JP2013016420A - イグナイタプラグおよびイグナイタプラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イグナイタプラグの絶縁体におけるクラックの発生を抑制する。
【解決手段】イグナイタプラグの接地電極は、絶縁体と接地電極との間の第１の空間に冷却流体を供給する入口孔と、入口孔より先端側で、かつ、接地電極先端部の内周縁よりも径方向外側に位置し、冷却流体を排出する第１の出口孔と、を有する。絶縁体の先端側の端面と、軸方向に沿って当該端面に対向する接地電極の面との間に、第１の空間に連通するとともに、冷却流体を排出する第２の出口孔を有する第２の空間が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、イグナイタプラグおよびイグナイタプラグの製造方法に関する。

ガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン、バーナー点火器等に用いられるイグナイタプラグは、一般に、中心電極と、中心電極の外側に設けられた絶縁体と、絶縁体の外側に設けられた接地電極（「外側電極」とも呼ばれる）とを備えており、接地電極の先端側に形成されている接地電極先端部は、中心電極との間に放電のための間隙を形成している。なお、本明細書では、イグナイタプラグの軸方向に沿った上記間隙側を「先端側」と呼び、先端側とは反対側を「後端側」と呼ぶものとする。

従来のイグナイタプラグでは、絶縁体は、絶縁体の先端側の端面（以下、「絶縁体先端面」と呼ぶ）が、軸方向に沿って絶縁体先端面に対向する接地電極の面（以下、「接地電極対向面」と呼ぶ）に接触するように、接地電極内部に固定されている。

このようなイグナイタプラグでは、接地電極の側壁に設けられた入口孔から流入する冷却流体（例えば空気）を用いて、絶縁体や接地電極先端部、中心電極の冷却が行われる。例えば、入口孔から、絶縁体と接地電極との間に形成された環状空間を経て、接地電極先端部の内周縁より径方向外側に設けられた出口孔へと至る流路を冷却流体が流動することにより、絶縁体や接地電極先端部が冷却される（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−２３６３２号公報 特開平３−５０３２号公報 特開平１−２８６２８２号公報 特許平１−２７４３７３号公報 特許平１−２７４３７４号公報 特開平１−２６７９８３号公報 特許平１−２６７９８４号公報

従来のイグナイタプラグでは、加熱されて高温になると、絶縁体と接地電極との線膨張率の差により、常温時において互いに接触していた絶縁体先端面と接地電極対向面との間に隙間が発生する場合があった。絶縁体先端面と接地電極対向面との間に隙間が発生すると、冷却流路を流動している冷却流体が当該隙間に進入して絶縁体が急冷され、熱衝撃（熱落差）によって絶縁体にクラックが発生する場合があった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、イグナイタプラグの絶縁体におけるクラックの発生を抑制することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］中心電極と、軸方向に延伸する軸孔を有すると共に前記中心電極を内部に収容する絶縁体と、前記絶縁体の外周面の少なくとも一部との間に第１の空間が形成されるように前記絶縁体を内部に収容する接地電極と、を備えるイグナイタプラグにおいて、
前記接地電極は、前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極先端部を有し、
前記間隙側を前記軸方向に沿った先端側としたとき、前記接地電極は、前記第１の空間に冷却流体を供給する入口孔と、前記入口孔より前記先端側で、かつ、前記接地電極先端部の内周縁よりも径方向外側に位置し、前記冷却流体を排出する第１の出口孔と、を有し、
前記絶縁体の前記先端側の端面である絶縁体端面と、前記軸方向に沿って前記絶縁体端面に対向する前記接地電極の面である接地電極対向面との間に、前記第１の空間に連通するとともに、冷却流体を排出する第２の出口孔を有する第２の空間が形成されている、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、絶縁体端面と接地電極対向面との間に、絶縁体と接地電極との間の第１の空間に連通するとともに冷却流体を排出する第２の出口孔を有する第２の空間が形成されているため、入口孔から第１の空間に供給された冷却流体は、第２の空間内に流入して第２の出口孔を介して排出され、このような冷却流体の流れにより絶縁体端面が恒常的に冷却されるため、絶縁体が高温状態から急冷されることがなく、絶縁体におけるクラックの発生を抑制することができる。

［適用例２］適用例１に記載のイグナイタプラグにおいて、
前記軸方向に沿って前記絶縁体と前記接地電極との間に挟まれるように配置され、前記入口孔より前記先端側の所定の係止位置において前記先端側への前記絶縁体の前記接地電極に対する相対移動を規制する係止部材を備え、
前記係止部材は、前記係止位置に、径方向に伸びるスリットを有する、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、絶縁体の係止位置が入口孔より先端側の位置であっても、係止位置において径方向に伸びるスリットを有する係止部材を使用することにより、絶縁体端面と接地電極対向面との間に第２の空間を確保することができ、絶縁体におけるクラックの発生を抑制することができる。

［適用例３］適用例２に記載のイグナイタプラグにおいて、
前記係止位置は、前記絶縁体端面の位置であり、
前記係止部材は、前記接地電極の融点以上の融点を有する金属で形成されている、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、係止部材によって接地電極の耐久性を向上させることができるため、絶縁体におけるクラックの発生を抑制しつつ、部品点数を増加させることなくイグナイタプラグの耐久性を向上させることができる。

［適用例４］適用例２に記載のイグナイタプラグにおいて、
前記絶縁体は、前記絶縁体端面を含む第１部分と、前記第１部分より径の大きい第２部分と、を有し、
前記係止位置は、前記第１部分と前記第２部分との境界の段部の位置である、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、絶縁体の絶縁体端面を含む第１部分の径が第２部分より小さいため、絶縁体の絶縁体端面付近における内部温度差を低減することができ、絶縁体におけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。また、このイグナイタプラグでは、絶縁体の係止位置が第１部分と第２部分との境界の段部の位置であるため、絶縁体の係止位置が絶縁体端面の位置である場合と比較して、より大きな第２の空間を確保することができ、絶縁体におけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

［適用例５］適用例４に記載のイグナイタプラグにおいて、
前記段部の外周面の前記軸方向に対してなす角度は４５度以下であり、
前記係止位置における前記係止部材は、前記軸を含む断面において前記段部の外周面と線接触している、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、絶縁体の軸方向に沿った寸法のばらつきを係止部材の変形によって吸収することができるため、寸法の異なる多種類の係止部材を準備したり、適切な厚さの係止部材を選択したりすることなく、イグナイタプラグの寸法精度を向上させることができる。

［適用例６］適用例２ないし適用例５のいずれかに記載のイグナイタプラグにおいて、さらに、
前記接地電極の融点以上の融点を有する材料を用いて前記接地電極対向面上に設けられた電極板を備え、
前記係止部材は、前記電極板上に設置される、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、電極板の体積の低下を抑制することができ、耐久性の低下を抑制することができる。

