JP5346404B1 - 点火プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】筒部の破断をより確実に防止しつつ、絶縁体や中心電極の熱引き性能を効果的に向上させ、絶縁体等の過熱を抑制する。
【解決手段】点火プラグ１は、筒状の絶縁碍子２と、径方向内側に突出する突部２１を有する主体金具３とを備える。絶縁碍子２は、突部２１の被係止面２１Ａに係止される係止部１４と、係止部１４の後端から後端側に延びる中胴部１２とを有する。主体金具３は、突部２１の外周側に位置し、ねじ径が１０ｍｍ以下のねじ部１５と、中胴部１２の外周側に位置する筒部１７とを有する。軸線ＣＬ１を含む断面において、被係止面２１Ａの中心ＣＰを通り軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った主体金具３の厚さをＡ（ｍｍ）とし、軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った筒部１７における主体金具３の最小厚さをＢ（ｍｍ）としたとき、Ａ≦１．７０、及び、Ｂ≧１．２０を満たす。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関等に使用される点火プラグに関する。

一般に点火プラグは、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挿設される中心電極と、前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、前記主体金具の先端部に設けられ、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備えている。そして、所定の電圧が火花放電間隙に印加されることで、火花放電間隙において火花放電が生じ、混合気等への着火がなされるようになっている。

また、絶縁体は、その先端部に形成された比較的小径の脚長部と、当該脚長部の後端に連接されたテーパ状の係止部とを備えている。さらに、主体金具は、その外周に、内燃機関等に対する取付用のねじ部と、当該ねじ部よりも後端側に形成された鍔状の座部と、前記ねじ部及び座部間に形成された円筒状の筒部（ねじ首）とを備えている。加えて、主体金具は、その内周面に径方向内側に突出する突部を備えており、主体金具及び絶縁体は、前記係止部が前記突部に対して直接又は板パッキン等を介して間接的に係止された状態で固定されている（例えば、特許文献１等参照）。尚、混合気等の燃焼に伴い脚長部や中心電極の先端部が受けた熱は、主として、脚長部や中心電極を介して係止部側へと伝導されるとともに、係止部から突部側へと伝導される。

ところで近年では、エンジンレイアウトの自由度の向上等を図るべく、点火プラグ（主体金具）の小径化が要求されている。このような小径化された点火プラグにおいては、主体金具の内周側に配置される絶縁体や中心電極の内径（ボリューム）を小さくせざるを得ないため、熱の伝導経路が狭くなってしまい、熱引き性能が低下してしまうおそれがある。熱引き性能が低下してしまうと、脚長部や中心電極が過熱され、絶縁体（脚長部）の耐力低下、絶縁体（脚長部）の先端部を熱源とするプレイグニッションの発生、及び、中心電極の急速消耗や変形等を招いてしまうおそれがある。そこで、主体金具の厚さを小さくし、主体金具の内径をより大きく確保することで、絶縁体等における外径（ボリューム）の増大を図り、ひいては絶縁体や中心電極の過熱防止を図ることが考えられる。

特開２００５−１８３１７７号公報

しかしながら、単に主体金具の厚さを小さくした場合には、内燃機関等に対してねじ部を螺合すべく、主体金具へと締付トルクを加えた際に、筒部において破断が生じてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、筒部の破断をより確実に防止しつつ、絶縁体や中心電極の熱引き性能を効果的に向上させ、絶縁体等の過熱を抑制することができる点火プラグを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成の点火プラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられ、径方向内側に突出する突部を有する筒状の主体金具とを備え、
前記絶縁体は、
前記突部の後端側面である被係止面に対して直接又は間接的に係止される係止部と、
前記係止部の後端から後端側に延びる中胴部とを有し、
前記主体金具は、その外周部に、
前記突部の外周側に位置する取付用のねじ部と、
前記ねじ部よりも後端側に位置し、径方向外側に突出する座部と、
前記ねじ部及び前記座部間において前記中胴部の外周側に位置し、前記座部よりも小径の筒部とを有する点火プラグであって、
前記ねじ部のねじ径が１０ｍｍ以下であり、
前記軸線を含む断面において、
前記被係止面の中心を通り前記軸線と直交する方向に沿った前記主体金具の厚さをＡ（ｍｍ）とし、
前記軸線と直交する方向に沿った前記筒部における前記主体金具の最小の厚さをＢ（ｍｍ）としたとき、
Ａ≦１．７０、及び、Ｂ≧１．２０
を満たすことを特徴とする。

