JP6043261B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、スパークプラグに関するものである。

従来から、内燃機関に、スパークプラグが用いられている。スパークプラグとしては、軸線方向に延びる中心電極と、軸線方向に延びる軸孔を有し軸孔の先端側に中心電極が挿設される絶縁体と、軸孔内に配置された抵抗体と、軸孔内の抵抗体と中心電極との間に設けられた導電性シール層と、を有するスパークプラグが知られている。ここで、導電性シール層と抵抗体との接合面の面積を広くするために、中心電極側に向かって突出する曲面状に接合面を形成する技術が提案されている。

特開２００９−２４５７１６号公報 特開昭５８−１０２４８１号公報

軸孔内部の部材（例えば、シール層）には、放電時に電流が流れる。この電流に起因して、部材の導電性能が低下し得る。例えば、電流によって生じる熱が、部材の導電性能の低下を進行し得る（例えば、抵抗値が増大する）。また、電流が部材の一部の領域に集中すると、局所的に部材の導電性能が低下し得る。このような部材の導電性能の低下は、スパークプラグの耐久性を制限する要因の１つであった。

本発明の主な利点は、スパークプラグの耐久性を向上することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
態様または適用例として実現することが可能である。
［態様］
軸線の方向に延びる中心電極と、
前記軸線の方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の先端側に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記軸孔内の前記中心電極より後端側に配置される抵抗体と、
前記軸孔内の前記抵抗体と前記中心電極との間の少なくとも一部に配置されるシール部と、
を備えたスパークプラグであって、
前記抵抗体の先端側を向く面のうちの前記絶縁体の内周面から離れた部分の後端を第２後端とし、前記軸線と前記第２後端とを含む断面上における前記シール部のうちの前記絶縁体の前記内周面と接する部分の後端を第１後端としたときに、
前記第２後端は前記第１後端よりも後端側に配置され、前記第２後端と前記絶縁体の前記内周面との間の径方向の最短距離は、０．５ｍｍ以上であり、
前記抵抗体の先端側の端部は、先端側に向かって突出する円筒状の壁部と、前記壁部に囲まれ前記壁部の先端面から後端側に向かって凹んだ底部と、を有し、
前記抵抗体の前記第２後端は、前記抵抗体の前記底部の表面に形成され、
前記中心電極の後端側の端部は、前記抵抗体の前記底部と前記壁部とに囲まれた領域内に配置されている、
スパークプラグ。

［適用例１］
軸線の方向に延びる中心電極と、
前記軸線の方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の先端側に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記軸孔内の前記中心電極より後端側に配置される抵抗体と、
前記軸孔内の前記抵抗体と前記中心電極との間の少なくとも一部に配置されるシール部と、
を備えたスパークプラグであって、
前記抵抗体の先端側を向く面のうちの前記絶縁体の内周面から離れた部分の後端を第２後端とし、前記軸線と前記第２後端とを含む断面上における前記シール部のうちの前記絶縁体の前記内周面と接する部分の後端を第１後端としたときに、
前記第２後端は前記第１後端よりも後端側に配置され、前記第２後端と前記絶縁体の前記内周面との間の径方向の最短距離は、０．５ｍｍ以上である、
スパークプラグ。

この構成によれば、抵抗体の先端面のうちの第２後端の近傍が、放電時の電流経路として利用され易いので、電流が一部の領域に集中することを抑制できる。従って、耐久性を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載のスパークプラグであって、
前記第１後端と前記第２後端との間の前記軸線の方向の距離が、０．５ｍｍ以上である、スパークプラグ。

この構成によれば、シール部の第１後端の近傍と、抵抗体の第２後端の近傍とが、放電時の電流経路として利用され易いので、電流が一部の領域に集中することを、さらに抑制できる。従って、耐久性を、さらに向上できる。

［適用例３］
適用例１または２に記載のスパークプラグであって、
前記第２後端からの前記軸線の方向の距離が０．２ｍｍの位置における前記軸線の方向と垂直な断面において、前記抵抗体に囲まれる部分の重心を通る直線に沿った長さの最小値は、１ｍｍ以上である、スパークプラグ。

この構成によれば、上記の長さの最小値が１ｍｍ未満である場合と比べて、抵抗体の先端面のうちの第２後端を含む広い部分が、放電時の電流経路として利用され易いので、電流が一部の領域に集中することを抑制できる。従って、耐久性を向上できる。

［適用例４］
適用例１から３のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
前記絶縁体の前記シール部を収容する部分の径方向の厚みが、１．１ｍｍ以上である、スパークプラグ。

この構成によれば、厚みが１．１ｍｍ未満である場合と比べて、シール部の近傍が冷めにくいので、シール部の温度が高くなりやすい。このような条件下においても、電流が一部の領域に集中することが抑制されているので、耐久性を向上できる。

［適用例５］
適用例１から４のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
前記シール部の最大径は、３．０ｍｍ以下である、スパークプラグ。

この構成によれば、シール部の最大径が３．０ｍｍを超える場合と比べて、放電時に電流が分散しにくいので、シール部の耐久性が低下しやすい。このような条件下においても、電流が一部の領域に集中することが抑制されているので、耐久性を向上できる。

［適用例６］
適用例１から５のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
前記中心電極の後端が前記シール部で覆われている、スパークプラグ。

この構成によれば、中心電極とシール部との密着性を向上できるので、振動に対する耐久性を向上できる。

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、スパークプラグや、そのスパークプラグを搭載する内燃機関、等の態様で実現することができる。

第１実施形態のスパークプラグ１００の断面図である。 絶縁体１０と抵抗体７０と第１シール部６０と中心電極２０とを示す部分断面図である。 参考例のスパークプラグ１００Ｒの部分断面図と、実施形態のスパークプラグ１００の部分断面図である。 別の参考例のスパークプラグ１００ｘの説明図である。 第２実施形態のスパークプラグ１００ｚの説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構成：
図１は、第１実施形態のスパークプラグ１００の断面図である。図示されたラインＣＬは、スパークプラグ１００の中心軸を示している。図示された断面は、中心軸ＣＬを含む断面である。以下、中心軸ＣＬのことを「軸線ＣＬ」とも呼び、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線の方向」あるいは、単に「軸線方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸ＣＬを中心とする円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向Ｄ１と呼び、上方向を後端方向Ｄ２とも呼ぶ。図１における先端方向Ｄ１側をスパークプラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄ２側をスパークプラグ１００の後端側と呼ぶ。これらの方向Ｄ１、Ｄ２は、いずれも、中心軸ＣＬと平行である。また、先端方向Ｄ１は、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。

スパークプラグ１００は、絶縁体１０（「絶縁碍子１０」とも呼ぶ）と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、導電性の第１シール部６０と、抵抗体７０と、導電性の第２シール部８０と、先端側パッキン８と、タルク９と、第１後端側パッキン６と、第２後端側パッキン７と、を備えている。

絶縁体１０は、中心軸ＣＬに沿って延びて絶縁体１０を貫通する貫通孔１２（「軸孔１２」とも呼ぶ）を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。絶縁体１０は、先端側から後端側に向かって順番に並ぶ、脚部１３と、第１縮外径部１５と、先端側胴部１７と、鍔部１９と、第２縮外径部１１と、後端側胴部１８と、を有している。

鍔部１９は、絶縁体１０における軸方向の略中央に位置する部分であり、絶縁体１０の最大外径部分である。鍔部１９の先端側には、先端側胴部１７が設けられている。先端側胴部１７の先端側には、第１縮外径部１５が設けられている。第１縮外径部１５の外径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。第１縮外径部１５の先端側には、脚部１３が設けられている。スパークプラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた状態では、脚部１３は、燃焼室に曝される。また、絶縁体１０の第１縮外径部１５の近傍（図１の例では、先端側胴部１７）には、後端側から先端側に向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１６が形成されている。

