JPH11214119A

JPH11214119A - 抵抗体入りスパークプラグ

Info

Publication number: JPH11214119A
Application number: JP10032034A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Honda; 稔貴本田; Minoru Tanaka; 穣田中
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 1999-08-06
Also published as: EP0933848B1; DE69925943D1; BR9901907A; EP1434326A3; EP1434326A2; KR19990068174A; CA2260460A1; DE69925943T2; US6583537B1; EP0933848A1

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁体の外形寸法に制限がある場合でも抵抗
体の長さを大きくでき、ひいては電波ノイズ防止効果に
優れた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１００は、絶
縁体２の軸方向に形成された貫通孔２ａに対し、その一
方の端部側に端子金具１３が固定され、同じく他方の端
部側に中心電極３が固定されるとともに、該貫通孔２ａ
内において端子金具１３と中心電極３との間に抵抗体１
５が配置される。そして、中心電極３の抵抗体１５に面
した表面を含む表層領域が、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｂ及びＡｇの１種又は２種
以上を主体とする金属又はＢとＰとのいずれかを含有す
るＮｉ合金により構成される金属層３０とされ、中心電
極３は、その金属層３０の表面において抵抗体１５と直
接的に接して配置される。

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、その一方の端部側から端子金具を挿入・固定し、同
じく他方の端部側から中心電極を挿入・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。このような
抵抗体入りスパークプラグにおける電波ノイズ防止効果
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
抵抗体入りスパークプラグにおいては、端子金具と抵抗
体との間及び中心電極と抵抗体との間には、各々その電
気的な接合を確実なものとするために、導電性ガラスに
よるシール層を介在させることが必須であった。その結
果、端子金具と中心電極との間の対向スペースにおいて
は、導電性ガラスシール層の厚みを確保する分だけ抵抗
体の長さは減少せざるを得ず、限られた対向スペースに
おいて抵抗体の長さを大きく増大させること、ひいては
それにより電波ノイズ防止効果の顕著な向上を図ること
は、望むべくもなかった。

【０００４】本発明の課題は、絶縁体の外形寸法に制限
がある場合でも抵抗体の長さを大きくでき、ひいては電
波ノイズ防止効果に優れた抵抗体入りスパークプラグを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明の
請求項１の抵抗体入りスパークプラグ（以下、単にスパ
ークプラグという）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固定され、
同じく他方の端部側に中心電極が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、抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが
混在した抵抗体組成物で構成され、端子金具と中心電極
との少なくとも一方のものの、抵抗体に面した表面を含
む表層領域が、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、
Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｂ及びＡｇの１種又は２種以上を主体と
する金属又はＢとＰとの少なくともいずれかを含有する
Ｎｉ合金により構成される金属層とされ、端子金具及び
／又は中心電極は、その金属層の表面において抵抗体と
直接的に接して配置されたことを特徴とする。なお、本
明細書においては、元素名は主に元素記号により表示す
る。

【０００６】上記請求項１のスパークプラグの構成で
は、端子金具及び／又は中心電極（以下、両者を総称す
る場合は、中心電極系金属構成部とも呼ぶ）の表面に上
記材質の金属層を形成することで、ガラス材料部と導電
材料部とが混在した抵抗体と該中心電極系金属構成部と
の間に、直接的かつ良好な電気的接合状態を形成するこ
とが可能となり、ひいては負荷寿命特性も十分良好な値
が確保できる。これにより、従来のスパークプラグの構
成において、端子金具及び／又は中心電極と抵抗体との
間に介挿されていた導電性ガラスシール層を省略でき、
その分だけ抵抗体の長さを大きくできるので、電波ノイ
ズ防止効果に優れたスパークプラグが実現される。

【０００７】上記請求項１の構成において、導電性ガラ
スシール層を省略しても中心電極系金属構成部と抵抗体
との間に良好な電気的接合状態を形成できる理由として
は、上記材質の金属層の形成により抵抗体組成物中のガ
ラス材料部と中心電極系金属構成部との間の濡れ性が改
善されること、及び接合面に形成されるのが金属層であ
るため、抵抗体組成物中の導電材料部と中心電極系金属
構成部との間の電気的導通の確保が容易になること等が
考えられる。

【０００８】上記金属層は、例えば電解メッキや無電解
メッキ等の化学メッキ法により形成できる。また、真空
蒸着、イオンプレーティングあるいはスパッタリング等
の気相成膜法により形成してもよい。

【０００９】金属層の厚さは、例えば０．１μｍ以上と
するのがよい（請求項２）。該厚さが０．１μｍ未満に
なると、ガラス材料部と導電材料部との間に良好な電気
的接合状態が形成されなくなり、スパークプラグの導通
抵抗が増大して負荷寿命特性が損なわれる場合がある。
該金属層の厚さは、より望ましくは１μｍ以上とするの
がよい。

【００１０】次に、本発明の請求項３のスパークプラグ
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固定され、同じく他方の端部側
に中心電極が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、抵抗体
は、ガラス材料部と金属系導電材料部とが混在した抵抗
体組成物で構成され、端子金具と中心電極との少なくと
も一方のものの、抵抗体に面した表面を含む表層領域
が、厚さ０．１μｍ以上の導電性又は半導体性の酸化物
層とされ、端子金具及び／又は中心電極は、その酸化物
層の表面において抵抗体と直接的に接して配置されたこ
とを特徴とする。

【００１１】端子金具及び／又は中心電極の表面に上記
酸化物層を形成することで、ガラス材料部と導電材料部
とが混在した抵抗体との間に、直接的かつ良好な電気的
接合状態を形成することが可能となり、ひいては負荷寿
命特性も十分良好な値が確保できる。これにより、従来
のスパークプラグの構成において、中心電極系金属構成
部と抵抗体との間に介挿されていた導電性ガラスシール
層を省略でき、その分だけ抵抗体の長さを大きくできる
ので、電波ノイズ防止効果に優れたスパークプラグが実
現される。

【００１２】上記請求項３の構成において、導電性ガラ
スシール層を省略しても中心電極系金属構成部と抵抗体
との間に良好な電気的接合状態を形成できる理由として
は、上記酸化物層の形成により抵抗体組成物中のガラス
材料部と中心電極系金属構成部との間の濡れ性が改善さ
れること、及び形成される酸化物層が導電性又は半導体
性なので、抵抗体組成物中の導電材料部と中心電極系金
属構成部との間の電気的導通の確保が容易になることが
考えられる。

