(57)【要約】【課題】フラッシュオーバを生じさせにくく且つ全体のサイズを抑えた形でスパークプラグを構成することができ、更に、意図せずにプラグキャップがスパークプラグから外れてしまう事態を防ぎやすい構成を提供する。【解決手段】スパークプラグ１は、端子金具５の後端部が貫通孔２の後端部よりも前方側に配置され、絶縁体３の外周面３Ａにおいて主体金具７よりも後方側に外側凹部７１が形成され、絶縁体３の内周面３Ｂにおいて端子金具５よりも後方側に内側凹部７２が形成されている。外側凹部７１及び内側凹部７２は、外周面３Ａ又は内周面３Ｂに形成された開口端部から軸線ＣＬと直交する平面方向に沿って凹んだ構成をなし、これらの後端部側の内壁部は、壁面が軸線ＣＬと直交する方向となる垂直面、又は、壁面が開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面、として構成された係止部７１Ｃ，７２Ｃをそれぞれ有する。【選択図】図４
2019021591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線の方向に延びる貫通孔を有する絶縁体と、
前記絶縁体を内部に保持する筒状の主体金具と、
前記絶縁体の先端部から自身の先端部が露出した状態で前記貫通孔内に配置される中心電極と、
前記貫通孔内に挿入され、前記中心電極に電気的に接続される端子金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記端子金具の後端部は、前記貫通孔の後端部よりも前方側に配置され、
前記絶縁体の外周面において前記主体金具よりも後方側、又は、前記絶縁体の前記貫通孔内の内周面において前記端子金具よりも後方側、の少なくともいずれかの位置に凹部が形成され、
前記凹部は、前記外周面又は前記内周面に形成された開口端部から前記軸線と直交する平面方向に沿って凹んだ構成をなし、
前記凹部における後端部側の内壁部は、壁面が前記軸線と直交する方向となる垂直面、又は、壁面が前記開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面、として構成された係止部を有する
スパークプラグ。
【請求項２】
前記凹部における前端部側の内壁部は、壁面が前記開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成された案内部を有する
請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記凹部における前記開口端部側の内壁部は、前記開口端部に近づくにつれて前後方向の開口幅が次第に大きくなる幅拡大部を有する
請求項１又は請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記凹部は、前記外周面において前記主体金具よりも後方側の位置に形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記凹部は、前記内周面において前記端子金具よりも後方側の位置に形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記凹部よりも前方側の位置に、前記内周面の内径が前方側となるにつれて小さくなる内径縮小部を有する
請求項５に記載のスパークプラグ。
【請求項７】
前記絶縁体に複数の前記凹部が形成され、
複数の前記凹部は、前記外周面に形成された外側凹部と、前記内周面に形成された内側凹部と、を含み、
前記外側凹部と前記内側凹部とが前後方向においてずれた位置に配置されている
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項８】
前記内側凹部が前記外側凹部よりも後方側に配置されている
請求項７に記載のスパークプラグ。
【請求項９】
前記絶縁体の後端面に、前記凹部とは異なる第２凹部が形成されている
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のスパークプラグと、
前記絶縁体に対して後方側から装着されるプラグキャップと、
を含み、
前記プラグキャップは、
装着時に前記貫通孔内に挿入される挿入部と、
装着時に前記外周面を覆う被覆部と、
を備え、
前記挿入部及び前記被覆部の少なくともいずれかに、装着時に前記凹部に挿入される突起部が形成されている
プラグユニット。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スパークプラグの一例が開示されている。特許文献１で開示されるスパークプラグは、絶縁体に形成された貫通孔内に端子金具全体が収容された構成をなしており、端子金具の後端縁が貫通孔内において絶縁体の後端縁よりも内側に引っ込んだ位置となっている。
【０００３】
特許文献１のスパークプラグのように端子金具全体を貫通孔内に収容した構成とすると、スパークプラグの全長が抑えられ、主体金具の後端縁から端子金具の後端縁に至る絶縁体の表面放電経路の長さを大きくすることができるため、フラッシュオーバ現象を発生しにくくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７３８２７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、特許文献１のスパークプラグのように、端子金具全体を絶縁体内に収容し、絶縁体の後端側から突出しないように構成した場合、プラグキャップを端子金具に取り付けることは難しくなる。そこで、特許文献１のスパークプラグでは、絶縁体の後端部付近に対して外側から被せるようにプラグキャップ（ゴムキャップ）を取り付けている。しかし、単にプラグキャップを絶縁体に被せて摩擦力のみで保持するだけでは、プラグキャップが絶縁体から外れやすくなる。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、フラッシュオーバを生じさせにくい形態且つ全体のサイズを抑え得る形態でスパークプラグを構成することができ、意図せずにプラグキャップがスパークプラグから外れてしまう事態を防ぎやすい構成を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様のスパークプラグは、
