JP2018073778A - Resistor and spark plug including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば高温環境下で使用される抵抗体およびこれを備えたスパークプラグに関するものである。 The present invention relates to a resistor used in, for example, a high-temperature environment and a spark plug including the resistor.
内燃機関用スパークプラグは、内燃機関(エンジン)に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられるものである。一般的にスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、当該軸孔の先端側に挿通される中心電極と、軸孔の後端側に挿通される端子電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端面に設けられ、中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備えている。また、軸孔内であって、中心電極及び端子電極の間には、エンジンの動作に伴い発生する電波雑音(ノイズ)を抑制するための抵抗体が設けられ、当該抵抗体を介して両電極が電気的に接続されている(例えば、特許文献1等参照)。 A spark plug for an internal combustion engine is attached to an internal combustion engine (engine) and used for ignition of an air-fuel mixture in a combustion chamber. Generally, a spark plug is provided on the outer periphery of an insulator having an axial hole, a center electrode inserted through the front end of the axial hole, a terminal electrode inserted through the rear end of the axial hole, and the insulator. The metal shell includes a metal shell and a ground electrode that is provided on the front end surface of the metal shell and forms a spark discharge gap with the center electrode. In addition, a resistor is provided in the shaft hole between the center electrode and the terminal electrode to suppress radio noise (noise) generated with the operation of the engine, and both electrodes are connected via the resistor. Are electrically connected (see, for example, Patent Document 1).
ここで、特許文献1に記載の抵抗体は、主成分としてガラス粒子を有し、ガラス粒子間にカーボンブラックによる電気伝導経路が形成された構成のものである。
Here, the resistor described in
近年、スパークプラグの短/小径化により、燃焼室の近くに抵抗体を配置する制約があることや、リーンバーン化により燃焼温度が上昇することなどから、さらなる耐熱性や高温下でのノイズ抑制効果が求められている。 In recent years, spark plugs have become shorter / smaller and there are restrictions on the placement of resistors near the combustion chamber, and the combustion temperature rises due to lean burn, leading to further heat resistance and noise suppression at high temperatures. An effect is sought.
従来の抵抗体においては、高温環境でガラス粒子が軟化したり溶けたりしてしまうので、耐熱性に問題があった。 Conventional resistors have a problem in heat resistance because glass particles soften or melt in a high temperature environment.
また、従来の抵抗体においては、温度が上昇するほどカーボンブラックの抵抗値が増加する傾向(温度依存性)があり、このような抵抗体をスパークプラグに用いると、抵抗値が高くなりすぎてノイズ除去の効果が小さくなったり、点火効率が低下したりする問題があった。 Further, in the conventional resistor, the resistance value of carbon black tends to increase as the temperature rises (temperature dependency). If such a resistor is used for a spark plug, the resistance value becomes too high. There are problems that the effect of noise reduction becomes small and the ignition efficiency decreases.
本開示の抵抗体は、上記事情に鑑みてなされたもので、耐熱性に優れ、温度上昇に伴う抵抗値の上昇を抑制することのできる抵抗体およびこれを備えたスパークプラグを提供することを目的とする。 The resistor of the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a resistor that is excellent in heat resistance and can suppress an increase in resistance value due to a temperature rise, and a spark plug including the resistor. Objective.
本開示の抵抗体は、複数のセラミック粒子と、該複数のセラミック粒子の粒子間に沿って、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体とを有する多結晶体を含んでいる。 The resistor according to the present disclosure includes a polycrystalline body having a plurality of ceramic particles and a carbon aggregate extending continuously at least linearly along the particles of the plurality of ceramic particles.
また、本開示のスパークプラグは、先端側の中心電極と、後端側の端子電極と、前記中心電極と前記端子電極との間に配置された上記の抵抗体とを備えている。 The spark plug according to the present disclosure includes a center electrode on the front end side, a terminal electrode on the rear end side, and the resistor disposed between the center electrode and the terminal electrode.
本開示の抵抗体によれば、耐熱性に優れ、温度上昇に伴う抵抗値の上昇を抑制することができる。また、この抵抗体を備えたスパークプラグによれば、温度上昇によっても抵抗体の抵抗値上昇が抑制されることから、ノイズ除去の効果を維持し、点火効率を向上させることができる。 According to the resistor of the present disclosure, heat resistance is excellent, and an increase in resistance value accompanying a temperature increase can be suppressed. Moreover, according to the spark plug provided with this resistor, since the resistance value increase of the resistor is suppressed even when the temperature rises, the effect of noise removal can be maintained and the ignition efficiency can be improved.
