JP6054928B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、スパークプラグに関するものである。

従来から、内燃機関に、スパークプラグが用いられている。スパークプラグとしては、例えば、貫通孔を有する絶縁体と、貫通孔の先端側に配置された中心電極と、貫通孔の後端側に配置された端子金具と、貫通孔内で中心電極と端子金具とを電気的に接続する接続部と、を有するものが用いられている。

特開２０１３−２０６７４０号公報

ところで、スパークプラグの製造時には、端子金具が、絶縁体の貫通孔内に配置された接続部の材料（例えば、ガラスを含む材料）を押圧するように、貫通孔に挿入される。ここで、端子金具を通じて絶縁体に過剰な力が伝わる場合には、絶縁体が破壊される可能性があった。また、接続部の材料の押圧が不十分である場合には、接続部の耐久性（例えば、負荷寿命特性）が低下する場合があった。

本発明の主な利点は、接続部の耐久性の低下を抑制し、絶縁体の破壊の可能性を低減することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
［態様］
軸線の方向に延びる棒状の中心電極と、
前記軸線の方向における先端側から後端側に延びる貫通孔を有する絶縁体であって、前記貫通孔の先端側の部分に前記中心電極の少なくとも一部が配置される絶縁体と、
前記貫通孔の後端側の部分に自身の少なくとも一部が配置されるとともに自身の後端側の部分が前記貫通孔から露出する端子金具と、
前記貫通孔内で、前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する接続部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記絶縁体は、
前記端子金具の先端を収容し、２．９ｍｍ以下の第１内径を有する部分である第１部分と、
前記第１部分よりも後端側に配置され、前記第１内径よりも大きい第２内径を有する部分である第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分との間に配置され、内径が後端側に向かって大きくなる中間部と、
を含み、
前記端子金具は、前記軸線の方向における前記第１部分中の位置から前記中間部を通って前記第２部分中の位置にかけて延び、外周面上に１以上の凸部分と１以上の凹部分との少なくとも一方を有する粗面部を含み、
前記端子金具のうちの前記貫通孔内に配置される部分のうち、前記粗面部よりも後端側の部分における前記端子金具のビッカース硬度は、２００Ｈｖ以上、３２０Ｈｖ以下であり、
前記絶縁体の前記第１内径に対する前記第１部分における前記粗面部の外径の割合である第１割合は、０．９０以上であり、
前記絶縁体の前記第２内径に対する前記第１内径の割合である第２割合は、０．８０以上、０．９８以下であり、
前記端子金具のうち前記貫通孔から露出する露出部分の先端側の面の少なくとも一部は、前記絶縁体の後端面と接触し、
前記絶縁体の後端面と前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面とを、前記軸線の方向に沿って前記軸線と直交する平面に投影したとき、前記絶縁体の後端面の投影領域に対して前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面の投影領域の占める割合は、０．６５以上である、
スパークプラグ。

［適用例１］
軸線の方向に延びる棒状の中心電極と、
前記軸線の方向における先端側から後端側に延びる貫通孔を有する絶縁体であって、前記貫通孔の先端側の部分に前記中心電極の少なくとも一部が配置される絶縁体と、
前記貫通孔の後端側の部分に自身の少なくとも一部が配置されるとともに自身の後端側の部分が前記貫通孔から露出する端子金具と、
前記貫通孔内で、前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する接続部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記絶縁体は、
前記端子金具の先端を収容し、２．９ｍｍ以下の第１内径を有する部分である第１部分と、
前記第１部分よりも後端側に配置され、前記第１内径よりも大きい第２内径を有する部分である第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分との間に配置され、内径が後端側に向かって大きくなる中間部と、
を含み、
前記端子金具は、前記軸線の方向における前記第１部分中の位置から前記中間部を通って前記第２部分中の位置にかけて延び、外周面上に１以上の凸部分と１以上の凹部分との少なくとも一方を有する粗面部を含み、
前記端子金具のうちの前記貫通孔内に配置される部分のうち、前記粗面部よりも後端側の部分における前記端子金具のビッカース硬度は、２００Ｈｖ以上、３２０Ｈｖ以下であり、
前記絶縁体の前記第１内径に対する前記第１部分における前記粗面部の外径の割合である第１割合は、０．９０以上であり、
前記絶縁体の前記第２内径に対する前記第１内径の割合である第２割合は、０．８０以上、０．９８以下である、
スパークプラグ。

この構成によれば、接続部の耐久性の低下を抑制しつつ、絶縁体の破壊の可能性を低減できる。

［適用例２］
適用例１に記載のスパークプラグであって、
前記第２割合は、０．８０以上、０．９６以下である、スパークプラグ。

この構成によれば、絶縁体の破壊の可能性を更に低減できる。

［適用例３］
適用例１または２に記載のスパークプラグであって、
前記絶縁体の前記第２部分の最大外径は、７．８ｍｍ以下であり、
前記第２部分の前記最大外径に対する前記第２部分の前記第２内径の割合は、０．４５以下である、
スパークプラグ。

この構成によれば、絶縁体の第２部分の最大外径が７．８ｍｍ以下の小さい値である場合であっても、接続部の耐久性の低下を抑制できる。

［適用例４］
適用例１から３のいずれか１項に記載のスパークプラグであって、
前記端子金具のうち前記貫通孔から露出する露出部分の先端側の面の少なくとも一部は、前記絶縁体の後端面と接触し、
前記絶縁体の後端面と前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面とを、前記軸線の方向に沿って前記軸線と直交する平面に投影したとき、前記絶縁体の後端面の投影領域に対して前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面の投影領域の占める割合は、０．６５以上である、スパークプラグ。

この構成によれば、端子金具を絶縁体の貫通孔に挿入する場合に、絶縁体の後端面上で端子金具からの力を分散できるので、絶縁体の破壊の可能性を低減できる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグや、そのスパークプラグを搭載する内燃機関、等の態様で実現することができる。

スパークプラグの一実施形態の断面図である。 絶縁体１０の後端側の部分の拡大断面図である。 端子金具４０の外観を示す概略図である。 絶縁体１０の後端面１０ｒと鍔部４５の面４５ｆとの投影図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、スパークプラグの一実施形態の断面図である。図中には、スパークプラグ１００の中心軸ＣＬが示されている（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）。図示された断面は、中心軸ＣＬを含む断面である。以下、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸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と呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。また、図１における先端方向Ｄｆ側をスパークプラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側をスパークプラグ１００の後端側と呼ぶ。

スパークプラグ１００は、絶縁体１０（「絶縁碍子１０」とも呼ぶ）と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、導電性の第１シール部６０と、抵抗体７０と、導電性の第２シール部８０と、先端側パッキン８と、タルク９と、第１後端側パッキン６と、第２後端側パッキン７と、を有している。

