JPH11111425A - スパークプラグおよびスパークプラグの皮膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン電流検出装置の検出波形におけるスパ
イク状ノイズの発生を抑制可能なスパークプラグを提供
する。 【解決手段】 取付金具３１の内部に絶縁体３２を保持
させ、絶縁体３２の内部に中心電極３３を保持させてお
り、絶縁体３２の一端部３２１側外周部に設けた段付部
３２ｂを、取付金具３１の一端部３１１側に設けた支持
部３１３にて支持し、支持部３１３と、絶縁体３２の一
端部３２１側外周部とを、径方向に微少距離Ｌの間隙Ｃ
を隔てて配置したスパークプラグにおいて、絶縁体３２
の段付部３２ｂ、および、絶縁体３２の外周部のうち、
段付部３２ｂから間隙Ｃ側に延びる延部３２ｃに、抵抗
値が１０⁸ Ωである導電皮膜３９を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパークプラグに
関するものであり、イオン電流検出用のスパークプラグ
に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スパークプラグとしては、図
６に示すようなものがある。このスパークプラグ３は、
筒状の取付金具３１を備えており、この取付金具３１の
内部に筒状の絶縁体３２を保持させ、この絶縁体３２の
内部に中心電極３３を保持させている。また、取付金具
３１の一端部３１１には、中心電極３３の一端部３３１
と放電ギャップ３８を隔てて対向する接地電極３５が固
定されている。

【０００３】そして、絶縁体３２の一端部３２１側の外
周部には、段付部３２ｂが形成されており、この段付部
３２ｂよりもさらに一端部３２１側には小径部３２４が
形成されている。また、取付金具３１の内周部には、絶
縁体３２の小径部３２４に向かって径方向内方に突出す
るとともに、段付部３２ｂを支持する支持部３１３が形
成されている。

【０００４】そして、スパークプラグ３の一端部３ｂ側
が内燃機関の燃焼室Ｒに挿入され、スパークプラグ３の
取付金具３１と中心電極３３との間に放電用高電圧（約
−１０ｋＶ〜−３５ｋＶ）をかけることにより、放電ギ
ャップ３８に火花放電が発生し、燃焼室Ｒの混合気が燃
焼する。ところで、放電ギャップ３８近傍では、上記燃
焼に伴う電離作用によりイオンが発生するため、このイ
オンの発生時に中心電極３３と接地電極３５（つまり
は、取付金具３１）との間に電圧を印加すると、イオン
電流が流れることが知られている。そして、このイオン
電流をイオン電流検出手段にて検出することにより、内
燃機関の燃焼室Ｒにおける混合気の燃焼状態を検出する
ことが近年検討されている。

【０００５】通常、図７に示すように、イオン電流の検
出波形が、所定高さＨ以上、かつ、所定時間Ｔ以上立ち
上がった状態を、イオン電流検出手段にて検出したとき
に、混合気が燃焼していると判断するものである。な
お、混合気の失火時には、上記イオンが発生しないため
にイオン電流は発生せず、上記立ち上がり状態は検出さ
れない。また、プレイグニッション時には、放電ギャッ
プ３８間の放電の前に上記イオンが発生し、放電の前に
上記立ち上がり状態が検出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
イオン電流の検出波形にスパイク状のノイズＮが発生し
ており、このスパイク状のノイズＮにより、上記イオン
電流検出手段が誤検出する、といった問題があることを
本発明者は発見し、さらに、この問題について本発明者
が鋭意検討した結果、スパークプラグ３において、取付
金具３１の支持部３１３の近傍に発生するコロナ放電
が、上記スパイク状ノイズＮの発生原因であることがわ
かった。

