JP2017524230A - 低比誘電率を有する点火装置絶縁体のためのセラミック - Google Patents
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Abstract
コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの点火装置の電極を取り囲むためのセラミック絶縁体が提供される。絶縁体は、セラミック材料の全重量に基づいて、２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含むセラミック材料で形成される。セラミック絶縁体は、典型的には、カオリン、炭酸カルシウム、およびシリカの混合物を焼成することにより形成され、炭酸カルシウムは、焼成時にフラックスとして作用する。セラミック材料は、約５．５〜６．５の比誘電率を有し、このため、点火装置の電気効率を向上させる。セラミック材料はまた９００〜１０００℃の温度に耐えることができ優れた耐熱衝撃性を有しており、内燃機関での使用に適している。
Description
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１５年６月９日に米国特許第９０５４５０２として特許権が付与された、２０１４年８月６日に米国特許出願第１４／４５２，８０２号の利益を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０１５年６月９日に米国特許第９０５４５０２として特許権が付与された、２０１４年８月６日に米国特許出願第１４／４５２，８０２号の利益を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
発明の背景
１．発明の属する技術分野
本発明は、コロナイグナイタまたはスパークプラグ用絶縁体といった、内燃機関の点火装置のための絶縁体および絶縁体を形成する方法に関する。
１．発明の属する技術分野
本発明は、コロナイグナイタまたはスパークプラグ用絶縁体といった、内燃機関の点火装置のための絶縁体および絶縁体を形成する方法に関する。
２．関連技術
コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの内燃機関の用途に使用するための点火装置は、中央電極を囲む絶縁体を含む。絶縁体は、典型的には、内燃機関の燃焼室で遭遇する高温に耐えることができるアルミナのようなセラミック材料から形成される。しかし、点火装置の性能は、セラミック絶縁体によって制限され得る。たとえば、コロナイグナイタでは、絶縁体が約１０〜１０．５の比誘電率を有するアルミナセラミックから形成されているとき、電気的損失に伴い電気効率は制限される。これらの電気的損失は、アルミナセラミックに蓄積された電荷によって引き起こされ、これは、典型的には約１５ピコファラッドの容量である。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のように約５の比誘電率を有する材料で絶縁体が形成された場合、コロナイグナイタの電気効率は約５０％増加されることができる。しかし、ＰＴＦＥは、内燃機関の高温に耐えることができないので、セラミック材料が依然として好ましい。
コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの内燃機関の用途に使用するための点火装置は、中央電極を囲む絶縁体を含む。絶縁体は、典型的には、内燃機関の燃焼室で遭遇する高温に耐えることができるアルミナのようなセラミック材料から形成される。しかし、点火装置の性能は、セラミック絶縁体によって制限され得る。たとえば、コロナイグナイタでは、絶縁体が約１０〜１０．５の比誘電率を有するアルミナセラミックから形成されているとき、電気的損失に伴い電気効率は制限される。これらの電気的損失は、アルミナセラミックに蓄積された電荷によって引き起こされ、これは、典型的には約１５ピコファラッドの容量である。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のように約５の比誘電率を有する材料で絶縁体が形成された場合、コロナイグナイタの電気効率は約５０％増加されることができる。しかし、ＰＴＦＥは、内燃機関の高温に耐えることができないので、セラミック材料が依然として好ましい。
発明の概要
本発明の一態様は、改善された電気的効率と内燃機関の高温に耐えることを提供する、コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの点火装置のための絶縁体を提供する。絶縁体は、セラミック材料の合計重量に基づいて、２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、および３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含む、セラミック材料を備える。
