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火花塞

阅读：338发布：2021-02-24

IPRDB可以提供火花塞专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提高了中心电极和接地电极未设置贵金属的火花塞的点火性。火花塞包括中心电极、绝缘体、金属壳和包括放电面的接地电极。接地电极在放电面和中心电极之间形成火花间隙。中心电极和接地电极两者都不包括贵金属。接地电极包括：基端部，该基端部与金属壳接合且位于放电面的上方；以及前端部，该前端部包括放电面且与基端部连续地位于基端部的下方。中心电极的从第一方向观察的宽度Da与基端部的从第一方向观察的宽度Db满足Db/Da≤0.92。第一方向是与轴线方向垂直且从基端部指向中心电极的方向。，下面是火花塞专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种火花塞，其包括：

中心电极，其沿轴线方向延伸；

绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；

圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及

接地电极，其包括与所述轴线方向垂直或大致垂直的放电面，并且在所述放电面和所述中心电极的前端之间形成火花间隙，其中，所述中心电极和所述接地电极未设置有贵金属构件，当将向下方向定义为所述轴线方向的从所述中心电极指向所述接地电极的放电面的方向，并且将向上方向定义为所述轴线方向的与所述向下方向相反的方向时，所述接地电极包括：基端部，其与所述金属壳接合并且位于所述放电面的向上方向侧；以及前端部，其包括所述放电面并且与所述基端部连续地位于所述基端部的向下方向侧；其中，当将第一方向定义为与所述轴线方向垂直且从所述基端部指向所述中心电极的方向，将所述中心电极的从所述第一方向观察的宽度定义为Da，且将所述基端部的从所述第一方向观察的宽度定义为Db时， Db和Da满足0.87≤Db/Da≤0.92，以及所述前端部的从与所述第一方向相反的方向观察的面的与所述轴线方向垂直的宽度的最大值比所述前端部的从与所述第一方向相反的方向观察的面的沿所述轴线方向的宽度的最大值大。

2.一种火花塞，其包括：

中心电极，其沿轴线方向延伸；

绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；

圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及

从与所述第一方向相反的方向观察的所述前端部的面具有如下形状：该面的四个角部被曲线或直线倒角，并且倒角的尺寸为0.3mm以上，以及

所述前端部的从与所述第一方向相反的方向观察的面的与所述轴线方向垂直的宽度的最大值比所述前端部的从与所述第一方向相反的方向观察的面的沿所述轴线方向的宽度的最大值大。

3.一种火花塞，其包括：

中心电极，其沿轴线方向延伸；

绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；

圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及

从与所述第一方向相反的方向观察的所述前端部的面具有用直线切去圆形的一部分而获得的形状，并且所述放电面是与所述用直线切去圆形的一部分而获得的形状的弦对应的面。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，Db和Da满足Db/Da≤0.92。

5.根据权利要求3或4所述的火花塞，其特征在于，所述用直线切去圆形的一部分而获得的形状的弦的长度为0.57mm以上。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述中心电极和所述接地电极被形成为：当沿着所述第一方向将所述接地电极投影到所述中心电极上时，所述接地电极的投影到所述中心电极上的形状不落在所述中心电极的前端面的两个肩部上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，当从所述第一方向观察时，所述前端部的宽度等于所述基端部的宽度。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述中心电极的与所述轴线方向垂直的截面为圆形，所述圆形的直径DD满足1.3mm≤DD≤2mm。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述接地电极的基端部和2

所述接地电极的前端部具有相同的截面面积，且所述截面面积为1mm 以上。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述金属壳的与发动机气缸盖螺纹接合的螺纹尺寸为M10以下。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述中心电极的材料为含Ni96.5wt%以上的Ni合金。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述接地电极的材料为含Cr15wt%以上的Ni合金。

说明书全文

火花塞

技术领域

[0001] 本发明涉及一种火花塞。

背景技术

[0002] 需要改进火花塞的点火性，从而改善燃料消耗并且减小不完全燃烧的气体的量。在这种要求下的现有技术的火花塞中，中心电极和接地电极使用贵金属。此外，在这些现有技术的火花塞中，接地电极的宽度窄，以增强点火性(例如，专利文献1)。

[0003] 然而，一般期望一种不使用任何昂贵的贵金属材料而能提高点火性的技术。

[0004] 专利文献1：日本特开2007-250344号公报

发明内容

[0005] 发明要解决的问题

[0006] 本发明的目的是提高中心电极和接地电极未使用贵金属的火花塞的点火性。

[0007] 用于解决问题的方案

[0008] 为了实现上述目的，根据本发明的实施方式，火花塞被构造如下。也就是，提供一种火花塞，其包括：中心电极，其沿轴线方向延伸；绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及接地电极，其包括与所述轴线方向垂直或大致垂直的放电面，并且在所述放电面和所述中心电极的前端之间形成火花间隙，其中，所述中心电极和所述接地电极未设置有贵金属构件，当将向下方向定义为所述轴线方向的从所述中心电极指向所述接地电极的放电面的方向，并且将向上方向定义为所述轴线方向的与所述向下方向相反的方向时，所述接地电极包括：基端部，其与所述金属壳接合并且位于所述放电面的向上方向侧；以及前端部，其包括所述放电面并且与所述基端部连续地位于所述基端部的向下方向侧；其中，当将第一方向定义为与所述轴线方向垂直且从所述基端部指向所述中心电极的方向，将所述中心电极的从所述第一方向观察的宽度定义为Da，且将所述基端部的从所述第一方向观察的宽度定义为Db时，Db和Da满足Db/Da≤0.92。

[0009] 通过采用这种构造，当火花塞安装在发动机中时，由于可以缓和空气燃料混合物难以达到火花间隙的现象，能够提高中心电极和接地电极未使用贵金属的火花塞的点火性。

[0010] 上述火花塞还可以实施如下。例如，提供一种火花塞，其包括：中心电极，其沿轴线方向延伸；绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及接地电极，其包括与所述轴线方向垂直或大致垂直的放电面，并且在所述放电面和所述中心电极的前端之间形成火花间隙，其中，所述中心电极和所述接地电极未设置有贵金属构件，当将向下方向定义为所述轴线方向的从所述中心电极指向所述接地电极的放电面的方向，并且将向上方向定义为所述轴线方向的与所述向下方向相反的方向时，所述接地电极包括：基端部，其与所述金属壳接合并且位于所述放电面的向上方向侧；以及前端部，其包括所述放电面并且与所述基端部连续地位于所述基端部的向下方向侧；其中，当将第一方向定义为与所述轴线方向垂直且从所述基端部指向所述中心电极的方向，将所述中心电极的从所述第一方向观察的宽度定义为Da，且将所述基端部的从所述第一方向观察的宽度定义为Db时，Db和Da满足Db/Da≤0.99，从与所述第一方向相反的方向观察的所述前端部的面具有如下形状：该面的四个角部被曲线或直线倒角，并且倒角的尺寸为0.3mm以上。