【０００７】このコロナ放電とノイズＮとの関係につい
て本発明者が実験、検討した内容を、以下に詳しく説明
する。まず、従来のスパークプラグ３では、取付金具３
１の内部に絶縁体３２をスムースに挿入するために、取
付金具３１の支持部３１３における内径を、絶縁体３２
の一端部３２１側（つまり、小径部３２４）の外径より
も大きくしてある。よって、組付状態においては、取付
金具３１の支持部３１３と、絶縁体３２の一端部３２１
側外周部とが、距離Ｌを隔てて配置される。

【０００８】一方、支持部３１３により段付部３２ｂを
確実に支持するために、支持部３１３と段付部３２ｂと
の重なり代を大きくする必要があるので、上記距離Ｌが
微少（例えば０．４ｍｍ）となっている。ところで、ス
パークプラグ３の作動時には、取付金具３１と中心電極
３３との間に上記放電用高電圧がかかるため、取付金具
３１の支持部３１３と、中心電極３３との間にも放電用
高電圧がかかる。ここで、支持部３１３と、絶縁体３２
の一端部３２１側外周部との間の、上記距離Ｌに相当す
る間隙Ｃには混合気が存在している。一方、混合気に含
まれる空気の誘電率を１とすると、絶縁材料の誘電率は
約９であるため、上記放電用高電圧は、上記間隙Ｃに主
に印加されることになる。しかも、上記距離Ｌ（つま
り、電界方向の距離）が微少であるため、上記空隙Ｃに
は非常に大きな電界が形成される。

【０００９】さらに、混合気に含まれる空気は絶縁耐力
が非常に小さいものであるため、このような絶縁耐力の
小さな空気に、上記した非常に大きな電界が加わること
により、絶縁破壊が生じる。この結果、間隙Ｃ、およ
び、この間隙Ｃ近傍（換言すれば、取付金具３１の支持
部３１３の近傍）の混合気において、コロナ放電が発生
する。なお、空気の絶縁耐力は、２０℃のとき２〜３ｋ
Ｖ／ｍｍである。

【００１０】そして、中心電極３３が陰極（負電圧）、
取付金具３１が陽極（アース）であるため、絶縁体３２
は、内周部側がプラス、外周部側がマイナスに分極して
いる。よって、絶縁体３２の一端部３２１側外周部のう
ち、取付金具３１の支持部３１３の近傍に位置する部位
に、上記コロナ放電のプラス電荷が引き寄せられて、蓄
積される。

【００１１】ここで、本発明者の検討によれば、上記距
離Ｌが場所によって異なっていたり、絶縁体３２の外周
部に微少な凹凸が存在する、といった理由から、絶縁体
３２の一端部３２１側外周部のうち、支持部３１３の近
傍に位置する部位においては、プラス電荷を引き寄せや
すい部位が局部的に存在することがわかっている。さら
に、絶縁体３２が絶縁性であるため、上記引き寄せやす
い部位に一旦引き寄せられたプラス電荷は、この部位か
ら周囲へ移動することはなく、この部位に集中的に蓄積
される。

【００１２】そして、集中的に蓄積されたプラス電荷
は、中心電極３３側の電位変化等の外的要因が加えられ
ることにより取付金具３１へ流入する。このプラス電荷
の流入は所定時間毎に起こるのではなく、ランダムに起
こるため、絶縁体３２の外周部において、上記引き寄せ
やすい部位に蓄積されるプラス電荷の量は大小さまざま
である。そして、上記引き寄せやすい部位に大量のプラ
ス電荷が蓄積したときに、この大量のプラス電荷が何ら
かの外的要因で取付金具３１へ一気に流入することによ
り、上記スパイク状ノイズＮが発生することがわかっ
た。

【００１３】そして、混合気が燃焼していないときにス
パイク状ノイズＮが発生すると、検出装置により、スパ
イク状ノイズＮを上記立ち上がり状態と誤検出すること
がある。なお、燃焼室Ｒ内の燃焼火炎にはイオンが豊富
に存在するので、エンジンの燃焼時においては、上記プ
ラス電荷が燃焼火炎に中和される（プラス電荷がマイナ
ス電荷と再結合される）とともに、絶縁体３２の一端部
３２１側外周部のうち支持部３１３近傍に導電層を形成
し、電荷の消失が促進されることから、スパイク状ノイ
ズＮが発生しにくい傾向にある。

