特許 6467370 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】6467370

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/22 20060101AFI20190204BHJP

   H01T 13/04 20060101ALI20190204BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/22

   H01T13/04

   F02P13/00 301J

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-47688(P2016-47688)

(22)【出願日】2016年3月11日

(65)【公開番号】特開2017-162742(P2017-162742A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2018年3月29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】山田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】笠原 大輔

【審査官】 内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０１６３３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５３７０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／２０３８７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−５１１９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ ７／００ 〜 ２３／００

Ｆ０２Ｐ １３／００

(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、前記軸孔内に挿入されて前記絶縁体の先端から外部に突出する中心電極と、前記絶縁体の後端から外部に突出する端子金具部を含み前記軸孔内に挿入される点火電圧印加電極と、前記絶縁体を収容する主体金具と、前記主体金具の先端側に一端が接合され他端が火花放電ギャップを介して前記中心電極と対向する接地電極と、前記軸孔内において前記点火電圧印加電極と前記中心電極の後端部の周囲を取り囲むように配置された中空円筒状の交流電力印加電極と、前記軸孔内で前記中心電極と前記点火電圧印加電極との間及び前記中心電極と前記交流電力印加電極との間を封着するとともに電気的に接続する導電性のガラスシール部と、を備えるスパークプラグにおいて、
前記交流電力印加電極の先端面は、前記点火電圧印加電極の先端面よりも先端側に位置しており、
前記交流電力印加電極の先端面と、前記中心電極の後端部の外周面と、前記絶縁体の軸孔の内面とが前記ガラスシール部により封着されていることを特徴とするスパークプラグ。

【請求項2】

請求項１に記載のスパークプラグであって、
前記交流電力印加電極の先端部の外面のうちの少なくとも一部と前記絶縁体の前記軸孔の内面との間が前記ガラスシール部により封着されていることを特徴とするスパークプラグ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のスパークプラグであって、
前記交流電力印加電極の先端面と、前記中心電極のうち前記交流電力印加電極の先端面と前記軸線方向に沿って対向する部分との間の距離が、０．２ｍｍ以上であることを特徴とするスパークプラグ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記交流電力印加電極の先端部の内面と、前記中心電極のうち前記交流電力印加電極の先端部の内面と前記軸線方向に垂直な径方向に沿って対向する部分との間の距離が、０．２ｍｍ以上であることを特徴とするスパークプラグ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記交流電力印加電極の先端部は、前記交流電力印加電極の先端部の内面から外面まで貫通する貫通孔又はスリットを有することを特徴とするスパークプラグ。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、更に、
前記軸孔内において前記点火電圧印加電極の外面と前記交流電力印加電極の内面との間に挿入された筒状絶縁部材を有し、
前記ガラスシール部は、前記ガラスシール部の先端にある先端シール部と、前記ガラスシール部の後端にある後端シール部と、前記先端シール部及び前記後端シール部の間に配置され前記先端シール部及び前記後端シール部よりも電気抵抗の大きな抵抗部と、を含み、
前記筒状絶縁部材の先端面は、前記軸線方向において、前記点火電圧印加電極の先端面と前記交流電力印加電極の先端面との間の位置に存在し、
前記筒状絶縁部材の先端部は、前記先端シール部によって封着されていることを特徴とするスパークプラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、点火電圧印加電極と交流電力印加電極とを有する交流電力重畳タイプのスパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関に使用されるスパークプラグは、一般に、筒状の主体金具と、この主体金具の内孔に配置される筒状の絶縁体と、絶縁体の軸孔内に挿入されて絶縁体の先端から外部に突出する中心電極と、絶縁体の軸孔内に挿入されて絶縁体の後端から外部に突出する端子金具と、主体金具の先端側に一端が接合され、他端が火花放電ギャップを介して中心電極と対向する接地電極とを備える。中心電極と端子金具は、絶縁体の軸孔内に設けられた導電性のガラスシール部で電気的に接続される。

