JP4389385B2 - コージェネレーション用スパークプラグ及びその調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、コージェネレーションのエンジンに適用され、火花消耗により増加した放電ギャップを定期的に初期値に戻す調整を行うコージェネレーション用スパークプラグ及びその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスパークプラグは、一般に、中心電極と、中心電極の外側に設けられた絶縁体と、絶縁体の外側に設けられた取付金具と、取付金具に一端が結合され、他端側が中心電極と対向するように配置された接地電極と、接地及び中心の両電極が対向する部位にて該両電極のそれぞれに接合されたＩｒ（イリジウム）等を主成分とする貴金属チップとを備え、両貴金属チップの間に放電ギャップが形成されたものである。
【０００３】
また、このコージェネレーション用のスパークプラグは、自動車用のスパークプラグに比べて高温で使用されるため、両電極の貴金属チップの消耗が激しく、また、その放電ギャップも小さいが故、貴金属チップの消耗による放電ギャップの変化は、プラグの電圧特性等に大きな影響をあたえる。
【０００４】
そこで、貴金属チップの消耗により増加した放電ギャップを定期的に初期値に戻す（以下、リギャップという）という調整が必要となる。このリギャップは、接地電極における取付金具への固定部である一端（固定端）側を支点にして他端（開放端）側を中心電極に近づけるようにすることで、消耗により広がった放電ギャップを狭め、該ギャップを初期値にするものである。
【０００５】
このように、この種のスパークプラグにおいては、通常、新品の状態から使用を開始し、一回リギャップした後、再び貴金属チップが消耗して限界（消耗限界）に達し、プラグが使用不可となる状態までの期間が、プラグの寿命に相当し、この寿命に至るとプラグを交換することとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の検討によれば、従来のスパークプラグでは、寿命向上のためには以下のような問題が生じることがわかった。従来では、中心電極と接地電極とは対向面積（耐消耗性）を確保するため、両電極の貴金属チップが平行に設置されている。
【０００７】
そして、貴金属チップは平行状態を維持したまま消耗していくため、リギャップ後においては、中心電極と接地電極の平行度が大幅にずれてしまう。つまり、放電ギャップ即ち両電極の貴金属チップの間隔が、接地電極の固定端に行くほど広く、開放端に行くほど狭くなる。
【０００８】
そのため、リギャップ後の貴金属チップの消耗度合は、接地電極の固定端（一端）側に行くほど少なく、開放端（他端）側に行くほど多くなるというように、部分的に大きな偏りが発生する。そして、貴金属チップのうち消耗の激しい部位が消耗限界に達すると、他の部位が消耗限界に達していなくても、プラグが寿命を迎えてしまう。
【０００９】
このように、従来のスパークプラグにおいては、リギャップ後における高価な貴金属チップの有効な活用がなされないことから、結果として耐消耗性を十分確保することができず、プラグの寿命を短縮させてしまうという問題が生じる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、リギャップの必要なコージェネレーション用スパークプラグにおいて、リギャップ後の耐消耗性を向上させ、プラグの寿命を長くすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明においては、中心電極（３０）の貴金属チップ（３２）と接地電極（４０）の貴金属チップ（４３）とを、放電ギャップ（５０）のうち接地電極の一端（４１）側の端部ギャップ（Ｇ１）が接地電極の他端（４２）側の端部ギャップ（Ｇ２）よりも小さくなるように配置し、接地電極の貴金属チップ（４３）における両端部ギャップ（Ｇ１、Ｇ２）に位置する端部を結ぶ線と、中心電極の貴金属チップ（３２）における両端部ギャップに位置する端部を結ぶ線とのなす角度αを、２°以上１０°以下としたことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、リギャップ前までは貴金属チップの消耗に偏りが生じ、従来よりも多少、リギャップまでの期間が短くなる。しかし、接地電極の貴金属チップ（４３）における両端部ギャップ（Ｇ１、Ｇ２）に位置する端部を結ぶ線と、中心電極の貴金属チップ（３２）における両端部ギャップに位置する端部を結ぶ線とのなす角度αを、２°以上１０°以下としているため、リギャップ後には、接地電極と中心電極との平行度がある程度確保されることから、貴金属チップの全体を消耗限界に至るまで有効に活用することができ、リギャップ後の耐消耗性を向上できるので、結果的に、プラグの寿命を長くすることができる。
