特許 5913032 スパークプラグ

(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】5913032

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/20 20060101AFI20160414BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20160414BHJP

   H01T 13/14 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/20 B

   F02P13/00 301J

   H01T13/14

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-213499(P2012-213499)

(22)【出願日】2012年9月27日

(65)【公開番号】特開2014-67658(P2014-67658A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年1月13日

(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】100111095

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 光男

(72)【発明者】

【氏名】山田 裕一

【審査官】 出野 智之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１７５８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６２１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０８２４０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０４−０７６２８９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １３／２０

Ｆ０２Ｐ １３／００

Ｈ０１Ｔ １３／１４

(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筒状の絶縁体と、
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、径方向内側に突出する突部を有する筒状の主体金具とを備え、
前記絶縁体は、
その先端が前記主体金具の先端よりも先端側に突出するとともに、
前記突部に、環状部材を介して係止される係止部を具備するスパークプラグであって、
前記絶縁体は、その先端から前記主体金具の先端より前記軸線方向後端側に１ｍｍまでの範囲において、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以上１００μｍ以下とされるとともに、前記環状部材のうち前記絶縁体に接触する部位の先端から前記突部の先端までの範囲において、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以下とされることを特徴とするスパークプラグ。

【請求項2】

前記絶縁体は、前記係止部の先端から先端側に延びる脚長部を有し、
前記軸線に沿った前記脚長部の長さが１２ｍｍ以下とされることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。

【請求項3】

前記絶縁体の先端から前記主体金具の先端までの前記軸線に沿った距離が３．５ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグ。

【請求項4】

前記主体金具は、その外周部に取付用のねじ部を有しており、
前記ねじ部のねじ径がＭ１２以下とされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。

【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スパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

スパークプラグは、内燃機関（エンジン）等に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられるものである。一般にスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、軸孔の先端側に挿設される中心電極と、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設けられ、中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備えている。そして、前記火花放電間隙に高電圧が印加され、火花放電間隙において火花放電を生じさせることで、混合気への着火がなされるようになっている。

【0003】

ところで、燃焼室内においては混合気の不完全燃焼等によりカーボンが発生し、これが絶縁体のうち燃焼室に晒される部位（脚長部）の表面へと堆積してしまうおそれがある。ここで、脚長部表面に対するカーボンの堆積が進み、脚長部表面がカーボンで覆われて汚損してしまうと、火花放電間隙において正常な火花放電が発生せずに、中心電極から主体金具へとカーボンを伝って電流が流れてしまうおそれがある。その結果、失火等の不具合を招いてしまうおそれがある。

【0004】

そこで、良好な耐汚損性を確保すべく、脚長部の表面粗さを小さくすることで、脚長部表面に対するカーボンの付着を抑制する手法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−３０３６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記手法では、耐汚損性の向上効果が十分とは言い難く、優れた耐汚損性を確保することができないおそれがある。

【0007】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁体の表面粗さを調節することで、耐汚損性を著しく向上させることができるスパークプラグを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【0009】

構成１．本構成のスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
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、径方向内側に突出する突部を有する筒状の主体金具とを備え、
前記絶縁体は、
その先端が前記主体金具の先端よりも先端側に突出するとともに、
前記突部に、環状部材を介して係止される係止部を具備するスパークプラグであって、
前記絶縁体は、その先端から前記主体金具の先端より前記軸線方向後端側に１ｍｍまでの範囲において、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以上１００μｍ以下とされるとともに、前記環状部材のうち前記絶縁体に接触する部位の先端から前記突部の先端までの範囲において、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以下とされることを特徴とする。

【0010】

上記構成１によれば、絶縁体のうち、その先端から主体金具の先端より軸線方向後端側に１ｍｍまでの範囲に位置する部位（すなわち、エンジンの燃焼動作時に特に高温となる部位）は、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以上とされている。すなわち、絶縁体の表面には微小ながらも凹凸が存在し、数多の突起が形成されているところ、前記突起のうち絶縁体の先端部に位置するものは、その高さが比較的大きなものとされている。従って、エンジンの燃焼動作時に絶縁体の先端部が特に高温となるという点も相俟って、エンジンの燃焼動作時に、絶縁体の先端部に位置する前記突起を非常に高温とすることができる。その結果、絶縁体の先端部に付着したカーボンを効果的に焼き切ることができ、優れた耐汚損性を実現することができる。

