KR101579022B1 - 점화 플러그 - Google Patents

Abstract

후단측 몸통부가 길거나, 절연체의 평탄부의 면적이 작거나 할 경우라도, 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지한다. 점화 플러그(1)는 축 구멍(4)을 가지는 절연 애자(2)와, 절연 애자(2)의 외주에 배치 설치되는 금속 쉘(3)과, 축 구멍(4)의 후단측에 삽입되는 다리부(6A), 및 절연 애자(2)의 후단으로부터 노출되는 머리부(6B)를 구비하는 단자전극(6)을 구비한다. 또, 절연 애자(2)는 금속 쉘(3)의 후단으로부터 노출되는 부위의 길이(L)가 28㎜ 이상 34㎜ 이하로 되거나, 평탄부(2F)의 면적이 25㎟ 이하로 되거나 한다. 이와 같은 점화 플러그(1)에 있어서, 절연 애자(2)의 후단에서 축선(CL1) 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 절연 애자(2)의 최박육부(2A)의 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 된다. 또한, 평탄부(2F)의 투영 영역(PA1)과 평탄부(6F)의 투영 영역(PA2)이 겹치는 영역(AR)의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 된다.

Description

점화 플러그{SPARK PLUG}

본 발명은 내연기관 등에 사용되는 점화 플러그에 관한 것이다.

점화 플러그는 내연기관 등에 이용되고, 알루미나 등의 절연성 세라믹에 의해 형성되어 축선 방향으로 연장되는 축 구멍을 가지는 절연체와, 축 구멍의 선단측에 설치되는 중심전극과, 축 구멍의 후단측에 설치되는 단자전극과, 중심전극과의 사이에서 불꽃 방전 간극을 형성하는 접지전극을 구비하고 있다. 그리고 단자전극을 통하여 상기 불꽃 방전 간극에 소정의 전압을 인가함으로써, 불꽃 방전 간극에 있어서 불꽃 방전이 발생하도록 되어 있다.

또, 단자전극은 절연체의 후단으로부터 노출되고, 전력공급용의 플러그 코드(플러그 캡)가 장착되는 머리부와, 상기 축 구멍에 삽입되고, 선단부가 유리 밀봉 등에 의해 절연체에 고정되는 봉 형상의 다리부를 구비하고 있다. 더불어서, 상기 머리부는 그 선단측 단면의 평탄 형상 부위가 절연체의 후단면에 설치된 평탄 형상 부위(평탄부)에 대해서 접촉한 상태(또한, 머리부의 선단측 단면의 적어도 일부가 절연체의 후단면으로부터 이간한 상태가 되는 일이 있다)에서 설치된다.

그런데 근래에는, 환경 보호 등의 관점에서 내연기관의 연비가 엄격하게 규제되어 있다. 그래서 연비 규제의 요구에 대응하면서, 출력의 저하를 방지하기 위해 내연기관의 배기량을 감소시키는 한편, 고압축화나 고과급 기화를 실시함으로써 출력의 저하 방지가 도모되고 있다.

여기서, 고압축화나 고과급 기화된 내연기관에 있어서는, 불꽃 방전을 발생시키기 위해 더욱 큰 전압이 필요하게 된다. 그러나 인가 전압을 증대시키면, 단자전극과 금속 쉘의 사이에서 절연체의 표면을 기듯이 하여 전류가 누전되고, 방전 이상에 의한 실화를 초래할 우려가 있다. 그래서, 전류의 누전(이른바 , 플래시 오버)을 방지하기 위해 절연체 중, 금속 쉘의 후단과 단자전극 머리부의 사이에 위치하는 부위(후단측 몸통부)를 더 긴 것으로 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1등 참조).

또한 근래에는 점화 플러그의 소형화, 특히 소경화가 요청되고 있으며, 그것에 수반하여 절연체가 소경화(小徑化)되는 일이 있다. 소경화된 절연체에 있어서는, 그 후단부에 있어서의 두께나, 절연체의 상기 평탄부의 면적도 작은 것으로 된다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 2001－155839호 공보

그런데, 내연기관 등의 동작에 수반하는 진동이 가해진 경우에는, 절연체에 고정된 다리부의 선단부를 기점으로 하여 단자전극의 머리부가 진동하는 것에 의해 절연체의 후단측 내주에 대해서 다리부가 접촉할 수 있다. 여기서, 절연체의 후단부에 있어서의 두께가 작은 경우에는, 다리부의 접촉에 수반하여 절연체의 후단측 내주에 있어서 균열 등의 파손이 발생할 우려가 있다.

또, 진동에 수반하여 단자전극의 머리부에는, 축선과 교차하는 방향을 따른 부하가 가해지고, 상기 부하에 의해, 머리부의 선단측 단면이 절연체의 상기 평탄부에 대해서 압접(壓接)할 수 있다. 머리부의 선단측 단면이 절연체에 압접되면, 절연체 중, 머리부가 압접되는 부위에는 압축 하중이 가해지는 한편, 절연체 중, 압축 하중이 가해지는 부위에 인접하는 부위에는 인장 하중이 가해진다. 여기서, 절연체는 그 특성상, 압축 하중에 강한 반면, 인장 하중에는 비교적 약하기 때문에, 상기 인장 하중에 의해, 절연체의 후단면(평탄부)에 있어서 파손이 발생할 우려가 있다.

특히, 후단측 몸통부를 길게 하거나, 절연체의 상기 평탄부의 면적을 작게 하거나 한 절연체에 있어서는, 파손의 발생이 더욱 우려된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 후단측 몸통부가 길거나, 절연체의 평탄부의 면적이 작거나 할 경우라도, 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있는 점화 플러그를 제공하는 것에 있다.

이하, 상기 목적을 해결하는데 적합한 각 구성에 대해, 항 분류하여 설명한다. 또한, 필요에 따라 대응하는 구성에 특유의 작용 효과를 부기한다.

