(57)【要約】【課題】中心電極を覆う絶縁碍子の絶縁破壊が生じ難い内燃機関用の点火部品を提供する。【解決手段】中心電極３０と、中心電極３０の外周に配設された絶縁碍子３２と、を備え、絶縁碍子３２が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部３３と、この大径部３３よりも外径の小さい小径部３４とを有する異径の柱状体からなり、絶縁碍子３２の大径部３３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に挿入され、絶縁碍子３２の大径部３３と小径部３４との段差部分３５が内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧されて固定されることにより内燃機関シリンダーヘッド２０に装着される点火部品１００。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と、前記中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、
前記絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部と、前記大径部よりも外径の小さい小径部とを有する異径の柱状体からなり、
前記絶縁碍子の前記大径部が、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔に挿入され、前記絶縁碍子の前記大径部と前記小径部との段差部分が前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧されて固定されることにより前記内燃機関シリンダーヘッドに装着される点火部品。
【請求項２】
前記絶縁碍子の前記段差部分を前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧する絶縁碍子固定手段を更に備えた請求項１に記載の点火部品。
【請求項３】
前記絶縁碍子固定手段が、前記小径部の外径よりも大きく且つ前記大径部の外径よりも小さい絶縁碍子貫通孔が形成された座金状の押さえ部材である請求項２に記載の点火部品。
【請求項４】
中心電極と、前記中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、
前記絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体と、前記碍子本体の側面の一部が、前記碍子本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有し、
前記絶縁碍子の前記碍子本体が、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔の開口部に、前記絶縁碍子の前記鍔部を前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させるようにして挿入され、前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部と前記内燃機関シリンダーヘッドとが固定されることにより前記内燃機関シリンダーヘッドに装着される点火部品。
【請求項５】
前記鍔部の前記プラグ挿入孔に挿入される方向における長さが、５ｍｍ以上である請求項４に記載の点火部品。
【請求項６】
前記鍔部の前記プラグ挿入孔に挿入される方向における長さが、前記鍔部の付根部から最外周部にかけて漸減し、前記鍔部の付根部から最外周部までの部分が、前記プラグ挿入孔に挿入される方向に垂直な面に対してテーパー状に形成されている請求項４又は５に記載の点火部品。
【請求項７】
前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部と、前記内燃機関シリンダーヘッドとを固定する絶縁碍子固定手段を更に備えた請求項４〜６のいずれか一項に記載の点火部品。
【請求項８】
前記絶縁碍子固定手段が、前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部を前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧して支持する押さえ部材である請求項７に記載の点火部品。
【請求項９】
前記押さえ部材には、前記押さえ部材と前記内燃機関シリンダーヘッドとを締結するための締結部材が挿入される締結用貫通孔が更に形成され、前記押さえ部材の前記締結用貫通孔に前記締結部材が挿通され、前記押さえ部材と前記内燃機関シリンダーヘッドとが締結により固定される請求項３又は８に記載の点火部品。
【請求項１０】
前記締結部材が、前記貫通孔よりも大径の頭部と、前記頭部から延出され、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に形成されたネジ孔に螺合可能なネジ部と、を有する請求項９に記載の点火部品。
【請求項１１】
前記絶縁碍子の前記プラグ挿入孔に挿入される部分における厚さが２ｍｍ以上である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の点火部品。
【請求項１２】
前記絶縁碍子の前記プラグ挿入孔に挿入される先端部に、テーパー状の封止部が形成された請求項１〜１１のいずれか一項に記載の点火部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火部品に関する。更に詳しくは、中心電極を覆う絶縁碍子の絶縁破壊が生じ難い内燃機関用の点火部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン等の内燃機関において、燃料や燃料を含む混合ガスに点火する点火部品として、内燃機関用スパークプラグ（以下、単に「スパークプラグ」ともいう）が用いられている。この内燃機関用スパークプラグは、内燃機関シリンダーヘッド等に取り付けられ、その先端に高圧電気を印加して電気放電による着火を起こし、燃焼サイクルのきっかけを作るものである。
【０００３】
例えば、内燃機関用のスパークプラグとしては、例えば、中心電極と、この中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、絶縁碍子の外周にカシメ固定された金属製ハウジングとを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
このようなスパークプラグにおいては、上記金属製ハウジングの外周面に、内燃機関のシリンダーヘッドに装着するための取り付け用ネジ部が形成されている。このようなスパークプラグは、上記取り付け用ネジ部を用いて、内燃機関のシリンダーヘッドにねじ込み固定することによって装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０５９０７７号公報
【特許文献２】特開２００７−０７３２２４号公報
【特許文献３】特開２００７−３１７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、エンジンの小型化、また、補機類の多様化に伴い、スパークプラグを設置するスペースが小さくなっている。例えば、一般的な自動車のエンジンのシリンダーヘッドにおけるスパークプラグの設置スペースは、取り付け用ネジ部の基準寸法としてＭ１４〜１２のサイズ（有効直径として９．８〜１１．８ｍｍ程度）となっている。このため、中心電極の外周に配設された絶縁碍子の厚さを十分に確保することができず、中心電極に高電圧をかけた場合に、絶縁碍子が絶縁破壊を生じてしまうという問題があった。
【０００７】
また、今後、スパークプラグを設置するスペースの細径化は進むと考えられており、更に、上記絶縁破壊による問題が顕著となることが予想される。特に、従来のスパークプラグにおいては、内燃機関シリンダーヘッドに装着するためのネジ部を形成するために、絶縁碍子の外側に更に金属製ハウジングを配設している。このため、従来のスパークプラグにおいては、金属製ハウジングの厚さ分だけ、絶縁碍子の厚さが更に薄くなってしまっていた。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、中心電極を覆う絶縁碍子の絶縁破壊が生じ難い点火部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記のような従来技術の課題を解決するために、従来の点火部品（例えば、スパークプラグ）における金属製ハウジングのネジ部の螺合による装着方法を見直し、上記金属製ハウジングを用いることなく、点火部品の外周全体を絶縁碍子によって形成し、且つ、この絶縁碍子を、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入されるような形状のものとすることにより、上記課題が解決されることに想到し、本発明を完成させた。具体的には、本発明により、以下の点火部品が提供される。
