(57)【要約】【課題】静電容量の低減と、中心電極の耐衝撃性の確保とを両立すること。【解決手段】主体金具は、先端側に接地電極を有する略筒状の部材である。絶縁碍子は、小径部と、小径部よりも径が大きく、小径部の後端に段部を介して接続する大径部とを有する軸孔が内部に設けられ、主体金具内に保持される筒状の部材である。抵抗体は、大径部内に配置される。中心電極と、大径部内において径方向に張り出して段部に接触する鍔部と、鍔部から先端側に延び、小径部内に配置される脚部と、鍔部から後端側に延びる頭部とを有する。シール体は、大径部内に配置され、中心電極と抵抗体とを電気的に接続する導電性の部材である。中心電極は、導電材からなる導電部、並びに絶縁材からなる絶縁部の接合によって形成される。シール体は、導電部と抵抗体とを電気的に接続する。絶縁部は、シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有する。突出部は、抵抗体に埋設されている。【選択図】図３
2017010739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と、
小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と、
前記大径部内に配置される抵抗体と、
前記大径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、前記鍔部から後端側に延びる頭部と、を有する中心電極と、
前記大径部内に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と、
を備えるスパークプラグであって、
前記中心電極は、導電材からなる導電部と、絶縁材からなる絶縁部との接合によって形成され、
前記シール体は、前記導電部と前記抵抗体とを電気的に接続し、
前記絶縁部は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し、
前記突出部は、前記抵抗体に埋設されている
ことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記導電部は、前記絶縁部と前記シール体とによって、前記抵抗体から隔離されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記導電部は、先端側に向かって窪む凹部を、自身の後端部に備え、
前記絶縁部は、先端側に向かって突き出る凸部を、自身の先端部に備え、
前記凸部が前記凹部に嵌合されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記導電部は、後端側に向かって突き出る凸部を、自身の後端部に備え、
前記絶縁部は、後端側に向かって窪む凹部を、自身の先端部に備え、
前記凸部が前記凹部に嵌合されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記絶縁材の熱膨張係数は、前記導電材の熱膨張係数と前記抵抗体の熱膨張係数との間の値である
ことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項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。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグは、燃焼室内の混合気に点火するために、火花放電を発生させる部品である。スパークプラグの構造として、軸線に沿って延びる軸孔が内部に設けられた絶縁碍子と、絶縁碍子を内部に保持する主体金具と、軸孔内に保持される中心電極と、中心電極を軸孔内に保持するための導電性のシール体と、を備える構造が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示された構造の場合、中心電極が、径方向に張り出した鍔部と、鍔部から後端側に突き出る頭部と、を備え、この構造を利用して、中心電極を絶縁碍子に保持している。具体的には、軸孔に設けられた段部に鍔部を突き当てることによって、中心電極が先端側に移動しないようにしている。さらに、頭部と鍔部との周囲にシール体を充填することによって、中心電極の耐衝撃性を確保することで、燃焼によって衝撃を受けても中心電極が緩み難いようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１０５２５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スパークプラグは、繰り返しの火花放電に対する電極の耐久性が要求される。