(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、前記中心貫通孔に保持された中心電極と、前記絶縁碍子を加締めにより保持する主体金具と、その主体金具に電気的に導通されて前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備え、前記中心電極の軸線方向に火花放電ギャップの形成される側を前方側これと反対方向を後方側として、前記主体金具の前端側外周面には取付ねじ部が形成されるとともに、その取付ねじ部よりも後方側において前記主体金具の外周面には、前記取付ねじ部を内燃機関側の取付ねじ孔にねじ込むための締付部が形成されたスパークプラグにおいて、
前記締付部の平行する２面の対面距離（二面幅Ｗ）が１４ｍｍ以下であり（Ｗ≦１４．０）、
前記主体金具によって加締められる部分であって絶縁碍子の外周面と主体金具の内周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填された緩衝材充填部分を備え、
前記緩衝材充填部分の軸方向長さ（Ｌ）と厚さ（Ｍ）とが、単位をｍｍとして、０．５≦Ｌ≦１０．０、かつ、０．５≦Ｍ≦１．３、の関係を満たすと共に、前記主体金具の締付部と、前記取付ねじ部と前記締付部との間に前記取付ねじ部よりも径大に形成された座部とを連絡する湾曲部を加熱した状態で、該湾曲部を軸方向の加締めにより座屈させる熱加締めにより主体金具と絶縁碍子とが一体とされたこと
を特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、前記中心貫通孔に保持された中心電極と、前記絶縁碍子を加締めにより保持する主体金具と、その主体金具に電気的に導通されて前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備え、前記中心電極の軸線方向に火花放電ギャップの形成される側を前方側これと反対方向を後方側として、前記主体金具の前端側外周面には取付ねじ部が形成されるとともに、その取付ねじ部よりも後方側において前記主体金具の外周面には、前記取付ねじ部を内燃機関側の取付ねじ孔にねじ込むための締付部が形成されたスパークプラグの製造方法であって、前記主体金具の締付部の平行する２面の対面距離（二面幅Ｗ）が１４ｍｍ以下であり（Ｗ≦１４．０）、前記主体金具によって加締められる部分であって絶縁碍子の外周面と主体金具の内周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填された緩衝材充填部分を、前記緩衝材充填部分の軸方向長さ（Ｌ）と厚さ（Ｍ）とが、単位をｍｍとして、０．５≦Ｌ≦１０．０、かつ、０．５≦Ｍ≦１．３、に形成する工程と、
前記締付部と、前記取付ねじ部と前記締付部との間に前記取付ねじ部よりも径大に形成された座部とを軸方向に狭圧して押圧しながら通電して前記締付部と前記座部とを連絡する湾曲部を加熱させながら座屈せしめる工程と、
を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の着火装置として用いられるスパークプラグに関し、特に主体金具が小型であって狭い場所に装着できるスパークプラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスパークプラグには、絶縁碍子の外周面と主体金具の内周面とにより囲まれた円筒形状の空間に滑石（タルク）の粉末からなる緩衝材を充填しスパークプラグの耐衝撃性を高めたものがあった。また、このような緩衝材（滑石）を持たず熱加締めにより絶縁碍子を主体金具で直接固定するものもあった。そして、これらのスパークプラグはねじ径が１４ｍｍ（Ｍ１４）または１２ｍｍ（Ｍ１２）のもので、プラグレンチと嵌合する六角形状をした締付部の平行する２面の対面距離（二面幅）は２０．８ｍｍまたは１６ｍｍのものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年のエンジン制御技術の向上及び多バルブ化に伴いエンジン回りに装着される部品の点数が増加している。特に、直噴エンジンの拡大はシリンダヘッド上でスパークプラグに許容される容積を小さなものとしている。このため、主体金具の締付部の二面幅も、従来の１６ｍｍのものから１４ｍｍ以下に小さくしたものが要求されるようになってきた。