以下、本開示の抵抗体の実施形態の一例について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an exemplary embodiment of a resistor according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)は抵抗体の実施形態の一例を示す要部拡大断面図、図1(b)は図1(a)に示すカーボン凝集体の拡大図、図1(c)は図1(a)に示すカーボン凝集体の他の例の拡大図である。 1A is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an example of an embodiment of a resistor, FIG. 1B is an enlarged view of the carbon aggregate shown in FIG. 1A, and FIG. It is an enlarged view of the other example of the carbon aggregate shown to a).
図1に示す本開示の抵抗体10は、複数のセラミック粒子1と、該複数のセラミック粒子1の粒子間に沿って、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体2とを有する多結晶体を含んでいる。
A
抵抗体10は、複数のセラミック粒子1を有する多結晶体である。この多結晶体を構成する複数のセラミック粒子1としては、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、ムライト等の酸化物セラミックが挙げられる。特に、アルミナは、熱衝撃に優れ、高温でも使用できる酸化物である。そして、温度が上昇しても相変態が生じないので急激な体積変化も生じず、金属イオンの価数も変化しないので周囲の金属成分との反応も起きず、長期間安定して抵抗体10として機能させるのに寄与する。
The
このように、抵抗体10を酸化物セラミックの多結晶体で構成することで、ガラス粒子を主成分とする抵抗体に比べて、軟化したり溶けたりすることなく、耐熱性に優れたものとすることができる。
Thus, by comprising the
そして、多結晶体を構成する抵抗体10は、複数のセラミック粒子1の粒子間に沿って、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体2を有している。
And the
複数のセラミック粒子1を有する多結晶体の表面近傍は、結晶格子が乱れたりノンストイキオメトリーの状態になったりするので自由電子が生じるが、この自由電子は電荷の補償によってセラミック粒子表面に拘束されているため、隣り合ったセラミック粒子間への自由電子の移動が拘束されている。
In the vicinity of the surface of the polycrystal body having a plurality of
そこで、複数のセラミック粒子1の粒子間に導電性材料を存在させ、電気伝導経路を有する構成とする必要がある。
Therefore, it is necessary that a conductive material be present between the plurality of
しかしながら、複数のセラミック粒子の粒子間にカーボンブラックを有する構成であると、温度上昇に伴う格子振動の増加、温度上昇に伴うカーボンブラックの抵抗値の上昇(温度依存性)などによって、抵抗体の抵抗値が高くなりすぎる傾向がある。一方、温度上
昇によっても抵抗値を低く維持するために、導電性材料であるカーボンブラックの含有量を絶縁性のセラミック粒子の原料粉末に対して多くして、その混合比率を変えてしまうと、抵抗体の強度が低下し、セラミック粒子とカーボンブラックとの熱膨張差によってこれらの間にクラックが生じ、スパークするなどして抵抗体10が長期間にわたって安定して機能しなくなってしまう。
However, in the structure having carbon black between a plurality of ceramic particles, the resistance of the resistor is increased due to an increase in lattice vibration accompanying a temperature rise, an increase in the resistance value of carbon black accompanying the temperature rise (temperature dependence), and the like. The resistance value tends to be too high. On the other hand, in order to keep the resistance value low even with a temperature rise, the content of carbon black, which is a conductive material, is increased with respect to the raw material powder of insulating ceramic particles, and the mixing ratio is changed. The resistance of the resistor is reduced, cracks are generated between the ceramic particles and the carbon black due to the difference in thermal expansion, and the
これに対し、本開示の抵抗体10は、複数のセラミック粒子1の粒子間に沿って、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体2を有している。ここで、線状に連続して延びるカーボン凝集体2とは、図2に示すように炭素原子が網目のように結合してできた糸状体、繊維状体、筒状体等のことをいい、いわゆるカーボンナノチューブがこれに該当する。このような構造のカーボン凝集体2は、カーボンブラックとは異なり、温度上昇によって抵抗値が維持ないし低下する性質がある。
On the other hand, the
