(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の取付金具（２）の内側に同軸的に保持される筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の軸孔（３１）から端子基端部（１１）が突出するように保持された端子金具（１）と、
上記絶縁碍子の上記軸孔から電極先端部（４１）が突出するように保持された中心電極（４）と、
上記取付金具の先端側に固定されて上記中心電極と対向する接地電極（５）と、
上記端子金具と上記中心電極の間に介在する導電性シール層（６１、６２）及び抵抗体（７）を備えるスパークプラグ（Ｐ）において、
上記端子金具は、ビッカース硬度Ｈｖが、１００〜１３０の範囲にあると共に、上記軸孔内に収容される端子先端部（１２）が、先端面（１２１）の外周縁部の全周にＲ面（１２３）又はＣ面（１２４）を有する形状であり、かつ、
上記Ｒ面のＲ寸法又は上記Ｃ面のＣ寸法の値Ｖ（単位：ｍｍ）と、上記端子金具のビッカース硬度Ｈｖと、上記端子金具の最小径部（１３）の径Ｄ（単位：ｍｍ）とが、下記式１で表される関係にある、スパークプラグ。
Ｖ≧３．０８−０．０１６３×Ｈｖ−０．３７５×Ｄ・・・（式１）
ただし、Ｖ＞０、２．５ｍｍ≦Ｄ≦３．１ｍｍ
【請求項２】
上記先端面は、上記導電性シール層及び上記抵抗体となる材料を押圧する押圧面となり、上記抵抗体は、導電性材料の粉末とガラス粉末とを含む抵抗体材料にて構成される、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
上記端子金具は、上記端子基端部と上記端子先端部との間に、上記最小径部となる軸部を有している、請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
上記端子金具は、上記端子基端部よりも先端側に位置して上記軸孔内に収容される部位の軸方向（Ｘ）の長さＬが、３０ｍｍよりも長い、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
上記導電性シール層は、上記中心電極側に位置する第１シール層（６１）と上記端子金具側に位置する第２シール層（６２）を備え、両シール層の間に上記抵抗体を挟持している、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
上記端子金具は、上記端子先端部が、上記第２シール層に埋設固定されている、請求項５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、自動車用エンジン等の内燃機関に用いられるスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンは、高出力化・高効率化と共に、小型化が進められており、エンジン設計の自由度を向上させるために、スパークプラグの小型化が求められている。一般に、スパークプラグは、接地電極が固定される取付金具内に、中心電極を保持する絶縁碍子が収納された構成を有し、中心電極は、絶縁碍子の軸孔の内部において、端子金具と接合される。中心電極は軸孔の先端側に、端子金具は軸孔の基端側に配置され、抵抗体及びシール層を介して接続される。
【０００３】
そのため、スパークプラグを小型化すると、絶縁碍子の外径及び軸孔径も小さくなり、軸孔内における各部材間の接合性にも影響する。接合強度が低下すると、振動や衝撃により接合界面に亀裂等が生じるおそれがあり、負荷寿命を低下させる要因となる。
【０００４】
特許文献１には、軸孔が比較的小径であり、端子金具の脚部が比較的短いスパークプラグが開示されている。このスパークプラグは、端子金具の偏芯や封着不良を抑制するために、端子金具の形状を規定し、各部の寸法、例えば軸孔径に対する端子部材の径や長さ等が、所定の関係となるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０４１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スパークプラグの組立工程において、端子金具の装着は、抵抗体やシール層を形成する粉末材料を充填し、加熱軟化させた状態で行われる。端子金具を軸孔に挿入して加圧すると、軸孔に挿入された先端部がシール層を介して絶縁碍子に融着固定されると共に、抵抗体に所定の押圧力を付与する。
