CN103392277B - 火花塞 - Google Patents

Abstract

一种火花塞，其包括：沿轴向延伸的中心电极；围绕中心电极布置的筒状绝缘体；围绕绝缘体布置的筒状金属壳；一端连接到金属壳的接地电极，其中，接地电极从该端朝向接地电极的另一端弯曲。当沿中心电极的轴向观察火花塞时，另一端部的端面位于该端部和中心电极之间或位于中心电极上。在从接地电极的内侧面指向接地电极的外侧面的方向上，在垂直于中心电极的轴向的方向上测量的端面的宽度在位于从中心到外侧面的12%～88%的区域的位置最大。在垂直于中心电极的轴向的方向上测量的接地电极的宽度随着从最大宽度向内侧面和外侧面去而减小。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞。

背景技术

近来，从环境的观点出发，积极地进行高压缩和高增压发动机的开发，需要点火性在高压环境下稳定的火花塞。此外，已知一种技术，在该技术中，为了改善点火性，使接地电极的先端部的截面形状为梯形（专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平9-129356号公报

专利文献2：特开2007-242588号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在传统技术中，在花火塞在高压环境下使用的情况下，出现诸如接地电极的先端部的温度升高的问题。因此，改善高压环境下使用的火花塞的点火性的技术具有改善的余地。

为了解决上述问题而实施本发明。本发明的目的在于改善高压环境下使用的火花塞的点火性。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题的至少一部分，本发明能够以以下的方式或适用例实施。

[适用例1]

一种火花塞，所述火花塞包括：

中心电极，其沿轴向延伸；

筒状绝缘体，其围绕所述中心电极的外周布置；

筒状金属壳，其围绕所述绝缘体的外周布置；

接地电极，其一端连接到所述金属壳，所述接地电极从所述一端朝向其另一端弯曲，以及

当沿所述中心电极的轴向观察时，所述另一端的端面定位于所述一端和所述中心电极之间或定位于所述中心电极上，

其中，所述端面具有如下最大宽度部：所述最大宽度部在与所述中心电极的轴向垂直的方向上具有最大宽度，并且仅形成于在从所述接地电极的内侧面指向所述接地电极的外侧面的方向上、从所述端面的中心位置朝向所述接地电极的外侧面的12%～88%的位置，以及

分别朝向所述接地电极的内侧面和所述接地电极的外侧面距离所述最大宽度部越远，所述端面的与所述中心电极的轴向垂直的方向上的宽度减小得越多。

根据该构造，接地电极的长度缩短。因此，即使在高压环境下，也能够抑制接地电极的先端部的温度升高，并且能够调整空气-燃料混合物的流动。因此，能够改善接地电极的点火性。

[适用例2]

根据适用例1的火花塞，其中，

所述端面具有如下最大宽度部：所述最大宽度部仅形成于在从所述接地电极的内侧面指向所述接地电极的外侧面的方向上、从所述端面的中心位置朝向所述外侧面的25%～75%的位置。

根据该构造，端面的最大宽度部仅形成于从端面的中心位置朝向接地电极的外侧面25%～75%的位置。因此，能够调整空气-燃料混合物的流动，并且能够进一步改善接地电极的点火性。

[适用例3]

根据适用例1或2所述的火花塞，其中，

所述端面的外周部包括在与所述中心电极的轴向垂直的方向上直线状延伸的第一端缘和第二端缘，

所述第一端缘是所述端面和所述外侧面相交的线，

所述第二端缘是所述端面和所述内侧面相交的线，以及

所述第一端缘的长度A1比所述第二端缘的长度A2长，并且比所述最大宽度部的宽度短。

根据该构造，在端面中，外侧面侧的端缘的长度A1比内侧面侧的端缘的长度A2长，且比最大宽度部的宽度短。因此，能够调整空气-燃料混合物的流动，并且能够改善接地电极的点火性。

[适用例4]

根据适用例3所述的火花塞，其中，在所述端面中，所述第一端缘和所述第二端缘之间的所述外周部具有弯曲形状。

根据该构造，在端面的外周部中，使第一端缘和第二端缘彼此相连的部分具有弯曲形状。因此，能够调整空气-燃料混合物的流动，并且能够改善接地电极的点火性。

[适用例5]

