(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体保持孔をなす筒状の主体金具と、
軸線方向に延びる軸孔をなす筒状で、上記主体金具の上記絶縁体保持孔内に係止された絶縁体と、
上記絶縁体の上記軸孔内に保持された中心電極と、を備える
内燃機関用スパークプラグであって、
上記絶縁体は、
このうち少なくとも上記主体金具に包囲された被包囲部における任意の断面を鏡面研磨して観察面とし、この観察面内の気孔を観察したとき、直径５０μｍの判定領域内に含まれる１または複数の気孔の占める面積が、上記観察面内のいずれの位置においても上記判定領域の４０％以下となる組織を有する
内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグであって、
前記軸線に沿う方向のうち、内燃機関内に挿入される側を前方、これと反対の上記内燃機関外に位置する側を後方としたとき、
前記主体金具は、
径方向内側に突出する係合凸部であって、この係合凸部のうち後方に位置する後方係合面を含む係合凸部と、
この係合凸部の前方に位置し、上記係合凸部よりも内径が径大の筒状の前筒部と、を有し、
前記絶縁体は、
中胴部であって、この中胴部のうち前方に位置し、上記主体金具の上記後方係合面に後方から係合する係合段面を含む中胴部と、
この中胴部の前方に位置し、この中胴部より径小で、上記前筒部との間に空間を形成する脚長部とを有し、
上記絶縁体は、
上記脚長部のうち、上記係合凸部に対向する部分における上記軸線に直交する径方向の肉厚が、１．８０ｍｍ以下とされてなる
内燃機関用スパークプラグ。
【請求項３】
絶縁体保持孔をなす筒状の主体金具と、軸線方向に延びる軸孔をなし、上記主体金具の上記絶縁体保持孔内に係止された絶縁体と、上記絶縁体の上記軸孔内に保持された中心電極と、を備える内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
アルミナ粉末を主成分とする原料粉末及び有機結合剤を溶媒に混練してスラリーとするスラリー製造工程と、
上記スラリーを低気圧環境下に置いて脱泡する脱泡工程と、
上記脱泡されたスラリーから粒状体を形成する造粒工程と、
上記造粒体を型に充填圧縮して、プレス成形体を形成するプレス工程と、を備える
内燃機関用スパークプラグの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記アルミナ粉末は、平均粒径が１．０μｍ以下である
内燃機関用スパークプラグの製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記スラリーは、気泡を抜けやすくする薬剤を含まない
内燃機関用スパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグにおいては、近年、エンジンの高性能化に伴いエンジンヘッドの構造も複雑化し、スパークプラグの取付けスペースが減少していることに伴い、小型化、細径化の要求が厳しくなっている。スパークプラグの小型化、細径化のためには、エンジンヘッドへの取付部が形成された主体金具の小径化を行うのであるが、これに伴って、この主体金具の内側に保持される絶縁体を細径化、薄肉化せざるを得ない。
【０００３】
しかし、絶縁体を細径化、薄肉化すると、この絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と軸孔に挿入した中心電極との間で、この絶縁体を貫通して絶縁破壊が生じる可能性が高まり、耐電圧確保が困難になりがちである。
これらの相反する要求を満たすためには、絶縁体自身の耐電圧を高くすることが望まれる。
【０００４】
その具体的手段として、例えば、特許文献１においては気孔率を０．５％以下としたアルミナセラミックが開示されている。また、特許文献２においては、焼結体の任意の鏡面研磨面に露出した気孔の示す面積率を４％以下、気孔の最大長径を１５μｍ以下等としたアルミナ基焼結体が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７２２７３号公報
【特許文献２】特開平１１−４５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発明者らの調査によれば、絶縁体の耐電圧確保のためには、絶縁体内に、巨大気孔や気孔の最大長径が１５μｍを超える気孔などの欠陥が有る場合のみならず、個々の気孔の径は大きくないが、多数の気孔が密集して存在する部分がある場合にも、この部分を基点として、絶縁体の絶縁破壊が生じやすいことが判ってきた。つまり、このような部分の存在は、従来の技術においては、許容されるものであったが、実際には、特に、絶縁体を細径化、薄肉化した場合に好ましくないものであることが判明した。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、耐電圧の高い絶縁体を有する信頼性の高い内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その解決手段は、絶縁体保持孔をなす筒状の主体金具と、軸線方向に延びる軸孔をなす筒状で、上記主体金具の上記絶縁体保持孔内に係止された絶縁体と、上記絶縁体の上記軸孔内に保持された中心電極と、を備える内燃機関用スパークプラグであって、上記絶縁体は、このうち少なくとも上記主体金具に包囲された被包囲部における任意の断面を鏡面研磨して観察面とし、この観察面内の気孔を観察したとき、直径５０μｍの判定領域内に含まれる１または複数の気孔の占める面積が、上記観察面内のいずれの位置においても上記判定領域の４０％以下となる組織を有する内燃機関用スパークプラグ（以下単に、プラグともいう）である。
【０００８】
絶縁体の組織中、観察面において、直径５０μｍの判定領域に気孔が１つ含まれ、その気孔の占める面積が判定領域の面積の４０％を超える場合としては、直径の大きな巨大気孔が存在する場合が挙げられる。また、直径５０μｍの判定領域に複数の気孔が含まれ、それらの気孔の占める面積が判定領域の４０％を超える場合としては、複数の気孔が互いに密集して存在する気孔群（以下、凝集気孔群ともいう）をなしている場合が挙げられる。
絶縁体中に巨大気孔が存在するときには、プラグに放電用の高電圧を印加した場合など、この絶縁体に高電界が掛かった場合、この巨大気孔を基点として、絶縁体の貫通した絶縁破壊が生じやすくなる。
