(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる軸孔を有し、先端に向かって外径が小さくなる段付部を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられると共に筒状を有し、自身の内周に径方向内側に突出する受け部を有する主体金具と、
前記段付部と前記受け部との間に介在する環状のパッキンと、
を備えるスパークプラグであって、
前記絶縁体は、自身の先端から前記パッキンと接触する部位の先端までの間に、外径が先端方向に向かって縮径するときの縮径割合が小さくなる縮径部を一つ以上有し、
前記縮径部のうちの少なくとも一つにおいて、前記縮径部の外周面における周方向の一部に凸部又は凹部が設けられ、
前記凸部又は前記凹部は、網目状に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】
前記凸部又は前記凹部は、すべての前記縮径部に設けら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。
【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。より詳しくは、絶縁体の外周面に凸部又は凹部が設けられているスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関の点火用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内孔に配置される中心電極と、一端が主体金具の先端側に接合され、他端が中心電極との間に火花放電間隙を有する接地電極とを備える。そして、スパークプラグは、内燃機関の燃焼室内で、中心電極の先端部と接地電極の先端部との間に形成される火花放電間隙に火花放電され、燃焼室内に充填された燃料を燃焼させる。
【０００３】
ところで、近年の高出力エンジンにおいては、燃焼室内の圧力変動による振動等により絶縁体に加わる衝撃がより大きくなっている。その一方で、スパークプラグの小型化及び小径化の要請から絶縁体の薄肉化が要求されている。すなわち、絶縁体に加わる衝撃等により応力集中を起こしやすい傾向にあるにもかかわらず、絶縁体を厚肉として応力に耐え得る強度を確保するという手法が採用し難い現状となっている。したがって、絶縁体のうち、衝撃等による応力が特に集中し易い部分における割れ等の発生が懸念される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、「ダイヤ部（２ｅ）の端面をなす傾斜部（２ｊ）と、中胴部（２ｇ）の外周面との間には、周方向に谷状の空間が形成されるから、プラグ取付時のレンチによる捩じり力や、その他の衝撃力が加わって曲げモーメントが作用すると、応力集中を起こしやすい。しかし、本発明では、傾斜部（２ｊ）の外周面と中胴部（２ｇ）の外周面との各々の延長の交差位置に、該谷状の空間を埋める形態にて肉盛部（２ｋ）を設けたことにより応力集中が回避され、耐折損性等を飛躍的に向上させることができる」（特許文献１の０００９欄参照。）ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６８５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、スパークプラグを内燃機関に取り付ける際のレンチによる捩じり力による絶縁体への応力集中を回避する構造が開示されているが、振動等による絶縁体への応力集中を回避するという課題及びその手段については記載がない。一方で、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分では、燃焼室内の圧力変動による振動が直接に伝わるため応力が集中し易く、破損し易い。また、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分は外周面に主体金具が固定されている部分に比べて衝撃に弱い。したがって、スパークプラグを内燃機関に取り付ける際等にスパークプラグの先端部に衝撃が加わった場合、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分が破損し易く、さらに絶縁体が薄肉化するほど破損し易くなる。したがって、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分の耐折損性の向上が望まれる。
【０００７】
