JP6436942B2

JP6436942B2 - 点火プラグ

Info

Publication number: JP6436942B2
Application number: JP2016149317A
Authority: JP
Inventors: 豪松村; 鳥居　計良; 計良鳥居
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: JP2018018739A; DE102017111898B4; DE102017111898A1

Description

本明細書は、内燃機関等において着火に用いられる点火プラグに関する。

点火プラグにおいて、中心電極が内部の先端側に配置される絶縁体の周囲には、主体金具が配置されている。主体金具の内周面と絶縁体の外周面との間は、点火プラグの気密性を確保すべく、例えば、金属製のパッキンによって封止されている。これによって、内燃機関の燃焼室内の高温のガスが、主体金具の内周面と絶縁体の外周面との間を通って、点火プラグの後端側に浸入することが抑制される。

特許文献１に記載の点火プラグでは、上述したパッキンより先端側において、絶縁体の中胴部の外周面と、主体金具の内周面との間に、金属粉末を含む充填材が充填されている。これによって、点火プラグの気密性と熱伝達性が損なわれることはない、とされている。

国際公開第２０１０／０７４０７０号公報

しかしながら、絶縁体内において、中心電極より後端側に抵抗体が配置され、抵抗体と中心電極との間に、シール部材が配置される場合について、上記技術では、十分に考慮されているとは言えなかった。このために、充填材に伝わる熱によって、シール部材の温度が上昇して、シール部材が変質する可能性があった。この場合には、例えば、シール部材の抵抗値が変動して、点火プラグが所望の性能を発揮できなくなる可能性がある。

本明細書は、点火プラグの気密性を確保しつつ、絶縁体内のシール部材の温度の上昇を抑制できる技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、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、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
［形態］
点火プラグであって、
軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線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とともに、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなる第１縮外径部を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置され、前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第１縮内径部を有する主体金具と、
前記絶縁体の前記第１縮外径部と前記主体金具の前記第１縮内径部との間に配置されるパッキンと、
前記軸孔内において前記中心電極よりも前記軸線方向の後端側に配置される抵抗体と、
前記軸孔内における前記抵抗体と前記中心電極との間に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とのそれぞれに接触する導電性のシール部材と、
を備え、
前記パッキンは、前記シール部材より前記軸線方向の先端側に位置し、
前記絶縁体の外周面と前記主体金具の内周面との隙間のうち、前記パッキンの後端から前記シール部材の後端近傍までの前記軸線方向の範囲である特定部分に充填材が配置され、
前記絶縁体は、前記パッキンより後端側に位置し前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第２縮内径部を有し、
前記中心電極は、前記シール部材より先端側に位置し、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなり、前記第２縮内径部によって支持される第２縮外径部を有し、
前記充填材は、前記第２縮外径部の後端より先端側に位置する第１部と、前記第１部より後端側に位置する第２部と、を有し、
前記第１部の熱伝導率は、前記第２部の熱伝導率より高い、点火プラグ。

［適用例１］軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線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とともに、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなる第１縮外径部を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置され、前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第１縮内径部を有する主体金具と、
前記絶縁体の前記第１縮外径部と前記主体金具の前記第１縮内径部との間に配置されるパッキンと、
前記軸孔内において前記中心電極よりも前記軸線方向の後端側に配置される抵抗体と、
前記軸孔内における前記抵抗体と前記中心電極との間に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とのそれぞれに接触する導電性のシール部材と、
を備え、
前記パッキンは、前記シール部材より前記軸線方向の先端側に位置し、
前記絶縁体の外周面と前記主体金具の内周面との隙間のうち、前記パッキンより後端側の特定部分に充填材が配置されている、点火プラグ。

上記構成によれば、パッキンと充填材とによって、点火プラグの気密性を確保できる。さらに、シール部材より先端側に位置するパッキンを介して、点火プラグの先端近傍の熱を、主体金具を介して外部に逃がすことができるので、シール部材の温度の上昇を抑制できる。したがって、点火プラグの気密性を確保しつつ、絶縁体内のシール部材の温度の上昇を抑制できる。