【0003】

近年では、燃費やエミッションの改善のために、スパークプラグの点火性能の強化が要望されている。点火性能の強化手段として、火花の発生後に大電力の交流電力を供給する交流電力重畳タイプのスパークプラグが提案されている（特許文献１，２）。交流電力重畳タイプのスパークプラグでは、外部電源から中心電極に電力を供給するために、端子金具の他に交流電力印加用の電極が別個に設けられている。点火時には、まず高電圧電源から端子金具に高電圧が印加されて火花が発生し、火花が発生すると交流電源から交流電力印加電極に大電力の交流電力が供給される。この結果、火花の発生後に供給される交流電力によって火花が強化されるので、点火性能が大幅に向上する。この交流電力重畳タイプのスパークプラグでは、交流電力印加電極が、パイプ状（中空円筒状）の導電部材として実装される場合が多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１７０３２４号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１９７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、スパークプラグは、内燃機関の振動や熱サイクルなどの使用環境が厳しいため、これらの環境下でも健全性を維持できるように、スパークプラグの部品同士が強固に結合して十分な耐久性を有することが求められる。

【0006】

しかしながら、交流電力重畳タイプのスパークプラグでは、中空円筒状の交流電力印加電極をスパークプラグ内で固定することが難しいため、スパークプラグの耐久性に問題がある場合があった。そこで、交流電力重畳タイプのスパークプラグにおいて、中空円筒状の交流電力印加電極をしっかりと固定する技術が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔内に挿入されて前記絶縁体の先端から外部に突出する中心電極と、前記絶縁体の後端から外部に突出する端子金具部を含み前記軸孔内に挿入される点火電圧印加電極と、前記絶縁体を収容する主体金具と、前記主体金具の先端側に一端が接合され他端が火花放電ギャップを介して前記中心電極と対向する接地電極と、前記軸孔内において前記点火電圧印加電極と前記中心電極の後端部の周囲を取り囲むように配置された中空円筒状の交流電力印加電極と、前記軸孔内で前記中心電極と前記点火電圧印加電極との間及び前記中心電極と前記交流電力印加電極との間を封着するとともに電気的に接続する導電性のガラスシール部と、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、前記交流電力印加電極の先端面は、前記点火電圧印加電極の先端面よりも先端側に位置しており、前記交流電力印加電極の先端面と、前記中心電極の後端部の外周面と、前記絶縁体の軸孔の内面とが前記ガラスシール部により封着されていることを特徴とする。
上記スパークプラグによれば、交流電力印加電極の先端面と中心電極の後端部の外周面と絶縁体の軸孔の内面とがガラスシール部により封着されているので、中空円筒状の交流電力印加電極を強固に固定することができる。

【0009】

（２）上記スパークプラグにおいて、前記交流電力印加電極の先端部の外面のうちの少なくとも一部と前記絶縁体の前記軸孔の内面との間が前記ガラスシール部により封着されているものとしてもよい。
この構成によれば、交流電力印加電極の先端部の外面と絶縁体の軸孔の内面との間がガラスシール部により封着されているので、中空円筒状の交流電力印加電極を更に強固に固定できる。

【0010】

（３）上記スパークプラグにおいて、前記交流電力印加電極の先端面と、前記中心電極のうち前記交流電力印加電極の先端面と前記軸線方向に沿って対向する部分との間の距離が、０．２ｍｍ以上であるものとしてもよい。
この構成によれば、交流電力印加電極の先端面と中心電極との間の軸線方向の距離が０．２ｍｍ以上であり、この部分ガラスシール部で封着されるので、中空円筒状の交流電力印加電極を更に強固に固定できる。

【0011】

（４）上記スパークプラグにおいて、前記交流電力印加電極の先端部の内面と、前記中心電極のうち前記交流電力印加電極の先端部の内面と前記軸線方向に垂直な径方向に沿って対向する部分との間の距離が、０．２ｍｍ以上であるものとしてもよい。
この構成によれば、交流電力印加電極の先端部の内面と中心電極との間の径方向の距離が０．２ｍｍ以上であり、この部分がガラスシール部で封着されるので、中空円筒状の交流電力印加電極を更に強固に固定できる。

