(57)【要約】【課題】寿命の低下を抑制できるスパークプラグを提供すること。【解決手段】スパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、軸孔内の端子金具と中心電極との間に配置される接続部と、を備える。接続部は、Ｆｅ含有酸化物からなる磁性体と、磁性体の外周に螺旋状に配置されると共に、端子金具および中心電極に電気的に接続された線材である導体と、磁性体、導体および絶縁体の内周面に接触し磁性体および導体と絶縁体の内周面との間に配置される、導体よりも導電性が低い中間部材と、を備え、導体は、酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上で作られている。【選択図】図２
2019036510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側から後端側へと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配置される中心電極と、
前記軸孔の後端側に配置される端子金具と、
前記軸孔内の前記端子金具と前記中心電極との間に配置される接続部と、を備えるスパークプラグであって、
前記接続部は、Ｆｅ含有酸化物からなる磁性体と、
前記磁性体の外周に螺旋状に配置されると共に、前記端子金具および前記中心電極に電気的に接続された線材である導体と、
前記磁性体、前記導体および前記絶縁体の内周面に接触し前記磁性体および前記導体と前記内周面との間に配置される、前記導体よりも導電性が低い中間部材と、を備え、
前記導体は、酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上で作られているスパークプラグ。
【請求項２】
前記導体および前記中間部材の少なくとも一方は、さらに、Ｓｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含有する請求項１記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記中間部材は、Ｆｅ含有酸化物を含有する請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記導体は、自身の表面の少なくとも一部が、金属製の被覆層で覆われている請求項１から３のいずれかに記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記被覆層は、Ｎｉ又はＮｉ基合金で形成されている請求項４記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記導体は、自身の表面の少なくとも一部が、Ｆｅ含有酸化物を含有する磁性層で覆われている請求項１から５のいずれか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し、特に磁性体を内蔵したスパークプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電時に発生する電波ノイズを抑えるために、金属製のコイルが埋め込まれたフェライトを内蔵したスパークプラグが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術では、金属製のコイルは酸化し易いので、コイルがスパークプラグの寿命低下の原因になる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、寿命の低下を抑制できるスパークプラグを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、先端側から後端側へと軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、軸孔の先端側に配置される中心電極と、軸孔の後端側に配置される端子金具と、軸孔内の端子金具と中心電極との間に配置される接続部と、を備える。接続部は、Ｆｅ含有酸化物からなる磁性体と、磁性体の外周に螺旋状に配置されると共に、端子金具および中心電極に電気的に接続された線材である導体と、磁性体、導体および絶縁体の内周面に接触し磁性体および導体と絶縁体の内周面との間に配置される、導体よりも導電性が低い中間部材と、を備え、導体は、酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上で作られている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載のスパークプラグによれば、磁性体の外周に螺旋状に配置されると共に、端子金具および中心電極に電気的に接続された線材である導体は、酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上で作られているので、導体を酸化し難くできる。また、導体よりも導電性が低い中間部材が、磁性体、導体および絶縁体の内周面に接触し、磁性体および導体と絶縁体の内周面との間に配置されるので、導体を振動し難くして、振動による導体の断線を生じ難くできる。よって、寿命の低下を抑制できる。
