(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の先端側が火花放電のための電極となる軸状の中心電極と、前記中心電極の軸線方向に延びる軸孔を有し、その軸孔内の先端側で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、前記絶縁碍子の中胴部の径方向周囲を取り囲み、自身の後端側に加締め蓋を設けて前記絶縁碍子の前記中胴部を保持する主体金具とを備えたスパークプラグであって、
前記絶縁碍子の前記中胴部は、
前記加締め蓋の内周面により先端方向に向けて押圧された状態で保持される肩部と、
前記肩部よりも前記絶縁碍子の先端側にて最大の外径を有する最大外径部と、
前記肩部と前記最大外径部とを連絡する円筒状の大径部と
を有し、
前記大径部の外表面に周方向成分を有する溝部が形成され、少なくとも、前記中胴部よりも後端側の後端側胴部から、前記中胴部の前記肩部と前記溝部との間の部分に至るまでの表面上に、釉薬層が形成されていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記絶縁碍子は、前記溝部よりも先端側の前記最大外径部において、その表面が前記釉薬層から露出されていることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記最大外径部と前記大径部との半径差が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２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、主体金具を加締めて絶縁碍子と一体に固定したスパークプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関には点火のためのスパークプラグが用いられている。一般的なスパークプラグは、中心電極が挿設された絶縁碍子を保持する主体金具と、この主体金具の先端部に溶接された接地電極を有しており、この接地電極の他端部と、中心電極の先端部とが対向して火花放電ギャップを形成している。そして、中心電極と接地電極との間で火花放電が行われる。このようなスパークプラグは、主体金具の先端側の内周面に形成した段部にて絶縁碍子の外周面に形成した段部を支持した状態で、主体金具の後端側に設けた加締め蓋を加締めることによって、両段部が密着した状態が維持されて、絶縁碍子と主体金具とが一体に固定される。さらに加締め蓋の内部にはタルクやパッキンが収容され、主体金具と絶縁碍子とがより確実に固定されるとともに、気密性の維持が図られている。
【０００３】
近年、自動車エンジンの出力向上、省燃費化がますます求められ、これに伴いエンジン側の設計の自由度の確保の点から、スパークプラグの小型化や小径化が求められている。その一手段としてスパークプラグの各構成部品をそれぞれ小型化することが考えられる。例えば絶縁碍子を小型化、小径化することが検討できる。しかしながら、焼成セラミックからなる絶縁碍子全体を小径化すると強度低下により折損の虞が増大してしまうので好ましくない。そこで、より強度の高い主体金具を小径化することによって、スパークプラグ全体の小型化、小径化が図られている。
【０００４】
このようにスパークプラグの小径化を行う場合、主体金具の肉厚を薄く形成したり、絶縁碍子と主体金具との間のクリアランスを小さく構成したりする必要が生ずる。このクリアランスを小さく構成する一例としては、絶縁碍子が主体金具内で保持されるための部位である中胴部を小径化し、中胴部よりも後端側に形成された後端側胴部の外径に近づけることが考えられる。この中胴部には最も外径の大きな部位（最大外径部）が含まれるため、中胴部の外径にあわせて主体金具の小径化を図れば、スパークプラグ全体の小径化を行うことができる。しかし、加締め蓋が後端側胴部に近づくため、上記の従来の構成のように加締め蓋の内部（後端側胴部との間隙）にタルク等を詰め込むことが難しくなる。このような場合、加締め後の気密性を維持するためには、熱加締めによる加締めを行うとよい（例えば、特許文献１参照）。具体的には、主体金具の胴部分に設けた薄肉の部位を加熱して変形抵抗を小さくした状態で加締め蓋の加締めを行って、加締め蓋の塑性変形による加締めと、絶縁碍子と主体金具との熱膨張差を利用した加締めとを同時に実現する。このようにして、加締め蓋の内周面で絶縁碍子の中胴部のうちの肩部を先端方向へ押圧すれば、タルク等を詰め込むことなく、主体金具の段部と絶縁碍子の段部との間で気密性を確保することができる。