[0011] 通过采用这种构造，由于通过将前端部的面倒角而促进空气燃料混合物到火花间隙的流动，因此在维持接地电极的宽度为略大值的同时，可以实现由上述火花塞提供的同样的效果。

[0012] 上述火花塞还可以实施如下。例如，提供一种火花塞，其包括：中心电极，其沿轴线方向延伸；绝缘体，其被设置在所述中心电极的外周；圆筒状的金属壳，其在径向上包围所述绝缘体；以及接地电极，其包括与所述轴线方向垂直或大致垂直的放电面，并且在所述放电面和所述中心电极的前端之间形成火花间隙，其中，所述中心电极和所述接地电极未设置有贵金属构件，当将向下方向定义为所述轴线方向的从所述中心电极指向所述接地电极的放电面的方向，并且将向上方向定义为所述轴线方向的与所述向下方向相反的方向时，所述接地电极包括：基端部，其与所述金属壳接合并且位于所述放电面的向上方向侧；以及前端部，其包括所述放电面并且与所述基端部连续地位于所述基端部的向下方向侧；其中，当将第一方向定义为与所述轴线方向垂直且从所述基端部指向所述中心电极的方向，将所述中心电极的从所述第一方向观察的宽度定义为Da，且将所述基端部的从所述第一方向观察的宽度定义为Db时，Db和Da满足Db/Da≤0.99，从与所述第一方向相反的方向观察的所述前端部的面具有用直线切去圆形的一部分而获得的形状，并且所述放电面是与所述用直线切去圆形的一部分而获得的形状的弦对应的面。

[0013] 通过采用这种构造，由于基部的形状为大致柱状，将空气燃料混合物顺利地送到火花点。结果，在维持接地电极的宽度为略大值的同时，可以进一步提高点火性。

[0014] 在具有上述构造的火花塞中，Db和Da可以满足Db/Da≤0.92。

[0015] 通过采用这种构造，由于基部的形状为大致柱状，将空气燃料混合物顺利地送到火花点。结果，可以进一步提高点火性。

[0016] 在具有上述构造的火花塞中，所述用直线切去圆形的一部分而获得的形状的弦的长度为0.57mm以上。

[0017] 通过采用这种构造，在确保接地电极的耐久性的同时，可以获得与上述火花塞获得的效果同样的效果。

[0018] 在具有上述构造的火花塞中，所述中心电极和所述接地电极被形成为：当沿着所述第一方向将所述接地电极投影到所述中心电极上时，所述接地电极的投影到所述中心电极上的形状不落在所述中心电极的前端面的两个肩部上。

[0019] 通过采用这种构造，由于火花塞趋于在中心电极的两个肩部和接地电极之间发生火花放电，在火花塞被安装在发动机中时，无论接地电极的取向如何，都能使空气燃料混合物容易地到达发生火花放电的位置。结果，可以提高点火性。

[0020] 在具有上述构造的火花塞中，当从所述第一方向观察时，所述前端部的宽度等于所述基端部的宽度。

[0021] 通过采用这种构造，在确保接地电极的加工容易性的同时，可以获得与上述火花塞获得的效果同样的效果。

[0022] 在具有上述构造的火花塞中，所述中心电极的与所述轴线方向垂直的截面为圆形，所述圆形的直径DD满足1.3mm≤DD≤2mm。

[0023] 在具有上述构造的火花塞中，所述接地电极的基端部和所述接地电极的前端部具2
有相同的截面面积，且所述截面面积为1mm 以上。

[0024] 通过采用这种构造，在确保接地电极的耐久性的同时，可以获得与上述火花塞获得的效果同样的效果。

[0025] 在具有上述构造的火花塞中，所述金属壳的与发动机气缸盖螺纹接合的螺纹尺寸为M10以下。

[0026] 在具有上述构造的火花塞中，所述中心电极的材料为含Ni96.5wt％以上的Ni合金。

[0027] 通过采用这种构造，在确保接地电极的耐久性的同时，可以提高点火性。

[0028] 在具有上述构造的火花塞中，所述接地电极的材料为含Cr15wt％以上的Ni合金。

[0029] 通过采用这种构造，在确保接地电极的耐久性的同时，可以提高点火性。

附图说明

[0030] 图1是作为本发明的一个实施方式的火花塞100的局部剖视图。

[0031] 图2是第一实施方式的火花塞100的中心电极20的前端部附近的放大图。

[0032] 图3是第一实施方式的火花塞100的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0033] 图4是第一实施方式的火花塞100的中心电极20的前端部附近的从左方向OL(图2)观察时的放大图。

[0034] 图5是第二实施方式的火花塞100a的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0035] 图6是第三实施方式的火花塞100b的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0036] 图7是第四实施方式的火花塞100c的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0037] 图8是示出关于火花塞100的接地电极的宽度的点火性评价试验的结果的图。

[0038] 图9是示出关于火花塞100的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。

[0039] 图10是示出通过改变火花塞100的安装方向而进行的点火性评价试验的结果的图。

[0040] 图11是示出通过改变火花塞100的安装方向而进行的另一点火性评价试验的结果的图。

[0041] 图12是示出关于火花塞100a的接地电极的宽度的点火性评价试验的结果的图。

[0042] 图13是示出关于火花塞100a的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。

[0043] 图14是示出通过改变火花塞100a的安装方向而进行的点火性评价试验的结果的图。

[0044] 图15是示出关于火花塞100a的接地电极的倒角尺寸(chamfering dimension)R的点火性评价试验的结果的图。

[0045] 图16是示出关于火花塞100a的接地电极的倒角尺寸R的另一点火性评价试验的结果的图。

[0046] 图17是示出在改变接地电极的截面面积的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。

[0047] 图18是第五实施方式的火花塞100d的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0048] 图19是第六实施方式的火花塞100e的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。

[0049] 图20是示出关于火花塞100d的接地电极的宽度.的点火性评价试验的结果的图。

[0050] 图21是示出关于火花塞100d的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。

[0051] 图22是示出在改变接地电极的平坦部的长度的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。

[0052] 图23是示出在改变中心电极的组成的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。

[0053] 图24是示出在改变接地电极的组成的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。

[0054] 附图标记说明

[0055] 3 陶瓷电阻

[0056] 4 密封材料

[0057] 5 垫圈

[0058] 6 环构件

[0059] 7 环构件

[0060] 8 板状密封构件

[0061] 9 滑石粉

[0062] 10 绝缘体

[0063] 11 前端面

[0064] 12 轴向孔

[0065] 13 长腿部

[0066] 15 台阶部

[0067] 17 前端侧主体部

[0068] 18 后端侧主体部

[0069] 19 凸缘部

[0070] 20 中心电极

[0071] 20c 肩部

[0072] 21 电极母材

[0073] 22 前端面

[0074] 25 芯材

[0075] 30、30a～30e 接地电极

[0076] 31、31a～31e 前端部

[0077] 32、32a～32e 放电面

[0078] 33、33a～33e 基部

[0079] 34、34a～32e 基端部(proximal end portion)

