JP6623200B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
本発明はスパークプラグに関し、特に抵抗体が内蔵されたスパークプラグに関するものである。
スパーク時に発生する電波ノイズを抑えるために、抵抗体を内蔵したスパークプラグが知られている（特許文献１）。特許文献１に開示されるスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、軸孔の先端側および後端側にそれぞれ配置される中心電極および端子金具と、軸孔内の端子金具と中心電極との間に配置され端子金具および中心電極に電気的に接続される抵抗体と、を備え、スパーク時の放電電流が抵抗体に流れる。
しかしながら上述した従来の技術では、表皮効果によって、放電電流の電流密度は絶縁体と抵抗体との界面付近で高くなるので、ジュール熱による界面付近の抵抗体の発熱量が過大になると、抵抗体は界面付近から劣化し易くなる。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、劣化を抑制して抵抗体の耐久性を向上できるスパークプラグを提供することを目的としている。
この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、先端側から後端側へと軸線に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、軸孔の先端側に配置される中心電極と、軸孔の後端側に配置される端子金具と、軸孔内の端子金具と中心電極との間に配置され端子金具および中心電極に電気的に接続される抵抗体と、を備え、抵抗体は絶縁体の内周面に接触している。軸線に沿って軸線を含むように切断した断面において、絶縁体と抵抗体との境界線のうち軸線の方向の任意の範囲内における部分境界線上に、軸線方向に所定の間隔で複数の点をプロットし、複数の点を用いて最小二乗法により回帰直線を引いたとき、回帰直線に対して垂直な方向における回帰直線と部分境界線との距離の平均値は０．１〜０．３μｍである。
請求項１記載のスパークプラグによれば、軸線を含む断面において、絶縁体と抵抗体との部分境界線上の点と回帰直線との距離の平均値が０．１〜０．３μｍなので、界面の粗さに起因する抵抗体の界面付近の抵抗が過大にならないようにできる。さらに、界面の凹凸によるアンカー効果を発揮させ、界面破壊を生じ難くできる。よって、抵抗体の耐久性を向上できる。
請求項２記載のスパークプラグによれば、絶縁体は相対密度が９４〜９８％なので、界面のアンカー効果を発揮させ、界面破壊をより生じ難くできる。また、絶縁体は直径１０μｍ以上の気孔の割合が０．５％以下なので、絶縁体と抵抗体との界面に絶縁体の開気孔を存在させ難くできる。絶縁体の開気孔に抵抗体が侵入して抵抗体の界面付近の抵抗が過大にならないようにできるので、請求項１の効果に加え、発熱による抵抗体の劣化の抑制効果を向上できる。
請求項３記載のスパークプラグによれば、絶縁体はアルミナを９４ｗｔ％以上含有するので、界面の粗さを抑制し易くできる。その結果、界面付近の抵抗体の発熱量を抑制し易くできるので、請求項１又は２の効果に加え、発熱による抵抗体の劣化をさらに抑制できる。
請求項４記載のスパークプラグによれば、絶縁体の外周面に配置されると共に自身の外周面におねじが形成される筒状の主体金具を備えている。おねじは呼び径が１２ｍｍ以下なので、主体金具に応じて絶縁体を細くできる。絶縁体の太さに応じて絶縁体に内蔵される抵抗体が細くなると、抵抗体が太い場合に比べて、抵抗体の体積に対する界面（抵抗体の外周面）の面積の比が大きくなる。その結果、抵抗体は細くなるにつれて、抵抗体の体積に対する界面付近の発熱の影響が大きくなるので、発熱による抵抗体の劣化が生じ易くなる。これに対し、界面の粗さを小さくすることにより、界面付近の抵抗体の発熱を抑制できるので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、主体金具のおねじの呼び径が１２ｍｍ以下のときに、発熱による抵抗体の劣化を抑制する効果を大きくできる。
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるスパークプラグ１０の軸線Ｏを境にした片側断面図である。図１では、紙面下側をスパークプラグ１０の先端側、紙面上側をスパークプラグ１０の後端側という。図１に示すようにスパークプラグ１０は、絶縁体１１、中心電極１５、端子金具１８及び主体金具１９を備えている。