尚、「前記被係止面の中心を通り前記軸線と直交する方向に沿った前記主体金具の厚さ」とあるのは、ねじ部の有効径から被係止面の中心における主体金具の内径を減じた値の半分をいう。

絶縁体の係止部から突部に伝わった熱は、主体金具を通って点火プラグの取付けられた装置（例えば、内燃機関等）へと伝導される。ここで、前記装置に対する熱伝導が速やかに行われることで、絶縁体や中心電極が受けた熱は主体金具等へと速やかに引かれることとなる。

この点、上記構成１によれば、絶縁体の係止部から突部に伝わった熱の前記装置に対する熱伝導経路の長さに相当する厚さＡが１．７０ｍｍ以下とされている。従って、係止部から突部に伝導された熱を前記装置側へと効率よく伝導することができる。その結果、絶縁体や中心電極の先端部が受けた熱を速やかに引くことができ、絶縁体や中心電極の過熱をより確実に防止することができる。

また、上記構成１によれば、ねじ部のねじ径が１０ｍｍ以下であるものの、厚さＡが１．７０ｍｍ以下とされているため、主体金具の内径を比較的大きなものとすることができる。これにより、主体金具の内周側に配置される絶縁体等の外径（ボリューム）を増大させることができ、ひいては絶縁体等を伝わる熱の伝導経路を広くすることができる。その結果、絶縁体等の熱を前記装置側へと一層速やかに伝導することができ、絶縁体等の過熱防止効果をより高めることができる。

加えて、厚さＡを１．７０ｍｍ以下とした場合には、点火プラグを前記装置へと取付ける際などにおける筒部の破断が懸念されるが、上記構成１によれば、筒部における主体金具の厚さＢが１．２０ｍｍ以上とされている。従って、筒部の機械的強度を十分に高めることができる。その結果、筒部の破断をより確実に防止することができる。

以上のように、上記構成１によれば、Ａ≦１．７０ｍｍ、及び、Ｂ≧１．２０ｍｍを満たすことで、筒部の破断をより確実に防止しつつ、絶縁体や中心電極の熱引き性能を効果的に向上させることができる。

構成２．本構成の点火プラグは、上記構成１において、前記突部は、前記被係止面の先端から先端側に延び、一定の内径を有するストレート面を具備し、
前記軸線に沿った前記ストレート面の長さをＣ（ｍｍ）としたとき、
Ｃ≧Ａ
を満たすことを特徴とする。

係止部から突部に伝導された熱は、主体金具において突部の被係止面を中心として放射状に伝導されると考えられる。ここで、主体金具のうち、被係止面から厚さＡと同一長さの範囲外に位置する部位には、熱が伝わりにくい。これは、前記範囲外の部位に熱が伝わる前において、前記範囲外の部位よりも被係止面に近接する前記装置側へと多くの熱が引かれることによる。一方で、主体金具のうち、前記範囲内に位置する部位は、比較的高温となりやすい。

この点を踏まえて、上記構成２によれば、Ｃ≧Ａを満たすように構成されており、ストレート面の一部に、前記範囲外に位置する部分（すなわち、係止部から突部に伝導された熱による高温化が抑制され、比較的低温となりやすい部分）が形成されるように構成されている。従って、絶縁体からストレート面へと伝導される熱量を著しく増大させることができ、絶縁体等における熱引き性能の更なる向上を図ることができる。

構成３．本構成の点火プラグは、上記構成１又は２において、前記突部は、前記被係止面の先端から先端側に延び、一定の内径を有するストレート面を具備し、
前記軸線方向に１．６ｍｍ以上の範囲において、前記ストレート面と前記絶縁体の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下であることを特徴とする。

尚、「一定の内径を有するストレート面」とあるのは、厳密に一定の内径を有するストレート面のみならず、軸線に沿って若干（例えば、軸線を含む断面において、ストレート面の外形線と軸線とのなす角のうち鋭角の角度が１０°未満）傾き、内径が若干変化するストレート面も含む（以下、同様）。

