(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に沿って配置される筒部と、前記筒部の外径よりも外径が小さい脚部と、前記脚部の外周面と前記筒部の外周面とを連絡する外周面を有する段部とを備える絶縁体と、
前記中心軸に沿って前記絶縁体の内側に配置される中心電極と、
前記筒部の径方向外側に配置される胴部と、前記胴部の軸方向の先端に連接されると共に径方向内側へ張り出し前記段部の前記外周面に後端面が対向する棚部と、前記棚部に連接されると共に前記脚部の径方向外側に配置される脚長部とを備える筒状の主体金具と、
前記段部と前記棚部との間に配置されるパッキンと、
前記主体金具に接続され、前記中心電極と対向する接地電極とを備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、前記胴部の内周面および前記脚長部の内周面に形成された切削痕を備え、
前記パッキンは、前記棚部の前記後端面と前記段部の前記外周面とに接触し、それらの間に配置される第１部と、
前記胴部の前記内周面と前記筒部の前記外周面とに接触し、それらの間に配置される第２部と、
前記棚部の内周面と前記脚部の外周面との間に配置される第３部と、を備え、
前記中心軸を含む断面において、前記筒部の外周面と前記段部の外周面との接続点を通り前記中心軸に直交する第１仮想直線からの、前記筒部の前記外周面上における前記第２部の軸方向の長さは、前記胴部の前記内周面上における前記第１仮想直線からの前記第２部の軸方向の長さより長いことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記中心軸を含む断面において、前記筒部の前記外周面上における前記第１仮想直線からの前記第２部の軸方向の長さ、及び、前記胴部の前記内周面上における前記第２部の軸方向の長さのうち短い方の長さを、前記胴部の前記内周面と前記接続点との間の前記第１仮想直線上の距離で除した値は０．３以上であることを特徴とする請求項１記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記中心軸を含む断面において、前記接続点を通り前記中心軸に平行な第２仮想直線上の前記第１部の軸方向の長さを、前記胴部の前記内周面と前記接続点との間の前記第１仮想直線上の距離で除した値は２．０以下であることを特徴とする請求項１又は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】
本発明はスパークプラグに関し、特に横飛火を抑制できるスパークプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に使用されるスパークプラグは、中心電極を保持する絶縁体の外周に取り付けられた主体金具に、中心電極と対向する接地電極が接続される（例えば特許文献１）。中心電極と接地電極との間で火花放電し、両電極間に曝された混合気に点火することにより火炎核が形成される。近年、内燃機関の設計等の観点からスパークプラグの小径化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらスパークプラグの小径化に伴い、主体金具の内周面と絶縁体の外周面との距離が短くなるので、主体金具（特に先端付近）と絶縁体との間の放電（以下「横飛火」と称す）が発生し易くなり、失火を招き易くなるおそれがある。
【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、横飛火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および発明の効果】
【０００６】
この目的を達成するために請求項１記載のスパークプラグによれば、絶縁体は、中心軸に沿って配置される筒部と、筒部の外径よりも外径が小さい脚部と、脚部の外周面と筒部の外周面とを連絡する外周面を有する段部とを備えている。中心軸に沿って絶縁体の内側に中心電極が配置される。筒状の主体金具は、筒部の径方向外側に胴部が配置され、胴部の軸方向の先端に連接される棚部は、径方向内側へ張り出す後端面が段部の外周面に対向する。棚部に連接される脚長部は脚部の径方向外側に配置される。段部と棚部との間にパッキンが配置される。主体金具に接続される接地電極は中心電極と対向する。
【０００７】
