JP2000048931A5

JP2000048931A5 -

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Publication number: JP2000048931A5
Application number: JP1999076409A
Authority: JP
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2004-10-21

Claims

中心電極と、
前記中心電極の外側に配置された主体金具と、
その主体金具に一端が結合されて前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、
前記中心電極と前記主体金具との間において、前記中心電極の外側を覆うように配置される絶縁体と、
その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で形成される酸化物主体の釉薬層とを有し、
該釉薬層を構成する釉薬は、カチオン成分の主体（以下、主カチオン成分という）がＳｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｎａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる２種（以下、この２種の成分を共添加アルカリ金属成分という）とからなり、Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて１８〜３５重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２５〜４０重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１０〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて７〜２０重量％含有するとともに、
前記共添加アルカリ金属成分については、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、それらのうちの２種がそれぞれ３〜９重量％の範囲にて含有することを特徴とするスパークプラグ。
前記釉薬は、Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２５〜３０重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて３０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１２〜１８重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて８〜１５重量％、Ｎａ成分をＮａ_２Ｏに酸化物換算した重量にて３〜９重量％、Ｋ成分をＫ_２Ｏに酸化物換算した重量にて３〜９重量％含有する請求項１記載のスパークプラグ。
前記釉薬は、補助カチオン成分として、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐ及びＭｎの１種又は２種以上を、ＡｌはＡｌ_２Ｏ_３に、ＣａはＣａＯに、ＦｅはＦｅ_２Ｏ_３に、ＺｒはＺｒＯ_２に、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＳｒはＳｒＯに、ＭｇはＭｇＯに、ＢｉはＢｉ_２Ｏ_３に、ＮｉはＮｉＯに、ＳｎはＳｎＯ_２に、ＰはＰ_２Ｏ_５に、ＭｎはＭｎＯにそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で５重量％以下の範囲で含有する請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
前記釉薬は、Ｐｂ成分を実質的に含有しないか、含有していてもその含有量がＰｂＯ換算にて１重量％以下とされている請求項１ないし３のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記釉薬は、前記共添加アルカリ金属成分の合計含有量が酸化物換算で８〜２０重量％である請求項１ないし４のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記釉薬は、前記共添加アルカリ金属成分をなす２種の成分のうち、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏにそれぞれ酸化物換算した場合に、その一方のもののモル含有量をＡ1、他方のもののモル含有量をＡ2としたときのＡ１／Ａ２の値が、１．０〜２．０である請求項１ないし５のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記釉薬は、前記主カチオン成分としてのＳｉ成分、Ｂ成分、Ｚｎ成分、Ｂａ成分及び前記共添加アルカリ金属成分の、前記酸化物換算した値における合計含有量が９５重量％以上である請求項１ないし６のいずれかに記載のスパークプラグ。
中心電極と、
前記中心電極の外側に配置された主体金具と、
その主体金具に一端が結合されて前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、
前記中心電極と前記主体金具との間において、前記中心電極の外側を覆うように配置される絶縁体と、
その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で形成される釉薬層とを有し、
該釉薬層を構成する釉薬は、カチオン成分の主体（以下、主カチオン成分という）Ｓｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２０〜３８重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１５〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて１０〜２３重量％含有するとともに、Ｔｉ及びＺｒは、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＺｒはＺｒＯ_２にそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で２〜１０重量％含有し、かつＮａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる少なくとも１種をアルカリ金属成分として、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、その合計含有量を１２重量％以下とし、さらにＰｂの含有量をＰｂＯに酸化物換算した形にて０．１重量％以下としたことを特徴とするスパークプラグ。
中心電極と、
前記中心電極の外側に配置された主体金具と、
その主体金具に一端が結合されて前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、
前記中心電極と前記主体金具との間において、前記中心電極の外側を覆うように配置される絶縁体と、
その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で形成される釉薬層とを有し、
該釉薬層を構成する釉薬は、カチオン成分の主体（以下、主カチオン成分という）Ｓｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２０〜４０重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１５〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて１０〜２３重量％含有するとともに、Ｔｉ及びＺｒは、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＺｒはＺｒＯ_２にそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で２〜１０重量％含有し、かつＺｒのＺｒＯ_２換算重量含有率が３．４重量％以下とされるととともに、
かつＮａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる少なくとも１種をアルカリ金属成分として、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、その合計含有量を１２重量％以下とし、さらにＰｂの含有量をＰｂＯに酸化物換算した形にて０．１重量％以下としたことを特徴とするスパークプラグ。
中心電極と、
前記中心電極の外側に配置された主体金具と、
その主体金具に一端が結合されて前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、
前記中心電極と前記主体金具との間において、前記中心電極の外側を覆うように配置される絶縁体と、
その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で形成される釉薬層とを有し、