根据适用例1至4中任一项所述的火花塞，其中，

所述最大宽度部的宽度为1.5mm以上并且为2.2mm以下。

根据该构造，能够使最大宽度部的宽度为1.5mm～2.2mm。因此，能够改善接地电极的点火性。

[适用例6]

根据适用例1至5中任一项所述的火花塞，其中，

以贵金属电极头从所述端面突出的方式安装所述接地电极。

根据该构造，整流后空气-燃料混合物气体能够在沿着贵金属电极头流动的同时被引导到点火点。因此，能够改善接地电极的点火性。

附图说明

图1是第一实施例的火花塞100的局部剖切图。

图2是火花塞100的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图3是火花塞100的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图4是示出接地电极30的端面33的形状的图。

图5是示例性地示出关于最大宽度部PX的位置的点火性评价试验结果的图。

图6是示例性地示出关于最大宽度部PX的宽度Lmax的点火性评价试验结果的图。

图7是第二实施例的火花塞100a的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图8是示例性地示出关于外侧电极电极头80的安装位置的点火性评价试验结果的图。

图9是第三实施例的火花塞100b的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图10是变型例1的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图11是变型例2的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图12是变型例3的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图13是变型例4的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图14是变型例5的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

图15是变型例6的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。

具体实施方式

A.第一实施例：

图1是第一实施例的火花塞100的局部剖切图。在图1中，火花塞100的轴线O的方向为图的上下方向，下侧是火花塞100的先端侧，上侧是火花塞100的后端侧。

火花塞100包括：用作绝缘主体的绝缘体10；保持绝缘体10的金属壳50；沿着轴线O的方向保持在绝缘体10内的中心电极20；基端部32焊接到金属壳50的先端面57并且从基端部32到先端部31的范围朝向中心电极20的先端部22弯曲的接地电极30；以及布置于绝缘体10的后端部的端子金属固定件40。

绝缘体10如现有技术中已知的那样由氧化铝等烧制形成并且为筒状，在该筒状中，沿轴线O的方向延伸的轴孔12形成于轴中心。具有最大外径的凸缘部19形成于轴线O的方向上的大致中央的位置，后端主干部18形成于凸缘部19的后端侧（图1中的上侧）。在凸缘部19的先端侧（图1中的下侧），形成外径小于后端主干部18的外径的先端主干部17，并且在先端主干部17的先端侧，形成外径小于先端主干部17的外径的绝缘体鼻部（insulator nose portion）13。越朝向先端侧，绝缘体鼻部13的外径越小，当火花塞100安装到内燃机的发动机缸盖200时，绝缘体鼻部暴露于发动机的燃烧室。台阶15形成于绝缘体鼻部13和先端主干部17之间。

中心电极20是具有如下结构的棒状电极：芯材25埋设在由镍或诸如Inconel（商标名）600或601的镍基合金形成的电极母材21中。芯材25是由导热性高于电极母材21的导热性的铜或铜基合金制成。通常，通过将芯材25装入形成为有底筒状的电极母材21中并且实施从底侧开始的挤压成形处理以使形状延伸的方式来生产中心电极20。芯材25在主干部具有基本上恒定的外径，但是形成为芯材25的直径朝向先端侧减小的形状。

中心电极20的先端部22从绝缘体10的先端部突出，以朝向先端直径进一步减小的方式形成。为了改善耐火花消耗性，由高熔点贵金属制成的大致圆筒状的中心电极电极头70接合到中心电极20的先端部22的先端面。例如，中心电极电极头70可由铱（Ir）或主要由铱组成的铱合金形成，铱合金中添加如下材料中的一种或两种以上：铂（Pt）、铑（Rh）、钌（Ru）、钯（Pd）和铼（Re）。

以在中心电极电极头70和中心电极20的先端部22之间的接合面的外周实施激光焊接的方式接合中心电极20和中心电极电极头70。由于采用激光焊接，通过激光辐射来熔融和混合材料，因此，中心电极电极头70和中心电极20彼此牢固地接合。中心电极20穿过轴孔12朝向后端侧延伸，并且通过密封构件4和陶瓷电阻3（见图1）电连接到后侧（图1中的上侧）的端子金属固定件40。高压电缆（未示出）通过火花塞帽（未示出）连接到端子金属固定件40，并且高电压被施加到电缆。