【０００４】
このように、二面幅を１４ｍｍ以下に小さくしたものでは、必然的に主体金具の肉厚が薄くなり、主体金具のボリュームも減少して強度が落ちることから、緩衝材（滑石）を持たないタイプのスパークプラグでは耐衝撃性に弱く、衝撃を加えた後の気密性の低下が著しくなるという問題点があった。
また、締付部の肉厚も薄くなるので、加締め成形時に締付部に掛かる荷重により締付部が膨らみ、二面幅が公差内に入らずレンチとの嵌合不良をきたすことがあるという問題点があった。
【０００５】
この点について実施例図面である図２及び図３を参照し説明する。絶縁碍子１を主体金具５に「加締め」により固定するには、主体金具５の座部５Ｆの下方と締付部５Ａ及び加締め部５Ｃの上方に加締め金型を当てて挟み、上方の加締め金型を強く下方に加圧することにより湾曲部５Ｄを０．５ｍｍから０．８ｍｍ程度座屈させ、絶縁碍子１をパッキン部材６を介して主体金具５の内周段部５Ｅに強く押しつけて加締め固定してきた。このとき、加締め金型による強い圧力により湾曲部５Ｄだけではなく、締付部５Ａも塑性変形をし僅かに膨らむ。従来の二面幅Ｗが１６ｍｍ以上のスパークプラグでは締付部５Ａの肉厚Ｐが充分厚いため締付部５Ａの強度が十分であり、この膨らみは問題にならなかった。
【０００６】
しかしながら、二面幅Ｗが１４ｍｍ以下のスパークプラグでは、締付部５Ａの肉厚Ｐが薄いため締付部５Ａの膨らみが著しくなり、二面幅Ｗを公差内に入れるのが困難になるという問題点が生じた。二面幅Ｗを公差内に入れないとレンチとの嵌合不良が発生する。一方、締付部５Ａの膨らみを小さくするため湾曲部５Ｄの肉厚を薄くして座屈に要する圧力の低減を図ると、製品の湾曲部５Ｄの強度が不足し、スパークプラグをエンジンに取り付ける際の締め付けトルクに耐えられないという問題点を生ずる。また、緩衝材である滑石９の占める部分の厚さＭを薄くして締付部５Ａの肉厚Ｐを稼ごうとすると、滑石９の緩衝材としての効果が弱まり、耐衝撃性が弱くなるという問題点を生ずる。
【０００７】
そこで、本発明のうち請求項１記載の発明は、主体金具の締付部の二面幅が小さいものであっても耐衝撃性に強く、強い衝撃が加えられた後も気密性を維持でき、さらに耐衝撃性をさらに強くすると共に、締付部の膨らみを抑えて二面幅を公差内に収めることが容易なるスパークプラグを提供することを目的とする。
請求項２記載の発明は、上記のスパークプラグの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のうち請求項１記載の発明は、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、前記中心貫通孔に保持された中心電極と、前記絶縁碍子を加締めにより保持する主体金具と、その主体金具に電気的に導通されて前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備え、前記中心電極の軸線方向に火花放電ギャップの形成される側を前方側これと反対方向を後方側として、前記主体金具の前端側外周面には取付ねじ部が形成されるとともに、その取付ねじ部よりも後方側において前記主体金具の外周面には、前記取付ねじ部を内燃機関側の取付ねじ孔にねじ込むための締付部が形成されたスパークプラグにおいて、
前記締付部の平行する２面の対面距離（二面幅Ｗ）が１４ｍｍ以下であり（Ｗ≦１４．０）、
前記主体金具によって加締められる部分であって絶縁碍子の外周面と主体金具の内周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填された緩衝材充填部分を備え、
前記緩衝材充填部分の軸方向長さ（Ｌ）と厚さ（Ｍ）とが、単位をｍｍとして、０．５≦Ｌ≦１０．０、かつ、０．５≦Ｍ≦１．３、の関係を満たすとともに、