［適用例７］適用例１ないし適用例６のいずれかに記載のイグナイタプラグにおいて、
前記第２の空間の前記軸方向に沿った距離は０．２５ｍｍ以下である、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、良好な火花耐久性および火花高さを確保することができる。

［適用例８］適用例７に記載のイグナイタプラグにおいて、
前記第２の空間の前記軸方向に沿った距離は０．１５ｍｍ以下である、イグナイタプラグ。

このイグナイタプラグでは、さらに良好な火花耐久性および火花高さを確保することができる。

［適用例９］適用例１に記載のイグナイタプラグを製造する方法において、
充填粉末およびかしめを利用して前記絶縁体と前記接地電極とを固定する工程を備え、
前記固定する工程は、前記充填粉末を加熱する工程を含む、方法。

このイグナイタプラグを製造する方法では、接地電極に対する絶縁体の固着力を向上させることができる。

［適用例１０］適用例１に記載のイグナイタプラグを製造する方法において、
前記接地電極の前記接地電極対向面上に可燃性パッキンを設置する工程と、
前記絶縁体端面が前記可燃性パッキンの表面に接触する位置まで、前記接地電極の内部に前記絶縁体を挿入する工程と、
前記可燃性パッキンを焼失させることにより、前記可燃性パッキンが占めていた空間を前記第２の空間とする工程と、を備える、方法。

このイグナイタプラグを製造する方法では、接地電極や絶縁体の寸法のばらつき等に影響されず、絶縁体端面と接地電極対向面との間に所定の大きさの第２の空間が精度良く形成されるように、絶縁体を接地電極に固定することができる。

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、イグナイタプラグ、イグナイタプラグ用の接地電極、イグナイタプラグ用の係止部材、これらの製造方法等の形態で実現することができる。

本発明の第１実施例におけるイグナイタプラグ１００の構成を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施例におけるイグナイタプラグ１００の構成を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施例におけるイグナイタプラグ１００の構成を概略的に示す説明図である。 第１実施例のイグナイタプラグ１００を製造する際の絶縁体３０の固定方法を示すフローチャートである。 イグナイタプラグ１００の熱衝撃試験の結果を示す説明図である。 イグナイタプラグ１００の火花耐久性と火花高さについての評価試験結果を示す説明図である。 イグナイタプラグ１００における絶縁体３０の固定方法の評価試験結果を示す説明図である。 第２実施例におけるイグナイタプラグ１００ａの構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例におけるイグナイタプラグ１００ａの構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例の第１の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例の第２の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例の第３の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例の第４の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例の第５の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。 変形例におけるイグナイタプラグ１００ｇの構成を概略的に示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．イグナイタプラグの構成：
Ａ−２．絶縁体固定方法：
Ａ−３．性能評価：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
Ａ−１．イグナイタプラグの構成：
図１ないし図３は、本発明の第１実施例におけるイグナイタプラグ１００の構成を概略的に示す説明図である。図１には、第１実施例のイグナイタプラグ１００の全体構成を示しており、図２（ａ）には、図１におけるＸ１部の構成を拡大して示しており、図２（ｂ）には、イグナイタプラグ１００の最先端側の平面構成を示しており、図３には、図１におけるＸ２部の構成を拡大して示している。なお、以下の説明では、イグナイタプラグ１００の軸線ＯＬに沿って、後述の沿面間隙ＧＰ側を先端側と呼び、先端側とは反対側を後端側と呼ぶものとする。

本実施例のイグナイタプラグ１００は、例えば航空機用のガスタービンエンジンや、ディーゼルエンジン、バーナー点火器等に用いられる点火装置であり、いわゆる引き込みサーフェイス型のイグナイタプラグである。

図１に示すように、イグナイタプラグ１００は、接地電極１０と、中心電極２０と、絶縁体３０とを備えている。中心電極２０は、略棒状の電極であり、例えばニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されている。中心電極２０の先端側に、耐火花消耗性や耐酸化消耗性を向上させるために、例えば貴金属で形成された電極チップが接合されているとしてもよい。

絶縁体３０は、軸線ＯＬに沿って延伸する貫通孔である軸孔３１が中心に形成された略円筒形状の部材であり、例えばアルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成されている。絶縁体３０の軸孔３１内には、中心電極２０が収容される。図２（ａ）に示すように、軸孔３１に収容された中心電極２０の先端側の端面（以下、「中心電極先端面２２」と呼ぶ）は、絶縁体３０の先端側の端面（以下、「絶縁体先端面３２」と呼ぶ）より後端側に位置する。なお、軸孔３１の最先端側は、先端側ほど内径が大きくなるようなテーパー形状となっている。また、図３に示すように、絶縁体３０には、他の部分より外径の大きい中央胴部３９が形成されている。

接地電極１０は、内部に絶縁体３０を収容する略円筒形状の部材であり、例えば低炭素鋼といった金属により形成されている。接地電極１０と絶縁体３０とは、後述するように、絶縁体３０の中央胴部３９付近の位置で固定されており、接地電極１０の内周面と、絶縁体３０の中央胴部３９より先端側の外周面との間には、環状の空間（以下、「先端側環状空間ＲＳ１」と呼ぶ）が形成されている。なお、先端側環状空間ＲＳ１は本発明における第１の空間に相当する。また、接地電極１０には、イグナイタプラグ１００の外部空間と先端側環状空間ＲＳ１とを連通する複数の入口孔１１が形成されている。なお、接地電極１０に形成される入口孔１１の数は１つのみでもよい。

本実施例のイグナイタプラグ１００では、接地電極１０の後端側に主体金具９０が接続されている。ただし、接地電極１０と主体金具９０とが一体の部品であるとしてもよい。

図２（ａ）に示すように、接地電極１０の最先端側には接地電極先端部１２が設けられている。図２（ｂ）に示すように、接地電極先端部１２の軸線ＯＬに直交する断面形状は、略環状である。接地電極先端部１２と中心電極２０との間には、放電のための間隙（以下、「沿面間隙ＧＰ」と呼ぶ）が形成される。沿面間隙ＧＰは、絶縁体３０の軸孔３１のテーパー部分の表面に沿った間隙である。接地電極先端部１２の中空部分は、イグナイタプラグ１００の外部に面する開口（以下、「火花開口１８」と呼ぶ）となっている。火花開口１８は、絶縁体３０の軸孔３１のテーパー部分および中心電極２０の中心電極先端面２２に通じている。中心電極２０と接地電極先端部１２との間に高電圧を印加すると、沿面間隙ＧＰにおいて放電が発生し、火花開口１８より火花がプラズマ状に放出される。

接地電極１０における入口孔１１より先端側の位置には、イグナイタプラグ１００の外部空間と先端側環状空間ＲＳ１とを連通する複数の第１の出口孔１４が形成されている。第１の出口孔１４は、接地電極先端部１２の内周縁よりも径方向外側に配置されている。なお、接地電極１０に形成される第１の出口孔１４の数は１つのみでもよい。