この耐久性を向上させるためには、主体金具と、絶縁碍子の内部に配置された導体との間の静電容量を低減することが有効である。この導体とは、シール体または中心電極のことである。静電容量の低減は、例えば、頭部を短くし、且つ、頭部を短くした分、シール体の軸線方向の高さを低くすることによって実現される。しかし、頭部を短くすると、シール体による保持力が低下するので、中心電極の耐衝撃性が低下して、中心電極が緩みやすくなってしまう。本願発明は、上記に鑑み、静電容量の低減と、中心電極の耐衝撃性の確保と、を両立することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と；小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と；前記大径部内に配置される抵抗体と；前記大径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、前記鍔部から後端側に延びる頭部と、を有する中心電極と；前記大径部内に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と；を備えるスパークプラグが提供される。このスパークプラグは；前記中心電極は、導電材からなる導電部と、絶縁材からなる絶縁部との接合によって形成され；前記シール体は、前記導電部と前記抵抗体とを電気的に接続し；前記絶縁部は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し；前記突出部は、前記抵抗体に埋設されていることを特徴とする。この形態によれば、シール体の軸線方向の長さを減少させることで静電容量を減少させても、突出部が抵抗体に埋設されているので、中心電極の耐衝撃性を確保できる。加えて、突出部のうち、絶縁部によって形成された部位は、静電容量を大きくしない。つまり、静電容量の低減と、中心電極の耐衝撃性の確保と、を両立できる。さらに、突出部のうち、絶縁部によって形成された部位は、抵抗体と良好に固着するので、中心電極の耐衝撃性が向上する。
【０００７】
（２）上記形態において、前記導電部は、前記絶縁部と前記シール体とによって、前記抵抗体から隔離されていてもよい。この形態によれば、濡れ性が絶縁材よりも劣る導電材が抵抗体から隔離されているため、中心電極と抵抗体との固着が良好になり、耐衝撃性の確保が向上する。
【０００８】
（３）上記形態において、前記導電部は、先端側に向かって窪む凹部を、自身の後端部に備え；前記絶縁部は、先端側に向かって突き出る凸部を、自身の先端部に備え；前記凸部が前記凹部に嵌合されていてもよい。この形態によれば、導電材と絶縁材との接合を容易な手法で実現しつつ、接合のための形状によって静電容量が増大することを回避できる。
【０００９】
（４）上記形態において、前記導電部は、後端側に向かって突き出る凸部を、自身の後端部に備え；前記絶縁部は、後端側に向かって窪む凹部を、自身の先端部に備え；前記凸部が前記凹部に嵌合されていてもよい。この形態によれば、導電材と絶縁材との接合を容易な手法で実現できる。
【００１０】
（５）上記形態において、前記絶縁材の熱膨張係数は、前記導電材の熱膨張係数と前記抵抗体の熱膨張係数との間の値でもよい。絶縁材の熱膨張係数は、製造時や使用時におけるクラックを抑制するために、導電材の熱膨張係数からも抵抗体の熱膨張係数からも乖離しないことが好ましい。この形態によれば、この乖離を回避できる。
【００１１】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、スパークプラグの製造方法の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スパークプラグを示す断面図。
【図２】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図。
【図３】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図。
【図４】スパークプラグの製造手順を示すフローチャート。
【図５】抵抗体の基材の製造手順を示すフローチャート。
【図６】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態２）。