【０００７】
ところが、近年主流となっている、いわゆるロングリーチ型のスパークプラグは、スパークプラグの取付ネジ長さが長くなっており、その分、端子金具の長さも長くなる。このために、絶縁碍子の軸孔への挿入、加圧時に、端子金具の径小部に変形等が生じ易くなり、融着時の密着力が不足する懸念がある。特許文献１に記載されるスパークプラグは、端子金具の脚部が比較的短い場合のみを対象としており、ロングリーチ型のスパークプラグには対応していない。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、スパークプラグが小型化し、端子金具の径小部長さが長くなっても、変形等による密着力の低下を抑制することができ、良好な負荷寿命性能を実現すると共に、端子金具の装着を容易にして量産性を向上できるスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、
筒状の取付金具（２）の内側に同軸的に保持される筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の軸孔（３１）から端子基端部（１１）が突出するように保持された端子金具（１）と、
上記絶縁碍子の上記軸孔から電極先端部（４１）が突出するように保持された中心電極（４）と、
上記取付金具の先端側に固定されて上記中心電極と対向する接地電極（５）と、
上記端子金具と上記中心電極の間に介在する導電性シール層（６１、６２）及び抵抗体（７）を備えるスパークプラグ（Ｐ）において、
上記端子金具は、ビッカース硬度Ｈｖが、１００〜１３０の範囲にあると共に、上記軸孔内に収容される端子先端部（１２）が、先端面（１２１）の外周縁部の全周にＲ面（１２３）又はＣ面（１２４）を有する形状であり、かつ、
上記Ｒ面のＲ寸法又は上記Ｃ面のＣ寸法の値Ｖ（単位：ｍｍ）と、上記端子金具のビッカース硬度Ｈｖと、上記端子金具の最小径部（１３）の径Ｄ（単位：ｍｍ）とが、下記式１で表される関係にある、スパークプラグにある。
Ｖ≧３．０８−０．０１６３×Ｈｖ−０．３７５×Ｄ・・・（式１）
ただし、Ｖ＞０、２．５ｍｍ≦Ｄ≦３．１ｍｍ
なお、括弧内の符号は、参考のために付したものであり、本発明はこれら符号により限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様のスパークプラグは、端子金具の先端面にＲ面又はＣ面を有することにより、絶縁碍子の軸孔に装着される際の引っ掛かり等が生じ難くなる。そのＲ寸法又はＣ寸法の値は、例えば、端子金具の硬度や最小径部の径に応じて選択することができ、端子金具の径小部に変形等が生じて密着力が低下することを防止することができる。
【００１１】
したがって、端子金具と中心電極の間に導電性シール層と抵抗体が介在する構成について、端子金具の融着と同時に抵抗体に適切な押圧力を与えることができる。また、ロングリーチ型のスパークプラグにも有効であり、端子金具の装着を容易にして量産性を向上でき、良好な負荷寿命性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１における、スパークプラグの主要部の縦断面図とその一部分解図。
【図２】実施形態１における、スパークプラグの全体構成を示す縦断面図。
【図３】実施形態１における、端子金具の正面図。
【図４】実施形態１における、端子金具の先端面のＲ面の部分拡大図。
【図５】実施形態１における、端子金具の先端面のＣ面の部分拡大図。
【図６】実施形態１における、端子金具を装着する工程である、加熱工程と加圧・冷却工程を説明するためのスパークプラグの主要部の縦断面図。
【図７】実施形態１における、端子金具を装着する工程を説明するためのスパークプラグの主要部の拡大断面図。
【図８】従来の端子金具を装着する工程を説明するためのスパークプラグの主要部の拡大断面図。