同様に上述のような凝集気孔群が絶縁体に存在する場合にも、この絶縁体に高電界が掛かった場合、この凝集気孔群を基点として、絶縁体の絶縁破壊が生じやすくなることが判ってきた。凝集気孔群全体で、あたかもこの気孔群と同程度の大きさの巨大な気孔と同様の効果をもたらすためであると推測される。
【０００９】
しかるに、絶縁体の耐電圧の良否を判定する尺度として、観察される気孔の径や最大長径などを用いた場合、たとえ凝集気孔群が存在していても、組織の凝集気孔群をなす個々の気孔の径がさほど大きくない場合には、凝集していない気孔しか存在しない場合と同等と評価され、実体にぞぐわない場合がある。
【００１０】
これに対し、本発明のプラグでは、観察面内の気孔を観察したとき、直径５０μｍの判定領域内に含まれる１または複数の気孔の占める面積が、いずれの位置においても判定領域の４０％以下となる組織を有する絶縁体を用いる。つまり、少なくとも被包囲部に気孔の占める面積が判定領域の４０％を超えるような巨大気孔あるいは凝集気孔群を含まない絶縁体を用いる。このため、巨大気孔や凝集気孔群を基点として、絶縁体を貫通する絶縁破壊（貫通破壊）が生じにくく、信頼性の高いプラグとなる。
【００１１】
さらに、上述の内燃機関用スパークプラグであって、前記軸線に沿う方向のうち、内燃機関内に挿入される側を前方、これと反対の上記内燃機関外に位置する側を後方としたとき、前記主体金具は、径方向内側に突出する係合凸部であって、この係合凸部のうち後方に位置する後方係合面を含む係合凸部と、この係合凸部の前方に位置し、上記係合凸部よりも内径が径大の筒状の前筒部と、を有し、前記絶縁体は、中胴部であって、この中胴凸部のうち前方に位置し、上記主体金具の上記後方係合面に後方から係合する係合段面を含む中胴部と、この中胴部の前方に位置し、この中胴部より径小で、上記前筒部との間に空間を形成する脚長部とを有し、記絶縁体は、上記脚長部のうち、上記係合凸部に対向する部分における上記軸線に直交する径方向の肉厚が、１．８０ｍｍ以下とされてなる内燃機関用スパークプラグとすると良い。
【００１２】
このプラグでは、絶縁体の脚長部のうち、係合凸部に対向する部分における軸線に直交する径方向の肉厚が、１．８０ｍｍ以下とされている。このような薄肉化された絶縁体を有するプラグでは、絶縁体内に巨大気孔や凝集気孔群が存在していると、この部分を基点として、絶縁体の貫通破壊が生じやすくなる。
しかるに、このプラグでは、前述のように判定領域内に含まれる１または複数の気孔の占める面積が、判定領域の４０％を超えるような巨大気孔や凝集気孔群が存在していないため、薄肉化されていながらも、絶縁体の耐電圧が高く、信頼性の高いプラグとなる。
さらにこのプラグでは、主体金具と中心電極との間に、火花放電を起こさせない状態で、最大値３６ｋＶの火花放電波形電圧を印加した場合にも、絶縁体は、貫通破壊をすることなく絶縁を維持する特性を備えたものとすることができる。
【００１３】
さらに他の解決手段は、絶縁体保持孔をなす筒状の主体金具と、軸線方向に延びる軸孔をなし、上記主体金具の上記絶縁体保持孔内に係止された絶縁体と、上記絶縁体の上記軸孔内に保持された中心電極と、を備える内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、アルミナ粉末を主成分とする原料粉末及び有機結合剤を溶媒に混練してスラリーとするスラリー製造工程と、上記スラリーを低気圧環境下に置いて脱泡する脱泡工程と、上記脱泡されたスラリーから粒状体を形成する造粒工程と、上記造粒体を型に充填圧縮して、プレス成形体を形成するプレス工程と、を備える内燃機関用スパークプラグの製造方法である。
【００１４】
絶縁体内に、凝集気孔群が形成される原因としては、造粒された粒状体内に、スラリーに含まれていた気泡に起因する空隙が残留しているために、プレス工程で粒状体を圧壊してプレス成形体を形成した際にも、この空隙に起因する気泡が成形体内に残留する。これにより、プレス成形体を焼成した絶縁体内に、凝集気孔群が残留することが考えられる。
【００１５】
これに対し、本発明の内燃機関用スパークプラグの製造方法では、絶縁体の製造に当たり、スラリー製造工程の後に、脱泡工程を行い、ついで、造粒工程及びプレス工程を行う。このように、脱泡工程においてスラリーを脱泡するので、スラリー製造工程における混練等によりスラリー内に含まれていた気泡を除去することができる。これにより、造粒工程で形成した粒状体内に、スラリーに含まれていた気泡に起因する空隙が残留し難くなる。このため、プレス工程で粒状体を圧壊してプレス成形体を形成した際に、上記空隙に起因する気泡が成形体内に残留すること、さらには、プレス成形体を焼成した絶縁体内に、凝集気孔群が残留することが防止でき、耐電圧の高い絶縁体、及びこれを有する信頼性の高い内燃機関用スパークプラグを製造することができる。
【００１６】
なお、スラリーを低気圧環境下に置いて脱泡する脱泡工程としては、スラリーを入れたをチャンバー内に載置し、このチャンバー内を真空ポンプで減圧する真空脱泡が挙げられる。
【００１７】
さらに、上述の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、前記アルミナ粉末は、平均粒径が１．０μｍ以下である内燃機関用スパークプラグの製造方法とすると良い。
【００１８】
アルミナ粉末の平均粒径が小さいと、アルミナ粉末の表面積が相対的に増えて焼結性が向上し、緻密な絶縁体を形成できる傾向にある。
一方、アルミナ粉末の平均粒径を１．０μｍ以下にすると、スラリーとした場合に、スラリーの粘度が高くなり、気泡がスラリー内に取り込まれたままとなりやすい。従って、平均粒径が１．０μｍ以下のアルミナ粉末を用いる場合に、特に脱泡工程を用いた脱泡が有効であり、これにより、プレス成形体を焼成した絶縁体内に、凝集気孔群が残留することが適切に防止される。
【００１９】
さらに、上述のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、前記スラリーは、気泡を抜けやすくする薬剤を含まない内燃機関用スパークプラグの製造方法とすると良い。
【００２０】