【０００８】
請求項２記載のスパークプラグによれば、導体および中間部材の少なくとも一方は、さらに、Ｓｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含有するので、Ｓｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含有する部材の緻密性を向上できる。よって、請求項１の効果に加え、振動による導体の断線をさらに生じ難くできる。
【０００９】
請求項３記載のスパークプラグによれば、中間部材はＦｅ含有酸化物を含有するので、Ｆｅ含有酸化物による磁気損失によってノイズのエネルギーを消費できる。よって、請求項１又は２の効果に加え、ノイズ減衰効果を向上できる。
【００１０】
請求項４記載のスパークプラグによれば、導体は、自身の表面の少なくとも一部が、金属製の被覆層で覆われている。従って、磁性体や中間部材にガラス成分が含まれる場合に、導体とガラス成分との間に被覆層が介在して導体とガラス成分との反応を抑制できる。ガラス成分との反応による導体の消耗を抑制できるので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、導体の消耗による寿命の低下を抑制できる。
【００１１】
請求項５記載のスパークプラグによれば、被覆層はＮｉ又はＮｉ基合金で形成されているので、請求項４の効果に加え、被覆層の耐熱性を確保しつつ耐食性を高くできる。また、Ｎｉによって被覆層の透磁率を高くできるので、ノイズ減衰効果を向上できる。
【００１２】
請求項６記載のスパークプラグによれば、導体は、自身の表面の少なくとも一部が、Ｆｅ含有酸化物を含有する磁性層で覆われている。磁性層の磁気損失によってノイズのエネルギーを消費できるので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、ノイズ減衰効果をさらに向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。
【図２】接続部の断面図である。
【図３】第２実施の形態におけるスパークプラグの複合部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の形態におけるスパークプラグ１０の軸線Ｏを境にした片側断面図である。図１では、紙面下側をスパークプラグ１０の先端側、紙面上側をスパークプラグ１０の後端側という（図２及び図３においても同じ）。スパークプラグ１０は、絶縁体１１、中心電極１５及び端子金具１６を備えている。
【００１５】
絶縁体１１は、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等により形成された部材であり、軸線Ｏに沿って軸孔が貫通することにより内周面１３が形成されている。内周面１３は、後端側を向く後端向き面１４が先端側に設けられている。後端向き面１４は、先端に向かって内径が次第に小さくなる。
【００１６】
中心電極１５は、軸線Ｏに沿って延びる棒状の部材であり、銅または銅を主成分とする芯材がニッケル又はニッケル基合金で覆われている。中心電極１５は、内周面１３の後端向き面１４に係止され、先端が絶縁体１１の軸孔から露出する。
【００１７】
端子金具１６は、高圧ケーブル（図示せず）が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。端子金具１６は、先端側が絶縁体１１の軸孔に挿入された状態で、絶縁体１１の後端に固定されている。
【００１８】
絶縁体１１は外周に主体金具１７が固定されている。主体金具１７は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された略円筒状の部材である。主体金具１７は、絶縁体１１の先端側の外周を取り囲む胴部１８と、胴部１８の後端側に連接されると共に胴部１８の径方向の外側へ鍔状に張り出す座部２０と、を備えている。胴部１８の外周面におねじ１９が形成されている。主体金具１７は、内燃機関（シリンダヘッド）のねじ穴（図示せず）におねじ１９を締結して固定される。
【００１９】