【0011】

加えて、上記構成１によれば、絶縁体のうち、その先端から主体金具の先端より軸線方向後端側に１ｍｍまでの範囲に位置する部位は、その外表面の十点平均粗さが１００μｍ以下とされている。従って、絶縁体の先端部（突起同士の間）に対してカーボンが過度に付着してしまうことをより確実に防止できる。その結果、耐汚損性を一層向上させることができる。
さらに、上記構成１によれば、絶縁体は、環状部材のうち絶縁体に接触する部位の先端から突部の先端までの範囲において、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以下とされている。すなわち、絶縁体のうちエンジンの燃焼動作時にさほど高温とならない部位については、表面粗さを大きくすることによるカーボンの焼き切り効果がさほど得られないため、表面粗さを小さくすることで、カーボンの付着自体を抑制するように構成されている。これにより、上記作用効果（絶縁体のうち特に高温となる部位ではカーボンを積極的に焼き切ること）と相俟って、非常に優れた耐汚損性を得ることができる。

【0012】

尚、前記突起は、エンジンの燃焼動作時には非常に高温となるが、その高さが十分に大きいことから、燃焼後には、速やかに放熱されることとなる。従って、絶縁体の先端部の熱は速やかに引かれることとなるため、絶縁体先端部の過熱に伴うプレイグニッション（早期着火）の発生を十分に防止することができる。

【0015】

構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記絶縁体は、前記係止部の先端から先端側に延びる脚長部を有し、
前記軸線に沿った前記脚長部の長さが１２ｍｍ以下とされることを特徴とする。

【0016】

脚長部が短い場合には、絶縁体の先端部の熱が主体金具等へと速やかに引かれるため、絶縁体の先端部は高温となりにくい。従って、カーボンを焼き切る効果が不十分となりやすく、良好な耐汚損性を確保することが難しい。

【0017】

この点、上記構成１を採用することで、脚長部が短く、良好な耐汚損性を確保することが難しい場合であっても、カーボンを十分に焼き切ることができ、優れた耐汚損性を実現することができる。換言すれば、上記構成１は、脚長部の長さが１２ｍｍ以下とされ、耐汚損性の低下がより懸念される場合において、特に有意である。

【0018】

構成３．本構成のスパークプラグは、上記構成１又は２において、前記絶縁体の先端から前記主体金具の先端までの前記軸線に沿った距離が３．５ｍｍ以上とされることを特徴とする。

【0019】

上記構成３によれば、絶縁体の先端から主体金具の先端までの軸線に沿った距離が３．５ｍｍ以上とされている。従って、エンジンの燃焼動作時において、絶縁体の先端部をより一層高温とすることができる。その結果、上記構成１による作用効果を一層効果的に発揮させることができ、より一層優れた耐汚損性を実現することができる。

【0020】

構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記主体金具は、その外周部に取付用のねじ部を有しており、
前記ねじ部のねじ径がＭ１２以下とされることを特徴とする。

【0021】

上記構成４によれば、ねじ径（主体金具）の小径化に伴い、絶縁体先端部の体積が比較的小さなものとなる。従って、エンジンの燃焼動作時において、絶縁体の先端部をより一層高温とすることができる。その結果、上記構成１による作用効果をより効果的に発揮させることができ、耐汚損性の更なる向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。

【図2】スパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大正面図である。

【図3】別の実施形態における環状部材の構成等を示す拡大断面図である。

【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、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

【0024】

スパークプラグ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径方向外向きに突出形成された大径部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、先端側に向けて先細るテーパ状の係止部１４が形成されており、当該係止部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