主体金具は、胴部の内周面および脚長部の内周面に切削痕が形成される。主体金具の棚部の後端面と絶縁体の段部の外周面とにパッキンの第１部が接触し、それらの間に第１部が配置される。主体金具の胴部の内周面と絶縁体の筒部の外周面とにパッキンの第２部が接触し、それらの間に第２部が配置される。棚部の内周面と脚部の外周面との間にパッキンの第３部が配置される。絶縁体に主体金具を組み付けるときに、主体金具の胴部の切削された内周面と絶縁体の筒部の外周面との間にパッキンの第２部を介在させることによって、内周面が切削された主体金具の脚長部と絶縁体の脚部との偏心を抑制できる。脚長部の内周面と脚部の外周面との間隔を全周に亘ってほぼ等しくできるので、横飛火を抑制できる効果がある。
中心軸を含む断面において、筒部の外周面上における第１仮想直線からの第２部の軸方向の長さは、胴部の内周面上における第１仮想直線からの第２部の軸方向の長さより長い。筒部の外周面上における第１仮想直線からの第２部の軸方向の長さが、胴部の内周面上における第１仮想直線からの第２部の軸方向の長さより短い場合に比べて、パッキンを介して主体金具に拘束される絶縁体の中心軸を傾き難くできるので、主体金具の脚長部と絶縁体の脚部との偏心の抑制効果を向上できる。
【０００８】
請求項２記載のスパークプラグによれば、中心軸を含む断面において、筒部の外周面と段部の外周面との接続点を通り中心軸に直交する第１仮想直線からの、筒部の外周面上における第２部の軸方向の長さ、及び、胴部の内周面上における第２部の軸方向の長さのうち短い方の長さを、胴部の内周面と接続点との間の第１仮想直線上の距離で除した値は０．３以上である。胴部の内周面と接続点との間隔に対して、胴部の内周面や筒部の外周面に接触するパッキンの第２部の軸方向の長さを相対的に長くできるので、絶縁体に主体金具を組み付けるときに、パッキンを介して主体金具に拘束される絶縁体の中心軸を傾き難くできる。よって、請求項１の効果に加え、主体金具の脚長部と絶縁体の脚部との偏心を抑制し易くできる効果がある。
【００１０】
請求項３記載のスパークプラグによれば、中心軸を含む断面において、接続点を通り中心軸に平行な第２仮想直線上の第１部の軸方向の長さを、胴部の内周面と接続点との間の第１仮想直線上の距離で除した値は２．０以下である。胴部の内周面と筒部の外周面との間に配置される第２部の体積を確保できるので、主体金具の胴部に対する絶縁体の筒部の偏心を抑制し易くできる。その結果、請求項１又は２の効果に加え、内周面が切削された主体金具の脚長部と絶縁体の脚部との偏心を抑制できる効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスパークプラグの断面図である。
【図２】図１のＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグの断面図である。
【図３】主体金具の中間加工品の断面図である。
【図４】主体金具の中間加工品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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は本発明の一実施の形態におけるスパークプラグ１０の中心軸Ｏを含む面で切断した断面図である。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１に示すようにスパークプラグ１０は、主体金具２０、接地電極４０、絶縁体５０及び中心電極７０を備えている。
【００１３】
主体金具２０は、内燃機関のねじ穴（図示せず）に固定される略円筒状の部材であり、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。主体金具２０は、後端側から先端側へ中心軸Ｏに沿って端部２１、工具係合部２２、溝部２３、座部２４、胴部２６、棚部２７、脚長部２８の順に連接されている。端部２１及び溝部２３は絶縁体５０を加締めるための部位であり、工具係合部２２はスパークプラグ１０を内燃機関に取り付けるときにレンチ等の工具を係合させる部位である。
【００１４】
