(57)【要約】 【課題】  点火プラグにおいて、導電性シールの耐衝撃性を向上する。【解決手段】  点火プラグは、軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有する絶縁体と、貫通孔内の一方の端部側に位置する中心電極と、貫通孔内の他方の端部側に位置する端子金具と、中心電極および端子金具の少なくとも一方と接続する導電性シール層と、を備える。導電性シール層は、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含む。導電性シール層に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上５５％以下である。【選択図】  図２
2017135034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有する絶縁体と、
前記貫通孔内の一方の端部側に位置する中心電極と、
前記貫通孔内の他方の端部側に位置する端子金具と、
前記中心電極および前記端子金具の少なくとも一方と接続する導電性シール層と、を備える点火プラグであって、
前記導電性シール層は、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含み、
前記導電性シール層に占める前記Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上５５％以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項２】
軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有する絶縁体と、
前記貫通孔内の一方の端部側に位置する中心電極と、
前記貫通孔内の他方の端部側に位置する端子金具と、
前記中心電極および前記端子金具の少なくとも一方と接続する導電性シール層と、を備える点火プラグの製造方法であって、
ガラス粉末とＣｕ−Ｚｎ合金粉末とを含む原料粉末を前記絶縁体の前記貫通孔内に充填する工程と、
前記貫通孔内に充填された前記原料粉末を軟化させることによって前記導電性シール層を形成する工程と、
を備え、
前記原料粉末に占める前記Ｃｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比は、４４％以上５５％以下であることを特徴とする、点火プラグの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記ガラス粉末の粒径は、２５μｍ以上７５μｍ未満であることを特徴とする、点火プラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関等において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関に用いられる点火プラグにおいて、絶縁体の貫通孔内の先端側の部分に配置された中心電極と、該貫通孔内の中心電極より後端側の部材（例えば、ノイズを除去するための抵抗体）と、の間は、導電性シール層によって埋められている。これによって、中心電極は、絶縁体内に固定されると共に、中心電極と後端側の部材との間の導電性および貫通孔内の気密性が確保される。例えば、特許文献１に開示された導電性シール層は、３０質量％を超過し、７５質量％未満のＣｕ−Ｚｎ合金粉末を含む導電性ガラス粉末を用いて、形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３５３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、近年の内燃機関の高出力化によって、点火プラグに加えられる負荷や衝撃は、大きくなる傾向にあるので、点火プラグには、より高い耐衝撃性が求められている。このために、導電性シールには、導電性と気密性の確保とともに、耐衝撃性のさらなる向上が求められている。
【０００５】
本明細書は、内燃機関に用いられる点火プラグにおいて、導電性シールの耐衝撃性を向上する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示される技術は、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有する絶縁体と、
前記貫通孔内の一方の端部側に位置する中心電極と、
前記貫通孔内の他方の端部側に位置する端子金具と、
前記中心電極および前記端子金具の少なくとも一方と接続する導電性シール層と、を備える点火プラグであって、
前記導電性シール層は、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含み、
前記導電性シール層に占める前記Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上５５％以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【０００８】
上記構成によれば、導電性シール層に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上であるので、導電性シール層と、中心電極または端子金具と、の密着性が向上する。さらに、導電性シール層に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、５５％以下であるので、Ｃｕ−Ｚｎ合金の隙間がガラスによって適切に埋められる。したがって、導電性シール層の耐衝撃性、ひいては、点火プラグの耐衝撃性を向上することができる。
【０００９】
［適用例２］軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有する絶縁体と、
前記貫通孔内の一方の端部側に位置する中心電極と、
前記貫通孔内の他方の端部側に位置する端子金具と、
前記中心電極および前記端子金具の少なくとも一方と接続する導電性シール層と、を備える点火プラグの製造方法であって、
ガラス粉末とＣｕ−Ｚｎ合金粉末とを含む原料粉末を前記絶縁体の前記貫通孔内に充填する工程と、
前記貫通孔内に充填された前記原料粉末を軟化させることによって前記導電性シール層を形成する工程と、
を備え、
前記原料粉末に占める前記Ｃｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比は、４４％以上５５％以下であることを特徴とする、点火プラグの製造方法。
【００１０】
上記構成によれば、原料粉末に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比は、４４％以上であるので、形成される導電性シール層と、中心電極または端子金具と、の密着性が向上する。さらに、原料粉末に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比は、５５％以下であるので、形成される導電性シール層において、Ｃｕ−Ｚｎ合金の隙間がガラスによって適切に埋められる。したがって、形成される導電性シール層の耐衝撃性を向上することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例２に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記ガラス粉末の粒径は、２５μｍ以上７５μｍ未満であることを特徴とする、点火プラグの製造方法。
【００１２】
上記構成によれば、ガラス粉末の粒径が、２５μｍ以上であるので、製造時の作業性の低下を抑制できる。さらに、ガラス粉末の粒径が、７５μｍ未満であるので、形成される導電性シール層の焼き締まり性を向上することができる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の点火プラグの一例の断面図である。
【図２】絶縁体アセンブリの作製工程のフローチャートである。
【図３】絶縁体アセンブリの作製について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は、実施形態の点火プラグの一例の断面図である。図示されたラインＣＬは、点火プラグ１００の軸線ＣＬ（中心軸ＣＬとも呼ぶ）を示している。図示された断面は、軸線ＣＬを含む断面である。以下、軸線ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬと平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向ＬＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。先端方向ＬＤは、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。また、軸線ＣＬを中心とし、軸線ＣＬと垂直な面上に位置する円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の円周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。先端方向ＬＤの端を、単に、先端とも呼び、後端方向ＢＤの端を、単に、後端とも呼ぶ。
【００１６】
点火プラグ１００は、絶縁体１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、第１の導電性シール層６０と、抵抗体７０と、第２の導電性シール層８０と、第１パッキン８と、タルク９と、第２パッキン６と、第３パッキン７と、を備えている。
【００１７】
絶縁体１０は、軸線方向に沿って延びて絶縁体１０を貫通する貫通孔１２を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。絶縁体１０は、後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、脚部１３と、第１縮外径部１５と、第１胴部１７と、鍔部１９と、第２縮外径部１１と、第２胴部１８と、を有している。第１縮外径部１５の外径は、先端方向ＬＤに向かって、徐々に小さくなる。絶縁体１０の第１縮外径部１５の近傍（図１の例では、第１胴部１７）の内部には、先端方向ＬＤに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１６が形成されている。第２縮外径部１１の外径は、後端方向ＢＤに向かって、徐々に小さくなる。
【００１８】
中心電極２０は、絶縁体１０の貫通孔１２内の先端側に位置している。中心電極２０は、軸線方向に沿って延びる棒状体である。中心電極２０は、中心電極チップ２８と、中心電極本体２６と、を備えている。
【００１９】
中心電極本体２６は、後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、脚部２５と、鍔部２４と、頭部２３と、を有している。脚部２５の先端側の部分は、絶縁体１０の先端側で、貫通孔１２の外に露出している。中心電極２０の他の部分は、貫通孔１２内に配置されている。鍔部２４の先端側の面は、絶縁体１０の縮内径部１６によって、支持されている。また、中心電極２０は、電極母材２１と、電極母材２１の内部に埋設された芯材２２と、を有している。電極母材２１は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはニッケルを主成分として含む合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。ここで、「主成分」は、含有率が最も高い成分を意味している（以下、同様）。芯材２２は、電極母材２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、銅を含む合金）で形成されている。
【００２０】
中心電極チップ２８は、中心電極本体２６の脚部２５の先端部分に、例えば、レーザー溶接によって接合されている。中心電極チップ２８は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。この中心電極チップ２８の材料には、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や白金（Ｐｔ）、あるいは、ＩｒやＰｔを主成分とする合金が用いられる。
【００２１】
端子金具４０は、絶縁体１０の貫通孔１２内の後端側に位置している。端子金具４０は、軸線方向に沿って延びる棒状体であり、導電材料（例えば、低炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。端子金具４０は、先端方向ＬＤに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４１と、鍔部４２と、脚部４３と、を有している。キャップ装着部４１は、絶縁体１０の後端側で、貫通孔１２の外に露出している。脚部４３は、絶縁体１０の貫通孔１２に挿入されている。
【００２２】
円柱状の抵抗体７０は、絶縁体１０の貫通孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間に、配置されている。抵抗体７０は、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有している。
【００２３】
第１の導電性シール層６０は、中心電極２０と抵抗体７０との間に配置され、中心電極２０の後端と抵抗体７０の先端とに接続している導電性のシール層である。第２の導電性シール層８０は、端子金具４０と抵抗体７０との間に配置され、端子金具４０の先端と抵抗体７０の後端とに接続している導電性のシール層である。この結果、中心電極２０と端子金具４０とは、抵抗体７０と導電性シール層６０、８０とを介して、電気的に接続される。導電性シール層６０、８０を用いることによって、積層される部材２０、６０、７０、８０、４０間の接触抵抗が安定し、中心電極２０と端子金具４０との間の電気抵抗値を安定させることができる。抵抗体７０と、導電性シール層６０、８０との材料の詳細については、後述する。
【００２４】
主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びて主体金具５０を貫通する挿入孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０は、低炭素鋼材を用いて形成されている（他の導電材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。主体金具５０の挿入孔５９には、絶縁体１０が挿入されている。主体金具５０は、絶縁体１０の径方向の周囲に配置された状態で、絶縁体１０に固定されている。主体金具５０の先端側では、絶縁体１０の先端側の端部（本実施形態では、脚部１３の先端側の部分）が、挿入孔５９の外に露出している。主体金具５０の後端側では、絶縁体１０の後端側の端部（本実施形態では、第２胴部１８の後端側の部分）が、挿入孔５９の外に露出している。
【００２５】
主体金具５０は、後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、胴部５５と、座部５４と、変形部５８と、工具係合部５１と、加締部５３と、を有している。座部５４は、鍔状の部分である。胴部５５の外周面には、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の取付孔に螺合するためのネジ部５２が形成されている。座部５４とネジ部５２との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌め込まれている。
【００２６】
主体金具５０は、変形部５８よりも先端側に配置された、縮内径部５６を有している。縮内径部５６の内径は、後端側から先端方向ＬＤに向かって、徐々に小さくなる。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、の間には、第１パッキン８が挟まれている。第１パッキン８は、鉄製のＯリングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。
【００２７】
工具係合部５１の形状は、点火プラグレンチが係合する形状（例えば、六角柱）である。工具係合部５１の後端側には、加締部５３が設けられている。加締部５３は、絶縁体１０の第２縮外径部１１よりも後端側に配置され、主体金具５０の後端側の端を形成する。加締部５３は、径方向の内側に向かって屈曲されている。
【００２８】
主体金具５０の後端側では、主体金具５０の内周面と、絶縁体１０の外周面と、の間に、環状の空間ＳＰが形成されている。本実施形態では、この空間ＳＰは、主体金具５０の加締部５３および工具係合部５１と、絶縁体１０の第２縮外径部１１および第２胴部１８と、に囲まれた空間である。この空間ＳＰ内の後端側には、第２パッキン６が配置されている。この空間ＳＰ内の先端側には、第３パッキン７が配置されている。本実施形態では、これらのパッキン６、７は、鉄製のＣリングである（他の材料も採用可能である）。空間ＳＰ内における２つのパッキン６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。
【００２９】
点火プラグ１００の製造時には、加締部５３が内側に折り曲がるように加締められる。そして、加締部５３が先端側に押圧される。これにより、変形部５８が変形し、パッキン６、７とタルク９とを介して、絶縁体１０が、主体金具５０内で、先端側に向けて押圧される。第１パッキン８は、第１縮外径部１５と縮内径部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。以上により、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との間を通って外に漏れることが、抑制される。また、主体金具５０が、絶縁体１０に、固定される。
【００３０】
接地電極３０は、主体金具５０の先端側の端に接合されている。接地電極３０は、接地電極母材３３と、接地電極チップ３８と、を有している。本実施形態では、接地電極母材３３は、棒状の部材である。接地電極母材３３の一端は、主体金具５０の先端側の端に、電気的に導通するように、例えば、抵抗溶接によって、接続されている接続端３３２である。接地電極母材３３の他端は、自由端３３３である。接地電極母材３３は、主体金具５０に接続された接続端３３２から先端方向ＬＤに向かって延び、軸線ＣＬに向かって曲がっている。そして、接地電極母材３３は、軸線ＣＬと垂直な方向に延びて自由端３３３に至る。接地電極母材３３は、例えば、Ｎｉ又はＮｉを主成分として含む合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。なお、接地電極母材３３は、表面を形成する表面部と、表面部に埋設された芯部と、を含む二層構造を有していても良い。この場合には、表面部は、例えば、Ｎｉ又はＮｉを主成分として含む合金を用いて形成され、芯部は、表面部よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅）を用いて形成される。
【００３１】
接地電極母材３３のうち、軸線ＣＬと垂直な方向に延びる自由端３３３側の部分の一側面は、中心電極チップ２８と、軸線ＣＬ上で軸線方向に対向している。母材先端部３１の当該一側面には、中心電極チップ２８と対抗する位置に接地電極チップ３８が抵抗溶接されている。接地電極チップ３８は、例えば、Ｐｔ（白金）または、Ｐｔを主成分とする合金、具体的には、Ｐｔ−２０Ｉｒ合金（２０質量％のイリジウムを含有した白金合金）など用いられる。これらの一対の電極チップ２８、３０の間には火花ギャップが形成される。
【００３２】
Ａ−２．点火プラグの製造方法：
上記した点火プラグ１００は、例えば、以下のような製造方法によって製造することが可能である。まず、後述する工程を経て作製された絶縁体アセンブリ（絶縁体１０に中心電極２０、端子金具４０、抵抗体７０等が組み付けられたアセンブリ）と、主体金具５０と、接地電極３０とを用意する。そして、絶縁体アセンブリの外周に、主体金具５０を組み付けると共に、接地電極３０の母材基端部３２を主体金具５０の先端面に接合する。接合された接地電極３０の母材先端部３１に、接地電極チップ３８を溶接する。その後、接地電極３０の母材先端部３１が中心電極２０の先端部と対向するように接地電極３０を屈曲して、点火プラグ１００を完成させる。
【００３３】
絶縁体アセンブリの作製工程について説明する。図２は、絶縁体アセンブリの作製工程のフローチャートである。図３は、絶縁体アセンブリの作製について説明する図である。Ｓ５０では、必要な部材および原料粉末、具体的には、絶縁体１０と、中心電極チップ２８が先端に接合された中心電極２０、端子金具４０、導電性シール層６０、８０および抵抗体７０の各原料粉末６５、８５、７５とが準備される。抵抗体７０の原料粉末７５は、例えば、主成分であるガラス（例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系のガラス）粉末と、セラミック粉末（例えば、ＴｉＯ２）と、金属粉末（例えば、Ｍｇ）と、の混合物である。これによって、抵抗体７０は、ガラス内に、セラミック粒と金属粒とが分散配置された材質に形成される。導電性シール層６０、８０の原料粉末６５、８５については後述する。
【００３４】
Ｓ１００では、準備された絶縁体１０の貫通孔１２内に後端の開口から中心電極２０が挿入される（図３（Ａ））。中心電極２０は、絶縁体１０の縮内径部に支持されて、貫通孔１２内に固定される。
【００３５】
Ｓ２００では、第１の導電性シール層６０の原料粉末６５が、絶縁体１０の貫通孔１２内に後端の開口から、すなわち、中心電極２０の上方から充填される（図３（Ａ））。原料粉末６５の充填には、例えば、漏斗２００が用いられる。
【００３６】
Ｓ３００では、貫通孔１２内に充填された原料粉末６５に対して予備圧縮が行われる（図３（Ｂ））。予備圧縮は、貫通孔１２の後端側の内径より僅かに小さい外径を有する圧縮用棒材３００を用いて、原料粉末６５を圧縮することによって行われる。
【００３７】
Ｓ４００では、絶縁体１０の貫通孔１２内に後端の開口から、すなわち、原料粉末６５の上方から、漏斗２００を用いて抵抗体７０の原料粉末７５が充填され、Ｓ５００では、上述したＳ３００と同様に、圧縮用棒材３００を用いて、貫通孔１２内に充填された原料粉末７５に対して予備圧縮が行われる。なお、原料粉末７５の充填（Ｓ４００）と予備圧縮（Ｓ５００）とは、複数回に亘って行われうる。例えば、規定の充填量の半分の原料粉末７５の充填と、充填後の予備圧縮とが、２回ずつ交互に行われる。
【００３８】
Ｓ６００では、絶縁体１０の貫通孔１２内に後端の開口から、すなわち、原料粉末７５の上方から、漏斗２００を用いて、第２の導電性シール層８０の原料粉末８５が充填され、Ｓ７００では、上述したＳ３００と同様に、圧縮用棒材３００を用いて、貫通孔１２内に充填された原料粉末８５に対して予備圧縮が行われる。
【００３９】
図３（Ｃ）には、Ｓ７００までの工程が終了した時点における、絶縁体１０および絶縁体１０の貫通孔１２内に挿入・充填された中心電極２０および原料粉末６５、７５、８５が図示されている。
【００４０】
Ｓ８００では、絶縁体１０は、炉内に移送されて、所定温度まで加熱される。所定温度は、例えば、原料粉末６５、７５、８５に含まれるガラス成分の軟化点より高い温度、具体的には、摂氏８００〜９５０度である。
【００４１】
Ｓ９００では、所定温度まで加熱された状態で、絶縁体１０の貫通孔１２の後端の開口から、端子金具４０が軸線方向に圧入される（図３（Ｄ））。この結果、端子金具４０の先端によって、絶縁体１０の貫通孔１２内に積層された各原料粉末６５、７５、８５は、軸線方向にプレス（圧縮）される。この結果、図３（Ｅ）に示すように、各原料粉末６５、７５、８５が軟化・焼結されて、それぞれ、上述した第１の導電性シール層６０、抵抗体７０、第２の導電性シール層８０がそれぞれ形成される。以上の工程を経て、絶縁体アセンブリが完成する。
【００４２】
Ａ−３．  導電性シール層６０、８０の材質
上記の方法によって形成される導電性シール層６０、８０の原料粉末６５、８５は、ガラスの粉末と、Ｃｕ−Ｚｎ合金の粉末と、を混合した混合物である。原料粉末６５に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比は、４４％以上５５％以下である。なお、原料粉末６５、８５に含まれるガラスの粉末とＣｕ−Ｚｎ合金の粉末以外の成分（例えば、不可避不純物）の体積比は、例えば、３％以下である。
【００４３】
ガラス粉末は、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系のガラスである。ガラス粉末は、例えば、Ｎａ2Ｏ−ＳｉＯ2系のガラスであっても良く、ＣａＯ−ＢａＯ−ＳｉＯ2系のガラスであっても良い。
【００４４】
Ｃｕ−Ｚｎ合金は、銅（Ｃｕ）の含有率（単位は質量％）が最も高く、亜鉛（Ｚｎ）の含有率が、２番目に高いことが好ましい。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金は、ＣｕとＺｎ以外の成分、例えば、不可避不純物の含有率が１％未満であることが好ましい。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金は、亜鉛（Ｚｎ）の含有率が、５〜４０重量％であることが好ましい。
【００４５】
この結果、導電性シール層６０、８０は、溶融・凝固したガラス内に、Ｃｕ−Ｚｎ合金の粒が、分散配置された材質となる。なお、導電性シール層６０、８０に成分比は、原料粉末６５、８５と、同一になる。したがって、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、原料粉末６５、８５に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比と同一となる。すなわち、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上５５％以下である。この結果、導電性シール層６０、８０の耐衝撃性、ひいては、点火プラグの耐衝撃性を向上することができる。
【００４６】
より詳細に説明すると、金属製の中心電極２０や端子金具４０との親和性がガラスより高いＣｕ−Ｚｎ合金の体積比が大きいほど、中心電極２０と第１の導電性シール層６０との密着性、および、端子金具４０と第２の導電性シール層８０との密着性が向上する。本実施形態では、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上であるので、導電性シール層６０、８０と、中心電極２０または端子金具４０と、の密着性が向上する。また、ガラスは、導電性シール層６０、８０において、Ｃｕ−Ｚｎ合金の粒の間を埋め、導電性シール層６０、８０を一体化するバインダの役割を果たす。導電性シール層６０、８０に占めるガラスの体積比が過度に小さいと、換言すれば、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比が過度に大きいと、ガラスがバインダとしての役割を果たすことができず、導電性シール層６０、８０の一体性が低下する。本実施形態では、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、５５％以下であるので、Ｃｕ−Ｚｎ合金の隙間がガラスによって適切に埋められ、導電性シール層６０、８０の一体性を確保できる。以上の説明から解るように、本実施形態では、導電性シール層６０、８０と、中心電極２０または端子金具４０と、の密着性が向上すると共に、導電性シール層６０、８０の一体性を確保できるので、導電性シール層６０、８０の耐衝撃性を向上することができる。
【００４７】
なお、点火プラグ１００の導電性シール層６０、８０におけるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、次のように、特定することができる。点火プラグ１００を、軸線ＣＬを含む平面で切断し、切断面を研磨およびエッチングすることによって、導電性シール層６０、８０の観察用の断面を得る。得られた観察用の断面の拡大写真を用いて、当該断面における導電性シール層６０、８０の全体の面積に対するＣｕ−Ｚｎ合金の面積の比率を計算する。そして、計算された比率を、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比とする。導電性シール層６０、８０の断面において、Ｃｕ−Ｚｎ合金の分布が均一でないと判断される場合は、上記の面積比を複数個の断面において計算し、その平均値をＣｕ−Ｚｎ合金の体積比とする。
【００４８】
さらに、本実施形態では、原料粉末６５、８５に含まれるガラス粉末の粒径は、２５μｍ以上７５μｍ未満である。この結果、点火プラグ１００の製造時の作業性を低下させることなく、導電性シールの焼き締まり性を向上することができる。
【００４９】
より詳細に説明すると、ガラス粉末の粒径が過度に小さいと、ガラス粉末の流動性が低下する。流動性が低下すると、漏斗２００を用いて、絶縁体１０の貫通孔１２内に、ガラス粉末を充填させる工程（図２のＳ２００、Ｓ６００）の作業性が低下する。具体的には、漏斗２００内に、ガラス粉末が付着して、漏斗２００を通過する時間が過度に長くなる不具合や、絶縁体１０の貫通孔１２の内壁にガラス粉末が付着して、効率良くガラス粉末を充填できない不具合が発生し得る。本実施形態では、ガラス粉末の粒径が、２５μｍ以上であるので、このような不具合を抑制して、製造時の作業性の低下を抑制できる。また、ガラス粉末の粒径が過度に大きいと、製造時に、ガラス粉末を適切に溶融・凝固させることができず、形成される導電性シール層６０、８０において、ガラス粉末が粒状のまま残存して、いわゆる焼き締まり性が低下する。焼き締まり性が低下すると、導電性シール層６０、８０の気密性が低下する可能性がある。本実施形態では、ガラス粉末の粒径が、７５μｍ未満であるので、形成される導電性シール層６０、８０の焼き締まり性を向上することができる。
【００５０】
なお、例えば、目開きが７５μｍであるメッシュと、目開きが２５μｍであるメッシュと、を用いて、ふるいに掛けた場合に、目開きが７５μｍであるメッシュを通過し、かつ、目開きが２５μｍであるメッシュを通過しないガラス粉末を、粒径が２５μｍ以上７５μｍ未満であるガラス粉末として、採用することができる。
【００５１】
Ａ−４．第１評価試験
表１に示すように、点火プラグのサンプル１〜１１を作製して、耐衝撃性の評価試験を行った。各サンプルは、製造工程に従って作製された。各サンプルの製造工程では、導電性シール層６０、８０の原料粉末６５、８５に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比が互いに異なっている。したがって、各サンプルにおいて、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比が、互いに異なっている。具体的には、製造時の原料粉末６５、８５に占めるＣｕ−Ｚｎ合金粉末の体積比、すなわち、各サンプルにおける導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、サンプル１〜１１において、それぞれ、３８％、４２％、４３％、４４％、４５％、４８％、５０％、５３％、５５％、５８％、６０％とされた（表１）。
【００５２】
【表１】
2017135034.tif 000003
【００５３】
各サンプルに共通の項目は、以下のとおりである。
絶縁体１０の貫通孔１２の内径（導電性シール層６０、８０の外径）：３．０ｍｍ
第１の導電性シール層６０の原料粉末６５の充填量：０．１ｇ
抵抗体７０の原料粉末７５の充填量：０．１ｇ
第２の導電性シール層８０の原料粉末８５の充填量：０．５ｇ
加熱温度（図２のＳ８００）：摂氏９００度
原料粉末６５、８５のガラス粉末の粒径：７５μｍ以上１８０μｍ未満
原料粉末６５、８５のガラス粉末の成分：６０重量％のＳｉＯ２、３０重量％のＢ２Ｏ３、５重量％のＮａ２Ｏ、および、５重量％のＢａＯから成るガラス
原料粉末６５、８５のＣｕ−Ｚｎ合金の粉末：９０質量％のＣｕおよび１０質量％のＺｎから成るＣｕ−１０Ｚｎ合金
【００５４】
第１評価試験では、各サンプルに対して、ＪＩＳ：Ｂ８０３１に規定された耐衝撃試験を、振動振幅２２ｍｍ、衝撃回数４００回／分の条件で、３０分間行った。そして、試験前後の各サンプルの中心電極２０と端子金具４０との間の抵抗値を測定した。衝撃試験によって、導電性シール層６０、８０と、中心電極２０または端子金具４０と、の間に、剥離等が生じると、抵抗値の増加が発生する。試験前後における抵抗値の増加率が、５％未満のサンプルの評価を「Ａ」とし、５％以上１５％未満のサンプルの評価を「Ｂ」とし、１５％以上のサンプルの評価を「Ｃ」とした。
【００５５】
表１に示すように、導電性シール層６０、８０に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％以上５５％以下であるサンプル４〜９の評価は、「Ｂ」以上であった。一方、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％未満であるサンプル１〜３の評価は、「Ｃ」であった。Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、５５％を超えるサンプル１０、１１の評価は、「Ｃ」であった。以上からＣｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％以上５５％以下である場合に、耐衝撃性を向上できることが確認できた。
【００５６】
また、特に、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４８％であるサンプル６の評価は、「Ａ」であった。このように、第１評価試験によって、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４８％である場合に、特に、耐衝撃性を向上できることが解った。
【００５７】
Ａ−５．第２評価試験
表２に示すように、点火プラグのサンプル１２〜２３を作成して、耐衝撃性の評価試験を行った。Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比は、サンプル１２〜１５では、４４％とされ、サンプル１６〜１９では、４８％とされ、サンプル２０〜２３では、５５％とされた（表２）。また、原料粉末６５、８５のガラス粉末の粒径は、サンプル１２、１６、２０では、２５μｍ未満とされ、サンプル１３、１７、２１では、２５μｍ以上４５μｍ未満とされ、サンプル１４、１８、２２では、４５μｍ以上７５μｍ未満とされ、サンプル１５、１９、２３では、７５μｍ以上とされた（表２）。その他の構成は、第１評価試験のサンプル１〜１１と同一である。なお、表２の粒径を有するガラス粉末は、目開きが異なるメッシュを用いてふるいを掛けることで、準備された。例えば、４５μｍ以上７５μｍ未満の粒径を有するガラス粉末には、目開きが７５μｍであるメッシュを通過し、かつ、目開きが４５μｍであるメッシュを通過しないガラス粉末が採用された。
【００５８】
【表２】
2017135034.tif 000004
【００５９】
第２評価試験では、焼き締まり性の試験と、流動性の試験と、が行われた。
【００６０】
焼き締まり性の試験では、各サンプルを、軸線ＣＬを含む平面で切断し、切断面を研磨およびエッチングすることによって、導電性シール層６０、８０の観察用の断面を得る。導電性シール層６０、８０の観察用の断面において、導電性シール層６０、８０に、溶融せずに残存しているガラス粉末とＣｕ−Ｚｎ合金粉末とを含む原料粉末の粒があるか否かを確認した。そして、残存している原料粉末の粒が確認されなかったサンプルの評価を「Ａ」とし、残存している原料粉末の粒が確認されたサンプルの評価を「Ｂ」とした。
【００６１】
流動性の試験では、各サンプルに用いる原料粉末を、５０ｃｃのメスシリンダーに所定量（具体的には、５０ｇ）分だけ漏斗の円錐部から投入した。そして、投入された原料粉末が、漏斗の足（筒状の部分）を通過して、メスシリンダー内に全て流れ落ちるまでに要した時間を計測した。そして、ガラス粉末がメスシリンダー内に全て流れ落ちるまでに要した時間が、２０秒以下であったサンプルの評価を「Ａ」とし、２０秒を超えたサンプルの評価を「Ｂ」とした。
【００６２】
表２に示すように、ガラス粉末の粒径が、７５μｍ未満であるサンプル１２〜１４、１６〜１８、２０〜２２の焼き締まり性の評価は、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比に依らずに、いずれも「Ａ」であった。一方、ガラス粉末の粒径が、７５μｍ以上であるサンプル１５、１９、２３の焼き締まり性の評価は、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比に依らずに、いずれも「Ｂ」であった。以上から、ガラス粉末の粒径が、７５μｍ未満である場合に、導電性シール層６０、８０の焼き締まり性を向上できることが確認できた。
【００６３】
表２に示すように、ガラス粉末の粒径が、２５μｍ以上であるサンプル１３〜１５、１７〜１９、２１〜２３の流動性の評価は、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比に依らずに、いずれも「Ａ」であった。一方、ガラス粉末の粒径が、２５μｍ未満であるサンプル１２、１６、２０の流動性の評価は、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比に依らずに、いずれも「Ｂ」であった。以上から、ガラス粉末の粒径が、２５μｍ以上である場合に、ガラス粉末の流動性を確保し、これによって、点火プラグ１００の製造時の作業性を確保できることが確認できた。
【００６４】
Ｂ．変形例：
（１）上記実施形態の点火プラグ１００は、抵抗体７０を備えているが、抵抗体７０を備えていなくても良い。この場合には、例えば、絶縁体１０の貫通孔１２内において、端子金具４０と主体金具５０との間に、端子金具４０と主体金具５０とに接続される１個の導電性シール層が形成される。この場合には、当該１個の導電性シール層は、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含み、導電性シール層に占めるＣｕ−Ｚｎ合金の体積比は、４４％以上５５％以下であることが好ましい。
【００６５】
（２）上記実施形態の点火プラグ１００は、第１の導電性シール層６０と第２の導電性シール層８０との両方が、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含み、第１の導電性シール層６０と第２の導電性シール層８０との両方において、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％以上５５％以下である。これに代えて、第１の導電性シール層６０と第２の導電性シール層８０とのうちの一方が、ガラスと、Ｃｕ−Ｚｎ合金と、を含み、第１の導電性シール層６０と第２の導電性シール層８０とのうちの一方において、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％以上５５％以下であっても良い。この場合には、第１の導電性シール層６０と第２の導電性シール層８０とのうちの他方は、他の構成、例えば、ガラスと、Ｃｕ合金と、を含む構成であっても良いし、ガラスとＣｕ−Ｚｎ合金とを含むものの、Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積比が、４４％未満あるいは５５％を超える構成であっても良い。
【００６６】
（３）上記実施形態の点火プラグ１００の具体的構成は、一例であり、他の構成が採用され得る。例えば、点火プラグの発火部の構成は、様々な構成が採用され得る。例えば、点火プラグは、キャビティ内に配置されたギャップで火花（放電）を発生し、キャビティ内の気体を励起することで、プラズマを発生させるいわゆるプラズマジェットプラグであっても良い。また、点火プラグは、軸線と垂直な方向に接地電極と中心電極２０とが対向して、ギャップを形成するタイプの点火プラグでも良い。また、例えば、絶縁体１０の材料や、端子金具４０の材料は、上述の材料に限られない。例えば、絶縁体１０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするセラミックスに代えて、他の化合物（例えば、ＡｌＮ、ＺｒＯ２、ＳｉＣ、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３など）を主成分とするセラミックスを用いて形成されてもよい。
【００６７】
以上、本発明の実施形態および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態
および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種
々の態様での実施が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
５...ガスケット、６...第２パッキン、７...第３パッキン、８...第１パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１１...第２縮外径部、１２...貫通孔、１３...脚部、１５...第１縮外径部、１６...縮内径部、１７...第１胴部、１８...第２胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２１...電極母材、２２...振動振幅、２２...芯材、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部
２６...中心電極本体、２８...中心電極チップ、３０...接地電極、３１...母材先端部、３２...母材基端部、３３...接地電極母材、３８...接地電極チップ、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５５...胴部、５６...縮内径部、５８...変形部、５９...挿入孔、６０...第１の導電性シール層、６５...原料粉末、７０...抵抗体、７５...原料粉末、８０...第２の導電性シール層、８５...原料粉末、１００...点火プラグ、２００...漏斗、３００...圧縮用棒材
【図１】
2017135034.tif 000005
【図２】
2017135034.tif 000006
【図３】
2017135034.tif 000007