【００１４】よって、混合気が燃焼していないときには
プラス電荷が上述のように中和されないので、スパイク
状ノイズＮが特に発生しやすく、上記イオン電流検出手
段による誤検出が多発する傾向にある。本発明は上記問
題に鑑みてなされたもので、イオン電流検出装置の検出
波形にスパイク状ノイズが発生することを抑制できるス
パークプラグを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、絶縁体（３
２）の外周部のうち、プラス電荷を引き寄せやすい部位
に引き寄せられたプラス電荷を、この部位の周囲へ分散
させることにより、大量のプラス電荷が一気に取付金具
（３１）へ流入することを抑制して、上記目的を達成す
ることを見出した。

【００１６】すなわち、取付金具（３１）の内部に絶縁
体（３２）を保持させ、絶縁体（３２）の内部に中心電
極（３３）を保持させ、中心電極（３３）の一端部（３
３１）と放電ギャップ（３８）を隔てて対向するように
接地電極（３５）を設け、絶縁体（３２）のうち、中心
電極（３３）の一端部（３３１）に対応する端部（３２
１）側の外周部に設けた段付部（３２ｂ）を、取付金具
（３１）の一端部（３１１）側に設けた支持部（３１
３）にて支持するようにしたスパークプラグにおいて、
絶縁体（３２）の上記端部（３２１）側外周部のうち、
支持部（３１３）の近傍に位置する所定部位（３２
ｂ）、（３２ｃ）に、導電材料からなる導電皮膜（３
９）を設けたことを特徴としている。

【００１７】このような導電皮膜（３９）を有するスパ
ークプラグ（３）の作動時においては、支持部（３１
３）の近傍の混合気においてコロナ放電が発生するが、
絶縁体（３２）の上記所定部位（３２ｂ）、（３２ｃ）
に導電皮膜（３９）が形成されているので、上記コロナ
放電のプラス電荷を、導電皮膜（３９）の全体に分散さ
せることができる。よって、絶縁体（３２）の外周部に
おいて、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを
抑制できる。

【００１８】この結果、大量のプラス電荷が取付金具
（３１）へ一気に流入することを抑制できるので、イオ
ン電流検出装置（１０）の検出波形にスパイク状ノイズ
（Ｎ）が発生することを抑制でき、上記した誤検出を抑
制できる。また、上記ギャップ（３８）を経て放電する
度に、中心電極（３３）と取付金具（３１）との間の放
電電圧がほぼゼロとなり、このとき、プラス電荷が燃焼
室（Ｒ）内の混合気または空気に良好に中和されるので
あるが、本発明のように、プラス電荷を導電皮膜（３
９）の全体に分散させることにより、プラス電荷を効果
的に中和させることができる。よって、プラス電荷の蓄
積量自体を減らすことができるので、絶縁体（３２）の
外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積され
ることをより抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具
（３１）へ一気に流入することをより抑制できる。

【００１９】ここで、導電皮膜（３９）の抵抗値が非常
に小さい（ほとんどゼロである）と、導電皮膜（３９）
のうち空気と接触する端部（３９１）の近傍に電界が集
中してコロナ放電が発生する恐れがあり、これにより、
従来技術と同様にスパイク状ノイズ（Ｎ）が発生する恐
れがある。これに対して、導電皮膜（３９）について、
膜厚を２０μｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値
（以下、抵抗値と略す）を１０⁵ Ω以上とするとよい。
これは、上記抵抗値が１０⁵ Ω以上である場合、上記空
気と接触する端部（３９１）の近傍における電界集中を
良好に緩和でき、この端部（３９１）の近傍におけるコ
ロナ放電の発生を良好に抑制できることが、本発明者の
経験、検討によりわかっているためである。