金属壳50是用于将火花塞100固定到内燃机的发动机缸盖200的圆筒状金属构件。金属壳50以围绕绝缘体的从后端主干部18的一部分延伸到绝缘体鼻部13的区域的方式将绝缘体10保持在金属壳50内。金属壳50是由低碳钢形成的，并且包括工具接合部51和安装螺纹部52，未图示的火花塞扳手待嵌合于工具接合部51，在安装螺纹部52上形成用于与布置于内燃机的上部的发动机缸盖200的安装螺纹孔201螺纹接合的螺纹。

在金属壳50中，凸缘状密封部54形成于工具接合部51和安装螺纹部52之间。通过弯曲板状体形成的环形密封垫5适合地嵌入安装螺纹部52和密封部54之间的螺纹颈59。当火花塞100安装到发动机缸盖200时，密封垫5在密封部54的座面55和安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被压溃并且变形。密封垫5的变形使得火花塞100和发动机缸盖200之间的间隙被密封，由此防止空气通过安装螺纹孔201从发动机泄漏。

接地电极30是由具有高耐腐蚀性的金属构成的。例如，使用诸如Inconel（商标名）600或601的镍基合金。火花塞100的特征在于接地电极30的形状。稍后将参考图2至图4详细地描述接地电极30的形状。

对于金属壳50，薄弯边部53布置于工具接合部51的后端侧。与弯边部53同样薄的屈曲部58布置于密封部54和工具接合部51之间。在从工具接合部51到弯边部53的范围内，在金属壳50的内周面和绝缘体10的后端主干部18之间***圆环状的环构件6、7，圆环状的环构件6、7之间的空间填充有滑石9的粉末。通过向内弯曲金属壳50的一部分形成弯边部53，经由圆环状的环构件6、7和滑石9将绝缘体10压向金属壳50的先端侧。因此，在安装螺纹部52的位置，通过环形的板状密封件8由形成于金属壳50的内周的台阶56支撑绝缘体10的台阶15，由此使金属壳50和绝缘体10一体化。同时，通过板状密封件8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。屈曲部58以在弯边过程中伴随压缩力的施加而向外弯曲变形的方式构成，由此增大了滑石9的压缩冲程（stroke），从而提高了金属壳50的内部的气密性。在台阶56的先端侧所在侧，具有预定尺寸的间隙C布置于金属壳50和绝缘体10之间。

图2和图3是火花塞100的中心电极20的先端部22附近的放大图。图2的（a）以火花塞100的先端侧在上侧的方式示出中心电极20的先端部22。图2的（b）示出从火花塞100的轴线O的方向观察中心电极20的先端部22的状态。图3是从图2的（a）的右方向OR观察的、火花塞100的中心电极20的先端部22附近的放大图。

如图2和图3所示，在接地电极30中，接地电极30的纵向截面为大致矩形，具有与截面相同形状的端面33设置在先端部31。端面33可以具有与接地电极30的纵向截面不同的形状。如图2的（a）所示，接地电极30朝向中心电极20的先端部22侧弯曲，使得端面33的法线X的方向垂直于轴线O的方向。此外，接地电极30包括弯曲的内侧的侧面上的内侧面34和外侧的侧面上的外侧面35。

如图2的（b）所示，以法线X的方向平行于连接线Y的方向（图2的（b）的左右方向）的方式形成接地电极30的端面33，该连接线Y连接接地电极30的基端部32的中心点32g和形成于中心电极20的先端部22的中心电极电极头70的中心点70g。当从轴线O的方向观察时（图2的（b）），以定位于接地电极30的基端部32和形成于中心电极20的先端部22的中心电极电极头70之间或定位于中心电极电极头70上的方式形成端面33。

