(57)【要約】【課題】高周波帯の電波ノイズ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、スパークプラグは、円筒状の主体金具と、主体金具の内側に絶縁保持され先端側から後端側へと軸線方向に延びる導電体と、導電体の周囲に配置される磁性体と、を備えている。磁性体は、透磁率の周波数特性が異なる磁性材料でそれぞれ形成される複数の磁性部材を備え、複数の磁性部材は、複数の磁性部材の全体の体積に対する、複数の磁性部材のうち磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の主体金具と、
前記主体金具の内側に絶縁保持され先端側から後端側へと軸線方向に延びる導電体と、
前記導電体の周囲に配置される磁性体と、を備えるスパークプラグであって、
前記磁性体は、透磁率の周波数特性が異なる磁性材料でそれぞれ形成される複数の磁性部材を備え、
前記複数の磁性部材は、前記複数の磁性部材の全体の体積に対する、前記複数の磁性部材のうち前記磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きいスパークプラグ。
【請求項２】
前記複数の磁性部材のうち、前記磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の少なくとも一部は、前記主体金具の後端よりも後端側に配置される請求項１記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記複数の磁性部材のうち前記主体金具の後端よりも先端側に配置される先端部分は、前記複数の磁性部材のうち前記磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も小さい請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記複数の磁性部材のうち前記主体金具の後端よりも後端側に配置される後端部分は、前記複数の磁性部材のうち前記磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きい請求項１から３のいずれかに記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記複数の磁性部材は、第１部材と、自身の少なくとも一部が前記第１部材の少なくとも一部よりも径方向の外側に配置される第２部材と、を含み、
前記第１部材を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は、前記第２部材を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数よりも高い請求項１から４のいずれかに記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記軸線方向に延びる軸孔を有し前記主体金具に外周側から保持される絶縁体を備え、
前記磁性体は、前記導電体の周囲であって前記軸孔の内部に配置され、
前記磁性体の一部は、前記主体金具の後端よりも先端側に配置され、
前記複数の磁性部材のうち体積抵抗率が最も低い部材は、前記部材の全体が、前記主体金具の後端よりも後端側に配置される請求項１から５のいずれかに記載のスパークプラグ。
【請求項７】
軸線方向に互いに接する接触面を有する前記複数の磁性部材は、互いに合わさる凹凸が前記接触面に形成されている請求項６記載のスパークプラグ。
【請求項８】
前記複数の磁性部材は、固定部材を介して互いに固定されている請求項１から７のいずれかに記載のスパークプラグ。
【請求項９】
前記磁性材料は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト及びＮｉ−Ｚｎフェライトを含有する請求項１から８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、主体金具の内側に絶縁保持された導電体の周囲に磁性体を配置したスパークプラグが知られている（特許文献１）。特許文献２に開示された技術では、磁性体は種類が異なる複数の磁性材料を含有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１５０６８１号公報
【特許文献２】特開２０１６−９５６７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、電波ノイズの抑制のための十分な工夫がなされていない。
【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、より効果的にノイズ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、円筒状の主体金具と、主体金具の内側に絶縁保持され先端側から後端側へと軸線方向に延びる導電体と、導電体の周囲に配置される磁性体と、を備えている。磁性体は、透磁率の周波数特性が異なる磁性材料でそれぞれ形成される複数の磁性部材を備え、複数の磁性部材は、複数の磁性部材の全体の体積に対する、複数の磁性部材のうち磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きい。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材は、複数の磁性部材の全体の体積に対する、複数の磁性部材のうち磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きい。ここで、透磁率の最大ピークを示す周波数が高い磁性材料ほど（つまり、ノイズの高周波成分に対して抑制機能を備える磁性材料ほど）、その最大ピークが低くなることが知られている。よって、ノイズの高周波成分の抑制効果が比較的低い部材の体積を最も大きくすることで、ノイズ抑制が低周波成分に偏らないように制御しながら、複数の磁性部材を用いることで広くなったノイズ抑制可能な周波数帯域の全域で、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。