【００１０】
［１］  中心電極と、前記中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、前記絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部と、前記大径部よりも外径の小さい小径部とを有する異径の柱状体からなり、前記絶縁碍子の前記大径部が、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔に挿入され、前記絶縁碍子の前記大径部と前記小径部との段差部分が前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧されて固定されることにより前記内燃機関シリンダーヘッドに装着される点火部品（以下、「第一の発明」ということがある）。
【００１１】
［２］  前記絶縁碍子の前記段差部分を前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧する絶縁碍子固定手段を更に備えた前記［１］に記載の点火部品。
【００１２】
［３］  前記絶縁碍子固定手段が、前記小径部の外径よりも大きく且つ前記大径部の外径よりも小さい絶縁碍子貫通孔が形成された座金状の押さえ部材である前記［２］に記載の点火部品。
【００１３】
［４］  中心電極と、前記中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、前記絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体と、前記碍子本体の側面の一部が、前記碍子本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有し、前記絶縁碍子の前記碍子本体が、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔の開口部に、前記絶縁碍子の前記鍔部を前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させるようにして挿入され、前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部と前記内燃機関シリンダーヘッドとが固定されることにより前記内燃機関シリンダーヘッドに装着される点火部品（以下、「第二の発明」ということがある）。
【００１４】
［５］  前記鍔部の前記プラグ挿入孔に挿入される方向における長さが、５ｍｍ以上である前記［４］に記載の点火部品。
【００１５】
［６］  前記鍔部の前記プラグ挿入孔に挿入される方向における長さが、前記鍔部の付根部から最外周部にかけて漸減し、前記鍔部の付根部から最外周部までの部分が、前記プラグ挿入孔に挿入される方向に垂直な面に対してテーパー状に形成されている［４］又は［５］に記載の点火部品。
【００１６】
［７］  前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部と、前記内燃機関シリンダーヘッドとを固定する絶縁碍子固定手段を更に備えた前記［４］〜［６］のいずれかに記載の点火部品。
【００１７】
［８］  前記絶縁碍子固定手段が、前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に当接させた前記鍔部を前記内燃機関シリンダーヘッド側に押圧して支持する押さえ部材である前記［７］に記載の点火部品。
【００１８】
［９］  前記押さえ部材には、前記押さえ部材と前記内燃機関シリンダーヘッドとを締結するための締結部材が挿入される締結用貫通孔が更に形成され、前記押さえ部材の前記締結用貫通孔に前記締結部材が挿通され、前記押さえ部材と前記内燃機関シリンダーヘッドとが締結により固定される前記［３］又は［８］に記載の点火部品。
【００１９】
［１０］  前記締結部材が、前記貫通孔よりも大径の頭部と、前記頭部から延出され、前記内燃機関シリンダーヘッドの前記プラグ挿入孔の開口部の周縁に形成されたネジ孔に螺合可能なネジ部と、を有する前記［９］に記載の点火部品。
【００２０】
［１１］  前記絶縁碍子の前記プラグ挿入孔に挿入される部分における厚さが２ｍｍ以上である前記［１］〜［１０］のいずれかに記載の点火部品。
【００２１】
［１２］  前記絶縁碍子の前記プラグ挿入孔に挿入される先端部に、テーパー状の封止部が形成された前記［１］〜［１１］のいずれかに記載の点火部品。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の点火部品は、中心電極の外周に配設された絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入されるように構成されている。即ち、本発明の点火部品は、従来の点火部品のような、内燃機関シリンダーヘッドに装着するためのネジ部が形成された金属製ハウジングを備えておらず、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に対して、柱状の絶縁碍子が直接挿入された状態で装着される。
【００２３】
特に、第一の発明の点火部品は、中心電極と、中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部と、大径部よりも外径の小さい小径部とを有する異径の柱状体からなるものである。また、第二の発明の点火部品は、中心電極と、中心電極の外周に配設された絶縁碍子と、を備え、絶縁碍子が、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体と、碍子本体の側面の一部が、碍子本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有するものである。
【００２４】
このように構成された本発明の点火部品によれば、中心電極を覆う絶縁碍子の絶縁破壊を生じ難くすることができる。即ち、本発明の点火部品は、従来の点火部品と比較して、金属製ハウジングの厚さに相当する分だけ、絶縁碍子の厚さを厚くすることができる。このため、点火部品自体の大きさ、換言すれば、点火部品を設置するスペースの大きさを、従来の点火部品における大きさから変更することなく、絶縁碍子の耐電圧性を良好に向上させることができる。これにより、絶縁碍子の絶縁破壊を生じ難くすることができる。
【００２５】
本発明の点火部品に用いられる絶縁碍子は、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される部分が、柱状（例えば、円柱状）に形成されたものである。このため、本発明の点火部品においては、絶縁碍子とプラグ挿入孔との間の電界強度が均一化する。従って、絶縁碍子の絶縁破壊をより生じ難くすることができる。例えば、絶縁碍子の側面（即ち、外周面）にネジ部が形成され、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に螺合装着されるものの場合には、点火部品の中心電極に高電圧を印加した際に、ネジ部のネジ山の頂部と谷部とで、電界強度に差異が生じて、仮に絶縁碍子の厚さを厚くしたとしても、絶縁破壊の発生を抑制することは極めて困難である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明（第一の発明）の点火部品の他の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図６】本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明（第二の発明）の点火部品の他の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【図９】実施例１の点火部品の静電界を計算する際に用いた、２Ｄ軸対称モデルを示す模式図である。
【図１０】比較例１の点火部品の静電界を計算する際に用いた、２Ｄ軸対称モデルを示す模式図である。
【図１１】実施例１の点火部品の静電界を計算した結果を示すグラフである。
