(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線の方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔の一端側で保持される中心電極と、前記軸孔の他端側で保持される端子金具と、前記絶縁体の前記軸孔内に充填されて前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する導電性シール部と、前記絶縁体を収容する主体金具と、前記絶縁体と前記主体金具とに接触するパッキンと、を備え、
前記導電性シール部は、大径シール部と、前記大径シール部よりも先端側に設けられて前記大径シール部よりも外径の小さな小径シール部と、前記大径シール部と前記小径シール部との間に設けられた縮径シール部とを有し、
前記絶縁体は、鍔部と、前記鍔部よりも先端側に設けられて前記鍔部よりも外径の小さな第１中胴部と、前記第１中胴部よりも先端側に設けられて前記第１中胴部よりも外径の小さな第２中胴部と、前記第２中胴部よりも先端側に設けられて先端に向かって外径が縮小する縮径部と、前記縮径部よりも先端側に設けられて先端に向かって外径が縮小する脚部と、を有するスパークプラグにおいて、
前記パッキンは、前記縮径部に配置されており、
前記縮径シール部が、前記第１中胴部の内部に配置されていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載のスパークプラグであって、
前記主体金具の外周面に設けられたネジ部の呼び径はＭ１０以下であり、
前記小径シール部の外径は３．５ｍｍ以下であり、かつ、前記小径シール部の外径よりも前記端子金具の先端部の外径が大きいことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項３】
請求項１又２に記載のスパークプラグであって、
前記端子金具の先端は、前記縮径シール部の内部に配置されていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記導電性シール部は、抵抗材で形成された抵抗材相と、前記抵抗材相の後端側及び先端側に配置されてガラスシール部材で形成された後端シール相及び先端シール相とを含み、
前記縮径シール部は、前記後端シール相で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５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記大径シール部の外径に対する前記小径シール部の外径の比の値は、０．７５以上０．９０以下であることを特徴とするスパークプラグ。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に使用されるスパークプラグは、一般に、筒状の主体金具と、この主体金具の内孔に配置される筒状の絶縁体と、この絶縁体の先端側軸孔に配置される中心電極と、他端側軸孔に配置される端子金具と、主体金具の先端側に一端が接合され、他端が中心電極と対向して火花放電間隙を形成する接地電極とを備える。また、絶縁体の軸孔内において中心電極と端子金具との間には、ノイズ低減のための抵抗材を含むガラスシール部（「導電性シール部」とも呼ぶ）が設けられる。
【０００３】
典型的なガラスシール部は、抵抗材粉末とガラス粉末とを含むガラスシール用粉末材料をホットプレスにより圧縮することによって形成される。ホットプレス時には、まず、絶縁体の軸孔に中心電極とガラスシール用粉末材料と端子金具とを順に挿入し、これらをホットプレスで圧縮すると、ガラスシール用粉末材料が緻密化する。この緻密化により、ガラスシール部の抵抗材の性能（負荷寿命特性等）が高まり、また、ガラスシール部が中心電極及び端子金具と固着して耐衝撃性（衝撃緩和性）や気密性を発揮する。
【０００４】
ところで、近年では、内燃機関の開発に伴って、スパークプラグの小径化が要求されている。スパークプラグが小径化すると、絶縁体の外径も小さくなるので、絶縁体が破断し易くなってしまうという問題の他、以下のような種々の問題が生じ得る。
【０００５】
第１に、絶縁体の外径が小さくなっても絶縁体の軸孔の内径を従来と同程度に維持する場合を想定する。この場合、絶縁体の外径が小さくなった分に応じて絶縁体は肉薄になる。そのため、耐電圧性能が低下したり、ホットプレス時の内圧に耐え切れずに絶縁体が破断したりする可能性が高まる。但し、この場合には、絶縁体の軸孔の内径が従来と同等なので、端子金具も従来と同じ外径のものが使用でき、ホットプレス時に従来と同程度の荷重をガラスシール用粉末材料に伝えることができるという利点がある。
