>[0051]火花塞100包括绝缘电瓷10、中心电极20、接地电极30、端子金属件40以及主体金属外壳50。绝缘电瓷10是作为绝缘体发挥作用的构件，具有沿着轴线O延伸的轴孔12。中心电极20是沿着轴线O延伸的棒状电极，被保持为插入在绝缘电瓷10的轴孔12内的状态。主体金属外壳50是包围绝缘电瓷10的外周的筒状构件，该主体金属外壳50将绝缘电瓷10固定在其内部。
[0052]接地电极30是一端固定于主体金属外壳50的顶端、另一端与中心电极20相对的电极。端子金属件40是用于接收供电的端子，与中心电极20电连接。当在火花塞100安装于发动机缸盖200的状态下，向端子金属件40与发动机缸盖200之间施加高电压时，在中心电极20与接地电极30之间会发生火花放电。以下，详细说明各构件。
[0053]绝缘电瓷10是由陶瓷形成的筒状绝缘体，沿着轴线O形成有沿轴线方向OD延伸的轴孔12。在本实施方式中，绝缘电瓷10是通过对氧化铝进行烧结而形成的。在绝缘电瓷10的沿轴线方向OD的大致中央形成有外径最大的凸缘部19，在比凸缘部19靠后端侧的位置形成有后端侧主体部18。在比凸缘部19靠顶端侧的位置形成有顶端侧主体部17，该顶端侧主体部17的外径小于后端侧主体部18的外径。在比顶端侧主体部17还靠顶端侧的位置形成有第I圆柱部13、锥形部14和第2圆柱部15。锥形部14的外径随着靠近顶端侧而变小。在火花塞100安装于内燃机的发动机缸盖200的状态下，锥形部14和第2圆柱部15暴露在内燃机的燃烧室内。在第I圆柱部13与顶端侧主体部17之间形成有外周侧台阶部16。
[0054]中心电极20配置在绝缘电瓷10的轴孔12内，是从后端侧向顶端侧延伸的棒状构件，中心电极20的顶端暴露在绝缘电瓷10的顶端侧。在本实施方式中，中心电极20具有在电极母材21的内部埋设有芯材22的构造。电极母材21由因科镍合金600等(因科镍合金为注册商标)镍合金形成。芯材22由热导率高于电极母材21的热导率的铜或以铜为主体的合金形成。
[0055]在绝缘电瓷10的轴孔12内的、中心电极20的后端侧设有密封体4和陶瓷电阻3。中心电极20借助密封体4及陶瓷电阻3与端子金属件40电连接。
[0056]主体金属外壳50是由低碳钢材形成的筒状金属外壳，该主体金属外壳50将绝缘电瓷10保持在其内部。绝缘电瓷10的从后端侧主体部18的一部分到第2圆柱部15的一部分的部位由主体金属外壳50包围。
[0057]在主体金属外壳50的外周形成有工具卡合部51和螺纹部52。工具卡合部51是供火花塞扳手(未图示)嵌合的部位。主体金属外壳50的螺纹部52是形成有螺纹牙的部位，螺纹部52螺纹结合于内燃机的发动机缸盖200的安装螺纹孔201。通过将主体金属外壳50的螺纹部52以螺纹结合的方式紧固于发动机缸盖200的安装螺纹孔201，而将火花塞100固定于内燃机的发动机缸盖200。其中，本实施方式的螺纹部52的螺纹直径为14mm。
[0058]在主体金属外壳50的工具卡合部51与螺纹部52之间形成有向径向外侧突出的凸缘状的凸缘部54。在螺纹部52与凸缘部54之间的螺纹根部(日语:本P首)59处外套有环状的密封垫5。密封垫5是通过弯折板体而形成的，在火花塞100安装于发动机缸盖200时，该密封垫5在凸缘部54的基座面55与安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被压溃而发生变形。通过该密封垫5的变形将火花塞100与发动机缸盖200之间的间隙密封，从而抑制燃烧气体经由安装螺纹孔201漏出。
[0059]在主体金属外壳50的比工具卡合部51靠后端侧的位置形成有薄壁的压紧部53。并且，在凸缘部54与工具卡合部51之间形成有薄壁的纵向弯曲部58。在主体金属外壳50的从工具卡合部51到压紧部53的内周面与绝缘电瓷10的后端侧主体部18的外周面之间插入有圆环状的环构件6、7。而且，在两个环构件6、7之间填充有滑石(talc)9的粉末。在火花塞100的制造工序中，若压紧部53向内侧弯折而压紧，则纵向弯曲部58随着压缩力的施加而向外侧发生变形(纵向弯曲)，并将主体金属外壳50和绝缘电瓷10固定起来。滑石9在该压紧工序时被压缩，从而主体金属外壳50与绝缘电瓷10之间的气密性得到提高。