【0026】

さらに、本実施形態では、軸線ＣＬ１に沿った脚長部１３の長さＸが１２ｍｍ以下とされており、内燃機関等の燃焼動作時における、絶縁碍子２（脚長部１３）の先端部の過熱が抑制されるようになっている。尚、軸線ＣＬ１を含む断面において、係止部１４から脚長部１３にかけての外形線が湾曲線状をなす場合、係止部１４の外形線のうち直線状の部分を延長した仮想線と、脚長部１３の後端側の外形線のうち直線状の部分を延長した仮想線との交点が、脚長部１３及び係止部１４の境界となり、当該境界から絶縁碍子２の先端までの軸線ＣＬ１に沿った長さが、脚長部１３の長さＸとなる。

【0027】

加えて、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って延びる軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿設されている。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。尚、本実施形態では、耐久性の向上を図るべく、中心電極５の先端部に、耐消耗性に優れる金属〔例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は、これらの少なくとも一種を主成分とする合金など〕からなる円柱状のチップ３１が設けられている。

【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の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体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。

【0030】

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼（例えば、Ｓ２５Ｃ等）などの金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１を内燃機関等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の後端側には座部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を内燃機関等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の内周には、径方向内側に突出するとともに、軸線ＣＬ１を中心とする環状をなす突部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、自身の係止部１４が環状をなす金属製の環状部材２２を介して主体金具３の突部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部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。係止部１４及び突部２１間に設けられた前記環状部材２２によって、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。尚、環状部材２２は、必ずしも厳密な環状（閉じた環状）である必要はなく、例えば、径方向に延びる切欠きを有すること等により、一部が開口していてもよい。

【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、環状部材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、図２に示すように、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。加えて、中心電極５の先端部（チップ３１）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】

さらに、本実施形態において、絶縁碍子２は、その先端から主体金具３の先端より軸線ＣＬ１方向後端側に１ｍｍまでの範囲ＲＦにおいて、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以上１００μｍ以下（より好ましくは、４０μｍ以上７５μｍ以下）とされている。尚、十点平均粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規定されるものである。

【0035】

また、絶縁碍子２は、環状部材２２のうち絶縁碍子２に接触する部位の先端２２Ｅから突部２１の先端２１Ｅまでの範囲ＲＢにおいて、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以下（より好ましくは、１５μｍ以下）とされている。すなわち、内燃機関等の動作に伴いカーボンが付着する脚長部１３のうち、その先端部の表面粗さは比較的大きなものとされる一方で、その後端部の表面粗さは十分に小さなものとされている。尚、本実施形態において、脚長部１３のうち範囲ＲＦ及び範囲ＲＢ外に位置する部位における外表面の十点平均粗さは、比較的小さなもの（例えば、２０μｍ以下）とされている。

【0036】

また、絶縁碍子２は、筒状のゴム型を有するラバープレス成型機（図示せず）を用いて成形体を得た上で、所定の砥石により前記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得ることができる。そして、絶縁碍子２の表面粗さは、例えば、前記砥石の仕様などを変更することで調節することができる。

【0037】

加えて、本実施形態では、絶縁碍子２の先端から主体金具３の先端までの軸線ＣＬ１に沿った距離Ｙが３．５ｍｍ以上とされている。

【0038】

さらに、本実施形態においては、スパークプラグ１の小型化（小径化）を図るべく、主体金具３が小径化されており、ねじ部１５のねじ径はＭ１２以下とされている。これにより、絶縁碍子２の先端部（絶縁碍子２のうち前記範囲ＲＦに位置する部位）の体積は比較的小さなものとなっている。

【0039】

以上詳述したように、本実施形態によれば、絶縁碍子２のうち、前記範囲ＲＦに位置する部位（すなわち、エンジンの燃焼動作時に特に高温となる部位）は、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以上とされている。すなわち、絶縁碍子２の表面には微小ながらも凹凸が存在し、数多の突起が形成されているところ、前記突起のうち絶縁碍子２の先端部に位置するものは、その高さが比較的大きなものとされている。従って、エンジンの燃焼動作時に絶縁碍子２の先端部が特に高温となるという点も相俟って、エンジンの燃焼動作時に、絶縁碍子２の先端部に位置する前記突起を非常に高温とすることができる。その結果、絶縁碍子２の先端部に付着したカーボンを効果的に焼き切ることができ、優れた耐汚損性を実現することができる。