スラリーが消泡剤、分散剤など、スラリーから気泡が抜けやすくする薬剤を含まない場合には、特に脱泡工程を設けることが有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明にかかる実施形態のスパークプラグ１にかかり、図１はプラグ全体の縦断面図、図２はその前方部分を拡大して部分拡大断面図である。本明細書における実施形態等においては、軸線Ｚに沿う方向（以下、軸線方向という。図１，図２中、上下方向）のうち、スパークプラグ１のうち、内燃機関（図示しない）内に挿入される側（図１，図２中、下方）を前方、これとは反対の内燃機関外に位置する側（図１，図２中、上方）を後方として説明する。
【００２２】
このスパークプラグ１は、絶縁体保持孔１０Ｈをなす筒状の主体金具１０と、軸線方向に延びる軸孔２０Ｈをなし、主体金具１０の絶縁体保持孔１０Ｈ内に係止された絶縁体２０と、絶縁体２０の軸孔２０Ｈ内に保持された中心電極３０と、同じく軸孔２０Ｈ内に保持された端子金具４０とを備える。
【００２３】
このうち、主体金具１０の前方の前端面１０Ｓには、外側電極８０が、自身の一端が溶接によりこの前端面１０Ｓに結合されるとともに、他端部が側方に曲げ返されてなり、その側面が中心電極３０の前端部３１と対向する形態で配置されている。これにより、外側電極８０と中心電極３０との間には、火花放電ギャップＧが形成されている。
【００２４】
主体金具１０は、低炭素鋼等の金属からなり、筒状に形成されてスパークプラグ１のハウジングを構成するとともに、そのうち、前方に位置する前方部１２の外周面には、スパークプラグ１を図示しないエンジンブロックに取り付けるための取付ネジ１１が形成されている。本実施形態のスパークプラグ１では、この取付ネジ１１が、呼びでＭ１２とされている。なお、この取付ねじ１１の呼びは、これよりさらに小さなＭ１０等の値を採用することもできる。但し、本明細書において取付ねじ１１の呼びは、ＩＳＯ２７０５（Ｍ１２）及びＩＳＯ２７０４（Ｍ１０）等に規定された値を意味し、当然に、該規格に定められた寸法公差の範囲内での変動を許容する。
主体金具１０のうち前方部１２より後方（図中上方）には、この前方部１２より径大で、径方向外側に突出する径大部１６、これより径小の中間部１７、及び工具係合部１８を備える。この工具係合部１８は、スパークプラグ１を取り付ける際に、スパナやレンチ等の工具を係合させる部位であり、六角柱状の外周形状を有している。
前方部１２のうち、後方に位置し、径大部１６に繋がる中筒部１５と、先端面１０Ｓを含む前筒部１３との間には、径方向内側に突出する係合凸部１４が形成されている。
【００２５】
また、絶縁体２０は、アルミナ系セラミック焼結体からなり、軸線方向に沿って貫通する軸孔２０Ｈが形成されている。この軸孔２０Ｈのうち後方部分には、絶縁体２０の後端面２０Ｂから端子部４１が突出し、棒状の軸部４２が軸孔２０Ｈ内に保持された形態で、端子金具４０が導電性ガラスシール７０により固定されている。一方、軸孔２０Ｈのうち前方部分には、先端部３１が絶縁体２０の前端２０Ｓから突出する形態で中心電極３０が、導電性ガラスシール６０によって固定されている。さらに、この軸孔２０Ｈ内のうち、端子金具４０の軸部４２と中心電極３０との間には、抵抗体５０が配置されている。
【００２６】
したがって、中心電極３０と端子金具４０とは、この抵抗体１５及び導電性ガラスシール６０，７０を介して、互いに電気的に導通している。なお、抵抗体１５は、ガラス粉末と導電材料粉末（及び必要に応じてガラス以外のセラミック粉末）との混合粉末を原料とする抵抗体組成物で構成されてなる。
また、中心電極３０は、外部に突出する先端部３１及びこの後方に位置する本体部３２を有する。この本体部３２は、放熱促進のためにＣｕあるいはＣｕ合金等で構成された芯材３３と、これを包囲する筒状の包囲部３４とからなる。先端部３１及び包囲部３４は耐熱性を有するＮｉ合金等で構成されている。
【００２７】
絶縁体２０のうち、軸線方向中央部分には、径方向外側に突出する鍔状のフランジ部２３が形成されている。さらに、このフランジ部２３の前方（図中下方）には、フランジ部２３よりやや径小とされた中胴部２２が、またさらにこの中胴部２２の前方には、概略テーパ形状の脚長部２１が形成されている。中胴部２２は、脚長部２１との間に、段状に縮径し斜め前方を向く係合段面２２Ｆを有している。本実施形態のプラグ１における脚長部２１は、さらに詳細には、このうち後方に位置し、外周が円筒面をなす円筒状の円筒部２１Ｃと、この円筒部の前方（図中下方）に位置し、外径が前方に進むほど径小となる円錐台形状を有するテーパ部２１Ｔとからなる。本実施形態のプラグ１では、円筒部２１Ｃとテーパ部２１Ｔとの軸線方向の境界は、図２から理解できるように、主体金具１０の係合凸部１４よりも軸線方向前方（図中下方）に位置している。従って、脚長部２１のうち、この係合凸部１４に対向する部分、具体的には、係合凸部１４の内周面１４Ｎに対向する対向部２１Ｎは、円筒部２１Ｃ内に位置している。
また、絶縁体２０のうち、フランジ部２３の後方は、筒状の本体部２４とされている。この本体部２４のうち、後方の外周面には、コルゲーション２４Ｃが形成されている。
この絶縁体２０は、本体部２４の前方部分、フランジ部２３、中胴部２２、及び脚長部２１のうち前端部分を除く部位が、主体金具１０に包囲された被包囲部２５となっている。
【００２８】
絶縁体２０は、主体金具１０の絶縁体保持孔１０Ｈ内に、後方（図中上方）から挿入され、中胴部２２の係合段面２２Ｆが、主体金具１０の係合凸部１４のうち後方に位置し斜め後方を向く後方係合面１４Ｂに、リング状の板パッキン９１を介して後方（図中上方）から係合することで、絶縁体２０が主体金具１０の絶縁体保持孔１０Ｈ内に係止されている。
さらに、主体金具１０のうち工具係合部１８の内側部分と、絶縁体２０の本体部２４の外周面との隙間には、フランジ部２３の後方側面と係合するリング状の線パッキン９２が配置され、さらにその後方側にはタルク等の充填層９４を介してリング状の線パッキン９３が配置されている。そして、絶縁体２０を主体金具１０内において前方（図中下方）に押し込み、その状態で主体金具１０の後方開口縁をパッキン９３に向けて内側に加締めることにより加締め部１９が形成されて、絶縁体２０が主体金具１０に固定されている。
【００２９】
なお、絶縁体２０の軸孔２０Ｈは、中心電極３０の本体部３２を挿通する前方部分では、縮径した形状とされており、絶縁体２０の脚長部２１において径方向寸法（肉厚）を大きくできるようにされている。
【００３０】
本実施形態のスパークプラグ１では、絶縁体２０の脚長部２１のうち、主体金具１０の係合凸部１４に対向する部分、具体的には、内周面１４Ｎに対向する対向部２１Ｎ（円筒部２１Ｃ）における軸線Ｚに直交する径方向（図中左右方向）の肉厚ＮＴが、１．８０ｍｍ以下、具体的には１．７７ｍｍという小さな値にされている。