本発明の一態様は、改善された電気的効率と内燃機関の高温に耐えることを提供する、コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの点火装置のための絶縁体を提供する。絶縁体は、セラミック材料の合計重量に基づいて、２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、および３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含む、セラミック材料を備える。
本発明の別の態様は、点火装置用絶縁体の製造方法を提供する。方法は、カオリン、およびａ）炭酸カルシウムおよびシリカ、ｂ）ケイ酸カルシウム、ｃ）硫酸カルシウムおよびシリカのうちの少なくとも１つの混合物を焼成することを含む。
本発明の他の利点は、以下の詳細な説明を参照することによって容易に理解され、同じく、添付図面と関連して考慮されるときによりよく理解されるだろう。
実施形態の説明
図を参照して、同様の数字は、いくつかの図全体を通して対応する部分を示しており、コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの点火装置２２、１２２のため絶縁体２０、１２０が一般的に示される。絶縁体２０、１２０は、アルミノケイ酸カルシウムガラス（ｃａｌｃｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）およびムライト結晶の混合物を含むセラミック材料で形成され、その両方が、低い比誘電率を有する。セラミック材料の全体的な比誘電率は約５．５〜６．５であり、このため絶縁体２０、１２０は、アルミナおよび点火装置の絶縁体を形成するために典型的に使用される他のセラミック材料と比較して、より少ない容量の電荷を蓄え、改善された電気効率を提供する。絶縁体２０、１２０は、９００〜１０００℃の温度に耐えることができ、優れた耐熱衝撃性を有しており、内燃機関の用途での使用に適している。
図を参照して、同様の数字は、いくつかの図全体を通して対応する部分を示しており、コロナイグナイタまたはスパークプラグなどの点火装置２２、１２２のため絶縁体２０、１２０が一般的に示される。絶縁体２０、１２０は、アルミノケイ酸カルシウムガラス（ｃａｌｃｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）およびムライト結晶の混合物を含むセラミック材料で形成され、その両方が、低い比誘電率を有する。セラミック材料の全体的な比誘電率は約５．５〜６．５であり、このため絶縁体２０、１２０は、アルミナおよび点火装置の絶縁体を形成するために典型的に使用される他のセラミック材料と比較して、より少ない容量の電荷を蓄え、改善された電気効率を提供する。絶縁体２０、１２０は、９００〜１０００℃の温度に耐えることができ、優れた耐熱衝撃性を有しており、内燃機関の用途での使用に適している。
絶縁体２０、１２０のセラミック材料は、セラミック材料を焼成した後のセラミック材料の合計重量に基づいて、２８〜３８重量％（ｗｔ％）の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、および３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含む。望ましい例示的な実施形態では、焼成後のセラミック材料の合計重量に基づいて、アルミナは、３３重量％の量存在し、シリカは、６２重量％の量存在し、酸化カルシウムは、５重量％の量存在する。
絶縁体２０、１２０を形成するために使用されるセラミック材料は、微量の他の成分を含むことができる。しかしながら、セラミック材料は、内燃機関の用途で使用するために十分な機械的強度と耐熱衝撃性を達成するために、結晶性シリカを含まないことが好ましい。セラミック材料は、焼成後のセラミック材料の合計重量％に基づいて、好ましくは０重量％の量の結晶性シリカを含むが、２重量％までの量で、結晶性シリカを含むことができる。セラミック材料はまた、誘電損失を防止し、電気伝導度を向上させるために、酸化ナトリウムまたは酸化カリウムなどのアルカリ金属または酸化物を含まないことが好ましい。アルカリ金属は、周期律表の１族に見られ、化学元素のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、およびフランシウム（Ｆｒ）から構成される。セラミック材料は、焼成後のセラミック材料の合計重量％に基づき、好ましくは０重量％の量のアルカリ金属または酸化物を含むが、その２重量％までの量のアルカリ金属または酸化物を含むことができる。
例示的な実施形態では、絶縁体２０、１２０の全体は、上記のセラミック材料から成るか本質的にそれから成る。しかし、代替的に、絶縁体２０、１２０の大部分は、上記のセラミック材料から成るか本質的にそれから成る一方、絶縁体２０の小さな部分は、他の材料から成る。さらなる代替的な実施形態では、絶縁体２０は、セラミック材料を含むが、絶縁体２０の半分以下は、セラミック材料から成るか本質的にそれから成る。