【図９】試験例における、端子金具の径を変更したときの、端子金具のビッカース硬度とＲ寸法又はＣ寸法の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグに係る実施形態１について、図面を参照しながら説明する。図１、図２に示すように、スパークプラグＰは、筒状の取付金具２と、その内側に保持された筒状の絶縁碍子３と、絶縁碍子３の内側に保持された端子金具１及び中心電極４と、取付金具２に固定された接地電極５と、を有する。絶縁碍子３の内側には、端子金具１と中心電極４の間に介在するように、導電性シール層である第１、第２シール層６１、６２及び抵抗体７が設けられる。内燃機関は、例えば自動車用エンジンであり、スパークプラグＰは、図示しないエンジン燃焼室に臨むシリンダヘッドの取付孔に取り付けられる。
【００１４】
図２において、スパークプラグＰは、同軸的に配置された取付金具２と絶縁碍子３の軸方向Ｘが、図の上下方向となり、中心電極４と接地電極５とが対向配置される先端側が、図の下端側となっている。取付金具２は、先端側半部の外周に、図示しないシリンダヘッドへの取付用ネジ部２１を有し、取付用ネジ部２１より大径の基端側半部は、シリンダヘッドの外方（すなわち、図の上方）に突出位置する。取付金具２は、大径の基端側半部内に、絶縁碍子３の軸方向Ｘの中間部に設けた大径部３２を収納保持すると共に、基端縁部を加締め固定して、気密シールしている。
【００１５】
絶縁碍子３は、軸方向Ｘに貫通する軸孔３１を有し、その先端側に中心電極４を収納している。中心電極４の大径の電極基端部４２は、軸孔３１の内周に設けたテーパ状の段差面３１３上に支持される。絶縁碍子３は、軸孔３１の先端開口部３１１が、取付金具２よりも先端側に突出した状態で配置され、中心電極４の電極先端部４１は、絶縁碍子３の軸孔３１の先端開口部３１１よりも、さらに先端側に突出して位置する。接地電極５の基端側は、取付金具２の先端面に接合固定され、先端側は、径方向内方にＬ字状に屈曲して、対向する中心電極４の電極先端部４１との間に、所定の火花放電ギャップを形成する。
【００１６】
絶縁碍子３は、軸孔３１の基端側に端子金具１を収納しており、端子金具１は、大径の端子基端部１１が、軸孔３１の基端開口部３１２よりも基端側に突出している。端子金具１の端子先端部１２は、第２シール層６２と密着し、中心電極４の電極基端部４２と第１シール層６１とが密着すると共に、これら両シール層６１、６２の間に挟持されて抵抗体７が配置される。第１、第２シール層６１、６２は、金属粉末とガラス粉末を含む導電性ガラス材料、例えば、銅ガラス粉末等を混合して構成される。また、抵抗体７は、導電性材料を含む抵抗体材料、例えばカーボン粉末とガラス粉末とを含むカーボンレジスタガラス粉末等を混合して構成される。端子金具１は、例えば、鋼材からなり、絶縁碍子３は、例えば、アルミナ等の絶縁性セラミック材料からなる。
【００１７】
図１に示すように、絶縁碍子３の軸孔３１内には、基端開口部３１２側から、中心電極３を挿通し、第１シール層６１、抵抗体７、第２シール層６２となる材料を順に充填した後に、基端開口部３１２を閉鎖するように、端子金具１が挿通配置される。充填された第１シール層６１、抵抗体７、第２シール層６２となる材料が圧縮される前の図示の状態では、端子金具１は、端子基端部１１の先端面１１１が、基端開口部３１２よりも基端側（すなわち、図の上側）に間隔を有して位置しており、基端開口部３１２は閉鎖されていない。端子金具１は、後述する加熱・加圧工程において、端子基端部１１が基端開口部３１２に当接する位置（例えば、図２参照）となるまで、軸孔３１内に挿入される。
【００１８】
図３に示すように、端子金具１は、端子基端部１１と端子先端部１２の中間部に、両端部より径小の軸部１３を有する。端子基端部１１の先端側には、軸部１３との間に所定長の首部１４が設けられる。軸部１３の径は、首部１４の径よりも小さく、本形態における最小径部となっている。端子基端部１１の先端側に続く部位である首部１４は、軸孔３１の径よりもわずかに小さい径を有し、端子金具１が軸孔３１に挿通される際の軸方向Ｘのガイドとなる。