なお、本実施形態のプラグ１においては、絶縁体２０の脚長部２１の形態を、前述したように、円筒部２１Ｃとテーパ部２１Ｔとからなる形態とし、係合凸部１４の内周面１４Ｎに対向する対向部２１Ｎは、円筒部２１Ｃに含まれるため、対向部２１Ｎにおける肉厚ＮＴは、円筒部２１Ｃの肉厚に等しい。しかしながら、円筒部２１Ｃの軸線方向の寸法を小さくし、あるいは、この脚長部２１全体を、外径が前方に進むほど径小となる円錐台形状とする（つまり、脚長部２１全体をテーパ部２１Ｔとする）こともできる。この場合には、内周面１４Ｎに対向する対向部２１Ｎの肉厚ＮＴが軸線方向で変化することとなる。この場合には、対向部のうち肉厚が最小となる位置での値で代表させるものとする。
【００３１】
本実施形態のプラグ１のほかに、後述するように絶縁体２０の組織の様子を異ならせた以外は、実施形態と同一寸法及び同一形態とした比較形態１，２にかかるプラグを用い、各プラグの耐電圧を測定した。具体的には、実施形態及び比較形態１，２にかかるプラグを絶縁油中に浸漬し、主体金具１０と端子金具４０との間に、火花放電波形の電圧を印加する。この場合、火花放電ギャップＧには、絶縁油が存在するので、この火花放電ギャップＧでは火花放電は生じない。火花放電波形電圧の最大値を徐々に増加しつつ、この火花放電波形電圧の印加を繰り返し、絶縁体２０内で絶縁破壊（貫通破壊）が生じた時点での火花放電波形電圧の最大値をプラグの耐電圧として記録した。なお、サンプル数は、各形態とも、３０ヶである。
【００３２】
【表１】
0004690230.tif 000002
【００３３】
その結果を表１に示す。前述したように、絶縁体２０の脚長部２１のうち、主体金具１０の係合凸部１４に対向する対向部２１Ｎにおける径方向の肉厚ＮＴが、１．８ｍｍ以下（１．７７ｍｍ）という小さな値にされている。しかるに、この表１によれば、実施形態にかかるプラグ１では、耐電圧は３６〜４２ｋＶとなったことが判る。即ち、実施形態にかかるプラグ１（絶縁体２０）では、最低でも３６ｋＶの耐電圧を確保できたことが判る。一方、同形状の絶縁体を用いた比較形態１，２では、いずれも耐電圧が、３４〜４０ｋＶとなった。つまり、耐電圧は、最低の場合３４ｋＶしか確保できないことが判る。
【００３４】
さて、本実施形態のプラグ１に用いた絶縁体２０は、その内部組織に特徴がある。具体的には、火花放電波形電圧を端子金具４０に印加した場合に、肉厚方向（軸線に直交する方向。径方向）に電界が掛かる絶縁体２０のうち被包囲部２５における断面、特に高電界が掛かりやすい脚長部２１の対向部２１Ｎにおける断面を観察したとき、断面積の大きな巨大気孔や凝集気孔群が観察されない組織を有している（図３〜図５参照）。
【００３５】
詳細を以下に説明する。まず、本実施形態にかかるプラグ１を、その内部の絶縁体２０も含めて輪切り、即ち、軸線Ｚに直交する方向に切断する。切断された絶縁体を樹脂に埋め込み、被包囲部２５内に位置する部分の、特に、対向部２１Ｎ内に位置する部分の切断面を鏡面研磨する。さらに研磨面に導電性付与のためのカーボン蒸着を行い、電子顕微鏡を用いて、鏡面研磨された断面を観察した。なお、観察時の電子線は、加速電圧２０ｋＶ，スポットサイズ３５〜３８μｍとした。図３は、本実施形態のプラグ１における絶縁体２０の観察面（鏡面研磨断面）全体の様子を示すＳＥＭ写真の例である。図４は、観察面の或る部分（測定視野）における様子を示すＳＥＭ写真の例である。なお、この図４に示す写真は、多数の観察視野を撮影した中で、最も大きな気孔の１つが写っている写真を選択したものである。この図４に示す観察視野は、３５５μｍ×２６５μｍの大きさである。また、図５は、図４の観察視野に現れたセラミック表面（断面）を白に、気孔部分を黒にして、色分け（二値化）した様子を示す説明図である。
【００３６】
図３、図４に示すＳＥＭ写真から、本実施形態にかかるプラグ１の絶縁体２０は、直径が１０μｍ以下程度の独立した単独気孔Ｐがほぼ均一に分散した組織となっていることがわかる。観察面に現れた気孔部分の占める面積割合（絶縁体に含まれる気孔の体積に等しい）である全体気孔率は４．５％である（表１参照）。但し、図４の右下部分に現れているように、長径が最大５０μｍ程度と大きいが偏平な形態の偏平気孔ＨＰが存在する場合があることも判る。
【００３７】
一方、比較形態１のプラグに用いた絶縁体は、観察面を観察したとき、凝集気孔群ＳＰが観察される組織を有している（図６〜図８参照）。図６は、比較形態１のプラグの絶縁体における観察面全体の様子を示すＳＥＭ写真例である。図７は、観察面の或る部分を示すＳＥＭ写真例である。なお、この図７も、最も大きな凝集気孔群ＳＰの１つが写っている写真を選択した。また、図８は、図７におけるセラミック表面と気孔部分とを二値化した説明図である。
【００３８】
図６、図７に示すＳＥＭ写真から、比較形態１にかかるプラグの絶縁体も、直径が１０μｍ以下程度の独立した単独気孔Ｐがほぼ均一に分散した組織となっていることがわかる。なお、全体気孔率は、実施形態と同じく、４．５％である（表１参照）。但し、前述の実施形態の場合と異なり、図６で矢印で示す部分、及び、図７の中央に現れているように、個々の気孔はさほど大きくはないが、多数の気孔が密集して存在する凝集気孔群ＳＰが存在していることがわかる。図７に例示する凝集気孔群ＳＰは、全体の大きさが擬似的な長径で、７０μｍ程度の巨大な凝集気孔群であることも判る。
【００３９】
また、比較形態２のプラグに用いた絶縁体は観察面を観察したとき、部分的に、単独で大きな断面積を有する巨大気孔ＧＰが観察される組織を有している（図９〜図１１参照）。図９は、比較形態２のプラグの絶縁体における観察面全体の様子を示すＳＥＭ写真例である。図１０は、観察面の或る部分を示すＳＥＭ写真例である。なお、この図１０も、巨大気孔ＧＰのうち最も大きなものの１つが写っている写真を選択した。また、図１１は、図１０におけるセラミック表面と気孔部分とを二値化した説明図である。
【００４０】
図９、図１０に示すＳＥＭ写真から、比較形態２にかかるプラグの絶縁体も、直径が１０μｍ以下程度の独立した単独気孔Ｐがほぼ均一に分散した組織となっていることがわかる。なお、全体気孔率は、これも実施形態と同じく、４．５％である（表１参照）。但し、前述の実施形態及び比較形態１の場合と異なり、図１０の左上部分に現れているように、長径のみならず気孔部分の断面積も大きい巨大気孔ＧＰが存在する場合があることも判る。