【0012】

（５）上記スパークプラグにおいて、前記交流電力印加電極の先端部は、前記交流電力印加電極の先端部の内面から外面まで貫通する貫通孔又はスリットを有するものとしてもよい。
この構成によれば、交流電力印加電極の先端部の貫通孔又はスリットがガラスシール部で封着されるので、中空円筒状の交流電力印加電極を更に強固に固定できる。

【0013】

（６）上記スパークプラグは、更に、前記軸孔内において前記点火電圧印加電極の外面と前記交流電力印加電極の内面との間に挿入された筒状絶縁部材を有し、前記ガラスシール部は、前記ガラスシール部の先端にある先端シール部と、前記ガラスシール部の後端にある後端シール部と、前記先端シール部及び前記後端シール部の間に配置され前記先端シール部及び前記後端シール部よりも電気抵抗の大きな抵抗部と、を含み、前記筒状絶縁部材の先端面は、前記軸線方向において、前記点火電圧印加電極の先端面と前記交流電力印加電極の先端面との間の位置に存在し、前記筒状絶縁部材の先端部は、前記先端シール部によって封着されているものとしてもよい。
この構成によれば、点火電圧印加電極の外面と交流電力印加電極の内面との間に筒状絶縁部材が挿入されている場合にも、その筒状絶縁部材の先端部が先端シール部によって封着されているので、交流電力印加電極と筒状絶縁部材の両方を強固に固定することができる。

【0014】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグや、スパークプラグの製造方法の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態で利用される点火システムを示す説明図。

【図2】第1実施形態のスパークプラグの全体構成を示す断面図。

【図3】第１実施形態の交流電力印加電極の先端部と中心電極の後端部を拡大して示す図。

【図4】第２実施形態の交流電力印加電極の先端部と中心電極の後端部を拡大して示す図。

【図5】第１実施形態と第２実施形態の特徴部分を有するスパークプラグのサンプルの寸法を示す断面図。

【図6】交流電力印加電極の先端部の好ましい形状の一例を示す図。

【図7】交流電力印加電極の先端部の好ましい形状の他の例を示す図。

【図8】第３実施形態のスパークプラグの全体構成を示す断面図。

【図9】第３実施形態のガラスシール部を拡大して示す図。

【図10】第３実施形態のスパークプラグの組み立て工程を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明の実施形態で利用される点火システム３００を示す説明図である。この点火システム３００は、スパークプラグ１００と、点火用高電圧電源２１０と、大電力供給用交流電源２２０とを有する。点火用高電圧電源２１０は、スパークプラグ１００に点火用の高電圧を印加して、火花放電ギャップｇに火花を発生させる。大電力供給用交流電源２２０は、火花の発生後に大電力の交流電力をスパークプラグ１００に供給する。この結果、火花の発生後に供給される交流電力によって火花が強化されるので、点火性能が大幅に向上する。

【0017】

図２は、本発明の第１実施形態としてのスパークプラグ１００の全体構成を示す断面図である。図１の下側（発火部側）をスパークプラグ１００の先端側と呼び、上側（端子側）を後端側と呼ぶ。このスパークプラグ１００は、絶縁体１０と、中心電極２０と、点火電圧印加電極３０と、主体金具４０と、接地電極５０と、交流電力印加電極６０と、ガラスシール部７０と、を備える。

【0018】

絶縁体１０は、軸線Ｏの方向に延びる軸孔を有している。絶縁体１０の軸孔内には、中心電極２０の後端部と、点火電圧印加電極３０の先端部分である棒状導電部３４と、中空円筒状の交流電力印加電極６０と、ガラスシール部７０とが収容されている。

【0019】

中心電極２０は、絶縁体１０の軸孔内に挿入された状態で絶縁体１０内に固定されている。中心電極２０の先端部は、絶縁体１０の先端から外部に突出しており、接地電極５０の先端部と対向して火花放電ギャップｇを形成している。

【0020】

点火電圧印加電極３０は、点火用高電圧電源２１０から点火用の高電圧を受ける電極である。点火電圧印加電極３０は、絶縁体１０の後端から外部に突出する端子金具部３２と、絶縁体１０の軸孔内に収納された棒状導電部３４とを有する。