【０００８】
請求項２記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材のうち、磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の少なくとも一部は、主体金具の後端よりも後端側に配置される。ここで、主体金具の後端よりも先端側では、導電体を流れる電流の高周波成分の一部は主体金具を流れる。しかし、主体金具の後端よりも後端側では、電流の高周波成分のほぼ全てが導電体を流れる。従って、磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の少なくとも一部を、主体金具の後端よりも後端側に配置することにより、導電体を流れる電流の高周波成分を抑制し易くできる。よって、請求項１の効果に加え、ノイズの高周波成分を抑制し易くできる。
【０００９】
請求項３記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材のうち主体金具の後端よりも先端側に配置される先端部分は、複数の磁性部材のうち磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も小さい。ここで、主体金具の後端よりも先端側では、導電体を流れる電流の高周波成分の一部は主体金具を流れる。また、電流の低周波成分は、主体金具の存在に関わらずほぼ全てが導電体を流れる。従って、先端部分において、透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合を最も小さくすることにより、請求項１又は２の効果に加え、ノイズの高周波成分を抑制しつつ、低周波成分を抑制し易くできる。
【００１０】
請求項４記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材のうち主体金具の後端よりも後端側に配置される後端部分は、複数の磁性部材のうち磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材の体積の割合が最も大きい。ここで、主体金具の後端よりも先端側では、導電体を流れる電流の高周波成分の一部は主体金具を流れる。しかし、主体金具の後端よりも後端側では、電流の高周波成分のほぼ全てが導電体を流れる。従って、透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材を後端部分に多く配置することにより、請求項１から３のいずれかの効果に加え、ノイズの高周波成分を抑制し易くできる。
【００１１】
請求項５記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材は、第１部材と、自身の少なくとも一部が第１部材の少なくとも一部よりも径方向の外側に配置される第２部材と、を含む。第１部材を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は、第２部材を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数よりも高い。ここで、透磁率の最大ピークを示す周波数が高い磁性材料ほど（つまり、ノイズの高周波成分に対して抑制機能を備える磁性材料ほど）、その最大ピークが低くなることが知られている。よって、第２部材よりも透磁率の最大ピークを示す周波数が高い第１部材を、第２部材よりも導電体の近くに配置することで、請求項１から４のいずれかの効果に加え、ノイズ抑制が低周波成分に偏らないように制御しながら、複数の磁性部材を用いることで広くなったノイズ抑制可能な周波数帯域の全域で、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。
【００１２】
請求項６記載のスパークプラグによれば、軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体は、主体金具に外周側から保持される。導電体の周囲であって軸孔の内部に配置される磁性体の一部は、主体金具の後端よりも先端側に配置される。これにより、磁性体が全て主体金具の後端よりも後端側に配置される場合に比べて、磁性部材の体積を増やすことができるので、磁性部材による電波ノイズの抑制効果をより高めることができる。
【００１３】
また、複数の磁性部材のうち体積抵抗率が最も低い部材は、その部材の全体が、主体金具の後端よりも後端側に配置される。その結果、主体金具と導電体との間に体積抵抗率が最も低い部材が配置されないようにできるので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、主体金具と導電体との間の絶縁性を確保できる。
【００１４】
請求項７記載のスパークプラグによれば、軸線方向に互いに接する接触面を有する複数の磁性部材は、互いに合わさる凹凸が接触面に形成されているので、磁性部材をずれ難くできる。その結果、請求項６の効果に加え、振動等による磁性部材の破損を抑制できる。
【００１５】
請求項８記載のスパークプラグによれば、複数の磁性部材は、固定部材を介して互いに固定されているので、請求項１から７のいずれかの効果に加え、振動等による磁性部材の破損を抑制できる。
【００１６】
請求項９記載のスパークプラグによれば、磁性材料はＭｎ−Ｚｎフェライト及びＮｉ−Ｚｎフェライトを含有する。Ｍｎ−Ｚｎフェライトはノイズの低周波成分を抑制し易く、Ｎｉ−Ｚｎフェライトはノイズの高周波成分を抑制し易い。従って、請求項１から８のいずれかの効果に加え、これらの組合せにより各周波数帯域におけるノイズ抑制効果を制御しながら、広い周波数帯域でノイズ抑制効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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】磁性材料の周波数特性の模式図である。