上記構成３によれば、ストレート面は、絶縁体の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下であり、絶縁体から自身へと熱が非常に伝導しやすい部分を備えるとともに、その部分の長さが１．６ｍｍ以上とされている。従って、絶縁体からストレート面に伝導される熱量を一層増大させることができる。その結果、熱引き性能をさらに高めることができる。

構成４．本構成の点火プラグは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記突部は、前記軸線方向先端側に先細るテーパ状の先端側面を有し、
前記軸線を含む断面において、前記先端側面の外形線と前記軸線に直交する直線とのなす角のうち鋭角の角度をθ（°）としたとき、
θ≧６０
を満たすことを特徴とする。

上記構成４によれば、絶縁体に対して前記先端側面の広範囲を接近させることができる。従って、絶縁体の熱を先端側面へと一層効率よく伝導させることができ、熱引き性能をより一層向上させることができる。

点火プラグの構成を示す一部破断正面図である。 （ａ）は、主体金具のうち絶縁碍子が係止される部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、筒部等の拡大断面図である。 主体金具のうち絶縁碍子が係止される部分の拡大断面図である。 突部の先端側面の角度を示す拡大断面図である。 角度θと１００℃到達時間との関係を示すグラフである。

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、点火プラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、点火プラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側を点火プラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

点火プラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部１３とを備えている。加えて、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、中胴部１２と脚長部１３との間には、先端側に向けて先細るテーパ状の係止部１４が形成されており、前記中胴部１２は、係止部１４の後端から後端側に向けて延びている。さらに、絶縁碍子２は、係止部１４にて主体金具３に係止されている。

加えて、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１方向に延びる軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。中心電極５は、熱伝導性に優れる金属〔例えば、銅や銅合金、純ニッケル（Ｎｉ）等〕からなる内層５Ａと、Ｎｉを主成分とする合金からなる外層５Ｂとを備えている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端部分が絶縁碍子２の先端から突出している。

加えて、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。

さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼（例えば、Ｓ２５Ｃ等）などの金属により筒状に形成されており、その外周面には点火プラグ１を所定の装置（例えば、内燃機関や燃料電池改質器等）に取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５よりも後端側には座部１６が径方向外側に向けて突出形成されており、ねじ部１５及び座部１６間には、円筒状の筒部１７が形成されている。筒部１７は、前記中胴部１２の外周側に位置しており、筒部１７の外周にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を前記装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられている。また、主体金具３の後端部には、径方向内側に向けて屈曲する加締め部２０が設けられている。尚、本実施形態においては、点火プラグ１の小型化（小径化）を図るべく、主体金具３が小径化されており、ねじ部１５のねじ径が１０ｍｍ以下とされている。

また、主体金具３の内周には、径方向内側に突出し、軸線ＣＬ１を中心とする環状をなす突部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３に対してその後端側から先端側に向かって挿入され、自身の係止部１４が円環状の板パッキン２２を介して前記突部２１の後端側面である被係止面２１Ａに係止された状態で、主体金具３の後端側開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって主体金具３に固定されている。尚、係止部１４及び被係止面２１Ａ間に設けられた前記板パッキン２２によって、燃焼室内の気密性が保持され、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間には滑石（タルク）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及び滑石２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、主体金具３の先端部２６には、自身の中間部分にて曲げ返されて、自身の先端側側面が中心電極５の先端部と対向する接地電極２７が接合されている。加えて、中心電極５の先端部と接地電極２７の先端部との間には、火花放電間隙２８が形成されており、当該火花放電間隙２８において、軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。

ところで、ねじ部１５のねじ径が比較的小さい場合には、通常、脚長部１３や中心電極５の外径を小さくせざるを得ない。しかしながら、脚長部１３や中心電極５の外径を小さくした場合には、脚長部１３や中心電極５の先端部が受けた熱を主体金具３へと伝導する経路が狭くなってしまう。そのため、脚長部１３や中心電極５が過熱されてしまい、絶縁碍子２（脚長部１３）の耐力低下、絶縁碍子２（脚長部１３）の先端部を熱源とするプレイグニッションの発生、及び、中心電極５の急速消耗や変形等が生じてしまうおそれがある。

