CN105308808A

CN105308808A - 火花塞

Info

Publication number: CN105308808A
Application number: CN201480031105.1A
Authority: CN
Inventors: 吉田治树; 北淳平; 岩崎喜知; 本田稔贵
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-06-02
Also published as: US9614354B2; US20160204579A1; KR101777494B1; EP3104475A1; EP3104475A4; KR20160014025A; EP3104475B1; CN105308808B; WO2015118581A1

Abstract

一种火花塞，提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命。火花塞的电阻器包含骨料、含ZrO₂的填料以及碳。在电阻器的包含轴线的剖面上，以轴线为中心线，将在与轴线垂直的方向上的大小为1800μm且轴线的方向上的大小为2400μm的矩形区域设为对象区域。在将对象区域分割为一边长度为200μm的多个正方形区域的情况下，将由沿着与轴线垂直的方向排列的九个正方形区域构成的线状的区域设为横向线状区域。将ZrO₂的面积的比例为25％以上的正方形区域设为第一种区域，将ZrO₂的面积的比例为小于25％的正方形区域设为第二种区域。在该情况下，包含两个以上的第一种区域的横向线状区域的总数为五个以上。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞。

背景技术

以往，在内燃机中使用火花塞。并且，提案一种在中心电极和端子配件之间配置电阻器的技术，以抑制由点火而产生的电磁波噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-327743号公报

发明内容

发明所要解决的课题

由于近年来发动机的高输出化等，因而要求电磁波干扰抑制性能和耐久性的进一步的提高。

本发明的主要的优点为提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命。

用于解决课题的技术方案

本发明用于解决上述的课题中的至少一部分，并能够作为以下的应用例而实现。

[应用例1]

一种火花塞，

具备：绝缘体，具有沿轴线的方向延伸的贯通孔；

中心电极，在所述贯通孔的前端侧插入有所述中心电极的至少一部分；

端子配件，在所述贯通孔的后端侧插入有所述端子配件的至少一部分；以及

连接部，在所述贯通孔内电连接所述中心电极和所述端子配件，

所述连接部包含电阻器，

所述电阻器包含骨料、含ZrO₂的填料以及碳，

在所述电阻器的包含所述轴线的剖面上，

将以所述轴线为中心线、与所述轴线垂直的方向上的大小为1800μm且所述轴线的方向上的大小为2400μm的矩形区域设为对象区域，

在将所述对象区域分割为一边长度为200μm的多个正方形区域的情况下，将由沿着与所述轴线垂直的方向排列的九个正方形区域构成的线状的区域设为线状区域，

在在将ZrO₂的面积的比例为25％以上的正方形区域设为第一种区域并且将ZrO₂的面积的比例小于25％的正方形区域设为第二种区域时，

包含两个以上的所述第一种区域的所述线状区域的总数为五个以上。

根据该结构，将电阻器的内部的状态适当化，从而能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命这两方。

[应用例2]

根据应用例1所述的火花塞，其中，

包含连续的两个以上的所述第一种区域的所述线状区域的总数为五个以上。

[应用例3]

根据应用例1或者2所述的火花塞，其中，

所述填料包含TiO₂，

所述电阻器中的Ti相对于Zr的重量比例为0.05以上且6以下。

根据该结构，将填料中的Ti相对于Zr的重量比例适当化，从而能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命这两方。

[应用例4]

根据应用例1～3中的任一个所述的火花塞，其中，

在所述电阻器中的与所述轴线垂直的剖面上与所述绝缘体的内周面遍及全周地接触的部分的外径的最小值为3.5mm以下。

根据该结构，在使用具有3.5mm以下的外径的电阻器的情况下，能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命这两方。

[应用例5]

根据应用例4所述的火花塞，其中，

所述外径的最小值为2.9mm以下。

根据该结构，在使用具有2.9mm以下的外径的电阻器的情况下，能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命这两方。

[应用例6]

根据应用例1～5中的任一个所述的火花塞，其中，

所述中心电极的后端与所述端子配件的前端之间的所述轴线的方向上的距离为15mm以上。

根据该结构，在空出15mm以上的距离而配置的中心电极和端子配件之间配置电阻器的情况下，能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命这两方。

[应用例7]

根据应用例1～6中的任一个所述的火花塞，其中，

在将由沿着与所述轴线平行的方向排列的12个所述正方形区域构成的线状的区域设为纵向线状区域并且将一个纵向线状区域中的所述第一种区域的连续数的最大值设为纵向最大连续数时，在所述对象区域中包含的九个纵向线状区域中的所述纵向最大连续数的平均值为5.0以下。

根据该结构，能够进一步提高电磁波噪声的抑制性能。

[应用例8]

根据应用例1～7中的任一个所述的火花塞，其中，

包含连续的两个以上的所述第一种区域的所述横向线状区域的总数为七个以上。

根据该结构，能够进一步提高电阻器的寿命。

[应用例9]

根据应用例1～8中的任一个所述的火花塞，其中，

在将一个横向线状区域中的所述第一种区域的连续数的最大值设为横向最大连续数时，在所述对象区域中包含的12个横向线状区域中的所述横向最大连续数的平均值比根据所述对象区域中的所述第一种区域的总数算出的所述横向最大连续数的期望值大。

根据该结构，能够进一步提高电阻器的寿命。

另外，本发明能够以各种的方式实现，例如能够以火花塞和搭载火花塞的内燃机等的方式实现。

附图说明

图1为火花塞的一例的剖视图。

图2为电阻器70的包含中心轴CL的剖面和其剖面上的对象区域A10的说明图。

具体实施方式

A.实施方式：

图1为第一实施方式的火花塞的一例的剖视图。图示的线CL示出火花塞100的中心轴。图示的剖面为包含中心轴CL的剖面。以下将中心轴CL也称为“轴线CL”，将与中心轴CL平行的方向也称为“轴线方向”。将以中心轴CL为中心的圆的直径方向也简称为“径向”，将以中心轴CL为中心的圆的圆周方向也称为“周向”。将与中心轴CL平行的方向中的图1中的下方向称为前端方向D1，将上方向也称为后端方向D1r。前端方向D1为从后述的端子配件40朝向电极20、30的方向。并且，将图1中的前端方向D1侧称为火花塞100的前端侧，将图1中的后端方向D1r侧称为火花塞100的后端侧。

火花塞100具备：绝缘体10(以下也称为“绝缘子10”)、中心电极20、接地电极30、端子配件40、主体配件50、导电性的第一密封部60、电阻器70、导电性的第二密封部80、前端侧填充物8、滑石9、第一后端侧填充物6以及第二后端侧填充物7。

绝缘体10为具有沿中心轴CL延伸并贯通绝缘体10的贯通孔12(以下也称为“轴孔12”)的大致圆筒状的部件。绝缘体10通过烧结氧化铝而形成(也能够采用其他绝缘材料)。绝缘体10具有从前端侧向后端方向D1r按顺序排列的腿部13、第一收缩外径部15、前端侧主体部17、凸缘部19、第二收缩外径部11以及后端侧主体部18。第一收缩外径部15的外径从后端侧向前端侧逐渐地变小。在绝缘体10的第一收缩外径部15的附近(在图1的例中为前端侧主体部17)形成有内径从后端侧向前端侧逐渐地变小的收缩内径部16。第二收缩外径部11的外径从前端侧向后端侧逐渐地变小。

在绝缘体10的轴孔12的前端侧插入有沿中心轴CL延伸的棒状的中心电极20。中心电极20具有从前端侧向后端方向D1r按顺序排列的腿部25、凸缘部24以及头部23。腿部25的前端侧的部分在绝缘体10的前端侧暴露于轴孔12的外侧。凸缘部24的前端方向D1侧的面由绝缘体10的收缩内径部16支撑。并且，中心电极20具有外层21和芯部22。芯部22的后端部从外层21中暴露，并形成中心电极20的后端部。芯部22的其他部分由外层21包覆。但是，也可以为，芯部22的整体由外层21覆盖。