【図３】第２実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。
【図４】第３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５】（ａ）は第４実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図であり、（ｂ）は第５実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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３から図５においても同じ）。スパークプラグ１０は、主体金具２０と、主体金具２０に絶縁保持された導電体３０と、導電体３０の周囲に配置された磁性体４０と、を備えている。
【００１９】
絶縁体１１は、主体金具２０と導電体３０とを電気的に絶縁するための部材であり、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ている。絶縁体１１は、軸線Ｏに沿って軸孔が貫通することにより、第１内周面１２、第２内周面１３及び第３内周面１４が、後端側から先端側へ順に形成されている。第１内周面１２、第２内周面１３及び第３内周面１４の順に内径が小さくなる。
【００２０】
絶縁体１１は、軸線方向の中央に外径が最も大きい大径部１５が形成されている。大径部１５の内側に、第１内周面１２と第２内周面１３との境界が位置する。絶縁体１１の外周面には、大径部１５よりも先端側であって、第３内周面１４の径方向の外側に全周に亘って先端向き面１６が形成されている。
【００２１】
主体金具２０は、絶縁体１１の外周に配置される円筒状の部材である。主体金具２０は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。主体金具２０は、絶縁体１１の先端向き面１６を取り囲む胴部２１と、胴部２１の後端側に連接される座部２４と、座部２４の後端側に連接される屈曲部２５と、屈曲部２５に先端側が連接される工具係合部２６と、工具係合部２６の後端側に連接される後端部２７と、を備えている。胴部２１は、エンジン（図示せず）のねじ穴に螺合するおねじ２２が外周に形成されており、絶縁体１１の先端向き面１６を先端側から係止する棚部２３が内周に形成されている。座部２４は、エンジンのねじ穴とおねじ２２との隙間を塞ぐための部位であり、胴部２１の外径よりも外径が大きく形成されている。
【００２２】
屈曲部２５は、主体金具２０を絶縁体１１に組み付けるときに、塑性変形（屈曲）させて加締め固定するための部位である。工具係合部２６は、エンジンのねじ穴におねじ２２を締め付けるときに、レンチ等の工具を係合させる部位である。工具係合部２６及び屈曲部２５は、絶縁体１１の大径部１５を取り囲む。後端部２７は径方向の内側へ向けて屈曲し、大径部１５よりも後端側に位置する。後端部２７が屈曲した位置によって主体金具２０の後端２８の位置が決まる。主体金具２０は、棚部２３及び後端部２７によって、絶縁体１１の先端向き面１６及び大径部１５を保持する。接地電極２９は主体金具２０に接続される金属製（例えばニッケル基合金製）の部材である。
【００２３】
導電体３０は複数の部材からなり、軸線Ｏに沿って先端側から後端側へと延び、絶縁体１１を介して主体金具２０の内側に絶縁保持されている。導電体３０は、本実施形態では中心電極３１、端子金具３２及び抵抗体３３を備えている。
【００２４】
中心電極３１は棒状の部材であり、銅製または銅合金製の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３１は、第２内周面１３と第３内周面１４との境界に係止され、絶縁体１１の先端から先端が露出する。中心電極３１は、接地電極２９と火花ギャップを介して対向する。端子金具３２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３２は、先端側が絶縁体１１の第２内周面１３の内側に挿入され、外周面が第１内周面１２から離間した状態で、絶縁体１１の後端に固定されている。
【００２５】
抵抗体３３は、スパーク時に発生する電波ノイズを抑えるための部材であり、第２内周面１３の内側に配置されている。抵抗体３３は、主成分であるガラス粒子、ガラス以外のセラミック粒子、及び、導電性材料を含む組成物で形成されている。第１接続部３４は、中心電極３１と抵抗体３３とを接続する導電性を有する部材である。第２接続部３５は、抵抗体３３と端子金具３２とを接続する導電性を有する部材である。第１接続部３４及び第２接続部３５によって中心電極３１、端子金具３２及び抵抗体３３が接続され、導電体３０が形成される。導電体３０はスパーク時に電流が流れる。
【００２６】
磁性体４０は、端子金具３２の周囲の第１内周面１２の内側に配置される部材である。磁性体４０は、初透磁率（以下「透磁率」と称す）の周波数特性が異なる磁性材料でそれぞれ形成される複数の磁性部材からなる。磁性体４０を構成する複数の磁性部材は、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を含んでいる。第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３は外径および内径が同一で、軸線方向の長さが異なる円筒状の部材である。本実施形態では第１部材４１の軸線方向の長さが最も長い。即ち第１部材４１の体積が最も大きい。
【００２７】
