by firing a ceramic material such as alumina.
  • a shaft hole 12 that accommodates the center electrode 20 and the terminal electrode 40 is formed extending in the direction of the axis OL.
  • a central body portion 19 having the largest outer diameter among the insulators 10 is formed.
  • a rear end body 18 that insulates between the terminal electrode 40 and the metal shell 50 is formed on the rear end side of the central insulator 19 of the insulator 10.
  • a front end side body portion 17 having an outer diameter smaller than that of the rear end side body portion 18 is formed at the front end side of the central body portion 19 of the insulator 10.
  • a leg length portion 13 having an outer diameter smaller than that of the distal end side body portion 17 and decreasing in outer diameter toward the center electrode 20 side is formed.
  • an outer diameter is reduced toward the distal end side, and a reduced diameter portion 15 that connects the distal end side body portion 17 and the leg length portion 13 is formed.
  • the center electrode 20 is inserted into the shaft hole 12.
  • the center electrode 20 is a rod-shaped member in which a core material 25 having better thermal conductivity than the center electrode base material 21 is embedded in a center electrode base material 21 formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the center electrode base material 21 is made of a nickel alloy containing nickel (Ni) as a main component.
  • the core material 25 is made of copper or an alloy containing copper as a main component.
  • An electrode tip 22 made of a noble metal or a noble metal alloy, for example, an iridium alloy is joined to the tip of the center electrode base material 21 (see FIGS. 2 and 3).
  • the electrode tip 22 is generally cylindrical, but may have other shapes such as a prismatic shape. In the drawings other than FIG. 2 and FIG.
  • the electrode tip 22 is provided in the same manner, but may be omitted in order to make the drawing easier to see.
  • the center electrode 20 is held by the insulator 10 in the shaft hole 12, and the electrode tip 22 is exposed to the outside from the shaft hole 12 (insulator 10).
  • the center electrode 20 is electrically connected to the terminal electrode 40 through the ceramic resistor 3 and the seal body 4 inserted into the shaft hole 12.
  • the tip and the tip surface of the electrode tip 22 may be collectively referred to as the tip and the tip surface of the center electrode 20.
  • the ground electrode 30 is made of a metal having high corrosion resistance. As an example, a nickel alloy is used.
  • the fixed end portion (base end portion) 31 of the ground electrode 30 is welded to the distal end surface 57 of the metal shell 50.
  • the ground electrode 30 extending from the fixed end 31 is bent toward the center electrode 20, and the free end (tip) 32 of the ground electrode 30 is disposed at a predetermined distance from the tip surface of the center electrode 20.
  • the free end 32 of the ground electrode includes a center electrode facing portion 30 b that is a region facing the center electrode 20.
  • a predetermined interval between the free end 32 of the ground electrode 30 and the tip 22a (tip surface) of the electrode tip 22 is a spark gap SG that generates a spark discharge. *
  • the terminal electrode 40 is provided on the rear end side of the shaft hole 12, and a part of the rear end side is exposed from the rear end side of the insulator 10.
  • a high voltage cable (not shown) is connected to the terminal electrode 40 via a plug cap (not shown), and a high voltage for spark ignition is applied.
  • the metal shell 50 is a cylindrical metal fitting that surrounds and holds a portion extending from a part of the rear end body portion 18 of the insulator 10 to the long leg portion 13 in the circumferential direction.
  • the metal shell 50 is made of a low carbon steel material, and is subjected to a plating process such as nickel plating or zinc plating.
  • the metal shell 50 includes a tool engaging portion 51, a mounting screw portion 52, a caulking portion 53, and a seal portion 54. These are formed in the order of a caulking portion 53, a tool engaging portion 51, a seal portion 54, and a mounting screw portion 52 from the rear end toward the front end.
  • the tool engaging portion 51 is engaged with a tool for attaching the spark plug 100 to the cylinder head 150 of the internal combustion engine.
  • the attachment screw portion 52 has a thread that is screwed into the attachment screw hole 151 of the cylinder head 150. *
  • a protruding portion 60 protruding inward in the radial direction is formed on the inner diameter side of the mounting screw portion 52.
  • the protruding portion 60 is formed at a position facing the reduced diameter portion 15 and the leg end portion 13 of the insulator 10.
  • a packing 8 as an annular seal member is provided between the protruding portion 60 and the reduced diameter portion 15 of the insulator 10.
  • the packing 8 is in contact with the protruding portion 60 and the reduced diameter portion 15 and seals between the insulator 10 and the metal shell 50.
  • a cold rolled steel plate or the like can be used for the packing 8. *
  • the caulking portion 53 is a thin-walled portion provided at the end on the rear end side of the metal shell 50, and is provided for the metal shell 50 to hold the insulator 10. Specifically, when the spark plug 100 is manufactured, the crimping portion 53 is bent inward and the crimping portion 53 is pressed toward the distal end side, so that the distal end of the center electrode 20 protrudes from the distal end side of the metal shell 50. In this state, the insulator 10 is integrally held by the metal shell 50.
  • the seal portion 54 is formed in a hook shape at the base of the mounting screw portion 52. An annular gasket 5 formed by bending a plate is fitted between the seal portion 54 and the cylinder head. The spark plug 100 is attached to the attachment screw hole 151 of the cylinder head 150 via the metal shell 50. *
  • the spark plug 100 includes a covering portion 80 made of a noble metal or a noble metal alloy on the base material of the ground electrode 30 in order to suppress or prevent consumption of the base material of the ground electrode 30 in the spark plug 100.
  • a covering portion 80 made of a noble metal or a noble metal alloy on the base material of the ground electrode 30 in order to suppress or prevent consumption of the base material of the ground electrode 30 in the spark plug 100.
  • FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of a front end portion of a spark plug having a ground electrode without a covering portion as a comparative example.
  • 3 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 1.
  • FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 2.
  • FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 3.
  • FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to this embodiment as Experimental Example 4. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the first verification is as shown in the comparative example of FIG. 2, and the surfaces other than the inner side surface 30 c and the inner side surface 30 c facing the center electrode 20 and the insulator 10.
  • the outer surface 30d is formed.
  • the outer side surface 30d can also be said to be a surface connecting one end (one side) and the other end (other side) in the width direction of the inner side surface 30c.
  • the outer surface 30d includes an outer surface 30d as a surface forming the back surface of the inner surface 30c, and a side surface 30e that connects the inner surface 30c and the outer surface 30d.
  • the outer side surface 30d with respect to the inner side surface 30c including the side surface 30e.
  • the ground electrode 30 has a curved surface portion connecting one end (one side) and the other end (other side) in the width direction of the inner side surface 30c, or when the ground electrode 30 has a circular cross section, the curved surface portion and the ground The lower curved surface portion of the electrode 30 forms the outer surface 30d.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the insulator facing portion 30a facing the tip portion 10a of the insulator 10 on the inner side surface 30c to the center electrode facing portion 30b.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the entire inner surface 30c, that is, from the fixed end (fixed end) 31 to the end of the free end 32.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the fixed end 31 to the end of the free end 32 except for the outer surface 30d that forms the back surface of the inner surface 30c.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the fixed end 31 to the end of the free end 32 on all surfaces except the end surface of the free end 32.
  • a covering portion 80 may be provided on the end surface of the free end.
  • Formation of the covering portion 80 with respect to the ground electrode 30 can be performed by various methods such as surface coating by electroless plating, bonding of a coating material by laser welding, coating film formation by PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition), and the like. Can be realized. *
  • a center electrode having an electrode tip of M12HEX14 (mounting screw diameter 12 mm, metal fitting hexagonal part size (opposite side dimension) 14 mm), iridium (Ir) diameter 0.6 mm at its tip, 1.1 mm
  • the spark gap SG, a spark plug in which a covering portion 80 is formed on a rectangular ground electrode 30 having a width of 2.7 mm and a thickness of 1.3 mm described as Experimental Example 1 to Experimental Example 4 was used.
  • platinum (Pt) having a thickness of 0.4 mm was used.
  • the verification was performed in a bench test performed under the conditions of a flow velocity field in which an air flow of 10 m / s flows between the spark gaps SG, an ignition frequency of 30 Hz, a combustion chamber pressure of 0.4 Mpa, a nitrogen atmosphere, and a durability time of 200 hours.
  • the measurement was performed by measuring and evaluating the consumption volume of the base material of the ground electrode 30 before and after the start.
  • the flow velocity field is a flow velocity field in which airflow flows in the direction from the center electrode 20 toward the ground electrode 30 in consideration of the flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber at the timing of spark ignition.
  • the volume of the ground electrode 30 is obtained by scanning the ground electrode 30 on which the covering portion 80 is formed with an X-ray CT to obtain an outer dimension, and calculating the volume from the obtained outer dimension.
  • the consumption volume was determined by subtracting the remaining volume from the initial volume.
  • FIG. 7 is a graph showing the consumption amount of the ground electrode base material in the comparative example and each experimental example obtained by the first verification.
  • the covering portion 80 In the comparative example that does not include the covering portion 80, consumption of a volume of 3.4 mm 3 was confirmed, but in the experimental examples 1 to 4 that include the covering portion 80, consumption of a volume of less than 1.0 mm 3 was confirmed. I stayed. In Experimental Examples 1 and 2, the covering portion 80 is provided only on the inner surface 30c of the ground electrode 30, but the consumption of the volume of the base material is reduced by a value sufficient to determine that it is technically significant.
  • the covering portion 80 includes the covering portion 80 that covers at least the region from the insulator facing portion 30a to the center electrode facing portion 30b on the inner surface of the ground electrode 30, a spark is provided. It was confirmed that it was possible to suppress or prevent the consumption of the ground electrode base material in the portion where the air was easily blown. Further, it is known that the bent portion of the ground electrode 30 is easily consumed by a spark, and at least in order to suppress or prevent the ground electrode 30 from being bent from the vicinity due to the consumption of the ground electrode base material in the curved portion. It is desirable that a covering portion 80 is provided on the inner side surface 30 c of the curved portion of the ground electrode 30.
  • the covering portion 80 is also provided on the center electrode facing portion 30b that is most quickly consumed. From these viewpoints, it is desirable that the covering portion 80 is provided with a covering portion 80 that covers at least a region from the insulator facing portion 30a to the center electrode facing portion 30b on the inner surface of the ground electrode 30.
  • FIG. 8 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the first embodiment when viewed from the front.
  • FIG. 9 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the second embodiment when viewed from the front. *
  • the first embodiment is provided with an arrangement mode in which the covering portion 80 is not provided on the lower portion (outside surface 30d side) of the side surface 30e, compared to the arrangement mode of the covering portion 80 in Experimental Example 3.
  • the lower side An arrangement mode in which the covering portion 80 is not provided from the outer side surface 30d and the side surface 30e to an arbitrary position is also included.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that the ground electrode 30 has a cylindrical shape.
  • the ground electrode 30 passes through the outer side surface 30d from the geometric center of gravity 30g of the end surface viewed from the free end 32 side, and the inner side surface.
  • a virtual line 30f parallel to 30c is drawn, a region on the side of the central electrode with respect to the virtual line 30f can be called an inner side surface 30c, and a region opposite to the inner side surface 30c can be called an outer side surface 30d.
  • a covering portion 80 is formed.
  • a platinum alloy may be used instead of 100% platinum (Pt) in order to increase the strength.
  • the thickness may be a thickness at a predetermined position of the covering portion 80 or an average thickness. *
  • Second verification It has been verified in the first verification that the consumption of the ground electrode base material is reduced or prevented by providing the covering portion 80 made of a noble metal or a noble metal alloy, but platinum (Pt), etc. It is known that a noble metal or a noble metal alloy exhibits a catalytic action with an increase in temperature and ignites an air-fuel mixture without spark ignition. Therefore, covering the ground electrode 30 with the covering portion 80 causes unintended self-ignition (abnormal combustion), which causes a problem in that the combustion control is hindered. Therefore, in the second verification, the arrangement of the covering portion 80 in the ground electrode 30 was verified from the viewpoint of suppressing or preventing abnormal combustion while suppressing or preventing the consumption of the base material of the ground electrode 30. *
  • FIG. 10 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 5.
  • FIG. 11 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 6.
  • 12 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug as Experimental Example 7.
  • FIG. FIG. 13 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug as Experimental Example 8. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the second verification is that the ground electrode 30 that is narrower than the ground electrode 30 used in the first verification is used to facilitate the verification of abnormal combustion. It is the same as that of the comparative example shown in FIG. 2, and includes an inner surface 30 c facing the center electrode 20 and the insulator 10, and an outer surface 30 d forming a surface other than the inner surface 30 c.
  • the outer side surface 30d can also be said to be a surface connecting one end (one side) and the other end (other side) in the width direction of the inner side surface 30c.
  • the outer surface 30d includes an outer surface 30d as a surface forming the back surface of the inner surface 30c, and a side surface 30e that connects the inner surface 30c and the outer surface 30d.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 only on the inner side surface 30 c extending from the fixed end 31 to the end of the free end 32. That is, the outer surface 30d and the side surface 30e as the back surface of the inner surface 30c are not provided with the covering portion 80.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 on the entire inner side surface 30c and on the outer side surface 30d (side surface 30e) excluding the lower side of the outer side surface (side surface). That is, the covering portion 80 is provided in a region 30h that is continuous with the inner side surface 30c in the outer side surface 30d (side surface 30e).
