JP2006196474A5

JP2006196474A5 -

Info

Publication number: JP2006196474A5
Application number: JP2006116130A
Authority: JP
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2008-02-14

Claims

中心電極と主体金具との間にアルミナ系セラミックからなる絶縁体を配したスパークプラグにおいて、その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で酸化物主体の釉薬層が形成され、該釉薬層が、Ｐｂ成分の含有量がＰｂＯ換算にて１ｍｏｌ％以下とされ、Ｓｉ成分をＳｉＯ_２に酸化物換算した値にて１５〜６０ｍｏｌ％、Ｂ成分をＢ_２Ｏ_３に酸化物換算した値にて２２〜５０ｍｏｌ％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した値にて１０〜３０ｍｏｌ％、Ｂａ及び／又はＳｒ成分を、ＢａＯないしＳｒＯに酸化物換算した値にて合計で０．５〜３５ｍｏｌ％含有し、Ｆ成分の含有量が１ｍｏｌ％以下であり、Ａｌ成分をＡｌ_２Ｏ_３に酸化物換算した値にて０．１〜５ｍｏｌ％含有し、アルカリ金属成分として、ＮａはＮａ_２Ｏ、ＫはＫ_２Ｏ、ＬｉはＬｉ_２Ｏに酸化物換算した値にて、Ｌｉを必須とする１種又は２種以上を合計で１．１〜１０ｍｏｌ％の範囲にて含有し、かつ、Ｌｉ成分の含有量範囲がＬｉ_２Ｏに酸化物換算した値にて１．１〜６ｍｏｌ％とされ、
前記釉薬層は、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆの１種又は２種以上の成分を、ＺｒはＺｒＯ _２に、ＴｉはＴｉＯ _２に、ＨｆはＨｆＯ _２にそれぞれ酸化物換算した値にて合計で０．５〜５ｍｏｌ％の範囲で含有することを特徴とするスパークプラグ。
中心電極と主体金具との間にアルミナ系セラミックからなる絶縁体を配したスパークプラグにおいて、その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で酸化物主体の釉薬層が形成され、該釉薬層が、Ｐｂ成分の含有量がＰｂＯ換算にて１ｍｏｌ％以下とされ、Ｓｉ成分をＳｉＯ _２に酸化物換算した値にて１５〜６０ｍｏｌ％、Ｂ成分をＢ _２Ｏ _３に酸化物換算した値にて２２〜５０ｍｏｌ％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した値にて１０〜３０ｍｏｌ％、Ｂａ及び／又はＳｒ成分を、ＢａＯないしＳｒＯに酸化物換算した値にて合計で０．５〜３５ｍｏｌ％含有し、Ｆ成分の含有量が１ｍｏｌ％以下であり、Ａｌ成分をＡｌ _２Ｏ _３に酸化物換算した値にて０．１〜５ｍｏｌ％含有し、アルカリ金属成分として、ＮａはＮａ _２Ｏ、ＫはＫ _２Ｏ、ＬｉはＬｉ _２Ｏに酸化物換算した値にて、Ｌｉを必須とする１種又は２種以上を合計で１．１〜１０ｍｏｌ％の範囲にて含有し、かつ、Ｌｉ成分の含有量範囲がＬｉ _２Ｏに酸化物換算した値にて１．１〜６ｍｏｌ％とされ、
前記釉薬層は、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＭｎの１種又は２種以上の成分を、ＭｏはＭｏＯ _３、ＦｅはＦｅ _２Ｏ _３、ＷはＷＯ _３、ＮｉはＮｉ _３Ｏ _４、ＣｏはＣｏ _３Ｏ _４、ＭｎはＭｎＯ _２にそれぞれ酸化物換算した値にて合計で０．５〜５ｍｏｌ％の範囲にて含有することを特徴とするスパークプラグ。
中心電極と主体金具との間にアルミナ系セラミックからなる絶縁体を配したスパークプラグにおいて、その絶縁体の表面の少なくとも一部を覆う形態で酸化物主体の釉薬層が形成され、該釉薬層が、Ｐｂ成分の含有量がＰｂＯ換算にて１ｍｏｌ％以下とされ、Ｓｉ成分をＳｉＯ _２に酸化物換算した値にて１５〜６０ｍｏｌ％、Ｂ成分をＢ _２Ｏ _３に酸化物換算した値にて２２〜５０ｍｏｌ％、Ｚｎ成分をＺｎＯに酸化物換算した値にて１０〜３０ｍｏｌ％、Ｂａ及び／又はＳｒ成分を、ＢａＯないしＳｒＯに酸化物換算した値にて合計で０．５〜３５ｍｏｌ％含有し、Ｆ成分の含有量が１ｍｏｌ％以下であり、Ａｌ成分をＡｌ _２Ｏ _３に酸化物換算した値にて０．１〜５ｍｏｌ％含有し、アルカリ金属成分として、ＮａはＮａ _２Ｏ、ＫはＫ _２Ｏ、ＬｉはＬｉ _２Ｏに酸化物換算した値にて、Ｌｉを必須とする１種又は２種以上を合計で１．１〜１０ｍｏｌ％の範囲にて含有し、かつ、Ｌｉ成分の含有量範囲がＬｉ _２Ｏに酸化物換算した値にて１．１〜６ｍｏｌ％とされ、