図２（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１と先端側環状空間ＲＳ１と第１の出口孔１４とは、冷却流体流路を構成する。イグナイタプラグ１００が使用される際には、入口孔１１を介して先端側環状空間ＲＳ１に冷却流体（例えば空気）が供給され、供給された冷却流体は先端側環状空間ＲＳ１内を先端側に流動して、第１の出口孔１４を介して外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、主に絶縁体３０および接地電極先端部１２の外周面が冷却される。なお、入口孔１１を介して先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、中央胴部３９より後端側に形成された環状の空間（以下、「後端側環状空間ＲＳ２」と呼ぶ。図１参照）を経て、中心電極２０と絶縁体３０との間の隙間内を先端側に流動し、火花開口１８を介して排出される。このような冷却流体の流れにより、主に中心電極２０の外周面や絶縁体３０および接地電極先端部１２の内周面が冷却される。

また、本実施例では、図２（ａ）に示すように、絶縁体先端面３２と、軸線ＯＬ方向に沿って絶縁体先端面３２に対向する接地電極１０（接地電極先端部１２）の面（以下、「接地電極対向面１３」と呼ぶ）と、の間に、空間（以下、「端面間空間ＩＳ」と呼ぶ）が形成されている。なお、端面間空間ＩＳは本発明における第２の空間に相当する。端面間空間ＩＳは、先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９を有している。そのため、図２（ａ）において矢印で示すように、先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９を介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８から外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、主に絶縁体先端面３２付近や接地電極対向面１３付近が冷却される。

なお、本実施例では、絶縁体先端面３２は、軸線ＯＬに垂直な面ではなく、垂直面からわずかに傾いた面となっている。また、接地電極対向面１３は、各位置において対向する絶縁体先端面３２に略平行な面となっている。そのため、端面間空間ＩＳの大きさ（端面間空間ＩＳの軸線ＯＬに沿った距離）は、略一定である。

図３に示すように、絶縁体３０は、中央胴部３９付近の位置で、略筒状部材である押さえ金４１を用いて接地電極１０に固定されている。より詳細には、押さえ金４１における先端側の端部は、径が中央胴部３９の外径よりも小さくなっており、中央胴部３９より先端側に配置されてパッキン４２を介して中央胴部３９に当接している。本実施例では、この位置が、先端側への絶縁体３０の接地電極１０に対する相対移動を規制する係止位置である。そのため、パッキン４２の厚みを調整することにより、端面間空間ＩＳの大きさを調整することができる。また、中央胴部３９の後端側における押さえ金４１と絶縁体３０との間には、パッキン４３と充填粉末（例えばタルク）４５とパッキン４４とが配置されている。押さえ金４１の後端側の端部（押さえ金後端部４６）は、加締められている。このような構成により、絶縁体３０は、接地電極１０に固定されている。なお、押さえ金４１の外周には、軸線ＯＬに沿った流路溝が形成されており、上述した先端側環状空間ＲＳ１と後端側環状空間ＲＳ２とは、当該流路溝を介して連通している。

Ａ−２．絶縁体固定方法：
図４は、第１実施例のイグナイタプラグ１００を製造する際の絶縁体３０の固定方法を示すフローチャートである。最初に、接地電極１０の内部の孔に、可燃性材料（例えば紙や木）で形成されたパッキンを挿入する（ステップＳ１１０）。挿入された可燃性パッキンは、接地電極対向面１３（図２（ａ）参照）上に設置される。可燃性パッキンの厚さは、形成すべき端面間空間ＩＳの大きさ（端面間空間ＩＳの軸線ＯＬに沿った距離）に対応する値である。

次に、接地電極１０の内部孔に絶縁体３０および絶縁体３０を接地電極１０に固定するための部品を挿入する（ステップＳ１２０）。具体的には、まず押さえ金４１およびパッキン４２を挿入し、次に絶縁体３０を挿入し、その後、パッキン４３を挿入して充填粉末４５を充填し、最後にパッキン４４を挿入する。このとき、挿入された絶縁体３０は、先に接地電極対向面１３上に設置された可燃性パッキン上に設置され、絶縁体先端面３２が可燃性パッキンの表面に接することとなる。この状態において、押さえ金４１の押さえ金後端部４６を加締めることにより絶縁体３０を接地電極１０に固定すると共に、充填粉末４５を加熱（例えば電気炉により７００℃で１８０分間）する（ステップＳ１３０）。

最後に、可燃性パッキンをバーナーによって焼失させる（ステップＳ１４０）。これにより、絶縁体３０の絶縁体先端面３２と接地電極１０の接地電極対向面１３との間に、可燃性パッキンの厚さに対応する大きさの端面間空間ＩＳが形成される。以上の方法により、接地電極１０や絶縁体３０の寸法のばらつき等に影響されず、絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に所定の大きさの端面間空間ＩＳが精度良く形成されるように、絶縁体３０を接地電極１０に固定することができる。

Ａ−３．性能評価
上述した本実施例のイグナイタプラグ１００を対象として、性能評価試験を実施した。図５は、イグナイタプラグ１００の熱衝撃試験の結果を示す説明図である。熱衝撃試験では、絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に形成する端面間空間ＩＳの大きさ（軸線ＯＬに沿った距離）が異なる複数のサンプルを対象とし、冷熱サイクルに晒されたときの絶縁体３０におけるクラックの発生の有無を調べた。サンプルの種類は、端面間空間ＩＳの軸線ＯＬに沿った距離が０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３０ｍｍの６種類と、端面間空間ＩＳが存在しない比較例（端面間空間ＩＳの軸線ＯＬに沿った距離が０．００ｍｍのもの）と、の合計７種類である。試験温度は、接地電極１０の最先端部分（発火部分）において１０００℃、１１００℃、１２００℃の３通りとした。各サンプルについて、バーナーによる１分間の加熱と入口孔１１から冷却流体を供給することによる１分間の冷却とを１０サイクル繰り返し、５サイクル毎に絶縁体３０におけるクラックの発生の有無を確認した。サンプル数ｎは、サンプルの種類および温度条件の各組み合わせについて、５個である。

図５に示すように、端面間空間ＩＳが存在しないサンプル（比較例に対応するサンプル）では、試験温度１０００℃では絶縁体３０にクラックは発生しなかったものの、試験温度１１００℃では３個のサンプルでクラックが発生し、試験温度１２００℃ではすべて（５個）のサンプルでクラックが発生した。この結果から、常温時に絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３とが接触していて端面間空間ＩＳが存在しないイグナイタプラグでは、温度条件によっては、絶縁体３０と接地電極１０（接地電極先端部１２）との線膨張率の差によって絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に隙間が発生し、当該隙間に冷却流体が進入して絶縁体３０が急冷され、熱衝撃（熱落差）により絶縁体３０にクラックが発生する場合があることがわかる。