外层21为耐氧化性比芯部22优异的材料即使用在内燃机的燃烧室内暴露于燃烧气体时的消耗较少的材料而形成。作为外层21的材料，例如使用包含镍(Ni)或者以镍为主成分的合金(例如INCONEL(“INCONEL”为注册商标))。这里，“主成分”是指含有率最高的成分(以下相同)。采用以重量百分比(wT％)表示的值而作为含有率。芯部22由比外层21热传导率高的材料例如包含铜的材料(例如纯铜或者以铜为主成分的合金)而形成。

在绝缘体10的轴孔12的后端侧插入有端子配件40的一部分。端子配件40使用导电性材料(例如低碳钢等的金属)而形成。在绝缘体10的轴孔12内且在端子配件40和中心电极20之间配置有用于抑制电噪声的大致圆柱形状的电阻器70。电阻器70使用包含导电性材料(例如碳颗粒)、直径相对较大的第一种颗粒(例如SiO₂-B₂O₃-Li₂O-BaO系等的玻璃颗粒)以及直径相对较小的第二种颗粒(例如ZrO₂颗粒和TiO₂颗粒)的材料而形成。图中的电阻器直径70D为电阻器70的外径。在本实施方式中，电阻器直径70D与绝缘体10的贯通孔12中的容纳电阻器70的部分的内径相同。

在绝缘体10的贯通孔12内且在电阻器70和中心电极20之间配置有导电性的第一密封部60，在电阻器70和端子配件40之间配置有导电性的第二密封部80。密封部60、80使用例如包含与电阻器70的材料所包含的物质相同的玻璃颗粒和金属颗粒(例如Cu)的材料而形成。

中心电极20和端子配件40经由电阻器70和密封部60、80而电连接。以下将在贯通孔12内电连接中心电极20和端子配件40的部件(这里为多个部件60、70、80)的整体称为连接部300。图中的连接部长度300L为中心电极20的后端(后端方向D1r侧的端)和端子配件40的前端(前端方向D1侧的端)之间的与中心轴CL平行的方向上的距离。

主体配件50为具有沿中心轴CL延伸并贯通主体配件50的贯通孔59的大致圆筒状的部件(在本实施方式中，主体配件50的中心轴与火花塞100的中心轴CL一致)。主体配件50使用低碳钢材而形成(也能够采用其他导电性材料(例如金属材料))。在主体配件50的贯通孔59中插入有绝缘体10。主体配件50固定于绝缘体10的外周。在主体配件50的前端侧，绝缘体10的前端(在本实施方式中为腿部13的前端侧的部分)暴露于贯通孔59的外侧。在主体配件50的后端侧，绝缘体10的后端(在本实施方式中为后端侧主体部18的后端侧的部分)暴露于贯通孔59的外侧。

主体配件50具有从前端侧向后端侧按顺序排列的主体部55、座部54、变形部58、工具卡合部51以及铆接部53。座部54为凸缘状的部分。在主体部55的外周面形成有用于与内燃机(例如汽油发动机)的安装孔螺合的螺纹部52。在座部54和螺纹部52之间嵌入有通过折弯金属板而形成的环状的衬垫5。

主体配件50具有配置于比变形部58靠前端方向D1侧的收缩内径部56。收缩内径部56的内径从后端侧向前端侧逐渐地变小。在主体配件50的收缩内径部56和绝缘体10的第一收缩外径部15之间夹持有前端侧填充物8。前端侧填充物8为铁制的O字形状的环(也能够采用其他材料(例如铜等的金属材料))。

工具卡合部51的形状为火花塞扳手卡合的形状(例如六棱柱)。在工具卡合部51的后端侧设置有铆接部53。铆接部53配置于比绝缘体10的第二收缩外径部11靠后端侧，并形成主体配件50的后端(即后端方向D1r侧的端)。铆接部53向径向的内侧弯曲。在铆接部53的前端方向D1侧且在主体配件50的内周面和绝缘体10的外周面之间，第一后端侧填充物6、滑石9以及第二后端侧填充物7朝向前端方向D1按该顺序配置。在本实施方式中，这些后端侧填充物6、7为铁制的C字形状的环(也能够采用其他材料)。

在火花塞100的制造时，铆接部53以向内侧折弯的方式铆接。并且，铆接部53向前端方向D1侧按压。由此，变形部58变形并经由填充物6、7和滑石9在主体配件50内向前端侧按压绝缘体10。前端侧填充物8在第一收缩外径部15和收缩内径部56之间被按压，并且将主体配件50和绝缘体10之间密封。根据以上所述，主体配件50固定于绝缘体10。

接地电极30与主体配件50的前端(即前端方向D1侧的端)接合。在本实施方式中，接地电极30为棒状的电极。接地电极30从主体配件50向前端方向D1延伸，并向中心轴CL弯曲，直到前端部31。在前端部31与中心电极20的前端面29(前端方向D1侧的表面29)之间形成间隙g。并且，接地电极30与主体配件50以电导通的方式接合(例如激光焊接)。接地电极30具有形成接地电极30的表面的母材35和在母材35内埋设的芯部36。母材35使用例如因科镍合金而形成。芯部36使用热传导率比母材35高的材料(例如纯铜)而形成。

作为这样的火花塞100的制造方法，能够采用任意的方法。例如能够采用以下的制造方法。首先，用众所周知的方法制造绝缘体10、中心电极20、端子配件40、主体配件50以及棒状的接地电极30。并且，准备密封部60、80各自的材料粉末和电阻器70的材料粉末。

在准备电阻器70的粉末材料时，首先，混合导电性材料、直径比导电性材料的颗粒的直径大的第二种颗粒(例如ZrO₂的颗粒和TiO₂的颗粒)以及粘合剂。作为导电性材料，能够采用例如炭黑等的碳颗粒。作为粘合剂，能够采用例如聚羧酸等的分散剂。在这些材料中加入作为溶媒的水，并使用湿式球磨机混合。并且，通过喷雾干燥法使用其混合物生成颗粒。接着，其混合物的颗粒和直径比第二种颗粒的直径大的第一种颗粒(例如玻璃颗粒)加入水而混合。并且，通过使得到的混合物干燥而生成电阻器70的粉末材料。这样，由于导电性材料附着的第二种颗粒与第一种颗粒混合，因而与导电性材料直接地与第一种颗粒混合的情况相比，能够使导电性材料分散。

接着，从绝缘体10的贯通孔12的后端方向D1r侧的开口(以下称为“后开口14”)插入中心电极20。如图1所述，中心电极20被绝缘体10的收缩内径部16支撑，从而配置在贯通孔12内的预定位置上。

接着，第一密封部60、电阻器70、第二密封部80各自的材料粉末的投入和投入的粉末材料的成形以部件60、70、80的顺序进行。粉末材料的投入从贯通孔12的后开口14进行。投入的粉末材料的成形使用从后开口14插入的棒而进行。材料粉末成形为与对应的部件的形状大致相同的形状。

接着，将绝缘体10加热到比各材料粉末所包含玻璃成分的软化点高的预定温度，在加热到预定温度的状态下，将端子配件40从贯通孔12的后开口14插入于贯通孔12。其结果是，各材料粉末被压缩以及烧结，分别形成密封部60、80和电阻器70。

接着，在绝缘体10的外周组装主体配件50，并在主体配件50上固定接地电极30。接着，弯曲接地电极30，使火花塞完成。

B.第一评价实验

B-1.第一评价实验的概要：

在第一评价实验中，使用实施方式的火花塞100的样品评价电磁波噪声的抑制性能和负载寿命。以下的表1示出样品的种类的编号、第一种线数NL1、成分比例R(Ti/Zr)、第二种线数NL2、纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA、连接部长度300L(单位为mm)、电阻器直径70D(单位为mm)、电磁波噪声的抑制性能的评价结果(以下称为“电磁波噪声评价结果”)以及负载寿命的评价结果的关系。在本评价实验中，评价有从1号到23号的23个种类的样品。