前記主体金具の締付部と、前記取付ねじ部と前記締付部との間に前記取付ねじ部よりも径大に形成された座部とを連絡する湾曲部を加熱した状態で、該湾曲部を軸方向の加締めにより座屈させる熱加締めにより主体金具と絶縁碍子とが一体とされたことを特徴とする。
ここで、緩衝材としては、たとえば、滑石（タルク）の粉末が用いられる。
【０００９】
このように形成すると、円筒形状の緩衝材充填部分に充填された緩衝材が主体金具に加わる衝撃をやわらげ、二面幅が１４ｍｍ以下であっても主体金具と絶縁碍子との「加締め」が緩むことを防止することができる。また、緩衝材充填部分が第２のパッキンとして作用し、たとえ主体金具と絶縁碍子との加締めが多少緩み主体金具と絶縁碍子とのパッキン部の圧力が低下して燃焼ガスが漏洩したとしても、燃焼ガスがスパークプラグを吹き抜けることがない。
【００１０】
ここで、緩衝材充填部分の軸方向長さＬが０．５ｍｍ未満であると緩衝材としての効果が余り期待できない。また、軸方向長さＬが１０ｍｍを超えると加締め作業前に緩衝材充填部分に緩衝材を充分に詰め込むことができず、結果的に緩衝材の充填密度が小さくなって緩衝効果が薄くなる。一方、緩衝材充填部分の厚さＭが０．５ｍｍ未満であると緩衝材としての効果が期待できない。また、緩衝材充填部分の厚さＭが１．３ｍｍを越すと主体金具の締付部の肉厚が薄くなり、主体金具の強度不足をもたらす。
【００１１】
さらに、このように熱加締めにより形成すると、「加締め」つまり湾曲部の座屈のために要する荷重は冷間加締めに比べて小さくて良い。このため、加締め時に締付部に掛かる荷重も小さくなり、薄い肉厚の締付部であっても締付部の膨らみが抑制され二面幅を公差内に収めることが容易になる。また、加締め作業終了後に加熱された湾曲部が冷却する際に湾曲部が軸方向にも収縮するため、加締めによるパッキン部の圧力がさらに強くなりスパークプラグの気密性が高まる。
【００１２】
なお、スパークプラグが熱加締めにより形成されたか冷間加締めにより形成されたかはスパークプラグを半割にして解析することにより容易に分かる。熱加締めにより形成されたスパークプラグでは、座屈した湾曲部が半径方向の外方と内方の両方に膨らんだように、つまり、湾曲部の厚さが厚くなるように変形している。これに対して、冷間加締めにより形成されたスパークプラグでは、座屈した湾曲部が半径方向の外方か内方のいずれか一方に変形している。あえて物の発明として記載した所以である。
【００１３】
ここで、請求項２記載の発明のように、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、前記中心貫通孔に保持された中心電極と、前記絶縁碍子を加締めにより保持する主体金具と、その主体金具に電気的に導通されて前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備え、前記中心電極の軸線方向に火花放電ギャップの形成される側を前方側これと反対方向を後方側として、前記主体金具の前端側外周面には取付ねじ部が形成されるとともに、その取付ねじ部よりも後方側において前記主体金具の外周面には、前記取付ねじ部を内燃機関側の取付ねじ孔にねじ込むための締付部が形成されたスパークプラグの製造方法であって、前記主体金具の締付部の平行する２面の対面距離（二面幅Ｗ）が１４ｍｍ以下であり（Ｗ≦１４．０）、前記主体金具によって加締められる部分であって絶縁碍子の外周面と主体金具の内周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填された緩衝材充填部分を、前記緩衝材充填部分の軸方向長さ（Ｌ）と厚さ（Ｍ）とが、単位をｍｍとして、０．５≦Ｌ≦１０．０、かつ、０．５≦Ｍ≦１．３、に形成する工程と、
前記締付部と、前記取付ねじ部と前記締付部との間に前記取付ねじ部よりも径大に形成された座部とを軸方向に狭圧して押圧しながら通電して前記締付部と前記座部とを連絡する湾曲部を加熱させながら座屈せしめる工程と、を備えることを特徴とすることができる。