軸線の方向に延びる貫通孔を有する絶縁体と、
前記絶縁体を内部に保持する筒状の主体金具と、
前記絶縁体の先端部から自身の先端部が露出した状態で前記貫通孔内に配置される中心 電極と、
前記貫通孔内に挿入され、前記中心電極に電気的に接続される端子金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記端子金具の後端部は、前記貫通孔の後端部よりも前方側に配置され、
前記絶縁体の外周面において前記主体金具よりも後方側、又は、前記絶縁体の前記貫通孔内の内周面において前記端子金具よりも後方側、の少なくともいずれかの位置に凹部が形成され、
前記凹部は、前記外周面又は前記内周面に形成された開口端部から前記軸線と直交する平面方向に沿って凹んだ構成をなし、
前記凹部における後端部側の内壁部は、壁面が前記軸線と直交する方向となる垂直面、又は、壁面が前記開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面、として構成された係止部を有する。
【０００８】
第１態様のスパークプラグは、スパークプラグ全体の前後方向のサイズを抑えつつ、端子金具から主体金具に至るまでの沿面距離をより大きく確保してフラッシュオーバをより生じにくくすることができる。更に、このスパークプラグは、絶縁体に対して後方側から所定形状のプラグキャップ（凹部に対応する位置に突起部が形成されたプラグキャップ）を装着することができ、このプラグキャップが装着されたときには、プラグキャップに形成された突起部と凹部内の係止部とが係止した状態となるため、プラグキャップが離脱しにくくなる。しかも、係止部の壁面は、軸線と直交する方向となる垂直面、又は、開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成されるため、プラグキャップの装着時にプラグキャップに対して後ろ向きの力（絶縁体から離脱する方向の力）が加わっても、突起部が係止部に引っ掛かった状態が安定的に維持されやすくなり、突起部が凹部から抜けにくくなる。よって、意図せずにプラグキャップがスパークプラグから外れてしまうような事態が生じることを、より効果的に防ぐことができる。
【０００９】
第２態様のプラグユニットは、
第１態様のスパークプラグと、
前記絶縁体に対して後方側から装着されるプラグキャップと、
を含み、
前記プラグキャップは、
装着時に前記貫通孔内に挿入される挿入部と、
装着時に前記外周面を覆う被覆部と、
を備え、
前記挿入部及び前記被覆部の少なくともいずれかに、装着時に前記凹部に挿入される突起部が形成されている。
【００１０】
第２態様のプラグユニットでは、スパークプラグにおいて、前後方向の全体サイズを抑えつつ、端子金具から主体金具に至るまでの沿面距離をより大きく確保してフラッシュオーバをより生じにくくすることができる。そして、このようなスパークプラグに対し、絶縁体の貫通孔に挿入部を挿入し且つ絶縁体の外周面を被覆部によって覆う形でプラグキャップを強固に装着することができる。更に、プラグキャップが装着されたときには、プラグキャップに形成された突起部と凹部内の係止部とが係止した状態となるため、プラグキャップが離脱しにくくなる。しかも、係止部の壁面は、軸線と直交する方向となる垂直面、又は、開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成されるため、プラグキャップの装着時にプラグキャップに対して後ろ向きの力（絶縁体から離脱する方向の力）が加わっても、突起部が係止部に引っ掛かった状態が安定的に維持されやすくなり、突起部が凹部から抜けにくくなる。よって、意図せずにプラグキャップがスパークプラグから外れてしまうような事態が生じることを、より効果的に防ぐことができる。
【００１１】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、凹部における前端部側の内壁部は、壁面が開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成された案内部を有していてもよい。
【００１２】
このように、凹部内の前端部側の内壁部に上述の案内部（壁面が傾斜面（開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となる面）として構成された部分）が設けられていれば、プラグキャップを後方側から絶縁体に装着する際に、後方側から送り込まれる突起部が案内部に当たり、案内部の傾斜によって凹部内に円滑に案内されやすくなる。そして、突起部が凹部内により挿入されやすくなれば、突起部と凹部の密着性をより高めやすくなる。
【００１３】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、凹部における開口端部側の内壁部は、開口端部に近づくにつれて前後方向の開口幅が次第に大きくなる幅拡大部を有していてもよい。
【００１４】
このように、凹部における開口端部側の内壁部が、幅拡大部（開口端部に近づくにつれて前後方向の開口幅が大きくなる部分）を有していれば、プラグキャップを装着する際に突起部が開口端部側からより挿入されやすくなる。