구성 1. 본 구성의 점화 플러그는, 축선 방향으로 연장되는 축 구멍을 가지는 절연체와,

상기 축 구멍의 선단측에 삽입 설치되는 중심전극과,

상기 축 구멍의 후단측에 삽입되는 봉 형상의 다리부, 및 상기 절연체의 후단으로부터 노출되는 머리부를 구비하는 단자전극과,

상기 절연체의 외주에 배치 설치되고, 자신의 후단으로부터 상기 절연체의 일부가 노출되는 통 형상의 금속 쉘을 구비하며,

상기 절연체 중, 상기 금속 쉘의 후단으로부터 노출되는 부위의 상기 축선을 따른 길이(L)가 28㎜ 이상 34㎜ 이하인 점화 플러그로서,

상기 절연체의 후단에서 상기 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 상기 절연체의 최박육부(最薄肉部)의 두께(t)가 1.0㎜ 이상이고,

상기 머리부의 선단측 단면 및 상기 절연체의 후단면은 평탄부를 가지며,

상기 축선과 직교하는 평면에 대해서, 상기 축선을 따라서 상기 절연체의 후단면의 평탄부와 상기 머리부의 선단측 단면의 평탄부를 투영시켰을 때, 상기 후단면의 평탄부의 투영 영역과 상기 선단측 단면의 평탄부의 투영 영역이 겹치는 영역의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되고,
상기 절연체의 후단면의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 「상기 절연체의 후단에서 상기 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위」라는 것은, 절연체 중, 머리부의 진동시에 있어서 다리부의 접촉이 발생할 수 있는 범위를 의미한다. 따라서, 예를 들면, 상기 범위 내에 위치하는 축 구멍에 있어서, 자신의 내경이 그 밖의 부위의 내경보다도 큰 부위가 설치되어 있으며, 상기 부위에 대해서 다리부의 접촉이 발생하지 않는 경우, 상기 부위는, 두께를 1.0㎜ 이상으로 하는 대상에서 제외된다. 즉, 상기 범위 내에 위치하는 절연체라도, 머리부의 진동에 의한 다리부의 접촉이 발생하지 않는 부위는, 두께를 1.0㎜ 미만으로 해도 좋다(이하, 마찬가지).

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구성 3. 본 구성의 점화 플러그는, 축선 방향으로 연장되는 축 구멍을 가지는 절연체와,

상기 축 구멍의 선단측에 삽입 설치되는 중심전극과,

상기 축 구멍의 후단측에 삽입되는 봉 형상의 다리부, 및 상기 절연체의 후단으로부터 노출되는 머리부를 구비하는 단자전극과,

상기 절연체의 외주에 배치 설치된 통 형상의 금속 쉘을 구비하는 점화 플러그로서,

상기 절연체의 후단에서 상기 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 상기 절연체의 최박육부의 두께(t)가 1.0㎜ 이상이고,

상기 머리부의 선단측 단면, 및 상기 절연체의 후단면은 평탄부를 가지며,

상기 절연체의 후단면의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되고,

상기 축선과 직교하는 평면에 대해서, 상기 축선을 따라서 상기 절연체의 후단면의 평탄부와 상기 머리부의 선단측 단면의 평탄부를 투영시켰을 때, 상기 후단면의 평탄부의 투영 영역과 상기 선단측 단면의 평탄부의 투영 영역이 겹치는 영역의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되는 것을 특징으로 한다.

구성 4. 본 구성의 점화 플러그는, 상기 구성 1 또는 2에 있어서, 상기 머리부 중, 그 선단에서 상기 축선 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위는 상기 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지는 것을 특징으로 한다.

구성 1의 점화 플러그에 따르면, 길이(L)가 28㎜ 이상으로 되어 있기 때문에, 단자전극의 머리부와 금속 쉘의 사이에 있어서 우수한 절연성을 확보할 수 있으며, 머리부 및 금속 쉘 사이에 있어서의 전류의 누전을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 그 반면에, 길이(L)를 28㎜ 이상으로 한 경우에는, 진동에 수반하는 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 우려된다.

이 점, 구성 1의 점화 플러그에 따르면, 절연체의 후단에서 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 절연체의 최박육부의 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 되어 있다. 즉, 절연체 중, 머리부의 진동에 수반하는 다리부의 접촉이 발생할 수 있는 부위의 두께가 1.0㎜ 이상으로 되어 있다. 따라서, 절연체가 다리부의 접촉에 저항하는 충분한 강도를 가지는 것으로 되고, 다리부의 접촉에 의한 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또, 상기 구성 1에 따르면, 축선과 직교하는 평면에 대해서, 축선을 따라서 절연체의 평탄부와 머리부의 평탄부를 투영시켰을 때, 절연체의 평탄부의 투영 영역과 머리부의 평탄부의 투영 영역이 겹치는 영역의 면적(D)이 8㎟로 되어 있다. 따라서, 진동에 수반하여 머리부로부터 절연체의 후단면에 가해지는 압축 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 나아가서는 절연체에 가해지는 인장 하중을 더욱 확실하게 저감시킬 수 있다. 그 결과, 머리부의 압접에 의한 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

이상과 같이, 상기 구성 1에 따르면, 길이(L)가 28㎜ 이상으로 되고, 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 우려되는 경우라도, 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 됨과 아울러, 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되는 것에 의해, 다리부의 접촉에 기인하는 파손, 및 머리부의 압접에 기인하는 파손의 쌍방을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 길이(L)를 34㎜ 초과로 한 경우에는, 머리부에 부하가 가해졌을 때에, 절연체의 금속 쉘로부터 노출되는 부위(후단측 몸통부) 중, 선단측에 위치하는 부위(금속 쉘의 근방에 위치하는 부위)에 있어서 파손이 발생할 우려가 있지만, 상기 구성 1에 따르면, 길이(L)가 34㎜ 이하로 되어 있기 때문에, 후단측 몸통부의 선단측에 있어서의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, 두께(t)를 1.0㎜로 하고, 또한, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 함으로써 이루어지는, 절연체의 후단부에 있어서의 파손 방지 효과와 더불어서, 절연체의 각 부에 있어서 파손의 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 구성 1의 점화 플러그에 따르면, 절연체의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되어 있기 때문에, 절연체의 후단부의 강도가 비교적 낮은 것으로 되기 쉽다. 따라서, 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 더욱 우려되지만, 상기 구성 1을 채용하는 것에 의해, 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 환언하면, 상기 구성 1은 길이(L)가 28㎜ 이상으로 됨과 아울러, 절연체의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되어 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 한층 우려되는 점화 플러그에 있어서, 특히 유효하다.