本発明の別の態様は、改善された絶縁体２０、１２０を含む点火装置２２、１２２を提供する。図１の例示的な実施形態では、点火装置２２は、コロナイグナイタである。コロナイグナイタは、様々な異なる設計を備えることができる。しかし、図１の例示的なコロナイグナイタでは、絶縁体２０は、絶縁体上端部２４から絶縁体ノーズ端部２６へと中心軸Ａに沿って長手方向に延びる。絶縁体２０はまた、絶縁体上端部２４から絶縁体ノーズ端部２６に長手方向に延びるボアを囲む絶縁体内面２８を提供し、中央電極３０を受ける。絶縁体内面２８は、中心軸Ａを横切って垂直に延びる絶縁体内径Ｄｉを提示する。絶縁体内径Ｄｉは、例示的には絶縁体ノーズ端部２６に向かう絶縁体２０の一部に沿って減少し、中央電極３０の一部を支持する。
この例示的な実施形態の絶縁体２０はまた、中心軸Ａを横切ってこれに垂直に延びる絶縁体外径Ｄoを有する絶縁体外面３２を提供する。絶縁体外面３２は、絶縁体上端部２４から絶縁体ノーズ端部２６まで長手方向に延びる。例示的な実施形態では、絶縁体外径Ｄoは、絶縁体ノーズ端部２６に隣接し、絶縁体ノーズ端部２６に向かう絶縁体２０の一部に沿って減少し、絶縁体ノーズ領域３４を提示する。絶縁体外径Ｄoはまた、絶縁体２０のほぼ中間の、絶縁体ノーズ領域３４から離間された位置で、絶縁体ノーズ端部２６に向かう方向に減少し、絶縁体下方肩部３６を提供する。絶縁体外径Ｄoはまた、絶縁体下方肩部３６から離間された位置で、絶縁体上端部２４に向かう絶縁体２０の一部に沿って減少し、絶縁体上方肩部３８を提供する。
コロナイグナイタの中央電極３０は、導電性材料で形成され、絶縁体２０のボア内に配置される。中央電極３０は、端子端部４０から点火端部４２へと中心軸Ａに沿って延びる長さＬを有しており、中央電極３０の長さＬの大部分は、絶縁体２０によって囲まれている。例示的な実施形態では、中央電極３０は、点火端部４２に点火先端部４４を含む。点火先端部４４は、各々がコロナ放電を提供するために中心軸Ａから径方向外向きに延びる複数の分岐を含む。
コロナイグナイタはまた、例示的には、絶縁体２０のボア内に配置され、中央電極３０の端子端部４０を係合する端子４８を含む。シール５０はそして、ボアの一部を埋めるために、中央電極３０の端子端部４０上で端子４８の一部の周りに配置される。金属で形成されたシェル５２は、例示的には、絶縁体２０の一部を取り囲み、絶縁体２０を内燃機関のシリンダブロック（図示せず）に結合する。シェル５２は、シェル上端部５４からシェル下端部５６に中心軸Ａに沿って延びる。シェル上端部５４は、絶縁体上方肩部３８と絶縁体上端部２４との間に配置され、絶縁体２０と係合する。シェル下端部５６は、絶縁体ノーズ領域３４の少なくとも一部がシェル下端部５６の軸方向外側に延びるように、絶縁体ノーズ領域３４に隣接して配置される。
別の例示的な実施形態では、図２に示すように、改善された絶縁体１２０を含む点火装置１２２は、スパークプラグである。この例示的な実施形態では、絶縁体１２０はまた、絶縁体上端部１２４から絶縁体ノーズ端部１２６に中心軸Ａに沿って長手方向に延びる。絶縁体１２０はまた、絶縁体上端部１２４から絶縁体ノーズ端部１２６に長手方向に延びるボアを囲む絶縁体内面１２８を提示し、中央電極１３０を受ける。絶縁体内面１２８は、中心軸Ａを横切ってこれに垂直に延び、絶縁体ノーズ端部１２６に向かう絶縁体１２０の一部に沿って減少する絶縁体内径Ｄｉを提示し、中央電極１３０の一部を支持する。
この例示的な実施形態の絶縁体１２０はまた、中心軸Ａを横切ってこれに垂直に延びる絶縁体外径Ｄoを有する絶縁体外面１３２を含む。絶縁体外面１３２は、絶縁体上端部１２４から絶縁体ノーズ端部１２６まで長手方向に延び、絶縁体外径Ｄoは、絶縁体ノーズ端部１２６に隣接し、絶縁体ノーズ端部１２６に向かう絶縁体１２０の一部に沿って減少し、絶縁体ノーズ領域１３４を呈する。絶縁体外径Ｄoは、絶縁体ノーズ領域１３４から離れ、絶縁体ノーズ端部１２６に向かう絶縁体の一部に沿って減少して、絶縁体下方肩部１３６を提示し、絶縁体下方肩部１３６から離間した位置において絶縁体上端部１２４に向かう絶縁体１２０の一部に沿って減少して、絶縁体上方肩部１３８を提供する。
スパークプラグの中央電極１３０はまた、導電性材料で形成され、絶縁体１２０のボア内に配置される。中央電極１３０は、端子端部１４０から点火端部１４２へ中心軸Ａに沿って延びる長さＬを有し、長さＬの大部分は、絶縁体１２０によって囲まれる。コロナイグナイタの中央電極３０とは異なり、スパークプラグの中央電極１３０は、点火端部１４２に中央点火面１６０を含む。この中央電極１３０は、中央電極１３０の他の部分を形成するために使用される材料と比較して、より耐久性のある導電性材料で形成された点火先端部（図示せず）を含んでもよい。
スパークプラグはまた、例示的には、絶縁体１２０のボア内に配置され、中央電極１３０の端子端部１４０に結合された端子１４８を含む。シール１５０は、絶縁体１２０のボアの一部を埋め、端子１４８に中央電極１３０の端子端部１４０を結合する。金属シェル１５２は、シェル上端部１５４からシェル下端部１５６に中心軸Ａに沿って延び、絶縁体１２０の一部を取り囲む。この例示的な実施形態では、シェル上端部１５４は、絶縁体上方肩部１３８と絶縁体上端部１２４との間に配置され、絶縁体１２０と係合し、シェル下端部１５６は、絶縁体ノーズ領域１３４の少なくとも一部がシェル下端部１５６の軸方向外側に延びるように、絶縁体ノーズ領域１３４に隣接して配置される。