【0021】

主体金具４０は、絶縁体１０を収容する金属部材である。主体金具４０の先端部の外周にある雄ネジ部（図示省略）によってエンジンブロック（図示せず）にねじ止めされると、主体金具４０がエンジンブロックを介して電気的に接地される。

【0022】

接地電極５０は、その一端（基端部）が主体金具４０の先端側に接合されており、他端（先端部）が火花放電ギャップｇを介して中心電極２０の先端部と対向している。接地電極５０の中間部分は、接地電極５０の先端部が中心電極２０の先端部と対向するように、湾曲した形状を有している。

【0023】

交流電力印加電極６０は、火花放電ギャップｇで火花が発生した後に大電力供給用交流電源２２０から大電力の交流電力を受ける電極である。交流電力印加電極６０は、中心電極２０の後端部の周囲を取り囲むように配置される中空円筒状（パイプ状）の電極である。交流電力印加電極６０の後端部の内面は、絶縁体１０の軸孔内において、点火電圧印加電極３０の棒状導電部３４の外面と接触しており、両者はここで電気的に接続されている。第１実施形態において、大電力供給用交流電源２２０は、点火電圧印加電極３０の端子金具部３２に接続され、点火電圧印加電極３０を介して交流電力印加電極６０に接続される。交流電力印加電極６０の先端面６０ｆは、点火電圧印加電極３０の先端面３０ｆよりもスパークプラグ１００のより先端側に位置している。

【0024】

ガラスシール部７０は、絶縁体１０の軸孔内で、中心電極２０と点火電圧印加電極３０との間、及び、中心電極２０と交流電力印加電極６０との間の間隙や空間を封着するとともに、それらの電気的な接続を行う導電性部材である。ガラスシール部７０は、ホウケイ酸ソーダガラス等のガラス粉末と、金属粉末等の導電部材粉末とを含むシール部材粉末を絶縁体１０内に充填した後に、焼成することによって形成される。

【0025】

図３は、図２の領域３を拡大した図であり、交流電力印加電極６０の先端部６２と中心電極２０の後端部２２の周囲を示している。絶縁体１０の軸孔は、先端側にある小径軸孔部１２と、後端側にある大径軸孔部１４とに区分されており、これらの間に縮径部１６が形成されている。中心電極２０は、その後端部２２の先端側（図３の下側）に、後端部２２よりも外形の大きな大径部２４が形成されている。スパークプラグ１００の製造時には、この大径部２４が絶縁体１０の縮径部１６に押し当てられることによって、中心電極２０が位置決めされる。なお、中心電極２０の後端部２２の外径が絶縁体１０の小径軸孔部１２の内径よりも大きな場合には、大径部２４を省略してもよい。

【0026】

交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅとの間は、スパークプラグ１００の軸線方向に沿って離間しており、その間隙がガラスシール部７０によって封着されている。また、中心電極２０の後端部２２の外周面と、絶縁体１０の軸孔（大径軸孔部１４）の内面との間も、軸線方向と垂直な径方向（図２に示す軸線Ｏから外周側に向かう方向）に沿って離間しており、その間隙もガラスシール部７０によって封着されている。換言すれば、交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと、中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅと、中心電極２０の後端部２２の外周面と、絶縁体１０の軸孔の内面とが、ガラスシール部７０で封着されている。なお、前述したように、中心電極２０の大径部２４は省略可能であり、この場合にも、交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと、中心電極２０の後端部２２の外周面と、絶縁体１０の軸孔の内面とがガラスシール部７０により封着されていることが好ましい。こうすれば、交流電力印加電極６０の先端部６２を強固に固定することができる。

【0027】

第１実施形態では、また、交流電力印加電極６０の先端部６２の内面と中心電極２０の後端部２２の外周面との間が径方向に沿って互いに離間しており、その間隙がガラスシール部７０により封着されている。この結果、交流電力印加電極６０の先端部６２と中心電極２０の後端部２２をガラスシール部７０で更に強固に固定することができる。但し、交流電力印加電極６０の先端部６２の内面と中心電極２０の後端部２２の外周面との間の間隙が小さい場合には、ガラスシール部７０で封着されていなくても良い。