【００１５】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、凹部は、絶縁体の外周面において主体金具よりも後方側の位置に形成されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、絶縁体の外周面を被覆する部分に突起部（凹部に挿入される部分）が設けられるようなプラグキャップをスパークプラグに装着し得る。特に、絶縁体の外周面を外側から被覆するような装着構造となるため、プラグキャップの装着をより簡単に行いやすくなり、一方で、装着後には抜けにくくなる。また、外周面であれば、凹部が形成しやすいため、製造上の利点も享受し得る。
【００１７】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、凹部は、絶縁体の内周面において端子金具よりも後方側の位置に形成されていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、貫通孔に挿入される部分に突起部が設けられるようなプラグキャップをスパークプラグに装着し得る。特に、貫通孔内にプラグキャップの一部を圧入する装着構造となるため、プラグキャップがより外れにくい構造となり、しかも、貫通孔に圧入される部分に本願の特徴構成（突起部が凹部内に挿入され、係止部と係止する取付構造）が付加されていれば、これらの特徴が相乗的に作用してプラグキャップがより外れにくくなる。ゆえに、プラグキャップの装着状態がより一層安定的に維持されやすくなる。
【００１９】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、貫通孔は、凹部よりも前方側の位置に、内周面の内径が前方側となるにつれて小さくなる内径縮小部を有していてもよい。
【００２０】
このようにすれば、プラグキャップの挿入部（貫通孔内に挿入される部分）の先端部側が貫通孔内の奥側により挿入されやすくなり、挿入後には、凹部近傍でより強固に抜け止めがなされることになる。これにより、プラグキャップの挿入部の先端側（凹部よりも前側に圧入される部分）を密着性の高い圧入状態で安定的に維持することができる。
【００２１】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、絶縁体に複数の凹部が形成されていてもよい。そして、複数の凹部は、絶縁体の外周面に形成された外側凹部と、絶縁体の内周面に形成された内側凹部と、を含んでいてもよい。そして、外側凹部と内側凹部とが前後方向においてずれた位置に配置されていてもよい。
【００２２】
このように絶縁体の内周部と外周部にそれぞれ凹部が形成されていれば、プラグキャップがより強固に装着され得る構成となり、しかも、外側凹部と内側凹部とが前後方向においてずれていれば、内外に凹部を形成することに起因する絶縁体の厚さの低下を抑え、厚さをより確保しやすくなる。
【００２３】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、内側凹部が外側凹部よりも後方側に配置されていてもよい。
【００２４】
貫通孔内に内側凹部を形成する場合、貫通孔の後端（開口）に近い方が形成しやすく、製造上のメリットが大きい。外側凹部は、主体金具よりも後方側であれば、ある程度前側に存在しても製造上のデメリットは少ない。よって、上述の位置関係とすれば、絶縁体の厚さを確保しつつ、製造面で有利になる。
【００２５】
第１態様のスパークプラグ及び第２態様のプラグユニットのいずれにおいても、絶縁体の後端面に、凹部とは異なる第２凹部が形成されていてもよい。
【００２６】
このようにすれば、端子金具から主体金具に至るまでの沿面距離をより長く確保することができ、フラッシュオーバ現象をより生じにくくすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、フラッシュオーバを生じさせにくい形態且つ全体のサイズを抑え得る形態でスパークプラグを構成することができ、意図せずにプラグキャップがスパークプラグから外れてしまう事態を防ぎやすい構成を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態のスパークプラグを備えたプラグユニットの一例を示す断面概略図である。
【図２】図１のプラグユニットのうちのスパークプラグのみを例示する断面概略図である。
【図３】図１のプラグユニットのうちのプラグキャップのみを例示する断面概略図である。
【図４】図１のプラグユニットの一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】図２のスパークプラグの一部を拡大し寸法関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
Ａ．第１実施形態
Ａ１．プラグユニットの基本構成
図１は、本発明の第１実施形態としてのプラグユニット１００の全体構成を示す断面概略図である。図２は、図１で示すプラグユニット１００のうちのスパークプラグ１のみを示す断面概略図である。図１、図２において図示されたラインＣＬは、スパークプラグ１の中心軸を示している。図１、図２において図示された断面は、中心軸ＣＬの位置で中心軸ＣＬに沿って切断した切断面である。
【００３０】
以下の説明では、中心軸ＣＬのことを「軸線ＣＬ」とも呼び、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。また、軸線方向を前後方向とし、軸線方向において火花放電間隙ｇ側をスパークプラグ１の前側とし、軸線方向においてプラグキャップ１１０側を後ろ側とする。なお、軸線方向において火花放電間隙ｇ側をスパークプラグ１の先端側とも呼び、軸線方向においてプラグキャップ１１０側を後端側とも呼ぶ。
【００３１】
図１で示すプラグユニット１００は、スパークプラグ１とプラグキャップ１１０を備え、スパークプラグ１の後端部付近にプラグキャップ１１０が取り付けられた構成をなす。
【００３２】
まず、図１、図２等を参照してスパークプラグ１の概要を説明する。スパークプラグ１は、絶縁体３と、中心電極４と、端子金具５と、主体金具７と、電気的接続部６０と、接地電極８と、を備える。
【００３３】