  • the region 30h connected to the inner side surface 30c in the outer side surface 30d is parallel to the inner side surface 30c through the outer side surface 30d from the geometric center of gravity 30g of the end surface when the ground electrode 30 is viewed from the free end 32 side.
  • the area is closer to the inner surface 30c than the virtual line 30f.
  • the end face shape of the ground electrode 30 is axisymmetric with respect to the virtual line 30f, a region of 1 ⁇ 2 of the side length (thickness of the ground electrode 30) is continuous from the inner side face 30c side of the side face 30e. It becomes area
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the fixed end 31 to the end of the free end 32 except for the outer surface 30d that forms the back surface of the inner surface 30c.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the fixed end 31 to the end of the free end 32 on all surfaces except the end surface of the free end 32.
  • Formation of the covering portion 80 for the ground electrode 30 can be realized by the method described in the first verification. *
  • M12HEX14 mounting screw diameter 12 mm, bracket hexagonal part size 14 mm
  • center electrode having an electrode tip made of iridium (Ir) with a diameter of 0.6 mm at its tip, 1.1 mm spark gap SG
  • Ir iridium
  • platinum (Pt) having a thickness of 0.4 mm was used.
  • the target spark plug is attached to a 4-cycle gasoline engine, and each of the three ignition timings of 53 ° BTDC, 55 ° BTDC and 57 ° BTDC is under the condition of 6000 rpm at WOT (full load, throttle fully open). This was done by checking whether or not abnormal combustion occurred.
  • the occurrence of abnormal combustion is determined by, for example, visual confirmation using a combustion monitor that visualizes and displays in-cylinder combustion, or the combustion timing obtained by measuring the in-cylinder pressure and the normal combustion timing. It is possible to confirm by confirmation by comparison.
  • the reason why the thin ground electrode 30 is used in the second verification is to make it easier to confirm the effect due to the difference in the arrangement mode of the covering portion 80 regarding the suppression or prevention of abnormal combustion. In order to prevent abnormal combustion from the insulator 10, a cold plug having a heat value of 9 was used. *
  • the covering portion 80 As the covering portion 80, the covering portion 80 is provided only by not including the covering portion 80 on the outer surface 30d corresponding to the back surface of the inner surface 30c among the outer surfaces 30d of the ground electrode 30. Therefore, the ground electrode 30 is covered with the covering portion 80 by not providing the covering portion 80 in the region other than the region 30h connected to the inner side surface 30c of the outer surface 30d. However, it was confirmed that abnormal combustion was suppressed or prevented while suppressing and preventing consumption of the ground electrode base material. In the second verification, since the ground electrode 30 having a rectangular cross section is used, at least the region 30h connected to the outer surface 30d as the back surface of the inner surface 30c of the side surface 30e of the ground electrode 30 is covered. It can also be said that by not forming 80, abnormal combustion could be suppressed or prevented. *
  • FIG. 14 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the third embodiment when viewed from the front.
  • FIG. 15 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the fourth embodiment when viewed from the front. *
  • the ground electrode 30 has the same cross-sectional shape as that of the covering portion 80 in Experimental Example 6 except that the cross-sectional shape of the ground electrode 30 has a cross-sectional shape in which the upper surface and the lower surface are connected by curved side surfaces.
  • coated part 80 is provided.
  • Third verification It is verified in the first verification that the consumption of the ground electrode base material is reduced or prevented by providing the covering portion 80 made of a noble metal or a noble metal alloy, and the inner side surface of the outer side surface 30d. Region 3 connected to 30c By not providing the covering portion 80 in the region other than 0h, even if the ground electrode 30 is covered by the covering portion 80, it is the first to suppress or prevent abnormal combustion while suppressing / preventing consumption of the ground electrode base material. It has been verified in the verification of 2. In general, it is known that ignition of an air-fuel mixture is more likely to occur at an edge portion or a tip portion than a planar portion. Then, it verified about generation
  • the spark plug used as Experimental Example 9 has the same configuration as the spark plug shown in FIG. FIG. 16 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 10. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the third verification is as shown in Experimental Example 6 of FIG. 11 in the second verification. *
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 in the region 30h that is continuous with the inner side surface 30c among the inner side surface 30c and the outer side surface 30d from the fixed end 31 to the end of the free end 32. Yes. That is, the covering portion 80 is provided up to the end of the free end 32 of the ground electrode 30.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 in the region 30h that is continuous with the inner side surface 30c among the inner side surface 30c and the outer side surface 30d that extend from the fixed end 31 to the vicinity of the center electrode facing portion 30b. Yes. That is, the covering portion 80 is not provided at the end of the free end 32 of the ground electrode 30.
  • Formation of the covering portion 80 for the ground electrode 30 can be realized by the method described in the first verification. *
  • FIGS. 17 and 18 Embodiments of the spark plug 100 other than the spark plug 100 according to Experimental Example 9 and Experimental Example 10 used for the third verification are shown in FIGS. 17 and 18.
  • FIG. 17 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the fifth embodiment when viewed from the front.
  • FIG. 18 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the sixth embodiment when viewed from the front.
  • the spark plug according to the first embodiment shown in FIG. 3 is also a spark plug that satisfies the condition confirmed by the third verification result. *
  • the arrangement is similar to the arrangement of the covering portion 80 in Experimental Example 10, except that the covering portion 80 is provided only on the inner surface 30c of the ground electrode 30 from the fixed end 31 to the center electrode facing portion 30b. An arrangement mode of the covering portion 80 is provided. *
  • the covering portion 80 is provided from the insulator facing portion 30a to the center electrode facing portion 30b, that is, the covering portion 80 is not provided from the fixed end 31 to the insulator facing portion 30a.
  • the arrangement mode of the covering portion 80 is the same as the arrangement mode of the covering portion 80 in Experimental Example 10. *
  • FIG. 19 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug as Experimental Example 11.
  • the spark plug used as Experimental Example 12 has the same configuration as the spark plug shown in FIG. 20 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 13. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the fourth verification is shown as a comparative example in FIG. *
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the noble metal tip as the protruding portion 81 on the center electrode facing portion 30b, but does not include the covering portion 80.
  • the protrusion 81 is a 100% platinum (Pt) chip having a diameter of 0.7 mm and a thickness of 1 mm.
  • the metal tip (protruding portion 81) can be coupled to the ground electrode 30 or the covering portion 80 by laser welding, for example.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes a covering portion 80 having a thickness of 100 ⁇ m on the inner side surface 30c extending from the fixed end 31 to the end of the free end 32.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 includes the covering portion 80 from the fixed end 31 to the end of the free end 32 except for the outer surface 30d forming the back surface of the inner surface 30c, and the center electrode facing portion 30b is provided with a noble metal tip as the protruding portion 81.
  • the protrusion 81 is a 100% platinum (Pt) chip having a diameter of 0.7 mm and a thickness of 1 mm.
  • the protruding portion 81 in the aspect including the covering portion 80 is a configuration for increasing the thickness of the covering portion 80 in a portion where the breakdown of the ground electrode 30 is likely to occur. *
  • Formation of the covering portion 80 for the ground electrode 30 can be realized by the method described in the first verification. *
  • M12HEX14 mounting screw diameter 12 mm, bracket hexagonal part size 14 mm
  • center electrode having an electrode tip made of iridium (Ir) with a diameter of 0.6 mm at its tip, 1.1 mm spark gap SG
  • Ir iridium
  • a spark plug having the ground electrode 30 having the covering portion 80 or the protruding portion 81 or the covering portion 80 and the protruding portion 81 described as Experimental Example 11 to Experimental Example 13 was used.
  • the target spark plug is attached to a 4-cycle gasoline engine, a 200-hour durability test is performed under the conditions of a load of ⁇ 10 kPa and A / F 12.0, and the consumption volume of the base material of the ground electrode 30 before and after the verification is started.
  • This verification condition is the same as the vehicle travel condition at 20 km / h.
  • the consumption amount was evaluated in the same manner as in the first verification. *
  • FIG. 21 is a graph showing the consumption amount of the ground electrode base material in the comparative example and each experimental example obtained by the fourth verification.
  • Comparative Example without the covering portion 80 to the ground electrode 30, in Experimental Example 11 relates to a ground electrode 30 having only the protruding portion 81, respectively, confirmed consumption of the ground electrode base material of 6.8 mm 3 and 6.6 mm 3 It was done.
  • experimental examples provided with a cover portion 80 12 and, in Experimental Example 13 with the covering portion 80 and the projecting portion 81, respectively, wear of the ground electrode base material of 2.1 mm 3 and 1.9 mm 3 were confirmed I stayed at. That is, by providing the covering portion 80, the consumption amount of the ground electrode base material can be suppressed to approximately 2 mm 3 or less.
  • FIGS. 22 and 23 Embodiments of the spark plug 100 other than the spark plug 100 according to Experimental Example 13 used for the fourth verification are shown in FIGS. 22 and 23.
  • FIG. 22 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of a front end portion of a spark plug according to a seventh embodiment.
  • FIG. 23 is an enlarged partial sectional view and an enlarged right side view of a front end portion of a spark plug according to the eighth embodiment. *
  • the covering portion 80 is multilayered to increase the thickness of the portion where breakdown is likely to occur, and has an additional layered portion 82. Except for this point, the configuration is the same as that of Experimental Example 13. *
  • FIG. 24 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of a front end portion of a spark plug as a modification of the fourth verification embodiment.
  • the second covering portion 83 made of a noble metal that is more resistant to wear is used as the noble metal constituting the covering portion 80, thereby suppressing or preventing the consumption of the ground electrode base material.
  • the consumption amount in the curved portion of the ground electrode 30 is 3.0 mm 3
  • the consumption amount in the portion where the breakdown occurs in the ground electrode 30 is 6.0 mm 3 or more.
  • the noble metal more resistant to wear can be realized by using a noble metal alloy for the covering portion 80 and using a noble metal alloy or pure noble metal having a higher purity for the second covering portion 83, for example.
  • a noble metal alloy or pure noble metal having a higher purity for the second covering portion 83, for example.
  • the cost increases, so that a low-purity noble metal alloy is used for the covering portion 80 and a high-purity noble metal alloy or pure noble metal is used for the second covering portion 83. It is possible to reduce both consumption of the ground electrode base material and cost.
  • Examples in which the fourth verification result can be obtained include an example in which the projecting portion 81 is formed on the covering portion 80 after the covering portion 80 is formed, and the covering portion after the projecting portion 81 is formed. Both embodiments in which 80 is formed on the protrusion 81 can be included. *
  • FIG. 25 is an enlarged partial cross-sectional view and an enlarged right side view of the front end portion of the spark plug including the ground electrode including the covering portion used for the fifth verification. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the fifth verification is as shown in FIG. 25.
  • the inner surface 30c facing the center electrode 20 and the insulator 10 and the outer surface forming surfaces other than the inner surface 30c are the same.
  • a side surface 30d is provided. Since the ground electrode 30 used in the fifth verification has a rectangular cross section, the outer surface 30d includes an outer surface 30d as a surface forming the back surface of the inner surface 30c, and the inner surface 30c and the outer surface 30d. Side surface 30e is included.
  • the covering portion 80 is formed on all surfaces except the outer surface 30d as a surface forming the back surface of the inner surface 30c.
  • the fifth verification was performed on seven types of embodiments in which the thickness t of the covering portion 30 was 1 ⁇ m, 3 ⁇ m, 50 ⁇ m, 100 ⁇ m, 200 ⁇ m, 400 ⁇ m, and 500 ⁇ m.
  • the covering portion 80 for the ground electrode 30 was formed by the method described in the first verification.
  • This verification was performed under the same conditions as the fourth verification. The consumption amount was evaluated in the same manner as in the first verification. *
  • FIG. Table 5 shows the consumption amount of the ground electrode base material with respect to the thickness of the plurality of covering portions obtained by the fifth verification
  • FIG. 26 shows the ground electrode with respect to the thickness of the plurality of covering portions obtained by the fifth verification. It is a graph which shows the consumption amount of a base material.
  • the thickness t of the covering portion 80 exceeds 400 ⁇ m, there is no significant change in the consumption amount of the ground electrode base material. Accordingly, in consideration of cost and technical effects, the thickness t of the covering portion 80 may be 400 ⁇ m or less. Summarizing the above results, if the thickness t of the covering portion 80 is 3 ⁇ m to 400 ⁇ m, the consumption of the ground electrode base material can be significantly suppressed.
  • a plurality of sparks similar to the spark plug used for verification regarding the thickness t of the covering portion and the consumption amount of the ground electrode base material are used.
  • Pt platinum
  • the cold heat test is a test in which heating at a maximum of 1050 ° C. is performed for 2 minutes and one cycle of slow cooling for 1 minute is repeated 1000 times.
  • Table 6 shows the evaluation regarding the adhesion between the covering portion and the ground electrode base material with respect to the thickness t of the plurality of covering portions obtained by the fifth verification.
  • “Y” is indicated when a crack is generated in the covering portion 80
  • “N” is indicated when no crack is generated. *
  • the thickness t of the covering portion 80 is desirably less than 500 ⁇ m, more preferably 400 ⁇ m or less.
  • the occurrence of cracks is considered to have occurred due to the difference in the coefficient of thermal expansion or contraction between the ground electrode base material and the covering portion 80. That is, when the covering portion 80 is thickened, the covering portion 80 does not thermally expand or contract in accordance with the thermal expansion or thermal contraction of the ground electrode base material, and a crack occurs in the covering portion 80.
  • the occurrence of cracks can be determined to be that the adhesion of the covering portion 80 to the ground electrode base material is low (defective).
  • the thickness t of the covering portion 80 is 3 ⁇ m to It is preferable that it is 400 micrometers.