【００１４】
角度αを２°以上１０°以下としたのは、角度αが２°以上であれば本発明の効果が発揮されることと、角度αが１０°よりも大きいと、リギャップ前における貴金属チップの消耗の偏りが大きくリギャップまでの期間が短くなりすぎて、結果的にリギャップ後の耐消耗性向上の効果を相殺してしまう可能性が大きいことのためである。
【００１５】
ここで、請求項２記載の発明のように、接地電極の貴金属チップ（４３）と中心電極の貴金属チップ（３２）に、耐消耗性が特に優れたＩｒ合金チップ（例えば９０Ｉｒ−１０Ｒｈ等）を用いることで更に寿命を長くすることができる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明のように、接地電極の貴金属チップ（４３）と中心電極の貴金属チップ（３２）との間に形成された放電ギャップ（５０）の最短距離ΔＧが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
これは、放電ギャップが０．２ｍｍよりも小さいとスパークプラグの基本性能である着火性を満足することができず、０．５ｍｍよりも大きいと放電ギャップに対する傾斜配置構成の効果が小さく、寿命の拡大がさほど認められないことのためである。
【００１８】
また、請求項４〜請求項６記載の発明は、中心電極（３０）の外側を絶縁保持してなる取付金具（１０）と、この取付金具に一端が結合され、他端側が該中心電極と対向するように配置された接地電極（４０）と、接地及び中心の両電極が対向する部位にて該両電極のそれぞれに接合された貴金属チップ（３２、４３）とを備え、接地電極の貴金属チップ（４３）と中心電極の貴金属チップ（３２）との間に放電ギャップ（５０）が形成されているコージェネレーション用スパークプラグにおいて、該両貴金属チップが消耗して該放電ギャップが広がったときに該放電ギャップを調整するスパークプラグの調整方法について、なされたものである。
【００１９】
即ち、本発明によれば、予め、両電極の貴金属チップ（３２、４３）を、放電ギャップ（５０）のうち接地電極の一端（４１）側の端部ギャップ（Ｇ１）が接地電極の他端（４２）側の端部ギャップ（Ｇ２）よりも小さくなるように配置することにより、接地電極の貴金属チップ（４３）における両端部ギャップ（Ｇ１、Ｇ２）に位置する端部を結ぶ線（Ｓ１）と、中心電極の貴金属チップ（３２）における両端部ギャップに位置する端部を結ぶ線（Ｓ２）とが、角度αにて斜めとなるようにするとともに、角度αを２°以上１０°以下の範囲で設定し、これら両電極の貴金属チップが消耗して該放電ギャップが広がったときに、該角度αを小さくするように、該接地電極の貴金属チップと該中心電極の貴金属チップとを近づけることにより、該放電ギャップを適正値に調整することを特徴としている。
【００２０】
本調整方法によれば、請求項１の発明において述べたのと同様の理由から、リギャップの必要なスパークプラグにおいて、リギャップ後の耐消耗性を向上させ、プラグの寿命を長くすることができる。
【００２１】
また、本調整方法においても、請求項５及び請求項６の発明のようにすることは、上記請求項２及び請求項３の発明と同様の効果が得られる。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。本実施形態は、コージェネレーションにおける発電機のガスエンジン用のスパークプラグとして用いられる。図１は本実施形態に係るスパークプラグ１００の全体構成を示す半断面図であり、図２（ａ）は図１中の丸で囲んだＡ部分の詳細説明図であり、図２（ｂ）は（ａ）の更なる拡大図である。
【００２４】