【００２０】また、導電皮膜（３９）の抵抗値が非常に
大きい（例えば１０¹⁰Ω以上）と、導電皮膜（３９）が
絶縁体（３２）と同じはたらきをして、導電皮膜（３
９）の外周部に局部的にプラス電荷が蓄積される恐れが
あり、これにより、従来技術と同様にスパイク状ノイズ
（Ｎ）が発生する恐れがある。これに対して、導電皮膜
（３９）の抵抗値を１０¹⁰Ω以下とするとよい。これ
は、上記抵抗値が１０¹⁰Ω以下である場合、導電皮膜
（３９）の外周部におけるプラス電荷の局部的な蓄積を
良好に抑制できることが、本発明者の経験、検討により
わかっているためである。

【００２１】また、上記空気と接触する端部（３９１）
の近傍における電界集中をより良好に抑制するために
は、導電皮膜（３９）の抵抗値を１０ ⁶Ω以上とすると
よい。また、導電皮膜（３９）の外周部における局部的
なプラス電荷の蓄積をより良好に抑制するためには、導
電皮膜（３９）の抵抗値を１０ ⁹Ω以下とするとよい。
また、導電皮膜（３９）と取付金具（３１）とを電気的
に接続させてもよい。これにより、スパークプラグ
（３）の作動時において、導電皮膜（３９）全体に分散
されたプラス電荷を、取付金具（３１）側へ常に少量づ
つ放出できる。よって、絶縁体（３２）の外周部におい
て、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることをより
一層抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ
一気に流入することをより一層抑制できる。なお、プラ
ス電荷は取付金具（３１）側へ少量づつ放出されるた
め、この放出されたプラス電荷によるノイズの発生は無
視できる。

【００２２】また、絶縁体（３２）の上記端部（３２
１）側外周部の全周にわたって導電皮膜（３９）を設け
てもよい。これにより、絶縁体（３２）の上記端部（３
２１）側外周部の全周に、プラス電荷を分散させること
ができる。また、導電材料およびガラス系絶縁材料によ
り、導電皮膜（３９）を構成してもよい。これによれ
ば、ガラス系絶縁材料が、様々な外的要素から導電材料
を保護する。なお、外的要素とは、例えば、酸化雰囲気
（コロナ放電の発生による）や、熱（例えば燃焼ガスか
らの放熱等）や、燃焼ガスのデポジット等が挙げられ
る。

【００２３】そして、上記したスパークプラグ（３）
と、このスパークプラグ（３）に高電圧を供給する電圧
供給源（１、２、８）と、スパークプラグ（３）の放電
ギャップ（３８）に流れるイオン電流を検出するイオン
電流検出手段（４、６、７）とを備えるイオン電流検出
装置では、ノイズ（Ｎ）の発生が抑制されているため、
上記した誤検出を抑制できる。

【００２４】また、上記所定部位（３２ｂ）、（３２
ｃ）に導電材料（３９０）を塗布した後、導電材料（３
９０）の表面にガラス系絶縁材料（３２００）を塗布
し、その後、導電材料（３９０）およびガラス系絶縁材
料（３２００）を焼成することにより、上記導電皮膜
（３９）を形成できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１の実施形態）本実施形態のスパークプラグの構造
について、図１および図２に基づいて説明する。なお、
本実施形態のスパークプラグの構造は、従来技術のスパ
ークプラグにおいて、導電皮膜３９を追加しただけであ
るため、この導電皮膜３９の具体的説明、および、スパ
ークプラグ３の説明補充を以下に行なう。

【００２６】まず、取付金具３１の外周部にはネジ山３
１ａが形成されており、内燃機関の燃焼室Ｒを形成する
エンジンブロック１００にはネジ孔１００ａが形成され
ている。そして、取付金具３１のネジ山３１ａと、エン
ジンブロック１００のネジ孔１００ａとをネジ結合する
ことにより、エンジンブロック１００にスパークプラグ
３が脱着可能に装着される。