一方、絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に端面間空間ＩＳが形成されたサンプル（本実施例に対応するサンプル）では、端面間空間ＩＳの大きさにかかわらず、いずれの試験温度でも絶縁体３０にクラックは発生しなかった。常温時において絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に端面間空間ＩＳが形成されていると、絶縁体先端面３２は端面間空間ＩＳを流動する冷却流体によって恒常的に冷却されるため、絶縁体３０が高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０におけるクラックの発生を抑制することができると考えられる。

図６は、イグナイタプラグ１００の火花耐久性と火花高さについての評価試験結果を示す説明図である。火花耐久性試験では、上述した熱衝撃試験に使用したサンプルと同じ７種類のサンプルを用い、点火を繰り返し実行できる継続時間を調べた。イグナイタプラグ１００においては、点火を繰り返し実行すると各電極が摩耗してくるため、沿面間隙ＧＰが広がって失火しやすくなる。そのため、端面間空間ＩＳの大きさ（軸線ＯＬに沿った距離）が大きいほど、火花耐久性は低下する傾向にあると考えられる。火花耐久性試験では、継続時間が４．５時間以上の場合には「極めて良好（◎）」と評価し、３．５時間以上４．５時間未満の場合には「良好（○）」と評価し、３．５時間未満の場合には「並（△）」と評価した。

図６に示すように、火花耐久性試験では、すべてのサンプルは良好な火花耐久性を示し、特に端面間空間ＩＳの大きさが０．２０ｍｍ以下のサンプルは極めて良好な火花耐久性を示した。

また、火花高さ試験では、上述した熱衝撃試験に使用したサンプルと同じ７種類のサンプルを用い、火花高さ（イグナイタプラグ１００の最先端側端面からの火花の突出長）を調べた。イグナイタプラグ１００においては、端面間空間ＩＳの大きさ（軸線ＯＬに沿った距離）が大きいほど、火花が端面間空間ＩＳ内に入り込む現象（火もぐり）の影響により、火花高さが低下する傾向にある。火花高さ試験では、火花高さが６ｍｍ以上の場合に「極めて良好（◎）」と評価し、４ｍｍ以上６ｍｍ未満の場合に「良好（○）」と評価し、４ｍｍ未満の場合に「並（△）」と評価した。

図６に示すように、火花高さ試験では、端面間空間ＩＳの大きさが０．２５ｍｍ以下のサンプルは大きな（良好な）火花高さを示し、特に端面間空間ＩＳの大きさが０．１５ｍｍ以下のサンプルは極めて大きな（極めて良好な）火花高さを示した。

図６に示した火花耐久性および火花高さの試験結果から、良好な火花耐久性および火花高さを確保するという点では、端面間空間ＩＳの大きさが０．２５ｍｍ以下であることが好ましく、端面間空間ＩＳの大きさが０．１５ｍｍ以下であることがさらに好ましいことがわかる。

図７は、イグナイタプラグ１００における絶縁体３０の固定方法の評価試験結果を示す説明図である。固定方法の評価試験では、絶縁体３０を接地電極１０に固定する４種類の方法（方法１−４）について、ＪＩＳＢ８０３１に従って加熱同時衝撃試験と絶縁体抜け荷重の測定とを実行した。加熱同時衝撃試験の試験条件は、衝程３ｍｍ、発火部温度８００−９００℃、座温１５０℃である。

絶縁体３０の固定方法１−４は、固定部分の各仕様（仕様Ａ−Ｃ）と固定時における充填粉末４５の加熱の有無との組み合わせにより定義される。固定部分の標準仕様Ａは、接地電極１０内に絶縁体３０を挿入して６００ｋｇで仮押さえを行い、充填圧１０００ｋｇで充填粉末４５を充填し、加締め圧２０００ｋｇで押さえ金後端部４６を加締める仕様である。仕様Ｂは、充填粉末４５の充填圧を仕様Ａと比較して２０％向上させた仕様（すなわち、粉末充填圧が１２００ｋｇの仕様）である。なお、仕様Ａ，Ｂでは、絶縁体３０に施釉を行っている。仕様Ｃは、標準仕様Ａに対して、絶縁体３０の施釉を行わない仕様である。固定方法１は、標準仕様Ａにより絶縁体３０の固定を行った後、充填粉末４５の加熱を行う固定方法である。固定方法２−４は、それぞれ標準仕様Ａ−Ｃにより絶縁体３０の固定を行い、充填粉末４５の加熱は行わない固定方法である。

固定方法１のサンプルでは、加熱同時衝撃試験において、３０分間、充填粉末４５の漏れは発生せず、また、絶縁体３０の抜け荷重は２８０ｋｇと非常に大きかった。一方、固定方法２−４のサンプルでは、加熱同時衝撃試験開始後２分ないし３分で充填粉末４５の漏れが発生し、絶縁体３０の抜け荷重はそれぞれ３０ｋｇ、６０ｋｇ、５０ｋｇと小さかった。

図７に示した試験結果から、固定部の仕様Ａ−Ｃ間の違いと比較して、充填粉末４５を加熱する工程の有無が、絶縁体３０の固着力に大きな影響を与えることがわかる。すなわち、絶縁体３０の固着力を向上させるという点では、絶縁体３０を接地電極１０に固定する際に、充填粉末４５を加熱することが好ましい。

以上説明したように、本実施例のイグナイタプラグ１００では、接地電極１０が、接地電極１０と絶縁体３０との間に形成される先端側環状空間ＲＳ１に連通する入口孔１１と、入口孔１１より先端側で、かつ、接地電極先端部１２の内周縁よりも径方向外側に位置する第１の出口孔１４と、を有しており、絶縁体３０の絶縁体先端面３２と接地電極１０の接地電極対向面１３との間に、先端側環状空間ＲＳ１に連通するとともに、冷却流体を排出する第２の出口孔１９を有する端面間空間ＩＳが形成されている。そのため、本実施例のイグナイタプラグ１００では、絶縁体先端面３２は端面間空間ＩＳを流動する冷却流体によって恒常的に冷却されるため、絶縁体３０が高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０におけるクラックの発生を抑制することができる。なお、絶縁体３０の絶縁体先端面３２と接地電極１０の接地電極対向面１３との間に端面間空間ＩＳが形成されていると、端面間空間ＩＳが無い場合と比較して絶縁体３０と接地電極１０との間の熱伝導が低下する。そのため、例えば使用時に燃料が接地電極先端部１２に付着して接地電極先端部１２が急冷されても、接地電極先端部１２からの熱伝導によって絶縁体３０が急冷されることが抑制されるため、この点からも絶縁体３０におけるクラックの発生を抑制することができる。

また、本実施例のイグナイタプラグ１００において、良好な火花耐久性および火花高さを確保するという点では、端面間空間ＩＳの大きさが０．２５ｍｍ以下であることが好ましく、端面間空間ＩＳの大きさが０．１５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