したがって、抵抗体10は、温度依存性による抵抗値の上昇が抑制され、むしろ抵抗値が小さくなる。また、カーボンブラックに比べて少ない量であっても、低い抵抗値を実現でき、セラミック粒子1とカーボン凝集体2との間にクラックが生じるのを抑制して、長期間安定して抵抗体10として機能させることができる。
Therefore, the resistance value of the
なお、複数のセラミック粒子1の粒子間には、カーボン凝集体2の他に、マトリクス4が存在している。このマトリクス4は、高温焼成時に液相として形成され、冷却後に主成分である複数のセラミック粒子1の粒界に形成されるものであって、主としてガラス成分からなる。ここで、ガラス成分としては、再結晶化しているものも含まれる。
In addition to the
ここで、図1(b)には、カーボン凝集体2が線状(糸状)のものであって、このカーボン凝集体2が複数本複雑に絡み合った構造を示しているが、このような形態に限られない。例えば、図1(c)に示すようにカーボン凝集体2が幅方向に広がった形状(帯状)に連続して延びている形状のものでもよい。また、図3に示すようにカーボン凝集体2がさらに広範囲に広がった形状(膜状)に連続して延びている形状のものであってもよい。なお、図3は、隣接するセラミック粒子1とセラミック粒子1との間のネック部分に、これらの粒子の表面にまたがるように膜状のカーボン凝集体2が設けられた例を示している。また、図4は、隣接するセラミック粒子1とセラミック粒子1との間の界面にも膜状のカーボン凝集体2が設けられた例を示している。
Here, FIG. 1B shows a structure in which the
複数のセラミック粒子1の粒子間に、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体2をマトリクス4とともに有している構成によれば、カーボンブラックが充填されているような構成に比べて、温度が上昇したときのセラミック粒子1から生じる自由電子による電気伝導度の変化の影響を受けにくい。さらに、このカーボン凝集体2が帯状や膜状であることで、瞬間的な電流がカーボン凝集体2の表面だけを伝達しやすくなって、より電気伝導度の変化の影響を受けにくく、長期間安定して抵抗体10として機能する。
According to the configuration in which the carbon aggregates 2 extending at least linearly between the
また、カーボン凝集体2は、3次元網目状に連続して延びていてもよい。この構成によれば、周囲の温度変化によって多結晶体を構成する複数のセラミック粒子1が熱膨張と収縮を繰り返したとしても、カーボン凝集体2がセラミック粒子1と絡み合って密着性を保つことができる。これにより、セラミック粒子1とカーボン凝集体2との間にクラックが生じるのをさらに抑制して、さらに長期間安定して抵抗体10として機能させることができる。
Moreover, the
さらに、図1、図3および図4に示すように、複数のセラミック粒子1の粒子間には、カーボン凝集体2とともに空隙3があってもよい。この構成によれば、周囲の温度変化によって多結晶体を構成する複数のセラミック粒子1が熱膨張と収縮を繰り返したとしても
、空隙3が応力を緩和して、カーボン凝集体2とセラミック粒子1との密着性を保つことができる。これにより、セラミック粒子1とカーボン凝集体2との間にクラックが生じるのをさらに抑制して、さらに長期間安定して抵抗体10として機能させることができる。
Further, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, there may be
次に、上述の抵抗体10の製造方法の例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず、フェノール樹脂を例えばトルエン、メチルエチルケトンなどの溶剤中に溶かして粒径約10nmのコロイドとして分散させたものをカーボン凝集体2の前駆体とする。ここで、フェノール樹脂は、溶剤に可溶でセラミック原料粉末への添加分散を均一にすることができるとともに、焼成後のカーボン凝集体2を糸状(線状)の構造体とすることができる。なお、カーボン凝集体2の前駆体としては、フェノール樹脂のほか、カーボンナノチューブ等の糸状あるは繊維状のカーボン源を第2の前駆体として単独または混合して使用することもできる。言い換えると、カーボン凝集体2の前駆体の一部または全部の代わりに、あらかじめカーボンナノチューブの粉末を第2の前駆体として添加することもできる。
First, a precursor of the
(工法1)
次に、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、ムライト等の酸化物セラミック原料粉末と、焼結助剤のCaO、SiO2、ZnO、TiO2、ZrO2等と、例えばポリビニールアルコール、パラフィンワックス、アクリル樹脂などのバインダーと、上記前駆体および/または第2の前駆体とを混合し、乾燥させてプレスした後、1450℃から1650℃で焼成する。このとき、カーボンが周囲の酸素と反応して揮発しないようにカーボン粉末中で埋め焼きを行う。なお、前駆体および第2の前駆体は、酸化物セラミック原料粉末100質量%に対し、例えば1〜20質量%の割合で混合される。
(Method 1)
Next, oxide ceramic raw material powders such as alumina, zirconia, zircon, mullite, sintering aids such as CaO, SiO 2 , ZnO, TiO 2 , ZrO 2, etc., for example, polyvinyl alcohol, paraffin wax, acrylic resin, etc. The binder and the precursor and / or the second precursor are mixed, dried, pressed, and fired at 1450 to 1650 ° C. At this time, filling is performed in the carbon powder so that the carbon does not react with surrounding oxygen and volatilize. In addition, a precursor and a 2nd precursor are mixed in the ratio of 1-20 mass% with respect to 100 mass% of oxide ceramic raw material powders, for example.