絶縁体１０は、中心軸ＣＬに沿って延びて絶縁体１０を貫通する貫通孔１２（以下「軸孔１２」とも呼ぶ）を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、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）。絶縁体１０は、先端側から後端方向Ｄｆｒに向かって順番に並ぶ、脚部１３と、第１縮外径部１５と、先端側胴部１７と、鍔部１９と、第２縮外径部１１と、後端側胴部１８と、を有している。第１縮外径部１５の外径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。絶縁体１０の第１縮外径部１５の近傍（図１の例では、先端側胴部１７）には、後端側から先端側に向かって内径が徐々に小さくなる第１縮内径部１６が形成されている。第２縮外径部１１の外径は、先端側から後端側に向かって、徐々に小さくなる。

図２は、絶縁体１０の後端側の部分の拡大断面図である。絶縁体１０の後端側の部分は、内径に応じて、第１部分１８ａと、第１部分１８ａよりも後端側に配置された第２部分１８ｃと、これらの部分１８ａ、１８ｃの間に配置された中間部１８ｂとに、区分されている。図中の第１内径ＤＡは、第１部分１８ａの内径である。第１部分１８ａの先端方向Ｄｆ側の端は、第１縮内径部１６（図１）に接続されている。図２中の第２内径ＤＣは、第２部分１８ｃの内径である。第２内径ＤＣは、第１内径ＤＡよりも大きい。最大外径ＤＤは、第２部分１８ｃの最大外径である。最大外径ＤＤは、第２内径ＤＣよりも大きい。中間部１８ｂは、第１部分１８ａと第２部分１８ｃとを接続している。中間部１８ｂでは、内径が後端側に向かって大きくなる。第２部分１８ｃは、絶縁体１０のうちの中間部１８ｂよりも後端側の部分であり、絶縁体１０の後端面１０ｒを形成している。

図１に示すように、絶縁体１０の軸孔１２の先端側には、中心電極２０が挿入されている。中心電極２０は、中心軸ＣＬに沿って延びる棒状の軸部２７と、軸部２７の先端に接合された第１チップ２００と、を有している。軸部２７は、先端側から後端方向Ｄｆｒに向かって順番に並ぶ、脚部２５と、鍔部２４と、頭部２３と、を有している。脚部２５の先端（すなわち、軸部２７の先端）に、第１チップ２００が接合されている（例えば、レーザ溶接）。第１チップ２００の少なくとも一部は、絶縁体１０の先端側で、軸孔１２の外に露出している。鍔部２４の先端方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の第１縮内径部１６によって、支持されている。また、軸部２７は、外層２１と芯部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、すなわち、内燃機関の燃焼室内で燃焼ガスに曝された場合の消耗が少ない材料（例えば、純ニッケル、ニッケルとクロムとを含む合金、等）で形成されている。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅合金、等）で形成されている。芯部２２の後端部は、外層２１から露出し、中心電極２０の後端部を形成する。芯部２２の他の部分は、外層２１によって被覆されている。ただし、芯部２２の全体が、外層２１によって覆われていても良い。また、第１チップ２００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、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。

絶縁体１０の軸孔１２の後端側には、端子金具４０の一部が挿入されている。図３は、端子金具４０の外観を示す概略図である。端子金具４０は、導電性材料（例えば、炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。端子金具４０は、鍔部４５と、鍔部４５よりも後端側の部分である装着部４８と、鍔部４７よりも先端側の部分である脚部４３と、を有している。脚部４３のうちの一部分４２の外周面には、ローレット加工が施されている（「粗面部４２」と呼ぶ）。図３の実施形態では、粗面部４２は、脚部４３のうちの先端４１を含む一部分である。

図１に示すように、鍔部４５と装着部４８とは、貫通孔１２の外に露出している。装着部４８には、高圧ケーブルが接続されたプラグキャップが装着される（図示省略）。脚部４３は、貫通孔１２内に配置されている。粗面部４２は、貫通孔１２の第１部分１８ａの中の位置から、中間部１８ｂを通って、第２部分１８ｃの中の位置まで延びている。図３中の最大外径ＤＢは、粗面部４２のうちの第１部分１８ａ（図１）に収容される部分の最大外径である。鍔部４５（図１、図３）の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆは、絶縁体１０（図１、図２）の後端面１０ｒに接している。

図４は、絶縁体１０の後端面１０ｒと、端子金具４０の鍔部４５の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆとを、軸線ＣＬの方向に沿って軸線ＣＬに直交する平面上に投影して得られる投影図である。図中では、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域の輪郭（すなわち、外周側の輪郭と内周側の輪郭）が、実線で示されている。また、端子金具４０の面４５ｆの投影領域の輪郭（すなわち、外周側の輪郭と内周側の輪郭）が、破線で示されている。第１面積ＳＥは、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域の面積である。第２面積ＳＦは、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域のうち端子金具４０の面４５ｆの投影領域に重なる部分（図中のハッチングが付された部分）の面積である。端子金具４０の面４５ｆの投影領域が、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域よりも大きい場合、すなわち、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域が、端子金具４０の面４５ｆの投影領域内に含まれる場合、第２面積ＳＦは、第１面積ＳＥと同じである。

なお、端子金具４０の面４５ｆは、端子金具４０のうち貫通孔１２の外に露出する露出部分（ここでは、鍔部４５と装着部４８の全体）の先端方向Ｄｆ側の端面ということができる。露出部分の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆは、端子金具４０の一部（ここでは、脚部４３）を貫通孔１２に挿入する場合に、絶縁体１０の後端面１０ｒに接触し得る面である。なお、この面４５ｆからは、貫通孔１２の内に配置される部分（ここでは、脚部４３）に接続される部分は、除かれる。第２面積ＳＦは、絶縁体１０の後端面１０ｒの投影領域のうち、端子金具４０の露出部分の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆの投影領域に重なる部分の面積である。本実施形態では、絶縁体１０の後端面１０ｒと、端子金具４０の面４５ｆとは、いずれも、中心軸ＣＬに直交する平面である。

図１に示すように、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略円柱形状の抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、導電性材料（例えば、炭素粒子）と、セラミック粒子（例えば、ＺｒＯ_２）と、ガラス粒子（例えば、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌｉ_２Ｏ−ＢａＯ系のガラス粒子）と、を含む材料を用いて形成されている。抵抗体７０と中心電極２０との間には、導電性の第１シール部６０が配置され、抵抗体７０と端子金具４０との間には、導電性の第２シール部８０が配置されている。端子金具４０の先端部（ここでは、粗面部４２の先端方向Ｄｆ側の一部分）は、第２シール部８０内に埋設されている。粗面部４２の外周面には凹凸が形成されているので、粗面部４２と第２シール部８０との接触面積が増大する。従って、第２シール部８０と端子金具４０との接合を強化できる。シール部６０、８０は、例えば、抵抗体７０の材料に含まれるものと同じガラス粒子と、導電材料としての金属粒子（例えば、Ｃｕ）と、を含む材料を用いて、形成されている。中心電極２０と端子金具４０とは、抵抗体７０とシール部６０、８０とを介して、電気的に接続されている。このように、抵抗体７０とシール部６０、８０との全体は、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０とを電気的に接続する接続部の例である。

