JP5331256B2 - スパークプラグ及びその組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関等の燃焼装置に使用されるスパークプラグ、及び、スパークプラグが燃焼装置に取付けられてなるスパークプラグの組付構造に関する。

スパークプラグは、例えば、内燃機関（エンジン）等の燃焼装置に組付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。一般的にスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔の先端側に挿通される中心電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、基端部が主体金具の先端部に接合され、先端部が中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備えている。また、主体金具には、スパークプラグを燃焼装置に組付けるための雄ねじ部が形成され、雄ねじ部のねじ首には中実環状のガスケットが取付けられることがある（例えば、特許文献１等参照）。スパークプラグを燃焼装置に組付けたときには、前記ガスケットにより、スパークプラグ（主体金具）と燃焼装置との間における気密性の確保が図られる。

ところで、スパークプラグを燃焼装置に組付けた状態において、例えば、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に接地電極が存在するような位置関係でスパークプラグが組付けられてしまうと、噴射された燃料が接地電極の背面に当たってしまう。そのため、接地電極の存在によって火花放電間隙への混合気の供給が阻害されてしまい、着火性が低下してしまうおそれがある。そこで、主体金具先端部のうち接地電極の固定された部位に対する、雄ねじ部のねじ山の相対的な形成位置を、燃焼装置の取付孔に形成された雌ねじ部の切り始めの位置等に対応した位置とすることで、スパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対して接地電極が一定の位置に配置されるようにすることが考えられる。

特開２００８−１３５３７０号公報

しかしながら、雄ねじ部のねじ山を主体金具先端部（接地電極）に対して所定の相対位置に形成し、かつ、スパークプラグを燃焼装置に対して所定の締付トルクにて組付けた場合でも、ガスケットと燃焼装置との間に生じる摩擦力等の影響によって、燃焼室に対して主体金具先端部（接地電極）を一定の位置に配置することができないおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、スパークプラグを燃焼装置に組付けた際に、燃焼室に対する主体金具先端部（接地電極）の相対位置を精度よく合わせることが可能なガスケットを有するスパークプラグ、及び、スパークプラグが燃焼装置に対して組付けられてなるスパークプラグの組付構造を提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成のスパークプラグは、軸線に沿って延びる筒状の主体金具と、
前記主体金具の外周に設けられた金属製で中実環状のガスケットとを備え、
前記主体金具は、
自身の先端側外周に形成された雄ねじ部と、
前記雄ねじ部よりも後端側に形成され、径方向外側に膨出する座部とを有し、
前記ガスケットは、前記雄ねじ部のねじ径よりも内径が小さくされ、前記雄ねじ部及び前記座部の間に設けられたスパークプラグであって、
前記ガスケットの先端面は、径方向外側から径方向内側に向けて前記軸線方向後端側へと傾斜する傾斜部を有しており、
前記軸線に沿った前記ガスケットの厚さを２．０ｍｍ以下とし、
前記傾斜部の最外周部分と最内周部分との間の前記軸線に沿った距離を０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、
前記ガスケットのビッカース硬度を６０Ｈｖ以上としたことを特徴とする。

尚、「軸線に沿ったガスケットの厚さ」とあるのは、次の基準点を通るガスケットの軸線に沿った厚さをいう。すなわち、基準点とあるのは、軸線を含む断面において、ガスケットの外側面の最外周部からガスケットの内側面まで軸線と直交方向に沿って線分を引くとともに、当該線分の三等分点を取ったとき、この三等分点のうち外周側に位置する点をいう。また、「ガスケットのビッカース硬度」とあるのは、軸線を含む断面において、ガスケットの後端面から先端面までの間に、軸線に沿って延びるとともに、前記基準点を通過する線分を引いたときに、当該線分の中点に位置する部分の硬度をいう。すなわち、「ガスケットの厚さ」や「ガスケットの硬度」を測定する部位は、後述する構成４の溝部の形成位置から十分に離間した部位であり、局所的に薄い部位や、溝部形成時の加工に伴い硬化が生じ得る部位などを除いた部位である。

さらに、ガスケットの先端面の外周側に傾斜部が形成されるとともに、後述する構成２のように、当該傾斜部とガスケットの外側面との間が湾曲面状に形成されている場合、「傾斜部の最外周部分」とあるのは、前記傾斜部を外周側に向けて延ばした仮想面と、ガスケットの外側面を軸線方向先端側に向けて延ばした仮想面とが交わる部分をいう。また、傾斜部とガスケットの内側面（又は、溝部の外周壁面）との間が湾曲面状に形成されている場合、「傾斜部の最内周部分」とあるのは、傾斜部を内周側に向けて延ばした仮想面と、ガスケットの内側面（又は、溝部の外周壁面）を軸線方向先端側に向けて延ばした仮想面とが交わる部分をいう。

上記構成１によれば、ガスケットの先端面には、径方向外側から径方向内側に向けて後端側へと傾斜する傾斜部が設けられており、傾斜部の最外周部分と最内周部分との間の軸線に沿った距離が０．０２ｍｍ以上とされている。従って、スパークプラグを燃焼装置に組付ける際に、傾斜部の外周部分のみが燃焼装置の座面に接触してくさび効果が生じることとなり、ひいては前記座面に対するガスケットの滑りを抑制することができる。その結果、前記座面からアルミ粉等の金属粉が生じてしまうことを効果的に抑制でき、ガスケットの先端面と燃焼装置の座面との間における摩擦状態の安定化を図ることができる。

また、上記構成１によれば、傾斜部の前記距離が０．１２ｍｍ以下とされ、かつ、ガスケットの厚さが２．０ｍｍ以下とされている。従って、所定の締付けトルクでスパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、ガスケットの傾斜部（反り）を前記座面に沿うようにしてより確実に変形（矯正）させることができる。

以上のように、上記構成１によれば、ガスケットを比較的容易に変形可能としつつ、ガスケットの先端面と燃焼装置の座面との間における摩擦状態の安定化を図ることができる。その結果、所定の締付トルクでスパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対する主体金具先端部の相対位置を精度よく合わせることができ、ひいては燃焼室に対して接地電極をより確実に一定の位置に配置することができる。

さらに、上記構成１によれば、ガスケットの硬度が６０Ｈｖ以上とされている。従って、燃焼装置の使用時などにおいてガスケットが高温となった際に、ガスケットの熱変形を効果的に抑制することができ、スパークプラグの緩みをより確実に防止することができる。その結果、燃焼室内における気密性の低下をより確実に防止できるとともに、精度よく位置合わせされた状態〔燃焼室に対する接地電極（主体金具先端部）の相対位置関係〕を長期間に亘って維持することができる。

構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記ガスケットの先端面と外側面との間には、凸状の湾曲面部が形成されており、
前記軸線を含む断面において、前記湾曲面部の曲率半径を０．２ｍｍ以下としたことを特徴とする。

