特許 6087991 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】6087991

(24)【登録日】2017年2月10日

(45)【発行日】2017年3月1日

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/34 20060101AFI20170220BHJP

   H01T 13/20 20060101ALI20170220BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/34

   H01T13/20 C

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-124317(P2015-124317)

(22)【出願日】2015年6月22日

(65)【公開番号】特開2017-10740(P2017-10740A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2016年6月16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】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上垣 裕則

(72)【発明者】

【氏名】中野 成治

(72)【発明者】

【氏名】黒野 啓一

【審査官】 段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５４１９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１８９９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９９７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １３／３４

Ｈ０１Ｔ １３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と、
小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する中径部と、前記中径部よりも径が大きく、前記中径部よりも後端側に配置された大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と、
少なくとも一部が前記大径部内に配置される抵抗体と、
前記中径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、を有する中心電極と、
前記段部よりも後端側に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と、
を備えるスパークプラグであって、
前記シール体の後端は、前記中径部内に位置し、
前記抵抗体の先端側端部から前記大径部の先端までの距離は、前記大径部の前記先端から前記抵抗体の後端側端部までの距離に対して２０％以下である
ことを特徴とするスパークプラグ。

【請求項2】

前記中心電極は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し、
前記突出部は、前記抵抗体に埋設されている
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】

前記突出部の表面は、亜鉛、錫、鉛、ロジウム、パラジウム、白金、銅、金、アンチモンおよび銀のうちの何れか１つを主体とする金属、または、ホウ素とリンとの何れかを含有するニッケル合金を最も多く含有する
ことを特徴とする請求項２に記載のスパークプラグ。

【請求項4】

前記中心電極の後端は、前記大径部内に配置される
ことを特徴とする請求項２又は請求項３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、スパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

スパークプラグは、燃焼室内の混合気に点火するために、火花放電を発生させる部品である。スパークプラグの構造として、軸線に沿って延びる軸孔が内部に設けられた絶縁碍子と、絶縁碍子を内部に保持する主体金具と、軸孔内に保持される中心電極と、中心電極を軸孔内に保持するための導電性のシール体と、を備える構造が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示された構造の場合、中心電極が、径方向に張り出した鍔部と、鍔部から後端側に突き出る頭部と、を備え、この構造を利用して、中心電極を絶縁碍子に保持している。具体的には、軸孔に設けられた段部に鍔部を突き当てることによって、中心電極が先端側に移動しないようにしている。さらに、頭部と鍔部との周囲にシール体を充填することによって、中心電極の耐衝撃性を確保することで、燃焼によって衝撃を受けても中心電極が緩み難いようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１２／１０５２５５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スパークプラグは、繰り返しの火花放電に対する電極の耐久性が要求される。この耐久性を向上させるためには、主体金具と、絶縁碍子の内部に配置された導体との間の静電容量を低減することが有効である。この導体とは、シール体または中心電極のことである。静電容量の低減は、例えば、頭部を短くし、且つ、頭部を短くした分、シール体の軸線方向の高さを低くすることによって実現される。しかし、頭部を短くすると、シール体による保持力が低下するので、中心電極の耐衝撃性が低下して、中心電極が緩みやすくなってしまう。本願発明は、上記に鑑み、静電容量の低減と、中心電極の耐衝撃性の確保と、を両立することを解決課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と；小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する中径部と、前記中径部よりも径が大きく、前記中径部よりも後端側に配置された大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と；少なくとも一部が前記大径部内に配置される抵抗体と；前記中径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、を有する中心電極と；前記段部よりも後端側に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と；を備えるスパークプラグが提供される。このスパークプラグは；前記シール体の後端は、前記中径部内に位置することを特徴とする。この形態によれば、大径部内にはシール材が充填されないので、シール材と主体金具との距離が短くなることを回避できる。よって、静電容量が低減され、ひいては電極の耐久性が向上する。

【0007】

（２）上記形態において、前記中心電極は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し；前記突出部は、前記抵抗体に埋設されていてもよい。この形態によれば、シール体の長さを減少させることで静電容量を減少させても、突出部が抵抗体に埋設されているので、中心電極の耐衝撃性を確保できる。

【0008】

（３）上記形態において、前記突出部の表面は、亜鉛、錫、鉛、ロジウム、パラジウム、白金、銅、金、アンチモンおよび銀のうちの何れか１つを主体とする金属、または、ホウ素とリンとの何れかを含有するニッケル合金を最も多く含有してもよい。この形態によれば、抵抗体と中心電極との電気的接続が良好となる。この結果、抵抗体と中心電極との界面における発熱が抑制され、ひいては抵抗体の耐久性が向上する。