【００２７】そして、絶縁体３２の一端部３２１、他端
部３２２が、取付金具３１の一端部３１１、他端部３１
２から露出するように、取付金具３１の内部に絶縁体３
２が固定されている。また、中心電極３３の一端部３３
１が絶縁体３２の一端部３２１から露出するように、絶
縁体３２の内部に中心電極３３が固定されている。な
お、絶縁体３２の小径部３２４は、一端部３２１に向か
うにつれて徐々に小径となるように形成されている。こ
れにより、ガスボリュームＧを広くでき、スパークプラ
グ３の耐熱性を向上できるとともに、絶縁体３２の一端
部３２１と、取付金具３１の一端部３１１との間の距離
を長くでき、いわゆる横飛びを抑制できる。

【００２８】そして、段付部３２ｂ近傍の小径部３２４
の外径を例えば６．９ｍｍ、段付部３２ｂの径方向（図
１、２中左右方向）の寸法を例えば１．１ｍｍとしてい
る。また、取付金具３１の支持部３１３と、小径部３２
４との間の径方向の距離（最小距離）Ｌを例えば０．７
ｍｍとし、段付部３２ｂと支持部３１３との重なり代を
例えば０．４ｍｍとしている。取付金具３１３の断面形
状は略台形状であり、この支持部３１３の軸方向（図
１、２中上下方向）の最大寸法を例えば２．０ｍｍとし
ている。

【００２９】また、絶縁体３２の段付部３２ｂと取付金
具３１の支持部３１３との間は、耐熱性に優れた材料、
例えば鉄や銅からなるパッキン３７にてシールされてい
る。つまり、支持部３１３は、パッキン３７を介して段
付部３２ｂを支持している。また、絶縁体３２の段付部
３２ａと取付金具３１の支持部３１４との間は、耐熱性
に優れた材料、例えば鉄や銅からなるパッキン３６にて
シールされている。つまり、支持部３１４は、パッキン
３６を介して段付部３２ａを支持している。

【００３０】なお、段付部３２ｂにパッキン３７を配置
してから、絶縁体３２を取付金具３１の他端部３１２側
から取付金具３１の内部へ挿入し、その後、段付部３２
ａにパッキン３６を配置してから、取付金具３１の他端
部３１２側を内方へ曲げるようにかしめることにより、
パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂと支持部
３１４、３１３との間で押圧されて変形する。この結
果、パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂおよ
び支持部３１４、３１３に密接した状態となる。

【００３１】そして、絶縁体３２の外周部のうち、支持
部３１３の近傍に位置する所定部位に、絶縁体３２の外
周部の全周にわたって導電皮膜３９が形成されている。
本実施形態では、絶縁体３２の段付部３２ｂの全周と、
絶縁体３２の外周部のうち、段付部３２ｂから空隙Ｃ側
（図１中下方、絶縁体３２の一端部３２１側）に所定寸
法だけ延びる延部３２ｃ（つまり、小径部３２４の一
部）の全周とが、上記所定部位に含まれる。本実施形態
の延部３２ｃは、小径部３２４のうち支持部３１３に対
向する部位のことである。

【００３２】そして、導電皮膜３９は、段付部３２ｂに
形成される第１部位３９ａと、延部３２ｃに形成される
第２部位３９ｂとからなり、第１部位３９ａが、全周に
わたってパッキン３７を介して取付金具３１と電気的に
接続されている。導電皮膜３９は、膜厚を２０μｍとし
たときの１平方ミリ当たりの抵抗値が例えば１０⁸ Ωで
あり、５ｗｔ％のＲｕＯ₂ （ルテニウム酸化物、導電材
料）と、８５ｗｔ％のホウケイ酸鉛ガラス（ガラス系絶
縁材料）と、１０ｗｔ％の助剤および添加剤とが混ざり
あった材料からなる。