［適用例２］適用例１に記載の点火プラグであって、
前記パッキンの熱伝導率は、前記充填材の熱伝導率より高い、点火プラグ。

上記構成によれば、パッキンを介して、逃がされる熱量を増大できるので、絶縁体内のシール部材の温度の上昇をさらに効果的に抑制できる。

［適用例３］適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記パッキンと前記充填材とが接触している、点火プラグ。

上記構成によれば、パッキンと充填材との間に隙間が生じることを抑制できる。この結果、パッキンと充填材との間に、高温の燃焼ガスが浸入して、絶縁体が局所的に過度に加熱されることを抑制できる。したがって、絶縁体の割れを抑制できる。

［適用例４］適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記絶縁体は、前記パッキンより後端側に位置し前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第２縮内径部を有し、
前記中心電極は、前記シール部材より先端側に位置し、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなり、前記第２縮内径部によって支持される第２縮外径部を有し、
前記充填材は、前記第２縮外径部の後端より先端側に位置する第１部と、前記第１部より後端側に位置する第２部と、を有し、
前記第１部の熱伝導率は、前記第２部の熱伝導率より高い、点火プラグ。

上記構成によれば、第１部を介して、主体金具に逃がされる熱量を増大させることにより、シール部材への熱の伝導を減少させることができるので、絶縁体内のシール部材の温度の上昇をさらに効果的に抑制できる。

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、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。

実施形態の点火プラグ１００を軸線が含まれる面で切断した断面図である。図１に領域Ｘとして示す部位を拡大して示す断面図である。実施形態の点火プラグ１００の熱引きについて説明する図である。比較形態の点火プラグの熱引きについて説明する図である。

Ａ．実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
以下、本発明の実施の態様を実施形態に基づいて説明する。図１は、実施形態の点火プラグ１００を軸線が含まれる面で切断した断面図である。図１の一点破線は、点火プラグ１００の軸線ＣＬを示している。軸線ＣＬと平行な方向（図１の上下方向）を軸線方向とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とし、軸線ＣＬと垂直な面上の円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。図１における下側を、点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における上側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃焼ガスに着火するために用いられる。点火プラグ１００は、絶縁体１０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、抵抗体７０と、シール部材６０、８０と、を備える。

絶縁体１０は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）を主成分とするセラミックスを用いて形成されている。絶縁体１０は、軸線方向に沿って延びる略円筒形状の部材である。絶縁体１０は、軸線方向に沿って延び、絶縁体１０を貫通する貫通孔である軸孔１２を有する。絶縁体１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、第１縮外径部１５と、脚長部１３と、を備えている。後端側胴部１８は、鍔部１９より後端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９より先端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７より先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、点火プラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。第１縮外径部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成されている。第１縮外径部１５は、軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなる。

主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）に点火プラグ１００を固定するための円筒状の金具である（図１）。主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って貫通する貫通孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁体１０の外周に配置される。すなわち、主体金具５０の貫通孔５９内に、絶縁体１０が挿入・保持されている。絶縁体１０の先端は、主体金具５０の先端より先端側に突出している。絶縁体１０の後端は、主体金具５０の後端より後端側に突出している。

主体金具５０は、点火プラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８（８ｍｍ（ミリメートル））、Ｍ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１８のいずれかとされている。

主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４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が嵌挿されている。ガスケット５は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に、点火プラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。

主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１８の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材６、７が配置されている。当該領域における２つのリング部材６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁体１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁体１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、リング部材６、７およびタルク９を介し、絶縁体１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。金属製の環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の取付ネジ部５２の内周に形成された棚部５６によって、絶縁体１０の第１縮外径部１５が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。

端子金具４０は、軸線方向に延びる棒状の部材であり、絶縁体１０の軸孔１２の後端側に配置されている。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、防食のための金属層（例えば、Ｎｉ層）がめっきなどによって形成されている。端子金具４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２より後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子金具４０のキャップ装着部４１は、絶縁体１０より後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、高圧ケーブル（図示外）が接続されたプラグキャップが装着され、火花放電を発生するための高電圧が印加される。