【０００６】
第２に、絶縁体の外径が小さくなったときに絶縁体の肉厚を確保するために、絶縁体の軸孔の径を小さくする場合を想定する。この場合、絶縁体の軸孔に挿入する端子金具もそれに応じて細くなる。端子金具が細くなると、ホットプレス時の荷重に端子金具が負けてしまい、端子金具が曲がってしまう可能性がある。端子金具が曲がると、ホットプレス時の荷重がガラスシール用粉末材料に伝わらず、十分な性能（例えば、耐衝撃性や抵抗材性能）が得られない可能性がある。但し、この場合には、絶縁体の肉厚を従来と同程度に維持できるため、絶縁体の耐電圧性能も同等であり、また、ホットプレス時の絶縁体の破断も起き難いという利点がある。
【０００７】
上述した第１と第２の場合の問題を解決するために、ガラスシール部の途中に縮径部を設ける技術が知られている（特許文献１）。特許文献１では、絶縁体のダイヤ部（鍔部）の内部において、ガラスシール部の外径（すなわち、絶縁体の軸孔径）がスパークプラグの先端側に向けて縮小する縮径部を設けている。この構成では、絶縁体のダイヤ部よりも先端側にある中胴部における絶縁体肉厚を確保しつつ、端子金具が挿入される部分における絶縁体の軸孔径を大きくできるので、端子金具の外径を大きく維持できる。この結果、ホットプレス時においても端子金具が曲がり難く、端子金具の曲がりによってガラスシール用粉末材料の圧縮不足が生じるという問題が生じ難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５４１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スパークプラグの形状は適用されるエンジンに応じて最適化されるため、プラグ形状（品番）は多岐にわたる。仮に、特許文献１のように、絶縁体の破断防止のためにガラスシール部の縮径部の位置を絶縁体のダイヤ部の内側に固定してしまうと、様々な問題が生じ得る。すなわち、ガラスシール部の縮径部の位置を絶縁体のダイヤ部の内側に固定しようとすると、プラグ形状に応じてガラスシール部の長さが変化するので、品番毎にガラスシール用粉末材料の量を大幅に変更する必要が生じる。また、ガラスシール部内の抵抗材部分の長さが品番によって異なると、異なる品番で同じ抵抗値を出すために比抵抗の異なる抵抗材用粉末材料を用いる必要が生じるため、用意すべき抵抗材用粉末材料の種類も膨大になる。
【００１０】
なお、最近では、スパークプラグにロングリーチ化（長尺化）が望まれる傾向にある。そのため、絶縁体のダイヤ部の内側にガラスシール部の縮径部を設ける場合には、ガラスシール部の全体をさらに長くする必要が生じ得る。ガラスシール部が長いとホットプレス時のストロークも長くなり、ストロークが長いと端子金具を垂直に挿入することが難しくなるため、生産性が低下するという問題が生じ得る。
【００１１】
以上の種々の事情から、ガラスシール部（導電性シール部）の縮径部の位置を絶縁体のダイヤ部（鍔部）の内側に固定してしまうこと無く、ガラスシール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に絶縁体が破断してしまう可能性を低減できる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【００１３】
（１）本発明の一形態によれば、軸線の方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔の一端側で保持される中心電極と、前記軸孔の他端側で保持される端子金具と、前記絶縁体の前記軸孔内に充填されて前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する導電性シール部と、前記絶縁体を収容する主体金具と、前記絶縁体と前記主体金具とに接触するパッキンと、を備えるスパークプラグが提供される。前記導電性シール部は、大径シール部と、前記大径シール部よりも先端側に設けられて前記大径シール部よりも外径の小さな小径シール部と、前記大径シール部と前記小径シール部との間に設けられた縮径シール部とを有する。前記絶縁体は、鍔部と、前記鍔部よりも先端側に設けられて前記鍔部よりも外径の小さな第１中胴部と、前記第１中胴部よりも先端側に設けられて前記第１中胴部よりも外径の小さな第２中胴部と、前記第２中胴部よりも先端側に設けられて先端に向かって外径が縮小する縮径部と、前記縮径部よりも先端側に設けられて先端に向かって外径が縮小する脚部と、を有する。このスパークプラグは、前記パッキンは、前記縮径部に配置されており、前記縮径シール部が、前記第１中胴部の内部に配置されていることを特徴とする。