【００３３】なお、ＲｕＯ₂ は、後述する焼成時の焼成
温度に対する耐熱性を有するものであり、ＲｕＯ₂ の他
に、パイロクロア型結晶構造をもつ材料（例えばＢｉ₂
Ｒｕ ₂ Ｏ₇ ）等が挙げられる。ガラス系絶縁材料として
は、ホウケイ酸鉛ガラスの他に、ホウケイ酸ガラス等が
挙げられる。導電皮膜３９の膜厚は、あまり薄いと、上
記したプラス電荷を分散させる効果が良好に得られず、
あまり厚いと製造性が悪いため、１０〜６０μｍとする
のがよく、本実施形態では２０μｍとしている。

【００３４】そして、導電皮膜３９を構成する材料が上
記した割合となるように、ＲｕＯ₂粉末と、ホウケイ酸
鉛ガラスと、助剤、添加剤、溶剤とを所定の割合で混合
して導電ペーストを形成し、この導電ペーストを絶縁体
３２の段付部３２ｂおよび延部３２ｃの全周に塗布した
後、焼成温度（例えば８００℃）に設定された炉内に所
定時間（例えば２０分）配置することにより、導電材料
を焼成焼付けする。これにより、導電皮膜３９が形成さ
れる。

【００３５】なお、パイロクロア型結晶構造をもつ材料
を含む導電皮膜３９を形成する場合も、上述した方法と
同様である。次に、本発明のスパークプラグ３を適用し
たイオン電流検出装置１０について、図３に基づいて説
明する。まず、イオン電流検出装置１０は点火コイル１
を備えており、この点火コイル１は一次巻線１１および
二次巻線１２を備えている。一次巻線１１には、パワー
トランジスタ２および車載電源８が直列に接続されてお
り、パワートランジスタ２により、一次巻線１１に発生
する一次電流を断続するものである。そして、スパーク
プラグ３は、二次巻線１２に直列に接続され、放電用高
電圧が印加されることにより、内燃機関の燃焼室Ｒ（図
１参照）の混合気を着火する。

【００３６】また、二次巻線１２の正極側にはコンデン
サ４が接続され、このコンデンサ４とアースとの間に
は、イオン電流を電圧に変換する抵抗７が接続されてい
る。この抵抗７に発生する電圧は、コンピュータ６によ
り検出されるようになっている。このコンピュータ６に
より検出される電圧（イオン電流）により、燃焼室Ｒに
おける混合気の燃焼状態を検出できる。

【００３７】そして、上記燃焼状態に応じて、コンピュ
ータ６により、燃料噴射量や点火時期を制御して、最適
な燃焼状態を保持するようにしている。また、抵抗７お
よびコンデンサ４に並列的に、定電圧ダイオード５が接
続されている。この定電圧ダイオード５により、コンデ
ンサ４の充電電圧を任意に設定できる。なお、点火コイ
ル１、パワートランジスタ２および車載電源８により、
電圧供給手段を構成し、コンデンサ４、コンピュータ６
および抵抗７により、イオン電流検出手段を構成してい
る。

【００３８】そして、イオン電流検出装置１０は、内燃
機関の点火時期には、二次巻線１２に負極性の放電用高
電圧（約−１０ｋＶ〜−３５ｋＶ）が生じ、図３中実線
矢印で示す経路に放電電流が流れ、スパークプラグ３の
放電ギャップ３８間に放電を生じる。また、この放電電
流によってコンデンサ４が充電される。このとき、混合
気の燃焼に伴ってイオンが発生する。ここで、コンデン
サ４が充電されているため、中心電極３３と接地電極３
５（つまりは、取付金具３１）との間に電圧が印加さ
れ、図３中点線矢印で示す経路にイオン電流が流れる。
そして、このイオン電流により抵抗７に発生する電圧を
検出することにより、混合気の燃焼を確認できる。