【図７】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態３）。
【図８】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態４）。
【図９】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態５）。
【図１０】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態６）。
【図１１】導電性ガラスシール層付近の拡大断面図（実施形態７）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態１を説明する。図１は、スパークプラグ１０１を示す断面図である。スパークプラグ１０１は、主体金具１と、絶縁碍子２と、中心電極３と、接地電極４と、端子金具１３とを備えている。図１において、スパークプラグ１０１の長手方向の中心を軸線Ｏとして表した。また軸線Ｏに沿って、接地電極４側をスパークプラグ１０１の先端側と呼び、端子金具１３側を後端側と呼ぶ。
【００１４】
主体金具１は、炭素鋼等の金属によって中空円筒状に形成されており、スパークプラグ１０１のハウジングを構成する。絶縁碍子２は、セラミック焼結体によって構成され、主体金具１の内部に先端側が収納されている。絶縁碍子２は、筒状の部材であり、内部には軸線Ｏに沿った軸孔６が形成されている。軸孔６の一方の端部側には端子金具１３の一部が挿入及び固定され、他方の端部側には中心電極３が挿入及び固定されている。また、軸孔６内において、端子金具１３と中心電極３との間には抵抗体１５が配置されている。抵抗体１５の両端部は、導電性ガラスシール層１６および端子金具側導電性ガラスシール層１７を介して、中心電極３及び端子金具１３にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１５】
抵抗体１５は、端子金具１３と中心電極３との間における電気抵抗として機能することによって、火花放電時の電波雑音（ノイズ）の発生を抑制する。抵抗体１５は、セラミック粉末と導電材とガラスとバインダ（接着剤）とから構成されている。本実施形態において、抵抗体１５は、後述する製造手順を経て製造される。
【００１６】
中心電極３は、先端に発火部３１が形成されており、発火部３１が露出した状態で軸孔６に配置されている。接地電極４は、一端が主体金具１に溶接されている。また、接地電極４の他端側は側方に曲げ返され、その先端部３２が中心電極３の発火部３１に間隙を介して対向するように配置されている。
【００１７】
上記構成を有するスパークプラグ１０１の主体金具１の外周には、ねじ部５が形成されている。スパークプラグ１０１は、ねじ部５を用いて、エンジンのシリンダヘッドに装着される。
【００１８】
図２は、導電性ガラスシール層１６付近の拡大断面図である。軸孔６は、大径部６ｗと、小径部６ｎとを備える。大径部６ｗは、小径部６ｎよりも内径が大きい。大径部６ｗは、段部６ｓを備え、小径部６ｎの後端に段部６ｓを介して接続する。
【００１９】
中心電極３は、鍔部３Ｆと、脚部３Ｌと、頭部３Ｈとを備える。鍔部３Ｆは、大径部６ｗ内において径方向に張り出して、段部６ｓに突き当てられている。脚部３Ｌは、鍔部３Ｆから先端側に延び、小径部６ｎ内に配置される。頭部３Ｈは、鍔部３Ｆから後端側に延びる。
【００２０】
図３は、導電性ガラスシール層１６付近の拡大断面図である。中心電極３は、絶縁部３ｉと、導電部３ｃとが接合されることによって形成される。絶縁部３ｉは、導電部３ｃに対して後端側に配置される。
【００２１】
導電部３ｃは、ニッケル合金や銅合金などの金属材料によって形成される。絶縁部３ｉは、絶縁性の材料によって形成される。具体的には、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〜２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2）等によって形成される。
【００２２】
絶縁部３ｉを構成する絶縁材の熱膨張係数は、導電部３ｃを構成する導電材の熱膨張係数と、抵抗体１５の熱膨張係数との間の値である。本実施形態においては、導電材の熱膨張係数は１２×１０-6／℃、抵抗体１５の熱膨張係数は５．７×１０-6／℃である。よって、絶縁材の熱膨張係数は、５．７×１０-6／℃を超え、且つ、１２×１０-6／℃未満の任意の値である。
【００２３】