棚部２７は胴部２６の径方向の内側へ張り出す部位であり、内径が胴部２６の内径より小さく形成される。座部２４よりも先端側の胴部２６、棚部２７及び脚長部２８は、外周面にねじ部２９が形成される。座部２４とねじ部２９との間に環状のガスケット９５が嵌め込まれる。ガスケット９５は、内燃機関のねじ穴にねじ部２９が嵌められたときに、座面２５と内燃機関（エンジンヘッド）とに挟まれて主体金具２０と内燃機関との隙間を封止する。
【００１５】
接地電極４０は、主体金具２０の先端（脚長部２８の端面）に接合される金属製（例えばニッケル基合金製）の電極母材４１と、電極母材４１の先端に接合されるチップ４２とを備えている。電極母材４１は、中心軸Ｏと交わるように中心軸Ｏへ向かって屈曲する棒状の部材である。チップ４２は、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属またはこれらを主成分とする合金によって形成される部材であり、中心軸Ｏと交わる位置に接合されている。
【００１６】
絶縁体５０は、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た略円筒状の部材である。絶縁体５０は、後端側から先端側へ中心軸Ｏに沿って後部５１、突出部５２、筒部５３、段部５４、脚部５５の順に連接され、中心軸Ｏに沿って貫通する軸孔５９が形成されている。絶縁体５０は主体金具２０に挿入され、外周に主体金具２０が固定される。絶縁体５０は、後部５１の後端および脚部５５の先端が、主体金具２０からそれぞれ露出する。脚部５５は、主体金具２０の脚長部２８の径方向内側に配置される。脚長部２８の内周面３２と脚部５５の外周面５８とは、所定の間隔をあけて対向する。
【００１７】
突出部５２は、後部５１の径方向の外側に張り出す部位であり、主体金具２０の溝部２３の径方向内側に配置される。筒部５３及び脚部５５は、それぞれ胴部２６及び脚長部２８の径方向内側に配置される。筒部５３と脚部５５との間に位置する段部５４は、先端側へ向かって縮径する内周面および外周面５７（図２参照）が形成されている。
【００１８】
パッキン６０は、主体金具２０を構成する金属材料よりも軟質の軟鋼板等の金属材料で形成される円環状の板材である。パッキン６０は必要に応じて浸炭処理や浸炭窒化処理が施される。主体金具２０の端部２１が絶縁体５０に向けて径方向内側に加締められると、絶縁体５０の後部５１の外周に配置されたリング部材９３，９３及びリング部材９３，９３に挟まれたタルク等の充填材９４を介して、絶縁体５０が主体金具２０の棚部２７へ向けて押圧される。その結果、棚部２７と絶縁体５０の段部５４とに挟まれてパッキン６０が塑性変形する。パッキン６０は棚部２７と段部５４との隙間を気密に閉塞する。
【００１９】
中心電極７０は、有底筒状に形成された電極母材の内部に、電極母材よりも熱伝導性に優れる芯材７３を埋設した棒状の電極である。芯材７３は銅または銅を主成分とする合金で形成されている。中心電極７０は、絶縁体５０の段部５４に配置される頭部７１と、中心軸Ｏに沿って先端側へ延びる軸部７２とを備えている。
【００２０】
軸部７２は先端が軸孔５９から露出し、チップ７４が接合されている。チップ７４は、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属またはこれらを主成分とする合金によって形成される柱状の部材であり、火花ギャップを介して接地電極４０のチップ４２と対向する。
【００２１】
端子金具８０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８０の先端側は絶縁体５０の軸孔５９内に配置される。
【００２２】
抵抗体９０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、端子金具８０と中心電極７０との間の軸孔５９内に配置されている。抵抗体９０と中心電極７０との間、抵抗体９０と端子金具８０との間に、導電性を有するガラスシール９１，９２がそれぞれ配置される。ガラスシール９１は抵抗体９０と中心電極７０とにそれぞれ接触し、ガラスシール９２は抵抗体９０と端子金具８０とにそれぞれ接触する。この結果、中心電極７０と端子金具８０とは、抵抗体９０とガラスシール９１，９２とを介して電気的に接続される。
【００２３】
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、絶縁体５０の軸孔５９の後部５１側から中心電極７０を挿入する。中心電極７０は、軸部７２の先端にチップ７４が接合されている。中心電極７０は段部５４に頭部７１が支持され、先端部が軸孔５９の先端から外部に露出するように配置される。