絶縁体１１は、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等により形成された部材であり、軸線Ｏに沿って軸孔が貫通することにより内周面１２が形成されている。内周面１２は、後端側を向く後端向き面１３が先端側に設けられている。後端向き面１３は、先端に向かって内径が次第に小さくなる。
中心電極１５は軸線Ｏに沿って延びる棒状の部材であり、軸部１６と、軸部１６よりも外径が大きい頭部１７と、を備えている。中心電極１５は、銅または銅を主成分とする芯材がニッケル又はニッケル基合金で覆われている。中心電極１５は、絶縁体１１の内周面１２の後端向き面１３に頭部１７が係止され、軸部１６の先端が絶縁体１１の軸孔から露出する。
端子金具１８は、高圧ケーブル（図示せず）が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。端子金具１８は、先端側が絶縁体１１の軸孔に挿入された状態で、絶縁体１１の後端に固定されている。
絶縁体１１は外周面１４に主体金具１９が固定されている。主体金具１９は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された略円筒状の部材である。主体金具１９は、絶縁体１１の先端側の外周を取り囲む胴部２０と、胴部２０の後端側に連接されると共に胴部２０の径方向の外側へ鍔状に張り出す座部２２と、を備えている。胴部２０の外周面におねじ２１が形成されている。主体金具１９は、内燃機関（シリンダヘッド）のねじ穴（図示せず）におねじ２１を締結して固定される。おねじ２１は呼び径が１２ｍｍ以下に設定されている。
主体金具１９は、パッキン２７を介して、絶縁体１１の軸線Ｏ方向の先端側に一部が当接し、絶縁体１１を固定する。パッキン２７は、主体金具１９を構成する金属材料よりも軟質の軟鋼板等の金属材料で形成される円環状の板材である。
接地電極２３は、主体金具１９の先端に接合される金属製（例えばニッケル基合金製）の部材である。本実施の形態では、接地電極２３は棒状に形成されており、先端側が屈曲し中心電極１５と対向する。接地電極２３は、中心電極１５との間に火花ギャップを形成する。
抵抗体２４は、放電電流のうち電波ノイズの原因となる周波数帯の成分の発生を抑制する。抵抗体２４としては、骨材と導電性粉末とを混合したものが用いられる。抵抗体２４の骨材としては、例えばガラス粉末、無機化合物粉末が挙げられる。骨材のガラス粉末としては、例えばＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−ＢａＯ系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ系およびＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−ＢａＯ系等の粉末が挙げられる。骨材の無機化合物粉末としては、例えばアルミナ、窒化ケイ素、ムライト及びステアタイト等の粉末が挙げられる。これらの骨材は１種のみを用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
抵抗体２４の導電性粉末としては、例えば半導性酸化物、金属および非金属導電性材料等からなる粉末が挙げられる。半導性酸化物としては、例えばＳｎＯ２が挙げられる。金属としては、例えばＺｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ａｇ及びＮｉ等が挙げられる。非金属導電性材料としては、例えば無定形カーボン（カーボンブラック）、グラファイト、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化チタン、炭化タングステン及び炭化ジルコニウム等が挙げられる。これらの導電性粉末は、１種のみを用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
導電体２５は、中心電極１５の頭部１７を絶縁体１１の内周面１２に封着・固定するための導電性を有する部材である。接続部２６は、抵抗体２４と端子金具１８とを電気的に接続するための部材である。導電体２５及び接続部２６は、ガラス粉末および導電性粉末の混合物を焼成したものが用いられる。ガラス粉末および導電性粉末は、抵抗体２４の材料のガラス粉末および導電性粉末と同様のものが用いられる。導電体２５及び接続部２６は、必要に応じてＴｉＯ２等の半導性の無機化合物粉末、絶縁性粉末等を含有しても良い。抵抗体２４は、導電体２５及び接続部２６によって中心電極１５及び端子金具１８に電気的に接続されている。