この点を鑑みて、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、被係止面２１Ａの中心ＣＰを通り軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った主体金具３の厚さをＡ（ｍｍ）としたとき、Ａ≦１．７０を満たすように構成されている。すなわち、主体金具３の肉厚が比較的小さなものとされており、主体金具３を介して絶縁碍子２等の熱が速やかに前記装置側へと伝導されるようになっている。また、主体金具３の肉厚を小さくすることで、脚長部１３や中心電極５の外径（ボリューム）を大きくすること（つまり、脚長部１３や中心電極５の熱引きを良好なものとすること）が可能となっている。尚、厚さＡとあるのは、ねじ部１５の有効径から前記中心ＣＰにおける主体金具３の内径を減じた値の半分をいう。

一方で、主体金具３の肉厚を過度に小さくしてしまうと、筒部１７の機械的強度が不十分となってしまい、点火プラグ１を前記装置に取付けるべく工具係合部１９に締付トルクを加えた際に、ねじ部１５及び工具係合部１９間に位置する筒部１７において破断が生じてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、軸線ＣＬ１と直交する方向に沿った筒部１７における主体金具３の最小の厚さをＢ（ｍｍ）としたとき、Ｂ≧１．２０を満たすように構成されている。すなわち、筒部１７が十分な機械的強度を有するように構成されている。

さらに、突部２１は、図２（ａ）に示すように、被係止面２１Ａの先端から先端側に延び、一定の内径を有するストレート面２１Ｂを具備している。ストレート面２１Ｂと脚長部１３の外周面との間の距離は比較的小さなもの（例えば、０．５ｍｍ以下）とされており、脚長部１３や中心電極５の受けた熱は、板パッキン２２を介した経路だけでなく、ストレート面２１Ｂと脚長部１３との間の空間を伝わる経路でも主体金具３へと伝導されるようになっている。尚、ストレート面２１Ｂが一定の内径を有するとあるのは、ストレート面２１Ｂが厳密に一定の内径を有する場合のみならず、ストレート面２１Ｂが若干（例えば、軸線ＣＬ１を含む断面において、ストレート面２１Ｂの外形線と軸線ＣＬ１とのなす角のうち鋭角の角度が１０°以下）傾き、内径が若干変化する場合も含む。

また、本実施形態では、軸線ＣＬ１に沿ったストレート面２１Ｂの長さをＣ（ｍｍ）としたとき、Ｃ≧Ａを満たすように構成されている。すなわち、板パッキン２２を介して突部２１に伝導された熱により、主体金具３のうち、被係止面２１Ａから厚さＡと同一長さの範囲内に位置する部位〔図２（ａ）中、散点模様を付した部位〕は、比較的高温となりやすい。本実施形態では、Ｃ≧Ａを満たすようにストレート面２１Ｂを構成することで、ストレート面２１Ｂの一部に、突部２１に伝導された熱による高温化が抑制され低温となりやすい部分〔図２（ａ）中、太線で示した部分〕が形成されるようになっている。

加えて、本実施形態では、図３に示すように、軸線ＣＬ１方向に１．６ｍｍ以上の範囲において、ストレート面２１Ｂと絶縁碍子２（脚長部１３）の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下とされている。つまり、ストレート面２１Ｂは、脚長部１３との間の距離が０．２２ｍｍ以下であり、脚長部１３から自身へと熱が非常に伝導しやすい部分を備えるとともに、その部分の長さＬが十分に大きなものとされている。

さらに、図４に示すように、突部２１は、軸線ＣＬ１方向先端側に先細るテーパ状の先端側面２１Ｃを有している。そして、軸線ＣＬ１を含む断面において、先端側面２１Ｃの外形線と軸線ＣＬ１に直交する直線Ｘとのなす角のうち鋭角の角度をθ（°）としたとき、θ≧６０を満たすように構成されている。尚、角度θは８０°以下とすることが好ましい。