スパークプラグはまた、図２に示すように、導電性材料で形成された接地電極１５８を含む。接地電極１５８は、シェル下端部１５６から中央電極１３０に向かって延びる。接地電極１５８は、点火面１６０，１６２の間にスパークギャップを提供するために、中央点火面１６０に対向する接地点火面１６２を含む。
本発明の別の態様は、コロナイグナイタまたはスパークプラグのような点火装置２２、１２２で使用するための絶縁体２０、１２０の製造方法を提供する。方法は、カオリン（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ２ＳｉＯ４）、および／または硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）の混合物を焼成することを含む。カオリン（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）の一部は、焼成カオリン（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ７）で置き換えられてもよく、これは、カオリンを約７００°Ｃを超える温度まで加熱し、化学的に結合された水分を蒸発させてカオリンをメタカオリンからに変換することによって得られる。方法は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含む上述のセラミック材料を製造する。セラミック材料の組成は、焼成後のセラミック材料の合計重量に基づいて２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含む。
方法は、例示的に、カオリン、炭酸カルシウム、およびシリカの混合物を焼成することを含み、この場合、炭酸カルシウムおよび得られる酸化カルシウムは、焼成中にフラックスとして作用する。方法は、代替的にカオリンおよびケイ酸カルシウムの混合物、および／またはカオリン、硫酸カルシウム、およびシリカの混合物を焼成することを含むことができる。
明らかに、本発明の多くの修正および変形が上記の教示に照らして可能であり、具体的に、添付の特許請求の範囲内で説明した以外の方法で実施することができる。
Claims (20)
- 点火装置ための絶縁体であって、
セラミック材料を備え、前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて、２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含む、点火装置ための絶縁体。 - 前記セラミック材料は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含む、請求項１に記載の絶縁体。
- 前記セラミック材料の合計重量に基づいて、前記アルミナは、３３重量％の量存在し、前記シリカは、６２重量％の量存在し、前記酸化カルシウムは、５重量％の量存在する、請求項１に記載の絶縁体。
- 前記セラミック材料は、５．５〜６．５の比誘電率を有する、請求項１に記載の絶縁体。
- 前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて、０重量％〜２重量％の量の結晶性シリカを含む、請求項１に記載の絶縁体。
- 前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて、０重量％〜２重量％の量のアルカリを含む、請求項１に記載の絶縁体。
- 前記アルカリは、ナトリウム、カリウム、酸化ナトリウム、および酸化カリウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の絶縁体。
- 前記セラミック材料の合計重量に基づいて、前記アルミナは、３３重量％の量存在し、前記シリカは、６２重量％の量存在し、前記酸化カルシウムは、５重量％の量存在し、
前記セラミック材料は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含み、
前記セラミック材料は、５．５〜６．５の比誘電率を有し、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量の結晶性シリカを含み、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量のアルカリを含み、
前記絶縁体は、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、シリカ、ケイ酸カルシウム、および／または硫酸カルシウムの混合物を焼成することにより製造される、請求項１に記載の絶縁体。 - 前記絶縁体は、絶縁体上端部から絶縁体ノーズ端部へと中心軸に沿って長手方向に延び、
前記絶縁体は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部に長手方向に延在するボアを取り囲む絶縁体内面を提示し、中央電極を受ける、請求項１に記載の絶縁体。 - 前記セラミック材料の合計重量に基づいて、前記アルミナは、３３重量％の量存在し、前記シリカは、６２重量％の量存在し、前記酸化カルシウムは、５重量％の量存在し、