図２のように、主体金具７は、略円筒形状をなしており、絶縁体３の一部を内部に収容しつつ保持するように形成されている。主体金具７は、前端側に胴部７Ａが形成され、胴部７Ａの外周面にはネジ部９が形成されている。主体金具７において胴部７Ａの後端側には、座部７Ｂが形成され、座部７Ｂとネジ部９との間には、環状のガスケット１７が嵌め込まれている。座部７Ｂの後端側には、変形部７Ｃ、工具係合部７Ｄ、加締部７Ｅが、後端側に向かってこの順に形成されている。スパークプラグ１は、ネジ部９を利用して図示しない内燃機関のシリンダヘッドに装着される。
【００３４】
図２のように、絶縁体３は、主体金具７の内周部に滑石１０及びパッキン１１，１２を介して保持されており、前端部付近が主体金具７の前端面から突出した状態で、主体金具７に固定されている。貫通孔２は、絶縁体３の前端部と後端部との間で貫通して形成された軸孔であり、軸線ＣＬの方向に延びている。貫通孔２は、絶縁体３における前端側で中心電極４を保持する小径部１５と、小径部１５の後方側で電気的接続部６０を収容する中径部１４とを有する。小径部１５及び中径部１４はいずれも、内周面が軸線ＣＬを中心とする円筒面となっており、小径部１５の内周面の径（内径）よりも中径部１４の内周面の径（内径）のほうが大きくなっている。また、小径部１５と中径部１４の間には、後方側となるにつれて内周面の径が大きくなるように後方側に向かって拡径するテーパ状の段部１３が、貫通孔２の一部として設けられている。絶縁体３は、機械的強度、熱的強度、電気的強度等を有する材料であることが望ましく、このような材料として、例えば、アルミナを主体とするセラミック焼結体が挙げられる。
【００３５】
中心電極４は、貫通孔２内に配置される電極であり、図２のように貫通孔２の前端側で保持されつつ前端部（先端部）が絶縁体３の前端面から突出した形態で露出する構成をなす。中心電極４は、主体金具７と絶縁された状態で保持されている。中心電極４は、後端側に相対的に外径の大きい大径軸部４Ａ（フランジ部）が形成され、大径軸部４Ａよりも外径が小さい小径軸部４Ｂが大径軸部４Ａの前側に連結された構成で小径部１５に収容されている。大径軸部４Ａは、貫通孔２の段部１３に係止している。中心電極４は、熱伝導性及び機械的強度等を有する材料で形成されることが望ましく、図２の例では、例えば、ニッケルを主成分とするニッケル合金から成る電極母材４Ｃの内部に、銅または銅を主成分する合金から成る芯材４Ｄを埋設して形成されている。
【００３６】
接地電極８は、例えば中心電極４を形成する材料と同様の材料により形成された棒状の部材であり、基端が主体金具７の前端面（先端面）に溶接などによって接合されている。接地電極８の先端側は、軸線ＣＬと交差する方向に屈曲しており、その先端側の側面８Ａが中心電極４の前端（先端）の発火部２９と間隙ｇを介して対向している。側面８Ａと発火部２９との間の隙間ｇは、火花放電間隙（火花ギャップ）である。なお、中心電極４及び接地電極８の一方又は両方に貴金属チップを設けてもよい。
【００３７】
端子金具５は、貫通孔２内に挿入されて中心電極４に電気的に接続される金具であり、中心電極４と接地電極８との間で火花放電を行なうための電圧を、外部から中心電極４に印加するために用いられる。端子金具５は、後述する第２シール層６２よりも後方側に配置され、第２シール層６２に接触している。図１のようにスパークプラグ１にプラグキャップ１１０が装着されているときには、プラグキャップ１１０に設けられた後述の導電性弾性体１５３と端子金具５とが互いに接触した状態で保持される。端子金具５は、全体が貫通孔２内に収容されており、端子金具５の後端部は、貫通孔２の後端部（絶縁体３の後端側の開口部）よりも前方側に位置している。端子金具５は、例えば、低炭素鋼等で形成され、その表面にＮｉ金属層がメッキ等で形成されている。
【００３８】
電気的接続部６０は、貫通孔２の内部において中心電極４と端子金具５との間に配置されている。電気的接続部６０は、中心電極４と端子金具５とを電気的に接続し、これらを導通させる導通経路として機能する。電気的接続部６０は、抵抗体６３、第１シール層６１、第２シール層６２、を備える。
【００３９】
抵抗体６３は、導電性を有し、端子金具５と中心電極４との間における電気抵抗として機能する。抵抗体６３は、電気抵抗として機能することにより、火花放電時の電波雑音（ノイズ）の発生を抑制する。抵抗体６３は、ガラス粉末と、炭素を含む導電性粉末と、を含有する抵抗体組成物を焼結して形成された抵抗材によって形成されている。
【００４０】
第１シール層６１及び第２シール層６２は、貫通孔２の内部をシールする層である。第１シール層６１及び第２シール層６２は、ホウケイ酸ソーダガラス等のガラス粉末と、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属粉末とを含むシール粉末を焼結して形成することができる。第１シール層６１は、貫通孔２内において絶縁体３と中心電極４とを封着固定する層であり、これらを電気的に接続する導通経路として機能する。第２シール層６２は、貫通孔２内において絶縁体３と端子金具５とを封着固定する層であり、これらを電気的に接続する導通経路として機能する。
【００４１】
次に、図１、図３を参照してプラグキャップ１１０の概要を説明する。
図１のように、プラグキャップ１１０は、絶縁体３に対して後方側から装着されるキャップとして構成されており、図３のような形態をなしている。プラグキャップ１１０は、主として、カバー部材１１２と導電部１５０とを有してなる。
【００４２】
カバー部材１１２は、ゴム、その他の樹脂材料などによって構成され、絶縁性を有し且つ弾性変形し得る部材として構成されている。カバー部材１１２は、スパークプラグ１に装着される装着時（図１参照）に絶縁体３の貫通孔２内に挿入される挿入部１２０と、装着時に絶縁体３の外周面３Ａを部分的に覆う被覆部１３０とを備える。図３のように、被覆部１３０及び挿入部１２０には、装着時に絶縁体３の凹部（外側凹部７１、内側凹部７２）に挿入される突起部１４１，１４２がそれぞれ形成されている。なお、プラグキャップ１１０とスパークプラグ１を接続するための接続構造の詳細については後述する。