【００１３】上記酸化物層の厚さが０．１μｍ未満にな
ると、ガラス材料部と導電材料部との間に良好な電気的
接合状態が形成されなくなり、スパークプラグの導通抵
抗が増大して負荷寿命特性が損なわれる場合がある。該
酸化物層の厚さは、より望ましくは１μｍ以上とするの
がよい。

【００１４】酸化物層は、例えばＮｉ系酸化物層とする
ことができる。ここで、「Ｎｉ系酸化物」とは、金属元
素成分の主体がＮｉである酸化物をいい、例えばＮｉＯ
を主体とするものである。ＮｉＯは半導体性であるた
め、これを主体とする酸化物層は導電性も比較的高く、
また抵抗体組成物に含まれるガラス成分との濡れ性も良
好であることから、本発明に好適に使用できる。

【００１５】中心電極及び／又は端子金具（中心電極系
金属構成部）は、例えばＮｉあるいはＮｉ合金（例えば
インコネル等の各種Ｎｉ基耐熱合金）で構成できる。例
えば前記各材質の金属層を形成する場合、ＮｉないしＮ
ｉ合金で構成された中心電極系金属構成部は、これに対
する当該金属層の密着性が良好となるので、本発明に好
適に使用できる。一方、Ｎｉ系酸化物層を形成する場合
は、その表層部を適当な方法で酸化処理することによ
り、これを簡単に形成できる利点もある。この場合、そ
のＮｉ系酸化物層の形成方法としては、酸素含有雰囲気
（例えば大気）中にて高温（例えば７００℃以上）保持
し、酸化物層を形成すべき中心電極系金属構成部の表面
を高温酸化処理する方法、中心電極系金属構成部の表面
を高温（例えば７００℃以上）の水蒸気と接触させる方
法、あるいは陽極酸化法等がある。また、中心電極系金
属構成部の表面を各種酸化剤と接触させる方法も採用可
能である。このような酸化剤としては、例えば、塩素、
臭素等のハロゲンガスあるいはこれを溶解させた液体、
硝酸、塩酸、塩素系オキソ酸（塩素酸あるいは過塩素酸
など）等の酸類又はその水溶液、クロム酸もしくは重ク
ロム酸又はそれらの塩類の水溶液、過マンガン酸又はそ
の塩類の水溶液、過酸化水素などを例示できる。なお、
これらの方法は２以上のものを組み合わせて用いてもよ
い。

【００１６】なお、上記Ｎｉ系酸化物層に限らず、本発
明で使用する酸化物層は、上記酸化処理で形成する方法
の他に、高周波スパッタ法、反応性スパッタ法あるいは
ＣＶＤ法などの気相成膜法、さらには金属アルコキシド
の加水分解等により含水酸化物ゾルを作り、これを塗布
・乾燥後加熱して酸化物被膜を得るゾル・ゲル法等の採
用も可能である。このような方法により、酸化インジウ
ム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化クロム
（Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｒＯ₂）、酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₃、Ｖ
Ｏ₂）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の各種導電性あるいは
半導体性の酸化物層を形成することができる。

【００１７】なお、本発明の請求項４のスパークプラグ
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固定され、同じく他方の端部側
に中心電極が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、抵抗体
は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した抵抗体組成
物で構成され、また、端子金具と中心電極とはＮｉを主
体とするものであり、それら端子金具と中心電極との少
なくとも一方のものの、抵抗体に面した表面を含む表層
領域が厚さ０．１μｍ以上のＮｉ系酸化物層とされ、端
子金具及び／又は中心電極は、その酸化物層の表面にお
いて抵抗体と直接的に接して配置されたことを特徴とす
る。

【００１８】次に、抵抗体は、ガラス材料部と導電材料
部とが混在した構造を有し、かつＺｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａ
ｇ、Ｎｉ及びＡｌのうちの１種又は２種以上からなる補
助元素成分を合計で０．０２〜２重量％含有した抵抗体
組成物で構成することができる（請求項５）。ガラス材
料部と導電材料部とが混在した抵抗体に上記組成範囲の
金属成分を含有させることにより、中心電極系金属構成
部との間の電気的接合状態を一層良好なものとすること
ができ、ひいては負荷寿命特性もさらに向上する。

【００１９】上記構成により、抵抗体と中心電極系金属
構成部との間の電気的接合状態がさらに改善される理由
は次にように推測される。抵抗体は例えば、ガラス材料
部を形成するガラス粉末と導電材料部を形成する導電材
料粉末とを含有する混合粉末を、ホットプレス法（例え
ば温度８００〜１０００℃）等により中心電極及び／又
は端子金具と一体焼成することにより形成できる。この
とき、導電材料粉末として上記補助元素成分を含有する
金属粉末を配合しておくことにより、例えばＺｎ、Ｓｂ
及びＳｎの比較的低融点の金属からなる成分を使用する
場合は、焼成時にこれら成分が少なくとも部分的に溶融
して液相が発生し、この液相に基づく新たな金属層（抵
抗体側金属層という）が抵抗体と中心電極系金属構成部
との間に形成されて、両者間の電気的導通状態がさらに
高められることが考えられる。また、中心電極系金属構
成部側に前述の金属層（以下、金属構成部側金属層とい
う）が形成される場合は、この金属層の介在により接合
の密着性が高められることも一因として考えられる。ま
た、ＡｇやＮｉはやや高融点であるが、焼成時において
これら成分が金属構成部側金属層あるいは酸化物層側に
側に拡散し、接合の密着性が高められることが考えられ
る。

【００２０】抵抗体中の上記補助元素成分の合計含有量
が０．０２重量％未満になると、該成分配合による接合
性改善効果が顕著でなくなる。一方、２重量％を超える
と抵抗体の電気比抵抗が下がり過ぎ、電波ノイズ防止効
果が不十分となる場合がある。該合計含有量は、望まし
くは０．２〜２重量％とするのがよく、より望ましくは
０．２〜１重量％とするのがよい。

