JPH11185929A

JPH11185929A - 抵抗体入りスパークプラグ

Info

Publication number: JPH11185929A
Application number: JP36492197A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tanaka; 穣田中; Makoto Sugimoto; 誠杉本
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JP3535367B2; BR9805778A

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスシール層を挟んだ抵抗体と中心電極と
の間の導通状態を良好なものとできる抵抗体入りスパー
クプラグを提供する。【解決手段】抵抗体入りスパークプラグは、絶縁体２
の軸方向に形成された貫通孔５０に対し、その一方の端
部側から端子金具が挿入・固定され、同じく他方の端部
側から中心電極３が挿入・固定されるとともに、該貫通
孔５０内において端子金具と中心電極３との間に抵抗体
１５が配置される。中心電極３の軸断面径は抵抗体１５
の軸断面径よりも小さく設定され、絶縁体２の貫通孔５
０は、中心電極３を挿通させる第一部分５１と、その第
一部分５１の後方側においてこれよりも大径に形成され
るとともに抵抗体１５を収容する第二部分５２とを有
し、該第二部分５２が第一部分５１に対し、２段以上の
縮径部を含む接続部５５を経て接続される。そして、そ
の接続部５５に対応する位置において抵抗体１５と中心
電極３との間に導電性ガラスシール層１６が配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に使用され
るスパークプラグに関し、特に電波ノイズ発生防止用の
抵抗体を組み込んだ抵抗体入りスパークプラグに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のような抵抗体入りスパーク
プラグとして、絶縁体の軸方向に形成された貫通孔に対
し、その一方の端部側に端子金具を挿入・固定し、同じ
く他方の端部側に中心電極を挿入・固定するとともに、
該貫通孔内において端子金具と中心電極との間に抵抗体
を配置する構造のものが知られている。抵抗体と端子金
具との間あるいは抵抗体と中心電極との間には一般に、
両者を電気的に接合するための導電性ガラスシール層が
配置され、例えば次のような工程により製造されてい
る。

【０００３】すなわち、絶縁体の貫通孔に中心電極を挿
入した後、導電性ガラス粉末を充填し、次いで抵抗体組
成物の原料粉末を充填し、さらに導電性ガラス粉末を再
び充填する。これにより、貫通孔内には中心電極側から
導電性ガラス粉末層、抵抗体組成物粉末層及び別の導電
性ガラス粉末層が積層された形で形成される。そして、
この状態で絶縁体をガラス軟化点以上に加熱し、さらに
中心電極とは反対側から端子金具を圧入して積層状態の
各層を軸方向にプレスすることにより、各層は圧縮・焼
結されてそれぞれ導電性ガラスシール層、抵抗体及び別
の導電性ガラスシール層となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記抵抗体
入りスパークプラグの製法においては、中心電極を下側
として、その上に導電性ガラス粉末層、抵抗体組成物粉
末層及び別の導電性ガラス粉末層を順次形成して加熱
後、中心電極とは反対側から一軸方向に圧縮して各ガラ
スシール層及び抵抗体を形成していた。この場合、最も
下側に位置する導電性ガラス粉末層には、上側の充填物
と貫通孔壁面との摩擦によって加圧力が十分に作用せ
ず、ガラス溶融後の圧縮あるいは流動、ひいてはガラス
シール層の焼結が十分に進まなくなることがある。この
ような状態になると、ガラスシール層中のカーボンが焼
損したり金属成分が酸化したりして、第一導電性ガラス
シール層を介した抵抗体と中心電極との導通状態が不完
全となり、例えば長期間スパークプラグを使用するに伴
い導通抵抗が増大して、正常な着火に支障を来たすこと
もありうる。

【０００５】本発明の課題は、ガラスシール層を挟んだ
抵抗体と中心電極との間の導通状態を良好なものとでき
る抵抗体入りスパークプラグを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明の
抵抗体入りスパークプラグは、絶縁体の軸方向に形成さ
れた貫通孔に対し、その一方の端部側に端子金具が挿入
・固定され、同じく他方の端部側に中心電極が挿入・固
定されるとともに、該貫通孔内において端子金具と中心
電極との間に抵抗体が配置された構造を有し、上述の課
題を解決するために、中心電極の軸断面径は抵抗体の軸
断面径よりも小さく設定され、該中心電極の先端に向か
う側を前方側として、絶縁体の貫通孔は、中心電極を挿
通させる第一部分と、その第一部分の後方側においてこ
れよりも大径に形成されるとともに抵抗体を収容する第
二部分とを有し、該第二部分が第一部分に対し、２段以
上の縮径部を含む接続部を経て接続されており、その接
続部に対応する位置において抵抗体と中心電極との間に
導電性ガラスシール層が配置されたことを特徴とする。