前記セラミック材料は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含み、
前記セラミック材料は、５．５〜６．５の比誘電率を有し、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量の結晶性シリカを含み、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量のアルカリを含み、
前記絶縁体は、前記中心軸を横切って垂直に延在する絶縁体外径を有する絶縁体外面を提示し、
前記絶縁体外面は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部へと長手方向に延び、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ端部に隣接し、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体ノーズ領域を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ領域から離間された、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体下方肩部を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体下方肩部から離間された位置で、前記絶縁体上端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体上方肩部を提示し、
前記絶縁体内面は、前記中心軸を横切って垂直に延在する絶縁体内径を提示し、
前記絶縁体内径は、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、前記中央電極を支持する、請求項９に記載の絶縁体。 - 請求項１に記載の絶縁体を含み、燃料空気混合気に点火するために、端子端部から点火端部に延在する中央電極をさらに備え、前記絶縁体は、前記中央電極の少なくとも一部を取り囲む、点火装置。
- 前記点火装置は、コロナイグナイタであり、前記中央電極は、コロナ放電を出射するために、前記点火端部において点火先端部を含む、請求項１１に記載の点火装置。
- 焼成後の前記セラミック材料の合計重量に基づいて、前記アルミナは、３３重量％の量存在し、前記シリカは、６２重量％の量存在し、前記酸化カルシウムは、５重量％の量存在し、
前記セラミック材料は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含み、
前記セラミック材料は、５．５〜６．５の比誘電率を有し、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量の結晶性シリカを含み、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量のアルカリを含み、
前記絶縁体は、絶縁体上端部から絶縁体ノーズ端部に中心軸に沿って長手方向に延び、
前記絶縁体は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部へと長手方向に延在するボアを取り囲む絶縁体内面を提示し、前記中央電極を受け、
前記絶縁体内面は、前記中心軸を横切って垂直に延在し、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少する絶縁体内径を提示し、前記中央電極の一部を支持し、
前記絶縁体は、前記中心軸を横切って垂直に延在する絶縁体外径を有する絶縁体外面を提示し、
前記絶縁体外面は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部へと長手方向に延び、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ端部に隣接し、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体ノーズ領域を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ領域から離間された、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体下方肩部を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体下方肩部から離間された位置で、前記絶縁体上端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体上方肩部を提示し、
前記中央電極は、導電性材料で形成され、
前記中央電極は、端子端部から点火端部に前記中心軸に沿って延在する長さを有し、前記中央電極の前記長さの大部分は、前記絶縁体によって取り囲まれ、
前記中央電極の前記点火先端部は、前記コロナ放電を提供するために前記中心軸から径方向に外側に延在する複数の分岐を含み、前記点火装置はさらに、
前記絶縁体の前記ボア内に配置され、前記中央電極の前記端子端部を係合する端子と、
前記中央電極の前記端子端部上および前記端子の一部の周囲に配置され、前記ボアの一部を充填するシールと、