【００２１】なお、抵抗体に上記補助元素成分を含有さ
せれば、中心電極系金属構成部側に前述の金属構成部側
金属層あるいは酸化物層を特に形成しなくとも、それら
の間に良好な電気的接合状態を形成することができる場
合がある。例えば、抵抗体が補助元素成分としてＺｎ、
Ｓｂ及びＳｎの比較的低融点の金属からなる成分を含有
する場合には、焼成時に該成分が少なくとも部分的に溶
融して液相を発生し、この液相に基づく一種のろう付け
効果により、中心電極系金属構成部との間の接合の密着
性ひいては導通状態が高められることが考えられる。ま
た、抵抗体が補助元素成分としてＡｇやＮｉを含有する
場合は、これら成分が中心電極系金属構成部側に拡散し
て接合の密着性が高められることが考えられる。

【００２２】なお、この場合も、抵抗体中の上記補助元
素成分の合計含有量は０．０２〜２重量％で設定され、
望ましくは０．２〜１重量％とするのがよい。ただし、
補助元素成分としては、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉを採
用した場合に、特に顕著な効果が達成される。また、Ｚ
ｎについては、０．６重量％以上（望ましくは０．７重
量％以上）まで含有量を高めることで、顕著な効果が達
成される。これに対応して、本発明の請求項６のスパー
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固定され、同じく他
方の端部側に中心電極が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、抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
構造を有する抵抗体組成物で構成されるとともに、端子
金具と中心電極との少なくとも一方のものと直接的に接
して配置されており、かつ抵抗体組成物が、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ａｇ及びＮｉのうちの１種又は２種以上からなる補
助元素成分を合計で０．０２〜２重量％含有することを
特徴とする。

【００２３】また、請求項７のスパークプラグは、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
側に端子金具が固定され、同じく他方の端部側に中心電
極が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、抵抗体は、ガラ
ス材料部と導電材料部とが混在した構造を有する抵抗体
組成物で構成されるとともに、端子金具と中心電極との
少なくとも一方のものと直接的に接して配置されてお
り、かつ抵抗体組成物が、補助元素成分としてのＺｎを
０．６〜２重量％含有することを特徴とする。

【００２４】また、補助元素成分としてＮｉを含有させ
る場合、該Ｎｉ成分は、Ｎｉを主成分とし、かつＣｒ、
Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｐのうちの１種又は２種以上を含
有するＮｉ系ろう材粉末の形で配合することができる
（請求項９）。そして、得られる抵抗体中に上記金属相
が形成される場合、該金属相は、Ｎｉを主成分とし、か
つＣｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｐのうちの１種又は２種
以上を含有するＮｉ系相が形成される。このようなＮｉ
系ろう材はＮｉ単体金属よりも融点が低く、例えば抵抗
体の焼成温度近傍（例えば８００〜１０００℃）に固相
線温度が存在する材質のものを用いることで、抵抗体と
中心電極系金属構成部との間の電気的接合状態を一層良
好なものとすることができる。

【００２５】Ｎｉろう材としては、Ｎｉを主体として、
例えば５〜２１重量％のＣｒと、２．５〜４重量％のＢ
と、３〜１１重量％のＳｉと、０．１５重量％以下のＣ
と、１〜５重量％のＦｅと、９〜１３重量のＰとの少な
くとも１種を含有するものを使用できる。

【００２６】なお、抵抗体中において上記補助元素成分
は、少なくともその一部が金属相の形態で含有されてい
ることが、抵抗体と中心電極系金属構成部との間の電気
的接合状態を向上させる上でより望ましい（請求項
８）。なお金属相の形態で含有されているか否かは、Ｘ
線回折ないしＸ線光電子分光（ＸＰＳあるいはＥＳＣ
Ａ）等の公知の分析方法により確認することができる。

【００２７】次に、端子金具と抵抗体との間には、導電
性ガラスシール層を介挿することができる。この場合、
中心電極が抵抗体と直接的に接して配置されることとな
る（請求項１０）。すなわち、抵抗体入りスパークプラ
グの端子金具は使用時において高圧供給部に接続され、
軸方向の引張力等も加わりやすいので、端子金具と抵抗
体との間に関しては、導電性ガラスシール層の介挿によ
り、より大きな機械的接合強度を確保しておくほうが有
利であることも多い。

【００２８】さて、従来のスパークプラグの構成におい
ては、前述の通り抵抗体の軸方向両側に導電性ガラスシ
ール層が形成される形となっていたので、端子金具と中
心電極との対向方向において、端子金具の対向側先端位
置と中心電極の対向側先端位置との距離をＬS、抵抗体
の長さをＬRとしたときに、ＬR／ＬSは精々０．７程度
までしか大きくできなかった。しかしながら、上記本発
明の構成を採用することにより、該ＬR／ＬSの値を０．
７以上に高めることが可能となる（請求項１１）。これ
により、抵抗体入りスパークプラグの電波ノイズ防止効
果を、従来のものよりも飛躍的に高めることができるよ
うになる。なお、本発明において、抵抗体の長さＬR
は、絶縁体の貫通孔の軸断面全面にわたって抵抗体組成
物が充填されている領域の長さ（以下、これをシール長
さという）を指すものとする。

【００２９】また、スパークプラグの主体金具に形成さ
れたプラグ取付け用のねじ部の外径が８〜１８ｍｍであ
るか、あるいは抵抗体の軸断面径が３．０〜４．７ｍｍ
の場合には、抵抗体の長さＬRは５〜２０ｍｍの範囲で
調整するのがよい。ＬRが５ｍｍ未満になると、スパー
クプラグに火花放電のための高電圧を印加したときに、
抵抗体の単位長さ当りにかかる電圧が高くなり過ぎ、抵
抗体の寿命が短くなる場合がある。一方、絶縁体の貫通
孔内に原料粉末を充填して軸方向にホットプレス処理す
ることにより抵抗体を作る場合、ＬRが２０ｍｍを超え
ると原料粉末と貫通孔内面との間の摩擦が大きくなり過
ぎ、充填された粉末に十分なプレス圧力が作用しにくく
なる。その結果、得られる抵抗体の密度が不十分となり
やすく、スパークプラグの負荷寿命特性が低下する場合
がある。ＬRはより望ましくは５〜１５ｍｍの範囲で調
整するのがよい。