尚、湾曲面部の曲率半径は必ずしも一定でなくてもよい。曲率半径が一定でない場合、「湾曲面部の曲率半径」とあるのは、軸線を含む断面における、ガスケットの外側面及び湾曲面部の境界点と、ガスケットの先端面及び湾曲面部の境界点と、湾曲面部の外形線上において前記両境界点の中央に位置する点とを通る仮想円の半径をいう。

上記構成２によれば、湾曲面部の曲率半径が０．２ｍｍ以下と十分に小さなものとされている。そのため、スパークプラグを燃焼装置に組付ける際に、ガスケットの湾曲面部が燃焼装置の座面に対して引っ掛かりやすくなり、前記座面に対するガスケットの滑りを一層抑制することができる。その結果、ガスケットの先端面と前記座面との間における摩擦状態の更なる安定化を図ることができ、所定の締付トルクでスパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対する接地電極の相対位置を一層精度よく合わせることができる。

構成３．本構成のスパークプラグは、上記構成１又は２において、前記傾斜部の外周側に、前記軸線方向先端側に向けて突出する突部を設けたことを特徴とする。

上記構成３によれば、スパークプラグを燃焼装置に組付ける際に、突部が燃焼装置の座面に対して引っ掛かりやすくなるため、前記座面に対するガスケットの滑りを一層効果的に抑制することができる。その結果、ガスケットの先端面と前記座面との間における摩擦状態の更なる安定化を図ることができ、燃焼室に対する接地電極の位置合わせ精度を一層向上させることができる。

構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記ガスケットは、前記傾斜部よりも内周側に、前記軸線を中心とした環状の溝部を有し、
前記軸線に沿った前記ガスケットの厚さを１．０ｍｍ以上としたことを特徴とする。

ガスケットの脱落を防止するためには、ガスケットの内径をねじ部のねじ径よりも小さくすることが必要である。ここで、ガスケットの内径を小さくするにあたっては、突出部を有する治具をガスケットの内周側に押し当ててガスケットに溝部を設けることで、ガスケットの内側面を径方向内側へと張り出させることが行われ得る。しかしながら、この場合、ガスケットの肉厚が十分に確保されていないと、溝部を形成する際にガスケットに割れ等の破損が生じてしまうおそれがある。

この点を鑑みて、上記構成４によれば、ガスケットの厚さが１．０ｍｍ以上と十分に厚くされているため、溝部を形成する際におけるガスケットの破損をより確実に防止することができる。その結果、歩留まりの向上を図ることができる。

構成５．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記ガスケットのビッカース硬度を１５０Ｈｖ以下としたことを特徴とする。

上記構成５によれば、溝部を形成する際に用いられる治具などの損傷を抑制することができ、加工性の向上を図ることができる。また、ガスケットが容易に変形しやすくなるため、スパークプラグを燃焼装置に組付けた際に、燃焼装置の座面に沿うようにしてガスケットをより一層確実に変形（矯正）させることができる。

構成６．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
前記接地電極は、１本の電極によって構成されることを特徴とする。

主体金具の周方向に沿って間欠的に設けられた、それぞれ等しい長さを有する３本以上の電極によって接地電極を構成する場合には、中心電極と前記複数の電極との間のそれぞれにおいて、火花放電がほぼ均等な割合で生じることとなる。従って、燃焼装置に対し、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に、前記複数の電極のうちの１本の電極が存在するような位置関係でスパークプラグが組付けられたとしても、その他の電極と中心電極との間に形成された火花放電間隙に対しては、特段の支障なく混合気が供給されるため、着火性が極端に低下してしまうといった事態は生じにくい。

これに対して、上記構成６のように、接地電極を１本の電極によって構成し、１の火花放電間隙のみが形成される場合には、燃焼装置に対し、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に接地電極が存在するような位置関係でスパークプラグが組付けられたときに、火花放電間隙への混合気の供給が阻害されてしまい、着火性が極端に低下してしまうおそれがある。

この点、上記構成１等によれば、スパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対して接地電極をより確実に一定の位置に配置することができ、着火性の低下をより確実に防止することができる。換言すれば、上記構成１等は、接地電極が１本の電極によって構成され、１の火花放電間隙のみが形成されるスパークプラグにおいて、特に有意である。

構成７．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
前記接地電極は、
前記中心電極の先端面との間で前記火花放電間隙を形成する１本のメイン電極と、
自身の先端部が前記絶縁体の先端部又は前記中心電極の先端部側面と対向し、前記メイン電極よりも短いサブ電極とによって構成されることを特徴とする。

上記構成７のように、接地電極を、比較的長いメイン電極と、絶縁体の先端部と対向するメイン電極よりも短いサブ電極とによって構成し、主としてメイン電極と中心電極との間に形成される火花放電間隙（メイン間隙）において火花放電を生じさせ、絶縁体がカーボン等で汚損された場合などの特殊な条件下において、例外的に中心電極とサブ電極との間において火花放電を生じさせ、カーボン等を焼失させることが考えられる。また、比較的長いメイン電極と、中心電極の先端部側面と対向するメイン電極よりも短いサブ電極とによって構成し、中心電極の先端部側面と対向するサブ電極によって放電電圧の低減を図りつつ、主としてメイン電極と中心電極との間に形成される火花放電間隙（メイン間隙）において火花放電を生じさせることが考えられる。このような構成のスパークプラグは、前記メイン間隙と燃料噴射装置との間にメイン電極が存在するような位置関係で燃焼装置に組付けられてしまうと、着火性が極端に低下してしまうおそれがある。

この点、上記構成１等によれば、スパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対してメイン電極をより確実に一定の位置に配置することができ、着火性の低下をより確実に防止することができる。換言すれば、上記構成１等は、接地電極が１本のメイン電極と当該メイン電極よりも短いサブ電極とによって構成されるスパークプラグにおいて、特に有意である。

構成８．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
前記接地電極は、前記軸線を挟んで対向する２本の電極によって構成されることを特徴とする。

上記構成８のように、接地電極を、軸線を挟んで対向する２本の電極によって構成することが考えられる。このような構成のスパークプラグは、前記２本の電極のうちの一方の電極、及び、中心電極間に形成される火花放電間隙（第１間隙）と、燃料噴射装置との間に前記一方の電極が存在するような位置関係で燃焼装置に組付けられてしまうと、第１間隙に加えて、前記２本の電極のうちの他方の電極と中心電極との間に形成される火花放電間隙（第２間隙）に対しても、前記一方の電極により、混合気の供給が阻害されてしまう。そのため、着火性が極端に低下してしまうことが懸念される。

この点、上記構成１等によれば、スパークプラグを燃焼装置に組付けたときに、燃焼室に対して２本の電極をより確実に一定の位置に配置することができ、着火性の低下をより確実に防止することができる。換言すれば、上記構成１等は、接地電極が軸線を挟んで対向する２本の電極によって構成されるスパークプラグにおいて、特に有意である。