また、本実施例のイグナイタプラグ１００を製造する際には、絶縁体３０を接地電極１０に固定するときに充填粉末４５を加熱するため、絶縁体３０の固着力を向上させることができる。また、本実施例のイグナイタプラグ１００を製造する際には、接地電極１０の接地電極対向面１３上に可燃性パッキンを設置し、絶縁体先端面３２が可燃性パッキンの表面に接触する位置まで接地電極１０の内部に絶縁体３０を挿入し、可燃性パッキンを焼失させることにより可燃性パッキンが占めていた空間を端面間空間ＩＳとするため、接地電極１０や絶縁体３０の寸法のばらつき等に影響されず、絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に所定の大きさの端面間空間ＩＳが精度良く形成されるように、絶縁体３０を接地電極１０に固定することができる。

Ｂ．第２実施例：
図８および図９は、第２実施例におけるイグナイタプラグ１００ａの構成を概略的に示す説明図である。第２実施例におけるイグナイタプラグ１００ａは、主に、絶縁体３０ａの接地電極１０ａに対する係止方法が、上述した第１実施例と異なっている。なお、本明細書では、各実施例や変形例、比較例を互いに区別して説明するときには、符号の末尾にアルファベット等の区別記号を付加するものとし、各実施例や変形例、比較例について共通して説明するときには、上記区別記号を適宜省略するものとする。

図８には、第２実施例のイグナイタプラグ１００ａの全体構成を示しており、図９（ａ）には、図８におけるＸ１１部の構成を拡大して示しており、図９（ｂ）には、後述する端面用パッキン６０の後端側から見た平面構成を示しており、図９（ｃ）には、端面用パッキン６０の側面構成（図の右側半分）および図９（ｂ）のＳ１−Ｓ１の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図８に示すように、第２実施例のイグナイタプラグ１００ａは、上述した第１実施例と同様に、いわゆる引き込みサーフェイス型のイグナイタプラグであり、接地電極１０ａと、中心電極２０ａと、絶縁体３０ａとを備えている。絶縁体３０ａは、中央胴部３９ａより後端側の固定部４０において、接地電極１０ａに固定されている。

ただし、第２実施例では、図９（ａ）に示すように、先端側への絶縁体３０ａの接地電極１０ａに対する相対移動を規制する係止位置が、入口孔１１ａより後端側の固定部４０の位置ではなく、入口孔１１ａより先端側の絶縁体先端面３２ａの位置となっている。すなわち、接地電極１０ａの接地電極対向面１３ａ上には電極板５０が設置されており、電極板５０上には端面用パッキン６０が設置されている。絶縁体３０ａは、この端面用パッキン６０上に設置されており、絶縁体先端面３２ａの位置（端面用パッキン６０の後端側表面の位置）において先端側への移動が規制されている。

電極板５０は、接地電極１２先端部ａの耐火花消耗性や耐酸化消耗性を向上させるために設置された略中空円盤状の部材であり、接地電極１０ａ（接地電極先端部１２ａ）の融点以上の融点を有する金属（例えばタングステンや白金、イリジウム、ロジウム）で形成されている。電極板５０は、接地電極１０ａの内部孔に挿入されて接地電極対向面１３ａ上に設置され、抵抗溶接により固定される。

端面用パッキン６０は、中央孔６４を有する略中空円盤状の部材であり、例えばニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されている。端面用パッキン６０の後端側表面には、中央孔６４と外周縁とを結ぶように径方向に伸びるスリット６２が設けられている。接地電極対向面１３ａ上への電極板５０の設置後、接地電極１０ａの内部孔に端面用パッキン６０が挿入され、さらに絶縁体３０ａが挿入されて押圧されると、絶縁体先端面３２ａが端面用パッキン６０のスリット６２以外の部分の表面に接触して、絶縁体３０ａが係止される。すなわち、端面用パッキン６０は、絶縁体３０ａの係止部材として機能する。この状態において、端面用パッキン６０のスリット６２の部分が、絶縁体先端面３２ａと接地電極対向面１３ａとの間に形成された端面間空間ＩＳとなる。

なお、第２実施例では、端面用パッキン６０のスリット６２の深さを調整することにより、端面間空間ＩＳの大きさ（端面間空間ＩＳの軸線ＯＬに沿った距離）を調整することができる。また、端面用パッキン６０におけるスリット６２の平面形状や形成数を調整することにより、端面間空間ＩＳの体積を調整することができる。また、本実施例では、絶縁体先端面３２ａは軸線ＯＬに垂直な面からわずかに傾いた面であるため、端面用パッキン６０は絶縁体先端面３２ａに押されて変形し、端面用パッキン６０の表面と絶縁体先端面３２ａとが密着する。

端面用パッキン６０のスリット６２により確保された端面間空間ＩＳは、第１実施例と同様に、先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ａを有している。そのため、図９（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ａから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ａを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ａから外部空間に排出される。第２実施例では、このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ａが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ａが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ａにおけるクラックの発生を抑制することができる。

また、絶縁体先端面３２ａと接地電極対向面１３ａとの間の端面間空間ＩＳの存在により、絶縁体３０ａと接地電極１０ａとの間の熱伝導が低下するため、例えば燃料の付着によって接地電極先端部１２ａが急冷されても、接地電極先端部１２ａからの熱伝導によって絶縁体３０ａが急冷されることが抑制され、この点からも絶縁体３０ａにおけるクラックの発生を抑制することができる。

以上説明したように、第２実施例では、絶縁体３０ａの係止位置が入口孔１１ａより先端側の位置（具体的には絶縁体先端面３２ａの位置）であっても、係止位置において径方向に伸びるスリット６２を有する端面用パッキン６０を係止部材として使用することにより、絶縁体先端面３２ａと接地電極対向面１３ａとの間に、先端側環状空間ＲＳ１に連通するとともに第２の出口孔１９ａを有する端面間空間ＩＳを確保することができ、絶縁体３０ａにおけるクラックの発生を抑制することができる。

（第２実施例の第１の変形例）
図１０は、第２実施例の第１の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。図１０（ａ）には、イグナイタプラグの先端部の断面構成を示しており、図１０（ｂ）には、端面用パッキン６０ｂの後端側から見た平面構成を示しており、図１０（ｃ）には、端面用パッキン６０ｂの側面構成（図の右側半分）および図１０（ｂ）のＳ２−Ｓ２の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図１０に示した第２実施例の第１の変形例は、絶縁体３０ｂの絶縁体先端面３２ｂを含む部分（以下、「小径部３６」と呼ぶ）の径が、当該部分より後端側の部分（以下、「大径部３７」と呼ぶ）の径より小さくなっており、接地電極先端部１２ｂ、電極板５０ｂ、端面用パッキン６０ｂが小径部３６に対応する形状となっている点が、図９に示した第２実施例と異なっており、その他の構成は第２実施例と同様である。具体的には、第２実施例の第１の変形例における絶縁体３０ｂの形状は、図９に示した第２実施例における絶縁体３０ａの最先端部の外周側が欠損したような形状である。従って、絶縁体３０ｂの絶縁体先端面３２ｂは、図９に示した第２実施例より小さく、接地電極１０ｂの接地電極対向面１３ｂや電極板５０ｂおよび端面用パッキン６０ｂの平面も、絶縁体先端面３２ｂに対応して小さくなっている。なお、小径部３６は本発明における第１部分に相当し、大径部３７は本発明における第２部分に相当する。