シェル上端部からシェル下端部に前記中心軸に沿って延在し、前記絶縁体の一部を取り囲む金属で形成されるシェルとを備え、
前記シェル上端部は、前記絶縁体上方肩部と前記絶縁体上端部との間に配置され、前記絶縁体を係合し、
前記シェル下端部は、前記絶縁体ノーズ領域の少なくとも一部が前記シェル下端部の軸方向外側に延びるように、前記絶縁体ノーズ領域に隣接して配置される、請求項１２に記載の点火装置。 - 前記点火装置は、スパークプラグであり、前記中央電極は、スパークを出射するために、前記点火端部に中央点火面を含む、請求項１１に記載の点火装置。
- 焼成後の前記セラミック材料の合計重量に基づいて、前記アルミナは、３３重量％の量存在し、前記シリカは、６２重量％の量存在し、前記酸化カルシウムは、５重量％の量存在し、
前記セラミック材料は、アルミノケイ酸カルシウムガラスおよびムライト結晶の混合物を含み、
前記セラミック材料は、５．５〜６．５の比誘電率を有し、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量の結晶性シリカを含み、
前記セラミック材料は、前記セラミック材料の合計重量に基づいて０重量％〜２重量％の量のアルカリを含み、
前記絶縁体は、絶縁体上端部から絶縁体ノーズ端部に中心軸に沿って長手方向に延び、
前記絶縁体は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部へと長手方向に延在するボアを取り囲む絶縁体内面を提示し、前記中央電極を受け、
前記絶縁体内面は、前記中心軸を横切って垂直に延在し、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少する絶縁体内径を提示し、前記中央電極の一部を支持し、
前記絶縁体は、前記中心軸を横切って垂直に延在する絶縁体外径を有する絶縁体外面を提示し、
前記絶縁体外面は、前記絶縁体上端部から前記絶縁体ノーズ端部へと長手方向に延び、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ端部に隣接し、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体ノーズ領域を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体ノーズ領域から離間された、前記絶縁体ノーズ端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体下方肩部を提示し、
前記絶縁体外径は、前記絶縁体下方肩部から離間された位置で、前記絶縁体上端部に向かう前記絶縁体の一部に沿って減少し、絶縁体上方肩部を提示し、
前記中央電極は、導電性材料で形成され、
前記中央電極は、前記端子端部から前記点火端部に前記中心軸に沿って延在する長さを有し、前記中央電極の前記長さの大部分は、前記絶縁体によって取り囲まれ、前記点火装置はさらに、
前記絶縁体の前記ボア内に配置され、前記中央電極の前記端子端部と結合する端子と、
前記絶縁体の前記ボアの一部を充填し、前記中央電極の前記端子端部および前記端子を結合するシールと、
シェル上端部からシェル下端部に前記中心軸に沿って延在し、前記絶縁体の一部を取り囲む金属で形成されるシェルとを備え、
前記シェル上端部は、前記絶縁体上方肩部と前記絶縁体上端部との間に配置され、前記絶縁体を係合し、
前記シェル下端部は、前記絶縁体ノーズ領域の少なくとも一部が前記シェル下端部の軸方向外側に延びるように、前記絶縁体ノーズ領域に隣接して配置され、前記点火装置はさらに、
導電性材料で形成され、前記シェル下端部から前記中央電極に向かって延在する接地電極を備え、
前記接地電極は、前記中央点火面に対向する接地点火面を含み、これにより前記点火面間にスパークギャップを提供する、請求項１４に記載の点火装置。 - 点火装置のための絶縁体を製造する方法であって、
カオリンと、ａ）炭酸カルシウムおよびシリカ、ｂ）ケイ酸カルシウム、ｃ）硫酸カルシウムおよびシリカのうちの少なくとも１つとの混合物を焼成するステップを備える、方法。 - 前記焼成するステップは、カオリン、炭酸カルシウム、およびシリカの混合物を焼成することを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記焼成するステップは、カオリンおよびケイ酸カルシウムの混合物を焼成することを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記焼成するステップは、カオリン、硫酸カルシウム、およびシリカの混合物を焼成することを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記焼成するステップは、焼成後のセラミック材料の合計重量に基づいて、２８〜３８重量％の量のアルミナ、５７〜６７重量％の量のシリカ、および３〜７重量％の量の酸化カルシウムを含むセラミック材料を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
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