本発明は、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分の耐折損性に優れ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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段は、
（１）  軸線方向に延びる軸孔を有し、先端に向かって外径が小さくなる段付部を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられると共に筒状を有し、自身の内周に径方向内側に突出する受け部を有する主体金具と、
前記段付部と前記受け部との間に介在する環状のパッキンと、
を備えるスパークプラグであって、
前記絶縁体は、自身の先端から前記パッキンと接触する部位の先端までの間に、外径が先端方向に向かって縮径するときの縮径割合が小さくなる縮径部を一つ以上有し、
前記縮径部のうちの少なくとも一つにおいて、前記縮径部の外周面における周方向の一部に凸部又は凹部が設けられ、
前記凸部又は前記凹部は、網目状に形成されていることを特徴とするスパークプラグである。
【０００９】
前記（１）のスパークプラグの好ましい態様は、以下の通りである。
（２）  前記（１）のスパークプラグにおいて、前記凸部又は凹部は、すべての前記縮径部に設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
内燃機関の稼働中の燃焼室内の圧力変動による振動等によりスパークプラグの先端部に衝撃が加わった場合、及びスパークプラグを内燃機関に取り付ける際等にスパークプラグの先端部に衝撃が加わった場合等には、絶縁体における燃焼ガスに曝される部分のうち前記縮径部に応力が集中し易い。さらに絶縁体が薄肉化するほど前記縮径部に応力が集中して破損し易くなる。本発明に係るスパークプラグは、前記縮径部のうちの少なくとも一つにおいて、前記縮径部の外周面における周方向の一部に凸部又は凹部が設けられているので、スパークプラグの先端部に衝撃が加わった場合に、絶縁体の縮径部に集中する応力を分散することができ、その結果、耐折損性に優れた絶縁体を備えたスパークプラグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグの一部断面全体説明図である。
【図２】図２は、図１に示すスパークプラグの絶縁体を示す要部説明図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の絶縁体をＡ１―Ａ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。図３（ｂ）は、図２の絶縁体をＢ１―Ｂ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。図３（ｃ）は、図２の絶縁体をＣ１―Ｃ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。
【図４】図４は、本発明に係るスパークプラグの絶縁体の外周面に設けられた凸部又は凹部の一実施例を示す要部説明図である。
【図５】図５は、本発明に係るスパークプラグの絶縁体の外周面に設けられた凸部又は凹部の別の一実施例を示す要部説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグを図１に示す。図１はこの発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグ１の一部断面全体説明図である。なお、図１では紙面下方を軸線Ｏの先端方向、紙面上方を軸線Ｏの後端方向として説明する。
【００１３】
スパークプラグ１は、図１に示されるように、軸線Ｏ方向に延びる軸孔２を有する略筒状の絶縁体３と、前記軸孔２内の先端側に設けられた略棒状の中心電極４と、前記軸孔２内の後端側に設けられた端子金具５と、前記絶縁体３の外周に設けられた略筒状の主体金具６と、一端が主体金具６の先端に接合されると共に他端が中心電極４の先端に対向するように配置された接地電極７とを備える。前記接地電極７は、チップ８を備え、前記チップ８は、前記中心電極４の先端との間に間隙Ｇを介して配置されている。
【００１４】