  • FIG. 27 is an enlarged partial cross-sectional view of the front end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 14 used in the sixth verification.
  • FIG. 28 is an enlarged plan view schematically showing the distal end portion of the spark plug according to the present embodiment as Experimental Example 14.
  • 29 is a Z arrow view of the spark plug according to the present embodiment shown in FIG.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining the definition of the covering portion on the ground electrode base material of the spark plug according to the present embodiment. *
  • the basic configuration of the ground electrode 30 used in the sixth verification is as shown in the comparative example of FIG. 2, and the inner side surface 30c facing the center electrode 20 and the insulator 10 and surfaces other than the inner side surface 30c.
  • the outer surface 30d is formed.
  • the ground electrode 30 of the spark plug 100 extends from the outer periphery of the center electrode base material 21 on the fixed end 31 side to the ground electrode 30 on the inner side surface 30c. From the first intersection line L11 including the intersection point X1 between the virtual line L1 and the ground electrode 30 to the end surface of the tip 22a of the electrode tip 22 passing through the midpoint SG1 of the gap SG (end surface of the tip portion of the center electrode 20). A covering portion 80 is provided in a region extending from the parallel virtual plane P ⁇ b> 1 to the second intersecting line portion L ⁇ b> 20 intersecting the ground electrode 30.
  • the first intersecting line portion L11 is an intersecting line where the virtual plane P2 that includes the virtual line L1 and contacts the outer periphery of the center electrode base material 21 and extends to the ground electrode 30 intersects the ground electrode 30 instead of the virtual line L1.
  • the dimension of the covering portion 80 in the width direction is A
  • the dimension of the ground electrode 30 in the width direction is B
  • the width of the tip (tip surface) 22a of the electrode tip 22 When F is F, the relationship is 0.7F ⁇ A ⁇ B.
  • the center line orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is within the width of the electrode tip 22. It has a certain configuration.
  • the center of the covering portion 80 and the center of the tip of the electrode tip 22 mean the geometric center
  • the width direction means the tip of the electrode tip 22 when the ground electrode 30 is viewed from the end face side of the free end 32.
  • the width of the tip 22a is the dimension of the tip 22a in the direction parallel to the inner surface 30c of the ground electrode 30. Note that the distance in the width direction is determined by the horizontal distance between two projection points obtained by projecting the center of the covering portion 80 and the center of the tip 22a of the electrode tip 22 onto a plane parallel to the width direction of the ground electrode 30.
  • a relationship that is 1 ⁇ 2 or less of the widthwise dimension of the portion 80, or a straight line that forms a horizontal distance between the center of the covering portion 80 and the center of the tip 22 a of the electrode tip 22, is a plane parallel to the end face of the free end 32. You may define as the relationship from which the length of the projected straight line becomes 1/2 or less of the dimension of the coating
  • the width of the tip 22a is a diameter.
  • coated part 80 does not need to be comprised from one continuous layer, and as shown in FIG. 30, the thickness of the coating
  • T ⁇ D when T ⁇ 0.2 mm T ⁇ D when T ⁇ 0.2 mm
  • D distance between the some independent coating
  • M12HEX14 (mounting screw diameter 12 mm, metal fitting hexagonal part size (opposite side dimension) 14 mm), a center electrode having a 0.6 mm diameter electrode tip made of iridium (Ir) at its tip, 0.5 mm
  • a spark plug having a rectangular ground electrode 30 having a width of 2.7 mm and a thickness of 1.3 mm having the spark gap SG and the covering portion 80 described as Experimental Example 14 was used.
  • platinum (Pt) having a thickness of 0.4 mm was used.
  • the consumption of the 2.3 mm 3 ground electrode base material was confirmed.
  • the 0.5 mm 3 ground electrode base material was consumed. Remained confirmed.
  • the evaluation of the comparative example is P (impossible) and the evaluation of the experimental example 14 is G (good).
  • the covering portion 80 is provided only in the region partitioned by the first intersecting line portion L11 and the second intersecting line portion L20 on the inner side surface 30c of the ground electrode 30, but the volume of the base material is increased. The wear is reduced by a value sufficient to determine that it is technically significant.
  • the covering portion 80 that covers at least the region partitioned by the first intersecting line portion L11 and the second intersecting line portion L20 in the inner surface 30c of the ground electrode 30 is provided. It was confirmed that if it is provided, the consumption of the ground electrode 30 can be significantly suppressed or prevented. In particular, it is known that the bent portion of the ground electrode 30 is easily consumed by the flow of sparks, but according to the sixth verification, the covering portion 80 is provided at least up to the second intersecting line portion L20. For example, consumption of the ground electrode base material in the bent portion can be suppressed, and the ground electrode 30 can be suppressed or prevented from being bent from the vicinity. *
  • the covering portion 80 extends in parallel to the side surface 30e of the ground electrode 30 between the first intersection line portion L11 and the second intersection line portion L20.
  • FIG. 31 is an enlarged right side view of a tip portion of a spark plug including a ground electrode including a covering portion according to Experimental Example 15, and FIG. 32 illustrates a spark plug including a ground electrode including a covering portion according to Experimental Example 16.
  • FIG. 33 is an enlarged right side view of the distal end portion, FIG. 33 is an enlarged right side view of the distal end portion of the spark plug including the ground electrode provided with the covering portion according to Experimental Example 17, and
  • FIG. 34 is a covering according to Experimental Example 18; It is an expanded right view of the front-end
  • Table 8 shows the volume consumption of the ground electrode base material with respect to the widths of the plurality of covering portions obtained in Experimental Examples 15 to 18, and FIG. 35 shows the grounding with respect to the widths of the plurality of covering portions obtained in Experimental Examples 15 to 18. It is a graph which shows the volume consumption of an electrode base material.
  • the volume consumption of the ground electrode base material is significantly reduced when the width dimension A ⁇ 0.7F of the covering portion 80.
  • the electrode tip 22 of the center electrode 20 is consumed with use, and when it is consumed before the replacement time, the corner is rounded, and the straight portion (the portion parallel to the ground electrode 30) on the end surface of the tip 22a is about 70%. It is known. Therefore, also from this viewpoint, it is preferable that the width dimension A of the covering portion 80 is 0.7 F or more.
  • FIG. 36 is an enlarged partial cross-sectional view of a front end portion of a spark plug including a ground electrode including a covering portion according to Experimental Example 19, and FIG. 37 includes a ground electrode including a covering portion according to Experimental Example 19. It is an enlarged plan view which shows typically the front-end
  • FIG. 38 is an enlarged right side view of the tip portion of the spark plug including the ground electrode including the covering portion according to Experimental Example 20, and FIG. 39 illustrates the spark plug including the ground electrode including the covering portion according to Experimental Example 20. It is an enlarged plan view which shows a front-end
  • Table 9 shows the evaluation results of the volume consumption of the ground electrode base material with respect to the width dimension between the plurality of covering portions and the thickness of the covering portion obtained in Experimental Examples 19 and 20. *
  • the evaluations in Experimental Examples 19 and 20 were performed.
  • the covering portion 80 had a large thickness T and two coverings.
  • the evaluation is P (impossible) when the distance D between the portions 80 is large, and the evaluation tends to be P (impossible) when the thickness T of the covering portion 80 is thin and the distance D between the two covering portions 80 is small. I can read.
  • the evaluation is G (good) when the distance D is 0.1 mm to 0.2 mm, and when the thickness T is 0.2 mm, the distance D is 0.
  • the evaluation is G (good) over 1 mm to 0.4 mm, and when the thickness D is 0.3 mm, the evaluation is G (good) when the distance D is 0.3 mm to 0.4 mm, and the thickness T0. In the case of 4 mm, the evaluation was G (good) when the distance D was 0.4 mm. *
  • FIG. 40 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the covering portion and the tip of the electrode tip in Experimental Examples 20 to 24, (a) is a front view of the tip of the spark plug, and (b) the tip of the spark plug.
  • the right side view of the part that is, the view of the ground electrode 30, the covering part 80, and the electrode tip 22 viewed from the end face side of the free end 32 of the ground electrode 30, is schematically shown.
  • the center point S10 of the tip 22a of the electrode tip 22 and the center point S20 of the covering portion 80 are projected on a plane VP1 parallel to the width direction of the ground electrode 30 (parallel to the end face of the free end 32 of the ground electrode 30).
  • the projection points are S11 and S21, respectively.
  • the horizontal distance J between the two projection points S11 and S21 is the shift amount J between the center point S10 of the tip 22a of the electrode tip 22 and the center point S20 of the covering portion 80 in the width direction of the ground electrode 30.
  • This positional relationship can also be said to be a shift amount between the center lines S1 and S2 passing through the projection points S11 and S21, respectively.
  • the centers of the ground electrode 30 in the longitudinal direction are deviated from the beginning.
  • a spark plug having a rectangular shape with a thickness of 1.3 mm was used.
  • the test was conducted as a 100-hour endurance test with the subject spark plug mounted on a 4-cycle gasoline engine, under the conditions of an engine speed of 6,000 rpm, a load of ⁇ 20 kPa, and A / F 12.0. Measurement and evaluation (measurement) of the consumption volume of the base material of the ground electrode 30 before and after the start of verification were performed in the same manner as in the first verification. *
  • FIG. 41 is an enlarged right side view of the distal end portion of the spark plug including the ground electrode including the covering portion according to Experimental Example 20
  • FIG. 42 is the front end of the spark plug including the ground electrode including the covering portion according to Experimental Example 21.
  • FIG. 43 is an enlarged right side view of a portion
  • FIG. 43 is an enlarged right side view of a tip portion of a spark plug including a ground electrode provided with a covering portion according to Experimental Example 22
  • FIG. 44 is a covering portion according to Experimental Example 23.
  • FIG. 45 is an enlarged right side view of a distal end portion of a spark plug including a ground electrode including a ground electrode including a covering portion according to Experimental Example 24.
  • the amount J was 0.4 mm
  • the displacement amount J was 0.6 mm in Experimental Example 23
  • the displacement amount J was 0.8 mm in Experimental Example 24.
  • the width of the covering portion 80 is 0.8 mm and the width of the electrode tip 22 is 0.8 mm, grounding from the end face side of the free end 32 of the ground electrode 30 when the deviation amount J ⁇ 0.4 mm.
  • the center line S2 orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is within the width of the electrode tip 22.
  • FIG. 46 is a graph showing the volume consumption of the ground electrode base material with respect to the deviation obtained in Experimental Examples 20 to 24. *
  • the volume consumption of the ground electrode base material in this case was 0.8 mm 3
  • deviation amounts J are such that when the ground electrode 30, the covering portion 80, and the electrode tip 22 are viewed from the end face side of the free end 32 of the ground electrode 30, the center line S 2 orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is
  • the amount of displacement was within the range of the width, the volume consumption of any ground electrode base material was less than 1.5 mm 3 , and the evaluation was G (good).
  • the slope of the characteristic line is small when the deviation amount J is between 0 mm and 0.4 mm, and there is almost no change in the inclination, whereas the characteristic when the deviation amount J exceeds 0.4 mm.
  • the slope of the line increases, the change in the slope also becomes steep. Therefore, the deviation amount J is 0.4 m.
  • the center line S2 orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is It was confirmed that the volume consumption of the ground electrode base material can be significantly reduced when it is within the range of the width.
  • the shift amount J is the horizontal distance between two projection points obtained by projecting the center of the covering portion 80 and the center of the tip 22a of the electrode tip 22 onto the plane parallel to the width direction of the ground electrode 30, or the covering portion 80. 2 and the center point S10 of the tip 22a of the electrode tip 22 are projected onto a plane parallel to the inner surface 30c of the ground electrode 30, and further projected onto a plane parallel to the width direction of the ground electrode 30. It may be defined as the distance between two projection points.
  • the positional relationship between the covering portion 80 and the tip 22a of the electrode tip 22 may be defined as a positional relationship in which the half or more of the width of the tip 22a of the electrode tip 22 overlaps the covering portion 80 in the plane VP1. good.
  • the electrode tip 22, the ground electrode 30, and the covering portion 80 used in the first to fifth verifications described above also have a relationship of 0.7F ⁇ A ⁇ B, as is apparent from each experimental example.
  • the center line orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is within the width of the electrode tip 22. . *
  • the covering portion 80 has a rectangular shape, and is disposed at the center of the area defined by the first intersecting line portion L11 and the second intersecting line portion L20 in the ground electrode 30.
  • the two rectangular covering portions 80 are arranged such that the gap between them is parallel to the side surface 30e of the ground electrode 30, and the first intersecting line portion L11 and second It arrange
  • the two rectangular covering portions 80 are arranged so that the gap between them is perpendicular to the side surface 30e of the ground electrode 30. It arrange
  • four rectangular covering portions 80 are arranged in the center of the region defined by the first intersection line portion L11 and the second intersection line portion L20 in the ground electrode 30. .
  • the first intersecting line portion L11 and the second intersecting line portion L20 in the ground electrode 30 so that the two circular covering portions 80 are parallel to the side surface 30e of the ground electrode 30. It is arrange
  • a plurality of rectangular covering portions 80 are arranged on the free end 32 side of the ground electrode 30.
  • the covering portion 80 has a relationship of 0.7F ⁇ A ⁇ B, and the ground electrode 30, the covering portion 80, and the electrode tip 22 were visually observed from the end face side of the free end 32 of the ground electrode 30.
  • the center line S2 orthogonal to the width direction of the covering portion 80 is partitioned by the first intersection line portion L11 and the second intersection line portion L20 in the ground electrode 30 such that the center line S2 is within the width of the electrode tip 22. It is arranged in the area.
  • the covering portion 80 may be disposed on the ground electrode 30 between the first intersection line L11 and the free end 32 and between the second intersection line L20 and the fixed end 31. It has been verified in the verification. *
  • the ground electrode 30 having a smooth inner surface 30c has been described.
  • the ground electrode may have a protruding portion as a tip portion or a groove portion. May be. *