鍔部１９の後端側には、第２縮外径部１１が設けられている。第２縮外径部１１の外径は、先端側から後端側に向かって、徐々に小さくなる。第２縮外径部１１の後端側には、後端側胴部１８が設けられている。

絶縁体１０の貫通孔１２の先端側には、中心電極２０が挿入されている。中心電極２０は、中心軸ＣＬに沿って延びる棒状の部材である。中心電極２０は、電極母材２１と、電極母材２１の内部に埋設された芯材２２と、を有している。電極母材２１は、例えば、ニッケルを主成分として含む合金であるインコネル（「ＩＮＣＯＮＥＬ」は、登録商標）を用いて形成されている。芯材２２は、電極母材２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、銅を含む合金）で形成されている。

また、中心電極２０の外観形状に着目すると、中心電極２０は、後端方向Ｄ２側の端を形成する頭部２３と、頭部２３の先端側に設けられた鍔部２４と、鍔部２４の先端側に設けられた脚部２５と、を有している。頭部２３の形状は、中心軸ＣＬを中心とする略円柱形状である。鍔部２４の外径は、頭部２３の外径および脚部２５の外径よりも、大きい。頭部２３と鍔部２４とは、貫通孔１２内に配置され、鍔部２４の先端方向Ｄ１側の面は、絶縁体１０の縮内径部１６によって、支持されている。脚部２５の先端側の部分は、絶縁体１０の先端側で、貫通孔１２の外に露出している。

絶縁体１０の貫通孔１２の後端側には、端子金具４０が挿入されている。端子金具４０は、中心軸ＣＬに沿って延びる棒状の部材である。端子金具４０は、低炭素鋼を用いて形成されている（但し、他の導電材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。端子金具４０は、鍔部４２と、鍔部４２より後端側の部分を形成するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の部分を形成する脚部４３と、を有している。キャップ装着部４１は、絶縁体１０の後端側で、貫通孔１２の外に露出している。脚部４３は、絶縁体１０の貫通孔１２に挿入されている。

絶縁体１０の貫通孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。ガラス粒子の材料としては、例えば、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、ＢａＯ−Ｂ₂Ｏ₃系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＣａＯ−ＢａＯ系などの材料が採用され得る。セラミック粒子の材料としては、例えば、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２などが採用され得る。導電性材料としては、例えば、炭素粒子（カーボンブラックなど）、ＴｉＣ粒子、ＴｉＮ粒子などの非金属導電性材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＺｎなどの金属が、採用され得る。なお、抵抗体７０の抵抗値は、例えば、０．１ｋΩ以上３０ｋΩ以下であることが好ましく、１ｋΩ以上２０ｋΩ以下であることがさらに好ましい。

貫通孔１２内において、抵抗体７０と中心電極２０との間の少なくとも一部には、第１シール部６０が配置されている。抵抗体７０と端子金具４０との間の少なくとも一部には、第２シール部８０が配置されている。この結果、中心電極２０と端子金具４０とは、抵抗体７０とシール部６０、８０とを介して、電気的に接続される。シール部６０、８０は、例えば、上述の各種ガラス粒子と、金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを、１対１程度の比率で含んでいる。シール部６０、８０は、金属である中心電極２０および端子金具４０の材料特性と、ガラスを主成分とする抵抗体７０の材料特性と、の間の材料特性を有する。この結果、シール部６０、８０を介在させることによって、積層される部材２０、６０、７０、８０、４０間の接触抵抗が安定し、中心電極２０と端子金具４０との間の抵抗値を安定させることができる。なお、シール部６０、８０としては、抵抗体７０と比べて、電気抵抗率（electrical resistivity（単位は「Ωｍ」））が小さい部材が採用される。

主体金具５０は、中心軸ＣＬに沿って延びて主体金具５０を貫通する貫通孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０は、低炭素鋼材を用いて形成されている（他の導電材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。絶縁体１０の先端（すなわち、先端方向Ｄ１側の端）は、主体金具５０の先端側で、貫通孔５９の外に露出している。絶縁体１０の後端（すなわち、後端方向Ｄ２側の端）は、主体金具５０の後端側で、貫通孔５９の外に露出している。

主体金具５０は、先端側から後端側に向かって順番に並ぶ、胴部５５と、座部５４と、変形部５８と、工具係合部５１と、加締部５３と、を有している。座部５４は、鍔状の部分である。座部５４の先端側には、胴部５５が設けられている。胴部５５の外径は、座部５４の外径よりも、小さい。胴部５５の外周面には、内燃機関の取付孔に螺合するためのネジ部５２が形成されている。座部５４とネジ部５２との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌め込まれている。

主体金具５０の胴部５５は、縮内径部５６を有している。縮内径部５６は、絶縁体１０の鍔部１９よりも先端側に、配置されている。縮内径部５６の内径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。先端側パッキン８は、鉄製のＯリングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である。）。

座部５４の後端側には、座部５４よりも肉厚が薄い変形部５８が設けられている。変形部５８は、径方向の外側（中心軸ＣＬから離れる方向）に向かって中央部が突出するように、変形している。変形部５８の後端側には、工具係合部５１が設けられている。工具係合部５１の形状は、スパークプラグレンチが係合する形状（例えば、六角柱）である。工具係合部５１の後端側には、工具係合部５１よりも肉厚が薄い加締部５３が設けられている。加締部５３は、絶縁体１０の第２縮外径部１１よりも後端側に配置され、主体金具５０の後端（すなわち、後端方向Ｄ２側の端）を形成する。加締部５３は、径方向の内側に向かって屈曲されている。

主体金具５０の加締部５３を含む後端側の部分（本実施形態では、加締部５３と工具係合部５１）の内周面と、絶縁体１０の第２縮外径部１１と後端側胴部１８との外周面と、の間には、環状の空間ＳＰが形成されている。この空間ＳＰ内の後端側には、第１後端側パッキン６が配置され、この空間ＳＰ内の先端側には、第２後端側パッキン７が配置されている。本実施形態では、これらの後端側パッキン６、７は、鉄製のＣリングである（他の材料も採用可能である）。空間ＳＰ内における２つの後端側パッキン６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。

スパークプラグ１００の製造時には、加締部５３が内側に折り曲がるように加締められる。そして、加締部５３が先端方向Ｄ１側に押圧される。これにより、変形部５８が変形し、パッキン６、７とタルク９とを介して、絶縁体１０が、主体金具５０内で、先端側に向けて押圧される。先端側パッキン８は、第１縮外径部１５と縮内径部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。以上により、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との間を通って外に漏れることが、抑制される。

接地電極３０は、主体金具５０の先端（すなわち、先端方向Ｄ１側の端）に接合されている。本実施形態では、接地電極３０は、棒状の電極である。接地電極３０は、主体金具５０から先端方向Ｄ１に向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３１に至る。先端部３１は、中心電極２０の先端面２０ｓ１（先端方向Ｄ１側の表面２０ｓ１）との間でギャップｇを形成する。また、接地電極３０は、主体金具５０に、電気的に導通するように、接合されている（例えば、レーザ溶接）。接地電極３０は、接地電極３０の表面を形成する母材３５と、母材３５内に埋設された芯部３６と、を有している。母材３５は、例えば、インコネルを用いて形成されている。芯部３６は、母材３５よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅）を用いて形成されている。

Ａ２．第１シール部６０の近傍の構成：
図２は、絶縁体１０と、絶縁体１０の貫通孔１２に収容された抵抗体７０、７２と第１シール部６０、６０と中心電極２０と、を示す部分断面図である。図２（Ａ）は、後述する距離Ｄｃが比較的大きい場合を示し、図２（Ｂ）は、距離Ｄｃが比較的小さい場合を示している。図中には、第１シール部６０、６２の近傍が示されている。図示された断面は、中心軸ＣＬを含む断面である。図中では、中心電極２０の断面が、電極母材２１（図１）と芯材２２とを区別せずに、示されている。