なお、第２シール部８０は、第１部分１８ａ内に配置されている。従って、第１部分１８ａの第１内径ＤＡ（図２）を「シール径ＤＡ」とも呼ぶ。また、本実施形態では、製造を容易にするために、第１部分１８ａは、内径が先端方向Ｄｆ側に向かって徐々に小さくなるように、構成されている。ここで、第１内径ＤＡとしては、第１部分１８ａ（図１）のうちの後端方向Ｄｆｒ側の部分の内径、具体的には、端子金具４０と、端子金具４０に接触するシール部（ここでは、第２シール部８０）と、の少なくとも一方を収容する部分（「後端側部分１８ｄ」と呼ぶ）の内径を、採用する。後端側部分１８ｄでは、内径の最大値と最小値との間の差は、０．１ｍｍよりも小さい。従って、後端側部分１８ｄでは、内径は、±０．１ｍｍの精度で一定である。この内径を、第１内径ＤＡとして採用する。なお、第１部分１８ａの形状は、このようなテーパ形状に限らず、内径が一定な円柱状であってもよい。

主体金具５０は、中心軸ＣＬに沿って延びて主体金具５０を貫通する貫通孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０は、低炭素鋼材を用いて形成されている（他の導電性材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入されている。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の先端側では、絶縁体１０の先端（本実施形態では、脚部１３の先端側の部分）が、貫通孔５９の外に露出している。主体金具５０の後端側では、絶縁体１０の後端（本実施形態では、後端側胴部１８の後端側の部分）が、貫通孔５９の外に露出している。

主体金具５０は、先端側から後端側に向かって順番に並ぶ、胴部５５と、座部５４と、変形部５８と、工具係合部５１と、加締部５３と、を有している。座部５４は、鍔状の部分である。胴部５５は、座部５４から中心軸ＣＬに沿って先端方向Ｄｆに向かって延びる略円筒状の部分である。胴部５５の外周面には、内燃機関の取付孔にねじ込むためのねじ山５２が形成されている。座部５４とねじ山５２との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌め込まれている。

主体金具５０は、変形部５８よりも先端方向Ｄｆ側に配置された縮内径部５６を有している。縮内径部５６の内径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。先端側パッキン８は、鉄製でＯ字形状のリングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。

工具係合部５１は、スパークプラグ１００を締め付けるための工具（例えば、スパークプラグレンチ）と係合するための部分である。本実施形態では、工具係合部５１の外観形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略六角柱である。また、加締部５３は、絶縁体１０の第２縮外径部１１よりも後端側に配置され、主体金具５０の後端（すなわち、後端方向Ｄｆｒ側の端）を形成する。加締部５３は、径方向の内側に向かって屈曲されている。加締部５３の先端方向Ｄｆ側では、主体金具５０の内周面と絶縁体１０の外周面との間に、第１後端側パッキン６とタルク９と第２後端側パッキン７とが、先端方向Ｄｆに向かってこの順番に、配置されている。本実施形態では、これらの後端側パッキン６、７は、鉄製でＣ字形状のリングである（他の材料も採用可能である）。

スパークプラグ１００の製造時には、加締部５３が内側に折り曲がるように加締められる。そして、加締部５３が先端方向Ｄｆ側に押圧される。これにより、変形部５８が変形し、パッキン６、７とタルク９とを介して、絶縁体１０が、主体金具５０内で、先端側に向けて押圧される。先端側パッキン８は、第１縮外径部１５と縮内径部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。以上により、主体金具５０が、絶縁体１０に、固定される。

接地電極３０は、本実施形態では、棒状の軸部３７と、軸部３７の先端部３１に接合された第２チップ３００と、を有している。軸部３７の後端は、主体金具５０の先端面５７（すなわち、先端方向Ｄｆ側の面５７）に接合されている（例えば、抵抗溶接）。軸部３７は、主体金具５０の先端面５７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３１に至る。先端部３１は、中心電極２０の先端方向Ｄｆ側に配置されている。先端部３１の表面のうち中心電極２０側の表面に、第２チップ３００が接合されている（例えば、レーザ溶接）。第２チップ３００は、軸部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、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。中心電極２０の第１チップ２００と接地電極３０の第２チップ３００とは、火花放電のための間隙ｇを形成する。

接地電極３０の軸部３７は、軸部３７の表面の少なくとも一部を形成する外層３５と、外層３５内に埋設された芯部３６と、を有している。外層３５は、耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルとクロムとを含む合金）を用いて形成されている。芯部３６は、外層３５よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅）を用いて形成されている。

このようなスパークプラグ１００の製造方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、以下の製造方法を採用可能である。まず、絶縁体１０と、中心電極２０と、端子金具４０と、主体金具５０と、棒状の接地電極３０と、を公知の方法で製造する。また、シール部６０、８０のそれぞれの材料粉末と、抵抗体７０の材料粉末と、を準備する。

次に、絶縁体１０の貫通孔１２の後端方向Ｄｆｒ側の開口１４から、中心電極２０を挿入する。図１で説明したように、中心電極２０は、絶縁体１０の第１縮内径部１６によって支持されることによって、貫通孔１２内の所定位置に配置される。

次に、第１シール部６０、抵抗体７０、第２シール部８０のそれぞれの材料粉末の投入と投入された粉末材料の成形とが、部材６０、７０、８０の順番に、行われる。粉末材料の投入は、貫通孔１２の開口１４から、行われる。投入された粉末材料の成形は、開口１４から挿入した棒を用いて、行われる。材料粉末は、対応する部材の形状と略同じ形状に、成形される。

次に、絶縁体１０を、各材料粉末に含まれるガラス成分の軟化点よりも高い所定温度まで加熱し、所定温度に加熱した状態で、貫通孔１２の開口１４から、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２に挿入する。この結果、各材料粉末が圧縮および焼結されて、シール部６０、８０と、抵抗体７０と、のそれぞれが形成される。なお、端子金具４０は、鍔部４５の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆが、絶縁体１０の後端面１０ｒに接触する位置に、配置される。

絶縁体１０の開口１４を形成する第２部分１８ｃの第２内径ＤＣは、第１部分１８ａの第１内径ＤＡよりも大きいので、脚部４３の挿入が容易である。また、脚部４３の先端４１を収容する第１部分１８ａの第１内径ＤＡは、第２部分１８ｃの第２内径ＤＣよりも小さいので、第２シール部８０の材料が、貫通孔１２の内周面と脚部４３の外周面との間の隙間を後端方向Ｄｆｒ側に移動することを抑制できる。この結果、端子金具４０を通じて、シール部６０、８０の材料と抵抗体７０の材料とを、適切に圧縮できる。なお、脚部４３は、シール部６０、８０の材料と抵抗体７０の材料とを圧縮する際に、変形し得る。例えば、粗面部４２よりも後端方向Ｄｆｒ側の部分、例えば、脚部４３から粗面部４２を除いた残りの部分のうちの最も外径が小さい部分４４が曲がる場合がある。