[0080] 40 火花塞缆线端子

[0081] 50 金属壳

[0082] 51 工具接合部

[0083] 52 安装螺纹部

[0084] 53 弯边部

[0085] 54 密封部

[0086] 55 座面

[0087] 56 台阶部

[0088] 57 前端面

[0089] 58 弯曲部

[0090] 59 螺纹颈

[0091] 100、100a～100e 火花塞

[0092] 200 气缸盖

[0093] 201 安装螺纹孔

[0094] 205 开口周缘部

具体实施方式

[0095] 接着，将按以下顺序对本发明的实施方式和试验结果进行说明：

[0096] A实施方式；

[0097] B试验结果1(关于接地电极的宽度的试验结果)

[0098] C试验结果2(关于接地电极的倒角尺寸的试验结果)

[0099] D试验结果3(关于接地电极的截面面积的试验结果)

[0100] E试验结果4(关于接地电极的宽度和接地电极的直径的试验结果)[0101] F试验结果5(关于接地电极的平坦部的长度的试验结果)

[0102] G试验结果6(关于中心电极的组成的试验结果)

[0103] H试验结果7(关于接地电极的组成的试验结果)

[0104] I变型例

[0105] A实施方式

[0106] 图1是作为本发明的一个实施方式的火花塞100的局部剖视图。注意，在图1中，基于以下理解对火花塞100进行说明：火花塞100的轴线方向OD为图中的上下方向，图中的下侧是指火花塞100的前端侧，图中的上侧是指火花塞100的后端侧。火花塞100包括：作为绝缘构件的绝缘体10；保持绝缘体10的金属壳50；被沿轴线方向OD保持在绝缘体10中的中心电极20；接地电极30；以及被设置在绝缘体10的后端部的火花塞缆线端子40。

[0107] 如已知的那样，绝缘体10是由煅烧氧化铝等制成的，并且绝缘体10为在其轴向中心形成有沿轴线方向OD延伸的轴向孔12的圆筒状。外径最大的凸缘部19形成于轴线方向OD的大体中央位置；后端侧主体部(rear end side body portion)18是从凸缘部19朝向后端侧(图1中的上侧)进一步向后而形成的。外径比后端侧主体部18的外径小的前端侧主体部17是从凸缘部19朝向前端侧(图1中的下侧)进一步向前而形成的。此外，外径比前端侧主体部17的外径小的长腿部(nose portion)13是从前端侧主体部17朝向前端侧进一步向前而形成的。长腿部13的直径随着其朝向前端侧延伸而逐渐减小，当火花塞100被安装到内燃机的气缸盖200时，长腿部13暴露至燃烧室。在长腿部13和前端侧主体部17之间形成台阶部15。

[0108] 金属壳50是圆筒状配件，用于将火花塞100固定到内燃机的气缸盖200。金属壳50以包围绝缘体10的从后端侧主体部18的一部分到长腿部13的部位的方式在其内部保持绝缘体10。金属壳50由低碳钢材料形成，并且包括与未示出的火花塞扳手接合的工具接合部51和形成有螺纹的安装螺纹部52，安装螺纹部52的螺纹能够旋入设置在内燃机的上部的气缸盖200中的安装螺纹孔201。在下面将说明的第一到第四实施方式中，安装螺纹部
52的外径(与气缸盖接合的螺纹的螺纹直径)优选为M10以下。

[0109] 凸缘状密封部54形成在金属壳50的工具接合部51和安装螺纹部52之间。通过弯曲板状材料而形成的环状垫圈5嵌插于安装螺纹部52和密封部54之间的螺纹颈59。在将火花塞100安装到气缸盖200中时，垫圈5在密封部54的座面55和安装螺纹孔201的开口的周缘部205之间被迫塌陷变形。由于火花塞100和气缸盖200之间的空间被如此变形的垫圈5密封，由此防止气体经由安装螺纹孔201从发动机内部泄漏。

[0110] 在比金属壳50的工具接合部51的后端侧进一步向后的位置设置薄弯边部53。此外，像弯边部53那样薄的弯曲部58被设置在密封部54和工具接合部51之间。圆形环构件6和7介于金属壳50的从工具接合部51到弯边部53的内周面和绝缘体10的后端侧主体部18的外周面之间，并且滑石粉9被填充在两个环构件6、7之间。通过使弯边部53向内弯曲，经由环构件6、7和滑石粉9将绝缘体10在金属壳50内朝向前端侧挤压。通过该动作，绝缘体10的台阶部15经由环形板状密封构件8被台阶部56支撑，该台阶部56形成于金属壳50的安装螺纹部52所在位置处的内周面，由此使金属壳50和绝缘体10一体化。由于这样，由板状密封构件8来保持金属壳50和绝缘体10之间的气密性，由此防止燃烧气体流出发动机。弯曲部58被设计成：在进行弯边时伴随着压缩力的施加，弯曲部向外挠曲变形，滑石粉9的轴线方向OD上的压缩长度增大，以增大金属壳50中的气密性。在位于台阶部56的前端侧的部位，在金属壳50和绝缘体10之间设置预定尺寸的间隔(clearance)。

[0111] 中心电极20为棒状电极，并且中心电极20具有如下构造：电极母材21由镍或如Inconel 600或601(商标名)等含镍作为主要成分的合金制成，芯材25由导热性比电极母材21的导热性高的铜或者含铜作为主要成分的合金制成，并且芯材25被埋设在电极母材21的内部。通常，通过将芯材25放置到形成为带底的圆筒状的电极母材21内部并且从底侧挤出成型为长状金属来制造中心电极20。尽管芯材25在主体部的外径大致恒定，但是芯材25可在其前端侧形成缩径部。中心电极20被设置成在轴向孔12中朝向后端侧延伸，并且在后方(图1的上侧)经由密封材料4和陶瓷电阻3(图1)电连接到火花塞缆线端子
40。高压电缆(图中未示出)经由火花塞盖(图中未示出)被连接到火花塞缆线端子40，从而将高电压施加到火花塞缆线端子40。

[0112] 图2是火花塞100的中心电极20的前端部附近的放大图。如图2所示，火花塞100的前端部包括金属壳50、绝缘体10、中心电极20以及接地电极30。绝缘体10从金属壳50的前端面57突出。类似地，中心电极20从绝缘体10的前端面11突出。优选地，该中心电极20的与中心电极20的长度方向垂直的方向上的截面(下文中还称为“中心电极
20的截面)”为大致圆形。

