JP6632576B2 - 点火プラグ - Google Patents

Description

本明細書は、点火プラグに関する。

従来から、内燃機関に、点火プラグが用いられている。点火プラグとしては、例えば、軸線の方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記絶縁体の外周側に固定された主体金具と、前記軸孔の先端側に少なくとも一部が挿入される中心電極と、を備える点火プラグが利用されている。

特開２００９−２６４６９号公報 特開平９−２６４５３５号公報 特開２０１３−１６５０１６号公報 特開２０１１−１４６１３０号公報

内燃機関の状態に応じて、点火プラグの絶縁体の温度は、変化する。例えば、絶縁体の温度は、燃焼ガスからの熱によって、上昇する。また、燃焼室に新気が導入されることにより、絶縁体の温度は、低下する。このような温度変化が、繰り返される。ここで、絶縁体は、昇温によって、膨張し、降温によって、収縮する。温度変化が繰り返される場合、絶縁体の膨張と収縮とが繰り返される。これにより、絶縁体が、破損し得る。絶縁体を薄くすれば、膨張と収縮とに起因する応力が緩和されるので、絶縁体の破損を抑制できる。しかし、絶縁体を薄くすると、中心電極と主体金具との間で絶縁体を貫通する意図しない放電が生じる場合があった。

本明細書は、中心電極と主体金具との間で絶縁体を貫通する意図しない放電を抑制しつつ、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる技術を開示する。

本明細書は、例えば、以下の適用例を開示する。

［適用例１］
軸線の方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
少なくとも前記絶縁体の先端に位置する部分を含むように前記軸孔内に配置された中心電極と、
前記絶縁体の先端部が自身の先端から先端側に突出するように前記絶縁体の外周側に固定された主体金具と、
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体の前記先端部は、
前記先端部の後端側の部分を成す第１部分と、
前記第１部分の先端側に隣接するとともに、前記第１部分の内径よりも大きい内径を有する第２部分と、のみから成り、
前記第２部分の内周面には、前記絶縁体の先端に接続される面取部が設けられている、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体の先端と内周面とが接続される部分に面取部が設けられるので、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。さらに、絶縁体のうちの主体金具の先端よりも先端側の先端部は、先端部の後端側を成す第１部分と、第１部分の先端側に隣接するとともに第１部分よりも大きい内径を有する第２部分と、のみで形成されているので、中心電極と主体金具との間で絶縁体を貫通する意図しない放電を抑制しつつ、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載の点火プラグであって、
前記第１部分の先端側の部分の内周面は、先端側を向くとともに第２部分に接続される接続面を有し、
前記軸線を含む断面において、前記接続面に相当する線分の両端を通る直線と、前記軸線と、のなす角度のうち、前記接続面の先端側と前記軸線との間の角度は、７５度以上である、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体と中心電極との間の隙間において、燃焼ガスが接続面に沿って接続面よりも後端側に流れることを、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、
前記第１部分の最小内径部分の内周面と前記第２部分の最小内径部分の内周面との間の前記軸線に垂直な方向の位置の差は、５μｍ以上、５００μｍ以下である、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体を貫通する意図しない放電を抑制しつつ、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

［適用例４］
適用例１から３のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第２部分の最も後端側の部分と、前記絶縁体の先端と、の間の前記軸線の方向の距離は、０．１ｍｍ以上である、
点火プラグ。

この構成によれば、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

［適用例５］
適用例１から４のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記絶縁体の前記先端部の内周面の表面粗度は、１μｍ以下である、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体の内周面上の意図しない凹部と凸部とが抑制されるので、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

［適用例６］
適用例１から５のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第１部分の最小内径部分の内周面と前記第２部分の最小内径部分の内周面との間の前記軸線に垂直な方向の位置の差は、１５μｍ以上、１００μｍ以下である、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体を貫通する意図しない放電を抑制しつつ、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

［適用例７］
適用例１から６のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記面取部は、Ｃ面取部、または、Ｒ面取部である、
点火プラグ。

この構成によれば、面取部に応力が集中することを抑制できるので、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

なお、本明細書に開示の技術は、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。

一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。 絶縁体１０の先端部３００の説明図である。 絶縁体１０の先端部３００の構成と評価結果とを示す表である。 第２実施形態の点火プラグ１００ａの説明図である。

Ａ．実施形態：
図１は、一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）と、点火プラグ１００の中心軸ＣＬを含む平らな断面と、が示されている。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の径方向を「径方向」とも呼ぶ。径方向は、軸線ＣＬに垂直な方向である。軸線ＣＬを中心とする円の円周方向を、「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬに平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から中心電極２０に向かう方向である。また、図１における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（軸孔１２とも呼ぶ）を有する筒状の絶縁体１０と、貫通孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、貫通孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０との間に配置された抵抗体７３と、中心電極２０と抵抗体７３とに接触してこれらの部材２０、７３を電気的に接続する導電性の第１シール部７２と、抵抗体７３と端子金具４０とに接触してこれらの部材７３、４０を電気的に接続する導電性の第２シール部７４と、絶縁体１０の外周側に固定された筒状の主体金具５０と、一端が主体金具５０の先端面５５に接合されるとともに他端が中心電極２０とギャップｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。

絶縁体１０の軸線方向の略中央には、外径が最も大きな大径部１４が形成されている。大径部１４より後端側には、後端側胴部１３が形成されている。大径部１４よりも先端側には、後端側胴部１３よりも外径の小さな先端側胴部１５が形成されている。先端側胴部１５よりもさらに先端側には、縮外径部１６と、脚部１９とが、先端側に向かってこの順に形成されている。縮外径部１６の外径は、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなっている。縮外径部１６の近傍（図１の例では、先端側胴部１５）には、前方向Ｄｆに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１１が形成されている。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、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）。

中心電極２０は、金属製の部材であり、絶縁体１０の貫通孔１２内の前方向Ｄｆ側の端部に配置されている。中心電極２０は、略円柱状の棒部２８と、棒部２８の先端に接合（例えば、レーザ溶接）された第１チップ２９と、を有している。棒部２８は、後方向Ｄｆｒ側の部分である頭部２４と、頭部２４の前方向Ｄｆ側に接続された軸部２７と、を有している。軸部２７は、軸線ＣＬに平行に前方向Ｄｆに向かって延びている。頭部２４のうちの前方向Ｄｆ側の部分は、軸部２７の外径よりも大きな外径を有する鍔部２３を形成している。鍔部２３の前方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１１によって、支持されている。軸部２７は、鍔部２３の前方向Ｄｆ側に接続されている。第１チップ２９は、軸部２７の先端に接合されている。

棒部２８は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部２２と、を有している。外層２１は、芯部２２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。ここで、主成分は、含有率（重量パーセント（ｗｔ％））が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。第１チップ２９は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。中心電極２０のうち第１チップ２９を含む先端側の一部分は、絶縁体１０の軸孔１２から前方向Ｄｆ側に露出している。このように、中心電極２０は、絶縁体１０の先端に位置する部分（すなわち、軸線ＣＬに平行な方向の位置が絶縁体１０の先端と同じである部分２０ｔ）を含むように、絶縁体１０の軸孔１２内に配置されている。なお、芯部２２は、省略されてもよい。また、第１チップ２９は、省略されてもよい。