スパークプラグ１００は、円筒形状の取付金具（ハウジング）１０を有しており、この取付金具１０は、図示しないエンジンブロックに固定するための取付ネジ部１１を備えている。取付金具１０の内部には、アルミナセラミック（Ａｌ₂Ｏ₃）等からなる絶縁体２０が固定されており、この絶縁体２０の先端部２１は、取付金具１０の一端面１２から露出するように設けられている。
【００２５】
絶縁体２０の内孔２２には、柱状の中心電極３０がその先端部３１を絶縁体２０の先端部２１から露出させるように固定されており、この中心電極３０は絶縁体２０を介して取付金具１０に絶縁保持されている。
【００２６】
中心電極３０は、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成されたもので、上記先端部３１には、例えば円盤状の貴金属（ＩｒやＩｒ合金等）チップ（中心電極側チップ）３２が溶接等により取り付けられ、この中心電極側チップ３２は中心電極３０の一部を構成している。
【００２７】
また、取付金具１０の一端面１２には、Ｎｉ基合金等よりなる柱状の接地電極４０が溶接等により結合され固定されている。接地電極４０は、取付金具１０の一端面１２に固定された一端（固定端）４１から途中で略Ｌ字に曲げられて他端（開放端）４２側の部位にて中心電極３０の先端部３１と対向配置されている。
【００２８】
また、接地電極４０において、中心電極３０の先端部３１に設けられた中心電極側チップ３２と対向する部位には、例えば円盤状の貴金属（ＩｒやＩｒ合金等）チップ（接地電極側チップ）４３が溶接等により取り付けられ、この接地電極側チップ４３は接地電極４０の一部を構成している。そして、上記両チップ３２、４３が対向する部分の空隙が放電ギャップ５０を構成している。
【００２９】
かかるスパークプラグ１００においては、コージェネレーションにおけるエンジンの燃焼室（図示せず）内に、放電ギャップ５０側を挿入し、取付金具１０と中心電極３０との間に放電用高電圧をかけることにより、放電ギャップ５０に火花放電を発生させ、上記燃焼室内の燃料気体を燃焼させるようになっている。
【００３０】
ところで、本実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示す様に、中心電極側チップ３２と接地電極側チップ４３とを、放電ギャップ５０のうち接地電極４０の固定端（一端）４１側の端部ギャップＧ１が開放端（他端）４２側の端部ギャップＧ２よりも小さくなるように配置した独自の構成を採用している。
【００３１】
本例では、接地電極側チップ４３を、放電ギャップ５０が接地電極４０の固定端（一端）４１側から開放端（他端）４２側に行くに連れて広がるように、中心電極側チップ３２に対して斜めに配置し、両チップ３２、４３の互いの対向面（放電面）３２ａ、４３ａを非平行状態とした構成を採用している。
【００３２】
この構成を以下、貴金属チップの傾斜配置構成というが、この構成において、放電ギャップ５０の大きさは、両チップ３２、４３の最も近い部分の間隔、即ち、最も接地電極４０の固定端４１寄りの放電ギャップ５０の大きさ（最短距離ΔＧ）をいう。
【００３３】
また、貴金属チップの傾斜配置構成においては、接地電極側チップ４３における両端部ギャップＧ１、Ｇ２に位置する端部を結ぶ線Ｓ１と、中心電極側チップ３２における両端部ギャップＧ１、Ｇ２に位置する端部を結ぶ線Ｓ２とのなす角度を傾斜角度αとする（図２（ｂ）参照）。
【００３４】
本例では、傾斜角度αは、両チップ３２、４３の対向面３２ａと４３ａとのなす角度であり、２°以上１０°以下とすることが好ましい。なお、角度αは、図２において、中心電極側チップ３２の対向面３２ａを０°として、反時計回り方向に正の値、時計回り方向に負の値となる。
【００３５】
なお、限定するものではないが、上記スパークプラグ１００における各部の一構成例を示しておく。例えば、中心電極３０の先端部３１はφ２．９ｍｍのＮｉ基合金よりなる円柱、中心電極側チップ３２はφ２．４、厚さ１．５ｍｍのＩｒ合金よりなる円盤、接地電極４０は幅３．３ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのＮｉ基合金よりなる四角柱、接地電極側チップ４３はφ２．２ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍのＰｔ合金よりなる円盤、放電ギャップ５０は０．２８ｍｍ、傾斜角度αは６°とすることができる。