第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３は、先端側から後端側へ第２部材４２、第１部材４１、第３部材４３の順に配置されている。第２部材４２は、先端側が、主体金具２０の後端２８よりも先端側に存在し、残りの部分が、主体金具２０の後端２８よりも後端側に存在する。第１部材４１及び第３部材４３は、全体が、主体金具２０の後端２８よりも後端側に存在する。第３部材４３は、主体金具２０の後端２８から最も離れた位置にある。
【００２８】
第１部材４１及び第２部材４２はＮｉ−Ｚｎフェライトで形成され、第３部材４３はＭｎ−Ｚｎフェライトで形成されている。第１部材４１と第２部材４２との間、及び、第１部材４１と第３部材４３との間には固定部材４４が介在する。固定部材４４は、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を互いに固定する。
【００２９】
固定部材４４は、例えば、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を互いに接着する接着剤、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３の隙間に充填される充填材が挙げられる。固定部材４４は、各部材が対面する部位の全体に配置しても良いし、部分的に配置しても良い。固定部材４４は有機物、無機物を問わない。無機物の固定部材４４としては、ガラス、セメント等が挙げられる。固定部材４４が第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を互いに固定すると、振動等による第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３の破損を抑制できる。
【００３０】
複数の磁性部材（第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３）は、主体金具２０の後端２８を境にして、後端２８よりも先端側に配置される先端部分４５と、後端２８よりも後端側に配置される後端部分４６と、に区分される。第２部材４２が先端部分４５を占め、第２部材４２、第１部材４１及び第３部材４３が後端部分４６に配置されている。第２部材４２が先端部分４５を占めるので、先端部分４５における第１部材４１の体積の割合は、第３部材４３の体積の割合と同じく０％である（即ち、第１部材４１の割合が最も小さい）。また、後端部分４６において第１部材４１の体積の割合は最も大きい。
【００３１】
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、押出成形等によって第１部材４１及び第２部材４２の成形体を得た後、これらを焼成して第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を得る。
【００３２】
次に、絶縁体１１の後端側から中心電極３１を挿入し、中心電極３１を第２内周面１３と第３内周面１４との境界で係止する。次いで、第１接続部３４の原料粉末を中心電極３１の周りに充填した後、圧縮用棒材（図示せず）を用いて、第２内周面１３の内側に充填した第１接続部３４の原料粉末を予備圧縮する。
【００３３】
次に、第２内周面１３の内側に抵抗体３３の原料粉末を供給して、第１接続部３４の原料粉末の上に抵抗体３３の原料粉末を充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、第２内周面１３の内側に充填した抵抗体３３の原料粉末を予備圧縮した後、第２内周面１３の内側に第２接続部３５の原料粉末を充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、第２内周面１３に充填した第２接続部３５の原料粉末を予備圧縮する。
【００３４】
次いで、絶縁体１１の第１内周面１２の内側に第２部材４２、第１部材４１及び第３部材４３を順に挿入する。このときに各部材の間に固定部材４４を介在する。次に、絶縁体１１を炉内に移送し、例えば抵抗体３３、第１接続部３４及び第２接続部３５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、第２部材４２、第１部材４１及び第３部材４３の内側に端子金具３２を挿入し、端子金具３２によって第２接続部３５の原料粉末を軸方向へ圧縮する。この結果、絶縁体１１の内部に抵抗体３３、第１接続部３４及び第２接続部３５が形成される。
【００３５】
次に絶縁体１１を炉外へ移送し、予め接地電極２９が接合された主体金具２０を、絶縁体１１の外周に組み付ける。次いで、接地電極２９の先端が中心電極３１と対向するように接地電極２９を屈曲して、スパークプラグ１０を得る。
【００３６】
図２は第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を構成する磁性材料の周波数特性の模式図である。図２では横軸に周波数をとり、縦軸に透磁率をとる。μ′は複素透磁率の実数成分（インダクタンス成分）であり、μ″は複素透磁率の虚数成分（抵抗成分）である。μ′はある周波数まではほぼ一定の値をとるが、周波数が高くなると磁界の変化に磁束密度が追随できなくなり、位相の遅れが生じる。このため周波数の増加に伴いμ′が減少しμ″が増加する。第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３はμ′が低下し始める周波数の近くでμ″が最大ピークを示す。
【００３７】
第１部材４１を構成する磁性材料（Ｎｉ−Ｚｎフェライト）の透磁率の最大ピークを示す周波数は最も高い。第２部材４２を構成する磁性材料（Ｎｉ−Ｚｎフェライト）の透磁率の最大ピークを示す周波数は２番目に高い。第３部材４３を構成する磁性材料（Ｍｎ−Ｚｎフェライト）の透磁率の最大ピークを示す周波数は最も低い。第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３はμ″が高い周波数で使われると、抵抗成分によってそれぞれその帯域のノイズを熱に変換し吸収する。