端子金具４０は、軸線ＣＬに平行に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料を用いて形成されている（例えば、鉄を主成分として含む金属）。端子金具４０は、前方向Ｄｆに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４９と、鍔部４８と、軸部４１と、を有している。軸部４１は、絶縁体１０の軸孔１２の後方向Ｄｆｒ側の部分に挿入されている。キャップ装着部４９は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。

絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、電気的なノイズを抑制するための抵抗体７３が配置されている。抵抗体７３は、導電性材料（例えば、ガラスと炭素粒子とセラミック粒子との混合物）を用いて形成されている。抵抗体７３と中心電極２０との間には、第１シール部７２が配置され、抵抗体７３と端子金具４０との間には、第２シール部７４が配置されている。これらのシール部７２、７４は、導電性材料（例えば、金属粒子と抵抗体７３の材料に含まれるものと同じガラスとの混合物）を用いて形成されている。中心電極２０は、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４によって、端子金具４０に電気的に接続されている。

主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する筒状の部材である。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。主体金具５０は、導電材料（例えば、主成分である鉄を含む炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。また、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。以下、絶縁体１０のうち、主体金具５０の先端（ここでは、先端面５５）よりも前方向Ｄｆ側に突出する部分３００を、先端部３００とも呼ぶ。先端部３００は、絶縁体１０のうち、主体金具５０の貫通孔５９の前方向Ｄｆ側に露出した部分である。

主体金具５０は、工具係合部５１と、先端側胴部５２と、を有している。工具係合部５１は、点火プラグ用のレンチ（図示せず）が嵌合する部分である。先端側胴部５２は、主体金具５０の先端面５５を含む部分である。先端側胴部５２の外周面には、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の取付孔に螺合するためのネジ部５７が形成されている。ネジ部５７は、軸線ＣＬの方向に延びる雄ねじが形成された部分である。

主体金具５０の工具係合部５１と先端側胴部５２との間の外周面には、径方向外側に張り出したフランジ状の中胴部５４が形成されている。中胴部５４の外径は、ネジ部５７の最大外径（すなわち、ネジ山の頂の外径）よりも、大きい。中胴部５４の前方向Ｄｆ側の面５４ｆは、座面であり、内燃機関のうちの取付孔を形成する部分である取り付け部（例えば、エンジンヘッド）とのシールを形成する（座面５４ｆと呼ぶ）。

先端側胴部５２のネジ部５７と中胴部５４の座面５４ｆとの間には、環状のガスケット９０が配置されている。ガスケット９０は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に押し潰されて変形し、主体金具５０の座面５４ｆと、図示しない内燃機関の取り付け部（例えば、エンジンヘッド）と、の隙間を封止する。なお、ガスケット９０が省略されてもよい。この場合、主体金具５０の座面５４ｆは、直接に内燃機関の取り付け部に接触することによって、座面５４ｆと、内燃機関の取り付け部と、の隙間を封止する。

主体金具５０の先端側胴部５２には、径方向の内側に向かって張り出した張り出し部５６が形成されている。張り出し部５６は、少なくとも張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の部分の内径と比べて内径が小さい部分である。本実施形態では、張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の面５６ｒ（後面５６ｒとも呼ぶ）では、内径が、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなる。張り出し部５６の後面５６ｒと、絶縁体１０の縮外径部１６と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。本実施形態では、先端側パッキン８は、例えば、鉄製の板状リングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。張り出し部５６は、パッキン８を介して間接的に、絶縁体１０の縮外径部１６を前方向Ｄｆ側から支持している。なお、パッキン８は、省略されてもよい。この場合、張り出し部５６（具体的には、張り出し部５６の後面５６ｒ）は、絶縁体１０の縮外径部１６に接触してよい。すなわち、張り出し部５６は、直接的に、絶縁体１０を支持してよい。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、主体金具５０の後端を形成するとともに工具係合部５１と比べて薄肉の部分である後端部５３が形成されている。また、中胴部５４と工具係合部５１との間には、中胴部５４と工具係合部５１とを接続する接続部５８が形成されている。接続部５８は、中胴部５４と工具係合部５１と比べて薄肉の部分である。主体金具５０の工具係合部５１から後端部５３にかけての内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１３の外周面との間には、円環状のリング部材６１、６２が挿入されている。さらに、これらのリング部材６１、６２の間には、タルク７０の粉末が充填されている。点火プラグ１００の製造工程において、後端部５３が内側に折り曲げられて加締められると、接続部５８が圧縮力の付加に伴って外向きに変形し、この結果、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。タルク７０は、この加締め工程の際に圧縮され、主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性が高められる。また、パッキン８は、絶縁体１０の縮外径部１６と主体金具５０の張り出し部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。

接地電極３０は、金属製の部材であり、棒状の本体部３７と、本体部３７の先端部３４に取り付けられた第２チップ３９と、を有している。本体部３７の他方の端部３３（基端部３３とも呼ぶ）は、主体金具５０の先端面５５に接合されている（例えば、抵抗溶接）。本体部３７は、主体金具５０に接合された基端部３３から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３４に至る。第２チップ３９は、先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の部分に固定されている（例えば、抵抗溶接やレーザ溶接）。本体部３７は、チップ３９が接合される基部に対応する。接地電極３０の第２チップ３９と、中心電極２０の第１チップ２９とは、放電ギャップｇを形成している。すなわち、接地電極３０の第２チップ３９は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側に配置されており、第１チップ２９と放電ギャップｇを介して対向している。第２チップ３９は、本体部３７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。なお、第２チップ３９は、省略されてもよい。

本体部３７は、外層３１と、外層３１の内周側に配置された内層３２と、を有している。外層３１は、内層３２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。内層３２は、外層３１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。なお、内層３２は、省略されてもよい。

図２は、絶縁体１０の先端部３００の説明図である。図中には、図１の断面のうち、絶縁体１０の先端部３００の一部と、中心電極２０の一部と、主体金具５０の一部と、を含む一部分の拡大図が、示されている。絶縁体１０の先端部３００は、先端部３００のうちの後端側の部分である第１部分３１０と、第１部分３１０の前方向Ｄｆ側に隣接する部分である第２部分３２０と、で構成されている。

図中の左下部には、第１部分３１０と第２部分３２０との接続部分の内周側の部分の拡大図が、示されている。第１部分３１０の内周面Ｓａは、後方向Ｄｆｒ側の部分である第１部分面Ｓａ１と、第１部分面Ｓａ１の前方向Ｄｆ側に接続された第２部分面Ｓａ２と、で構成されている。

第１部分面Ｓａ１では、軸線ＣＬに平行な方向の位置によらずに、内径は、一定である。図中の内径Ｄａは、第１部分面Ｓａ１の内径を示している。図中の第１点Ｐ１は、第１部分面Ｓａ１と第２部分面Ｓａ２との接続点を示している。

第２部分面Ｓａ２は、前方向Ｄｆ側を向いている。後方向Ｄｆｒを向いて絶縁体１０を見る場合に、第２部分面Ｓａ２は、視認可能である。第２部分面Ｓａ２は、第２部分３２０の内周面Ｓｂに、接続されている。図中の第２点Ｐ２は、第２部分面Ｓａ２と内周面Ｓｂとの接続点を示している。前方向Ｄｆ側を向く第２部分面Ｓａ２の内周側の縁（ここでは、第２点Ｐ２）が、第１部分３１０と第２部分３２０との接続部分を形成する。本実施形態では、第２点Ｐ２は、第１点Ｐ１よりも内周側、かつ、前方向Ｄｆ側に、位置している。