【図１２】比較例１及び２の点火部品の静電界を計算した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に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で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００２８】
（１）点火部品（第一の発明）：
本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態の点火部品１００は、図１〜図３に示すように、中心電極３０と、中心電極３０の外周に配設された絶縁碍子３２と、を備え、絶縁碍子３２が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部３３と、この大径部３３よりも外径の小さい小径部３４とを有する異径の柱状体からなる点火部品１００である。
【００２９】
本実施形態の点火部品１００は、絶縁碍子３２の大径部３３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に挿入され、絶縁碍子３２の大径部３３と小径部３４との段差部分３５が内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧されて固定されることにより内燃機関シリンダーヘッド２０に装着されるものである。
【００３０】
ここで、図１は、本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。図３は、本発明（第一の発明）の点火部品の一の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。なお、内燃機関シリンダーヘッド２０、プラグ挿入孔２１、及びプラグ挿入孔２１の開口部２２は、本実施形態の点火部品１００の構成要素ではない。即ち、上記内燃機関シリンダーヘッド２０等は、本実施形態の点火部品１００を使用する内燃機関の一部である。また、図２においては、点火部品１００が絶縁碍子固定手段３６を更に備えた例を示す。
【００３１】
本実施形態の点火部品１００は、従来の点火部品のような、内燃機関シリンダーヘッドに装着させるための金属製ハウジングを備えていないものである。即ち、本実施形態の点火部品１００は、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２に、絶縁碍子３２の大径部３３が直接挿入されることにより装着されるものである。
【００３２】
更に、本実施形態の点火部品１００の大径部３３の側面３３ｘには、ネジ山等のネジ部が形成されていない。このため、従来の点火部品のような、金属製ハウジングのネジ部の螺合によりシリンダーヘッドに装着されるものではない。勿論、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の内周面にも、ネジ山等のネジ部が形成されている必要はない。本実施形態の点火部品１００は、上記絶縁碍子３２の大径部３３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２に非螺合状態で挿入されることによって、内燃機関シリンダーヘッド２０に装着されるものである。なお、「非螺合状態で挿入される」とは、ネジ等によって行われる螺合挿入時における回転を伴うことなく、被挿入物（具体的には、「絶縁碍子」）が、挿入方向に対して平行に挿入されることを意味する。「挿入方向」とは、点火部品１００を、内燃機関シリンダーヘッドに装着させる際に、プラグ挿入孔２１の開口部２２に挿入する方向のことを意味する。従って、一方向に長い柱状の点火部品１００においては、上記柱状の一方の端部（例えば、先端）から他方の端部（例えば、末端）に向かう方向が、挿入方向となる。
【００３３】
このように構成された本実施形態の点火部品１００によれば、中心電極３０を覆う絶縁碍子３２の絶縁破壊を生じ難くすることができる。即ち、本実施形態の点火部品１００は、従来の点火部品と比較して、金属製ハウジングの厚さに相当する分だけ、絶縁碍子３２の厚さを厚くすることができる。このため、点火部品１００自体の大きさ、換言すれば、点火部品１００を設置するスペースの大きさ（例えば、プラグ挿入孔２１の開口部２２の内径）を、従来の点火部品における大きさから変更することなく、絶縁碍子３２の耐電圧性を良好に向上させることができる。これにより、絶縁碍子３２の絶縁破壊を生じ難くすることができる。
【００３４】
また、上述したように、大径部３３の側面３３ｘには、ネジ山等のネジ部が形成されていないため、絶縁碍子３２（より具体的には、「絶縁碍子３２の大径部３３」）とプラグ挿入孔２１との間の電界強度が均一化する。即ち、ネジ山等のネジ部が形成されていない大径部３３の側面３３ｘと、同様にネジ部が形成されていないプラグ挿入孔２１の内周面とが当接或いは僅かな隙間を空けた状態で、点火部品１００が内燃機関シリンダーヘッド２０に装着される。従って、絶縁碍子３２の絶縁破壊をより生じ難くすることができる。例えば、絶縁碍子３２の側面（具体的には、大径部３３の側面３３ｘ）にネジ部が形成され、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に螺合挿入されるものの場合には、点火部品１００の中心電極３０に高電圧を印加した際に、ネジ部のネジ山の頂部と谷部とで、電界強度に差異が生じて、仮に絶縁碍子３２の厚さを厚くしたとしても、絶縁破壊の発生を抑制することは極めて困難である。
【００３５】
また、本実施形態の点火部品１００においては、絶縁碍子３２が大径部３３と小径部３４と有する異径の柱状体からなるため、絶縁碍子３２の大径部３３と小径部３４との段差部分３５が内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧されて固定されることにより、点火部品１００が内燃機関シリンダーヘッド２０に簡便に装着される。また、上述したように、絶縁碍子３２の段差部分３５を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧する固定方法であれば、セラミック等の絶縁体からなる絶縁碍子３２に破損等が生じ難い。プラグ挿入孔２１に挿入された点火部品１００と、内燃機関シリンダーヘッド２０との固定方法については、絶縁碍子３２の段差部分３５を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧して固定することが可能な方法であれば、特に制限はない。
【００３６】
本実施形態の点火部品１００は、絶縁碍子３２の段差部分３５を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧する絶縁碍子固定手段３６を更に備えたものであってもよい。例えば、図３においては、上述した絶縁碍子固定手段３６を更に備えた点火部品１００の例を示している。図３においては、絶縁碍子固定手段３６が、絶縁碍子３２の小径部３４の外径よりも大きく且つ大径部３３の外径よりも小さい絶縁碍子貫通孔３６ａが形成された座金状の押さえ部材３７である場合の例を示す。押さえ部材３７としては、絶縁碍子３２の段差部分３５を、点火部品１００の挿入方向に向けて押圧して支持する固定ブラケット（固定冶具）等を挙げることができる。このような押さえ部材３７によれば、プラグ挿入孔２１の開口部２２よりも上方にて、絶縁碍子３２と内燃機関シリンダーヘッド２０とを固定させることができる。このような固定方法であれば、固定方法により、絶縁碍子３２の大径部３３の外形や厚さが制約を受けることがない。このため、絶縁碍子３２の高い耐電圧性を良好に維持することができる。また、大径部３３と小径部３４との段差部分３５が破損し難い。
【００３７】
また、図４に示すように、絶縁碍子固定手段３６が、押さえ部材３８と、締結部材３９とを有するものであってもよい。図４に示す押さえ部材３８は、絶縁碍子３２の小径部３４の外径よりも大きく且つ大径部３３の外径よりも小さい絶縁碍子貫通孔３６ａと、絶縁碍子３２の挿入方向と平行な方向に貫通する締結用貫通孔３８ｘが形成されたものである。また、締結部材３９は、押さえ部材３８の締結用貫通孔３８ｘに挿通され、押さえ部材３８と内燃機関シリンダーヘッド２０とを締結するものである。ここで、図４は、本発明の点火部品の他の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【００３８】