【0028】

なお、中心電極２０の大径部２４の外周面と、絶縁体１０の軸孔の内面との間にも隙間があり、この隙間もガラスシール部７０により封着されている。但し、中心電極２０の大径部２４の外周面と絶縁体１０の軸孔の内面との間は、ガラスシール部７０により封着されていなくても良い。

【0029】

以上のように、第１実施形態のスパークプラグ１００では、交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと、中心電極２０の後端部２２の外周面と、絶縁体１０の軸孔（大径軸孔部１４）の内面とがガラスシール部７０により封着されている。この結果、交流電力印加電極６０の先端部６２を強固に固定することができるので、スパークプラグ１００の耐久性が向上する。

【0030】

図４は、第２実施形態における交流電力印加電極６０の先端部６２と中心電極２０の後端部２２の周囲を示す図である。第２実施形態は、交流電力印加電極６０の先端部６２の外面と、絶縁体１０の軸孔（大径軸孔部１４）の内面との間が離間している点、及び、この部分がガラスシール部７０により封着されている点以外は第１実施形態と同じである。このようにすれば、交流電力印加電極６０の先端部６２を更に強固に固定することが可能である。

【0031】

なお、交流電力印加電極６０の先端部６２の外面と、絶縁体１０の軸孔（大径軸孔部１４）の内面との間の隙間は、交流電力印加電極６０の先端部６２の外面の全周に渡って形成されていても良く、或いは、その全周の一部のみに隙間が形成されていても良い。後者の構成は、例えば、交流電力印加電極６０の先端部６２の外面の全周の一部に突起が設けられている場合等に生じ得る。このように、交流電力印加電極６０の先端部６２の外面のうちの少なくとも一部と、絶縁体１０の軸孔（大径軸孔部１４）の内面との間がガラスシール部７０により封着されていることが好ましい。

【0032】

図５は、上述した第１実施形態と第２実施形態の特徴部分を有するスパークプラグのサンプルの寸法を示す断面図である。このサンプルは、以下の寸法が採用されている。
（１）絶縁体１０の大径軸孔部１４の内径Ｄ１：φ４．０ｍｍ
（２）点火電圧印加電極３０の先端部分の外径Ｄ２：φ２．０ｍｍ
（３）交流電力印加電極６０の外径Ｄ３：φ３．８ｍｍ
（４）交流電力印加電極６０の内径Ｄ４：φ３．０ｍｍ
（５）中心電極２０の後端部２２の長さＬ：２．３ｍｍ
（６）中心電極２０の後端部２２の外径Ｄ５：φ２．５ｍｍ
（７）交流電力印加電極６０の内面と中心電極２０との間の径方向の距離ｄ１：０．２５ｍｍ
（８）交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅとの間の軸線方向の距離Ｇ：０＜Ｇ≦０．５ｍｍ

【0033】

図５の形状において、距離Ｇをパラメータとした複数のサンプルを作成して、以下の条件で耐久性試験を行った。
・熱サイクル：−４０℃と２００℃でそれぞれ５分保持し、−４０℃〜２００℃の間を２時間で遷移するように温度変化させる熱サイクルを２００サイクル実行した。
・破損荷重測定：熱サイクル実行後に、交流電力印加電極６０の上部を引っ張って、破損が生じる荷重を測定した。

【0034】

表１は、この耐久性試験の結果を示している。

【表1】

【0035】

この試験結果から理解できるように、封着を強固にして耐久性を向上させるためには、交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅとの間の軸線方向の距離Ｇが、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、この部分Ｇがガラスシール部７０で封着されていることが好ましい。なお、中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅは、「交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと軸線方向に沿って対向する部分」に相当する。

【0036】

なお、図５では、交流電力印加電極６０の内面と中心電極２０の後端部２２の外周面の径方向の距離ｄ１は０．２５ｍｍに設定されているが、この距離ｄ１も、交流電力印加電極６０の先端部６２を固定するという役割に関しては、交流電力印加電極６０の先端面６０ｆと中心電極２０の大径部２４の後端面２４ｅとの間の軸線方向の距離Ｇと同様の機能を有するものと推定される。従って、封着を強固にして耐久性を向上させるためには、交流電力印加電極６０の内面と中心電極２０の後端部２２の外周面の径方向の距離ｄ１も、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、この部分がガラスシール部７０で封着されていることが好ましい。なお、中心電極２０の後端部２２の外周面は、「中心電極２０のうち交流電力印加電極６０の先端部６２の内面と軸線方向に垂直な径方向に沿って対向する部分」に相当する。