【０００５】
ところで、フラッシュオーバー防止等の目的で、主体金具の後端部から露出する絶縁碍子の部分（後端側胴部）には釉薬層が形成されている。この釉薬層が絶縁碍子の後端側から後端側胴部全体に形成され、さらに中胴部のうちの肩部までの部位に形成されることで、絶縁碍子の耐折損性が向上することが経験的に知られており、スパークプラグの絶縁碍子として、上記の部位に確実に釉薬層が形成されていることが望ましい。
【０００６】
なお、釉薬層は、一般的に次のように形成されている。絶縁碍子に塗布する釉薬スラリーは、釉薬層を構成するガラス成分を溶媒中に粉砕混合して調製される。この釉薬スラリーが、ローラやスプレー等を用い、水平方向に軸支した絶縁碍子の所定の位置、すなわち絶縁碍子の後端から中胴部の肩部にかけて塗布された後、作業性向上のため絶縁碍子は乾燥される。さらに、釉薬スラリーの塗布された絶縁碍子が加熱炉に投入され、所定の温度で焼成されることによって釉薬層が形成される（以下、この工程を単に「釉焼」とも称する。）。
【０００７】
上記の釉焼において、絶縁碍子を水平方向に支持した状態で焼成を行うと、加熱され軟化した釉薬が垂れて偏ってしまうことがあり、形成される釉薬層が非円形となってしまうとフラッシュオーバーを防止することが困難になったり、美観を損ねてしまうため好ましくない。これを回避するためには絶縁碍子を回転させながら焼成することも考えられるが、絶縁碍子を垂直に立てた状態で焼成を行えば回転させる必要がなく効率的である。さらに上記問題を勘案すれば、絶縁碍子の後端側を上方に向けて焼成することが望ましい。
【特許文献１】特開２００３−２５７５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、加熱により軟化した釉薬が絶縁碍子の肩部から垂れてしまうと、肩部よりも先端側に形成される外径の大きな部位（最大外径部）に釉薬がかかり、最大外径部に釉薬層が形成されてしまう場合がある。特に小型化、小径化を目的とするスパークプラグでは、絶縁碍子の最大外径部と主体金具の内周面とのクリアランスが小さく設計されているため、釉薬層の形成された絶縁碍子を主体金具に挿入することができず、組み付けが行えなくなる虞がある。また、組み付けが行えたとしても、主体金具に対して絶縁碍子が偏芯した状態となってしまう虞があった。この問題を生じさせないようにするために釉薬の塗布量を厳密に管理する必要が生じたり、また確認作業等のため工数が増大したりする場合があり、製造歩留まりの低下が懸念されるため、安価にスパークプラグの小型化、小径化を実現することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、絶縁碍子の釉焼の際に釉薬に垂れが生じても外径の大きな部位にかからないようにすることで、主体金具への組み付けの際の偏芯を防止し、小型化、小径化を実現したスパークプラグ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のスパークプラグは、自身の先端側が火花放電のための電極となる軸状の中心電極と、前記中心電極の軸線方向に延びる軸孔を有し、その軸孔内の先端側で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、前記絶縁碍子の中胴部の径方向周囲を取り囲み、自身の後端側に加締め蓋を設けて前記絶縁碍子の前記中胴部を保持する主体金具とを備えたスパークプラグであって、前記絶縁碍子の前記中胴部は、前記加締め蓋の内周面により先端方向に向けて押圧された状態で保持される肩部と、前記肩部よりも前記絶縁碍子の先端側にて最大の