【００１４】
このような工程を備えると、加締めに要する荷重が小さくてすむ。このため、請求項２に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。
図１は本発明に係るスパークプラグ２０の部分断面図である。周知のように、アルミナ等からなる絶縁碍子１は、その上部に沿面距離を稼ぐためのコルゲーション部１Ａを、下部に内燃機関の燃焼室に曝される脚長部１Ｂを備え、その軸中心には中心貫通孔１Ｃを備えている。中心貫通孔１Ｃの下端（先端）には、インコネル等のニッケル合金からなる中心電極２が保持され、中心電極２は絶縁碍子１の下端面から下方に突出している。中心電極２は実際にはインコネル単体で構成されるものではなく、その中心に芯材として銅（Ｃｕ）が封入され熱伝導度の改善を図っているが、図面が複雑になるので図示していない。中心電極２は中心貫通孔１Ｃの内部に設けられた導電性ガラスシール層１２、１３および抵抗体３を経由して上方の端子４に電気的に接続されている。端子４には図示しない高耐圧ケーブルが接続され高電圧が印加される。上記絶縁碍子１は主体金具５に囲まれ支持されている。
【００１６】
主体金具５は低炭素鋼材で構成され、スパークプラグレンチと嵌合する本発明の締付部たる六角形部５Ａと、シリンダヘッドに螺合するねじ部５Ｂと、座部５Ｆとを備えている。六角形部５Ａの周面は、その形状を説明する図５（Ａ）に示すように、六角ナットの周面形状（ＨＥＸ．）に形成されている。主体金具５はその加締め部５Ｃにより絶縁碍子１に加締められ、主体金具５と絶縁碍子１が一体にされる。主体金具５の六角形部５Ａと座部５Ｆとを連絡する湾曲部５Ｄは、加締めによる主体金具５の軸方向の変形を吸収する部分である。加締めによる密閉を完全なものとするため、主体金具５の内周段部５Ｅと絶縁碍子１との間に板状のパッキン部材６を介在して燃焼室に曝される脚長部１Ｂと絶縁碍子１の上部とのシールを完全にしている。また、加締め部５Ｃと絶縁碍子１との間にワイヤ状のシール部材７，８を介在し、シール部材７，８の間に緩衝材である滑石（タルク）９の粉末を充填して弾性的にシールをし主体金具５と絶縁碍子１との固定を完全にしている。また、ねじ部５Ｂの上端にはガスケット１０が嵌挿されている。主体金具５の下端にニッケル合金からなる接地電極１１が溶接により接合されている。接地電極１１は直角に折り曲げられ、その先端部の平面が中心電極２の先端に対向するように形成されている。
【００１７】
図２は主体金具５が加締めされる部分を拡大して示すスパークプラグ２０の部分断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。絶縁碍子１の外周面と主体金具５の六角形部５Ａの内周面とにより囲まれ上下をシール部材７，８で画された円筒状の空間に緩衝材である滑石（タルク）９の粉末が充填され、緩衝材充填部分９を構成している。そして、図４に示すように、主体金具５の座部５Ｆの下端面に加締め下金型４２を当接させ、六角形部５Ａの上端面及び加締め部５Ｃに加締め上金型４１を当接させて、上下の金型４１，４２により主体金具５を挟圧して数トンの荷重で押圧する。
【００１８】
この荷重により、図２に示すように、加締め部５Ｃが上金型４１に沿って変形し、板厚の薄い湾曲部５Ｄが軸方向に０．８ｍｍ程度塑性変形により座屈する。この軸方向の座屈により、絶縁碍子１の外周段部１Ｄがシール部材８、滑石（タルク）９、シール部材７を介して加締め部５Ｃにより強く図面下方向に押し付けられる。この結果、絶縁碍子１が主体金具５の内周段部５Ｅにパッキン部材６を介して強く押し付けられて、燃焼室に曝される脚長部１Ｂと絶縁碍子１の上部との気密を完全にしている。ここで、滑石（タルク）９の粉末に掛かる強い圧力により主体金具５の六角形部５Ａが僅かに弾性的に半径方向外方に膨らむ。この六角形部５Ａの弾性的な膨らみによる半径方向内方へのバネのような圧力が滑石（タルク）９を経由して絶縁碍子１の外周段部１Ｄを下に押し付ける力になる。この力が絶縁碍子１を主体金具１の内周段部５Ｅにパッキン部材６を介して弾性的に押し付けることになり、パッキン部材６のシールがより弾性的になり、耐衝撃性に優れたスパークプラグになる。