接地電極３０は、接地電極本体３５と、円柱状の接地電極チップ３９と、を備えている。接地電極本体３５は、断面が四角形の湾曲した棒状体である。接地電極本体３５の後端部は、主体金具５０の先端面に溶接によって接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極本体３５とは、電気的に接続される。接地電極本体３５の先端は、自由端である。接地電極チップ３９は、接地電極本体３５の先端近傍の中心電極２０側を向いた面（後端側の面）に、溶接されている。

中心電極２０は、軸線方向に延びる略棒状の部材であり、絶縁体１０の軸孔１２の先端側に配置されている。中心電極２０は、略棒状の中心電極本体２５と、中心電極本体２５の先端に接合された円柱状の中心電極チップ２９と、を備えている（図１）。

接地電極本体３５、および、中心電極本体２５は、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成される。接地電極本体３５、中心電極本体２５は、耐腐食性の高い金属（例えば、ニッケル合金）で形成された母材と、熱伝導性が高い金属（例えば、銅）を用いて形成され、母材に埋設された芯部と、を含む２層構造を有しても良い。接地電極チップ３９、および、中心電極チップ２９は、例えば、Ｐｔ（白金）やＩｒ（イリジウム）などの貴金属、または、貴金属を主成分とする合金などを用いて形成される。中心電極チップ２９と、接地電極チップ３９と、の間の間隙は、火花放電が発生するいわゆる火花ギャップである。

抵抗体７０は、絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０の先端（脚部４３の先端）と中心電極２０の後端（中心電極本体２５の後端）との間に配置される。すなわち、抵抗体７０は、軸孔１２内において中心電極２０よりも軸線方向の後端側に配置されている。抵抗体７０は、例えば、１ＫΩ以上の抵抗値（例えば、５ＫΩ）を有し、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有する。抵抗体７０は、例えば、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。

シール部材６０は、軸孔１２内において、抵抗体７０と中心電極２０（中心電極本体２５）との間に配置され、抵抗体７０と中心電極２０との隙間を埋めている。このため、シール部材６０は、抵抗体７０の先端側と、中心電極２０の後端側と、のそれぞれに接触している。

シール部材８０は、軸孔１２内において、抵抗体７０と端子金具４０（脚部４３）との間に配置され、抵抗体７０と端子金具４０との隙間を埋めている。このため、シール部材８０は、抵抗体７０の後端側と、端子金具４０の先端側と、のそれぞれに接触している。

シール部材６０、８０は、導電性を有する材料、例えば、例えば、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。シール部材６０、８０の抵抗値は、１ＫΩ未満、例えば、数百ｍｍΩである。

図２は、図１に領域Ｘとして示す部位を拡大して示す断面図である。図２に示すように、主体金具５０の上述した棚部５６は、後端側の第１縮内径部５６１と、先端側の拡内径部５６３と、第１縮内径部５６１と拡内径部５６３との間に位置する等内径部５６２と、を備えている。上述した板パッキン８は、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、棚部５６の第１縮内径部５６１と、の間に配置されている。すなわち、板パッキン８は、第１縮外径部１５の外面（縮径外面）と、第１縮内径部５６１の内面（縮径内面）と、に接触している。板パッキン８の軸線方向の位置は、主体金具５０の取付ネジ部５２において、外周面にネジが形成されている軸線方向の範囲内である。

図２に示すように、絶縁体１０は、軸孔１２が形成された内周側について見ると、大内径部１２１と、先端側の小内径部１２３と、大内径部１２１と小内径部１２３との間に位置する第２縮内径部１２２と、を含んでいる。小内径部１２３の内径は、大内径部１２１の内径より小さい。第２縮内径部１２２の内径は、軸線方向の先端側に向かって、直線的に小さくなる。