なお、前駆体はセラミック粒子1内に拡散するのではなく周囲の液相成分とともにセラミック粒子1の粒子間に沿って線状(糸状や繊維状)にまとわりつきながら焼結が進行する。これにより、図1(a)に示すような、セラミック粒子1の粒子間に沿って、少なくとも線状に連続して延びるカーボン凝集体2を形成することができる。
The precursor does not diffuse into the
ここで、塊状にならないように膜状にするには、粒子表面に貼りついた糸状や繊維状の前駆体が重なって構成される必要があるため、コロイドがカーボン膜になるように、酸化物の結晶成長を抑制するように最高温度でのキープ時間を1時間以内として焼成するのがよい。また、3次元網目構造とするには、カーボン膜に応力を加えるために3時間以内で冷却するのがよい(膜状になったカーボン凝集体が引き裂かれて網状になる)。なお、装置や設備によってはこれにとらわれるものではない。 Here, in order to form a film so as not to form a lump, it is necessary that the thread-like or fibrous precursors adhered to the particle surface are overlapped, so that the colloid becomes a carbon film, so that the oxide In order to suppress the crystal growth, it is preferable to carry out the firing at a maximum temperature of 1 hour or less. In order to obtain a three-dimensional network structure, it is preferable to cool the carbon film within 3 hours in order to apply stress (the film-like carbon aggregates are torn into a network). Note that this is not limited to some devices and facilities.
(工法2)
また、図3に示すように、カーボンが隣接するセラミック粒子1とセラミック粒子1との間のネック部分におけるマトリクス中で凝集したカーボン凝集体2とするには、焼結中の液相成分内にカーボンが凝集することが必要であり、そのために、コロイドが液相とともに移動できるように、焼結助剤のCaO、SiO2、ZnO、TiO2、ZrO2を覆うように当該焼結助剤にコロイドをコーティングした後に、バインダーを加える。その後、コロイドがカーボン凝集体2になるように、液相がマトリクスとなった後、結晶化を抑制するように最高温度でのキープ時間は1時間以内として焼成するのがよい。また、3次元網目構造とするにはカーボン膜に応力を加えるために3時間以内で冷却するのがよい。なお、装置や設備によってはこれにとらわれるものではない。
(Method 2)
Further, as shown in FIG. 3, in order to obtain a
(工法3)
また、図4に示すように、カーボンが隣接するセラミック粒子1とセラミック粒子1と
の間の界面で凝集したカーボン凝集体2とするには、焼結中の液相成分内にカーボンが凝集することが必要であり、その後、焼結が進行する時にマトリクス成分が結晶間から押し出され、カーボンだけが残留する必要がある。そこで、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、ムライト等の酸化物セラミック原料粉末を覆うように当該酸化物セラミック原料粉末にコロイドをコーティングした後、液相となる焼結助剤のCaO、SiO2、ZnO、TiO2、ZrO2とともにバインダーを加える。ここで、液相が周囲の前駆体の凝集物に浸み出すように、前駆体の凝集物の粒径とアルミナ、ジルコニア、ジルコン、ムライト等の酸化物セラミック原料粉末の粒径を同じサイズとするのがよい。前駆体の凝集物の粒径を酸化物セラミック原料粉末の粒径と同じにするには、あらかじめバインダーと前駆体の凝集物からなる混合物を白金るつぼまたはアルミナ匣鉢などの容器に入れて熱処理して粒径を確認して、最適の前駆体凝集物となるように設計すればよい。粒径が大きいときは、原料がカーボンナノチューブの場合は粒径の小さいものに変更し、フェノール樹脂が原料の場合はコロイド径が小さくなるように溶媒中のフェノール樹脂の濃度を下げるように溶媒を増やして混合すればよい。一方、粒径が小さいときは、粒径の大きいものへの変更やフェノール樹脂の濃度を上げるなどすればよい。そして、結晶間の液相が浸みだしたあとは取り残されたカーボンが凝集したまま焼結が進行する。ここで、3次元網目構造とするにはカーボン膜に応力を加えるために3時間以内で冷却するのがよい。
(Method 3)
Further, as shown in FIG. 4, in order to obtain a
次に、本開示のスパークプラグについて説明する。 Next, the spark plug of the present disclosure will be described.