絶縁体３は、略筒状を有し、軸線Ｏ方向に延びる軸孔２を有する。軸孔２内の先端側に中心電極４、後端側に端子金具５、中心電極４と端子金具５との間には中心電極４及び端子金具５を軸孔２内に固定するためのシール体１０，１１及び電波雑音を低減するための抵抗体１２が設けられている。絶縁体３は、軸線Ｏ方向の中央付近に径方向に突出した鍔部１３を有する。絶縁体３は、鍔部１３の後端側に端子金具５を収容し、端子金具５と主体金具６とを絶縁する後端側胴部１４を有する。絶縁体３は、鍔部１３の先端側に抵抗体１２を収容する先端側胴部１５を有し、この先端側胴部１５の先端側に中心電極４を収容し、先端側胴部１５より外径の小さい脚長部１６を有する。絶縁体３は、先端側胴部１５と脚長部１６との間に先端に向かって外径が小さくなる段付部３１を有する。絶縁体３は、絶縁体３における先端方向の端部が主体金具６の先端から突出した状態で、主体金具６に固定されている。脚長部１６の外周面には凸部又は凹部が設けられている。これによって、脚長部１６に衝撃が加わった場合に集中する応力を分散させて、絶縁体３の折損を防止することができる。凸部又は凹部が設けられている脚長部１６の詳細については後述する。絶縁体３は、機械的強度、熱的強度、電気的強度を有する材料で形成されることが望ましく、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が挙げられる。
【００１５】
主体金具６は、略筒状を有しており、絶縁体３を内装することにより絶縁体３を保持するように形成されている。主体金具６における先端方向の外周面にはネジ部１７が設けられており、このネジ部１７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。主体金具６は、ネジ部１７の後端側にフランジ状のガスシール部１８を有し、このガスシール部１８とネジ部１７との間にガスケット１９がはめ込まれている。主体金具６は、ガスシール部１８の後端側にスパナやレンチ等の工具を係合させるための工具係合部２０を有し、工具係合部２０の後端側に加締め部２１を有する。加締め部２１及び工具係合部２０の内周面と絶縁体３の外周面との間に形成される環状の空間には環状のリング部材２２，２３及び滑石２４が配置され、絶縁体３が主体金具６に対して固定されている。主体金具６は、ガスシール部１８より先端側の内周に径方向内側に突出する受け部３２を有する。受け部３２と絶縁体３の段付部３１との間に、環状のパッキン３３が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性が保持され、燃焼室内に曝される受け部３２と段付部３１との隙間に燃料ガスが入り込んで外部に漏れないように形成されている。主体金具６は、導電性の鉄鋼材料、例えば、低炭素鋼により形成されることができる。
【００１６】
端子金具５は、中心電極４と接地電極７との間で火花放電を行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は、軸孔２の内径よりも外径が大きく、軸孔２から露出して、軸線Ｏ方向の後端側端面にその鍔型部の一部が当接する露出部２５と、該露出部２５の軸線Ｏ方向の先端側から先端方向に延在し、軸孔２内に収容される略円柱状の柱状部２６とを有する。端子金具５は、低炭素鋼等の金属材料により形成されることができる。
【００１７】
中心電極４は、略棒状を有し、外層２７と該外層２７の内部の軸心部に同心に埋め込まれるように形成されてなる芯部２８とにより形成されている。中心電極４は、その先端が絶縁体３の先端から突出した状態で絶縁体３の軸孔２内に固定されており、主体金具６に対して絶縁保持されている。芯部２８は外層２７よりも熱伝導率の高い材料により形成され、そのような材料として、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、純Ｎｉ等を挙げることができる。外層２７は、中心電極に使用される公知の材料で形成されることができ、インコネル６００等のＮｉ合金で形成されるのが好ましい。この中心電極４は芯部２８を有するが、芯部を有していなくてもよい。
【００１８】
接地電極７は、略角柱状に形成され、一端部が主体金具６の先端に接合され、途中で略Ｌ字状に屈曲され、他端部が中心電極４との間に間隙を設けて配置されている。接地電極７は、接地電極に使用される公知の材料で形成されることができ、インコネル６００等のＮｉ合金で形成されるのが好ましい。
【００１９】
チップ９は、接地電極７の先端部側面に設けられ、チップ９の先端と中心電極４の先端とが対向するように設けられている。チップ９の先端と中心電極４の先端との間には、間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇにおいて火花放電が起こる。このスパークプラグ１における間隙Ｇは、チップ９の先端と中心電極４の先端との間の最短距離であり、この間隙Ｇは、通常、０．３〜１．５ｍｍに設定される。このスパークプラグ１においては、チップ９が接地電極７のみに設けられ、中心電極４には設けられていないが、中心電極と接地電極との両方に設けられていてもよいし、接地電極と中心電極との両方に設けられていなくてもよい。チップ９は、貴金属合金により形成され、貴金属合金としては、Ｐｔ又はＩｒを主成分とするＰｒ合金、Ｉｒ合金等を挙げることができる。チップ９の形状は特に限定されず、円柱状、円盤状、多角形柱状、多角形板状等を挙げることができる。