次に、絶縁体１０の外周に主体金具５０を組み付け、主体金具５０に、接地電極３０を固定する。次に、接地電極３０を屈曲して、スパークプラグを完成させる。

Ｂ．評価試験：
スパークプラグのサンプルを用いて、負荷寿命特性と、絶縁体１０の先端部の不具合の可能性と、絶縁体１０の後端部の不具合の可能性と、が評価された。以下の表１は、評価試験の結果を示している。

表１は、サンプルの種類の番号と、第１内径ＤＡと、粗面部４２の最大外径ＤＢと、第２内径ＤＣと、第２部分１８ｃの最大外径ＤＤと、粗面部４２の構成と、第１割合Ｒ１（ＤＢ／ＤＡ）と、第２割合Ｒ２（ＤＡ／ＤＣ）と、第３割合Ｒ３（ＤＣ／ＤＤ）と、第４割合Ｒ４（ＳＦ／ＳＥ）と、ビッカース硬度Ｖと、負荷寿命特性の評価点数と、絶縁体先端部不具合の評価点数と、絶縁体後端部不具合の評価点数と、３種類の評価点数の合計値と、の関係を示している。本評価試験では、１番から３１番までの３１種類のサンプルが、評価された。

粗面部４２の構成は、Ａ構成とＢ構成との２種類から選択される。Ａ構成は、図１に示すように、粗面部４２が、第１部分１８ａの中の位置から中間部１８ｂを通って第２部分１８ｃの中の位置まで延びている構成である。Ｂ構成は、図示を省略するが、粗面部４２が、端子金具４０の脚部４３のうちの第１部分１８ａの中に配置される部分のみに、形成されている構成である。このＢ構成は、脚部４３のうち第１部分１８ａ内に配置される部分のみにローレット加工を行うことによって、実現された。

ビッカース硬度Ｖは、端子金具４０の脚部４３のビッカース硬度である。この硬度は、以下の手順に従って測定された。まず、端子金具４０を、端子金具４０の中心軸を含む平面で切断した。そして、端子金具４０のうち貫通孔１２内に配置される部分（ここでは、脚部４３）の断面上で、ビッカース硬度を測定した。測定位置は、粗面部４２よりも後端方向Ｄｆｒ側の部分であって、最も外径が小さい部分（図３の例では、部分４４）の断面上の、端子金具４０の中心軸の位置である。端子金具４０（特に、貫通孔１２内に配置される脚部４３）が曲がっている場合には、上記の測定位置の近傍の断面が端子金具４０の中心軸を含むように、端子金具４０が切断された。

負荷寿命特性の評価点数は、負荷寿命試験の結果の評価結果を示している。負荷寿命試験は、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６（内燃機関−スパークプラグ）の７．１４に規定された試験条件に基づいて行われた。そして、１つの種類のサンプルの評価のために同じ構成を有する１０個のサンプルを準備し、各サンプルに対して１００時間の試験運転を行った。そして、１０個のサンプルのうち、抵抗値の変化率が５０％以下のサンプルの数を、評価点数として採用した。なお、抵抗値は、端子金具４０と中心電極２０との間の電気抵抗値であり、ＪＩＳ Ｂ８０３１：２００６の７．１３の規定に従って、測定された。また、抵抗値の変化率は、試験前の抵抗値に対する、試験前後の抵抗値の差分の割合である。

絶縁体先端部不具合の評価点数は、スパークプラグの製造時の不具合の可能性を評価したものである。具体的には、１０００本のサンプルを製造し、端子金具４０を絶縁体１０の貫通孔１２に挿入することによって絶縁体１０の先端側の部分（ここでは、脚部１３と第１縮外径部１５と先端側胴部１７のいずれか）が破損したサンプルの数を数えた。絶縁体１０の先端側の部分は、端子金具４０から部材６０、７０、８０の材料と中心電極２０の少なくとも一部を通じて受ける力によって、破損し得る。１０００個のサンプルのうちの破損したサンプルの数（第１破損数と呼ぶ）に応じて、評価点数を決定した。第１破損数と、評価点数との対応関係は、以下の通りである。
第１破損数＝０ ： １０点
１≦第１破損数≦２ ： ７点
３≦第１破損数≦５ ： ５点
６≦第１破損数 ： ３点

絶縁体後端部不具合の評価点数は、スパークプラグの製造時の不具合の可能性を評価したものである。具体的には、１０００本のサンプルを製造し、端子金具４０を絶縁体１０の貫通孔１２に挿入することによって絶縁体１０の後端側の部分（ここでは、後端側胴部１８）が破損したサンプルの数を数えた。絶縁体１０の後端側の部分（例えば、後端面１０ｒの近傍の部分）は、端子金具４０に接触し端子金具４０から受ける力によって破損し得る。１０００個のサンプルのうちの破損したサンプルの数（第２破損数と呼ぶ）に応じて、評価点数を決定した。第２破損数と、評価点数との対応関係は、以下の通りである。
第２破損数＝０ ： １０点
１≦第２破損数≦２ ： ７点
３≦第２破損数≦５ ： ５点
６≦第２破損数 ： ３点

Ｂ１．ビッカース硬度Ｖについて
１８番から２２番までの６種類のサンプルの間では、ビッカース硬度Ｖが互いに異なっており、他の構成は共通である。ビッカース硬度Ｖの調整は、端子金具４０の材料である炭素鋼に含まれる炭素の割合を調整することによって、行われた。表１に示すように、ビッカース硬度Ｖが低い場合の負荷寿命特性（３点（Ｖ＝１５０Ｈｖ）、５点（Ｖ＝１９０Ｈｖ））よりも、ビッカース硬度Ｖが高い場合の負荷寿命特性（１０点（Ｖ＝２００、３２０、３５０（Ｈｖ）））の方が、良好であった。

この理由は、以下のように推定される。上述したように、スパークプラグの製造時には、端子金具４０の挿入によって、シール部６０、８０の材料と抵抗体７０の材料とが圧縮される。ここで、圧縮が不十分である場合、これらの部材６０、７０、８０の中に気孔が形成され得る。気孔は電流を流しにくいので、多数の気孔が形成される場合には、これらの部材６０、７０、８０の中での導電経路が、気孔の無い一部の領域に制限される。この結果、負荷寿命特性が低下し得る。端子金具４０の脚部４３のビッカース硬度Ｖが高い場合には、端子金具４０の挿入時の端子金具４０（特に脚部４３）の変形が抑制される。従って、端子金具４０を挿入することによって、シール部６０、８０の材料と抵抗体７０の材料とを、適切に圧縮可能である。この結果、部材６０、７０、８０の中に気孔が形成されることが抑制され、そして、負荷寿命特性が向上する。