【００３０】以下、抵抗体を構成する抵抗体組成物の望
ましい構成態様について述べる。抵抗体組成物は、粒径
１５０μｍ未満のガラス粒子（以下、微粒ガラスとい
う）を３〜２０重量％、粒径範囲１５０〜８００μｍに
属するガラス粒子（以下、粗粒ガラスという）を６０〜
９０重量％（これらガラス粒子が前述のガラス材料部を
構成する）、ガラス以外のセラミック粒子を２〜３２重
量％、前述の補助元素成分を含有する金属相を０．０５
〜２重量％、及び非金属導電物質を０．５〜５．０重量
％含有するものとして構成することができる。

【００３１】図２は、上記抵抗体組成物の構造を模式的
に示したものである。すなわち、微粒ガラスの少なくと
も一部が溶融後凝固することにより結合ガラス相とな
り、これに金属相粒子及び非金属導電物質粒子（以下、
これらを総称して導電性材料粉末という）が分散して導
通路形成部となる。該導通路形成部は、粗粒ガラスに由
来するブロックガラス粒子を取り囲んだ、いわゆるブロ
ック構造を形成することとなる。この場合、結合ガラス
相の少なくとも一部は、端子金具側の端部から中心電極
側の端部に至る連続部を形成してなり、該連続部が、導
電性材料粉末の粒子同士の電気的な接触に基づき、抵抗
体の導通路を形成することとなる。そして、この連続
部、すなわち導通路がブロック粒子の介在により至る所
で迂回させられてその実行長が長くなり、良好な電波ノ
イズ発生防止効果が達成される。

【００３２】微粒ガラスは、ホットプレス等の焼結処理
時に少なくともその一部が溶融して、粗粒ガラス粉末の
粒子同士に形成された隙間を充填する役割を果たす。し
かしながら、その粒径が１５０μｍを超えると溶融が不
十分となって導通路に空隙が生じやすくなり、プラグの
負荷寿命特性が損なわれることにつながる。なお、微粒
ガラス粉末の粒径は、望ましくは１００μｍ以下の範囲
で設定するのがよい。一方、粗粒ガラスは、粒径が１５
０μｍ未満になるとホットプレス時に粒子が軟化ないし
溶融しやすくなり、前述のブロック構造が損なわれて良
好な電波ノイズ発生防止効果が達成されなくなる。ま
た、粒径が８００μｍを超えるとガラス粒子間に空隙が
残存しやすくなり、プラグの負荷寿命特性が損なわれる
ことにつながる。

【００３３】また、微粒ガラスの重量が３重量％未満に
なるか、粗粒ガラスの重量が９０重量％を超えると、ホ
ットプレス時にガラスがほとんど溶融しなくなり、ガラ
ス粒子間に多量の空隙が形成されて、プラグの負荷寿命
特性が損なわれる。一方、微粒ガラスの重量が２０重量
％を超えるか、粗粒ガラスの重量が６０重量％未満にな
ると、ブロック粒子の含有比率が減少し、ブロック構造
の形成が不十分となって良好な電波ノイズ発生防止効果
が達成されなくなる。なお、微粒ガラスの重量は、望ま
しくは３〜１２重量％の範囲で設定するのがよい。ま
た、粗粒ガラスの重量は、望ましくは７０〜８５重量％
の範囲で設定するのがよい。

【００３４】なお、ガラス以外のセラミック粒子として
は、例えば、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＺｒＳｉＯ₄、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＭｇＯ、Ａｌ−Ｍｇスピネル及びムライト等の１種
又は２種以上を主体とするものとして構成できる。ガラ
ス以外のセラミック粒子の含有量が上記範囲から外れる
と、スパークプラグの負荷寿命特性が損なわれる場合が
ある。なお、該セラミック粒子の含有量は、望ましくは
３〜２０重量％の範囲で調整するのがよい。

【００３５】また、金属相ないし非金属導電物質の含有
量が上記範囲の上限値から外れると電波ノイズ防止効果
が不十分となる場合がある。逆に下限値から外れると負
荷寿命特性が損なわれる場合がある。金属相の含有量
は、望ましくは０．２〜２重量％、より望ましくは０．
２〜１重量％の範囲で調整するのがよく、非金属導電物
質の含有量は望ましくは０．５〜３．０重量％の範囲で
調整するのがよい。

【００３６】なお、非金属導電物質は、無定形カーボ
ン、グラファイト、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＷＣ及びＺｒＣの
１種又は２種以上を主体とするものとして構成できる。
この場合、抵抗体組成物中の炭素の含有量は０．５〜
５．０重量％の範囲で調整するのがよい。炭素の含有量
が０．５重量％未満になると、スパークプラグの負荷寿
命特性が損なわれる場合がある。また、炭素の含有量が
５．０重量％を超えると、電波ノイズ防止効果が不十分
となる場合がある。炭素含有量は、より望ましくは０．
５〜３．０重量％の範囲で調整するのがよい。なお、非
金属導電物質中には、粉末成型用の有機バインダに由来
した炭素成分が含まれる場合がある。

【００３７】また、ガラス粒子の材質は、具体的にはＢ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、ＢａＯ−Ｂ₂Ｏ₃系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃
−ＣａＯ−ＢａＯ系、及びＳｉＯ₂−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃系
の各ガラス粉末のうちの１種以上を含有するものを使用
することができる。この場合、その軟化温度が８００℃
以下のものを使用することで、溶融時のガラスの流動性
が高められ、ブロック粒子間の隙間に結合ガラス相が十
分ゆき渡って隙間等が形成されにくくなる。その結果、
プラグの負荷寿命特性が改善される。ここで、ガラスの
軟化温度は、その粘性率が４．５×１０⁷ポアズとなる
温度を意味するものとする。該軟化温度が３００℃未満
になると、抵抗体の耐熱性が損なわれるので、軟化温度
が３００〜８００℃、より望ましくは６００〜８００℃
のガラスを使用するのがよい。なお、粗粒ガラス（ある
いはブロックガラス粒子）と微粒ガラス（あるいは結合
ガラス相）とで、ガラスの材質を異ならせてもよい。