将更具体地描述端面33的在连接线Y的方向上的位置。图2的（a）和（b）示出在连接线Y的方向上的如下位置：

（1）位置Pf：接地电极30的端面33的位置；

（2）位置Peb：接地电极30的基端部32的中心电极20侧的端缘eb的位置；

（3）位置Pci：中心电极电极头70的离接地电极30最近的端点ci的位置；以及

（4）位置Pco：中心电极电极头70的离接地电极30最远的端点co的位置。

这时，以端面33的位置Pf在接地电极30的位置Peb和中心电极电极头70的位置Pci之间的方式形成接地电极30。可选地，接地电极30可以形成为接地电极30在中心电极电极头70的位置Pci和中心电极电极头70的位置Pco之间。

传统的接地电极以如下方式形成：为了使接地电极的内侧面与中心电极20的先端部22在轴线O的方向上相对，在连接线Y的方向上，接地电极的先端部延伸超过中心电极电极头70的位置Pco。相反的，在本实施例的接地电极30中，如上所述设定接地电极30的端面33的位置Pf，因此，能够缩短从接地电极30的基端部32到先端部31的长度。即使在火花塞100在诸如高压缩和高增压发动机的高压环境中使用的情况下，也能够抑制接地电极30的先端部31的温度升高。

如图3中所示，接地电极30的端面33在外周部33oc上包括形成为与外侧面35相交的线的上端缘ESu和形成为与内侧面34相交的线的下端缘ESb。上端缘ESu和下端缘ESb在垂直于轴线O的方向上延伸。稍后将参考图4详细地描述上端缘ESu和下端缘ESb的形状。

图4是示出接地电极30的端面33的形状的图。图4示出从端面33的法线X的方向观察接地电极30的端面33的状态。这里，上端缘ESu和下端缘ESb的延伸方向被称作端面33的宽度方向OW（图4中的左右方向），与上端缘ESu和下端缘ESb垂直的方向被称作端面33的高度方向OH（图4中的上下方向）。在端面33中，法线X的方向、宽度方向OW和高度方向OH互相垂直。以下，端面33的宽度方向OW上的宽度被称作宽度L，端面33的从中心线Z开始的沿高度方向OH的距离被称作距离D。这里，中心线Z为穿过端面33的中心点33g并且平行于宽度方向OW的线。中心点33g是位于端面33的宽度方向OW和高度方向OH的中间的点。

端面33具有以端面33的宽度L在上端缘ESu和下端缘ESb之间的外周部33oc处增大的形式弯曲的形状。此外，端面33为关于线PO线对称的形状，线PO穿过端面33的中心点33g并且平行于高度方向OH。在端面33中，宽度L最大的部分被称作最大宽度部PX。最大宽度部PX形成于从中心线Z开始的高度方向OH上的距离D1为从中心线Z到上端缘ESu的距离D2的12%～88%（D1/D2=0.12～0.88）、优选地为25%～75%（D1/D2=0.25～0.75）的位置。换言之，在端面33中，最大宽度部PX仅形成于在从下端缘ESb朝向上端缘ESu的方向上从中心线Z朝向上端缘ESu的12%～88%、优选地为25%～75%的位置。此外，端面33具有如下形状：分别在朝向下端缘ESb的方向上和朝向上端缘ESu的方向上距离最大宽度部PX越远，宽度L减小得越多。

上端缘ESu的长度由A1表示，下端缘ESb的长度由A2表示，最大宽度部PX的宽度由宽度Lmax表示。上端缘ESu的长度A1比下端缘ESb的长度A2长并且比最大宽度部PX的宽度Lmax短（A2<A1<Lmax）。最大宽度部PX的宽度Lmax被构造为在1.5mm以上并且在2.2mm以下（1.5mm≤Lmax≤2.2mm）。

图5是示例性地示出关于最大宽度部PX的位置的点火性评价试验结果的图。在点火性评价试验中，通过将具有不同的接地电极30的截面形状的18种火花塞安装到1600cc四缸DOHC汽油发动机的稀燃极限（lean limit）的方法进行评价。在所有使用的火花塞中，接地电极30的端面33的高度方向OH上的长度为1.6mm（D2=0.8mm），接地电极30的端面33的宽度方向OW上的宽度L为2.0mm（Lmax=2.0mm）。同时，上端缘ESu的长度A1和下端缘ESb的长度A2具有以下四种组合：