【００３８】
なお、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３の中で、第３部材４３の体積抵抗率が最も低く、第２部材４２の体積抵抗率が最も高い。体積抵抗率は直流４端子法によって測定された抵抗値に基づいて算出する値である。第１部材４１及び第２部材４２はＮｉ，Ｚｎの割合を異ならせること等により、透磁率の最大ピークを示す周波数および体積抵抗率が設定される。本実施形態では、第１部材４１の初透磁率は１２０、体積抵抗率は１×１０５Ω・ｍであり、第２部材４２の初透磁率は１５００、体積抵抗率は１×１０６Ω・ｍであり、第３部材４３の初透磁率は５０００、体積抵抗率は０．３Ω・ｍである。但し、これは一例であり、これに限られるものではない。
【００３９】
図１に戻って説明する。スパークプラグ１０は、透磁率の周波数特性が異なる第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３が導電体３０の周囲に配置されるので、スパーク時に導電体３０を電流が流れることによって生じる電波ノイズを広い周波数帯域において抑制できる。
【００４０】
スパークプラグ１０は、磁性部材の全体の体積に対する、透磁率の最大ピークを示す周波数が高い第１部材４１の体積の割合が最も大きい。第１部材４１の透磁率の最大ピークは他の第２部材４２及び第３部材４３の最大ピークに比べて低いが、第１部材４１の体積の割合を最も大きくすることにより、第２部材４２及び第３部材４３によるノイズ抑制に偏重しないように制御しながら、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３を用いることで広くなったノイズ抑制可能な周波数帯域の全域で、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。
【００４１】
ここで、主体金具２０の後端２８よりも先端側では、導電体３０を流れる電流の高周波成分の一部は主体金具２０を流れる。しかし、主体金具２０の後端２８よりも後端側では、電流の高周波成分のほぼ全てが導電体３０を流れる。従って、磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数が高い第１部材４１の少なくとも一部を、主体金具２０の後端２８よりも後端側に配置することにより、導電体３０を流れる電流の高周波成分を抑制し易くできる。よって、ノイズの高周波成分を抑制し易くできる。
【００４２】
特に、第１部材４１は主体金具２０の後端２８よりも後端側に全体が配置されているので、第１部材４１の一部が後端２８よりも先端側に配置される場合に比べ、第１部材４１のうち電流の高周波成分の抑制に寄与する体積を最大にできる。一方、主体金具２０の後端２８よりも先端側に第１部材４１以外の磁性部材を配置できるので、第１部材４１以外の磁性部材によって、第１部材４１が抑制するノイズの帯域よりも低周波成分を抑制しつつ、第１部材４１による高周波成分の抑制効果を高めることができる。
【００４３】
なお、電流の低周波成分は、主体金具２０の存在に関わらずほぼ全てが導電体３０を流れる。そこで、先端部分４５における第１部材４１の体積の割合を最も小さくすることにより、第１部材４１以外の体積を相対的に大きくできる。その結果、先端部分４５に配置された第１部材４１以外の磁性部材によって、導電体３０を流れる電流のうち第１部材４１が抑制する周波数よりも低周波成分を抑制し易くできる。よって、ノイズの低周波成分を抑制し易くできる。
【００４４】
また、後端部分４６における第１部材４１の体積の割合を最も大きくすることにより、第１部材４１の体積を相対的に大きくできる。その結果、後端部分４６に配置された第１部材４１によって、導電体３０を流れる電流の高周波成分を抑制し易くできる。よって、ノイズの高周波成分を抑制し易くできる。
【００４５】
体積抵抗率が最も低い第３部材４３の全体が、主体金具２０の後端２８よりも後端側に配置されるので、導電体３０と主体金具２０との間に磁性部材を介する貫通漏れ電流を生じ難くできる。よって、主体金具２０と導電体３０との間の絶縁性を確保できる。
【００４６】
なお、体積抵抗率が最も高い第２部材４２は、一部が主体金具２０の後端２８よりも先端側に配置されている。これにより、第２部材４２よりも体積抵抗率が低い第１部材４１が主体金具２０と導電体３０との間に配置される場合に比べ、主体金具２０と導電体３０との間の絶縁性を向上できる。さらに、第２部材４２は、先端側が、主体金具２０の後端２８よりも先端側に存在し、残りの部分が、主体金具２０の後端２８よりも後端側に存在する。主体金具２０の後端２８の前後に亘って第２部材４２が配置されているので、電界が集中し易い主体金具２０の後端２８と磁性体４０との間の貫通漏れ電流を生じ難くできる。その結果、主体金具２０と導電体３０との間の絶縁性をさらに向上できる。
【００４７】
Ｍｎ−Ｚｎフェライトにより形成される第３部材４３は、透磁率の最大ピークの周波数を低く、透磁率を高くすることができ、Ｎｉ−Ｚｎフェライトにより形成される第１部材４１及び第２部材４２は、第３部材４３に比べて透磁率は低いが、透磁率の最大ピークの周波数を高くできる。従って、これらのフェライトの組合せにより、各周波数帯域におけるノイズ抑制効果を制御しながら、広い周波数帯域でノイズ抑制効果を得ることができる。
【００４８】
さらに、導電体３０の一部に抵抗体３３が配置されているので、導電体３０を流れる電流の低周波成分を抵抗体３３が熱に変換して吸収する。従って、磁性体４０によるノイズ減衰効果に加え、抵抗体３３によるノイズ減衰効果が得られる。
【００４９】