【0037】

図６は、交流電力印加電極６０の先端部６２の好ましい形状の一例を示す図である。この交流電力印加電極６０は、その先端部６２に内面から外面まで貫通するスリット６４が形成されている。このようなスリット６４を設けておけば、スリット６４がガラスシール部７０で封着されるので、交流電力印加電極６０を更に強固に固定することができる。なお、スリット６４の数は、１以上の任意の値に設定可能であるが、複数のスリット６４を設けることが好ましい。特に、交流電力印加電極６０の先端部６２の外周に沿って複数のスリット６４を等間隔で設けることが好ましい。

【0038】

図７は、交流電力印加電極６０の先端部６２の好ましい形状の他の例を示す図である。この交流電力印加電極６０は、その先端部６２に内面から外面まで貫通する貫通孔６６が形成されている。このような貫通孔６６を設けておけば、貫通孔６６がガラスシール部７０で封着されるので、交流電力印加電極６０を更に強固に固定することができる。なお、貫通孔６６の数は、１以上の任意の値に設定可能であるが、複数の貫通孔６６を設けることが好ましい。特に、交流電力印加電極６０の先端部６２の外周に沿って複数の貫通孔６６を等間隔で設けることが好ましい。

【0039】

表２は、図６に示したスリット６４を有する交流電力印加電極６０を使用したスパークプラグのサンプルに関する耐久性試験の結果を示している。交流電力印加電極６０としては、幅１ｍｍで軸線方向の長さが２ｍｍのスリット６４を等間隔で６つ設けたものを使用した。サンプルの他の寸法は、上述した図５と同じであり、距離Ｇの値は０．０５ｍｍ未満とした。耐久性試験は、上述した表１と同様の条件で行った。

【表2】

【0040】

この試験結果から理解できるように、交流電力印加電極６０の先端部６２にスリット６４が形成されていれば、交流電力印加電極６０を更に強固に固定することができる。なお、図７に示した貫通孔６６も同様の効果を有するものと推定される。

【0041】

図８は、第３実施形態のスパークプラグ１００ａの全体構成を示す断面図である。第３実施形態のスパークプラグ１００ａは、交流電力印加電極６０と点火電圧印加電極３０の棒状導電部３４との間に筒状絶縁部材８０が挿入されている点、及び、ガラスシール部７０が先端シール部７１と後端シール部７２と抵抗部７３とを含む点が第２実施形態と異なっており、他の構成は第２実施形態と同じである。なお、交流電力印加電極６０と点火電圧印加電極３０の間は、筒状絶縁部材８０によって絶縁されているので、スパークプラグ１００ａをエンジンブロック（図示せず）に装着する際には、絶縁体１０の外側に、交流電力印加電極６０に交流電力を印加するための交流電極２２２が設置される。この交流電極２２２と交流電力印加電極６０は、絶縁体１０を挟んで容量結合されており、大電力供給用交流電源２２０から交流電極２２２に交流電力が印加されると、交流電極２２２を介して交流電力印加電極６０に交流電力が供給される。但し、交流電極２２２を用いずに、図８では図示しない別の配線経路を介して大電力供給用交流電源２２０を交流電力印加電極６０に接続しても良い。これら以外の第３実施形態の構成は、第２実施形態と同じである。