接地電極２１は、主体金具１７の先端に接合される金属製（例えばニッケル基合金製）の部材である。本実施の形態では、接地電極２１は棒状に形成されており、先端側が屈曲し中心電極１５と対向する。接地電極２１は、中心電極１５との間に火花ギャップを形成する。
【００２０】
接続部３０は、中心電極１５と端子金具１６とを電気的に接続する部位であり、軸孔に配置されている。接続部３０は、磁性体３４と導体３５と（後述する）を含む複合部３３と、中心電極１５と複合部３３とに接触する第１シール部３１と、複合部３３と端子金具１６とに接触する第２シール部３２と、を備えている。
【００２１】
第１シール部３１及び第２シール部３２は、例えばＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−ＢａＯ系などのガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ，Ｆｅ等）とを含む組成物で形成されており、導電性を有している。複合部３３は放電時に生じる電波ノイズを抑制するための部位である。
【００２２】
図２は接続部３０の軸線Ｏ（図１参照）を含む断面図である。図２では、絶縁体１１の外周に配置された主体金具１７の図示が省略されている。接続部３０は、第１シール部３１、複合部３３及び第２シール部３２が直列に接続されている。複合部３３は、Ｆｅ含有酸化物からなる棒状の磁性体３４と、磁性体３４の外周に螺旋状に配置された導体３５と、磁性体３４、導体３５及び絶縁体１１の内周面１３に接触し磁性体３４及び導体３５と内周面１３との間に配置される中間部材３９と、を備えている。導体３５の軸線Ｏ方向（図２上下方向）の下端に連接される端末３６は第１シール部３１に接触し、導体３５の上端に連接される端末３７は第２シール部３２に接触している。
【００２３】
磁性体３４は、酸化鉄を含有する部材であり、本実施の形態では円柱状に形成されている。磁性体３４は酸化鉄を主成分とするスピネル型、ガーネット型等のフェライトが好適に用いられる。磁性体３４は、例えば、加圧成形や射出成形、押出成形など公知の方法で成形し、焼成して得られる。磁性体３４は、自身のインピーダンスや磁気損失によって、放電時に第１シール部３１と第２シール部３２との間を流れる電流のうち電波ノイズの原因となる周波数帯を遮断または吸収する。
【００２４】
フェライトは、例えばＭｎＸＦｅ２−ＸＯ４，ＮｉＸＦｅ２−ＸＯ４，ＣｕＸＦｅ２−ＸＯ４，ＺｎＸＦｅ２−ＸＯ４，ＣｏＸＦｅ２−ＸＯ４，ＦｅＸＦｅ２−ＸＯ４，ＣａＸＦｅ２−ＸＯ４，ＭｇＸＦｅ２−ＸＯ４，Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｄｙ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｌｕ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｙｂ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｔｍ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｅｒ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｈｏ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｔｂ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２，Ｓｍ３Ｆｅ５Ｏ１２等の単元フェライト、これらの単元フェライトが任意の割合で互いに固溶した（Ｍｎ１−ＸＺｎＸ）Ｆｅ２Ｏ４，（Ｎｉ１−ＸＺｎＸ）Ｆｅ２Ｏ４等の複合フェライトが挙げられる。これらのフェライトのうち１種ないしは複数種を適宜選択して用いることができる。
【００２５】
導体３５は、酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上の線材で作られたコイルである。螺旋状の導体３５により、複合部３３のインピーダンスを確保し放電電流を制限できる。導体３５は、例えば、押出成形など公知の方法で線状に成形し、磁性体３４の外周に螺旋状に成形体を巻き付けた後、焼成して得られる。導体３５の成形体は、磁性体３４の成形体と同時に焼成しても良いし、磁性体３４（焼成体）に巻き付けた状態で磁性体３４の焼成温度よりも低い温度で焼成しても良い。
【００２６】