【００３８】ガラス粒子の材質は、微粒ガラスの軟化温
度と、粗粒ガラスの軟化温度との差が１００℃以下のも
のを使用することが望ましい。すなわち、微粒ガラス及
び粗粒ガラスの各軟化温度を、それぞれＴC及びＴFとし
た場合に、｜ＴC−ＴF｜≦１００℃であることが望まし
い。この場合、ＴC＞ＴFであってもＴC＜ＴFであっても
いずれでもよい。その理由を以下に説明する。まず、微
粒ガラスと粗粒ガラスとでは、その粘性率が同じであっ
ても前者の方が後者よりもホットプレス時に変形を起こ
しやすい性質を有している。そして、ＴC＞ＴFの場合は
｜ＴC−ＴF｜≦１００℃であれば、微粒ガラスの軟化温
度が粗粒ガラスよりも多少高くとも、微粒ガラスはホッ
トプレス時の圧力で十分に変形し、粗粒ガラス間の隙間
を埋めるのでプラグの負荷寿命特性が良好に維持され
る。しかしながら、｜ＴC−ＴF｜＞１００℃になると微
粒ガラスの変形が不十分となり、粗粒ガラス間に隙間が
形成されて負荷寿命特性の低下を招く場合がある。一
方、ＴC＜ＴFの場合は、微粒ガラスはさらに変形しやす
くなり、隙間等はより形成されにくくなるが、｜ＴC−
ＴF｜＞１００℃になるとガラスの粘性率が低くなり過
ぎ、また、導通路形成部に微粒ガラスの発泡による空隙
が発生しやすくなって、負荷寿命特性の低下を招く場合
がある。それ故、｜ＴC−ＴF｜は１００℃以下であるこ
とが望ましく、｜ＴC−ＴF｜は、望ましくは５０℃以下
とするのがよい。

【００３９】

【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、発火部３１を突出させた状態で絶縁体
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、発火部３１（中心電極３）の側面と対向
するように配置された接地電極４等を備えている。接地
電極４は、その先端面が発火部３１の側面とほぼ平行に
対向するように曲げて形成され、発火部３１の外面との
間に火花ギャップｇを形成している。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、発火部３１側の外周面には機関
への取付け用のねじ部１２が形成されている。このねじ
部の外径は、例えば８〜１８（具体的には、１８ｍｍ、
１４ｍｍ、１２ｍｍ、１０ｍｍ等）ｍｍである。

【００４０】また、絶縁体２の軸方向には貫通孔６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６内において端子金具
１３と中心電極３との間に抵抗体１５が配置されてい
る。中心電極３及び端子金具１３はインコネル（Incone
l：商標名）等のＮｉ合金で構成されている。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。

【００４１】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。端子金具１３
と抵抗体１５とは第二部分６ｂ内に収容され、中心電極
３は第一部分６ａ内に挿通される。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が鍔状に形成されている。そして、上記貫通孔６の
第一部分６ａと第二部分６ｂとの間には、中心電極３の
電極固定用凸部３ａを受けるための凸部受け面２０がテ
ーパ面あるいはアール面状に形成されている。

【００４２】次に、図１に示すように、抵抗体１５は、
端子金具１３側は導電性ガラスシール層１７を介して電
気的に接合されている。一方、図３に示すように、中心
電極３の電極固定用凸部３ａの表面を含む表層領域が金
属層３０とされ、中心電極３は、その金属層３０の表面
において抵抗体１５と直接的に接して配置されている。
この金属層３０は例えば電解メッキや無電解メッキ等の
化学メッキ法により形成され、その厚さは０．１μｍ以
上、望ましくは１μｍ以上とされる。また、図４に示す
ように、端子金具１３と中心電極３との対向方向（絶縁
体２の中心軸線方向）において、端子金具１３の先端位
置と中心電極３の先端位置との距離をＬS、抵抗体１５
の長さをＬRとしたときに、該ＬR／ＬSの値は０．７以
上とされる。なお、抵抗体１５の長さＬRは、絶縁体２
の貫通孔６の軸断面の全面にわたって抵抗体組成物が充
填されている領域の長さ（シール長さ）である。また、
抵抗体１５の軸断面径は、絶縁体２の貫通孔６の内径に
応じて３．０〜４．７ｍｍの範囲で設定される。

【００４３】抵抗体１５は、ガラス粉末、セラミック粉
末、金属粉末（Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉの１種
又は２種以上を主体とするもの）、非金属導電物質粉末
（例えば無定形カーボンないしグラファイト）及び有機
バインダ等を所定量配合し、ホットプレス等の公知の手
法により焼結することにより製造されるものであり、次
のような組成の抵抗体組成物からなる。すなわち、該抵
抗体組成物は、粒径１５０μｍ未満のガラス粒子（以
下、微粒ガラスという）を３〜２０重量％、粒径範囲１
５０〜８００μｍに属するガラス粒子（以下、粗粒ガラ
スという）を６０〜９０重量％、上記特定複合酸化物以
外のセラミック粒子（例えば、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｚｒ
ＳｉＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ａｌ−Ｍｇスピネル及び
ムライトの１種又は２種以上を主体とするもの）を２〜
３２重量％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＺｎの１種又
は２種以上を主体とする金属相を０．０５〜２重量％、
及び非金属導電物質を０．５〜５．０重量％含有する。
抵抗体１５の構造については、図２ですでに説明した通
りである。また、導電性ガラスシール層１７は、Ｃｕ、
Ｓｎ、Ｆｅ等の金属成分の１種又は２種以上を主体とす
る金属粉末を混合したガラスにより構成される。なお、
該導電性ガラスシール層１７には、必要に応じてＴｉＯ
₂等の半導体性の無機化合物粉末を適量配合することが
できる。

【００４４】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５
（ａ）に示すように、絶縁体２の貫通孔６に対し、その
第一部分６ａに中心電極３（電極固定用凸部３ａの表面
に予め金属層３０を形成したもの）を挿入した後、
（ｂ）に示すように第二部分６ｂに抵抗体組成物の原料
粉末Ｐを充填する。そして、（ｃ）に示すように、第二
部分６ｂ内に押さえ棒９０を挿入して充填した粉末Ｐを
予備圧縮し、抵抗体組成物粉末層７１を形成する。次い
で、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５（ｄ）に示すように、中心電極３側（下側）
から貫通孔６の第二部分６ｂ内には、抵抗体組成物粉末
層７１及び導電性ガラス粉末層７２が積層された状態と
なる。

【００４５】そして、図６（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８
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７１，７２を軸方向に加圧してホットプレス処
理する。これにより、図６（ｂ）に示すように、各層は
圧縮・焼結されてそれぞれ抵抗体１５及び導電性ガラス
シール層１７となる。

