JP2005183177A - スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 汚損性を向上させつつ、耐熱性を向上させることができるスパークプラグを提供する。
【解決手段】 係合位置隙間Ｑにおける係合位置隙間量βを０．４５ｍｍ未満に規定することで、汚損しやすい環境下におかれても、係合位置隙間Ｑへの未燃ガス侵入を確実に遮断することができ、耐汚損性を向上させることができる。また、主体金具基部５６と絶縁体基部２８とが近接しているので、熱価が高くなり、耐熱性が向上する。さらに、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間Ｑの、板パッキン８の軸線Ｏ方向の最先端の位置を起点として、軸線Ｏ方向に延設される長さＡが１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下に規制されるので、絶縁碍子２から主体金具１に伝わる熱量を調整することができる。したがって、プラグの熱価を調整することにより、耐熱性のみならず耐汚損性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグに関し、詳細には、耐熱性および耐汚損性を備えたスパークプラグに関する。

従来、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグにおいて、エンジンヘッドの燃焼室内では、ガソリンと空気とが短時間で混合・燃焼されるため、不完全燃焼が生じやすく、スパークプラグの絶縁体の先端側には、カーボンなどが付着し、くすぶり汚損の原因となっていた。カーボンは、電流をよく通すため、これがスパークプラグの絶縁体の先端側に大量に付着すると、そのカーボンに電流が流れてしまう。すると、スパークプラグの先端では火花が飛ばず、カーボンが付着した別の場所で火花が飛ぶリーク（漏電）現象が発生する。一方、このカーボンは、約５２０℃以上になると、全て焼け切れる性質を有する。したがって、高速および低速走行に関わらず、約５２０℃位までは一気に温度が上昇し、カーボンを自身で焼き切る自己清浄機能を有するスパークプラグが一般的に利用されている。

しかし、スパークプラグの先端温度が所定温度以上（例えば、約１１００℃以上）になると、過熱されたスパークプラグの先端（例えば、絶縁体）が熱源となり、スパークプラグの点火前に自然に燃焼し始めるプレイグニション（過早着火）が発生する。そのため、スパークプラグの先端が、少なくとも９５０℃以上にならないように、従来のスパークプラグは、熱価（熱放散性）が適切に調整されている。

また、このようなスパークプラグの構造において、先端側にスパーク（火花）を発生させる中心電極を先端側から突出させて内挿する略筒状の絶縁体が、略筒状の主体金具の内側に嵌め込まれている。そして、絶縁体の先端側の径は、軸線方向の中間部の径より細くなっており、その段差部が、主体金具の内部に設けられた段差部に係合するようになっている。従来は、この絶縁体と主体金具との間隙は、絶縁体の汚損時に、この隙間にて飛び火が発生するのを極力避けるため、間隙の幅長を広くすることが有効であると考えられていた。しかし、間隙の幅長を広くすると、主体金具の外径が大きくなるため、スパークプラグ自体が大型化してしまい、エンジンヘッドへの取り付けスペースに嵌らなくなってしまう。さらに、絶縁体側から主体金具側への熱伝導性（熱引き）が低下するため、プレイグニションが発生する可能性が高くなる。そこで、絶縁体と主体金具との係合位置の隙間を所定距離以下に狭めることにより、係合位置の隙間への未燃ガスの侵入を確実に停止させ、スパークプラグのくすぶり汚損を防止することができるスパークプラグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、自動車の燃費低減などを目的とするため、エンジンにおけるリーンバーン（希薄燃焼）などの開発が進められ、このようなリーンバーンのエンジン状態では、スパークプラグを確実に着火させなければならず、プラグの点火電圧を高めなければならない。そこで、主体金具の内側に、絶縁体を係合させるための段差部を設け、この段差部の角部に対向する絶縁体の先端側の絶縁体の形状を、絶縁体の段部と脚部との接合部における肉厚以上の厚さにすることにより、主体金具の段差部の角部に対向する絶縁体の脚部の電気絶縁耐力を向上させ、ピンホールの発生を抑制可能なスパークプラグも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２６０８１７号公報 特開平６−１９６２４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスパークプラグでは、主体金具と絶縁体との係合間隙は狭く設計され、未燃ガスの侵入を防止できるが、間隙が狭くなっている部分の、プラグの軸線方向の長さが短い場合は、絶縁体から主体金具に熱が伝わりにくくなるため、熱価が低くなり（熱放散性が低い、熱引きが悪い）、プレイグニションが発生する恐れがあるという問題点があった。さらに、特許文献２に記載のスパークプラグでは、主体金具と絶縁体とが係合する間隙の幅長は、広く調整されているため、熱価は高いが、未燃ガスの侵入を防止できず、汚損が発生しやすいという問題点があった。したがって、耐汚損性を向上させようとすると、熱価が低下してしまい、耐汚損性を向上させつつ、耐熱性（熱価）を維持するのは困難であった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、汚損性を向上させつつ、耐熱性を向上させることができるスパークプラグを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のスパークプラグでは、略筒状に形成され、軸線方向に貫通孔を有する絶縁体と、当該絶縁体の前記貫通孔の先端側に挿設される棒状の中心電極と、前記絶縁体の軸線方向の先端側を内挿して保持する略筒状の主体金具と、一端部が当該主体金具の先端に接合され、当該一端部とは反対の他端部が前記中心電極に対向し、前記他端部と前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備え、前記絶縁体は、前記絶縁体の後端側に設けられた絶縁体後端部と、前記絶縁体の先端側に設けられ、当該絶縁体後端部の外径よりも縮径された絶縁体先端部と、前記絶縁体後端部と前記絶縁体先端部とを連結する第１絶縁体段部とから構成され、前記主体金具は、前記主体金具の後端側に設けられた主体金具後端部と、前記主体金具の先端側に設けられ、内径が当該主体金具後端部の内径よりも縮径された部分を少なくとも後端側に有する主体金具先端部と、前記主体金具後端部と前記主体金具先端部とを連結する第１主体金具段部とから構成され、前記第１絶縁体段部は、パッキンを介して前記第１主体金具段部に係合し、軸線を含む断面を見たときに、前記絶縁体先端部の外径をｄ１、前記主体金具先端部の内径をＤ１として、（Ｄ１−ｄ１）／２＜０．４５ｍｍとなる隙間の、前記絶縁体の軸線方向に平行な長さが、前記パッキンと前記主体金具段部との係合位置のうち、軸線方向の最先端側の位置を起点として前記絶縁体の先端側を＋としたとき、１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明のスパークプラグでは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記隙間の、前記絶縁体の軸線方向に平行な長さは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明のスパークプラグでは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、軸線を含む断面を見たときに、前記絶縁体先端部外周面において、軸線と狭角をなし、前記絶縁体の先端側に向かって縮径する第２絶縁体段部を有し、前記狭角が１０°以上であることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のスパークプラグでは、請求項３に記載の発明の構成に加え、軸線を含む断面を見たときに、前記第１絶縁体段部と前記第２絶縁体段部とを連結する絶縁体基部を有し、当該絶縁体基部は軸線方向に平行であり、前記絶縁体基部の軸線方向の長さが、１ｍｍ以上、６ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明のスパークプラグでは、請求項４に記載の発明の構成に加え、軸線を含む断面を見たときに、前記主体金具内周面において、軸線と第２狭角をなし、前記絶縁体の先端側に向かって拡径する第２主体金具段部と、前記第１主体金具段部と前記第２主体金具段部とを連結する主体金具基部とを有し、前記絶縁体基部と前記第２絶縁体段部との交点の軸線方向の位置が、前記主体金具基部と前記第２主体金具段部との交点を起点として前記絶縁体の先端側に向かう方向を＋としたとき、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記パッキンは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上の材料から形成されていることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の構成に加え、少なくとも前記主体金具の前記主体金具先端部の外周面には、ネジ部が形成され、前記パッキンは、前記ネジ部の呼びがＭ１２以下の前記主体金具の内側に配設されていることを特徴とする。

また、請求項８に係る発明のスパークプラグでは、請求項７に記載の発明の構成に加え、軸線を含む断面を見たとき、前記ネジ部の軸線方向の先端から前記主体金具の先端までの長さが２．５ｍｍ以上であって、かつ前記主体金具の先端から前記パッキンと前記第１主体金具段部との係合位置のうち、軸線方向の最先端までの距離が２ｍｍ以上であることを特徴とする。

また、請求項９に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の構成に加え、前記中心電極は、前記中心電極の後端側に設けられた中心電極後端部と、前記中心電極の先端側に設けられ、当該中心電極後端部の外径よりも縮径された中心電極先端部と、前記中心電極後端部と前記中心電極先端部とを連結する中心電極段部とから構成され、軸線を含む断面を見たときに、前記中心電極後端部と前記中心電極段部との交点が、前記絶縁体先端部よりも軸線方向後端側に位置することを特徴とする。