【００２４】
次に、ガラスシール９１の原料粉末を軸孔５９から入れて、頭部７１の周囲および後端側に充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔５９に充填したガラスシール９１の原料粉末を予備圧縮する。成形されたガラスシール９１の原料粉末の成形体の上に、抵抗体９０の原料粉末を充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔５９に充填した抵抗体９０の原料粉末を予備圧縮する。次いで、抵抗体９０の原料粉末の上に、ガラスシール９２の原料粉末を充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔５９に充填したガラスシール９２の原料粉末を予備圧縮する。
【００２５】
その後、軸孔５９の後端側から端子金具８０の先端部８１を挿入して、先端部８１がガラスシール９２の原料粉末に接触するように端子金具８０を配置する。次いで、例えば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しつつ、端子金具８０の後端側に設けられた張出部８２の先端面が絶縁体５０の後端面に当接するまで端子金具８０を圧入して、先端部８１によってガラスシール９１，９２及び抵抗体９０の原料粉末に軸方向の荷重を加える。この結果、各原料粉末が圧縮・焼結され、絶縁体５０の内部にガラスシール９１，９２及び抵抗体９０が形成される。
【００２６】
次に、予め接地電極４０が接合された主体金具２０を絶縁体５０の外周に組み付ける。その後、接地電極４０の電極母材４１にチップ４２を接合し、接地電極４０のチップ４２が中心電極７０のチップ４２と軸方向に対向するように電極母材４１を屈曲して、スパークプラグ１０を得る。
【００２７】
図３及び図４を参照して、絶縁体５０の外周に組み付ける主体金具２０の製造方法の一例を説明する。図３は主体金具２０の中間加工品１１０の中心軸Ｏを含む断面図であり、図４は中間加工品１１５の中心軸Ｏを含む断面図である。中間加工品１１０は、低炭素鋼やステンレス鋼等の金属材料に冷間鍛造加工等を施すことによって形成される略円柱状の部材である。
【００２８】
図３に示すように中間加工品１１０は、胴部２６、棚部２７及び脚長部２８が形成されていない円柱部１１１を備えている。主体金具２０は中間加工品１１０の切削加工により製造される。まず、中心軸Ｏに直交する断面において、中心軸Ｏが、座部２４の外周面２４ａが作る円の中心になるように、中間加工品１１０の円柱部１１１の外周面１１２を保持して旋盤等によって座部２４の外周面２４ａを切削する。
【００２９】
次いで図４に示すように、中心軸Ｏに直交する断面において、中心軸Ｏが、胴部２６の内周面３０及び棚部２７の後端面３１がそれぞれ作る円の中心になるように、中間加工品１１０（図３参照）の円柱部１１１の外周面１１２を保持したままで、円柱部１１１の軸方向の第１端面１１３にドリル（図示せず）によって穴をあける。
【００３０】
さらに、中心軸Ｏに直交する断面において、中心軸Ｏが、脚長部２８の内周面３２が作る円の中心になるように、中間加工品（図３参照）の座部２４の外周面２４ａを保持して、円柱部１１１の軸方向の第２端面１１４にドリル（図示せず）によって穴をあける。
【００３１】
その結果、切削により、胴部２６の内周面３０、棚部２７の後端面３１及び脚長部２８の内周面３２が作られる（図４参照）。中心軸Ｏに直交する断面において、胴部２６の内周面３０、棚部２７の後端面３１及び脚長部２８の内周面３２が作る円は同心円となる。これにより、胴部２６の内周面３０、棚部２７の後端面３１及び脚長部２８の内周面３２に、ドリルによる切削痕１１７，１１８，１１９が形成された円筒部１１６を備える中間加工品１１５が得られる。
【００３２】
次に、中間加工品１１５の円筒部１１６の先端面に、接地電極４０の電極母材４１を抵抗溶接等によって接合する。次いで、円筒部１１６の外周面１１２に転造等によってねじ部２９（図１参照）を形成し、主体金具２０を得る。その後、主体金具２０は、亜鉛めっきやニッケルめっき等の表面処理が施される。
【００３３】