縮径シール部を収容する絶縁体部分の肉厚が小さい場合には、縮径シール部よりも後端側にある大径シール部を収容する絶縁体部分の肉厚が過度に小さくなってしまい、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に絶縁体が破損してしまう可能性がある。上記形態のスパークプラグによれば、縮径シール部を収容する第１中胴部は、第２中胴部よりも外径が大きいので、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に絶縁体が破損してしまう可能性を低減できる。
【００１４】
（２）上記スパークプラグにおいて、前記主体金具の外周面に設けられたネジ部の呼び径はＭ１０以下であり、前記小径シール部の外径は３．５ｍｍ以下であり、かつ、前記小径シール部の外径よりも前記端子金具の先端部の外径が大きいものとしてもよい。
小径シール部の外径が３．５ｍｍ以下とすれば、小径シール部の外側にある絶縁体部分の肉厚を十分に大きくできるため、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に絶縁体が破損してしまう可能性を低減できる。また、小径シール部の外径よりも端子金具の先端部の外径が大きいので、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に端子金具が曲がってしまうという不具合の発生の可能性を低減できる。
【００１５】
（３）上記スパークプラグにおいて、前記端子金具の先端は、前記縮径シール部の内部に配置されているものとしてもよい。
このスパークプラグによれば、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際に、縮径シール部よりも先端側にある小径シール部が十分大きな材料圧縮率で圧縮されるので、導電性シール部の導電性を十分に高くすることが可能である。
【００１６】
（４）上記スパークプラグにおいて、前記導電性シール部は、抵抗材で形成された抵抗材相と、前記抵抗材相の後端側及び先端側に配置されてガラスシール部材で形成された後端シール相及び先端シール相とを含み、前記縮径シール部は、前記後端シール相で形成されているものとしてもよい。
縮径シール部より先端側は、端子金具の荷重が小さくても断面積低下によって単位面積当たりの荷重が高まるので十分な圧縮を受けられるが、縮径シール部の後端側では断面積低下による効果が得られない。そこで、ノイズ低減効果が大きな抵抗材相を縮径シール部の先端側に配置し、その後端にある後端シール相で縮径させるようにすれば、後端シール相が端子金具によって直接圧縮されることとなると共に、先端シール相と抵抗材相は十分な圧縮を受けられる。なお、後端シール相は、抵抗材相と比較すると比較的圧力伝播が良く、縮径されていなくても十分な圧縮を受けることができるので、十分な導電性が得られる。
【００１７】
（５）上記スパークプラグにおいて、前記大径シール部の外径に対する前記小径シール部の外径の比の値は、０．７５以上０．９０以下であるものとしてもよい。
大径シール部と小径シール部の外径の差（すなわち断面積差）が大きいほど、導電性シール部を絶縁体の軸孔内に充填する際のシール部の材料圧縮率が向上し、その導電性も向上する。従って、大径シール部の外径に対する小径シール部の外径の比の値は０．９０以下とすることが好ましい。一方、この比の値が０．７５未満になると、縮径シール部のテーパーが大きくなり、充填時の押し込み抵抗が過度に大きくなるので、外径の比の値は０．７５以上とすることが好ましい。
【００１８】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、スパークプラグ、及び、スパークプラグの製造方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態のスパークプラグの構成を示す説明図。
【図２】主体金具を取り外した状態を示す説明図。