【０００７】上記構造においては、絶縁体の貫通孔にお
いて抵抗体が配置される大径の第二部分と、中心電極を
挿通する小径の第一部分との間に、２段以上の縮径部を
含む接続部が形成され、その接続部に対応する位置にお
いて抵抗体と中心電極との間に導電性ガラスシール層を
配置した。これにより、該ガラスシール層を導電性ガラ
ス粉末の充填とその加熱・圧縮により形成する場合、縮
径部によって縮径された分だけ軸方向の加圧断面積が減
少するので、例えば上側の充填物（例えば抵抗体原料粉
末など）と貫通孔壁面との摩擦によって加圧力がロスし
た場合でも、十分な圧縮力を確保することができる。圧
縮力が確保できればガラスシール層の焼結も十分進み、
ガラスシール層中のカーボンの焼損や金属成分の酸化が
生じにくくなる。その結果、抵抗体と中心電極との間に
ガラスシール層を介した導通状態を容易にかつ良好な状
態で確保することが可能となり、ひいては導通抵抗増大
等のトラブルを長期にわたって回避できる。

【０００８】次に、中心電極の後端部には、その外周面
から外向きに突出する電極固定用凸部を形成することが
できる。そして、上記接続部には、その電極固定用凸部
を受けるための凸部受け面を、第一部分の後端縁に連な
るとともに該第一部分の内周面よりも外向きに張り出す
形で形成することができる。この場合、接続部には、そ
の凸部受け面の外側への延長面と第二部分の該凸部受け
面側への延長面とが交差する位置に対応して、それら両
延長面にまたがる形で内向きに突出する突出面を形成す
ることができる。

【０００９】凸部受け面の外側への延長面と、第二部分
の該凸部受け面側への延長面とが交差する位置に対応し
て、それら両延長面から突出する突出部（その表面が上
記突出面である）を形成すれば、該突出部によって電極
固定用凸部の側面と第二部分との間の空間体積が減少す
るので、充填される導電性ガラス粉末への圧縮力を高め
ることができ、前記本発明の効果を顕著に達成できる。

【００１０】また、このような突出部を設けることによ
り、次のような別の効果も合わせて達成することができ
る。すなわち、抵抗体入りスパークプラグにおける電波
雑音防止効果は、一般に抵抗体の長さが大きくなるほど
向上する傾向にある。しかしながら、スパークプラグの
規格等により絶縁体の外形寸法が決まっている場合に
は、抵抗体の長さ増大には限界がある。この場合、一法
としては、凸部受け面の位置を中心電極の先端方向に移
動させて貫通孔の第二部分の軸長を延ばし、その分だけ
抵抗体の長さを増大させる方法がある。しかしながら、
この方法では凸部受け面の位置において絶縁体が薄肉化
するので該部分の強度が不足しやすくなる欠点がある。
この場合、特に凸部受け面と第二部分との交差部は、一
種の切欠きとして作用することもあるので、強度上の問
題を特に生じやすい。

【００１１】しかしながら、上記構成によれば、第二部
分の軸長を延ばすために凸部受け面の位置を変更して
も、凸部受け面と第二部分との各延長面にちょうどまた
がる形で突出部が形成されるので、上述のような絶縁体
の薄肉化を回避することができ、さらに各延長面の交差
部も上記突出部により埋められる形となって切欠効果が
軽減される。その結果、絶縁体の強度を十分に確保しつ
つ、抵抗体の長さを大きくすることができ、ひいては電
波雑音防止性能に優れた抵抗体入りスパークプラグを実
現することができる。