絶縁体１０の先端部３００の内周面の内径は、第２部分面Ｓａ２において、階段状に変化する。すなわち、第２部分面Ｓａ２は、段部を形成する。以下、第１部分３１０の内周面Ｓａのうち、前方向Ｄｆ側を向くとともに第２部分３２０に接続される部分を、接続面とも呼ぶ（図２の実施形態では、第２部分面Ｓａ２が、接続面Ｓａ２である）。

図中の面Ｓｆは、絶縁体１０の先端面を示している。先端面Ｓｆは、絶縁体１０の外面のうち最も前方向Ｄｆ側に位置する面である。絶縁体１０の先端面Ｓｆは、第２部分３２０によって、形成される。第３点Ｐ３は、先端面Ｓｆと第２部分３２０の内周面Ｓｂとの接続点を示している。図示するように、第２部分３２０の内周面Ｓｂには、絶縁体１０の先端（ここでは、先端面Ｓｆ）に接続される面取部３２１が形成されている。本実施形態では、面取部３２１は、丸められた面取部である（このような面取部３２１は、Ｒ面取部とも呼ばれる）。本実施形態では、第２部分３２０の内周面Ｓｂの全体が、面取部３２１を形成している。すなわち、第２部分３２０の内周面Ｓｂの全体において、内径は、前方向Ｄｆに向かって徐々に大きくなる。

最小内径部分３１０ｍは、第１部分３１０のうちの最も内径が小さい部分である。本実施形態では、最小内径部分３１０ｍは、第１部分３１０の第１部分面Ｓａ１を形成する部分である。内径Ｄａは、最小内径部分３１０ｍの内径（すなわち、第１部分面Ｓａ１の内径）である。以下、内径Ｄａを、最小内径Ｄａとも呼ぶ。

最小内径部分３２０ｍは、第２部分３２０のうちの最も内径が小さい部分である。本実施形態では、最小内径部分３２０ｍは、第２部分３２０のうちの第２点Ｐ２を形成する部分である。内径Ｄｂは、最小内径部分３２０ｍの内径（すなわち、内周面Ｓｂのうちの第２点Ｐ２での内径）である。以下、内径Ｄｂを、最小内径Ｄｂとも呼ぶ。なお、第２部分３２０の最小内径Ｄｂは、第１部分３１０の最小内径Ｄａよりも、大きい。

図中の長さＬａは、面取部３２１の軸線ＣＬに垂直な方向の長さである。距離Ｌｂは、第１部分３１０の最小内径部分３１０ｍの内周面（ここでは、第１部分面Ｓａ１）と、第２部分３２０の最小内径部分３２０ｍの内周面（ここでは、内周面Ｓｂのうちの第２点Ｐ２を形成する部分）と、の間の、軸線ＣＬに垂直な方向の位置の差である。距離Ｌｃは、絶縁体１０の先端（ここでは、先端面Ｓｆ）と、第２部分３２０の最も後方向Ｄｆｒ側の部分（ここでは、第１部分３１０と第２部分３２０との接続点である第２点Ｐ２）と、の間の軸線ＣＬに平行な方向の距離である。

図中の直線Ｌｓは、図２の断面における接続面Ｓａ２に相当する線分の両端Ｐ１、Ｐ２を通る直線である。角度ＡＧは、この直線Ｌｓと軸線ＣＬとのなす角度のうち、接続面Ｓａ２の前方向Ｄｆ側と軸線ＣＬとの間の角度である。

なお、本実施形態では、先端部３００の外周面Ｓｃには、先端面Ｓｆに接続される面取部３２２が、設けられている。本実施形態では、面取部３２２は、丸められた面取部である。面取部３２２では、外径は、前方向Ｄｆに向かって徐々に小さくなる。

絶縁体１０の先端部３００のうち前方向Ｄｆ側の部分である第２部分３２０は、後方向Ｄｆｒ側の部分である第１部分３１０よりも燃焼室側に位置する。従って、第２部分３２０は、燃焼ガスから熱を受けやすく、第２部分３２０の温度は、第１部分３１０の温度よりも、高くなり易い。すなわち、第２部分３２０の温度変化は、第１部分３１０の温度変化よりも、大きくなり易い。本実施形態では、第２部分３２０の内径は、第１部分３１０の内径よりも、大きい。従って、第２部分３２０の内径が第１部分３１０の内径よりも小さい場合と比べて、第２部分３２０の体積が小さくなる。一般的に、温度変化に起因する体積の変化量は、体積が大きいほど、大きい。そして、体積の変化量が大きいほど、体積の変化に起因する（ここでは、温度の変化に起因する）応力は、大きい。上記の通り、本実施形態では、第２部分３２０の体積が小さいので、先端部３００の温度変化に起因する第２部分３２０の体積の変化量が小さくなる。これにより、温度変化に起因して第２部分３２０に作用する応力が小さくなる。例えば、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂとの接続部分に作用する応力が、小さくなる。この結果、温度変化に起因する第２部分３２０の損傷を抑制できる。

また、絶縁体１０の先端部３００の前方向Ｄｆ側の第２部分３２０の内周面Ｓｂには、絶縁体１０の先端（ここでは、先端面Ｓｆ）に接続される面取部３２１が形成されている。この結果、図２に示す断面において、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂとの接続部分（第３点Ｐ３を頂点とする角）が、おおよそ９０度の角を形成する場合と比べて、絶縁体１０の先端部３００の温度変化に起因する応力が、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂとの接続部分に集中することが、抑制される。この結果、絶縁体１０の先端部３００の破損を、抑制できる。

また、第２部分３２０に面取部３２１が形成されているので、面取部３２１が省略される場合（例えば、図２に示す断面において、一定の内径Ｄｂの内周面Ｓｂと先端面Ｓｆとの接続部分が、おおよそ９０度の角を形成する場合）と比べて、第２部分３２０の体積が小さくなる。この結果、先端部３００の温度変化に起因する第２部分３２０の損傷を抑制できる。

また、先端部３００のうち後方向Ｄｆｒ側の部分である第１部分３１０の内径は、先端部３００のうち前方向Ｄｆ側の部分である第２部分３２０の内径よりも、小さい。従って、第１部分３１０の内径が第２部分３２０の内径よりも大きい場合と比べて、第１部分３１０の径方向の肉厚が大きくなる。これにより、中心電極２０と主体金具５０との間で絶縁体１０（特に、第１部分３１０）を貫通する放電が生じることを、抑制できる。例えば、図２の第１部分３１０を貫通する経路Ｐｔｈを通る放電を、抑制できる。

また、図２に示すように、先端部３００の第１部分３１０と第２部分３２０との接続部分（ここでは、第２点Ｐ２）は、主体金具５０の先端（ここでは、先端面５５）よりも前方向Ｄｆ側に位置している。仮に、接続部分が、主体金具５０の先端よりも後方向Ｄｆｒ側に位置するとする。この場合、主体金具５０の先端（ここでは、先端面５５）の径方向の内側に、肉厚の薄い第２部分３２０が配置される。この結果、中心電極２０と主体金具５０（例えば、先端面５５）との間で絶縁体１０を貫通する放電が、生じ易い。本実施形態では、主体金具５０の先端（ここでは、先端面５５）の径方向の内側に、肉厚の厚い第１部分３１０が配置される。従って、そのような放電を抑制しつつ、先端部３００（特に、第２部分３２０）の破損を抑制できる。