절연체의 평탄부의 면적이 작은 경우에는, 절연체의 후단부의 강도가 비교적 낮게 되기 쉽다. 그로 인해, 구성 3의 점화 플러그와 같이, 절연체의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되어 있는 경우에는, 진동에 수반하는 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 더욱 우려된다.

이 점, 구성 3의 점화 플러그에 따르면, 상기 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 되어 있기 때문에, 절연체가 다리부의 접촉에 저항하는 충분한 강도를 가지는 것으로 되고, 다리부의 접촉에 의한 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또, 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되어 있기 때문에, 절연체에 가해지는 인장 하중을 더욱 확실하게 저감시킬 수 있고, 머리부의 압접에 의한 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

이상과 같이, 상기 구성 3에 따르면, 절연체의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되고, 절연체의 후단부에 있어서의 파손이 우려되는 경우라도, 절연체의 후단부에 있어서의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.

또, 길이(L)가 34㎜ 이하로 되어 있기 때문에, 머리부에 부하가 가해졌을 때에 있어서, 상기 후단측 몸통부의 선단측에 있어서의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.

구성 4의 점화 플러그에 따르면, 머리부 중, 그 선단에서 축선 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위가, 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지도록 구성되어 있다. 즉, 머리부 중, 절연체의 후단면에 접촉하는 부위가 축선 방향을 따라서 2㎜ 이상의 두께를 가지고 있다. 그로 인해, 진동에 수반하여 머리부로부터 절연체의 후단면에 가해지는 하중이 큰 것으로 되기 쉽고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 파손이 매우 우려되지만, 상기 구성 1등을 채용하는 것에 의해, 절연 애자의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.환언하면, 상기 구성 1등은 머리부 중, 그 선단에서 축선 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위가, 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지는 경우에 있어서, 특히 유의(有意)하다.

도 1은 점화 플러그의 구성을 나타내는 일부 파단 정면도이다.
도 2는 단자전극 및 절연 애자의 구성을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 단자전극의 평탄부의 투영 영역, 및 절연 애자의 평탄부의 투영 영역을 나타내는 투영도이다.
도 4는 길이(L) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 길이(L) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 두께(t) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 길이(L)를 30㎜로 한 다음, 면적(A) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 길이(L)를 25㎜로 한 다음, 면적(A) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 길이(L)를 30㎜로 한 다음, 두께(X) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 길이(L)를 25㎜로 한 다음, 두께(X) 및 면적(D)을 여러 가지 변경한 샘플에 있어서의 균열 하중 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 다른 실시형태에 있어서의 단자전극의 구성을 나타내는 확대 단면도이다.

이하에, 일실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 점화 플러그(1)를 나타내는 일부 파단 정면도이다. 또한, 도 1에서는 점화 플러그(1)의 축선(CL1) 방향을 도면에 있어서의 상하 방향으로 하고, 하측을 점화 플러그(1)의 선단측, 상측을 후단측으로 하여 설명한다.

점화 플러그(1)는 통 형상을 이루는 절연체로서의 절연 애자(2), 이것을 유지하는 통 형상의 금속 쉘(3) 등으로 구성되는 것이다.

절연 애자(2)는, 주지하는 바와 같이 알루미나 등을 소성하여 형성되어 있으며, 그 외형부에 있어서, 후단측에 형성된 후단측 몸통부(10)와, 상기 후단측 몸통부(10)보다도 선단측에 있어서 직경 방향 외향으로 돌출 형성된 대경부(11)와, 상기 대경부(11)보다도 선단측에 있어서 이것보다도 가는 직경으로 형성된 중간 몸통부(12)와, 상기 중간 몸통부(12)보다도 선단측에 있어서 이것보다도 가는 직경으로 형성된 긴 다리부(13)를 구비하고 있다. 더불어서, 절연 애자(2) 중, 대경부(大徑部, 11), 중간 몸통부(12), 및 대부분의 긴 다리부(13)는 금속 쉘(3)의 내부에 수용되어 있으며, 후단측 몸통부(10)는 금속 쉘(3)의 후단으로부터 노출되어 있다. 그리고, 중간 몸통부(12)와 긴 다리부(13)의 연접부에는 테이퍼 형상의 단차부(14)가 형성되어 있으며, 상기 단차부(14)에서 절연 애자(2)가 금속 쉘(3)에 걸려 있다.

또한, 후단측 몸통부(10)에는 그 둘레 방향을 따라서 연장되는 환 형상의 홈부(31)가 축선(CL1) 방향을 따라서 간헐적으로 복수 설치되어 있다. 홈부(31)가 설치되는 것에 의해, 절연 애자(2)의 표면을 기어간 후술하는 단자전극(6)의 머리부 (6B)와 금속 쉘(3)의 후단의 사이에 있어서의 연면 거리의 증대가 도모되어 있다.

더불어서, 절연 애자(2)에는 축선(CL1)에 따라서 연장되는 축 구멍(4)이 관통 형성되어 있으며, 상기 축 구멍(4)의 선단측에는 중심전극(5)이 삽입, 고정되어 있다. 상기 중심전극(5)은 열전도성이 우수한 금속[예를 들면, 구리나 구리합금, 순니켈(Ni) 등]으로 이루어지는 내층(5A)과, Ni을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 외층(5B)을 구비하고 있다. 또, 중심전극(5)은 전체적으로 봉 형상(원주 형상)을 이루고, 그 선단 부분이 절연 애자(2)의 선단으로부터 돌출되어 있다.