請求項１に係る発明のスパークプラグでは、スパークプラグの軸線を含む断面を見たときに、絶縁体先端部の外径をｄ１、主体金具先端部の内径をＤ１として、（Ｄ１−ｄ１）／２＜０．４５ｍｍとなる隙間の、絶縁体の軸線方向に平行な長さが、パッキンと主体金具段部との係合位置のうち、軸線方向の最先端側の位置を起点として絶縁体の先端側を＋としたとき、１．２ｍｍ以上であるので、絶縁体が受けた熱は速やかに主体金具に伝わる。したがって、熱引きがよくなり、耐熱性を向上させることができる。さらに、絶縁体と主体金具との係合する隙間への未燃ガス（カーボン）の侵入が確実にブロックされるので、絶縁体の先端側部分が汚損するのを防止することができ、耐汚損性を向上させることができる。また、０．４５ｍｍ未満の隙間の、絶縁体の軸線方向に平行な長さが、５ｍｍ以下に調整されているので、絶縁体の先端側にカーボンが付着することによる「奥飛火」（主体金具と絶縁体の内部にて火花放電が起こる現象）が生じにくくなる。

また、請求項２に係る発明のスパークプラグでは、請求項１に記載の発明の効果に加えて、スパークプラグの軸線を含む断面を見たときに、絶縁体先端部の外径をｄ１、主体金具先端部の内径をＤ１として、（Ｄ１−ｄ１）／２＜０．４５ｍｍとなる隙間の、絶縁体の軸線方向に平行な長さが、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であるので、絶縁体と主体金具との係合する隙間への未燃ガスの侵入をさらに確実に防止できるので、絶縁体の先端側部分が汚損するのを確実に防止することができ、かつ、絶縁体の先端側にカーボンが付着することによる奥飛火がさらに生じにくくなる。

また、請求項３に係る発明のスパークプラグでは、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、絶縁体先端部の外周面において、軸線と第２絶縁体段部とがなす狭角が１０°以上であるので、主体金具先端側と絶縁体先端側との隙間の空間を広く確保することができる。したがって、絶縁体の先端側にカーボンが付着することによる奥飛火がさらに生じにくくなる。

また、請求項４に係る発明のスパークプラグでは、請求項３に記載の発明の効果に加えて、絶縁体先端部に設けられた絶縁体基部は、軸線に平行であり、かつその長さが、１ｍｍ以上、６ｍｍ以下であるので、絶縁体の軸線方向の先端部から、パッキンまでの距離で形成される脚長が調整される。したがって、絶縁体基部から主体金具の内周面に放散される熱量が調整され、熱価（熱放散性）を適正に調整することができる。

また、請求項５に係る発明のスパークプラグでは、請求項４に記載の発明の効果に加えて、スパークプラグの軸線方向を含む断面を見たときに、絶縁体基部と第２絶縁体段部との交点の軸線方向の位置が、主体金具基部と第２主体金具段部との交点から、絶縁体の先端側に向かう方向を＋としたときに、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であるので、過熱された絶縁体から主体金具への熱放散量を十分確保することができる。したがって、絶縁体基部から主体金具基部に伝わる主体金具基部の内周面の面積を十分確保することができるので、絶縁体から主体金具への熱放散量が十分確保され、スパークプラグの耐熱性を向上させることができる。また、絶縁体と主体金具との係合する隙間への未燃ガスの侵入をさらに確実に防止できるので、絶縁体の先端側部分が汚損するのを確実に防止することができ、かつ、絶縁体の先端側にカーボンが付着することによる奥飛火がさらに生じにくくなる。

また、請求項６に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加えて、パッキンは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上の材料から形成されているので、過熱された絶縁体の熱は、パッキンを介して主体金具に放散される。したがって、スパークプラグの耐熱性を向上させることができる。

また、請求項７に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の効果に加えて、熱伝導率の高いパッキンはネジ部の呼びがＭ１２以下の主体金具の内側に配設される。したがってネジの呼びが大きいスパークプラグに比べ、ネジの呼びが小さいスパークプラグの方が、プラグ先端部の温度上昇が早いため、パッキンにおける熱引きの効果を大きく得ることができる。

また、請求項８に係る発明のスパークプラグでは、請求項７に記載の発明の効果に加えて、軸線を含む断面を見たときに、ネジ部の軸線方向の先端から主体金具の先端までの長さが２．５ｍｍ以上であるので、主体金具の先端側が、エンジンヘッドの燃焼室内に突出する形となる。これにより、主体金具の先端側が過熱される恐れがある。しかし、主体金具の先端からパッキンの軸線方向の最先端までの距離が２ｍｍ以上とすることで、耐熱性が向上する。

また、請求項９に係る発明のスパークプラグでは、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加えて、中心電極後端部と中心電極段部との交点が、絶縁体先端部よりも軸線方向後端側に位置するので、中心電極後端部と中心電極段部とが接する部分に形成されるエッジ部を、絶縁体先端部よりも軸線方向後端側に位置させることができる。したがって、中心電極先端部および中心電極段部が汚損しても、エッジ部分は絶縁体先端部の内側に埋設されているので、エッジ部分を基点として接地電極に火花が飛んで、絶縁体外周面にリークするのを防止することができる。また、中心電極先端部を細径化して、火花放電ギャップにおける電解強度を高くして、スパーク性能を向上させようとした際にも、エッジ部分に飛び火しないため、スパークプラグのリーク現象を防止することができる。

以下、本発明を適用した第１の実施形態であるスパークプラグ１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態であるスパークプラグ１００の部分縦断面図であり、図２は、図１のスパークプラグ１００の先端側要部を拡大して示す部分縦断面図であり、図３は、図２の板パッキン８近傍の部分拡大図である。このスパークプラグ１００は、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用プラグとして使用される。なお、以下の説明において、略棒状に構成されたスパークプラグ１００の軸線（図１および図２に示す一点鎖線）を「軸線Ｏ」とする。さらに、図１乃至図３において、図面の下方側をスパークプラグ１００の先端側とし、図面の上方側をスパークプラグ１００の後端側とする。

はじめに、図１を参照して、スパークプラグ１００の概略構成について説明する。図１に示すように、スパークプラグ１００は、略筒状の主体金具１、当該主体金具１に内挿され、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端部から突出して保持された略筒状の絶縁碍子２、電極先端部３６を突出させた状態で絶縁碍子２の貫通孔６に内挿された略棒状の中心電極３、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端部に一端が溶接されるとともに、当該一端側とは反対の他端側が側方に曲げ返されて、その側面が中心電極３の電極先端部３６と対向するように配置された接地電極４などにより構成されている。また、図１および図２に示すように、接地電極４と、中心電極３の電極先端部３６との間には、火花放電ギャップｇが形成されている。さらに、中心電極３の本体の内部には、放熱促進のためのＣｕ（銅）あるいはＣｕ合金などで構成された芯材３３が埋設されている。さらに、絶縁碍子２の貫通孔６の後端側（図１の上端側）には、略棒状の端子金具１３が挿設されている。なお、このスパークプラグ１００は、中心電極３の内部に銅の芯材３３が深く埋設されているので、「焼け」にも強く、使用温度範囲の広いワイドレンジ型プラグとして使用される。

次に、主体金具１について説明する。図１に示すように、主体金具１は、低炭素鋼などの金属により、略筒状に形成され、スパークプラグ１００のハウジングを構成している。この主体金具１の軸線Ｏ方向の先端部側の外周面には、図示外のエンジンヘッドに取り付けるための取付ネジ部７が形成されている。この取付ネジ部７の規格の一例としては、Ｍ１０，Ｍ１２およびＭ１４などが用いられる。なお、本明細書において取付ネジ部７の呼びは、ＩＳＯ２７０５（Ｍ１２）およびＩＳＯ２７０４（Ｍ１０）などに規定された値を意味し、当然に、諸規格に定められた寸法公差の範囲内での変動を許容するものとする。さらに、主体金具１の軸線Ｏ方向の後端部には、主体金具１をエンジンヘッドに取り付ける際に、スパナやレンチなどの工具を外側から係合させるための工具係合部１１が形成されている。なお、この工具係合部１１の軸線Ｏ方向に直交する断面は、六角形状を呈している。

また、図１および図２に示すように、主体金具１の工具係合部１１よりも軸線Ｏ方向の先端側には、主体金具後端部５４が形成され、当該主体金具後端部５４の軸線Ｏ方向の先端側には、主体金具１の内径方向内側に凸設された主体金具基部５６と、当該主体金具基部５６と主体金具後端部５４とを連結する第１主体金具段部５５とが形成されている。さらに、主体金具基部５６の軸線Ｏ方向の先端側には、主体金具後端部５４と同じ内径を有する主体金具前方部５８と、当該主体金具前方部５８と主体金具基部５６とを連結する第２主体金具段部５７とが形成されている。したがって、主体金具１の工具係合部１１から軸線Ｏ方向の先端側に向かって、主体金具後端部５４、第１主体金具段部５５、主体金具基部５６、第２主体金具段部５７、主体金具前方部５８の順に形成されている。なお、第１主体金具段部５５は、後述する絶縁碍子２の第１絶縁体段部２７と係合するための主体金具側係合部位である。また、図１に示すように、主体金具１の軸線Ｏ方向の中間部には、外径方向外側に凸設された鍔部６１が形成されている。そして、取付ネジ部７の軸線Ｏ方向の後端側（図１に示す上端部）近傍、即ち、鍔部６１の座面６２にはガスケット１０が嵌挿されている。なお、本発明において、主体金具前方部５８と、主体金具基部５６と、第２主体金具段部５７とにより、「主体金具先端部」を表している。