【００３６】
この貴金属チップの傾斜配置構成は、次のように形成できる。中心電極３０及び絶縁体２０が組み付けられた取付金具１０の一端面１２に接地電極４０の一端４１を溶接等により固定する。その後、ピンゲージ等にて放電ギャップ５０の大きさを測定しながら、治具を用いて接地電極４０を曲げてその他端４２側を中心電極３０の先端部３１に近づけ、正規の放電ギャップ５０とする。こうして、貴金属チップの傾斜配置構成が形成される。
【００３７】
この貴金属チップの傾斜配置構成の作用効果について、図３を参照して、従来品と比較しながら述べる。図３は、本実施形態及び従来品について、▲１▼新品時、▲２▼リギャップ直前、▲３▼リギャップ直後、▲４▼寿命到達時（貴金属チップが消耗限界に至ったとき）、の各々について貴金属チップ３２、４３の消耗形態を示す説明図である。
【００３８】
なお、図３に示す消耗形態は、本発明者が行った耐久試験に基づくものである。この耐久試験は上記した一構成例とした場合のスパークプラグ１００（傾斜角度α＝６°）及び従来品（傾斜角度＝０°）について、加圧チャンバー（加圧力：０．６ＭＰａ）にて火花放電により評価したもので、放電ギャップ５０の初期値を０．２８ｍｍとし、ギャップ５０が０．３ｍｍ拡大した時点（つまり、ギャップ５０が０．５８ｍｍとなった時点）でリギャップして初期値に戻し、リギャップ後にギャップ５０が再び０．３ｍｍ拡大した時点までの時間を寿命とした。
【００３９】
まず、新品時からリギャップ直前までをみると、従来品では、両チップ３２、４３の対向面（放電面）３２ａ、４３ａが平行な配置関係（傾斜角度α＝０°）を維持したまま、両チップ３２、４３は部位に関係なくほぼ均一に消耗する。
【００４０】
一方、本実施形態では、貴金属チップの傾斜配置構成を採用しているため、放電ギャップ５０のうち最も狭い接地電極４０の固定端４１寄りに位置する両チップ３２、４３の消耗が最も激しく、傾斜角度αが０に近づくように各チップの消耗が進行していく。
【００４１】
そして、リギャップ直前の状態からリギャップを行い、チップ（火花放電部）３２、４３の消耗に伴い広がった放電ギャップ５０を調整する。ここで、リギャップ方法は、上述した貴金属チップの傾斜配置構成の形成方法に準じた方法で可能であり、ピンゲージや治具（例えばハンマー等）を用いて、接地電極４０の固定端４１側を支点に曲がり部を曲げ、放電ギャップ５０が初期値となるように開放端４２を中心電極３０の先端部３１に近づける。
【００４２】
こうして、図３に示す様に、リギャップ直後の従来品においては、接地電極４０の開放端４２側に行くに連れて放電ギャップ５０が狭まるように、両チップ３２、４３が対向した形となる。このとき、放電ギャップ５０のうち最も接地電極４０の開放端４２寄りの値が初期値（適正値）となる。
【００４３】
すると、リギャップ後のチップ３２、４３の消耗度合は部分的に大きく偏る。そして、チップ３２、４３のうち接地電極４０の開放端４２側の部分が消耗限界に達する（消耗し尽くしてしまう）と、他の部位が残っていても、これ以上リギャップのしようが無くプラグが寿命を迎える。
【００４４】
それに対し、図３に示す様に、本実施形態においては、リギャップ後には、接地電極４０と中心電極３０との平行度がある程度確保される。そのため、リギャップ前までに、チップ３２、４３の消耗度合に部分的な偏りが生じたとしても、リギャップ後は、寿命に近づくほど両チップ３２、４３の対向面３２ａ、４３ａは平行に近づくので、チップ３２、４３の全体を消耗限界に至るまで有効に活用することができ、リギャップ後の耐消耗性を向上させることができる。
【００４５】
ここで、図４に、上記耐久試験テストにおける耐久時間（放電時間、単位Ｈｒ）に対する初期値からのギャップ拡大量（単位ｍｍ）の推移を示す。図４に示す様に、本実施形態（実線図示、傾斜角度αが６°のもの）では、新品時からリギャップ直前までの時間は、従来品（破線図示）よりも多少短くなっているが、リギャップ後から寿命までの時間は長くなっている。
【００４６】