まず、図２（Ａ）の構成について説明する。図示するように、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側の端部は、先端方向Ｄ１に向かって突出する略円筒状の壁部７０ｗと、壁部７０ｗに囲まれた底部７０ｂと、を有している。壁部７０ｗは、絶縁体１０の内周面１０ｉと全周に亘って接触している。底部７０ｂは、壁部７０ｗの先端面７０ｗｓ１（すなわち、先端方向Ｄ１側の面７０ｗｓ１）よりも、後端方向Ｄ２側に配置されている。底部７０ｂの表面７０ｂｓ１（先端方向Ｄ１側の面）の形状は、後端方向Ｄ２側に向かって凹んだ凹形状（略鉢形状）である。底部７０ｂと壁部７０ｗとに囲まれた領域内には、中心電極２０の後端方向Ｄ２側の端部（ここでは、頭部２３の一部分）が、配置されている。壁部７０ｗは、中心電極２０（ここでは、頭部２３）の外周面と、絶縁体１０の内周面１０ｉと、の間に配置されている。抵抗体７０の壁部７０ｗの先端面７０ｗｓ１は、中心電極２０の鍔部２４から後端方向Ｄ２に離れた位置に、位置している。

中心電極２０の外周面と、絶縁体１０の内周面１０ｉと、の間の空間における、壁部７０ｗの先端面７０ｗｓ１よりも先端方向Ｄ１側の部分には、第１シール部６０の一部分である外シール部６０ａが配置されている。図中の第１後端Ｅ１は、図示された断面における、第１シール部６０が絶縁体１０の内周面１０ｉと接する部分のうちの後端（最も後端方向Ｄ２側の端）を示している。図２（Ａ）の実施形態では、この第１後端Ｅ１の位置は、図示された断面における、抵抗体７０のうちの、絶縁体１０の内周面１０ｉと接する部分のうちの先端（最も先端方向Ｄ１側の端）の位置と、同じである。

中心電極２０の後端方向Ｄ２側の端面２３ｓ２（ここでは、頭部２３の後端方向Ｄ２側の表面２３ｓ２）上には、第１シール部６０の一部である内シール部６０ｂが配置されている。内シール部６０ｂの形状は、端面２３ｓ２から後端方向Ｄ２側に突出する凸形状（略ドーム形状）である。すなわち、内シール部６０ｂの略中央部は、内シール部６０ｂの周縁部よりも、後端方向Ｄ２側に突出している。内シール部６０ｂは、中心電極２０の端面２３ｓ２と、抵抗体７０の底部７０ｂの表面７０ｂｓ１（先端方向Ｄ１側の面）と、によって囲まれている。図中の第２後端Ｅ２は、抵抗体７０の底部７０ｂの表面７０ｂｓ１のうちの後端（最も後端方向Ｄ２側の端）を示している。この第２後端Ｅ２の位置は、内シール部６０ｂの後端（最も後端方向Ｄ２側の端）の位置と、同じである。本実施形態では、第２後端Ｅ２は、第１後端Ｅ１よりも後端方向Ｄ２側に、配置されている。なお、図２（Ａ）の断面は、中心軸ＣＬと第２後端Ｅ２とを含む断面である。図２の実施形態では、第２後端Ｅ２は、中心軸ＣＬから離れた位置に、位置している。第２後端Ｅ２が、中心軸ＣＬ上に位置する場合、中心軸ＣＬを含む複数の断面が、中心軸ＣＬと第２後端Ｅ２とを含む断面の候補である。この場合、第１後端Ｅ１としては、後述する距離Ｄｄ（第１後端Ｅ１と第２後端Ｅ２との間の中心軸ＣＬと平行な距離）が最も小さくなる断面上の第１後端Ｅ１を採用すればよい。

なお、抵抗体７０の底部７０ｂの表面７０ｂｓ１と、壁部７０ｗの内周面７０ｗｉおよび先端面７０ｗｓ１とは、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側を向く面７０ｓ１を形成している（以下「先端面７０ｓ１」とも呼ぶ）。上記の第２後端Ｅ２は、抵抗体７０の先端面７０ｓ１のうちの絶縁体１０の内周面１０ｉから離れた部分の後端（最も後端方向Ｄ２側の端）に対応する。ここで、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側を向く面７０ｓ１は、抵抗体７０の表面のうちの、抵抗体７０よりも先端方向Ｄ１側における中心軸ＣＬ上の位置から後端方向Ｄ２を向いて観察する場合に、観察され得る面を示している。本実施形態では、抵抗体７０の表面は、絶縁体１０の内周面１０ｉと、全周に亘って接触している。従って、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側の部分の表面のうちの、絶縁体１０の内周面１０ｉから離れた部分の全体が、先端面７０ｓ１に対応する。換言すれば、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側の部分の表面から絶縁体１０の内周面と接している部分を除いた残りの部分が、先端面７０ｓ１に対応する。なお、抵抗体７０の先端方向Ｄ１側を向く面は、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope）等によって観察され得るミクロな面（例えば、数十ナノメートル四方の面）の法線方向とは無関係に、特定される。他の部材の先端方向Ｄ１側を向く面、および、後端方向Ｄ２側を向く面についても、同様に、特定可能である。例えば、中心電極２０の頭部２３の端面２３ｓ２は、中心電極２０の後端方向Ｄ２側を向く面の一部である。

また、図中には、以下に説明する５つのパラメータＤｃ〜Ｄｇが示されている。
１）距離Ｄｃは、第２後端Ｅ２と絶縁体１０の内周面１０ｉとの間の最短距離である（以下「最短距離Ｄｃ」とも呼ぶ）。図２（Ａ）の断面は、中心軸ＣＬと第２後端Ｅ２とを含む断面であるので、この断面上の第２後端Ｅ２と内周面１０ｉとの間の最短距離が、最短距離Ｄｃに対応する。
２）距離Ｄｄは、第１後端Ｅ１と第２後端Ｅ２との間の中心軸ＣＬと平行な距離である（以下「端間距離Ｄｄ」とも呼ぶ）。

３）長さＤｅは、後述するオフセット部７０ｏの重心を通る直線に沿った長さの最小値である（以下「最小長さＤｅ」とも呼ぶ）。ここで、オフセット部７０ｏは、抵抗体７０の先端面７０ｓ１のうちの、第２後端Ｅ２からの中心軸ＣＬと平行な距離がＤｗの位置における部分である。換言すれば、オフセット部７０ｏは、第２後端Ｅ２からの中心軸ＣＬと平行な距離がＤｗの位置における中心軸ＣＬと垂直な断面において、抵抗体７０に囲まれる部分（すなわち、領域）の輪郭を示している。以下、距離Ｄｗとして、０．２ｍｍを採用することとする。図２（Ａ）の右側には、先端方向Ｄ１を向いて見たオフセット部７０ｏの例が示されている。図示するように、オフセット部７０ｏは、閉じたループを形成する。図２（Ａ）に示すように、オフセット部７０ｏの形状は、略円形状であり得る。図中の重心７０ｏｃは、オフセット部７０ｏの重心、すなわち、オフセット部７０ｏによって囲まれる領域の重心を示している。なお、領域の重心は、領域内に質量が均等に分布していると仮定した場合の重心の位置である。オフセット部７０ｏの重心７０ｏｃは、中心軸ＣＬから離れた位置に、配置され得る。最小長さＤｅは、重心７０ｏｃを通る直線に沿ったオフセット部７０ｏの長さの最小値である。換言すれば、最小長さＤｅは、重心７０ｏｃを通る直線とオフセット部７０ｏとの２つの交点間の距離の最小値である。なお、最小長さＤｅを規定する直線（すなわち、重心７０ｏｃを通る直線）は、中心軸ＣＬと第２後端Ｅ２とを含む断面上の直線とは異なる場合がある。