また、表１の１８番から２２番が示すように、ビッカース硬度Ｖが高い場合の絶縁体先端部不具合の評価点数（３点（Ｖ＝３５０Ｈｖ））よりも、ビッカース硬度Ｖが低い場合の絶縁体先端部不具合の評価点数（１０点（Ｖ＝１５０、１９０、２００、３２０（Ｈｖ）））の方が、良好であった。この理由は、以下のように推定される。ビッカース硬度Ｖが低い場合には、端子金具４０の挿入時に端子金具４０（特に脚部４３）が変形し易い。従って、端子金具４０から、部材６０、７０、８０の材料と中心電極２０を通じて絶縁体１０に印加される力が過大となることを抑制できる。この結果、絶縁体１０の先端側の部分が破損することを抑制できる。

なお、１０点の負荷寿命特性と１０点の絶縁体先端部不具合とを実現したビッカース硬度Ｖは、２００Ｈｖ（２０番）、３２０Ｈｖ（２１番）であった。これらの値から任意に選択された値を、ビッカース硬度Ｖの好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、ビッカース硬度Ｖとして、２００Ｈｖ以上の値を採用してもよい。また、これらの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用してもよい。例えば、ビッカース硬度Ｖとして、３２０Ｈｖ以下の値を採用してもよい。

表１には、ビッカース硬度Ｖが上記の好ましい範囲内（具体的には、３００Ｈｖ）であり、かつ、パラメータＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の少なくとも１つの値が１８番から２２番までのサンプルの値と異なる種々のサンプルの評価結果が示されている。それらの種々のサンプルが示すように、パラメータＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の種々の値に、上記の好ましい範囲内のビッカース硬度Ｖを適用することによって、良好な負荷寿命特性（例えば、１０点の負荷寿命特性）を実現可能であった。このように、ビッカース硬度Ｖの上記の好ましい範囲は、種々のスパークプラグに適用可能と推定される。

Ｂ２．第１割合Ｒ１（ＤＢ／ＤＡ）について
１番から４番、７番から１０番、１２番、１３番、１７番、２０番、２１番、２９番、３０番等のサンプルが示すように、第１割合Ｒ１が小さい場合の負荷寿命特性（３点（Ｒ１＝０．８９））よりも、第１割合Ｒ１が大きい場合の負荷寿命特性（１０点（Ｒ１＝０．９０、０．９４、０．９５、０．９６））の方が、良好であった。この理由は、第１割合Ｒ１が大きい場合には、最大外径ＤＢに対する端子金具４０の粗面部４２と貫通孔１２の第１部分１８ａとの間の隙間の径方向の大きさの割合が小さいので、第２シール部８０の材料がこの隙間を通って後端方向Ｄｆｒ側に移動することが抑制される。この結果、部材６０、７０、８０の材料を適切に圧縮できるので、負荷寿命特性が向上すると推定される。

なお、１０点の負荷寿命特性を実現可能な第１割合Ｒ１は、０．９０（１番、３番、４番）、０．９４（１３番）、０．９５（１２番）、０．９６（７番から１０番等々）であった。これらの値から任意に選択された値を、第１割合Ｒ１の好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第１割合Ｒ１として、０．９０以上の値を採用してもよい。また、これらの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用してもよい。例えば、第１割合Ｒ１として、０．９６以下の値を採用してもよい。なお、第１割合Ｒ１の上限としては、０．９６よりも大きい値を採用してもよい。この場合も、部材６０、７０、８０の材料を適切に圧縮できるので、負荷寿命特性が向上すると推定される。なお、第１割合Ｒ１は、０．９９以下であることが好ましい。この構成によれば、第２シール部８０の材料が、端子金具４０の粗面部４２と貫通孔１２の第１部分１８ａとの間の隙間を移動可能であるので、端子金具４０から、部材６０、７０、８０の材料と中心電極２０を通じて絶縁体１０に印加される力が過大となることを抑制できる。この結果、絶縁体１０の先端側の部分が破損することを抑制できる。

なお、表１に示されるように、パラメータＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の種々の値に、上記の好ましい範囲内の第１割合Ｒ１を適用することによって、良好な負荷寿命特性（例えば、１０点の負荷寿命特性）を実現可能であった。このように、第１割合Ｒ１の上記の好ましい範囲は、種々のスパークプラグに適用可能と推定される。

Ｂ３．第２割合Ｒ２（ＤＡ／ＤＣ）について
５番から１１番の７種類のサンプルの間では、第２割合Ｒ２が互いに異なっている。第２割合Ｒ２の調整は、第２内径ＤＣを調整することによって、行われた。他の構成は、７種類のサンプルの間で共通である。表１に示すように、第２割合Ｒ２が小さい場合の負荷寿命特性（３点（Ｒ２＝０．６９）、５点（Ｒ２＝０．７７））よりも、第２割合Ｒ２が大きい場合の負荷寿命特性（１０点（Ｒ２＝０．８０、０．８７、０．９６、０．９８、１．００））の方が、良好であった。この理由は、以下のように推定される。第２割合Ｒ２が小さい場合には、第２内径ＤＣに対する中間部１８ｂ（図２）における径差の割合が大きい。従って、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２内に挿入する場合に、脚部４３が中間部１８ｂに接触することによって、円滑な挿入が妨げられ得る。この結果、部材６０、７０、８０の材料の圧縮が不十分となり、負荷寿命特性が低下し得る。

また、表１の５番から１１番が示すように、第２割合Ｒ２が大きい場合の絶縁体先端部不具合の評価点数（３点（Ｒ２＝１．００））よりも、第２割合Ｒ２が小さい場合の絶縁体先端部不具合の評価点数（７点（Ｒ２＝０．９８）、１０点（Ｒ２＝０．６９、０．７７、０．８０、０．８７、０．９６））の方が、良好であった。この理由は、以下のように推定される。第２割合Ｒ２が小さい場合には、第２内径ＤＣに対する中間部１８ｂ（図２）における径差の割合が大きい。従って、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２内に挿入する場合に、脚部４３が中間部１８ｂに接触することによって、脚部４３の挿入の勢いが緩和される。これにより、端子金具４０から、部材６０、７０、８０の材料と中心電極２０を通じて絶縁体１０に印加される力が過大となることを抑制できる。この結果、絶縁体１０の先端側の部分が破損することを抑制できる。

また、表１の５番から１１番が示すように、第２割合Ｒ２が小さい場合の絶縁体後端部不具合の評価点数（３点（Ｒ２＝０．６９）、５点（Ｒ２＝０．７７））よりも、第２割合Ｒ２が大きい場合の絶縁体後端部不具合の評価点数（１０点（Ｒ２＝０．８０、０．８７、０．９６、０．９８、１．００））の方が、良好であった。この理由は、以下のように推定される。第２割合Ｒ２が小さい場合には、第２内径ＤＣに対する中間部１８ｂ（図２）における径差の割合が大きい。従って、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２内に挿入する場合に、脚部４３が中間部１８ｂに接触することによって、絶縁体１０の中心軸に対する端子金具４０の向きが変化し得る。そして、脚部４３が、絶縁体１０のうち後端面１０ｒの近傍の部分（後端部と呼ぶ）に接触し得る。このように脚部４３が絶縁体１０の後端部に接触した状態で脚部４３の挿入が行われる場合、絶縁体１０の後端部が破損し得る。