構成９．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至８のいずれかにおいて、前記ガスケットの中心軸を含む断面において、前記ガスケットの断面領域における最内周部から最外周部までの前記中心軸と直交する方向に沿った幅を２．７ｍｍ以下としたことを特徴とする。

近年、スパークプラグの小型化（小径化）の要請があり、主体金具が比較的小径（例えば、雄ねじ部のねじ径がＭ１０以下）とされ得る。このような小径の主体金具においては、比較的大径の主体金具を用いた場合と比較して、接地電極のうち主体金具に固定される側の部位が火花放電間隙に対して接近することとなる。そのため、燃料噴射口側から見たときに、接地電極により火花放電間隙の全体が隠れてしまう範囲（燃料噴射口側から火花放電間隙を見ながら、軸線を回転軸としてスパークプラグを回転させた際に、接地電極により火花放電間隙の全体が隠れてから火花放電間隙の一部が再度視認可能となるまでのスパークプラグの回転角度に相当する）が比較的大きなものとなる。すなわち、火花放電間隙に対する混合気の供給阻害を招くこととなる接地電極の配置範囲が広くなる。従って、比較的小径の主体金具を有するスパークプラグにおいては、着火性の低下がより懸念される。

この点、上記構成９のように、幅が２．７ｍｍ以下とされたガスケットを有する比較的小径のスパークプラグは、接地電極の配置位置のずれに伴う着火性の低下がより懸念されるが、上記構成１等を採用することで、このような懸念を払拭することができる。換言すれば、上記構成１等は、幅が２．７ｍｍ以下のガスケットを有し、接地電極の配置位置のずれによる着火性の低下が特に生じやすいスパークプラグにおいて、特に有意である。

構成１０．本構成のスパークプラグの取付構造は、上記構成１乃至９のいずれかに記載のスパークプラグが燃焼装置の雌ねじ部に対して組付けられてなるスパークプラグの組付構造であって、
前記スパークプラグは、
前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記主体金具の先端部に固定され、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する接地電極と、を備え、
前記スパークプラグが前記燃焼装置に組付けられた状態において、前記燃焼装置の燃焼室の内壁面に対して前記スパークプラグの前記火花放電間隙の中心の位置が所定の相対位置に配置されるように、前記主体金具の雄ねじ部と、前記燃焼装置の雌ねじ部とを形成したことを特徴とする。

尚、「火花放電間隙の中心」とあるのは、接地電極が１本の電極によって構成される場合においては、火花放電間隙を挟んで対向する中心電極及び接地電極の両対向面のそれぞれの中心（重心）を結んだ線分の中点をいう。また、接地電極がメイン電極及びサブ電極によって構成される場合において、「火花放電間隙の中心」とあるのは、火花放電間隙を挟んで対向する中心電極及びメイン電極の両対向面のそれぞれの中心（重心）を結んだ線分の中点をいう。さらに、軸接地電極が軸線を挟んで対向する２本の電極によって構成される場合において、「火花放電間隙の中心」とあるのは、前記２本の電極のうちの一方の電極と中心電極との両対向面のそれぞれの中心（重心）を結んだ線分の中点をいう。

上記構成１０の組付構造において、上記構成１等のスパークプラグを採用することで、燃焼室に対する火花放電間隙の中心の位置合わせを極めて精度よく行うことができ、位置ずれに伴う着火性の低下をより確実に防止することができる。

スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 ガスケットの構成を示す部分拡大断面図である。 ガスケットの溝部の構成を示す図１のＪ−Ｊ線断面図である。 ガスケットの別例を示す部分拡大断面図である。 ガスケットの厚さや硬度の測定位置を示すための拡大断面模式図である。 ガスケットの幅等を示すガスケットの断面図である。 燃焼装置、及び、これに組付けられたスパークプラグの構成を示す一部破断拡大正面図である。 （ａ），（ｂ）は、溝部の形成過程を説明するための部分拡大断面図である。 マスタープラグの構成を示す正面図である。 マスターブッシュ及び試験ブッシュの構成を示す斜視図である。 マスタープラグのマークに基づいて、マークが付されたマスターブッシュを示す正面図である。 （ａ）は、マスタープラグのマークに基づいてマークの付された試験プラグを示し、（ｂ）は、マスターブッシュのマークに基づいてマークの付された試験ブッシュを示す。 ガスケットに対するマーキングを説明するための正面図である。 試験プラグとガスケットとの間で滑りが生じた場合における、試験プラグ、及び、ガスケットのそれぞれのマークの位置関係を示す正面図である。 ガスケットの試験ブッシュとの間で滑りが生じた場合における、ガスケット、及び、試験ブッシュのそれぞれのマークの位置関係を示す正面図である。 （ａ），（ｂ）は、別の実施形態におけるガスケットの構成を示す部分拡大断面図である。 別の実施形態における、スパークプラグの構成を示す拡大正面図である。 別の実施形態における、スパークプラグの構成を示す拡大正面図である。 別の実施形態における、スパークプラグの構成を示す拡大正面図である。 別の実施形態における、スパークプラグの構成を示す拡大正面図である。

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、中胴部１２と脚長部１３との連接部には、先端側に向けて先細る段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿設されている。中心電極５は、熱伝導性に優れる銅や銅合金等からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層５Ｂとを備えている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端部が絶縁碍子２の先端から突出している。さらに、中心電極５の先端部には、貴金属合金（例えば、イリジウム合金や白金合金など）からなる貴金属チップ３１が設けられている。尚、貴金属チップ３１を設けなくてもよい。

また、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。

さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

加えて、主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１を燃焼装置（例えば、内燃機関や燃料電池改質器等）の取付孔に取付けるための雄ねじ部１５が形成されている。また、雄ねじ部１５の後端側には径方向外側に膨出する鍔状の座部１６が形成され、雄ねじ部１５と座部１６との間に位置する円筒状のねじ首１７の外周にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている（ガスケット１８の構成については、後に詳述する）。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面の先端側には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって主体金具３に固定されている。尚、両段部１４，２１の間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、主体金具３の先端部２６には、棒状をなす接地電極２７の一端が接合されている。本実施形態において、接地電極２７は、１本の電極によって構成されており、自身の中間部が曲げ返されて、先端部側面が中心電極５の先端面（貴金属チップ３１）と対向している。また、接地電極２７は、Ｎｉ合金〔例えば、インコネル６００やインコネル６０１（いずれも登録商標）〕によって形成された外層２７Ａと、前記Ｎｉ合金よりも良熱導電性金属である銅合金や純銅等によって形成された内層２７Ｂとから構成されている。さらに、中心電極５（貴金属チップ３１）の先端面と接地電極２７の先端部（他端部）との間には、火花放電間隙３３が形成されており、当該火花放電間隙３３にて軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。