【００１２】上記本発明の抵抗体入りスパークプラグに
おいては、絶縁体の中心軸線を含む断面において、凸部
受け面と第一部分との接続点Ｐから上記突出面と第二部
分との接続点Ｓまでの、中心軸線方向の距離をｌ、接続
点Ｐから中心電極の後端縁までの中心軸線方向の距離を
Ｌとして、ｌ／Ｌを０．５以上とすることが望ましい。
ｌ／Ｌが０．５未満になると、突出面と中心電極の電極
固定用凸部側面との間の狭い隙間部分が、絶縁体の中心
軸線方向に沿って過剰に長く形成される形となり、該部
分への導電性ガラスシール層の充填が不十分となる場合
がある。

【００１３】貫通孔の第二部分は、具体的には略円筒面
状に形成することができ、接続部の突出面は、凸部受け
面に接続して第二部分と同心的に配置された略円筒状の
本体面と、その第二部分と本体面とを互いに接続する縮
径面とを有するものとして形成できる。上記形状の接続
部は特に強度に優れ、また絶縁体の耐電圧も向上できる
利点がある。

【００１４】また貫通孔の第二部分の内径をＤ、本体面
の内径をｄとして、ｄ／Ｄは０．５〜０．９５の範囲で
調整するのがよい。ｄ／Ｄが０．５未満になると、接続
部が縮径し過ぎとなり、本体面と電極固定用凸部側面と
の隙間が極端に狭くなって、導電性ガラスシール層の充
填が妨げられる場合がある。一方、ｄ／Ｄが０．９５を
超えると、接続部の縮径が不十分となって導電性ガラス
粉末への圧縮力増加の効果があまり期待できなくなり、
ひいては本発明による上記所期の効果を達成できない場
合がある。なお、上記ｄ／Ｄは、より望ましくは０．７
５〜０．８の範囲で調整するのがよい。

【００１５】また、突出面の縮径面は、貫通孔の第一部
分が下となるように絶縁体を立てて配置したときに外側
に向けて上り勾配となるテーパ面として形成することが
できる。こうすれば、抵抗体の端面と近接した位置に該
テーパ面によって縮径部が形成されるので、当該位置で
導電性ガラス粉末の圧縮効果が高められ、抵抗体と中心
電極との間のガラスシール層を介した導通状態をさらに
良好なものとすることができる。また、貫通孔の第二部
分と上記縮径面とのなす角度が鈍角となり、それらの接
続点において切欠効果が比較的生じにくくなることか
ら、絶縁体の強度が向上する利点がある。この場合、前
述の凸部受け面も同様のテーパ面とすることが望ましい
といえる。

【００１６】なお、貫通孔の中心軸線と直交する平面を
基準面として、該基準面に対する上記縮径面の勾配角度
は２０〜８０°の範囲で調整するのがよい。該勾配角度
が２０°未満になると、テーパ面の向きが導電性ガラス
粉末の圧縮方向に大きく逆らう形になるため、粉末の流
動が妨げられて導電性ガラスシール層の形成が不均一と
なり、抵抗体と中心電極との導通状態が返って悪化する
場合がある。一方、該勾配角度が８０°を超えると、貫
通孔の中心軸線方向における該テーパ面の長さが非常に
長くなり、所期の縮径効果ひいては導電性ガラス粉末の
圧縮効果を達成できなくなる場合がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施の
形態を図面を用いて説明する。図１に示す本発明の一例
たる抵抗体入りスパークプラグ１００は、筒状の主体金
具１、先端部が突出するようにその主体金具１に嵌め込
まれた絶縁体２、その絶縁体２の内側に設けられた中心
電極３、及び主体金具１に一端が結合され、中心電極３
と対向するように配置された接地電極４等を備え、接地
電極４と中心電極３との間には火花ギャップｇが形成さ
れている。一方、接地電極４の基端側は、主体金具１に
対して溶接等により固着・一体化されている。また、主
体金具１は炭素鋼等で形成され、図１に示すように、そ
の外周面には機関への取付け用のねじ部１２が形成され
ている。また、中心電極３はＮｉ合金等で構成されてい
る。さらに、絶縁体２はアルミナ等のセラミックス焼成
体で構成されている。