【００４６】図３に示すように、電極固定用凸部３ａ
（中心電極３）の抵抗体１５との接触面に前述の金属層
３０を形成することで、抵抗体１５との間に直接的かつ
良好な電気的接合状態が形成され、スパークプラグ１０
０の負荷寿命特性も良好な値が確保される。そして、該
構成により、従来より中心電極３と抵抗体１５との間に
介挿されていた導電性ガラスシール層が省略され、その
分だけ抵抗体１５の長さが大きくなるので電波ノイズ防
止効果が向上する。

【００４７】なお、図１に示すスパークプラグ１００に
おいて、図３の金属層３０に代えて、図７に示すＮｉ系
酸化物層３１を形成してもよい。該Ｎｉ系酸化物層３１
は、中心電極３の電極固定用凸部３ａの表面を、酸素含
有雰囲気（例えば大気）中にて７００℃以上で高温酸化
処理する方法、７００℃以上の水蒸気と接触させる方
法、前述の各種酸化剤と接触させる方法、さらには陽極
酸化法等により、厚さ０．１μｍ以上（望ましくは１μ
ｍ以上）に形成される。

【００４８】また、図３及び図７の構成において抵抗体
１５には、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｎｉ及びＡｌのう
ちの１種又は２種以上からなる補助元素成分を合計で
０．０２〜２重量％（望ましくは０．２〜１重量％）含
有させることも可能である。また、この場合、図５にお
いて、抵抗体組成物原料粉末Ｐ中には、上記補助元素成
分を主体とする金属粉末が０．０２〜２重量％（望まし
くは０．２〜２重量％、より望ましくは０．６〜２重量
％、さらに望ましくは０．６〜１重量％）配合されるこ
ととなる。これにより、電極固定用凸部３ａ（中心電極
３）と抵抗体１５との間の電気的接合状態を一層良好な
ものとすることができ、負荷寿命特性もさらに向上す
る。この場合、図８に示すように、電極固定用凸部３ａ
に金属層あるいは酸化物層を形成しない構成とすること
もできる。該構成では、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉのう
ちの１種又は２種以上からなる補助元素成分を合計で
０．０２〜２重量％（望ましくは０．２〜１重量％）含
有させるようにする。また、Ｚｎについては、０．６〜
２重量％（望ましくは０．６〜１重量％）含有させるよ
うにする。

【００４９】なお、以上説明したスパークプラグでは、
中心電極３のみが抵抗体１５と直接接触する形となって
いたが、端子金具１３側にも上記金属層あるいは酸化物
層を形成する、及び／又は抵抗体１５中に、Ｚｎ、Ｓ
ｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉのうちの１種又は２種以上から
なる補助元素成分を合計で０．０２〜２重量％含有させ
ることにより、図９に示すように、端子金具１３も抵抗
体１５と直接接触させ、図１の導電性ガラスシール層１
７を省略することも可能である。

【００５０】

【実施例】（実施例１）微粒ガラス粉末（平均粒径８０
μｍ）を３０重量％、セラミック粉末としてのＺｒＯ₂
（平均粒径３μｍ）を６０重量％、金属粉末としてのＡ
ｌ粉末（平均粒径２０〜５０μｍ）を１重量％、非金属
導電材料粉末としてのカーボンブラックを６重量％、及
び有機バインダとしてのデキストリンを３重量％配合
し、水を溶媒としてボールミルにより湿式混合し、その
後これを乾燥して予備素材を調製した。そして、これに
粗粒ガラス粉末（平均粒径２５０μｍ）を、上記予備素
材１００重量部に対して４００重量部配合し、抵抗体組
成物の原料粉末を得た。なお、ガラス粉末の材質は、Ｓ
ｉＯ₂を５０重量％、Ｂ₂Ｏ₅を２９重量％、Ｌｉ₂Ｏを４
重量％、及びＢａＯを１７重量％を配合・溶解して得ら
れるホウケイ酸リチウムガラスであり、その軟化温度は
５８５℃であった。

【００５１】次いで、この抵抗体組成物粉末を用いて図
５及び図６に示す方法により、図１に示す抵抗体入りス
パークプラグ１００のサンプルを各種作製した。ここ
で、中心電極３は、材質がＮｉ合金（インコネル６０
０、概略組成：Ｎｉ７６重量％、Ｃｒ１５．５重量％、
Ｆｅ８重量％、Ｍｎ０．５重量％、Ｓｉ０．２重量％）
であり、電極固定用凸部３ａ（図３）の外径を３．５ｍ
ｍ、軸方向長さを２０ｍｍとし、その表面にはＮｉ系酸
化物層３１（図７）、及びＺｎ、半田（Ｓｎ−１０重量
％Ｐｂ合金）、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ−
Ｂ合金（Ｂ含有量：０．３〜０．８重量％）、Ｎｉ−Ｐ
合金（Ｐ含有量：８重量％）、Ｓｂ、Ａｇの各種金属層
３０（図３）を各種厚さで形成したものを用いた（試料
番号１〜３０）。なお、Ｎｉ系酸化物層は、電極固定用
凸部３ａの表面を、９００℃の水蒸気と１〜２時間接触
させることにより形成し、その膜厚は走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）による断面観察により測定した。なお、形成
されたＮｉ系酸化物層をＸ線回折により同定したとこ
ろ、酸化Ｎｉ(II)（ＮｉＯ）を主体とするものであるこ
とがわかった。また、金属層は、Ｎｉ−Ｂ合金及びＮｉ
−Ｐ合金については無電解メッキ法により、他は電解メ
ッキ法により形成し、その膜厚は蛍光Ｘ線膜厚計又はマ
イクロメータにより測定した。なお、サンプル毎の金属
膜／酸化物膜の種別及び膜厚を表１に示している。

【００５２】また、絶縁体２の貫通孔６の内径（得られ
る抵抗体１５の軸断面径はこれとほぼ同じ値となる）は
４．０ｍｍであり、ホットプレス処理の加熱温度は９０
０℃、加圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²に設定した。また、
導電性ガラス粉末として、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、ＴｉＯ₂
等の導電性粉末とホウケイ酸ソーダガラス粉末との混合
物（導電性粉末の含有量が約５０重量％）を用いた。得
られたスパークプラグにおいて、抵抗体１５のシール長
さＬRは１３．５ｍｍ、端子金具１３の先端位置と中心
電極３の先端位置との距離ＬSは１５ｍｍであり、ＬR／
ＬSの値は０．９であった。なお、比較例１として、中
心電極３に金属層及びＮｉ系酸化物層を形成しなかった
スパークプラグも作製した（試料番号３１）。さらに、
比較例２として、中心電極３に金属層及びＮｉ系酸化物
層を形成せず、代わって導電性ガラスシール層を該中心
電極３側にも形成したスパークプラグも作製した（試料
番号３２）。該比較例２においては、抵抗体１５のシー
ル長さＬRは９．７５ｍｍ、端子金具１３の先端位置と
中心電極３の先端位置との距離ＬSは１５ｍｍであり、
ＬR／ＬSの値は０．６５である。