【0042】

図９は、第３実施形態のスパークプラグ１００ａのガラスシール部７０を拡大して示す図である。前述したように、ガラスシール部７０は、絶縁体１０の軸孔内で中心電極２０と点火電圧印加電極３０との間に配置されてその間の空間や間隙を封着しており、中心電極２０と点火電圧印加電極３０との間、及び、中心電極２０と交流電力印加電極６０との間を電気的に接続する。第３実施形態のガラスシール部７０は、その先端にある先端シール部７１と、後端にある後端シール部７２と、先端シール部７１及び後端シール部７２の間に配置されて先端シール部７１及び後端シール部７２よりも電気抵抗の大きな抵抗部７３と、を含んでいる。先端シール部７１と後端シール部７２と抵抗部７３は、ホウケイ酸ソーダガラス等のガラス粉末と、金属粉末等の導電部材粉末とを含むガラスシール部材粉末を焼成することによって形成することができる。なお、抵抗部７３は、先端シール部７１や後端シール部７２よりも電気抵抗の高い部分として構成される。抵抗部７３の電気抵抗は、導電部材の材質や含有量を調整することによって適宜調整可能である。ガラスシール部７０に抵抗部７３を設けることにより、高周波ノイズを低減することができる。

【0043】

筒状絶縁部材８０の先端面８０ｆは、軸線方向において、点火電圧印加電極３０の先端面３０ｆと交流電力印加電極６０の先端面６０ｆとの間の位置に存在する。また、筒状絶縁部材８０の先端部は、先端シール部７１によって封着されている。こうすれば、交流電力印加電極６０のみでなく、筒状絶縁部材８０も強固に固定できるので、スパークプラグの耐久性が向上する。

【0044】

図１０は、第３実施形態のスパークプラグ１００ａの組み立て工程を示す説明図である。工程（ａ）では、パイプ状の交流電力印加電極６０の中に筒状絶縁部材８０を挿入する。工程（ｂ）では、まず絶縁体１０の先端に中心電極２０を挿入し、その後、工程（ａ）で組み立てた交流電力印加電極６０と筒状絶縁部材８０のセットを挿入する。工程（ｃ）では、筒状絶縁部材８０の中心孔を利用して、先端シール部粉末７１ｐと抵抗部粉末７３ｐと後端シール部粉末７２ｐとをこの順に充填する。工程（ｄ）では、点火電圧印加電極３０を、筒状絶縁部材８０の中心孔に挿入し、先端シール部粉末７１ｐと抵抗部粉末７３ｐと後端シール部粉末７２ｐとを軸線方向に圧縮する。工程（ｅ）では、点火電圧印加電極３０を用いて先端シール部粉末７１ｐと抵抗部粉末７３ｐと後端シール部粉末７２ｐとを軸線方向に圧縮しながらガラスシール部７０を焼成する。この後の工程は、通常のスパークプラグの製造工程と同様なので、説明を省略する。なお、第１実施形態や第２実施形態のスパークプラグの製造工程は、筒状絶縁部材８０を用いない点を除けば、図１０と同様である。

【0045】

以上のように、第３実施形態では、点火電圧印加電極３０の外面と交流電力印加電極６０の内面との間に筒状絶縁部材８０が挿入されており、この筒状絶縁部材８０の先端部が先端シール部７１によって封着されているので、交流電力印加電極６０と筒状絶縁部材８０を強固に固定することが可能である。この結果、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。

【0046】

変形例
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

【0047】

・変形例１：
スパークプラグとしては、図２や図８に示したもの以外の種々の構成を有するスパークプラグを本発明に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0048】

１０…絶縁体
１２…小径軸孔部
１４…大径軸孔部
１６…縮径部
２０…中心電極
２２…中心電極２０の後端部
２４…中心電極２０の大径部
２４ｅ…大径部２４の後端面
３０…点火電圧印加電極
３０ｆ…点火電圧印加電極３０の先端面
３２…点火電圧印加電極３０の端子金具部
３４…点火電圧印加電極３０の棒状導電部
４０…主体金具
５０…接地電極
６０…交流電力印加電極
６０ｆ…交流電力印加電極６０の先端面
６２…交流電力印加電極６０の先端部
６４…スリット
６６…貫通孔
７０…ガラスシール部
７１…先端シール部
７１ｐ…先端シール部粉末
７２…後端シール部
７２ｐ…後端シール部粉末
７３…抵抗部
７３ｐ…抵抗部粉末
８０…筒状絶縁部材
８０ｆ…筒状絶縁部材８０の先端面
１００，１００ａ…スパークプラグ
２１０…点火用高電圧電源
２２０…大電力供給用交流電源
２２２…交流電極
３００…点火システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】