더불어서, 축 구멍(4)의 후단측에는 저탄소강 등의 금속으로 이루어지는 봉 형상의 단자전극(6)이 설치되어 있다. 단자전극(6)은 축 구멍(4)의 후단측에 삽입되는 봉 형상의 다리부(6A)와, 상기 다리부(6A)보다도 큰 직경이며, 절연 애자(2)의 후단으로부터 노출되는 머리부(6B)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는 축 구멍(4)에 대한 다리부(6A)의 삽입 용이성을 높이기 위해, 다리부(6A)의 외주면과 축 구멍(4)의 내주면의 사이에 환 형상의 틈새가 형성되어 있다. 그리고 축 구멍(4)의 최후단부(最後端部)에는 자신의 내경이 축 구멍(4) 중 자신의 바로 선단측에 위치하는 부위의 내경보다도 크게 된 확경부(擴徑部, 4A)가 설치되어 있으며, 다리부(6A)와 확경부(4A)의 사이에는 비교적 큰 틈새가 형성되어 있다. 또, 상기 머리부(6B)에는 전력공급용의 플러그 코드 등(도시하지 않음)이 장착되도록 되어 있다.

더불어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 머리부(6B)의 선단측 단면에는 평면 형상의 평탄부(6F)가 설치되어 있으며, 본 실시형태에서는 상기 평탄부(6F)가 절연 애자(2)의 후단면에 설치된 평면 형상의 평탄부(2F)에 접촉하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 점화 플러그(1)의 소형화를 도모하기 위해, 절연 애자(2)가 소경화되어 있으며, 절연 애자(2)의 평탄부(2F)의 면적(A)이 소정값(예를 들면, 10㎟ 이상 25㎟ 이하)으로 되어 있다. 또, 절연 애자(2)의 적어도 일부{예를 들면, 후단측 몸통부(10)}의 외표면에는 유약층이 설치되어 있으며, 상기 유약층을 평탄부 (2F)까지 설치해도 좋다.

아울러, 본 실시형태에 있어서, 머리부(6B) 중, 그 선단에서 축선(CL1) 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위는, 머리부(6B)의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지고 있다. 즉, 머리부(6B) 중, 절연 애자(2)의 후단면에 접촉하는 부위는, 적어도 2㎜ 이상의 두께를 가지고 있다.

도 1로 되돌아가서, 축 구멍(4)의 중심전극(5)과 단자전극(6)의 사이에는 원주 형상의 저항체(7)가 배치 설치되어 있다. 또, 저항체(7)의 양단부에는 도전성 재료(예를 들면, 카본블랙 등)와 유리 분말을 포함하는 유리 분말 혼합물이 소성되어 이루어지는 유리 밀봉층(8, 9)이 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 유리 밀봉층(9)에 의해, 단자전극[6, {다리부(6A)}]의 선단부가 절연 애자(2)에 고정되어 있다.

더불어서, 상기 금속 쉘(3)은 저탄소강 등의 금속에 의해 통 형상으로 형성되어 있으며, 그 선단부 외주에는 점화 플러그(1)를 내연기관이나 연료전지 개질기 등의 연소장치에 장착하기 위한 나사부(수나사부, 15)가 형성되어 있다. 또, 나사부(15)의 후단측에는 좌부(seat portion, 16)가 외주측으로 향하여 돌출 형성되어 있으며, 나사부(15) 후단의 나사목(screw neck, 17)에는 링 형상의 개스킷(18)이 끼워 넣어져 있다. 또한, 금속 쉘(3)의 후단측에는 금속 쉘(3)을 연소장치에 장착할 때에 렌치 등의 공구를 걸어 맞추게 하기 위한 단면 육각 형상의 공구 걸어 맞춤부(19)가 설치되어 있다.

또, 금속 쉘(3)의 후단부에는 직경 방향 내측으로 향하여 굴곡되는 크림프부 (20)가 설치되어 있다.

또, 금속 쉘(3)의 내주면에는 절연 애자(2)를 걸기 위한 테이퍼 형상의 단차부(21)가 설치되어 있다. 그리고 절연 애자(2)는 금속 쉘(3)에 대해서 그 후단측에서 선단측으로 향하여 삽입되고, 자신의 단차부(14)가 금속 쉘(3)의 단차부(21)에 걸린 상태에서 금속 쉘(3)의 후단측의 개구부를 직경 방향 내측으로 크림프하는 것, 즉 상기 크림프부(20)를 형성함으로써 금속 쉘(3)에 고정되어 있다. 또한, 상기 단차부(14, 21) 사이에는, 원환 형상의 판 패킹(22)이 개재되어 있다. 이에 따라, 연소실 내의 기밀성을 유지하고, 연소실 내로 노출되는 절연 애자(2)의 긴 다리부(13)와 금속 쉘(3)의 내주면의 틈새로 파고드는 연료가스가 외부로 누출되지 않도록 되어 있다.

또한, 크림프에 의한 밀폐를 더욱 완전한 것으로 하기 위해, 금속 쉘(3)의 후단측에 있어서는, 금속 쉘(3)과 절연 애자(2)의 사이에 환 형상의 링 부재(23, 24)가 개재되고, 링 부재(23, 24) 사이에는 활석(탈크, 25)의 분말이 충전되어 있다. 즉, 금속 쉘(3)은 판 패킹(22), 링 부재(23, 24) 및 활석(25)을 통하여 절연 애자(2)를 유지하고 있다.

또, 금속 쉘(3)의 선단부(26)에는 중심전극(5)측으로도 구부러지고, 그 선단부 측면이 중심전극(5)의 선단면과 대향하는 접지전극(27)이 접합되어 있다. 그리고 중심전극(5)의 선단면과 접지전극(27)의 선단부 측면의 사이에는 불꽃 방전 간극(28)이 형성되어 있으며, 상기 불꽃 방전 간극(28)에 있어서, 축선(CL1)을 거의 따른 방향으로 불꽃 방전이 실시되도록 되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는 절연 애자(2) 중, 금속 쉘(3)의 후단으로부터 노출되는 부위의 축선(CL1)을 따른 길이(L)가 28㎜ 이상 34㎜ 이하로 되어 있다. 이와 같이 길이(L)가 비교적 큰 것으로 되는 것에 의해, 상술한 바와 같이 홈부(31)가 설치되고, 연면 거리의 증대가 도모되는 것과 더불어서, 머리부(6B)와 금속 쉘(3)의 사이에 있어서의 절연성을 크게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 머리부(6B) 및 금속 쉘(3) 사이에 있어서의 전류의 누전(플래시 오버)의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같이, 다리부(6A)의 외주면과 축 구멍(4)의 내주면의 사이에는 틈새가 있으며, 또, 단자전극(6)은 유리 밀봉층(9)에 의해, 그 선단부가 절연 애자(2)에 고정되어 있다. 그로 인해, 내연기관 등의 동작에 수반하는 진동이 점화 플러그(1)에 대해서 가해진 경우에는, 단자전극[6, {다리부(6A)}]의 선단부를 기점으로 하여 머리부{6B, 머리부(6B)에는 플러그 코드 등이 장착되기 때문에 큰 가속도가 가해지는}가 진동하는 일이 있다. 그리고 머리부(6B)가 진동하면, 다리부 (6A)의 후단부가 절연 애자(2)의 후단측 내주에 접촉하여 절연 애자(2)의 후단측 내주에 파손(균열 등)이 발생할 우려가 있다.