４）厚さＤｆは、絶縁体１０の第１シール部６０を収容する部分の径方向の厚さである。
５）外径Ｄｇは、第１シール部６０の最大径である。本実施形態では、第１シール部６０の外径Ｄｇは、絶縁体１０の貫通孔１２の内径と、同じである。

これらのパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、例えば、以下のように測定可能である。まず、Ｘ線ＣＴスキャナを用いて第１シール部６０と抵抗体７０との形状を特定し、そして、先端面７０ｓ１上の後端Ｅ２を特定する。次に、中心軸ＣＬと、特定された後端Ｅ２と、を含む平面でスパークプラグ１００を切断する。これにより得られる断面上から、第１後端Ｅ１を特定する。そして、この断面上で、最短距離Ｄｃと、端間距離Ｄｄと、厚さＤｆと、外径Ｄｇと、を測定する。最小長さＤｅについては、Ｘ線ＣＴスキャナを用いてオフセット部７０ｏの形状を特定し、特定された形状に基づいて、算出可能である。この代わりに、スパークプラグ１００を、さらに、オフセット部７０ｏを含み中心軸ＣＬと垂直な平面で切断してもよい。これにより得られる断面から、オフセット部７０ｏの形状を特定し、特定された形状に基づいて、最小長さＤｅを算出可能である。

次に、図２（Ｂ）の構成について説明する。図２（Ｂ）の構成では、図２（Ａ）の構成の抵抗体７０が、形状が若干異なる抵抗体７２に置換され、第１シール部６０が、形状が若干異なる第１シール部６２に置換されている。抵抗体７２は、図２（Ａ）の抵抗体７０と同様に、壁部７２ｗと底部７２ｂとを有している。第１シール部６２は、図２（Ａ）の第１シール部６０と同様に、外シール部６２ａと内シール部６２ｂとを有している。図２（Ｂ）の他の構成は、図２（Ａ）の構成と同じである。図２（Ｂ）では、図２（Ａ）の要素と同じ要素に、同じ符号を付して、説明を省略する。

図２（Ｂ）に示す構成においても、図２（Ａ）の構成と同様に、第１後端Ｅ１と第２後端Ｅ２とパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇと、を特定可能である。図２（Ｂ）では、図２（Ａ）と比べて、第２後端Ｅ２は、絶縁体１０の内周面１０ｉに近い。これにより、内シール部６２ｂの形状は、第２後端Ｅ２に向かって偏った凸形状であり、中心電極２０の頭部２３の外周面よりも外周側に、はみ出ている。抵抗体７２の底部７２ｂの形状は、内シール部６２ｂの形状に合わせた形状である。

なお、壁部７２ｗの形状は、図２（Ａ）の壁部７０ｗの形状と同じである。外シール部６２ａの形状は、図２（Ａ）の外シール部６０ａの形状と同じである。底部７２ｂの表面７２ｂｓ１と、壁部７２ｗの内周面７２ｗｉおよび先端面７２ｗｓ１とは、抵抗体７２の先端面７２ｓ１を形成する。

図２（Ｂ）の右側には、先端方向Ｄ１を向いて見たオフセット部７２ｏの例が示されている。オフセット部７２ｏの特定方法は、図２（Ａ）の方法と同じである。図示するように、オフセット部７２ｏの形状は、外に凸な部分と内に凸な部分とを有する形状であり得る。このような場合も、オフセット部７２ｏの重心７２ｏｃを通る直線に沿ったオフセット部７２ｏの長さの最小値が、最小長さＤｅとして算出される。

なお、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す構成を有するスパークプラグ１００の製造方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、以下の製造方法を採用可能である。まず、絶縁体１０と、中心電極２０と、端子金具４０と、第１シール部６０、６２の材料粉末と、抵抗体７０、７２の材料粉末と、第２シール部８０の材料粉末と、を準備する。次に、絶縁体１０の貫通孔１２の後端方向Ｄ２側の開口（以下、「後開口１２ｏ２」と呼ぶ）から、中心電極２０を挿入する。図１で説明したように、中心電極２０は、絶縁体１０の縮内径部１６によって支持される。この結果、中心電極２０は、貫通孔１２内の所定位置に配置される。

次に、第１シール部６０、６２の材料粉末を、貫通孔１２の後開口１２ｏ２から、中心電極２０に向かって、投入する。次に、第１シール部６０、６２の材料粉末に対して、予備圧縮を行う。予備圧縮は、第１棒を用いて、材料粉末を圧縮する工程である。図２（Ａ）のように最短距離Ｄｃが大きいスパークプラグを製造する場合、第１棒として、抵抗体７０の先端面７０ｓ１の形状と略同じ形状の端部を有する棒が用いられ、予備圧縮によって、材料粉末は、第１シール部６０の形状と略同じ形状に成形される。図２（Ｂ）のように最短距離Ｄｃが小さいスパークプラグを製造する場合、第１棒として、抵抗体７２の先端面７２ｓ１の形状に近い形状の端部を有する棒が用いられ、予備圧縮によって、材料粉末は、第１シール部６２の形状に近い形状に成形される。

次に、抵抗体７０、７２の材料粉末を、貫通孔１２の後開口１２ｏ２から、第１シール部６０、６２の材料粉末に向かって、投入する。次に、抵抗体７０、７２の材料粉末に対して、予備圧縮を行うことによって、抵抗体７０、７２の材料粉末を成形する。例えば、この予備圧縮では、先端方向Ｄ１側の端面が平らな第２棒が用いられ、抵抗体７０、７２の材料粉末の後端方向Ｄ２側の端は、中心軸ＣＬと略垂直な平面に、成形される。

次に、第２シール部８０の材料粉末を、貫通孔１２の後開口１２ｏ２から、抵抗体７０、７２の材料粉末に向かって、投入する。次に、第２シール部８０の材料粉末に対して、予備圧縮を行うことによって、第２シール部８０の材料粉末を成形する。この予備圧縮は、抵抗体７０、７２の材料粉末の予備圧縮と、同様に、行われる。

次に、絶縁体１０を、各材料粉末に含まれるガラス成分の軟化点よりも高い所定温度まで加熱し、所定温度に加熱した状態で、貫通孔１２の後開口１２ｏ２から、端子金具４０を貫通孔１２に挿入する。この結果、各材料粉末が圧縮および焼結されて、第１シール部６０、６２と抵抗体７０、７２と第２シール部８０とのそれぞれが形成される。この圧縮と焼結とでは、予備圧縮で成形された各材料粉末の形状が、変化し得る。例えば、予備圧縮によって中心軸ＣＬ上に第２後端Ｅ２が成形された場合であっても、図２（Ａ）に示すように、焼結後の第２後端Ｅ２は、中心軸ＣＬから離れ得る。また、圧縮と焼結とによって各材料粉末の形状が変化することによって、図２（Ｂ）の構成が実現され得る。

次に、絶縁体１０の外周に主体金具５０を組み付け、主体金具５０に、接地電極３０を固定する。次に、接地電極３０を屈曲して、スパークプラグを完成させる。

Ａ３．評価試験：
スパークプラグのサンプルを用いた評価試験について説明する。この評価試験は、スパークプラグの負荷寿命試験である。この評価試験では、実施形態のスパークプラグのサンプルに加えて、参考例のスパークプラグのサンプルも、評価されている。