また、図２に示すように、本実施形態では、第２部分３２０の外周面Ｓｃのうち先端面Ｓｆに接続される部分にも、面取部３２２が形成されている。この結果、図２に示す断面において、先端面Ｓｆと外周面Ｓｃとの接続部分が、おおよそ９０度の角を形成する場合と比べて、絶縁体１０の先端部３００の温度変化に起因する応力が、先端面Ｓｆと外周面Ｓｃとの接続部分に集中することが、抑制される。この結果、絶縁体１０の先端部３００の破損を、抑制できる。また、面取部３２２が省略される場合（例えば、図２に示す断面において、先端面Ｓｆと外周面Ｓｃとの接続部分が、おおよそ９０度の角を形成する場合）と比べて、第２部分３２０の体積が小さくなる。この結果、先端部３００の温度変化に起因する第２部分３２０の損傷を抑制できる。

なお、上記の先端部３００を有する絶縁体１０を製造する方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、複数の成形型を用いて、アルミナなどの焼成前の材料を、先端部３００を含む絶縁体１０の形状に成形してよい。複数の成形型は、例えば、貫通孔１２を成形するピン状の成形型と、絶縁体１０の先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂと先端面Ｓｆと外周面Ｓｃとを成形する成形型と、絶縁体１０の外周面の残りの部分を成形する成形型と、を含んでよい。そして、成形済の材料を焼成して、絶縁体１０を製造してよい。また、焼成済の絶縁体１０の切削や研磨によって、先端部３００を成形してもよい。

Ｂ．評価試験：
絶縁体１０の更に好ましい構成を検討するために、絶縁体１０の先端部３００の構成が互いに異なる点火プラグ１００の複数種類のサンプルを用いて、評価試験を行った。図３（Ａ）〜図３（Ｄ）の表は、それぞれ、絶縁体１０の先端部３００の構成と評価結果とを示している。

Ｂ１．第１評価試験：
図３（Ａ）の表は、絶縁体１０の内周面（先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂを含む）の表面粗度Ｒａと、距離Ｌｂ（図２）と、耐熱衝撃性能の評価結果と、の対応関係を示している。この試験では、表面粗度Ｒａと距離Ｌｂとの組み合わせが互いに異なる１番から７番の７種類の点火プラグ１００のサンプルが、評価された。表面粗度Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１によって規定される「算術平均粗さRa」である（後述する他のサンプルの表面粗度Ｒａも、この表面粗度Ｒａと同じである）。なお、表面粗度Ｒａの単位は、μｍである。表面粗度Ｒａの調整は、焼成前後の絶縁体１０を表面研磨することによって、行われた。距離Ｌｂに関しては、以下の通りである。１番から５番のサンプルの距離Ｌｂは、３０μｍであった。６番と７番とに関しては、距離Ｌｂはゼロであった。６番と７番の先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂからは、面取部３２１は省略されずに、第２部分面Ｓａ２（すなわち、段部）が省略され、内周面Ｓａ、Ｓｂは、滑らかに接続されている。すなわち、内周面Ｓｂの後方向Ｄｆｒ側の端（図２の第２点Ｐ２に対応する部分）の内径は、内径Ｄａと同じである。試験に用いられた点火プラグ１００の他の部分の構成は、７種類のサンプルの間で共通であった。例えば、以下のパラメータは、７種類のサンプルの間で共通であった。
長さＬａ：０．９ｍｍ
角度ＡＧ：９０度
距離Ｌｃ：０．３ｍｍ

耐熱衝撃性能は、絶縁体１０が加熱された状態から急冷される場合の耐久性である。耐熱衝撃性能は、以下のように評価された。予め決められた複数の候補温度の中から、未試験の最も低い温度が、加熱温度として選択される。点火プラグ１００のサンプルの絶縁体１０の先端（ここでは、先端面Ｓｆを含む部分）の温度を、放射温度センサを用いて、測定する。測定される温度が加熱温度となるように、点火プラグ１００のサンプルの放電ギャップｇの近傍を、ガスバーナで加熱する。そして、中心電極２０に、予め決められた量の水を、噴霧する。これにより、中心電極２０の温度が急激に低下する。冷えた中心電極２０は、絶縁体１０のうちの中心電極２０を囲む部分である先端部３００から、熱を奪う。この結果、絶縁体１０の先端部３００の温度も、低下する。この温度低下に起因して、先端部３００が割れ得る。先端部３００が割れたか否かは、目視によって確認される。先端部３００が割れなかった場合、加熱温度が、複数の候補温度の中の１段階高い温度（すなわち、未試験の最も低い温度）に変更され、変更された加熱温度に従って、上記の加熱と冷却と確認とが、行われる。このような、サンプルの加熱と急冷と確認と、加熱温度の更新とが、先端部３００が割れるまで、繰り返される。そして、各サンプル毎に、先端部３００が破損した時の加熱温度（破損温度とも呼ぶ）が、特定される。この破損温度が高いほど、先端部３００の耐久性が良い。

表中の耐熱衝撃性能の点数は、破損温度の指標を示している。具体的には、３番のサンプルの破損温度の点数を、「１０点」とする（基準加熱温度と呼ぶ）。そして、破損温度が、基準加熱温度から摂氏１０度低くなる毎に、１点ずつ減点される。例えば、破損温度が基準加熱温度よりも２０度低い場合には、耐熱衝撃性能は８点である。このように、耐熱衝撃性能の点数が大きいほど、破損温度が高い、すなわち、耐久性が良好である。

なお、中心電極２０の温度の低下に起因する絶縁体１０の先端部３００の温度の低下は、実際の内燃機関においても、生じ得る。例えば、燃焼室内に導入された新気は、中心電極２０や絶縁体１０に接触し得る。一般的に、金属の熱伝導率は、セラミックの熱伝導率よりも、高い。従って、中心電極２０の温度は、絶縁体１０の温度よりも、速く低下し得る。絶縁体１０の内周側に位置する中心電極２０の温度が低下すると、絶縁体１０は、新気に加えて、中心電極２０によって、冷却される。これにより、中心電極２０の温度の低下に起因して、絶縁体１０の先端部３００の温度が、低下し得る。従って、上記の耐熱衝撃性能が良好である場合、内燃機関に装着された点火プラグ１００の絶縁体１０の破損も、抑制されると推定される。

表に示すように、１番から７番の順に、表面粗度Ｒａは、０．０３、０．０４、０．１、１、２、１、０．１（μｍ）であった。そして、耐熱衝撃性能は、１番から７番の順に、１０、１０、１０、８、１、１、１であった。このように、表面粗度Ｒａが２μｍである場合（５番）と、段部が省略された場合（６番、７番）とに、耐熱衝撃性能が低い「１」であった。表面粗度Ｒａが大きい場合に耐熱衝撃性能が低くなる理由は、以下の通りである。表面粗度Ｒａが大きい場合（５番）には、絶縁体１０の先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂが滑らかではなく、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂに細かい凹凸が形成されている。温度変化に起因する応力は、このような凸部や凹部に、集中し易い。この結果、先端部３００が破損し易い。また、段部が省略される場合、すなわち、距離Ｌｂがゼロである場合（６番、７番）には、先端部３００の先端側の部分である第２部分３２０が、中心電極２０に近いので、中心電極２０の温度の低下に起因する絶縁体１０の先端部３００の温度の低下が、促進される。また、距離Ｌｂがゼロである場合には、第２部分３２０の径方向の厚さが厚いので、第２部分３２０の体積が大きい。この結果、温度変化に起因する第２部分３２０の体積の変化が大きくなるので、第２部分３２０に作用する応力が大きくなる。これらの結果、先端部３００が、破損し易い。