【0009】

（４）上記形態において、前記中心電極の後端は、前記大径部内に配置されてもよい。抵抗体は、中心電極よりも電気抵抗が大きいので、中心電極の後端よりも先端側の部位に流れる電流は僅かである。この形態の場合、中心電極の後端が大径部内に配置されるため、抵抗体のうち中径部内に配置された部位には、僅かな電流しか流れない。つまり、抵抗体のうち、断面積が大径部よりも小さく、電流密度が大きくなる中径部内に配置された抵抗体には、僅かな電流しか流れない。この結果、発熱が抑制され、ひいては抵抗体の耐久性が向上する。

【0010】

（５）上記形態において、前記抵抗体の先端側端部から前記大径部の先端までの距離は、前記大径部の前記先端から前記抵抗体の後端側端部までの距離に対して２０％以下でもよい。この形態によれば、抵抗体の耐久性が向上する。抵抗体は、断面積が小さい部位においては電流密度が上昇することで、発熱量が増大する。発熱量が増大して高温になる部位は、耐久性が低下する場合がある。この形態の場合、抵抗体の先端側端部から上記境界まで、つまり中径部に配置された分の長さが、上記境界から抵抗体の後端側端部まで、つまり大径部に配置された分の２０％以下であるので、中径部に配置された分の長さが短い。ひいては中径部における発熱が抑制され、上記効果を得ることができる。

【0011】

本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、スパークプラグの製造方法の形態で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】スパークプラグを示す断面図。

【図2】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図。

【図3】スパークプラグの製造手順を示すフローチャート。

【図4】抵抗体の基材の製造手順を示すフローチャート。

【図5】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態２）。

【図6】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態３）。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、スパークプラグ１０１を示す断面図である。スパークプラグ１０１は、主体金具１と、絶縁碍子２と、中心電極３と、接地電極４と、端子金具１３とを備えている。図１において、スパークプラグ１０１の長手方向の中心を軸線Ｏとして表した。また軸線Ｏに沿って、接地電極４側をスパークプラグ１０１の先端側と呼び、端子金具１３側を後端側と呼ぶ。

【0014】

主体金具１は、炭素鋼等の金属によって中空円筒状に形成されており、スパークプラグ１０１のハウジングを構成する。絶縁碍子２は、セラミック焼結体によって構成され、主体金具１の内部に先端側が収納されている。絶縁碍子２は、筒状の部材であり、内部には軸線Ｏに沿った軸孔６が形成されている。軸孔６の一方の端部側には端子金具１３の一部が挿入及び固定され、他方の端部側には中心電極３が挿入及び固定されている。また、軸孔６内において、端子金具１３と中心電極３との間には抵抗体１５が配置されている。抵抗体１５の両端部は、導電性ガラスシール層１６および端子金具側導電性ガラスシール層１７を介して、中心電極３及び端子金具１３にそれぞれ電気的に接続されている。

【0015】

抵抗体１５は、端子金具１３と中心電極３との間における電気抵抗として機能することによって、火花放電時の電波雑音（ノイズ）の発生を抑制する。抵抗体１５は、セラミック粉末と導電材とガラスとバインダ（接着剤）とから構成されている。本実施形態において、抵抗体１５は、後述する製造手順を経て製造される。

【0016】

中心電極３は、先端に発火部３１が形成されており、発火部３１が露出した状態で軸孔６に配置されている。接地電極４は、一端が主体金具１に溶接されている。また、接地電極４の他端側は側方に曲げ返され、その先端部３２が中心電極３の発火部３１に間隙を介して対向するように配置されている。

【0017】

上記構成を有するスパークプラグ１０１の主体金具１の外周には、ねじ部５が形成されている。スパークプラグ１０１は、ねじ部５を用いて、エンジンのシリンダヘッドに装着される。

【0018】

図２は、導電性ガラスシール層１６付近の拡大断面図である。軸孔６は、大径部６ｗと、中径部６ｍと、小径部６ｎとを備える。大径部６ｗは、中径部６ｍよりも内径が大きい。中径部６ｍは、小径部６ｎよりも内径が大きい。中径部６ｍは、段部６ｓを備え、小径部６ｎの後端に段部６ｓを介して接続する。