【００４３】
導電部１５０は、プラグキャップ１１０内に埋設され、電気的な接続経路として構成されている。導電部１５０は、導電性材料からなる配線部１５１と、配線部１５１の端部に接続される端子部１５２と、端子部１５２に接触する導電性弾性体１５３とを備える。
【００４４】
配線部１５１は、高電圧が印加される電線部である。端子部１５２は、配線部１５１の端部に接続される端子であり、金属材料によって構成されている。導電性弾性体１５３は、端子部１５２に接続される端子であり、軸線方向に弾性変形する導電性部材によって構成されており、例えば、コイルばね等のばね部材として構成されている。図１、図４のような装着状態のときには導電性弾性体１５３が圧縮状態で端子部１５２と端子金具５との間に介在するようになっており、このときには、導電性弾性体１５３が端子金具５に接触しつつ端子金具５に押圧力を与えるようになっている。
【００４５】
Ａ２．プラグキャップとスパークプラグとの接続構造
次に、図４、図５等を参照し、プラグキャップ１１０をスパークプラグ１に接続するための接続構造について詳述する。
【００４６】
図４のように、スパークプラグ１の絶縁体３には、外側凹部７１、内側凹部７２、後端側凹部７３がそれぞれ形成されている。これら外側凹部７１、内側凹部７２、後端側凹部７３は、プラグキャップ１１０に形成された突起部１４１、１４２、１４３が挿入される部位であり、プラグキャップ１１０の装着時に、突起部１４１、１４２、１４３のそれぞれと係合する構成をなす。
【００４７】
外側凹部７１は、「凹部」の一例に相当し、絶縁体３の外周面３Ａにおいて主体金具７よりも後方側の位置に形成されている。図４の例では、加締部７Ｅが主体金具７の後端部をなしており、加締部７Ｅの後端よりも後方側に外側凹部７１が形成されている。外側凹部７１は、外周面３Ａに形成された開口端部７１Ｂから軸線ＣＬと直交する平面方向に沿って凹んだ構成をなしている。外側凹部７１は、軸線ＣＬを中心として周方向に延びる溝部として環状に構成されており、外側凹部７１の外側の位置における外周面３Ａの外径よりも外側凹部７１の溝内の位置における外径のほうが小さくなるような溝状形態をなす。
【００４８】
外側凹部７１における後端部側の内壁部は、プラグキャップ１１０の一部が係止する係止部７１Ｃとして構成されている。係止部７１Ｃは、軸線ＣＬの周りに環状に形成されており、周方向のいずれの位置においても、係止部７１Ｃの壁面は、前側を向いた面として構成され、軸線ＣＬと直交する平面方向に沿うように構成された垂直面となっている。係止部７１Ｃの壁面の方向は、軸線ＣＬと直交する平面方向に完全に一致していてもよく、軸線ＣＬと直交する平面方向に対して僅かに傾斜していてもよい。このような係止部７１Ｃが、軸線ＣＬの周りに環状に形成されているため、図４のような装着状態のときにプラグキャップ１１０に対してスパークプラグ１から離脱させる方向の力（図４で示す矢印Ｆの方向の力）が加わった場合、係止部７１Ｃが突起部１４１における後端側の壁部（被係止部）に係止し、突起部１４１の後方側への移動を規制するように作用する。
【００４９】
外側凹部７１における前端部側の内壁部は、プラグキャップ１１０の突起部１４１を外側凹部７１内に送り込むように案内する案内部７１Ｄとして構成されている。案内部７１Ｄは、壁面が斜め後方側を向いた面として構成されており、壁面が開口端部７１Ｂから遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成されている。案内部７１Ｄの壁面は、周方向のいずれの位置においても軸線ＣＬと直交する半径方向の外側（軸線ＣＬから離れる側）となるにつれて前方位置となるように傾斜し、周方向のいずれの位置においても軸線ＣＬに近づくにつれて後方位置となるように傾斜するテーパ面として構成されており、このような案内部７１Ｄが、軸線ＣＬの周りに環状に構成されている。
【００５０】
図５は、スパークプラグ１において軸線ＣＬを通り軸線ＣＬの方向に切断した切断面を部分的に拡大した図である。図５のように、外側凹部７１における開口端部７１Ｂ側の内壁部は、開口端部７１Ｂに近づくにつれて前後方向の開口幅が次第に大きくなる幅拡大部８１として構成されている。幅拡大部８１は、周方向のいずれの位置においても、外側凹部７１の最奥部（底部）７１Ｅから開口端部７１Ｂまで続いて構成されており、周方向のいずれの位置においても、軸線ＣＬと直交する半径方向において軸線ＣＬに近づくほど前後方向の開口幅が小さく、軸線ＣＬから遠ざかるほど前後方向の開口幅が大きくなっている。
【００５１】
図５で示す切断面（軸線ＣＬを通り軸線ＣＬの方向に切断した切断面）において、係止部７１Ｃの直線部（係止部７１Ｃのうち、当該切断面で直線状に構成された部分）と軸線ＣＬとのなす角度θ２は、９０°となっている。また、図５で示す切断面において、案内部７１Ｄの直線部（案内部７１Ｄのうち、当該切断面で直線状に構成された部分）と外周面３Ａの直線部（当該切断面で直線状に構成された部分であって軸線ＣＬとほぼ平行に構成された部分）とのなす角度θ４は、９０°よりも大きくなっている。なお、図５の切断面に限らず、軸線ＣＬを通るどの向きの切断面でも、係止部７１Ｃの直線部と軸線ＣＬとのなす角度θ２は、９０°であり、案内部７１Ｄの直線部と外周面３Ａの直線部とのなす角度θ４は、９０°よりも大きくなっている。
【００５２】
内側凹部７２は、「凹部」の一例に相当し、絶縁体３の内周面３Ｂにおいて端子金具５よりも後方側の位置に形成されている。具体的には、端子金具５の後端部が、前後方向において主体金具７の後端部よりも前側に配置されており、内側凹部７２は、主体金具７の後端部よりも後方側に配置されている。内側凹部７２は、内周面３Ｂに形成された開口端部７２Ｂから軸線ＣＬと直交する平面方向に沿って凹んだ構成をなしている。内側凹部７２は、軸線ＣＬを中心として周方向に延びる溝部として環状に構成されており、内側凹部７２の外側の位置における内周面３Ｂの内径よりも内側凹部７２の溝内の位置における内径のほうが大きくなっている。