【００２０】
次に、本発明の特徴部分である絶縁体について、図を参照しつつ説明する。図２（ａ）は、図１に示すスパークプラグの絶縁体を示す要部説明図である。この実施形態の絶縁体３は、絶縁体３の先端からパッキン３３と接触する部位の先端までの間に、外径が先端方向に向かって縮径するときの縮径割合が小さくなる縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを３つ有し、すべての縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃの外周面における周方向の一部に凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃが設けられている。縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、内燃機関の稼働中の燃焼室内の圧力変動による振動等により衝撃が加わった場合、及びスパークプラグを内燃機関に取り付ける際等にスパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合等に、応力が集中し易い部分である。このような応力の集中し易い部分の外周面に凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃが設けられていると、応力を分散することができ、その結果、耐折損性に優れた絶縁体３を備えたスパークプラグ１を提供することができる。縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、絶縁体３の外周面が凹状に凹んでいる部分であるので、凹状部と称することもできる。
【００２１】
縮径部３４ａは、３つの縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃのうち最も軸線Ｏ方向の後端側に設けられている。縮径部３４ａは、先端に向かって外径が一定の割合で小さくなるテーパ面３５ａと外径が一定である筒状面３５ｂとの境界部である。軸線Ｏとテーパ面３５ａとのなす角をテーパ角θａとすると、テーパ面３５ａは外径が一定の割合で小さくなっているので、テーパ角θａは０°より大きく９０°より小さい範囲で所定の値を有する。軸線Ｏと筒状面３５ｂとのなす角をテーパ角θｂとすると、筒状面３５ｂは外径が一定であり、変化していないのでテーパ角θｂは０°である。縮径部３４ａは、先端に向かって、０°より大きい角度のテーパ角θａを有するテーパ面３５ａからテーパ角θｂが０°である筒状面３５ｂに変化してテーパ角が小さくなっている環状の部分である。
【００２２】
縮径部３４ｂは、縮径部３４ａより軸線Ｏ方向の先端側に設けられている。縮径部２４ｂは、先端に向かって外径が一定の割合で小さくなる、テーパ面３５ｃとテーパ面３５ｄとの境界部である。軸線Ｏとテーパ面３５ｃとのなす角をテーパ角θｃ、軸線Ｏとテーパ面３５ｄとのなす角をテーパ角θｄとすると、テーパ面３５ｃ及びテーパ面３５ｄは外径が一定の割合で小さくなっているので、テーパ角θｃ及びテーパ角θｄは０°より大きく９０°より小さい範囲で所定の値を有する。また、テーパ角θｄはテーパ角θｃより小さい。縮径部３４ｂは、先端に向かって、テーパ面３５ｃからテーパ角θｃより小さいテーパ角θｄを有するテーパ面３５ｄに変化してテーパ角が小さくなっている環状の部分である。
【００２３】
縮径部３４ｃは、縮径部３４ｂより軸線Ｏ方向の先端側に設けられている。縮径部３４ｃは、先端に向かって外径が小さくなり、外径の縮径割合が先端に向かって小さくなる湾曲面３５ｅである。すなわち、縮径部３４ｃは、絶縁体３を軸線Ｏに直交する方向から見たときに、絶縁体３の外周面を示す輪郭線上の任意の点を接点Ｐとする接線Ｔを引いたときに、接点Ｐの位置が先端にいくほどその接点Ｐにおける接線Ｔの傾きが軸線Ｏに直交する方向から軸線Ｏに沿う方向に変化する領域である。湾曲面３５ｅの先端側には、外径が一定である筒状面３５ｆが隣接している。
【００２４】