外径を有する最大外径部と、前記肩部と前記最大外径部とを連絡する円筒状の大径部とを有し、前記大径部の外表面に周方向成分を有する溝部が形成され、少なくとも、前記中胴部よりも後端側の後端側胴部から、前記中胴部の前記肩部と前記溝部との間の部分に至るまでの表面上に、釉薬層が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る発明のスパークプラグは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記絶縁碍子は、前記溝部よりも先端側の前記最大外径部において、その表面が前記釉薬層から露出されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る発明のスパークプラグは、請求項１または２に記載の発明の構成に加え、前記最大外径部と前記大径部との半径差が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明のように、絶縁碍子に溝部を形成し、この溝部と肩部との間の部分までに釉薬層を形成することによって、絶縁碍子の耐折損性を向上させ、組み付け偏芯を生じないスパークプラグを実現することができる。そして、溝部を設けたことにより、塗布量の過剰な管理や釉薬層の形成部位の確認に工数が割かれてしまうことを回避することができ、製造歩留まりの向上を実現することができる。これは、釉焼の際に軟化した釉薬が垂れる虞があったとしても、溝部を設けたことによって垂れた釉薬をその溝部に収容することができ、最大外径部に釉薬がかかってしまうことを確実に回避することができるためである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明のように、絶縁碍子の溝部よりも先端側の最大外径部において、その表面が露出するようにすれば、すなわち、溝部を境界として先端側の最大外径部の表面に釉薬層を形成しなければ、組み付けができなくなることはなく、また組み付け偏芯が生じる虞も回避することができる。
【００１５】
上記構成を備えるスパークプラグの一例としては請求項３に係る発明のように、最大外径部と大径部との半径差が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下となるようにするとよい。この半径差が０．０５ｍｍ未満であると、釉薬の塗布量や絶縁碍子の寸法のばらつきから、溝部を除く大径部に形成された釉薬層の最も径方向外側の部分が、最大外径部よりも外側に位置してしまう虞が生じ得る。すると、釉薬層を形成した絶縁碍子を主体金具に組み付ける際に、主体金具の軸心と絶縁碍子の軸心とがずれてしまったり、組み付けができなくなってしまう虞がある。一方、この半径差が０．１５ｍｍを超えてしまうと、絶縁碍子の肩部への主体金具の加締め蓋の掛かり具合が減少し、燃焼室の気密を十分に保つことが難しくなる虞がある。上記半径差を０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とすることによって、適切な厚みを有する釉薬層を絶縁碍子に形成するとともに、主体金具と絶縁碍子との組み付けにおける不具合の発生を回避することが可能となる。なお、この半径差は、釉薬層を形成する前の寸法で管理すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化したスパークプラグの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態のスパークプラグの一例としてのスパークプラグ１００の構造について説明する。図１は、スパークプラグ１００の部分断面図である。図２は、絶縁碍子２００の側面図である。図３は、加締め部６０付近を拡大した部分断面図である。なお、図１において、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１００の先端側、上側を後端側として説明する。
【００１７】