抵抗体１５の熱膨張係数は、スパークプラグ１０１から抵抗体１５のみを切り出して測定することができる。熱膨張係数の測定には、例えば、熱機械分析（TMA：Thermo-mechanical Analysis）を用いる。
【００２４】
絶縁部３ｉは、凹部３ｉｄを備える。凹部３ｉｄは、絶縁部３ｉの先端面において、後端側に向かって窪む部位である。導電部３ｃは、凸部３ｃｔを備える。凸部３ｃｔは、導電部３ｃの後端面において、後端側に突き出た部位である。凸部３ｃｔが凹部３ｉｄに嵌合することによって、絶縁部３ｉと導電部３ｃとの接合が実現されている。
【００２５】
絶縁部３ｉは、突出部３ｐを備える。突出部３ｐは、導電性ガラスシール層１６の後端よりも後端側に突出した部位である。本実施形態においては、絶縁部３ｉの全体が、突出部３ｐである。突出部３ｐは、抵抗体１５に埋設されている。絶縁部３ｉは、絶縁材で形成されているため濡れ性が良好である。このため、頭部３Ｈのうち、絶縁部３ｉによって形成された部位は、抵抗体１５と良好に固着する。
【００２６】
脚部３Ｌは、導電部３ｃによって形成される。本実施形態においては、頭部３Ｈは、絶縁部３ｉと導電部３ｃとによって形成され、鍔部３Ｆは、導電部３ｃによって形成される。
【００２７】
ここで、導電性ガラスシール層１６の先端から抵抗体１５の後端までにおいて形成されるコンデンサの静電容量について説明する。このコンデンサは、主体金具１と、軸孔６に配置された導体（以下、内部導体という）との間に形成される。本実施形態における内部導体は、導電性ガラスシール層１６及び導電部３ｃである。以下、上記の静電容量のことを、静電容量Ｃの後に、実施形態を示す数字（１〜７）を記すことで表記する。例えば実施形態１の場合、静電容量Ｃ１と表記する。
【００２８】
静電容量Ｃ１は、Ｃ１＝Ｃ３ｃｔ＋Ｃ３Ｈ＋Ｃ１６と表記できる。静電容量Ｃ３ｃｔは、内部導体を凸部３ｃｔ、誘電体を絶縁碍子２、抵抗体１５及び絶縁部３ｉとするコンデンサの静電容量である。静電容量Ｃ３Ｈは、内部導体を頭部３Ｈ、誘電体を絶縁碍子２及び抵抗体１５とするコンデンサの静電容量である。静電容量Ｃ１６は、内部導体を導電性ガラスシール層１６、誘電体を絶縁碍子２とするコンデンサの静電容量である。静電容量Ｃ３ｃｔ，Ｃ３Ｈ，Ｃ１６は、並列接続の関係にあるので、上記のように加算すると、合成値としての静電容量Ｃ１に等しくなる。
【００２９】
一般的に、同軸円筒形状のコンデンサの静電容量Ｃは、Ｃ＝２πεＬ／ｌｏｇ（ｂ／ａ）で算出される。Ｌは円筒の軸線方向の長さ（以下、単に「長さ」といえば、軸線Ｏの方向の長さを意味する。また、単に「短い」といえば、軸線Ｏの方向の長さが短いことを意味する。）、εは比誘電率、ａは円筒の内径、ｂは円筒の外径を示す。よって、長さＬが短ければ短いほど、また、外径ｂが一定ならば、内径ａが小さければ小さいほど、静電容量Ｃは小さくなる。
【００３０】
図３に示された仮想線１６ｈは、比較例における導電性ガラスシール層１６の後端を示す。この比較例と対比すると、静電容量Ｃ１は、長さＬ０だけ短縮されていることによって、値が小さくなる。長さＬ０は、凸部３ｃｔの後端から、比較例における導電性ガラスシール層１６の後端までの長さである。
【００３１】
図３に示すように、頭部３Ｈの外径は、導電性ガラスシール層１６の外径よりも小さい。よって、静電容量Ｃ３Ｈは、導電性ガラスシール層１６によってコンデンサが形成される場合に比べて、内径ａに相当する値が小さくなるので、静電容量としての値も小さくなる。同様な理由で、静電容量Ｃ３ｃｔは、導電性ガラスシール層１６によってコンデンサが形成される場合に比べて、値が小さくなる。この結果、静電容量Ｃ１は、導電性ガラスシール層１６が内部導体の全体である場合に比べて、値が小さくなる。
【００３２】
また、上記のように導電性ガラスシール層１６を短くすることによって、静電容量Ｃ１を減少させつつも、中心電極３の耐久性は確保されている。中心電極３の耐久性が確保されるのは、導電性ガラスシール層１６の長さよりも長い頭部３Ｈが、抵抗体１５及び導電性ガラスシール層１６に埋設されているからである。
【００３３】
図４は、スパークプラグ１０１の製造手順を示すフローチャートである。まず、抵抗体１５の基材を製造する（Ｓ１０５）。
【００３４】
図５は、抵抗体１５の基材の製造手順を示すフローチャートである。まず、材料を湿式ボールミルによって混合する（Ｓ２０５）。この材料とは、セラミック粉末と、導電材と、バインダとである。セラミック粉末は、例えば、ＺｒＯ2及びＴｉＯ2を含むセラミック粉末である。導電材は、例えば、カーボンブラックである。バインダ（有機バインダ）は、例えば、ポリカルボン酸等の分散剤である。これらの材料に溶媒としての水を加えて湿式ボールミルを用いて攪拌して混合する。このとき、各材料は混合されるが、各材料の分散度合いは比較的低い。
【００３５】
次に、混合後の各材料を、高速剪断ミキサによって分散させる（Ｓ２１０）。高速剪断ミキサとは、ブレード（攪拌羽根）による強力な剪断力によって材料を大きく分散させながら混合するミキサである。高速剪断ミキサは、例えば、アキシャルミキサ（Axial mixer）である。
【００３６】
Ｓ２１０によって得られた材料を、すぐにスプレードライ法によって造粒する（Ｓ２１５）。Ｓ２１５で得られた粉体にガラス（粗粒ガラス粉末）に水を加えて混合し（Ｓ２２０）、乾燥させることで（Ｓ２２５）、抵抗体１５の基材（粉体）が完成する。なお、前述のＳ２２０の混合に用いる混合器としては、例えば、万能混合器を用いることができる。
【００３７】
次に、図４に示すように、絶縁部３ｉと導電部３ｃとを接合する（Ｓ１０７）。この接合は、凸部３ｃｔを凹部３ｉｄに圧入し、嵌合させることによって実現する。Ｓ１０７によれば、絶縁部３ｉと導電部３ｃとを接合できる。
【００３８】
次に、絶縁碍子２の軸孔６に中心電極３を挿入する（Ｓ１１０）。導電性ガラス粉末を軸孔６に充填して圧縮する（Ｓ１１５）。この圧縮は、例えば、軸孔６に棒状の冶具を挿入し、堆積した導電性ガラス粉末を押すことによって実現する。この治具は、頭部３Ｈとの干渉を避けるために、圧縮面に凹みが設けられている。この凹みは、内径が頭部３Ｈの外径よりも大きく、深さが頭部３Ｈの長さよりも深い。Ｓ１１５によって形成される導電性ガラス粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、導電性ガラスシール層１６となる。導電性ガラス粉末は、例えば、銅粉末とホウケイ酸カルシウムガラス粉末とを混合した粉末である。
【００３９】
次に、抵抗体１５の基材（粉体）を、軸孔６に充填して圧縮し（Ｓ１２０）、さらに、導電性ガラス粉末を軸孔６に充填して圧縮する（Ｓ１２５）。Ｓ１２０によって形成される粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、抵抗体１５となる。同様に、Ｓ１２５によって形成される粉末の層は、後述する加熱圧縮工程を経て、端子金具側導電性ガラスシール層１７となる。なお、Ｓ１２５において用いられる導電性ガラス粉末は、Ｓ１１５で用いた導電性ガラス粉末と同じ粉末である。また、Ｓ１２０，Ｓ１２５における圧縮方法は、Ｓ１１５における圧縮方法と同じ方法である。但し、Ｓ１２０，Ｓ１２５に用いる治具は、頭部３Ｈと干渉することは無いので、凹みが設けられていない。
【００４０】
次に、端子金具１３の一部を軸孔６に挿入して、絶縁碍子２全体を加熱しながら端子金具１３側から所定の圧力を加える（Ｓ１３０）。この加熱圧縮工程によって、軸孔６に充填された各材料が圧縮及び焼成されて、軸孔６内に、導電性ガラスシール層１６と、端子金具側導電性ガラスシール層１７と、抵抗体１５とが形成される。
【００４１】
先述したように、絶縁部３ｉの熱膨張係数が、導電部３ｃの熱膨張係数と、抵抗体１５の熱膨張係数との間の値であるので、Ｓ１３０におけるクラックの発生が抑制されている。
【００４２】
次に、主体金具１に接地電極を接合し（Ｓ１３５）、絶縁碍子２を主体金具１に挿入して（Ｓ１４０）、主体金具１を加締める（Ｓ１４５）。Ｓ１４５の加締め工程によって、絶縁碍子２が主体金具１に固定される。次に、主体金具１に接合された接地電極の先端が曲げ加工され（Ｓ１５０）、接地電極４が完成する。その後、ガスケット（図示しない）が主体金具１に取り付けられ（Ｓ１５５）、スパークプラグ１０１が完成する。
【００４３】
図６を用いて、スパークプラグ１０２による実施形態２を説明する。実施形態２及び後述する実施形態３〜７において、特に説明しない内容については、実施形態１と同じである。
【００４４】
スパークプラグ１０２の場合、突出部３ｐは、絶縁部３ｉの一部である。さらに、絶縁部３ｉの一部は、導電性ガラスシール層１６に埋設されている。このため、導電部３ｃは、絶縁部３ｉと導電性ガラスシール層１６とによって、抵抗体１５から隔離されている。従って、頭部３Ｈのうち、抵抗体１５と接触する部位は、絶縁部３ｉのみである。以下、頭部３Ｈのうち抵抗体１５と固着する部位が絶縁部３ｉのみであることを、「絶縁部３ｉのみによる固着」という。絶縁部３ｉのみによる固着は、実施形態３〜７においても共通である。
【００４５】
絶縁部３ｉのみによる固着が採用されていることによって、中心電極３と抵抗体１５との固着が良好になり、耐衝撃性が向上する。絶縁部３ｉは、導電部３ｃよりも濡れ性が良好だからである。
【００４６】
スパークプラグ１０２における静電容量Ｃ２は、Ｃ２＝Ｃ３ｃｔ＋Ｃ１６によって算出される。実施形態１と異なり、絶縁部３ｉのみによる固着が採用されているため、必然的に静電容量Ｃ３Ｈに対応するコンデンサは存在しない。
【００４７】
図７を用いて、スパークプラグ１０３による実施形態３を説明する。スパークプラグ１０３の場合、頭部３Ｈの表面全体が、絶縁部３ｉによって形成されている。このため、導電性ガラスシール層１６を短くすることで静電容量Ｃ１６を小さくしても、絶縁部３ｉのみによる固着が実現できる。
【００４８】
さらに、スパークプラグ１０３の場合、凸部３ｃｔの後端が、導電性ガラスシール層１６の後端よりも、先端側に位置する。このため、静電容量Ｃ３ｃｔに対応するコンデンサは存在しない。よって、静電容量Ｃ３は、静電容量Ｃ１６に等しい。
【００４９】
図８を用いて、スパークプラグ１０４による実施形態４を説明する。スパークプラグ１０４の場合、頭部３Ｈの全体と、鍔部３Ｆの一部とが、絶縁部３ｉによって形成される。このため、鍔部３Ｆは、導電部３ｃと、絶縁部３ｉとによって構成される。
【００５０】
上記の通り鍔部３Ｆの一部が絶縁部３ｉによって形成されるため、スパークプラグ１０３に比べて、更に導電性ガラスシール層１６を短くすることができる。加えて、鍔部３Ｆの一部においても抵抗体１５と絶縁部３ｉとの固着が実現されるため、抵抗体１５と中心電極３との固着が更に良好になる。
【００５１】
図９を用いて、スパークプラグ１０５による実施形態５を説明する。スパークプラグ１０５の場合、頭部３Ｈは、絶縁部３ｉと導電部３ｃとによって形成され、鍔部３Ｆは、導電部３ｃによって形成される。
【００５２】
スパークプラグ１０５の場合、導電部３ｃが凹部３ｃｄを有し、絶縁部３ｉが凸部３ｉｔを有する。凸部３ｉｔが凹部３ｃｄに圧入されることによって、中心電極３が形成される。ここで説明した凹部３ｃｄ及び凸部３ｉｔに関する内容は、実施形態６，７にも共通である。
【００５３】
上記のように凹部３ｃｄ及び凸部３ｉｔを備える構成においては、必然的に、凸部３ｉｔを内部導体とするコンデンサは存在しない。そして、絶縁部３ｉのみによる固着が採用されているため、静電容量Ｃ３ｃも存在しない。よって、静電容量Ｃ５は、静電容量Ｃ１６に等しい。このため、絶縁部３ｉと導電部３ｃとの接合力を向上させるために凸部３ｉｔを長くすることと、静電容量Ｃ５を増大させないこととの両立が容易になる。
【００５４】
図１０を用いて、スパークプラグ１０６による実施形態６を説明する。スパークプラグ１０６の場合、スパークプラグ１０３（図７）と同様に、頭部３Ｈは、絶縁部３ｉによって形成され、鍔部３Ｆは、導電部３ｃによって形成される。
【００５５】
スパークプラグ１０６によれば、スパークプラグ１０３と同様に、導電性ガラスシール層１６を短くすることで静電容量Ｃ１６を小さくしても、絶縁部３ｉのみによる固着が実現できる。さらに、スパークプラグ１０６によれば、実施形態５と同様に、絶縁部３ｉと導電部３ｃとの接合力の向上と、静電容量Ｃ６を増大させないこととの両立が容易になる。
【００５６】
図１１を用いて、スパークプラグ１０７による実施形態７を説明する。スパークプラグ１０７の場合、スパークプラグ１０４（図８）と同様に、頭部３Ｈは、絶縁部３ｉによって形成され、鍔部３Ｆは、絶縁部３ｉと導電部３ｃとによって形成される。
【００５７】
スパークプラグ１０７によれば、導電性ガラスシール層１６を短くすることで静電容量Ｃ１６を小さくでき、且つ、静電容量Ｃ７が静電容量Ｃ１６に等しい。よって、静電容量Ｃ７は、小さな値に抑制される。
【００５８】
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
【００５９】
導電性ガラスシール層１６の材料として、銅粉末以外の導電性物質を用いてもよいし、ホウケイ酸カルシウムガラス粉末以外のガラス粉末を用いてもよい。例えば、導電性物質として、カーボンブラックやグラファイトの粉末を用いてもよい。
【００６０】
導電材の熱膨張係数は、抵抗体１５の熱膨張係数より小さくてもよい。この場合、絶縁材の熱膨張係数は、導電材の熱膨張係数と、抵抗体１５の熱膨張係数との間の値として、導電材の熱膨張係数を超え、且つ、抵抗体１５の熱膨張係数未満であってもよい。
【００６１】
絶縁部３ｉと導電部３ｃとの接合は、絶縁部３ｉ及び導電部３ｃの一方に設けられた凸部、並びに他方に設けられた凹部との嵌合によらなくてもよい。例えば、絶縁部３ｉと導電部３ｃとの両方に凹部を設け、これら凹部に嵌まる棒状部材によって、嵌合を実現してもよい。この棒状部材の材料は、例えば、絶縁部３ｉの材料と同じ絶縁材でもよいし、他の絶縁材でもよいし、導電部３ｃの材料と同じでもよい。或いは、凸部と凹部とを設けた上で、接着剤によって接合してもよい。この他、絶縁部と導電部との接合面を平らにして、接着剤によって接合してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…主体金具
２…絶縁碍子
３…中心電極
３Ｆ…鍔部
３Ｈ…頭部
３Ｌ…脚部
３ｃ…導電部
３ｃｄ…凹部
３ｃｔ…凸部
３ｉ…絶縁部
３ｉｄ…凹部
３ｉｔ…凸部
３ｐ…突出部
４…接地電極
５…ねじ部
６…軸孔
６ｎ…小径部
６ｓ…段部
６ｗ…大径部
１３…端子金具
１５…抵抗体
１６…導電性ガラスシール層
１６ｈ…仮想線
１７…端子金具側導電性ガラスシール層
３１…発火部
３２…先端部
１０１…スパークプラグ
１０２…スパークプラグ
１０３…スパークプラグ
１０４…スパークプラグ
１０５…スパークプラグ
１０６…スパークプラグ
１０７…スパークプラグ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年9月16日(2016.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と、
小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と、
前記大径部内に配置される抵抗体と、
前記大径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、前記鍔部から後端側に延びる頭部と、を有する中心電極と、
前記大径部内に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と、
を備えるスパークプラグであって、
前記中心電極は、導電材からなる導電部と、絶縁材からなる絶縁部との接合によって形成され、
前記シール体は、前記導電部と前記抵抗体とを電気的に接続し、
前記絶縁部は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し、
前記突出部は、前記抵抗体に埋設され、
前記導電部は、先端側に向かって窪む凹部を、自身の後端部に備え、
前記絶縁部は棒状をなし、先端側に向かって突き出る棒状の凸部を、自身の先端部に備え、
前記凸部が前記凹部に嵌合されている
ことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
先端側に接地電極を有する略筒状の主体金具と、
小径部と、前記小径部よりも径が大きく、前記小径部の後端に段部を介して接続する大径部と、を有する軸孔が内部に設けられ、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁碍子と、
前記大径部内に配置される抵抗体と、
前記大径部内において径方向に張り出して前記段部に接触する鍔部と、前記鍔部から先端側に延び、前記小径部内に配置される脚部と、前記鍔部から後端側に延びる頭部と、を有する中心電極と、
前記大径部内に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とを電気的に接続する導電性のシール体と、
を備えるスパークプラグであって、
前記中心電極は、導電材からなる導電部と、絶縁材からなる絶縁部との接合によって形成され、
前記シール体は、前記導電部と前記抵抗体とを電気的に接続し、
前記絶縁部は、前記シール体の後端よりも後端側に位置する突出部を有し、
前記突出部は、前記抵抗体に埋設され、
前記導電部は、後端側に向かって突き出る凸部を、自身の後端部に備え、
前記絶縁部は棒状をなし、後端側に向かって窪む凹部を、自身の先端部に備え、
前記凸部が前記凹部に嵌合されている
ことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項３】
前記導電部は、前記絶縁部と前記シール体とによって、前記抵抗体から隔離されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記絶縁材の熱膨張係数は、前記導電材の熱膨張係数と前記抵抗体の熱膨張係数との間の値である
ことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のスパークプラグ。