【0019】

大径部６ｗ及び小径部６ｎは、ほぼ理想的な円筒の内周面である。但し、製造時の型抜きによる傾斜が付いていてもよい。大径部６ｗと中径部６ｍとの境界は、上記傾斜による径の縮小の程度を超えて、径の縮小が開始する位置であり、本実施形態においては図２に示された境界Ｂｗｍである。ここでいう径の縮小とは、後端側から先端側に向かって径が縮小することである。

【0020】

段部６ｓは、ほぼ理想的な円錐台の錐面である。段部６ｓ後端は、上記錐面による径の拡大が終了する位置であり、本実施形態においては図２に示された境界Ｂｍｓである。ここでいう径の拡大とは、先端側から後端側に向かって径が拡大することである。

【0021】

上記「大径部６ｗは、中径部６ｍよりも内径が大きい」は、次の何れかに言い換えてもよい。
１．「大径部６ｗの内径の平均は、中径部６ｍの内径の平均よりも大きい」
２．「大径部６ｗの内径の最小値は、中径部６ｍのなかで、導電性ガラスシール層１６に接触している部位における内径の最大値よりも大きい」
３．「大径部６ｗの内径の最小値は、中径部６ｍの内径の最大値以下である」
上記３で「以下」と表現したのは、大径部６ｗの内径の最小値、及び中径部６ｍの内径の最大値共に、境界Ｂｗｍにおける値であり、一致した値になるからである。

【0022】

中径部６ｍは、大径部６ｗと小径部６ｎとを接続する部位であると捉えることもできる。境界Ｂｗｍにおける内径は、境界Ｂｍｓにおける内径よりも大きいので、中径部６ｍは、少なくとも一部において、先端に向かって径が縮小する部位を有する。スパークプラグ１０１の場合、図２に示すように、主に、段部６ｓの後端から先端まで、及び境界Ｂｗｍから角部Ｋまでにおいて、先端に向かって径が縮小する。

【0023】

中心電極３は、鍔部３Ｆと、脚部３Ｌと、頭部３Ｈとを備える。鍔部３Ｆは、中径部６ｍ内において径方向に張り出して、段部６ｓに突き当てられている。脚部３Ｌは、鍔部３Ｆから先端側に延び、小径部６ｎ内に配置される。頭部３Ｈは、鍔部３Ｆから後端側に延びる。

【0024】

導電性ガラスシール層１６は、中径部６ｍ内に配置される。つまり、導電性ガラスシール層１６の先端および後端の何れも中径部６ｍ内に位置する。よって、導電性ガラスシール層１６は、大径部６ｗ内には配置されない。

【0025】

ここで、導電性ガラスシール層１６の先端から、抵抗体１５の後端までにおいて形成されるコンデンサの静電容量について説明する。このコンデンサは、主体金具１と、軸孔６に配置された導体（以下、内部導体という）との間に形成される。本実施形態における内部導体は、導電性ガラスシール層１６である。以下、上記の静電容量のことを、静電容量Ｃの後に、実施形態を示す数字（１又は２）を記すことで表現する。例えば実施形態１の場合、静電容量Ｃ１と表記する。

【0026】

一般的に、同軸円筒形状のコンデンサの静電容量Ｃは、Ｃ＝２πεＬ／ｌｏｇ（ｂ／ａ）で算出される。Ｌは円筒の軸線方向の長さ、εは比誘電率、ａは円筒の内径、ｂは円筒の外径を示す。よって、外径ｂが一定ならば、内径ａが小さければ小さいほど、静電容量Ｃは小さくなる。

【0027】

図２に示された大径部６ｗａは、中径部６ｍを備えない比較例において存在する大径部を示す。図３に示された段部６ｓａは、大径部６ｗａの一部であり、この比較例において存在する段部を示す。比較例における段部６ｓａは、大径部６ｗａの一部であり、大径部６ｗａと小径部６ｎと接続する部位である。

【0028】

この比較例の場合、大径部６ｗａに接触するように導電性ガラスシール層１６が充填される。よって、上記の内径ａに相当する導電性ガラスシール層１６の外径が大きくなり、その分、静電容量が大きくなる。本実施形態では、このような比較例に比べ、導電性ガラスシール層１６の外径が小さくなるので、静電容量Ｃ１も小さくなる。

【0029】

図２に示す距離Ｌｍは、軸線Ｏの方向について、抵抗体１５の先端側端部から大径部６ｗの先端までの距離である。図２に示す距離Ｌｗは、大径部６ｗの先端から抵抗体１５の後端側端部までの距離である。本実施形態においては、距離Ｌｍ／距離Ｌｗ（以下、この比を距離比という）が２０％に設定されている。