図5に示すスパークプラグ20は、先端側の中心電極21と、後端側の端子電極と22、中心電極21と端子電極22との間に配置された上述の抵抗体10とを備えている。
The
具体的には、図5に示す形態においては、スパークプラグ20の軸孔の先端部側には中心電極21が挿入、固定されている。より詳しくは、中心電極21の後端部には、自身の外周方向に向けて膨出する膨出部211が形成されており、当該膨出部211が前記軸孔の段部に対して係止された状態で、中心電極21が固定されている。中心電極21は、銅又は銅合金からなる内層と、ニッケル(Ni)を主成分とするNi合金からなる外層とにより構成されている。さらに、中心電極21は、全体として棒状(円柱状)をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子23の先端から突出している。
Specifically, in the embodiment shown in FIG. 5, the
また、軸孔の後端部側(大径部)には、絶縁碍子23の後端から突出した状態で端子電極22が挿入、固定されている。
Further, the
さらに、軸孔(大径部)の中心電極21と端子電極22との間には、円柱状の抵抗体10が配設されている。当該抵抗体10の両端部は、導電性のガラスシール層を介して、中心電極21と端子電極22とにそれぞれ電気的に接続されている。
Further, a
加えて、主体金具24は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ20をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部(雄ねじ部)241が形成されている。また、ねじ部241の後端側の外周面には座部242が形成されている。さらに、主体金具24の後端側には、主体金具24をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部243が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子23を保持するための加締め部244が設けられている。
In addition, the
また、主体金具24の内周面には、絶縁碍子23を係止するためのテーパ状の段部245が設けられている。そして、絶縁碍子23は、主体金具の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部231が主体金具24の段部245に係止された状態で固定される。
Further, a
尚、絶縁碍子23及び主体金具24双方の段部には、円環状の板パッキン(図示せず)が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子23の脚長部232と主体金具24の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようになっている。さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具24の後端側においては、主体金具24と絶縁碍子23との間に環状のリング部材26が介在され、リング部材26間にはタルク(滑石)27の粉末が充填されている。すなわち、主体金具24は、板パッキン(図示せず)、リング部材26及びタルク27を介して絶縁碍子23を保持している。
An annular plate packing (not shown) is interposed between the step portions of both the
また、主体金具24の先端面には、ニッケル(Ni)系合金で構成された接地電極25が接合されている。すなわち、接地電極25は、主体金具24の先端面に対しその後端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その側面が中心電極21の先端部と対向するように配置されている。
A
加えて、中心電極21の先端面には、貴金属合金(例えば、白金合金やイリジウム合金等)からなる円柱状の貴金属チップ212が接合されている。また、接地電極25のうち前記貴金属チップと対向する面には、円柱状の貴金属チップ251が接合されている。貴金属チップ212の先端部及び貴金属チップ251の先端部間には、火花放電間隙が形成される。
In addition, a columnar
以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.
まず、スパークプラグ用の抵抗体を作製した。前駆体としてのフェノール樹脂および/または第2の前駆体としてのカーボンナノチューブを溶剤中に分散させたものと、アルミナ,ジルコニア,ジルコンまたはムライトからなる酸化物セラミック原料粉末と、焼結助剤と、バインダーとを混合し、乾燥させてプレスした後、1450℃から1650℃で焼成した。このとき、カーボンが周囲の酸素と反応して揮発しないようにカーボン粉末中で埋め焼きを行った。 First, a resistor for a spark plug was produced. A phenol resin as a precursor and / or a carbon nanotube as a second precursor dispersed in a solvent, an oxide ceramic raw material powder made of alumina, zirconia, zircon or mullite, a sintering aid, The mixture was mixed with the binder, dried and pressed, and then fired at 1450 ° C. to 1650 ° C. At this time, filling was performed in carbon powder so that carbon would not react with surrounding oxygen and volatilize.
ここで、さらに具体的には、工法として3種類の異なる方法を用いた。 Here, more specifically, three different methods were used as the construction method.