次に、絶縁碍子２について説明する。図１に示すように、絶縁碍子２は、中心電極３を内挿して保持するための略筒状の絶縁体である。この絶縁碍子２は、周知のようにアルミナなどを焼成して形成されている。そして、図１に示すように、絶縁碍子２の内側には、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向に沿って、貫通孔６が形成されている。さらに、貫通孔６の軸線Ｏ方向の後端部には、略棒状の端子金具１３が挿設され、その端子金具１３が固定されている貫通孔６の一端側とは反対の他端側には、略棒状の中心電極３が挿設されている。この中心電極３は、インコネル（商標名）６００又は６０１などのＮｉ（ニッケル）系合金などからなる電極母材２１を少なくとも表層部に有している。

また、貫通孔６において、挿設された端子金具１３と、中心電極３との間には、抵抗体１５が配設されている。さらに、この抵抗体１５の、軸線Ｏ方向の両端部（先端部および後端部）には、導電性ガラスシール層１６，１７が各々配設されている。そして、それらを介して中心電極３と端子金具１３とが互いに電気的に接続されている。なお、これらの抵抗体１５と導電性ガラスシール層１６，１７とが、焼結導電材料部を構成している。なお、この抵抗体１５は、ガラス粉末と導電材料粉末（および必要に応じてガラス以外のセラミック粉末）との混合粉末を原料とする抵抗体組成物として構成されている。また、端子金具１３の軸線Ｏ方向の後端部には、高圧ケーブル（図示外）がプラグキャップ（図示外）を介して接続され、高電圧が印加されるようになっている。

さらに、図１に示すように、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向の中間部には、絶縁碍子２の外周面より外径方向外側に向かって突出する突出部２３がフランジ状に形成されている。そして、図１および図２に示すように、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向において、中心電極３の火花放電ギャップｇに向かう側を前方側として、突出部２３よりも軸線Ｏ方向の後端側には、絶縁体後方部２４が形成されている。一方、突出部２３よりも前方側には、絶縁体後端部２６が形成されている。そして、絶縁体後端部２６の軸線Ｏ方向の先端側には、絶縁体後端部２６の外径よりも縮径された絶縁体基部２８と、当該絶縁体基部２８と絶縁体後端部２６とを連結し、周方向段部を形成する第１絶縁体段部２７が形成されている。さらに、絶縁体基部２８よりも軸線Ｏ方向の先端側には、絶縁体基部２８よりもさらに縮径され、軸線Ｏ方向先端側に向かって細径化された絶縁体縮径部３０と、当該絶縁体縮径部３０と絶縁体基部２８とを連結し、周方向段部を形成する第２絶縁体段部２９とが形成されている。なお、本発明において、絶縁体縮径部３０と、絶縁体基部２８と、第２絶縁体段部２９とにより、「絶縁体先端部」を表している。

そして、図１に示すように、絶縁碍子２は、主体金具１の軸線Ｏ方向の後端側（図１の上方側）の開口部から挿入され、絶縁碍子２の第１絶縁体段部２７が、主体金具１の第１主体金具段部５５に係合するようになっている。この絶縁碍子２の第１絶縁体段部２７は、主体金具１の第１主体金具段部５５に係合するための絶縁碍子側係合部となっている。さらに、図１および図２に示すように、主体金具１の第１主体金具段部５５と、第１絶縁体段部２７との間には、略リング状の板パッキン８が配設されている。そして、第１絶縁体段部２７と、第１主体金具段部５５とが、板パッキン８を介して係合することにより、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向の抜き止めがなされている。また、主体金具１の軸線Ｏ方向の後端側の開口部内面と、絶縁碍子２の外周面との間には、突出部２３の後方側周縁と係合する略リング状のパッキン４１が配置されている。そして、そのさらに後方側には（図１の上方側）タルクなどの充填層９を介して略リング状のパッキン４２が配置されている。そして、絶縁碍子２を主体金具１の軸線Ｏ方向の先端側に向けて押し込み、その状態で主体金具１の開口周縁部をパッキン４２に向けて加締めることにより、加締め部１２が形成され、主体金具１が絶縁碍子２に対して固定されている。

また、図１に示すように、絶縁碍子２の突出部２３よりも軸線Ｏ方向後端側の外周面には、絶縁碍子２の軸線を含む段面が波打ち形状を有するコルゲーション部４０が形成されている。このコルゲーション部４０は、絶縁碍子２の外周面に波打ち形状を設けて、絶縁碍子２の外周面の表面積を広くする。したがって、例えば、絶縁碍子２の外周面を伝わってリークした電気が流れ、漏電（リーク現象）が生じたときでも、絶縁碍子２の外周面を伝わるうちに消尽するため、漏電防止の効果が得られる。

次に、接地電極４について説明する。接地電極４は、耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、インコネル（商標名）６００又は６０１などのＮｉ合金が用いられている。この接地電極４は、自身の長手方向と直交する横断面が略長方形であり、屈曲された角棒状の外形を呈している。そして、図１に示すように、角棒状の一端部が、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端側の一端部の接合部６０に溶接などにより接合されている。一方、この接地電極４の先端部（一端部とは反対の他端部）は、中心電極３の電極先端部３６と当該中心電極３の軸線Ｏ方向に対向するよう側方に折り返され、中心電極３と接地電極４との対向面の隙間に火花放電ギャップｇが形成されている。

次に、絶縁碍子２と主体金具１との係合位置隙間量βについて、図２および図３を参照して説明する。図２および図３に示すように、絶縁碍子２の外周面（隙間形成外周面）と、主体金具１の内周面（隙間形成内周面）との間において、板パッキン８よりも軸線Ｏ方向の先端側には、係合位置隙間Ｑが形成されている。そして、第１の実施形態のスパークプラグ１００において、隙間形成外周面の外径（絶縁体先端部の外径）をｄ１、隙間形成内周面の内径（主体金具先端部の内径）をＤ１と定義したときに、
β＝（Ｄ１−ｄ１）／２
にて表される係合位置隙間量βにおいて、
β＜０．４５（ｍｍ）
と調整された係合位置隙間量βを、係合位置隙間Ｑにおいて所定の長さ（軸線Ｏ方向に平行な長さ：後述する長さＡ）を確保している。

このため、例えば、プレデリバリ時などの汚損の生じやすい使用環境下におかれた場合、係合位置隙間Ｑへの未燃ガスの侵入を確実に遮断することができる。すると、係合位置隙間Ｑ内において、絶縁碍子２の表面に、カーボンなどが付着して汚損するのを防止できる。また、図２および図３に示すように絶縁体基部２８と主体金具基部５６とが０．４５ｍｍ未満に近接しているため、過熱された絶縁碍子２の熱は、絶縁体基部２８から、係合位置隙間Ｑを介して、主体金具１の主体金具基部５６に伝わりやすい。したがって、スパークプラグ１００の熱引きが効率よくおこなわれ、スパークプラグ１００の耐熱性を向上させることができる。さらに、係合位置隙間Ｑが近接して調整されることで、スパークプラグ１００を小型にすることもできる。なお、この係合位置隙間Ｑにおける係合位置隙間量βの調整の効果の確認については、後述する。

次に、係合位置隙間Ｑの、係合位置隙間量βを確保する長さＡについて、図２および図３を参照して説明する。図２に示すように、係合位置隙間Ｑにおいて、０．４５ｍｍ未満に調整された係合位置隙間量βを確保する長さＡは、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向先端側に向かって１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下（好ましくは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下）に調整されている。ここで、この係合位置隙間Ｑの、係合位置隙間量βを確保する長さＡの起点は、図３に示す板パッキン８のＪ部とされている。このＪ部は、図３に示すように、第１絶縁体段部２７と第１主体金具段部５５とに挟まれ、押しつぶされた板パッキン８の外縁のうち、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向の最先端側に位置する点として定義される。なお、Ｊ部を起点とする係合位置隙間Ｑは、軸線Ｏ方向の先端側に向かうにしたがって、径方向の長さが広くなっている。

こうして、図２に示すように、この係合位置隙間Ｑの、係合位置隙間量βを確保する長さＡが、１．２ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下（好ましくは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下）に調整されているため、過熱された絶縁碍子２の熱は、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間Ｑを介して効率よく、主体金具基部５６に伝えられる。例えば、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間量βを確保する長さＡが、１．２ｍｍより短い場合は、絶縁体基部２８から放散される熱は、係合位置隙間Ｑを介して、主体金具１の内周面には十分伝わりにくい。したがって、スパークプラグ１００の熱引きは悪くなり、プラグ先端部の温度が高温になり、プレイグニションを引き起こす可能性が高くなる。逆に、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間量βを確保する長さＡが５．０ｍｍより長い場合は、第２絶縁体段部２９が、先端側に位置することにより、係合位置隙間量βがより小さい係合位置隙間Ｑの先端側に位置することとなる。すると、係合位置隙間Ｑを介して、主体金具１と絶縁碍子２との間にて火花放電する奥飛火が起こりやすくなってしまう。したがって、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間量βを確保する長さＡが、１．２ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下（好ましくは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下）に調整されることで、耐汚損性に優れ、かつ耐熱性に優れたスパークプラグ１００を製造することができる。なお、この係合位置隙間Ｑの、係合位置隙間量βを確保する長さＡの調整の効果の確認については、後述する。