８点以上の良好な耐熱衝撃性能を実現した表面粗度Ｒａは、０．０３、０．０４、０．１、１（μｍ）であった。これらの値から任意に選択された値を、表面粗度Ｒａの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、表面粗度Ｒａとしては、１μｍ以下の値を採用してよい。また、良好な耐熱衝撃性能を実現した上記の表面粗度Ｒａから任意に選択された値（例えば、上限以下の値）を、表面粗度Ｒａの好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、表面粗度Ｒａとしては、０．０３μｍ以上の値を採用してよい。なお、表面粗度Ｒａが小さいほど、絶縁体１０の内周面（特に、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂ）が滑らかであるので、内周面の一部に応力が集中することが抑制される。従って、先端部３００の破損を抑制するという観点からは、表面粗度Ｒａは、０．０３μｍ未満であってよい。例えば、表面粗度Ｒａは、ゼロμｍ以上、１μｍ以下であってよい。ただし、表面粗度Ｒａが、１μｍより大きくてもよい。

なお、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂの表面粗度Ｒａが上記の好ましい範囲内である場合には、先端部３００の他の構成（例えば、他のパラメータ）に拘わらずに、温度変化に起因する応力の集中を抑制できる。従って、種々の形状と種々の大きさの先端部３００を有する絶縁体１０に、表面粗度Ｒａの好ましい範囲を適用してよい。例えば、長さＬａ、距離Ｌｂ、角度ＡＧ、距離Ｌｃの少なくとも１つが上記のサンプルの値と異なっていてもよい。

Ｂ２．第２評価試験：
図３（Ｂ）の表は、絶縁体１０の内周面（先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂを含む）の表面粗度Ｒａと、距離Ｌｂ（図２）と、角度ＡＧ（図２）と、耐熱衝撃性能の評価結果と、耐汚損性の評価結果と、の対応関係を示している。この試験では、角度ＡＧが互いに異なる８番から１２番の５種類の点火プラグ１００のサンプルが、評価された。なお、表面粗度Ｒａと距離Ｌｂとは、５種類のサンプルに共通であり、Ｒａ＝０．１μｍ、Ｌｂ＝３０μｍであった。角度ＡＧは、第１点Ｐ１の軸線ＣＬに平行な方向の位置を調整することによって、調整された。耐熱衝撃性能の点数の意味は、図３（Ａ）で説明した耐熱衝撃性能の点数の意味と、同じである。試験に用いられた点火プラグ１００の他の部分の構成は、５種類のサンプルの間で共通であった。例えば、以下のパラメータは、５種類のサンプルの間で共通であった。
長さＬａ：０．９ｍｍ
距離Ｌｃ：０．３ｍｍ

耐汚損性は、ＪＩＳ Ｄ １６０６によって規定される耐汚損性評価試験のための試験運転を用いて、評価された。試験運転は、具体的には、以下の通りである。摂氏−１０度の低温試験室内のシャシダイナモメータ上に、排気量が１．６Ｌ、４気筒、自然吸気、ＭＰＩ（Multipoint fuel injection）のエンジンを有する試験用自動車を置いた。この試験用自動車のエンジンに、点火プラグのサンプルを、各気筒に組み付けた。そして、第１運転と、第１運転に続く第２運転と、で構成される運転を、１サイクルの試験運転として行った。第１運転は、「３回の空吹かし」と、「３速、３５ｋｍ／ｈでの４０秒間の走行」と、「９０秒間のアイドリング」と、「３速、３５ｋｍ／ｈでの４０秒間の走行」と、「エンジンの停止」と、「冷却水の温度が摂氏−１０度になるまでの自動車の冷却」とを、この順番に行う運転である。第２運転は、「３回の空ふかし」と、「３０秒間のエンジン停止を挟みつつ、１速、１５ｋｍ／ｈでの２０秒間の走行を３回行うこと」と、「エンジンの停止」と、「冷却水の温度が摂氏−１０度になるまでの自動車の冷却」とを、この順番に行う運転である。

このような試験運転によって、点火プラグ１００（図１）の絶縁体１０の外面（例えば、外周面と内周面）に、カーボンが付着し得る。このようなカーボンに起因して、絶縁体１０の外面を通る意図しない経路に沿って、放電が生じ得る。従って、カーボンの付着量が少ないことが、好ましい。本評価試験では、上記の試験運転を行った後に、主体金具５０と端子金具４０との間の電気抵抗が、測定される（絶縁抵抗と呼ぶ）。絶縁体１０の外面へのカーボンの付着量が多い場合、中心電極２０と主体金具５０との間で、絶縁体１０の外面上のカーボンを通じて、電流が流れ得る。従って、絶縁抵抗が小さくなる。絶縁抵抗が１０ＭΩ以上である場合、再度、試験運転が行われ、絶縁抵抗が測定される。そして、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満となるまで、試験運転が繰り返される。各サンプル毎に、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満となるまでの試験運転の繰返し回数が、特定される。

表中の耐汚損性の点数は、試験運転の繰り返し回数の指標を示している。具体的には、「１点」は、繰り返し回数が１０未満であることを示し、「５点」は、繰り返し回数が１０以上１３未満であることを示し、「１０点」は、繰り返し回数が１３以上であることを示している。このように、耐汚損性の点数が大きいほど、繰り返し回数が多い、すなわち、絶縁体１０の耐汚損性が良好である。

表に示すように、８番から１２番の順に、角度ＡＧは、３０、７５、９０、１０５、１５０（度）であり、耐熱衝撃性能は、１０、１０、１０、１０、５であり、耐汚損性は、５、１０、１０、１０、１０であった。角度ＡＧが９０度である場合、接続面Ｓａ２（図２）は、軸線ＣＬに垂直である。角度ＡＧが９０度よりも大きい場合、第２点Ｐ２は、第１点Ｐ１よりも後方向Ｄｆｒ側に位置しており、接続面Ｓａ２は、第１点Ｐ１から外周側かつ後方向Ｄｆｒ側に向かって斜めに延びる。

角度ＡＧが小さい場合に耐熱衝撃性能が良好である理由は、以下の通りである。角度ＡＧが小さいほど、図２に示す断面において、第１点Ｐ１（図２）を頂点とする角Ｃ１の角度ＡＧ１が大きくなる（角度ＡＧ１は、「１８０度−角度ＡＧ」とおおよそ同じである）。角Ｃ１の角度ＡＧ１が大きいほど、温度変化に起因する応力が角Ｃ１に集中することが抑制されるので、耐熱衝撃性能が良い。

また、角度ＡＧが小さい場合に耐汚損性が低下する理由は、以下の通りである。内燃機関の運転時には、燃焼ガスが、後方向Ｄｆｒに向かって流れて、絶縁体１０（図２）と中心電極２０との間に侵入し得る。このようなガスは、接続面Ｓａ２に接触し、接続面Ｓａ２に沿って、後方向Ｄｆｒ側に向かって、流れる。角度ＡＧが大きい場合には、接続面Ｓａ２に沿って後方向Ｄｆｒ側に向かう方向は、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間の隙間に向かう方向ではなく、中心電極２０の側面２０ｓに向かう方向、または、第２点Ｐ２に向かう方向である。従って、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間にガスが導かれることは、抑制される。一方、角度ＡＧが小さい場合には、接続面Ｓａ２に沿って後方向Ｄｆｒ側に向かう方向は、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間の隙間に向かう方向であるので、ガスは、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間の隙間に、容易に導かれる。この結果、角度ＡＧが小さい場合には、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間の隙間に、カーボンが付着することによって、耐汚損性が低下する。