【００４１】
ところで、絶縁体２０に高電界がかかった際に、絶縁体の組織内に何等かの欠陥があると、この欠陥部分を基点として絶縁体内部で絶縁破壊が生じるいわゆる貫通破壊を起こしやすくなり、プラグ及び絶縁体の耐電圧を低下させる要因となると考えられる。
なお、直径１０μｍ程度の小さな単独気孔Ｐは、実施形態及び比較形態１，２のいずれにも共通して多数観察されることから、プラグの耐電圧への影響は小さいと考えられる。また、全体気孔率の大きさは、三者ともほぼ同じ大きさであるため、この全体気孔率の値は、少なくとも三者の特性との関係を検討する指標とはなり得ない。全体気孔率の値は同じであるのに、三者の耐電圧に差異が生じているからである。
【００４２】
一方、図４，図７及び図１０（図５，図８及び図１１も参照）を対比すると判るように、絶縁体に存在している比較的大きな気孔あるいは気孔群の有無や大きさは、耐電圧の大きさと関係があるように見える。
即ち、相対的に耐電圧の高い実施形態にかかる絶縁体２０で観察される組織（図４，図５参照）には、比較形態１のような凝集気孔群ＳＰ（図７，図８参照）は観察されない。また、通常観察される直径１０μｍ程度の単独気孔Ｐの他に、これよりも最大径が５０μｍに達する大きな偏平気孔ＨＰが発見される場合があるが、その形状は偏平である。このため、この偏平気孔ＨＰでは、最大径（長径）の値が大きい割には、その断面積は比較形態２で観察される大きな巨大気孔ＧＰ（図１０，図１１参照）に比して小さい。
【００４３】
このことから、絶縁体における、巨大気孔ＧＰあるいは凝集気孔群ＳＰの存否が、プラグ（絶縁体）の耐電圧の大きさに影響しているものと考えられる。具体的には、以下のような理由によるものではないかと考えられる。
即ち、セラミック部分と気孔（空気）の部分とでは誘電率が異なるので、気孔部分には電界が集中する。特に、断面積の大きな巨大気孔ＧＰでは、この電界集中の度合いも大きくなりがちであり、巨大気孔ＧＰ内での気中放電が起こりやすく、貫通破壊の起点となりやすいと考えられる。
また、凝集気孔群ＳＰが存在する場合には以下のように考えられる。凝集気孔群ＳＰに含まれる気孔同士の間に存在するセラミック部分は、その厚みが薄い。このため、凝集気孔群ＳＰに含まれるある気孔において気中放電が生じると、隣在する気孔との間の薄いセラミック部分が破壊し、次々と気孔が繋がる。かくして、巨大気孔が存在する場合と同様に、貫通破壊の起点となりやすいと考えられる。
【００４４】
そこで以下では、比較形態１，２で観察された巨大気孔ＧＰ及び凝集気孔群ＳＰと、実施形態で観察された偏平気孔ＨＰとを区別しうる指標について検討する。
まず、比較形態１の絶縁体（図７，図８参照）で観察される凝集気孔群ＳＰについて検討する。この凝集気孔群ＳＰは、これに含まれる個々の気孔に、比較形態２で観察される巨大気孔ＧＰのように断面積の大きなものは見られない。しかし、多数の気孔が集まって一つの塊をなしているように見える。気孔同士が連結しているように見える部分もある。従って、各気孔の直径（長径）の大きさは、このような凝集気孔群ＳＰを、この変形形態１の絶縁体で多数観察される直径１０μｍ程度の単独気孔Ｐとを区別する指標としては、適切でないことがわかる。各気孔の長径の大きさだけでは、凝集気孔群ＳＰに属する気孔と、これに属しない単独気孔Ｐとを区別できないからである。
【００４５】
そこで、まず、図７に示す写真を用いて、図８に示すように、観察視野に現れたセラミック表面と気孔部分とを二値化する。具体的には、セラミック表面を白に、気孔部分を黒にする。この状態で、観察視野内において直径５０μｍの仮想円ＨＣを考え、この仮想円ＨＣの面積に対して、これに含まれる気孔部分（黒とした部分）の占める面積の割合を各所について算出し、その最大値（以下、最大気孔面積率という）を求める。
具体的には、仮想円ＨＣ内にできるだけ多く気孔部分が含まれるように、この仮想円ＨＣを位置決めし、その部分での最大気孔面積率を算出した。
なお、最大気孔面積率をこのように定義すると、図８に示すように、観察視野内に単独気孔Ｐのほかに凝集気孔群ＳＰを含む場合には、仮想円ＨＣ内に必ず凝集気孔群ＳＰを含むことになる。表１では、視野内に凝集気孔群ＳＰが観察される観察視野（ＳＥＭ写真）についてそれぞれ最大気孔面積率を求め、１０視野分を総合して最大のものを示した。
【００４６】
同様にして、実施形態にかかる絶縁体についても、図４におけるセラミック部分を気孔部分を二値化して、図５に示す説明図を得る。さらに、この図５について仮想円ＨＣを用いて、最大気孔面積率を求めた。
なお、最大気孔面積率を前述のように定義したので、図５に示すように、観察視野内に単独気孔Ｐのほかに偏平気孔ＨＰを含む場合には、仮想円ＨＣ内に必ず偏平気孔ＨＰを含むことになる。表１では、視野内に偏平気孔ＨＰが観察される観察視野（ＳＥＭ写真）についてそれぞれ最大気孔面積率を求め、１０視野分を総合して最大のものを示した。
【００４７】
さらに同様にして、比較形態２にかかる絶縁体についても、図１０におけるセラミック部分を気孔部分を二値化して、図１１に示す説明図を得る。さらに、この図１１について仮想円ＨＣを用いて、最大気孔面積率を求めた（表１参照）。
なお、最大気孔面積率を前述のように定義したので、図１１に示すように、観察視野内に単独気孔Ｐのほかに巨大気孔ＧＰを含む場合には、仮想円ＨＣ内に必ず巨大気孔ＧＰを含むことになる。表１では、視野内に巨大気孔ＧＰが観察される観察視野（ＳＥＭ写真）についてそれぞれ最大気孔面積率を求め、１０視野分を総合して最大のものを示した。
【００４８】
表１によれば、実施形態及び比較形態１，２にかかるプラグ（絶縁体）における最大気孔面積率は、それぞれ２２，５０，４７％である。即ち、実施形態にかかる絶縁体では、最大気孔面積率が４０％以下の２２％となっている。一方、比較形態１，２ではいずれも最大気孔面積率が４０％を超える５０％、及び４７％となっている。このことから、最大気孔面積率は、プラグの耐電圧と、負の相関をもった指標となっていること、つまり最大気孔面積率が低いものはプラグの耐電圧が高い傾向となることが判る。最大気孔面積率を４０％以下、さらには、３０％以下とした絶縁体を用いるのが好ましいことが判る。
【００４９】