導体３５を構成する線材の直径は０．１〜１ｍｍ、コイルの外径は１〜３ｍｍ、コイルの線間すき間は０．３〜１ｍｍ、コイルの軸線Ｏ方向の長さは７〜３０ｍｍが好適である。線材の直径を０．１〜１ｍｍとすることにより導体３５を断線し難くできると共に、コイルの線間すき間を確保して寄生容量を小さくできる。コイルの外径を１〜３ｍｍとすることにより、コイルを加工し易くできると共に軸孔の内部に配置し易くできる。コイルの線間すき間を０．３〜１ｍｍとすることにより、コイルのインピーダンスを確保できると共に寄生容量を小さくできる。コイルの長さを７〜３０ｍｍとすることにより、コイルのインピーダンスを確保できると共に軸孔の内部に配置し易くできる。
【００２７】
導体３５を構成する酸化物導電体は、Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｉｒ等の金属の導電性や半導性を有する酸化物、これら酸化物の２種以上が組み合わされたペロブスカイト型やスピネル型などの複合酸化物などが挙げられる。導体３５を構成する炭素化合物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、炭化アルミニウム（Ａｌ４Ｃ３）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）、炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）、炭化タングステン（Ｗ２Ｃ，ＷＣ）、窒化炭素（Ｃ３Ｎ４）、窒化炭素ホウ素（ＢＣＮ）などの導電性や半導性を有する無機化合物が挙げられる。
【００２８】
導体３５のうち螺旋状のコイルの端末３６，３７は輪状に巻かれている。端末３６，３７は、コイルの外径および磁性体３４の直径よりも外径が小さく設定されており、磁性体３４の軸線Ｏ方向の端面にそれぞれ配置されている。
【００２９】
導体３５は、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）及びリン（Ｐ）のうちの少なくとも１種を含むと好ましい。導体３５の軟化点を低下できるので、導体３５の緻密性を向上できる。その結果、導体３５の耐衝撃性を向上させることができ、振動による導体３５の断線を生じ難くできる。
【００３０】
導体３５は、導体３５の表面の少なくとも一部が、Ｆｅ含有酸化物を含有する磁性層３８で覆われている。導体３５を覆う磁性層３８の磁気損失によってノイズのエネルギーを消費できるので、ノイズ減衰効果を向上できる。磁性層３８の材質は、磁性体３４と同様のＦｅ含有酸化物が用いられるので、ここでは説明を省略する。なお、磁性層３８が含有するＦｅ含有酸化物は、フェライトが好適である。磁性層３８が含有するフェライトは、磁性体３４のフェライトと同じ種類のものや異なる種類のものを適宜選択できる。磁性層３８は、Ｆｅ含有酸化物を分散した原料ペーストの塗布、めっき等により、導体３５の表面に形成される。
【００３１】
中間部材３９は、導体３５と絶縁体１１の内周面１３との間に介在して導体３５の衝撃を抑制すると共に、導体３５を磁性体３４の外周に固定するための部材である。中間部材３９は、高温下の強度を確保できる材質であって、導体３５よりも導電性が低い任意の材質を採用できる。導体３５を流れる電流の短絡を防ぐためである。
【００３２】
中間部材３９は、例えばＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３等のセラミックスが用いられる。また、Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系などのガラスや結晶化ガラスを中間部材３９に用いることも可能である。中間部材３９は、導体３５が一体化した磁性体３４を中心とするインサート成形、導体３５が一体化した磁性体３４への中間部材３９の原料ペーストの塗布など公知の方法で成形し、焼成して得られる。
【００３３】
中間部材３９は、Ｓｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含むと好ましい。これにより中間部材３９の軟化点を低下させ、中間部材３９をガラス化できるので、中間部材３９を緻密化できる。その結果、中間部材３９は導体３５を強固に固定することができ、耐衝撃性を確保し、振動による導体３５の断線を生じ難くできる。
【００３４】
中間部材３９は、Ｆｅ含有酸化物を含有するのが好ましい。磁性体３４や磁性層３８によるノイズ減衰効果に加え、中間部材３９が含有するＦｅ含有酸化物によるノイズ減衰効果が得られるからである。中間部材３９のＦｅ含有酸化物は、磁性体３４と同様のＦｅ含有酸化物が用いられるので、ここでは説明を省略する。中間部材３９が含有するＦｅ含有酸化物としては、フェライトが好適に用いられる。中間部材３９のフェライトは、磁性体３４のフェライトと同じ種類のものや異なる種類のものを適宜選択できる。
【００３５】