１０点の良好な耐熱衝撃性能と１０点の良好な耐汚損性とを実現した角度ＡＧは、７５、９０、１０５（度）であった。これらの値から任意に選択された値を、角度ＡＧの好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、角度ＡＧとしては、７５度以上の値を採用してよい。また、１０点の耐熱衝撃性能と１０点の耐汚損性とを実現した上記の角度ＡＧから任意の選択された値（例えば、下限以上の値）を、角度ＡＧの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、角度ＡＧとしては、１０５度以下の値を採用してよい。ただし、角度ＡＧが、７５度未満であってもよく、また、１０５度を超えていてもよい。

なお、角度ＡＧが上記の好ましい範囲内である場合には、先端部３００の他の構成（例えば、他のパラメータ）に拘わらずに、温度変化に起因する応力が角Ｃ１に集中することが抑制され得、そして、第１部分面Ｓａ１と中心電極２０との間の隙間にガスが導かれることが抑制され得る。従って、種々の形状と種々の大きさの先端部３００を有する絶縁体１０に、角度ＡＧの好ましい範囲を適用してよい。例えば、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂの表面粗度Ｒａ、長さＬａ、距離Ｌｂ、距離Ｌｃの少なくとも１つが上記のサンプルの値と異なっていてもよい。

Ｂ３．第３評価試験：
図３（Ｃ）の表は、表面粗度Ｒａと、距離Ｌｂ（図２）と、耐熱衝撃性能の評価結果と、耐電圧の評価結果と、の対応関係を示している。この試験では、距離Ｌｂが互いに異なる１３番から２１番の９種類の点火プラグ１００のサンプルが、評価された。なお、表面粗度Ｒａは、９種類のサンプルに共通であり、０．１μｍであった。距離Ｌｂは、第３点Ｐ３（図２）の位置を変えずに、第２点Ｐ２の軸線ＣＬに垂直な方向の位置を調整することによって、調整された。耐熱衝撃性能の点数の意味は、図３（Ａ）で説明した耐熱衝撃性能の点数の意味と、同じである。試験に用いられた点火プラグ１００の他の部分の構成は、９種類のサンプルの間で共通であった。例えば、以下のパラメータは、９種類のサンプルの間で共通であった。
長さＬａ：０．９ｍｍ
角度ＡＧ：９０度
距離Ｌｃ：０．３ｍｍ

耐電圧は、絶縁体１０の先端部３００を貫通する放電の生じ難さを示している。耐電圧は、以下のように評価された。絶縁体１０のサンプルの軸孔１２の先端部に、中心電極２０が配置される。中心電極２０の位置は、図１の点火プラグ１００における中心電極２０の位置と、同じである。この中心電極２０付きの絶縁体１０は、絶縁油中に沈められる。絶縁体１０の先端部３００を挿入可能な貫通孔を有するリング状のリング電極が、準備される。絶縁油中において、リング電極の貫通孔に、絶縁体１０の先端部３００が、挿入される。リング電極は、絶縁体１０の先端面Ｓｆから後方向Ｄｆｒ側に５ｍｍ離れた位置に、配置される。この位置のリング電極は、絶縁体１０のうち先端部３００よりも後方向Ｄｆｒ側に、配置されている。絶縁油中のリング電極と中心電極２０との間に、電圧が印加される。電流を監視することによって、リング電極と中心電極２０との間で放電（ここでは、絶縁体１０を貫通する放電）が生じたか否かが、判断される。このような貫通放電は、絶縁体１０の種々の部分（例えば、第１部分３１０、第２部分３２０、先端部３００以外の部分、のいずれか）を、貫通し得る。そして、放電が生じるまで、電圧が徐々に高められる。そして、放電が生じた時の電圧が、特定される。特定される電圧は、放電が抑制され得る最高電圧である（耐電圧とも呼ぶ）。本評価試験では、絶縁体１０のサンプルの種類毎に、１０本の絶縁体１０が試験された。そして、１０本の絶縁体１０の平均の耐電圧が、算出された（平均耐電圧と呼ぶ）。

表中の耐電圧の点数は、平均耐電圧の指標を示している。具体的には、図３（Ａ）の３番のサンプルの平均耐電圧の点数を「１０点」とする（基準耐電圧と呼ぶ）。そして、平均耐電圧が、基準耐電圧から０．５ｋＶ低くなる毎に、１点ずつ減点される。例えば、平均耐電圧が、「基準耐電圧−１ｋＶ」より高く「基準耐電圧−０．５ｋＶ」以下である場合、平均耐電圧の点数は「９点」である。このように、耐電圧の点数が大きいほど、平均耐電圧が高い、すなわち、耐電圧性能が良好である。

表に示すように、１３番から２１番の順に、距離Ｌｂは、１、５、１５、３０、８０、１００、２００、５００、１０００（μｍ）であり、耐熱衝撃性能は、５、８、１０、１０、１０、１０、１０、１０、１０であり、耐電圧は、１０、１０、１０、１０、１０、１０、８、７、５であった。距離Ｌｂが大きい場合に耐熱衝撃性能が良好である理由は、以下の通りである。距離Ｌｂが大きい場合には、先端部３００の先端側の部分である第２部分３２０が、中心電極２０から遠いので、中心電極２０の温度の低下に起因する絶縁体１０の先端部３００（特に、第２部分３２０）の温度の低下が、抑制される。また、距離Ｌｂが大きい場合には、第２部分３２０の径方向の厚さが薄いので、第２部分３２０の体積が小さい。この結果、温度変化に起因する第２部分３２０の体積の変化が抑制されるので、第２部分３２０に作用する応力が抑制される。これらの結果、第２部分３２０の破損が抑制される。また、距離Ｌｂが小さい場合に耐電圧が良好である理由は、距離Ｌｂが小さい場合には、先端部３００の先端側の部分である第２部分３２０の径方向の厚さが厚いので、第２部分３２０を貫通する放電が抑制されるからである。

８点以上の良好な耐熱衝撃性能と７点以上の良好な耐電圧とを実現した距離Ｌｂは、５、１５、３０、８０、１００、２００、５００（μｍ）であった。これらの値から任意に選択された値を、距離Ｌｂの好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、距離Ｌｂとしては、５μｍ以上の値を採用してよく、また、１５μｍ以上の値を採用してよい。また、上記の良好な耐熱衝撃性能と良好な耐電圧とを実現した距離Ｌｂから任意に選択された値（例えば、下限以上の値）を、距離Ｌｂの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、距離Ｌｂとしては、５００μｍ以下の値を採用してよく、１００μｍ以下の値を採用してよい。例えば、距離Ｌｂは、５μｍ以上、かつ、５００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上、かつ、１００μｍ以下であることが、特に好ましい。ただし、距離Ｌｂが、５μｍ未満であってもよく、また、５００μｍを超えていてもよい。