図４に示す点火部品２００においては、押さえ部材３８が、締結部材３９によって内燃機関シリンダーヘッド２０と固定されることで、押さえ部材３８によって絶縁碍子３２の段差部分３５が押圧されて、点火部品２００が内燃機関シリンダーヘッド２０に装着される。上記構成を採用することによって、より確実で強固な固定を行うことができる。更に、点火部品２００の装着時に掛かる絶縁碍子３２に対する応力は、絶縁碍子３２の段差部分３５に対する押圧力のみとなる。このため、絶縁碍子３２が、例えば、セラミック等の絶縁性材料からなるものであっても、装着時に掛かる応力による、段差部分３５の割れや欠けの発生を有効に抑制することができる。
【００３９】
上記締結部材３９としては、押さえ部材３８の締結用貫通孔３８ｘよりも大径の頭部３９ａと、頭部３９ａから延出され、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に形成されたネジ孔に螺合可能なネジ部３９ｂと、有するボルト形状の締結部材３９を挙げることができる。
【００４０】
（２）点火部品（第二の発明）：
本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態の点火部品３００は、図５〜図７に示すように、中心電極１０と、中心電極１０の外周に配設された絶縁碍子１２と、を備え、絶縁碍子１２が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体１３と、碍子本体１３の側面１３ｘの一部が、碍子本体１３の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部１４と、を有するものである。
【００４１】
本実施形態の点火部品３００は、絶縁碍子１２の碍子本体１３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２に、上記絶縁碍子１２の鍔部１４をプラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させるようにして挿入され、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４と内燃機関シリンダーヘッド２０とが固定されることにより内燃機関シリンダーヘッド２０に装着されるものである。即ち、本実施形態の点火部品３００は、これまでに説明した第一の発明の点火部品の実施形態における、絶縁碍子の大径部と小径部とにより形成される段差部分の代わりに、絶縁碍子を構成する柱状の碍子本体１３に、その外径が大きくなるように突出した鍔部１４が形成されたものである。
【００４２】
ここで、図５は、本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図６は、本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。図７は、本発明（第二の発明）の点火部品の一の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。なお、内燃機関シリンダーヘッド２０、プラグ挿入孔２１、及びプラグ挿入孔２１の開口部２２は、本実施形態の点火部品３００の構成要素ではない。即ち、上記内燃機関シリンダーヘッド２０等は、本実施形態の点火部品３００を使用する内燃機関の一部である。また、図６においては、点火部品３００が絶縁碍子固定手段１６を更に備えた例を示す。
【００４３】
本実施形態の点火部品３００も、従来の点火部品のような、内燃機関シリンダーヘッドに装着させるための金属製ハウジングを備えていないものである。即ち、本実施形態の点火部品３００は、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２に、碍子本体１３が直接挿入されることにより装着されるものである。
【００４４】
更に、本実施形態の点火部品３００の碍子本体１３の側面１３ｘには、ネジ山等のネジ部が形成されていない。このため、従来の点火部品のような、金属製ハウジングのネジ部の螺合によりシリンダーヘッドに装着されるものではない。即ち、本実施形態の点火部品３００は、絶縁碍子１２の碍子本体１３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２に非螺合状態で挿入されることによって、内燃機関シリンダーヘッド２０に装着される。なお、「非螺合状態で挿入される」とは、ネジ等によって行われる螺合挿入時における回転を伴うことなく、被挿入物（具体的には、「碍子本体」）が、挿入方向に対して平行に挿入されることを意味する。
【００４５】
このように構成された本実施形態の点火部品３００によれば、中心電極１０を覆う絶縁碍子１２の絶縁破壊を生じ難くすることができる。即ち、本実施形態の点火部品３００は、従来の点火部品と比較して、金属製ハウジングの厚さに相当する分だけ、絶縁碍子１２の厚さを厚くすることができる。このため、点火部品３００自体の大きさ、換言すれば、点火部品３００を設置するスペースの大きさ（例えば、プラグ挿入孔２１の開口部２２の内径）を、従来の点火部品における大きさから変更することなく、絶縁碍子１２の耐電圧性を良好に向上させることができる。これにより、絶縁碍子１２の絶縁破壊を生じ難くすることができる。
【００４６】
また、上述したように、碍子本体１３の側面１３ｘには、ネジ山等のネジ部が形成されていないため、絶縁碍子１２（より具体的には、「碍子本体１３」）とプラグ挿入孔２１との間の電界強度が均一化する。従って、絶縁碍子１２の絶縁破壊をより生じ難くすることができる。例えば、絶縁碍子１２の側面（具体的には、碍子本体１３の側面１３ｘ）にネジ部が形成され、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に螺合挿入されるものの場合には、点火部品３００の中心電極１０に高電圧を印加した際に、ネジ部のネジ山の頂部と谷部とで、電界強度に差異が生じて、仮に絶縁碍子１２の厚さを厚くしたとしても、絶縁破壊の発生を抑制することは極めて困難である。
【００４７】
また、本実施形態の点火部品３００においては、碍子本体１３がプラグ挿入孔２１の開口部２２に挿入される際には、絶縁碍子１２の鍔部１４がプラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接するため、碍子本体１３が適切な深さまで良好に挿入されることとなる。即ち、鍔部１４の外径は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の内径よりも大きくなるように構成されている。このように、絶縁碍子１２の鍔部１４は、本実施形態の点火部品３００における、プラグ挿入孔２１への落ち込み防止のための部材にもなる。
【００４８】
プラグ挿入孔２１に挿入された点火部品３００と、内燃機関シリンダーヘッド２０との固定方法については、特に制限はない。即ち、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４と内燃機関シリンダーヘッド２０とが固定されるものであればよい。
【００４９】
本実施形態の点火部品３００は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４と、内燃機関シリンダーヘッド２０とを固定する絶縁碍子固定手段１６を更に備えたものであってもよい。例えば、図７においては、上述した絶縁碍子固定手段１６を更に備えた点火部品３００の例を示している。絶縁碍子固定手段１６は、絶縁碍子貫通孔１６ａが形成された座金状の押さえ部材１７である。この絶縁碍子固定手段１６が、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４を、内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧して支持する。押さえ部材１７としては、鍔部１４の、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた面とは反対側の面を、点火部品３００の挿入方向に向けて押圧して支持する固定ブラケット（固定冶具）等を挙げることができる。このような押さえ部材１７によれば、プラグ挿入孔２１の開口部２２よりも上方にて、鍔部１４と内燃機関シリンダーヘッド２０とを固定させることができる。このような固定方法であれば、その固定方法により、碍子本体１３の外形や厚さが制約を受けることがない。このため、絶縁碍子１２の高い耐電圧性を良好に維持することができる。
【００５０】