なお、１０点の負荷寿命特性と、７点以上の絶縁体先端部不具合と、１０点の絶縁体後端部不具合と、を実現した第２割合Ｒ２は、０．８０（７番）、０．８７（８番）、０．９６（９番）、０．９８（１０番）であった。これら４つの値から任意に選択された値を、第２割合Ｒ２の好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第２割合Ｒ２として、０．８０以上の値を採用してもよい。また、これら４つの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用してもよい。例えば、第２割合Ｒ２として、０．９８以下の値を採用してもよい。また、それら４つの第２割合Ｒ２のうち、１０点の絶縁体先端部不具合を実現した第２割合Ｒ２は、１０番の０．９８を除いた残りの値、すなわち、０．９６以下の値であった。従って、第２割合Ｒ２として、０．９６以下の値を採用すれば、絶縁体１０の先端側の部分の破損を、更に抑制できる。

なお、表１に示されるように、パラメータＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の種々の値に、上記の好ましい範囲内の第２割合Ｒ２を適用することによって、良好な（例えば、１０点の）負荷寿命特性と、良好な（例えば、７点以上の）絶縁体先端部不具合の評価点数と、良好な（例えば、１０点の）絶縁体後端部不具合の評価点数と、を実現可能であった。このように、第２割合Ｒ２の上記の好ましい範囲は、種々のスパークプラグに適用可能と推定される。

Ｂ４．粗面部４２の構成と第１内径ＤＡとについて
３１種類のサンプルのうちＢ構成の粗面部４２を有するサンプルは、１４番と１５番と３１番であった。１４番と１５番とに関しては、第１内径ＤＡは、３．０ｍｍであり、粗面部４２の最大外径ＤＢは、２．８８ｍｍであった。３１番に関しては、第１内径ＤＡは、２．７ｍｍであり、最大外径ＤＢは、２．６０ｍｍであった。なお、１４番と１５番との間では、第２内径ＤＣが異なっている。１４番の第２内径ＤＣは３．９０ｍｍであり、１５番の第２内径ＤＣは、３．４５ｍｍであった。

３１番では、１４、１５番と比べて、端子金具４０と第２シール部８０とが接触する部分の近傍において、貫通孔１２の内径ＤＡと脚部４３の外径ＤＢとが小さかった。ここで、第１内径ＤＡと最大外径ＤＢとが大きい１４番と１５番とは、いずれも、１０点の負荷寿命特性と、１０点の絶縁体先端部不具合と、１０点の絶縁体後端部不具合と、を実現した。一方、第１内径ＤＡと最大外径ＤＢとが小さい３１番の負荷寿命特性は、３点であった（絶縁体先端部不具合と絶縁体後端部不具合とは１０点であった）。３１番の負荷寿命特性が１４、１５番と比べて低い理由は、以下のように推定される。３１番では、脚部４３の最大外径ＤＢが小さいので脚部４３が変形し易い。従って、部材６０、７０、８０の材料の圧縮が不十分となり、負荷寿命特性が低下し得る。一般的には、最大外径ＤＢは、第１内径ＤＡよりも小さいので、第１内径ＤＡが小さい場合には、最大外径ＤＢも小さい。従って、第１内径ＤＡが小さい場合には、負荷寿命特性が低くなりやすい。

ここで、８番と３１番とを比較する。８番と３１番との間では、粗面部４２の構成が互いに異なっており、他の構成は共通である。８番の粗面部４２の構成は、Ａ構成である。８番の粗面部４２は、第１部分１８ａの中の位置から中間部１８ｂを通って第２部分１８ｃの中の位置まで延びている。８番の負荷寿命特性の評価点数は、１０点であった。このように、第１内径ＤＡと最大外径ＤＢとが同じ場合であっても、粗面部４２が、第１部分１８ａの中の位置から中間部１８ｂを通って第２部分１８ｃの中の位置まで延びることによって、負荷寿命特性を向上できた。この理由は、以下のように推定される。粗面部４２では、ローレット加工により、機械的強度（例えば、曲げ強度）が向上している。このような粗面部４２が第１部分１８ａから第２部分１８ｃまで延びることによって、脚部４３の機械的強度（例えば、曲げ強度）が向上する。従って、脚部４３の挿入時の脚部４３の変形が抑制される。この結果、部材６０、７０、８０の材料が適切に圧縮されるので、負荷寿命特性が向上する。

表１に示すように、パラメータＶ、Ｒ１、Ｒ２のそれぞれの上記の好ましい範囲は、いずれも、２．９ｍｍ以下の第１内径ＤＡと、Ａ構成の粗面部４２と、を有するサンプルの評価結果から導出されている。このように、粗面部４２の構成としてＡ構成を採用することによって、２．９ｍｍ以下の小さい第１内径ＤＡを採用する場合にも、良好な負荷寿命特性を実現可能であった。

なお、１０点の負荷寿命特性を実現可能な第１内径ＤＡは、２．７、２．９（ｍｍ）であった。これらの値から任意に選択された値を、第１内径ＤＡの好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第１内径ＤＡとして、２．７ｍｍ以上の値を採用してもよい。なお、第１内径ＤＡの下限としては、さらに小さい値（例えば、２．５ｍｍ）を採用可能と推定される。２．５ｍｍ以上の第１内径ＤＡを採用すれば、脚部４３の変形を抑制でき、そして、負荷寿命特性の低下を抑制できると推定される。

Ｂ５．最大外径ＤＤと第３割合Ｒ３（ＤＣ／ＤＤ）とについて
２３番から２５番までの３種類のサンプルに関しては、絶縁体１０の第２部分１８ｃの最大外径ＤＤが、７．９ｍｍであった。２６番から２８番までの３種類のサンプルに関しては、最大外径ＤＤが、７．８ｍｍであった。これらの６種類のサンプルの間では、さらに第２内径ＤＣ（すなわち、第３割合Ｒ３）が異なる点を除いて、他の構成は、共通であった。なお、第２内径ＤＣと第３割合Ｒ３とは、以下の通りであった。２３番、２４番、２５番の第２内径ＤＣは、３．１６、３．５６、３．６３（ｍｍ）であった。２３番、２４番、２５番の第３割合Ｒ３は、０．４０、０．４５、０．４６（ｍｍ）であった。２６番、２７番、２８番の第２内径ＤＣは、３．１２、３．５１、３．５９（ｍｍ）であった。２６番、２７番、２８番の第３割合Ｒ３は、０．４０、０．４５、０．４６（ｍｍ）であった。