中心電極本体２５は、小径頭部２５１と、大径頭部２５２と、第２縮外径部２５３と、脚部２５４と、を備えている。大径頭部２５２は、小径頭部２５１より先端側に位置し、小径頭部２５１より大きな外径を有する。脚部２５４は、大径頭部２５２より先端側に位置する。脚部２５４の外径は、大径頭部２５２より小さく、小内径部１２３の内径とほぼ等しい。第２縮外径部２５３は、大径頭部２５２と脚部２５４との間に位置し、軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなる部分である。

中心電極本体２５の第２縮外径部２５３の外面（縮外径面）は、絶縁体１０の第２縮内径部１２２の内面（縮内径面）によって、先端側から支持されている。小径頭部２５１および大径頭部２５２は、シール部材６０によって後端側から支持されている。これによって、中心電極２０は、脚部２５４が小内径部１２３内に位置するように、絶縁体１０の軸孔１２内に保持される。

以上の説明から解るように、中心電極２０の第２縮外径部２５３は、シール部材６０より先端側に位置している。また、図２に示すように、絶縁体１０の第２縮内径部１２２は、板パッキン８、第１縮外径部１５、第１縮内径部５６１より後端側に位置している。このため、板パッキン８、第１縮外径部１５、第１縮内径部５６１は、シール部材６０より先端側に位置している。

ここで、絶縁体１０の外周面と、主体金具５０の内周面との隙間のうち、板パッキン８より後端側の特定部分には、充填材９０が配置されている。図２の例では、充填材９０が配置される軸線方向の範囲は、具体的には、板パッキン８の後端から、シール部材６０の後端近傍までの範囲である。この軸線方向の範囲には、シール部材６０のほぼ全体と、中心電極本体２５のうち、小径頭部２５１、大径頭部２５２、第２縮外径部２５３の全体と、が位置する軸線方向の範囲が含まれる。図２に示すように、絶縁体１０の先端側胴部１７の外周面は、ほぼ全体が充填材９０によって覆われていることが解る。

充填材９０は、第１部９１と、第１部９１より後端側に位置する第２部９２と、を備えている。第１部９１の熱伝導率は、第２部９２の熱伝導率より高い。また、板パッキン８の熱伝導率は、充填材９０（第１部９１および第２部９２）の熱伝導率より高い。すなわち、熱伝導率が高い順は、板パッキン８、第１部９１、第２部９２の順である。本実施形態では、このような熱伝導率の順序を実現するために、板パッキン８、第１部９１、第２部９２は、以下のような材料で形成されている。
板パッキン８：炭素鋼
第１部９１：タルク（滑石）と金属粉末（例えば、鉄粉）との混合物
第２部９２：タルク

充填材９０は、充填材９０と板パッキン８との間に空間（隙間）が生じないように充填されている。したがって、充填材９０の先端（第１部９１の先端）は、全周に亘って板パッキン８に接触している。同様に、第１部９１と第２部９２とは全周に亘って接触しており、第１部９１と第２部９２との間には隙間は生じていない。

図２の破線Ｌ１は、第１部９１の後端の軸線方向の位置を示している。図２の破線Ｌ２は、中心電極本体２５の第２縮外径部２５３の後端の軸線方向の位置を示している。図２から解るように、第１部９１は、第２縮外径部２５３の後端より先端側に位置している。

なお、第１部９１、第２部９２は、例えば、以下のような方法で主体金具５０と絶縁体１０との間に充填される。先ず、絶縁体１０が取り付けられる前の主体金具５０の貫通孔５９内において、棚部５６の上方（後端側）に、環状の板パッキン８が配置される。そして、主体金具５０の貫通孔５９内において、板パッキン８の上方（後端側）に、第１部９１を形成する材料粉末（滑石と鉄粉）を固めて形成された第１環状体が配置される。さらに、主体金具５０の貫通孔５９内において、第１環状体の上方（後端側）に、第２部９２を形成する材料粉末（滑石）を固めて形成された第２環状体が配置される。その後に、主体金具５０の貫通孔５９内に、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０と絶縁体１０が上述したように固定される。この結果、主体金具５０と絶縁体１０との間に第１部９１、第２部９２が充填される。