図１に示すように、スパークプラグ１００は、概略、絶縁碍子２００と、この絶縁碍子２００を保持する主体金具５０と、絶縁碍子２００内に軸線Ｏ方向に保持された中心電極２０と、主体金具５０の先端面５７に基部３２を溶接され、先端部３１の一側面が中心電極２０の先端部２２に対向する接地電極３０と、絶縁碍子２００の後端部に設けられた端子金具４０とから構成されている。
【００１８】
まず、このスパークプラグ１００の絶縁体を構成する絶縁碍子２００について説明する。図１に示すように、絶縁碍子２００は周知のようにアルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線Ｏ方向へ延びる軸孔２０５が形成された筒形状を有する。図２に示すように、この絶縁碍子２００の軸線Ｏ方向略中央には、最大の外径を有する最大外径部２１０が形成されており、最大外径部２１０よりも先端側（図中下側）には、主体金具５０の内周の形状に合わせ小径に構成された先端側胴部２１５が形成されている。また、先端側胴部２１５よりも先端側には、先端側胴部２１５よりもさらに外径が細く形成され、内燃機関の燃焼室に曝される脚長部２２０が形成されている。そして、脚長部２２０と先端側胴部２１５との間は段部２２５が設けられている。
【００１９】
また、最大外径部２１０よりも後端側（図中上側）には最大外径部２１０よりも僅かに小径の大径部２３０が形成されている。そして大径部２３０には、最大外径部２１０と境目付近に大径部２３０よりも小径に形成された細幅の溝部２３５が、全周にわたって設けられている。大径部２３０よりも後端側には大径部２３０より小径で先端側胴部２１５より大径の後端側胴部２４５が形成されており、主体金具５０に組み付けられた際に外部に露出される。この後端側胴部２４５は、主体金具５０と端子金具４０との絶縁距離を稼ぐため、長く構成されている。また、後端側胴部２４５と大径部２３０との間には、緩やかに湾曲したテーパ状の斜面を有する肩部２４０が形成されている。そして、肩部２４０、表面上に形成された溝部２３５を含む大径部２３０、最大外径部２１０、先端側胴部２１５、および段部２２５で、後述する主体金具５０内にて絶縁碍子２００自身が保持されるための部位としての中胴部２６０が構成されている。
【００２０】
次に、図１に示すように、中心電極２０は、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル系合金等で形成され、内部に熱伝導性に優れる銅等からなる金属芯２３を有している。中心電極２０の先端部２２は絶縁碍子２００の先端面から突出しており、先端側に向かって径小となるように形成されている。また、中心電極２０は、軸孔２０５の内部に設けられたシール体４およびセラミック抵抗３を経由して、上方の端子金具４０に電気的に接続されている。そして端子金具４０には高圧ケーブル（図示外）がプラグキャップ（図示外）を介して接続され、高電圧が印加されるようになっている。
【００２１】
次いで、接地電極３０について説明する。接地電極３０は耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル合金が用いられる。この接地電極３０は自身の長手方向の横断面が略長方形を有しており、基部３２が主体金具５０の先端面５７に溶接により接合されている。また、接地電極３０の先端部３１は、一側面側が中心電極２０の先端部２２に対向するように屈曲されている。
【００２２】
次に、主体金具５０について説明する。主体金具５０は、図示外の内燃機関のエンジンヘッドにスパークプラグ１００を固定するための円筒状の金具であり、絶縁碍子２００の中胴部２６０を取り囲むようにして保持している。主体金具５０は鉄系材料より形成され、図示外のスパークプラグレンチが嵌合する工具係合部５１と、図示外の内燃機関上部に設けられたエンジンヘッドに螺合する雄ねじ部５２とを備えている。なお、本実施の形態のスパークプラグ１００では、小径化を図るため工具係合部５１としてＢｉ−ＨＥＸ仕様のものを採用しているが、これに限定するものではなく、従来の六角型のものであってもよい。
【００２３】