第２実施例の第１の変形例では、上述した第２実施例と同様に、入口孔１１ｂより先端側の位置（具体的には絶縁体先端面３２ｂの位置）で、絶縁体３０ｂが係止部材としての端面用パッキン６０ｂにより係止されている。また、端面用パッキン６０ｂのスリット６２ｂの部分が、絶縁体先端面３２ｂと接地電極対向面１３ｂとの間に形成された端面間空間ＩＳとなる。端面間空間ＩＳは、先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ｂを有している。そのため、図１０（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ｂから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ｂを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ｂから外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ｂが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｂが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｂにおけるクラックの発生を抑制することができる。

さらに、第２実施例の第１の変形例では、絶縁体３０ｂにおける最先端部分（絶縁体先端面３２ｂを含む部分）が径の小さい小径部３６となっているため、絶縁体３０ｂの内部温度差を低減することができ、絶縁体３０ｂにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

（第２実施例の第２の変形例）
図１１は、第２実施例の第２の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。図１１（ａ）には、イグナイタプラグの先端部の断面構成を示しており、図１１（ｂ）には、端面用パッキン６０ｃの後端側から見た平面構成を示しており、図１１（ｃ）には、端面用パッキン６０ｃの側面構成（図の右側半分）および図１１（ｂ）のＳ３−Ｓ３の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図１１に示した第２実施例の第２の変形例は、端面用パッキン６０ｃが上述した第２実施例の第１の変形例における電極板５０ｂとしても機能する点が、図１０に示した第２実施例の第１の変形例と異なっており、その他の構成は第２実施例の第１の変形例と同様である。具体的には、第２実施例の第２の変形例では、接地電極１０ｃの接地電極対向面１３ｃ上に端面用パッキン６０ｃが設置されており、絶縁体３０ｃは、この端面用パッキン６０ｃ上に設置されている。端面用パッキン６０ｃは、接地電極先端部１２ｃの融点以上の融点を有する金属で形成されており、接地電極先端部１２ｃの耐火花消耗性や耐酸化消耗性を向上させる。端面用パッキン６０ｃは、接地電極１０ｃの内部孔に挿入されて接地電極対向面１３ｃ上に設置され、抵抗溶接により固定される。また、端面用パッキン６０ｃの後端側表面には、複数のスリット６２ｃが設けられており、端面用パッキン６０ｃのスリット６２ｃの部分は、絶縁体先端面３２ｃと接地電極対向面１３ｃとの間に形成された端面間空間ＩＳとなる。

第２実施例の第２の変形例では、上述した第２実施例の第１の変形例と同様に、入口孔１１ｃより先端側の位置（具体的には絶縁体先端面３２ｃの位置）で絶縁体３０ｃが端面用パッキン６０ｃにより係止されている。また、端面用パッキン６０ｃのスリット６２ｃの部分が、絶縁体先端面３２ｃと接地電極対向面１３ｃとの間に形成された端面間空間ＩＳとなる。端面間空間ＩＳは、先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ｃを有している。そのため、図１１（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ｃから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ｃを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ｃから外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ｃが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｃが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｃにおけるクラックの発生を抑制することができる。また、絶縁体３０ｃにおける最先端部分（絶縁体先端面３２ｃを含む部分）が径の小さい小径部３６ｃとなっているため、絶縁体３０ｃの内部温度差を低減することができ、絶縁体３０ｃにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

さらに、第２実施例の第２の変形例では、端面用パッキン６０ｃが電極板５０としても機能するため、端面用パッキン６０ｃと電極板５０とを個別に設ける場合と比較して、部品点数を減少させることができると共に、イグナイタプラグの耐久性の低下を抑制することができる。

（第２実施例の第３の変形例）
図１２は、第２実施例の第３の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。図１２（ａ）には、イグナイタプラグの先端部の断面構成を示しており、図１２（ｂ）には、後述する段部用パッキン７０の後端側から見た平面構成を示しており、図１２（ｃ）には、段部用パッキン７０の側面構成（図の右側半分）および図１２（ｂ）のＳ４−Ｓ４の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図１２に示した第２実施例の第３の変形例は、係止部材による絶縁体３０ｄの係止位置が、図１０に示した第２実施例の第１の変形例と異なっており、その他の構成は第２実施例の第１の変形例と同様である。具体的には、第２実施例の第３の変形例では、絶縁体３０ｄの係止位置は、小径部３６ｄと大径部３７ｄとの境界の部分（以下、「段部３８」と呼ぶ）の位置である。また、第２実施例の第１の変形例のように電極板５０ｄ上に端面用パッキン６０は設置されず、代わりに、接地電極１０ｄ（接地電極先端部１２ｄ）における段部３８と対向する面上に、係止部材としての段部用パッキン７０が設置される。

図１２（ｂ）および図１２（ｃ）に示すように、段部用パッキン７０は、中央孔７４を有する略中空円盤状の部材であり、例えばニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されている。段部用パッキン７０の後端側表面には、中央孔７４と外周縁とを結ぶように径方向に伸びるスリット７２が設けられている。また、段部用パッキン７０の厚さは、絶縁体３０ｄが段部用パッキン７０により係止された状態において、絶縁体先端面３２ｄと接地電極対向面１３ｄとの間に端面間空間ＩＳが形成されるように、調整されている。なお、第２実施例の第３の変形例のように、接地電極対向面１３上に平板状の電極板５０が設置されている場合には、「絶縁体先端面３２と接地電極対向面１３との間に端面間空間ＩＳが形成される」とは、実質的には「絶縁体先端面３２と電極板５０の後端側表面との間に端面間空間ＩＳが形成される」と同義である。

第２実施例の第３の変形例では、上述した第２実施例の第１の変形例と同様に、入口孔１１ｄより先端側の位置（具体的には絶縁体３０ｄの段部３８の位置）で絶縁体３０ｄが段部用パッキン７０により係止されている。また、絶縁体３０ｄが係止された状態において、絶縁体先端面３２ｄと接地電極対向面１３ｄとの間に端面間空間ＩＳが形成されている。端面間空間ＩＳは、段部用パッキン７０のスリット７２を介して先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ｄを有している。そのため、図１２（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ｄから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、スリット７２を介して端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ｄを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ｄから外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ｄが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｄが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｄにおけるクラックの発生を抑制することができる。また、絶縁体３０ｄにおける最先端部分（絶縁体先端面３２ｄを含む部分）が径の小さい小径部３６ｄとなっているため、絶縁体３０ｄの内部温度差を低減することができ、絶縁体３０ｄにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