【００１８】絶縁体２の軸方向には貫通孔５０が形成さ
れており、その一方の端部側に端子金具１３が挿入・固
定され、同じく他方の端部側に中心電極３が挿入・固定
されている。また、該貫通孔５０内において端子金具１
３と中心電極３との間に抵抗体１５が配置されている。
この抵抗体１５の両端部は、導電性ガラスシール層１
６，１７を介して中心電極３と端子金具１３とにそれぞ
れ電気的に接続されている。なお、抵抗体１５は、ガラ
ス粉末と導電材料粉末（及び必要に応じてガラス以外の
セラミック粉末）とを混合して、ホットプレス等により
焼結して得られる抵抗体組成物により形成される。ま
た、導電性ガラスシール層１６，１７は、Ｃｕ、Ｆｅ
（あるいはそれらの合金）等の金属粉末を混合したガラ
スにより構成される。

【００１９】次に、中心電極３の軸断面径は抵抗体１５
の軸断面径よりも小さく設定されている。ここで、中心
電極３の先端に向かう側を前方側として、絶縁体２の貫
通孔５０は、中心電極３を挿通させる第一部分５１と、
その第一部分５１の後方側（図面上方側）においてこれ
よりも大径に形成されるとともに抵抗体１５を収容する
第二部分５２とを有する。そして、該第二部分５２は第
一部分５１に対し、２段の縮径部を含む接続部５５を経
て接続されており、その接続部５５に対応する位置にお
いて、抵抗体１５と中心電極３との間に導電性ガラスシ
ール層１６が配置されている。

【００２０】図２は、絶縁体２の中心軸線Ｏを含む平面
による接続部５５近傍の要部断面図である。すなわち、
中心電極３の後端部には、その外周面から外向きに突出
して電極固定用凸部３ａが形成されている。そして、上
記貫通孔５０の接続部５５には、その電極固定用凸部３
ａを受けるための凸部受け面２０が、第一部分５１の後
端縁に連なるとともに該第一部分５１の内周面よりも外
向きに張り出す形で形成されている。また、接続部５５
には、凸部受け面２０の外側への延長面２０ａと第二部
分５２の該凸部受け面２０側への延長面５２ａとの交差
部Ｃに対応して、それら両延長面２０ａ，５２ａにまた
がるように突出部６０が形成されており、その表面が突
出面５３とされている。

【００２１】また、上記スパークプラグ１００において
は、凸部受け面２０と第一部分５１との接続点Ｐから突
出面５３と第二部分５２との接続点Ｓまでの、中心軸線
方向の距離をｌ、接続点Ｐから中心電極３の後端縁まで
の中心軸線方向の距離をＬとして、ｌ／Ｌは０．５以上
（望ましくは１．０以上）に設定されている。

【００２２】次に、貫通孔５０の第二部分５２の内周面
は、略円筒面状に形成されている。ただし、貫通孔５０
の内周面には、成形時において成形ピンの抜き取りを容
易にする等の目的で微小なテーパが付されていてもよ
い。このテーパの角度は、例えば中心軸線Ｏとのなす角
度において１〜１．２゜程度である。また、接続部５５
の突出面５３は、凸部受け面２０に接続して第二部分５
２と同心的に配置された略円筒状の本体面５３ａと、そ
の本体面５３ａと第二部分５２とを互いに接続する縮径
面５３ｂとを有している。ここで、第二部分５２の内径
をＤ、本体面の内径をｄとして、ｄ／Ｄは０．５〜０．
９５（望ましくは０．７５〜０．８）の範囲で調整され
ている。

【００２３】また、突出面５３の縮径面５３ｂは、第一
部分５１が下となるように絶縁体２を立てて配置したと
きに、外側に向けて上り勾配となるテーパ面とされてい
る。そして、絶縁体２（貫通孔５０）の中心軸線Ｏと直
交する平面を基準面Ｑとして、該基準面Ｑに対する上記
テーパ面の勾配角度θが２０〜８０°（望ましくは３０
〜５０°）の範囲で調整される。ここで、接続部５５に
おいて、この縮径面５３ｂが１段目の縮径部を、前記凸
部受け面２０が２段目の縮径部をそれぞれ形成すること
となる。