次に、本発明の特徴部分であるガスケット１８の構成について説明する。

ガスケット１８は、所定の熱伝導性に優れる金属（例えば、銅を主成分とする合金など）により形成されており、中実環状をなしている。また、図２に示すように、主体金具３からのガスケット１８の脱落を防止すべく、ガスケット１８の内径は雄ねじ部１５のねじ径よりも小さくされている。

さらに、ガスケット１８の先端面（軸線ＣＬ１方向先端側に位置する面）１８Ｆには、径方向外側から径方向内側に向けて軸線ＣＬ１方向後端側へと傾斜する傾斜部１８Ａが形成されている。当該傾斜部１８Ａは、自身の最外周部分（本実施形態では、傾斜部１８Ａを外周側に向けて延ばした仮想面と、ガスケット１８の外側面１８Ｇを軸線ＣＬ１方向先端側に向けて延ばした仮想面とが交わる部分）と最内周部分との間の軸線ＣＬ１に沿った距離Ｌが０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とされている。

加えて、ガスケット１８の先端面１８Ｆのうち、前記傾斜部１８Ａよりも内周側には、凹状の溝部１８Ｂが形成されている。当該溝部１８Ｂは、軸線ＣＬ１を含む断面において、ガスケット１８の占める領域を軸線ＣＬ１と直交する方向に沿って三等分したとき、最も内周側に位置する領域に形成されている。また、溝部１８Ｂは、図３（図３は、図１のＪ−Ｊ線断面図である）に示すように、軸線ＣＬ１を中心（若干ずれていてもよい）として環状に形成されている。

図２に戻り、ガスケット１８の先端面１８Ｆと外側面１８Ｇとの間には、凸状の湾曲面部１８Ｗが形成されているものの、ガスケット１８の先端面１８Ｆと外側面１８Ｇとの間が角張った形状となるように、前記湾曲面部１８Ｗの曲率半径は比較的小さくされている。具体的には、軸線ＣＬ１を含む断面において、湾曲面部１８Ｗの曲率半径Ｒが０．２ｍｍ以下とされている。尚、湾曲面部１８Ｗの曲率半径は必ずしも一定でなくてもよい。曲率半径が一定でない場合において、「曲率半径Ｒ」とあるのは、軸線ＣＬ１を含む断面における、ガスケット１８の外側面１８Ｇ及び湾曲面部１８Ｗの境界点と、ガスケット１８の先端面１８Ｆ及び湾曲面部１８Ｗの境界点と、湾曲面部１８Ｗの外形線上において前記両境界点の中央に位置する点とを通る仮想円の半径をいう。また、図４に示すように、ガスケット１８のうち軸線ＣＬ１方向に沿って最も先端側に位置する部位（すなわち、傾斜部１８Ａの外周側）に、軸線ＣＬ１方向先端側に向けて突出する環状の突部１８Ｐを設けることとしてもよい。

さらに、本実施形態では、図５（図示の便宜上、ハッチングを省略してある）に示すように、軸線ＣＬ１に沿ったガスケット１８の厚さＴが、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とされている。尚、「厚さＴ」とあるのは、軸線ＣＬ１を含む断面において、ガスケット１８の外側面１８Ｇの最外周部ＭＯからガスケット１８の内側面まで軸線ＣＬ１と直交する方向に沿って線分Ｓ１を引くとともに、当該線分Ｓ１の三等分点Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ取ったとき、前記三等分点Ｐ１，Ｐ２のうち外周側の点Ｐ１を通る位置でのガスケット１８の軸線ＣＬ１に沿った厚さをいう。すなわち、「厚さＴ」は、ガスケット１８のうち、溝部１８Ｂや湾曲面部１８Ｗ等、局所的に厚さが異なり得る部位を除いた部位の厚さをいう。

併せて、本実施形態において、ガスケット１８の硬度は、ビッカース硬度で６０Ｈｖ以上１５０Ｈｖ以下とされている。尚、ガスケット１８の硬度は、軸線ＣＬ１を含む断面において、ガスケット１８の後端面から先端面１８Ｆまでの間に、軸線ＣＬ１に沿って延びるとともに、前記点Ｐ１を通過する線分Ｓ２を引いたときに、当該線分Ｓ２の中点Ｐ３に位置する部分の硬度をいう。すなわち、ガスケット１８の硬度は、ガスケット１８のうち、溝部１８Ｂの近傍等、硬度が大きく変動し得る部位を除いた部位の硬度をいう。

さらに、図６に示すように、ガスケット１８の中心軸ＣＬ２を含む断面において、前記ガスケット１８の断面領域における最内周部から最外周部までの前記中心軸ＣＬ２と直交する方向に沿った幅Ｗが２．７ｍｍ以下とされている。尚、ガスケット１８の中心軸ＣＬ２とあるのは、ガスケット１８の中心に設けられた孔部１８Ｈのうち、軸線ＣＬ１方向先端側に位置する開口の中心と、軸線ＣＬ１方向後端側に位置する開口の中心とを結んだ直線をいう。また、本実施形態では、軸線ＣＬ１とガスケット１８の中心軸ＣＬ２とが一致するように構成されている。

加えて、スパークプラグ１は、燃焼装置に組付けられて使用されるが、図７に示すように、スパークプラグ１の雄ねじ部１５を燃焼装置ＥＮの取付孔ＨＯに形成された雌ねじ部ＦＳに螺合した際に、燃焼室ＥＲの内壁面ＩＷに対する火花放電間隙３３の中心の位置が所定の相対位置に配置されるように、雄ねじ部１５と雌ねじ部ＦＳとが形成されている。尚、火花放電間隙３３の中心とあるのは、火花放電間隙３３を挟んで対向する中心電極５（貴金属チップ３１）及び接地電極２７の両対向面のそれぞれの中心（重心）を結んだ線分の中点をいう。

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。

まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えば、鉄系素材やステンレス素材）に対して冷間鍛造加工等により概形を形成するとともに、貫通孔を形成する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。

続いて、主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ合金等からなる直棒状の接地電極２７が抵抗溶接される。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位に雄ねじ部１５が転造によって形成される。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。尚、雄ねじ部１５の転造にあたっては、接地電極２７の接合位置に対する雄ねじ部１５の切り始めの位置や切り終わりの相対位置が、燃焼装置ＥＮの取付孔ＨＯに形成された雌ねじ部ＦＳの切り始めの位置等に対応して設定される。すなわち、燃焼装置ＥＮの取付孔ＨＯにスパークプラグ１の雄ねじ部１５を螺合した際に、燃焼装置ＥＮに対して接地電極２７が一定の相対位置に配置されるように雄ねじ部１５が転造される。

次いで、接地電極２７の溶接された主体金具３に、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性の向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理を施すこととしてもよい。

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。すなわち、例えばアルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用いて、成形用素地造粒物を調製するとともに、当該成形用素地造粒物を用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。そして、得られた成形体に対し、研削加工が施され整形されるとともに、整形されたものが焼成炉で焼成されることにより、絶縁碍子２が得られる。