なお、距離Ｌｂが上記の好ましい範囲内である場合には、先端部３００の他の構成（例えば、他のパラメータ）に拘わらずに、中心電極２０の温度の低下に起因する絶縁体１０の先端部３００の温度の低下が抑制され得、そして、第２部分３２０を貫通する放電が抑制され得る。従って、種々の形状と種々の大きさの先端部３００を有する絶縁体１０に、距離Ｌｂの好ましい範囲を適用してよい。例えば、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂの表面粗度Ｒａ、長さＬａ、角度ＡＧ、距離Ｌｃの少なくとも１つが上記のサンプルの値と異なっていてもよい。

Ｂ４．第４評価試験：
図３（Ｄ）の表は、表面粗度Ｒａと、距離Ｌｂと、距離Ｌｃと、耐熱衝撃性能の評価結果と、耐電圧の評価結果と、の対応関係を示している。この試験では、距離Ｌｃが互いに異なる２２番から２６番の５種類の点火プラグ１００のサンプルが、評価された。なお、表面粗度Ｒａと距離Ｌｂとは、５種類のサンプルに共通であり、Ｒａ＝０．１μｍであり、Ｌｂ＝３０μｍであった。熱衝撃性能の点数の意味は、図３（Ａ）で説明した耐熱衝撃性能の点数の意味と同じであり、耐電圧の点数の意味は、図３（Ｃ）で説明した耐電圧の点数の意味と同じである。試験に用いられた点火プラグ１００の他の部分の構成は、５種類のサンプルの間で共通であった。例えば、以下のパラメータは、５種類のサンプルの間で共通であった。
長さＬａ：０．９ｍｍ
角度ＡＧ：９０度

表に示すように、２２番から２６番の順に、距離Ｌｃは、０．０５、０．１、０．２、３、５（ｍｍ）であり、耐熱衝撃性能は、９、１０、１０、１０、１０であり、耐電圧は、１０、１０、１０、１０、８であった。距離Ｌｃが小さく０．０５ｍｍである場合（２２番）に耐熱衝撃性能が低くなる理由は、距離Ｌｃが小さいことに起因して面取部３２１が小さくなるので、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂとの接続点Ｐ３を形成する角が鋭利になり、この結果、温度変化に起因する応力が接続点Ｐ３に集中するからである。また、距離Ｌｃが大きく５ｍｍである場合（２６番）に耐電圧が低下する理由は、距離Ｌｃが大きいことによって、径方向の厚さが薄い第２部分３２０が大きくなり、第２部分３２０を貫通する放電が生じ易くなるからである。

１０点の良好な耐熱衝撃性能と１０点の良好な耐電圧とを実現した距離Ｌｃは、０．１、０．２、３（ｍｍ）であった。これらの値から任意に選択された値を、距離Ｌｃの好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、距離Ｌｃとしては、０．１ｍｍ以上の値を採用してよい。また、上記の良好な耐熱衝撃性能と良好な耐電圧とを実現した距離Ｌｃから任意に選択された値（例えば、下限以上の値）を、距離Ｌｃの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、距離Ｌｃとしては、３ｍｍ以下の値を採用してよい。ただし、距離Ｌｃが、０．１ｍｍ未満であってもよく、また、３ｍｍを超えていてもよい。いずれの場合も、距離Ｌｃは、主体金具５０の先端（ここでは、先端面５５）と、絶縁体１０の先端（ここでは、先端面Ｓｆ）と、の間の軸線ＣＬに平行な方向の距離Ｌｄ（図２）未満に設定されることが、好ましい。

なお、距離Ｌｃが上記の好ましい範囲内である場合には、先端部３００の他の構成（例えば、他のパラメータ）に拘わらずに、温度変化に起因する応力が接続点Ｐ３に集中するが抑制され得、そして、第２部分３２０を貫通する放電が抑制され得る。従って、種々の形状と種々の大きさの先端部３００を有する絶縁体１０に、距離Ｌｃの好ましい範囲を適用してよい。例えば、先端部３００の内周面Ｓａ、Ｓｂの表面粗度Ｒａ、長さＬａ、距離Ｌｂ、角度ＡＧの少なくとも１つが上記のサンプルの値と異なっていてもよい。

Ｃ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態の点火プラグ１００ａの説明図である。図中には、図２と同じ部分断面が示されている。図２の実施形態との差異は、曲線で表される面取部３２１が、折れ線で表される面取部３２１ａに置換されている点だけである。点火プラグ１００ａの他の部分の構成は、図１、図２の実施形態の対応する部分の構成と、同じである（対応する要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する）。

本実施形態では、軸孔１２ａを有する絶縁体１０ａの先端部３００ａの第２部分３２０ａの内周面Ｓｂａは、第１部分３１０の接続面Ｓａ２に接続される第１部分面Ｓｂａ１と、第１部分面Ｓｂａ１の前方向Ｄｆ側に接続される第２部分面Ｓｂａ２と、で構成されている。第２点Ｐ２は、第１部分３１０の接続面Ｓａ２と第１部分面Ｓｂａ１との接続点であり、第３点Ｐ３は、第２部分面Ｓｂａ２と先端面Ｓｆとの接続点である。第１部分面Ｓｂａ１では、軸線ＣＬに平行な方向の位置によらずに、内径Ｄｂは、一定である。第２部分３２０ａのうち第１部分面Ｓｂａ１を形成する部分３２０ａｍは、第２部分３２０ａの最小内径部分である。第２部分面Ｓｂａ２では、内径は、前方向Ｄｆに向けて、徐々に大きくなる。図４の断面において、第２部分面Ｓｂａ２は、軸線ＣＬに対して斜めに傾斜する方向に延びる直線分で表される。第２部分面Ｓｂａ２は、面取部３２１ａを形成する。

このように、軸線ＣＬを含む断面において、図２の実施形態のように曲線で表される面取部３２１に代えて、直線分で表される面取部３２１ａを採用してよい。この場合も、図２の実施形態と同様に、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂａとの接続部分（第３点Ｐ３を頂点とする角）が、おおよそ９０度の角を形成する場合と比べて、絶縁体１０ａの先端部３００ａの温度変化に起因する応力が、先端面Ｓｆと内周面Ｓｂａとの接続部分に集中することが、抑制される。この結果、絶縁体１０ａの先端部３００ａの破損を、抑制できる。

また、本実施形態の点火プラグ１００ａにおいても、先端部３００ａの内周面Ｓａ、Ｓｂａの表面粗度Ｒａと、角度ＡＧと、距離Ｌｂと、距離Ｌｃと、から任意に選択された１以上のパラメータが、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）で説明した対応する好ましい範囲内であってよい。これにより、点火プラグ１００ａは、図２、図３の点火プラグ１００と同様に、種々の利点を実現できる。

Ｄ．変形例：
（１）点火プラグの構成としては、種々の構成を採用してよい。例えば、図２の実施形態において、面取部３２１と接続面Ｓａ２との間に、内径が一定である円筒状の部分が設けられてもよい。すなわち、第２部分３２０の内周面Ｓｂは、接続面Ｓａ２に接続されるとともに内径が一定である第１部分面と、第１部分面の前方向Ｄｆ側に接続されるとともに面取部３２１を形成する第２部分面と、で構成されてもよい。