【００１９】
端子先端部１２の先端面１２１は、第１、第２シール層６１、６２及び抵抗体７となる材料を押圧する押圧面となる。端子先端部１２は、この押圧時に、第２シール層６２に埋設され、先端面１２１及び外周面１２２が、第２シール層６２を介して絶縁碍子３に固定される。そのため、接合面となる端子先端部１２の外周面１２２には、表面積を拡大して接合性を高めるためにネジ加工が施され、螺旋状のネジ山とネジ溝が軸方向Ｘに交互に並ぶ接合面となる。なお、外周面１２２の表面形状は、ネジ加工による螺旋ネジ形状に限らず、表面に凹凸が形成されて第２シール層６２との接合面積が増大する形状となっていればよい。
【００２０】
端子先端部１２の先端面１２１は、外周縁部の全周を角のない面形状、すなわちＲ面１２３又はＣ面１２４としている。図４に示すように、先端面１２１は、外周縁部にＲ面取り加工を施して、その全周を、角を丸めたＲ面１２３とし、先端面１２１から外周面１２２側へ滑らかな曲面で接続する形状とすることができる。あるいは、図５に示すように、先端面１２１の外周縁部に、Ｃ面取り加工を施して、その全周を、角を落としたＣ面１２４とし、先端面１２１と外周面１２２とが所定の角度θ（すなわち、θ＝４５°）の傾斜面で接続する形状とすることもできる。
【００２１】
具体的には、Ｒ面１２３のＲ寸法又はＣ面１２４のＣ寸法の値Ｖ（単位：ｍｍ）と、端子金具１のビッカース硬度Ｈｖと、最小径部である軸部１３の径Ｄ（単位：ｍｍ）とは、下記式１で表される関係を満足するように設定される。
Ｖ≧３．０８−０．０１６３×Ｈｖ−０．３７５×Ｄ・・・（式１）
ただし、Ｖ＞０
上記式１は、後述する試験例に基づく回帰分析結果から得られた式であり、端子金具１のビッカース硬度Ｈｖが小さいほど、又は、最小径部の径Ｄが小さいほど、Ｒ寸法又はＣ寸法の値Ｖが、大きくなる。
【００２２】
ここで、Ｒ寸法は、Ｒ面１２３の曲率半径であり、例えば、図４において、先端面１２１又は外周面１２２におけるＲ面１２３のカーブ基端位置から角までの長さＶ１に対応する。Ｃ寸法の値は、Ｃ面１２４の切取長さであり、例えば、図５において、先端面１２１又は外周面１２２におけるＣ面１２４のカット基端位置から角までの長さＶ２に対応する。また、式１で算出された値Ｖに基づいて、先端面１２１の外周縁部を、Ｒ面１２３（すなわち、Ｖ＝Ｖ１）としても、Ｃ面１２４（すなわち、Ｖ＝Ｖ２）としてもよい。
【００２３】
このように、小型のスパークプラグＰにおいて、端子金具１の材料硬度が比較的低い場合（例えば、ビッカース硬度Ｈｖが１３０以下）に、端子金具１の軸部１３がより細径化しても（例えば、最小径部の径Ｄが３．１ｍｍ以下）、適切にＲ面１２３又Ｃ面１２４を形成することにより、加圧・加圧工程において、十分な押圧力を発揮することができる。
【００２４】
次に、本形態のスパークプラグＰを製造するに際して、絶縁碍子３に端子金具１を装着するための加熱工程、加圧・冷却工程の概要と、本形態の端子先端部１２の先端面１２１形状による作用効果を説明する。
図６は、取付金具２を装着する前のサブアッシー状態のスパークプラグＰｓであり、左図に示す加熱工程において、絶縁碍子３は支持台８に挿通保持され、基端開口部３１２の上方に端子金具１の端子基端部１１が突出する状態で、図示しない加熱装置内に配置される。絶縁碍子３の軸孔３１には、予め、中心電極４、第１シール層６１、抵抗体７、第２シール層６２となる材料が順に充填される。支持台８はブロック状で、絶縁碍子３の外形に沿う形状の保持孔８１を有しており、その内周に設けたテーパ面８２上に、絶縁碍子３の大径部３２を支持する。加熱装置は図示しない加熱手段により、支持台８に支持された絶縁碍子３を所定温度に加熱可能であり、通常、軸孔３１内に充填される材料中のガラス粉末の軟化温度以上に加熱されて、流動可能となる。
【００２５】
次いで、図６の右図に示す加圧・冷却工程において、絶縁碍子３の基端側に突出する端子金具１の首部１４を、加圧部８３を用いて軸孔３１内に装着する。端子金具１は、支持台８に挿通保持された状態で、端子基端部１１の上方に配置した加圧部８３を押し下げることにより、端子先端部１２の先端面１２１が第１、第２シール層６１、６２と抵抗体７となる材料を押圧する。