【００１９】
図４は緩衝材充填部分９を持たないスパークプラグの加締め工程を示す部分断面図である。滑石（タルク）９を持たないスパークプラグではその絶縁碍子１&#129;の外周段部１&#129;Ｄが軸方向に長く形成され、外周段部１&#129;Ｄの上端に直接あるいはシール材を介して主体金具５の加締め部５Ｃが当接するようになっている。そして、主体金具５の座部５Ｆの下端面に加締め下金型４２を当接させ、六角形部５Ａの上端面及び加締め部５Ｃに加締め上金型４１を当接させて、上下の金型４１，４２により主体金具５を挟圧して数トンの荷重で押圧する。この状態で、上下の金型４１、４２間に１００Ａ近い電流を０．５秒から１秒間流す。電流は上金型４１から主体金具５の六角形部５Ａ、湾曲部５Ｄ、座部５Ｆを経由して下金型４２に流れる。このとき、湾曲部５Ｄの肉厚が最も薄く抵抗値が高いため、湾曲部５Ｄのみが強く加熱され赤熱する。このため湾曲部５Ｄが軟化し湾曲部５Ｄの座屈に要する荷重が減少する。それ故、加締めに要する荷重が小さくてすむ。そして、加締め作業終了後に加熱された湾曲部５Ｄが冷却に伴い軸方向にも収縮するため、加締めによるパッキン部材６への圧力がさらに強くなり、スパークプラグの気密性が高まる。
【００２０】
図４では緩衝材充填部分９を持たないスパークプラグの熱加締めについて説明したが、図２に示すような緩衝材充填部分９を有するスパークプラグにおいても加締め金型４１、４２から通電し、熱加締めを行うことができる。熱加締めを行うことにより湾曲部５Ｄの座屈に要する荷重が３０％以上減少するため、加締め作業に伴う六角形部５Ａの膨らみを抑制することが期待できる。また、熱加締め後の冷却に伴う湾曲部５Ｄの収縮によりスパークプラグの気密性が高まることが期待できる。そこで、緩衝材充填部分９を有するスパークプラグで冷間で加締めを行ったもの（以下プラグＡと称する）、緩衝材充填部分９を有するスパークプラグで熱加締めを行ったもの（以下プラグＢと称する）、それに、緩衝材充填部分９を持たないスパークプラグで熱加締めを行ったもの（以下プラグＣと称する）、を多数本用意し種々のテストを行った。
【００２１】
テストを行ったスパークプラグの寸法の詳細は次のようである。主体金具５のねじ部５Ｂの径は１２ｍｍつまりＭ１２のものを用いた。六角形部５Ａの二面幅Ｗは公称１４ｍｍ公差＋０．０ｍｍ、−０．２７ｍｍである。六角形部５Ａの肉厚Ｐは１．０ｍｍである。緩衝材充填部分９の軸方向長さＬは７．０ｍｍ、厚さＭは１．０ｍｍとした。
【００２２】
上記のスパークプラグを用い、まず、衝撃及び加熱試験後の加熱気密性について調べた。衝撃試験は、ＪＩＳ  Ｂ  ８０３１、の６．４、耐衝撃試験の規定に基づいて行った。この衝撃試験は質量２．３ｋｇのブロックにスパークプラグを取り付け、ブロックをばねで付勢した状態で毎分４００回の割合で金床に打ち付けてスパークプラグに衝撃を与えるテストである。ＪＩＳの規定では１０分間衝撃を加えることになっているが、本テストではさらに加重して３０分間衝撃を加えることとした。加熱試験は衝撃試験と同時にバーナーでスパークプラグの発火部を約８００℃に、座温を約３００℃に加熱することにより行った。
上記の耐衝撃及び加熱試験後のスパークプラグについて、加熱気密試験を行った。加熱気密試験は、プラグを所定温度の雰囲気中に３０分間保った後、その発火部に１５ｋｇｆ／ｃｍ2の空気圧を加えて、各温度におけるプラグ内部からの空気の漏れ量を測定した。
その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0004548818.tif 000002
【００２４】
表１において、○印は毎分の漏洩量が０ｃｃのものを、△印は毎分の漏洩量が０〜１０ｃｃのものを、ラ印は毎分の漏洩量が１０ｃｃ以上のものを示している。プラグＡ、Ｂ、Ｃ各５本の試料について試験した。表１から明らかなように、雰囲気温度が高いほど漏洩量が多くなっている。これは雰囲気温度が高くなると主体金具５が熱膨張し軸方向にも伸びるため、パッキン部材６に掛かる圧力が減少するためであると考えられる。