図３（ａ）は、図２の絶縁体３をＡ１―Ａ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。縮径部３４ａは、絶縁体３の周方向に沿って延在する８個の線条の凸部３６ａを有する。８個の凸部３６ａは、縮径部３４ａの周方向に等間隔に設けられている。凸部３６ａは、楕円半球状であるが、凸部の形状は特に限定されない。凸部３６ａは、テーパ面３５ａから筒状面３５ｂにわたって縮径部３４ａを跨ぐように設けられている。凸部３６ａは、テーパ面３５ａ及び筒状面３５ｂを基準にして径方向外側に盛り上がっている。縮径部３４ａは、スパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合に応力が集中し易い部位であるが、縮径部３４ａに凸部３６ａが設けられているので、応力が分散し易く、耐折損性が向上する。
【００２５】
図３（ｂ）は、図２の絶縁体をＢ１―Ｂ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。縮径部３４ｂは、絶縁体３の軸線Ｏ方向に沿って延在する４個の線条の凸部３６ｂを有する。４個の凸部３６ｂは、縮径部３４ｂの周方向に等間隔に設けられている。凸部３６ｂは、テーパ面３５ｃからテーパ面３５ｄにわたって縮径部３４ｂを跨ぐように設けられている。凸部３６ｂは、凹状に凹んでいる縮径部３４ｂを埋めるように形成され、その径方向外側の表面は平面になっている。凸部３６ｂは、縮径部３４ｂを埋めるように設けられているので、凸部３６ｂが設けられている部分では、テーパ面３５ｃからテーパ面３５ｄへ縮径割合が急激に変化する部分がなくなり、テーパ面３５ｃとテーパ面３５ｄとの間に、テーパ角θｃより小さく、テーパ角θｄより大きいテーパ角を有する面が介在されて、先端に向かって緩やかに縮径している。凸部３６ａは、テーパ面３５ｃ及びテーパ面３５ｄを基準にして径方向外側に盛り上がっている。縮径部３４ｂは、スパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合に応力が集中し易い部位であるが、縮径部３４ｂに凸部３６ｂが設けられているので応力が分散し易く、耐折損性が向上する。また、線条の凸部３６ｂは軸線Ｏに沿った方向に延在しているので、軸線Ｏに直交する方向に延在する凸部が設けられている場合に比べて軸線Ｏに直交する方向からの衝撃に強い。
【００２６】
図３（ｃ）は、図２の絶縁体をＣ１―Ｃ２平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。縮径部３４ｃは、絶縁体３の軸線Ｏ方向に沿って延在する３個の線条の凹部３６ｃを有する。３個の凹部３６ｃは、縮径部３４ｃの周方向に等間隔に設けられている。凹部３６ｃは、スプーン状に抉られた形状を有しているが、凹部の形状は特に限定されない。凹部３６ｃは、湾曲面３５ｅから筒状面３５ｆの一部にかけて設けられている。凹部３６ｃは、湾曲面３５ｅ及び筒状面３５ｆを基準にして径方向内側に抉られている。縮径部３４ｃは、スパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合に応力が集中し易い部位であるが、縮径部３４ｃに凹部３６ｃが設けられているので応力が分散し易く、耐折損性が向上する。
【００２７】
内燃機関の稼働中の燃焼室内の圧力変動による振動等によりスパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合、及びスパークプラグ１を内燃機関に取り付ける際等にスパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合等には、絶縁体３における燃焼ガスに曝される部分すなわち絶縁体３の先端からパッキン３３と接触する部位の先端までの間のうち、縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃに応力が集中し易い。さらに絶縁体３が薄肉化するほど縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃに応力が集中して破損し易くなる。この実施形態のスパークプラグ１は、絶縁体３の先端からパッキン３３と接触する部位の先端までの間に設けられた３つの縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃのすべての外周面における周方向の一部に凸部３６ａ、３６ｂ及び凹部３６ｃがそれぞれ設けられている。したがって、スパークプラグ１の先端部に衝撃が加わった場合に、絶縁体３の縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃに集中する応力を分散することができ、その結果、耐折損性に優れた絶縁体３を備えたスパークプラグ１を提供することができる。