【図３】実施形態と比較例の構造を比較して示す説明図。
【図４】スパークプラグの変形例の構成を示す説明図。
【図５】ホットプレス時の絶縁体の破断試験結果を示す図。
【図６】導電性シール部の圧縮状態の試験結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１の全体構成を示す説明図である。図１の下側（発火部側）をスパークプラグ１の先端側と呼び、上側を後端側と呼ぶ。このスパークプラグ１は、軸線Ｏ方向に延在する軸孔２を有する絶縁体３と、軸孔２の先端側で保持される中心電極４と、軸孔２の後端側で保持される端子金具５と、軸孔２内で中心電極４と端子金具５とを電気的に接続する導電性シール部６０と、絶縁体３を収容する主体金具７と、一端が主体金具７の先端面に接合されると共に他端が中心電極４と間隙を介して対向するように配置された接地電極８とを備える。
【００２１】
主体金具７は、略円筒形状を有しており、絶縁体３を収容して保持するように形成されている。主体金具７における先端方向の外周面にはネジ部９が形成されており、このネジ部９を利用して図示しない内燃機関のシリンダヘッドにスパークプラグ１が装着される。ネジ部９は、いわゆる呼び径に応じた寸法及び形状を有している。典型的なスパークプラグにおけるネジ部９の呼び径は、Ｍ８，Ｍ１０，Ｍ１２，Ｍ１４，Ｍ１８等である。
【００２２】
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を介して保持されており、絶縁体３の先端部が主体金具７の先端面から突出した状態で、主体金具７に固定されている。絶縁体３の軸孔２は、内径が異なる幾つかの部分に区分されている。すなわち、軸孔２の中央付近には、端子金具５の先端が挿入される第１中径軸孔部２１が設けられており、更に、第１中径軸孔部２１の先端側には、第１軸孔段部２２と、第２中径軸孔部２３と、第２軸孔段部２４と、小径軸孔部２５とがこの順に設けられている。第１軸孔段部２２と第２軸孔段部２４は、いずれも軸孔２の内径が先端側に縮径する部分である。従って、内径は、第１中径軸孔部２１＞第２中径軸孔部２３＞小径軸孔部２５の関係にある。小径軸孔部２５は、中心電極４を収容している。本実施形態では、絶縁体３の軸孔２のうち、第２中径軸孔部２３の先端（すなわち第２軸孔段部２４の位置）から第１中径軸孔部２１の途中にわたる範囲に、導電性シール部６０が収容されている。導電性シール部６０の構成については後述する。絶縁体３は、十分な機械的強度、熱的強度、及び電気的強度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を使用可能である。
【００２３】
中心電極４は、その後端に設けられた径大のフランジ部４７が絶縁体３の第２軸孔段部２４に係止され、中心電極４の先端が絶縁体３の先端面から突出した状態で主体金具７に対して絶縁保持されている。中心電極４は、十分な熱伝導性と機械的強度を有する材料で形成されることが望ましく、例えば、インコネル（商標名）等のＮｉ基合金で形成される。中心電極４の軸心部は、Ｃｕ又はＡｇなどの熱伝導性に優れた金属材料により形成されてもよい。
【００２４】
接地電極８は、一端が主体金具７の先端面に接合され、途中で略Ｌ字に曲げられて、その先端部が中心電極４の先端部と間隙を介して対向するように形成されている。接地電極８は、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る。
【００２５】
中心電極４と接地電極８とが対向する面には、白金合金及びイリジウム合金等により形成される貴金属チップ４１，８１が設けられている。各貴金属チップ４１，８１の間に火花放電ギャップｇが形成されている。なお、中心電極４及び接地電極８の一方又は両方の貴金属チップを省略してもよい。
【００２６】
端子金具５は、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に印加するための端子である。端子金具５の先端部５２は凹凸状の表面を備え、図１の態様においては先端部５２の外周面にローレット加工が施されている。先端部５２の表面がローレット加工により形成された凹凸構造を有すると、端子金具５と導電性シール部６０との密着性が良好になり、その結果、端子金具５と絶縁体３とが強固に固定される。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。
【００２７】