【００３９】（第２の実施形態）本実施形態は、図４に
示すように、導電皮膜３９を取付金具３１に電気的に接
続させていないものである。すなわち、絶縁体３２の一
端部３２１側外周部のうち、段付部３２ｂが形成される
部位には導電皮膜３９を形成しておらず、この段付部３
２ｂよりも一端部３２１側に形成してある。

【００４０】（第３の実施形態）本実施形態は、図５
（ｂ）に示すように、導電ペースト３９０を絶縁体３２
の段付部３２ｂおよび延部３２ｃの全周に塗布してか
ら、導電ペースト３９０の全表面を覆うように、ガラス
系絶縁材料を含むガラス系絶縁ペースト３２００を塗布
している。なお、導電ペースト３９０のうち、延部３２
ｃ側の端部３９０１も確実にガラス系絶縁ペースト３２
００にて覆われている。

【００４１】導電ペースト３９０は、上記第１の実施形
態と同じものであり、ガラス系絶縁ペースト３２００と
しては、ホウケイ酸鉛ガラスの粉末（ガラス系絶縁材
料、ＳｉＯ₂ が例えば４５ｗｔ％、ＰｂＯが例えば３０
ｗｔ％、Ｂ₂ Ｏ₃ が例えば２０ｗｔ％、添加剤が例えば
５ｗｔ％の割合からなる）を所定粘度となるように水に
溶かしたものである。

【００４２】そして、導電ペースト３９０およびガラス
系絶縁ペースト３２００が塗布された絶縁体３２を、上
記炉内に所定時間配置することにより、導電材料および
ガラス系材料を焼成する。これにより、図５（ａ）に示
すように、ガラス系絶縁材料と導電材料が混ざりあった
導電皮膜３９が形成される。本実施形態の導電皮膜３９
の抵抗は例えば１０⁶ Ωである。

【００４３】ここで、導電ペースト３９０の端部３９０
１をガラス系絶縁ペースト３２００にて覆った状態で焼
成しているので、導電皮膜３９のうち、延部３２ｃ側の
（つまり、混合気（空気）と接触する）端部３９１で
は、導電皮膜３９の中央部に比べて導電材料の混合割合
が小さく、抵抗が大きくなる。よって、導電皮膜３９の
端部３９１における電界の集中を良好に抑制できる。

【００４４】（他の実施形態）まず、上記第１、第３の
実施形態では、段付部３２ｂおよび延部３２ｃに導電皮
膜３９を形成していたが、延部３２ｃのみに導電皮膜３
９を形成してもよい。また、上記実施形態では、上記延
部３２ｃを、支持部３１３に対向する部位のみとしてい
たが、延部３２ｃを、支持部３１３に対向する部位、お
よび、この部位からさらに絶縁体３２の一端部３２１側
まで延びる部位としてもよい。

【００４５】また、上記実施形態では、パッキン３６、
３７にてシールしていたが、このパッキン３６、３７を
廃止してもよい。また、上記実施形態では、支持部３１
３の断面形状は略台形状であったが、支持部３１３の断
面形状を略三角状としてもよい。これによれば、支持部
３１３と小径部３２４との間の間隙Ｃを広くできるの
で、間隙Ｃにおける電界の集中が緩和され、コロナ放電
の発生を緩和できる。

【００４６】また、上記実施形態では、支持部３１３、
３１４や、段付部３２ｂ、３２ａが角ばった形状に形成
されていたが、支持部３１３、３１４や段付部３２ｂ、
３２ａを、丸みを帯びた形状としてもよく、これによ
り、上記間隙Ｃにおける電界の集中を緩和できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わるスパークプラ
グの半断面図である。