また、図４に示す様に、従来では、リギャップ前後の消耗に大きな差が生じているのに対し、本実施形態では、リギャップ前後の消耗に大差はなく、貴金属チップ３２、４３が有効活用されるので、寿命が全体として約３０％拡大できている。また、リギャップ前後の消耗に大差がないということは、リギャップまでの期間とリギャップから寿命までの期間を均一にできることであり、メインテナンスの定期化という面でも、本実施形態は有効である。
【００４７】
なお、本実施形態では、貴金属チップの傾斜配置構成を採用していることから必然的に、新品時からリギャップ直前までの時間は、従来品よりも多少短くなるが、それによって全体の寿命に悪影響を与えないように、傾斜角度αを考慮する必要がある。
【００４８】
傾斜角度αは、接地電極４０の長さや、接地電極４０の長さ方向におけるチップ（火花放電部）３２、４３の長さ等により、適切な範囲が変わるので、一概に決められないが、取付金具１０の取付ネジ部１１の径が一般的な規格値であるＭ１８の場合について、有効な傾斜角度αを調べた結果を図５に示す。
【００４９】
図５からわかるように、この場合の適切な傾斜角度αは２°以上１０°以下の範囲であり、この範囲にて従来品に対して１０％以上の寿命拡大が認められた。この範囲よりも小さかったり大きかったりすると、リギャップ前におけるチップ３２、４３の消耗の偏りが大きく、リギャップまでの期間が短くなりすぎて、結果的にリギャップ後の耐消耗性向上の効果を相殺してしまう。よって、一般的な大きさのプラグに本実施形態を適用する場合には、傾斜角度αは２°以上１０°以下が好ましい。
【００５０】
図６では、上記した一構成例とした場合のスパークプラグ１００（接地電極側チップ４３：Ｐｔ合金、中心電極側チップ３２：Ｉｒ合金）と比較して、両チップ３２、４３をＩｒ合金とした場合の寿命に対する効果を示している。図６からわかるように、大幅に寿命が拡大されている。よって、本実施形態を適用する場合には、両チップ３２、４３にＩｒ合金を用いることが好ましい。
【００５１】
図７では、有効な放電ギャップΔＧを調べた効果を示している。図７からわかるように、この場合の適切な放電ギャップΔＧは、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲であり、この範囲にて従来品に対して１０％以上の寿命拡大が認められた。
【００５２】
放電ギャップΔＧが０．２ｍｍよりも小さいとスパークプラグの基本性能である着火性を満足することができず、０．５ｍｍよりも大きいと放電ギャップに対する傾斜配置構成の効果が小さく、寿命の拡大がさほど認められない。よって、本実施形態を適用する場合には、放電ギャップ（初期値）は０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。
【００５３】
以上、本実施形態によれば、上記貴金属チップの傾斜配置構成を採用するため、リギャップ後には、接地電極４０と中心電極３０の先端部３１との平行度がある程度確保されることから、チップ（火花放電部）３２、４３の全体を消耗限界に至るまで有効に活用することができ、リギャップ後の耐消耗性を向上できるので、結果的に、プラグの寿命を長くすることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、予め、中心電極側チップ３２と接地電極側チップ４３とを、放電ギャップ５０のうち接地電極４０の固定端４１側の端部ギャップＧ１が開放端４２側の端部ギャップＧ２よりも小さくなるように配置することにより、上記傾斜角度αを設定し、これら両チップ３２、４３が消耗して放電ギャップ５０が広がったときに、傾斜角度αを小さくするように、両チップ３２、４３を近づけることにより、放電ギャップ５０を適正値に調整するスパークプラグの調整方法が提供される。
【００５５】
つまり、予め、接地電極側チップ４３を、放電ギャップ５０が接地電極４０の開放端４２に行くに連れて広がるように、中心電極側チップ３２に対して傾斜角度αにて斜めに配置しておき、これら両チップ３２、４３が消耗して放電ギャップ５０が広がったときに、傾斜角度αを小さくするように、両チップ３２、４３を近づけることにより、放電ギャップ５０を適正値に調整するスパークプラグの調整方法が提供される。この調整方法によっても、上述の如く、リギャップ後の耐消耗性を向上でき、プラグの寿命を長くすることができる。
【００５６】