이 점을 감안하여 본 실시형태에서는 다리부(6A)의 접촉에 수반하는 절연 애자(2)의 파손을 방지하기 위해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 절연 애자(2)의 후단에서 축선(CL1) 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 절연 애자(2)의 최박육부(2A)의 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 되어 있다.

또한, 「절연 애자(2)의 후단에서 축선(CL1) 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위」라는 것은, 절연 애자(2) 중, 머리부(6B)의 진동시에 다리부(6A)의 접촉이 발생할 수 있는 범위를 의미한다. 따라서, 본 실시형태와 같이, 축 구멍(4)의 최후단부에 확경부(4A)가 설치되고, 머리부(6B)가 진동했다고 해도, 확경부(4A)의 내주면에 다리부(6A)가 접촉하지 않는 경우, 절연 애자(2) 중, 확경부(4A)가 위치하는 부위는, 두께를 1.0㎜ 이상으로 하는 대상에서 제외된다.

그런데, 진동에 수반하여 머리부(6B)에 대해서 축선(CL1)과 교차하는 방향으로 부하가 가해졌을 때에는, 머리부(6B)의 선단측 단면{평탄부(6F)}이 절연 애자 (2)의 후단면{평탄부(2F)}에 대해서 압접할 수 있다. 머리부(6B)의 선단측 단면이 절연 애자(2)의 후단면에 압접하면, 절연 애자(2)의 후단면에 인장 하중이 가해지고, 상기 인장 하중에 의해, 절연 애자(2)의 후단면에 대해 파손(균열)이 발생할 우려가 있다.

이 점을 감안하여 본 실시형태에서는 머리부(6B)의 압접에 의한 절연 애자 (2)의 파손을 더욱 확실하게 방지하기 위해, 도 3에 나타내는 바와 같이, 축선 (CL1)과 직교하는 평면(VS)에 축선(CL1)을 따라서 절연 애자(2)의 평탄부(2F)와 머리부(6B)의 평탄부(6F)를 투영시켰을 때, 상기 평탄부(2F)의 투영 영역(PA1, 도 3 중, 사선을 붙인 부위)과, 상기 평탄부(6F)의 투영 영역(PA2, 도 3 중, 산점(散点) 무늬를 붙인 부위)이 겹치는 영역(AR)의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되어 있다.

이상 상세히 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 절연 애자(2)의 후단에서 축선(CL1) 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 절연 애자(2)의 최박육부(2A)의 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 되어 있다. 즉, 절연 애자(2) 중, 머리부 (6B)의 진동에 수반하는 다리부(6A)의 접촉이 발생할 수 있는 부위의 두께가 1.0㎜ 이상으로 되어 있다. 따라서, 절연 애자(2)가 다리부(6A)의 접촉에 저항하는 충분한 강도를 가지는 것으로 되어 다리부(6A)의 접촉에 의한 절연 애자(2)의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또, 상기 면적(D)이 8㎟로 되어 있기 때문에, 진동에 수반하여 머리부(6B)로부터 절연 애자(2)의 후단면에 가해지는 압축 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 나아가서는 절연 애자(2)에 가해지는 인장 하중을 더욱 확실하게 저감시킬 수 있다. 그 결과, 머리부(6B)의 압접에 의한 절연 애자(2)의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 길이(L)가 34㎜ 이하로 되어 있기 때문에, 머리부 (6B)에 부하가 가해진 경우에 있어서, 후단측 몸통부(10)의 선단부{크림프부(20)의 내주측}에 있어서의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, 두께(t)를 1.0㎜로 하고, 또한, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 함으로써 이루어지는 절연 애자(2)의 후단부에 있어서의 파손 방지 효과와 더불어서, 절연 애자(2)의 다리부에 있어서 파손의 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

특히, 본 실시형태와 같이, 길이(L)가 28㎜ 이상으로 됨과 아울러, 상기 평탄부(2F)의 면적이 25㎟ 이하로 되고, 또한, 머리부(6B) 중의 적어도 선단측 2㎜의 부위가 머리부(6B)의 선단측 단면의 외경 이상의 외경으로 되어 있는 경우에는, 절연 애자(2)의 후단부에 있어서의 파손이 매우 우려되지만, 두께(t)나 면적(D)을 상술의 구성으로 하는 것에 의해, 절연 애자(2)의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 길이(L)가 28㎜ 이상으로 됨과 아울러, 평탄부(2F)의 면적이 25㎟ 이하로 되고, 후단부에 있어서의 파손이 매우 우려되는 절연 애자 (2)에 대해서, 두께(t)가 1.0㎜ 이상으로 됨과 아울러, 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되어 있다. 이것에 대해서, 길이(L)가 28㎜ 미만이며, 평탄부(2F)의 면적이 25㎟ 이하로 된 절연 애자{상기 실시형태의 절연 애자(2) 정도는 아니지만, 후단부에 있어서의 파손이 우려되는 절연 애자}에 대해서, 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 함과 아울러, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 해도 좋다. 또, 평탄부(2F)의 면적이 25㎟ 초과이며, 길이(L)가 28㎜ 이상으로 된 절연 애자{상기 실시형태의 절연 애자(2) 정도는 아니지만, 후단부에 있어서의 파손이 우려되는 절연 애자}에 대해서, 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 함과 아울러, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 해도 좋다.