前記釉薬層は、ＣａＯに酸化物換算した値にて０．５〜１０ｍｏｌ％のＣａ成分、及びＭｇＯに酸化物換算した値にて０．５〜１０ｍｏｌ％のＭｇ成分の１種又は２種以上を合計で０．５〜１２ｍｏｌ％含有することを特徴とするスパークプラグ。
前記釉薬層は、Ｓｉ成分をＳｉＯ _２に酸化物換算した値にて２５〜４０ｍｏｌ％含有し、Ｂａ及び／又はＳｒ成分を、ＢａＯないしＳｒＯに酸化物換算した値にて合計で０．５〜２０ｍｏｌ％含有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記釉薬層は、ＺｎＯ換算したＺｎ成分の含有量をＮZnO（ｍｏｌ％）、ＢａＯ換算したＢａ成分の含有量をＮBaO（ｍｏｌ％）、ＳｒＯ換算したＳｒ成分の含有量をＮSrO（ｍｏｌ％）として、ＮZnO＋ＮBaO＋ＮSrOが１５〜４５ｍｏｌ％である請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記釉薬層は、ＺｎＯ換算したＺｎ成分の含有量をＮZnO（ｍｏｌ％）、ＢａＯ換算したＢａ成分の含有量をＮBaO（ｍｏｌ％）、ＳｒＯ換算したＳｒ成分の含有量をＮSrO（ｍｏｌ％）として、ＮZnO＞ＮBaO＋ＮSrOである請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記釉薬層は、Ｂ _２Ｏ _３換算したＢ成分の含有量をＮB2O3（ｍｏｌ％）、ＺｎＯ換算したＺｎ成分の含有量をＮZnO（ｍｏｌ％）、ＢａＯ換算したＢａ成分の含有量をＮBaO（ｍｏｌ％）、ＳｒＯ換算したＳｒ成分の含有量をＮSrO（ｍｏｌ％）として、ＮB2O3／（ＮZnO＋ＮBaO＋ＮSrO）が０．５〜２．０である請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記釉薬層は、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐ、Ｃｕ、Ｃｅ及びＣｒの１種又は２種以上の成分を、ＢｉはＢｉ _２Ｏ _３に、ＳｎはＳｎＯ _２に、ＳｂはＳｂ _２Ｏ _５に、ＰはＰ _２Ｏ _５に、ＣｕはＣｕＯに、ＣｅはＣｅＯ _２に、ＣｒはＣｒ _２Ｏ _３にそれぞれ酸化物換算した値にて合計で５ｍｏｌ％以下の範囲で含有する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記絶縁体には、軸線方向中間位置においてその外周面に周方向の突出部が形成され、該軸線方向において前記中心電極の先端に向かう側を前方側として、前記突出部に対し後方側に隣接する絶縁体本体部の基端部外周面が円筒面状に形成され、その基端部外周面を覆う形で前記釉薬層が膜厚７〜５０μｍの範囲内にて形成されている請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記絶縁体の軸線方向において火花放電ギャップから遠ざかる方向を後方方向として、前記主体金具を試験品固定台に対し、その主体金具から突出する絶縁体後方部が鉛直上向きとなるように固定する一方、その絶縁体後方部のさらに上方において、絶縁体の中心軸線上に位置する軸支点に対し、先端に１．１３ｋｇの鋼製のハンマーを取り付けた長さ３３０ｍｍのアームを旋回可能に取り付けるとともに、前記絶縁体後方部に降り下ろしたときのハンマー位置が、前記絶縁体の後端面からの鉛直方向距離にして１ｍｍとなるように前記軸支点の位置を定め、前記アームの前記中心軸線からの旋回角度が所定値となるようにハンマーを持ち上げて、前記絶縁体後方部に向けて自由落下により降り下ろす操作を、角度２゜間隔で段階的に大きくしながら繰り返したときの、絶縁体に割れが生ずるときの限界角度として求められる衝撃耐久角度値が３５゜以上である請求項１ないし請求項９のいずれか１項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ないし請求項１０のいずれか１項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８５〜９８ｍｏｌ％含有するアルミナ系絶縁材料で構成されており、前記釉薬層は、２０〜３５０℃の温度範囲における前記釉薬層の平均の熱膨張係数が、５０×１０ ^−７／℃〜８５×１０ ^−７／℃である請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
前記釉薬層の軟化点が６００〜７００℃である請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のスパークプラグ。