また、図８に示すように、絶縁碍子固定手段１６が、押さえ部材１８と、締結部材１９とを有するものであってもよい。押さえ部材１８は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧して支持するものである。この押さえ部材１８には、絶縁碍子１２の挿入方向と平行な方向に貫通する締結用貫通孔１８ｘが形成されている。締結部材１９は、押さえ部材１８の締結用貫通孔１８ｘに挿通され、押さえ部材１８と内燃機関シリンダーヘッド２０とを締結するものである。ここで、図８は、本発明（第二の発明）の点火部品の他の実施形態を内燃機関に装着した状態の、中心電極の延びる方法に平行な断面を模式的に示す断面図である。
【００５１】
図８に示す点火部品４００においては、押さえ部材１８が、締結部材１９によって内燃機関シリンダーヘッド２０と固定されることで、押さえ部材１８によって支持された鍔部１４が内燃機関シリンダーヘッド２０に固定され、点火部品４００が内燃機関シリンダーヘッド２０に装着される。上記構成を採用することによって、より確実で強固な固定を行うことができる。更に、点火部品４００の装着時に掛かる、絶縁碍子１２に対する応力は、鍔部１４の一方の面（プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた面とは反対側の面）から、他方の面（プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた面）に向かう押圧力のみとなる。このため、絶縁碍子１２（換言すれば、碍子本体１３と鍔部１４）が、例えば、セラミック等の絶縁性材料からなるものであっても、装着時に掛かる応力による、鍔部１４の割れや欠けの発生を有効に抑制することができる。
【００５２】
上記締結部材１９としては、押さえ部材１８の締結用貫通孔１８ｘよりも大径の頭部１９ａと、頭部１９ａから延出され、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に形成されたネジ孔に螺合可能なネジ部１９ｂと、有するボルト形状の締結部材１９を挙げることができる。
【００５３】
（３）点火部品の構成：
以下、第一及び第二の発明の点火部品の各構成要素について、更に具体的に説明する。
【００５４】
（３−１）中心電極：
図１〜図３に示すように、中心電極３０は、絶縁碍子３２の内燃機関側の先端から、その中心電極３０の端部（以下、この端部を「先端部３０ａ」という）が突出するように絶縁碍子３２に内挿された略棒状の電極である。図１〜図３に示す点火部品１００においては、絶縁碍子３２の大径部３３側の端部が、内燃機関側の先端である。第二の発明の点火部品に用いられる中心電極も、上記した第一の発明の点火部品に用いられる中心電極と同様に構成されたものを好適に用いることができる。
【００５５】
中心電極３０の他方の先端部は、絶縁碍子３２の内燃機関側の端部と反対側の端部において、その端部（以下、この端部を「末端部３０ｂ」という）が突出するように配置され、ターミナル端子４５（図６〜図８においては、ターミナル端子２５）によって覆われている。「ターミナル端子」とは、プラグコードやダイレクトイグニッション等のプラグキャップが接続される端子のことである。
【００５６】
中心電極３０の形状については、上述したように、絶縁碍子３２の一方の端部から他方の端部まで貫通する円柱状であることが好ましい。また、中心電極３０を絶縁碍子３２内に固定するために、中心電極３０の長手方向（挿入方向）の一部に段差が設けされていてもよい。
【００５７】
中心電極３０が円柱状である場合には、中心電極３０の外径が０．５〜４．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜３．５ｍｍであることが更に好ましい。このような外径の中心電極１０とすることで、放電を強くすることができる。例えば、中心電極１０の外形が０．５ｍｍ未満であると、中心電極の固定が困難で、且つ放電が弱くなることがある。中心電極１０の外形が４．０ｍｍ超であると、絶縁碍子の厚さが相対的に薄くなってしまう。
【００５８】
中心電極３０の材質については特に制限はない。中心電極３０の材質としては、従来公知の点火部品の中心電極と同様の材質のものを好適例として挙げることができる。具体的には、例えば、中心電極３０の内材としては、銅や、銅を含有する合金等を挙げることができる。中心電極３０の外材としては、Ｎｉ基合金等を挙げることができる。
【００５９】
中心電極３０の先端部３０ａの形状は、単独或いは複数の針状であることが好ましい。このように構成することによって、放電を強くすることができる。この先端部３０ａは、絶縁碍子３２の端部から、少なくとも１．０ｍｍ突出していることが好ましい。
【００６０】
中心電極３０の末端部３０ｂは、絶縁碍子３２の端部から、少なくとも５ｍｍ突出していることが好ましい。末端部３０ｂは、点火部品１００に電圧を印加する電源（図示せず）と、電気配線等により電気的に接続される。
【００６１】
従来の点火部品においては、中心電極から放電を生じさせるための対向電極（接地電極ともいう）を有しているが、本実施形態の点火部品においては、その外周部分が、絶縁性材料からなる絶縁碍子によって構成されているため（換言すれば、金属製ハウジング等を備えていないため）、対向電極が必要な場合には、内燃機関のシリンダーヘッドの燃焼室内に、上記対向電極に相当する電極を配置してもよい。
【００６２】
（３−２）絶縁碍子：
図１〜図３に示すように、絶縁碍子３２は、中心電極３０を内挿して保持して、点火部品１００における外周部分を構成するものである。絶縁碍子３２は、電気絶縁性を有する材料から形成されたものである。
【００６３】
第一の発明の実施形態の点火部品に用いられる絶縁碍子３２は、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に非螺合状態で挿入される挿入部分となる大径部３３と、この大径部３３よりも外径の小さい小径部３４とを有する異径の柱状体からなるものである。絶縁碍子３２を構成する大径部３３と小径部３４とは、上述した電気絶縁性を有する材料を一体成形することにより形成されたもの（即ち、大径部３３と小径部３４とが一体であるもの）であることが好ましい。点火部品１００は、絶縁碍子３２の大径部３３が、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に挿入され、絶縁碍子３２の大径部３３と小径部３４との段差部分３５が内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧されて固定されることにより内燃機関シリンダーヘッド２０に装着されるものである。即ち、上記段差部分３５が、点火部品１００を固定する際に応力が加えられる部分となる。
【００６４】
絶縁碍子３２の大径部３３は、プラグ挿入孔２１に挿入可能な、柱状の電気絶縁性部材である。大径部３３の挿入方向に垂直な断面の形状は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。大径部３３の挿入方向に垂直な断面の形状としては、円形、多角形であることが好ましい。なお、多角形の場合には、少なくとも六角形以上の多角形であることが更に好ましい。
【００６５】
大径部３３の外径については、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。大径部３３の挿入方向に垂直な断面の形状が円形である場合には、その直径（外径）が、１０〜１４ｍｍであることが好ましく、１２〜１４ｍｍであることが特に好ましい。このように構成することによって、既存の自動車等のエンジンに使用される点火部品との互換性を得ることができる。即ち、点火部品が装着されるエンジン側において、大きな仕様変更（例えば、プラグ挿入孔の形状変更等）を行わずに、本実施形態の点火部品を使用することが可能となる。大径部３３は、少なくともプラグ挿入孔２１に挿入される部位における直径が一定の大きさのものであることがより好ましい。
【００６６】
大径部３３の挿入方向の長さ（以下、単に「大径部３３の長さ」ということがある）についても特に制限はない。但し、大径部３３の長さは、プラグ挿入孔２１に絶縁碍子３２を挿入した際に、絶縁碍子３２の大径部３３と小径部３４との段差部分３５が、プラグ挿入孔２１が形成された内燃機関シリンダーヘッド２０の表面と同じ又は近い位置となるような長さであることが好ましい。このように構成することによって、点火部品１００の固定が容易になる。
【００６７】