【００２６】
これにより、これら材料が圧縮されると共に、先端面１２１に接する第２シール層６２となる材料が、外周面１２２と絶縁碍子３との隙間Ｇから軸部１３方向へ這い上がる。この材料が、隙間Ｇを埋めた後、冷却されることによって、端子金具１が絶縁碍子３に固着される。そのため、図７に示すように、端子金具１は、端子先端部１２と軸部１３の径を、絶縁碍子３の孔径よりも小さく設定して、第２シール層６２となる材料の這い上がり代を確保している。一方で、エンジンの小型高出力化に伴う冷却性能の向上要求等により、スパークプラグＰの取付長は比較的長いままとなる。
【００２７】
そのため、端子金具１の軸孔３１内の長さも相対的に長くなり、例えば、端子基端部１１を除く端子金具１の長さＬ（すなわち、端子基端部１１より先端側に位置して軸孔３１内に収容される、首部１４の基端から先端面１２１までの端子金具１の長さ）は、通常、３０ｍｍよりも長い。このように、端子金具１が細く長くなると、軸孔３１への挿入・押圧時に曲がりや傾きが生じ易くなる。
このとき、図８に示すように、端子金具１の端子先端部１２において、先端面１２１の外周縁部が角を有する形状である場合には、軸孔３１の内壁面への引っ掛かり等が生じ易くなる。例えば、最小径部の軸部１３に曲がりや傾きが生じると、端子先端部１２の先端面１２１が軸直方向に対して傾斜し、外周縁部が軸孔３１の内壁面に接触して、摩擦が大きくなる。その結果、第１、第２シール層６１、６２、抵抗体７への均一な加圧ができなくなるおそれがある。
【００２８】
ここで、スパークプラグＰは、端子金具１の端子基端部１１に、図示しない点火コイルへの接続コードが取付けられ、点火コイルで発生させた高電圧を、抵抗体７を介して中心電極４に印加することにより、接地電極５との間に火花放電を発生させる。このため、第１、第２シール層６１、６２及びこれらの間の抵抗体７が十分に圧縮され、密着性を高めると共に、振動等を繰り返し受けることによる抵抗値の増大、すなわち負荷寿命の低下を抑制することが重要となる。
【００２９】
これに対して、図４、図５のように、端子金具１の端子先端部１２が、先端面１２１の外周にＲ面１２３又はＣ面１２４を有すると、軸孔３１の内壁面への引っ掛かり等が生じ難くなる。そして、端子金具１の軸部１３及び端子先端部１２の曲がりや傾きが抑制され、軸孔３１の内壁面との摩擦が小さくなるので、端子先端部１２の先端面１２１による均一な加圧が可能になる。特に、上記式１を満たすように、Ｒ寸法又はＣ寸法の値Ｖを、端子金具１のビッカース硬度Ｈｖ及び軸部１３の径Ｄに応じて設定することで、第２シール層６２となる材料の這い上がり代を確保しつつ、曲がりや傾きによる引っ掛かりをなくすことができる。
【００３０】
したがって、本形態のスパークプラグＰによれば、端子金具１の絶縁碍子３への装着性が向上し、第１、第２シール層６１、６２との密着性を高めて、接合強度を高めることができる。また、抵抗体７を適切に加圧、圧縮して所望の抵抗値特性を実現し、負荷寿命を向上させることができる。
【００３１】
（試験例）
上記式１を導出するために、上記図６の構成のサブアッシー状態のスパークプラグＰｓについて、表１に示すサンプル１〜サンプル２２を準備し、各サンプルの評価試験を行った。各サンプルは、端子金具１の硬度（すなわち、ビッカース硬度Ｈｖ）を、１００又は１２０とし、それぞれにつき、最小径部である軸部１３の径Ｄを、φ２．５ｍｍ〜３．１ｍｍの範囲で変更したものを用意した。これらについて、さらに、端子先端部１２の先端面１２１の外周縁部を、所定の値Ｖとなるように面取りした。ここでは、先端面１２１の外周縁部をＣ面取りし、Ｃ面１２４の寸法を、表１に示すように、０．６ｍｍ以下の範囲で変化させて、サンプル１〜サンプル２２とした。
【００３２】
なお、これらサンプルのうち、サンプル８、サンプル１０は、Ｃ面１２４を形成していない（すなわち、Ｃ面１２４のＣ寸法が０ｍｍである）サンプル例とした。各サンプルの硬度は、マイクロビッカース硬度計（すなわち、株式会社ミツトヨ製；ＨＭ−２２０）を使用し、所定の荷重を加えて測定した(例えば、荷重５００ｇ×１５秒）。