以上詳述したように、本実施形態によれば、主体金具３の厚さＡが１．７０ｍｍ以下とされていため、係止部１４から突部２１に伝導された熱を前記装置側へと効率よく伝導することができる。その結果、絶縁碍子２や中心電極５の先端部が受けた熱を速やかに引くことができ、絶縁碍子２や中心電極５の過熱をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、ねじ部１５のねじ径が１０ｍｍ以下であるものの、厚さＡが１．７０ｍｍ以下とされているため、主体金具３の内径を比較的大きなものとすることができる。これにより、主体金具３の内周側に配置される絶縁碍子２等の外径（ボリューム）を増大させることができ、ひいては絶縁碍子２等を伝わる熱の伝導経路を広くすることができる。その結果、絶縁碍子２等の熱を前記装置側へと一層速やかに伝導することができ、絶縁碍子２等の過熱防止効果をより高めることができる。

加えて、本実施形態では、筒部１７における主体金具３の厚さＢが１．２０ｍｍ以上とされている。従って、筒部１７の機械的強度を十分に高めることができ、筒部１７の破断をより確実に防止することができる。

さらに、Ｃ≧Ａを満たすように構成されており、ストレート面２１Ｂの一部に、比較的低温となりやすい部分が形成されるように構成されている。従って、絶縁碍子２からストレート面２１Ｂへと伝導される熱量を著しく増大させることができ、絶縁碍子２等における熱引き性能の更なる向上を図ることができる。

併せて、ストレート面２１Ｂと絶縁碍子２（脚長部１３）の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下となっている箇所の軸線ＣＬ１に沿った長さＬが１．６ｍｍ以上とされている。そのため、絶縁碍子２からストレート面２１Ｂに伝導される熱量を一層増大させることができ、熱引き性能をさらに高めることができる。

また、角度θが６０°以上とされているため、絶縁碍子２に対して前記先端側面２１Ｃの広範囲を接近させることができる。従って、絶縁碍子２の熱を先端側面２１Ｃへと一層効率よく伝導させることができ、熱引き性能をより一層向上させることができる。

次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、主体金具のうち中胴部が内周に配置される部位の内径（第１内径；ｍｍ）と、主体金具の突部における最小内径（第２内径；ｍｍ）とを変更することにより、主体金具の厚さＡ（ｍｍ）を種々変更した点火プラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、熱引き性能評価試験を行った。熱引き性能評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルを金属製のブッシュに取付けた上で、脚長部の先端部と中心電極の先端部とを所定のヒートガンにより加熱し、筒部の温度が１００℃に到達するまでの時間（１００℃到達時間）を測定した。そして、各サンプルにおいて、厚さＡを１．７８ｍｍとした基準サンプル（表１のサンプル７であり、比較例に相当する）における１００℃到達時間に対する、測定された１００℃到達時間の割合（改善割合）を算出した。ここで、改善割合が、０．９２以下となったサンプルは、絶縁碍子等の熱引き性能に優れるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、改善割合が０．９２超１．００以下となったサンプルは、熱引き性能にやや劣るとして「△」の評価を下し、改善割合が１．００よりも大きくなったサンプルは、熱引き性能に劣るとして「×」の評価を下すこととした。

表１に、当該試験の結果を示す。尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径を１０ｍｍとし、ストレート面の長さＣを厚さＡよりも小さなものとした。

表１に示すように、厚さＡを１．７０ｍｍ以下としたサンプルは、良好な熱引き性能を有することが明らかとなった。これは、厚さＡを１．７０ｍｍ以下としたことで、主体金具を介して絶縁碍子等の熱が速やかにブッシュ側へと伝導されたためであると考えられる。

次に、前記第１内径を変更することで、前記筒部の厚さＢ（ｍｍ）を種々変更した点火プラグのサンプルを作製し、各サンプルについて筒部強度試験を行った。筒部強度試験の概要は次の通りである。すなわち、所定のねじ締付試験機から締付トルクを加えることにより、鉄製のブッシュに対してサンプルを取付けるとともに、取付後にも締付トルクを加え続けた。そして、筒部において破断が生じた際の締付トルク（破断時トルク）を測定した。ここで、破断時トルクが２５Ｎ・ｍ以上となったサンプルは、筒部が十分な機械的強度を有するとして「○」の評価を下すこととした。一方で、破断時トルクが２５Ｎ・ｍ未満となったサンプルは、筒部の機械的強度が不十分であるとして「×」の評価を下すこととした。