小径部３４は、絶縁碍子３２を内燃機関シリンダーヘッド２０に固定するための上記段差部分３５を形成するための部位であり、大径部３３よりも外径が小さく構成されたものであれば、その形状等については特に制限はない。
【００６８】
絶縁碍子３２の挿入方向の長さ（以下、単に「絶縁碍子の長さ」ともいう）は、点火部品１００を設置するスペース内に収納される長さとすることが好ましい。なお、「絶縁碍子の長さ」とは、絶縁碍子３２の大径部３３の先端から小径部３４の末端までの長さまでの長さのことをいう。例えば、絶縁碍子３２の長さは、４０〜１２０ｍｍであることが好ましく、４５〜１００ｍｍであることが更に好ましい。
【００６９】
大径部３３の厚さについては、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。大径部３３の厚さは、プラグ挿入孔２１とのクリアランスを考慮し、中心電極１０を内挿して保持した状態で、プラグ挿入孔２１の開口部２２に挿入可能な厚さとすることが好ましい。即ち、開口部２２の開口径をＲ１（ｍｍ）とし、中心電極１０の直径をｒ１（ｍｍ）とし、プラグ挿入孔２１とのクリアランスをａ（ｍｍ）とした場合には、大径部３３の厚さＴ（ｍｍ）は、下記式（１）の関係を満たすことが好ましい。なお、大径部３３自体がプラグ挿入孔２１の内面に密着して燃焼圧を封止することから、プラグ挿入孔２１とのクリアランスａは極力小さいものであることが好ましく、大径部３３をプラグ挿入孔２１の開口部２２に隙間なく挿入することができるのであれば、上記クリアランスを設けなくともよい。例えば、クリアランスａが、０≦ａ≦０．１の範囲であることが好ましい。上記大径部３３の厚さＴ（ｍｍ）は、プラグ挿入孔２１内に実際に挿入される部分における厚さである。
厚さＴ＝｛（Ｒ１−ｒ１）／２｝−ａ  ・・・  （１）
【００７０】
絶縁碍子のプラグ挿入孔に挿入される部分における厚さ（換言すれば、大径部の厚さ）が２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００７１】
一方、図５〜図７に示すように、第二の発明の実施形態の点火部品３００に用いられる絶縁碍子１２は、内燃機関シリンダーヘッド２０のプラグ挿入孔２１に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体１３と、碍子本体１３の側面１３ｘの一部が、碍子本体１３の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部１４と、を有するものである。絶縁碍子１２を構成する碍子本体１３と鍔部１４とは、上述した電気絶縁性を有する材料を一体成形することにより形成されたものであることが好ましい。即ち、碍子本体１３と鍔部１４とは、それぞれ別々の構成要素であるが、１つの電気絶縁性部材として形成されたものであってもよい。勿論、碍子本体１３の側面の一部に、碍子本体１３の外径よりもその外径が大きな鍔部１４を配設することによって絶縁碍子１２を形成してもよい。
【００７２】
碍子本体１３は、プラグ挿入孔２１に挿入可能な、柱状の電気絶縁性部材である。碍子本体１３における鍔部１４が形成されている部位から先端側が、プラグ挿入孔２１に挿入される部分となる。碍子本体１３の挿入方向に垂直な断面の形状は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。碍子本体１３の挿入方向に垂直な断面の形状としては、円形、多角形であることが好ましい。なお、多角形の場合には、少なくとも六角形以上の多角形であることが更に好ましい。
【００７３】
碍子本体１３の外径については、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。碍子本体１３の挿入方向に垂直な断面の形状が円形である場合には、その直径（外径）が、１０〜１４ｍｍであることが好ましく、１２〜１４ｍｍであることが更に好ましい。このように構成することによって、既存の自動車等のエンジンに使用される点火部品との互換性を得ることができる。即ち、点火部品が装着されるエンジン側において、大きな仕様変更（例えば、プラグ挿入孔の形状変更等）を行わずに、本実施形態の点火部品を使用することが可能となる。なお、碍子本体１３は、少なくともプラグ挿入孔２１に挿入される部位における直径が一定の大きさのものであることがより好ましい。
【００７４】
碍子本体１３の挿入方向の長さ（以下、単に「碍子本体１３の長さ」ということがある）についても特に制限はない。但し、碍子本体１３の長さは、碍子本体１３における鍔部１４が形成されている部位から先端側までの長さが、少なくともプラグ挿入孔２１を貫通する長さとする。また、碍子本体１３の鍔部１４が形成された部位から末端側については、点火部品３００を設置するスペース内に収納される長さとすることが好ましい。なお、「碍子本体１３の長さ」とは、碍子本体１３の先端（即ち、中心電極１０の先端部１０ａが露出する端部）から、碍子本体１３の末端（即ち、中心電極１０の末端部１０ｂが露出する端部）までの長さのことをいう。例えば、碍子本体１３の長さは、４０〜１２０ｍｍであることが好ましく、４５〜１００ｍｍであることが更に好ましい。
【００７５】
碍子本体１３の厚さについても、プラグ挿入孔２１の開口部２２の形状に応じて適宜決定することができる。碍子本体１３の厚さは、第一の発明の実施形態の点火部品における大径部の厚さと同様の厚さにすることが好ましい。例えば、絶縁碍子のプラグ挿入孔に挿入される部分における厚さが２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００７６】
また、内燃機関からの圧縮漏れを防止する対策として、上述した鍔部のプラグ挿入孔に挿入される方向における長さが、鍔部の付根部から最外周部にかけて漸減し、鍔部の付根部から最外周部までの部分が、プラグ挿入孔に挿入される方向に垂直な面に対してテーパー状に形成されていてもよい。このように、鍔部の内燃機関側の面をテーパー状に形成することにより、内燃機関からの圧縮漏れを有効に防止することができる。
【００７７】
また、第一及び第二の発明の実施形態の点火部品の絶縁碍子は、その先端部に、テーパー状の封止部が形成されたものであってもよい。このような封止部が形成されたものとすることにより、内燃機関からの圧縮漏れを有効に防止することができる。
【００７８】
また、第一及び第二の発明の実施形態の点火部品の絶縁碍子は、先端部分及び末端部分の少なくとも一方に、襞状のコルゲーションが形成されたものであることが好ましい。このようなコルゲーションが形成されたものとすることにより、絶縁碍子の沿面距離を稼ぐことができる。即ち、襞状のコルゲーションにより、絶縁碍子の挿入方向の表面距離が大きくなり、例えば、正極と陰極との間の沿面放電電圧を上げることが可能となる。
【００７９】
図１〜図３に示す点火部品１００、及び図５〜図７に示す点火部品３００においても、絶縁碍子の末端部分（電源ケーブル結合部付近）に、上記襞状のコルゲーションを形成することにより、沿面距離を稼いでいる。なお、第一及び第二の発明の実施形態の点火部品は、従来の点火部品において使用される電圧よりもはるかに高電圧を適用することが可能であるため、上述したコルゲーションが形成された部分を、比誘電率の低い材料、例えば、市販のシリコーン樹脂等を用いて被覆することにより、更にコルゲーションが形成された部分の絶縁性を強化することが好ましい。
【００８０】
コルゲーションが形成された部分を比誘電率の低い材料により被覆することにより、その絶縁性が強化される理由としては、以下のことが考えられる。沿面放電し易さは、その部材を構成する材料の比誘電率の大きさに比例する。例えば、絶縁碍子がアルミナから形成されたものの場合には、その比誘電率が約１０である。それに対し、シリコーン樹脂においては、その比誘電率が約３である。このため、シリコーン樹脂等の比誘電率の低い材料によりコルゲーションが形成された部分を被覆することにより、絶縁性を強化することができる。比誘電率の低い材料としては、上記のシリコーン樹脂に限定されることはなく、比誘電率が低く且つ所望の耐熱性を有する材料であれば、例えば、フッ素樹脂（比誘電率が約２）やエポキシ樹脂（比誘電率が約３）を用いることもできる。被覆する材料の耐熱性については、点火部品を使用する環境に応じたものであればよい。例えば、点火部品をエンジンに使用する場合には、被覆する材料が２００℃前後の耐熱性を有していればよい。なお、沿面距離を稼ぐための別の方法としては、絶縁碍子の長さを長くすることも考えられる。但し、その際には、絶縁碍子が長くなることによって、絶縁碍子の強度が低下することがあったり、中心電極を内挿するための貫通孔の形成が困難になったりすることがある。