【００２５】
表１において、プラグＡとプラグＣのテスト結果を比較すると明らかなように、プラグＡはプラグＣに比べて顕著に耐衝撃性に優れている。緩衝材充填部分９を有さないプラグＣでは、激しい衝撃性試験の後の気密試験では気密性の減少が著しく、常温においても半数以上がラ印であった。これに対して緩衝材充填部分９を備えるプラグＡでは、５０℃まではすべて○印であり、１００℃でも半数以上が○印であり充分実用に耐える。このテスト結果は請求項１の発明の効果を支持するものである。
【００２６】
表１において、プラグＡとプラグＢのテスト結果を比較すると、熱加締めを行ったプラグＢは冷間加締めを行ったプラグＡに比べて、さらに耐衝撃性に優れている。プラグＡではすべて○印になるのは５０℃までであるのに対して、プラグＢでは１５０℃まですべて○印である。さらに、２００℃まで△印で収まり優れた耐衝撃性を示している。このテスト結果は請求項２及び３の発明の効果を支持するものである。
【００２７】
次に、加締め作業による六角形部５Ａの膨らみについて検証する。加締めによる湾曲部５Ｄの座屈量が０．８ｍｍとなる加締め金型４１、４２を用いて製作された２種類のスパークプラグの二面幅Ｗについて精密測定した。一方の種類のスパークプラグは緩衝材充填部分９を有し冷間加締めされたプラグＡであり、他方は緩衝材充填部分９を有し熱加締めされたプラグＢである。二面幅Ｗは公称１４ｍｍであり、加締め作業前の素材の二面幅Ｗは１３．７０ｍｍである。プラグＡとプラグＢとの各１０本での二面幅Ｗの測定値を表２に示す。単位はｍｍである。
【００２８】
【表２】
0004548818.tif 000003
【００２９】
表２から明らかなように、冷間加締めをしたプラグＡでは二面幅Ｗの膨らみは平均で０．２６２ｍｍであり、二面幅Ｗのばらつきも大きい。Ｎｏ８の試料のように０．００１ｍｍであるが公差を外れるものも出ている。これに対して熱加締めをしたプラグＢでは二面幅Ｗの膨らみは平均で０．０８９ｍｍと小さく、二面幅Ｗのばらつきも小さい。このため、加締め前の素材の二面幅Ｗをあと０．１ｍｍ大きくしても公差内に十分入りそうである。このように、湾曲部５Ｄに通電加熱し軟化させて座屈することにより、六角形部５Ａの膨らみを大きく抑制することができる。この結果は請求項２及び３の発明の効果を支持するものである。
【００３０】
次に、スパークプラグを過トルクで締め付けたときの加熱気密性について上記プラグＡ、プラグＢ、プラグＣについて調べた。スパークプラグを過トルクで締め付けると主体金具５のねじ部５Ｂが軸方向に伸ばされ、内周段部５Ｅと絶縁碍子１とに挟まれたパッキン部材６に掛かるパッキン圧が減少して気密性が低下すると考えられている。ねじ部５Ｂの規格がＭ１２、二面幅Ｗが１４ｍｍのスパークプラグの定格トルクは２５Ｎ−ｍ（ニュートン−メートル）である。
定格トルクはねじ部５Ｂに何も塗布しないものとして規定されているが、本テストでは条件をさらに過酷にするため、ねじ部５Ｂに潤滑剤であるモリブデン（Ｍｏ）を含有する焼き付き防止剤を塗布して各トルクで締め付けた。締め付けトルクは２５Ｎ−ｍから６５Ｎ−ｍとした。そして、加熱気密試験については、座温を２００℃に加熱し、発火部に１５ｋｇｆ／ｃｍ2の空気圧を加えてプラグ内部からの空気の漏れ量を測定した。空気の漏れ量は、内周段差５Ｅと絶縁碍子１との密着面であるパッキン部材６からの漏洩と、主体金具５と絶縁碍子１の間からの漏洩との２種類について調べた。その結果を表３及び表４に示す。表３はパッキン部材６からの漏洩を、表４は主体金具５と絶縁碍子１の間からの漏洩を示している。
【００３１】
【表３】
0004548818.tif 000004
【００３２】
【表４】
0004548818.tif 000005
【００３３】
表３及び表４において横軸は締め付けトルクを示し単位はＮ−ｍ（ニュートン−メートル）である。縦軸はプラグＡ、Ｂ、Ｃであり各プラグについて３本の試料について測定した。記号○△×の意味は表１と同じであり、○印は毎分の漏洩量が０ｃｃのものを、△印は毎分の漏洩量が０〜１０ｃｃのものを、ラ印は毎分の漏洩量が１０ｃｃ以上のものを示している。