ここで、本実施形態の変形例を図８〜図１０に示す。これら各例によっても、貴金属チップの傾斜配置構成を採用することにより、上記と同様の効果が得られる。まず、図８に示す例は、接地電極４０を略直棒状のものとした第１変形例である。
【００５７】
本例では、（ａ）のように、Ｎｉ基合金よりなる中間部材４５を介したり、（ｂ）に示す様に、取付金具１０の一端面１２から中心電極３０の先端部３１を引っ込めた形にて、接地電極４０の固定端４１を取付金具１０の一端面１２に溶接等により結合する。本例では、リギャップ時には、接地電極４０において、固定端４１を支点に開放端４２側を中心電極３０に近づければよい。
【００５８】
また、図９に示す例（第２変形例）は、接地電極４０が、中間部材４５を介して取付金具１０の一端面１２に溶接等により結合されたブロック状の取付部（Ｎｉ基合金等）４０ａと、この取付部４０ａに挿入されて溶接固定されたＩｒ等よりなる棒状の接地電極側チップ４３とにより構成されたものである。この第２変形例では、リギャップ時には、取付部４０ａや棒状のチップ４３を変形させる等により、中心電極３０に近づければよい。
【００５９】
また、図１０（ａ）に示す例は、中心電極３０の先端部３１を傾斜させることにより、上記貴金属チップの傾斜配置構成を実現した第３変形例である。この場合、該先端部３１を切削加工等にて斜め形状とした後、中心電極側チップ３２を溶接固定する等により実現可能である。
【００６０】
また、逆に、図１０（ｂ）は、接地電極４０の先端部４２を傾斜させることにより、上記貴金属チップの傾斜配置構成を実現した第４変形例である。なお、上記各変形例を実施可能な形態で組み合わせて良いことは勿論である。
【００６１】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、放電ギャップ５０が、端部ギャップＧ１から両チップ３２、４３の互いの対向面（放電面）３２ａ、４３ａを介して端部ギャップＧ２へ向かって連続的に大きくなるようすることによって、上記した両チップ３２、４３が、端部ギャップＧ１が端部ギャップＧ２よりも小さくなるように配置する構成を実現していたが、図１１に示す様な形態でも良い。
【００６２】
図１１では、接地電極側チップ４３の対向面４３ａ（図１１（ａ））、または、中心電極側チップ３２の対向面３２ａ（図１１（ｂ））に段差を設けることにより、放電ギャップ５０が、端部ギャップＧ１から端部ギャップＧ２へ向かって非連続的に大きくなるものである。
【００６３】
この場合、接地電極側チップ４３における両端部ギャップＧ１、Ｇ２に位置する端部を結ぶ線Ｓ１と、中心電極側チップ３２における両端部ギャップＧ１、Ｇ２に位置する端部を結ぶ線Ｓ２とのなす傾斜角度αは、図１１に示す様に表される。
【００６４】
また、上記実施形態において、中心電極側チップ３２、接地電極側チップ４３は、各々、単数でも複数でも良いし、チップ形状も円板、円柱に限らず角柱形状でも良い。これらの一例を図１２に示す。
【００６５】
図１２（ａ）は、中心電極３０に４個の貴金属チップ３２を設けた例であり、例えば、各チップ３２の長さを変えることにより、上記した放電ギャップの傾斜構成を実現できる。また、図１２（ｂ）は、中心電極３０に角柱状の貴金属チップ３２を設けた例である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスパークプラグの全体構成を示す半断面図である。
【図２】図１中のＡ部分の詳細説明図である。
【図３】上記実施形態及び従来品における貴金属チップの消耗形態を示す図である。
【図４】耐久時間に対するギャップ拡大量の推移を示す図である。
【図５】寿命に対する傾斜角度αの有効範囲を示す図である。
【図６】寿命に対するＩｒ合金チップの効果を示す図である。
【図７】寿命に対する放電ギャップΔＧの有効範囲を示す図である。
【図８】上記実施形態の第１変形例を示す説明図である。
【図９】上記実施形態の第２変形例を示す説明図である。
【図１０】上記実施形態の第３及び第４変形例を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る貴金属チップ形状の一つの例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る貴金属チップ形状のもう一つの例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…取付金具、２０…絶縁体、３０…中心電極、３２…中心電極側チップ、