（1）第一组：A1=2.0mm，A2=2.0mm（方形）；

（2）第二组：A1=1.3mm，A2=1.3mm；

（3）第三组：A1=1.65mm，A2=1.3mm；以及

（4）第四组：A1=1.3mm，A2=1.65mm。

在第三和第四组中，最大宽度部PX的从中心线Z开始的高度方向OH上的距离D1设定为D1=0mm、0.2mm、0.6mm和0.8mm四种。在第二组中，除了上述的四种以外，还设定包括D1=-0.6mm、-0.3mm、-0.2mm、0.1mm、0.3mm和0.7mm，共十种。

从评价试验的结果已发现，在第二组中，D1为正（D1=0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.6mm、0.7mm和0.8mm>0）的情况下的稀燃极限A/F比D1为负(D1=-0.6mm、-0.3mm和-0.2mm<0)的情况下的稀燃极限A/F高。即，已发现，最大宽度部PX在中心线Z和上端缘ESu之间时的稀燃极限A/F比最大宽度部PX在中心线Z和下端缘ESb之间时的稀燃极限A/F高。据推测，这是由通过在中心线Z和上端缘ESu之间形成最大宽度部PX能够调整空气-燃料混合物的流动的现象引起的。

已发现，在第二组至第四组的任意一组中，当D1为0.1mm～0.7mm时，也就是，当D1为D2的12%～88%（D1/D2=0.12～0.88）时，稀燃极限A/F进一步提高。此外，还发现当D1为0.2mm～0.6mm时，也就是，当D1为D2的25%～75%（D1/D2=0.25～0.75）时，稀燃极限A/F显著提高。

同时，当第一组与第二组至第四组相比时，已发现，当A1和A2小于Lmax时，稀燃极限A/F提高。当第二组至第四组互相比较时，已发现，当A1大于A2时，稀燃极限A/F进一步提高。因此，最优选地为A1大于A2并且小于Lmax。

图6是示例性地示出关于最大宽度部PX的宽度Lmax的点火性评价试验结果的图。在点火性评价试验中，通过将具有不同的最大宽度部PX的宽度Lmax的12种火花塞安装到1600cc四缸DOHC汽油发动机的稀燃极限的方法进行评价。在所有使用的火花塞中，接地电极30的端面33的高度方向OH上的长度为1.6mm（D2=0.8mm），上端缘ESu的长度A1、下端缘ESb的长度A2和最大宽度部PX的从中心线Z开始的高度方向OH上的距离D1具有以下两种组合：

（1）第一组：A1=1.65mm，A2=1.3mm，D1=0.2mm；以及

（2）第二组：A1=A2=Lmax，D1=0～0.8mm（方形）。

在各组中，最大宽度部PX的宽度Lmax设定为1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm和2.4mm六种。

从评价试验的结果已发现，在第一组和第二组中，当最大宽度部PX的宽度Lmax大于2.2mm时，稀燃极限A/F较大地降低。相反地，已知在最大宽度部PX的宽度Lmax为1.5mm～2.2mm的情况下的稀燃极限A/F比在宽度Lmax大于2.2mm的情况下的稀燃极限A/F高。据推测，这是由当最大宽度部PX的宽度Lmax，也就是，接地电极30的宽度较大时，不能适当地将空气-燃料混合物的流动调整到点火点的现象引起的。此外，已知当最大宽度部PX的宽度Lmax为1.5mm～2.2mm时，第一组的稀燃极限A/F高于第二组的稀燃极限A/F。由此，已知当最大宽度部PX的宽度Lmax设定在1.5mm～2.2mm的范围时，与具有方形的火花塞相比，稀燃极限A/F显著地提高。此外，已知当最大宽度部PX的宽度Lmax设定在1.8mm～2.2mm的范围时，与具有方形的火花塞相比，稀燃极限A/F特别显著地提高。

根据上述火花塞，能够调整空气-燃料混合物的流动，特别是从接地电极30的基端部32朝向中心电极20的先端部22（在图2中从左到右）流动的空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。此外，根据实施例的火花塞，接地电极30的长度缩短，因此，即使在高压环境下也能够抑制接地电极30的先端部31的温度升高。