スパークプラグ１０は、例えば、以下のような方法によって製造される。まず、絶縁体１１の軸孔に中心電極１５を挿入し、中心電極１５の頭部１７を後端向き面１３に係止する。次いで、導電体２５の原料粉末を軸孔に入れて、頭部１７の周りに充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、頭部１７の周りに充填した原料粉末を予備圧縮する。次に、抵抗体２４の原料粉末を軸孔に入れて、導電体２５の原料粉末の後端側に充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔に充填した原料粉末を予備圧縮する。次いで、接続部２６の原料粉末を軸孔に入れて、抵抗体２４の原料粉末の後端側に充填する。圧縮用棒材（図示せず）を用いて、軸孔に充填した原料粉末を予備圧縮する。
次いで、絶縁体１１を炉内に移送し、例えば原料粉末に含まれるガラス成分の軟化点より高い温度まで加熱する。原料粉末を軟化させた後、絶縁体１１の軸孔に挿入した端子金具１８によって、軟化した原料粉末を軸線Ｏ方向へ圧縮する。この結果、原料粉末が圧縮・焼結され、軸孔内に導電体２５、抵抗体２４及び接続部２６が形成される。
次に、接地電極２３が予め接合された主体金具１９に絶縁体１１を挿入し、主体金具１９を絶縁体１１に組み付ける。接地電極２３の先端部が中心電極１５と対向するように接地電極２３を曲げ加工して、スパークプラグ１０を得る。
絶縁体１１は、Ａｌ，Ｓｉ，Ｂａ及び希土類元素などを含有する。絶縁体１１はＡｌ２Ｏ３（アルミナ）を９４〜９７ｗｔ％含有する。これにより、焼結性を確保すると共に良好な機械的強度および耐電圧性能を得ることができる。絶縁体１１に含まれる元素の定量分析は、例えばＩＣＰ発光分光分析やＩＣＰ質量分析等によって行われる。絶縁体１１の組成分析は、Ｘ線回折法により行われる。
Ｓｉ成分、Ｂａ成分は焼結助剤由来の成分であり、通常、絶縁体１１の焼結時には溶融して液相を形成し、絶縁体１１の緻密化を促進する焼結助剤として機能する。絶縁体１１は、Ｂａ以外のＭｇ，Ｃａ等のアルカリ土類金属を含有することができる。Ｍｇ成分およびＣａ成分は、Ｂａ成分と同様に焼結助剤として機能する。
希土類成分は焼結助剤由来の成分であり、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ及びＬｕを含む。希土類成分は、焼結時にアルミナの異常粒成長を抑制し、絶縁体の機械的強度を確保する。希土類成分は、Ｙ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ及びＹｂを含む成分が、取り扱いが容易なため好適である。絶縁体１１は、この発明の目的を損なわない範囲で、不可避不純物などの他の元素を含有しても良い。他の元素としては、Ｎａ，Ｓ，Ｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等が挙げられる。
絶縁体１１は、成形体を焼成することによって得られる。成形体は、絶縁体１１の原料粉末、バインダー、溶媒等を混合して得られたスラリーを噴霧乾燥して球状の造粒物を得た後、この造粒物を、例えばラバープレス又は金型プレス等の各種手段で成形して得られる。得られた成形体は、その外面がレジノイド砥石等で研削されることにより形状が整えられた後、焼成される。
図２は絶縁体１１と抵抗体２４との境界線２８を示すスパークプラグ１０の断面図である。抵抗体２４は、絶縁体１１の軸孔に抵抗体２４の原料粉末を充填した後、絶縁体１１を加熱することにより抵抗体２４の原料粉末が軟化して形成される。従って、絶縁体１１と抵抗体２４との境界線２８は、絶縁体１１の内周面１２のうち抵抗体２４が接する部分に、抵抗体２４が倣って作られる。従って境界線２８の粗さは、絶縁体１１の内周面１２の表面粗さに依存する。境界線２８は、軸線Ｏ（図１参照）を含む平面（図１紙面）で抵抗体１１及び抵抗体２４を切断したときに、その切り口に現れる線であり、絶縁体１１と抵抗体２４との界面の一部である。
絶縁体１１の内周面１２の表面粗さは、絶縁体１１の原料粉末の粒度分布、絶縁体１１の成形体の軸孔を形成する中子やピン等の表面粗さ等を設定することにより制御できる。絶縁体１１の原料粉末の粒子径を小さくし、中子やピン等の表面を鏡面加工することにより、絶縁体１１の内周面１２の表面粗さを小さくできる。