次に、絶縁碍子２の絶縁体基部２８と、第２絶縁体段部２９とがなす角度θについて説明する。図２および図３に示すように、軸線Ｏを含む断面を見たときに、絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面を軸線Ｏ方向の先端側に延設されて形成される仮想平面と、第２絶縁体段部２９の外周面とのなす角度をθと定義する。ここで、絶縁体基部２８の外周面は、軸線Ｏ方向と平行であるので、角度θは軸線Ｏと第２絶縁体段部２９の外周面とのなす角度を間接的に表している。そして、第１の実施形態のスパークプラグ１００において、この角度θは１０°以上に調整されている。この角度θが１０°以上に調整されることにより、主体金具前方部５８の内周面と、絶縁体縮径部３０の外周面とにできる隙間の空間を広く確保できる。したがって、主体金具１と絶縁碍子２との間で火花放電する奥飛火を防止することができる。一方、角度θが１０°未満に調整されると上記効果を得ることができない。なお、絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面を軸線Ｏ方向の先端側に延設されて形成される仮想平面と、第２絶縁体段部２９の外周面とがなす角度θの調整の効果の確認については、後述する。

次に、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向の長さＺについて説明する。図１および図２に示すように、絶縁碍子２の第１絶縁体段部２７の軸線Ｏ方向の先端側には、絶縁体基部２８が形成されている。そして、図２に示すように軸線Ｏを含む断面をとったときに、絶縁体基部２８の外周面は、軸線Ｏに対して平行に延設されている。さらに、この軸線Ｏに平行な絶縁体基部２８の外周面の、軸線Ｏ方向の長さをＺと定義したときに、第１の実施形態のスパークプラグ１００では、絶縁体基部２８の長さＺは１．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下に調整されている。そのため、図２に示す絶縁碍子２の脚長Ｌが調整されるので、スパークプラグ１００の熱価（熱放散性、熱引き）が調整され、耐熱性および耐汚損性を向上させることができる。例えば、絶縁体基部２８の長さＺが６．０ｍｍを超えてしまうと、絶縁碍子２の先端側にカーボンが付着することによる奥飛火が生じやすくなる。さらに、長さＺが、１．０ｍｍ未満になってしまうと、プラグ先端部の温度が高温に上昇し、耐汚損性は増大するが、熱引きが悪くなる（熱価が低下する）ため、耐熱性が大きく損なわれる。なお、絶縁体基部２８の長さＺの調整の効果の確認については、後述する。

次に、絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面と、主体金具１の主体金具基部５６の内周面との相対位置について説明する。まず、図２および図３に示すように、軸線Ｏを含む断面を見たときに、主体金具１の主体金具基部５６の内周面と第２主体金具段部５７の内周面との交点を交点Ｅとし、絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面と第２絶縁体段部２９の外周面との交点を交点Ｆと定義する。さらに、図２に示すように、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向の先端部から、点Ｅまでの軸線Ｏ方向に平行な距離をＹｍｍとし、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向の先端部から点Ｅまでの軸線Ｏ方向に平行な距離をＸｍｍとする。そして、交点Ｅと交点Ｆとの、軸線Ｏ方向に平行な距離を、（Ｙ−Ｘ）ｍｍとして定義する。そして、このように交点Ｅ、交点Ｆ、長さＸ、長さＹおよび距離（Ｙ−Ｘ）を定義したときに、距離（Ｙ−Ｘ）は、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲内に調整される。

このように、距離（Ｙ−Ｘ）が、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下に調整されることで、過熱された絶縁碍子２から、主体金具１側に伝熱する伝熱量が適切に調整される。例えば、距離（Ｙ−Ｘ）が、マイナス側に大きい値をとった場合、交点Ｆが、交点Ｅよりも上方側（図２に示す上方側）に位置するため、主体金具１の主体金具基部５６に対向する絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面の面積が狭められ、スパークプラグ１００の熱引きが悪くなる。そして、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向の先端側の温度上昇により、プレイグニションが発生するなど、耐熱性が大きく損なわれる。一方、距離（Ｙ−Ｘ）が長くなりすぎると、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向の外周面の長さが長くなるため、絶縁碍子２の先端側にカーボンが付着する奥飛火が生じやすくなる。したがって、距離（Ｙ−Ｘ）が、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下に調整されることで、スパークプラグ１００の耐熱性が向上するとともに、耐汚損性を向上させることができる。なお、距離（Ｙ−Ｘ）の調整の効果については、後述する。

次に、板パッキン８について、図２および図３を参照して説明する。上述したように、平面視略リング状の板パッキン８は、第１絶縁体段部２７の外周面と、第１主体金具段部５５の内周面との隙間に配設されている。そして、この板パッキン８の材質は、例えば銅のような熱伝導率の高い材質が使用されている。この板パッキン８の熱伝導率が高いと、絶縁碍子２の熱が、主体金具１の第１主体金具段部５５に効率よく伝わるため、スパークプラグ１００の熱引きがよくなり、耐熱性を向上させることができる。なお、詳細にいうと、板パッキン８の材質は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上となる材料であることが好ましい。また、板パッキン８の材質には、銅に限らず他の材質（例えば、アルミニウムなど）を用いてもよい。なお、この板パッキン８の材質の効果の確認については、後述する。

また、前述した高い熱伝導率を有する板パッキン８は、従来の軟鋼パッキンを使用した場合に比べ、取付ネジ部７の呼びがＭ１２以下（例えば、Ｍ１０およびＭ１２）のスパークプラグ１００の耐熱性において、特に高い効果を発揮する。これは、ネジの呼びがＭ１２以下と小さいスパークプラグ１００では、ネジの呼びがＭ１４などのスパークプラグ１００に比べ、プラグ先端部の温度上昇が早いため、熱伝導率の高い板パッキン８（例えば、銅パッキン）を使用したほうが、熱引き効果がさらに向上する。そのため、スパークプラグ１００において、耐熱性向上の高い効果が得られる。なお、板パッキン８の材質と、ネジの呼びの違いとによる耐熱性の効果については、後述する。

以上説明した本発明により限定された数値の効果を確認するために、第１の実施形態のスパークプラグ１００の性能試験を以下のようにして行った。次に、実施例１から実施例１０の性能試験の結果について、図４乃至図１３のグラフを参照して順次説明する。
（実施例１）
はじめに、係合位置隙間量βによる、スパークプラグ１００のプレデリバリ試験について、図２および図４を参照して説明する。図４は、最小係合位置隙間量β’によるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。なお、プレデリバリ試験のテスト条件については、次の通りである。
◎プレデリバリ試験のテスト条件
・エンジン：排気量２．０Ｌ，４サイクル，ＤＯＨＣエンジン
・燃料：無鉛レギュラーガソリン
・オイル：５Ｗ−３０
・室温：−１０℃
・水温：−１０℃
・テストパターン：ＪＩＳ・Ｄ１６０６パターン（「自動車用スパークプラグのエンジン適合性試験方法」）
・なお、このＪＩＳ・Ｄ１６０６パターンは、寒冷期の納車走行パターンをモデル化したものである。

まず、図２に示す主体金具基部５６の外径をＤ’１、絶縁体基部２８の内径をｄ’１として、
β’＝（Ｄ’１−ｄ’１）／２
にて表される最小係合位置隙間量β’を、０．４，０．４３，０．４５，０．４８ｍｍに各々設定されたスパークプラグ１００を試験品として各々用意した。そして、上記のＪＩＳ・Ｄ１６０６の走行パターンを１サイクルとして、スパークプラグ１００の絶縁抵抗が１０ＭΩ以下に低下するまでこれを繰り返した。その結果を、図４の棒グラフに示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとした。図４のグラフは、最小係合位置隙間量β’（ｍｍ）の各値における１０ＭΩ到達サイクル（回）を示している。

ここで、プレデリバリ試験の「１０ＭΩ到達サイクル」について説明する。例えば、１０ＭΩ到達サイクルのサイクル回数が多いほど、絶縁碍子２の先端側にはカーボンが付着されておらず、絶縁碍子２の絶縁性は維持されており、耐汚損性が優れているものと判断できる。逆に、サイクル回数が少ないほど、絶縁碍子２の先端側の耐汚損性は低いと判断できる。よって、以下のプレデリバリ試験において、このような判断基準を元にして判断をおこなった。

図４に示すように、最小係合位置隙間量β’＝０．４（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクルが８回、β’＝０．４３（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクルが８回、β’＝０．４５（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクルが４回、β’＝０．４８（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクルが４回であった。図４のグラフのデータ結果を相対的に見ると、β’＝０．４５（ｍｍ）未満において、１０ＭΩ到達サイクルが８回以上と、安定した高い数値を示した。一方、β’＝０．４５（ｍｍ）以下では、１０ＭΩ到達サイクルが４回と減少した。これは、最小係合位置隙間量β’がやや広く調整されたことにより、絶縁碍子２と主体金具１との係合する隙間へ未燃ガスが侵入したため１０ＭΩ到達サイクルが低下したと思われる。こうして、これらの結果を踏まえて、係合位置隙間量βが０．４５ｍｍ未満の隙間を有すると、スパークプラグ１００の耐汚損性を向上できると考えられる。したがって、係合位置隙間量βは、０．４５（ｍｍ）未満が好ましいと判断した。