B.第二实施例

图7是第二实施例的火花塞100a的中心电极20的先端部22附近的放大图。图7的（a）对应第一实施例的图2的（a），图7的（b）对应第一实施例的图3。第二实施例与第一实施例不同之处在于，外侧电极电极头80安装到接地电极30的先端部31。

外侧电极电极头80具有截面为大致矩形的柱状外形。外侧电极电极头80通过电阻焊接被部分埋设在接地电极30的先端部31。因此，在电极头的端面83的法线方向平行于接地电极30的端面33的法线X的方向的状态下，外侧电极电极头80在法线X的方向（图7的（a）的右方向）上从接地电极30的端面33突出。此外，在电极头的侧面85指向中心电极20的先端部22（图7的（a）的下侧）的状态下，外侧电极电极头80从接地电极30的内侧面34朝向中心电极20的先端部22突出。与中心电极电极头70相同地，外侧电极电极头80是由高熔点贵金属制成的。外侧电极电极头80安装到接地电极30的先端部31的构造能够进一步改善耐火花消耗性。

图8是示例性地示出关于外侧电极电极头80的安装位置的点火性评价试验结果的图。在点火性评价试验中，通过将外侧电极电极头80的安装位置彼此不同的八种火花塞和不具有外侧电极电极头80的两种火花塞安装到1600cc四缸DOHC汽油发动机的稀燃极限的方法进行评价。在所有准备的火花塞中，接地电极30的端面33的高度方向OH上的长度为1.6mm（D2=0.8mm），最大宽度部PX的宽度Lmax为2mm，上端缘ESu的长度A1和下端缘ESb的长度A2具有以下两种组合：

（1）第一组：A1=1.65mm，A2=1.3mm；以及

（2）第二组：A1=A2=Lmax（方形）。

第一组的五个样品#1～#5和第二组的五个样品#6～#10以下列方式构成：

（1）样品#1和样品#6：不包括外侧电极电极头80的火花塞；

（2）样品#2和样品#7：外侧电极电极头80埋设在接地电极30的先端部31、没有在法线X的方向上突出并且没有朝向中心电极20的先端部22突出的火花塞；

（3）样品#3和样品#8：外侧电极电极头80仅朝向中心电极20的先端部22突出而没有在法线X的方向上突出的火花塞；

（4）样品#4和样品#9：外侧电极电极头80仅在法线X的方向上突出而没有朝向中心电极20的先端部22突出的火花塞；以及

（5）样品#5和样品#10：外侧电极电极头80在法线X的方向上突出并且朝向中心电极20的先端部22突出的火花塞。

样品#1～#10的中心电极电极头70的直径φ为0.55mm。样品#2～#5和#7～#10的外侧电极电极头80具有一边长为0.7mm的方形截面形状。在样品#3、#5、#8和#10中，外侧电极电极头80的侧面85从接地电极30的内侧面34朝向中心电极20的先端部22突出0.3mm。在样品#4、#5、#9和#10中，外侧电极电极头80的端面83在法线X的方向上从接地电极30的端面33突出0.65mm。

从对第一组的评价试验的结果来看，已发现当以从接地电极30突出的方式将外侧电极电极头80安装到第一实施例中所述的火花塞100（图2）时，接地电极的点火性进一步改善。已发现，例如，如样品#4和#5中以在法线X的方向上从接地电极30的端面33突出的方式将外侧电极电极头80安装到火花塞100的情况下，以及如样品#3和#5中以从接地电极30的内侧面34朝向中心电极20的先端部22突出的方式安装外侧电极电极头80的情况下，进一步改善了接地电极的点火性。此外，已发现，当如样品#5中，以在法线X的方向上从接地电极30的端面33突出并且从接地电极30的内侧面34朝向中心电极20的先端部22突出的方式将外侧电极电极头80安装到火花塞100时，显著地改善了接地电极的点火性。

据推测，当以从接地电极30突出的方式将外侧电极电极头80安装到火花塞100时接地电极的点火性进一步改善的原因是已通过接地电极30的端面33的形状整流的空气-燃料混合物气体在沿着外侧电极电极头80流动的同时被引导到点火点。