導電性シール部６０は、絶縁体３の軸孔２内において中心電極４と端子金具５との間に配置され、中心電極４と端子金具５とを電気的に接続する。導電性シール部６０は、後端シール相６１と、その先端側にある抵抗材相６２と、その先端側にある先端シール相６３とを有している。後端シール相６１及び先端シール相６３は、例えば、金属粉末とガラスの混合物からなるシール用混合粉末を加熱溶融させることによって形成される。抵抗材相６２は、例えば、カーボン粉末、金属粉末、ガラス粉末及び酸化物粉末などの抵抗材用混合粉末を加熱溶融させることによって形成される。より具体的には、導電性シール部６０は、ホットプレスによって以下のように形成される。まず、絶縁体３の軸孔２内に中心電極４を挿入し、次に、先端シール相６３と抵抗材相６２と後端シール相６１の粉末材料を順にそれぞれ充填し押圧した後に、軸孔２に端子金具５を挿入する。そして、端子金具５を後端側から押圧しながら絶縁体３とともに全体を加熱して粉末材料を溶融させた後に冷却する。この結果、端子金具５の先端部５２が後端シール相６１に固着し、また、中心電極４のフランジ部４７が先端シール相６３に固着した状態で、緻密化した導電性シール部６０が形成される。この緻密化により、抵抗材相６２の性能（負荷寿命特性等）が高まり、また、導電性シール部６０が中心電極４及び端子金具５と固着して耐衝撃性（衝撃緩和性）や気密性を発揮する。
【００２８】
図２は、図１のスパークプラグ１から主体金具７を取り外した状態を示す説明図である。絶縁体３の外形形状は、外径が異なる以下の部分を有する。
・鍔部３１：絶縁体３の中央付近に設けられた外径が最も大きな部分。
・第１中胴部３２：鍔部３１の先端側に設けられ、鍔部３１よりも外径が小さな部分。
・第１縮径部３３：第１中胴部３２の先端側に設けられ、先端側に向かって外径が小さくなる部分。
・第２中胴部３４：第１縮径部３３の先端側に設けられ、第１中胴部３２よりも外径が小さな部分。
・中胴部３５：第１中胴部３２と第１縮径部３３と第２中胴部３４とを合わせた全体。
・第２縮径部３６：第２中胴部３４の先端側に設けられ、先端側に向かって外径が小さくなる部分。
・脚部３７：第２縮径部３６の先端側に設けられ、先端側に向かって外径がテーパー状に縮小する部分。
【００２９】
なお、本明細書において、「外径」とは「直径」を意味する。断面が真円でない部材の「外径」は、その断面の円相当径を意味する。
【００３０】
導電性シール部６０が収容されている絶縁体３の軸孔２の範囲は、前述した第１中径軸孔部２１と、第１軸孔段部２２と、第２中径軸孔部２３に渡っている。導電性シール部６０は、絶縁体３の軸孔２の区分に対応して、以下のように区分することができる。
・大径シール部６５：第１中径軸孔部２１の内部にあるシール部分。
・縮径シール部６６：第１軸孔段部２２の内部にあるシール部分。
・小径シール部６７：第２中径軸孔部２３の内部にあるシール部分。
なお、図２の例では、大径シール部６５には、抵抗材相６２の一部と後端シール相６１とが含まれており、小径シール部６７には抵抗材相６２の一部と先端シール相６３とが含まれているが、これらの対応関係は変更可能である。
【００３１】
本実施形態において、縮径シール部６６は、絶縁体３の中胴部３５のうちで外径が大きな第１中胴部３２の内部に配置されている。この第１中胴部３２は、その先端側に設けられた第２中胴部３４に比べて外径が大きい。このように縮径シール部６６を第１中胴部３２の内部に配置すれば、縮径シール部６６を第２中胴部３４の内部に配置する場合に比べて、縮径シール部６６の後端側にある大径シール部６５を収容する絶縁体部分の最小厚みを大きく確保することができる。仮に、縮径シール部６６を収容する絶縁体部分の肉厚が小さい場合（例えば縮径シール部６６が第２中胴部３４の内部に配置されている場合）には、縮径シール部６６よりも後端側にある大径シール部６５を収容する絶縁体部分の最小肉厚が過度に小さくなってしまう可能性がある。従って、この場合には、導電性シール部６０の充填時に絶縁体３が破断してしまう可能性がある。一方、本実施形態によれば、縮径シール部６６を収容する第１中胴部３２の外径が第２中胴部３４よりも大きいので、大径シール部６５を収容する絶縁体部分の肉厚を十分大きく確保することができ、導電性シール部６０の充填時（ホットプレス時）に絶縁体３が破断してしまう可能性を低減できる。なお、ホットプレス時に十分な荷重を導電性シール部６０に与えるためには、小径シール部６７の外径よりも端子金具５の先端部５２の外径を大きくすることが好ましい。