【００２４】上記抵抗体入りスパークプラグ１００にお
いて、絶縁体２に対する中心電極３と端子金具１３との
組付け、及び抵抗体１５と導電性ガラスシール層１６，
１７との形成は以下のようにして行うことができる。ま
ず、図７（ａ）に示すように、絶縁体２の貫通孔５０に
対し、その第一部分５１に中心電極３を挿入した後、
（ｂ）に示すように導電性ガラス粉末Ｈを充填する。そ
して、（ｃ）に示すように、貫通孔５０内に押さえ棒９
０を挿入して充填した粉末Ｈを予備圧縮し、第一の導電
性ガラス粉末層７１を形成する。次いで抵抗体組成物の
原料粉末を充填して同様に予備圧縮し、さらに導電性ガ
ラス粉末を充填して予備圧縮を行うことにより、図７
（ｄ）に示すように、中心電極３側（下側）から貫通孔
５０内には、第一の導電性ガラス粉末層７１、抵抗体組
成物粉末層７２及び第二の導電性ガラス粉末層７３が積
層された状態となる。

【００２５】そして、図８（ａ）に示すように、この状
態で全体を炉Ｆ内に挿入してガラス軟化点以上である９
００〜１０００℃に加熱し、その後、貫通孔５０内に端
子金具１３を、中心電極３と反対側から圧入して積層状
態の各層７１〜７３を軸方向にプレスする。これによ
り、図８（ｂ）に示すように、各層は圧縮・焼結されて
それぞれ導電性ガラスシール層１６、抵抗体１５及び導
電性ガラスシール層１７となる。

【００２６】以下、本発明の抵抗体入りスパークプラグ
１００の利点について、従来例と比較しながら説明す
る。まず、従来の抵抗体入りスパークプラグでは、図１
１（ａ）に示すように、絶縁体１０２の貫通孔１５０に
上記第二部分１５２と第一部分１５１とを形成する場
合、これらは一般に１段のテーパ面（凸部受け面）１２
０により接続され、このテーパ面１２０に中心電極１０
３の電極固定用凸部１０３ａを支持させる形となってい
た。ところが、接続部をこのように１段のテーパ面１２
０とした場合、電極固定用凸部１０３ａの側面と第二部
分１５２との間にはかなり広い空間Ｕが形成される形と
なる。従って、上記製造時において上側の層７２，７３
（図７（ｄ））と貫通孔５０の壁面との摩擦によって加
圧力が減殺されると、該空間Ｕに充填される導電性ガラ
ス粉末への圧縮力が不足しやすく、良好な接合状態を形
成できない場合もあった。

【００２７】しかしながら、本発明の抵抗体入りスパー
クプラグ１００においては、図２に示すように、凸部受
け面２０と、その凸部受け面２０の外側への延長面２０
ａと第二部分５２の該凸部受け面２０側への延長面５２
ａとが交差する位置Ｃに対応して、それら両延長面２０
ａ，５２ａにまたがる形で突出部６０（突出面５３）が
形成されている。これにより、図９に示すように、電極
固定用凸部３ａの側面と第二部分５２との間の空間体積
ひいては該空間に充填された導電性ガラス粉末層７１
（図７）の軸方向の加圧断面積が減少するので、前記摩
擦によって加圧力がロスした場合でも十分な圧縮力を確
保することができる。その結果、加熱によって半溶融状
態となった導電性ガラス粉末は、例えば中心電極３の電
極固定用凸部３ａと突出部６０との間の狭い隙間等へも
よく流れ込むようになる。その結果、ガラスシール層の
焼結が十分進み、ガラスシール層中のカーボンの焼損や
金属成分の酸化が生じにくくなり、図１において抵抗体
１５と中心電極３との間に、ガラスシール層１６を介し
た導通状態を容易にかつ良好な状態で確保することが可
能となる。