[0113] 接地电极30的电极母材是由高耐腐蚀性的金属制成的，并且作为示例，使用镍合金。在该实施方式中，使用被称为Inconel(商品名)600(INC600)的镍合金。该接地电极30的垂直于接地电极30的长度方向上的截面(下文中还称为“接地电极30的截面”)为大致矩形。接地电极30的基端部(一端部)34通过焊接接合到金属壳50的前端面57。放电面32为接地电极30的前端部(另一端部)31的一个侧面，接地电极30被弯曲成使得放电面32面对中心电极20的前端面22。此外，火花间隙形成于放电面32和中心电极20的前端面22之间。该火花间隙的范围例如为大致0.6～1.2mm。接地电极30的从基端部34起到放电面32的位置的部分被称为基部33(图2中的阴影部分)。中心电极和接地电极的组成不限于上述镍合金，因此，可以使用例如含大约0.7wt％的硅(Si)、大约1wt％的铝(Al)、大约0.2wt％的锰(Mn)、大约0.03wt％的碳(C)和大约0.2wt％的稀土的Ni合金。

[0114] 图3是第一实施方式的火花塞100的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。当从与轴线方向OD垂直且连接基部33和中心电极20的方向观察火花塞100时，比较火花塞100的i)中心电极20、ii)基部33和iii)前端部31的宽度。基部33的宽度Db(下文还称为“接地电极宽度Db”)与前端部的宽度Sa相等(Sa＝Db)。此外，中心电极20的宽度Da(下文还称为“中心电极宽度Da”)比基部33的宽度Db大(Db＜Da)。由此，优选地满足Db/Da≤0.99，且更优选地满足Db/Da≤0.92。在该实施方式中，当从火花塞100的轴线方向OD的逆方向(反方向)观察时，中心电极20的前端面22的直径DD优选为1.3mm以上且为2mm以下。此外，接地电极30的在与接地电极的长度方
2
向垂直的方向上的截面面积(Sa·Sb)优选为1mm 以上。

[0115] 图4是第一实施方式的火花塞100的中心电极20的前端部附近的从左方向OL(图2)观察的放大图。如图4所示，采用如下构造：即使从左方向OL观察时，从接地电极30的基部33的两端能够看到中心电极20的前端面22的两个肩部20c。这种构造的优点如下。

[0116] 通过将火花塞100的安装螺纹部52拧入气缸盖200的安装螺纹孔201来实现火花塞到燃烧室中的安装。然而，由于在不同的产品之间，安装螺纹孔201和安装螺纹部52的方向不同，因此安装到燃烧室的火花塞100的取向在不同的产品之间而不同。相比之下，燃烧室中的进气阀和排气阀的位置固定。因此，取决于燃烧室中的火花塞100的接地电极的取向，接地电极起妨碍空气燃料混合物流到火花点的壁的作用。通过这种方式，燃烧室中的接地电极的取向大幅地影响点火性能。在第一实施方式的火花塞100中，即使从左方向OL观察时，也能从接地电极30的基部33的两端看到中心电极20的两个肩部20c。这里，由于火花塞一般具有在中心电极的端部和接地电极的端部之间火花放电的趋势，因此在中心电极的前端面的端部周围的两个肩部20c(该肩部从·左方向OL观察时可见)发生横向飞火的频率高。因此，即使在火花塞100被安装在使接地电极起使空气燃料混合物难以到达火花间隙的壁的作用的方向上的情况下，由于空气燃料混合物被允许容易地到达火花放电的位置，因此也能够提高火花塞的点火性。

[0117] 图5是第二实施方式的火花塞100a的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。接地电极30a的形状是第二实施方式的火花塞100a与第一实施方式的火花塞100的唯一区别。具体地，沿截面观察时，接地电极30a的四个角部被曲线状地倒角(所谓的R倒角)。R倒角的尺寸(曲率半径为R)优选为0.3mm以上。此外，接地电极30a的截面的四个角部可以直线状地倒角。优选执行所谓的C倒角作为直线状倒角。直线状倒角部的倒角尺寸也优选为0.3mm以上。

[0118] 以这种方式，通过赋予接地电极30a的截面大致椭圆形状，促进空气燃料混合物向火花间隙的流动。结果，除了保持接地电极的足够的厚度之外，能够增强火花塞100的点火性。

[0119] 图6是第三实施方式的火花塞100b的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。火花塞100b与第一实施方式的火花塞100的不同仅在于，当沿与火花塞100b的轴线方向OD垂直的且连接基部33b和中心电极20的方向观察火花塞100b时，前端部31b的宽度Sa大。在第三实施方式中，前端部31b的宽度Sa、中心电极的宽度Da和接地电极的宽度Db满足下列表达式表述的关系：

[0120] Sa≥Da＞Db

[0121] 此外，当沿与火花塞100b的轴线方向OD垂直的且连接基部33b和中心电极20的方向观察火花塞100b时，火花塞100b的i)中心电极20和ii)基部33b的宽度与第一实施方式的类似并且满足如下关系。也就是，优选地满足Db/Da≤0.99，且更优选地满足Db/Da≤0.92。此外，在该实施方式中，当从火花塞100b的轴线方向OD的逆方向观察时，中心电极20的前端面22的直径DD(图3)优选为1.3mm以上且为2mm以下。此外，接地电极2
30b在与接地电极的长度方向垂直的方向上的截面面积(Sa·Sb)优选为1mm 以上。

[0122] 即使采用这种构造，与第一实施方式的情况类似，由于即使在火花塞100b被安装在使接地电极起使空气燃料混合物难以到达火花间隙的壁的作用的方向上的情况下，空气燃料混合物也被允许容易地到达火花放电的位置，因此也能够提高火花塞的点火性。此外，通过增大前端部的厚度，能够实现耐久性的提高。

[0123] 图7是第四实施方式的火花塞100c的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。火花塞100c与第二实施方式的火花塞100a的不同仅在于，当沿与火花塞100c的轴线方向OD垂直的且连接基部33c和中心电极20的方向观察火花塞100c时，前端部31c的宽度Sa大。在第四实施方式中，前端部31c的宽度Sa、中心电极的宽度Da和接地电极的宽度Db满足下列表达式表述的关系：

[0124] Sa≥Da＞Db

[0125] 此外，当沿与火花塞100c的轴线方向OD垂直的且连接基部33c和中心电极20的方向观察火花塞100c时，火花塞100c的i)中心电极20和ii)基部33c的宽度与第二实施方式的类似并且满足如下关系。也就是，优选地满足Db/Da≤0.99。此外，在该实施方式中，当从火花塞100c的轴线方向OD的逆方向观察时，中心电极20的前端面22的直径DD(图3)优选为1.3mm以上且为2mm以下。此外，接地电极30c在与接地电极的长度方向2
垂直的方向上的截面面积(Sa·Sb)优选为1mm 以上。