さらに、第２実施例の第３の変形例では、絶縁体先端面３２ｄの略全面にわたって端面間空間ＩＳを形成することができるため、上述した第２実施例の第１の変形例のように端面用パッキン６０のスリット６２部分のみが端面間空間ＩＳとなる場合と比較して、より大きな端面間空間ＩＳを確保することができ、絶縁体３０ｄに対する熱衝撃をより確実に低下させることができ、絶縁体３０ｄにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

（第２実施例の第４の変形例）
図１３は、第２実施例の第４の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。図１３（ａ）には、イグナイタプラグの先端部の断面構成を示しており、図１３（ｂ）には、後述する段部用緊塞環８０の後端側から見た平面構成を示しており、図１３（ｃ）には、段部用緊塞環８０の側面構成（図の右側半分）および図１３（ｂ）のＳ５−Ｓ５の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図１３に示した第２実施例の第４の変形例は、絶縁体３０ｅの係止に用いる係止部材が、図１２に示した第２実施例の第３の変形例と異なっており、その他の構成は第２実施例の第３の変形例と同様である。具体的には、第２実施例の第４の変形例では、絶縁体３０ｅの係止位置は第２実施例の第３の変形例と同様に段部３８ｅの位置であるが、係止部材は、段部用パッキン７０ではなく電極板５０ｅ上に設置された段部用緊塞環８０である。

図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示すように、段部用緊塞環８０は、中央孔８４を有する略中空円盤状の部材であり、例えばニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されている。段部用緊塞環８０の後端側表面には、中央孔８４と外周縁とを結ぶように径方向に伸びるスリット８２が設けられている。また、段部用緊塞環８０の厚さは、絶縁体３０ｅが段部用緊塞環８０により係止された状態において、絶縁体先端面３２ｅと接地電極対向面１３ｅとの間に端面間空間ＩＳが形成されるように、調整されている。

第２実施例の第４の変形例では、上述した第２実施例の第３の変形例と同様に、入口孔１１ｅより先端側の位置（具体的には絶縁体３０ｅの段部３８ｅの位置）で絶縁体３０ｅが段部用緊塞環８０により係止されている。また、絶縁体３０ｅが係止された状態において、絶縁体先端面３２ｅと接地電極対向面１３ｅとの間に端面間空間ＩＳが形成されている。端面間空間ＩＳは、段部用緊塞環８０のスリット８２を介して先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ｅを有している。そのため、図１３（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ｅから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、スリット８２を介して端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ｅを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ｅから外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ｅが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｅが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｅにおけるクラックの発生を抑制することができる。また、絶縁体３０ｅにおける最先端部分（絶縁体先端面３２ｅを含む部分）が径の小さい小径部３６ｅとなっているため、絶縁体３０ｅの内部温度差を低減することができ、絶縁体３０ｅにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。また、絶縁体先端面３２ｅの略全面にわたって端面間空間ＩＳを形成することができるため、絶縁体３０ｅに対する熱衝撃をより確実に低下させることができ、絶縁体３０ｅにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。

さらに、第２実施例の第４の変形例では、係止部材としての段部用緊塞環８０が電極板５０ｅ上に設置されるため、段部３８ｅの位置で絶縁体３０ｅを係止する場合であっても電極板５０ｅの体積（面積）の低下を抑制することができ、耐久性の低下を抑制することができる。

（第２実施例の第５の変形例）
図１４は、第２実施例の第５の変形例におけるイグナイタプラグの先端部の構成を概略的に示す説明図である。図１４（ａ）には、イグナイタプラグの先端部の断面構成を示しており、図１４（ｂ）には、段部用緊塞環８０ｆの後端側から見た平面構成を示しており、図１４（ｃ）には、段部用緊塞環８０ｆの側面構成（図の右側半分）および図１４（ｂ）のＳ６−Ｓ６の位置における断面構成（図の左側半分）を示している。

図１３に示した第２実施例の第５の変形例は、絶縁体３０ｆの段部３８ｆの構成および段部用緊塞環８０ｆの構成が、図１３に示した第２実施例の第４の変形例と異なっており、その他の構成は第２実施例の第４の変形例と同様である。具体的には、第２実施例の第５の変形例では、絶縁体３０ｆの段部３８ｆの外周面の軸線ＯＬに対してなす角度が４５度以下となっている。また、段部３８ｆの位置で絶縁体３０ｆを係止する係止部材としての段部用緊塞環８０ｆは、軸線ＯＬを含む断面において段部３８ｆの外周面と線接触している。なお、このような構成は、接地電極１０ｆの内部孔に段部用緊塞環８０ｆを挿入した後、絶縁体３０ｆを挿入し、絶縁体３０ｆの段部３８ｆの外周面で、段部用緊塞環８０ｆの後端側部分（スリット８２ｆが形成されている部分）を押圧して径方向外側に座屈変形させることにより、実現可能である。絶縁体３０ｆの段部３８ｆの外周面の角度や、段部用緊塞環８０ｆの形状は、絶縁体３０ｆにより段部用緊塞環８０ｆを座屈変形させた状態において、絶縁体先端面３２ｆと接地電極対向面１３ｆとの間に端面間空間ＩＳが形成されるように、調整されている。

第２実施例の第５の変形例では、上述した第２実施例の第４の変形例と同様に、入口孔１１ｆより先端側の位置（具体的には絶縁体３０ｆの段部３８ｆの位置）で絶縁体３０ｆが段部用緊塞環８０ｆにより係止されている。また、絶縁体３０ｆが係止された状態において、絶縁体先端面３２ｆと接地電極対向面１３ｆとの間に端面間空間ＩＳが形成されている。端面間空間ＩＳは、段部用緊塞環８０ｆのスリット８２ｆを介して先端側環状空間ＲＳ１に連通していると共に、沿面間隙ＧＰが形成される空間に連通する第２の出口孔１９ｆを有している。そのため、図１４（ａ）において矢印で示すように、入口孔１１ｆから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は、スリット８２ｆを介して端面間空間ＩＳ内に流入し、第２の出口孔１９ｆを介して沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出され、その後、火花開口１８ｆから外部空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体先端面３２ｆが恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｆが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｆにおけるクラックの発生を抑制することができる。また、絶縁体３０ｆにおける最先端部分（絶縁体先端面３２ｆを含む部分）が径の小さい小径部３６ｆとなっているため、絶縁体３０ｆの内部温度差を低減することができ、絶縁体３０ｆにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。また、絶縁体先端面３２ｆの略全面にわたって端面間空間ＩＳを形成することができるため、絶縁体３０ｆに対する熱衝撃をより確実に低下させることができ、絶縁体３０ｆにおけるクラックの発生をより確実に抑制することができる。また、係止部材としての段部用緊塞環８０ｆが電極板５０ｆ上に設置されるため、段部３８ｆの位置で絶縁体３０ｆを係止する場合であっても電極板５０ｆの体積（面積）の低下を抑制することができ、耐久性の低下を抑制することができる。