【００２８】
この発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００２９】
絶縁体３は、原料粉末から成形された成形体を焼成することにより作製することができる。具体的には、主成分であるアルミナと焼結助剤として機能する、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等の元素の化合物とを配合して原料粉末を準備する。原料粉末に、ポリビニルアルコール等の親水性結合剤と水等の溶媒とを添加及び混合して成形用スラリーを調製する。次いで、成形用スラリーをスプレードライ法等により噴霧乾燥し、成形用造粒物を調製する。得られた成形用造粒物を、加圧成形又は射出成形することにより成形体を得る。
【００３０】
加圧成形の場合は、成形用造粒物を金型プレス成形法及びラバープレス法等により加圧成形し、軸孔２となる孔を有する筒状の成形体を成形する。次いで、得られた成形体の外周面を上述した形状となるように研削加工を施す。研削加工の際には、脚長部１６に３つの縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成しつつ凸部３６ａ、３６ｂ及び凹部３６ｃを形成する。凹部３６ｃに関しては、脚長部１６に縮径部３４ｃを形成した後に、縮径部３４ｃの表面を研削加工して凹部３６ｃを形成することができる。これによって、脚長部１６の外周面に３つの縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃが設けられ、かつ縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃのそれぞれに凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃがそれぞれ設けられた成形体が得られる。
【００３１】
射出成形の場合は、前述した形状を有する絶縁体３が得られる金型を使用して射出成形をする。この金型の内周面には、凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃを形成することのできるパターンが予め設けられている。したがって、一つの工程で脚長部１６に３つの縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃが設けられ、かつ縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃのそれぞれに凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃがそれぞれ設けられた成形体が得られる。射出成形によると、金型の内周面に所望のパターンを設けるだけで、凸部又は凹部を容易に形成することができる。したがって、成形用造粒物を加圧成形して成形体を得た後に、成形体の外周面に研削加工をする加圧成形による方法に比べて、射出成形による方法は工程数が少なく、縮径部３４ａ、３４ｂ、３４ｃのそれぞれに凸部３６ａ、３６ｂ又は凹部３６ｃがそれぞれ設けられた成形体を容易に作製することができる。
【００３２】
次いで、所望の形状に形成された成形体を大気雰囲気で１４５０℃〜１７００℃で１〜２４時間焼成する。所望により焼成後に釉薬をかけて仕上げ焼成を行うことにより絶縁体３が得られる。
【００３３】
得られた絶縁体３の軸孔２に所定の形状に形成された中心電極４を挿設し、さらにシール体１０，１１を形成するガラス粉末、抵抗体１２を形成する抵抗体組成物、前記ガラス粉末をこの順に前記軸孔２内に予備圧縮しつつ充填する。次いで、前記軸孔２内の端部から端子金具５を圧入しつつ抵抗体組成物及びガラス粉末を圧縮加熱する。こうして抵抗体組成物及びガラス粉末が焼結して抵抗体１２及びシール体１０，１１が形成される。中心電極４及び端子金具５が挿設された絶縁体３を、所定の形状に形成された主体金具６に挿入して、段付部３１と受け部３２とを環状のパッキン３３を介して係合させることによって、主体金具６に絶縁体３を取り付ける。接地電極７は、主体金具６に絶縁体３を取り付ける前又は後に、主体金具６の先端部近傍に電気抵抗溶接等によって接合される。また、チップ９は、接地電極７を主体金具６に接合する前又は後に、接地電極７の先端部側面に電気抵抗溶接及び／又はレーザ溶接等によって接合される。最後に接地電極７の先端部を中心電極４側に折り曲げて、接地電極７の先端部に設けられたチップ８が中心電極４の先端と対向するようにして、スパークプラグ１が製造される。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明に係るスパークプラグの絶縁体の外周面に設けられた凸部又は凹部の一実施例を示す要部説明図である。この実施形態のスパークプラグにおける絶縁体２０３は、１つの縮径部２３４を有し、縮径部２３４に設けられた凸部２３６の形状及び配置が異なること以外は、第１の実施形態のスパークプラグ１と基本的に同じ構造を有する。