図３（Ａ）は、参考例のスパークプラグ１００Ｒの部分断面図を示し、図３（Ｂ）は、実施形態のスパークプラグ１００の図２（Ａ）と同じ構成の部分断面図を示している。各部分断面図は、中心軸ＣＬを含む断面図であり、絶縁体１０の貫通孔１２の内部の構成を示している。参考例と実施形態との間の差異は、参考例のスパークプラグ１００Ｒでは、抵抗体７０Ｒの先端方向Ｄ１側を向く面である先端面７０Ｒｓ１の形状が、先端方向Ｄ１に向かって突出する凸形状（略ドーム形状）である点と、抵抗体７０Ｒと中心電極２０とが互いに離れている点と、抵抗体７０Ｒと中心電極２０との間の全体に第１シール部６０Ｒが充填されている点と、だけである。参考例のスパークプラグ１００Ｒの他の構成は、実施形態のスパークプラグ１００と同じである。参考例のスパークプラグ１００Ｒの要素のうち、実施形態のスパークプラグ１００の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図３（Ａ）には、放電時の推定電流経路ＥＰｒが太線で示されている。発明者らの実験によれば、参考例のスパークプラグ１００Ｒでは、抵抗体７０Ｒの先端面７０Ｒｓ１上において、導電性能の低下が均等ではない。具体的には、絶縁体１０の内周面１０ｉと接触する環状の縁部分７０Ｒｒでは、先端面７０Ｒｓ１の中央部分７０Ｒｃと比べて、導電性能が低下し易い（例えば、抵抗体７０Ｒと第１シール部６０Ｒとの接触抵抗が増大する）。導電性能の低下の原因の１つとして、放電時の電流によって生じる熱が挙げられる。従って、参考例のスパークプラグ１００Ｒでは、放電時の電流は、縁部分７０Ｒｒに、集中すると推定される。図中の推定電流経路ＥＰｒは、端子金具４０の脚部４３から、抵抗体７０Ｒを通って、縁部分７０Ｒｒに至る経路である。この推定電流経路ＥＰｒは、抵抗体７０Ｒの端子金具４０（脚部４３）の近傍と縁部分７０Ｒｒとを最短距離で（すなわち、直線で）結ぶ経路である。

図３（Ｂ）には、放電時の推定電流経路ＥＰが太線で示されている。実施形態のスパークプラグ１００では、第２後端Ｅ２が、縁部分７０ｒ（第１後端Ｅ１）よりも、後端方向Ｄ２側に配置されている。従って、抵抗体７０中の端子金具４０の近傍と第１後端Ｅ１とを結ぶ経路（図示せず）よりも、抵抗体７０中の端子金具４０の近傍と第２後端Ｅ２の近傍とを結ぶ経路の方が、経路長が短い、すなわち、電気抵抗が小さい。この結果、実施形態のスパークプラグ１００は、放電時の電流を、図中の推定電流経路ＥＰのように、抵抗体７０の先端面７０ｓ１のうちの、第２後端Ｅ２とその近傍を含む領域（例えば、図２（Ａ）のオフセット部７０ｏに囲まれた領域）に、分散できると推定される。そして、このように電流が分散されることによって、電流によって生じる熱が一部の領域に集中することを抑制できるので、抵抗体７０および第１シール部６０における導電性能の低下を抑制できる。以上の利点は、図２（Ｂ）に示す構成においても、同様に、実現され得る。

以下に示す表１は、各サンプルのそれぞれの構成と運転時間の評価結果とを示している。スパークプラグ１００のサンプルとしては、最短距離Ｄｃと、端間距離Ｄｄと、最小長さＤｅと、厚さＤｆと、外径Ｄｇと、の少なくとも１つが互いに異なる３６個のサンプルが用いられた（サンプル番号１〜３６）。また、表１の第１行には、参考例の１個のサンプルのデータが示されている。最短距離Ｄｃと端間距離Ｄｄと最小長さＤｅとのそれぞれの調整は、第１シール部６０、６２の上述した予備圧縮時の形状を調整することによって、行った。外径Ｄｇの調整は、絶縁体１０の先端側胴部１７の内径を調整することによって、行い、厚さＤｆの調整は、絶縁体１０の先端側胴部１７の内径と外径との少なくとも一方を調整することによって、行った。他の構成（例えば、中心電極２０の構成）は、３７個のサンプルの間で、同じである。

表中には、サンプル番号と、最短距離Ｄｃと、端間距離Ｄｄと、最小長さＤｅと、厚さＤｆと、外径Ｄｇと、運転時間の評価結果Ｒと、が示されている（Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇの単位は「ミリメートル」）。運転時間の評価結果Ｒは、負荷寿命試験の結果を示している。負荷寿命試験は、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６（内燃機関−スパークプラグ）の７．１４に規定された試験条件に基づいて行われた。ただし、ＪＩＳの規定に基づく負荷寿命試験をそのまま行う場合、全てのサンプルについて、良好な評価結果（抵抗値の変化率が５０％以下）が得られた。そこで、本評価試験では、温度と放電の周波数と印加電圧とを高めることによって、ＪＩＳの規定よりも厳しい条件下で、一定周期で放電を繰り返す試験運転を行った。そして、抵抗値の変化率が５０％を超えるまで試験運転を行い、抵抗値の変化率が５０％を超えた時点での試験運転の運転時間を用いて、評価を行った。なお、抵抗値は、端子金具４０と中心電極２０との間の電気抵抗値であり、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６の７．１３の規定に従って、測定された。また、抵抗値の変化率は、試験前の抵抗値に対する、試験前後の抵抗値の差分の割合である。

運転時間の評価結果Ｒは、上記の運転時間を１から１０までの１０段階で表しており、運転時間が長いほど、すなわち、寿命が長いほど、大きくなるように設定されている。具体的には、以下の通りである。
評価結果Ｒ：運転時間の範囲
１ ： １５０時間未満
２ ：１５０時間以上、２００時間未満
３ ：２００時間以上、２５０時間未満
４ ：２５０時間以上、３００時間未満
５ ：３００時間以上、３５０時間未満
６ ：３５０時間以上、４００時間未満
７ ：４００時間以上、４５０時間未満
８ ：４５０時間以上、５００時間未満
９ ：５００時間以上、５５０時間未満
１０ ：５５０時間以上

Ａ３−１．最短距離Ｄｃ：
１番〜７番のサンプルの間では、最短距離Ｄｃが互いに異なっており、他のパラメータＤｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、それぞれ、同じである（Ｄｄ＝０．５０、Ｄｅ＝１．００、Ｄｆ＝１．１０、Ｄｇ＝３．９０）。これらのサンプルの評価結果Ｒが示すように、最短距離Ｄｃが長いほど、評価結果Ｒが良かった。この理由は、最短距離Ｄｃが長いほど、図３（Ｂ）で説明した第１経路ＥＰａと第２経路ＥＰｂとを互いに遠ざけることができる、すなわち、電流を広い範囲に分散できるからだと推定される。また、１番〜７番のサンプルの評価結果Ｒは、いずれも、参考例のサンプルの評価結果よりも良かった。更に、最短距離Ｄｃが０．５０ｍｍ以上である２番〜７番のサンプルの評価結果Ｒ（８以上）は、最短距離Ｄｃが０．２５ｍｍである１番のサンプルの評価結果Ｒ（２）と比べて、特に良かった。

このように、実施形態の構成は、参考例の構成と比べて、スパークプラグの耐久性を向上できる。特に、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、スパークプラグの耐久性を、大幅に向上できる。なお、参考例と比べて特に良好な評価結果Ｒ（８以上）が得られた２番〜７番の最短距離Ｄｃは、０．５０、０．８５、１．００、１．２５、１．４５、１．９５である（単位はｍｍ）。これらの値のうちの任意の値を、最短距離Ｄｃの好ましい範囲（下限以上、かつ、上限以下の範囲）の下限として採用可能である。なお、最短距離Ｄｃの上限は、抵抗体７０、７２の外径（外径Ｄｇと同じ）の半分である。

１番〜７番とは異なる他のサンプルが示すように、パラメータＤｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇの少なくとも１つを変更した場合にも、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（２以上の評価結果Ｒ）を得ることができた。従って、最短距離Ｄｃの上述した好ましい範囲は、パラメータＤｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇに拘わらずに、適用可能と推定される。