４０…接地電極、４３…接地電極側チップ、５０…放電ギャップ、
Ｇ１…放電ギャップのうち接地電極の固定端（一端）側の端部ギャップ、
Ｇ２…放電ギャップのうち接地電極の開放端（他端）側の端部ギャップ。

Claims (6)

1. コージェネレーション用のスパークプラグとして適用され、
   中心電極（３０）と、
   この中心電極の外側に設けられた絶縁体（２０）と、
   この絶縁体の外側に設けられた取付金具（１０）と、
   この取付金具に一端が結合され、他端側が前記中心電極と対向するように配置された接地電極（４０）と、
   前記接地電極及び前記中心電極が対向する部位にて、前記接地電極及び前記中心電極のそれぞれに接合された貴金属チップ（３２、４３）とを備え、
   前記中心電極の貴金属チップ（３２）と前記接地電極の貴金属チップ（４３）との間に放電ギャップ（５０）が形成されており、
   前記中心電極の貴金属チップと前記接地電極の貴金属チップとが、前記放電ギャップのうち前記接地電極の一端側の端部ギャップ（Ｇ１）が前記接地電極の他端側の端部ギャップ（Ｇ２）よりも小さくなるように配置されており、
   前記接地電極の貴金属チップ（４３）における前記両端部ギャップ（Ｇ１、Ｇ２）に位置する端部を結ぶ線と、前記中心電極の貴金属チップ（３２）における前記両端部ギャップに位置する端部を結ぶ線とのなす角度αが、２°以上１０°以下であることを特徴とするコージェネレーション用スパークプラグ。
2. 前記接地電極の貴金属チップ（４３）と前記中心電極の貴金属チップ（３２は、Ｉｒを５０ｗｔ％以上含むＩｒ合金よりなることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーション用スパークプラグ。
3. 前記放電ギャップの最短距離ΔＧが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーション用スパークプラグ。
4. 中心電極（３０）の外側を絶縁保持してなる取付金具（１０）と、この取付金具に一端が結合され、他端側が前記中心電極と対向するように配置された接地電極（４０）と、前記接地電極及び前記中心電極が対向する部位にて前記両電極のそれぞれに接合された貴金属チップ（３２、４３）とを備え、前記接地電極の貴金属チップ（４３）と前記中心電極の貴金属チップ（３２）との間に放電ギャップ（５０）が形成されているコージェネレーション用スパークプラグにおいて、前記両電極の貴金属チップ（３２、４３）が消耗して前記放電ギャップが広がったときに、前記放電ギャップを調整する調整方法であって、
   予め、前記両電極の貴金属チップを、前記放電ギャップのうち前記接地電極の一端側の端部ギャップ（Ｇ１）が前記接地電極の他端側の端部ギャップ（Ｇ２）よりも小さくなるように配置することにより、
   前記接地電極の貴金属チップ（４３）における前記両端部ギャップ（Ｇ１、Ｇ２）に位置する端部を結ぶ線と、前記中心電極の貴金属チップ（３２）における前記両端部ギャップに位置する端部を結ぶ線とが、角度αにて斜めとなるようにするとともに、前記角度αを２°以上１０°以下の範囲で設定し、
   前記両電極の貴金属チップが消耗して前記放電ギャップが広がったときに、前記角度αを小さくするように、前記接地電極の貴金属チップと前記中心電極の貴金属チップとを近づけることにより、前記放電ギャップを適正値に調整することを特徴とするコージェネレーション用スパークプラグの調整方法。
5. 前記接地電極の貴金属チップ（４３）と前記中心電極の貴金属チップ（３２は、Ｉｒを５０ｗｔ％以上含むＩｒ合金よりなることを特徴とする請求項４に記載のコージェネレーション用スパークプラグの調整方法。
6. 前記放電ギャップの最短距離ΔＧが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４または５に記載のコージェネレーション用スパークプラグの調整方法。

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