【図２】第１の実施形態に係わるスパークプラグの要部
拡大断面図である。

【図３】本発明のイオン電流検出装置の回路図である。

【図４】第２の実施形態に係わるスパークプラグの要部
拡大断面図である。

【図５】（ａ）は第３の実施形態に係わるスパークプラ
グの要部拡大断面図、（ｂ）は、導電皮膜およびガラス
系絶縁皮膜の形成過程における、第３の実施形態に係わ
るスパークプラグの要部拡大断面図である。

【図６】従来技術に係わるスパークプラグの半断面図で
ある。

【図７】従来技術に係わるイオン電流の検出波形を示す
グラフである。

【符号の説明】 ３１…取付金具、３１１、３１２…取付金具の一端部、
他端部、３１３…支持部、３２…絶縁体、３２１、３２
２…絶縁体の一端部、他端部、３２ｂ…段付部、３２ｃ
…延部、３９…導電皮膜、３３…中心電極、３３１、３
３２…中心電極の一端部、他端部、３５…接地電極、３
８…放電ギャップ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の取付金具（３１）と、 前記取付金具（３１）の内部に保持される筒状の絶縁体
   （３２）と、 前記絶縁体（３２）の内部に保持される中心電極（３
   ３）と、 前記中心電極（３３）の一端部（３３１）と放電ギャッ
   プ（３８）を隔てて対向する接地電極（３５）を具備
   し、 前記絶縁体（３２）のうち、前記中心電極（３３）の一
   端部（３３１）に対応する端部（３２１）側の外周部に
   段付部（３２ｂ）が設けられており、 前記取付金具（３１）に、前記段付部（３２ｂ）を支持
   する支持部（３１３）が設けられているスパークプラグ
   において、 前記絶縁体（３２）の前記端部（３２１）側外周部のう
   ち、前記支持部（３１３）の近傍に位置する所定部位
   （３２ｂ）、（３２ｃ）に、導電皮膜（３９）が設けら
   れていることを特徴とするスパークプラグ。
2. 【請求項２】 前記導電皮膜（３９）は、膜厚を２０μ
   ｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値が１０⁵ 〜１
   ０¹⁰Ωであることを特徴とする請求項１に記載のスパー
   クプラグ。
3. 【請求項３】 前記導電皮膜（３９）は、前記抵抗値が
   １０ ⁶〜１０ ⁹Ωであることを特徴とする請求項１に記
   載のスパークプラグ。
4. 【請求項４】 前記導電皮膜（３９）は、前記取付金具
   （３１）と電気的に接続されていることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか１つに記載のスパークプラ
   グ。
5. 【請求項５】 前記導電皮膜（３９）は、前記絶縁体
   （３２）の前記端部（３２１）側外周部の全周にわたっ
   て設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれか１つに記載のスパークプラグ。
6. 【請求項６】 前記導電皮膜（３９）は、導電材料およ
   びガラス系絶縁材料を包含する材料から構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記
   載のスパークプラグ。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１つに記載
   のスパークプラグ（３）と、 前記スパークプラグ（３）に高電圧を供給する電圧供給
   源（１、２、８）と、 前記スパークプラグ（３）の前記放電ギャップ（３８）
   に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段
   （４、６、７）とを備えていることを特徴とするイオン
   電流検出装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれか１つに記載
   のスパークプラグ（３）に前記導電皮膜（３９）を形成
   する皮膜形成方法であって、 前記所定部位（３２ｂ）、（３２ｃ）に導電材料（３９
   ０）を塗布する導電材料塗布行程と、 前記導電材料塗布行程の後、前記導電材料（３９０）の
   表面に、ガラス系絶縁材料（３２００）を塗布するガラ
   ス系絶縁材料塗布行程と、 前記両塗布行程の後、前記導電材料（３９０）および前
   記ガラス系絶縁材料（３２００）を焼成して導電皮膜
   （３９）とする焼成行程とを包含することを特徴とする
   スパークプラグの皮膜形成方法。