Ａ３−２．端間距離Ｄｄ：
２番、９番〜１５番のサンプルの間では、端間距離Ｄｄが互いに異なっており、他のパラメータＤｃ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、それぞれ、同じである（Ｄｃ＝０．５０、Ｄｅ＝１．００、Ｄｆ＝１．１０、Ｄｇ＝３．９０）。これらのサンプルの評価結果Ｒが示すように、端間距離Ｄｄが長いほど、評価結果Ｒが良かった。この理由は、端間距離Ｄｄが長いほど、図３（Ｂ）で説明した第１経路ＥＰａと第２経路ＥＰｂとを互いに遠ざけることができる、すなわち、電流を広い範囲に分散できるからだと推定される。また端間距離Ｄｄが０．５０ｍｍ以上である２番、１０番〜１５番のサンプルの評価結果Ｒ（８以上）は、端間距離Ｄｄが０．２５ｍｍである９番のサンプルの評価結果Ｒ（５）と比べて、特に良かった。

このように、端間距離Ｄｄを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、スパークプラグの耐久性を、大幅に向上できる。なお、参考例と比べて特に良好な評価結果Ｒ（８以上）が得られた２番、１０番〜１５番の端間距離Ｄｄは、０．５０、０．７５、１．００、１．５０、１．７５、２．００、２．３０である（単位はｍｍ）。これらの値のうちの任意の値を、端間距離Ｄｄの好ましい範囲（下限以上、かつ、上限以下の範囲）の下限として採用可能である。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、端間距離Ｄｄの好ましい範囲の上限として採用可能である。なお、９番のサンプルが示すように、最短距離Ｄｃが０．５ｍｍ以上である場合には、端間距離Ｄｄが０．５０ｍｍ未満（ここでは、０．２５ｍｍ）であっても、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（ここでは、５）が得られている。従って、最短距離Ｄｃが０．５ｍｍ以上である場合には、端間距離Ｄｄの好ましい範囲の下限は、０．５０ｍｍ未満であってもよく、例えば、０．２５ｍｍを採用してもよい。

なお、２番、９番〜１５番とは異なる他のサンプルが示すように、パラメータＤｃ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇの少なくとも１つを変更した場合にも、端間距離Ｄｄを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（２以上の評価結果Ｒ）を得ることができた（ただし、最短距離Ｄｃは、０．５０ｍｍ以上）。従って、端間距離Ｄｄの上述した好ましい範囲は、最短距離Ｄｃが０．５０ｍｍ以上である場合には、パラメータＤｃ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇに拘わらずに、適用可能と推定される。

Ａ３−３．最小長さＤｅ：
２番、１６番〜２１番のサンプルの間では、最小長さＤｅが互いに異なっており、他のパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇは、それぞれ、同じである（Ｄｃ＝０．５０、Ｄｄ＝０．５０、Ｄｆ＝１．１０、Ｄｇ＝３．９０）。これらのサンプルの評価結果Ｒが示すように、最小長さＤｅが長いほど、評価結果Ｒが良かった。この理由は、以下のように推定される。すなわち、最小長さＤｅが長いことは、抵抗体７０、７２（図２）の先端面７０ｓ１、７２ｓ１のうち、第２後端Ｅ２の近傍に位置する部分（具体的には、第２後端Ｅ２から距離Ｄｗの範囲内の部分）が、大きいことを、示している。第２後端Ｅ２の近傍に位置する部分は、図３（Ｂ）の第２経路ＥＰｂを実現可能である。従って、最小長さＤｅが長いほど、先端面７０ｓ１、７２ｓ１のうちの第２経路ＥＰｂを実現可能な部分が大きいので、放電時の電流を広い範囲に分散可能である。この結果、抵抗体７０、７２および第１シール部６０、６２における導電性能の低下を抑制できる。

また、最小長さＤｅが１．００ｍｍ以上である２番、１７番〜２１番のサンプルの評価結果Ｒ（８以上）は、最小長さＤｅが０．７５ｍｍである１６番のサンプルの評価結果Ｒ（６）と比べて、特に良かった。

このように、最小長さＤｅを１．００ｍｍ以上に設定することによって、スパークプラグの耐久性を大幅に向上できる。なお、参考例と比べて特に良好な評価結果Ｒ（８以上）が得られた２番、１７番〜２１番の最小長さＤｅは、１．００、１．２７、１．６１、１．８３、２．４０、３．００である（単位はｍｍ）。これらの値のうちの任意の値を、最小長さＤｅの好ましい範囲（下限以上、かつ、上限以下の範囲）の下限として採用可能である。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、最小長さＤｅの好ましい範囲の上限として採用可能である。なお、１６番のサンプルが示すように、最短距離Ｄｃが０．５ｍｍ以上である場合には、最小長さＤｅが１．００ｍｍ未満（ここでは、０．７５ｍｍ）であっても、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（ここでは、６）が得られている。従って、最短距離Ｄｃが０．５ｍｍ以上である場合には、最小長さＤｅの好ましい範囲の下限は、１．００ｍｍ未満であってもよく、例えば、０．７５ｍｍを採用してもよい。

なお、２番、１６番〜２１番とは異なる他のサンプルが示すように、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの少なくとも１つを変更した場合にも、最小長さＤｅを１．００ｍｍ以上に設定することによって、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（２以上の評価結果Ｒ）を得ることができた（ただし、最短距離Ｄｃは、０．５０ｍｍ以上）。従って、最小長さＤｅの上述した好ましい範囲は、最短距離Ｄｃが０．５０ｍｍ以上である場合には、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇに拘わらずに、適用可能と推定される。

Ａ３−４．厚さＤｆ：
１番、２３番、２６番のサンプルの間では、厚さＤｆが互いに異なっており、他のパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｇは、それぞれ、同じである（Ｄｃ＝０．２５、Ｄｄ＝０．５０、Ｄｅ＝１．００、Ｄｇ＝３．９０）。これらのサンプルの評価結果Ｒは、以下の通りである。
２３番：Ｄｆ＝１．００、評価結果Ｒ＝４
１番：Ｄｆ＝１．１０、評価結果Ｒ＝２
２６番：Ｄｆ＝４．２０、評価結果Ｒ＝１
このように、厚さＤｆが薄いほど、評価結果Ｒが良かった。この理由は、以下のように、推定される。すなわち、絶縁体１０の厚さＤｆが薄い場合には、厚さＤｆが厚い場合と比べて、貫通孔１２内の部材（例えば、第１シール部６０、６２と抵抗体７０、７２）の熱が逃げ易い（冷めやすい）。従って、厚さＤｆが薄いほど、抵抗体７０、７２および第１シール部６０、６２における導電性能の低下を抑制できる、と推定される。

２番、２４番、２７番のサンプルの構成は、上記の１番、２３番、２６番のサンプルの最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに増大させた構成である。これら６つのサンプルの評価結果Ｒは、以下の通りである。
２３番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｆ＝１．００、評価結果Ｒ＝４
２４番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｆ＝１．００、評価結果Ｒ＝８
１番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｆ＝１．１０、評価結果Ｒ＝２
２番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｆ＝１．１０、評価結果Ｒ＝８
２６番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｆ＝４．２０、評価結果Ｒ＝１
２７番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｆ＝４．２０、評価結果Ｒ＝６
このように、厚さＤｆに拘わらずに、最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに増大させることによって、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（ここでは、６以上）を実現できた。特に、厚さＤｆが１．１０ｍｍ以上である場合には、Ｄｃ＝０．２５ｍｍであるサンプルの評価結果Ｒが２以下であったにも拘わらずに、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍに増大させることによって、６以上の評価結果Ｒを実現できた。このように、厚さＤｆが１．１０ｍｍ以上である場合には第１シール部６０、６２の温度が高くなりやすいにも拘わらずに、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、評価結果Ｒを適切に改善できた。