Landscapes

  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる点火プラグを提供する。スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０、絶縁碍子１０の外周を覆う主体金具５０、絶縁碍子１０の軸孔１２内に配置され先端２２ａが絶縁碍子１０の先端部１０ａから露出する中心電極２０、主体金具５０に固定されている固定端３１及び中心電極２０から所定間隔ＳＧだけ離間されている自由端３２を有し、中心電極２０及び絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃを備える接地電極３０を有する。固定端側における中心電極母材２１の外周から接地電極３０に延伸する仮想線と接地電極３０との交点を含む第１の交線部から、所定間隔の中点を通る先端２２ａの端面に平行な仮想面が接地電極３０と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備える。

Description

点火プラグ
本発明は、内燃機関において混合気への点火に用いられる点火プラグに関する。
従来、着火性、火炎伝播性の向上を図るために、点火プラグにおける接地電極の形状の工夫や、点火プラグにおける電極の消耗を抑制する技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２）。
特開２００８－２０４８８２号公報 特開２００７－２６５８４２号公報
しかしながら、近年、車両の燃費性能を向上させるために、また、年々厳しくなる排出ガス規制値に適合させるために、車両走行時における空燃比として、理論空燃比よりも薄いリーン領域の空燃比が多用される傾向にある。車両の燃費性能の向上や排出ガス規制値への適合を実現するためには、空燃比によらず混合気を完全燃焼させることが求められる。したがって、理論空燃比よりも薄い混合気における着火性の向上が求められており、たとえば、点火プラグに加える電流値（エネルギー）を大きくして点火時に発生する火花を大きくすることや、点火プラグに対する通電時間を長くすることが行われている。　
一方、火花の大型化や通電時間の長期化は、火花の吹き流れをもたらしやすく、火花の吹き流れに曝される頻度の増加と共に接地電極母材の消耗度合いが増加してしまう。この結果、接地電極に接合されている貴金属チップの剥離等に伴う失火や、接地電極の折れといった問題が生じる可能性がある。特に、接地電極の根元部分の消耗は接地電極の折れをもたらし、点火プラグとしての性能を発揮できないという問題がある。一方、接地電極を保護するために、単純に貴金属等によって接地電極を被覆する場合には、異常燃焼が発生しやすくなるという問題がある。従来の技術では、これら問題は十分に考慮されていなかった。
したがって、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる点火プラグが望まれている。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。　
第１の態様は点火プラグを提供する。第１の態様に係る点火プラグは、軸孔を有する絶縁体と、前記絶縁体の外周を覆う主体金具と、前記絶縁体の前記軸孔内に配置される中心電極母材と、当該中心電極母材に接合されると共に前記絶縁体の先端部から露出する電極チップと、を有する中心電極と、前記主体金具に固定されている固定端と、前記電極チップの先端から所定間隔だけ離間して配置される自由端とを有する接地電極であって、前記中心電極および前記絶縁体に面する内側面と、前記中心電極に対向する中心電極対向部とを備える、接地電極と、を有する点火プラグであって、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記中心電極母材の外周から前記接地電極に延伸する仮想線と前記接地電極との交点を含む第１の交線部から、前記所定間隔の中点を通る前記先端の端面に平行な仮想面が前記接地電極と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部を備え、前記被覆部の幅方向の寸法をＡ、前記接地電極の幅方向の寸法をＢ、前記電極チップの前記先端の幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係が成立し、自由端の側から接地電極、被覆部および電極チップを目視したとき、被覆部の幅方向に直交する中心線が電極チップの幅の範囲内にある。　
第１の態様に係る点火プラグによれば、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記第１の交線部は、前記仮想線を含み、前記中心電極母材の外周に接し前記接地電極まで延伸する仮想面が前記接地電極と交差する交線部であっても良い。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記接地電極は、前記自由端に、前記中心電極と対向する中心電極対向部を含み、前記被覆部は、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記絶縁体の先端部と対向する絶縁体対向部から前記中心電極対向部にかけての領域を少なくとも覆っても良い。この場合には、さらに、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記被覆部は、前記内側面の全てを覆っても良い。この場合には、さらに、接地電極の母材の消耗を抑制し、また、異常燃焼を抑制することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記接地電極は、前記内側面の幅方向の一端と他端とを繋ぐ外側面をさらに有し、前記被覆部は、前記外側面のうち前記内側面に連なる領域に備えられていても良い。この場合には、被覆部を備えることに起因する異常燃焼をさらに抑制また防止することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記内側面に連なる領域は、前記接地電極を前記自由端側から目視した端面の幾何学重心から前記外側面を通り、かつ、前記内側面に平行な仮想線を引いた場合に、当該仮想線よりも前記内側面の側の領域であっても良い。この場合には、被覆部を備えることに起因する異常燃焼をさらに抑制また防止することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記被覆部の厚さは３μｍ～４００μｍであっても良い。この場合には、接地電極の母材の消耗を抑制し、被覆部と接地電極の母材との密着性を高めることができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部の厚さは、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部の厚さより厚くても良い。この場合には、消耗を受けやすい領域における接地電極の母材の消耗を抑制また防止することができる。　
第１の態様に係る点火プラグにおいて、前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部は、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部と異なる組成からなっても良い。この場合には、消耗を受けやすい領域における接地電極の母材の消耗を抑制また防止することができる。
本実施形態に係るスパークプラグの部分断面図である。 比較例としての、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例１としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例２としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第１の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。 第１の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第２の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例５としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例６としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例７としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例８としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第３の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第４の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例１０としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第５の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第６の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例１１としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 実験例１３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第４の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。 第７の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第８の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第４の検証の実施例の変形例としてのスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第５の検証に用いた被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面および拡大右側面図である。 第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示すグラフである。 第６の検証において用いられる、実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。 実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 図２７示す本実施形態に係るスパークプラグのＺ矢視図である。 本実施形態に係るスパークプラグの接地電極母材上における被覆部の定義を説明するための説明図である。 実験例１５に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例１６に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例１７に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例１８に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例１５～１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。 実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。 実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 実験例２０～２４における被覆部と電極チップの先端との位置関係を説明するための説明図である。 実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２１に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２２に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２３に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２４に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。 実験例２０～２４により得られたずれ量に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。 第６の検証の第１の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 第６の検証の第２の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 第６の検証の第３の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 第６の検証の第４の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 第６の検証の第５の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。 第６の検証の第６の変形例としてのスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。
以下、図面を参照して本発明に係る点火プラグとしてのスパークプラグ１００について説明する。図１は本実施形態に係るスパークプラグの部分断面図である。図１においては、スパークプラグ１００の長手方向の中心軸を一点鎖線の軸線ＯＬで示す。軸線ＯＬの右側は、外観正面図を示し、軸線ＯＬの左側は、スパークプラグ１００の中心軸を通る断面でスパークプラグ１００を切断した断面図を示している。以下では、図１におけるスパークプラグ１００の軸線ＯＬ方向の下側、すなわち、燃焼室内部に露出される側をスパークプラグ１００の先端側、上側、すなわち、プラグコードが装着される側を後端側として説明する。スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子電極４０と、主体金具５０とを備える。　
絶縁碍子１０は、アルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成される筒状の絶縁体である。その中心には、中心電極２０および端子電極４０を収容する軸孔１２が、軸線ＯＬ方向に延びて形成されている。絶縁碍子１０の軸線ＯＬ方向の中央には、絶縁碍子１０のうちで外径が最も大きい中央胴部１９が形成されている。絶縁碍子１０の中央胴部１９よりも後端側には、端子電極４０と主体金具５０との間を絶縁する後端側胴部１８が形成されている。絶縁碍子１０の中央胴部１９よりも先端側には、後端側胴部１８よりも外径が小さい先端側胴部１７が形成されている。絶縁碍子１０の先端側胴部１７の更に先端側には、先端側胴部１７よりも小さい外径を有し、中心電極２０側へ向かうほど外径が小さくなる脚長部１３が形成されている。先端側胴部１７と脚長部１３との間には、先端側に向けて外径が縮径し、先端側胴部１７と脚長部１３とを連結する縮径部１５が形成されている。　
軸孔１２には、中心電極２０が挿入される。中心電極２０は、有底筒状に形成された中心電極母材２１の内部に、中心電極母材２１よりも熱伝導性に優れる芯材２５を埋設した棒状の部材である。本実施例では、中心電極母材２１は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金から成る。芯材２５は、銅または銅を主成分とする合金から成る。中心電極母材２１の先端には貴金属または貴金属合金、例えば、イリジウム合金からなる電極チップ２２が接合されている（図２および図３参照）。電極チップ２２は一般的に円柱状であるが、角柱状等他の形状を有していても良い。なお、図２および図３以外の図においても電極チップ２２は同様に備えられているが図を見やすくするために省略する場合がある。中心電極２０は、軸孔１２内で絶縁碍子１０によって保持され、電極チップ２２は軸孔１２（絶縁碍子１０）から外部に露出している。中心電極２０は、軸孔１２に挿入された、セラミック抵抗３およびシール体４を介して端子電極４０に電気的に接続される。なお、以下では電極チップ２２の先端および先端面を中心電極２０の先端および先端面として包括的に呼ぶことがある。　
接地電極３０は耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、ニッケル合金が用いられる。この接地電極３０の固定端部（基端部）３１は、主体金具５０の先端面５７に溶接されている。固定端３１から延びる接地電極３０は、中心電極２０に向かって屈曲され接地電極３０の自由端（先端）３２は、中心電極２０の先端面から所定間隔離間して配置されている。接地電極の自由端３２は、中心電極２０に対向する領域である中心電極対向部３０ｂを備えている。接地電極３０の自由端３２と、電極チップ２２の先端２２ａ（先端面）との間の所定間隔は、火花放電を生じる火花ギャップＳＧである。　
端子電極４０は、軸孔１２の後端側に設けられ、その後端側の一部は、絶縁碍子１０の後端側から露出している。端子電極４０には高圧ケーブル（図示省略）がプラグキャップ（図示省略）を介して接続され、火花点火用の高電圧が印加される。　
主体金具５０は、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３に亘る部位を周方向に包囲して保持する円筒状の金具である。主体金具５０は低炭素鋼材より形成され、全体にニッケルメッキや亜鉛メッキ等のメッキ処理が施されている。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２と、加締部５３と、シール部５４とを備える。これらは、後端から先端に向かって、加締部５３、工具係合部５１、シール部５４、取付ネジ部５２の順に形成されている。工具係合部５１は、スパークプラグ１００を、内燃機関のシリンダヘッド１５０に取り付ける工具が係合する。取付ネジ部５２は、シリンダヘッド１５０の取付ネジ孔１５１に螺合するネジ山を有する。　
取付ネジ部５２の内径側には、径方向内側に突出した突出部６０が形成される。突出部６０は、絶縁碍子１０の縮径部１５および脚長部１３の後端側と向かい合う位置に形成される。この突出部６０と、絶縁碍子１０の縮径部１５との間には、環状のシール部材としてのパッキン８が設けられる。パッキン８は、突出部６０と縮径部１５とに接触して、絶縁碍子１０と主体金具５０との間をシールする。パッキン８には、冷間圧延鋼板などを使用できる。　
加締部５３は、主体金具５０の後端側の端部に設けられた薄肉の部位であり、主体金具５０が絶縁碍子１０を保持するために設けられる。具体的には、スパークプラグ１００の製造時に、加締部５３を内側に折り曲げて、この加締部５３を先端側に押圧することにより、中心電極２０の先端が主体金具５０の先端側から突出した状態で、絶縁碍子１０が主体金具５０に一体的に保持される。シール部５４は、取付ネジ部５２の根元に鍔状に形成されている。シール部５４とシリンダヘッドとの間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿される。かかるスパークプラグ１００は、シリンダヘッド１５０の取付ネジ孔１５１に主体金具５０を介して取り付けられる。　