工法1としては、前駆体および/または第2の前駆体を溶剤中に分散させたものと、セラミック原料粉末と、焼結助剤と、バインダーとをそのまま混合して焼成した(試料No.1〜5、8〜10)。
As the
工法2としては、焼結助剤に前駆体および/または第2の前駆体を溶剤中に分散させてなるコロイドをコーティングしたうえで、酸化物セラミック原料粉末とバインダーも混合して焼成した(試料No.6)。
In
工法3としては、酸化物セラミック原料粉末に前駆体および/または第2の前駆体を溶剤中に分散させてなるコロイドをコーティングしたうえで、焼結助剤とバインダーも混合して焼成した(試料No.7)。
As
なお、各試料における酸化物セラミック原料粉末100質量部に対する前駆体または第2前駆体の添加量は、表1に示している。 In addition, Table 1 shows the addition amount of the precursor or the second precursor with respect to 100 parts by mass of the oxide ceramic raw material powder in each sample.
そして、各試料の抵抗値について測定した。その結果を表1に示す。 And it measured about the resistance value of each sample. The results are shown in Table 1.
表1によれば、いずれの試料においても、温度上昇によって抵抗値が大きくなることはなく、むしろ低下して1000℃では0.1〜10kΩの範囲内の実用的な抵抗体を作成できていることがわかる。 According to Table 1, in any sample, the resistance value does not increase due to temperature rise, but rather decreases, and a practical resistor within the range of 0.1 to 10 kΩ can be created at 1000 ° C. I understand that.
また、上記の各抵抗体を用いたスパークプラグを用意し、日本工業規格B8031の6.10に規定された方法により負荷寿命試験を行い、負荷寿命(長期安定性)を評価した。なお、負荷寿命(長期安定性)の評価は、試験前の抵抗値に対する試験後の抵抗値の抵抗変化率ΔRにより、下記の4段階で評価した。
◎:ΔRが±15%以内。
○:ΔRが±25%以内。
△:ΔRが±30%以内。
×:ΔRが±30%を超過。
Moreover, the spark plug using each said resistor was prepared, the load life test was performed by the method prescribed | regulated to 6.10 of Japanese Industrial Standard B8031, and load life (long-term stability) was evaluated. The load life (long-term stability) was evaluated according to the following four levels based on the resistance change rate ΔR of the resistance value after the test with respect to the resistance value before the test.
A: ΔR is within ± 15%.
○: ΔR is within ± 25%.
Δ: ΔR is within ± 30%.
X: ΔR exceeds ± 30%.
その結果、いずれの試料の抵抗体を使用したスパークプラグにおいても、負荷寿命評価について、良好な結果が得られることがわかる。 As a result, it is understood that good results can be obtained for the load life evaluation in the spark plug using the resistor of any sample.
なお、表には示していないが、導体成分としてカーボンブラックを添加した試料では、添加比率を10%にしても1000℃での抵抗値が1MΩ以上となった。さらに、セラミック粉末に対してカーボンブラックの添加量をさらに増加させて抵抗体の抵抗値を下げても抵抗値は1MΩ以上であり、抵抗体中のカーボンブラックの比率が多くなって強度が低下したことに起因して、負荷をかけた途端にクラックが生じてスパークが生じる結果となった。 Although not shown in the table, in the sample added with carbon black as a conductor component, the resistance value at 1000 ° C. was 1 MΩ or more even when the addition ratio was 10%. Furthermore, even if the amount of carbon black added to the ceramic powder was further increased to lower the resistance value of the resistor, the resistance value was 1 MΩ or more, and the ratio of carbon black in the resistor increased and the strength decreased. As a result, as soon as the load was applied, cracks occurred and sparks were generated.
10:抵抗体
1:セラミック粒子
2:カーボン凝集体
3:空隙
4:マトリクス
20:スパークプラグ
21:中心電極
211:膨出部
212:貴金属チップ
22:端子電極
23:絶縁碍子
231:段部
232:脚長部
24:主体金具
241:ねじ部(雄ねじ部)
242:座部
243:工具係合部
244:加締め部
245:段部
25:接地電極
26:リング部材
27:タルク
10: resistor 1: ceramic particle 2: carbon aggregate 3: void 4: matrix 20: spark plug 21: center electrode 211: bulge 212: noble metal tip 22: terminal electrode 23: insulator 231: step 232: Leg long part 24: metal shell 241: screw part (male screw part)
242: Seat portion 243: Tool engaging portion 244: Caulking portion 245: Step portion 25: Ground electrode 26: Ring member 27: Talc
Claims (6)
A center electrode on the front end side, a terminal electrode on the rear end side, and the resistor according to any one of claims 1 to 5 disposed between the center electrode and the terminal electrode. A spark plug characterized by
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