また、主体金具５０の工具係合部５１と雄ねじ部５２との間には、薄肉部５３および鍔部５４が形成されている。薄肉部５３は、主体金具５０のその他の部位よりも厚みが薄く構成されている。また、雄ねじ部５２の後端側近傍、すなわち鍔部５４の座面５５にはガスケット５が嵌挿されている。なお、図１では、薄肉部５３は後述する熱加締めによる変形後の形態であるので厚肉に描画されている。
【００２４】
次に、図３に示すように、工具係合部５１より後端側には加締め部６０が設けられている。加締め部６０は、工具係合部５１の内周側の周縁部分を軸線Ｏ方向に沿って後端側に突出させた円筒形状に形成されており、その内周面５８が工具係合部５１の内周面５９と連続している。
【００２５】
ところで、図１に示すように、主体金具５０内には後端側より絶縁碍子２００が挿入されており、その段部２２５が、主体金具５０内の先端側に形成された段部５６に板パッキン８を介して支持されている。この状態で、図３に示すように、加締め部６０の先端部６１を内側に折り曲げて加締めを行うことにより、加締め部６０の内周面５８が絶縁碍子２００の肩部２４０に当接し、肩部２４０を軸線Ｏ方向下向きに押圧した状態で、主体金具５０内に中胴部２６０が保持されて、図１に示すように、主体金具５０と絶縁碍子２００とが一体にされている。さらに、薄肉部５３を例えば約７００℃に加熱することによって変形抵抗を低減させ、絶縁碍子２００との熱膨張差をもって気密性を高くした、いわゆる熱加締めと称される加締めを行っている。なお、加締め部６０が、本発明における「加締め蓋」に相当する。
【００２６】
このように構成されるスパークプラグ１００では、図３に示すように、加締めによって、主体金具５０の加締め部６０の内周面５８が絶縁碍子２００の肩部２４０に当接された状態となる。ここで、主体金具５０から露出される絶縁碍子２００の後端側胴部２４５の表面上にはフラッシュオーバーを防止するための釉薬層２８０（図３において網点で示す。）が形成されているが、本実施の形態ではこの釉薬層２８０を、肩部２４０の表面上および大径部２３０の一部の表面上にも形成している。この構成を採用することによって絶縁碍子２００の耐折損性の向上を実現している。
【００２７】
そこで本実施の形態では、肩部２４０への釉薬層２８０の形成を確実なものとするため、以下に示す製造過程に従って釉薬層２８０の形成を行っている。図４にその概略図を示す。（ａ）の側面図に示すように、公知の釉薬塗布用のローラ３００に絶縁碍子２００の大径部２３０、肩部２４０及び後端側胴部２４５が接触するように軸支した絶縁碍子２００を配置する。一方、釉薬層２８０は別途原料であるガラス成分等を溶媒に混合して釉薬スラリー１０００を調製しておく。釉薬塗布工程の正面図である（ｂ）に示すように、ローラ３００上にはパイプ１００１に導出された釉薬スラリー１０００が塗布される。そしてローラ３００に当接した絶縁碍子２００は、その大径部２３０、肩部２４０および後端側胴部２４５の表面上に釉薬スラリー１０００が塗布される。なお、ローラの下方には釉薬スラリー１０００の受け皿１００２が配置されている。このようにして絶縁碍子２００の所定の部位には、釉薬が釉薬スラリー１０００の状態で塗布される。その後、釉薬スラリー１０００の塗布された絶縁碍子２００は軸支された状態でローラ３００から離れ、図示外のバーナーによって乾燥される。釉薬スラリー１０００を塗布したのみの状態では釉薬垂れ等の障害が生じてしまうためである。
【００２８】
次いで、図５に示す電気炉３５０に投入され、釉焼が行われる。電気炉は耐熱レンガやセラミックファイバーボード等からなる窯３８０を有し、棒状の一対のセラミックヒータ３６０が、図示外のベルトコンベア上に設けられ窯３８０内を通過する支持部材３７０上に載置される絶縁碍子２００を左右から加熱するように、窯３８０内に配設されている。
【００２９】
絶縁碍子２００は、釉薬が塗布された後端側胴部２４５、肩部２４０および大径部２３０を露出させるように、後端側を上方に向けて支持部材３７０上に載置される。そしてセラミックヒータ３６０の加熱により、例えば８００℃以上の高温で絶縁碍子２００の表面上に塗布された釉薬の釉焼が行われる。
【００３０】