ここで、最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに変化させることによる評価結果Ｒの改善量ｄＲ（すなわち、評価結果Ｒの差分）を、以下に示す。
Ｄｆ＝１．００：ｄＲ＝４ （２３番、２４番）
Ｄｆ＝１．１０：ｄＲ＝６ （１番、２番）
Ｄｆ＝４．２０：ｄＲ＝５ （２６番、２７番）
このように、厚さＤｆが１．１０ｍｍ以上である場合には、評価結果Ｒの改善量ｄＲは、５以上である。一方、厚さＤｆが１．００ｍｍである場合には、評価結果Ｒの改善量ｄＲは、４である。このように、厚さＤｆが１．１０ｍｍ以上である場合には、評価結果Ｒを大幅に改善することができた。

以上のように、厚さＤｆが１．１０ｍｍ以上である場合には、第１シール部６０、６２の温度が高くなりやすいが、このような条件下においても、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、抵抗体７０、７２および第１シール部６０、６２における導電性能の低下を抑制できる。なお、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（４以上）が得られた２番、２３番、２４番、２７番の厚さＤｆは、１．００、１．１０、４．２０である（単位はｍｍ）。これらの値のうちの任意の値を、厚さＤｆの好ましい範囲（下限以上、かつ、上限以下の範囲）の下限として採用可能である。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、厚さＤｆの好ましい範囲の上限として採用可能である。

Ａ３−５．外径Ｄｇ：
１番、２９番、３１番、３４番のサンプルの間では、外径Ｄｇが互いに異なっており、他のパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆは、それぞれ、同じである（Ｄｃ＝０．２５、Ｄｄ＝０．５０、Ｄｅ＝１．００、Ｄｆ＝１．１０）。これらのサンプルの評価結果Ｒは、以下の通りである。
３４番：Ｄｇ＝２．００、評価結果Ｒ＝１
３１番：Ｄｇ＝３．００、評価結果Ｒ＝１
２９番：Ｄｇ＝３．５０、評価結果Ｒ＝２
１番：Ｄｇ＝３．９０、評価結果Ｒ＝２
このように、外径Ｄｇが大きい方が、外径Ｄｇが小さい場合と比べて、評価結果Ｒが若干良かった。この理由は、第１シール部６０、６２の外径Ｄｇが大きいほど、第１シール部６０、６２が大きいので、放電時の電流が、第１シール部６０、６２上で、分散され易いからだと推定される。

２番、３０番、３２番、３６番のサンプルは、上記の１番、２９番、３１番、３４番のサンプルの最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに増大させた構成を、それぞれ、有している。これら８つのサンプルの評価結果Ｒは、以下の通りである。
３４番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｇ＝２．００、評価結果Ｒ＝１
３５番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｇ＝２．００、評価結果Ｒ＝８
３１番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｇ＝３．００、評価結果Ｒ＝１
３２番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｇ＝３．００、評価結果Ｒ＝８
２９番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｇ＝３．５０、評価結果Ｒ＝２
３０番：Ｄｃ＝０．５０、Ｄｇ＝３．５０、評価結果Ｒ＝８
１番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｇ＝３．９０、評価結果Ｒ＝２
２番：Ｄｃ＝０．２５、Ｄｇ＝３．９０、評価結果Ｒ＝８
このように、外径Ｄｇに拘わらずに、最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに増大させることによって、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（ここでは、８以上）を実現できた。

ここで、最短距離Ｄｃを０．２５ｍｍから０．５０ｍｍに変化させることによる評価結果Ｒの改善量ｄＲ（すなわち、評価結果Ｒの差分）を、以下に示す。
Ｄｇ＝２．００：ｄＲ＝７ （３４番、３５番）
Ｄｇ＝３．００：ｄＲ＝７ （３１番、３２番）
Ｄｇ＝３．５０：ｄＲ＝６ （２９番、３０番）
Ｄｇ＝３．９０：ｄＲ＝６ （１番、２番）
このように、外径Ｄｇが３．００ｍｍ以下である場合には、評価結果Ｒの改善量ｄＲは、「７」である。一方、外径Ｄｇが３．００ｍｍを超える場合には、評価結果Ｒの改善量ｄＲは、「６」である。このように、外径Ｄｇが３．００ｍｍ以下である場合には、外径Ｄｇが３．００ｍｍを超える場合と比べて、評価結果Ｒを大きく改善できた。従って、外径Ｄｇが３．００ｍｍ以下であるような細いスパークプラグを用いる場合であっても、耐久性を向上できる。

以上のように、外径Ｄｇが３．００ｍｍ以下である場合には、放電時に電流が分散されにくいが、このような条件下においても、最短距離Ｄｃを０．５０ｍｍ以上に設定することによって、抵抗体７０、７２および第１シール部６０、６２における導電性能の低下を抑制できる。なお、参考例と比べて良好な評価結果Ｒ（８以上）が得られた２番、３０番、３２番、３５番の外径Ｄｇは、２．００、３．００、３．５０、３．９０である（単位はｍｍ）。これらの値のうちの任意の値を、外径Ｄｇの好ましい範囲（下限以上、かつ、上限以下の範囲）の下限として採用可能である。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、外径Ｄｇの好ましい範囲の上限として採用可能である。

Ｂ．別の参考例：
図４は、別の参考例のスパークプラグ１００ｘの説明図である。図中には、図２と同様の部分断面図が示されている。図２に示す第１実施形態との差異は、抵抗体７０ｘの先端方向Ｄ１を向く面である先端面７０ｘｓ１の形状が、後端方向Ｄ２側に向かって凹んだ凹形状（略鉢形状）である点と、抵抗体７０ｘが中心電極２０と接触せずに中心電極２０から離れている点と、抵抗体７０ｘと中心電極２０との間には連続な１つの第１シール部６０ｘが配置されている点と、だけである。スパークプラグ１００ｘの他の構成は、図１に示す第１実施形態のスパークプラグ１００の構成と、同じである。参考例のスパークプラグ１００ｘの要素のうち、第１実施形態のスパークプラグ１００の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図中の第２後端Ｅ２ｘは、抵抗体７０ｘの先端面７０ｘｓ１のうちの絶縁体１０の内周面１０ｉから離れた部分の後端（最も後端方向Ｄ２側の端）を示している。本実施形態では、第２後端Ｅ２の位置は、第１シール部６０ｘの後端（最も後端方向Ｄ２側の端）の位置と、同じである。図４の断面は、中心軸ＣＬと第２後端Ｅ２ｘとを含む断面である。

図中の第１後端Ｅ１ｘは、図示された断面における、第１シール部６０ｘが絶縁碍子１０の内周面１０ｉと接する部分のうちの後端（最も後端方向Ｄ２側の端）を示している。本実施形態では、この第１後端Ｅ１の位置は、図示された断面における、抵抗体７０ｘのうちの、絶縁体１０の内周面１０ｉと接する部分のうちの先端（最も先端方向Ｄ１側の端）の位置と、同じである。本実施形態においても、第２後端Ｅ２ｘは、第１後端Ｅ１ｘよりも後端方向Ｄ２側に配置されている。

図４に示すように、参考例においても、図２の第１実施形態と同様に、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇが規定される。参考例においては、抵抗体７０ｘの先端面７０ｘｓ１の形状は、第１実施形態の抵抗体７０、７２（図２）の先端面７０ｓ１、７２ｓ１の形状と同様に、後端方向Ｄ２側に向かって凹む凹形状である。従って、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇのそれぞれとして、第１実施形態で説明した好ましい範囲の値を採用すれば、第１実施形態のスパークプラグ１００と同様に、放電時の電流を先端面７０ｘｓ１上で分散させることができる、と推定される。そして、スパークプラグ１００ｘの耐久性を向上できると推定される。

また、参考例では、中心電極２０の後端（後端方向Ｄ２側の端。ここでは、頭部２３と鍔部２４）が第１シール部６０ｘによって覆われている。より具体的には、中心電極２０の表面のうちの後端方向Ｄ２側を向く面２０ｓ２（「後端面２０ｓ２」とも呼ぶ）の全体が、第１シール部６０ｘによって覆われている。従って、中心電極２０と第１シール部６０ｘとの密着性を向上できるので、振動に対する耐久性を向上できる。なお、図４の実施形態では、中心電極２０の後端面２０ｓ２は、頭部２３の後端面２３ｓ２と、頭部２３の外周面２３ｏと、鍔部２４の後端方向Ｄ２側を向く面２４ｓ２と、で構成されている。