図３を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、主体金具２０の後端２８よりも先端側にも磁性部材が配置される場合について説明した。これに対し第２実施形態では、主体金具２０の後端２８よりも後端側だけに磁性部材が配置される場合について説明する。なお、第１実施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５０の片側断面図である。なお、図３ではスパークプラグ５０の座部２４よりも先端側の図示が省略されている（図４及び図５においても同じ）。
【００５０】
スパークプラグ５０の絶縁体５１は、後端側から先端側へ順に、第１内周面５２及び第２内周面１３が形成されている。第１内周面５２は第２内周面１３よりも内径が大きい。第１内周面５２と第２内周面１３との境界は、主体金具２０の後端２８よりも後端側に位置する。
【００５１】
磁性体５３は、端子金具３２の周囲の第１内周面５２の内側に配置されている。磁性体５３を構成する複数の磁性部材は、第１部材５４、第２部材５５及び第３部材５６を含んでいる。第１部材５４、第２部材５５及び第３部材５６は外径および内径が同一で、軸線方向の長さが異なる円筒状の部材である。本実施形態では第１部材５４の軸線方向の長さが最も長い。即ち第１部材５４の体積が最も大きい。
【００５２】
第１部材５４及び第２部材５５はＮｉ−Ｚｎフェライトで形成され、第３部材５６はＭｎ−Ｚｎフェライトで形成されている。第１部材５４、第２部材５５及び第３部材５６は固定部材４４（図１参照）により互いに固定されている。第１部材５４を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は最も高い。第２部材５５を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は２番目に高い。第３部材５６を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は最も低い。体積抵抗率は第３部材５６が最も低く、第２部材５５が最も高い。第１部材４１及び第２部材４２はＮｉ，Ｚｎの割合を異ならせること等により、透磁率の最大ピークを示す周波数および体積抵抗率が設定される。
【００５３】
スパークプラグ５０によれば、主体金具２０の後端２８よりも後端側に第１部材５４及び第２部材５５を配置することにより、主体金具２０の後端２８よりも先端側に配置される磁性材料を省きつつ、導電体３０を流れる電流の高周波成分を抑制できる。さらに、主体金具２０の後端２８よりも後端側に第３部材５６を配置することにより、導電体３０を流れる電流の低周波成分を抑制しつつ、磁性体５３と主体金具２０との間に磁性部材を介する貫通漏れ電流を生じ難くできる。
【００５４】
図４を参照して第３実施の形態について説明する。第１及び第２実施形態では、第１部材４１、第２部材４２及び第３部材４３が、径方向に重複しないで軸線方向に並ぶ場合について説明した。これに対し第３実施形態では、第１部材６２の一部の径方向の外側に第２部材６５が配置される場合について説明する。なお、第１実施形態および第２実施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４は第３実施の形態におけるスパークプラグ６０の片側断面図である。
【００５５】
スパークプラグ６０に内蔵された磁性体６１は、端子金具３２の周囲の第１内周面５２の内側に配置されている。磁性体６１を構成する複数の磁性部材は第１部材６２及び第２部材６５を含んでいる。第１部材６２は、端子金具３２及び第１内周面５２に接触する円筒状の第１部６３と、第１部６３の後端の径方向の内側の部位から後端側に向かって突出する円筒状の第２部６４と、を備えている。第２部材６５は、第１部材６２の第１部６３の後端側かつ第２部６４の径方向の外側に配置される円筒状の部材である。
【００５６】
第１部材６２及び第２部材６５は主体金具２０の後端２８よりも後端側に全体が配置されている。第１部材６２の体積は第２部材６５の体積よりも大きい。第１部材６２及び第２部材６５は固定部材４４（図１参照）により互いに固定されている。
【００５７】
第１部材６２はＮｉ−Ｚｎフェライト製であり、第２部材６５はＭｎ−Ｚｎフェライト製である。第１部材６２の透磁率の最大ピークを示す周波数は、第２部材６５の透磁率の最大ピークを示す周波数よりも高い。一方、第２部材６５の体積抵抗率は第１部材６２の体積抵抗率よりも低い。
【００５８】
第１部材６２を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数は、第２部材６５を構成する磁性材料の透磁率の最大ピークを示す周波数よりも高いので、第１部材６２の透磁率の最大ピークは第２部材６５の透磁率の最大ピークより低い（図２参照）。よって、第２部材６５よりも透磁率の最大ピークを示す周波数が高い第１部材６２を、第２部材６５よりも導電体３０の近くに配置することで、ノイズ抑制が低周波成分に偏らないように制御しながら、複数の磁性部材を用いることで広くなったノイズ抑制可能な周波数帯域の全域で、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。
【００５９】
図５（ａ）を参照して第４実施の形態について説明する。第３実施形態では、磁性体が２つの磁性部材（第１部材６２及び第２部材６５）からなる場合について説明した。これに対し第４実施形態では、磁性体６１が３つの磁性部材からなる場合について説明する。なお、第１実施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５（ａ）は第４実施の形態におけるスパークプラグ７０の片側断面図である。
【００６０】