次に、主体金具２０の棚部２７の後端面３１の上にパッキン６０（塑性変形する前の円環状の部材）を配置した後、主体金具２０の端部２１側から絶縁体５０を軸方向へ挿入する。リング部材９３及び充填材９４を端部２１と絶縁体５０との間に挿入した後、端部２１の加締め形状に対応する凹部を備える治具（図示せず）により端部２１を軸方向へ押圧し、端部２１を径方向内側へ屈曲させる。
【００３４】
これにより主体金具２０と絶縁体５０とが固定される。溝部２３は、主体金具２０に加えられた荷重により座屈し、曲げ変形する。その結果、リング部材９３及び充填材９４を介して、端部２１により絶縁体５０の突出部５２が軸方向先端側へ押し付けられる。これにより、絶縁体５０の段部５４と主体金具２０の棚部２７とにパッキン６０が挟まれる。その結果、パッキン６０が塑性変形して、絶縁体５０の段部５４及び主体金具２０の棚部２７にパッキン６０が密着する。
【００３５】
図２を参照してパッキン６０について説明する。図２は図１のＩＩで示す部分を拡大したスパークプラグ１０の中心軸Ｏを含む断面図である。主体金具２０は、胴部２６の内周面３０と棚部２７の後端面３１とが接続し、棚部２７の後端面３１と棚部２７の内周面３３とが接続する。棚部２７の後端面３１は、主体金具２０の先端側（図２下側）へ向かって縮径する。絶縁体５０は、筒部５３の外周面５６に段部５４の外周面５７が接続し、外周面５７に脚部５５の外周面５８が接続する。段部５４の外周面５７は、絶縁体５０の先端側（図２下側）へ向かって縮径する。
【００３６】
パッキン６０は、棚部２７の後端面３１と段部５４の外周面５７とに接触して後端面３１と外周面５７との間に配置される第１部６１と、胴部２６の内周面３０と筒部５３の外周面５６とに接触して内周面３０と外周面５６との間に配置される第２部６２とを備えている。第２部６２は、絶縁体５０に主体金具２０を組み付けたときにパッキン６０の塑性変形によって生じる部位であり、第１部６１及び第２部６２は一体に形成されている。
【００３７】
本実施の形態では、パッキン６０は、棚部２７の内周面３３と脚部５５の外周面５８との間に配置される第３部６３を備えている。第３部６３は、絶縁体５０に主体金具２０を組み付けたときにパッキン６０の塑性変形によって生じる部位であり、第１部６１及び第３部６３は一体に形成されている。なお、第３部６３は必ずしも必要ではない。
【００３８】
第２部６２は、絶縁体５０に主体金具２０を組み付けるときに、絶縁体５０の段部５４と主体金具２０の棚部２７との間にパッキン６０が挟まれて、切削痕１１７（図４参照）が形成された胴部２６の内周面３０と絶縁体５０の筒部５３の外周面５６との間に進入して形成される。胴部２６の内周面３０と筒部５３の外周面５６との間に第２部６２が介在することにより、絶縁体５０の段部５４を主体金具２０の棚部２７へ向けて押圧するときに、胴部２６に対して筒部５３を偏心させ難くできる。
【００３９】
胴部２６の内周面３０と脚長部２８の内周面３２とは、中心軸Ｏ（図１参照）に直交する断面が、中心軸Ｏを中心とする同心円の関係にあるので、第２部６２によって胴部２６と筒部５３との偏心を抑制できれば、脚長部２８と絶縁体５０の脚部５５との偏心を抑制できる。絶縁体５０に主体金具２０を組み付けるときに、主体金具２０の脚長部２８の内周面３２と絶縁体５０の脚部５５の外周面５８との間隔を全周に亘ってほぼ等しくできるので、例えばねじ部２９の呼び径が１０ｍｍ以下の小径のスパークプラグ１０であっても、横飛火を抑制できる。横飛火は、脚長部２８の内周面３２と脚部５５の外周面５８との間隔の小さいところで生じ易いからである。
【００４０】
なお、胴部２６の内周面３０の内、少なくとも棚部２７の後端面３１の近傍（胴部２６の先端側）と、脚長部２８の内周面３２の内、少なくとも脚長部２８の先端側とが同心円の関係にあるので、パッキン６０の第２部６２によって、少なくとも主体金具２０の脚長部２８の先端側の内周面３２と絶縁体５０の脚部５５の外周面５８との間隔を全周に亘ってほぼ等しくできる。その結果、脚長部２８の先端側の内周面３２と脚部５５の外周面５８との間で生じ易い横飛火を抑制できる。
【００４１】
第１仮想直線１０１は、筒部５３の外周面５６と段部５４の外周面５７との接続点１００を通り、中心軸Ｏ（図１参照）に直交する仮想の直線である。第２仮想直線１０２は、接続点１００を通り、中心軸Ｏに平行な仮想の直線である。接続点１００は、筒部５３の外周面５６と段部５４の外周面５７との境界を示す点である。
【００４２】