【0040】

加えて、絶縁碍子２のうち、前記範囲ＲＦに位置する部位は、その外表面の十点平均粗さが１００μｍ以下とされている。従って、絶縁碍子２の先端部（突起同士の間）に対してカーボンが過度に付着してしまうことをより確実に防止できる。その結果、耐汚損性を一層向上させることができる。

【0041】

さらに、本実施形態では、絶縁碍子２のうち、前記範囲ＲＢに位置する部位は、その外表面の十点平均粗さが２０μｍ以下とされている。すなわち、絶縁碍子２のうちエンジンの燃焼動作時にさほど高温とならない部位については、表面粗さを大きくすることによるカーボンの焼き切り効果がさほど得られないため、表面粗さを小さくすることで、カーボンの付着自体を抑制するように構成されている。従って、一層優れた耐汚損性を得ることができる。

【0042】

また、本実施形態では、脚長部１３の長さＸが１２ｍｍ以下とされているため、耐汚損性の低下が懸念されるが、絶縁碍子２の表面粗さを上述の構成とすることにより、良好な耐汚損性を確保することができる。

【0043】

さらに、本実施形態では、前記距離Ｙが３．５ｍｍ以上とされているため、エンジンの燃焼動作時において、絶縁碍子２の先端部をより一層高温とすることができる。その結果、カーボンを一層確実に焼き切ることができ、より一層優れた耐汚損性を実現することができる。

【0044】

また、ねじ部１５のねじ径がＭ１２以下とされており、これに伴い絶縁碍子２の先端部の体積が比較的小さなものとされている。従って、エンジンの燃焼動作時において、絶縁碍子２の先端部をより一層高温とすることができ、耐汚損性の更なる向上を図ることができる。

【0045】

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、絶縁碍子のうち前記範囲ＲＦに位置する部位における表面の十点平均粗さ（以下、「先端側表面粗さ」と称す）を種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、ＪＩＳ Ｄ１６０６に基づく耐汚損性評価試験を行った。

【0046】

耐汚損性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、低温試験室内（−１０℃）のシャシダイナモメータ上に排気量１．３Ｌ、４気筒、自然吸気、ＭＰＩエンジンを有する試験用自動車を置き、当該試験用自動車のエンジンに各サンプルを組み付ける。そして、空吹かしを３回行った後、３速３５ｋｍ／ｈで４０秒間走行し、９０秒間のアイドリングを挟んで、再度３速３５ｋｍ／ｈで４０秒間走行する。その後、エンジンを一度停止・冷却させる。次いで、空吹かしを３回行った後、１速１５ｋｍ／ｈで２０秒間走行することを、３０秒間のエンジン停止を挟みつつ、合計３度行い、その後エンジンを停止させる。この一連のテストパターンを１サイクルとして、１サイクルごとに、サンプルにおける中心電極及び主体金具間の絶縁抵抗値を測定し、絶縁抵抗値が１０ＭΩ以下となったサイクル数を求めた。ここで、絶縁抵抗値が１０ＭΩ以下となったサイクル数（１０ＭΩ到達サイクル数）が５サイクル以下であった場合には、耐汚損性が不十分であるとして「×」の評価を下すこととした。一方で、１０ＭΩ到達サイクル数が６サイクル以上であった場合には、良好な耐汚損性を有するとして「○」の評価を下すこととした。表１に、当該試験の結果を示す。

【0047】

尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径をＭ１２とし、工具係合部の対辺寸法を１４ｍｍとし、絶縁碍子の先端から主体金具の先端までの距離Ｙを３．５ｍｍとした。さらに、中心電極の先端部にＩｒを主成分とするチップ（Ｉｒチップ）を設けるとともに、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍとした。また、各サンプルともに、同一の熱価を有するものとした。