（実施例２）
次に、係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について、図２および図５を参照して説明する。図５は、係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。なお、耐熱性試験のテスト条件については、次の通りである。
◎耐熱性試験のテスト条件
・エンジン：排気量１．６Ｌ，４サイクル，ＤＯＨＣエンジン
・燃料：無鉛ハイオクガソリン
・室温／湿度：２０℃／６０％
・油温度：８０℃
・テストパターン：エンジン回転数５５００ｒｐｍ、ＷＯＴ（２分間）
・ＷＯＴは、スロットル全開（ｗｉｄｅ ｏｐｅｎ ｔｈｒｏｔｔｌｅ）を意味する。

そして、係合位置透隙間Ｑにおける、係合位置隙間量βを確保する長さＡを、１〜７ｍｍに各々設定したスパークプラグ１００を試験品として用意した。そして、上記の耐熱性試験のテストパターンでエンジンを運転し、プレイグ発生進角を測定した。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。その結果を、図５のグラフに実線で示す。図５のグラフは、横軸に長さＡを示し、縦軸にプレイグ発生進角（°）を示している。なお、ここで「プレイグ発生進角」とは、プレイグニション（過早着火）が発生する点火進角のことをいう。

ここで、「プレイグ発生進角が大きい。」とは、耐熱性が高いことを示す。即ち、点火時期をより進めて（早くして）もプレイグニションの発生しにくいスパークプラグでは、新規混合気に晒される時間が相対的に短く、燃焼ガスに晒される時間は相対的に長くなるので、スパークプラグの先端温度は上昇する。このように耐プレイグニション性を耐熱性と呼んでいる。

図５に示すグラフの実線で示すように、Ａ＝１．０では、プレイグ発生進角が、３８．０°，Ａ＝１．２（ｍｍ）では、プレイグ発生進角が、３９．０°，Ａ＝２では、プレイグ発生進角が、３９．５°を示した。そして、Ａ＝３，４では、プレイグ発生進角が、４０．５°，Ａ＝５では、プレイグ発生進角が、４１°，Ａ＝６では、プレイグ発生進角が、４１．５°、Ａ＝７では、プレイグ発生進角が、４２°を示し、Ａ＝１．２（ｍｍ）以上において右上がりの直線を示した。したがって、Ａ＝１．０ｍｍにおいて、急激にプレイグ発生進角が低下していることから、総合的かつ相対的に判断して、Ａ＝１．２ｍｍ以上で、スパークプラグ１００の耐熱性が向上すると判断された。

（実施例３）
次に、係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００のプレデリバリ耐久性試験の結果について、図２および図６を参照して説明する。図６は、係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。

プレデリバリ試験において、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間量βを確保する長さＡを、１〜７ｍｍに設定したスパークプラグ１００を試験品として用意した。そして、上記のＪＩＳ・Ｄ１６０６の走行パターンを１サイクルとして、スパークプラグ１００の絶縁抵抗が１０ＭΩ以下に低下するまでこれを繰り返した。その結果を、図６のグラフに実線で示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。図６のグラフは、横軸にＡの長さを示し、縦軸に１０ＭΩ到達サイクル数を示している。

図６に示すように、Ａ＝１では、１０ＭΩ到達サイクルは６（回），Ａ＝１．２では、１０ＭΩ到達サイクルは７（回），Ａ＝１．５では、１０ＭΩ到達サイクルは８（回），Ａ＝２では、１０ＭΩ到達サイクルは８（回），Ａ＝３では、１０ＭΩ到達サイクルは８（回），Ａ＝４では、１０ＭΩ到達サイクルは７（回），Ａ＝５では、１０ＭΩ到達サイクルは６．５（回），Ａ＝６では、１０ＭΩ到達サイクルは４（回），Ａ＝７では、１０ＭΩ到達サイクルは３（回）であり、グラフの実線は略放物線形状を示した。そして、実施例２の結果（図５参照）を踏まえ、長さＡ＝１．２ｍｍ以上において、図４の結果を判断すると、Ａ＝５ｍｍ以下では１０ＭΩ到達サイクルが６回以上と安定したが、Ａ＝６（ｍｍ）以上になると、１０ＭΩ到達サイクルが４回と急激に減少した。したがって、長さＡが１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下で、耐汚損性が向上するものと判断した。また、長さＡが１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲においては、１０ＭΩ到達サイクルが８回と高い値を示したため、さらに耐汚損性がさらに向上するものとして判断した。

（実施例４）
次に、絶縁体基部２８と第２絶縁体段部２９との角度θによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について、図２および図７を参照して説明する。図７は、角度θによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。そして、スパークプラグ１００において、図２に示す絶縁体基部２８と第２絶縁体段部２９との角度θを０〜２０°と調整されたスパークプラグを試験品として各々用意した。なお、プレデリバリ試験のテスト条件については、上記に示した条件と同じである。なお、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとし、係合位置隙間Ｑの軸線Ｏ方向に平行な長さＡは、３ｍｍに固定した。

図７に示すように、絶縁体基部２８と第２絶縁体段部２９とのなす角度θが、θ＝０°，１°，２°，３°では、１０ＭΩ到達サイクルは２（回）、θ＝４°，５°，６°では、１０ＭΩ到達サイクルは３（回）、θ＝７°，８°では、１０ＭΩ到達サイクルは４（回）、θ＝９°では、１０ＭΩ到達サイクルは７（回）、θ＝１０°では、１０ＭΩ到達サイクルは８（回）、θ＝１５°では、１０ＭΩ到達サイクルは９（回）、θ＝２０°では、１０ＭΩ到達サイクル１０（回）であった。図７のグラフに示すように、グラフの実線は、略Ｓ字カーブを示し、θ＝１０°以上で、１０ＭΩ到達サイクルが８回以上となり、高いサイクル回数を示した。したがって、図７に示す結果を相対的に判断して、絶縁体基部２８と第２絶縁体段部２９とのなす角度θは、θ＝１０°以上で、スパークプラグ１００の耐汚損性を向上できると判断した。

（実施例５）
次に、絶縁体基部２８の、軸線Ｏ方向に平行な長さＺによる、スパークプラグ１００の耐熱性試験について、図２および図８を参照して説明する。図８は、長さＺによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。そして、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向に平行な外周面の長さＺを、０．５〜７ｍｍに設定したスパークプラグ１００を試験品として各々用意した。そして、上記の耐熱性試験のテストパターンでエンジンを運転し、プレイグ発生進角を測定した。その結果を、図８のグラフに実線で示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとし、係合位置隙間Ｑの軸線Ｏ方向に平行な長さＡは、３ｍｍに固定した。そして、図８は、横軸にＺ部の長さを示し、縦軸にＺ部の各長さを有するスパークプラグ１００に対応したプレイグ発生進角（°）を示している。なお、耐熱性試験のテスト条件については、上記と同じ条件である。

図８に示すように、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向に平行な長さＺにおいて、Ｚ＝０．５（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３５．５°、Ｚ＝１（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３６．５°、Ｚ＝２（ｍｍ）では、プレイグ発生進角３７°、Ｚ＝３（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３７．５°、Ｚ＝４（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８°、Ｚ＝５（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８．５°、Ｚ＝６（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９°、Ｚ＝７（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９．５°であった。図８に示すように、図８の実線は、Ｚ＝１（ｍｍ）以上で右上がりの直線を示したが、Ｚ＝０．５では、プレイグ発生進角が３５．５°と急激に低下した。したがって、絶縁体基部２８の、軸線Ｏ方向に平行な長さＺは、１ｍｍ以上でスパークプラグ１００の耐熱性を向上させることができると判断した。

（実施例６）
次に、絶縁体基部２８の、軸線Ｏ方向に平行な長さＺによる、スパークプラグ１００のプレデリバリ試験について、図２および図９を参照して説明する。図９は、長さＺによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。そして、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向に平行な長さＺを、１〜８ｍｍに設定したものを試験品として用意した。その結果を、図９のグラフに実線で示す。また、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとし、係合位置隙間Ｑの軸線Ｏ方向に平行な長さＡは、３ｍｍに固定した。なお、プレデリバリ試験のテスト条件については、上記と同じ条件である。

図９に示すように、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向の長さＺにおいて、Ｚ＝１（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数は９回、Ｚ＝２〜５（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数は８回、Ｚ＝６（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数は７回、Ｚ＝７（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数は４回、Ｚ＝８（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数は３回であった。図９に示すように、図９に示す実線は、略逆Ｓ字カーブを示し、Ｚ＝６以下では、１０ＭΩ到達サイクル数が、６（回）以上と高い耐汚損性を示した。一方、Ｚ＝７および８（ｍｍ）では、１０ＭΩ到達サイクル数が４回以下と急激に低下した。したがって、Ｚ＝６（ｍｍ）以下の範囲内で、耐汚損性を向上できると判断した。こうして、実施例５および実施例６の結果より、絶縁体基部２８の長さＺは、１ｍｍ以上、６ｍｍ以下の範囲内において、スパークプラグ１００の耐熱性および耐汚損性を向上させることができると判断した。