【００３２】
図３は、実施形態と比較例の構造を比較して示す説明図である。図３（Ｅ）は、図２と同じ実施形態の構造を示しており、図３（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも構造がそれぞれ異なる比較例を示している。各比較例の構造の特徴は以下の通りである。
【００３３】
（１）第１比較例：図３（Ａ）
導電性シール部６０に縮径シール部６６が存在せず、導電性シール部６０がその長さ全体に亘って同一の外径を有する点で図３（Ｅ）と異なる。この第１比較例の構造では、導電性シール部６０の後端部の外径や端子金具５の外径が図３（Ｅ）よりも小さくなるので、導電性シール部６０の充填時（ホットプレス時）に十分な荷重を導電性シール部６０に伝えることが難しい。
【００３４】
（２）第２比較例：図３（Ｂ）
中胴部３５の内部に縮径シール部６６が配置されている点では図３（Ｅ）と共通するが、中胴部３５に外径の段差が無い点が図３（Ｅ）と異なる。この第２比較例の構造では、大径シール部６５を収容する絶縁体部分の最小肉厚が小さいので、導電性シール部６０の充填時に絶縁体３が破断してしまう可能性がある。
【００３５】
（３）第３比較例：図３（Ｃ）
中胴部３５に第１縮径部３３が設けられ、また、導電性シール部６０に縮径シール部６６が設けられている点は図３（Ｅ）と共通するが、導電性シール部６０の縮径シール部６６が第１中胴部３２の内部ではなく、これより外径の小さな第２中胴部３４の内部に配置されている点が図３（Ｅ）と異なる。この第３比較例の構造も、大径シール部６５を収容する絶縁体部分の最小肉厚が小さいので、導電性シール部６０の充填時に絶縁体３が破断してしまう可能性がある。
【００３６】
（４）第４比較例：図３（Ｄ）
導電性シール部６０に縮径シール部６６が設けられている点は図３（Ｅ）と共通するが、中胴部３５に外径の段差が無い点、及び、縮径シール部６６が鍔部３１の内部に配置されている点が図３（Ｅ）と異なる。この第４比較例の構造では、大径シール部６５を収容する絶縁体部分の肉厚が十分に大きいので、導電性シール部６０の充填時に絶縁体３が破断してしまうという問題は生じない。しかし、従来技術で説明したように、導電性シール部６０の長さが大きいので、ホットプレス時のストロークが長くなり、端子金具５を垂直に挿入することが難しくなるため、生産性が低下するという問題が生じ得る。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、縮径シール部６６を収容する第１中胴部３２の外径が第２中胴部３４の外径よりも大きく形成されているので、導電性シール部６０の充填時に絶縁体が破断してしまう可能性を低減できる。また、このような特徴を有していない図３（Ａ）〜（Ｄ）の比較例に比べて上述したような種々の利点がある。
【００３８】
図４は、スパークプラグの変形例の構成を示す説明図であり、上述した実施形態の図２に対応する図である。この変形例のスパークプラグ１ａは、端子金具５の先端（先端部５２の先端面）が、縮径シール部６６内に配置されている点、及び、縮径シール部６６が後端シール相６１で形成されている点が上記実施形態と異なり、他の構成は上記実施形態と同じである。この変形例の構造によれば、導電性シール部６０を絶縁体３の軸孔２内に充填する際に、縮径シール部６６よりも先端側にある小径シール部６７が十分大きな材料圧縮率で圧縮されるので、導電性シール部６０の導電性を十分に高くすることが可能である。
【００３９】
このスパークプラグ１ａにおいて、縮径シール部６６を後端シール相６１で形成している理由は以下の通りである。すなわち、縮径シール部６６より先端側は、端子金具５の荷重が小さくても断面積低下によって単位面積当たりの荷重が高まるので十分な圧縮を受けられるが、縮径シール部６６の後端側では断面積低下による効果が得られない。そこで、ノイズ低減効果が大きな抵抗材相６２を縮径シール部６６の先端側に配置し、その後端にある後端シール相６１で縮径させるようにすれば、後端シール相６１が端子金具５によって直接圧縮されることとなると共に、先端シール相６３と抵抗材相６２は十分な圧縮を受けられる。なお、後端シール相６１は、抵抗材相６２と比較すると比較的圧力伝播が良く、縮径されていなくても十分な圧縮を受けることができるので、十分な導電性が得られる。
【００４０】