本実施形態に係るスパークプラグ１００は、スパークプラグ１００における接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止するために、接地電極３０の母材上に貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えている。以下では、接地電極３０に対する被覆部８０の配置態様、被覆部の厚さについて検証する。なお、各検証における被覆部８０の配置態様、厚さは異なるが、符号が複雑になることを避けるため、各検証においては、相違点について言及し、共通の符号を用いて説明する。　
第１の検証：　第１の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。図２は比較例としての、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図３は実験例１としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図４は実験例２としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図５は実験例３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図６は実験例４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第１の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２の比較例において示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。外側面３０ｄは、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ面と言うこともできる。接地電極３０が矩形断面を有する場合、外側面３０ｄには、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄと、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄを繋ぐ側面３０ｅとが含まれる。したがって、本明細書においては、側面３０ｅを含めて、内側面３０ｃに対する外側面３０ｄと呼ぶことがある。また、接地電極３０が、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ曲面部、あるいは、接地電極３０が円形断面を有する場合には、当該曲面部および接地電極３０の下側曲面部が、外側面３０ｄをなす。　
・実験例１において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、その内側面３０ｃにおける絶縁碍子１０の先端部１０ａと対向する絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂまで被覆部８０を備えている。　・実験例２において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの全て、すなわち、固定端（固定端部）３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。　・実験例３において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。　・実験例４において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、自由端３２の端部端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備えている。なお、変形例として、自由端の端部端面に被覆部８０が備えられていても良い。　
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、無電解メッキによる表面被覆、レーザー溶接による被覆材の接合、ＰＶＤ（物理的蒸着）およびＣＶＤ（化学的蒸着）等による被覆膜形成等、種々の手法によって実現することができる。　
第１の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ（対辺寸法）１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１から実験例４として説明した幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状の接地電極３０に被覆部８０が形成されているスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、火花ギャップＳＧ間に１０ｍ／ｓの気流が流れる流速場、点火周波数３０Ｈｚ、燃焼室内圧力０．４Ｍｐａ、窒素雰囲気下、耐久時間２００時間の条件の下、実行されたベンチ試験において、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を計測・評価することにより行われた。流速場は、火花点火時のタイミングにおける燃焼室内の混合気の流れを考慮し、中心電極２０から接地電極３０へ向かう方向に気流が流れる流速場である。接地電極３０の体積は、被覆部８０が形成されている接地電極３０をＸ線ＣＴでスキャンして外寸を求め、求めた外寸から体積を算出することにより得られる。消耗体積は、初期体積から残存体積を減ずることにより求めた。　
評価の結果は表１および図７に示す通りである。図７は第１の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　被覆部８０を備えない比較例においては、３．４ｍｍ３の体積の消耗が確認されたが、被覆部８０を備える実験例１～４においては、１．０ｍｍ３未満の体積の消耗が確認されたに留まった。実験例１および２においては、接地電極３０の内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備えているが母材の体積の消耗は技術的に有意と判断するに足りる値だけ低減されている。また、実験例１と実験例２とでは、接地電極３０の内側面３０ｃにおける絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂに備えられている被覆部８０（実験例１）と、接地電極３０の内側面３０ｃの全域に備えられている被覆部８０（実験例２）との違いがあるが、母材の消耗量に大きな差はない。被覆部８０には腐食し難い貴金属または貴金属合金が用いられるので、被覆部８０に用いる貴金属等の適用量の削減はコストの削減にも繋がり、母材の消耗量の抑制およびコストの双方を考慮すると、実験例１によって両者のバランスを図ることができる、と結論付けることができる。したがって、第１の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の内側面のうち、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけての領域を少なくとも覆う被覆部８０を備えていれば、火花が吹き流れやすい部分における接地電極母材の消耗を抑制または防止することがきることが確認できた。また、接地電極３０の屈曲部は火花によって消耗しやすいことが知られており、曲線部分における接地電極母材の消耗により接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止するために少なくとも接地電極３０の曲線部分における内側面３０ｃには被覆部８０が備えられていることが望ましい。また、最も消耗の早い中心電極対向部３０ｂにも被覆部８０が備えられていることが望ましい。これらの観点からも、被覆部８０として、接地電極３０の内側面のうち、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけての領域を少なくとも覆う被覆部８０が備えられていることが望ましい。　
第１の検証に用いられた実験例１～実験例４に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図８～１０に示す。図８は第１の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図９は第２の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第１の実施例では、実験例３における被覆部８０の配置態様に対して、側面３０ｅの下側部分（外側面３０ｄ側）に被覆部８０を備えない配置態様を備えている。なお、第１の検証結果から明らかなように、側面３０ｅに被覆部８０が備えられていなくても、火花の吹き流れによる接地電極母材の消耗は抑制されるので、側面３０ｅにおいて下側（外側面３０ｄと側面３０ｅとの交差部分）から任意の位置まで被覆部８０が備えられていない配置態様も含まれる。　
第２の実施例では、接地電極３０が円柱形状を有している点を除いて、第１の実施例と同様である。なお既述の通り、接地電極３０が円形断面を有している場合には、接地電極３０を自由端３２の側から目視した端面の幾何学重心３０ｇから外側面３０ｄを通り、且つ、内側面３０ｃに平行な仮想線３０ｆを引いた場合に、仮想線３０ｆよりも中心電極側の領域を内側面３０ｃ、内側面３０ｃと反対側の領域を外側面３０ｄと呼ぶことができ、内側面３０ｃに対して被覆部８０が形成されている。なお、被覆部８０としては、強度を高めるために１００％プラチナ（Ｐｔ）に代えてプラチナ合金が用いられても良い。また、厚さは、被覆部８０の所定位置の厚さでも良く、平均厚さであっても良い。　
第２の検証：　貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであるが、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属または貴金属合金は、温度上昇と共に触媒作用を発揮し、火花点火を伴うことなく混合気を着火させることが知られている。したがって、接地電極３０を被覆部８０によって覆うことによって、意図しない自着火（異常燃焼）が生じ、燃焼制御に支障が発生するという問題が生じる。そこで、第２の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。　
図１０は実験例５としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１１は実験例６としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１２は実験例７としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１３は実験例８としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第２の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、異常燃焼の検証を容易にするため第１の検証において用いられた接地電極３０よりも幅が細い接地電極３０を用いた他は、図２に示す比較例と同様であり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。外側面３０ｄは、内側面３０ｃの幅方向の一端（一辺）と他端（他辺）とを繋ぐ面と言うこともできる。接地電極３０が矩形断面を有する場合、外側面３０ｄには、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄ、および内側面３０ｃと外側面３０ｄとを繋ぐ側面３０ｅが含まれる。　
・実験例５において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部に至る内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備えている。すなわち、内側面３０ｃの裏面としての外側面３０ｄおよび側面３０ｅには被覆部８０を備えていない。　・実験例６において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの全て、および、外側面（側面）下側を除く外側面３０ｄ（側面３０ｅ）に被覆部８０を備えている。すなわち、外側面３０ｄ（側面３０ｅ）のうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０が備えられている。なお、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈとは、接地電極３０を自由端３２の側から目視した端面の幾何学重心３０ｇから外側面３０ｄを通り、かつ、内側面３０ｃに平行な仮想線３０ｆを引いた場合に、仮想線３０ｆよりも内側面３０ｃ側の領域である。接地電極３０の端面形状が、仮想線３０ｆに対して線対称である場合には、側面３０ｅにおける内側面３０ｃ側から、側面長さ（接地電極３０の厚さ）の１／２の領域が連なる領域３０ｈとなる。　・実験例７において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えている。　・実験例８において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、自由端３２の端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備えている。　
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。　
第２の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例５から実験例８として説明した被覆部８０を有する１ｍｍ角の接地電極３０を有する熱価９番のスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、５３°ＢＴＤＣ、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣの３つの点火時期のそれぞれについて、ＷＯＴ（全負荷、スロットル全開）にて６０００ｒｐｍの条件の下、異常燃焼が発生したか否かを確認することにより行われた。なお、異常燃焼の発生の有無は、たとえば、筒内の燃焼を視覚化して表示する燃焼モニターを用いた視覚的な確認、または、筒内圧の測定により得られる燃焼タイミングと正規の燃焼タイミングとの対比による確認、によって確認することが可能である。第２の検証にて、細い接地電極３０を用いる理由は、異常燃焼の抑制または防止に関する被覆部８０の配置態様の相違による効果を確認し易くするためのである。また、絶縁碍子１０からの異常燃焼を防止するために冷え型である熱価９番のスパークプラグを用いた。　
評価の結果は表２に示す通りである。表２において、異常燃焼が発生しない場合は「Ｇ」、異常燃焼が発生した場合は「Ｐ」でそれぞれ示している。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
接地電極３０に被覆部８０を備えない比較例、内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例５、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部を備える接地電極３０に関する実験例６においては、３つの点火時期のいずれにおいても異常燃焼は発生しなかった。これに対して、外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例７においては、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣにおいて異常燃焼が発生し、自由端３２の端面を除く全ての面に、固定端３１から自由端３２の端部にわたって被覆部８０を備える接地電極３０に関する実験例８においては、５３°ＢＴＤＣ、５５°ＢＴＤＣおよび５７°ＢＴＤＣの３つの時期全てにおいて異常燃焼が発生した。すなわち、点火時期（点火角度）が進角するに連れて燃焼室内の温度が高くなり、被覆部８０の触媒効果と相まって異常燃焼が発生しやすくなる。　
したがって、第２の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の外側面３０ｄのうち内側面３０ｃの裏面に該当する外側面３０ｄに被覆部８０を備えないだけでは、被覆部８０を備えることに起因する異常燃焼を抑制または防止することはできず、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈを除く領域に被覆部８０を備えないことにより、接地電極３０を被覆部８０によって覆ったとしても、接地電極母材の消耗を抑制・防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止することが確認できた。なお、第２の検証では、矩形断面の接地電極３０が用いられているので、少なくとも、接地電極３０の側面３０ｅのうち、内側面３０ｃの裏面としての外側面３０ｄと連なる領域３０ｈには被覆部８０を形成しないことによって、異常燃焼を抑制または防止することができたと言うこともできる。　
第２の検証に用いられた実験例５および実験例６に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図１４および１５に示す。図１４は第３の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１５は第４の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第３の実施例では、接地電極３０の断面形状が上面および下面を曲線状の側面で繋がれた断面形状を有している点を除いて、実験例６における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。　
第４の実施例では、接地電極３０が半円形状（かまぼこ形状）を有している点を除いて、実験例６における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。　
第３の検証：　貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであり、外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３
０ｈを除く領域に被覆部８０を備えないことにより、接地電極３０を被覆部８０によって覆ったとしても、接地電極母材の消耗を抑制・防止しつつ、異常燃焼を抑制または防止することは第２の検証において検証済みである。一般的に、混合気の着火は、面状の部分よりもエッジ部や先端部において生じやすいことが知られている。そこで、接地電極３０の自由端３２の端部側に被覆部８０を備えることによる、意図しない自着火（異常燃焼）の発生について検証した。　
実験例９として用いられたスパークプラグは図１１に示すスパークプラグと同様の構成を備えている。図１６は実験例１０としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第３の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、第２の検証における図１１の実験例６において示されている通りである。　