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したＮｉ合金を鍛造加工して中心電極５を作製する。次いで、中心電極５の先端部に対して貴金属合金からなる貴金属チップ３１がレーザー溶接等により接合される。

次に、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。

その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極２７を備える主体金具３とが固定される。より詳しくは、主体金具３に絶縁碍子２を挿通した上で、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって絶縁碍子２と主体金具３とが固定される。

次いで、主体金具３のねじ首１７の外周に、ガスケット１８を取付ける。まず、Ｃｕを主成分とする圧延加工された銅合金板に対して打ち抜き加工等を施すことにより、両端面（先端面及び後端面）が平坦状をなす（つまり、傾斜部１８Ａ等が形成されていない）環状の金属板を得る。尚、得られた金属板の先端面と外側面との間の面には、前記加工に伴い若干湾曲した形状（すなわち、湾曲面部１８Ｗ）や先端側に向けて突出する突部１８Ｐが形成される。そして、図８（ａ）に示すように、得られた金属板ＭＢに主体金具３を挿通し、ねじ首１７の外周側に前記金属板ＭＢを配置する。次いで、図８（ｂ）に示すように、溝部１８Ｂに対応する環状の突出部ＰＲと、傾斜部１８Ａに対応し、外周側から内周側に向けて軸線ＣＬ１方向後端側に向けて傾斜するテーパ部ＴＰとを有する治具ＪＧを、軸線ＣＬ１方向に沿って所定の荷重（例えば、１．１トン〜１．８トン程度）にて前記金属板ＭＢの先端面に押し当てる。これにより、金属板ＭＢが、傾斜部１８Ａ及び溝部１８Ｂを有するガスケット１８に成形されるとともに、ガスケット１８の内径が雄ねじ部１５のねじ径よりも小さくなり、ねじ首１７の外周にガスケット１８が取付けられる。

次に、接地電極２７を中心電極５側に屈曲させるとともに、中心電極５と接地電極２７との間に形成された火花放電間隙３３の大きさを調整することにより、上述したスパークプラグ１が得られる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、ガスケット１８の先端面１８Ｆに傾斜部１８Ａが設けられるとともに、傾斜部１８Ａの最外周部分と最内周部分との間の軸線ＣＬ１に沿った距離が０．０２ｍｍ以上とされている。従って、スパークプラグ１を燃焼装置ＥＮに組付ける際に、傾斜部１８Ａの外周部分のみが燃焼装置ＥＮの座面に接触してくさび効果が生じることとなり、ひいては前記座面に対するガスケット１８の滑りを抑制することができる。その結果、前記座面からアルミ粉等の金属粉が生じてしまうことを効果的に抑制でき、ガスケット１８の先端面１８Ｆと燃焼装置ＥＮの座面との間における摩擦状態の安定化を図ることができる。

また、傾斜部１８Ａの前記距離Ｌが０．１２ｍｍ以下とされ、かつ、ガスケット１８の厚さＴが２．０ｍｍ以下とされているため、スパークプラグ１を燃焼装置ＥＮに組付けたときに、ガスケット１８の傾斜部１８Ａ（反り）を前記座面に沿うようにしてより確実に変形（矯正）させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、ガスケット１８を比較的容易に変形可能としつつ、ガスケット１８の先端面１８Ｆと燃焼装置ＥＮの座面との間における摩擦状態の安定化を図ることができる。その結果、所定の締付トルクでスパークプラグ１を燃焼装置ＥＮに組付けたときに、燃焼室ＥＲに対する主体金具３の先端部の軸線ＣＬ１に沿った相対位置を精度よく合わせることができ、ひいては燃焼室ＥＲに対して接地電極２７（火花放電間隙３３の中心）をより確実に一定の位置に配置することができる。

併せて、湾曲面部１８Ｗの曲率半径Ｒが０．２ｍｍ以下と十分に小さなものとされているため、スパークプラグ１を燃焼装置ＥＮに組付ける際に、湾曲面部１８Ｗが燃焼装置ＥＮの座面に対して引っ掛かりやすくなり、前記座面に対するガスケット１８の滑りを一層抑制することができる。その結果、ガスケット１８の先端面１８Ｆと前記座面との間における摩擦状態の更なる安定化を図ることができ、燃焼室ＥＲに対する接地電極２７の相対位置を一層精度よく合わせることができる。

さらに、ガスケット１８の硬度が６０Ｈｖ以上とされているため、ガスケット１８の熱変形を効果的に抑制することができ、スパークプラグ１の緩みをより確実に防止することができる。その結果、燃焼室内における気密性の低下をより確実に防止できるとともに、精度よく位置合わせされた、燃焼室ＥＲに対する接地電極２７の相対位置を長期間に亘って維持することができる。

また、ガスケットの厚さＴが１．０ｍｍ以上と十分に厚くされているため、溝部１８Ｂを形成する際におけるガスケット１８の破損をより確実に防止することができ、歩留まりの向上を図ることができる。

加えて、ガスケット１８の硬度が１５０Ｈｖ以下とされているため、溝部１８Ｂの形成に伴う治具ＪＧの損傷を抑制することができ、加工性を向上させることができる。

また、本実施形態のように、接地電極２７を１本の電極によって構成し、１の火花放電間隙３３のみが形成される場合には、燃焼装置ＥＮに対し、燃料噴射装置と火花放電間隙３３との間に接地電極２７が存在するような位置関係でスパークプラグ１が組付けられたときに、火花放電間隙３３への混合気の供給が阻害されてしまい、着火性が極端に低下してしまうことが懸念される。しかしながら、本実施形態によれば、スパークプラグ１を燃焼装置ＥＮに組付けたときに、燃焼室ＥＲに対して接地電極２７をより確実に一定の位置に配置することができる。従って、着火性の低下をより確実に防止することができる。換言すれば、上述の燃焼室ＥＲに対して接地電極２７の相対位置を精度よく合わせるための構成は、接地電極２７が１本の電極によって構成され、１の火花放電間隙３３のみが形成されるスパークプラグ１において、特に有意である。