【００２８】また、図２に戻り、接続部５５に突出部を
設けることにより、次のような効果も達成される。すな
わち、抵抗体入りスパークプラグにおける電波雑音防止
効果は、一般に抵抗体の長さが大きくなるほど向上する
傾向にある。しかしながら、スパークプラグの規格等に
より絶縁体の外形寸法は一般には自由に変更することが
できず、同じ絶縁体外形寸法を維持する前提のもとで
は、抵抗体の長さ増大にも限界がある。例えば、図１１
（ｂ）に示すように、凸部受け面１２０の位置を中心電
極１０３の先端方向に移動させて、貫通孔１５０の第二
部分１５２の軸長を延ばし、その分だけ抵抗体１１５の
長さを増大させることが考えられる。しかしながら、こ
の方法では図１１（ｂ）に矢印で示すように、凸部受け
面１２０に対応する位置において絶縁体１０２が薄肉化
するので該部分の強度が不足しやすくなる欠点がある。
この場合、特に凸部受け面１２０と第二部分１５２との
交差部Ｃは、一種の切欠きとして作用することもあるの
で、強度上の問題を特に生じやすい。

【００２９】しかしながら、上記構成によれば、図２に
示すように、第二部分５２の軸長を延ばすために凸部受
け面２０の位置を変更しても、凸部受け面２０と第二部
分５２との各延長面２０ａ，５２ａにまたがる形で突出
部６０が形成されるので、上述のような絶縁体２の薄肉
化を回避することができ、さらに各延長面２０ａ，５２
ａの交差部Ｃは突出部６０に埋められる形となるので切
欠効果を生じない。その結果、絶縁体２の強度を十分に
確保しつつ抵抗体１５の長さを大きくすることが可能と
なり、ひいては電波雑音防止性能に優れた抵抗体入りス
パークプラグを実現することができる。

【００３０】なお、図１０は、絶縁体２の別の例を示し
ている。図１０（ａ）に示す絶縁体２の軸方向中間に
は、係止用突出部２ｅが例えばフランジ状に形成されて
いる。そして、絶縁体２には、中心電極３（図１）の先
端に向かう側を前方側として、該係止用突出部２ｅより
も後方側がこれよりも細径に形成された本体部２ｂとさ
れている。一方、係止用突出部２ｅの前方側にはこれよ
りも細径の第一軸部２ｇと、その第一軸部２ｇよりもさ
らに細径の第二軸部２ｉがこの順序で形成されている。
なお、本体部２ｂの外周面には釉薬２ｄが施され、当該
外周面の後端部にはコルゲーション２ｃが形成されてい
る。また、第一軸部２ｇの外周面は略円筒状とされ、第
二軸部２ｉの外周面は先端に向かうほど縮径する略円錐
面状とされている。

【００３１】絶縁体２の貫通孔６は、中心電極３を挿通
させる略円筒状の第一部分６ａと、その第一部分６ａの
後方側（図面上方側）においてこれよりも大径に形成さ
れる略円筒状の第二部分６ｂとを有する。そして、図１
と同様に、端子金具と抵抗体とは第二部分６ｂ内に収容
され、中心電極は第一部分６ａ内に挿通されることとな
る。そして、上記貫通孔６の第一部分６ａと第二部分６
ｂとは、図１０（ａ）の第一軸部２ｇ内において互いに
接続しており、その接続位置には、凸部受け面２０と突
出部６０とが形成されている。

【００３２】以下、絶縁体２の寸法を例示する。・全長Ｌ1：３０〜７５ｍｍ。・第一軸部２ｇの長さＬ2：０〜３０ｍｍ（ただし、係
止用突出部２ｅとの接続部２ｆを含まず、第二軸部２ｉ
との接続部２ｈを含む）。・第二軸部２ｉの長さＬ3：２〜２７ｍｍ。・本体部２ｂの外径Ｄ1：９〜１３ｍｍ。・係止用突出部２ｅの外径Ｄ2：１１〜１６ｍｍ。・第一軸部２ｇの外径Ｄ3：５〜１１ｍｍ。・第二軸部２ｉの基端部外径Ｄ4：３〜８ｍｍ。・第二軸部２ｉの先端部外径Ｄ5（ただし、先端面外周
縁にアールないし面取が施される場合は、中心軸線Ｏを
含む断面において、該アール部ないし面取部の基端位置
における外径を指す）：２．５〜７ｍｍ。・貫通孔６の第二部分６ｂの内径Ｄ6：２〜５ｍｍ。・貫通孔６の第一部分６ａの内径Ｄ7：１〜３．５ｍ
ｍ。・第一軸部２ｇの肉厚ｔ1：０．５〜４．５ｍｍ。・第二軸部２ｉの基端部肉厚ｔ2（中心軸線Ｏと直交す
る向きにおける値）：０．３〜３．５ｍｍ。・第二軸部２ｉの先端部肉厚ｔ3（（中心軸線Ｏと直交
する向きにおける値；ただし、先端面外周縁にアールな
いし面取りが施される場合は、中心軸線Ｏを含む断面に
おいて、該アール部ないし面取部の基端位置における肉
厚を指す）：０．２〜３ｍｍ。・第二軸部２ｉの平均肉厚ｔA（（ｔ1＋ｔ2）／２）：
０．２５〜３．２５ｍｍ。

