(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパークプラグ（３）の絶縁体（３２）の外周部に導電皮膜（３９）を形成するための皮膜材料であって、
ルテニウム酸化物、または、パイロクロア型結晶構造をもつ材料を１〜１５ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を７０〜９５ｗｔ％含むことを特徴とするスパークプラグ用皮膜材料。
【請求項２】
前記ルテニウム酸化物、または、前記パイロクロア型結晶構造をもつ材料を２〜１０ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を７５〜９０ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ用皮膜材料。
【請求項３】
前記パイロクロア型結晶構造をもつ材料は、ルテニウムを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のスパークプラグ用皮膜材料。
【請求項４】
絶縁体（３２）の外周部に形成した段付部（３２ｂ、３２ａ）を、取付金具（３１）に形成した支持部（３１３、３１４）にて支持しており、前記絶縁体（３２）の外周部のうち、組付状態で前記支持部（３１３、３１４）の近傍に位置する所定部位（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ）に、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のスパークプラグ用皮膜材料からなる導電皮膜（３９）が設けられていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項５】
請求項４に記載のスパークプラグ（３）と、
前記スパークプラグ（３）に高電圧を供給する電圧供給源（１、２、８）と、
前記スパークプラグ（３）において、前記中心電極（３３）と接地電極（３５）との間に形成される放電ギャップ（３８）に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段（４、６、７）とを備えていることを特徴とするイオン電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグの絶縁体の外周部に導電皮膜を構成するための皮膜材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スパークプラグとしては、図７に示すようなものがある。このスパークプラグ３は、筒状の取付金具３１を備えており、この取付金具３１の内部に筒状の絶縁体３２を保持させ、この絶縁体３２の内部に中心電極３３およびステム部３４を保持させている。取付金具３１の一端部３１１には、中心電極３３の一端部３３１と放電ギャップ３８を隔てて対向する接地電極３５が固定されている。
【０００３】
絶縁体３２の一端部３２１側の外周部には、段付部３２ｂが形成されており、この段付部３２ｂよりもさらに一端部３２１側に小径部３２４が形成されている。取付金具３１の一端部３１１側の内周部には、絶縁体３２の小径部３２４に向かって径方向内方へ突出する支持部３１３が形成されている。そして、絶縁体３２の段付部３２ｂが、取付金具３１の支持部３１３にて支持されている。
【０００４】
絶縁体３２の他端部３２２側外周部には、段付部３２ａが形成されており、この段付部３２ａよりもさらに他端部３２２側には小径部３２３が形成されている。そして、絶縁体３２の段付部３２ａが、取付金具３１の他端部３１２側の支持部３１４にて支持されている。
このようなスパークプラグ３の一端部３ｂ側が内燃機関の燃焼室Ｒに挿入され、このスパークプラグ３の取付金具３１と中心電極３３との間に放電用高電圧（約−１０ｋＶ〜−３５ｋＶ）を印加することにより、放電ギャップ３８に火花放電が発生し、燃焼室Ｒの混合気が燃焼する。
【０００５】
ところで、放電ギャップ３８近傍では、上記燃焼に伴いイオンが発生するため、中心電極３３と接地電極３５（つまりは、取付金具３１）との間に電圧を印加することにより、中心電極３３と接地電極３５との間にイオン電流が流れることが知られている。さらに、近年では、上記イオン電流をイオン電流検出手段にて検出することにより、内燃機関の燃焼室Ｒにおける混合気の燃焼状態やノッキングの発生状態を検出することが、検討されている。
【０００６】
このイオン電流検出手段にて検出されるイオン電流の検出波形を図８に示す。この検出波形が、所定時間Ｔ以上、高さＨ以上立ち上がった状態を、イオン電流検出手段が検出したときに、混合気が燃焼していると判断するものである。なお、混合気の失火時には、上記イオンが発生しないためにイオン電流は発生せず、上記立ち上がり状態は検出されない。また、プレイグニッション時には、放電ギャップ３８間において火花放電が発生する前に上記イオンが発生して上記立ち上がり状態が検出される。
【０００７】
また、ノッキングが発生すると検出波形に振動波形Ｋが現れるので、この振動波形Ｋの有無により、ノッキングの発生状態を検出している。そして、ノッキングを検出することにより点火時期を制御している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８に示すイオン電流の検出波形には、スパイク状ノイズＮが発生しており、このスパイク状ノイズＮにより、上記イオン電流検出手段が誤検出する、といった問題があることを本発明者は発見した。さらに、この問題について本発明者が鋭意検討した結果、スパークプラグ３において、取付金具３１の支持部３１３、３１４の近傍に発生するコロナ放電が、上記スパイク状ノイズＮの発生原因であることがわかった。
【０００９】
このコロナ放電とスパイク状ノイズＮとの関係のついて本発明者が検討した内容を、以下に詳しく述べる。
まず、従来のスパークプラグ３では、取付金具３１の支持部３１４（具体的には取付金具３１の他端部３１２）が絶縁体３２の他端部３２２側外周部に当たって傷付けることがないように、支持部３１４と、絶縁体３２の他端部３２２側外周部とが、径方向（図７中左右方向）に距離Ｌ１の間隙Ｃ１を隔てて配置されている。一方、支持部３１４にて段付部３２ａを確実に支持するために、支持部３１４と段付部３２ａとの重なり代を大きくする必要があるので、上記距離Ｌ１が微少（例えば約０．４ｍｍ）となっている。
【００１０】
また、取付金具３１の内部に絶縁体３２をスムースに挿入するために、取付金具３１の支持部３１３における内径を、絶縁体３２の一端部３２１側（つまり、小径部３２４）の外径よりも大きくしてあるため、組付状態においては、取付金具３１の支持部３１３と、絶縁体３２の一端部３２１側外周部とが、径方向に距離Ｌ２の間隙Ｃ２を隔てて配置される。
【００１１】
一方、支持部３１３にて段付部３２ｂを確実に支持するために、支持部３１３と段付部３２ｂとの重なり代を大きくする必要があるので、上記距離Ｌ２が微少（例えば０．４ｍｍ）となっている。
ところで、スパークプラグ３の作動時には、取付金具３１と中心電極３３との間に上記放電用高電圧が印加されるため、取付金具３１の支持部３１４、３１３と、中心電極３３との間にも放電用高電圧が印加される。ここで、支持部３１４、３１３近傍は、取付金具３１との接触端部であるために電界が集中し、この電界の集中部からコロナ放電が発生しやすい。
【００１２】
更に、上記間隙Ｃ１には空気が存在しており、上記間隙Ｃ２には空気および燃料からなる混合気が存在している。ここで、空気の誘電率を１とすると、絶縁材料の誘電率は約９であるため、上記放電用高電圧は、上記間隙Ｃ１、Ｃ２に主に印加されることになる。しかも、上記距離Ｌ１、Ｌ２（つまり、電界方向の距離）が微少であるため、上記間隙Ｃ１、Ｃ２には非常に大きな電界が形成される。
【００１３】
一方、空気は絶縁耐力が非常に小さいものである。よって、このような絶縁耐力の小さな空気に、上記した非常に大きな電界が加わることにより、絶縁破壊が生じる。この結果、間隙Ｃ１、Ｃ２、および、この間隙Ｃ１、Ｃ２の近傍（つまり、支持部３１４、３１３近傍）において、容易にコロナ放電が発生する。なお、空気の絶縁耐力は、２０℃のとき２〜３ｋＶ／ｍｍである。
【００１４】
また、間隙Ｃ１に無機材料からなる粉末（例えばタルク等）が充填されている場合があるが、この場合においても、粉末相互間に存在する微少な気泡等において絶縁破壊が生じてコロナ放電が容易に発生する。
そして、中心電極３３が陰極（負電圧）、取付金具３１が陽極（アース）であるため、絶縁体３２は、内周部側がプラス、外周部側がマイナスに分極している。よって、絶縁体３２の外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４、３１３の近傍に位置する部位に、上記コロナ放電のプラス電荷が引き寄せられて、蓄積される。
【００１５】
ここで、上記距離Ｌ１、Ｌ２が場所によって異なっていたり、絶縁体３２の外周部に微少な凹凸が存在する、といった理由から、絶縁体３２の外周部のうち、支持部３１４、３１３の近傍に位置する部位においては、プラス電荷を引き寄せやすい部位が局部的に存在することが、本発明者の検討によりわかっている。さらに、絶縁体３２が絶縁性であるため、上記引き寄せやすい部位に一旦引き寄せられたプラス電荷は、この部位の周囲へ移動することはなく、この部位に集中的に蓄積される。
【００１６】
そして、集中的に蓄積されたプラス電荷は、中心電極３３側の電位変化等の外的要因が加えられることにより取付金具３１へ流入する。このプラス電荷の流入は所定時間毎に起こるのではなく、ランダムに起こるため、絶縁体３２の外周部において、上記引き寄せやすい部位に蓄積されるプラス電荷の量は大小さまざまである。そして、上記引き寄せやすい部位に大量のプラス電荷が蓄積したときに、この大量のプラス電荷が何らかの外的要因で取付金具３１へ一気に流入することにより、上記スパイク状ノイズＮが発生することがわかった。
【００１７】
そして、ノッキングが発生していないときにスパイク状ノイズＮが発生すると、検出装置が、スパイク状ノイズＮを上記振動波形Ｋであると誤検出することがあり、これにより、ノッキングが発生していると誤判断してしまう。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、スパークプラグの絶縁体の外周部にコロナ放電のプラス電荷が局部的に蓄積されることを抑制可能とすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、絶縁体（３２）の外周部のうち、プラス電荷を引き寄せやすい部位に引き寄せられたプラス電荷を、この部位の周囲へ分散させることにより、上記目的を達成することを見出した。
そして、スパークプラグ（３）の絶縁体（３２）の外周部に導電皮膜（３９）を構成することとし、そのための皮膜材料について鋭意検討した結果、ルテニウム酸化物またはパイロクロア型結晶構造をもつ材料と、ガラス系絶縁材料とを含む材料であれば、上記プラス電荷の周囲への分散が良好に行われ、上記目的を達成できることを見出した。
【００１９】
また、上記皮膜材料の組成比についても検討を加えた結果、スパークプラグ（３）の絶縁体（３２）の外周部に導電皮膜（３９）を構成するための皮膜材料として、ルテニウム酸化物、または、パイロクロア型結晶構造をもつ材料を１〜１５ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を７０〜９５ｗｔ％含むものが好ましいことがわかった。
【００２０】
ルテニウム酸化物としては例えばＲｕＯ2 が挙げられ、パイロクロア型結晶構造をもつ材料としては例えばＢｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 （ルテニウムを含むパイロクロア型結晶構造をもつ材料）が挙げられる。ガラス系絶縁材料としては、ホウケイ酸ガラスやホウケイ酸鉛ガラス等が挙げられる。上記組成比の皮膜材料は、膜厚を２０μｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値（以下、抵抗値と略す）が、１０6 Ω〜１０9 Ωとなる。
【００２１】
そして、皮膜材料の抵抗値が１０9 Ω以下である、つまり、スパークプラグ（３）の絶縁体（３２）の抵抗値よりも非常に小さいので、このような皮膜材料からなる導電皮膜（３９）をスパークプラグ（３）の絶縁体（３２）の外周部に形成することにより、コロナ放電のプラス電荷を、導電皮膜（３９）の全体に分散させることができる。よって、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ一気に流入することを抑制できる。
【００２２】
そして、このようなスパークプラグ（３）をイオン電流検出装置（１０）に適用することにより、検出装置（１０）の検出波形にスパイク状ノイズ（Ｎ）が発生することを抑制でき、上記した誤検出を抑制できる。
また、スパークプラグ（３）においては、絶縁対（３２）の外周部に蓄積されたプラス電荷は時間の経過とともに空気中に中和されるのであるが、本発明のように、プラス電荷を導電皮膜（３９）の全体に分散させ、空気との接触面積を拡大することにより、プラス電荷を効果的に空気中に中和させることができるので、プラス電荷の蓄積量自体を減らすことができる。これにより、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを効果的に抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ一気に流入することを効果的に抑制できる。
【００２３】
また、皮膜材料の抵抗値が１０6 Ω以上である、つまり、スパークプラグ（３）の取付金具（３１）の抵抗値よりも非常に大きいので、導電皮膜（３９）のうち、空気と接触する端部（３９２）の近傍に電界が集中することは抑制される。この結果、空気と接触する端部（３９２）の近傍にコロナ放電が発生することを抑制でき、絶縁体（３２）の外周部のうち、導電皮膜（３９）の端部（３９２）近傍に、コロナ放電のプラス電荷が蓄積されることは抑制される。
【００２４】
ここで、ルテニウム酸化物やパイロクロア型結晶構造をもつ材料は、スパークプラグ（３）の使用環境温度に対する耐酸化性および耐熱性を有している。また、ガラス系絶縁材料は、ルテニウム酸化物や、パイロクロア型結晶構造をもつ材料よりもさらに高い耐酸化性および耐熱性を有している。よって、このような皮膜材料から構成した導電皮膜（３９）においては、ガラス系絶縁材料により、ルテニウム酸化物やパイロクロア型結晶構造をもつ材料が、酸化雰囲気や熱から保護されるので、この導電皮膜（３９）の耐久性は良好である。
【００２５】
また、ルテニウム酸化物やパイロクロア型結晶構造をもつ材料と、ガラス系絶縁材料とのなじみ性が良好であり、かつ、ガラス系絶縁材料と絶縁体（３２）を構成する絶縁体（３２）を構成する絶縁材料とのなじみ性が良好であるため、上記した皮膜材料は絶縁体（３２）に良好になじむことができる。よって、このような皮膜材料からなる導電皮膜（３９）は、絶縁体（３２）の上記所定部位に良好に固着できる。
【００２６】
なお、ガラス系絶縁材料は透明で光沢を有するため、このようなガラス系絶縁材料を含む導電皮膜（３９）の表面は光沢を有するものとなる。よって、この導電皮膜（３９）にたとえ汚れ成分が付着しても、この汚れ成分を除去しやすいので、導電皮膜（３９）の耐久性はさらに良好となる。
また、ルテニウム酸化物、または、パイロクロア型結晶構造をもつ材料を２〜１０ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を７５〜９０ｗｔ％含む皮膜材料は、抵抗値が１０7 〜Ω〜１０8 Ωとなる。これにより、絶縁体（３２）の外周部にプラス電荷が蓄積されることをより良好に抑制できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態のスパークプラグ３は、図７に示す従来のスパークプラグ３において、導電皮膜３９を追加しただけであるため、この導電皮膜３９についての具体的説明、および、スパークプラグ３の説明補充を以下に行なう。なお、実施例１ないし３として、導電皮膜３９を構成する皮膜材料の組成割合、および、抵抗値（膜厚を２０μｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値）を図３に示すように設定している。
【００２８】
図１に示すように、取付金具３１の外周部にはネジ山３１ａが形成されており、内燃機関の燃焼室Ｒを構成するエンジンブロック１００にはネジ孔１００ａが形成されている。そして、取付金具３１のネジ山３１ａと、エンジンブロック１００のネジ孔１００ａとをネジ結合することにより、エンジンブロック１００にスパークプラグ３が脱着可能に装着される。
【００２９】
そして、絶縁体３２の一端部３２１、他端部３２２が取付金具３１の一端部３１１、他端部３１２から露出するように、絶縁体３２が取付金具３１の内部に保持されている。この絶縁体３２の内部には、中心電極３３およびステム部３４が保持されている。なお、中心電極３３の一端部３３１が絶縁体３２の一端部３２１から露出し、ステム部３４の一端部３４１が絶縁体３２の他端部３２２から露出しており、中心電極３３の他端部３３２とステム部３４の他端部３４２とが電気的に接続されている。
【００３０】
また、絶縁体３２の段付部３２ａと取付金具３１の支持部３１４との間は、耐熱性に優れた材料、例えば鉄や銅からなるパッキン３６にてシールされている。つまり、支持部３１４は、パッキン３６を介して段付部３２ａを支持している。また、絶縁体３２の段付部３２ｂと取付金具３１の支持部３１３との間は、耐熱性に優れた材料、例えば鉄や銅からなるパッキン３７にてシールされている。つまり、支持部３１３は、パッキン３７を介して段付部３２ｂを支持している。
【００３１】
なお、段付部３２ｂにパッキン３７を配置してから、取付金具３１の他端部３１２側から取付金具３１の内部へ絶縁体３２を挿入し、その後、段付部３２ａにパッキン３６を配置してから、取付金具３１の他端部３１２側を内方へ曲げるようにかしめることにより、パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂと支持部３１４、３１３との間で押圧されて変形する。この結果、パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂおよび支持部３１４、３１３に密接した状態となる。
【００３２】
そして、絶縁体３２の他端部３２２側外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４の近傍に位置する所定部位には、導電皮膜３９が形成されている。本実施形態では、段付部３２ａの全周と、段付部３２ａから間隙Ｃ１側（絶縁体３２の他端部３２２側、図１中上方）に所定寸法（例えば６ｍｍ）だけ延びる延部３２ｃの全周と、絶縁体３２の外周部のうち、段付部３２ａから間隙Ｃ１の反対側（絶縁体３２の一端部３２１側、図１中下方）に所定寸法（例えば１ｍｍ）だけ延びる延部３２ｄの全周とから、上記所定部位を構成している。
【００３３】
また、延部３２ｃは、支持部３１４に対向する対向部３２０ｃと、対向部３２０ｃから間隙Ｃ１側（段付部３２ａの反対側、図１中上方）に延びる延部３２１ｃとから構成される。この延部３２１ｃの軸方向（図１、２中上下方向）の寸法Ｍ（図２参照）は、例えば５ｍｍとしている。また、間隙Ｃ１の径方向（図１、２中左右方向）の寸法Ｌ１（図１参照）は、従来と同じく例えば０．４ｍｍとしている。
【００３４】
そして、導電皮膜３９は、段付部３２ａの全周に形成される第１部位３９ａと、上記延部３２ｃの全周に形成される第２部位３９ｃと、上記延部３２ｄの全周に形成される第３部位３９ｄとから構成される。また、第２部位３９ｃは、上記対向部３２０ｃに形成される対向部３９０ｃと、上記延部３２１ｃに形成される延部３９１ｃとから構成される。
【００３５】
そして、導電皮膜３９の第１部位３９ａが、全周にわたってパッキン３６を介して取付金具３１に電気的に接続されており、導電皮膜３９の第３部位３９ｄが、全周にわたって取付金具３１に電気的に接続されている。このため、導電皮膜３９の全体に分散させたプラス電荷を取付金具３１側へ常に少量ずつ放出できるので、大量のプラス電荷が絶縁体３２の外周部において局部的に蓄積されることを効果的に抑制できる。
【００３６】
そして、導電皮膜３９は、図３の図表に示すように、Ｂｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 （パイロクロア型の結晶構造をもつ材料）、および、ガラス系絶縁材料を含む皮膜材料からなる。導電皮膜３９の膜厚が薄すぎると、後述するスパイク状ノイズを抑制する効果が良好に得られず、導電皮膜３９の膜厚が厚すぎると製造性が悪いため、導電皮膜３９の膜厚は１０〜６０μｍとするのがよく、本実施形態では２０μｍとしている。
【００３７】
また、絶縁体３２の外周部のうち、取付金具３１より突出している他端部３２２側のほぼ側面全周には、ガラス系絶縁材料からなるガラス系絶縁皮膜３２０が形成されている。
図４は、本発明のスパークプラグ３を適用したイオン電流検出装置１０を示している。点火コイル１は一次巻線１１および二次巻線１２を備え、一次巻線１１には、パワートランジスタ２および車載電源８が直列に接続されており、パワートランジスタ２により、一次巻線１１に発生する一次電流を断続するものである。そして、スパークプラグ３は、リード線９１を介して二次巻線１２に直列に接続され、放電用高電圧が印加されることにより、燃焼室Ｒ（図１参照）内の混合気を着火する。なお、スパークプラグ３のステム部３４（図１参照）の一端部３４１に上記リード線９１が電気的に接続されている。
【００３８】
また、二次巻線１２の正極側にはコンデンサ４が接続され、このコンデンサ４とアースとの間には、イオン電流を電圧に変換する抵抗７が接続されている。この抵抗７に発生する電圧は、コンピュータ６により検出されるようになっている。このコンピュータ６により検出される電圧（つまり、イオン電流）により、燃焼室Ｒ（図１参照）における混合気の燃焼状態を検出できる。
【００３９】
そして、上記燃焼状態に応じて、コンピュータ６により、燃料噴射量や点火時期を制御して、最適な燃焼状態を保持するようにしている。また、抵抗７およびコンデンサ４に並列的に、定電圧ダイオード５が接続されている。この定電圧ダイオード５により、コンデンサ４の充電電圧を任意に設定できる。なお、点火コイル１、パワートランジスタ２および車載電源８により、電圧供給手段を構成し、コンデンサ４、コンピュータ６および抵抗７により、イオン電流検出手段を構成している。
【００４０】
そして、このイオン電流検出装置１０は、内燃機関の点火時期には、二次巻線１２に負極性の放電用高電圧（約−３５ｋＶ）が生じ、図４中実線矢印で示す経路に放電電流が流れ、スパークプラグ３の放電ギャップ３８間に放電を生じる。また、この放電電流によってコンデンサ４が充電される。
このとき、混合気の燃焼に伴ってイオンが発生する。ここで、コンデンサ４が充電されているため、図４中点線矢印で示す経路にイオン電流が流れ、このイオン電流により抵抗７に発生する電圧を検出することにより、混合気の燃焼を確認できる。
【００４１】
次に、導電皮膜３９およびガラス系絶縁皮膜３２０の形成方法を、図２（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
まず、粒径が例えば５μｍのＢｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 粉末と、粒径が例えば５μｍのホウケイ酸ガラス粉末（ガラス系絶縁材料）と、溶剤、助剤、および、添加剤とを、それぞれ図３の図表に示す組成割合で混合して皮膜用ペーストを形成し、この皮膜用ペースト３９０を、絶縁体３２の段付部３２ａ、および、延部３２ｃ、３２ｄに塗布する。溶剤、助剤、および、添加剤は、ペースト状にするためのものであるとともに、ペーストの延びや付きをよくするためのものである。
【００４２】
その後、粒径が例えば５μｍのホウケイ酸鉛ガラス（ガラス系絶縁材料、ＳｉＯ2 が例えば４５ｗｔ％、ＰｂＯが例えば３０ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 が例えば２５ｗｔ％の割合からなる）を所定粘度となるように水に溶かしてガラス系絶縁ペーストを形成する。そして、絶縁体３２の外周部のうち、延部３２ｄから他端部３２２にかけて、全面的にガラス系絶縁ペースト３２００を塗布する。このとき、皮膜用ペースト３９０の一端部３９０ａ、他端部３９０ｂを含む全表面に、ガラス系絶縁ペースト３２００が塗布される。
【００４３】
その後、焼成温度（例えば８００℃）に設定した炉中に絶縁体３２を所定時間（例えば２０分）配置して加熱することにより、Ｂｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 およびガラス系絶縁材料を焼成する（焼成行程）。この結果、図２（ａ）に示すように、Ｂｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 およびガラス系絶縁材料を含む皮膜材料からなる導電皮膜３９と、ガラス系絶縁材料からなるガラス系絶縁皮膜３２０が形成される。
【００４４】
なお、導電皮膜３９は、皮膜用ペースト３９０およびガラス系絶縁ペースト３２００が混ざりあって焼成したものであるため、図３の図表に示すように、導電皮膜３９を構成する皮膜材料におけるガラス系絶縁材料の組成割合は、皮膜用ペーストにおけるガラス系絶縁材料の組成割合よりも大きくなる。そして、皮膜材料におけるガラス系絶縁材料およびＢｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 の組成割合が図３の図表に示す値となるように、皮膜用ペースト３９０に対するガラス系絶縁ペースト３２００の塗布量が設定されている。皮膜材料の組成割合は、導電皮膜３９の組成割合を定量分析により求めたものである。
【００４５】
ここで、導電ペースト３９０の一端部３９０ａ、他端部３９０ｂがガラス系絶縁ペースト３２００にて覆われた状態で、上記焼結行程を行なっているので、導電皮膜３９の一端部３９１、他端部３９２では、導電皮膜３９の中央部に比べて導電材料の混合割合が小さく、抵抗も大きくなっている。よって、導電皮膜３９の他端部３９２は空気と接触しているが、この他端部３９２における電界の集中を抑制できる。なお、図３の図表に示す抵抗値は導電皮膜３９の中央部における抵抗値である。
【００４６】
なお、導電ペースト３９０の膜厚に対して、ガラス系絶縁ペースト３２００の膜厚が大きすぎると、導電皮膜３９の導電性が良好に得られなくなる恐れがあるので、ガラス系絶縁ペースト３２００の膜厚は、導電ペースト３９０の膜厚に対して１０倍以下とするのがよい。
（第２の実施形態）
本実施形態は、絶縁体３２の段付部３２ａと、取付金具３１の支持部３１４との間のシール構造を変更したものであり、図５に示すように、絶縁体３２の段付部３２ａと、取付金具３１の支持部３１４との間に、タルク粉末（セラミック材料）を充填してなる充填部３６０と、金属製の第１、第２パッキン３６１、３６２とを設けている。なお、第１パッキン３６１は充填部３６０の一端部側に、第２パッキン３６２は充填部３６０の他端部側に配置されている。
【００４７】
そして、導電皮膜３９は、絶縁体３２の外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４の近傍に位置する部位（つまり、支持部３１４を含む金具３１と対向する対向部３２０ｃの全周、および、対向部３２０ｃから絶縁体３２の他端部３２２側に延びる延部３２１ｃの全周）に形成されており、この導電皮膜３９の全周が、第２パッキン３６２を介して取付金具３１に電気的に接続されている。なお、絶縁体３２の段付部３２ａには導電皮膜を形成してない。
【００４８】
そして、本実施形態の導電皮膜３９は、ＲｕＯ2 を５〜６ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を８０〜９０ｗｔ％含む皮膜材料からなり、抵抗値が１０7 Ωであり、この導電皮膜３９の形成方法は上記第１の実施形態と同様である。
（第３の実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、絶縁体３２の一端部３２１側外周部のうち、支持部３１３の近傍に位置する所定部位に、導電皮膜３９が形成されている。この所定部位としては、絶縁体３２の段付部３２ｂの全周と、絶縁体３２の外周部のうち、段付部３２ｂから間隙Ｃ２側（図１中下方、絶縁体３２の一端部３２１側）に所定寸法だけ延びる延部３２ｅ（つまり、小径部３２４のうち支持部３１３に対向する部位）の全周とが含まれる。
【００４９】
そして、導電皮膜３９は、段付部３２ｂに形成される第１部位３９ａと、延部３２ｅに形成される第２部位３９ｂとからなり、第１部位３９ａが、全周にわたってパッキン３７を介して取付金具３１と電気的に接続されている。この導電皮膜３９は、Ｂｕ2 Ｒｕ2 Ｏ7 を２ｗｔ％、ガラス系絶縁材料を９０〜９５ｗｔ％含む皮膜材料からなり、抵抗値が１０8 Ωであり、この導電皮膜３９の形成方法は上記第１の実施形態と同様である。
【００５０】
（他の実施形態）
まず、上記第１、第２の実施形態においては、段付部３２ａおよび延部３２ｃ、３２ｄに、導電皮膜３９を形成していたが、段付部３２ａおよび延部３２ｃのみに導電皮膜３９を形成してもよいし、延部３２ｃのみに導電皮膜３９を形成してもよい。
【００５１】
なお、延部３２ｃのうち、対向部３２０ｃから間隙Ｃ１側に延びる延部３２１ｃの軸方向の寸法Ｍ（図２参照）を５ｍｍとしていたが、５ｍｍより小さくても良いし、５ｍｍより大きくてもよい。なお、ノイズの発生を確実に防止するためには、寸法Ｍを２ｍｍ以上とするのが好ましい。
また、上記第３の実施形態においては、段付部３２ｂおよび延部３２ｅに、導電皮膜３９を形成していたが、延部３２ｅのみに導電皮膜３９を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のスパークプラグの半断面図である。
【図２】（ａ）は第１の実施形態のスパークプラグの部分拡大断面図、（ｂ）は皮膜形成途中におけるスパークプラグの部分拡大断面図である。
【図３】実施例１ないし３における導電皮膜に係わる組成割合および抵抗値を示す図表である。
【図４】本発明のイオン電流検出装置の回路図である。
【図５】第２の実施形態のスパークプラグの部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のスパークプラグの半断面図である。
【図７】従来技術のスパークプラグの半断面図である。
【図８】従来技術における、イオン電流の検出波形を示すグラフである。
【符号の説明】
３…スパークプラグ、３１…取付金具、３１４…支持部、３２…絶縁体、
３２ａ…段付部、３３…中心電極、３５…接地電極、３８…放電ギャップ、
３９…導電皮膜。
【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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