最大外径ＤＤが大きい場合（ここでは、７．９ｍｍ：２３番から２５番）、負荷寿命特性の最高点は、３点であった。最大外径ＤＤが小さい場合（ここでは、７．８ｍｍ：２６番から２８番）、負荷寿命特性の最高点は、５点であった（２６番）。このように、最大外径ＤＤが大きい場合よりも小さい場合の方が負荷寿命特性の最高点が高い理由は、以下のように推定される。第２内径ＤＣは、最大外径ＤＤよりも小さいので、最大外径ＤＤが小さい場合には、第２内径ＤＣも小さくなる傾向がある。第２内径ＤＣが小さい場合には、第１内径ＤＡと第２内径ＤＣとの間の差が大きくなること、すなわち、中間部１８ｂにおける段差が大きくなることが抑制される。従って、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２内に挿入する場合に、円滑な挿入を実現可能である。この結果、部材６０、７０、８０の材料を適切に圧縮できるので、負荷寿命特性が向上すると推定される。

また、表１の３番、５番、６番、１６番、２５番、２８番が示すように、第３割合Ｒ３が０．４６以上である場合には、３番を除く全てのサンプルの負荷寿命特性が５点以下であった。一方、表１の１番、４番、７番から１５番、１７番、２０番から２２番、２９番、３０番が示すように、第３割合Ｒ３が０．４５以下である場合には、種々のサンプルが１０点の負荷寿命特性を実現可能であった。このように、第３割合Ｒ３が大きい場合よりも小さい場合の方が、負荷寿命特性が良好であった理由は、以下のように推定される。第３割合Ｒ３が小さい場合には、第２内径ＤＣも小さくなる傾向がある。第２内径ＤＣが小さい場合には、第１内径ＤＡと第２内径ＤＣとの間の差が大きくなることが抑制される。このように、第３割合Ｒ３が小さい場合には、最大外径ＤＤに対する中間部１８ｂ（図２）における径差の割合が大きくなることが抑制される。従って、端子金具４０の脚部４３を貫通孔１２内に挿入する場合に、円滑な挿入を実現可能である。この結果、部材６０、７０、８０の材料を適切に圧縮できるので、負荷寿命特性が向上すると推定される。

また、表１の１番、４番、７番から１０番、１２番、１３番、１７番、２０番、２１番、２９番、３０番等々が示すように、上記の好ましい範囲（特に最大の範囲）内のパラメータＶ、Ｒ１、Ｒ２を有するサンプルに、７．８ｍｍ以下の最大外径ＤＤと、０．４５以下の第３割合Ｒ３とが適用される場合にも、５点以上の負荷寿命特性を実現可能であった。このように、最大外径ＤＤとして７．８ｍｍ以下の値を採用し、そして、第３割合Ｒ３として０．４５以下の値を採用してもよい。

なお、パラメータＶ、Ｒ１、Ｒ２が上記の好ましい範囲（特に最大の範囲）内である場合に５点以上の負荷寿命特性を実現可能な７．８ｍｍ以下の最大外径ＤＤは、６．７ｍｍ（３番）、６．９ｍｍ（４番）、７．５ｍｍ（１番等）、７．８ｍｍ（２６番）であった。これらの値から任意に選択された値を、最大外径ＤＤの好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、最大外径ＤＤとして、６．７ｍｍ以上の値を採用してもよい。なお、最大外径ＤＤの下限としては、さらに小さい値（例えば、６．０ｍｍ）を採用可能と推定される。６．０ｍｍ以上の最大外径ＤＤを採用すれば、適切にスパークプラグを製造できると推定される。

また、パラメータＶ、Ｒ１、Ｒ２が上記の好ましい範囲（特に最大の範囲）内である場合に５点以上の負荷寿命特性を実現可能な０．４５以下の第３割合Ｒ３は、０．３７（１０番）、０．３８（９番）、０．４０（２６番など）、０．４１（８番など）、０．４４（１７番）、０．４５（７番など）であった。これらの値から任意に選択された値を、第３割合Ｒ３の好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第３割合Ｒ３として、０．３７以上の値を採用してもよい。なお、第３割合Ｒ３の下限としては、さらに小さい値（例えば、０．３５）を採用可能と推定される。０．３５以上の第３割合Ｒ３を採用すれば、適切にスパークプラグを製造できると推定される。

なお、最大外径ＤＤが、上記の好ましい範囲外であってもよい。例えば、最大外径ＤＤが、７．８ｍｍを超えていても良い。また、第３割合Ｒ３が、上記の好ましい範囲外であってもよい。例えば、第３割合Ｒ３が、０．４５を超えていても良い。いずれの場合も、パラメータＶ、Ｒ１、Ｒ２が上記の好ましい範囲内であれば、良好な（例えば、５点以上の）負荷寿命特性と、絶縁体先端部不具合と絶縁体後端部不具合との良好な評価点数（例えば、５点以上）と、を実現できると推定される。

Ｂ６．第４割合Ｒ４（ＳＦ／ＳＥ）について
２９番と３０番との間では、第４割合Ｒ４（ＳＦ／ＳＥ）が互いに異なっている。第４割合Ｒ４の調整は、端子金具４０の鍔部４５の外径を調整することによって、行われた。鍔部４５の外径を小さくすることによって、第２面積ＳＦが小さくなる。この結果、第４割合Ｒ４が小さくなる。他の構成は、２種類のサンプルの間で共通である。

表１に示すように、第４割合Ｒ４が小さい場合（ここでは、０．６４：３０番）、絶縁体後端部不具合の評価点数が５点であった。一方、第４割合Ｒ４が大きい場合（ここでは、０．６５：２９番）、絶縁体後端部不具合の評価点数が６点であった。このように、第４割合Ｒ４が小さい場合よりも大きい場合の方が、絶縁体の後端側の部分の破損を抑制できた。この理由は、以下のように推定される。端子金具４０の脚部４３が絶縁体１０の貫通孔１２に挿入される場合には、鍔部４５の先端方向Ｄｆ側の面４５ｆが、絶縁体１０の後端面１０ｒに接触する。絶縁体１０の後端面１０ｒは、鍔部４５を通じて端子金具４０から力を受ける。後端面１０ｒが受ける力は、後端面１０ｒと端子金具４０の面４５ｆとの接触面内で分散され得る。ここで、第４割合Ｒ４が大きいことは、後端面１０ｒのうちの端子金具４０の面４５ｆと接触し得る部分の割合が大きいことを示している。従って、第４割合Ｒ４が大きい場合には、後端面１０ｒのうちの面４５ｆから力を受け得る部分の割合が大きいので、後端面１０ｒ上で力が適切に分散され得る。この結果、絶縁体１０の後端面１０ｒの近傍でクラック等が生じることが抑制され得る。すなわち、絶縁体後端部不具合の評価点数を向上可能である。