スパークプラグ１０は、例えば、以下のような方法によって製造される。まず、押出成形によって磁性体３４の成形体を得た後、押出成形によって得た導体３５の成形体を磁性体３４の成形体に螺旋状に巻き付ける。これらを焼成して、磁性体３４の外周に導体３５が螺旋状に配置された部材を得る。次いで、この部材の導体３５の表面に、磁性層３８の原料ペーストを塗布し乾燥させた後、磁性体３４及び磁性層３８の表面に、中間部材３９の原料ペーストを塗布し乾燥させる。これを焼成して、複合部３３を得る。
【００３６】
次に、絶縁体１１の軸孔に中心電極１５を挿入し、中心電極１５を後端向き面１４で係止する。次いで、第１シール部３１の原料粉末を軸孔から入れて、中心電極１５の周りに充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔に充填した第１シール部３１の原料粉末を予備圧縮する。
【００３７】
次に、軸孔に複合部３３を挿入して、成形された第１シール部３１の原料粉末の成形体の上に複合部３３を載せる。次いで、複合部３３の上に、第２シール部３２の原料粉末を充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔に充填した第２シール部３２の原料粉末を予備圧縮する。
【００３８】
次いで、第１シール部３１の原料粉末、複合部３３及び第２シール部３２の原料粉末を順に配置した絶縁体１１を炉内に移送し、例えば第１シール部３１及び第２シール部３２の各原料粉末に含まれるガラス成分の軟化点より高い温度まで加熱する。加熱後、絶縁体１１の軸孔に端子金具１６を挿入し、端子金具１６の先端によって第２シール部３２の原料粉末を軸方向へ圧縮する。この結果、絶縁体１１の内部に第１シール部３１、複合部３３及び第２シール部３２が形成される。
【００３９】
次に絶縁体１１を炉外へ移送し、予め接地電極２１が接合された主体金具１７を、絶縁体１１の外周に組み付ける。次いで、接地電極２１の先端が中心電極１５と対向するように接地電極２１を屈曲して、スパークプラグ１０を得る。
【００４０】
スパークプラグ１０によれば、磁性体３４の外周に螺旋状に配置された導体３５は端子金具１６及び中心電極１５に電気的に接続されているので、磁性体３４及び導体３５は、放電電流のうち電波ノイズの原因となる周波数帯を遮断または吸収する。線材である導体３５は酸化物導電体、カーボン、炭素化合物のいずれか１種以上で作られているので、導体３５を酸化し難くすることができ、導体３５の断面積の経時的な減少を防ぐことができる。また、導体３５よりも導電性が低い中間部材３９が、磁性体３４、導体３５及び絶縁体１１の内周面１３に接触し、磁性体３４及び導体３５と絶縁体１１の内周面１３との間に配置されるので、導体３５を振動し難くして、振動による導体３５の断線を生じ難くできる。よって、導体３５の断面積の減少や導体３５の断線に起因するスパークプラグ１０の寿命の低下を抑制できる。
【００４１】
導体３５の端末３６，３７は輪状に形成されており、磁性体３４や中間部材３９から露出しているので、第１シール部３１や第２シール部３２と端末３６，３７との接触面積を確保できる。また、導体３５の端末３６，３７は磁性体３４の軸線Ｏ方向の端面に接触しているので、スパークプラグ１０の製造工程において、軸孔に挿入された端子金具１６が第２シール部３２の原料粉末を軸方向へ圧縮するときに、導体３５の端末３６，３７を破断し難くすることができる。
【００４２】
次に図３を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、磁性体３４と中間部材３９とが別々に成形される場合について説明した。これに対して第２実施の形態では、磁性体４４と中間部材４９とが一体に成形される場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図３は第２実施の形態におけるスパークプラグの複合部４３の断面図である。複合部４３は、第１実施の形態で説明した複合部３３に代えて、絶縁体１１の内部に配置される。
【００４３】
複合部４３は、Ｆｅ含有酸化物からなる磁性体４４と、磁性体４４の外周に螺旋状に配置された導体４５と、磁性体４４、導体４５及び絶縁体１１の内周面１３に接触し磁性体４４及び導体４５と内周面１３との間に配置される中間部材４９と、を備えている。導体４５の軸線Ｏ方向（図３上下方向）の下端に連接される端末４６は第１シール部３１に接触し、導体４５の上端に連接される端末４７は第２シール部３２に接触している。磁性体４４及び導体４５の材質は、第１実施の形態で説明した磁性体３４及び導体３５の材質と同じなので、ここでは説明を省略する。
【００４４】