（実施例７）
次に、交点Ｅと交点Ｆとの距離（Ｙ−Ｘ）ｍｍによる、スパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について、図２および図１０を参照して説明する。図１０は、距離（Ｙ−Ｘ）によるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。図２に示すスパークプラグ１００において、距離（Ｙ−Ｘ）を、−１〜４ｍｍまでに設定されたスパークプラグ１００を試験品として各々用意した。そして、上記の耐熱性試験のテストパターンでエンジンを運転し、プレイグ発生進角を測定した。その結果を、図１０のグラフの実線で示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。係合位置隙間Ｑの軸線Ｏ方向に平行な長さＡは、３ｍｍに固定した。そして、図１０は、横軸に距離（Ｙ−Ｘ）の長さ（ｍｍ）を示し、縦軸にプレイグ発生進角（°）を示している。

図１０に示すように、交点Ｅと交点Ｆとの、軸線Ｏ方向に平行な線方向の距離（Ｙ−Ｘ）において、距離（Ｙ−Ｘ）＝−１（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３５．０°、距離（Ｙ−Ｘ）＝−０．５（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３７．０°、距離（Ｙ−Ｘ）＝０（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８．０°、距離（Ｙ−Ｘ）＝１（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８．０°、距離（Ｙ−Ｘ）＝２（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８．５°、距離（Ｙ−Ｘ）＝３（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９．０°、距離（Ｙ−Ｘ）＝４（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９．５°であった。距離（Ｙ−Ｘ）＝−１（ｍｍ）では、交点Ｅよりも交点Ｆのほうが、図１および図２に示すスパークプラグ１００の軸線Ｏ方向の後端側（図１および図２の上方側）にある。したがって、図２に示すように、主体金具１の主体金具基部５６に対向する絶縁碍子２の絶縁体基部２８の外周面の面積が狭められ、スパークプラグ１００の熱引きが悪くなる。そして、スパークプラグ１００の軸線Ｏ方向の先端側の温度上昇により、プレイグニション現象が発生しやすくなるなど、耐熱性が悪くなる。したがって、距離（Ｙ−Ｘ）は、−０．５ｍｍ以上で耐熱性が向上すると判断された。

（実施例８）
次に、交点Ｅと交点Ｆとの距離（Ｙ−Ｘ）による、スパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について、図２および図１１を参照して説明する。図１１は、距離（Ｙ−Ｘ）によるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。図２に示すスパークプラグ１００において、距離（Ｙ−Ｘ）を、−１〜４までに設定したスパークプラグ１００を試験品として用意した。その結果を、図１１のグラフに実線で示す。なお、プレデリバリ試験のテスト条件については、上記に示した条件と同じである。また、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。そして、図１１において、横軸に距離（Ｙ−Ｘ）の長さ（ｍｍ）を示し、縦軸に距離（Ｙ−Ｘ）の各長さを有するスパークプラグ１００の１０ＭΩ到達サイクル数（回）を示している。

図１１に示すように、距離（Ｙ−Ｘ）において、距離（Ｙ−Ｘ）＝−１では、１０ＭΩ到達サイクル数は６回、距離（Ｙ−Ｘ）＝−０．５では、１０ＭΩ到達サイクル数は８回、距離（Ｙ−Ｘ）＝０では、１０ＭΩ到達サイクル数は９回、距離（Ｙ−Ｘ）＝１では、１０ＭΩ到達サイクル数は９回、距離（Ｙ−Ｘ）＝２では、１０ＭΩ到達サイクル数は８回、距離（Ｙ−Ｘ）＝３では、１０ＭΩ到達サイクル数は８回、距離（Ｙ−Ｘ）＝４では、１０ＭΩ到達サイクル数は３回であった。図１１のグラフに示すように、図１１に示す実線は、略山成りのカーブを示した。そして、距離（Ｙ−Ｘ）＝４では、１０ＭΩ到達サイクル数は３回であり、１０ＭΩ到達サイクル数が極端に少なかった。これは、距離（Ｙ−Ｘ）が長くなりすぎ、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向の外周面の長さが長くなり、絶縁碍子２の先端側にカーボンが付着することによる奥飛火が生じやすくなったと推測される。また、距離（Ｙ−Ｘ）＝−０．５でも、１０ＭΩ到達サイクル数が８回と、耐汚損性がほとんど低下しなかったため、距離（Ｙ−Ｘ）が−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲内で、スパークプラグの耐汚損性を向上できると判断した。したがって、実施例７および実施例８の結果により、距離（Ｙ−Ｘ）が−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲内において、スパークプラグ１００の耐熱性および耐汚損性が向上できると判断した。

（実施例９）
次に、銅および軟鋼を材質とした板パッキン８によるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について、図２および図１２を参照して説明する。図１２は、板パッキン８に銅パッキンを用いたスパークプラグ１００と、軟鋼パッキンを用いたスパークプラグ１００との耐熱性試験の結果について示すグラフである。そして、従来の軟鋼パッキンを使用したスパークプラグ１００と、銅パッキンを使用したスパークプラグ１００とを試験品として各々用意した。その結果を、図１２の棒グラフに示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。係合位置隙間Ｑの軸線Ｏ方向に平行な長さＡは、３ｍｍに固定した。なお、図１１の横軸はプレイグ発生進角を示している。なお、耐熱性試験のテスト条件については、上記と同じ条件である。

図１２に示すように、従来の軟鋼パッキンを使用したスパークプラグ１００のプレイグ発生進角が、４２°であったのに対し、銅パッキンを使用したスパークプラグ１００のプレイグ発生進角は、４４°と高い値を示した。これは、過熱された絶縁碍子２の熱が、第１絶縁体段部２７から、熱伝導率の高い銅パッキンに伝わり、主体金具１の第１主体金具段部５５に効率よく伝えられていることが考えられる。したがって、板パッキン８は、銅（又は、アルミニウムなど）のような熱伝導率の高い材質を用いれば、耐熱性を十分に向上させることができると判断した。

（実施例１０）
次に、銅パッキンと、従来の軟鋼パッキンとにおけるネジ径の違いによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について、図１３を参照して説明する。図１３は銅パッキンと軟鋼パッキンとにおけるネジの呼び（ネジ径）の違いによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。そして、従来の軟鋼パッキンおよび銅パッキンにおいて、取付ネジ部７のネジの呼び（ネジ径）がＭ１４，Ｍ１２およびＭ１０のスパークプラグ１００を試験品として各々用意した。その耐熱性試験の結果を、図１３のグラフに示す。なお、主体金具基部５６の長さを１．５ｍｍとし、Ｊ部から主体金具１の先端までの長さを１２．９ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。なお、図１３の横軸はプレイグ発生進角（°）を示し、縦軸にプレイグ発生進角を示している。また、図１３に示す「●」が軟鋼パッキンを使用したスパークプラグ１００を示し、「○」が銅パッキンを使用したスパークプラグ１００を示している。なお、耐熱性試験のテスト条件については、上記と同じ条件である。

図１３に示すように、従来の軟鋼パッキンを使用した場合のスパークプラグ１００において、Ｍ１０ではプレイグ発生進角が３２°、Ｍ１２ではプレイグ発生進角が３５°、Ｍ１４ではプレイグ発生進角が３８°であった。一方、銅パッキンを使用したスパークプラグ１００において、Ｍ１０では、プレイグ発生進角が４０．５°、Ｍ１２ではプレイグ発生進角が４１°、Ｍ１４ではプレイグ発生進角が４２°であり、何れのネジの呼びにおいても軟鋼パッキンを使用したスパークプラグ１００よりも高いプレイグ発生進角が得られた。また、従来の軟鋼パッキンの代わりに、銅パッキンを用いた場合の各ネジの呼びにおけるプレイグ発生進角の上昇率を見てみると、Ｍ１０では上昇率が２１．０％、Ｍ１２では上昇率が１４．６％、Ｍ１４では上昇率が９．５％であった。したがって、Ｍ１０，Ｍ１２のようにネジの呼びが小さいプラグに銅パッキンを用いた方が、プレイグ発生進角の上昇率が高いことがわかった。これは、ネジの呼びが小さいスパークプラグ１００の方が、ネジの呼びが大きいスパークプラグ１００に比べ、プラグ先端部の温度上昇が早いため、熱伝導率の高い銅パッキンの効果が得られやすいことが考えられる。したがって、取付ネジ部７の呼びがＭ１２以下のスパークプラグ１００に銅の板パッキン８を使用すると、耐熱性を大きく向上できると判断した。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態であるスパークプラグ１００によれば、係合位置隙間量βを０．４５ｍｍ未満に規定することで、汚損しやすい環境下におかれても、係合位置隙間Ｑへの未燃ガス侵入を確実に遮断することができ、耐汚損性を向上させることができる。また、主体金具基部５６と絶縁体基部２８とが近接しているので、熱価が高くなり、耐熱性が向上する。さらに、０．４５ｍｍ未満の係合位置隙間量βの、板パッキン８のＪ部から軸線Ｏ方向に延設される長さＡが１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下（好ましくは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下）に規制されるので、絶縁碍子２から主体金具１に伝わる熱量を適切に調整することができる。そして、スパークプラグ１００の熱引き（熱価）が調整されることにより、耐熱性のみならず耐汚損性も向上させることができる。