当对比对第一组和第二组的评价试验的结果时，已发现，在以从接地电极30突出的方式安装外侧电极电极头80的情况下，第一实施例中已描述的火花塞100（图2）中的接地电极的点火性的改善程度比具有方形的火花塞的接地电极的点火性的改善程度大。

C.第三实施例：

图9是第三实施例的火花塞100b的中心电极20的先端部22附近的放大图。图9的（a）对应第一实施例的图2的（a），图9的（b）对应第一实施例的图3。第三实施例与第一实施例的不同之处在于接地电极30具有不同的形状，第三实施例与第二实施例的相同之处在于外侧电极电极头80安装到接地电极30的先端部31。外侧电极电极头80的形状和接地电极30的安装位置与第二实施例中的相同，因此将省略其描述。

与第一实施例中的接地电极30相同，第三实施例中的接地电极30b朝向中心电极20的先端部22侧弯曲，使得端面33的法线X的方向垂直于轴线O的方向（图9中的上下方向）。另一方面，接地电极30b形成于如下位置：与第一实施例的接地电极30相比，接地电极30b的先端部31更靠近金属壳50的先端面57。具体地，以在轴线O的方向上外侧电极电极头80的侧面85的位置Hou比中心电极电极头70的端面70f的位置Hce靠近金属壳50的先端面57的方式形成接地电极30b。

在火花塞100b中，外侧电极电极头80的端面83与中心电极电极头70的侧面相对，因此，火花间隙形成于与轴线O的方向基本上垂直的方向（图9中的左右方向）上，使得产生横向放电。接地电极30b的端面33的形状与接地电极30的端面33的形状（图4）相同，因此将省略描述。同样，在第三实施例的火花塞100b的构造中，当火花塞使用在汽油发动机中时，能够调整空气-燃料混合物的流动，特别是沿从接地电极30的基端部32朝向中心电极20的先端部22的方向（图9的（a）中从左到右）流动的空气-燃料混合物的流动，因此，能够改善接地电极的点火性。

D.变型例：

本发明不限于上述实施例和实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。例如，可进行以下变型。

D-1.变型例1和变型例2：

图10是变型例1的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图11是变型例2的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图10和图11对应第一实施例的图3。在第一至第三实施例中已描述，如图4所示，接地电极30的端面33具有以端面33的宽度L在上端缘ESu和下端缘ESb之间的外周部33oc处增大的方式弯曲的形状。然而，上端缘ESu和下端缘ESb之间的外周部33oc不必须仅由曲线构成。例如，如图10示出的火花塞100c中，在接地电极30c的端面33c中，最大宽度部PX和上端缘ESu之间的外周部33oc以及最大宽度部PX和下端缘ESb之间的外周部33oc可形成直线状。同样，在火花塞100c的构造中，能够调整空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。

如图11示出的火花塞100d中，接地电极30d的端面33d可具有多个边部Aps形成于外周部33oc的多边形形状。同样，在火花塞100d的构造中，能够调整空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。

D-2：变型例3和变型例4：

图12是变型例3的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图13是变型例4的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图12和图13对应第一实施例中的图3。在第一至第三实施例中已描述，如图3所示，接地电极30的端面33包括形成为与外侧面35相交的线的上端缘ESu和形成为与内侧面34相交的线的下端缘ESb。然而，接地电极30不必须包括内侧面34和外侧面35。此外，接地电极30的端面33不必须包括上端缘ESu和下端缘ESb。例如，如图12示出的火花塞100e中，接地电极30e的端面33e可不包括下端缘ESbe，而形成内缘部Aeb。同样，在火花塞100e的构造中，能够调整空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。

如图13示出的火花塞100f中，接地电极30f的端面33f可不包括下端缘ESbe和上端缘ESu，而形成内缘部Aeb和外缘部Aeu。同样，在火花塞100f的构造中，能够调整空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。

D-3.变型例5：

图14是变型例5的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图14对应第一实施例的图2的（a）。在第一至第三实施例中已描述，如图2的（a）所示，在接地电极30中，端面33的法线X的方向垂直于轴线O的方向。然而，如图14所示，接地电极30不必须被构造为端面33的法线X的方向垂直于轴线O的方向。同样，在火花塞100g构造中，当接地电极30g的端面33具有如图14所示的形状时，能够调整空气-燃料混合物的流动，因此能够改善接地电极的点火性。