【００３５】
縮径部２３４は、先端に向かって外径が一定の割合で小さくなるテーパ面２３５ａと外径が一定である筒状面２３５ｂとの境界部である。縮径部２３４は、その外周面に１２個の線条の凸部２３６を有し、凸部２３６は軸線Ｏ２に対して傾斜する方向に沿って延在している。線条の凸部２３６の軸線Ｏ２に直交する面に対する傾斜角度θ２は特に限定されないが、２０°以上であるのが好ましく、４５°以上であるのがより好ましく、７５°以上であるのが特に好ましく、９０°に近い程好ましい。凸部２３６が軸線Ｏ２に対して傾斜する方向に沿って延在するように絶縁体２０３の外周面に配置されていると、軸線Ｏ２に直交する方向に延在している場合に比べて絶縁体２０３の耐折損性が向上する。
【００３６】
縮径部２３４は、１２個の凸部２３６が縮径部２３４の周方向に等間隔に設けられているが、凸部２３６の数及びその配置は特に限定されない。例えば１２個より少ない凸部又は１２個を超える多数の凸部が、縮径部２３４の周方向にランダムに設けられていてもよい。もっとも、凸部２３６は縮径部２３４の外周に沿って軸線Ｏ２を中心にして回転対称に配置されているのが好ましい。また、図４に示す縮径部２３４の外周面には、テーパ面２３５ａ及び筒状面２３５ｂを基準にして径方向に盛り上がる凸部２３６が設けられているが、凹部が設けられていてもよく、また凸部と凹部との両方が設けられていてもよい。この場合、凸部２３６が設けられている場合と同様に、傾斜角度θ２が９０°に近い程耐折損性が向上する。
【００３７】
この実施形態の縮径部２３４は、線条の凸部２３６が軸線Ｏ２に対して傾斜する方向に沿って延在しているので、絶縁体の外周面に軸線に直交する方向に延在する凸部又は凹部が設けられている場合に比べて耐折損性に優れる。さらに、この実施形態の縮径部２３４は、１２個という多数の凸部２３６が設けられているので、１２個より少ない数の凸部又は凹部が設けられている場合に比べて耐折損性に優れる。
【００３８】
（第３の実施形態）
図５は、本発明に係るスパークプラグの絶縁体の外周面に設けられた凸部又は凹部の別の一実施例を示す要部説明図である。この実施形態のスパークプラグにおける絶縁体３０３は、２つの縮径部を有し、そのうちの１つの縮径部３３４に凹部３３６が設けられ、凹部３３６の形状及び配置が異なること以外は、第１の実施形態のスパークプラグ１と基本的に同じ構造を有する。
【００３９】
縮径部３３４は、先端に向かって外径が小さくなり、外径の縮径割合が先端に向かって小さくなる湾曲面３３５ａである。湾曲面３３５ａの先端側には、先端に向かって外径が一定の割合で小さくなるテーパ面３３５ｂが隣接している。縮径部３３４は、その外周面に網目状の凹部３３６を有する。この実施形態の網目状の凹部３３６は、アヤ目ローレットであるが、網目状である限り特に限定されない。アヤ目ローレットにおけるローレット目は、複数の直線状の溝が平行に配列された溝群Ａとこの溝群Ａに交わるように複数の直線状の溝が平行に配列された溝群Ｂとにより形成される。溝群Ａの軸線Ｏ３に直交する面に対する傾斜角度をローレット角θ３とすると、溝群Ｂの軸線Ｏ３に直交する面に対する傾斜角度は１８０°−θ３である。ローレット角θ３は０°を超え９０°未満の範囲であり、１５°以上が好ましく、４５°以上がより好ましく、７５°以上が特に好ましい。ローレット角θ３が９０°に近い程耐折損性が向上する。ローレット目のピッチｄは、特に限定されないが、０．２ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍがより好ましく、０．２〜０．５ｍｍが特に好ましい。ローレット目のピッチｄが小さい程耐折損性が向上する。
【００４０】
図５に示す網目状の凹部３３６は、ローレット目における山と谷とのうち山を基準として凹部３３６が形成されているとしているが、ローレット目における山と谷との中央を基準とすると、網目状の凹部と凸部とが形成されているということもでき、また、ローレット目における山と谷とのうち谷を基準とすると、千鳥状に配列された菱形の凸部が形成されているということもできる。また、縮径部３３４の外周面に網目状の凹部３３６でなく、網目状の凸部が設けられていてもよい。この場合、網目状の凹部３３６が設けられている場合と同様に、網目状の凸部の傾斜角度が９０°に近い程耐折損性が向上する。