【００３４】
表３から明らかなように、緩衝材充填部分９を持たないプラグＣに比べて、緩衝材充填部分９を有するプラグＡは、過トルク締め付け時の加熱気密性に顕著に優れている。これは前にも述べたように、主体金具５の六角形部５Ａの半径方向外方への弾性的変形によるバネ力が滑石（タルク）９の粉末の圧力に変換されて絶縁碍子１の外周段部１Ｄを図２で下方向に弾性的に押しており、ねじ部５Ｂが過トルクにより多少伸びたとしてもこれに追随して絶縁碍子１が下がり、パッキン部材６での気密性が保たれるためであると考えている。このテスト結果は請求項１の発明の効果を支持するものである。
【００３５】
また、表３のプラグＡとプラグＢのテスト結果を比較すると、熱加締めしたプラグＢの方が、過トルク締め付け時の加熱気密性に優れている。これは熱加締めに要する荷重は冷間加締めに比べて３０％以上低いため、表２でも述べたように、熱加締めしたプラグＢの方が六角形部５Ａの塑性変形量が小さい。このためプラグＢの方が六角形部５Ａの弾性変形量が大きくなるためではないかと考えている。この実験結果は請求項２及び３の発明の効果を支持するものである。
【００３６】
次に、表３と表４とを比較すると、緩衝材充填部分９を持たないプラグＣでは加熱気密性にほとんど変化が見られないのに対して、緩衝材充填部分９を有するプラグＡ、Ｂでは加熱気密性の明らかな向上が見られる。これは緩衝材充填部分９を持たない図４に示すようなプラグＣでは、パッキン部材６を漏洩した空気はそのまま主体金具５と絶縁碍子１との間を通り抜けてしまう。これに対して緩衝材充填部分９を有する図２に示すようなプラグＡ、Ｂでは緩衝材充填部分９が第２のパッキンとして作用し、パッキン部材６を漏洩した空気は緩衝材充填部分９に固く充填された滑石（タルク）に阻止されて主体金具５と絶縁碍子１との間を通り抜けることができないからである。この実験結果は請求項１の発明の効果を支持するものである。
ところで、上記実施例では、本発明の締付部として、図５（Ａ）に示したように、六角ナットの周面形状（ＨＥＸ．）に形成された六角形部５Ａを例に挙げて説明したが、締付部として図５（Ｂ）に示すように、周面が１２ポイントナットの周面形状（Ｂｉ−ＨＥＸ．）に形成されたものを用いることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、緩衝材充填部分を備えるものであるから、二面幅が１４ｍｍ以下の小さな主体金具を持つスパークプラグであっても、高温での使用に耐え、耐衝撃性に優れるという優れた効果がある。
請求項２及び３記載の発明は、上記効果をさらに高めると共に、締付部の膨らみを抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスパークプラグの部分断面図である。
【図２】主体金具が加締めされる部分を拡大して示す部分断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】緩衝材充填部分を持たないスパークプラグの加締め工程を示す部分断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、六角形部５Ａの外周形状を示す平面説明図であり、図５（Ｂ）は、六角形部５Ａの周面を１２ポイントナットの周面形状に形成した場合の平面説明図である。
【符号の説明】
１  絶縁碍子
１Ｄ  外周段部
２  中心電極
５  主体金具
５Ａ  六角形部
５Ｂ  ねじ部
５Ｄ  湾曲部
５Ｅ  内周段部
５Ｆ  座部
６  パッキン部材
９  緩衝材充填部分（滑石）
【図１】
0004548818.tif 000006
【図２】
0004548818.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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