さらに、表１によれば、凝集気孔群ＳＰと巨大気孔ＧＰという異なる形態の欠陥を有する２種類の絶縁体（比較形態１，２）について、耐電圧はほぼ同等の結果（３４〜４０ｋＶ）となった。これに対し、最大気孔面積率も、比較形態１，２の絶縁体について、ほぼ同じ値（５０％と４７％）となっている。このことから、最大気孔面積率は、凝集気孔群ＳＰと巨大気孔ＧＰという異なる形態の欠陥に対し、共通して用いうる指標であることも理解できる。
かくして、絶縁体の観察面内の気孔を観察したとき、最大気孔面積率が４０％以下となっている場合、つまり、観察面内のいずれの位置においても、仮想円ＨＣ内に含まれる気孔の占める面積が、仮想円ＨＣの面積の判定領域の４０％以下となる組織となっている場合には、比較形態１，２の場合に比して、耐電圧の高いプラグ（絶縁体）となし得ることが判る。
【００５０】
なお、図５，図８，図１１における二値化、及び、最大気孔面積率の算出は、以下のようにした（図１２参照）。前述したように、まず絶縁体の断面を鏡面研磨し、観察面とする（ステップＳ１）。観察面を電子顕微鏡で観察し、偏平気孔ＨＰ（実施形態）、凝集気孔群ＳＰ（比較形態１）、巨大気孔ＧＰ（比較形態２）が観察される部位を観察視野（３５５μｍ×２６５μｍ）内に含むＳＥＭ写真をＡ４用紙サイズに撮影する（ステップＳ２）。ＳＥＭ写真の気孔輪郭をトレース用紙にトレースし、さらに気孔部分を黒く塗りつぶす。これにより、セラミック部分を白く、気孔部分を黒くした画像ができる。さらにスキャナ（２００ｄｐｉ）を用いて、この画像を取り込み、ＪＰＥＧ形式とする。各画素についての輝度（明度）を所定のしきい値（例えば、しきい値＝２０９）を用いて二階調化する。つまり、輝度がしきい値以下の画素については、この画素の輝度を０に、一方、輝度がしきい値を超えた画素については輝度を２５５に変換する（７２pixel/inch）。つまり中間階調を無くす。これにより、各画素について二値化が完了する（ステップＳ３）。
【００５１】
さらに、直径５０μｍの大きさに相当する仮想円ＨＣを画像上に設定し、その仮想円ＨＣ内に位置する画素を抽出し、仮想円ＨＣに含まれる画素数、及び、この仮想円ＨＣ内の画素のうち、明度が０とされた画素数を計数する。この明度が０とされた画素数を仮想円ＨＣに含まれる画素数で除した値を、この仮想円ＨＣについての気孔面積率とする。さらに、仮想円ＨＣを適宜移動させて、各位置における気孔面積率を算出する（ステップＳ４）。なお、具体的には、仮想円ＨＣ内において、気孔部分の面積が最も大きくなるように仮想円ＨＣを適宜移動させる。
【００５２】
得られた気孔面積率の中から、最も大きな気孔面積率を、当該観察視野（ＳＥＭ写真）における最大気孔面積率とする（ステップＳ５）。前述したように、最大気孔面積率となる場合の仮想円ＨＣの位置は、実施形態の場合には、仮想円ＨＣが偏平気孔ＨＰを含む場合であり、比較形態１の場合には、仮想円ＨＣが凝集気孔群ＳＰを含む場合であり、比較形態２の場合には、仮想円ＨＣが巨大気孔ＧＰを含む場合である。従って、例えば実施形態においては、偏平気孔ＨＰを含むようにしながら、仮想円ＨＣをずらして気孔面積率を算出し、この値が最大となる位置を探して最大気孔面積率を取得すると良い。比較形態１，２についても同様である。
【００５３】
ついで、本実施形態にかかるプラグ１の製造方法について、図１３を参照して説明する。なお、本実施形態にかかるプラグ１の製造方法のうち、絶縁体２０の製造方法が、さらに詳細には、この絶縁体２０のプレス成形に用いる粉末の製造方法が、比較形態１，２のプラグと異なるのみであり、その他は、この比較形態１，２及び通常のプラグの製造と同様の手法による行う。従って、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。
【００５４】
まず、本実施形態の絶縁体２０の製造方法について説明する。なお、比較形態１，２にかかる絶縁体についても、異なる部分を示しつつ併せて説明をする。
本実施形態では、まず表１に示すように、平均粒径が１．０μｍ未満（具体的には、０．５μｍ）の、比較形態２に比して粒径の小さなアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を用いる。このアルミナ粉末を、調製される原料粉末を１００質量％とした場合に、９０〜９９．８質量％の範囲内となるように秤量し、さらに焼結助剤として機能する添加元素系粉末を配合して原料粉末を調製する（ステップＳ１１）。
なお、比較形態１でも、同じアルミナ粉末及び添加元素系粉末を用いて同様に原料粉末を調整する。一方、比較形態２については、表１に示すように、平均粒径１．５μｍの比較的大きな粒径のアルミナ粉末を使用して、同様に原料粉末を調整した。
【００５５】
なお、添加元素系粉末としては、Ｓｉ成分、Ｃａ成分、Ｍｇ成分、Ｂａ成分及びＢ成分から選ばれる１種又は２種以上から構成されているとよい。また、上述の各成分から構成される添加元素系粉末の含有量としては、調製される原料粉末を１００質量％とした場合に、各成分の酸化物換算した質量での合計含有量で、４〜７質量％の範囲内で配合するとよい。それにより、焼成時に添加元素系粉末が溶融して液相を生じ易く、絶縁体の緻密化を促進する焼結助剤として機能し易くなる。一方、合計含有量が４質量％未満になると、絶縁体を緻密化させて得ることが困難となり、７００℃近傍といった高温下における強度及び耐電圧性能が却って不足してしまう。一方、合計含有量が７質量％を超えると、焼成して得られる絶縁体のアルミナ含有量が高い状態として得られなくなり、耐電圧性能が低下する可能性がある。
さらに詳細には、各添加元素系粉末として、例えばＳｉ成分はＳｉＯ2粉末、Ｃａ成分はＣａＣＯ3粉末、Ｍｇ成分はＭｇＯ粉末、Ｂａ成分はＢａＣＯ3粉末、Ｂ成分がＨ3ＢＯ3粉末（或いは水溶液でもよい）の形で配合することができる。このように、添加元素系粉末におけるＳｉ、Ｃａ、Ｍｇ及びＢａの各成分については、酸化物の他、水酸化物、炭酸塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩及びリン酸塩等の各種無機原料粉末を使用することもできる。  但し、これら無機系原料粉末は、いずれも焼成により酸化物に転化できるものである必要がある。
【００５６】
続いて本実施形態では、ステップＳ１２のスラリー製造工程において、この原料粉末に対し有機結合剤及び溶媒としての水を添加し、湿式混合することによりスラリーを調合する。ここで、有機結合剤としては、水溶性アクリル樹脂を使用した。また、有機結合剤及び水の添加量は、原料粉末を１００質量部とした場合に、有機結合剤を２質量部とし、この原料粉末と有機結合剤及び水の混合物の水分量が５８％となるようにした。