図５は、図１及び図２で説明した構造を有するスパークプラグ１に関するホットプレス時の絶縁体３の破断試験結果を示す図である。ここでは、ネジ部９の呼び径と、小径シール部６７の外径と、第２中胴部３４の肉厚とをパラメータとした６種類のサンプルＳ０１〜Ｓ０６について、それぞれ３０本のテストピースで試験を行った場合の試験結果を示している。図５の右端欄において、「○」は絶縁体３の破断が全く発生しなかったことを示しており、「△」は一部のテストピースで絶縁体３の破断が発生したことを示している。この結果から理解できるように、サンプルＳ０３以外のサンプルＳ０１〜Ｓ０２，Ｓ０４〜Ｓ０６は、ホットプレス時に絶縁体３の破断が全く見られなかった点で好ましい。この理由は、これらのサンプルＳ０１〜Ｓ０２，Ｓ０４〜Ｓ０６では、小径シール部６７の外側における第２中胴部３４の肉厚が十分に大きかったからであると推定される。この点を考慮すると、第２中胴部３４の肉厚は、１．４ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、対破断性能の上では第２中胴部３４の肉厚は大きいほど良いが、例えば２．４ｍｍ以下又は２．２ｍｍ以下としてもよい。
【００４１】
上述したサンプルＳ０１〜Ｓ０６は、図１及び図２に示したように、小径シール部６７の外径よりも端子金具５の先端部５２の外径が大きい点で共通している。なお、スパークプラグの小径化の要求を考慮すると、主体金具７のネジ部９の呼び径がＭ１０以下で、かつ、小径シール部６７の外径が３．５ｍｍ以下であることが好ましい。また、ネジ部９の呼び径がＭ１０で、かつ、小径シール部６７の外径が２．７ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００４２】
図６は、図１及び図２で説明した構造を有するスパークプラグ１に関する導電性シール部６０の圧縮状態の試験結果を示す図である。ここでは、大径シール部６５の外径と、小径シール部６７の外径とをパラメータとした８種類のサンプルＳ１１〜Ｓ１８について、それぞれ３０本のテストピースで試験を行った場合の試験結果を示している。なお、「外径比」は、大径シール部６５の外径に対する小径シール部の外径の比の値を意味する。図６の右端欄において、「○」はホットプレスによる導電性シール部６０の材料圧縮率が基準値以上に達したことを示しており、「△」は一部のテストピースで導電性シール部６０の材料圧縮率が基準値に達しなかったことを示している。この試験結果によれば、外径比の値が０．７５以上０．９０以下であるサンプルＳ１１，Ｓ１３〜Ｓ１５，Ｓ１７，１８では、ホットプレス時に導電性シール部６０の材料圧縮率が十分に高くなる点で好ましい。なお、一般に、大径シール部６５と小径シール部６７の外径の差（断面積の差）が大きいほど、ホットプレス時の導電性シール部６０の材料圧縮率が向上し、その導電性も向上する。従って、大径シール部６５の外径に対する小径シール部６７の外径の比の値は０．９０以下とすることが好ましい。また、外径比の値が０．７５未満になると、縮径シール部６６のテーパーが大きくなり、導電性シール部６０の材料を充填する際の押し込み抵抗が過度に大きくなるので、外径比の値は０．７５以上とすることが好ましい。
【００４３】
・他の変形例
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【００４４】
・変形例１：
スパークプラグとしては、図１，図２に示したもの以外の種々の構成を有するスパークプラグを本発明に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１，１ａ…スパークプラグ
２…軸孔
３…絶縁体
４…中心電極
５…端子金具
７…主体金具
８…接地電極
９…ネジ部
１０…滑石
１１…パッキン
２１…第１中径軸孔部
２２…第１軸孔段部
２３…第２中径軸孔部
２４…第２軸孔段部
２５…小径軸孔部
３１…鍔部
３２…第１中胴部
３３…第１縮径部
３４…第２中胴部
３５…中胴部
３６…第２縮径部
３７…脚部
４１…貴金属チップ
４７…フランジ部
５２…先端部
６０…導電性シール部
６１…後端シール相
６２…抵抗材相
６３…先端シール相
６５…大径シール部
６６…縮径シール部
６７…小径シール部
【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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