本実施の形態では、筒部５３の外周面５６と段部５４の外周面５７との境界に丸みが設けられているので、接続点１００は、筒部５３の外周面５６を中心軸Ｏに沿って延長した直線と段部５４の外周面５７を径方向外側へ延長した直線との交点である。境界に面取りが設けられている場合も同様に、接続点１００は、筒部５３の外周面５６を中心軸Ｏに沿って延長した直線と段部５４の外周面５７を径方向外側へ延長した直線との交点である。なお、筒部５３の外周面５６と段部５４の外周面５７との境界に角がある場合（丸みや面取りが設けられていない場合）には、筒部５３の外周面５６と段部５４の外周面５７との交点が接続点１００である。
【００４３】
パッキン６０の第２部６２は筒部５３の外周面５６と胴部２６の内周面３０とに接触しているので、筒部５３の外周面５６上における第１仮想直線１０１からの軸方向の長さＬ１、及び、胴部２６の内周面３０上における第１仮想直線１０１からの長さＬ２を求めることができる。本実施の形態ではＬ１＞Ｌ２である。第２部６２は、Ｌ１，Ｌ２のうち短い方の長さ（本実施の形態ではＬ２）を、胴部２６の内周面３０と接続点１００との間の第１仮想直線１０１上の距離Ｄで除した値（本実施の形態ではＬ２／Ｄ）が０．３以上に設定されている。
【００４４】
Ｌ２／Ｄ≧０．３なので、胴部２６と筒部５３との間への第２部６２の進入量が多く、絶縁体５０に主体金具２０を組み付けるときに、主体金具２０の胴部２６に対して絶縁体５０の筒部５３を拘束する第２部６２の機能を確保できる。その結果、胴部２６と筒部５３との偏心をより効果的に抑制できる。胴部２６の内周面３０及び脚長部２８の内周面３２は同心円状に切削されているので、胴部２６と筒部５３との偏心を抑制することにより、脚長部２８と絶縁体５０の脚部５５との偏心を抑制できる。その結果、横飛火を抑制できる。
【００４５】
なお、距離Ｄは０．０５≦Ｄ≦０．２５（ｍｍ）の範囲に設定される。胴部２６と筒部５３との間にパッキン６０の第２部６２を進入させて、第２部６２による絶縁体５０の筒部５３を拘束する機能を確保するためである。Ｄ＜０．０５ｍｍのときは、胴部２６と筒部５３との間にパッキン６０の第２部６２が進入し難くなる（第２部６２が形成され難い）。Ｄ＞０．２５ｍｍのときは、切削痕１１７が形成された胴部２６に対して筒部５３の距離が遠いので、胴部２６と筒部５３との間に介在する第２部６２が絶縁体５０の筒部５３を拘束する機能が低下する。
【００４６】
また、第２部６２はＬ１＞Ｌ２に設定されるので、Ｌ１≦Ｌ２に設定される場合に比べて、絶縁体５０の中心軸Ｏ（図１参照）が傾かないように、パッキン６０を介して主体金具２０が絶縁体５０を拘束する機能を向上できる。第２部６２をＬ１＞Ｌ２にすることにより、絶縁体５０に接触する第２部６２が長くなるので、主体金具２０の中心軸Ｏに対する絶縁体５０の中心軸Ｏの傾きを拘束し易くできる。その結果、脚長部２８の内周面３２と脚部５５の外周面５８との間隔を全周でほぼ等しくできるので、横飛火を抑制できる。さらに、Ｌ１≦Ｌ２である場合に比べて、絶縁体５０の筒部５３に第２部６２が加える荷重を分散できるので、筒部５３の損傷を生じ難くできる。
【００４７】
パッキン６０は、第２仮想直線１０２上の第１部６１の軸方向の長さＬ３を距離Ｄで除した値（Ｌ３／Ｄ）が２．０以下に設定されている。Ｌ３／Ｄ≦２．０に設定することにより、第１部６１の軸方向の長さに対する第２部６２の径方向の距離を確保できるので、胴部２６の内周面３０と筒部５３の外周面５６との間に配置される第２部６２の体積を確保できる。第２部６２の体積を十分に確保できるので、主体金具２０の胴部２６に対する絶縁体５０の筒部５３の偏心を抑制し易くできる。胴部２６の内周面３０及び脚長部２８の内周面３２は同心円状に切削されているので、胴部２６と筒部５３との偏心を抑制することにより、脚長部２８に対する絶縁体５０の脚部５５の偏心を抑制できる。
【００４８】
これとは反対にＬ３／Ｄ＞２．０の場合には、第２部６２の体積が相対的に小さくなるので、主体金具２０の胴部２６に対して絶縁体５０の筒部５３を拘束する第２部６２の機能が乏しくなる。なお、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及びＤは、絶縁体５０と主体金具２０との隙間の大きさ、主体金具２０の後端面３１や絶縁体５０の外周面５７の中心軸Ｏに対する傾き、パッキン６０の厚さや形状、絶縁体５０の軸方向の荷重の大きさ等によって設定される。