[0126] 即使采用这种构造，也与第二实施方式的情况类似，促进空气燃料混合物流入火花间隙。由此，作为结果，除了充分地保持接地电极的厚度之外，还能够提高点火性。此外，通过增大前端部的厚度，能够实现耐久性的提高。

[0127] 图18是第五实施方式的火花塞100d的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。与第一实施方式的火花塞100的不同之处仅在于接地电极30d的形状。具体地，当观察截面时接地电极30d的形状是被大致直线切去大致圆形的一部分而形成的形状。也就是，接地电极30d在其被弯曲之前是大致柱状构件，该柱状构件沿其长度方向被切掉一部分。此外，在接地电极30d中，与被直线切割的形状的弦(chord)所在的位置对应的面以在接地电极30d被弯曲之后该面构成放电面32d的取向被接合到金属壳50。此外，该弦还被称为“平坦部”。此外，弦的长度还被称为“平坦部的长度Sc”。平坦部的长度Sc(下文，还称为“平坦部长度Sc”)优选地为0.57mm以上，且更优选地为0.75mm以上。可以采用如下构造：接地电极30d的与基部33d对应的部分未被切割，而是仅一部分被切割，该被切割的部分在弯曲之后构成放电面32d。

[0128] 当沿与火花塞100d的轴线方向OD垂直且连接基部33d和中心电极20的方向观察火花塞100d时，火花塞100d的i)中心电极20和ii)基部33d的宽度与第一实施方式的类似并且满足如下关系。也就是，优选地满足Db/Da≤0.99，且更优选地满足Db/Da≤0.92。此外，在该实施方式中，在从火花塞100d的轴线方向OD的逆方向观察时，中心电极20的前端面22的直径DD(图3)优选为1.3mm以上且为2mm以下。此外，接地电极30d在与接地
2
电极的长度方向垂直的方向上的截面面积优选为1mm 以上。

[0129] 以这种方式，通过采用在接地电极的截面中切去大致圆形的一部分所获得的形状，进一步促进空气燃料混合物流入火花间隙。具体地，在第五实施方式中，由于基部的形状为大致圆形，空气燃料混合物被顺利地送到火花点。结果，除了充分保持接地电极的厚度之外，还能够提高点火性。

[0130] 图19是第六实施方式的火花塞100e的中心电极20的前端部附近的从右方向OR(图2)观察时的放大图。火花塞100e与第五实施方式的火花塞100d的不同仅在于：当沿与火花塞100e的轴线方向OD垂直且连接基部33e和中心电极20的方向观察火花塞100e时，前端部31e的宽度Sa大。在第六实施方式中，前端部31e的宽度Sa、中心电极的宽度Da和接地电极的宽度Db满足下述表达式表述的关系：

[0131] Sa≥Da＞Db

[0132] 在沿与火花塞100e的轴线方向OD垂直且连接基部33e和中心电极20的方向观察火花塞100e时，火花塞100e的i)中心电极20和ii)基部33e的宽度与第五实施方式的类似并且为满足如下关系。也就是，优选地满足Db/Da≤0.99，且更优选地满足Db/Da≤0.92。此外，在该实施方式中，在从火花塞100e的轴线方向OD的逆方向观察时，中心电极20的前端面22的直径DD(图3)优选为1.3mm以上且为2mm以下。此外，接地电极2
30e在与接地电极的长度方向垂直的方向上的截面面积优选为1mm 以上。

[0133] 即使采用这种构造，如第五实施方式的情况那样，由于基部的形状为大致圆形，也进一步促进了空气燃料混合物到火花间隙的流动。由此，除了充分保持接地电极的厚度之外，还能够提高点火性。此外，通过增大前端部的厚度，能够实现耐久性的提高。

[0134] B试验结果1(关于接地电极宽度的试验结果)

[0135] 图8是示出关于火花塞100的接地电极的宽度的点火性评价试验的结果的图。此外，图9是示出关于火花塞100的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。在这些点火性试验中，火花塞被安装到排气量为2000cc的六缸DOHC汽油发动机中并且使发动机进气压力为-550mmHg，以750rpm的转速怠速运转。提前火花塞的点火定时，以测量不发生断火(misfire)的点火定时(下文，称为“稳定燃烧临界提前角”)。所用的样品火花塞为第一实施方式中所述的火花塞100。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0136] 图8A示出中心电极的宽度Da(图3)被固定为1.5mm的样品No.1到No.11的试验结果。图9A示出中心电极的宽度Da(图3)被固定为2.0mm的样品No.21到No.31的试验结果。在改变接地电极宽度Db(图3)的状态下，获得这些样品的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)，并且以百分比示出的为“点火性下降率(％)”。由以下公式来获得点火性下降率。

[0137] 点火性下降率(％)＝[点火性恶化的方向上的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)]/[点火性提高方向上的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)]

[0138] 在该评价中，由于点火性根据接地电极在燃烧室中的取向而略有变化，点火性下降率为大约85％～90％的样品被“评定”为Δ，且点火性下降率小于85％的样品被“评定”为X。图8B是示出图8A中的评价结果的图。类似地，图9B是示出图9A中的评价结果的图。

[0139] 从点火性评价试验的结果中可以看出，接地电极宽度Db与中心电极宽度Da的比值(Db/Da)越小，点火性改进得越多。这是因为，接地电极宽度Db越小，即使从图4中示出的取向观察火花塞100时，看到的中心电极20也越多。从上述内容可以看出，满足由Db/Da≤0.92所表示的关系是优选的。

[0140] 图10是示出通过改变火花塞100的安装方向而进行的点火性评价试验的结果的图。在该点火性评价试验中使用的方法与图8和图9中使用的评价试验方法类似，在该方法中，火花塞被安装到排气量为2000cc的六缸DOHC汽油发动机中并且使发动机进气压力为-550mmHg，以750rpm的转速怠速运转。提前火花塞的点火定时，以测量不发生断火的点火定时(下文，称为“稳定燃烧临界提前角”)。所用的样品火花塞为第一实施方式中所述的火花塞100。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0141] 图10A示出在该评价试验中使用的火花塞。在该评价中，使用中心电极的宽度Da为1.5mm且接地电极宽度Db为1.7mm的火花塞作为比较例No.41。使用与图8A中示出的样品No.1类似的火花塞作为实施例No.42。