比較形態１のスラリーについても同様である。従って、ここまでは、実施形態と比較形態１とは、同じである。
一方、比較形態２では、アルミナ粉末の違いなどを考慮し、実施形態及び比較形態１において用いた有機結合剤とは異なる有機結合剤を用いる。また、比較形態２では、アルミナ粉末と溶媒（水）とが良くなじむように、湿式混合したスラリーに対して、界面活性効果によりスラリー中の気泡を抜けやすくする効果を有する分散剤を添加した。
【００５７】
しかし、本実施形態及び比較形態１にかかるスラリーには分散剤を添加していない。分散剤を添加することで、焼成後の絶縁体において、分散剤に起因するカーボンその他の元素の残留などによる絶縁性（耐電圧）への影響がないとは言い切れないため、必要な有機結合剤を除き、他の添加剤の添加を避けたためである。
このため、本実施形態及び比較形態１にかかるスラリーでは、比較的粒径の小さなアルミナ粉末を用いていることとも相俟って、比較形態２にかかるスラリーに比して、スラリーの粘度が高くなり、気泡を内包しやすく、アルミナ粉末同士が凝集して内部に空間を形成する傾向にあるため、気泡がスラリー内に取り込まれたままとなりやすい。また混練の際に生じた気泡も抜けにくい傾向にある。このため、このままでは、後述するスプレ粒子内に気泡が内在する傾向がある。
【００５８】
そこで、本実施形態のスラリーについては、ステップＳ１３として、脱泡工程を加えている。具体的には、混練を終えたスラリーの入った容器を、真空脱泡装置内に配置し、減圧して低気圧環境下に置き、スラリー内に含まれる気泡を取り除き、その後、減圧を解除した。これにより、脱泡前に比して脱泡後のスラリー密度が、約２０％上昇した。この分だけ、スラリー内部に含まれていた気泡が除去されたものと考えられる。
一方、比較形態１にかかるスラリーは、脱泡を行わなかった。
なお、比較形態２にかかるスラリーには、前述したように分散剤が含まれているので、混練の際に気泡が抜けやすい。このため、この比較形態２でも脱泡工程は行わない。
【００５９】
ついで、ステップＳ１４の造粒工程に進み、造粒装置、具体的には、スプレードライヤを用いて、スラリーから球状のスプレー粒子（粒状体）を造粒後、篩により整粒しスプレー粒子を得る。
なお、脱泡を行わなかった比較形態１のスラリーを用いてスプレー粒子を形成すると、スプレー粒子の一部には、スラリー中に含まれていた気泡が原因と思われる比較的大きな不定形で三次元網目構造状の空隙を含むスプレー粒子が含まれることがあった。これに対し、脱泡したスラリーを用いた本実施形態では、内部にこのような大きな空隙を含むスプレー粒子は見られなかった。
なお、比較形態２のスラリーからも、スプレードライヤを用いて、スプレー粒子を造粒する。この比較形態２にかかるスプレー粒子でも、内部に大きな空隙を含むスプレー粒子は見つからなかった。分散剤によりスラリー内の気泡が抜けやすいためと考えられる。
【００６０】
ついで、ステップＳ１５のプレス工程において、得られたスプレー粒子を用い、ラバープレス成形し、その外面をレジノイド砥石にて切削加工して外形形状を仕上げ、所定の絶縁体形状（図１、図２参照）に対応する形態の未焼成絶縁体を作製する。
これ以降は、比較形態１，２も同様である。
なお、本実施形態においては、ラバープレス成形にてスプレー粒子をプレス成形し、未焼成絶縁体を成形した例を示したが、その他の成形方法（例えば、押出し成形）によってプレス成形することもできる。
【００６１】
さらに、大気雰囲気下にて焼成温度１５００〜１６００℃を２時間保って、未焼成絶縁体を焼成する（ステップＳ１６）。さらに、焼結体に釉薬をかけ、仕上げ焼成して、絶縁体２０を完成させる（ステップＳ１７）。
【００６２】
この絶縁体２０の製造とは別に、ステップＳ２１において、公知の手法により銅合金をニッケル合金で包囲一体化した中心電極３０を形成しておく。
これを、ステップＳ１８において絶縁体２０中に組み付ける。具体的には、中心電極３０、抵抗体５０、及び、端子金具４０の軸部４１を絶縁体２０の軸孔２０Ｈ内に配置し、導電性シールガラス６０，７０を加熱溶融させて、これらを互いに固着させると共に、軸孔２０Ｈの気密性を確保する。
【００６３】
一方、絶縁体２０，中心電極３０等の製造とは別に、ステップＳ３１において、公知の手法により主体金具１０を形成し、さらにステップＳ３２において、公知のクロメートメッキを施しておく。
この主体金具１０に、中心電極３０等が組み付けられた絶縁体２０を、絶縁体保持孔１０Ｈ内に配置し、板パッキン９１を介して、係合凸部１４の後方係合面１４Ｂと、中胴２２の係合段面２２Ｆとを係合させ、線パッキン９２，９３及び充填層９４を絶縁体２０と主体金具１０との間に配置し、加締め部１９を形成して、絶縁体２０を主体金具１０内に固定する（ステップＳ１９）。
さらに、主体金具１０の前端面１０Ｓに外側電極８０の一端を溶接し、さらに、その一方側面が中心電極３０の前端部３１に対向するように屈曲させて、本実施形態のプラグ１及び比較形態１，２のプラグが完成する（ステップＳ２０）。
【００６４】
比較形態１のプラグについては、前述したように、絶縁体の製造において、脱泡工程（ステップＳ１３）を行っていない。しかるに、比較形態１で用いたスラリーは、前述したように、比較的粒径の小さなアルミナ粉末を用いていることとも相俟って、比較形態２にかかるスラリーに比して、スラリーの粘度が高くなり、ダマになりやすく、アルミナ粉末同士が凝集して内部に空間を形成する傾向にあるため、気泡がスラリー内に取り込まれたままとなりやすい。また混連の際に生じた気泡も抜けにくい。このため、前述したように、比較形態１で用いたスプレー粒子の一部には、スラリー中に含まれていた気泡が原因と思われる比較的大きな不定形で三次元網目構造状の空隙を含むスプレー粒子が含まれることがあった。
このようなスプレー粒子を用いたことが、図７に示すような凝集気孔群ＳＰを含む組織を有する絶縁体となった原因であると考えられる。即ち、スプレー粒子に含まれていた比較的大きな、不定形で三次元網目構造状の空隙が、未焼成絶縁体をプレス成形した後、及び絶縁体の焼成後にも残って凝集気孔群ＳＰとなったと考えられる。
【００６５】
これに対し、本実施形態のプラグ１については、前述したように、絶縁体２０の製造において、脱泡工程（ステップＳ１３）を行った。つまり、比較形態１と同じ原料（アルミナ粉末等）を用い、同じ方法で製造したが、さらに、脱泡工程（ステップＳ１３）を加えたことにより、本実施形態の絶縁体２０の組織は、凝集気孔群ＳＰが観察されないものとなったと考えられる。