【００８１】
図５〜図７に示すように、絶縁碍子１２の鍔部１４は、碍子本体１３の側面の一部において、碍子本体１３の外径が、その他の部位よりも大きくなるように突出した部位のことである。上述したように、碍子本体１３と鍔部１４とは、それぞれ別々の構成要素であるが、１つの電気絶縁性部材として形成されたものであってもよいし、碍子本体１３の外径よりもその外径が大きな鍔部１４が、柱状の碍子本体１３の側面に配設されたものであってもよい。絶縁碍子１２の強度的な観点から、碍子本体１３と鍔部１４とは、１つの電気絶縁性部材として形成されたものであることが好ましい。
【００８２】
鍔部１４は、絶縁碍子１２（換言すれば、点火部品３００）が、プラグ挿入孔２１に所定の深さまで挿入され、それ以降の落ち込みを防止するための落下防止用の部位にもなる。このことから、鍔部１４の外径は、碍子本体１３の外径よりも大きく、且つ、プラグ挿入孔２１の開口部２２の開口径よりも大きなものとすることが好ましい。鍔部１４の外径は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の開口径よりも、５〜２０ｍｍ大きいことが好ましく、１０〜１５ｍｍ大きいことが更に好ましい。例えば、鍔部１４の外径が小さすぎると、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周囲に鍔部１４が良好に係止せず、絶縁碍子１２の保持が困難になることがある。一方、鍔部１４の外径が大きすぎると、点火部品を設置するためのスペースを必要以上に要することとなる。
【００８３】
鍔部１４の、点火部品３００の挿入方向における長さ（以下、「鍔部１４の厚さ」ということがある）についても特に制限はない。鍔部１４の厚さは、鍔部１４の機械的強度の観点から、少なくとも３ｍｍ以上であることが好ましく、４ｍｍ以上であることが更に好ましく、５ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、点火部品３００の小型化の観点から、鍔部１４の厚さは、３〜８ｍｍとしてもよく、更に４〜６ｍｍとしてもよい。
【００８４】
鍔部１４が形成される位置は、碍子本体１３の先端側から挿入方向の長さの３０〜６０％の範囲であることが好ましい。このように構成することによって、プラグ挿入孔２１に挿入される部位を良好に確保しつつ、内燃機関シリンダーヘッド２０から突出する末端側部分を、設置スペース内にコンパクトに収納することができる。
【００８５】
絶縁碍子の材料については、電気絶縁性を有する材料であれば、特に制限はない。例えば、アルミナ基焼結材料等を挙げることができる。
【００８６】
（３−３）絶縁碍子固定手段：
本実施形態の点火部品は、絶縁碍子を内燃機関シリンダーヘッドに固定するための絶縁碍子固定手段を更に備えたものであってもよい。絶縁碍子固定手段は、絶縁碍子を固定する固定冶具である。第一及び第二の発明の実施形態（点火部品）における絶縁碍子の構成に応じて、適切な固定を実現する固定手段を適宜選択することができる。
【００８７】
図３においては、絶縁碍子３２の段差部分３５を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧する絶縁碍子固定手段３６を更に備えた場合の例を示している。絶縁碍子固定手段３６は、絶縁碍子３２の小径部３４の外径よりも大きく且つ大径部３３の外径よりも小さい絶縁碍子貫通孔３６ａが形成された座金状の押さえ部材３７からなるものである。
【００８８】
また、図７においては、絶縁碍子３２の鍔部１４と、内燃機関シリンダーヘッド２０とを固定する絶縁碍子固定手段１６を更に備えた場合の例を示している。絶縁碍子固定手段１６は、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４を、内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧して支持する押さえ部材１７からなるものである。
【００８９】
また、図４に示すように、絶縁碍子固定手段３６を構成する押さえ部材３８としては、この押さえ部材３８と内燃機関シリンダーヘッド２０とを締結するための締結部材３９が挿入される締結用貫通孔３８ｘが更に形成されたものであってもよい。押さえ部材３８の締結用貫通孔３８ｘに締結部材３９が挿通され、押さえ部材３８と内燃機関シリンダーヘッド２０とが締結により固定される。
【００９０】
また、図８に示すように、プラグ挿入孔２１の開口部２２の周縁に当接させた鍔部１４を内燃機関シリンダーヘッド２０側に押圧して支持し、且つ絶縁碍子１２の挿入方向と平行な方向に貫通する締結用貫通孔１８ｘが形成された押さえ部材１８であってもよい。このような押さえ部材１８においても、押さえ部材１８の貫通孔１８ｘに、締結部材１９が挿通され、押さえ部材１８と内燃機関シリンダーヘッド２０とを締結により固定される。
【００９１】
押さえ部材の材質としては、鉄系材料、ステンレス鋼、アルミ合金等を挙げることができる。また、締結部材としては、図４及び図８に示すように、頭部１９ａとネジ部１９ｂと有するボルト形状の締結部材１９を挙げることができる。
【００９２】
本実施形態の点火部品に用いられる絶縁碍子固定手段は、上述した押さえ部材等の固定冶具に限定されることはなく、絶縁碍子と、内燃機関シリンダーヘッドとを固定可能なものであればよい。なお、絶縁碍子を固定した際に、絶縁碍子の大径部と小径部との段差部分や絶縁碍子の鍔部が、割れや欠け等の破損を生じないようにするため、絶縁碍子の一部（例えば、上記段差部分や鍔部）を押圧して支持する固定方法を用いた絶縁碍子固定手段であることがより好ましい。例えば、固定時において、碍子本体の側面の一部が突出した鍔部の根元部分に剪断応力が掛かるような固定方法よりも、鍔部の厚さ方向に圧縮応力が掛かるような固定方法がより好ましい。
【００９３】
（４）点火部品の製造方法：
次に、本実施形態の点火部品を製造方法について、図５〜図７に示す点火部品３００を製造する方法の例に説明する。
【００９４】
まず、アルミナ等のセラミック材料を用いて、各種プレス成型法により、柱状の成形本体（後に、碍子本体となる成形体）と、この成形本体の側面の一部が、成形本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有する成形体を作製する。柱状の成形本体には、その中心軸方向に貫通する貫通孔を形成する。この成形本体の貫通孔に、点火部品の中心電極が配設されることとなる。
【００９５】
次に、この成形体を焼成して、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に非螺合状態で挿入される柱状の碍子本体と、碍子本体の側面の一部が、碍子本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有する絶縁碍子を得る。図１〜図３に示す点火部品１００の絶縁碍子も同様の方法により形成することができる。
【００９６】
また、絶縁碍子の作製とは別に、点火部品の中心電極を作製する。中心電極の作製方法としては、中心電極を形成するための導電性材料を、所定の形状に成形して中心電極の内材部分と外材部分を作成し、その後、これらを組み合わせて押出成形することにより複合電極（中心電極）を作製する方法を挙げることができる。中心電極を形成するための導電性材料としては、従来公知の点火部品の中心電極と同様の材質を用いることができ、耐熱ニッケル合金と銅、又は耐熱ニッケル合金と銅合金等を挙げることができる。また、上記導電性材料としては、ニッケル合金、貴金属、又は導電性セラミック等を用いることもできる。
【００９７】
次に、得られた絶縁碍子の一方の端部から他方の端部まで貫通する貫通孔に、上記中心電極を配設することによって、本実施形態の点火部品を製造することができる。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００９９】
（実施例１）
まず、絶縁碍子を作製するためのセラミック材料を調製した。セラミック材料としては、アルミナを用いた。
【０１００】
次に、得られたセラミック材料を用いて、プレス成型法により、円柱状の成形本体と、この成形本体の側面の一部が、成形本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有する成形体を作製した。また、円柱状の成形本体には、その中心軸方向に貫通する貫通孔を形成した。次に、得られた成形体を、１５００℃で５時間焼成して、柱状の碍子本体と、碍子本体の側面の一部が、碍子本体の外径よりもその外径が大きくなるように突出した鍔部と、を有する絶縁碍子を作製した。