【００５３】そして、これらスパークプラグの発する妨
害波電界強度を、ＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員
会）規格に定められた測定法により、試験周波数を６５
ＭＨｚ（低周波側）及び１２０ＭＨｚ（高周波側）の２
条件にて測定し、電波ノイズ性能を評価した。なお、試
験周波数６５ＭＨｚの測定結果においては、電界強度が
２４〜２７ｄＢのものを優（◎）、２７〜３０ｄＢのも
のを良（○）、３０〜３４ｄＢのものを（△）、３４ｄ
Ｂを超えるものを不良（×）とそれぞれ判定した。他
方、試験周波数１２０ＭＨｚの測定結果においては、電
界強度が３１ｄＢ未満のものを優（◎）、３１〜３４ｄ
Ｂのものを良（○）、３４〜３７ｄＢのものを（△）、
３７ｄＢを超えるものを不良（×）とそれぞれ判定し
た。

【００５４】また、各スパークプラグの負荷寿命特性を
次の方法により測定した。すなわち、スパークプラグを
自動車用トランジスタ点火装置に取り付け、放電電圧２
０ｋＶ、放電回数３６００回／分の条件で１００時間及
び２００時間放電させた後の抵抗値変化を測定した。判
定条件は、抵抗値変化率の絶対値が２０％未満のものを
良（○）、同じく２０〜３０％以下のものを可（△）、
３０％を超えるものを不可（×）として判定した。以上
の結果を表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】このように、中心電極３にＮｉ系酸化物層
３１あるいは金属層３０を形成し、かつ中心電極３と抵
抗体１５とを直接的に接合した本発明の抵抗体入りスパ
ークプラグ（試料番号１〜３０）は、Ｎｉ系酸化物層３
１あるいは金属層３０を形成せず、導電性ガラスシール
層を介して中心電極３と抵抗体１５とを接合した比較例
のスパークプラグ（試料番号３２）と比べても遜色ない
負荷寿命特性を示し、加えて抵抗体１５が長くなる分だ
け電波ノイズ性能（特に高周波側の特性）に優れている
ことがわかる。なお、Ｎｉ系酸化物層３１あるいは金属
層３０を形成せずに、中心電極３と抵抗体１５との直接
接合を試みた比較例のスパークプラグ（試料番号３１）
では、良好な接合状態が得られず、負荷寿命特性と低周
波側の電波ノイズ性能が不十分となった。

【００５７】（実施例２）微粒ガラス粉末（平均粒径８
０μｍ）、セラミック粉末としてのＺｒＯ₂（平均粒径
３μｍ）を７０〜９０重量％、金属粉末としてＳｎ、Ｚ
ｎ、Ｓｂ、Ａｇ及びＮｉろうの各粉末（平均粒径２０〜
５０μｍ：各金属成分は補助元素成分となる）を０．０
１〜３０重量％、非金属導電材料粉末としてのカーボン
ブラックを４〜６重量％、及び有機バインダとしてのデ
キストリンを１〜２重量％配合し、水を溶媒としてボー
ルミルにより湿式混合し、その後これを乾燥して予備素
材を調整した。ここで、使用したＮｉろうは次の２種類
である。（Ａ）福田金属箔粉工業株式会社製、品番ＦＰ−６０６組成‥‥Ｃ：０．１５重量％以下、Ｐ：１０〜１２重量
％、残部Ｎｉ（固相線温度：約８８５℃）（Ｂ）福田金属箔粉工業株式会社製、品番ＦＰ−６０７組成‥‥Ｃｒ：１１．５〜１５．０重量％、Ｐ：９．５
〜１２重量％、残部Ｎｉ（固相線温度：約８８０℃）なお、金属粉末としてＡｌ粉末を１重量％配合した予備
素材も比較用として作製した。なお、Ａｌ粉末は、目開
き７５μｍのふるいを通過する粒子比率が９９重量％以
上であり、同４５μｍのふるいを通過する粒子比率が８
０重量％以上であるものを使用した。

【００５８】この予備素材に対し、粗粒ガラス粉末（平
均粒径２５０μｍ）を、該予備素材１００重量部に対し
て４００重量部配合し、抵抗体組成物の原料粉末を得
た。なお、ガラス粉末の材質は、ＳｉＯ₂を５０重量
％、Ｂ₂Ｏ₅を２９重量％、Ｌｉ₂Ｏを４重量％、及びＢ
ａＯを１７重量％配合・溶解して得られるホウケイ酸リ
チウムガラスであり、その軟化温度は５８５℃であっ
た。

【００５９】次いで、この抵抗体組成物粉末を用いて図
５及び図６に示す方法により、図１に示す抵抗体入りス
パークプラグ１００のサンプルを各種作製した（試料番
号１０１〜１２５）。ここで、中心電極３は、電極固定
用凸部３ａ（図２）の外径が３．５ｍｍ、軸方向長さが
２０ｍｍ、絶縁体２の貫通孔６の内径は４．０ｍｍとし
た。また、ホットプレス処理の加熱温度は９００℃であ
り、加圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²に設定した。また、導
電性ガラス粉末として実施例１と同様のものを用いた。

【００６０】得られたスパークプラグにおいて、抵抗体
１５のシール長さＬRは１３．５ｍｍ、端子金具１３の
先端位置と中心電極３の先端位置との距離ＬSは１５ｍ
ｍであり、ＬR／ＬSの値は０．９であった。なお、予備
素材への金属粉末の配合量から抵抗体中の金属成分の種
類及び含有量を推定し、表２にその値を示している。こ
れらスパークプラグの電波ノイズ特性及び負荷寿命特性
を実施例１と同様に測定した。また、その測定後におい
て、抵抗体１５中の補助元素成分（Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、
Ａｇ、Ｎｉ）の含有量をＩＣＰ分析により求めた。以上
の結果を表２に示す。