【表1】

线数NL1、NL2和平均值NcpA基于电阻器70的剖面的解析结果而被确定(详细在后述)。成分比例R为电阻器70(即填料)中的Ti元素的量相对于Zr元素的量的比例(重量比例)。该比例通过削掉电阻器70的一部分并对削掉的部分进行ICP发射光谱法(InductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectroscopy：电感耦合等离子体原子发射光谱法)进行分析而被确定。另外，作为各样品的电阻器70的材料，使用包含作为导电性材料的炭黑、作为第一种颗粒的SiO₂-B₂O₃-Li₂O-BaO系的玻璃颗粒以及作为第二种颗粒的ZrO₂的颗粒和TiO₂的颗粒的材料。

电磁波噪声评价结果使用电磁波噪声的衰减量而确定，所述电磁波噪声的衰减量按照由JASOD002-2(2004)所规定的箱试验法而测定。具体来说，对于各样品编号，分别制造电阻值为1.40±0.05(kΩ)的范围内的结构相同的五个样品。并且，使用五个样品的300MHz下的衰减量的平均值来决定评价值。评价值以16号样品的平均衰减量为基准(1分)，通过与基准比较时的平均衰减量的改善值每增加0.1dB则加上1分而算出。例如在来自16号的平均衰减量的改善值为0.1dB且小于0.2dB的情况下，电磁波噪声评价结果为2分。

负载寿命表示对放电的耐久性。为了评价耐久性，按各样品编号分别制造电阻值为1.40±0.05(kΩ)的范围内的结构相同的五个样品。制造的样品在与电磁波噪声的抑制性能的评价中所使用的相同编号的样品同样的条件下制造。并且，将样品与电源连接，在以下的条件下进行重复多次放电的运转。以下的条件为比一般的使用条件严格的条件。

温度：摄氏400度

放电周期：60Hz

在一周期内从电源输出的能量：400mJ

在评价实验中，在上述条件下进行运转，测定在运转后在中心电极20和端子配件40之间的常温下的电阻值。并且，重复运转和电阻值的测定，直到五个样品中的至少一个样品的运转后的电阻值上升到评价实验前的电阻值的1.5倍以上。并且，根据至少一个样品的运转后的电阻值上升到评价实验前的电阻值的1.5倍以上时的合计运转时间确定如下所述的评价结果。

(以后合计运转时间每增加20小时则加上1分)

接着，对表1所示的线数NL1、NL2进行说明。图2为电阻器70的包含中心轴CL的剖面和该剖面上的对象区域A10的说明图。在图2的左下部示出有贯通孔12内的电阻器70的包含中心轴CL的剖面。在图示的电阻器70的剖面上示出有对象区域A10。该对象区域A10为以中心轴CL(轴线CL)为中心线的矩形区域，该矩形状由与中心轴CL平行的两边和与中心轴CL垂直的两边构成。对象区域A10的形状为以中心轴CL为对称轴的线对称。对象区域A10配置为不大于电阻器70。另外，如图所示，电阻器70的前端方向D1侧的端面和后端方向D1r侧的端面能够弯曲。图中的电阻器长度70L为电阻器70中的在与中心轴CL垂直的剖面上被绝缘体10的内周面包围的区域的整体被电阻器70填埋的部分的与中心轴CL平行的方向上的长度。

在图2的右部示出有对象区域A10的放大图。第一长度La为与对象区域A10的中心轴CL垂直的方向上的长度，第二长度Lb为与对象区域A10的中心轴CL平行的方向上的长度。这里，第一长度La为1800μm，第二长度Lb为2400μm。

如图所示，对象区域A10分割为多个正方形区域A20。正方形区域A20的一边长度Ls为200μm。因此，在对象区域A10内，与中心轴CL平行的方向上的正方形区域A20的数量为12个，与中心轴CL垂直的方向上的正方形区域A20的数量为九个。以下将由在与中心轴CL垂直的方向上排列的九个正方形区域A20构成的线状的区域称为横向线状区域。并且，将由在与中心轴CL平行的方向上排列的12个正方形区域A20构成的线状区域称为纵向线状区域。如图2所示，对象区域A10分割为沿前端方向D1排列的12个横向线状区域L01～L12。并且，对象区域A10分割为沿与中心轴CL垂直的方向排列的九个纵向线状区域L21～L29。

在图2的左上部示出有包含一个正方形区域A20的部分剖面400。该部分剖面400示出电阻器70的剖面的一部分。如图所示，剖面包含骨料区域Aa和骨料区域Aa所夹的导电区域Ac。在骨料区域Aa中附有相对较浓密的阴影线，在导电区域Ac中附有相对较稀疏的阴影线。

骨料区域Aa主要由第一种颗粒(这里为玻璃颗粒)而形成。骨料区域Aa包含相对较大的颗粒状的部分(例如图中的部分Pg)。该颗粒状的部分Pg用玻璃颗粒形成。以下将电阻器70中的最大颗粒径为20μm以上的颗粒状的部分称为“骨料”。在用评价实验评价的样品中用玻璃颗粒形成的部分(例如部分Pg)与骨料对应。

导电区域Ac主要由第二种颗粒(这里为ZrO₂和TiO₂)和导电性材料(这里为碳)形成。在图中的部分剖面400的上侧示出有导电区域Ac的部分放大图400c。如图所示，导电区域Ac包含由ZrO₂形成的部分即氧化锆部分P1、由TiO₂形成的二氧化钛部分P2以及由其他成分(例如制造时溶融的玻璃)形成的其他成分部分P3。在图中，在二氧化钛部分P2和其他成分部分P3上附有阴影线。

在剖面中，氧化锆部分P1和二氧化钛部分P2形成颗粒状的区域。以下将电阻器70中的最大颗粒径小于20μm的颗粒状的部分称为“填料”。在用评价实验评价的样品中，电阻器70的填料包含氧化锆部分P1和二氧化钛部分P2。另外，氧化锆部分P1的材料即ZrO₂的材料粉末的平均的粒径为3μm。二氧化钛部分P2的材料即TiO₂的材料粉末的平均的粒径为5μm。在完成的电阻器70中，氧化锆部分P1的平均的粒径和二氧化钛部分P2的平均的粒径与各自的材料粉末的平均的粒径大致相同。

如上所述，导电性材料(这里为碳)在附着于填料(例如ZrO₂的颗粒)的状态下分散。因此，导电性材料分布于氧化锆部分P1和其附近即分布于导电区域Ac。导电区域Ac通过导电性材料而实现导电性。这样，氧化锆部分P1能够表示电阻器70中的电流的路径。换句话说，在放电时，电流不在骨料区域Aa中流动而主要在氧化锆部分P1和其附近流动。

为了确定表1中的线数NL1、NL2和平均值NcpA，确定了对象区域A10内的氧化锆部分P1。氧化锆部分P1通过使用SEM/EDS(扫描型电子显微镜/能量分散型X射线分析装置)分析对象区域A10内的ZrO₂的分布而被确定。作为分析装置，使用日本电子株式会社制的JSM-6490LA。为了分析，以包含中心轴CL的平面剖切火花塞100的样品并对电阻器70的剖面进行镜面研磨。作为样品，使用在与用于电磁波噪声的抑制性能的评价和负载寿命的评价的样品相同的条件下制造的样品。并且，使用分析装置分析镜面研磨的剖面。这里，加速电压设定为20kV，扫描次数设定为50，进行EDS成像。EDS成像的结果作为黑白的(即两值的)位图图像数据而保存。此时，通过分析装置的分析工具的“工具-直方图”的操作菜单，而进行将在黑白图像中以最大值的20％以上为白色，以小于20％为黑色的阈值的设定。由此得到的图像中的白色的区域采用为氧化锆部分P1。

另外，在设定阈值时，将最大值的20％的值以小数点第一位四舍五入而得到的整数采用为阈值上限，从阈值上限减去1而得到的值采用为阈值下限。将阈值下限设定为从阈值上限减去1而得到的值，从而能够不使白色和黑色之间的中间色(灰色)的部分产生而二值化为白色和黑色。例如在最大值为35的情况下，将阈值上限设定为7(35×20％)，将阈值下限设定为6。在该情况下，7以上的值的区域分类为白色区域，小于7的值的区域分类为黑色区域。在最大值为37的情况下，同样的，将阈值上限设定为7，将阈值下限设定为6。在最大值为38的情况下，将阈值上限设定为8，将阈值下限设定为7。