【0030】

ここで、距離比と負荷寿命特性との関係について調べた実験結果を説明する。負荷寿命試験は、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６（内燃機関−スパークプラグ）の７．１４に規定された試験条件に基づいて行われた。そして、１つの種類のサンプルの評価のために同じ構成を有する１０個のサンプルを準備し、各サンプルに対して１００時間の試験運転を行った。そして、１０個のサンプルのうち、抵抗値の変化率が５０％未満のサンプルを合格、５０％以上のサンプルを不合格とした。なお、抵抗値は、端子金具１３と中心電極３との間の電気抵抗値であり、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６の７．１３の規定に従って、測定した。また、抵抗値の変化率は、試験前の抵抗値に対する、試験前後の抵抗値の差分の割合である。

【0031】

実験結果は、距離比が１０％、２０％の場合は何れも１０本全て合格だったのに対して、距離比が２５％、３０％、５０％の場合は何れも１０本全て不合格だった。なお、上記比較例の場合についても実験し、その結果は、１０本全て合格だった。

【0032】

上記の実験結果について説明する。抵抗体１５は断面積が小さくなると放電時に流れる電流密度が上昇する。電流密度が上昇すると、電気的な負荷が大きくなり、耐久性低下に繋がる。よって、距離Ｌｍは短い方が良い。そこで、距離Ｌｗを基準にした距離比を変化させた実験を実施した。上記の通り、距離比が２０％以下であれば合格だったので、本実施形態では距離比を２０％に設定した。

【0033】

なお、図２に示された長さＬａ，Ｌｂ１は、実施形態２との比較説明のために使用するので、実施形態２で後述する。

【0034】

図３は、スパークプラグの製造手順を示すフローチャートである。まず、抵抗体１５の基材を製造する（Ｓ１０５）。

【0035】

図４は、抵抗体１５の基材の製造手順を示すフローチャートである。まず、材料を湿式ボールミルによって混合する（Ｓ２０５）。この材料とは、セラミック粉末と、導電材と、バインダとである。セラミック粉末は、例えば、ＺｒＯ₂及びＴｉＯ₂を含むセラミック粉末である。導電材は、例えば、カーボンブラックである。バインダ（有機バインダ）は、例えば、ポリカルボン酸等の分散剤である。これらの材料に溶媒としての水を加えて湿式ボールミルを用いて攪拌して混合する。このとき、各材料は混合されるが、各材料の分散度合いは比較的低い。

【0036】

次に、混合後の各材料を、高速剪断ミキサによって分散させる（Ｓ２１０）。高速剪断ミキサとは、ブレード（攪拌羽根）による強力な剪断力によって材料を大きく分散させながら混合するミキサである。高速剪断ミキサは、例えば、アキシャルミキサ（Axial mixer）である。

【0037】

次に、Ｓ２１０によって得られた材料を、すぐにスプレードライ法によって造粒する（Ｓ２１５）。Ｓ２１５で得られた粉体にガラス（粗粒ガラス粉末）に水を加えて混合し（Ｓ２２０）、乾燥させることで（Ｓ２２５）、抵抗体１５の基材（粉体）が完成する。なお、前述のＳ２２０の混合に用いる混合器としては、例えば、万能混合器を用いることができる。

【0038】

次に、絶縁碍子２を作製する（Ｓ１０７）。具体的には、まず、外周形状、並びに大径部６ｗ、中径部６ｍ及び小径部６ｎを含む軸孔６の形状を型成形で作製する。その後、切削で、軸孔６の表面を仕上げてもよい。

【0039】

次に、絶縁碍子２の軸孔６に中心電極３を挿入する（Ｓ１１０）。導電性ガラス粉末を軸孔６に充填して圧縮する（Ｓ１１５）。この圧縮は、例えば、軸孔６に棒状の冶具を挿入し、堆積した導電性ガラス粉末を押すことによって実現する。Ｓ１１５によって形成される導電性ガラス粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、導電性ガラスシール層１６となる。導電性ガラス粉末は、例えば、銅粉末とホウケイ酸カルシウムガラス粉末とを混合した粉末である。