이어서, 상기 실시형태에 의해서 이루어지는 작용 효과를 확인하기 위해, 상기 길이(L)를 25㎜∼37㎜의 범위로 변경함과 아울러, 상기 면적(D)(㎟)을 여러 가지 변경한 점화 플러그의 샘플을 제작하고, 각 샘플에 대해서, 균열 하중 평가 시험을 실시했다. 균열 하중 평가 시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 샘플을 소정의 시험대에 대해서 장착한 다음에, 소정의 오토 그래프에 의해, 축선과 직교하는 방향을 따라서 단자전극의 머리부에 대해서 1㎜/min의 스피드로 하중을 가했다. 그리고 절연 애자에 균열이 발생했을 때의 하중(균열 하중)을 계측하고, 길이(L)를 25㎜로 하며, 면적(D)을 20㎟로 한 샘플의 균열 하중에 대한, 계측된 균열 하중의 비율(강도비율)을 산출했다. 도 4에 길이(L)를 25㎜∼31㎜로 한 샘플의 시험 결과를 나타내고, 도 5에 길이(L)를 32㎜∼37㎜로 한 샘플의 시험 결과를 나타낸다.

또한, 도 4에 있어서는, 길이(L)를 25㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 원으로 나타내고, 길이(L)를 26㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 삼각으로 나타내며, 길이(L)를 27㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 정사각형으로 나타내고, 길이(L)를 28㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 원으로 나타내며, 길이(L)를 29㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 삼각으로 나타내고, 길이(L)를 30㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 정사각형으로 나타내며, 길이(L)를 31㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 마름모로 나타낸다. 또, 도 5에 있어서는, 길이(L)를 32㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 원으로 나타내고, 길이(L)를 33㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 삼각으로 나타내며, 길이 (L)를 34㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 정사각형으로 나타내고, 길이(L)를 35㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 원으로 나타내며, 길이(L)를 36㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 삼각으로 나타내고, 길이(L)를 37㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 정사각형으로 나타낸다.

또한, 참고로서 표 1에 각 샘플의 강도비율을 각각 나타낸다. 또, 각 샘플 모두, 절연 애자의 최박육부에 있어서의 두께(t)를 1.5㎜로 했다.

	면적(D)(㎟)
	1	5	8	10	13	15	18	20
L=25㎜	0.62	0.85	0.79	0.93	0.95	0.96	0.98	1.00
L=26㎜	0.60	0.62	0.81	0.93	0.95	0.96	0.98	0.97
L=27㎜	0.59	0.61	0.81	0.88	0.91	0.93	0.92	0.95
L=28㎜	0.30	0.31	0.81	0.92	0.95	0.95	0.93	0.94
L=29㎜	0.29	0.32	0.81	0.92	0.95	0.95	0.93	0.94
L=30㎜	0.29	0.32	0.81	0.92	0.95	0.95	0.93	0.94
L=31㎜	0.31	0.36	0.85	0.92	0.91	0.92	0.93	0.93
L=32㎜	0.35	0.35	0.81	0.88	0.87	0.88	0.89	0.91
L=33㎜	0.29	0.33	0.80	0.81	0.84	0.89	0.90	0.88
L=34㎜	0.31	0.32	0.81	0.82	0.89	0.86	0.88	0.89
L=35㎜	0.30	0.32	0.28	0.27	0.28	0.31	0.30	0.31
L=36㎜	0.28	0.30	0.31	0.28	0.31	0.30	0.27	0.27
L=37㎜	0.28	0.30	0.28	0.27	0.30	0.29	0.31	0.29

도 4, 도 5 및 표 1에 나타내는 바와 같이, 길이(L)를 28㎜ 이상으로 한 샘플은, 강도비율이 현저하게 저하되는 일이 있으며, 절연 애자의 균열이 발생하기 쉬운 것이 확인되었다. 또한, 길이(L)를 35㎜ 이상으로 한 샘플은, 절연 애자 중 크림프부의 내측에 위치하는 부위에 있어서 균열이 발생하고, 길이(L)를 28㎜ 이상 34㎜ 이하로 한 샘플은, 절연 애자 중 크림프부의 내측에 위치하는 부위에 있어서 균열은 발생하는 일없이, 절연 애자의 후단부에 있어서 균열이 발생했다.

이와 같이 절연 애자의 후단부에 있어서 균열이 발생하는 샘플{즉, 길이(L)를 28㎜ 이상 34㎜ 이하로 한 샘플} 중, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 한 것(도 4, 5에 있어서, 흰색 기호로 시험 결과를 나타낸 것)은 강도비율이 현격히 높아져 절연 애자의 균열 억제 효과가 우수하다는 것을 알았다. 이것은 면적(D)을 8㎟ 이상으로 한 것에 의해, 부하가 가해졌을 때에, 단자전극의 머리부로부터 절연 애자의 후단면에 가해지는 하중이 효과적으로 분산되고, 나아가서는 절연 애자의 후단부에 가해지는 인장 하중이 저감한 것에 의한다고 생각할 수 있다.

이어서, 길이(L)를 30㎜로 한 다음, 상기 두께(t)(㎜) 및 면적(D)(㎟)을 여러 가지 변경한 점화 플러그의 샘플을 제작하고, 각 샘플에 대해서 상술의 균열 하중 평가 시험을 실시했다. 도 6에 상기 시험의 시험 결과를 나타낸다.

또한, 도 6에 있어서는, 두께(t)를 0. 2㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 원로 나타내고, 두께(t)를 0. 5㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 삼각으로 나타내며, 두께(t)를 0. 7㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 정사각형으로 나타낸다. 또, 두께 (t)를 1.0㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 원으로 나타내고, 두께(t)를 1. 2㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 삼각으로 나타내며, 두께(t)를 1. 5㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 정사각형으로 나타내고, 두께(t)를 1. 7㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 마름모로 나타내며, 두께(t)를 2. 0㎜로 한 샘플의 시험 결과를 X표로 나타낸다. 또한, 참고로서 표 2에 각 샘플의 강도비율을 나타낸다.