なお、本実施形態の絶縁体２０で観察された偏平気孔ＨＰは、その形態から、凝集気孔群ＳＰとは成り立ちが異なると考えられる。即ち、ラバープレス成形を行うと、スプレー粒子が圧潰し、スプレー粒子内のセラミック粒子（アルミナ粒子や添加元素系粉末）が有機結合剤を介して互いに結合するのであるが、プレス成形の際、スプレー粒子の外周面部分が十分に圧潰せず、殻状に残ることで、偏平気孔ＨＰが絶縁体２０内に残留したものと考えられる。
【００６６】
なお、比較形態２にかかる絶縁体で観察された巨大気孔ＧＰも、その形態から、凝集気孔群ＳＰとは成り立ちが異なると考えられる。即ち、ラバープレス成形を行うと、複数のスプレー粒子が互いに圧縮し合い、ついには各々が圧潰するのであるが、比較形態２に用いたスプレー粒子では、実施形態及び比較形態１とは用いた有機結合剤が異なるために、圧潰しにくい傾向にある。このため、プレス成形によってスプレー粒子を圧潰させた場合に、４つのスプレー粒子が正四面体の各頂点に並んだ場合の正四面体の重心の位置など、圧力がかかりにくい部分において、スプレー粒子の圧潰が不十分となり、大きな気孔（巨大気孔ＧＰ）が残ったものと考えられる。
【００６７】
かくして、プラグ１の絶縁体２０に、最大気孔面積率を４０％以下とした組織を有する絶縁体を用いれば、耐電圧の高いプラグとすることができることがわかる。また、その具体的手法として、スラリーを脱泡してから造粒すること、特に、分散剤など気泡を抜けやすくする薬剤を添加せず、また平均粒径が１．０μｍ以下のアルミナ粉末を用いる場合に、スラリーを脱泡してから造粒することが好ましいことが判る。
【００６８】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
上述の実施形態に係るスパークプラグ１では、主体金具１０に形成する取付ネジ１１の呼びをＭ１２としたものを例示した。しかし、これにみならず、本件発明にかかるスパークプラグは、取付ネジの呼びが、Ｍ１２及びこれより小さな（例えばＭ１０）比較的小径のスパークプラグに適用した場合に、特に有効である。例えば、取付ネジの呼びをＭ１０とした場合、主体金具に、その各部に必要なの強度を保つだけの肉厚を確保する必要がある。一方、熱引きの観点から中心電極の径は１．７ｍｍ以上が必要である。これらを考慮すると、絶縁体の脚長部のうち、主体金具の係合凸部に対向する部分における、軸線に直交する径方向の肉厚は、１．６ｍｍ以下にせざるを得ない。このような薄い肉厚の絶縁体を用いるスパークプラグにおいて、本発明を適用することは、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態にかかるスパークプラグの構造を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すプラグのうち前方部分を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】実施形態のプラグにおける絶縁体の観察面（鏡面研磨断面）全体の様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図４】実施形態のプラグにおける絶縁体の観察面のうち、或る測定視野における様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図５】図４に示す観察視野に現れたセラミック表面と気孔部分とを二値化した様子を示す説明図である。
【図６】比較形態１のプラグにおける絶縁体の観察面（鏡面研磨断面）の様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図７】比較形態１のプラグにおける絶縁体の観察面のうち、或る測定視野における様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図８】図７に示す観察視野に現れたセラミック表面と気孔部分とを二値化した様子を示す説明図である。
【図９】比較形態２のプラグにおける絶縁体の観察面（鏡面研磨断面）の様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図１０】比較形態２のプラグにおける絶縁体の観察面のうち、或る測定視野における様子を示すＳＥＭ写真の例である。
【図１１】図１０に示す観察視野に現れたセラミック表面と気孔部分とを二値化した様子を示す説明図である。
【図１２】観察面の判定領域における気孔占有面積率を算出するための手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態にかかるプラグの製造工程のうち、絶縁体の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１  スパークプラグ（内燃機関用スパークプラグ）
１０  主体金具
１０Ｈ  絶縁体保持孔
１３  前筒部
１４  係合凸部
１４Ｂ  （係合凸部の）後方係合面
１４Ｎ  （係合凸部の）内周面
２０  絶縁体
２０Ｈ  軸孔
２１  脚長部
２１Ｃ  円筒部
２１Ｎ  対向部（係合凸部に対向する部分）
ＮＴ  （対向部の）肉厚
２２  中胴部
２２Ｆ  係合段面
２５  被包囲部
３０  中心電極
３１  前端部
４０  端子金具
８０  外側電極
９１  板パッキン
Ｚ  軸線
Ｇ  火花放電ギャップ
Ｐ  単独気孔
ＨＰ  偏平気孔
ＧＰ  巨大気孔
ＳＰ  凝集気孔群
ＨＣ  仮想円（判定領域）
【図１】
0004690230.tif 000003
【図２】
0004690230.tif 000004
【図１２】
0004690230.tif 000005
【図１３】
0004690230.tif 000006
【図３】
0004690230.tif 000007
【図４】
0004690230.tif 000008
【図５】
0004690230.tif 000009
【図６】
0004690230.tif 000010
【図７】
0004690230.tif 000011
【図８】
0004690230.tif 000012
【図９】
0004690230.tif 000013
【図１０】
0004690230.tif 000014
【図１１】
0004690230.tif 000015