[0142] 图10B和图10C示出该评价试验中的火花塞的安装方向。图10B是示出以使火花塞的接地电极的前端部31的取向朝向安装排气阀侧的方式安装火花塞100的情况的图。图10C是示出以使火花塞的接地电极的前端部31的取向朝向安装进气阀侧的方式安装火花塞100的情况的图。在该发动机中，空气燃料混合物流RR从进气阀侧(下文还称为“IN侧”)流到排气阀侧(下文还称为“EX侧”)。由此，当以图10B所示的取向安装火花塞100时，点火性能变为最低，而当以图10C所示的取向安装火花塞100时，点火性能变为最高。注意，图10B和图10C中的阀和空气燃料混合物流RR的配置示出为发动机的构造被简化成极限程度。一般地，由于燃烧室内的空气燃料混合物流受包括进气管的形状和燃烧室的构造等各种因素的影响，所以空气燃料混合物流不是单纯基于阀的位置而确定的。

[0143] 图10D是示出在对将火花塞安装在IN侧(图10B)和EX侧(图10C)的比较例No.41和实施例No.42分别进行评价试验时所获得的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)和点火性下降率的图。点火性下降率由以下的表达式获得。

[0144] 点火性下降率(％)＝[点火性恶化的方向上的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)]/[点火性提高的方向上的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)]

[0145] 图10E是示出评价试验结果的图。从与比较例No.41比较的评价试验的结果中可以看出，在实施例No.42的火花塞中，当火花塞被安装在点火性恶化的方向上时稳定燃烧临界提前角(·BTDC)大幅改善。此外，可以看出，火花塞被安装在点火性提高的方向上和火花塞被安装在点火性恶化的方向上之间的点火性能的变化受到抑制。

[0146] 图11是表示改变火花塞100的设置方向而进行的另一点火性评价试验的结果的图。在该评价试验中，作为比较例的No.51使用了中心电极宽度Da为2.0mm，接地电极宽度Db为2.2mm的样品。此外，与图8A所示的样品No.1类似的火花塞被用作实施例No.52。接着，通过从火花塞被安装成使其接地电极的前端部31的取向朝向排气阀侧(图9B)的位置(以该状态为0度)起，每次将火花塞的安装方向顺时针移过45度，来测量比较例No.51和实施例No.52两者的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)。也就是，对应于0度的部位表示当火花塞安装在点火性恶化最多的方向时的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)。此外，对应于180度的部位表示当火花塞安装在点火性提高最大的方向时的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)。从与比较例No.51比较的评价试验的结果中还可以看出，在实施例No.52中，稳定燃烧临界提前角(·BTDC)大幅改善。此外，可以看出，火花塞被安装在点火性提高的方向上和火花塞被安装在点火性恶化的方向上之间的点火性能的变化受到抑制。

[0147] C试验结果2(关于接地电极的宽度和倒角尺寸的试验结果)

[0148] 图12是示出关于火花塞100a的接地电极的宽度的点火性评价试验的结果的图。此外，图13是示出关于火花塞100a的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。
以图8和图9所述的方法来进行这些点火性评价试验。所用的火花塞是上述作为第二实施方式的火花塞100a。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0149] 图12A示出中心电极的宽度Da(图5)被固定为1.5mm且接地电极的倒角尺寸R(图5)被固定为0.3mm的样品No.71到No.78的试验结果。在这些样品中，采用R倒角作为倒角形状。图13A示出中心电极的宽度Da(图5)被固定为2.0mm且接地电极的倒角尺寸R(图5)被固定为0.3mm的样品No.81到No.88的试验结果。在改变接地电极宽度Db(图5)的情况下，获得样品的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)，并且以百分比示出的测量结果为“点火性下降率(％)”。点火下降率的计算方法与图8所述的方法类似。

[0150] 在该评价中，也与图8和图9类似，由于点火性根据接地电极在燃烧室中的取向而略有变化，点火性下降率为大约85％～90％的样品被“评定”为Δ，且点火性下降率小于85％的样品被“评定”为X。图12B是示出图12A中的评价结果的图。类似地，图13B是示出图13A中的评价结果的图。

[0151] 从点火性评价试验的结果中可以看出，接地电极宽度Db与中心电极宽度Da的比值(Db/Da)越小，点火性改进得越多。此外，对于第二实施方式的火花塞100a，可以看出，即使接地电极宽度Db与中心电极宽度Da的比值(Db/Da)较高，也能确保点火性能。这是因为，由于接地电极30a的四个角部被倒角，因此促进空气燃料混合物到火花间隙的流动。从上述内容可以看出，在第二实施方式的火花塞100a中，满足由Db/Da≤0.99所表示的关系是优选的。

[0152] 图14是示出通过改变火花塞100a的安装方向而进行的点火性评价试验的结果的图。该点火性评价试验是以图10中所述的方法进行的。此外，所用的火花塞为作为第二实施方式说明的火花塞100a。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0153] 图14A示出在该评价试验中使用的火花塞。在该评价中，使用中心电极的宽度Da为1.5mm且接地电极宽度Db为1.7mm的火花塞作为比较例No.91。使用与图12A中示出的样品No.71类似的火花塞作为实施例No.92。与图10类似，图14B和图14C示出在该评价中使用的发动机中的空气燃料混合物流。图14D是示出在对火花塞的安装方向指向IN侧(图14B)和EX侧(图14C)的比较例No.91和实施例No.92分别进行评价试验时的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)和点火性下降率的图。点火性下降率的计算方法与图10类似。

[0154] 图14E是示出评价试验结果的图。从评价试验的结果中可以看出，火花塞被安装在点火性恶化的方向上而测量的实施例No.92的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)比火花塞被安装在点火性提高的方向上而测量的比较例No.91的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)大。这表明无论火花塞的安装方向如何，实施例No.92的火花塞的点火性能都比比较例No.91的点火性能好。

[0155] 图15是示出关于火花塞100a的接地电极的倒角尺寸R的点火性评价试验的试验结果的图。此外，图16是示出关于火花塞100a的接地电极的倒角尺寸R的另一点火性评价试验的结果的图。以图8和图9所述的方法来进行点火性评价试验。此外，所用的火花塞是作为第二实施方式说明的火花塞100a。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0156] 在图15A中，用作构成图12A所示的评价试验中评定界限的实施例No.76的火花塞100a作为样品。类似地，在图16A中，用作构成图13A所示的评价试验中评定界限的实施例No.86的火花塞100a作为样品。于是，在改变接地电极的倒角尺寸R(图5)的情况下，获得各样品的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)，并且以百分比示出的测量结果表示“点火性下降率(％)”。点火下降率的计算方法与图8所述的方法类似。

[0157] 在该评价中，也与图8和图9类似，由于点火性根据接地电极在燃烧室中的取向而略有变化，点火性下降率为大约85％～90％的样品被“评定”为Δ，且点火性下降率小于85％的样品被“评定”为X。图15B是示出图15A中的评价结果的图。类似地，图16B是示出图16A中的评价结果的图。