次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、傾斜部の最外周部分と最内周部分との間の軸線に沿った距離Ｌを種々変更したガスケットを有するスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて位置合わせ精度評価試験を行った。位置合わせ精度評価試験の概要は次の通りである。すなわち、所定の締付けトルクにてサンプルを燃焼装置を模した所定のアルミ製の試験台に組付けたとき、目標の標準位置に対する中心電極先端面の軸線ＣＬ１に沿った位置ずれ量を測定した。ここで、位置ずれ量が０．１ｍｍ未満となったサンプルは、燃焼装置に対して主体金具先端部（接地電極）の位置を精度よく合わせることができるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、位置ずれ量が０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ未満となったサンプルは、位置合わせの精度がやや劣るとして「△」の評価を下し、位置ずれ量が０．２ｍｍ以上となったサンプルは、位置合わせの精度が劣るとして「×」の評価を下すこととした。尚、サンプルとしては、雄ねじ部のねじ径をＭ１２とするとともに、ガスケットの幅Ｗを２．８ｍｍとしたものと、雄ねじ部のねじ径をＭ１０とするとともに、ガスケットの幅Ｗを２．７ｍｍとしたものとを用意した。表１に、雄ねじ部のねじ径をＭ１２とし、ガスケットの幅Ｗを２．８ｍｍとしたサンプルにおける試験結果を示し、表２に、雄ねじ部のねじ径をＭ１０とし、ガスケットの幅Ｗを２．７ｍｍとしたサンプルにおける試験結果を示す。尚、各サンプルともに、軸線ＣＬ１に沿った主体金具の先端から中心電極の先端までの距離（突き出し量）を４ｍｍとした。また、各サンプルのガスケットには、湾曲面部を設け、その曲率半径Ｒを０．１ｍｍ、又は、０．３ｍｍとした。加えて、前記距離Ｌは、溝部を形成する際の治具の荷重を調節することで変更した（表１及び表２に、参考として溝部を形成した際の荷重を併せて示す）。さらに、ガスケットのビッカース硬度を８０Ｈｖとし、ガスケットの厚さＴを２．０ｍｍ以下とした。

表１及び表２に示すように、距離Ｌを０．０２ｍｍ未満としたサンプルは、位置ずれ量が比較的大きくなってしまい、位置合わせの精度が劣ることが分かった。これは、サンプルを試験台に組付ける際に、試験台の座面に対してガスケットの先端面が滑り、試験台からアルミ粉が生じてしまったことで、ガスケットと試験台の座面との間の摩擦状態が不安定になってしまったことによると考えられる。

また、距離Ｌを０．１２ｍｍよりも大きくしたサンプルにおいても、位置合わせの精度が劣ることが確認された。これは、試験台に組付けることで本来矯正されるはずのガスケットの傾斜部（反り）が、サンプルを試験台に組付けた後にも残っていたためであると考えられる。

加えて、表２に示すように、ねじ部のねじ径をＭ１０とし、幅Ｗを２．７ｍｍとしたサンプルは、距離Ｌを０．０２ｍｍ未満としたり、距離Ｌを０．１２ｍｍ超としたりしたときに、接地電極の位置ずれが極めて生じやすいことが分かった。

これに対して、距離Ｌを０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下としたサンプルは、位置ずれ量が０．１ｍｍ未満となり、位置合わせの精度に優れることが明らかとなった。

次いで、ガスケットの厚さＴ（ｍｍ）を種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、上述の位置合わせ精度評価試験を行った。表３に、当該試験の試験結果を示す。尚、各サンプルともに、前記距離Ｌを０．０８ｍｍとし、ガスケットのビッカース硬度を８０Ｈｖとした。

表３に示すように、厚さＴを２．０ｍｍ超としたサンプルは、位置合わせの精度に劣ることが確認された。これは、距離Ｌを０．１２ｍｍよりも大きくしたときと同様に、サンプルを試験台に組付けたときに、ガスケットの傾斜部が矯正されなかったことによると考えられる。

一方で、厚さＴを２．０ｍｍ以下としたサンプルは、位置合わせを精度よく行えることが明らかとなった。

以上、各試験の結果より、スパークプラグを燃焼装置に組付けた際において、スパークプラグの主体金具先端部（接地電極）を精度よく所定の位置に配置可能とすべく、傾斜部の最外周部分と最内周部分との間の軸線に沿った距離Ｌを０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、かつ、ガスケットの厚さＴを２．０ｍｍ以下とすることが好ましいといえる。

また、主体金具先端部（接地電極）の位置ずれが非常に生じやすい、ガスケットの幅Ｗを２．７ｍｍ以下としたスパークプラグにおいて、距離Ｌを０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、かつ、厚さＴを２．０ｍｍ以下とすることが特に効果的であるといえる。

次に、ガスケットの硬度を種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて緩み性評価試験を行った。緩み性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルを所定の標準トルクＴｓ（Ｎ・ｍ）にて所定のアルミ製ブッシュに組付けた上で、サンプルの先端部の温度を５０℃〜２００℃に変化させつつ、ＩＳＯ１１５６５に規定される振動試験〔５０Ｈｚ〜５００Ｈｚのスイープ（１オクターブ／ｍｉｎ）で、水平及び垂直方向に８時間ずつ振動負荷を加える試験〕に基づいて、サンプルに対して振動を加えた。そして、振動試験の終了後、サンプルをアルミ製ブッシュから取外す際の戻しトルクＴｅ（Ｎ・ｍ）を測定し、前記標準トルクＴｓに対する前記戻しトルクＴｅの割合（Ｔｅ／Ｔｓ）を算出した。ここで、Ｔｅ／Ｔｓが１０％以上となったサンプルは、極めて厳しい環境下においてもスパークプラグの緩みを十分に抑制できるとして「○」の評価を下し、一方で、Ｔｅ／Ｔｓが１０％未満となったサンプルは、厳しい環境下ではスパークプラグの緩みが発生してしまいやすいとして「×」の評価を下すこととした。表４に、当該試験の試験結果を示す。尚、各サンプルともに溝部を形成する際の荷重を１．５ｔとした。

表４に示すように、ガスケットのビッカース硬度を６０Ｈｖ以上とすることで、燃焼装置からのスパークプラグの緩みを効果的に抑制できることが分かった。これは、高温下におけるガスケットの熱変形が抑制されたためであると考えられる。

上記試験の結果より、スパークプラグの緩みを抑制することで、気密性の確保を図りつつ、使用に伴うスパークプラグの主体金具先端部（接地電極）の位置ずれを長期間に亘って抑制するためには、ガスケットのビッカース硬度を６０Ｈｖ以上とすることが好ましいといえる。

次いで、ガスケットの先端面と外側面との間に凸状の湾曲面部を形成するとともに、湾曲面部の曲率半径Ｒを種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて滑り位置確認試験を行った。尚、各サンプルは、次のようにして作製した。すなわち、雄ねじ部の形状や主体金具に対する接地電極の接合位置をそれぞれ同一とした、ガスケットを取付ける前のスパークプラグのサンプルを複数作製するとともに、当該サンプルのうち１のプラグをマスタープラグとし、他のサンプルを試験プラグとした。そして、図９に示すように、マスタープラグＭＰのうち接地電極の接合位置に当たる部位にマークＭＫ１を付した。次いで、図１０に示すように、筒状をなすとともに、内周面に前記雄ねじ部を螺合可能な雌ねじ部が形成されたブッシュを複数作製するとともに、各ブッシュのうち１のブッシュをマスターブッシュＭＢとし、他のブッシュを試験ブッシュＥＢとした。そして、図１１に示すように、マスタープラグＭＰをマスターブッシュＭＢに対して手で締付けていき、マスタープラグＭＰの座部とマスターブッシュＮＢとを接触させたときのマスタープラグＭＰのマークＭＫ１に合わせてマスターブッシュＭＢにマークＭＫ２を付した。さらに、図１２に示すように、試験プラグＥＰ及び試験ブッシュＥＢに対して、マスタープラグＭＰ及びマスターブッシュＭＢのそれぞれのマークＭＫ１，ＭＫ２と同位置にマークＭＫ３，ＭＫ４を付した。その上で、試験プラグＥＰに曲率半径Ｒを種々変更したガスケットＧＡを取付けることにより、スパークプラグのサンプルを作製した。