【００４１】
この実施形態の縮径部３３４は、網目状の凹部３３６が設けられているので、絶縁体の外周面に線条の凸部又は線条の凹部が設けられている場合に比べて耐折損性に優れる。
【００４２】
本発明に係るスパークプラグは、自動車用の内燃機関例えばガソリンエンジン等の点火栓として使用され、内燃機関の燃焼室を区画形成するヘッド（図示せず）に設けられたネジ穴に前記ネジ部が螺合されて、所定の位置に固定される。この発明に係るスパークプラグは、如何なる内燃機関にも使用することができるが、スパークプラグの先端部に衝撃が加わった場合等に応力が集中し易い絶縁体の縮径部の外周面に凸部又は凹部を有することにより、耐折損性に優れた絶縁体を備えたスパークプラグであるので、燃焼室内の圧縮比が高く、振動等の生じやすい内燃機関に好適に使用されることができる。
【００４３】
この発明に係るスパークプラグは、前述した実施形態に限定されることはなく、本願発明の課題を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００４４】
この発明における絶縁体の先端からパッキンと接触する部位の先端までの間に形成される縮径部の形状、数、及び配置等は、前述した実施形態に特に限定されず、スパークプラグに要求される性能等に応じて適宜設定される。
【００４５】
この発明における絶縁体の外周面に設けられる凸部又は凹部の形状、数、及び配置等は、前述した実施形態に特に限定されない。
例えば、凸部又は凹部は、縮径部の外周面における周方向の一部に設けられていればよく、少なくとも１個の凸部又は凹部が設けられていればよく、１０個以上の凸部又は凹部が設けられているのが好ましい。
凸部又は凹部は、縮径部の外周面における周方向の一部に設けられていればよく、軸線方向に縮径部を跨ぐように、縮径部の外周面と縮径部に隣接する外周面の一部に設けられているのが好ましく、さらに縮径部に隣接する外周面に緩やかに連接するように設けられているのが好ましい。
また、前述した実施形態のように１つの縮径部に凸部のみ又は凹部のみが設けられている場合に限定されず、凸部と凹部との両方が１つの縮径部に設けられていてもよい。
絶縁体がその先端からパッキンと接触する部位の先端までの間に複数の縮径部を有する場合には、凸部又は凹部はそのうちの少なくとも１つに設けられていればよく、複数の縮径部のうち、特に応力の集中し易い縮径部のみに凸部又は凹部が設けられていてもよい。
また、複数の縮径部それぞれに異なる形状及び配置で凸部又は凹部が設けられていてもよいし、同じ形状及び配置で凸部又は凹部が設けられていてもよい。
また、前述した実施形態のように、複数の縮径部それぞれに別個の凸部又は凹部が設けられている場合に限定されず、複数の縮径部を跨ぐように凸部又は凹部が軸線方向に延在してもよく、例えば絶縁体の先端からパッキンと接触する部位の先端まで凸部又は凹部が延在していてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  スパークプラグ
２  軸孔
３、２０３、３０３  絶縁体
４  中心電極
５  端子金具
６  主体金具
７  接地電極
８  チップ
１０、１１  シール体
１２  抵抗体
１３  鍔部
１４  後端側胴部
１５  先端側胴部
１６  脚長部
１７  ネジ部
１８  ガスシール部
１９  ガスケット
２０  工具係合部
２１  加締め部
２２、２３  リング部材
２４  滑石
２５  露出部
２６  柱状部
２７  外層
２８  芯部
３１  段付部
３２  受け部
３３  パッキン
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、２３４、３３４  縮径部
３５ａ、３５ｃ、３５ｄ、２３５ａ、３３５ｂ  テーパ面
３５ｂ、３５ｆ、２３５ｂ  筒状面
３５ｅ、３３５ａ  湾曲面
３６ａ、３６ｂ、２３６  凸部
３６ｃ、３３６  凹部
Ｇ  間隙
【図１】
0006333210.tif 000002
【図２】
0006333210.tif 000003
【図３】
0006333210.tif 000004
【図４】
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【図５】
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