・実験例９において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部に至る内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている。すなわち、接地電極３０の自由端３２の端部に至るまで被覆部８０が備えられている。　・実験例１０において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から中心電極対向部３０ｂ近傍に至る内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている。すなわち、接地電極３０の自由端３２の端部には被覆部８０は備えられていない。　
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。　
第３の検証においては、３つの点火時期を５９°ＢＴＤＣ、６１°ＢＴＤＣおよび６３°ＢＴＤＣとした点を除き、第２の検証と同様の検証条件にて異常燃焼の発生の有無が確認された。評価の結果は表３に示す通りである。表３において、異常燃焼が発生しない場合は「Ｇ」、異常燃焼が発生した場合は「Ｐ」でそれぞれ示している。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
固定端３１から自由端３２の端部に至るまで、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている実験例９においては、６３°ＢＴＤＣにおいて異常燃焼が確認された。一方、固定端３１から中心電極対向部３０ｂ近傍に至る、内側面３０ｃおよび外側面３０ｄのうち内側面３０ｃに連なる領域３０ｈに被覆部８０を備えている実験例１０においては、３つの点火時期のいずれにおいても異常燃焼は発生しなかった。　
したがって、第３の検証の結果、被覆部８０として、接地電極３０の自由端３２の端部に被覆部８０を備えないことにより、被覆部８０を備えることに起因する異常燃焼を抑制または防止できることが確認できた。　
第３の検証に用いられた実験例９および実験例１０に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図１７および図１８に示す。図１７は第５の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図１８は第６の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。なお、図３に示す第１の実施例に係るスパークプラグも第３の検証結果により確認された条件を満たすスパークプラグである。　
第５の実施例では、固定端３１から中心電極対向部３０ｂにかけて、接地電極３０の内側面３０ｃにのみ被覆部８０を備える点を除いて、実験例１０における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。　
第６の実施例では、絶縁体対向部３０ａから中心電極対向部３０ｂにかけて被覆部８０を備える点、すなわち、固定端３１から絶縁体対向部３０ａにかけて被覆部８０を備えていない点を除いて、実験例１０における被覆部８０の配置態様と同様の被覆部８０の配置態様を備えている。　
第４の検証：　貴金属または貴金属合金からなる被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗が低減または防止されることは第１の検証において検証済みであるが、火花による損傷を受けやすい部分、すなわち、ブレイクダウンが発生する部分は局部的に消耗が多くなる。そこで、第４の検証では、接地電極３０におけるブレイクダウンが発生する部分（放電起点）の耐久性を向上させる観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様を検証した。　
図１９は実験例１１としての、スパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。実験例１２として用いられたスパークプラグは図４に示すスパークプラグと同様の構成を備えている。図２０は実験例１３としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第４の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２に比較例として示されている。　
・実験例１１において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、中心電極対向部３０ｂに突状部８１としての貴金属チップを備えているが、被覆部８０は備えていない。突状部８１は直径０．７ｍｍ、厚さ１ｍｍの１００％プラチナ（Ｐｔ）チップである。金属製チップ（突状部８１）は、たとえば、レーザー溶接によって接地電極３０または被覆部８０に結合させることができる。　・実験例１２において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、固定端３１から自由端３２の端部にわたる内側面３０ｃに厚さ１００μｍの被覆部８０を備えている。　・実験例１３において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、内側面３０ｃの裏面をなす外側面３０ｄを除く、固定端３１から自由端３２の端部まで被覆部８０を備えると共に、中心電極対向部３０ｂに突状部８１としての貴金属チップを備えている。突状部８１は直径０．７ｍｍ、厚さ１ｍｍの１００％プラチナ（Ｐｔ）チップである。なお、被覆部８０を備える態様における突状部８１は、接地電極３０のブレイクダウンを受けやすい部分における被覆部８０の厚さを厚くするための構成である。　
接地電極３０に対する被覆部８０の形成は、第１の検証において述べた手法により実現することができる。　
第４の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１１から実験例１３として説明した被覆部８０または突状部８１、あるいは被覆部８０および突状部８１を有する接地電極３０を有するスパークプラグを用いた。検証は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、負荷－１０ｋＰａ、Ａ／Ｆ１２．０の条件の下、２００時間の耐久試験を行い、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を評価することにより行われた。この検証条件は、時速２０キロメートルにおける車両走行条件と同様の条件である。なお、消耗量の評価は第１の検証と同様に実行した。　
評価の結果は表４および図２１に示す通りである。図２１は第４の検証により得られた比較例および各実験例における接地電極母材の消耗量を示すグラフである。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
接地電極３０に被覆部８０を備えない比較例、突状部８１のみを備える接地電極３０に関する実験例１１においては、それぞれ、６．８ｍｍ３および６．６ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認された。一方、被覆部８０を備える実験例１２並びに、被覆部８０および突状部８１を備える実験例１３においては、それぞれ、２．１ｍｍ３および１．９ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたにとどまった。すなわち、被覆部８０を備えることによって、接地電極母材の消耗量を概ね２ｍｍ３以下に抑制することができる。　
したがって、第４の検証の結果、突状部８１を備えるだけでは接地電極母材の消耗を抑制することはできず、また、接地電極３０が突状部８１を備える場合おいても、被覆部８０の技術的効果を確認できた。さらに、接地電極３０が被覆部８０を有する場合には、突状部８１を備えることによって、さらに、接地電極母材の消耗を有意に抑制することができることを確認できた。　
第４の検証に用いられた実験例１３に係るスパークプラグ１００以外のスパークプラグ１００の実施態様を図２２および図２３に示す。図２２は第７の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。図２３は第８の実施例に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第７の実施例では、突状部８１の厚さが薄い点を除いて、実験例１３における接地電極３０と同様の構成を備えている。　
第８の実施例では、突状部８１に代えて、被覆部８０を多層化することによってブレイクダウンが発生しやすい部分の厚さを厚くしており、追加の層状部８２を有している点を除いて、実験例１３と同様の構成を備えている。　
第４の検証の実施例の変形例を図２４に示す。図２４は第４の検証の実施例の変形例としてのスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。この変形例では、ブレイクダウンの発生する部分において、被覆部８０を構成する貴金属として、より消耗に強い貴金属からなる第２の被覆部８３を用いることで、接地電極母材の消耗を抑制または防止する。たとえば、接地電極３０の曲線部分における消耗量は３．０ｍｍ３である場合でも接地電極３０におけるブレイクダウンが発生する部分の消耗量は６．０ｍｍ３以上になる。より消耗に強い貴金属は、たとえば、被覆部８０に貴金属合金を用い、第２の被覆部８３により純度の高い貴金属合金または純貴金属を用いることによって実現され得る。被覆部８０の全てに純貴金属を用いる場合、コストが嵩むので、被覆部８０には純度の低い貴金属合金を用い、第２の被覆部８３には純度の高い貴金属合金または純貴金属を用いれば、接地電極母材の消耗の抑制とコスト抑制の両立を図ることができる。　
第４の検証結果を得ることができる実施例としては、被覆部８０を形成した後、被覆部８０の上に突状部８１を形成した実施例、突状部８１を形成した後、被覆部８０を突状部８１の上に形成した実施例の双方が含まれ得る。　
第５の検証：　第５の検証においては、被覆部の厚さと接地電極母材の消耗量、並びに被覆部の厚さと接地電極への密着性について検証した。検証に用いた被覆部の配置態様は、実験例３のスパークプラグと同様である。　
図２５は、第５の検証に用いた被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図および拡大右側面図である。　
第５の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２５に示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。第５の検証において用いられる接地電極３０は、矩形断面を有しているので、外側面３０ｄには
、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄ、および内側面３０ｃと外側面３０ｄとを繋ぐ側面３０ｅが含まれる。被覆部８０は、内側面３０ｃの裏面をなす面としての外側面３０ｄを除く全ての面に形成されている。　
第５の検証は、被覆部３０の厚さｔが１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍの７種類の態様について実行された。被覆部の厚さと接地電極母材の消耗量に関する検証では、第１の検証において述べた手法により接地電極３０に対する被覆部８０を形成した。　
第５の検証における、被覆部の厚さｔと接地電極母材の消耗量に関する検証では、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、１．１ｍｍの火花ギャップＳＧ、厚さｔ＝１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍの被覆部８０を有する接地電極３０を備えるスパークプラグを用いた。この検証は、第４の検証と同条件で実行した。なお、消耗量の評価は第１の検証と同様に実行した。　
評価の結果は表５および図２６に示す通りである。表５は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示し、図２６は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さに対する接地電極母材の消耗量を示すグラフである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
検証の結果、被覆部３０の厚さｔが１μｍでは６．４ｍｍ３の消耗量、３μｍでは３．０ｍｍ３の消耗量、５０μｍでは２．４ｍｍ３の消耗量、１００μｍでは２．１ｍｍ３の消耗量、２００μｍでは１．９ｍｍ３の消耗量、４００μｍでは１．８ｍｍ３の消耗量、および５００μｍでは１．８ｍｍ３の消耗量をそれぞれ確認できた。図２６から読み取れるように、被覆部８０の厚さｔが３μｍになると、接地電極母材の消耗量は激減する。したがって、被覆部８０の厚さｔは３μｍ以上であることが望ましい。一方、被覆部８０の厚さｔが４００μｍを超えると、接地電極母材の消耗量に顕著な変化はなくなる。したがって、コストおよび技術的な効果を考慮すると、被覆部８０の厚さｔは４００μｍ以下であって良い。以上の結果を纏めると、被覆部８０の厚さｔは、３μｍ～４００μｍであれば、接地電極母材の消耗量を有意に抑制することができる。　
第５の検証における、被覆部の厚さｔと接地電極への密着性に関する検証では、被覆部の厚さｔと接地電極母材の消耗量に関する検証に用いたスパークプラグと同様の複数のスパークプラグの接地電極３０に対して、それぞれ、プラチナ（Ｐｔ）が厚さｔ＝１μｍ、３μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍおよび５００μｍとなるように溶射し、８００℃、１０時間の拡散処理を行い、各検証対象を得た。各検証対象について、冷熱試験を行い、顕微鏡を用いて被覆部８０にクラックが発生している場合は密着性不良、クラックが発生していない場合には密着性良好と判断した。冷熱試験は、最大１０５０℃での加熱を２分間行い、徐冷を１分間行う１サイクルを１０００サイクル繰り返して実行する試験である。　
評価の結果は表６に示す通りである。表６は第５の検証により得られた複数の被覆部の厚さｔに対する被覆部と接地電極母材の密着性に関する評価を示す。表６において、被覆部８０にクラックが発生している場合には「Ｙ」、クラックが発生していない場合には「Ｎ」で示した。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
表６に示すように、被覆部８０の厚さｔが５００μｍの場合には、被覆部８０にクラックが発生した。したがって、接地電極母材に対する被覆部８０の密着性の観点からは、被覆部８０の厚さｔは５００μｍ未満、より好ましくは４００μｍ以下であることが望ましい。クラックの発生は、接地電極母材と被覆部８０の熱膨張率または熱収縮率の違いにより発生したと考えられる。すなわち、被覆部８０を厚くすると、被覆部８０は接地電極母材の熱膨張または熱収縮に応じて熱膨張または熱収縮せず、被覆部８０にクラックが発生する。クラックが発生するということは、接地電極母材に対する被覆部８０の密着性が低い（不良）と判断することができる。　
第５の検証の結果、被覆部８０の厚さｔによる、接地電極母材の消耗量および接地電極母材に対する被覆部８０の密着性を考慮すると、被覆部８０の厚さｔは、３μｍ～４００μｍであることが好ましい。　
第６の検証：　第６の検証では、接地電極３０の母材の消耗を抑制または防止する観点から接地電極３０における被覆部８０の配置態様をさらに検証した。比較例としては図２に示す、被覆部を備えない接地電極を備えるスパークプラグを用いた。図２７は、第６の検証において用いられる、実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図である。図２８は実験例１４としての、本実施形態に係るスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。図２９は、図２７示す本実施形態に係るスパークプラグのＺ矢視図である。図３０は本実施形態に係るスパークプラグの接地電極母材上における被覆部の定義を説明するための説明図である。　
第６の検証において用いられる接地電極３０の基本的構成は、図２の比較例において示されている通りであり、中心電極２０および絶縁碍子１０に面する内側面３０ｃ、内側面３０ｃ以外の面をなす外側面３０ｄを備えている。　
図２７および図２８に示すように、実験例１４において、スパークプラグ１００の接地電極３０は、その内側面３０ｃのうち、固定端３１の側における中心電極母材２１の外周から接地電極３０に延伸する仮想線Ｌ１と接地電極３０との交点Ｘ１を含む第１の交線部Ｌ１１から、ギャップＳＧの中点ＳＧ１を通る電極チップ２２の先端２２ａの端面（中心電極２０の先端部の端面）に平行な仮想面Ｐ１が接地電極３０と交差する第２の交線部Ｌ２０にかけての領域に被覆部８０を備えている。なお、第１の交線部Ｌ１１は、仮想線Ｌ１に代えて、仮想線Ｌ１を含み中心電極母材２１の外周に接し接地電極３０まで延伸する仮想面Ｐ２が接地電極３０と交差する交線部、更には、最も固定端３１の側における中心電極母材２１の外周と接し、中心電極２０の中心軸と平行な接平面であり、接地電極３０まで延伸する仮想面と接地電極３０との交線として定義されても良い。　
実験例１４としてのスパークプラグは、図２９に示すように、被覆部８０の幅方向の寸法をＡ、接地電極３０の幅方向の寸法をＢ、電極チップ２２の先端（先端面）２２ａの幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有する。また、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある構成を備えている。ここで、被覆部８０の中心および電極チップ２２の先端の中心は幾何学中心を意味し、幅方向とは、接地電極３０を自由端３２の端面側から見たときに、電極チップ２２の先端２２ａの端面に平行な方向であり、先端２２ａの幅とは、接地電極３０の内側面３０ｃに平行な方向の先端２２ａの寸法である。なお、この幅方向の距離の関係は、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心とを接地電極３０の幅方向に平行な平面に投写した２つの投写点間の水平距離が被覆部８０の幅方向の寸法の１／２以下となる関係、または、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心との水平距離を成す直線を自由端３２の端面に平行な面に投写した投写直線の長さが被覆部８０の幅方向の寸法の１／２以下となる関係と定義しても良い。実験例１４においては、円柱状の電極チップ２２が用いられるので先端２２ａの幅は直径である。　
また、被覆部８０は、一の連続する層から構成されていなくても良く、図３０に示すように、被覆部８０の厚みをＴ、複数の独立した被覆部８０間の距離をＤとしたとき、（１）Ｔ≧０．２ｍｍのときにＴ≧Ｄ、（２）Ｔ＜０．２ｍｍのときにＤ≦０．２の関係が成立するよう配置されている複数の独立した層から構成されていても良く、この関係を満たす場合には、本実施形態における被覆部８０に含まれる。　