導体４５は、導体４５の表面の少なくとも一部が、金属製の被覆層４８で覆われている。被覆層４８の材質としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ等の貴金属、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ等の単体の金属またはこれらの合金が挙げられる。被覆層４８は蒸着、めっき、金属の原料ペーストの焼付塗装などの手段によって、導体４５に形成される。本実施の形態では、被覆層４８はＮｉ又はＮｉ基合金からなる。
【００４５】
中間部材４９はＦｅ含有酸化物からなり、磁性体４４と一体に成形されている。中間部材４９のＦｅ含有酸化物は、第１実施の形態で説明した磁性体３４と同様のＦｅ含有酸化物が用いられるので、ここでは説明を省略する。磁性体４４と中間部材４９とが一体に成形されることにより、導体４５は、磁性体４４及び中間部材４９の内部に埋め込まれている。
【００４６】
なお、中間部材４９は、Ｓｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含むと好ましい。中間部材４９を緻密化できるからである。その結果、中間部材４９は導体４５を強固に固定することができ、耐衝撃性を確保し、振動による導体４５の断線を生じ難くできる。
【００４７】
複合部４３は、例えば以下のような方法によって製造される。まず、押出成形によって導体４５の螺旋状の成形体を得た後、これを焼成して螺旋状の導体４５を得る。次いで、この導体４５の表面に、めっきによって被覆層４８を形成する。被覆層４８が形成された導体４５を金型に装着した後、インサート成形によって、磁性体４４及び中間部材４９に導体４５が埋め込まれた成形体を得る。この成形体を焼成して、磁性体４４及び中間部材４９に導体４５が内蔵された複合部４３を得る。第１実施の形態で説明した複合部３３に代えて、複合部４３を絶縁体１１の内側に配置してスパークプラグを得る。
【００４８】
導体４５の表面に被覆層４８が形成されているので、磁性体４４や中間部材４９にガラス成分が含まれる場合に、導体４５とガラス成分との間に被覆層４８が介在して導体４５とガラス成分との反応を抑制できる。被覆層４８が、ガラス成分との反応による導体４５の消耗を抑制するので、導体４５の消耗による寿命の低下を抑制できる。
【００４９】
特に、被覆層４８がＮｉ又はＮｉ基合金で形成されているので、被覆層４８の耐熱性を確保しつつ耐食性を高くできる。その結果、導体４５の消耗による寿命の低下をさらに抑制できる。また、Ｎｉによって被覆層４８の透磁率を高くできるので、ノイズ減衰効果をさらに向上できる。
【実施例】
【００５０】
本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
スパークプラグのサンプルを作成し、放電試験前後の放電電流のレベル、耐衝撃性試験後の異状の有無を調べた。作成したサンプル１〜２６の導体の材質および寸法、導体を覆う被覆層の有無および材質、導体を覆う磁性層の有無および材質、磁性体および中間部材の材質、中間部材の比抵抗を表１に示し、試験結果を表２に示した。
【００５２】
【表１】
2019036510.tif 000003
【００５３】
【表２】
2019036510.tif 000004
表１に示す導体の材質（主材および添加材）は、導体の原料粉末から特定した。ＩＣＰ、微小部Ｘ線回折、ＥＰＭＡを用いたＷＤＳ分析などにより導体の断面を分析して導体の材質を特定しても良い。主材は、導体を構成する化合物または元素のうち含有率が最も高いものである。添加材はＳｉ，Ｂ，Ｐに該当する元素を示した。添加材の導体における含有率（ＩＣＰによる分析結果）は０．１〜９ｗｔ％の範囲であった。この含有率は、Ｓｉ，Ｂ，Ｐの量を酸化物に換算して得られる含有率である。導体には、製造工程で混入する微量（例えば１ｐｐｍ程度）の種々の不純物が含まれ得る。
【００５４】
導体の寸法として、表１には、導体の螺旋の外径、導体の螺旋の中心線を含む断面における互いに隣り合う導体の中心線に平行な材料断面間の隙間（いわゆる線間すき間）、線径、導体の端末から端末までの長さを記した。
【００５５】
導体を覆う被覆層の材質は、ＥＰＭＡを用いたＷＤＳ分析により特定した。被覆層には、製造工程で混入する微量（例えば１ｐｐｍ程度）の種々の不純物が含まれ得る。導体の表面に形成された被覆層を覆う磁性層の材質は、微小部Ｘ線回折により特定した。
【００５６】
磁性体の材質は、磁性体の原料粉末から特定した。微小部Ｘ線回折により磁性体の断面を分析して材質を特定しても良い。磁性体には、製造工程で混入する微量（例えば１ｐｐｍ程度）の種々の不純物が含まれ得る。
【００５７】