[0158] 从评价试验的结果中可以看出，随着接地电极的倒角尺寸R增大，点火性提高。这是因为，随着接地电极30a的截面中的四个角部的倒角尺寸R(mm)的倒角增大，促进空气燃料混合物到火花间隙的流动。从上述内容可以看出，在第二实施方式的火花塞100a中，接地电极30a的截面中的四个角部的倒角尺寸为0.3mm以上。

[0159] D试验结果3(关于接地电极的截面面积的试验结果)

[0160] 图17是示出在改变接地电极的截面面积的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。在该耐久性评价试验中，火花塞被安装到排气量为2800cc的六缸汽油发动机中并且使发动机以5000rpm恒速转动100小时，以测量试验开始前后接地电极的消耗度(间隙增大，单位mm)。使用的样品火花塞是作为第一实施方式说明的且具有以下构造的火花塞100。

[0161] i)金属壳50的外径为M14。

[0162] ii)中心电极20和接地电极30之间的初始火花间隙为0.9mm。

[0163] iii)绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm。

[0164] iv)中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0165] v)中心电极20的前端面22的直径DD(图3)为1.3mm。

[0166] vi)中心电极20和接地电极30的组成为：约95wt％的Ni、约1.5wt％的Cr、约1.5wt％的Si和约2wt％的Mn。

[0167] 在图17A中，对于编号为61～64的多个样品获得中心电极20和接地电极30之间的火花间隙增大量，其中样品的与接地电极30的长度方向垂直的方向上的截面面积(下文还称为“接地电极的截面面积”)改变，测量值表示为“间隙增大(mm)”。在该评价中，火花间隙增大量等于或超过0.2mm的火花塞被“评定”为X，这是因为在火花间隙增大量为0.2mm以上的情况下，存在发生横向飞火(lateral spark jump)现象的可能性，在这种情况下不能在正常位置进行放电。于是，图17B是示出图17A中的评价试验结果的图。

[0168] 从评价试验的结果可以看出，接地电极的截面面积越大，火花间隙增大量越小，也就是耐久性越高。从上述内容可以看出，在第一实施方式的火花塞100中，接地电极的截面2
面积优选地为1mm 以上。中心电极和接地电极之间的火花间隙增大量很大程度上取决于热能够从接地电极逃逸(下文还称为“降热”(heat fall))的容易性。一般地，操作中的火花塞被加热到与运转条件匹配的恒定温度，且温度在火花塞的火花部的前端最高。此外，接地电极越薄，降热变得越差。结果，增大接地电极的消耗速度。因此，为了提高耐久性，可以
2
看出，无论接地电极的截面形状如何，接地电极的截面面积优选地为1mm 以上。从上述内
2
容可以看出，接地电极的截面面积优选地为1mm 以上。

[0169] E试验结果4(关于接地电极的宽度和接地电极的直径的试验结果)[0170] 图20是示出关于火花塞100d的接地电极的宽度的点火性评价试验的结果的图。此外，图21是示出关于火花塞100d的接地电极的宽度的另一点火性评价试验的结果的图。
以图8和图9所述的方法来进行这些点火性评价试验。所用的火花塞是上述作为第五实施方式的火花塞100d。此外，在这些火花塞中，绝缘体10从金属壳50的前端面57突出的突出尺寸为1.5mm，且中心电极20从绝缘体10的前端面11突出的突出尺寸为1.5mm。

[0171] 图20A示出中心电极的宽度Da(图18)被固定为1.5mm的样品No.201到No.205的试验结果。图21A示出中心电极的宽度Da(图18)被固定为2.0mm的样品No.211到No.215的试验结果。由于与基部33d对应的部分的截面和与前端部31d对应的部分的截面具有相同的直径，因此接地电极宽度Db和接地电极直径Sa呈现相同的值。在改变接地电极宽度Db(图18)的情况下，获得各样品的稳定燃烧临界提前角(·BTDC)，并且以百分比示出的测量结果为“点火性下降率(％)”。点火性下降率的计算方法与图8所述的方法类似。

[0172] 在该评价中，也与图8和图9类似，由于点火性根据接地电极在燃烧室中的取向而略有变化，点火性下降率为大约85％～90％的样品被“评定”为Δ，且点火性下降率小于85％的样品被“评定”为X。图20B是示出图20A中的评价结果的图。类似地，图21B是示出图21A中的评价结果的图。

[0173] 从点火性评价试验的结果中可以看出，接地电极宽度Db与中心电极宽度Da的比值(Db/Da)越小，点火性提高得越多。此外，将图20所示的样品No.201的试验结果与在大致相同的条件下试验的样品No.1(第一实施方式，图8)和样品No.71(第二实施方式，图12)进行比较。在样品No.201(Db/Da＝0.87)中，点火性下降率为99.1％。另一方面，样品No.1(Db/Da＝0.87)的点火性下降率为92.9％，而样品No.71(Db/Da＝0.87)的点火性下降率为98.3％。因此，可以看出，在样品No.201中，可以获得比样品No.1和No.71的结果好的结果。

[0174] 此外，将图21所示的样品No.213的试验结果与在大致相同的条件下试验的样品No.28(第一实施方式，图9)和样品No.86(第二实施方式，图13)进行比较。在样品No.213(Db/Da＝0.99)中，点火性下降率为92.0％。另一方面，样品No.28(Db/Da＝0.99)的点火性下降率为84.0％，样品No.86(Db/Da＝0.99)的点火性下降率为91.1％。因此，可以看出，在样品No.213中，也可以获得比样品No.28和No.86的结果好的结果。

[0175] 从这些试验结果可以看出，在第五实施方式的火花塞100d中，点火性能的归因于接地电极在燃烧室内的取向的变化被进一步减小。这是因为，由于基部的形状为大致柱状，因此空气燃料混合物被顺利地送到火花点。从这些试验结果中可以看出，在第五实施方式的火花塞100d中，优选地满足由Db/Da≤0.99所表示的关系，且更优选地满足由Db/Da≤0.92所表示的关系。

[0176] F试验结果5(关于接地电极的平坦部的长度的试验结果)

[0177] 图22是示出在改变接地电极的平坦部的长度的情况下进行的耐久性评价试验的结果的图。在该耐久性评价试验中，火花塞被安装到排气量为660cc的三缸汽油发动机中并且使发动机以6000rpm恒速转动150小时，以测量试验开始前后接地电极的消耗度(间隙增大，单位mm)。使用的样品火花塞是作为第五实施方式说明的且具有以下构造的火花塞100d。