さらに、第２絶縁体段部２９と絶縁体基部２８とのなす狭角の角度θが、１０°以上に規定されるので、絶縁体縮径部３０の外周面と主体金具前方部５８の内周面との隙間の空間を広くとるとができる。したがって、奥飛火しにくくなり、耐汚損性を向上させることができる。

また、絶縁体基部２８の軸線Ｏ方向の長さＺは、１．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下に規定されるので、スパークプラグ１００の脚長Ｌを調整することができる。したがって、スパークプラグの熱価を適切に調整することにより、耐熱性および耐汚損性を向上させることができる。

さらに、主体金具基部５６の内周面と、その面に対向する絶縁体基部２８の外周面の相対位置が規定されることで、絶縁体基部２８から主体金具基部５６へ放散される熱量を調整することができる。したがって、スパークプラグ１００の耐熱性および耐汚損性を向上させることができる。

また、板パッキン８は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上の材質（例えば、銅、アルミニウムなど）で形成されているので、過熱された絶縁碍子２の熱は第１絶縁体段部２７から板パッキン８を介して、効率よく第１主体金具段部５５に伝わる。したがって、スパークプラグ１００の熱引き（熱放散量）がよくなり、スパークプラグ１００の熱価が調整され、耐熱性を向上させることができる。

さらに、銅のような熱伝導率の高い板パッキン８は、プラグ先端部の温度上昇が早いＭ１２以下（例えば、Ｍ１０およびＭ１２）のスパークプラグ１００において、スパークプラグ１００の耐熱性向上の効果をさらに得ることができる。

なお、本発明は、上記の第１の実施形態のスパークプラグ１００に限られず、各種の変形が可能である。以下、図１４乃至図１６を参照して、第２および第３の実施形態のスパークプラグ２００および３００について説明する。

まず、本発明の第２の実施形態であるスパークプラグ２００について、図１４および図１５を参照して説明する。なお、図１４は、本発明の第２の実施形態であるスパークプラグ２００が、エンジンヘッド４６に取り付けられた状態を示す縦断面図であり、図１５は、距離Ｈによるスパークプラグ２００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。なお、このスパークプラグ２００は、第１の実施形態のスパークプラグ１００と同様に、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用に使用される。このスパークプラグ２００によれば、主体金具１の外周面に形成される取付ネジ部７１の軸線Ｏ方向の先端部から、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端部までの長さが２．５ｍｍ以上であって、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端から板パッキン８のＪ部までの距離を規定することで、プラグの先端部をエンジンヘッド４６の燃焼室４５内に突出させ、スパークプラグ３００の耐汚損性をより向上させたものである。

この第２の実施形態のスパークプラグ２００は、大部分が第１の実施形態のスパークプラグ１００と同じ構造であり、異なる点は、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端から板パッキン８のＪ部までの距離Ｈを規定したのみである。したがって、ここでは、第２の実施形態のスパークプラグ２００の主体金具１の軸線Ｏ方向の先端から板パッキン８のＪ部までの距離についてのみ説明し、他の構造の説明は、上記第１の実施形態の説明を援用して説明を省略する。

図１４に示すように、この第２の実施形態のスパークプラグ２００の取付ネジ部７１は、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端側のストレート部７０の後端側に形成されている。そして、ストレート部７０の軸線Ｏ方向の長さは、２．５ｍｍ以上に調整されている。ここで、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端から板パッキン８のＪ部までの、軸線Ｏ方向に平行な距離を距離Ｈ（ｍｍ）と定義する。このとき、距離Ｈ（ｍｍ）は、２ｍｍ以上に規制される。そして、図１４に示すように、エンジンヘッド４６に設けられ、雌ねじが形成されたプラグ孔４３に、このスパークプラグ２００をガスケット１０がエンジンヘッド４６に当接するまでねじ込むと、接地電極４、中心電極３の電極先端部３６および主体金具１の先端部がエンジンの燃焼室４５内に露出する。

従来のワイドレンジ型スパークプラグでは、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端から軸線Ｏ方向の後端側に向かって、２ｍｍの位置に板パッキン８のＪ部がかかると（距離Ｈ＝２ｍｍ）、スパークプラグの熱価（進角）が著しく低下し、絶縁碍子２の溶損などによって、スパークプラグとしての機能を果たさなかった。しかし、本発明の第２の実施形態のスパークプラグ２００では、図１４に示す距離Ｈが２ｍｍでも、熱価（熱引き）の低下が見られない。

（実施例１１）
次に、距離Ｈによるスパークプラグ２００の耐熱性試験の結果について、図１４および図１５を参照して説明する。本実験では、距離Ｈを、０〜６（ｍｍ）まで変えたスパークプラグ２００を試験品として用意した。その結果を、図１５のグラフに示す。なお、試験品として用いたスパークプラグ２００は、主体金具基部（図２に示すスパークプラグ１００参照）の長さを１．５ｍｍとし、最小係合位置隙間量β’を０．４ｍｍとした。βの軸線Ｏ方向に平行な長さＡ（図２に示すスパークプラグ１００の主体金具基部５６参照）は、３ｍｍに固定した。また、図１５の縦軸は、プレイグ発生進角を示し、横軸には距離Ｈ（ｍｍ）を示す。なお、耐熱性試験のテスト条件については、上記と同じ条件である。

図１５に示すように、主体金具１の先端部から、板パッキン８のＪ部までの距離Ｈにおいて、距離Ｈ＝０（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は２２°、距離Ｈ＝１（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３０°、距離Ｈ＝２（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３８．０°、距離Ｈ＝３（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９．５°、距離Ｈ＝４（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は３９．５°、距離Ｈ＝５（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は４０°、距離Ｈ＝６（ｍｍ）では、プレイグ発生進角は４０．５°であった。

図１５に示すように、図１５の実線は、距離Ｈ＝２ｍｍまでは右上がりの直線を示し、距離Ｈ＝２ｍｍ以上では、ほぼ同等の値が得られた。従来のスパークプラグでは、距離Ｈ＝２ｍｍ以下で、熱価（進角）が急激に低下したが、スパークプラグ２００は、耐熱性に優れているため、距離Ｈ＝２（ｍｍ）でも熱価の低下はほとんど見られなかった。したがって、図１５に示すように、プレイグ発生進角＝４０°付近に安定する２ｍｍ以上において、スパークプラグ２００の耐熱性が向上し、かつ耐汚損性が向上すると判断された。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態のスパークプラグ２００によれば、主体金具１のストレート部７０の軸線Ｏ方向の長さが２．５ｍｍ以上に調整され、距離Ｈ（主体金具１の軸線Ｏ方向先端部から、板パッキン８のＪ部までの距離）が、２ｍｍ以上に規制されることで、スパークプラグ２００の接地電極４、中心電極３のみならず主体金具１の先端側まで、確実にエンジンの燃焼室４５内に露出される。そして、スパークプラグ２００は、第１の実施形態の効果を有するため、主体金具１の軸線Ｏ方向の先端側が過熱されても、熱価は低下しない。

次に、本発明の第３の実施形態であるスパークプラグ３００について、図１６を参照して説明する。図１６は、本発明の第３の実施形態であるスパークプラグ３００の先端側要部を拡大して示す部分縦断面図である。なお、このスパークプラグ３００は、第１および第２の実施形態のスパークプラグ１００および２００と同様に、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用に使用される。そして、このスパークプラグ３００は、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向の先端部から突出する中心電極３の電極先端部３６において、電極先端部３６の縮径先端部を絶縁碍子２の貫通孔６の内側に埋設したものである。なお、この第３の実施形態のスパークプラグ３００は、大部分が第１の実施形態のスパークプラグ１００と同じ構造であり、異なる点は、中心電極３の電極先端部３６の、絶縁碍子２の軸線Ｏ方向後方側開口部より突出する部分について規定したものである。したがって、ここでは、第３の実施形態のスパークプラグ３００の絶縁碍子２の軸線Ｏ方向先端部から突出する中心電極３の電極先端部３６についてのみ説明し、他の構造の説明は、上記第１の実施形態の説明を援用して説明を省略する。

図１６に示すように、この第３の実施形態のスパークプラグ３００の中心電極３の電極先端部３６は、軸線Ｏ方向の後端側に設けられた中心電極後端部７４と、当該中心電極後端部７４の先端側に設けられ、当該中心電極後端部７４の外径よりも縮径された中心電極先端部７２と、当該中心電極先端部７２と中心電極後端部７４とを連結する中心電極段部７３とから構成されている。なお、ここで、軸線Oを含む断面を見た時に、中心電極段部７３の外周面と中心電極後端部７４の外周面とが連結する交点を交点Ｍと定義する。また、第３の実施形態のスパークプラグ３００は、火花放電ギャップｇでのスパーク状態（飛び火状態）を向上させるため、略棒状に形成された中心電極先端部７２は、従来のスパークプラグの中心電極先端部より縮径されている。これにより、自己清浄作用を施す面積が相対的に小さくなり、清浄性能を向上させている。