【0040】

次に、抵抗体１５の基材（粉体）を、軸孔６に充填して圧縮し（Ｓ１２０）、さらに、導電性ガラス粉末を軸孔６に充填して圧縮する（Ｓ１２５）。Ｓ１２０によって形成される粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、抵抗体１５となる。同様に、Ｓ１２５によって形成される粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、端子金具側導電性ガラスシール層１７となる。なお、Ｓ１２５において用いられる導電性ガラス粉末は、Ｓ１１５で用いた導電性ガラス粉末と同じ粉末である。また、Ｓ１２０，Ｓ１２５における圧縮方法は、Ｓ１１５における圧縮方法と同じ方法である。

【0041】

端子金具１３の一部を軸孔６に挿入して、絶縁碍子２全体を加熱しながら端子金具１３側から所定の圧力を加える（Ｓ１３０）。この加熱圧縮工程によって、軸孔６に充填された各材料が圧縮及び焼成されて、軸孔６内に、導電性ガラスシール層１６と、端子金具側導電性ガラスシール層１７と、抵抗体１５とが形成される。

【0042】

主体金具１に接地電極を接合し（Ｓ１３５）、絶縁碍子２を主体金具１に挿入して（Ｓ１４０）、主体金具１を加締める（Ｓ１４５）。Ｓ１４５の加締め工程によって、絶縁碍子２が主体金具１に固定される。次に、主体金具１に接合された接地電極の先端が曲げ加工され（Ｓ１５０）、接地電極４が完成する。その後、ガスケット（図示しない）が主体金具１に取り付けられ（Ｓ１５５）、スパークプラグ１０１が完成する。

【0043】

図５を用いて、スパークプラグ１０２による実施形態２を説明する。実施形態２及び後述する実施形態３において、特に説明しない内容については、実施形態１と同じである。

【0044】

中心電極３は、導電性ガラスシール層１６の後端よりも後端側に位置する突出部３ｐを有する。このため、突出部３ｐは、抵抗体１５に埋設されている。突出部３ｐの表面は、所定の金属とニッケル合金との何れかを最も多く含有する。上記所定の金属とは、亜鉛、錫、鉛、ロジウム、パラジウム、白金、銅、金、アンチモン及び銀のうちの何れか１つを主体とする金属のことである。上記のニッケル合金は、例えばニッケルろうであり、ホウ素とリンとの何れかを含有する。この種のニッケル合金や上記所定の金属は、融点が低く、充填粉末をホットプレスする際の温度で軟化する為、抵抗体１５と中心電極３との接触が良好になり、ひいては抵抗体１５と中心電極３との電気的な接続状態が良好になる。

【0045】

突出部３ｐの表面を上記のように形成するために、中心電極３を鉄系の材料で製造した後、頭部３Ｈに対し、めっき等を用いてコーティングを施す。

【0046】

ここで、静電容量Ｃ２を説明する。静電容量Ｃ２は、頭部３Ｈ及び導電性ガラスシール層１６を内部導体とする。静電容量Ｃ２は、Ｃ２＝Ｃ３Ｈ＋Ｃ１６と表記できる。静電容量Ｃ３Ｈは、内部導体を頭部３Ｈ、誘電体を絶縁碍子２及び抵抗体１５とするコンデンサの静電容量である。静電容量Ｃ１６は、内部導体を導電性ガラスシール層１６、誘電体を絶縁碍子２とするコンデンサの静電容量である。静電容量Ｃ３Ｈ，Ｃ１６は、並列接続の関係にあるので、上記のように加算すると、合成値としての静電容量Ｃ２に等しくなる。

【0047】

静電容量Ｃ１６に対応するコンデンサの軸線Ｏの方向の長さは、長さＬａであり、図２に示した長さＬａに等しい。さらに、他のパラメータも実施形態１と同じなので、導電性ガラスシール層１６の先端から、後端に向かって長さＬａの位置（以下、分割位置という）までに形成されるコンデンサの静電容量は、実施形態１，２で同じ値（実施形態２における静電容量Ｃ１６）になる。

【0048】

これに対し、分割位置よりも後端側の静電容量は、実施形態１，２で異なる。実施形態２の場合、先述したように静電容量Ｃ３Ｈである。静電容量Ｃ３Ｈに対応するコンデンサの軸線Ｏの方向の長さはＬｂ２であり、実施形態１の場合のＬｂ１よりも短い。さらに、静電容量Ｃ３Ｈに対応する内径ａは、頭部３Ｈの外径であり、中径部６ｍの内径よりも小さい。よって、分割位置よりも後端側の静電容量は、実施形態２の方が実施形態１よりも小さい。この結果、静電容量Ｃ２は、静電容量Ｃ１よりも小さくなる。