【００６１】

【表２】

【００６２】このように、本発明の範囲内の補助元素成
分を含有する抵抗体１５を使用したスパークプラグは、
抵抗体１５と中心電極３とが直接接合されているにも拘
わらず良好な負荷寿命特性を示し、しかも電波ノイズ性
能が極めて良好であることがわかる。

【００６３】（実施例３）実施例１と同様の抵抗体組成
物粉末を用いて図５及び図６に示す方法により、図１に
示す抵抗体入りスパークプラグ１００のサンプルを各種
作製した。（試料番号２０１〜２０３）中心電極３は、
電極固定用凸部３ａ（図３）の外径が３．５ｍｍ、軸方
向長さが２０ｍｍであり、その表面に金属層３０として
亜鉛層を膜厚１μｍにて形成した。

【００６４】また、絶縁体２の貫通孔６の内径は４．０
ｍｍであり、ホットプレス処理の加熱温度は９００℃で
あり、加圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²に設定した。さら
に、導電性ガラス粉末として実施例１と同様のものを用
いた。なお、端子金具１３の先端位置と中心電極３の先
端位置との距離ＬSは１５ｍｍであり、抵抗体組成物の
原料粉末及び導電性ガラス粉末の充填量を各種変化させ
ることにより、抵抗体１５のシール長さＬRを３〜２０
ｍｍ、ＬR／ＬSの値を０．６５〜０．９０の範囲で調整
した。これらスパークプラグの電波ノイズ特性及び負荷
寿命特性を実施例１と同様に測定した。以上の結果を表
３に示す。

【００６５】

【表３】

【００６６】このように、中心電極３側に金属層３０と
して亜鉛層を形成した本発明のスパークプラグでは、抵
抗体１５と中心電極３とが直接接合されているにも拘わ
らず良好な負荷寿命特性を示していることがわかる。ま
た、ＬR／ＬSの値が０．７０以上では、低周波側の電波
ノイズ性能が特に良好な値となっ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実施例を示す正面
断面図。

【図２】抵抗体の構造を示す模式図。

【図３】図１の要部を示す正面断面図。

【図４】抵抗体のシール長さを示す断面図。

【図５】図１のスパークプラグの製造工程を示す説明
図。

【図６】図５に続く説明図。

【図７】本発明のスパークプラグの別の実施例の要部を
示す正面断面図。

【図８】本発明のスパークプラグのさらに別の実施例の
要部を示す正面断面図。

【図９】従来のスパークプラグの断面図。

【符号の説明】

１主体金具２絶縁体３中心電極４接地電極６貫通孔１５抵抗体３０金属層３１Ｎｉ系酸化物層１００スパークプラグ

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、その一方の端部側に端子金具が固定され、同じく他
方の端部側に中心電極が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、前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
抵抗体組成物で構成され、前記端子金具と前記中心電極との少なくとも一方のもの
の、前記抵抗体に面した表面を含む表層領域が、Ｚｎ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｂ及び
Ａｇの１種又は２種以上を主体とする金属又はＢとＰと
の少なくともいずれかを含有するＮｉ合金により構成さ
れる金属層とされ、前記端子金具及び／又は前記中心電
極は、その金属層の表面において前記抵抗体と直接的に
接して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】前記金属層は、その厚さが０．１μｍ以
上となるように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】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固定され、同じく他
方の端部側に中心電極が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、前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
抵抗体組成物で構成され、前記端子金具と前記中心電極との少なくとも一方のもの
の、前記抵抗体に面した表面を含む表層領域が、厚さ
０．１μｍ以上の導電性又は半導体性の酸化物層とさ
れ、前記端子金具及び／又は前記中心電極は、その酸化
物層の表面において前記抵抗体と直接的に接して配置さ
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４】前記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固定され、同じ
く他方の端部側に中心電極が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、前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
抵抗体組成物で構成され、また、前記端子金具と中心電極とはＮｉを主体とするも
のであり、それら端子金具と中心電極との少なくとも一
方のものの、前記抵抗体に面した表面を含む表層領域が
厚さ０．１μｍ以上のＮｉ系酸化物層とされ、前記端子
金具及び／又は前記中心電極は、その酸化物層の表面に
おいて前記抵抗体と直接的に接して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５】前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料
部とが混在した構造を有し、かつＺｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａ
ｇ、Ｎｉ及びＡｌのうちの１種又は２種以上からなる補
助元素成分を合計で０．０２〜２重量％含有した抵抗体
組成物で構成される請求項１ないし４のいずれかに記載
の抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項６】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固定され、同じく他
方の端部側に中心電極が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、前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
構造を有する抵抗体組成物で構成されるとともに、前記
端子金具と前記中心電極との少なくとも一方のものと直
接的に接して配置されており、かつ前記抵抗体組成物
が、Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｇ及びＮｉのうちの１種又は２種以
上からなる補助元素成分を合計で０．０２〜２重量％含
有することを特徴とする抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項７】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固定され、同じく他
方の端部側に中心電極が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、前記抵抗体は、ガラス材料部と導電材料部とが混在した
構造を有する抵抗体組成物で構成されるとともに、前記
端子金具と前記中心電極との少なくとも一方のものと直
接的に接して配置されており、かつ前記抵抗体組成物
が、補助元素成分としてのＺｎを０．６〜２重量％含有
することを特徴とする抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項８】前記抵抗体中において、前記補助元素成
分の少なくとも一部が金属相の形態で含有されている請
求項６又は７に記載の抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項９】前記金属相は、Ｎｉを主成分とし、かつ
Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｐのうちの１種又は２種以
上を含有するＮｉ系相を含むものである請求項８記載の
抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項１０】前記端子金具と前記抵抗体との間に前
記導電性ガラスシール層が介挿され、前記中心電極は前
記抵抗体と直接的に接して配置されている請求項１ない
し９のいずれかに記載の抵抗体入りスパークプラグ。
【請求項１１】前記端子金具と前記中心電極との対向
方向において、前記端子金具の対向側先端位置と前記中
心電極の対向側先端位置との距離をＬS、前記抵抗体の
長さをＬRとしたときに、ＬR／ＬSが０．７以上である
請求項１ないし１０のいずれかに記載の抵抗体入りスパ
ークプラグ。