そして、絶縁碍子２の貫通孔６の軸線Ｏ方向先端側から挿設されている。さらに、図１６に示すように、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０の先端側開口部から、中心電極３の電極先端部３６が突出している。そして、交点Ｍは、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０の先端部よりも後端側に位置している。したがって、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０の開口部から突出する電極先端部３６は、中心電極先端部７２と、中心電極段部７３の一部となっている。

図１６に示すように、交点Ｍは、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０の先端部の内側に位置しているので、中心電極後端部７４と中心電極段部７３とが接する部分に形成されるエッジ部８０は、絶縁体縮径部３０の内側に位置することになる。従来のスパークプラグの中心電極のエッジ部８０は、絶縁体縮径部３の外側に位置していたため、カーボンなどが付着していた。このエッジ部８０にカーボンが付着すると、そこを基点として接地電極との間に飛び火することがあった。しかし、第３の実施形態のスパークプラグ３００では、例えば、電極先端部３６の汚損が進行し、中心電極先端部７２と中心電極段部７３とにカーボンが付着しても、エッジ部８０は、絶縁体縮径部３０の軸線Ｏ方向の先端側には位置しないため、エッジ部８０にはカーボンが付着しない。したがって、エッジ部８０を基点として接地電極４との間に飛び火するのを防止でき、くすぶり汚損対策として有効である。また、第３の実施形態のスパークプラグ３００の中心電極先端部７２は縮径され、火花放電ギャップｇでの電界強度は強くなっているが、エッジ部８０が絶縁体縮径部３０の先端側に位置しないため、エッジ部８０には飛び火せず、かつ絶縁碍子２の外周面にリーク（漏電）しない。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態のスパークプラグ３００によれば、軸線を含む断面を見たときに、中心電極後端部７４と中心電極段部７３との交点Ｍは、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０の先端部の内側に位置している。したがって、中心電極後端部７４と中心電極段部７３とが接する部分に形成されるエッジ部８０は、絶縁体縮径部３０の内側に位置することになる。エッジ部８０は、絶縁体縮径部３０の軸線Ｏ方向の先端側には位置しないので、エッジ部８０を基点として接地電極４との間に、飛び火するのを防止することができ、絶縁碍子２の外周面にリーク（漏電）しない。

なお、本発明においては、上述した具体的な実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。

例えば、本発明のスパークプラグ１００において、絶縁碍子２の絶縁体縮径部３０は、軸線Ｏ方向先端側に向かって縮径されているが、これに限らず、図１７の第１の変形例であるスパークプラグに示すように、絶縁碍子２１０の軸線Ｏ方向先端側にて縮径部３１０を形成してもよい。また、図１８の第２の変形例であるスパークプラグに示すように、絶縁碍子２２０の軸線Ｏ方向先端側の外周面を、軸線Ｏ方向と平行になるように形成してもよい。また、本発明のスパークプラグ１００では、中心電極３に芯材３３が形成されているが、これに限らず、図１８に示すように、絶縁碍子２２０に埋め込まれた中心電極３２０および接地電極４００に芯材３４０が各々形成されていてもよい。

本発明のスパークプラグは、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関の着火用に使用されるスパークプラグに適用でき、平行型プラグ、セミ沿面型プラグ、間欠沿面型プラグおよび多極型プラグなど、各種形態のプラグに利用できる。

本発明の第１の実施形態であるスパークプラグ１００の部分縦断面図である。 図１のスパークプラグ１００の先端側要部を拡大して示す部分縦断面図である。 図２の板パッキン８近傍の部分拡大図である。 最小係合位置隙間量β’によるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。 係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。 係合位置隙間量βの長さＡによるスパークプラグ１００のプレデリバ試験の結果について示すグラフである。 角度θによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。 長さＺによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。 長さＺによるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。 距離（Ｙ−Ｘ）によるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。 距離（Ｙ−Ｘ）によるスパークプラグ１００のプレデリバリ試験の結果について示すグラフである。 板パッキン８に銅パッキンを用いたスパークプラグ１００と、軟鋼パッキンを用いたスパークプラグ１００との耐熱性試験の結果について示すグラフである。 銅パッキンと軟鋼パッキンとにおけるネジの呼び（ネジ径）の違いによるスパークプラグ１００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。 本発明の第２の実施形態であるスパークプラグ２００が、エンジンヘッド４６に組み付けられた状態を示す縦断面図である。 距離Ｈによるスパークプラグ２００の耐熱性試験の結果について示すグラフである。 本発明の第３の実施形態であるスパークプラグ３００の先端側要部を拡大して示す部分縦断面図である。 第１の変形例であるスパークプラグの先端部を拡大して示す部分縦断面図である。 第２の変形例であるスパークプラグの先端部を拡大して示す部分縦断面図である。

符号の説明

１ 主体金具
２ 絶縁碍子
３ 中心電極
４ 接地電極
６ 貫通孔
７ 取付ネジ部
８ 板パッキン
２４ 絶縁体後方部
２６ 絶縁体後端部
２７ 第１絶縁体段部
２８ 絶縁体基部
２９ 第２絶縁体段部
３０ 絶縁体縮径部
３６ 電極先端部
５４ 主体金具後端部
５５ 第１主体金具段部
５６ 主体金具基部
５７ 第２主体金具段部
５８ 主体金具前方部
７０ ストレート部
７１ 取付ネジ部
７２ 中心電極先端部
７３ 中心電極段部
７４ 中心電極後端部
８０ エッジ部
１００，２００，３００ スパークプラグ

Claims (9)

1. 略筒状に形成され、軸線方向に貫通孔を有する絶縁体と、
   当該絶縁体の前記貫通孔の先端側に挿設される棒状の中心電極と、
   前記絶縁体の軸線方向の先端側を内挿して保持する略筒状の主体金具と、
   一端部が当該主体金具の先端に接合され、当該一端部とは反対の他端部が前記中心電極に対向し、前記他端部と前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と
   を備え、
   前記絶縁体は、前記絶縁体の後端側に設けられた絶縁体後端部と、前記絶縁体の先端側に設けられ、当該絶縁体後端部の外径よりも縮径された絶縁体先端部と、前記絶縁体後端部と前記絶縁体先端部とを連結する第１絶縁体段部とから構成され、
   前記主体金具は、前記主体金具の後端側に設けられた主体金具後端部と、前記主体金具の先端側に設けられ、内径が当該主体金具後端部の内径よりも縮径された部分を少なくとも後端側に有する主体金具先端部と、前記主体金具後端部と前記主体金具先端部とを連結する第１主体金具段部とから構成され、
   前記第１絶縁体段部は、パッキンを介して前記第１主体金具段部に係合し、
   軸線を含む断面を見たときに、前記絶縁体先端部の外径をｄ１、前記主体金具先端部の内径をＤ１として、（Ｄ１−ｄ１）／２＜０．４５ｍｍとなる隙間の、前記絶縁体の軸線方向に平行な長さが、前記パッキンと前記主体金具段部との係合位置のうち、軸線方向の最先端側の位置を起点として前記絶縁体の先端側を＋としたとき、１．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることを特徴とするスパークプラグ。
2. 前記隙間の、前記絶縁体の軸線方向に平行な長さは、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
3. 軸線を含む断面を見たときに、前記絶縁体先端部外周面において、軸線と狭角をなし、前記絶縁体の先端側に向かって縮径する第２絶縁体段部を有し、前記狭角が１０°以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
4. 軸線を含む断面を見たときに、前記第１絶縁体段部と前記第２絶縁体段部とを連結する絶縁体基部を有し、当該絶縁体基部は軸線方向に平行であり、前記絶縁体基部の軸線方向の長さが、１ｍｍ以上、６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のスパークプラグ。
5. 軸線を含む断面を見たときに、前記主体金具内周面において、軸線と第２狭角をなし、前記絶縁体の先端側に向かって拡径する第２主体金具段部と、前記第１主体金具段部と前記第２主体金具段部とを連結する主体金具基部とを有し、
   前記絶縁体基部と前記第２絶縁体段部との交点の軸線方向の位置が、前記主体金具基部と前記第２主体金具段部との交点を起点として前記絶縁体の先端側に向かう方向を＋としたとき、−０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載のスパークプラグ。
6. 前記パッキンは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上の材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のスパークプラグ。
7. 少なくとも前記主体金具の前記主体金具先端部の外周面には、ネジ部が形成され、
   前記パッキンは、前記ネジ部の呼びがＭ１２以下の前記主体金具の内側に配設されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のスパークプラグ。
8. 軸線を含む断面を見たとき、前記ネジ部の軸線方向の先端から前記主体金具の先端までの長さが２．５ｍｍ以上であって、
   かつ前記主体金具の先端から前記パッキンと前記第１主体金具段部との係合位置のうち、軸線方向の最先端までの距離が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載のスパークプラグ。
9. 前記中心電極は、前記中心電極の後端側に設けられた中心電極後端部と、前記中心電極の先端側に設けられ、当該中心電極後端部の外径よりも縮径された中心電極先端部と、前記中心電極後端部と前記中心電極先端部とを連結する中心電極段部とから構成され、
   軸線を含む断面を見たときに、前記中心電極後端部と前記中心電極段部との交点が、前記絶縁体先端部よりも軸線方向後端側に位置することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のスパークプラグ。

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