	면적(D)(㎟)
	1	5	8	10	13	15	18	20
t=0.2㎜	0.29	0.32	0.27	0.21	0.22	0.23	0.28	0.21
t=0.5㎜	0.31	0.29	0.25	0.21	0.23	0.25	0.21	0.22
t=0.7㎜	0.28	0.25	0.31	0.29	0.30	0.21	0.22	0.23
t=1.0㎜	0.24	0.35	0.79	0.81	0.82	0.88	0.89	0.87
t=1.2㎜	0.30	0.31	0.80	0.83	0.90	0.88	0.87	0.89
t=1.5㎜	0.29	0.32	0.81	0.92	0.95	0.88	0.93	0.94
t=1.7㎜	0.28	0.30	0.79	0.83	0.92	0.95	0.92	0.98
t=2.0㎜	0.28	0.30	0.81	0.83	0.85	0.88	0.90	0.92

도 6 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 한 다음, 두께 (t)를 1.0㎜ 이상으로 한 샘플(도 6에 있어서, 흰색 기호 또는 X표로 결과를 나타낸 것)은 강도비율이 현저하게 증대하고, 우수한 내구성을 가지는 것을 알았다. 이것은, 다리부로부터 가해지는 힘에 대해서, 절연 애자의 후단부가 충분한 강도를 구비하고 있었기 때문이라고 생각할 수 있다.

상기 시험의 결과로부터, 길이(L)가 28㎜ 이상 34㎜ 이하로 되고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 파손이 더욱 우려되는 점화 플러그에 있어서, 절연 애자의 파손을 더욱 확실하게 방지하기 위해서는, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 함과 아울러, 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다.

이어서, 길이(L)를 30㎜ 또는 25㎜로 한 다음, 면적(D)(㎟) 및 절연 애자의 평탄부의 면적(A)(㎟)을 여러 가지 변경한 점화 플러그의 샘플을 제작하고, 각 샘플에 대해서 상술의 균열 하중 평가 시험을 실시했다. 도 7에 길이(L)를 30㎜로 한 샘플에 있어서의 시험 결과를 나타내고, 도 8에 길이(L)를 25㎜로 한 샘플에 있어서의 시험 결과를 나타낸다.

또한, 도 7 및 도 8에 있어서는, 면적(A)을 10㎟로 한 샘플의 시험 결과를 흰 원으로 나타내고, 면적(A)을 15㎟로 한 샘플의 시험 결과를 흰 삼각으로 나타내 며, 면적(A)을 20㎟로 한 샘플의 시험 결과를 흰 정사각형으로 나타내고, 면적(A)을 25㎟로 한 샘플의 시험 결과를 흰 마름모로 나타낸다. 또, 면적(A)을 30㎟로 한 샘플의 시험 결과를 검은 원으로 나타내고, 면적(A)을 35㎟로 한 샘플의 시험 결과를 검은 삼각으로 나타낸다. 또한, 각 샘플 모두, 두께(t)를 1.5㎜로 했다.

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 면적(A)을 25㎟ 이하로 한 샘플(도 7 및 도 8에 있어서, 흰색 기호로 결과를 나타낸 것)은 면적(D)을 8㎟ 미만으로 한 경우에, 강도비율이 낮고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 균열이 발생하기 쉬웠지만, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 하는 것에 의해, 강도비율이 크게 증대하고, 면적(A)을 25㎟ 초과로 한 샘플과 동일 정도 이상의 우수한 내구성을 실현할 수 있는 것이 명확하게 되었다.

또 특히, 도 7에 나타내는 바와 같이, 길이(L)를 28㎜ 이상으로 하고, 또한, 면적(A)을 25㎟ 이하로 한 것은, 면적(D)을 8㎟ 미만으로 한 경우에, 강도비율이 매우 낮아지고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 균열이 매우 발생하기 쉬웠지만, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 하는 것에 의해, 강도비율이 비약적으로 증대하여 양호한 내구성을 실현할 수 있는 것을 알았다.

상기 시험의 결과로부터, 면적(A)이 25㎟ 이하로 되고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 파손이 더욱 우려되는 점화 플러그에 있어서, 절연 애자의 파손을 더욱 확실하게 방지하기 위해서는, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 함과 아울러, 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다.

또, 길이(L)가 28㎜ 이상으로 됨과 아울러, 면적(A)이 25㎟ 이하로 되고, 후단부에 있어서의 균열이 특히 우려되는 절연 애자에 있어서는, 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 하고, 또한, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 하는 것이 절연 애자의 파손 방지를 도모하는데 매우 효과적으로 작용한다고 말할 수 있다.

이어서, 길이(L)를 30㎜ 또는 25㎜로 한 다음, 머리부의 선단부에, 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지는 차양 형상 부위를 설치함과 아울러, 상기 차양 형상 부위의 축선을 따른 두께(X)(㎜)를 여러 가지 변경한 점화 플러그의 샘플을 제작하고, 각 샘플에 대해서, 상술의 균열 하중 평가 시험을 실시했다. 도 9에 길이(L)를 30㎜로 한 샘플의 시험 결과를 나타내고, 도 10에 길이(L)를 25㎜로 한 샘플의 시험 결과를 나타낸다. 또한, 상기 시험에 있어서는 길이(L)를 27㎜로 하고, 면적(D)을 20㎟로 하며, 두께(t)를 1.5㎜로 한 점화 플러그에 있어서의 균열 하중을 기준으로 하여 각 샘플의 강도비율을 산출했다.

또, 도 9 및 도 10에 있어서는 두께(X)를 0.5㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 원으로 나타내고, 두께(X)를 1.0㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 삼각으로 나타내며, 두께(X)를 1.5㎜로 한 샘플의 시험 결과를 검은 사각으로 나타내고, 두께(X)를 2.0㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 원으로 나타내며, 두께(X)를 2.5㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 삼각으로 나타내고, 두께(X)를 3.0㎜로 한 샘플의 시험 결과를 흰 사각으로 나타낸다. 또한, 각 샘플 모두 두께(t)를 1.5㎜로 했다. 더불어서, 길이(L)를 30㎜로 한 샘플은 면적(A)을 30㎟로 하고, 길이(L)를 25㎜로 한 샘플은 면적(A)을 25㎟로 했다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 두께(X)를 2.0㎜ 이상으로 한 샘플(도 9 및 도 10에 있어서, 흰색 기호로 결과를 나타낸 것)은 면적(D)을 8㎟ 미만으로 한 경우에, 강도비율이 매우 낮아지고, 절연 애자의 후단부에 있어서의 균열이 발생하기 쉬웠지만, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 하는 것에 의해, 강도비율이 현저하게 증대하고, 우수한 내구성을 실현할 수 있는 것이 명백하게 되었다.