【００５３】
内側凹部７２における後端部側の内壁部は、プラグキャップ１１０の一部が係止する係止部７２Ｃとして構成されている。係止部７２Ｃは、軸線ＣＬの周りに環状に構成されており、周方向のいずれの位置においても、係止部７２Ｃの壁面は、前側に向いた面として構成され、軸線ＣＬと直交する平面方向に沿うように構成された垂直面となっている。係止部７２Ｃの壁面の方向は、軸線ＣＬと直交する平面方向に完全に一致していてもよく、軸線ＣＬと直交する平面方向に対して僅かに傾斜していてもよい。このような係止部７２Ｃが軸線ＣＬの周りに環状に形成されているため、図４のような装着状態のときにプラグキャップ１１０に対してスパークプラグ１から離脱させる方向の力が加わった場合、係止部７２Ｃが突起部１４２における後端側の壁部（被係止部）に係止し、突起部１４２の後方側への移動を規制するように作用する。
【００５４】
内側凹部７２における前端部側の内壁部は、プラグキャップ１１０の突起部１４２を内側凹部７２内に送り込むように案内する案内部７２Ｄとして構成されている。案内部７２Ｄは、壁面が斜め後方側を向いた面として構成されており、壁面が開口端部７２Ｂから遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成されている。案内部７２Ｄの壁面は、周方向のいずれの位置においても軸線ＣＬと直交する半径方向の内側（軸線ＣＬに近づく側）となるにつれて前方位置となるように傾斜し、周方向のいずれの位置においても軸線ＣＬから遠ざかるにつれて後方位置となるように傾斜するテーパ面として構成されており、このような案内部７２Ｄが、軸線ＣＬの周りに環状に構成されている。
【００５５】
図５のように、内側凹部７２における開口端部７２Ｂ側の内壁部は、開口端部７２Ｂに近づくにつれて前後方向の開口幅が次第に大きくなる幅拡大部８２として構成されている。幅拡大部８２は、周方向のいずれの位置においても、内側凹部７２の最奥部（底部）７２Ｅから開口端部７２Ｂまで続いて構成されており、周方向のいずれの位置においても、軸線ＣＬと直交する半径方向において軸線ＣＬに近づくほど前後方向の開口幅が大きく、軸線ＣＬから遠ざかるほど前後方向の開口幅が小さくなっている。
【００５６】
図５で示す切断面において、係止部７２Ｃの直線部（係止部７２Ｃのうち、当該切断面で直線状に構成された部分）と軸線ＣＬとのなす角度θ１は、９０°となっている。また、図５で示す切断面において、案内部７２Ｄの直線部（案内部７２Ｄのうち、当該切断面で直線状に構成された部分）と内周面３Ｂの直線部（具体的には、当該切断面における内径縮小部２Ａの部分）とのなす角度θ３は、９０°よりも大きくなっている。なお、図５の切断面に限らず、軸線ＣＬを通るどの向きの切断面でも、係止部７２Ｃの直線部と軸線ＣＬとのなす角度θ１は、９０°であり、案内部７２Ｄの直線部と内周面３Ｂの直線部（内径縮小部２Ａの部分）とのなす角度θ３は、９０°よりも大きくなっている。
【００５７】
内径縮小部２Ａは、絶縁体３に形成された貫通孔２の一部として構成され、開口端部７２Ｂの前端部を後端部とした形で内側凹部７２よりも前方側の位置に形成されている。内径縮小部２Ａは、内周面３Ｂの内径が前方側となるにつれて次第に小さくなる部分である。図５で示す切断面において、内径縮小部２Ａの両内壁部のなす角度θ５は、０°よりも大きく９０°よりも小さくなっており、軸線ＣＬを通るいずれの向きの切断面においても、内径縮小部２Ａの両内壁部のなす角度は一定となっている。内径縮小部２Ａよりも前方側及び後方側には、内径が一定とされた内径一定部２Ｃ，２Ｂがそれぞれ形成されている。内径一定部２Ｃ，２Ｂの内周面は、軸線ＣＬを中心とする円筒面となっており、両内径一定部２Ｃ，２Ｂの内径は同一となっている。また、内周面３Ｂは、開口端部７２Ｂの後端部の位置の内径よりも前端部の位置の内径のほうが大きくなっている。
【００５８】
外側凹部７１及び内側凹部７２は、絶縁体３において前後方向にずれて配置されている。具体的には、内側凹部７２が外側凹部７１よりも後方側に配置されている。図５の例では、内側凹部７２の後端部が、外側凹部７１の後端部よりも後方位置に配置され、絶縁体３の後端部から内側凹部７２の後端部（係止部７２Ｃ）までの距離Ｌ１１よりも、絶縁体３の後端部から外側凹部７１の後端部（係止部７１Ｃ）までの距離Ｌ２１のほうが大きくなっている。更に、内側凹部７２の前端部も、外側凹部７１の後端部（係止部７１Ｃ）よりも後方位置に配置されており、絶縁体３の後端部から内側凹部７２の前端部（開口端部７２Ｂの前端）までの距離Ｌ１２よりも、絶縁体３の後端部から外側凹部７１の後端部（係止部７１Ｃ）までの距離Ｌ２１のほうが大きくなっている。絶縁体３の後端部から外側凹部７１の前端部（開口端部７１Ｂの前端）までの距離Ｌ２２は、絶縁体３の後端部から主体金具７の後端部までの距離よりも小さく、図５の例では、絶縁体３の後端部から内径縮小部２Ａの前端部（内径一定部２Ｃの後端部）までの距離よりも大きくなっている。
【００５９】
後端側凹部７３は、「第２凹部」の一例に相当し、図４のような装着状態のときにプラグキャップ１１０の一部（突起部１４３）が挿入される部分として機能する。後端側凹部７３は、外周面３Ａや内周面３Ｂに形成された上述の凹部（外側凹部７１及び内側凹部７２）とは異なる凹部として構成されている。後端側凹部７３は、軸線ＣＬを中心として周方向に延びる溝部として環状に構成されており、後端側凹部７３は、絶縁体３の後端面３Ｃにおいて、前方側に向かって掘り下げらており、後端側凹部７３の内壁部における前端部が最奥部となっている。
【００６０】