[0060]在主体金属外壳50的内周形成有向径向内侧突出的凸部57。在主体金属外壳50的凸部57与绝缘电瓷10的外周侧台阶部16之间设有环状的板状密封件8。还利用该板状密封件8确保主体金属外壳50与绝缘电瓷10之间的气密性，从而能够抑制燃烧气体的漏出。
[0061]接地电极30是与主体金属外壳50的顶端接合的电极，优选由耐腐蚀性优异的合金形成。在本实施方式中，接地电极30由镍或者、因科镍合金600或因科镍合金601等(“因科镍合金”为注册商标)以镍为主要成分的合金形成。接地电极30与主体金属外壳50之间例如通过焊接进行接合。接地电极30的顶端部33与中心电极20的顶端相对。
[0062]高压电缆(未图示)经由火花塞帽(未图示)连接于端子金属件40。如所述那样，若在该端子金属件40与发动机缸盖200之间施加高电压，则会在接地电极30与中心电极20之间发生火花放电。
[0063]图2是放大表示火花塞100的顶端附近的剖视图。如图2所示，绝缘电瓷10包括:第I圆柱部13，其形成在与凸部57的至少一部分相对的位置；锥形部14，其形成在比第I圆柱部13靠顶端侧的位置，随着朝向顶端侧去而直径缩小；以及第2圆柱部15，其形成在比锥形部14靠顶端侧的位置。需要说明的是，第I圆柱部13的直径Dl大于第2圆柱部15的直径D2，凸部57的直径最小的部分的内径D3大于第I圆柱部13的直径Dl。
[0064]在本实施方式中，将绝缘电瓷10的被经过主体金属外壳50的凸部57的顶端57a并与轴线O垂直的第I平面PS1、延长第2圆柱部15的外周而得到的曲面CS以及绝缘电瓷10的外周面包围起来的部分的体积定义为A。将绝缘电瓷10的被第I平面PS1、曲面CS、经过主体金属外壳50的顶端50a并与轴线O垂直的第2平面PS2以及绝缘电瓷10的轴孔12包围起来的部分的体积定义为B。在该情况下，本实施方式的火花塞100满足下述的关系式(I)。
[0065]0.9 ^ A/B ( 2.4...(I)
[0066]对像这样进行规定的依据进行说明。发明人通过反复进行许多实验发现，绝缘电瓷10中的体积比A/B与火花塞100的耐热性能和耐污损性能之间存在关联性。发明人继续深入研宄，结果发现，如后述的实验例所示那样，绝缘电瓷10中的体积比A/B的值越大，火花塞100的耐热性能越尚，体积比A/B的值越小，火花塞100的耐污损性能越尚。而且，发明人发现，若将体积比A/B的值规定在所述关系式(I)所示的范围内，则能够兼顾火花塞100的耐热性能和耐污损性能。
[0067]需要说明的是，认为绝缘电瓷10中的体积比A/B的值越大则火花塞100的耐热性能越高的原因在于，若体积A相比体积B而言增大，则绝缘电瓷10的外周与主体金属外壳50的内周之间的距离减小，而使绝缘电瓷10的热量容易传递给主体金属外壳。
[0068]另一方面，认为体积比A/B的值越小则火花塞100的耐污损性能越高的原因在于，若体积A相比体积B而言减小，则绝缘电瓷10较细，并且容易成为高温状态，从而碳容易烧尽。
[0069]此外，在本实施方式中，所述体积B为25mm3以上。采用本实施方式的火花塞100，能够充分确保绝缘电瓷10的体积，因此能够提高绝缘电瓷10的强度。特别是，绝缘电瓷10的弯曲强度具有依赖存在于轴孔12周围的绝缘体的体积B的倾向。因而，采用本实施方式，能够提高绝缘电瓷10的弯曲强度。
[0070]像这样，本实施方式的火花塞100满足所述关系式⑴，因此能够兼顾耐热性能和耐污损性能。
[0071]B.第2实施方式:
[0072]图3是放大表示第2实施方式的火花塞10b的顶端附近的剖视图。与图2所示的第I实施方式的不同点在于，第I圆柱部13与锥形部14之间的连接部分13a以及锥形部14与第2圆柱部15之间的连接部分15a为弯曲状，其他的结构与第I实施方式的相同。需要说明的是，以下，将第I圆柱部13与锥形部14之间的连接部分13a