第６の検証においては、Ｍ１２ＨＥＸ１４（取付ネジ径１２ｍｍ、金具六角部サイズ（対辺寸法）１４ｍｍ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．６ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、０．５ｍｍの火花ギャップＳＧ、実験例１４として説明した被覆部８０を有する幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状の接地電極３０を有するスパークプラグを用いた。被覆部８０には、厚さ０．４ｍｍのプラチナ（Ｐｔ）を用いた。検証は、火花ギャップＳＧ間に接地電極３０の自由端３２から固定端３１に向かって１０ｍ／ｓの気流が流れる流速場、点火周波数５０Ｈｚ、燃焼室内圧力０．４Ｍｐａ、窒素雰囲気下、耐久時間１００時間の条件の下、実行されたベンチ試験において、検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積を計測・評価することにより行われた。消耗量の計測・評価は第１の検証と同様に実行した。　
評価の結果は表７に示す通りである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
被覆部８０を備えない比較例においては、２．３ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたが、被覆部８０を備える実験例１４においては、０．５ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたに留まった。一般的に接地電極母材の体積消耗量が１．５ｍｍ３であれば接地電極３０の折損のおそれはないので、比較例の評価はＰ（不可）となり、実験例１４の評価はＧ（良）となった。実験例１４においては、接地電極３０の内側面３０ｃにおける第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画されている領域のみに被覆部８０を備えているが母材の体積の消耗は技術的に有意と判断するに足りる値だけ低減されている。　
したがって、実験例１４により、被覆部８０として、接地電極３０の内側面３０ｃのうち、第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画されている領域を少なくとも覆う被覆部８０を備えていれば、接地電極３０の消耗を有意に抑制または防止できることが確認できた。特に、接地電極３０の屈曲部は火花の吹き流れによって消耗しやすいことが知られているが、第６の検証によれば、少なくとも第２の交線部Ｌ２０まで被覆部８０が備えられていれば屈曲部における接地電極母材の消耗を抑制し、接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止することができる。　
次に、実験例１５～１８に基づいて、被覆部８０の幅方向の寸法Ａ、接地電極３０の幅方向の寸法Ｂ、電極チップ２２の先端２２ａの幅（直径）Ｆとの間
に成立する、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係の技術的効果について検証する。被覆部８０の形状を除く検証条件は上記の通りであり、被覆部８０の幅寸法Ａが０．３Ｆである実験例１５、０．７Ｆである実験例１６、Ｆである実験例１７、Ｂである実験例１８についてそれぞれ消耗量を求めた。なお、電極チップ２２の先端２２ａの直径Ｆ＝０．６ｍｍであるから、被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．１８ｍｍ、０．４２ｍｍ、０．６ｍｍおよび２．７ｍｍについて実験を行った。また、被覆部８０は、第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０の間で接地電極３０の側面３０ｅに対して平行に延びている。　
図３１は、実験例１５に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３２は、実験例１６に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３３は、実験例１７に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３４は、実験例１８に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。　
評価の結果は表８および図３５に示すとおりである。表８は実験例１５～１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示し、図３５は実験例１５～１８により得られた複数の被覆部の幅に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．３Ｆである実験例１５においては、２ｍｍ３の接地電極母材の消耗が確認されたが、被覆部８０の幅寸法Ａ＝０．７Ｆである実験例１６においては、０．８ｍｍ３の接地電極母材の消耗、被覆部８０の幅寸法Ａ＝Ｆの実験例１７においては、０．７ｍｍ３の接地電極母材の消耗、被覆部８０の幅寸法Ａ＝Ｂの実験例１８においては、０．５ｍｍ３の体積の消耗が確認されたに留まった。既述の評価基準に基づき、実験例１５の評価はＰ（不可）となり、実験例１６～１８の評価はＧ（良）となった。図３５に示すように、接地電極母材の体積消耗量は、被覆部８０の幅寸法Ａ≧０．７Ｆにて有意に低減されている。また、中心電極２０の電極チップ２２は、使用に伴い消耗され交換時期前の消耗時には、角部が丸まり、先端２２ａの端面における直線部（接地電極３０と平行な部分）は７０％程度となることが知られている。したがって、この観点からも、被覆部８０の幅寸法Ａは０．７Ｆ以上であることが好ましい。　
したがって、実験例１５～１８により、被覆部８０の幅方向の寸法として、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有していれば、屈曲部を含む接地電極母材の消耗を抑制し、接地電極３０が根本付近から折れてしまうことを抑制または防止することができる。　
次に、実験例１９および２０とに基づいて、複数の被覆部８０が備えられている場合における、被覆部８０間の距離の相違による接地電極母材の体積消耗量について検証した。実験例１９では、２つの板状の被覆部８０が接地電極３０の自由端３２の端面と平行に配置されており、２つの被覆部８０の間の隙間（間隔）もまた、自由端３２の端面に平行に形成されている。実験例２０では、２つの板状の被覆部８０が接地電極３０の自由端３２の端面に垂直（側面３２ｅに平行）に配置されており、２つの被覆部８０の間の隙間（間隔）もまた、側面３２ｅに平行に形成されている。これら２つの態様によって、隙間が延びる方向が接地電極母材の消耗に与える影響をも考察した。　
図３６は、実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を正面視した拡大部分断面図であり、図３７は、実験例１９に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。図３８は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図３９は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分を模式的に示す拡大平面図である。　
評価の結果は表９および１０に示すとおりである。表９は実験例１９および２０により得られた複数の被覆部間の幅寸法および被覆部厚さに関する接地電極母材の体積消耗量の評価結果を示している。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
接地電極母材の体積消耗量に関する既述の評価基準に基づき、実験例１９および２０における評価を行ったところ、表９および１０に示すように、被覆部８０の厚さＴが厚く２つの被覆部８０間の間隔Ｄが大きい場合に評価はＰ（不可）となり、被覆部８０の厚さＴが薄く２つの被覆部８０間の間隔Ｄが小さい場合に評価はＰ（不可）となる傾向が読み取れる。具体的には、厚さＴ０．１ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．１ｍｍ～０．２ｍｍの場合に評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．２ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．１ｍｍ～０．４ｍｍにわたって評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．３ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．３ｍｍ～０．４ｍｍの場合に評価はＧ（良）となり、厚さＴ０．４ｍｍの場合には、間隔Ｄが０．４ｍｍの場合に評価はＧ（良）となった。　
したがって、厚さＴ≧０．２ｍｍの場合には、厚さＴ≧間隔Ｄ、厚さＴ＜０．２ｍｍの場合には、間隔Ｄ≦０．２ｍｍであれば、被覆部８０が離間した複数の層から形成されていても、接地電極母材の体積消耗の抑制または防止を実現できることが確認された。　
次に、図４０～４５に示す実験例２０～２４に基づいて、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある構成となっていることの技術的効果について検証する。図４０は実験例２０～２４における被覆部と電極チップの先端との位置関係を説明するための説明図であり、（ａ）はスパークプラグの先端部の正面図、（ｂ）スパークプラグの先端部の右側面図、すなわち、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視した図、をそれぞれ模式的に示している。接地電極３０の幅方向と平行（接地電極３０の自由端３２の端面に平行）な平面ＶＰ１に対して、電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０および被覆部８０の中心点Ｓ２０が投写され、それぞれ投写点Ｓ１１およびＳ２１となる。２つの投写点Ｓ１１およびＳ２１間の水平距離Ｊは、接地電極３０の幅方向における電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０および被覆部８０の中心点Ｓ２０のずれ量Ｊとなる。この位置関係は、投写点Ｓ１１およびＳ２１をそれぞれ通る中心線Ｓ１およびＳ２間のずれ量と言うこともできる。なお、接地電極３０の長手方向（自由端と固定端とで規定される方向）における両者の中心は、当初からずれている。本検証では、Ｍ１２ＨＥＸ１４、イリジウム（Ｉｒ）からなる直径０．８ｍｍの電極チップをその先端に有する中心電極、０．５ｍｍの火花ギャップＳＧ、幅０．８ｍｍの被覆部８０を有する幅２．７ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの矩形形状を有するスパークプラグを用いた。試験は、４サイクルガソリンエンジンに対象スパークプラグを装着し、エンジン回転数６，０００ｒｐｍ、負荷－２０ｋＰａ、Ａ／Ｆ１２．０の条件の下、１００時間の耐久試験として行われた。検証開始前後における接地電極３０の母材の消耗体積の計測・評価（測定）を第１の検証と同様に実行した。　
図４１は、実験例２０に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４２、実験例２１に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４３は、実験例２２に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４４は、実験例２３に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図であり、図４５は、実験例２４に係る被覆部を備える接地電極を備えるスパークプラグの先端部分の拡大右側面図である。実験例２０では、接地電極３０の幅方向における被覆部８０の中心と電極チップ２２の中心とのずれ量Ｊ＝０、実験例２１では、ずれ量Ｊ＝０．２、実験例２２では、ずれ量Ｊ＝０．４ｍｍ、実験例２３では、ずれ量Ｊ＝０．６ｍｍ、実験例２４では、ずれ量Ｊ０．８ｍｍとした。なお、被覆部８０の幅は０．８ｍｍであり、電極チップ２２の幅は０．８ｍｍであるから、ずれ量Ｊ≦０．４ｍｍの場合に、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあることとなる。　
評価の結果は表１１および図４６に示すとおりである。図４６は実験例２０～２４により得られたずれ量に対する接地電極母材の体積消耗量を示すグラフである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
ずれ量Ｊ＝０ｍｍ、すなわち、被覆部８０の中心と電極チップ２２の中心とが一致する場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．７ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．２ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．８ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．４ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、０．９ｍｍ３であった。これらずれ量Ｊは、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあるずれ量であり、いずれの接地電極母材の体積消耗量も１．５ｍｍ３未満であり、評価はＧ（良）であった。一方、ずれ量Ｊ＝０．６ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、１．９ｍｍ３であり、ずれ量Ｊ＝０．８ｍｍの場合の接地電極母材の体積消耗量は、２．１ｍｍ３であった。これらずれ量Ｊは、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にないずれ量であり、いずれの接地電極母材の体積消耗量も１．５ｍｍ３以上であり、評価はＰ（不可）であった。　
図４６に示すグラフにおいても、ずれ量Ｊが０ｍｍ～０．４ｍｍの間の特性線の傾きは小さく、また傾きの変化はほとんどないのに対して、ずれ量Ｊが０．４ｍｍを超えると特性線の傾きが大きくなると共に、傾きの変化も急峻となる。したがって、ずれ量Ｊが０．４ｍ
ｍ以下の場合、すなわち、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にある場合に、接地電極母材の体積消耗量を有意に低減できることが確認できた。なお、ずれ量Ｊは、被覆部８０の中心と電極チップ２２の先端２２ａの中心とを接地電極３０の幅方向に平行な平面に投写した２つの投写点間の水平距離、あるいは、被覆部８０の中心点Ｓ２０と電極チップ２２の先端２２ａの中心点Ｓ１０とをそれぞれ接地電極３０の内側面３０ｃに平行な平面に投写して、さらに、接地電極３０の幅方向と平行な平面に投写した２つの投写点間の距離として定義されても良い。また、被覆部８０と電極チップ２２の先端２２ａとの位置関係は、平面ＶＰ１において、電極チップ２２の先端２２ａの幅の１／２以上が被覆部８０と重なっている位置関係として定義されても良い。　
なお、上述の第１～第５の検証に用いられた電極チップ２２、接地電極３０および被覆部８０もまた、各実験例から明らかなように、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有し、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線が電極チップ２２の幅の範囲内にある。　
第６の検証において用いられた各実験例における被覆部８０の変形例についてスパークプラグの先端部分を拡大して図４７～図５２に模式的に示す。図４７に示す第１の変形例では、被覆部８０は矩形を有しており、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図４８に示す第２の変形例では、２つの長方形の被覆部８０が、その隙間が接地電極３０の側面３０ｅに平行となるよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図４９に示す第３の変形例では、２つの矩形の被覆部８０が、その隙間が接地電極３０の側面３０ｅに直交するよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５０に示す第４の変形例では、４つの矩形の被覆部８０が接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５１に示す第５の変形例では、２つの円形の被覆部８０が接地電極３０の側面３０ｅに平行となるよう、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域の中央に配置されている。図５２に示す第６の変形例では、第５の変形例に加えて、接地電極３０の自由端３２側に複数の矩形の被覆部８０が配置されている。これら各変形例においても、被覆部８０は、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係を有し、接地電極３０の自由端３２の端面側から接地電極３０、被覆部８０および電極チップ２２を目視したとき、被覆部８０の幅方向に直交する中心線Ｓ２が電極チップ２２の幅の範囲内にあるように、接地電極３０における第１の交線部Ｌ１１および第２の交線部Ｌ２０によって区画される領域に配置されている。なお、第１の交線部Ｌ１１から自由端３２の間、並びに第２の交線部Ｌ２０から固定端３１の間における接地電極３０上に被覆部８０が配置されても良いことは、第１の検証において検証済みである。　
変形例：　上記各実施例においては、内側面３０ｃが平滑な接地電極３０を用いて説明したが、接地電極はチップ部としての突出部を有していても良く、あるいは、溝部を有していても良い。　
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
３…セラミック抵抗　　４…シール体　　５…ガスケット　　８…パッキン　　１０…絶縁碍子　　１０ａ…先端部　　１２…軸孔　　１３…脚長部　　１５…縮径部　　１７…先端側胴部　　１８…後端側胴部　　１９…中央胴部　　２０…中心電極　　２１…中心電極母材　　２２…電極チップ　　２２ａ…先端　　２５…芯材　　３０…接地電極　　３０ａ…絶縁体対向部　　３０ｂ…中心電極対向部　　３０ｃ…内側面　　３０ｄ…外側面　　３０ｅ…側面　　３０ｇ…重心　　３０ｈ…連なる領域　　３０ｆ…仮想線　　３１…固定端　　３２…自由端　　４０…端子電極　　５０…主体金具　　５１…工具係合部　　５２…取付ネジ部　　５３…加締部　　５４…シール部　　５７…先端面　　６０…突出部　　８０…被覆部　　８１…突状部　　８２…層状部　　８３…第２の被覆部　　１００…スパークプラグ　　１５０…シリンダヘッド　　１５１…取付ネジ孔　　ＯＬ…軸線　　ＳＧ…火花ギャップ　　ＳＧ１…中点　　Ｓ１、Ｓ２…中心線　　Ｓ１０、Ｓ２０…中心点　　Ｓ１１、Ｓ２１…投写点　　Ｌ１…仮想線　　Ｐ１…仮想面　　Ｌ１１…第１の交線部　　Ｌ２０…第２の交線部　　Ｘ１…交点