【0048】

【表1】

【0049】

表１に示すように、先端側表面粗さを２０μｍ以上１００μｍ以下としたサンプルは、良好な耐汚損性を有することが明らかとなった。これは、次の（１）及び（２）によると考えられる。
（１）先端側表面粗さを２０μｍ以上としたことで、絶縁碍子の先端部表面に形成された突起を非常に高温とすることができ、カーボンを効果的に焼き切ることができたこと。
（２）先端側表面粗さを１００μｍ以下としたことで、絶縁碍子の先端部（突起同士の間）に対してカーボンが過度に付着してしまうことを防止できたこと。

【0050】

また特に、先端側表面粗さを４０μｍ以上７５μｍ以下としたサンプルは、一層良好な耐汚損性を有することが確認された。

【0051】

上記試験の結果より、良好な耐汚損性を実現すべく、先端側表面粗さを２０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましいといえる。

【0052】

また、耐汚損性をより向上させるべく、先端側表面粗さを４０μｍ以上７５μｍ以下とすることがより好ましいといえる。

【0053】

次に、絶縁碍子のうち前記範囲ＲＢに位置する部位における表面の十点平均粗さ（以下、「後端側表面粗さ」と称す）を種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の耐汚損性評価試験を行った。尚、当該試験においては、１０ＭΩ到達サイクル数が６サイクル以上８サイクル以下となった場合には、良好な耐汚損性を有するとして「○」の評価を下し、１０ＭΩ到達サイクル数が９サイクル以上となった場合には、耐汚損性に極めて優れるとして「◎」の評価を下すこととした。表２に、当該試験の結果を示す。

【0054】

尚、各サンプルともに、前記先端側表面粗さを５０μｍとした。また、ねじ部のねじ径をＭ１２とし、工具係合部の対辺寸法を１４ｍｍとし、距離Ｙを３．５ｍｍとし、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍとした。加えて、各サンプルともに、中心電極にＩｒチップを設けるとともに、同一の熱価を有するものとした。

【0055】

【表2】

【0056】

表２に示すように、後端側表面粗さを２０μｍ以下としたサンプルは、極めて優れた耐汚損性を有することが分かった。これは、絶縁碍子のうち前記範囲ＲＢに位置する部位は高温となりにくく、表面粗さを大きくすることによる、カーボンの焼き切り効果がさほど得られないため、耐汚損性の面では、表面粗さを小さくし、カーボンの付着自体を抑制することの方が好ましいためであると考えられる。

【0057】

また特に、後端側表面粗さを１５μｍ以下としたサンプルは、１０ＭΩ到達サイクル数が１０サイクルとなり、一層優れた耐汚損性を有することが確認された。

【0058】

上記試験の結果より、耐汚損性の更なる向上を図るべく、後端側表面粗さを２０μｍ以下とすることがより好ましいといえる。

【0059】

また、耐汚損性をさらに向上させるという観点から、後端側表面粗さを１５μｍ以下とすることがより一層好ましいといえる。

【0060】

次いで、先端側表面粗さを５０μｍとし、後端側表面粗さを１５μｍとした上で、脚長部の長さＸを種々変更したスパークプラグのサンプル（実施例サンプル）と、先端側表面粗さを１５μｍとし、後端側表面粗さを２５μｍとした上で、脚長部の長さＸを種々変更したスパークプラグのサンプル（比較例サンプル）とを作製し、各サンプルについて、上述の耐汚損性評価試験を行った。その後、脚長部の長さＸを同一としたサンプルにおいて、比較例サンプルにおける１０ＭΩ到達サイクル数に対する、実施例サンプルにおける１０ＭΩ到達サイクル数の割合（改善率）を算出した。尚、改善率が高いほど、本発明を採用することによる効果が大きいといえる。表３に、当該試験の結果を示す。

【0061】

尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径をＭ１２とし、工具係合部の対辺寸法を１４ｍｍとし、距離Ｙを３．５ｍｍとし、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍとした。加えて、各サンプルともに、中心電極にＩｒチップを設けるとともに、同一の熱価を有するものとした。

【0062】

【表3】

【0063】

表３に示すように、脚長部の長さＸを１２ｍｍ以下としたサンプルは、改善率が２．０を上回り、脚長部の長さＸを１２ｍｍ以下とした場合において、本発明を採用することが特に好ましいことが分かった。これは、通常、脚長部が短いほど、絶縁碍子の先端部は冷えやすく、カーボンは焼き切れにくいが、本発明の構成としたことにより、脚長部が短い場合であっても、カーボンを十分に焼き切れたためであると考えられる。