このとき、図６に示すように、絶縁碍子２００の表面上に塗布した釉薬が加熱により軟化すると、Ｓ部に示すように、大径部２３０より下方に位置する最大外径部２１０に向けて垂れる場合がある。しかし、垂れた釉薬が大径部２３０と最大外径部２１０との間に形成した溝部２３５に達すると、溝部２３５の表面に対する釉薬の付着力と表面張力との作用により溝部２３５に沿って釉薬が流れるため、釉薬が溝部２３５に収容されて最大外径部２１０に達しない。この状態で絶縁碍子２００が釉焼され釉薬が定着しても、最大外径部２１０の表面上には釉薬層２８０が形成されることはない。これにより、絶縁碍子２００を主体金具５０に組み付ける際に、最大外径部２１０の外周面と主体金具５０の内周面との間に介在するものはなく、主体金具５０への絶縁碍子２００の挿入をスムーズに行うことができ、また、組み付け偏芯が生じたりすることを防止できる。
【００３１】
上記のように絶縁碍子２００の大径部２３０の一部に釉薬層２８０が形成されても主体金具５０への組み付けをスムーズに行えるようにするには、図６に示すように、大径部２３０の外径Ａを最大外径部２１０の外径Ｂより小さく構成することが望ましい。具体的には最大外径部２１０の外径Ｂが、大径部２３０の外径Ａよりも半径差で０．０５ｍｍ以上大きくなるようにするとよく、このことは後述する実施例１の評価試験の結果に示される。一方、この半径差をより大きくするため大径部２３０の外径Ａを小さくした場合、加締めによる気密性の維持を十分に行えるようにするには、後述する実施例１の評価試験の結果に基づき、最大外径部２１０の外径Ｂと大径部２３０の外径Ａとが半径差で０．１５ｍｍ以下となるようにするとよい。
【００３２】
そして、エンジンヘッドへの取り付けねじ径がＭ１２以下の規格で作製されるスパークプラグの場合、溝部２３５の幅Ｄを０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、深さＣを、大径部２３０を基準として５０μｍ以上２００μｍ以下に形成するとよい。溝部２３５の幅Ｄが０．３ｍｍ未満だったり、深さＣが５０μｍ未満であった場合、釉焼の際に垂れた釉薬を溝部２３５内に収容しきれずに最大外径部２１０に達してしまう虞がある。また、加締めによって肩部２４０が先端側に向けた押圧力を受けると、大径部２３０内ではその押圧力に伴う内部応力が生ずるため、幅Ｄが１．０ｍｍより大きかったり、深さＣが２００μｍより深かった場合、大径部２３０が十分な剛性を得られなくなる虞がある。なお、本発明の溝部２３５を設けたとしても釉薬の塗布量の管理を行う必要はあるが、従来と比較して、その管理を過剰な精度で行う必要はなくなる。
【００３３】
以上説明したように、後端側胴部２４５から肩部２４０を含み大径部２３０の一部にかかるように釉薬の塗布を行って釉焼すれば、絶縁碍子２００の肩部２４０に確実に釉薬層２８０を形成することができる。そして、釉焼の際に軟化した釉薬が垂れた場合でも、垂れた釉薬が溝部２３５内に収容されるので最大外径部２１０に釉薬が達することはなく、釉焼後に最大外径部２１０の表面上に釉薬層が形成されることはない。すなわち、最大外径部２１０では、絶縁碍子２００の基体の表面が露出した状態となる。
【００３４】
［実施例１］
上記したように、最大外径部２１０の外径Ｂを大径部２３０の外径Ａよりも大きく構成したことによる効果を確認するため評価試験を行った。この評価試験では、最大外径部の外径Ｂと大径部の外径Ａとの半径差を異ならせた５種類の絶縁碍子のサンプルをそれぞれ５本ずつ用意した。具体的なサンプルの作製方法を以下に示す。
【００３５】
焼成後の絶縁碍子における大径部の外径Ａおよび最大外径部の外径Ｂのそれぞれのねらい値をＡ＝１１．６ｍｍ、Ｂ＝１１．８ｍｍとし、大径部の寸法が±０．０５ｍｍの誤差を有するように絶縁碍子を作製する。次いで、各絶縁碍子の半径差（Ｂ−Ａ）／２を測定し、測定した半径差で０．０３ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１７ｍｍの５つの種類に振り分ける。各種類については５本ずつ用意する（振り分けるそれぞれの誤差は±０．００５ｍｍとしている）。