【００３３】なお、図１０（ａ）に示す絶縁体２におけ
る上記各部寸法は、例えば以下の通りである：Ｌ1＝約
６０ｍｍ、Ｌ2＝約１０ｍｍ、Ｌ3＝約１４ｍｍ、Ｄ1＝
約１１ｍｍ、Ｄ2＝約１３ｍｍ、Ｄ3＝約７．３ｍｍ、Ｄ
4＝５．３ｍｍ、Ｄ5＝４．３ｍｍ、Ｄ6＝３．９ｍｍ、
Ｄ7＝２．６ｍｍ、ｔ1＝３．３ｍｍ、ｔ2＝１．４ｍ
ｍ、ｔ3＝０．９ｍｍ、ｔA＝１．２ｍｍ。

【００３４】また、図１０（ｂ）の絶縁体２は、第一軸
部２ｇ及び第二軸部２ｉがそれぞれ、図１０（ａ）に示
すものと比較してやや大きい外径を有している。各部の
寸法は、例えば以下の通りである：Ｌ1＝約６０ｍｍ、
Ｌ2＝約１０ｍｍ、Ｌ3＝約１４ｍｍ、Ｄ1＝約１１ｍ
ｍ、Ｄ2＝約１３ｍｍ、Ｄ3＝約９．２ｍｍ、Ｄ4＝６．
９ｍｍ、Ｄ5＝５．１ｍｍ、Ｄ6＝３．９ｍｍ、Ｄ7＝
２．７ｍｍ、ｔ1＝３．３ｍｍ、ｔ2＝２．１ｍｍ、ｔ3
＝１．２ｍｍ、ｔA＝１．７ｍｍ。

【００３５】以下、本発明の抵抗体入りスパークプラグ
の変形例について説明する。まず、図２において突出部
６０は、中心軸線Ｏの向きにおいて、突出面５３と第二
部分５２との接続点Ｓ（すなわち突出部６０の後端縁位
置）が、中心電極３の後端縁位置よりも後方に位置する
ように形成されていたが、図３に示すように、ｌ／Ｌが
０．５以上となる範囲で、この位置関係が逆となるよう
に突出部６０を形成するようにしてもよい。

【００３６】また、突出部６０の突出面５３は、図２に
おいてはテーパ面（縮径面）５３ｂと切立面状の本体面
５３ａとの組み合わせからなる段付面として形成されて
いたが、断面外形線が、図４に示すような滑らかな凸曲
線状となる態様、図５（ａ）に示すような直線状（すな
わちテーパ面状）となる態様、さらには同図（ｂ）に示
すような凹曲線状となる態様など、接続点Ｓから接続点
Ｐに向けて、貫通孔５０の内径を連続的に縮径させる形
状としてもよい。また、接続部５５は、図６に示すよう
に、３段あるいはそれ以上の縮径部を形成するようにし
てもよい。

【００３７】

【実施例】図１及び図２に示す抵抗体入りスパークプラ
グについて、前述のｄ、Ｄ、θ、ｌ及びＬを各種値に設
定したものを作製した。そして、加速耐久試験としてス
パークプラグを３５０℃に昇温し、ＪＩＳＢ８０３１：
６．１０項に記載の方法により３００時間放電させて常
温に復帰後、抵抗値を測定し、試験開始前に予め測定し
ておいた所期抵抗値からの変化率を算出して、火花耐久
抵抗変化率を求めた。以上の結果を表１及び表２に示
す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】すなわち、本発明の範囲に属するスパーク
プラグは、いずれも火花耐久抵抗変化率が小さく、特
に、ｌ／Ｌが０．５以上であり、ｄ／Ｄが０．５〜０．
９５であり、θが２０°〜８０°であるものについて
は、特に良好な結果が得られていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパークプラグの一例を示す正面断面
図。