スパークプラグ７０に内蔵された磁性体７１は、端子金具３２の周囲の第１内周面１２の内側に配置されている。磁性体７１を構成する複数の磁性部材は、円筒状に形成された第１部材７２、第２部材７８及び第３部材８２を含んでいる。第１部材７２及び第２部材７８はＮｉ−Ｚｎフェライト製であり、第３部材８２はＭｎ−Ｚｎフェライト製である。透磁率の最大ピークを示す周波数は、第１部材７２、第２部材７８、第３部材８２の順に高い。体積抵抗率は第３部材８２が最も低い。第１部材７２の体積は、第１部材７２、第２部材７８及び第３部材８２の中で最も大きい。第１部材７２、第２部材７８及び第３部材８２は固定部材４４（図１参照）により互いに固定されている。
【００６１】
第１部材７２及び第２部材７８はＮｉ，Ｚｎの割合を異ならせること等により、透磁率の最大ピークを示す周波数および体積抵抗率が設定される。本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１部材７２の初透磁率は１２０、体積抵抗率は１×１０５Ω・ｍであり、第２部材７８の初透磁率は１５００、体積抵抗率は１×１０６Ω・ｍであり、第３部材８２の初透磁率は５０００、体積抵抗率は０．３Ω・ｍである。但し、これは一例であり、これに限られるものではない。
【００６２】
第１部材７２は、端子金具３２及び第１内周面１２に接触する円筒状の第１部７３と、第１部７３の先端の径方向の内側の部位から先端側に向かって突出する円筒状の第２部７４と、第１部７３の後端の径方向の内側の部位から後端側に向かって突出する円筒状の第３部７５と、を備えている。第２部材７８に接触する第１部材７２の接触面７６には、第１部７３と第２部７４との段差によって凹凸が形成される。第３部材８２に接触する第１部材７２の接触面７７には、第１部７３と第３部７５との段差によって凹凸が形成される。
【００６３】
第２部材７８は、端子金具３２及び第１内周面１２に接触する円筒状の第１部７９と、第１部７９の後端の径方向の外側の部位から後端側に向かって突出する円筒状の第２部８０と、を備えている。第２部材７８の第２部８０は、第１部材７２の第２部７４の径方向の外側に配置される。第１部材７２に接触する第２部材７８の接触面８１には、第１部７９と第２部８０との段差によって凹凸が形成される。
【００６４】
第３部材８２は、端子金具３２及び第１内周面１２に接触する円筒状の第１部８３と、第１部８３の先端の径方向の外側の部位から先端側に向かって突出する円筒状の第２部８４と、を備えている。第３部材８２の第２部８４は、第１部材７２の第３部７５の径方向の外側に配置される。第１部材７２に接触する第３部材８２の接触面８５には、第１部８３と第２部８４との段差によって凹凸が形成される。
【００６５】
磁性体７１は、主体金具２０の後端２８を境にして、後端２８よりも先端側に配置される先端部分８６と、後端２８よりも後端側に配置される後端部分８７と、に区分される。第２部材７８が先端部分８６を占め、第２部材７８、第１部材７２及び第３部材８２が後端部分８７に配置されている。第２部材７８が先端部分８６を占めるので、先端部分８６における第１部材７２の体積の割合は第３部材８２の体積の割合と同じく０％である（即ち、第１部材７２の割合が最も小さい）。また、後端部分８７において第１部材７２の体積の割合は最も大きい。
【００６６】
第１部材７２の第２部７４は第２部材７８の第２部８０に比べて導電体３０に近いので、導電体３０に電流が流れることによって生じる磁界の影響を受け易い。よって、第１部材７２の第２部７４によるノイズ抑制効果を発現し易くできる。同様に、第１部材７２の第３部７５は第３部材８２の第２部８４に比べて導電体３０に近いので、導電体３０に電流が流れることによって生じる磁界の影響を受け易くできる。よって、第１部材７２による高周波成分のノイズ抑制効果を発現し易くできる。これにより、第２部材７８や第３部材８２によるノイズ抑制に偏重するのを防ぎ、第１部材７２、第２部材７８及び第３部材８２による広帯域のノイズ抑制効果が得られる。
【００６７】
第２部材７８の第２部８０は第１部材７２の第２部７４に比べて導電体３０から遠いが、第２部材７８の透磁率の最大ピークは第１部材７２の透磁率の最大ピークに比べて大きいので、導電体３０から離れていても第２部材７８によるノイズ抑制効果は確保できる。同様に、第３部材８２の第２部８４は第１部材７２の第３部７５に比べて導電体３０から遠いが、第３部材８２の透磁率の最大ピークは第１部材７２の透磁率の最大ピークに比べて大きいので、第３部材８２によるノイズ抑制効果を確保できる。これにより、第２部材７８や第３部材８２によるノイズ抑制に偏重するのを防ぎ、第１部材７２、第２部材７８及び第３部材８２による広帯域のノイズ抑制効果が得られる。
【００６８】
第１部材７２及び第２部材７８の接触面７６，８１に、互いに合わさる凹凸が形成されているので、第１部材７２及び第２部材７８の位置を径方向へずれ難くできる。その結果、振動等による第１部材７２及び第２部材７８の破損を抑制できる。同様に、第１部材７２及び第３部材８２の接触面７７，８５に、互いに合わさる凹凸が形成されているので、第１部材７２及び第３部材８２の位置を径方向へずれ難くできる。その結果、振動等による第１部材７２及び第３部材８２の破損を抑制できる。
【００６９】
図５（ｂ）を参照して第５実施の形態について説明する。第４実施形態では、第１部材７２の接触面７７の一部が第３部材８２の接触面８５の一部の径方向の内側に位置する場合、第２部材７８の接触面８１の一部が第１部材７２の接触面７６の一部の径方向の外側に位置する場合について説明した。これに対し第５実施形態では、第２部材７８の接触面９４の一部が第１部材７２の接触面９２の径方向の中央に位置する場合について説明する。なお、第１実施形態および第４実施形態において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５（ｂ）は第５実施の形態におけるスパークプラグ９０の断面図である。図５（ｂ）では軸線Ｏを境にした片側の図示が省略されている。
【００７０】