【0049】

また、上記のように導電性ガラスシール層１６を短くすることによって、静電容量Ｃ２を減少させつつも、中心電極３の耐久性は確保されている。中心電極３の耐久性が確保されるのは、導電性ガラスシール層１６の長さよりも長い頭部３Ｈが、抵抗体１５及び導電性ガラスシール層１６に埋設されているからである。

【0050】

実施形態２においても、距離比（＝Ｌｍ／Ｌｗ）は、２０％に設定されている。このため、後述する第２の距離比は、２０％よりも小さい値に設定されている。第２の距離比とは、距離Ｌｍ２と距離Ｌｗとの比（＝Ｌｍ２／Ｌｗ）のことである。距離Ｌｍ２とは、図５に示すように、軸線Ｏの方向について、中心電極３の先端側端部から大径部６ｗの先端までの距離である。

【0051】

実施形態２においては、中心電極３の後端が、抵抗体１５の後端よりも後端側に突き出ているため、中心電極３の後端よりも先端側に位置する抵抗体１５には、あまり電流が流れず、電気的な負荷は大きくならない。よって、長さＬｍを短くすることに加え、長さＬｍ２を短くすること、つまり第２の距離比を小さくすることによって、抵抗体１５の耐久性を更に向上させることができる。

【0052】

図６を用いて、スパークプラグ１０３による実施形態３を説明する。スパークプラグ１０３の場合、突出部３ｐの後端側端部が、大径部６ｗ内に配置されている。言い換えると、頭部３Ｈの後端側端部が、大径部６ｗ内に配置されている。さらに言い換えると、中心電極３の後端側端部が、大径部６ｗ内に配置されている。上記３箇所の「大径部６ｗ内に配置されている」は、「境界Ｂｗｍよりも後端側に位置する」又は「中径部６ｍの後端よりも後端側に位置する」と言い換えてもよい。

【0053】

実施形態３の場合、実施形態２と同様に、中心電極３の後端よりも先端側においては、抵抗体１５にあまり電流が流れない。実施形態３の場合、中心電極３の後端側端部が、大径部６ｗ内に配置されている。このため、中径部６ｍ内に配置された抵抗体１５にはあまり電流が流れない。この結果、実施形態１，２に比べても、更に抵抗体１５の耐久性を向上させることができる。なお、実施形態３においても、距離比は２０％に設定されている（図示しない）。

【0054】

本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。

【0055】

導電性ガラスシール層１６の材料として、銅粉末以外の導電性物質を用いてもよいし、ホウケイ酸カルシウムガラス粉末以外のガラス粉末を用いてもよい。例えば、導電性物質として、カーボンブラックやグラファイトの粉末を用いてもよい。

【0056】

距離比は、２０％以下の任意の値でもよい。
実施形態２において、距離比が２０％を超え、且つ、第２の距離比が２０％以下に設定されてもよい。この場合でも、負荷寿命を確保できると考えられる。

【0057】

中径部６ｍの形状は、種々考えられる。例えば、内径を維持しつつ、肉厚を薄くしてもよい。この形状の場合、絶縁碍子と主体金具との間に隙間が生じる。この隙間には、燃焼室内のガス等が存在するので、ガス等が誘電体の一部となる。或いは、中径部６ｍ全体がテーパ形状でもよい。

【0058】

突出部３ｐのバルクを含む全体を、先述した所定の金属とニッケル合金との何れかを最も多く含有するように形成してもよい。このようにしても、突出部３ｐの表面を、所定の金属とニッケル合金との何れかを最も多く含有するように形成できる。また、先述したニッケル合金は、ホウ素とリンとの両方を含有してもよい。

【符号の説明】

【0059】

１…主体金具
２…絶縁碍子
３…中心電極
３Ｆ…鍔部
３Ｈ…頭部
３Ｌ…脚部
３ｐ…突出部
４…接地電極
５…ねじ部
６…軸孔
６ｍ…中径部
６ｎ…小径部
６ｓ…段部
６ｓａ…段部
６ｗ…大径部
６ｗａ…大径部
１３…端子金具
１５…抵抗体
１６…導電性ガラスシール層
１７…端子金具側導電性ガラスシール層
３１…発火部
３２…先端部
１０１…スパークプラグ
１０２…スパークプラグ
１０３…スパークプラグ
Ｂｍｓ…境界
Ｂｗｍ…境界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】