表1的第一种线数NL1使用由此确定的氧化锆部分P1而决定。具体来说，对于对象区域A10所包含的108个正方形区域A20，分别算出氧化锆部分P1的面积的比例。并且，氧化锆部分P1的面积比例为25％以上的正方形区域A20分类为第一种区域A1，将氧化锆部分P1的面积比例小于25％的正方形区域A20分类为第二种区域A2。在图2的例中，在第二种区域A2上附有阴影线。在图中的对象区域A10的右侧示出的第一种区域数Nc示出各横向线状区域所包含的第一种区域A1的数量。例如第二横向线状区域L02的第一种区域数Nc为2。如上所述，氧化锆部分P1比骨料区域Aa电流易于流动。因此，第一种区域数Nc较大的情况示出沿其横向线状区域即沿与中心轴CL交叉的方向电流易于流动。

表1的第一种线数NL1为第一种区域数Nc是2以上的横向线状区域(以下称为“第一种线”)的数量。第一种线数NL1较多的情况是指电流分别通过多个横向线状区域(例如NL1个横向线状区域)并沿各横向线状区域延伸的方向易于流动。因此，在第一种线数NL1较多的情况下，在电阻器70中流动的电流能够通过如下路径：通过多个横向线状区域的错综复杂的路径。在电流通过错综复杂的路径的情况下，比电流通过与中心轴CL平行的直线路径的情况能够抑制电磁波噪声。抑制电磁波噪声的效果推测为路径的形状越复杂即第一种线数NL1越多而越大。并且，在电流通过错综复杂的路径的情况下，与电流通过与中心轴CL平行的直线路径的情况能够在电阻器70内分散电流。因此，推测为第一种线数NL1越多越能够抑制电阻器70的局部的劣化。

在图2中，2以上的第一种区域数Nc用方形包围。在图2的例中，第一种区域数Nc为2以上的线的数量即第一种线数NL1为10个。

表1的第二种线数NL2使用图2中的第一种区域数Nc的旁边所示的的横向最大连续数Ncc而决定。横向最大连续数Ncc为将在一个横向线状区域内第一种区域A1连续的部分称为横向连续部分时，一个横向连续部分所包含的第一种区域A1的数量的最大值。在图2中，横向连续部分用双线示出。例如第四横向线状区域L04的横向最大连续数Ncc为2。横向最大连续数Ncc较大的情况示出沿其横向线状区域电流进一步易于流动。

表1的第二种线数NL2为横向最大连续数Ncc是2以上的横向线状区域(以下称为“第二种线”)的数量。第二种线数NL2较多的情况是指电流分别通过多个横向线状区域(例如NL2个横向线状区域)并沿各横向线状区域延伸的方向进一步易于流动。因此，在第二种线数NL2较多的情况下，在电阻器70中流动的电流由于易于通过如下路径：通过多个横向线状区域的错综复杂的路径，因而能够进一步抑制电磁波噪声。抑制电磁波噪声的效果推测为路径的形状越复杂即第二种线数NL2越多而越大。并且，在电流通过错综复杂的路径的情况下，比电流通过与中心轴CL平行的直线路径的情况能够在电阻器70内分散电流。因此，推测为第二种线数NL2越多而越能够抑制电阻器70的局部的劣化。

在图2中，2以上的横向最大连续数Ncc用方形包围。在图2的例中，横向最大连续数Ncc为2以上的线的数量即第二种线数NL2为八个。

表1的纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA为图2所示的九个纵向线状区域L21～L29各自的纵向最大连续数Ncp的平均值。纵向最大连续数Ncp为将在一个纵向线状区域内第一种区域A1连续的部分称为纵向连续部分时，一个纵向连续部分所包含的第一种区域A1的数量的最大值。在图2中，纵向连续部分用连接形成纵向连续部分的多个第一种区域A1的粗线示出。例如第四纵向线状区域L24的纵向最大连续数Ncp为3。并且，在图2的例中，九个纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA为2.1。纵向最大连续数Ncp较大的情况示出沿其纵向线状区域电流易于流动。

另外，对于位图图像数据的解析即用于确定第一种区域A1、第二种区域A2以及平均值NcpA的面积的算出与第一种线数NL1、第二种线数NL2以及平均值NcpA的算出，使用作为SoftImagingSystemGmbH社的图像解析软件的analySISFive(商标)。并且，表1的线数NL1、NL2和平均值NcpA为一个样品的剖面上的位置不同的两个对象区域A10的解析结果的平均值。

B-2.第一种线数NL1和评价结果：

表1的从1号到10号各自的第一种线数NL1为1、5、5、7、7、8、10、12、12、12。在这10种类的样品中，成分比例R为相同的1，连接部长度300L为相同的11mm，电阻器直径70D为相同的3.5mm。并且，电阻器长度70L(图2)为大致8mm。

如从1号到10号所示，电磁波噪声评价结果为第一种线数NL1较多的情况比第一种线数NL1较小的情况良好。并且，负载寿命的评价结果为第一种线数NL1较大的情况比第一种线数NL1较小的情况良好。如上所述，这是因为推测为第一种线数NL1越多电流的路径的形状越复杂化。

能够实现比2分良好的电磁波噪声评价结果和比2分良好的负载寿命评价结果的第一种线数NL1为5、7、8、10、12。能够将从这些值中任意地选择的值采用为第一种线数NL1的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。例如作为第一种线数NL1，能够采用五个以上的值。并且，能够将这些值中的下限以上的任意的值采用为第一种线数NL1的优选的范围的上限。例如作为第一种线数NL1，能够采用12个以下的值。

另外，从提高电磁波噪声评价结果的观点来看，推测为在电阻器70内流动的电流的路径优选为较细地复杂地错综复杂。但是，在电流的路径较细的情况下，因热和振动而切断电流的路径的可能性比电流的路径较粗的情况高(即负载寿命较短)。因此，在本评价实验中，如图2所示，电流相对易于流动的第一种区域A1和电流相对难以流动的第二种区域A2的辨别使用一边长度为200μm的比填料大的正方形区域A20中的氧化锆部分P1的面积的比例而进行。在该情况下，在由氧化锆部分P1而形成的电流的路径过于细时，正方形区域A20不分类为第一种区域A1，在电流的路径在某种程度上较粗时，正方形区域A20分类为第一种区域A1。通过使用这样的第一种区域A1而能够得到与电磁波噪声评价结果和负载寿命评价结果这两方相关的某个参数即第一种线数NL1。另外，在正方形区域A20的一边长度比200μm大的情况下，在形成有对电磁波噪声的抑制的影响较小的电流路径(例如与中心轴CL平行地延伸的较粗的电流路径)的情况下线数NL1也增大。因此，推测为第一种线数NL1与电磁波噪声评价结果的相关减弱。对于后述的第二种线数NL2也相同。

B-3.第二种线数NL2和评价结果：

表1的从1号到10号各自的第二种线数NL2为0、3、5、3、5、6、7、10、10、10。如这些样品所示，电磁波噪声评价结果和负载寿命评价结果为第二种线数NL2较大的情况比第二种线数NL2较小的情况良好。如上所述，其原因推测为第二种线数NL2越多电流的路径的形状越复杂化。

另外，能够实现比2分良好的负载寿命评价结果的第二种线数NL2为3、5、6、7、10。能够将从这些值中任意地选择的值采用为第二种线数NL2的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。例如作为第二种线数NL2，能够采用三个以上的值。并且，能够实现比6分良好的负载寿命评价结果的第二种线数NL2为5、6、7、10。因此，作为第二种线数NL2，优选为采用五个以上的值。并且，实现最好的10分的负载寿命评价结果的第二种线数NL2为7、10。因此，作为第二种线数NL2，优选为采用七个以上的值。另外，推测为第二种线数NL2越多越能够实现良好的负载寿命评价结果。因此，作为第二种线数NL2，推测为能够采用作为理论上的最大值的12个以下的各种值。并且，能够从上述的已评价完的值(例如3、5、6、7、10)中选择的下限以上的任意的值作为上限而采用。

B-4.成分比例R(Ti/Zr)和评价结果：

表1的从11号到17号各自的成分比例R(Ti/Zr)为0、0.05、0.5、2、3、6、10。在这七种类的样品中，第一种线数NL1为相同的12，第二种线数NL2为相同的10，连接部长度300L为相同的11mm，电阻器直径70D为相同的3.5mm。从11号到17号的样品的其他结构与从上述的1号到10号的样品的结构相同。

如从11号到17号所示，负载寿命评价结果为成分比例R较大的情况比成分比例R较小的情况良好。其原因推测为由于TiO₂的比例越大通过TiO₂的电流的路径越增大，因而能够在电阻器70内分散电流，并且能够抑制电阻器70的劣化。电磁波噪声评价结果为成分比例R较小的情况比成分比例R较大的情况良好。其原因推测为由于TiO₂的比例越小通过TiO₂的电流的路径越减少，因而电阻器70内的电流的路径复杂化。

如果在11号到17号的基础上考虑1号到10号，则能够实现8分以上的负载寿命评价结果的成分比例R为0.05、0.5、1、2、3、6、10。并且，能够实现4分以上的电磁波噪声评价结果的成分比例R为0、0.05、0.5、1、2、3、6。两方所包含的成分比例R为0.05、0.5、1、2、3、6的六个值。能够将从这六个值中任意地选择的值采用为成分比例R的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。并且，能够将六个值中的下限以上的任意的值采用为上限。例如作为成分比例R，能够采用0.05以上且6以下的值。更优选为，作为成分比例R，能够采用0.5以上且6以下的值。进一步优选为，作为成分比例R，能够采用0.5以上且3以下的值。

另外，从1号到10号的成分比例R为1，比成分比例R的上述的优选的范围的下限大且比上限小。并且，如从1号到10号所示，在成分比例R为1的情况下，第一种线数NL1和第二种线数NL2的各种的组合能够实现4分以上的电磁波噪声评价结果和8分以上的负载寿命评价结果。如上所述，在第一种线数NL1与从11号到17号的第一种线数NL1即12不同的情况下推测为也能够适用在成分比例R的上述的优选的范围内。相同的，在第二种线数NL2与从11号到17号的第二种线数NL2即10不同的情况下推测为也能够适用在成分比例R的上述的优选的范围内。

B-5.电阻器直径70D和评价结果：

表1的18号和19号各自的电阻器直径70D为比从1号到17号的电阻器直径70D(3.5mm)大的4mm。18号的结构为NL1＝1、NL2＝0以及R＝1，两个参数NL1、NL2不属于上述的优选的范围。并且，18号的电磁波噪声评价结果为1分，负载寿命评价结果为3分。另一方面，19号的结构为NL1＝10、NL2＝7以及R＝1，三个参数NL1、NL2、R分别在上述的优选的范围内。并且，19号的电磁波噪声评价结果为比18号良好的4分，19号的负载寿命评价结果为比18号良好的10分。

表1的20号和21号各自的电阻器直径70D为比从1号到17号的电阻器直径70D(3.5mm)小的2.9mm。20号的结构为NL1＝1、NL2＝0以及R＝1，两个参数NL1、NL2不属于上述的优选的范围。并且，20号的电磁波噪声评价结果为3分，负载寿命评价结果为1分。另一方面，21号的结构为NL1＝10、NL2＝7以及R＝1，三个参数NL1、NL2以及R分别在上述的优选的范围内。并且，21号的电磁波噪声评价结果为比20号良好的5分，21号的负载寿命评价结果为比20号良好的10分。

另外，在从18号到21号的样品中，连接部长度300L为相同的11mm。并且，电阻器长度70L(图2)为大致相同的8mm。

通常，在电阻器直径70D较小的情况下，与电阻器直径70D较大的情况相比，由于电阻器70的表面积较小，因而在电阻器70上通过电流流动而产生的热难以释放到绝缘体10等其他部件。即，在电阻器直径70D较小的情况下，电阻器70的负载寿命评价结果易于降低。并且，在电阻器直径70D较小的情况下，由于沿与中心轴CL交叉的方向延伸的电流的路径的长度限制为较短的范围，因而电磁波噪声的抑制性能易于降低。这里，如表1所示，以2.9、3.5、4(mm)的三个电阻器直径70D能够实现4分以上的电磁波噪声评价结果和8分以上的负载寿命评价结果。这样，作为电阻器直径70D，能够采用4mm以下的值，并能够采用更小的3.5mm以下的值，还能够采用进一步小的2.9mm以下的值。并且，作为电阻器直径70D，在选择了三个值中的上限以下的任意值(例如2.9mm)作为下限时，能够采用其下限以上的值。

通常，如果考虑能够实现2分以上的电磁波噪声评价结果和2分以上的负载寿命评价结果并可实用，则电阻器直径70D的允许范围推测为能够扩张到包含这三个值(2.9、3.5、4(mm))的较宽的范围。例如，推测为作为电阻器直径70D，能够采用作为对象区域A10的第一长度La的1.8mm以上的各种值。并且，如果考虑火花塞100的实用的大小，则推测为作为电阻器直径70D，能够采用6mm以下的各种值。推测为在任一种情况下都至少将第一种线数NL1设定于上述的优选的范围内，从而能够实现良好的(例如2分以上的)电磁波噪声评价结果和良好的(例如2分以上的)负载寿命评价结果。这里，优选为除第一种线数NL1之外，还将第二种线数NL2设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将成分比例R设定在上述的优选的范围内。

B-6.连接部长度300L和评价结果：

表1的22号和23号各自的连接部长度300L为比从1号到21号的连接部长度300L(11mm)大的15mm。15mm的连接部长度300L通过使端子配件40的前端(前端方向D1侧的端)的位置向后端方向D1r侧移动，并且将电阻器70的与中心轴CL平行的方向上的长度(具体来说为图2的电阻器长度70L)变长而实现。第一密封部60的形状和大小在从1号到21号的所有的样品中大致相同。同样的，第二密封部80的形状和大小在从1号到21号的所有的样品中大致相同。

22号的结构为NL1＝1、NL2＝0、R＝1以及70D＝3.5mm，两个参数NL1、NL2从上述的优选的范围中脱离。并且，22号的电磁波噪声评价结果为3分，负载寿命评价结果为1分。另一方面，23号的结构为NL1＝10、NL2＝7、R＝1以及70D＝3.5mm，四个参数NL1、NL2、R、70D分别在上述的优选的范围内。并且，23号的电磁波噪声评价结果为比22号良好的5分，23号的负载寿命评价结果为比22号良好的10分。

通常，在连接部长度300L较长的情况下，连接部300(包含电阻器70)的制造比连接部长度300L较短的情况难。例如存在使用从贯通孔12的后开口14插入的棒来对在贯通孔12内配置的连接部300(例如电阻器70)的材料进行压缩的情况。在连接部长度300L较长的情况下，用于压缩的压力在连接部300的中途易于分散。其结果是，存在未适当地进行电阻器70的材料的压缩而电磁波噪声的抑制性能降低且耐久性降低的情况。这里，如表1所示，以11mm和15mm的两个连接部长度300L能够实现4分以上的电磁波噪声评价结果和8分以上的负载寿命评价结果。这样，作为连接部长度300L，能够采用11mm以上的值，并能够采用更长的15mm以上的值。并且，作为连接部长度300L，将两个值中的下限以上的任意的值(例如15mm)作为上限而选择时，能够采用其上限以下的值。

通常，如果考虑能够实现2分以上的电磁波噪声评价结果和2分以上的负载寿命评价结果并可实用，则连接部长度300L的允许范围推测为能够扩张到包含这两个值(11、15(mm))的较宽的范围。例如，推测为作为连接部长度300L，能够采用5mm以上的各种值。并且，作为连接部长度300L，推测为能够采用30mm以下的各种值。推测为在任一种情况下都至少将第一种线数NL1设定在上述的优选的范围内，从而能够实现良好的(例如2分以上的)电磁波噪声评价结果和良好的(例如2分以上的)负载寿命评价结果。这里，优选为除第一种线数NL1之外，还将第二种线数NL2设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将成分比例R设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将电阻器直径70D设定在上述的推测的允许范围内。

B-7.纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA和评价结果：

根据表1的从1号到23号，能够实现2分以上的电磁波噪声评价结果的平均值NcpA为0.8、1.8、1.9、2.0、2.1、2.7、2.8、3.0、3.1、3.2、3.3、5.0、6.0的13个的值。能够将从这13个值中任意地选择的值采用为平均值NcpA的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。并且，能够将13个值中的下限以上的任意的值作为上限而采用。另外，推测为平均值NcpA越小，电流的路径越复杂化。因此，推测为作为平均值NcpA，能够采用比上述的13个值中的最小值(0.8)小的值(例如0以上的各种值)。例如作为平均值NcpA，推测为能够采用0以上且6.0以下的值。但是，将第一种线数NL1设定在上述的优选的范围内，从而推测为纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA也成为比0大的值。

并且，如10号和其他样品所示，在平均值NcpA为5.0以下的情况下，能够用各种的平均值NcpA实现5分的电磁波噪声评价结果，在平均值NcpA为6.0的情况下，电磁波噪声评价结果为比其低的4分。其原因推测为由于平均值NcpA增大，因而电流沿纵向线状区域易于流动，其结果是，电流的路径简化。如上所述，通过采用5.0以下的值作为纵向最大连续数Ncp的平均值NcpA，而能够实现进一步良好的电磁波噪声评价结果。

推测为在任一种情况下都至少将第一种线数NL1设定在上述的优选的范围内，从而能够实现良好的(例如2分以上的)电磁波噪声评价结果和良好的(例如2分以上的)负载寿命评价结果。这里，优选为除第一种线数NL1之外，将第二种线数NL2设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将成分比例R设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将电阻器直径70D设定在上述的推测的允许范围内。并且，优选为将连接部长度300L设定在上述的推测的允许范围内。

C.第二评价实验

C-1.第二评价实验的概要：

在第二评价实验中，评价有实施方式的火花塞100的样品的结构、电磁波噪声的抑制性能以及负载寿命的关系。以下的表2示出样品的种类的编号、第一种线数NL1、成分比例R(Ti/Zr)、第二种线数NL2、第一种区域比例RA1、第一种区域数期望值NcE、横向最大连续数期望值NccE、连续性的判定结果、横向最大连续数平均值NccA、连接部长度300L(单位为mm)、电阻器直径70D(单位为mm)、电磁波噪声评价结果以及负载寿命评价结果的关系。在第二评价实验中，评价有从T1号到T5号的五种类的样品。

【表2】

表2中的参数NL1、R、NL2、300L以及70D分别与表1的相同的符号的参数相同。并且，电磁波噪声评价结果用与表1的第一评价实验相同的方法来决定。负载寿命评价结果用将表1的第一评价实验的方法中的“在一周期内从电源输出的能量”改变为比400mJ大的600mJ的方法来决定。即，在第二评价实验中，在比第一评价实验严格的条件下，评价有负载寿命。

接着，对表2中的其他参数进行说明。第一种区域比例RA1为对象区域A10(图2)中的第一种区域A1的总数相对于正方形区域A20的总数的比例。如上所述，正方形区域A20的总数为108个。在表2中的第一种区域比例RA1的栏内的括号内示出正方形区域A20的总数即“108”，也示出第一种区域A1的总数。例如T1号的第一种区域A1的总数为101个。

第一种区域数期望值NcE为第一种区域数Nc(即一个横向线状区域所包含的第一种区域A1的数量)的期望值。该第一种区域数期望值NcE用INT(9*RA1)算出。这里，函数“INT”示出以小数点第一位将自变量四舍五入为整数的函数。运算符号“*”表示乘法(以下相同)。数值“9”为一个横向线状区域所包含的正方形区域A20的总数。这样算出的第一种区域数期望值NcE表示由第一种区域比例RA1而确定的数量的第一种区域A1均匀地分布在对象区域A10内时的一个横向线状区域所包含的第一种区域A1的总数。

横向最大连续数期望值NccE(以下也称为“横向连续期望值NccE”)为横向最大连续数Ncc(即一个横向连续部分所包含的第一种区域A1的数量的最大值)的期望值。该横向连续期望值NccE从基于第一种区域数期望值NcE而能够实现的横向最大连续数Ncc和实现其横向最大连续数Ncc的第一种区域A1的配置的组合数CNcc算出。具体来说，通过对于能够实现的所有的Ncc的“Ncc*CNcc”的和除以对于能够实现的所有的Ncc的“CNcc”的和而得到的值为横向连续期望值NccE。即，横向连续期望值NccE为第一种区域A1和第二种区域A2的能够实现的多个配置模式中的横向最大连续数Ncc的平均值。这里，一个横向线状区域所包含的第一种区域A1的总数不局限于横向最大连续数Ncc而固定为第一种区域数期望值NcE。基于第一种区域数期望值NcE而能够实现的横向最大连续数Ncc从比0大且在第一种区域数期望值NcE以下的范围内与第一种区域数期望值NcE对应地确定。

首先，对于第一种区域数期望值NcE为“4”的情况进行说明。在该情况下，能够实现的横向最大连续数Ncc为“4”、“3”、“2”以及“1”。以下，对于这些横向最大连续数Ncc各自的组合数CNcc进行说明。

在Ncc＝4的情况下，一个横向线状区域(即九个正方形区域A20)分解为一个横向连续部分(由四个第一种区域A1构成)和五个第二种区域A2。并且，一个横向连续部分和五个第二种区域A2配置为一列。这里，一个横向连续部分的位置从由排列为一列的五个第二种区域A2而形成的六个候补位置中选择。这里，在用文字“O”表示一个第二种区域A2并用文字“X”表示横向连续部分的候补位置的情况下，第二种区域A2(O)和候补位置(X)的配置为“XOXOXOXOXOX”。实现“Ncc＝4”的第一种区域A1的配置的组合数CNcc与从六个候补位置(X)中选择一个横向连续部分的位置时的排列(₆P₁＝6)相同。

在Ncc＝3的情况下，一个横向线状区域分解为一个横向连续部分(由三个第一种区域A1构成)、一个第一种区域A1以及五个第二种区域A2。不允许横向连续部分和第一种区域A1配置在彼此相邻的位置上。在该情况下，组合数CNcc与从六个候补位置中选择一个横向连续部分的位置和一个第一种区域A1的位置时的排列(₆P₂＝30)相同。

在Ncc＝2的情况下，一个横向线状区域能够分解为以下的两个模式。

第一模式：两个横向连续部分、五个第二种区域A2

第二模式：一个横向连续部分、两个第一种区域A1以及五个第二种区域A2

在任一种模式下，一个横向连续部分都由两个第一种区域A1构成。

在第一模式下，不允许两个横向连续部分配置在彼此相邻的位置上。并且，两个横向连续部分彼此无法区分。因此，组合数CNcc与从六个候补位置中选择两个横向连续部分的位置时的排列(₆P₂)除以无法区分的两个横向连续部分的排列(₂P₂＝2！)而得到的数相同。具体来说，CNcc＝₆P₂/2！＝30/2＝15。

在第二模式下，不允许横向连续部分和第一种区域A1配置在彼此相邻的位置上。并且，两个第一种区域A1也不允许配置在彼此相邻的位置上。并且，两个第一种区域A1彼此无法区分。因此，组合数CNcc与从六个候补位置中选择一个横向连续部分和两个第一种区域A1这三个位置时的排列(₆P₃)除以无法区分的两个第一种区域A1的排列(₂P₂＝2！)而得到的数相同。具体来说，CNcc＝₆P₃/2！＝120/2＝60。

如上所述，在Ncc＝2的情况下，最终的组合数CNcc为75(＝15+60)。

在Ncc＝1的情况下，一个横向线状区域分解为四个第一种区域A1和五个第二种区域A2。这里，不允许两个以上的第一种区域A1连续。并且，四个第一种区域A1彼此无法区分。因此，组合数CNcc与从六个候补位置中选择的四个第一种区域A1的位置时的排列(₆P₄)除以无法区分的四个第一种区域A1的排列(₄P₄＝4！)而得到的数相同。具体来说，CNcc＝₆P₄/4！＝360/24＝15。

如上所述，第一种区域数期望值NcE为4的情况的四个第一种区域A1的配置的总数(即组合数CNcc的合计值)是126(＝6+30+75+15)。并且，横向连续期望值NccE如下所述地算出。

∑(Ncc*CNcc)＝(4*6)+(3*30)+(2*75)+(1*15)＝24+90+150+15＝279

NccE＝∑(Ncc*CNcc)/∑(CNcc)＝279/126＝2.21

(运算符号“∑”表示对于能够实现所有的Ncc的和(以下相同))

这样，在第一种区域数期望值NcE为“4”的情况下，横向连续期望值NccE为2.21。

接着，对第一种区域数期望值NcE为“8”的情况进行说明。在该情况下，能够实现的横向最大连续数Ncc为“8”、“7”、“6”、“5”以及“4”。无法利用3以下的Ncc。在Ncc＝3的情况下，八个第一种区域A1至少分解为彼此分离的三个部分(三个部分的第一种区域A1的总数分别为3、3、2)。为了将这三个部分彼此分离，需要至少两个第二种区域A2。这样，在一个横向线状区域中需要10个正方形区域A20。但是，如上所述，由于一个横向线状区域所包含的正方形区域A20的总数为九个，因而无法实现Ncc＝3。横向最大连续数Ncc为2以下的情况也相同。

在Ncc＝8的情况下，一个横向线状区域分解为一个横向连续部分(由八个第一种区域A1构成)和一个第二种区域A2。这里，在用文字“O”表示一个第二种区域A2，并用文字“X”表示一个横向连续部分的候补位置的情况下，第二种区域A2(O)和候补位置(X)的配置为“XOX”。实现“Ncc＝8”的第一种区域A1的配置的组合数CNcc与从两个候补位置(X)中选择一个横向连续部分的位置时的排列(₂P₁＝2)相同。

在Ncc＝7的情况下，一个横向线状区域分解为一个横向连续部分(由七个第一种区域A1构成)、一个第一种区域A1以及一个第二种区域A2。不允许横向连续部分和第一种区域A1配置在彼此相邻的位置上。因此，组合数CNcc与从两个候补位置中选择一个横向连续部分的位置和一个第一种区域A1的位置时的排列(₂P₂＝2)相同。

在Ncc＝6的情况下，一个横向线状区域分解为彼此大小不同的两个横向连续部分和一个第二种区域A2。两个横向连续部分的第一种区域A1的总数分别为6和2。与Ncc＝5的情况相同，一个横向线状区域分解为彼此大小不同的两个横向连续部分和一个第二种区域A2。两个横向连续部分的第一种区域A1的总数分别为5和3。在这些情况下，组合数CNcc与从两个候补位置中选择两个横向连续部分的位置时的排列(₂P₂＝2)相同。

在Ncc＝4的情况下，一个横向线状区域分解为大小相同的两个横向连续部分和一个第二种区域A2。两个横向连续部分的第一种区域A1的总数为4。两个横向连续部分彼此无法区分。因此，组合数CNcc与从两个候补位置中选择两个横向连续部分的位置时的排列(₂P₂)除以无法区分的两个横向连续部分的排列(₂P₂＝2！)而得到的数相同(具体来说为“1”)。

如上所述，第一种区域数期望值NcE为8时的八个第一种区域A1的配置的总数(即组合数CNcc的合计值)是9(＝2+2+2+2+1)。并且，横向连续期望值NccE如下所述地算出。

∑(Ncc*CNcc)＝(8*2)+(7*2)+(6*2)+(5*2)+(4*1)＝16+14+12+10+4＝56

NccE＝∑(Ncc*CNcc)/∑(CNcc)＝56/9＝6.2

这样，在第一种区域数期望值NcE为“8”的情况下，横向连续期望值NccE为6.2。

在第一种区域数期望值NcE与“4”和“8”的任一个都不同的情况下也相同地算出横向连续期望值NccE。通常，横向最大连续数期望值NccE能够如下所述地算出。

(1)根据对象区域A10中的第一种区域A1的总数算出第一种区域数期望值NcE。例如根据对象区域A10中的第一种区域A1的总数算出第一种区域比例RA1，根据第一种区域比例RA1算出第一种区域数期望值NcE。

(2)基于第一种区域数期望值NcE而确定能够实现的横向最大连续数Ncc。

(3)对于能够实现的横向最大连续数Ncc的每一个，分别算出实现横向最大连续数Ncc的第一种区域A1的配置的组合数CNcc。例如一个横向线状区域与第一种区域数期望值NcE和横向最大连续数Ncc对应地分解为多个要素，并与分解结果对应地算出实现横向最大连续数Ncc的NcE个的第一种区域A1的配置的组合数CNcc。

(4)根据运算式“NccE＝∑(Ncc*CNcc)/∑(CNcc)”，算出横向连续期望值NccE。

接着，对表2中的其他参数进行说明。横向最大连续数平均值NccA(以下也称为“横向连续平均值NccA”)为12个横向线状区域的横向最大连续数Ncc的平均值。连续性判定结果表示横向连续平均值NccA和横向连续期望值NccE的比较结果。“A评价”表示“NccA＞NccE”，“B评价”表示“NccA≤NccE”。连续性判定结果为A判定的情况是指实际上测定的横向最大连续数Ncc的平均值NccA比横向最大连续数Ncc的期望值NccE大。即，A判定表示横向线状区域内的第一种区域A1的连续性良好。在该情况下，推测为电流沿横向线状区域易于流动。

C-2.电阻器70的结构和评价结果：

如表2所示，从T1号到T5号各自的连续性判定结果为A判定、A判定、A判定、A判定以及B判定。如这些样品所示，负载寿命评价结果在连续性判定结果为B判定的情况下是5分，在连续性判定结果为A判定的情况下是10分。其原因推测为在连续性判定结果为A判定的情况下，由于如上所述的横向线状区域内的第一种区域A1的连续性良好，因而电流沿横向线状区域易于分散。

并且，如上所述，在第二判定实验中，“在一周期内从电源输出的能量”比第一判定实验大。即使在这样严格的条件下，在连续性判定结果为A判定的情况下即在横向连续平均值NccA比横向连续期望值NccE大的情况下，也能够实现10分的负载寿命评价结果。这样，优选为横向连续平均值NccA比横向连续期望值NccE大。但是，由于第二评价实验在相对较严格的条件下进行，因而推测为即使横向连续平均值NccA在横向连续期望值NccE以下，也能够实现可实用的负载寿命。

另外，从T1号到T5号各自的横向连续平均值NccA为7.33、1.83、1.75、2.50、2.18。能够将从这五个值中任意地选择的值采用为横向连续平均值NccA的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。并且，能够将五个值中的下限以上的任意的值采用为上限。并且，五个值中的能够实现10分的负载寿命评价结果的横向连续平均值NccA为1.75、1.83、2.50、7.33。也可以从这四个值中选择横向连续平均值NccA的优选的范围的上限和下限。但是，由于第二评价实验在相对较严格的条件下进行，因而推测为即使横向连续平均值NccA在优选的范围外，也能够实现可实用的负载寿命。

并且，从T1号到T5号各自的横向连续期望值NccE为6.2、1.67、1.67、2.21、2.21。能够将从这五个值中任意地选择的值采用为横向连续期望值NccE的优选的范围(下限以上和上限以下)的下限。并且，能够将五个值中的下限以上的任意的值采用为上限。并且，五个值中的能够实现10分的负载寿命评价结果的横向连续期望值NccE为1.67、2.21、6.2。也可以从这三个值中选择横向连续期望值NccE的优选的范围的上限和下限。但是，由于第二评价实验在相对较严格的条件下进行，因而推测为即使横向连续期望值NccE在优选的范围外，也能够实现可实用的负载寿命。

另外，从T1号到T5号各自的参数NL1、R、NL2、300L以及70D如表2所记载的那样。如上所述，由于第二评价实验在相对较严格的条件下进行，因而推测为在这些参数NL1、R、NL2、300L以及70D与上述的样品的值不同的情况下，也能够实现可实用的负载寿命。在任一种情况下都至少将第一种线数NL1设定在上述的优选的范围内，从而能够实现良好的(例如在第一评价实验的条件下2分以上的)电磁波噪声评价结果和良好的(例如在第一评价实验的条件下2分以上的)负载寿命评价结果。这里，优选为除第一种线数NL1之外，还将第二种线数NL2设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将成分比例R设定在上述的优选的范围内。并且，优选为将电阻器直径70D设定在上述的推测的允许范围内。并且，优选为将连接部长度300L设定在上述的推测的允许范围内。

C.变形例：

(1)作为电阻器70的材料，不限于上述的材料，能够采用各种的材料。作为玻璃，例如能够采用包含B₂O₃-SiO₂系、BaO-B₂O₃系、SiO₂-B₂O₃-CaO-BaO系、SiO₂-ZnO-B₂O₃系、SiO₂-B₂O₃-Li₂O系以及SiO₂-B₂O₃-Li₂O-BaO系中的一种以上的材料。并且，作为形成骨料的材料，不限于玻璃，也可以采用氧化铝等的各种陶瓷材料。并且，也可以采用玻璃和陶瓷材料(例如氧化铝)的混合物。任一种情况都优选为形成骨料的材料颗粒的形状扁平。这样，在电阻器70的制造时为了压缩电阻器70的材料，将与中心轴CL平行的方向上的力施加于材料，从而能够将扁平的材料颗粒的短轴的方向接近于与中心轴CL平行的方向且将长轴的方向接近于与中心轴CL垂直的方向。其结果是，能够易于形成沿与中心轴CL交叉的方向延伸的氧化锆部分P1(图2)。即，能够易于增加第一种线数NL1和第二种线数NL2。这里，扁平的颗粒的长轴为形成该颗粒的最大外径的轴，扁平的颗粒的短轴为形成该颗粒的最小外径的轴。为了实现上述的优选的范围内的第一种线数NL1，优选为骨料的材料颗粒的长宽比(长轴的长度(最大外径)：短轴的长度(最小外径))在从“1：0.4”到“1：0.7”的范围内。

另外，线数NL1、NL2通过调整骨料的材料颗粒的长宽比和骨料的材料颗粒(尤其是玻璃颗粒)的易崩溃性而能够易于调整。例如通过增大长轴的长度相对于短轴的长度而能够增加线数NL1、NL2。并且，通过使玻璃颗粒易于崩溃而能够增加线数NL1、NL2。

并且，横向连续平均值NccA通过调整骨料的材料颗粒的长宽比、骨料的材料颗粒(尤其是玻璃颗粒)的易崩溃性以及电阻器70的材料中的填料的材料的比例(例如重量百分比)和导电性材料的比例而能够易于调整。例如通过增大骨料的材料颗粒中的长轴的长度相对于短轴的长度且增大填料的材料的比例和导电性材料的比例而能够增加横向连续平均值NccA。并且，通过使玻璃颗粒易于崩溃且增大填料的材料的比例和导电性材料的比例而能够增加横向连续平均值NccA。这样，通过增大横向连续平均值NccA而能够实现比横向连续期望值NccE大的横向连续平均值NccA。

(2)电阻器70的形状不限于大致圆柱形状，能够采用任意的形状。例如绝缘体10的贯通孔12包含向前端方向D1内径变化的部分，也可以在其内径变化的部分形成有电阻器70。在该情况下，电阻器70包含向前端方向D1外径变化的部分。电磁波噪声评价结果和负载寿命评价结果推测为从电阻器70中的外径较小的部分受到较大的影响。因此，通常，优选为在电阻器70中的与轴线CL垂直的剖面上与绝缘体10的贯通孔12的内周面遍及全周地接触的部分的外径的最小值处于上述的电阻器直径70D的优选的范围内。

如果使用在电阻器70的包含中心轴CL的剖面上的至少一个位置上配置的对象区域A10而算出的第一种线数NL1在任一种情况下都能够处于上述的优选的范围内，则该电阻器70的第一种线数NL1处于优选的范围内。并且，如果电阻器70的第一种线数NL1处于优选的范围内，则推测为能够提高电磁波噪声的抑制性能和电阻器的寿命。对于第二种线数NL2也相同。

(3)作为火花塞的结构，不限于用图1说明的结构，能够采用各种的结构。也可以为，例如在接地电极30中的形成间隙g的部分设置有贵金属端头。作为贵金属端头的材料，能够采用包含铱、铂等各种贵金属的材料。相同的，也可以为，在中心电极20中的形成间隙g的部分设置有贵金属端头。

以上，基于实施方式和变形例对本发明进行了说明，上述的发明的实施的方式用于使本发明易于理解，并不限定本发明。本发明能够在不脱离其宗旨及权利要求的范围内，进行变更和改良，并且在本发明中包含其等效发明。

标号说明

5...衬垫、6...第一后端侧填充物、7...第二后端侧填充物、8...前端侧填充物、9...滑石、10...绝缘体(绝缘子)、11...第二收缩外径部、12...贯通孔(轴孔)、13...腿部、14...后开口、15...第一收缩外径部、16...收缩内径部、17...前端侧主体部、18...后端侧主体部、19...凸缘部、20...中心电极、21...外层、22...芯部、23...头部、24...凸缘部、25...腿部、29...前端面、30...接地电极、31...前端部、35...母材、36...芯部、40...端子配件、50...主体配件、51...工具卡合部、52...螺纹部、53...铆接部、54...座部、55...主体部、56...收缩内径部、58...变形部、59...贯通孔、60...第一密封部、70...电阻器、70D...外径(电阻器直径)、70L...电阻器长度、80...第二密封部、100...火花塞、300...连接部、300L...连接部长度、400...部分剖面、g...间隙、R...成分比例、D1...前端方向、D1r...后端方向、A1...第一种区域、A2...第二种区域、CL...中心轴(轴线)、AC...导电区域、Nc...第一种区域数、Aa...骨料区域、Pg...部分、P3...其他成分部分、P2...二氧化钛部分、P1...氧化锆部分、A10...对象区域、L01～L12...横向线状区域、La...第一长度、A20...正方形区域、Lb...第二长度、NL1...第一种线数、NL2...第二种线数、Ncc...最大连续数。

Claims

1.一种火花塞，具备：

绝缘体，具有沿轴线的方向延伸的贯通孔；

所述火花塞的特征在于，

所述连接部包含电阻器，

所述电阻器包含骨料、含ZrO₂的填料以及碳，

在所述电阻器的包含所述轴线的剖面上，

在将所述对象区域分割为一边长度为200μm的多个正方形区域的情况下，将由沿着与所述轴线垂直的方向排列的九个正方形区域构成的线状的区域设为横向线状区域，

在将ZrO₂的面积的比例为25％以上的正方形区域设为第一种区域并且将ZrO₂的面积的比例小于25％的正方形区域设为第二种区域时，包含两个以上的所述第一种区域的所述横向线状区域的总数为五个以上。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

包含连续的两个以上的所述第一种区域的所述横向线状区域的总数为五个以上。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其中，

所述填料包含TiO₂，

所述电阻器中的Ti相对于Zr的重量比例为0.05以上且6以下。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的火花塞，其中，

5.根据权利要求4所述的火花塞，其中，

所述外径的最小值为2.9mm以下。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的火花塞，其中，

所述中心电极的后端和所述端子配件的前端之间的所述轴线的方向上的距离为15mm以上。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的火花塞，其中，

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的火花塞，其中，

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的火花塞，其中，