図３は、絶縁体１１と抵抗体２４との境界線２８のうち、軸線Ｏ方向の任意の範囲内における部分境界線３０（境界線２８の一部）である。以下、部分境界線３０の解析方法を説明する。部分境界線３０の解析は、ＳＥＭ等の顕微鏡やマイクロスコープ等で得られた画像を基に、例えば画像解析ソフトＷｉｎＲＯＯＦ２０１３（三谷商事製）を用いて行われる。部分境界線３０を解析するために用いる基準長さＬ（部分境界線３０の軸線Ｏ方向（図３上下方向）の長さ）は５０μｍとする。
まず、部分境界線３０をデジタル形式のデータにするため、軸線Ｏ方向に所定の間隔で、部分境界線３０上に複数の点３１をプロットする。本実施の形態では、点３１の軸線Ｏ方向の間隔は０．７μｍとする。次いで、複数の点３１を用いて、最小二乗法により回帰直線３２を求める。次に、回帰直線３２と部分境界線３０（複数の点３１）との各々の距離Ｐ（回帰直線３２に垂直な方向の距離）を全て測定し、その全ての測定値の平均値を求める。スパークプラグ１０は、その平均値が０．１〜０．３μｍに設定される。
なお、回帰直線３２と部分境界線３０との距離Ｐを求める部分境界線３０上の点３１は、回帰直線３２を求めた点３１と同じ点でも良いし、回帰直線３２を求めた点３１と違う点でも良い。全ての点３１は部分境界線３０上に存在するので、回帰直線３２を求めた点３１と同じ点を使って測定した距離Ｐの平均値は、回帰直線３２を求めた点３１と違う点を使って測定した距離Ｐの平均値と、ほぼ同じ値になるからである。
ここで、スパークプラグ１０は、スパーク時の放電電流が抵抗体２４を流れることにより電波ノイズを抑制する。放電電流の電流密度は、表皮効果によって、抵抗体２４の中央付近に比べて界面（境界線２８）付近が高くなる。ジュール熱によって界面付近の抵抗体２４の発熱量が過大になると、抵抗体２４は界面付近から劣化し易くなる。
絶縁体１１と抵抗体２４とが界面（境界線２８）に入り組み、界面の粗さが大きくなると、抵抗体２４の界面付近の抵抗が高くなる傾向がみられるので、界面付近の発熱量が増加し抵抗体２４は寿命が短くなり易い。一方、界面の粗さが小さくなると、抵抗体２４の界面付近の抵抗は低くなるが、界面の凹凸によるアンカー効果が乏しくなる傾向がみられ、界面破壊が生じ易くなる。
これに対し、スパークプラグ１０は部分境界線３０上の各点３１と回帰直線３２との距離Ｐの平均値が０．１〜０．３μｍに設定されているので、界面（境界線２８）の粗さに起因する界面付近の抵抗体２４の抵抗が過大にならないようにできる。これにより、界面付近の抵抗体２４の発熱を抑制し、抵抗体２４の劣化を抑制できる。さらに、界面の凹凸によるアンカー効果を発揮させ、界面破壊を生じ難くできる。よって、抵抗体２４の耐久性を向上できる。
絶縁体１１は相対密度が９４〜９８％であると、界面（境界線２８）の粗さが過大になることを防ぎつつ、抵抗体２４が絶縁体１１の内周面１２に侵入して界面のアンカー効果を発揮させ易くなるので、界面破壊をより生じ難くできる。相対密度は、実験（アルキメデス法）により求めた密度を理論密度で除した値である。理論密度は、ＩＣＰ発光分光分析およびＩＣＰ質量分析により、絶縁体１１のうちＡｌ以外に０．１ｗｔ％以上含まれる元素を定量分析し、その他をアルミナとして算出する。
絶縁体１１は、直径１０μｍ以上の気孔の割合（以下「気孔率」と称す）が０．５％以下である。気孔率の算出は、ＳＥＭ等の顕微鏡やマイクロスコープ等で得られた画像を基に、例えば画像解析ソフトＷｉｎＲＯＯＦ２０１３（三谷商事製）を用いて行われる。気孔率は、視野内に現出する絶縁体１１に囲まれた直径１０μｍ以上の気孔の面積の和を、絶縁体１１の面積および気孔の面積の和（即ち視野の面積）で除した値である。気孔の直径は、その視野内に現出した気孔の断面と等しい面積をもつ円の直径（円相当径）である。
直径１０μｍ以上の気孔の気孔率を０．５％以下にすることにより、抵抗体２４の界面に絶縁体１１の開気孔を存在させ難くできる。その結果、絶縁体１１の界面に存在する開気孔に抵抗体２４（主にガラス成分）を侵入させ難くできるので、界面付近の抵抗体２４の抵抗が過大にならないようにできる。従って、発熱による抵抗体２４の劣化の抑制効果を向上できる。
絶縁体１１はアルミナを９４ｗｔ％以上含有するので、アルミナの含有率が低い絶縁体に比べて、抵抗体２４の界面の粗さを抑制し易くできる。その結果、界面付近の抵抗体２４の発熱量を抑制し易くできるので、発熱による抵抗体２４の劣化をさらに抑制できる。