【図２】その要部を示す正面断面図。

【図３】本発明のスパークプラグの第一の変形例を示す
要部正面断面図。

【図４】同じく第二の変形例を示す要部正面断面図。

【図５】同じく第三及び第四の変形例を示す要部正面断
面図。

【図６】同じく第五の変形例を示す要部正面断面図。

【図７】図１のスパークプラグの製造工程を示す説明
図。

【図８】図７に続く説明図。

【図９】図１のスパークプラグの突出部の作用説明図。

【図１０】絶縁体の別のいくつかの例を示す正面断面
図。

【図１１】従来のスパークプラグをその問題点とともに
示す説明図。

【符号の説明】

１主体金具２絶縁体３中心電極３ａ電極固定用凸部４接地電極１５抵抗体２０凸部受け面２０ａ凸部受け面の延長面１００スパークプラグ５０、６貫通孔５１第一部分５２第二部分５２ａ第二部分の延長面Ｃ交差部５３突出面５３ａ本体面５３ｂ縮径面５５接続部６０突出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体の軸方向に形成された貫通孔に対
し、その一方の端部側から端子金具が挿入・固定され、
同じく他方の端部側から中心電極が挿入・固定されると
ともに、該貫通孔内において前記端子金具と前記中心電
極との間に抵抗体が配置された抵抗体入りスパークプラ
グにおいて、前記中心電極の軸断面径は前記抵抗体の軸断面径よりも
小さく設定され、該中心電極の先端に向かう側を前方側
として、前記絶縁体の貫通孔は、前記中心電極を挿通さ
せる第一部分と、その第一部分の後方側においてこれよ
りも大径に形成されるとともに前記抵抗体を収容する第
二部分とを有し、該第二部分が第一部分に対し、２段以
上の縮径部を含む接続部を経て接続されており、その接続部に対応する位置において前記抵抗体と前記中
心電極との間に導電性ガラスシール層が配置されたこと
を特徴とする抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項２】前記中心電極の後端部においてその外周
面からは外向きに突出して電極固定用凸部が設けられ、前記接続部には、その電極固定用凸部を受けるための凸
部受け面が、前記第一部分の後端縁に連なるとともに該
第一部分の内周面よりも外向きに張り出す形で形成さ
れ、さらに、その凸部受け面の外側への延長面と前記第
二部分の該凸部受け面側への延長面とが交差する位置に
対応して、それら両延長面にまたがる形で内向きに突出
する突出面が形成されている請求項１記載の抵抗体入り
スパークプラグ。
【請求項３】前記絶縁体の中心軸線を含む断面におい
て、前記凸部受け面と前記第一部分との接続点Ｐから前
記突出面と前記第二部分との接続点Ｓまでの、前記中心
軸線方向の距離をｌ、前記接続点Ｐから前記中心電極の
後端縁までの前記中心軸線方向の距離をＬとして、ｌ／
Ｌが０．５以上である請求項２記載の抵抗体入りスパー
クプラグ。
【請求項４】前記第二部分は略円筒面状に形成され、
前記接続部の前記突出面は、前記凸部受け面に接続して
前記第二部分と同心的に配置された略円筒状の本体面
と、前記第二部分とその本体面とを互いに接続する縮径
面とを有し、第二部分の内径をＤ、前記本体面の内径をｄとして、ｄ
／Ｄが０．５〜０．９５の範囲で調整されている請求項
３記載のスパークプラグ。
【請求項５】前記第二部分は略円筒面状に形成され、
前記接続部の前記突出面は、前記凸部受け面に接続して
前記第二部分と同心的に配置された略円筒状の本体面
と、前記第二部分とその本体面とを互いに接続する縮径
面とを有し、前記突出面の前記縮径面は、前記第一部分が下となるよ
うに前記絶縁体を立てて配置したときに外側に向けて上
り勾配となるテーパ面として形成されるとともに、前記
貫通孔の中心軸線と直交する平面を基準面として、該基
準面に対する前記テーパ面の勾配角度が２０〜８０°の
範囲で調整されている請求項３又は４に記載のスパーク
プラグ。