次いで、滑り位置確認試験においては、図１３に示すように、試験プラグＥＰを試験ブッシュＥＢに手で締付けて、ガスケットＧＡが試験プラグＥＰの座部と試験ブッシュＥＢとの双方に接触する直前の段階であって、試験プラグＥＰのマークＭＫ３と試験ブッシュＥＢのマークＭＫ４とが合う位置で、両マークＭＫ３，ＭＫ４位置に合わせてガスケットＧＡにマークＭＫ５を付した。そして、この状態から試験プラグＥＰを２０Ｎ・ｍのトルクにて試験ブッシュＥＢに締付け、締付完了後における試験プラグＥＰ、試験ブッシュＥＢ、及び、ガスケットＧＡのそれぞれのマークＭＫ３，ＭＫ４，ＭＫ５の位置を確認した。ここで、例えば、図１４に示すように、試験プラグのマークＭＫ３とガスケットＧＡのマークＭＫ５とが周方向に沿ってずれていた場合には、締付時に試験プラグＥＰの座部とガスケットＧＡの間で滑りが生じていたこととなる。また、図１５に示すように、ガスケットＧＡのマークＭＫ５と試験ブッシュＥＢのマークＭＫ４とが周方向に沿ってずれていた場合には、締付時にガスケットＧＡと試験ブッシュＥＢとの間で滑りが生じていたこととなる。当該試験においては、ガスケットＧＡと試験ブッシュＥＢとの間に滑りが生じていない場合を「○」と評価し、一方で、ガスケットＧＡと試験ブッシュＥＢとの間で滑りが生じていた場合を「△」と評価することとした。ガスケットＧＡと試験ブッシュＥＢとの間で滑りが生じてしまうと、摩擦によりガスケットに損耗が生じてしまったり、摩擦により燃焼装置からアルミ粉が生じ、ガスケットと燃焼装置との間の摩擦状態が不安定となってしまったりするおそれがあり、スパークプラグを燃焼装置に組付けた際の主体間具先端部の位置合わせ精度に影響を及ぼすおそれがあるためである。表５に、当該試験の試験結果を示す。尚、表５では、参考として試験プラグＥＰとガスケットＧＡとの間における滑りの有無も示す。

表５に示すように、湾曲面部の曲率半径Ｒを０．２ｍｍ以下としたサンプルは、ガスケットと試験ブッシュとの間で滑りが生じず、位置合わせ精度を一層向上できることが明らかとなった。これは、曲率半径を０．２ｍｍ以下としたことで、ガスケットが試験ブッシュに対して引っ掛かった状態となり、試験ブッシュに対するガスケットの滑りが一層抑制されたことによると考えられる。尚、ガスケットの傾斜部の外周側に、軸線方向先端側に向けて突出する突部を設けた場合にも、同様の作用効果が奏されると考えられる。

上記試験の結果より、位置合わせ精度の更なる向上を図るべく、ガスケットに湾曲面部を設ける場合には、その曲率半径を０．２ｍｍ以下とすることが好ましいといえる。また、ガスケットの傾斜部の外周側に突部を設けることが、位置合わせ精度を一層向上させる面で好ましいといえる。

次に、厚さＴを種々変更したリング状の金属板に対して前記治具により荷重を加えることで溝部を有するガスケットを作製するとともに、作製されたガスケットにおける割れの有無を確認した。表６に、各厚さＴにおけるガスケットの割れの有無を示す。尚、ガスケット（金属板）の硬度を８０Ｈｖとし、治具から金属板に対して加える荷重を１．５ｔとした。

表６に示すように、厚さＴを１．０ｍｍ以上とすることで、荷重を比較的大きくした場合であっても、ガスケットに溝部を形成する際（ガスケットを主体金具に取り付ける際）において、ガスケットの割れを抑制でき、歩留まりに優れることが分かった。

上記試験の結果より、歩留まりの向上を図るべく、ガスケットの厚さＴを１．０ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。

次いで、硬度を種々変更したリング状の金属板に対して前記治具により荷重を加えることで溝部を有するガスケットを作製するとともに、溝部の形成に伴う治具の損傷の有無を確認した。表７に、各硬度における治具の損傷の有無を示す。尚、ガスケット（金属板）の厚さＴを１．５ｍｍとした。また、治具から金属板に加える荷重は、ガスケットの内径を雄ねじ部のねじ径よりも小さくできる（すなわち、ガスケットが主体金具から脱落しないものとできる）荷重とし、表７には、溝部を形成した際の荷重を併せて示す。

表７に示すように、ガスケット（金属板）の硬度を１５０Ｈｖ以下とすることで、治具の損傷を抑制できることが確認された。

上記試験の結果より、治具の損傷を抑制し、加工性の向上を図るという観点から、ガスケットの硬度を１５０Ｈｖ以下とすることが好ましいといえる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態では、ガスケット１８の内周側に溝部１８Ｂが設けられているが、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、溝部１８Ｂを設けることなく、ガスケット３８，４８の先端面３８Ｆ，４８Ｆを平坦状に形成することとしてもよい。また、上記実施形態では、ガスケット１８の外周側に傾斜部１８Ａが設けられているが、図１６（ａ）に示すようにガスケット３８の内周側に傾斜部３８Ａを設けることとしてもよい。尚、ガスケットの外側面の径方向外側への膨出を規制しつつ、ガスケットを軸線ＣＬ１方向に沿って圧延することで、溝部を設けることなく、ガスケット３８，４８の内径を雄ねじ部１５のねじ径よりも小さくすることができる。また、ガスケット３８の内周側に傾斜部３８Ａを設ける場合には、ガスケット３８の先端面３８Ｆのうち傾斜部３８Ａよりも外周側の部位を径方向内側から径方向外側に向けて軸線ＣＬ１方向後端側へと傾斜させ、スパークプラグ１を燃焼装置に組付ける際に、傾斜部３８Ａの外周部分が燃焼装置に接触するように構成することが好ましい。

（ｂ）上記実施形態では、中心電極５（貴金属チップ３１）の先端面と接地電極２７の先端部（他端部）との間に、火花放電間隙３３が形成されており、当該火花放電間隙３３にて軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。これに対して、図１７に示すように、中心電極４５（貴金属チップ４６）の先端部側面と接地電極４７の先端面との間に、火花放電間隙４３を形成し、当該火花放電間隙４３にて軸線ＣＬ１とほぼ直交する方向で火花放電が行われるようにスパークプラグ４１を構成してもよい。