また、端子金具１の端子先端部１２と軸孔３１の隙間Ｇは、端子金具１の各部径によらず、所定の隙間Ｇ（例えば、径方向距離：０．３ｍｍ程度）が確保できるように、絶縁碍子３の軸孔３１の径を調整した。端子基端部１１を除く端子金具１の長さＬは、３８ｍｍとした。
【００３３】
これらサンプル１〜サンプル２２のスパークプラグＰｓを、試験用放電装置に装着し、以下の方法で評価した。まず、スパークプラグＰの端子金具１に、点火コイルを接続し、コイル−プラグ接続部に２０ｐＦの容量負荷を接続して、点火コイルで発生させた電圧を印加して、中心電極４と、評価装置に設置した接地電極５を模擬したアース体（例えば、３針ギャップ）との間で、火花放電させた。なお、放電電圧は、３針ギャップのギャップ長を変更し、以下の電圧に合わせ込んだ。評価試験条件は、次の通りとした。
放電電圧：２０ｋＶ
電源周波数：６０Ｈｚ
雰囲気温度：２５０℃
雰囲気圧：大気圧
【００３４】
サンプル１〜サンプル２２について、スパークプラグＰｓの抵抗値の経時変化を、デジタル抵抗計にて測定し、初期抵抗値に対する抵抗値の上昇が２５％以上となった時間を寿命時間とした。また、比較のため、従来プラグとして、端子金具の径が比較的大きく、硬度が比較的高いスパークプラグを用いて、同様の評価試験を行った。従来プラグの各部寸法等を、以下に示す。
絶縁碍子の軸孔径：φ４．１ｍｍ
端子金具の最小径部の径：φ３．５ｍｍ
隙間Ｇ：０．３ｍｍ
端子金具の硬度：Ｈｖ １４０
端子金具の先端面：Ｃ面取りなしＨｖ１４０
端子基端部１１より先端側の端子金具１の長さ：３８ｍｍ
【００３５】
結果を、表１に示す。ここで、表１における負荷寿命の判定は、従来プラグの寿命時間と比較したときに、従来プラグと同等以上であったサンプルを良、同等未満であったサンプルを不可、とした。表１に明らかなように、端子金具１の最小径部の径Ｄが小さいほど、良好な結果を得るためのＣ面取りの寸法が大きくなる。また、ビッカース硬度Ｈｖの値が大きい方が、同じ最小径部の径Ｄに対して、良好な結果が得られるＣ寸法の値が小さくなっている。そこで、表１の結果から、ビッカース硬度Ｈｖに対して最小径部の径Ｄを変更したときに、負荷寿命が良となる限界の値を示すサンプルを抽出して、表２に示した（すなわち、サンプル２、６、９、１０、１２、１５、１８、２１）。また、表２に基づき、最小径部の径Ｄごとに、負荷寿命が良となるＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖとビッカース硬度Ｈｖの関係を、図９に示した。
【００３６】
【表１】
0006657850.tif 000002
【００３７】
【表２】
0006657850.tif 000003
【００３８】
さらに、公知の回帰分析法を用いて、これら変数の関係を表す式を求めた。図９に示されるように、最小径部の径Ｄが同じであるとき、負荷寿命が良となる限界のＲ寸法又はＣ寸法は、ビッカース硬度Ｈｖと反比例の関係にあると推定される。そこで、ビッカース硬度Ｈｖと最小径部の径Ｄ（単位：ｍｍ）を説明変数とし、負荷寿命が良となるＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖ（単位：ｍｍ）を目標変数として、重回帰分析を行い、下記式１を得た。
Ｖ≧３．０８−０．０１６３×Ｈｖ−０．３７５×Ｄ・・・（式１）
ただし、 Ｖ＞０
これにより、ビッカース硬度Ｈｖと最小径部の径Ｄ（単位：ｍｍ）を設定することで、負荷寿命が良となるＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖ（単位：ｍｍ）を、上記式１を満足するように決定することができる。
【００３９】
（実施例）
次に、上記式１を用いて、ビッカース硬度Ｈｖと最小径部の径Ｄに対する、Ｒ寸法又はＣ寸法の値Ｖを設定したサンプル２３〜サンプル３３を準備した。