【００４９】
主体金具２０は、胴部２６の内周面３０及び脚長部２８の内周面３２にそれぞれ切削痕１１７，１１９が形成されるだけでなく、棚部２７の後端面３１に切削痕１１８が形成されている。そのため、棚部２７の後端面３１と段部５４の外周面５７とに挟まれて形成される第２部６２の体積や長さ（Ｌ１，Ｌ２）、第１部６１の軸方向の長さＬ３等を精度良く制御できる。その結果、第２部６２による主体金具２０と絶縁体５０との偏心を抑制する機能を向上できる。なお、棚部２７の後端面３１の切削痕１１８は、必ずしも必要ではない。棚部２７の後端面３１は中心軸Ｏに対して傾斜しているので、胴部２６に比べて、棚部２７はパッキン６０を介して絶縁体５０を拘束する機能が劣るからである。
【実施例】
【００５０】
本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
＜実験例１〜１１＞
実験例１〜１１では、同じ大きさの主体金具２０に絶縁体５０を組み付けて製造した種々のスパークプラグ１０について、主体金具２０の脚長部２８の内周面３２が作る円の中心と、絶縁体５０の脚部５５の外周面５８が作る円の中心とのずれ量（以下「偏心量」と称す）を測定し、Ｌ２／Ｄの値を測定した。偏心量が小さい程、脚長部２８の内周面３２と脚部５５の外周面５８との間隔を全周で等しくできるので、偏心が原因の横飛火を抑制できる。
【００５２】
実験例３〜１１の主体金具２０は、冷間鍛造等によって中間加工品１１０（図３参照）を作成した後、胴部２６の内周面３０、棚部２７の後端面３１及び脚長部２８の内周面３２を切削によって形成し、内周面３０、後端面３１及び脚長部２８の断面を同心円状にした。比較のため、実験例１及び２の主体金具２０は切削加工を省略した。
【００５３】
偏心量は三次元測定機を用いて測定した。スパークプラグ１０を三次元測定機に固定し、主体金具２０の脚長部２８の内周面３２の先端に三次元測定機のプローブを接触させ、内周面３２の円の座標値を検出し、内周面３２の中心の座標Ａを算出した。次に、絶縁体５０の脚部５５の外周面５８の、内周面３２の円と交わる部分にプローブを接触させ、外周面５８の円の座標を検出し、外周面５８の中心の座標Ｂを算出した。偏心量は座標Ａと座標Ｂとの距離である。
【００５４】
実験例１〜１１では、主体金具２０に絶縁体５０を組み付けるときに絶縁体５０に加える荷重の大きさを変えることにより、Ｌ２／Ｄの値を異ならせた。Ｌ２及びＤは、Ｘ線透視装置を用いて中心軸Ｏを含む断面（偏心量が最大である箇所の断面）を非破壊観察し測定した。中心軸Ｏを含む断面において、パッキン６０は中心軸Ｏを挟んで両側の２か所に現れるので、Ｌ２及びＤは、中心軸Ｏの両側に現れるパッキン６０の２か所の平均値をとった。非破壊観察の結果、実験例１〜１１のスパークプラグはＬ１＞Ｌ２であった。
【００５５】
表１は、主体金具２０の切削の有無、Ｌ２／Ｄの値および偏心量の判定の一覧表である。判定は、偏心量が０．０６ｍｍ以下であるものをＡ（合格）、０．０６ｍｍ＜偏心量≦０．０９ｍｍであるものをＢ（合格）、０．０９ｍｍ＜偏心量≦０．１２ｍｍであるものをＣ（合格）、０．１２ｍｍ＜偏心量≦０．１５ｍｍであるものをＤ（合格）、偏心量が０．１５ｍｍを超えたものをＮＧ（不合格）とした。
【００５６】
【表１】
0006426120.tif 000002
表１に示すように実験例３〜１１では、実験例３〜９はＬ２／Ｄ＞０（パッキンの第２部が存在する）であり、判定がＢ，Ｃ又はＤ（いずれも合格）であった。Ｌ２／Ｄ≧０．３である実験例３〜６は、０＜Ｌ２／Ｄ＜０．３である実験例７〜９に比べて偏心量が小さかった。実験例４〜６に比べてＬ２／Ｄ値が大きい実験例３は、実験例４〜６よりもさらに偏心量が小さかった。
【００５７】
一方、Ｌ２／Ｄ≦０である実験例１０，１１はいずれも判定がＮＧであった。なお、実験例１１でＬ２／Ｄの値がマイナスなのは、胴部２６の内周面３０と第２部６２とが、第１仮想直線１０１（図２参照）を越えた箇所で接触していない（第２部６２が存在しない）からである。これにより、パッキンを塑性変形させて第２部を形成し、Ｌ２／Ｄ＞０とすることによって、偏心量の抑制に効果があることがわかる。また、Ｌ２／Ｄ≧０．３とすることが偏心量の抑制にさらに効果的であることもわかる。
【００５８】