さらに、図１８に示すように、接地電極５７を、自身の先端部側面が中心電極５５の先端面と対向する１本のメイン電極５７Ａと、自身の先端部が中心電極５５の先端部側面と対向し、前記メイン電極５７Ａよりも短い複数のサブ電極５７Ｂとによって構成し、メイン電極５７Ａと中心電極５５との間に形成された火花放電間隙５３において、火花放電が主として行われるようにスパークプラグ５１を構成してもよい。

加えて、図１９に示すように、接地電極６７を、自身の先端部側面が中心電極６５の先端面と対向する１本のメイン電極６７Ａと、自身の先端部が絶縁碍子２の先端部と対向し、前記メイン電極６７Ａよりも短い複数のサブ電極６７Ｂとによって構成し、メイン電極６７Ａと中心電極６５との間に形成された火花放電間隙６３において、火花放電が主として行われるようにスパークプラグ６１を構成してもよい。

また、図２０に示すように、接地電極７７を、軸線ＣＬ１を挟んで対向し、それぞれ等しい長さの２本を有する電極７７Ｘ，７７Ｙによって構成し、中心電極７５の先端部側面と両電極７７Ｘ，７７Ｙとの間に形成された火花放電間隙７３Ｘ，７３Ｙにおいて、火花放電が行われるようにスパークプラグ７１を構成してもよい。

上述のような構成のスパークプラグ４１，５１，６１，７１は、燃焼装置ＥＮに対し、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に接地電極４７，７７（メイン電極５７Ａ，６７Ａ）が存在するような位置関係でスパークプラグ４１，５１，６１，７１が組付けられたときに、着火性が極端に低下してしまうおそれがある。しかしながら、距離Ｌを０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、かつ、厚さＴを２．０ｍｍ以下とすることで、スパークプラグ４１，５１，６１，７１を燃焼装置ＥＮに組付けたときに、燃焼室ＥＲに対して接地電極４７，７７（メイン電極５７Ａ，６７Ａ）をより確実に一定の位置に配置することができ、着火性の低下をより確実に防止することができる。換言すれば、距離Ｌを０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、かつ、厚さＴを２．０ｍｍ以下とすることは、上述のような着火性の低下が生じやすいタイプのスパークプラグ４１，５１，６１，７１において、特に効果的である。

（ｃ）上記実施形態では、主体金具３の先端部に接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。

（ｄ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、縮径部１８Ａに対応し、外周側から内周側に向けて軸線ＣＬ１方向後端側に向けて傾斜するテーパ部ＴＰを有する治具ＪＧを用いているが、治具ＪＧの形状はこれに限定されるものではない。従って、例えば、溝部１８Ｂに対応する環状の突出部ＰＲを有し、テーパ部ＴＰに相当する面が軸線ＣＬ１に対して直交する平面状とされた治具を用いることとしてもよい。当該治具の突出部ＰＲを金属板ＭＢの先端面に押し当てることで、金属板ＭＢの先端面を変形させることができ、傾斜部１８Ａを形成することができる。

１，４１，５１，６１，７１…スパークプラグ
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
４…軸孔
５…中心電極
１５…雄ねじ部
１６…座部
１８…ガスケット
１８Ａ…傾斜部
１８Ｂ…溝部
１８Ｆ…先端面
１８Ｇ…外側面
１８Ｐ…突部
１８Ｗ…湾曲面部
２７，４７，５７，６７，７７…接地電極
３３，４３，５３，６３，７３Ｘ，７３Ｙ…火花放電間隙
５７Ａ，６７Ａ…メイン電極
５７Ｂ，６７Ｂ…サブ電極
ＣＬ１…軸線
ＣＬ２…（ガスケットの）中心軸
ＥＮ…燃焼装置
ＥＲ…燃焼室
ＦＳ…雌ねじ部
ＩＷ…内壁面

Claims (10)

1. 軸線に沿って延びる筒状の主体金具と、
   前記主体金具の外周に設けられた金属製で中実環状のガスケットとを備え、
   前記主体金具は、
   自身の先端側外周に形成された雄ねじ部と、
   前記雄ねじ部よりも後端側に形成され、径方向外側に膨出する座部とを有し、
   前記ガスケットは、前記雄ねじ部のねじ径よりも内径が小さくされ、前記雄ねじ部及び前記座部の間に設けられたスパークプラグであって、
   前記ガスケットの先端面は、径方向外側から径方向内側に向けて前記軸線方向後端側へと傾斜する傾斜部を有しており、
   前記軸線に沿った前記ガスケットの厚さを２．０ｍｍ以下とし、
   前記傾斜部の最外周部分と最内周部分との間の前記軸線に沿った距離を０．０２ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下とし、
   前記ガスケットのビッカース硬度を６０Ｈｖ以上としたことを特徴とするスパークプラグ。
2. 前記ガスケットの先端面と外側面との間には、凸状の湾曲面部が形成されており、
   前記軸線を含む断面において、前記湾曲面部の曲率半径を０．２ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
3. 前記傾斜部の外周側に、前記軸線方向先端側に向けて突出する突部を設けた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. 前記ガスケットは、前記傾斜部よりも内周側に、前記軸線を中心とした環状の溝部を有し、
   前記軸線に沿った前記ガスケットの厚さを１．０ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
5. 前記ガスケットのビッカース硬度を１５０Ｈｖ以下としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
6. 前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
   前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
   前記接地電極は、１本の電極によって構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
7. 前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
   前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
   前記接地電極は、
   前記中心電極の先端面との間で前記火花放電間隙を形成する１本のメイン電極と、
   自身の先端部が前記絶縁体の先端部又は前記中心電極の先端部側面と対向し、前記メイン電極よりも短いサブ電極とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
8. 前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
   前記主体金具に固定されるとともに、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する棒状の接地電極とを備え、
   前記接地電極は、前記軸線を挟んで対向する２本の電極によって構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
9. 前記ガスケットの中心軸を含む断面において、前記ガスケットの断面領域における最内周部から最外周部までの前記中心軸と直交する方向に沿った幅を２．７ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のスパークプラグが燃焼装置の雌ねじ部に対して組付けられてなるスパークプラグの組付構造であって、
    前記スパークプラグは、
    前記主体金具の内周に設けられ、前記軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
    前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
    前記主体金具の先端部に固定され、自身の先端部が前記中心電極の先端部との間で火花放電間隙を形成する接地電極と、を備え、
    前記スパークプラグが前記燃焼装置に組付けられた状態において、前記燃焼装置の燃焼室の内壁面に対して前記スパークプラグの前記火花放電間隙の中心の位置が所定の相対位置に配置されるように、前記主体金具の雄ねじ部と、前記燃焼装置の雌ねじ部とを形成したことを特徴とするスパークプラグの組付構造。

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