【００３６】
そして、５本ずつ５種類の絶縁碍子２５本に対し、それぞれ釉薬層を形成する。このとき形成される釉薬層の厚みは２０μｍ±５μｍである（通常のスパークプラグの製造過程で形成される釉薬層の厚みは２０μｍとなる。）。なお、絶縁碍子の軸孔内には、スパークプラグ１００と同様に、予め中心電極や端子金具が固着されている。
【００３７】
一方、それぞれの絶縁碍子と組み付ける主体金具は、工具径合部の内側の内径を１２．０ｍｍとして形成し、公知のスパークプラグ同様の表面処理（Ｚｎメッキ＋クロメート処理：なお、Ｚｎメッキに替えてＮｉメッキでもよい。）を行う。この主体金具と上記絶縁碍子を組み付け、試験サンプル品（絶縁碍子の半径差種類ごとにサンプル番号１〜５を振り当てて識別する。）を作製する。なお、本評価試験では、接地電極を接合していない試験サンプル品で評価を行っている。
【００３８】
上記試験サンプル品を作製する際に、不具合のあったものを組み付け不良と判断した。不良が発生した試験サンプル品は、サンプル番号１（半径差０．０３ｍｍのもの）の５本のうちの３本の試験サンプル品であった。これは、絶縁碍子の大径部と最大外径部との半径差が小さかったため、大径部表面に形成した釉薬層のムラによって組付けを行う際に軸心が傾いてしまい生じる不具合である。
【００３９】
次に、上記試験サンプル品が正常に作製されたものについて、ＪＩＳ  Ｂ８０３１  ６．５に定める気密性試験を行い、空気の漏れ量が毎分１ｍｌを超えるものを不良と判断した。サンプル番号１の組み付け不良が発生しなかった２本の試験サンプル品については、気密不良となることはなかった。一方、サンプル番号５（半径差０．１７ｍｍのもの）については、５本の試験サンプル品のうち３本の試験サンプル品で気密不良が生じた。これは、サンプル番号５の試験サンプル品では大径部と最大外径部との半径差が大きくなったことから、肩部の外径が小さくなってしまったことによる。つまり、肩部の外径が正常であったサンプル番号２，３，４の試験サンプル品と比較して、サンプル番号５の試験サンプル品では肩部の外径が小さくなってしまったために十分な軸力が得られず、気密漏れを生じたのである。表１に、作製した試験サンプル品とその試験結果を示す。
【００４０】
【表１】
0004669415.tif 000002
【００４１】
この評価試験の結果より、絶縁碍子の大径部と最大外径部との半径差を０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とすることが望ましいことが確認できた。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変更が可能である。例えば図７に示す絶縁碍子４００のように、大径部４０１に、本実施の形態と同様の溝部４０３に加え、第２の溝部４０４を形成してもよい。さらに、大径部における溝部の形成数は２つ以上であってもよく、溝部を１つとした本実施の形態と比べ、より確実に、釉焼時の釉薬の流れ止めを行うことができる。これにより、釉薬の塗布を行う位置や塗布量の公差を大きくしても、最大外径部４０２に釉薬が達することはない。
【００４３】
また、図８に示す絶縁碍子４１０のように、大径部４１１の外周面において溝部４１３を螺旋状に形成してもよい。このようにすれば溝部４１３に沿って釉薬を流すことができるため、絶縁碍子４１０の径方向のいずれかの方向において釉薬の垂れが集中した場合に、その位置で釉薬の量が増量することがなく、溝部４１３を乗り越え最大外径部４１２に達してしまうことを防止することができる。
【００４４】
また、図９に示す絶縁碍子４２０のように、溝部４２３は大径部４２１の外周において連続していなくともよい。絶縁碍子は釉焼の際に軸線Ｏ方向を上下方向として載置されるので、大径部４２１の全周において、軸線Ｏ方向のいずれかの部位に溝部が形成されている形態であれば、釉薬の垂れ防止に十分な効果を奏する。
【００４５】