胴部２６、棚部２７及び脚長部２８を切削していない主体金具を用いた実験例１、胴部２６及び棚部２７は切削しないで脚長部２８を切削によって形成した主体金具を用いた実験例２は、Ｌ２／Ｄ≧０．３であるにも関わらず、いずれも判定がＮＧであった。これにより、主体金具２０の胴部２６及び脚長部２８の両方を切削によって形成し、且つ、パッキンの第２部を形成することが、偏心量の抑制に効果的であることがわかる。
【００５９】
＜実験例１２〜２０＞
実験例１２〜２０では、同じ大きさの主体金具２０に絶縁体５０を組み付けて製造した種々のスパークプラグ１０について偏心量を測定し、Ｌ３／Ｄ及びＬ２／Ｄを測定した。実験例１２〜２０の主体金具２０は、冷間鍛造等によって中間加工品１１０（図３参照）を作成した後、胴部２６の内周面３０、棚部２７の後端面３１及び脚長部２８の内周面３２を切削により形成し、内周面３０、後端面３１及び脚長部２８の断面を同心円状にした。偏心量は実験例１〜１１と同様に測定した。
【００６０】
実験例１２〜２０では、主体金具２０に絶縁体５０を組み付けるときに絶縁体５０に加える荷重の大きさを変えることにより、Ｌ３／Ｄ及びＬ２／Ｄの値を異ならせた。Ｌ３の測定は、Ｌ２及びＤの測定と同様にした。なお、実験例１２〜２０のスパークプラグはＬ１＞Ｌ２であった。
【００６１】
表２は、主体金具２０の切削の有無、Ｌ３／Ｄの値、Ｌ２／Ｄの値および判定の一覧表である。判定は実験例１〜１１と同様である。
【００６２】
【表２】
0006426120.tif 000003
表２に示すように、実験例１２〜１８はＬ３／Ｄ≦２．０且つＬ２／Ｄ＞０の条件を満たしている。その条件を満たす実験例１２〜１８は、判定がＡ〜Ｄ（いずれも合格）であり、Ｌ２／Ｄの値にもよるが、Ｌ３／Ｄの値が小さくなるにつれて偏心量が小さくなる傾向がみられた。一方、Ｌ３／Ｄ＞２．０且つＬ２／Ｄ≦０を満たす実験例１９，２０は判定がＮＧ（不合格）であった。これにより、Ｌ３／Ｄ≦２．０とすることが偏心量の抑制に効果的であることがわかる。
【００６３】
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。例えば接地電極４０やパッキン６０の形状は一例であり、適宜設定できる。同様に、主体金具２０や絶縁体５０の形状や大きさ等は一例であり、適宜設定できる。
【００６４】
上記実施の形態では、接地電極４０及び中心電極７０にそれぞれチップ４２，７４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く、チップ４２，７４を省略することは当然可能である。
【００６５】
上記実施の形態では、抵抗体９０が内蔵されるスパークプラグ１０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く、抵抗体９０を省略することは当然可能である。この場合には、端子金具８０と中心電極７０とをガラスシール９１で接合する。
【００６６】
上記実施の形態では、リング部材９３及び充填材９４を介して主体金具２０の端部２１が絶縁体５０を加締め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。リング部材９３及び充填材９４を省略して、主体金具２０の端部２１を絶縁体５０の突出部５２に加締めることは当然可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    スパークプラグ
２０    主体金具
２６    胴部
２７    棚部
２８    脚長部
３０，３２  内周面
３１    後端面
４０    接地電極
５０    絶縁体
５３    筒部
５４    段部
５５    脚部
５６，５７，５８  外周面
６０    パッキン
６１    第１部
６２    第２部
６３ 第３部
７０    中心電極
１００  接続点
１０１  第１仮想直線
１０２  第２仮想直線
１１７，１１９  切削痕
Ｄ      距離
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  長さ
Ｏ      中心軸
【図１】
0006426120.tif 000004
【図２】
0006426120.tif 000005
【図３】
0006426120.tif 000006
【図４】
0006426120.tif 000007