なお、６点以上の絶縁体後端部不具合の評価点数を実現可能な第４割合Ｒ４は、０．６５（２９番）、０．６７（１番など）であった。これらの値から任意に選択された値を、第４割合Ｒ４の好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第４割合Ｒ４として、０．６５以上の値を採用してもよい。また、これらの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用してもよい。例えば、第４割合Ｒ４として、０．６７以下の値を採用してもよい。なお、一般的に、第４割合Ｒ４が大きいほど、端子金具４０の挿入時の絶縁体１０の後端面１０ｒと端子金具４０の面４５ｆとの接触面の面積を増大可能であるので、絶縁体１０の後端面１０ｒが受ける圧力を低減可能である。従って、第４割合Ｒ４としては、さらに大きい値を採用可能であり、例えば、１．０以下の種々の値を採用可能と推定される。ただし、第４割合Ｒ４が、０．６５よりも小さくてもよい。

また、２９番（Ｒ４＝０．６５）の絶縁体先端部不具合の評価点数は、１０点であり、３０番（Ｒ４＝０．６４）の絶縁体先端部不具合の評価点数は、８点であった。このように、第４割合Ｒ４を大きくすることによって、絶縁体先端部不具合の評価点数も向上できた。

Ｃ．変形例：
（１）端子金具４０の粗面部４２の構成としては、ローレット加工によって形成される構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、ねじ山のように螺旋状の凸部を有する構成を採用してもよい。一般的には、外周面上に１以上の凸部分と１以上の凹部分との少なくとも一方を有する構成を採用可能である。このような構成を採用すれば、粗面部４２と第２シール部８０との接触面積が増大するので、端子金具４０と第２シール部８０との接合を強化できる。また、粗面部４２の機械的強度を強化できる。なお、外周面上の１以上の凸部分としては、ねじ山のように連続な１つの凸部分を採用してもよく、この代わりに、ローレット加工によって形成される複数の凸部分のように互いに分離した複数の凸部分を採用してもよい。また、外周面上の１以上の凹部分としては、ねじの谷のように連続な１つの凹部分を採用してもよく、この代わりに、互いに分離した複数の凹部分を採用してもよい。

（２）抵抗体７０の材料としては、上述の材料に代えて、他の種々の材料を採用可能である。例えば、ガラスの種類としては、上記の種類とは異なる種類を採用してもよい。また、導電材料としては、銅等の金属材料を採用してもよい。

（３）シール部６０、８０の材料としては、上述の材料に代えて、他の種々の材料を採用可能である。例えば、抵抗体７０の材料に含まれるガラス粒子とは異なる種類のガラス粒子を採用してもよい。また、導電材料としては、金属材料に代えて、炭素粒子を採用してもよい。また、第１シール部６０と第２シール部８０との間で、材料の少なくとも一部が異なっていても良い。

（４）絶縁体１０の貫通孔１２内で、中心電極２０と端子金具４０とを電気的に接続する接続部としては、部材６０、７０、８０を含む上記の構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、抵抗体７０が省略されてもよい。この場合、端子金具４０と中心電極２０とを電気的に接続する１つのシール部を、接続部として採用可能である。

（５）スパークプラグの構成としては、上記の構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、中心電極２０の全体が、貫通孔１２内に配置されてもよい。また、中心電極２０の第１チップ２００を省略してもよい。また、中心電極２０の形状としては、図１で説明した形状とは異なる種々の形状を採用してもよい。また、接地電極３０の第２チップ３００を省略してもよい。また、接地電極３０の形状としては、図１で説明した形状とは異なる種々の形状を採用可能である。

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。

５...ガスケット、６...第１後端側パッキン、７...第２後端側パッキン、８...先端側パッキン、９...タルク、１０...絶縁体（絶縁碍子）、１０ｒ...後端面、１１...第２縮外径部、１２...貫通孔（軸孔）、１３...脚部、１４...開口、１５...第１縮外径部、１６...第１縮内径部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１８ａ...第１部分、１８ｂ...中間部、１８ｃ...第２部分、１８ｄ...後端側部分、１９...鍔部、２０...電極、２０...中心電極、２１...外層、２２...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２７...軸部、３０...接地電極、３１...先端部、３５...外層、３６...芯部、３７...軸部、４０...端子金具、４１...先端、４２...粗面部、４３...脚部、４４...部分、４５...鍔部、４５ｆ...面、４７...鍔部、４８...装着部、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...ねじ山、５３...加締部、５４...座部、５５...胴部、５６...縮内径部、５７...先端面、５８...変形部、５９...貫通孔、６０...第１シール部、７０...抵抗体、８０...第２シール部、１００...スパークプラグ、２００...第１チップ、３００...第２チップ、ｇ...間隙、ＣＬ...中心軸（軸線）、Ｄｆ...先端方向、Ｄｆｒ...後端方向

Claims (3)

1. 軸線の方向に延びる棒状の中心電極と、
   前記軸線の方向における先端側から後端側に延びる貫通孔を有する絶縁体であって、前記貫通孔の先端側の部分に前記中心電極の少なくとも一部が配置される絶縁体と、
   前記貫通孔の後端側の部分に自身の少なくとも一部が配置されるとともに自身の後端側の部分が前記貫通孔から露出する端子金具と、
   前記貫通孔内で、前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する接続部と、
   を備えるスパークプラグであって、
   前記絶縁体は、
   前記端子金具の先端を収容し、２．９ｍｍ以下の第１内径を有する部分である第１部分と、
   前記第１部分よりも後端側に配置され、前記第１内径よりも大きい第２内径を有する部分である第２部分と、
   前記第１部分と前記第２部分との間に配置され、内径が後端側に向かって大きくなる中間部と、
   を含み、
   前記端子金具は、前記軸線の方向における前記第１部分中の位置から前記中間部を通って前記第２部分中の位置にかけて延び、外周面上に１以上の凸部分と１以上の凹部分との少なくとも一方を有する粗面部を含み、
   前記端子金具のうちの前記貫通孔内に配置される部分のうち、前記粗面部よりも後端側の部分における前記端子金具のビッカース硬度は、２００Ｈｖ以上、３２０Ｈｖ以下であり、
   前記絶縁体の前記第１内径に対する前記第１部分における前記粗面部の外径の割合である第１割合は、０．９０以上であり、
   前記絶縁体の前記第２内径に対する前記第１内径の割合である第２割合は、０．８０以上、０．９８以下であり、
   前記端子金具のうち前記貫通孔から露出する露出部分の先端側の面の少なくとも一部は、前記絶縁体の後端面と接触し、
   前記絶縁体の後端面と前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面とを、前記軸線の方向に沿って前記軸線と直交する平面に投影したとき、前記絶縁体の後端面の投影領域に対して前記端子金具の前記露出部分の前記先端側の面の投影領域の占める割合は、０．６５以上である、
   スパークプラグ。
2. 請求項１に記載のスパークプラグであって、
   前記第２割合は、０．８０以上、０．９６以下である、スパークプラグ。
3. 請求項１または２に記載のスパークプラグであって、
   前記絶縁体の前記第２部分の最大外径は、７．８ｍｍ以下であり、
   前記第２部分の前記最大外径に対する前記第２部分の前記第２内径の割合は、０．４５以下である、
   スパークプラグ。

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