以上説明した本実施形態によれば、板パッキン８は、シール部材６０より軸線方向の先端側に位置し、絶縁体１０の外周面と主体金具５０の内周面との隙間のうち、板パッキン８より後端側の特定部分に充填材９０が配置されている。この結果、板パッキン８と充填材９０とによって、点火プラグ１００の気密性を確保できる。さらに、シール部材６０より先端側に位置する板パッキン８を介して、点火プラグ１００の先端近傍の熱を、主体金具５０を介して外部に逃がすことができるので、シール部材の温度の上昇を抑制できる。したがって、点火プラグ１００の気密性を確保しつつ、絶縁体１０内のシール部材６０の温度の上昇を抑制できる。シール部材６０の温度が過度に高くなると、シール部材６０が溶解する等によって、シール部材６０が変質し得る。シール部材６０が変質すると、例えば、シール部材６０の抵抗値が変化し、その結果、中心電極２０と端子金具４０との間の抵抗値が、設計値とは異なる値となり得る。この場合には、点火プラグ１００が所望の性能（例えば、着火性能）を発揮できなくなる可能性がある。本実施形態によれば、そのような不都合を抑制できる。

図３は、実施形態の点火プラグ１００の熱引きについて説明する図である。図３に示すように、点火プラグ１００の使用時には、内燃機関の燃焼ガスに曝される点火プラグ１００の先端近傍、特に、火花ギャップを形成する中心電極２０の先端近傍が加熱される。中心電極２０の先端近傍の熱は、中心電極２０（中心電極本体２５）を伝わって後端側に移動する。そして、中心電極２０の後端側に移動した熱は、図３の経路ＲＴ１〜ＲＴ３を伝わって外部に逃がされる。経路ＲＴ１は、絶縁体１０および板パッキン８を通って主体金具５０に至る経路である。経路ＲＴ２は、絶縁体１０および第１部９１を通って主体金具５０に至る経路である。ＲＴ３は、シール部材６０、絶縁体１０、第２部９２を通って主体金具５０に至る経路である。経路ＲＴ１、ＲＴ２は、シール部材６０を通らない経路である。本実施形態では、中心電極２０の後端側に移動した熱は、主として経路ＲＴ１、ＲＴ２を伝わって主体金具５０に逃がされるので、シール部材６０の過度な加熱が抑制できる。主体金具５０に逃がされた熱は、主体金具５０が取り付けられているエンジンヘッドを介して外部に逃がされる。

図４は、比較形態の点火プラグの熱引きについて説明する図である。図４には、比較形態の点火プラグについて、図３の領域Ｘに相当する領域Ｘｚの断面が図示されている。図４の比較形態では、図３の実施形態と同様に、先端側胴部１７の外周面と、主体金具５０の内周面と、の間に、充填材９０ｚが配置されている。そして、図４の比較形態では、図３の実施形態とは異なり、充填材９０ｚより後端側に、板パッキン８ｚが配置されている。比較形態のその他の構成は、実施形態の点火プラグ１００の構成と同じであるので、同一の構成については、図４において図３と同じ符号を付し、その説明を省略する。

比較形態では、実施形態と同様に、充填材９０ｚと板パッキン８ｚとによって、気密性が確保される。比較形態では、中心電極２０の後端側に移動した熱は、図４の経路ＲＴｚ１〜ＲＴｚ３を伝わって外部に逃がされる。経路ＲＴｚ１、ＲＴｚ２は、シール部材６０、絶縁体１０、充填材９０ｚを通って主体金具５０に至る経路である。経路ＲＴｚ３は、シール部材６０、絶縁体１０、板パッキン８ｚを通って主体金具５０に至る経路である。比較形態では、中心電極２０の後端側に移動した熱は、主としてシール部材６０を通る経路ＲＴｚ１〜ＲＴｚ３を伝わって主体金具５０に逃がされる。このために、比較形態では、実施形態と比較して、シール部材６０の温度が高くなりやすく、シール部材６０が過度に加熱されやすいことが解る。