[0178] i)金属壳50的外径为M10。

[0179] ii)中心电极20和接地电极30之间的初始火花间隙为0.85mm。

[0180] iii)从金属壳50的前端面57到中心电极20的前端面22的长度为3.0mm。

[0181] iv)中心电极20的前端面22的直径DD(图3)为2.0mm(样品No.221～No.223)和2.5mm(样品No.231～No.233)。

[0182] 在图22A中，对于样品No.221～No.223获得中心电极20和接地电极30之间的火花间隙增大量，其中改变接地电极30的平坦部的长度Sc(图18)，且获得的量表示为“间隙增大(mm)”。在该评价中，火花间隙增大量等于或超过0.2mm的火花塞被“评定”为X，这是因为在火花间隙增大量为0.2mm以上的情况下，存在发生横向飞火现象的可能性，在这种情况下不能在正常位置进行放电。图22B是示出图22A中的样品No.221～No.223的评价结果的图。类似地，图22C是示出图22A中的样品No.231～No.233的评价结果的图。

[0183] 从评价试验结果可以看出，随着平坦部的长度Sc增大，火花间隙增大量减小，也就是耐久性提高。从上述内容可以看出，在第五实施方式的火花塞100d中，平坦部的长度Sc优选地为0.57mm以上并且更优选地为0.75mm以上。

[0184] G试验结果6(关于中心电极的组成的试验结果)

[0185] 图23是示出在改变中心电极的组成的情况下进行耐久性评价试验的结果的图。在该耐久性评价试验中，火花塞被安装到排气量为660cc的三缸汽油发动机中并且使发动机在稳定燃烧临界提前角(·BTDC)为5°且空气燃料比(A/F)为10.7的条件下以4000rpm的恒速转动100小时，从而测量试验开始前后中心电极的消耗度(间隙增大，单位mm)。使用的样品火花塞是作为第五实施方式说明的且具有以下构造的火花塞100d。

[0186] i)金属壳50的外径为M10。

[0187] ii)中心电极20和接地电极30之间的初始火花间隙为0.85mm。

[0188] iii)从金属壳50的前端面57到中心电极20的前端面22的长度为3.0mm。

[0189] iv)中心电极20的前端面22的直径DD(图3)为1.5mm。

[0190] v)接地电极30的前端部31d的宽度Sa为1.3mm。

[0191] 图23A示出在耐久性评价试验中使用的接地电极30d的组成。在图23B中，对于样品No.301～No.304获得中心电极20和接地电极30之间的火花间隙增大量，其中改变中心电极20的组成，且这样获得的量被表示为“间隙增大(mm)”。在该评价中，火花间隙增大量等于或超过0.2mm的火花塞被“评定”为X(不好)，这是因为在火花间隙增大量为0.2mm以上的情况下，存在发生横向飞火现象的可能性，在这种情况下不能在正常位置进行放电。图23A、图23B是以重量百分比(wt％)为单位来表述的结果。此外，Ni是通过用100wt％减去其它材料的分析值(wt％)而得到的值。

[0192] 从评价试验结果可以看出，随着中心电极20中Ni与其它成分的比值的增大，火花间隙增大量减小，也就是耐久性提高。中心电极20比接地电极30d突出进燃烧室中的深度小，温度难以增大。由此，优选地，对于中心电极20，使用重视耐火花消耗性、含有少量添加物且具有小的比电阻的电极材料。

[0193] 从上述内容可以看出，在第五实施方式的火花塞100d中，中心电极20由含有96.5wt％以上的Ni的Ni合金制成。此外，由于相同的原因，类似地，在其它实施方式的火花塞中，中心电极优选由含有96.5wt％以上的Ni的Ni合金制成。

[0194] H试验结果7(关于接地电极的组成的试验结果)

[0195] 图24是示出在改变接地电极的组成的情况下进行耐久性评价试验的结果的图。以图23中所述的方法进行该耐久性评价试验。另外，使用的样品火花塞是作为第五实施方式说明的且构造与图23所述的构造相同的火花塞100d。

[0196] 图24A示出在耐久性评价试验中使用的中心电极20的组成。在图24B中，对于样品No.311～No.313获得中心电极20和接地电极30之间的火花间隙增大量，其中改变接地电极30d的组成，且这样获得的量被表示为“间隙增大(mm)”。在该评价中，火花间隙增大量等于或超过0.2mm的火花塞被“评定”为X(不好)，这是因为在火花间隙增大量为0.2mm以上的情况下，存在发生横向飞火现象的可能性，在这种情况下不能在正常位置进行放电。图24A、图24B都是以重量百分比(wt％)为单位来表述的结果。此外，Ni是通过用
100wt％减去其它材料的分析值(wt％)而得到的值。

[0197] 从评价试验结果可以看出，随着接地电极30d中Cr与其它成分的比值的增大，火花间隙增大量减小，也就是耐久性提高。接地电极30d比中心电极20突出进燃烧室中的深多大，温度易于升高。此外，在该实施方式的接地电极30d中，由于接地电极30d形成为比中心电极20窄，因此，接地电极30d的温度易于升高。由此，优选地，对于接地电极30d，使用重视耐氧化性、含有形成稳定氧化层的Cr多的电极材料。

[0198] 从上述内容可以看出，在第五实施方式的火花塞100d中，接地电极30d由含有15wt％以上的Cr的Ni合金制成。此外，由于相同的原因，类似地，在其它实施方式的火花塞中，接地电极30d优选由含有15wt％以上的Cr的Ni合金制成。

[0199] I变型例

[0200] 注意，本发明不限于上述的实施例和实施方式，并且在不背离本发明的精神和范围的前提下可以以各种形式实现本发明。可以提供下列变型例。

[0201] I1变型例1

[0202] 在实施方式中，尽管以纵放电型(vertical discharge type)火花塞为例对火花塞进行了说明，但是接地电极的前端部和中心电极的前端部之间的位置关系可以根据火花塞的应用要求和性能要求进行设定。此外，可以采用对于一个中心电极设置多个接地电极的构造。

[0203] I2变型例2

[0204] 在实施方式中，接地电极的截面被说明为大致矩形、大致椭圆形或大致圆形。然而，接地电极的截面的形状不限于这些形状，因此接地电极的截面的形状可以形成为各种形状。

标题	发布/更新时间	阅读量
火花隙-专利编号CN104364875B	2020-05-12	678
充气火花隙-专利编号CN105981242B	2020-05-13	887
充气火花隙-专利编号CN105981242A	2020-05-13	72
火花隙-专利编号CN102934303A	2020-05-11	565
火花隙-专利编号CN102934303B	2020-05-11	640
火花隙-专利编号CN104364875A	2020-05-13	597
火花隙-专利编号CN1450696A	2020-05-12	99
火花间隙-专利编号CN101233659B	2020-05-11	845
火花间隙-专利编号CN101233659A	2020-05-11	731
火花隙-专利编号CN100379107C	2020-05-12	810

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