また、図２の実施形態において、軸線ＣＬを含む断面上で、面取部３２１の形状は、円弧状であってよく、また、円弧とは異なる曲線（例えば、楕円の一部）で表される形状であってよい（曲線で表される面取部は、Ｒ面取部とも呼ばれる）。いずれの場合も、軸線ＣＬを含む断面において、面取部の形状は、絶縁体の外部に向かって凸な形状であることが好ましい。

また、図４の実施形態において、第２部分３２０ａの内周面Ｓｂａのうちの内径が一定である第１部分面Ｓｂａ１が省略され、内周面Ｓｂａの全体が、面取部３２１ａを形成してもよい。また、図４の実施形態において、軸線ＣＬを含む断面上で、面取部３２１ａの形状は、１本の直線分で表される形状に代えて、複数の直線分を含む折れ線で表される形状であってよい（１以上の直線分で表される面取部は、Ｃ面取部とも呼ばれる）。ここで、折れ線は、絶縁体の外部に向かって凸な形状を形成することが好ましい。一般的には、面取部の構成は、軸線ＣＬを含む断面において、Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の直線分で表される構成であってよい。

また、点火プラグの構成としては、図１に示す構成に代えて、他の構成を採用してもよい。例えば、先端側パッキン８（図１）が省略されてもよい。この場合、主体金具の張り出し部５６は、直接的に、絶縁体の縮外径部１６を、支持する。また、中心電極の先端面（例えば、図１の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側の面）に代えて、中心電極の側面（軸線ＣＬに垂直な方向側の面）と、接地電極とが、放電用のギャップを形成してもよい。放電用のギャップの総数が２以上であってもよい。抵抗体７３が省略されてもよい。絶縁体の貫通孔内の中心電極と端子金具との間に、磁性体が配置されてもよい。また、接地電極３０が省略されてもよい。この場合、点火プラグの中心電極２０と、燃焼室内の他の部材と、の間で、放電が生じてよい。

一般的には、点火プラグの構成としては、以下の構成を採用してよい。すなわち、点火プラグは、軸線の方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、少なくとも絶縁体の先端に位置する部分を含むように軸孔内に配置された中心電極と、絶縁体の先端部が自身の先端から先端側に突出するように絶縁体の外周側に固定された主体金具と、を備える。そして、絶縁体の先端部は、先端部の後端側の部分を成す第１部分と、第１部分の先端側に隣接するとともに、第１部分の内径よりも大きい内径を有する第２部分と、のみから成り、第２部分の内周面には、絶縁体の先端に接続される面取部が設けられる。このような点火プラグを採用すれば、絶縁体の先端と内周面とが接続される部分に面取部が設けられるので、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。さらに、絶縁体のうちの主体金具の先端よりも先端側の先端部は、先端部の後端側を成す第１部分と、第１部分の先端側に隣接するとともに第１部分よりも大きい内径を有する第２部分と、のみで形成されているので、中心電極と主体金具との間で絶縁体を貫通する意図しない放電を抑制しつつ、温度変化に対する絶縁体の耐久性を向上できる。

いずれの場合も、点火プラグにおいては、絶縁体の先端部の内周面Ｓａ、Ｓｂの表面粗度Ｒａと、角度ＡＧと、距離Ｌｂと、距離Ｌｃと、から任意に選択された１以上のパラメータが、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）で説明した対応する好ましい範囲内であってよい。ただし、全てのパラメータが、対応する好ましい範囲外であってもよい。

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。

８…先端側パッキン、１０、１０ａ…絶縁体、１１…縮内径部、１２、１２ａ…軸孔（貫通孔）、１３…後端側胴部、１４…大径部、１５…先端側胴部、１６…縮外径部、１９…脚部、２０…中心電極、２０ｓ…側面、２０ｔ…部分、２１…外層、２２…芯部、２３…鍔部、２４…頭部、２７…軸部、２８…棒部、２９…第１チップ、３０…接地電極、３１…外層、３２…内層、３３…基端部、３４…先端部、３７…本体部、３９…第２チップ、４０…端子金具、４１…軸部、４８…鍔部、４９…キャップ装着部、５０…主体金具、５１…工具係合部、５２…先端側胴部、５３…後端部、５４…中胴部、５４ｆ…座面、５５…先端面、５６…張り出し部、５６ｒ…後面、５７…ネジ部、５８…接続部、５９…貫通孔、６１…リング部材、７０…タルク、７２…第１シール部、７３…抵抗体、７４…第２シール部、９０…ガスケット、１００、１００ａ…点火プラグ、３００、３００ａ…先端部、３１０…第１部分、３１０ｍ…最小内径部分、３２０、３２０ａ…第２部分、３２０ｍ、３２０ａｍ…最小内径部分、３２１、３２１ａ…面取部、３２２…面取部、ｇ…放電ギャップ、Ｄｆ…前方向（先端方向）、Ｄｆｒ…後端方向（後方向）、Ｓｂａ１…第１部分面、Ｓｂａ２…第２部分面、Ｐ１…第１点、Ｐ２…第２点、Ｐ３…第３点（接続点）、Ｃ１…角、ＡＧ…角度、ＣＬ…中心軸（軸線）、Ｓａ…内周面、Ｄａ…内径（最小内径）、Ｓｂ…内周面、Ｄｂ…内径（最小内径）、Ｒａ…表面粗度、Ｌｂ…距離、Ｌｃ…距離、Ｓｃ…外周面、Ｌｄ…距離、Ｓｆ…先端面、Ｌｓ…直線、ＡＧ１…角度、Ｓａ１…第１部分面、Ｓａ２…第２部分面（接続面）、Ｓｂａ…内周面、Ｐｔｈ…経路

Claims (6)

1. 軸線の方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
   少なくとも前記絶縁体の先端に位置する部分を含むように前記軸孔内に配置された中心電極と、
   前記絶縁体の先端部が自身の先端から先端側に突出するように前記絶縁体の外周側に固定された主体金具と、
   を備える点火プラグであって、
   前記絶縁体の前記先端部は、
   前記先端部の後端側の部分を成す第１部分と、
   前記第１部分の先端側に隣接するとともに、前記第１部分の内径よりも大きい内径を有する第２部分と、のみから成り、
   前記第２部分の内周面には、前記絶縁体の先端に接続される面取部が設けられており、
   前記第１部分の先端側の部分の内周面は、先端側を向くとともに第２部分に接続される接続面を有し、
   前記軸線を含む断面において、前記接続面に相当する線分の両端を通る直線と、前記軸線と、のなす角度のうち、前記接続面の先端側と前記軸線との間の角度は、７５度以上である、
   点火プラグ。
2. 請求項１に記載の点火プラグであって、
   前記第１部分の最小内径部分の内周面と前記第２部分の最小内径部分の内周面との間の前記軸線に垂直な方向の位置の差は、５μｍ以上、５００μｍ以下である、
   点火プラグ。
3. 請求項１または２に記載の点火プラグであって、
   前記第２部分の最も後端側の部分と、前記絶縁体の先端と、の間の前記軸線の方向の距離は、０．１ｍｍ以上である、
   点火プラグ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグであって、
   前記絶縁体の前記先端部の内周面の表面粗度は、１μｍ以下である、
   点火プラグ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の点火プラグであって、
   前記第１部分の最小内径部分の内周面と前記第２部分の最小内径部分の内周面との間の前記軸線に垂直な方向の位置の差は、１５μｍ以上、１００μｍ以下である、
   点火プラグ。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の点火プラグであって、
   前記面取部は、Ｃ面取部、または、Ｒ面取部である、
   点火プラグ。

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