【０１０１】
絶縁碍子の碍子本体の挿入方向の長さは、９０ｍｍであり、碍子本体の外径は１３ｍｍであった。碍子本体は、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に挿入される箇所にネジ部等の螺合による接合部分を有しておらず、上記プラグ挿入孔に挿入される３０ｍｍの範囲において、その外径が均一の円柱状に形成されたものであった。プラグ挿入孔に挿入される範囲における碍子本体の厚さは５ｍｍであった。
【０１０２】
また、絶縁碍子の鍔部は、碍子本体の先端側から３０ｍｍの位置に形成されたものであった。鍔部の外径は１７ｍｍであり、鍔部の挿入方向の長さ（厚さ）は５ｍｍであった。
【０１０３】
上記絶縁碍子とは別に、耐熱ニッケル合金と銅を所定の形状に成形して、中心電極の内材部分と外材部分を作製した。その後、得られた内材部分と外材部分とを組み合わせ押出成形して複合電極を成形した。得られた複合電極を、実施例１の点火部品の中心電極とした。中心電極の外径は３ｍｍであり、長さは９７ｍであった。
【０１０４】
絶縁碍子の碍子本体の貫通孔内に、得られた中心電極を配設して、実施例１の点火部品を作製した。
【０１０５】
実施例１の点火部品について、以下の方法により、「絶縁破壊による破損評価」と、「電界強度評価」とを行った。
【０１０６】
［絶縁破壊による破損評価］
点火部品の碍子本体を、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に挿入し、その点火部品を内燃機関シリンダーヘッドに装着した。プラグ挿入孔の開口径は、１３ｍｍである。実施例１の点火部品においては、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に、点火部品の碍子本体を非螺合状態で挿入した。その後、点火部品の中心電極に、２０ｋ〜５０ｋＶの電圧を印加して、点火部品の中心電極の先端部にて、電気放電を生じさせた。その後、実施例１の点火部品を、内燃機関シリンダーヘッドから取り外し、碍子本体の破損状態を目視にて確認した（絶縁破壊による破損評価）。
【０１０７】
［電界強度評価］
実施例１の点火部品を、内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に、非螺合状態で挿入し、５ｋＶ〜４０ｋＶの電圧を印加した場合の、点火部品と内燃機関シリンダーヘッドとの間の電界強度についての評価を行った。プラグ挿入孔の開口径は、１４ｍｍとした。評価方法としては、実施例１の点火部品を内燃機関シリンダーヘッドのプラグ挿入孔に挿入した状態と同じ２Ｄ軸対称モデルを作成し、この２Ｄ軸対称モデルの静電界を計算した。２Ｄ軸対称モデルは、図９に示すように、２Ｄ軸対称モデルの対称軸Ｌを対象として、厚さ２．９ｍｍの碍子本体１３を挟んで、中心電極１０（高電圧側）と内燃機関シリンダーヘッド２０（０Ｖ側）とが対向配置されたモデルである。ここで、図９は、実施例１の点火部品の静電界を計算する際に用いた、２Ｄ軸対称モデルを示す模式図である。図９においては、２Ｄ軸対称モデルの対称軸Ｌの片側の図面を示す。上記静電界の計算に際しては、碍子本体１３の軸Ｌの方向の中央部分における電界強度を求めた。得られた結果を図１１に示す。図１１は、実施例１の点火部品の静電界を計算した結果を示すグラフであり、横軸が「碍子本体の厚さ（ｍｍ）」を示し、縦軸が「電界強度（Ｖ／ｍ）」を示す。
【０１０８】
（比較例１）
実施例１の絶縁碍子の作製に使用したセラミック材料と同様に調製されたセラミック材料を用いて、碍子本体の側面にネジ部が形成された絶縁碍子を作製した。比較例１にて作製した絶縁碍子は、絶縁碍子の形状を以下のようにし、且つ、碍子本体の側面に以下のようなネジ部を形成した以外は、実施例１と同様の形状である。
【０１０９】
比較例１の絶縁碍子は、碍子本体の挿入方向の長さが９０ｍｍであり、碍子本体の外径が１３ｍｍであった。また、この絶縁碍子は、プラグ挿入孔に挿入される３０ｍｍの範囲において、碍子本体の側面にネジ部が形成されたものであった。ネジ部は、ネジ山の高さが０．７ｍｍ、ネジ山のピッチが０．７ｍｍ、ネジ山の角度が６０°、ネジ山の頂部の尖端Ｒが５０μｍであった。また、碍子本体の厚さが、ネジ山の頂部において３．９ｍｍであり、ネジ山の谷部で３．２ｍｍであった。
【０１１０】
得られた絶縁碍子に、実施例１の中心電極と同様の方法で作製された中心電極を配設して、比較例１の点火部品を作製した。比較例１の点火部品について、実施例１と同様の方法で、「絶縁破壊による破損評価」を行った。比較例１の「絶縁破壊による破損評価」においては、点火部品を装着する内燃機関シリンダーヘッドとして、プラグ挿入孔の内面に、碍子本体のネジ部に螺合するネジ部が形成されたものを用いた。
【０１１１】
また、比較例１の点火部品の「電界強度評価」を行った。まず、比較例１の点火部品の２Ｄ軸対称モデルを作成し、この２Ｄ軸対称モデルの静電界を計算した。２Ｄ軸対称モデルは、図１０に示すように、２Ｄ軸対称モデルの対称軸Ｌを対象として、上述したネジ部が形成された碍子本体５１３を挟んで、中心電極５１０（高電圧側）と内燃機関シリンダーヘッド５２０（０Ｖ側）とが対向配置されたモデルである。ここで、図１０は、比較例１の点火部品の静電界を計算する際に用いた、２Ｄ軸対称モデルを示す模式図である。図１０においては、２Ｄ軸対称モデルの対称軸Ｌの片側の図面を示す。上記静電界の計算に際しては、碍子本体５１３の軸Ｌの方向の中央部分における電界強度を求めた。得られた結果を図１２に示す。図１２は、比較例１及び２の点火部品の静電界を計算した結果を示すグラフであり、横軸が「碍子本体の厚さ（ｍｍ）」を示し、縦軸が「電界強度（Ｖ／ｍ）」を示す。
【０１１２】
（比較例２）
碍子本体の側面に形成したネジ部のネジ山の頂部の尖端Ｒを１００μｍとしたこと以外は、比較例１と同様の方法で、点火部品を作製した。得られた点火部品について、比較例１と同様の方法で、「絶縁破壊による破損評価」及び「電界強度評価」を行った。電界強度評価の結果を図１２に示す。
【０１１３】
（結果）
碍子本体にネジ部を形成した比較例１及び２の点火部品は、中心電極に高電圧をかけた場合に、ネジ部の谷部において破損が生じた。具体的には、ネジ部の谷部に、アーク電流が流れた痕跡（アーク痕）が確認された。また、図１１及び図１２に示すように、比較例１及び２の点火部品は、実施例１の点火部品と比較して電界強度が約２倍となっていた。碍子本体にネジ部を形成した場合には、ネジ部の谷部が鋭角に形成されているため、電界が集中し、電界強度が強くなると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明の点火部品は、内燃機関の着火装置として利用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０：中心電極、１０ａ：先端部（中心電極の先端部）、１０ｂ：末端部（中心電極の末端部）、１２：絶縁碍子、１３：碍子本体、１３ｘ：側面、１４：鍔部、１６：絶縁碍子固定手段、１６ａ：絶縁碍子貫通孔、１７，１８：押さえ部材、１８ｘ：締結用貫通孔（押さえ部材の締結用貫通孔）、１９：締結部材、１９ａ：頭部、１９ｂ：ネジ部、２０：内燃機関シリンダーヘッド、２１：プラグ挿入孔、２２：開口部（プラグ挿入孔の開口部）、２５：ターミナル端子、３０：中心電極、３０ａ：先端部（中心電極の先端部）、３０ｂ：末端部（中心電極の末端部）、３２：絶縁碍子、３３：大径部、３３ｘ：側面、３４：小径部、３５：段差部分（大径部と小径部との段差部分）、３６：絶縁碍子固定手段、３６ａ：絶縁碍子貫通孔、３７，３８：押さえ部材、３８ｘ：締結用貫通孔（押さえ部材の締結用貫通孔）、３９：締結部材、３９ａ：頭部、３９ｂ：ネジ部、４５：ターミナル端子、１００，２００，３００，４００：点火部品、５１０：中心電極、５１３：碍子本体、５２０：内燃機関シリンダーヘッド、Ｌ：対象軸。
【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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【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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【図１２】
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