絶縁体１１の外周面１４に配置される主体金具１９は、おねじ２１の呼び径が１２ｍｍ以下である。従って、主体金具１９が保持する絶縁体１１を主体金具１９に応じて細くできる。絶縁体１１の太さに応じて絶縁体１１に内蔵される抵抗体２４が細くなると、抵抗体２４が太い場合に比べて、抵抗体２４の体積に対する界面（抵抗体２４の外周面）の面積の比が大きくなる。その結果、抵抗体２４が細くなるにつれて、抵抗体２４の体積に対する界面付近の発熱の影響が大きくなるので、発熱による抵抗体２４の劣化が生じ易くなる。これに対し、スパークプラグ１０は界面付近の抵抗体２４の発熱を抑制できるので、主体金具１９のおねじ２１の呼び径が１２ｍｍ以下のときに、特に、発熱による抵抗体２４の劣化を抑制する効果を大きくできる。
本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
試験者は、実施の形態で説明したスパークプラグ１０に基づいて、表１に示すように、部分境界線３０上の各点３１と回帰直線３２との距離Ｐの平均値、絶縁体１１の相対密度、絶縁体１１に閉じ込められた直径１０μｍ以上の気孔率、絶縁体１１のアルミナ含有率、及び、主体金具１９のおねじ２１の呼び径が種々の値をとるサンプル１〜１５を作成した。サンプル１〜１５は、これらの要素による影響を調べるため、これらの要素以外の要素は一定にした。
この平均値は、基準長さ５０μｍにおける部分境界線３０について、０．７μｍの間隔でプロットした部分境界線３０上の複数の点３１と回帰直線３２との距離Ｐの平均（単位はμｍ）である。この実施例では、回帰直線３２と部分境界線３０との距離Ｐを求めた部分境界線３０上の点３１は、回帰直線３２を求めた部分境界線３０上の点３１と、同じ点にした。但し、距離Ｐを求める点３１を、回帰直線３２を求めた点３１と違う点にしても良い。平均値は小数第３位を四捨五入した。
各サンプルについて、端子金具１８と中心電極１５との間に５Ｖの直流電圧を加えて抵抗値を測定し、予め測定した抵抗温度特性を用いて、そのときの測定値を２０℃のときの抵抗値に補正した。次いで、各サンプルを３５０℃の環境下におき、放電電圧を２５ｋＶに設定し、１分間に３６００回の割合で所定時間、中心電極１５と接地電極２３との間に火花を飛ばす試験を行った。試験後、１時間放置し、試験前と同様にして抵抗値を測定し、そのときの測定値を２０℃のときの抵抗値に補正した。試験前の抵抗値に対して試験後の抵抗値が１．５倍以上になった時間（以下「寿命時間」と称す）を測定した。
各サンプルについて１０個ずつ試験を行い、１０回の試験の寿命時間の平均値を以下の基準に従って点数化して評価した。
１点：寿命時間が１５０時間未満
２点：寿命時間が１５０時間以上２００時間未満
３〜９点：寿命時間が２００時間以上５５０時間未満（寿命時間が２００時間以上２５０時間未満のものは３点とし、５０時間毎に１点ずつ加点した）
１０点：寿命時間が５５０時間以上
点数が高い方が、寿命時間が長く、耐久性が優れていることを示している。
２点：寿命時間が１５０時間以上２００時間未満
３〜９点：寿命時間が２００時間以上５５０時間未満（寿命時間が２００時間以上２５０時間未満のものは３点とし、５０時間毎に１点ずつ加点した）
１０点：寿命時間が５５０時間以上
点数が高い方が、寿命時間が長く、耐久性が優れていることを示している。
この試験後、軸線Ｏに直交する面であってパッキン２７の先端を通る面で各サンプルを切断し、絶縁体１１の切断面を露出させた。切断面を露出させた絶縁体１１を熱可塑性樹脂に埋め込み、切断面を鏡面研磨した。鏡面研磨した研磨面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析ソフトを使用して、直径１０μｍ以上の気孔の割合（気孔率）を求めた。
表１に示すように、距離の平均値が０．１０μｍ未満のサンプル１、その平均値が０．３０μｍを超えたサンプル２は、いずれも評価が１点であった。サンプル１は界面破壊、サンプル２は界面付近の抵抗体の発熱によって、抵抗体が極めて早く劣化したものと推察される。
絶縁体の相対密度が９４．０％未満、且つ、直径１０μｍ以上の気孔率が０．５０％を超えたサンプル３は評価が４点、絶縁体の相対密度が９８．０％を超えたサンプル４は評価が５点であった。サンプル３，４は界面付近の抵抗体の発熱によって、サンプル６〜１５に比べ、抵抗体が早く劣化したものと推察される。
絶縁体のアルミナの含有率が９４．０％未満のサンプル５は評価が５点であった。サンプル５は界面付近の抵抗体の発熱によって、サンプル６〜１５に比べ、抵抗体が早く劣化したものと推察される。