表２に、当該試験の結果を示す。尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径を１０ｍｍとし、筒部の外径を約９ｍｍとした。また、サンプルを取付ける際の回転数を４ｒｐｍとした。

表２に示すように、厚さＢを１．２０ｍｍ以上としたサンプルは、筒部の機械的強度が十分に大きなものとなり、筒部の破断をより確実に防止できることが分かった。

上記両試験の結果より、筒部の破断防止を図りつつ、絶縁碍子や中心電極の熱引き性能を効果的に向上させるためには、Ａ≦１．７０ｍｍ、及び、Ｂ≧１．２０ｍｍを満たすように構成することが好ましいといえる。

次いで、前記ストレート面の長さＣを種々変更した点火プラグのサンプルを作製するとともに、各サンプルについて上述の熱引き性能評価試験を行った。尚、当該試験では、厚さＡを１．７０ｍｍ、又は、１．６５ｍｍとした。そして、厚さＡを１．７０ｍｍとしたサンプルにおいては、表１のサンプル８（表３のサンプル２２と同一の構成）における１００℃到達時間を基準として、各サンプルにおける改善割合を算出した。また、厚さＡを１．６５ｍｍとしたサンプルにおいては、表１のサンプル９（表４のサンプル２７と同一の構成）における１００℃到達時間を基準として、各サンプルにおける改善割合を算出した。さらに、改善割合が０．９５以下となったサンプルは、熱引き性能を効果的に向上できるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、改善割合が０．９５超１．００以下となったサンプルは、熱引き性能の向上効果がやや小さいとして「△」の評価を下し、改善割合が１．００超となったサンプルは、熱引き性能の向上効果に乏しいとして「×」の評価を下すこととした。表３に、厚さＡを１．７０ｍｍとしたサンプルの試験結果を示し、表４に、厚さＡを１．６５ｍｍとしたサンプルの試験結果を示す。

表３及び表４に示すように、長さＣを厚さＡ以上としたサンプルは、熱引き性能を一層向上できることが確認された。これは、ストレート面の一部に、絶縁碍子等から伝導される熱による高温化の抑制された部分が形成され、その結果、絶縁碍子からストレート面へと伝導される熱量が非常に大きくなったためであると考えられる。

上記試験の結果より、熱引き性能の更なる向上を図るべく、Ｃ≧Ａを満たすように構成することが好ましいといえる。

次に、脚長部の基端部に、外周面がストレート面と平行に延びる平行部を形成するとともに、当該平行部の軸線に沿った長さと、ストレート面の長さＣとを変更することにより、ストレート面と絶縁碍子の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下となる箇所の軸線に沿った長さＬを種々変更した点火プラグのサンプルを作製した。そして、作製したサンプルについて、上述の熱引き性能評価試験を行った。

尚、当該試験では、長さＣを１．０５ｍｍとしたサンプルにおいては、表４のサンプル２５（表５のサンプル３１と同一の構成）における１００℃到達時間を基準として、各サンプルにおける改善割合を算出した。また、長さＣを１．６５ｍｍとしたサンプルにおいては、表４のサンプル２８（表６のサンプル４１と同一の構成）における１００℃到達時間を基準として、各サンプルにおける改善割合を算出した。さらに、長さＣを１．８５ｍｍとしたサンプルにおいては、表４のサンプル２９（表７のサンプル５１と同一の構成）における１００℃到達時間を基準として、各サンプルにおける改善割合を算出した。

加えて、本試験では、改善割合が０．９７以下となったサンプルは、熱引き性能を一層効果的に向上できるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、改善割合が０．９７超１．００以下となったサンプルは、熱引き性能の向上効果がやや小さいとして「△」の評価を下し、改善割合が１．００超となったサンプルは、熱引き性能の向上効果に乏しいとして「×」の評価を下すこととした。表５に、長さＣを１．０５ｍｍとしたサンプルの試験結果を示し、表６に、長さＣを１．６５ｍｍとしたサンプルの試験結果を示し、表７に、長さＣを１．８５ｍｍとしたサンプルの試験結果を示す。