表３に示すように、端子金具１のビッカース硬度Ｈｖを、１００〜１３０の範囲で変更し、最小径部である軸部１３の径Ｄを２．５ｍｍ〜３．１ｍｍの範囲で変更したときに、上記式１を満足するＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖの下限値をそれぞれ算出した。この下限値に対して、実際の端子金具１の先端面１２１のＣ面取りの寸法が小さい、比較例サンプル（すなわち、サンプル２３、サンプル２４、サンプル２７、サンプル２９、サンプル３０）と、実際のＣ面取りの寸法が下限値以上である、実施例サンプル（すなわち、サンプル２５、サンプル２６、サンプル２８）を用意した。なお、サンプル３０は、Ｃ面取りを行わない比較例サンプル（すなわち、Ｃ寸法＝０ｍｍ）である。
【００４０】
また、Ｃ面取りに代えて、Ｒ面取りを行ったサンプルについても、下限値に対してＲ面取りの寸法が小さい、比較例サンプル（すなわち、サンプル３１、サンプル３３）と、実際のＲ面取りの寸法が下限値以上である、実施例サンプル（すなわち、サンプル３２）を用意した。これらサンプル２３〜サンプル３３について、上記試験例と同様にして負荷寿命を評価した。結果を表３中に示す。また、この評価結果と式１との適合性を判定し、適合しているサンプルを適、適合していないサンプルを不適として、結果を表３中に併記した。
【００４１】
【表３】
0006657850.tif 000004
【００４２】
表３に示されるように、Ｃ面取りの寸法が、上記式１から算出された下限値以上である実施例サンプルについては、いずれも評価結果が良であった。また、Ｃ面取りに代えて、Ｒ面取りを行ったサンプルについても、同様の結果が得られた。一方、Ｒ面取り又はＣ面取りの寸法が、上記式１から算出された下限値に満たない比較例サンプルについては、いずれも評価結果は不可となった。したがって、上記式１は、Ｒ寸法とＣ寸法の両方について有効であることがわかる。
【００４３】
以上により、スパークプラグＰは、端子金具１の先端面１２１にＲ面取り又はＣ面取りを施した形状とすることで、上記式１に適合するように、端子金具１のビッカース硬度Ｈｖと最小径部である軸部１３の径Ｄに対して、Ｒ寸法又はＣ寸法の値Ｖを容易に決定することができる。例えば、ビッカース硬度Ｈｖが１３０以下と比較的低い材料を用いた場合でも、軸部１３の径ＤとＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖを適切に設定することで、スパークプラグＰの負荷寿命を、従来よりも長くすることができる。あるいは、軸部１３の径Ｄが、３ｍｍ前後ないしそれ以下に細径化した場合でも、軸部１３の径ＤとＲ寸法又はＣ寸法の値Ｖを適切に設定することで、同様の効果が得られる。
【００４４】
したがって、ロングリーチ型のスパークプラグＰにおいても、端子金具１の絶縁碍子３への密着力が向上し、良好な負荷寿命性能を実現できると共に、端子金具１の装着が容易になり量産性を向上できる。
【００４５】
スパークプラグＰは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を超えない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、端子金具１の形状や材質、導電性シール層６１、６２や抵抗体７となる材料や、絶縁碍子３、取付金具２の形状等は、適宜変更することができる。
【００４６】
上記実施形態では、スパークプラグＰを、自動車エンジン用として使用する例について説明したが、自動車に限らず、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパークプラグＰであってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
Ｐ  スパークプラグ
１  端子金具
１１  端子基端部
１２  端子先端部
１２１  先端外周縁部
１３  軸部
３  絶縁碍子
３１  軸孔
４  中心電極
６１、６２  導電性シール層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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