該釉薬層を構成する釉薬は、カチオン成分の主体（以下、主カチオン成分という）Ｓｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２０〜４０重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１５〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて１０〜２３重量％含有するとともに、Ｔｉ及びＺｒは、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＺｒはＺｒＯ_２にそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で２〜１０重量％含有し、かつＴｉのＴｉＯ_２換算重量含有率が１．５重量％以上とされるととともに、
かつＮａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる少なくとも１種をアルカリ金属成分として、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、その合計含有量を１２重量％以下とし、さらにＰｂの含有量をＰｂＯに酸化物換算した形にて０．１重量％以下としたことを特徴とするスパークプラグ。
中心電極と、
前記中心電極の外側に配置された主体金具と、
その主体金具に一端が結合されて前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、
前記中心電極と前記主体金具との間において、前記中心電極の外側を覆うように配置される絶縁体と、
その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で形成される釉薬層とを有し、
該釉薬層を構成する釉薬は、カチオン成分の主体（以下、主カチオン成分という）Ｓｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２０〜４０重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１５〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて１０〜２３重量％含有するとともに、Ｔｉ及びＺｒは、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＺｒはＺｒＯ_２にそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で２〜１０重量％含有し、かつＺｒのＺｒＯ_２換算重量含有率をＷZr 、ＴｉのＴｉＯ_２換算重量含有率をＷTiとして、ＷTi／ＷZrが０．２〜１０とされるととともに、
かつＮａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる少なくとも１種をアルカリ金属成分として、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、その合計含有量を１２重量％以下とし、さらにＰｂの含有量をＰｂＯに酸化物換算した形にて０．１重量％以下としたことを特徴とするスパークプラグ。
前記釉薬は、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種と、前記アルカリ金属成分との合計含有量が８重量％以上である請求項８ないし１１のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記スパークプラグは、前記絶縁体の貫通孔内において、前記中心電極と一体に、又は導電性結合層を間に挟んで前記中心電極と別体に設けられた軸状の端子金具部を備え、
かつ該スパークプラグ全体を約５００℃に保持し、前記絶縁体を介して前記端子金具部と前記主体金具との間で通電することにより測定される絶縁抵抗値が２００ＭΩ以上である請求項１ないし１２のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記絶縁体は、Ａｌ成分をＡｌ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて８５〜９８重量％含有するアルミナ系絶縁材料で構成されており、
前記釉薬は、２０〜３５０℃の温度範囲における前記釉薬の平均の線膨張係数が、５０×１０−７／℃〜８５×１０−７／℃である請求項１ないし１３のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記釉薬の軟化温度が６００〜７００℃である請求項１ないし１４のいずれかに記載のスパークプラグ。
請求項１ないし７及び１３ないし１５のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記主カチオン成分としてのＳｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｎａ、Ｋ及びＬｉから選ばれる２種（以下、この２種の成分を共添加アルカリ金属成分という）との各成分源となる成分源粉末を、Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて１８〜３５重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２５〜４０重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１０〜２５重量％、ＢａをＢａＯに酸化物換算した重量にて７〜２０重量％となるように配合するとともに、前記共添加アルカリ金属成分については、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した重量にて、それらのうちの２種がそれぞれ３〜９重量％配合して
混合後、その混合物を１０００〜１５００℃に加熱して溶融させ、その溶融物を急冷・ガラス化し粉砕したフリットを用いて釉薬粉末を調製する釉薬粉末調製工程と、
その釉薬粉末を前記絶縁体の表面に堆積させて釉薬粉末堆積層を形成する釉薬粉末堆積工程と、
その絶縁体を８００〜９５０℃の温度範囲にて焼成することにより、前記釉薬粉末堆積層を前記絶縁体表面に焼き付けて前記釉薬層となす釉焼工程と、
を含むことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
請求項８ないし１６のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記主カチオン成分としてのＳｉ、Ｂ、Ｚｎ及びＢａと、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種との各成分源となる成分源粉末を、Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて２０〜４０重量％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した重量にて２０〜３５重量％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した重量にて１５〜２５重量％、Ｂａ成分をＢａＯに酸化物換算した重量にて１０〜２３重量％含有するとともに、Ｔｉ及びＺｒは、ＴｉはＴｉＯ_２に、ＺｒはＺｒＯ_２にそれぞれ酸化物換算した重量にて合計で２〜１０重量％含有するものとなるように配合して混合後、その混合物を１０００〜１５００℃に加熱して溶融させ、その溶融物を急冷・ガラス化し粉砕したフリットを用いて釉薬粉末を調製する釉薬粉末調製工程と、
その釉薬粉末を前記絶縁体の表面に堆積させて釉薬粉末堆積層を形成する釉薬粉末堆積工程と、
その絶縁体を８００〜９５０℃の温度範囲にて焼成することにより、前記釉薬粉末堆積層を前記絶縁体表面に焼き付けて前記釉薬層となす釉焼工程と、
を含むことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
前記絶縁体の軸方向に形成された貫通孔に対し、その一方の端部側に端子金具が固定され、同じく他方の端部側に中心電極が固定されるとともに、該貫通孔内において前記端子金具と前記中心電極との間に、それらを電気的に接合するための、主にガラスと導電性材料との混合物からなる焼結導電材料部が形成されたスパークプラグを製造するために、
前記絶縁体の貫通孔に対し、その一方の端部側に端子金具が配置され、同じく他方の端部側に中心電極が配置されるとともに、
該貫通孔内において前記端子金具と前記中心電極との間に、ガラス粉末と導電性材料粉末とを主体とする焼結導電材料原料粉末の充填層を形成した組立体を製造する組立体製造工程と、
その加熱された組立体において、前記貫通孔内にて前記中心電極と前記端子金具とを相対的に接近させることにより、前記充填層をそれら中心電極と端子金具と間でプレスして前記焼結導電材料部となすプレス工程と、
前記絶縁体の表面に前記釉薬粉末堆積層を形成した状態の前記組立体を、前記８００〜９５０℃の温度範囲に加熱して、前記釉薬粉末堆積層を前記絶縁体表面に焼き付けて前記釉薬層となす工程と、前記充填層中の前記ガラス粉末を軟化させる工程とを同時に行う前記釉焼工程と、
を含む請求項１６又は１７に記載のスパークプラグの製造方法。