スパークプラグ９０の第１部材７２は、第１部７３の先端の径方向の内側および外側の部位から先端側へそれぞれ突出する円筒状の第２部９１を備えている。第２部材７８に接触する第１部材７２の接触面９２には、第１部７３と第２部９１との段差によって凹凸が形成される。第２部材７８は、第１部７９の後端の径方向の中央の部位から後端側へ突出する円筒状の第２部９３を備えている。第２部材７８の第２部９３は、第１部材７２の第２部９１の間に配置される。第１部材７２に接触する第２部材７８の接触面９４には、第１部７９と第２部９３との段差によって凹凸が形成される。接触面９２，９４の凹凸が互いに径方向に接触することにより、第１部材７２及び第２部材７８の径方向の移動が規制される。その結果、第１部材７２及び第２部材７８を径方向にずれ難くできるので、振動等による第１部材７２及び第２部材７８の破損を抑制できる。
【００７１】
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。
【００７２】
第３実施形態では磁性体６１は２個の磁性部材からなり、その他の実施形態では磁性体は３個の磁性部材からな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。磁性体を構成する磁性部材の数は２個以上（例えば４個や５個など）を適宜設定できる。
【００７３】
実施形態では導電体３０に内蔵する抵抗体３３が、絶縁体１１の内部で原料粉末を成形して焼成するモノリシックタイプの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。予め製造された抵抗器を絶縁体１１に挿入して抵抗体とすることは当然可能である。また、当然のことながら抵抗体は省略できる。
【００７４】
実施形態では、第２接続部３５が原料粉末を焼成して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。導電性のあるばね等の弾性体により第２接続部３５を形成することは当然可能である。
【００７５】
実施形態では、絶縁体１１，５１の第１内周面１２，５２の内径を第２内周面１３の内径よりも大きくして、第１内周面１２，５２と端子金具３２との隙間に磁性体４０，５３，６１，７１を設け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。例えば、第１内周面１２，５２の内径を第２内周面１３の内径と同じ大きさにする一方、端子金具３２を細くして、第１内周面１２，５２と端子金具３２との間に隙間を作り、その隙間に磁性体を設けることは当然可能である。
【００７６】
第１、第２、第４及び第５実施形態では、軸線方向の先端側から順に第２部材、第１部材、第３部材が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。透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い第１部材の体積と磁性部材の全体の体積との関係（第１部材の体積が最も大きい）を維持したまま、これらの部材を任意の順番に並べ替えることは当然可能である。体積が最も大きい第１部材によって、ノイズの高周波成分を抑制できるからである。
【００７７】
第１及び第５実施形態では、体積抵抗率が最も小さい第３部材４３，８２を、主体金具２０の後端２８から最も離れた位置に配置す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３部材４３，８２の位置を第１部材４１，７２と入れ替えることは当然可能である。第１部材４１，７２と第３部材４３，８２とを入れ替えても、主体金具２０の後端２８よりも後端側に、体積抵抗率の最も小さい第３部材４３，８２の全体を配置できるので、磁性体と主体金具２０との間に貫通漏れ電流を生じ難くできるからである。
【００７８】
第２実施形態では、体積抵抗率が最も小さい第３部材５６を、主体金具２０の後端２８から最も離れた位置に配置し、第３実施形態では、体積抵抗率が最も小さい第２部材６５を、第１部材６２の第１部６３よりも後端側に配置した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。第３部材５６や第２部材６５は、絶縁体５１の第１内周面５２の内側の任意の位置に配置できる。第１内周面５２と第２内周面１３との境界は主体金具２０の後端２８よりも後端側にあるので、第３部材５６や第２部材６５を第１内周面５２の内側のどこに配置しても、主体金具２０の後端２８よりも後端側に、第３部材５６や第２部材６５の全体を配置できるからである。
【００７９】
実施形態では、固定部材４４によって磁性部材が互いに固定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。固定部材４４を省略することは当然可能である。
【００８０】
実施形態では、磁性体４０，５３，６１，７１が端子金具３０の周囲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。中心電極３１や抵抗体３３等の周囲に磁性体を配置することは当然可能である。端子金具３０と同様に、中心電極３１や抵抗体３３等もスパーク時に電流が流れるので、磁性体によるノイズ抑制効果が得られるからである。
【符号の説明】
【００８１】
１０，５０，６０，７０，９０  スパークプラグ
２０  主体金具
２８  主体金具の後端
３０  導電体
４０，５３，６１，７１  磁性体
４１，５４，６２，７２  第１部材（磁性部材、透磁率の最大ピークを示す周波数が最も高い部材）
４２，５５，６５，７８  第２部材（磁性部材）
４３，５６，８２  第３部材（磁性部材、体積抵抗率が最も小さい部材）
４４  固定部材
４５，８６  先端部分
４６，８７  後端部分
【図１】
2019175647.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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