Ｃ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態のスパークプラグ１００ｚの説明図である。図中には、図２（Ａ）と同様の部分断面図が示されている。図２（Ａ）に示す第１実施形態との差異は、内シール部６０ｂが省略されている点だけである。スパークプラグ１００ｚの他の構成は、図１に示す第１実施形態のスパークプラグ１００の構成と、同じである。第２実施形態のスパークプラグ１００ｚの要素のうち、第１実施形態のスパークプラグ１００の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図示するように、抵抗体７０ｚの底部７０ｚｂの表面７０ｚｂｓ１は、中心電極２０の頭部２３の後端面２３ｓ２と接触している。図中の太線で示された面７０ｚｓ１は、抵抗体７０ｚの先端方向Ｄ１側を向く面７０ｚｓ１（「先端面７０ｚｓ１」と呼ぶ）を示している。抵抗体７０ｚの先端面７０ｚｓ１は、抵抗体７０ｚの底部７０ｚｂの表面７０ｚｂｓ１と、壁部７０ｗの内周面７０ｗｉおよび先端面７０ｗｓ１と、によって形成されている。本実施形態では、底部７０ｚｂの表面７０ｚｂｓ１上の任意の位置が、第２後端の候補である。この場合、適切な最短距離Ｄｃを特定するために、表面７０ｚｂｓ１のうちの絶縁体１０の内周面１０ｉに最も近い位置Ｅ２ｚが、第２後端Ｅ２ｚとして採用される。

図５に示すように、第２実施形態においても、図２（Ａ）の第１実施形態と同様に、オフセット部７０ｚｏと、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇとが、特定される。第２実施形態においては、抵抗体７０ｚの先端面７０ｚｓ１の形状は、第１実施形態の抵抗体７０、７２（図２）の先端面７０ｓ１、７２ｓ１の形状と同様に、後端方向Ｄ２側に向かって凹む凹形状である。従って、パラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇのそれぞれとして、第１実施形態で説明した好ましい範囲の値を採用することによって、第１実施形態のスパークプラグ１００と同様に、放電時の電流を先端面７０ｚｓ１上で分散させることができる、と推定される。そして、スパークプラグ１００ｚの耐久性を向上できると推定される。

Ｄ．変形例：
（１）実施形態のスパークプラグの耐久性の向上は、主に、最短距離Ｄｃによってもたらされていると考えられる。また、スパークプラグの耐久性の更なる向上は、主に、端間距離Ｄｄと最小長さＤｅとによってもたらされていると考えられる。従って、これらのパラメータＤｃ、Ｄｄ、Ｄｅ以外の構成は、種々に変更可能である。例えば、図２では、抵抗体７０、７２の壁部７０ｗ、７２ｗの先端面７０ｗｓ１、７２ｗｓ１が、中心軸ＣＬと垂直な平面で示されている。しかし、先端面７０ｗｓ１、７２ｗｓ１は、中心軸ＣＬに対して傾斜し得、また、曲面であり得る。また、図４に示す実施形態では、第１後端Ｅ１ｘは、中心電極２０の頭部２３の後端面２３ｓ２よりも後端方向Ｄ２側に配置されている。この代わりに、第１後端Ｅ１ｘが、頭部２３の後端面２３ｓ２よりも、先端方向Ｄ１側に配置されてもよい。

また、中心電極２０のうちのギャップｇを形成する部分に、貴金属チップを設けても良い。また、接地電極３０のうちのギャップｇを形成する部分に、貴金属チップを設けてもよい。貴金属チップの材料としては、イリジウムや白金等の貴金属を含む合金を採用可能である。また、中心電極２０の頭部２３の外径が、鍔部２４の外径と同じであってもよい。

また、上記の各実施形態では、接地電極３０の先端部３１が、中心電極２０の先端方向Ｄ１側を向く面である先端面２０ｓ１と対向して、ギャップｇを形成している。この代わりに、接地電極３０の先端部が、中心電極２０の外周面と対向して、ギャップを形成してもよい。

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

５...ガスケット、６...第１後端側パッキン、７...第２後端側パッキン、８...先端側パッキン、９...タルク、１０...絶縁体（絶縁碍子）、１０ｉ...内周面、１１...第２縮外径部、１２...軸孔（貫通孔）、１３...脚部、１５...第１縮外径部、１６...縮内径部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２０ｓ１...先端面、２１...電極母材、２２...芯材、２３...頭部、２３ｓ２...後端面、２４...鍔部、２５...脚部、３０...接地電極、３１...先端部、３５...母材、３６...芯部、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５５...胴部、５６...縮内径部、５８...変形部、５９...貫通孔、６０、６２、６０Ｒ、６０ｘ...第１シール部、６０ａ、６２ａ...外シール部、６０ｂ、６２ｂ...内シール部、７０ｗｓ１、７２ｗｓ１...先端面、７０、７２、７０Ｒ、７０ｘ...抵抗体、７０ｓ１、７２ｓ１、７０Ｒｓ１、７０ｘｓ１...先端面、７０ｂ、７２ｂ...底部、７０ｏ、７２ｏ...オフセット部、７０ｒ...縁部分、７０ｗ、７２ｗ...壁部、７０Ｒｒ...縁部分、７０ｏｃ、７２ｏｃ...重心、８０...第２シール部、１００、１００Ｒ、１００ｘ...スパークプラグ、ｇ...ギャップ、ＣＬ...中心軸（軸線）

Claims (7)

1. 軸線の方向に延びる中心電極と、
   前記軸線の方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の先端側に前記中心電極が配置される絶縁体と、
   前記軸孔内の前記中心電極より後端側に配置される抵抗体と、
   前記軸孔内の前記抵抗体と前記中心電極との間の少なくとも一部に配置されるシール部と、
   を備えたスパークプラグであって、
   前記抵抗体の先端側を向く面のうちの前記絶縁体の内周面から離れた部分の後端を第２後端とし、前記軸線と前記第２後端とを含む断面上における前記シール部のうちの前記絶縁体の前記内周面と接する部分の後端を第１後端としたときに、
   前記第２後端は前記第１後端よりも後端側に配置され、前記第２後端と前記絶縁体の前記内周面との間の径方向の最短距離は、０．５ｍｍ以上であり、
   前記抵抗体の先端側の端部は、先端側に向かって突出する円筒状の壁部と、前記壁部に囲まれ前記壁部の先端面から後端側に向かって凹んだ底部と、を有し、
   前記抵抗体の前記第２後端は、前記抵抗体の前記底部の表面に形成され、
   前記中心電極の後端側の端部は、前記抵抗体の前記底部と前記壁部とに囲まれた領域内に配置されている、
   スパークプラグ。
2. 請求項１に記載のスパークプラグであって、
   前記シール部は、前記中心電極の後端側の端面と前記抵抗体の前記底部の表面とによって囲まれている部分を含む、
   スパークプラグ。
3. 請求項１または２に記載のスパークプラグであって、
   前記第１後端と前記第２後端との間の前記軸線の方向の距離が、０．５ｍｍ以上である、スパークプラグ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
   前記第２後端からの前記軸線の方向の距離が０．２ｍｍの位置における前記軸線の方向と垂直な断面において、前記抵抗体に囲まれる部分の重心を通る直線に沿った長さの最小値は、１ｍｍ以上である、スパークプラグ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
   前記絶縁体の前記シール部を収容する部分の径方向の厚みが、１．１ｍｍ以上である、
   スパークプラグ。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
   前記シール部の最大径は、３．０ｍｍ以下である、スパークプラグ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
   前記中心電極の後端が前記シール部で覆われている、スパークプラグ。

Images