このように構成されたスパークプラグ１の絶縁体３に対し、図１、図４のように、プラグキャップ１１０が装着される。図３のように、プラグキャップ１１０は、中心線ＣＬ２の方向に延びる軸状に構成され、カバー部材１１２の軸方向一端側に穴部１１４が形成されている。穴部１１４は、図４のような装着状態のときに絶縁体３の後端部付近を収容しつつカバーする部位である。カバー部材１１２において穴部１１４が形成された部位は円筒状の形態をなし、この穴部１１４の内周面には突起部１４１が形成されている。突起部１４１は穴部１１４の内周面において中心線ＣＬ２を中心として周方向に延びるように配置され、且つ中心線ＣＬ２側に突出する形態をなす。穴部１１４の内周面において突起部１４１以外の部分の内径は、外周面３Ａの一部（被覆部１３０によってカバーされる領域のうちの外側凹部７１以外の部分）の外径と同程度となっている。穴部１１４において、突起部１４１の部分の内径は、絶縁体３における外側凹部７１の部分の外径と同程度となっている。
【００６１】
挿入部１２０は、図４のような装着状態のときに貫通孔２に挿入される部位であり、穴部１１４の底部から中心線ＣＬ２の方向に沿って突出するように（具体的には、穴部１１４の外側まで突出するように）、円柱状に形成されている。挿入部１２０において突起部１４１よりも奥側（穴部１１４の底部側）には、突起部１４２が形成されている。突起部１４２は挿入部１２０の外周面において中心線ＣＬ２を中心として周方向に延びており、中心線ＣＬ２から離れる側に突出する形態（フランジ形態）をなす。挿入部１２０の外周面において突起部１４２以外の部分の外径は、絶縁体３の内周面３Ｂの一部（端子金具５よりも後方側における内側凹部７２以外の領域）の内径と同程度となっている。突起部１４２の部分の外径は、絶縁体３における内側凹部７２の部分の内径と同程度となっている。
【００６２】
図３のように、穴部１１４の底部には、上述した後端側凹部７３に嵌り込むサイズで、突起部１４３が形成されている。突起部１４３は図４のような装着状態のときに後端側凹部７３に挿入される部位である。突起部１４３は穴部１１４の底部において中心線ＣＬ２を中心として周方向に延びるように環状に配置され、中心線ＣＬ２に沿った方向に突出する形態をなす。
【００６３】
Ａ３．効果
上述したプラグユニット１００によれば、スパークプラグ１において、前後方向の全体サイズを抑えつつ、端子金具５から主体金具７に至るまでの沿面距離をより大きく確保してフラッシュオーバをより生じにくくすることができる。そして、このようなスパークプラグ１に対し、絶縁体３の貫通孔２に挿入部１２０を挿入し且つ絶縁体３の外周面３Ａを被覆部１３０によって覆う形でプラグキャップ１１０を強固に装着することができる。更に、プラグキャップ１１０が装着されたときには、プラグキャップ１１０に形成された突起部１４１，１４２が、外側凹部７１及び内側凹部７２の各々に形成された係止部７１Ｃ，７２Ｃとそれぞれ係止した状態となるため、プラグキャップ１１０が離脱しにくくなる。しかも、係止部７１Ｃ，７２Ｃの壁面は、軸線Ｃｌと直交する方向となる垂直面として構成されるため、図４で示す矢印Ｆの方向のように、プラグキャップ１１０の装着時にプラグキャップ１１０に対して後ろ向きの力（絶縁体３から離脱する方向の力）が加わっても、突起部１４１，１４２が係止部７１Ｃ，７２Ｃに引っ掛かった状態が安定的に維持されやすくなり、突起部１４１，１４２が各凹部（外側凹部７１及び内側凹部７２）から抜けにくくなる。よって、意図せずにプラグキャップ１１０がスパークプラグ１から外れてしまうような事態が生じることを、より効果的に防ぐことができる。
【００６４】
また、第１実施形態のプラグユニット１００において、外側凹部７１における前端部側の内壁部は、壁面が開口端部７１Ｂから遠ざかるにつれて後方位置となる傾斜面として構成された案内部７１Ｄを有している。このように案内部７１Ｄが設けられていれば、プラグキャップ１１０の被覆部１３０を後方側から絶縁体３に装着する際に、後方側から送り込まれる突起部１４１が案内部７１Ｄに当たり、案内部７１Ｄの傾斜によって外側凹部７１内に円滑に案内されやすくなる。そして、突起部１４１が外側凹部７１内により挿入されやすくなれば、突起部１４１と外側凹部７１との密着性をより高めやすくなる。なお、内側凹部７２における前端部側の内壁部も同様の案内部７２Ｄを有し、同様の効果を生じ得る。
【００６５】
また、第１実施形態のプラグユニット１００において、外側凹部７１における開口端部７１Ｂ側の内壁部は、開口端部７１Ｂに近づくにつれて前後方向の開口幅が次第に大きくなる幅拡大部８１を有している。このように幅拡大部８１が設けられていれば、プラグキャップ１１０を装着する際に突起部１４１が開口端部７１Ｂ側からより挿入されやすくなる。内側凹部７２の開口端部７２Ｂ側の内壁部も同様の幅拡大部８２を有し、同様の効果を生じ得る。
【００６６】
また、第１実施形態のプラグユニット１００において、外側凹部７１は、絶縁体３の外周面３Ａにおいて主体金具７よりも後方側の位置に形成されている。この構成によれば、図３のようなプラグキャップ１１０（絶縁体３の外周面３Ａを被覆する部分に突起部１４１が設けられるようなプラグキャップ）をスパークプラグ１に良好に装着し得る。特に、絶縁体３の外周面３Ａを外側から被覆するような装着構造となるため、プラグキャップ１１０の装着をより簡単に行いやすくなり、一方で、装着後には抜けにくくなる。また、外周面３Ａであれば、凹部が形成しやすいため、製造上の利点も享受し得る。
【００６７】
また、第１実施形態のプラグユニット１００において、内側凹部７２は、絶縁体３の内周面３Ｂにおいて端子金具５よりも後方側の位置に形成されている。この構成によれば、図３のようなプラグキャップ１１０（貫通孔２に挿入される部分に突起部１４２が設けられるようなプラグキャップ）をスパークプラグ１に良好に装着し得る。特に、貫通孔２内にプラグキャップ１１０の一部を圧入する装着構造となるため、プラグキャップ１１０がより外れにくい構造となり、しかも、貫通孔２に圧入される部分に本願の特徴構成（突起部１４２が内側凹部７２内に挿入され、係止部７２Ｃと係止する取付構造）が付加されていれば、これらの特徴が相乗的に作用してプラグキャップ１１０がより外れにくくなる。ゆえに、プラグキャップ１１０の装着状態がより一層安定的に維持されやすくなる。