さらに、本実施形態では、板パッキン８の熱伝導率は、充填材９０（第１部９１および第２部９２）の熱伝導率より高い。このために、板パッキン８を介して、逃がされる熱量、すなわち、図３の経路ＲＴ１を伝わってシール部材６０を通ることなく逃がされる熱量を増大できるので、シール部材６０の温度の上昇をさらに効果的に抑制できる。

さらに、本実施形態では、板パッキン８と充填材９０（第１部９１）とが接触しているので、板パッキン８と充填材９０との間に隙間が生じることを抑制できる。この結果、板パッキン８と充填材９０との間に、高温の燃焼ガスが浸入して、絶縁体１０が局所的に過度に加熱されることを抑制できる。したがって、絶縁体１０の割れを抑制できる。例えば、先端側の高温の燃焼ガスが、板パッキン８より後端側に浸入する場合があり得る。この場合に、板パッキン８と充填材９０との間に隙間があると、当該隙間に高温の燃焼ガスが溜まるので、該隙間部分が高温となる。この結果、当該隙間部分において絶縁体１０が局所的に熱膨張して、絶縁体１０の内部に、局所的な高い熱応力が発生する。このような局所的な高い熱応力は、縦割れ（軸線方向に沿って生じる割れ）などの絶縁体１０の割れを発生させ得る。本実施形態によれば、このような絶縁体１０の割れを抑制できる。

さらに、本実施形態では、充填材９０は、第２縮外径部２５３の後端より先端側に位置する第１部９１と、第１部９１より後端側に位置する第２部９２と、を有する。そして、第１部９１の熱伝導率は、第２部９２の熱伝導率より高い。この結果、第１部９１を介して主体金具５０に逃がされる熱量、すなわち、図３の経路ＲＴ２を伝わってシール部材６０を通ることなく逃がされる熱量を増大させることができる。そして、第２部９２を介して主体金具５０に逃がされる熱量、すなわち、図３の経路ＲＴ３を伝わってシール部材６０を通って逃がされる熱量を減少させることができる。したがって、シール部材６０への熱の伝導を減少させることができるので、シール部材６０の温度の上昇をさらに効果的に抑制できる。また、点火プラグ１００の使用によって、板パッキン８が劣化して、板パッキン８を通る経路ＲＴ１を伝わって主体金具５０に逃がされる熱量が小さくなった場合であっても、第１部９１を通る経路ＲＴ２によって熱を主体金具５０に逃がすことができる。この結果、板パッキン８が劣化した場合であっても、シール部材６０を通って逃がされる熱量を増大させることなく、熱を主体金具５０に逃がすことができる。

Ｂ．変形例：
（１）板パッキン８、第１部９１、第２部９２の材料は、上記実施形態で例示した材料に限られず、他の様々な材料が用いられ得る。この場合に、板パッキン８、第１部９１、第２部９２の順に、熱伝導率が高くなるように、材料が選択されることが好ましい。ここで、本実施形態では、板パッキン８と、充填材９０（第１部９１および第２部９２）と、の両方で、点火プラグ１００の気密性が確保される。このために、本実施形態では、充填材９０がなく、板パッキン８だけで、点火プラグの気密性が確保される場合と比較して、密封する能力が低い板パッキン８を用いることができる。例えば、硬度が炭素鋼より低いために密封する能力が低いが、熱伝導率が炭素鋼より高い銅製のパッキンを、板パッキン８として用いることができる。具体的には、板パッキン８、第１部９１、第２部９２の組み合わせは、以下のような組み合わせであっても良い。
板パッキン８：銅
第１部９１：鉄粉
第２部９２：タルク

さらに、第１部９１や第２部９２は、樹脂、セラミックス、金属、ガラス、あるいは、これらの混合物などが用いられ得る。第１部９１や第２部９２は、導電体であっても良いし、絶縁体であっても良い。また、板パッキン８は、鉄やステンレスで形成されても良い。

（２）上記実施形態では、充填材９０は、第１部９１と第２部９２との材料が異なる２個の部材に分かれているが、充填材９０は、１種類の材料で形成された１個の部材であっても良い。この場合であっても、板パッキン８の熱伝導率は、充填材９０の熱伝導率より高くなるように、板パッキン８および充填材９０の材料が選択されることが好ましい。ただし、例えば、板パッキン８の熱伝導率は、充填材９０の熱伝導率と同じであっても良い。