さらに、第２実施例の第５の変形例では、絶縁体３０ｆの軸線ＯＬ方向に沿った寸法のばらつきを段部用緊塞環８０ｆの変形によって吸収することができるため、寸法の異なる多種類の段部用緊塞環８０を準備したり、適切な厚さの段部用緊塞環８０を選択したりすることなく、イグナイタプラグの寸法精度を向上させることができる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上記実施例のイグナイタプラグ１００は、いわゆる引き込みサーフェイス型のイグナイタプラグであったが、本発明は他のタイプのイグナイタプラグにも適用可能である。図１５は、変形例におけるイグナイタプラグ１００ｇの構成を概略的に示す説明図である。図１５に示した変形例におけるイグナイタプラグ１００ｇは、いわゆる全沿面型のイグナイタプラグである。この変形例のイグナイタプラグ１００ｇおいても、絶縁体３０ｇの先端側の端面と、当該端面に対向する接地電極１０ｇの表面との間に端面間空間ＩＳが形成されている。そのため、図１５に示す変形例のイグナイタプラグ１００ｇにおいても、入口孔１１ｇから先端側環状空間ＲＳ１に供給された冷却流体の一部は端面間空間ＩＳ内に流入し、沿面間隙ＧＰが形成される空間に排出される。このような冷却流体の流れにより、絶縁体３０ｇの端面が恒常的に冷却されるため、絶縁体３０ｇが高温状態から急冷されることがなく、絶縁体３０ｇにおけるクラックの発生を抑制することができる。

Ｃ２．変形例２：
上記実施例におけるイグナイタプラグ１００の構成や絶縁体３０の固定方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記第１実施例では接地電極先端部１２上に電極板５０が設置されていないが、第１実施例においても第２実施例と同様に接地電極先端部１２上に電極板５０が設置されているとしてもよい。また、絶縁体３０を接地電極１０に固定するときに、必ずしも充填粉末４５を加熱する必要はない。また、絶縁体３０と接地電極１０との固定方法は、上記実施例に記載した方法に限られず、溶接を用いた方法や、ガラスシールによる方法、ロウ付けによる方法といった他の固定方法を採用することも可能である。また、上記実施例では、絶縁体先端面３２や接地電極対向面１３、段部３８の外周面等は、軸線ＯＬに垂直な面ではないとしているが、各面が軸線ＯＬに垂直な面であるとしてもよい。

Ｃ３．変形例３：
上述した実施形態、実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略、または、組み合わせが可能である。

１０…接地電極
１１…入口孔
１２…接地電極先端部
１３…接地電極対向面
１４…第１の出口孔
１８…火花開口
１９…第２の出口孔
２０…中心電極
２２…中心電極先端面
３０…絶縁体
３１…軸孔
３２…絶縁体先端面
３６…小径部
３７…大径部
３８…段部
３９…中央胴部
４０…固定部
４１…押さえ金
４２…パッキン
４３…パッキン
４４…パッキン
４５…充填粉末
４６…押さえ金後端部
５０…電極板
６０…端面用パッキン
６２…スリット
６４…中央孔
７０…段部用パッキン
７２…スリット
７４…中央孔
８０…段部用緊塞環
８２…スリット
８４…中央孔
１００…イグナイタプラグ
ＧＰ…沿面間隙
ＩＳ…端面間空間
ＲＳ１…先端側環状空間
ＲＳ２…後端側環状空間

Claims (10)

1. 中心電極と、軸方向に延伸する軸孔を有すると共に前記中心電極を内部に収容する絶縁体と、前記絶縁体の外周面の少なくとも一部との間に第１の空間が形成されるように前記絶縁体を内部に収容する接地電極と、を備えるイグナイタプラグにおいて、
   前記接地電極は、前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極先端部を有し、
   前記間隙側を前記軸方向に沿った先端側としたとき、前記接地電極は、前記第１の空間に冷却流体を供給する入口孔と、前記入口孔より前記先端側で、かつ、前記接地電極先端部の内周縁よりも径方向外側に位置し、前記冷却流体を排出する第１の出口孔と、を有し、
   前記絶縁体の前記先端側の端面である絶縁体端面と、前記軸方向に沿って前記絶縁体端面に対向する前記接地電極の面である接地電極対向面との間に、前記第１の空間に連通するとともに、冷却流体を排出する第２の出口孔を有する第２の空間が形成されている、イグナイタプラグ。
2. 請求項１に記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記軸方向に沿って前記絶縁体と前記接地電極との間に挟まれるように配置され、前記入口孔より前記先端側の所定の係止位置において前記先端側への前記絶縁体の前記接地電極に対する相対移動を規制する係止部材を備え、
   前記係止部材は、前記係止位置に、径方向に伸びるスリットを有する、イグナイタプラグ。
3. 請求項２に記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記係止位置は、前記絶縁体端面の位置であり、
   前記係止部材は、前記接地電極の融点以上の融点を有する金属で形成されている、イグナイタプラグ。
4. 請求項２に記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記絶縁体は、前記絶縁体端面を含む第１部分と、前記第１部分より径の大きい第２部分と、を有し、
   前記係止位置は、前記第１部分と前記第２部分との境界の段部の位置である、イグナイタプラグ。
5. 請求項４に記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記段部の外周面の前記軸方向に対してなす角度は４５度以下であり、
   前記係止位置における前記係止部材は、前記軸を含む断面において前記段部の外周面と線接触している、イグナイタプラグ。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のイグナイタプラグにおいて、さらに、
   前記接地電極の融点以上の融点を有する材料を用いて前記接地電極対向面上に設けられた電極板を備え、
   前記係止部材は、前記電極板上に設置される、イグナイタプラグ。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記第２の空間の前記軸方向に沿った距離は０．２５ｍｍ以下である、イグナイタプラグ。
8. 請求項７に記載のイグナイタプラグにおいて、
   前記第２の空間の前記軸方向に沿った距離は０．１５ｍｍ以下である、イグナイタプラグ。
9. 請求項１に記載のイグナイタプラグを製造する方法において、
   充填粉末およびかしめを利用して前記絶縁体と前記接地電極とを固定する工程を備え、
   前記固定する工程は、前記充填粉末を加熱する工程を含む、方法。
10. 請求項１に記載のイグナイタプラグを製造する方法において、
    前記接地電極の前記接地電極対向面上に可燃性パッキンを設置する工程と、
    前記絶縁体端面が前記可燃性パッキンの表面に接触する位置まで、前記接地電極の内部に前記絶縁体を挿入する工程と、
    前記可燃性パッキンを焼失させることにより、前記可燃性パッキンが占めていた空間を前記第２の空間とする工程と、を備える、方法。

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