サンプル６〜１５は４５０時間以上の寿命時間を確保できることがわかった。サンプル６〜１５における主体金具のおねじの呼び径は６〜１２ｍｍであった。この実施例によれば、部分境界線３０上の各点３１と回帰直線３２との距離Ｐの平均値を０．１０〜０．３０μｍにすることにより、抵抗体の寿命時間を飛躍的に延ばせることが明らかになった。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、プレス成形に代えて、射出成形で絶縁体１１の成形体を得ることは当然可能である。射出成形によって成形体を得た場合には、成形後の研削や研磨による整形工程を省略できるので好ましい。
実施の形態では、絶縁体１１がＳｉ，Ｂａ及び希土類元素を含有し、Ａｌ２Ｏ３を９４〜９７ｗｔ％含有する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。スパークプラグ１０の仕様に応じて、Ｓｉ，Ｂａ及び希土類元素のうちいずれか１種以上を含まない絶縁体１１を採用することや、Ａｌ２Ｏ３が９７ｗｔ％よりも多く含まれる絶縁体１１を採用することは当然可能である。
実施の形態では、導電性ガラスからなる接続部２６によって抵抗体２４が端子金具１８に接続される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、導電性ガラスに代えて、抵抗体２４と端子金具１８との間に導電性のあるばね等の弾性体（接続部）を介在させて、抵抗体２４と端子金具１８とを電気的に接続することは当然可能である。
実施の形態では、主体金具１９に接合された接地電極２３を屈曲させる場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。屈曲した接地電極２３を用いる代わりに、直線状の接地電極２３を用いることは当然可能である。この場合には、主体金具１９の先端側を軸線Ｏ方向に延ばし、直線状の接地電極２３を主体金具１９に接合して、接地電極２３の先端部を中心電極１５と対向させる。
実施の形態では、接地電極２３の先端部と中心電極１５とが軸線Ｏ上で対向するように接地電極２３を配置する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、接地電極２３と中心電極１５との位置関係は適宜設定できる。接地電極２３と中心電極１５との他の位置関係としては、例えば、中心電極１５の側面と接地電極２３の先端部とが対向するように接地電極２３を配置すること等が挙げられる。
実施の形態では、主体金具１９に接地電極２３が１本接合された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、接地電極２３を複数本、主体金具１９に接合することは当然可能である。
１０ スパークプラグ
１１ 絶縁体
１２ 内周面
１４ 外周面
１５ 中心電極
１８ 端子金具
１９ 主体金具
２１ おねじ
２４ 抵抗体
２８ 境界線
３０ 部分境界線
３１ 点
３２ 回帰直線
Ｐ 距離
１１ 絶縁体
１２ 内周面
１４ 外周面
１５ 中心電極
１８ 端子金具
１９ 主体金具
２１ おねじ
２４ 抵抗体
２８ 境界線
３０ 部分境界線
３１ 点
３２ 回帰直線
Ｐ 距離
Claims (4)
- 先端側から後端側へと軸線に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に配置される中心電極と、
前記軸孔の後端側に配置される端子金具と、
前記軸孔内の前記端子金具と前記中心電極との間に配置され前記端子金具および前記中心電極に電気的に接続される抵抗体と、を備えるスパークプラグであって、
前記抵抗体は、前記絶縁体の内周面に接触しており、
前記軸線に沿って前記軸線を含むように切断した断面において、前記絶縁体と前記抵抗体との境界線のうち前記軸線の方向の任意の範囲内における部分境界線上に、軸線方向に所定の間隔で複数の点をプロットし、前記複数の点を用いて最小二乗法により回帰直線を引いたとき、前記回帰直線に対して垂直な方向における前記回帰直線と前記部分境界線との距離の平均値が０．１〜０．３μｍであるスパークプラグ。 - 前記絶縁体は相対密度が９４〜９８％であり、直径１０μｍ以上の気孔の割合が０．５％以下である請求項１記載のスパークプラグ。
- 前記絶縁体は、アルミナを９４ｗｔ％以上含有する請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
- 前記絶縁体の外周面に配置されると共に自身の外周面におねじが形成される筒状の主体金具を備え、
前記おねじは、呼び径が１２ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のスパークプラグ。
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