表５〜７に示すように、ストレート面と絶縁碍子の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下となる箇所の軸線に沿った長さＬを１．６ｍｍ以上としたサンプルは、熱引き性能がさらに向上することが明らかとなった。これは、距離が０．２２ｍｍ以下であり、絶縁碍子からストレート面へと熱の伝導しやすい箇所が十分に長くされたことで、絶縁碍子の熱がより効果的に主体金具へと引かれたためであると考えられる。

上記試験の結果より、熱引き性能を一層向上させるという観点から、軸線方向に１．６ｍｍ以上の範囲において、ストレート面と絶縁碍子の外周面との間の距離を０．２２ｍｍ以下とすることがより好ましいといえる。

次いで、軸線を含む断面における、突部の先端側面の外形線と軸線に直交する直線とのなす角のうち鋭角の角度θ（°）を種々変更した点火プラグのサンプルを作製し、各サンプルについて上述の熱引き性能評価試験を行った。図５に、角度θと１００℃到達時間との関係を表すグラフを示す。尚、各サンプルともに、厚さＡを１．６５ｍｍとし、長さＣを１．６５ｍｍとし、前記長さＬを１．６ｍｍとした。

図５に示すように、角度θを６０°以上とすることで、１００℃到達時間が著しく小さくなり、絶縁碍子の熱が主体金具へと極めて効果的に引かれることが分かった。これは、前記先端側面の広範囲が絶縁碍子に接近することとなり、絶縁碍子の熱が先端側面へと引かれやすくなったことによると考えられる。

上記試験の結果より、熱引き性能をより一層向上させるべく、角度θを６０°以上とすることがより好ましいといえる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態において、係止部１４は、係止面２１Ａに対して板パッキン２２を介して間接的に係止されているが、係止部１４を係止面２１Ａに対して直接的に係止してもよい。

（ｂ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。

（ｃ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。

１…点火プラグ、２…絶縁碍子（絶縁体）、３…主体金具、４…軸孔、５…中心電極、１２…中胴部、１４…係止部、１５…ねじ部、１６…座部、１７…筒部、２１…突部、２１Ａ…被係止面、２１Ｂ…ストレート面、２１Ｃ…先端側面、ＣＬ１…軸線。

Claims (4)

1. 軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
   前記絶縁体の外周に設けられ、径方向内側に突出する突部を有する筒状の主体金具とを備え、
   前記絶縁体は、
   前記突部の後端側面である被係止面に対して直接又は間接的に係止される係止部と、
   前記係止部の後端から後端側に延びる中胴部とを有し、
   前記主体金具は、その外周部に、
   前記突部の外周側に位置する取付用のねじ部と、
   前記ねじ部よりも後端側に位置し、径方向外側に突出する座部と、
   前記ねじ部及び前記座部間において前記中胴部の外周側に位置し、前記座部よりも小径の筒部とを有する点火プラグであって、
   前記ねじ部のねじ径が１０ｍｍ以下であり、
   前記軸線を含む断面において、
   前記被係止面の中心を通り前記軸線と直交する方向に沿った前記主体金具の厚さをＡ（ｍｍ）とし、
   前記軸線と直交する方向に沿った前記筒部における前記主体金具の最小の厚さをＢ（ｍｍ）としたとき、
   Ａ≦１．７０、及び、Ｂ≧１．２０
   を満たすことを特徴とする点火プラグ。
2. 前記突部は、前記被係止面の先端から先端側に延び、一定の内径を有するストレート面を具備し、
   前記軸線に沿った前記ストレート面の長さをＣ（ｍｍ）としたとき、
   Ｃ≧Ａ
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の点火プラグ。
3. 前記突部は、前記被係止面の先端から先端側に延び、一定の内径を有するストレート面を具備し、
   前記軸線方向に１．６ｍｍ以上の範囲において、前記ストレート面と前記絶縁体の外周面との間の距離が０．２２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の点火プラグ。
4. 前記突部は、前記軸線方向先端側に先細るテーパ状の先端側面を有し、
   前記軸線を含む断面において、前記先端側面の外形線と前記軸線に直交する直線とのなす角のうち鋭角の角度をθ（°）としたとき、
   θ≧６０
   を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の点火プラグ。

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