Claims (9)

  1. 軸孔を有する絶縁体と、

    　前記絶縁体の外周を覆う主体金具と、

    　前記絶縁体の前記軸孔内に配置される中心電極母材と、当該中心電極母材に接合されると共に前記絶縁体の先端部から露出する電極チップと、を有する中心電極と、

    　前記主体金具に固定されている固定端と、前記電極チップの先端から所定間隔だけ離間して配置される自由端とを有する接地電極であって、前記中心電極および前記絶縁体に面する内側面と、前記中心電極に対向する中心電極対向部とを備える、接地電極と、を有する点火プラグであって、

    　前記内側面のうち、前記固定端の側における前記中心電極母材の外周から前記接地電極に延伸する仮想線と前記接地電極との交点を含む第１の交線部から、前記所定間隔の中点を通る前記先端の端面に平行な仮想面が前記接地電極と交差する第２の交線部にかけての領域を少なくとも覆う貴金属または貴金属合金からなる被覆部を備え、

    　前記被覆部の幅方向の寸法をＡ、前記接地電極の幅方向の寸法をＢ、前記電極チップの前記先端の幅をＦとするとき、０．７Ｆ≦Ａ≦Ｂの関係が成立し、前記自由端の側から前記接地電極、前記被覆部および前記電極チップを目視したとき、前記被覆部の幅方向に直交する中心線が前記電極チップの幅の範囲内にある、点火プラグ。
  2. 請求項１に記載の点火プラグにおいて、

    　前記第１の交線部は、前記仮想線を含み、前記中心電極母材の外周に接し前記接地電極まで延伸する仮想面が前記接地電極と交差する交線部である、点火プラグ。
  3. 請求項１または２に記載の点火プラグにおいて、

    　前記接地電極は、前記自由端に、前記中心電極と対向する中心電極対向部を含み、

    　前記被覆部は、前記内側面のうち、前記固定端の側における前記絶縁体の先端部と対向する絶縁体対向部から前記中心電極対向部にかけての領域を少なくとも覆う、点火プラグ。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、

    　前記被覆部は、前記内側面の全てを覆う、点火プラグ。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、

    　前記接地電極は、前記内側面の幅方向の一端と他端とを繋ぐ外側面をさらに有し、

    　前記被覆部は、前記外側面のうち前記内側面に連なる領域に備えられている、点火プラグ。
  6. 請求項５に記載の点火プラグにおいて、

    　前記内側面に連なる領域は、前記接地電極を前記自由端の側から目視した端面の幾何学重心から前記外側面を通り、かつ、前記内側面に平行な仮想線を引いた場合に、当該仮想線よりも前記内側面の側の領域である、点火プラグ。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、

    　前記被覆部の厚さは３μｍ～４００μｍである、点火プラグ。
  8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、

    　前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部の厚さは、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部の厚さより厚い、点火プラグ。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、

    　前記中心電極対向部の領域を覆う前記被覆部は、前記中心電極対向部以外の他の領域を覆う前記被覆部と異なる組成からなる、点火プラグ。
PCT/JP2016/000476 2015-02-16 2016-01-29 点火プラグ WO2016132687A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680008866.4A CN107210588B (zh) 2015-02-16 2016-01-29 火花塞
US15/546,875 US9948070B2 (en) 2015-02-16 2016-01-29 Spark plug
EP16752080.8A EP3261198B1 (en) 2015-02-16 2016-01-29 Spark plug

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-027156 2015-02-16
JP2015027156 2015-02-16
JP2015235545A JP6077091B2 (ja) 2015-02-16 2015-12-02 点火プラグ
JP2015-235545 2015-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016132687A1 true WO2016132687A1 (ja) 2016-08-25

Family

ID=56688938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/000476 WO2016132687A1 (ja) 2015-02-16 2016-01-29 点火プラグ

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016132687A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5717590A (en) * 1980-07-08 1982-01-29 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Ignition plug
JP2004152682A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5717590A (en) * 1980-07-08 1982-01-29 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Ignition plug
JP2004152682A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6720716B2 (en) Spark plug and method for manufacturing the same
JP5249205B2 (ja) スパークプラグ
JP4864065B2 (ja) スパークプラグ
US7605526B2 (en) Spark plug for internal combustion engine
US20050168120A1 (en) Spark plug with high insulation properties and high capability to ignite air-fuel mixture
KR101508784B1 (ko) 내연 엔진용 스파크 플러그
US7528534B2 (en) Spark plug
US10897123B2 (en) Spark plug for internal combustion engine having a shaped composite chip on center electrode and/or ground electrode
JP5476123B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ
JP6334429B2 (ja) 点火プラグ
JP5642032B2 (ja) スパークプラグ
US7122948B2 (en) Spark plug having enhanced capability to ignite air-fuel mixture
JP6077091B2 (ja) 点火プラグ
WO2017170273A1 (ja) 内燃機関用の点火プラグ及びその製造方法
US8884504B2 (en) Spark plug for internal combustion engines and mounting structure for the spark plug
WO2016132687A1 (ja) 点火プラグ
KR20160071447A (ko) 스파크 플러그
JP2006202684A (ja) スパークプラグ
JP5816126B2 (ja) スパークプラグ
JP2005063705A (ja) スパークプラグ
JP4431271B2 (ja) スパークプラグ
JP6276216B2 (ja) 点火プラグ
JP2002289318A (ja) スパークプラグ
WO2014171088A1 (ja) スパークプラグ
JP6314618B2 (ja) スパークプラグおよびその製造方法

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: 16752080

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016752080

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15546875

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE