特許 5715212 点火プラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5715212

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】点火プラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/38 20060101AFI20150416BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/38

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-198834(P2013-198834)

(22)【出願日】2013年9月25日

(65)【公開番号】特開2014-89947(P2014-89947A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2013年12月6日

(31)【優先権主張番号】特願2012-219094(P2012-219094)

(32)【優先日】2012年10月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109298

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 昇

(72)【発明者】

【氏名】佐治 俊匡

(72)【発明者】

【氏名】黒野 啓一

(72)【発明者】

【氏名】本田 稔貴

【審査官】 佐藤 吉信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０５４９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２９１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４５７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６６０５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ ７／００−２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、
前記軸孔内において前記中心電極よりも後端側に配置される抵抗体とを備え、
前記絶縁体は、前記主体金具に対して、直接又は環状の板パッキンを介して係止される段部を有し、
前記抵抗体は、前記段部よりも前記軸線方向後端側に位置する点火プラグであって、
前記絶縁体のうち、その先端を含む径方向の仮想平面と、前記主体金具又は前記板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＡ（％）とし、
前記絶縁体のうち、前記主体金具又は前記板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面と、前記軸線方向における前記抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＢ（％）としたとき、
９３．９０≦Ａ、及び、０．１０≦Ａ−Ｂ≦０．９０
を満たすことを特徴とする点火プラグ。

【請求項2】

０．１５≦Ａ−Ｂ≦０．５０を満たすことを特徴とする請求項１に記載の点火プラグ。

【請求項3】

前記絶縁体のうち、前記軸線方向における前記抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面と、前記絶縁体の後端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＣ（％）としたとき、Ｃ≦Ｂを満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の点火プラグ。

【請求項4】

前記軸孔のうち、前記抵抗体が配置される部位の直径が２．９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関等に使用される点火プラグに関する。

【背景技術】

【0002】

点火プラグは、内燃機関（エンジン）等に取付けられ、燃焼室内の混合気等への着火のために用いられる。一般に点火プラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔の先端側に挿通される中心電極と、前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端部に固定される接地電極とを備えている。また、絶縁体は、その外周に設けられた段部が、主体金具の内周に対して、直接又は金属製の板パッキンを介して係止された状態で、主体金具と固定されている。そして、内燃機関等の動作時において、絶縁体の先端部が受けた熱は、主として段部から主体金具側へと引かれるようになっている。

【0003】

さらに、接地電極の先端部と中心電極の先端部との間には火花放電間隙が形成されており、火花放電間隙に高電圧を印加し、火花放電を生じさせることで混合気等への着火がなされるようになっている（例えば、特許文献１等参照）。併せて、高電圧の印加に伴う電波雑音の発生を抑制すべく、前記段部よりも後端側において、軸孔内の中心電極より後端側（つまり、火花放電間隙に対する通電経路）に、金属やガラスを含んでなる抵抗体を設けることがある。

【0004】

ところで近年では、燃費の向上や環境規制への対応等を図るために、高過給・高圧縮化等を図ったエンジンが提案されている。このようなエンジンにおいては、その動作時に、燃焼室内の圧力が比較的大きなものとなるため、火花放電を発生させるために必要な電圧（放電電圧）も大きなものとなる。放電電圧が大きなものとなると、絶縁体のうち主体金具や板パッキンに接触する部位よりも先端側（つまり特に肉厚が小さい部位）において、絶縁体を貫通する火花放電（貫通放電）が生じてしまい、正常な火花放電に支障が生じてしまう（失火を招いてしまう）おそれがある。

【0005】

そこで、絶縁体の密度（相対密度）をより大きなものとすることで、絶縁体の耐電圧性能を向上させ、貫通放電の発生を抑制することが考えられる。尚、従来、絶縁体の相対密度は各部位において均一とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−２４２５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、絶縁体の相対密度をより大きなものとした場合には、絶縁体の熱伝導率も大きなものとなる。そのため、絶縁体先端部の受けた熱が、絶縁体のうち段部よりも後端側の部位を介して抵抗体へと伝導されやすくなってしまう。その結果、抵抗体中の金属やガラスが劣化しやすくなってしまい、抵抗体における抵抗値が急激に増大してしまうおそれがある。

【0008】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、優れた耐電圧性能を実現しつつ、抵抗体における抵抗値の増大を効果的に抑制できる点火プラグを提供することになる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

【0010】

構成１．本構成の点火プラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、
前記軸孔内において前記中心電極よりも後端側に配置される抵抗体とを備え
前記絶縁体は、前記主体金具に対して、直接又は環状の板パッキンを介して係止される段部を有し、
前記抵抗体は、前記段部よりも前記軸線方向後端側に位置する点火プラグであって、
前記絶縁体のうち、その先端を含む径方向の仮想平面と、前記主体金具又は前記板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＡ（％）とし、
前記絶縁体のうち、前記主体金具又は前記板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面と、前記軸線方向における前記抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＢ（％）としたとき、
９３．９０≦Ａ、及び、０．１０≦Ａ−Ｂ≦０．９０
を満たすことを特徴とする。

【0011】

尚、「相対密度」とは、絶縁体の理論密度に対する、絶縁体の実密度の比率をいう。また、「理論密度」は、絶縁体に含まれる各元素の含有量を酸化物に換算し、各酸化物の含有量から混合則により計算されるものをいい、「実密度」は、アルキメデス法により計測される絶縁体の実際の密度をいう。アルキメデス法では、液体中の個体が同体積の重量と同じだけ浮力を受ける現象を用いる。つまり、純水中で浮力を受けた状態で測定した試料の重量と、大気中において乾燥状態で測定した重量とに基づいて測定対象物の体積を得るとともに、得られた体積に基づいて測定対象物の密度を算出する。尚、算出の際には、測定精度を上げるために、純水の温度による密度変化を考慮した補正を加えている。

【0012】

上記構成１によれば、絶縁体のうち、その先端を含む径方向の仮想平面と、主体金具又は板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位（すなわち、絶縁体のうち特に貫通放電の発生が生じやすい部位であり、以下、絶縁体の先端部と称することもある）における相対密度Ａが９３．９０％以上とされている。従って、貫通放電の発生をより確実に防止することができる。

【0013】

さらに、上記構成１によれば、絶縁体のうち、主体金具又は板パッキンに接する部位の先端を含む径方向の仮想平面と、軸線方向における抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位（以下、絶縁体の中間部と称することもある）の相対密度Ｂ（％）が０．１０≦Ａ−Ｂを満たすように構成されている。すなわち、絶縁体の中間部の相対密度Ｂが、絶縁体の先端部の相対密度Ａよりも０．１０％以上小さくなるように構成されている。従って、絶縁体の中間部における熱伝導率を比較的小さなものとすることができ、絶縁体の先端部の受けた熱を抵抗体へと伝導しにくくすることができる。その結果、抵抗体における抵抗値の増大抑制を図ることができ、抵抗体の長寿命化を図ることができる。

【0014】

一方で、絶縁体の先端部及び中間部の相対密度差を過度に大きくした場合には、絶縁体に対して軸線と交差する方向に荷重が加わった際に、絶縁体の先端部及び中間部の境界部分に応力が集中してしまい、絶縁体が折損してしまうおそれがある。

【0015】

この点、上記構成１によれば、Ａ−Ｂ≦０．９０を満たすように構成されているため、絶縁体の先端部及び中間部の境界部分に対する応力集中をより確実に防止することができる。その結果、絶縁体において優れた機械的強度を実現することができる。

【0016】

構成２．本構成の点火プラグは、上記構成１において、０．１５≦Ａ−Ｂ≦０．５０を満たすことを特徴とする。

【0017】

上記構成２によれば、０．１５≦Ａ−Ｂを満たすように構成されているため、絶縁体の中間部における熱伝導率をより小さくすることができる。従って、抵抗体に対する熱伝導を一層効果的に抑制することができ、抵抗体における抵抗値の増大を一段と抑制することができる。

【0018】

さらに、上記構成２によれば、Ａ−Ｂ≦０．５０を満たすため、絶縁体の先端部及び中間部の境界部分に対する応力集中をより一層確実に防止することができる。これにより、絶縁体の機械的強度をさらに向上させることができる。

【0019】

構成３．本構成の点火プラグは、上記構成１又は２において、前記絶縁体のうち、前記軸線方向における前記抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面と、前記絶縁体の後端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位の相対密度をＣ（％）としたとき、Ｃ≦Ｂを満たすことを特徴とする。

【0020】

軸孔内に焼成後に抵抗体となる抵抗体組成物や中心電極などを配置するにあたり、生産性を考慮すると、軸孔の後端側開口が上方を向くようにして絶縁体を支持した状態で、中心電極や抵抗体組成物を軸孔内へと投入することが好ましい。ここで、絶縁体の重心が比較的後端側に位置する場合には、上記状態にて絶縁体を支持した際に、絶縁体が倒れやすくなってしまい、ひいては生産性の低下を招いてしまうおそれがある。

【0021】

この点、上記構成３によれば、絶縁体のうち、抵抗体の中心を含む径方向の仮想平面と、絶縁体の後端を含む径方向の仮想平面との間に位置する部位（以下、絶縁体の後端部と称することもある）の相対密度Ｃ（％）が、Ｃ≦Ｂを満たすように構成されている。従って、絶縁体の重心をより先端側に位置させることができ、絶縁体の倒れをより確実に防止することができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
構成４．本構成の点火プラグは、上記構成１〜３のいずれかにおいて、前記軸孔のうち、前記抵抗体が配置される部位の直径が２．９ｍｍ以下であることを特徴とする。
上記構成４によれば、前記軸孔のうち、抵抗体が配置される部位の直径が２．９ｍｍ以下であるため、抵抗体の抵抗値が増大しやすい。そのため、特に、構成１及び２のように密度による熱伝導率を制御することが有効である。抵抗体が配置される部位の軸孔の直径は、軸方向に対して、一定であることが、好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】点火プラグの構成を示す一部破断正面図である。

【図2】絶縁碍子を形成する際に用いられるラバープレス成型機を示す一部破断正面図である。

【図3】絶縁碍子等の拡大断面図である。

【図4】別の実施形態における、絶縁碍子等の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、点火プラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、点火プラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側を点火プラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

【0024】

点火プラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

【0025】

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において最も外周側に突出する大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部１３とを備えている。加えて、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、中胴部１２と脚長部１３との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。加えて、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って延びる軸孔４が貫通形成されている。

【0026】

尚、絶縁碍子２は、図２に示すように、筒状のゴム型４２を有するラバープレス成型機４１を用いて得ることができる。具体的には、アルミナ粉末を主成分とする原料粉末ＰＭを前記ゴム型４２内に充填するとともに、ゴム型４２内に棒状（針状）のプレスピン４３を挿入する。その上で、ゴム型４２から原料粉末ＰＭに対して径方向に沿った力を加え、原料粉末ＰＭを圧縮・成形することで、成形体を得る。その後、得られた成形体の外周を整形するとともに、整形されたものを焼成することで、絶縁碍子２を得ることができる。

【0027】

図１に戻り、前記軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。中心電極５は、熱伝導性に優れる金属〔例えば、銅や銅合金、純ニッケル（Ｎｉ）等〕からなる内層５Ａと、Ｎｉを主成分とする合金からなる外層５Ｂとを備えている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端部分が絶縁碍子２の先端から突出している。

【0028】

加えて、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。

【0029】

さらに、軸孔４内において、中心電極５よりも後端側には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７は、電波雑音を抑制するために所定値（例えば、１００Ω）以上の抵抗値を有しており、導電性材料（例えば、カーボンブラックなど）やガラス粉末等からなる抵抗体組成物が加熱封着されることで形成されている。また、抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。尚、抵抗体７は、後述する段部２１よりも軸線ＣＬ１方向後端側に位置している。また、抵抗体７は、軸孔４の後端側開口が上方を向くようにして所定の支持治具（図示せず）により絶縁碍子２の大径部１１を支持した上で、軸孔４の後端側開口から軸孔４内に中心電極５や前記抵抗体組成物を配置し、その後、加熱されることで形成される。

【0030】

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面には点火プラグ１を内燃機関や燃料電池改質器等の燃焼装置に取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５よりも後端側には座部１６が外周側に向けて突出形成されており、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられている。また、主体金具３の後端部には、径方向内側に向けて屈曲する加締め部２０が設けられている。

【0031】

さらに、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するための突部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３に対してその後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が、所定の金属からなる環状の板パッキン２２を介して前記突部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側開口部を径方向内側に加締めること、つまり前記加締め部２０を形成することによって主体金具３に固定されている。尚、段部１４及び突部２１間に板パッキン２２が介在されることで、燃焼室内の気密性が保持され、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。

【0032】

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間には滑石（タルク）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及び滑石２５を介して絶縁碍子２を保持している。

【0033】

また、主体金具３の先端部２６には、自身の中間部分にて曲げ返されて、自身の先端側側面が中心電極５の先端部と対向する接地電極２７が接合されている。そして、中心電極５の先端部と接地電極２７の先端部との間には、火花放電間隙２８が形成されており、当該火花放電間隙２８において、軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。

【0034】

次いで、本発明の特徴部分である絶縁碍子２の構成について説明する。本実施形態では、図３（尚、図３では、図示の便宜上、主体金具３等のハッチングを省略している）に示すように、絶縁碍子２の後述する先端部２Ａの相対密度をＡ（％）とし、後述する中間部２Ｂの相対密度をＢ（％）としたとき、９３．９０≦Ａ、及び、０．１０≦Ａ−Ｂ≦０．９０（より好ましくは、０．１５≦Ａ−Ｂ≦０．５０）を満たすように構成されている。すなわち、中間部２Ｂにおける相対密度Ｂが、先端部２Ａにおける相対密度Ａよりも０．１０％以上０．９０％以下だけ小さなものとされており、中間部２Ｂの熱伝導率が比較的小さくなるように構成されている。

【0035】

尚、先端部２Ａは、絶縁碍子２のうち、その先端２Ｆを含む径方向の仮想平面ＶＳ１と、板パッキン２２に接する部位の先端２Ｇを含む径方向の仮想平面ＶＳ２との間に位置する部位（図３中、斜線を付した部位）であり、絶縁碍子２のうち肉厚が最も小さい部分を含む部位である。また、中間部２Ｂは、絶縁碍子２のうち、前記仮想平面ＶＳ２と、軸線ＣＬ１方向における抵抗体７の中心７Ｃを含む径方向の仮想平面ＶＳ３との間に位置する部位（図３中、散点模様を付した部位）である。

【0036】

加えて、「相対密度」とあるのは、絶縁碍子２の理論密度に対する、絶縁碍子２の実密度の比率をいう。「理論密度」とは、絶縁碍子２に含まれる各元素の含有量（例えば、ＥＰＭＡにより測定することができる）を酸化物に換算し、各酸化物の含有量から混合則により計算されるものをいい、「実密度」とは、アルキメデス法により計測される絶縁碍子２の実際の密度をいう。

【0037】

さらに、相対密度Ａ，Ｂは、例えば、絶縁碍子２を形成する際において、ゴム型４２から原料粉末ＰＭに加えられる圧力を調節（先端部２Ａに相当する部位に加えられる圧力を、中間部２Ｂに相当する部位に加えられる圧力よりも大きく）することで、上述の関係式を満たすものとすることができる。また、例えば、ゴム型４２の厚さを調節（ゴム型４２のうち、先端部２Ａに相当する部位へと圧力を加える部分の厚さを、ゴム型４２のうち、中間部２Ｂに相当する部位へと圧力を加える部分の厚さよりも小さく）したり、ゴム型４２の硬さを調節（ゴム型４２のうち、先端部２Ａに相当する部位へと圧力を加える部分の硬度を、ゴム型４２のうち、中間部２Ｂに相当する部位へと圧力を加える部分の硬度よりも大きく）したりすることで、相対密度Ａ，Ｂを上述の関係式を満たすものとすることができる。

【0038】

以上詳述したように、本実施形態によれば、絶縁碍子２の先端部２Ａにおける相対密度Ａが９３．９０％以上とされている。従って、貫通放電の発生をより確実に防止することができる。

【0039】

さらに、中間部２Ｂにおける相対密度Ｂ（％）が、０．１０≦Ａ−Ｂを満たすように構成されている。従って、中間部２Ｂにおける熱伝導率を比較的小さなものとすることができ、先端部２Ａの受けた熱を抵抗体７へと伝導しにくくすることができる。その結果、抵抗体７における抵抗値の増大抑制を図ることができ、抵抗体７の長寿命化を図ることができる。

【0040】

加えて、本実施形態では、Ａ−Ｂ≦０．９０を満たすように構成されているため、先端部２Ａ及び中間部２Ｂの境界部分に対する応力集中をより確実に防止することができる。その結果、絶縁碍子２において優れた機械的強度を実現することができる。
更に加え、絶縁碍子２の軸孔４のうち、抵抗体７が配置される部位の直径が２．９ｍｍ以下を満たす構成において、抵抗体４の抵抗値が増大しやすい。この点、構成１及び２を適用することにより、抵抗値の増大抑制を図ることが有効である。図３及び図４にて、絶縁碍子２の軸孔４のうち、抵抗体７が配置される部位の直径は、２ｄで表される。

【0041】

次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、絶縁碍子の先端部の相対密度Ａ及び中間部の相対密度Ｂ（％）を種々変更した点火プラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、耐電圧評価試験、及び、抵抗体耐久性評価試験を行った。また、相対密度Ａ，Ｂを種々変更した絶縁碍子のサンプルに対して、ベンディング強度評価試験を行った。

【0042】

耐電圧評価試験の概要は次の通りである。すなわち、相対密度Ａをそれぞれ同一とするとともに、相対密度Ｂもそれぞれ同一としたサンプルを５０本ずつ用意し、サンプルを所定のエンジンに取付けた上で、サンプル（火花放電間隙）に対して４０ｋＶの電圧を印加した。そして、５０本中において、絶縁碍子の先端部を貫通する放電が発生した本数を計測し、貫通放電の発生率（貫通発生率）を算出した。ここで、貫通発生率が５％未満となったサンプルは、極めて優れた耐電圧性能を有するとして「◎」の評価を下し、貫通発生率が５％以上１５％未満となったサンプルは、良好な耐電圧性能を有するとして「○」の評価を下すこととした。一方で、貫通発生率が１５％以上２５％未満となったサンプルは、耐電圧性能にやや劣るとして「△」の評価を下し、貫通発生率が２５％以上となったサンプルは、耐電圧性能に劣るとして「×」の評価を下すこととした。

【0043】

また、抵抗体耐久性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、相対密度Ａ，Ｂをそれぞれ同一としたサンプルを１０本ずつ用意し、サンプルを自動車用トランジスタ点火装置に取り付けた上で、各サンプルの先端部を４００℃として、３０ｋＶの放電電圧で毎分３６００回放電させた。そして、各サンプルにおいて、常温における抵抗値が試験前の常温における抵抗値の２倍となった時間（倍化時間）を測定し、１０本中における倍化時間の平均値（平均倍化時間）を算出した。ここで、平均倍化時間が１００時間超となったサンプルは、抵抗体における抵抗値の増大を非常に効果的に抑制できるとして「◎」の評価を下し、平均倍化時間が５０時間超１００時間以下となったサンプルは、抵抗値の増大抑制効果が良好であるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、平均倍化時間が１０時間超３０時間以下となったサンプルは、抵抗値がやや増大しやすいとして「△」の評価を下し、平均倍化時間が１０時間以下となったサンプルは、抵抗値が増大しやすいとして「×」の評価を下すこととした。

【0044】

さらに、ベンディング強度評価試験の概要は次の通りである。すなわち、相対密度Ａ，Ｂをそれぞれ同一としたサンプルを５０本ずつ用意し、大径部から段部までの間を支持することによりサンプルを固定した上で、サンプルの最先端部に軸線と交差する方向に沿って５．５Ｎ・ｍの荷重を加えた。そして、５０本中において、折損の発生した本数を計測し、折損の発生率（折損発生率）を算出した。ここで、折損発生率が５％未満となったサンプルは、機械的強度に極めて優れるとして「◎」の評価を下し、折損発生率が５％以上１０％未満となったサンプルは、良好な機械的強度を有するとして「○」の評価を下すこととした。一方で、折損発生率が１０％以上２０％未満となったサンプルは、機械的強度にやや劣るとして「△」の評価を下し、折損発生率が２０％以上となったサンプルは、機械的強度に劣るとして「×」の評価を下すこととした。

【0045】

表１に、上記各試験の試験結果を示す。表１のサンプル１〜８は、構成１（請求項１）の要件を満たさないサンプルで、サンプル１１〜２７は、構成１（請求項１）要件を満たすサンプルである。

【0046】

【表1】

【0047】

表１に示すように、相対密度Ａを９３．９０％未満としたサンプル（サンプル１〜４）は、耐電圧性能に劣ることが分かった。

【0048】

一方で、相対密度Ａを９３．９０％以上としたサンプル（サンプル５〜８、１１〜２７）は、良好な耐電圧性能を有していたが、Ａ−Ｂを０．１０％未満とした場合（サンプル５〜７）には、抵抗体の抵抗値が増大しやすいことが確認された。これは、絶縁碍子の中間部が、その先端部とほぼ同一の高い熱伝導率を有することとなり、前記先端部の受けた熱が、中間部を介して抵抗体へと伝導されやすくなったためであると考えられる。

【0049】

さらに、Ａ−Ｂを０．９０％超としたサンプル（サンプル８）は、機械的強度に劣ることが分かった。これは、先端部及び中間部の相対密度差が過度に大きかったため、先端部及び中間部の境界部分に応力が集中してしまったことによると考えられる。

【0050】

これに対して、相対密度Ａを９３．９０％以上とするとともに、Ａ−Ｂを０．１０％以上０．９０％以下としたサンプル（サンプル１１〜２７）は、耐電圧性能、抵抗体における抵抗値の増大抑制効果、及び、機械的強度の全てにおいて良好な性能を有することが明らかとなった。

【0051】

また特に、Ａ−Ｂを０．１５％以上０．５０％以下としたサンプル（サンプル１８〜２３）は、抵抗体における抵抗値の増大抑制効果、及び、機械的強度の両面において、極めて優れることが確認された。さらに、相対密度Ａを９６．４６％以上とすることで、非常に優れた耐電圧性能を実現できることが分かった。

【0052】

上記試験の結果より、耐電圧性能、抵抗体における抵抗値の増大抑制、及び、機械的強度のそれぞれにおいて良好な性能を確保すべく、相対密度Ａを９３．９０％以上とするとともに、０．１０≦Ａ−Ｂ≦０．９０を満たすように構成することが好ましいといえる。

【0053】

また、抵抗値の増大抑制効果及び機械的強度の更なる向上を図るという観点から、０．１５≦Ａ−Ｂ≦０．５０を満たすように構成することがより好ましいといえる。

【0054】

加えて、耐電圧性能を一層向上させるべく、相対密度Ａを９６．４６％以上とすることがより好ましいといえる。
更に加え、絶縁体の軸孔のうち、抵抗体が配置される部位の直径が２．９ｍｍ以下を満たす構成において、抵抗体の抵抗値が増大しやすい。この点、構成１及び２を適用することが好ましいといえる。

【0055】

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

【0056】

（ａ）上記実施形態において、絶縁碍子２（段部１４）は、板パッキン２２を介して主体金具３（突部２１）に係止されているが、図４（尚、図４では、図示の便宜上、主体金具３等のハッチングを省略している）に示すように、板パッキン２２を設けることなく、絶縁碍子２（段部１４）を主体金具３（突部２１）に対して直接係止してもよい。尚、この場合において、先端部２Ａは、絶縁碍子２のうち、仮想平面ＶＳ１と、主体金具３に接する部位の先端２Ｈを含む径方向の仮想平面ＶＳ５との間に位置する部位（図４中、斜線を付した部位）となる。また、中間部２Ｂは、絶縁碍子２のうち前記仮想平面ＶＳ５と仮想平面ＶＳ３との間に位置する部位（図４中、散点模様を付した部位）となる。

【0057】

（ｂ）上記実施形態において、点火プラグ１は、火花放電間隙２８において火花放電を生じさせることで、混合気等へと着火するものであるが、本発明の技術思想を適用可能な点火プラグの構成はこれに限定されるものではない。従って、例えば、絶縁碍子の先端部にキャビティ部（空間）を有し、キャビティ部において生成されたプラズマを噴出することで、混合気等へと着火する点火プラグ（プラズマジェット点火プラグ）に対して、本発明の技術思想を適用することとしてもよい。

【0058】

（ｃ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。

【0059】

（ｄ）上記実施形態において、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１…点火プラグ、２…絶縁碍子（絶縁体）、２ｄ…絶縁碍子の軸孔のうち、抵抗体が配置される部位の直径、３…主体金具、４…軸孔、５…中心電極、７…抵抗体、１１…大径部、１４…段部、２２…板パッキン、ＣＬ１…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】