D-4.变型例6：

图15是变型例6的火花塞的中心电极20的先端部22附近的放大图。图15的（a）和图15的（b）对应第一实施例中的图2的（a）和图2的（b）。在第一至第三实施例中已描述，火花塞100的中心电极20在先端部22处包括中心电极电极头70，图2的（b）中示出的端点ci和端点co构成中心电极电极头70的一部分。可替代地，如图15的（a）和图15的（b）中所示的火花塞100h中，中心电极20和先端部22不包括中心电极电极头70，可以在使用由电极母材21形成的先端部22自身的一部分作为端点ci和端点co的情况下设定接地电极30h的端面33的位置。

D-5.变型例7：

可以通过以任意方式组合上述第一至第三实施例和变型例1～6实现本发明。例如，即使通过接地电极30的先端部31不包括外侧电极电极头80的构造，也可以实现第三实施例的火花塞100b（图9）。此外，通过如变型例5的火花塞100g（图14）、接地电极30的端面33的法线X的方向不垂直于轴线O的方向的构造也可以实现变型例3的火花塞100e（图12）。

附图标记说明

3  陶瓷电阻

4  密封构件

5  密封垫

6  环构件

8  板状密封件

9  滑石

10 绝缘体

12 轴孔

13 绝缘体鼻部

15 台阶

17 先端主干部

18 后端主干部

19 凸缘部

20 中心电极

21 电极母材

25 芯材

30 接地电极

31 先端部

32 基端部

33 端面

34 内侧面

35 外侧面

40 端子金属固定件

50 金属壳

51 工具接合部

52 安装螺纹部

53 弯边部

54 密封部

55 座面

56 台阶

57 先端面

58 屈曲部

59 螺纹颈

70 中心电极电极头

80 外侧电极电极头

100 火花塞

200 发动机缸盖

201 安装螺纹孔

205 开口周缘部

Claims (6)

1.一种火花塞，所述火花塞包括：

中心电极，其沿轴向延伸；

筒状绝缘体，其围绕所述中心电极的外周布置；

筒状金属壳，其围绕所述绝缘体的外周布置；

接地电极，其一端连接到所述金属壳，所述接地电极从所述一端朝向其另一端弯曲，以及

当沿所述中心电极的轴向观察时，所述另一端的端面定位于所述一端和所述中心电极之间或定位于所述中心电极上，

其中，所述端面具有如下最大宽度部：所述最大宽度部在与所述中心电极的轴向垂直的方向上具有最大宽度，并且在从所述接地电极的内侧面指向所述接地电极的外侧面的方向上，所述端面的最大宽度部仅形成在从所述端面的中心位置朝向所述接地电极的外侧面、距所述端面的中心位置的距离为从所述端面的中心位置到所述接地电极的外侧面的距离的12％～88％的位置，以及

分别朝向所述接地电极的内侧面和所述接地电极的外侧面距离所述最大宽度部越远，所述端面的与所述中心电极的轴向垂直的方向上的宽度减小得越多。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

在从所述接地电极的内侧面指向所述接地电极的外侧面的方向上，所述端面的最大宽度部仅形成在从所述端面的中心位置朝向所述接地电极的外侧面、距所述端面的中心位置的距离为从所述端面的中心位置到所述接地电极的外侧面的距离的25％～75％的位置。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

所述端面的外周部包括在与所述中心电极的轴向垂直的方向上直线状延伸的第一端缘和第二端缘，

所述第一端缘是所述端面和所述外侧面相交的线，

所述第二端缘是所述端面和所述内侧面相交的线，以及

所述第一端缘的长度A1比所述第二端缘的长度A2长，并且比所述最大宽度部的宽度短。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，

在所述端面中，所述第一端缘和所述第二端缘之间的所述外周部具有弯曲形状。

5.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

所述最大宽度部的宽度为1.5mm以上并且为2.2mm以下。

6.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

以贵金属电极头从所述端面突出的方式安装所述接地电极。