中間部材の材質（主材Ａ、主材Ｂ及び添加材）は、中間部材の原料粉末から特定した。ＩＣＰ、微小部Ｘ線回折、ＥＰＭＡを用いたＷＤＳ分析などにより中間部材の断面を分析して材質を特定しても良い。中間部材に主材Ａ及び主材Ｂが含まれる場合、主材Ａ及び主材Ｂの合計量に対する主材Ｂの含有率は２０〜８０ｗｔ％の範囲であった。添加材はＳｉ，Ｂ，Ｐに該当する元素を示した。添加材の中間部材における含有率（ＩＣＰによる分析結果）は０．１〜９ｗｔ％の範囲であった。この含有率は、Ｓｉ，Ｂ，Ｐの量を酸化物に換算して得られる含有率である。中間部材には、製造工程で混入する微量（例えば１ｐｐｍ程度）の種々の不純物が含まれ得る。
【００５８】
中間部材の比抵抗は、試験を行うサンプルの中間部材よりも寸法を大きくした抵抗測定用サンプルを別に準備し、これを用いて直流４端子法により測定した。抵抗測定用サンプルの組成は、試験を行うサンプルの中間部材と同じ組成である。
【００５９】
放電電流のレベルは、ＪＡＳＯ  Ｄ００２−２：２００４年「自動車−電波雑音特性−第２部：防止器の測定方法  電流法」に従って測定した。具体的には、各サンプルの中心電極と接地電極との火花ギャップの距離を０．９ｍｍ±０．０１ｍｍに調整し、１３ｋＶから１６ｋＶの範囲内の電圧を端子金具と主体金具との間に印加して放電させた。電流プローブを用いて放電時に端子金具を流れる電流を測定し、試験前の１０ＭＨｚ，１００ＭＨｚ，５００ＭＨｚにおける放電電流のレベル（所定の基準に対する換算値（単位：ｄＢ））を算出した。
【００６０】
放電試験は、各サンプルの中心電極と接地電極との火花ギャップの距離を０．９ｍｍ±０．０１ｍｍに調整し、４００℃のチャンバー内に各サンプルを保管した状態で、２５ｋＶの電圧を端子金具と主体金具との間に印加して放電させる試験であった。毎秒６０回の割合で放電させる試験を１００時間行った後、試験前と同様に、ＪＡＳＯ  Ｄ００２−２：２００４年に従って、１０ＭＨｚ，１００ＭＨｚ，５００ＭＨｚにおける放電電流のレベル（所定の基準に対する換算値（単位：ｄＢ））を算出した。表２には、試験前のレベル、試験後のレベル、及び、試験後のレベルから試験前のレベルを減じた周波数毎の差の平均値を記した。
【００６１】
耐衝撃性は、ＪＩＳ  Ｂ８０３１：２００６年  ７．４項  耐衝撃性試験に準じて評価した。各サンプルを試験装置に取り付け、毎分４００回の割合（振動振幅２２ｍｍ）で１０分間衝撃を加えた後、端子金具と中心電極との間の導通を調べた。サンプル数は２０であり、表２に示す異状率（％）は、２０個のサンプルのうち導通を確認できなかった（断線した）割合である。
【００６２】
表２に示すように、フェライトからなる磁性体を備えるサンプル１〜２３（実施例）は、フェライトを含有しないサンプル２４，２５、及び、導体の比抵抗に比べて中間部材の比抵抗が低い（導電性が高い）サンプル２６（サンプル２４〜２６は比較例）に比べ、放電時の１０ＭＨｚ，１００ＭＨｚ，５００ＭＨｚにおける電流のレベルを小さくすることができた。サンプル１〜２３は、電波ノイズの原因となる高周波数帯の電流のレベルを小さくできるので、電波ノイズを抑制できることが明らかである。
【００６３】
導体に添加材が含まれるサンプル５〜８は、導体に添加材が含まれないサンプル１〜４に比べ、異状率を低くすることができた。サンプル５〜８は、導体に含まれる添加材により、サンプル１〜４に比べて導体を緻密化できたので、導体を断線し難くできたと推察される。
【００６４】
中間部材に添加材が含まれるサンプル９〜１１は、中間部材に添加材が含まれないサンプル５〜８に比べ、異状率を低くすることができた。サンプル９〜１１は、中間部材に含まれる添加材により、サンプル５〜８に比べて中間部材を緻密化できたので、導体を断線し難くできたと推察される。
【００６５】
中間部材にフェライトが含まれるサンプル１２〜１５は、中間部材にフェライトが含まれないサンプル９〜１１に比べ、試験前および試験後の放電電流のレベルをそれぞれ低くすることができた。サンプル１２〜１５は、磁性体に加え中間部材にもフェライトが含まれるので、ノイズ減衰性能を向上できたと推察される。
【００６６】
導体を覆う被覆層が形成されたサンプル１６〜２０は、被覆層がないサンプル１２〜１５に比べ、試験前後の放電電流のレベルの差（平均値）を小さくすることができた。サンプル１６〜２０は、導体と中間部材との間に被覆層が介在するので、導体と中間部材のガラス成分との反応を抑制し、４００℃の環境下での放電試験後もノイズ減衰性能を確保できたと推察される。
【００６７】
特に、Ｎｉ製の被覆層が形成されたサンプル１９，２０は、Ｃｕ，Ｐｔ又はＡｇ製の被覆層が形成されたサンプル１６〜１８に比べ、試験前および試験後の放電電流のレベルをそれぞれ低くすることができた。サンプル１９，２０は、被覆層に含まれるＮｉの磁性によって、ノイズ減衰効果を向上できたと推察される。
【００６８】