【００６８】
また、第１実施形態のプラグユニット１００において、貫通孔２は、内側凹部７２よりも前方側の位置に、内周面３Ｂの内径が前方側となるにつれて小さくなる内径縮小部２Ａを有している。このようにすれば、プラグキャップ１１０に形成された挿入部１２０（貫通孔２内に挿入される部分）の先端部側が貫通孔２の奥側により挿入されやすくなり、挿入後には、内側凹部７２の近傍でより強固に抜け止めがなされることになる。これにより、プラグキャップ１１０の挿入部１２０の先端側（凹部よりも前側に圧入される部分）を密着性の高い圧入状態で安定的に維持することができる。
【００６９】
また、第１実施形態のプラグユニット１００は、絶縁体３の外周部及び内周部に外側凹部７１及び内側凹部７２がそれぞれ形成され、外側凹部７１と内側凹部７２とが前後方向においてずれた位置に配置されている。このように外側凹部７１及び内側凹部７２がそれぞれ形成されていれば、プラグキャップ１１０がより強固に装着され得る構成となり、しかも、外側凹部７１と内側凹部７２とが前後方向においてずれていれば、内外に凹部を形成することに起因する絶縁体３の厚さの低下を抑え、厚さをより確保しやすくなる。
【００７０】
更に、内側凹部７２は、外側凹部７１よりも後方側に配置されている。貫通孔２内に内側凹部７２を形成する場合、貫通孔２の後端（開口）に近い方が形成しやすく、製造上のメリットが大きい。外側凹部７１は、主体金具７よりも後方側であれば、ある程度前側に存在しても製造上のデメリットは少ない。よって、上述の位置関係とすれば、絶縁体３の厚さを確保しつつ、製造面で有利になる。
【００７１】
絶縁体３の後端面３Ｃには、外周面３Ａ又は内周面３Ｂで係止する凹部（内側凹部７２及び外側凹部７１）とは異なる後端側凹部７３（第２凹部）が形成されている。このようにすれば、端子金具５から主体金具７に至るまでの沿面距離をより長く確保することができ、フラッシュオーバ現象をより生じにくくすることができる。
【００７２】
＜他の実施形態＞
本発明は、本明細書の実施形態の各態様や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。変更例としては、例えば、以下のようなものが該当する。
【００７３】
第１実施形態のスパークプラグ１では、複数の「凹部」が形成された例として、絶縁体３の外周面３Ａに外側凹部７１が形成され、内周面３Ｂに内側凹部７２が形成された例を示したが、外側凹部７１及び内側凹部７２のうちいずれか一方が設けられていなくてもよい。
【００７４】
第１実施形態のスパークプラグ１では、絶縁体３の外周面３Ａに１つの外側凹部７１が設けられ、内周面３Ｂに１つの内側凹部７２が設けられた例を示したが、絶縁体の外周面に２以上の外側凹部が設けられていてもよく、この場合、プラグキャップには、２以上の外側凹部に挿入される２以上の突起部が形成されていてもよい。或いは、絶縁体の内周面に２以上の内側凹部が設けられていてもよく、この場合、プラグキャップには、２以上の内側凹部に挿入される２以上の突起部が形成されていてもよい。
【００７５】
第１実施形態のスパークプラグ１では、係止部７１Ｃ，７２Ｃの壁面が、軸線Ｃｌと直交する平面方向に沿った垂直面として構成される例を示したが、いずれの係止部においても、壁面が開口端部から遠ざかるにつれて後方位置となるような傾斜面として構成されていてもよい。例えば、外側凹部の係止部であれば、周方向のいずれの位置においても、軸線に近づくにつれて後方位置となるような傾斜面として構成されていてもよい。また、内側凹部の係止部であれば、周方向のいずれの位置においても、軸線から遠ざかるにつれて後方位置となるような傾斜面として構成されていてもよい。つまり、図５で示すθ１については９０°を超えた角度とすることができ、θ２については９０°未満の角度とすることができる。このようにすれば、プラグキャップの装着時にプラグキャップに対して後ろ向きの力（絶縁体から離脱する方向の力）が加わったとき、突起部が引っ掛かった状態がより維持されやすくなる。
【００７６】
第１実施形態では、外側凹部７１及び内側凹部７２がそれぞれ溝部として構成され、いずれの溝部も周方向の全範囲にわたって連続的に形成された例を示したが、この例に限定されない。外側凹部７１は、絶縁体３の外周面３Ａにおいて周方向の一部（所定の一箇所又は所定の複数箇所）のみに形成された凹部として構成されていてもよく、例えば、外周面３Ａにおいて周方向に断続的に形成された溝部として構成されていてもよい。同様に、内側凹部７２は、絶縁体３の内周面３Ｂにおいて周方向の一部（所定の一箇所又は所定の複数箇所）のみに形成された凹部として構成されていてもよく、例えば、内周面３Ｂにおいて周方向に断続的に形成された溝部などとして構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…スパークプラグ
２…貫通孔
２Ａ…内径縮小部
３…絶縁体
４…中心電極
５…端子金具
７…主体金具
７１…外側凹部（凹部）
７２…内側凹部（凹部）
７３…後端側凹部（第２凹部）
７１Ｂ，７２Ｂ…開口端部
７１Ｃ，７２Ｃ…係止部
７１Ｄ，７２Ｄ…案内部
８１，８２…幅拡大部
１００…プラグユニット
１１０…プラグキャップ
１２０…挿入部
１３０…被覆部
１４１，１４２，１４３…突起部
【図１】
2019021591.tif 000003
【図２】
2019021591.tif 000004
【図３】
2019021591.tif 000005
【図４】
2019021591.tif 000006
【図５】
2019021591.tif 000007