（３）上記実施形態では、第１部９１の後端は、中心電極２０の第２縮外径部２５３の後端より先端側に位置している。これに代えて、第１部９１の後端は、中心電極本体２５の第２縮外径部２５３の後端より後端側に位置しても良い。この場合には、第１部９１の後端は、中心電極２０の後端（中心電極本体２５の小径頭部２５１の後端）より先端側に位置することが好ましい。こうすれば、シール部材６０のうち、中心電極２０の後端側の部分を通らない経路を伝わって主体金具５０に逃がされる熱量を増大できるので、シール部材６０のうち、中心電極２０と端子金具４０との間の抵抗値に関係する部分が過度に加熱されることを抑制できる。したがって、シール部材６０が加熱によって変質して、中心電極２０と端子金具４０との間の抵抗値が変動することを適切に抑制できる。

また、充填材９０（第１部９１および第２部９２）は、板パッキン８から中心電極２０の後端までの軸線方向の範囲にのみ配置されていても良い。

（４）上記各実施形態において、絶縁体１０と主体金具５０と板パッキン８と充填材９０の構成を中心に説明してきたが、これらの要素および他の要素は、様々に変更可能である。例えば、主体金具５０の材質は、亜鉛やニッケルなどでめっきされた低炭素鋼でも良いし、これらのめっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、接地電極３０は、中心電極の先端部分と軸線方向と垂直な方向に対向して、軸線方向と垂直な方向の火花ギャップを形成しても良い。

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...リング部材、８...板パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１２...軸孔、１３...脚長部、１５...第１縮外径部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２５...中心電極本体、２９...中心電極チップ、３０...接地電極、３５...接地電極本体、３９...接地電極チップ、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...取付ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５６...棚部、５８...圧縮変形部、５９...貫通孔、６０、８０...シール部材、７０...抵抗体、９０...充填材、９１...第１部、９２...第２部、１００...点火プラグ、１２１...大内径部、１２２...第２縮内径部、１２３...小内径部、２５１...小径頭部、２５２...大径頭部、２５３...第２縮外径部、２５４...脚部、５６１...第１縮内径部、５６２...等内径部、５６３...拡内径部、ＣＬ...軸線

Claims

点火プラグであって、
軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線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とともに、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなる第１縮外径部を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置され、前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第１縮内径部を有する主体金具と、
前記絶縁体の前記第１縮外径部と前記主体金具の前記第１縮内径部との間に配置されるパッキンと、
前記軸孔内において前記中心電極よりも前記軸線方向の後端側に配置される抵抗体と、
前記軸孔内における前記抵抗体と前記中心電極との間に配置され、前記中心電極と前記抵抗体とのそれぞれに接触する導電性のシール部材と、
を備え、
前記パッキンは、前記シール部材より前記軸線方向の先端側に位置し、
前記絶縁体の外周面と前記主体金具の内周面との隙間のうち、前記パッキンの後端から前記シール部材の後端近傍までの前記軸線方向の範囲である特定部分に充填材が配置され、
前記絶縁体は、前記パッキンより後端側に位置し前記軸線方向の先端側に向かって内径が小さくなる第２縮内径部を有し、
前記中心電極は、前記シール部材より先端側に位置し、前記軸線方向の先端側に向かって外径が小さくなり、前記第２縮内径部によって支持される第２縮外径部を有し、
前記充填材は、前記第２縮外径部の後端より先端側に位置する第１部と、前記第１部より後端側に位置する第２部と、を有し、
前記第１部の熱伝導率は、前記第２部の熱伝導率より高い、点火プラグ。
請求項１に記載の点火プラグであって、
前記パッキンの熱伝導率は、前記充填材の熱伝導率より高い、点火プラグ。
請求項１または２に記載の点火プラグであって、
前記パッキンと前記充填材とが接触している、点火プラグ。