導体が磁性層で覆われたサンプル２１〜２３は、磁性層が形成されていないサンプル１９，２０に比べ、試験前および試験後の放電電流のレベルをそれぞれ低くすることができた。サンプル２１〜２３は、磁性層に含まれるフェライトによって、ノイズ減衰効果をさらに向上できたと推察される。
【００６９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００７０】
第１実施の形態では、導体３５に磁性層３８が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。実施例のサンプル１６〜２３及び第２実施の形態で説明したように、導体３５に被覆層を形成することは当然可能である。導体３５に被覆層が形成される場合には、磁性層３８は被覆層の表面に形成される。被覆層によって、磁性層３８と導体３５との反応を抑制するためである。
【００７１】
第１実施の形態では、導体３５に磁性層３８が形成される場合について説明したが、磁性層３８を省略することは当然可能である。また、第２実施の形態では導体４５に被覆層４８が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。被覆層４８を省略することは当然可能である。磁性層３８や被覆層４８が無くても、螺旋状の導体３５，４５の内側に存在する磁性体３４，４４によって、ノイズ減衰特性を向上できる。
【００７２】
実施の形態では、導体３５，４５や中間部材３９，４９がＳｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種を含むと好ましいことを説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。導体３５，４５や中間部材３９，４９を緻密化させる場合には、導体３５，４５や中間部材３９，４９の原料粉末にＳｉ，Ｂ及びＰのうちの少なくとも１種が含まれなくても、原料粉末の粒径や焼結前の成形体の充填密度を調整することにより、焼結性を向上させることができるからである。
【００７３】
実施の形態では、導体３５の端末３６，３７及び導体４５の端末４６，４７が磁性体３４，４４や中間部材４９の端面に配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。導体３５の端末３６，３７や導体４５の端末４６，４７の輪状の部分を無くして、磁性体３４，４４や中間部材３９，４９の端面から導体３５，４５の一部を露出させることは当然可能である。端末３６，３７，４６，４７を省略しても、磁性体３４，４４や中間部材３９，４９から露出した導体３５，４５の一部と第１シール部３１や第２シール部３２とを接続させることができるからである。
【００７４】
実施の形態では、第２シール部３２が接続部３０に設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第２シール部３２に代えて、導体３５，４５と端子金具１６との間に導電性のあるばね等の弾性体（接続部）を介在させて、導体３５，４５と端子金具１６とを電気的に接続することは当然可能である。
【００７５】
実施の形態では、スパークプラグ１０の製造方法として、予め形成した複合部３３，４３を絶縁体１１の軸孔に挿入する場合を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第１実施の形態において、導体３５と磁性体３４とを一体化した部材を形成し、この部材を絶縁体１１の軸孔に挿入して第１シール部３１の原料粉末の上に配置した後、この部材の周囲に中間部材３９の原料粉末を充填することが可能である。その場合には、絶縁体１１を炉内で加熱することにより、導体３５及び磁性体３４と絶縁体１１の内周面１３との間に中間部材３９を配置できる。
【００７６】
実施の形態では、中心電極１５の先端に接地電極２１が対向するスパークプラグ１０について説明したが、スパークプラグの構造は必ずしもこれに限られるものではない。スパークプラグの他の構造としては、例えば、中心電極１５の側面に接地電極２１が対向するスパークプラグ、主体金具１７に複数の接地電極２１を接合した多極のスパークプラグが挙げられる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  スパークプラグ
１１  絶縁体
１３  内周面
１５  中心電極
１６  端子金具
３０  接続部
３４，４４  磁性体
３５，４５  導体
３８  磁性層
３９，４９  中間部材
４８  被覆層
【図１】
2019036510.tif 000005
【図２】
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【図３】
2019036510.tif 000007