また、図１０に示す絶縁碍子４３０のように、大径部４３１において本実施の形態と同様の溝部４３３を形成すると共に、最大外径部４３２において、径方向の数ヶ所において溝部４３３に連続する凹部４３４を形成してもよい。このようにすれば、釉焼の際に垂れ溝部４３３に収容された釉薬の量が多く溝部４３３から溢れた場合でも、最大外径部４３２の表面上には釉薬が流れないように、凹部４３４内に誘導することができる。
【００４６】
なお、上記変形例ではいずれの溝部も、大径部の外周面に繋がる縁部分が稜角状となった凹部として形成されているが、こうした稜角部分に面取りを行ってテーパ状あるいは曲面状にしてもよい。こうすることにより、絶縁碍子の外周面と溝部の側面との境目において、釉薬の、いわゆる溜まりが生じてしまうことを防止することができる。もちろん、溝部の側面と底面とがなす角部分についても、両面の境を無くすように、あるいは両面がなめらかに連続するように、角をなくしてもよい。
【００４７】
また、図１１に示すスパークプラグ５００のように、主体金具５５０の加締め部５６０と、絶縁碍子４４０の肩部４４１との間に、気密性を維持するため金属製で円環状のパッキン５７０を配設してもよい。この場合においても、確実に肩部４４１に釉薬層５８０が形成されることにより、パッキン５７０を介して加締め部５６０により押圧される肩部４４１にかかる応力を緩衝させて、絶縁碍子４４０の折損に対する強度を高めることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、絶縁碍子２００の表面上にローラ３００により釉薬を塗布し、釉焼することで釉薬層２８０の形成を行ったが、釉薬の塗布は必ずしもローラで行う必要はなく、スプレーを用いて塗布してもよいし、釉薬を満たした液槽に絶縁碍子を浸す、いわゆるディップによって塗布してもよい。絶縁碍子２００に溝部２３５を設け、釉焼時に釉薬が垂れても問題が生じにくい構成としたことにより、スプレーやディップによって釉薬の塗布を行う場合でも、確実に肩部２４０に釉薬が塗布されるように大径部２３０の一部より後端側に釉薬の塗布を行えばよく、釉薬の塗布位置や塗布量の管理を厳密に行う手間を省くことができる。
【００４９】
また、本発明はＭ１２以下のような小径化を実現するスパークプラグに特に有効であり、小径化のためにタルク等の充填が困難である構成を備えるもの、例えば絶縁碍子の最大外径部と後端側胴部との外径差が１ｍｍ未満となるスパークプラグに対して好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】スパークプラグ１００の部分断面図である。
【図２】絶縁碍子２００の側面図である。
【図３】加締め部６０付近を拡大した部分断面図である。
【図４】絶縁碍子２００の表面上に釉薬を塗布する工程を概略的に示す図である。
【図５】釉薬が塗布された絶縁碍子２００を釉焼する工程を概略的に示す図である。
【図６】釉焼の際に垂れた釉薬が溝部２３５に収容される様子を示す絶縁碍子２００の側面図である。
【図７】変形例としての絶縁碍子４００の部分拡大側面図である。
【図８】変形例としての絶縁碍子４１０の部分拡大側面図である。
【図９】変形例としての絶縁碍子４２０の部分拡大側面図である。
【図１０】変形例としての絶縁碍子４３０の部分拡大側面図である。
【図１１】変形例としてのスパークプラグ５００の加締め部５６０付近を拡大した部分断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
２０    中心電極
５０    主体金具
６０    加締め部
１００    スパークプラグ
２００    絶縁碍子
２０５    軸孔
２１０    最大外径部
２３０    大径部
２３５    溝部
２４０    肩部
２４５    後端側胴部
２６０    中胴部
２８０    釉薬層
【図１】
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【図２】
0004669415.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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