【0064】

上記試験の結果より、脚長部の長さＸが１２ｍｍ以下とされ、耐汚損性の低下がより懸念されるスパークプラグにおいて、本発明が特に有効であるといえる。

【0065】

次に、先端側表面粗さを５０μｍとし、後端側表面粗さを１５μｍとした上で、前記距離Ｙを種々変更したスパークプラグのサンプル（実施例サンプル）と、先端側表面粗さを１５μｍとし、後端側表面粗さを２５μｍとした上で、距離Ｙを種々変更したスパークプラグのサンプル（比較例サンプル）とを作製し、各サンプルについて、上述の耐汚損性評価試験を行うとともに、改善率を算出した。表４に、当該試験の結果を示す。

【0066】

尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径をＭ１２とし、工具係合部の対辺寸法を１４ｍｍとし、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍとした。また、各サンプルともに、中心電極にＩｒチップを設けるとともに、同一の熱価を有するものとした。

【0067】

【表4】

【0068】

表４に示すように、距離Ｙを３．５ｍｍ以上としたサンプルは、改善率が２．０以上となり、本発明による効果が特に大きいことが分かった。これは、距離Ｙを３．５ｍｍ以上としたことで、絶縁碍子の先端部が一層高温となり、その結果、先端側表面粗さを比較的大きくすることによるカーボンの焼き切り効果がより顕著に発揮されたためであると考えられる。

【0069】

上記試験の結果より、距離Ｙが３．５ｍｍ以上とされ、絶縁碍子の先端部がより高温となりやすいスパークプラグにおいて、本発明が特に効果的であるといえる。

【0070】

次いで、先端側表面粗さを５０μｍとし、後端側表面粗さを１５μｍとした上で、ねじ部のねじ径を種々変更したスパークプラグのサンプル（実施例サンプル）と、先端側表面粗さを１５μｍとし、後端側表面粗さを２５μｍとした上で、ねじ部のねじ径を種々変更したスパークプラグのサンプル（比較例サンプル）とを作製し、各サンプルについて、上述の耐汚損性評価試験を行うとともに、改善率を算出した。表５に、当該試験の結果を示す。

【0071】

尚、各サンプルともに、工具係合部の対辺寸法を１４ｍｍとし、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍとした。加えて、各サンプルともに、中心電極にＩｒチップを設けるとともに、同一の熱価を有するものとした。また、ねじ径の変更に合わせて絶縁碍子等のサイズを変更した。

【0072】

【表5】

【0073】

表５に示すように、ねじ部のねじ径をＭ１２以下としたサンプルは、改善率が２．０以上となり、本発明による効果が特に大きいことが明らかとなった。これは、ねじ径の減少に伴い絶縁碍子の先端部の体積が小さくなったことで、絶縁碍子の先端部がより高温となり、その結果、先端側表面粗さを比較的大きくすることによるカーボンの焼き切り効果が一層効果的に発揮されたためであると考えられる。

【0074】

上記試験の結果より、ねじ部のねじ径がＭ１２以下とされたスパークプラグにおいて、本発明が特に効果的であるといえる。

【0075】

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。

【0076】

（ａ）上記実施形態において、環状部材２２のうち絶縁碍子２に接触する部位の先端２２Ｅは係止部１４に接触しているが、必ずしも係止部１４に接触していなくてもよい。従って、例えば、図３に示すように、環状部材４２のうち絶縁碍子２に接触する部位の先端４２Ｅが、係止部１４よりも先端側に位置していてもよい。

【0077】

（ｂ）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）。

【0078】

（ｃ）上記実施形態では、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】

【0079】

１…スパークプラグ、２…絶縁碍子（絶縁体）、３…主体金具、４…軸孔、５…中心電極、１３…脚長部、１４…係止部、１５…ねじ部、２１…突部、ＣＬ１…軸線。

【図1】

【図2】

【図3】