상기 시험의 결과로부터 두께(t)를 1.0㎜ 이상으로 함과 아울러, 면적(D)을 8㎟ 이상으로 하는 것은, 거리(X)가 2.0㎜ 이하로 되고(즉, 머리부 중, 그 선단에서 축선 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위가, 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지고), 절연 애자의 후단부에 있어서의 파손이 더욱 발생하기 쉬운 점화 플러그에 있어서, 특히 유의하다고 말할 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 기재 내용에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시해도 좋다. 물론, 이하에 있어서 예시하지 않는 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.

(a) 상기 실시형태에 있어서는, 머리부(6B) 중, 그 선단에서 축선(CL1) 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위가, 머리부(6B)의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지도록 구성되어 있다. 이에 대해서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 머리부(36B)의 최선단부((最先端部)에 직경 방향 외측으로 돌출되는 차양부 (36D)를 설치하고, 머리부(36B) 중, 그 선단에서 축선(CL1) 방향 후단측으로 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위의 적어도 일부가, 머리부(36B)의 선단측 단면의 외경 미만의 외경을 가지도록 단자전극(36)을 구성해도 좋다. 이 경우에는, 머리부(36B)에 부하가 가해졌을 때에, 머리부(36B)로부터 절연 애자(2)에 가해지는 하중을 저감시킬 수 있어 절연 애자(2)의 후단부에 있어서의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

(b) 상기 실시형태에서는, 후단측 몸통부(10)에 홈부(31)가 설치되어 있지만, 홈부(31)를 설치하지 않아도 좋다.

(c) 상기 실시형태에 있어서, 점화 플러그(1)는 불꽃 방전 간극(28)에 있어서 불꽃 방전을 발생시키게 하는 것에 의해, 연료가스(혼합기)에 착화하는 것이지만, 본 발명의 기술 사상을 적용 가능한 점화 플러그의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 절연 애자의 선단부에 캐비티부(공간)를 가지고, 캐비티부에 있어서 생성된 플라스마를 분출하는 것에 의해, 연료가스에 착화하는 점화 플러그(플라스마 제트 점화 플러그)에 대해서, 본 발명의 기술 사상을 적용하는 것으로 해도 좋다.

(d) 상기 실시형태에서는, 공구 걸어 맞춤부(19)는 단면 육각 형상으로 되어 있지만, 공구 걸어 맞춤부(19)의 형상에 관해서는, 이와 같은 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, Bi-HEX(변형 12각) 형상[ISO22977：2005(E)] 등으로 되어 있어도 좋다.

1: 점화 플러그 2: 절연 애자(절연체)
2A: 최박육부 2F: (절연 애자의) 평탄부
3: 금속 쉘 4: 축 구멍
5: 중심전극 6: 단자전극
6A: 다리부 6B: 머리부
6F: (단자전극의) 평탄부 CL1: 축선
PA1: (절연 애자의 평탄부의) 투영 영역
PA2: (단자전극의 평탄부의) 투영 영역

Claims (4)

1. 축선 방향으로 연장되는 축 구멍을 가지는 절연체와,
   상기 축 구멍의 선단측에 삽입 설치되는 중심전극과,
   상기 축 구멍의 후단측에 삽입되는 봉 형상의 다리부, 및 상기 절연체의 후단으로부터 노출되는 머리부를 구비하는 단자전극과,
   상기 절연체의 외주에 배치 설치되고, 자신의 후단으로부터 상기 절연체의 일부가 노출되는 통 형상의 금속 쉘을 구비하며,
   상기 절연체 중, 상기 금속 쉘의 후단으로부터 노출되는 부위의 상기 축선을 따른 길이(L)가 28㎜ 이상 34㎜ 이하인 점화 플러그로서,
   상기 절연체의 후단에서 상기 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 상기 절연체의 최박육부의 두께(t)가 1.0㎜ 이상이고,
   상기 머리부의 선단측 단면 및 상기 절연체의 후단면은 평탄부를 가지며,
   상기 축선과 직교하는 평면에 대해서, 상기 축선을 따라서 상기 절연체의 후단면의 평탄부와 상기 머리부의 선단측 단면의 평탄부를 투영시켰을 때, 상기 후단면의 평탄부의 투영 영역과 상기 선단측 단면의 평탄부의 투영 영역이 겹치는 영역의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되고,
   상기 절연체의 후단면의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그.
   
2. 삭제
3. 축선 방향으로 연장되는 축 구멍을 가지는 절연체와,
   상기 축 구멍의 선단측에 삽입 설치되는 중심전극과,
   상기 축 구멍의 후단측에 삽입되는 봉 형상의 다리부, 및 상기 절연체의 후단으로부터 노출되는 머리부를 구비하는 단자전극과,
   상기 절연체의 외주에 배치 설치된 통 형상의 금속 쉘을 구비하는 점화 플러그로서,
   상기 절연체의 후단에서 상기 축선 방향 선단측으로 5.5㎜의 범위 내에 있어서, 상기 절연체의 최박육부의 두께(t)가 1.0㎜ 이상이고,
   상기 머리부의 선단측 단면, 및 상기 절연체의 후단면은 평탄부를 가지며,
   상기 절연체의 후단면의 평탄부의 면적이 25㎟ 이하로 되고,
   상기 축선과 직교하는 평면에 대해서, 상기 축선을 따라서 상기 절연체의 후단면의 평탄부와 상기 머리부의 선단측 단면의 평탄부를 투영시켰을 때, 상기 후단면의 평탄부의 투영 영역과 상기 선단측 단면의 평탄부의 투영 영역이 겹치는 영역의 면적(D)이 8㎟ 이상으로 되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 머리부 중, 그 선단에서 상기 축선 방향 후단측으로 적어도 2㎜의 범위 내에 위치하는 부위는 상기 머리부의 선단측 단면의 외경 이상의 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 점화 플러그.

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