JP2887507B2 - ヒーター内蔵スパークプラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関に装着されるスパークプラグ、
特に絶縁体先端にヒーターを内蔵してなるスパークプラ
グに関する。

（従来の技術） 従来、燃焼室内における完全燃焼化及び燃料の燃費率
を向上させるために様々な提案がなされており、例えば
スパークプラグの着火性を良くし汚損を防止するため
に、スパークプラグの絶縁体脚部、あるいはスパークギ
ャップの接地電極にヒーターを組み込み、このヒーター
を高温とすることで燃料の霧化を促進してなるものがあ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものにおいて、スパークプ
ラグの絶縁体脚部にヒーターを組み込んでなるものの場
合、ヒーター部にあたる絶縁体脚部の肉厚が著しく薄肉
化するから、スパークプラグに印加される高電圧に対し
て十分な耐電圧性能を発揮させることができず、またス
パークプラグの中心電極とヒーターの付設部との距離が
十分にとることができないので、印加電圧を20〜25kvと
するとヒーターをアース電極としてフラッシュオーバー
が発生し、スパークプラグ本来の性能を発揮できず、内
燃機関に損傷を与える恐れがある。

また、スパークギャップの接地電極にヒーターを組み
込んでなるものの場合には、ヒーターが組み込まれる接
地電極自体が常時燃焼室内に突出しているので、燃焼室
内の高温の燃焼ガスに曝され、さらに着火の繰り返しに
より消耗が激しくなることから、ヒーター自体が高温、
或は腐食によって損傷しやすいものである。

そのため、絶縁体脚部に発熱部を有するエセラミック
ヒーターを固着してなるもの（実開昭54−164322号、実
開昭55−10239号）が提案されているが、この絶縁体脚
部に固着するセラミックヒーターに通電を行なうリード
部は、絶縁体表面に沿って配設するものであることか
ら、セラミックヒーターの絶縁体への固着後、リード部
の印刷あるいは配設による作業工程の増加があり、また
主体金具胴部に対応する絶縁体中央の段部により、リー
ド部の配設あるいはセラミックシートの巻回が複雑なも
のとなり、不十分な配設あるいはシートの巻回によって
セラミックシートやリード部の剥離が生じ易いものであ
る。

更に、リード部の取り出しが、絶縁体脚部表面近傍で
あり、絶縁体コーティング層が10〜50μｍ程度であるの
で、絶縁破壊が発生し易く、火花のリークが発生し易い
ものである。

そこで、この発明は上記従来のものの持つ欠点を改善
するものであり、製造工程を簡略化すると共に、リード
部からの火花リークを確実に解消しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） そのために、円筒状の絶縁体の表面に、ヒーター発熱
体及び通電用リード部を同時にメタライズしたセラミッ
クス製シートを巻回して、焼成した上で、別体の組付用
セラミックフランジを介して主体金具に固持してなるも
のである。

（作用） 上記構成を具えるので、ヒーター発熱体及び通電用リ
ード部を同時にセラミックスシートにメタライズするこ
とから、作業工程の省略を図ることができ、更に上記セ
ラミックスシートを巻回する絶縁体が円筒状となってい
るので、シートと絶縁体表面の密着性が向上し、剥離等
を防止することができると共に、ヒーターと通電用リー
ド部とのリード接続部がセラミックスシートによって保
護されることになるので、火花リークの発生を抑制する
ことができる。

（実施例） この発明を図に示す実施例により更に説明する。
（１）は、この発明の実施例であるヒーター内蔵スパー
クプラグであり、このヒーター内蔵スパークプラグ
（１）は、軸孔（７）内に中心電極（３）を保持すると
共に、導電性ガラスシール（４）（４）によって抵抗体
（５）を挟持し、更に端子電極（６）を封着する絶縁体
（２）と、上記中心電極（３）先端の対向する位置に外
側電極（９）を配置し、その側周部にネジ部（10）を設
けてなる主体金具（８）から構成されるものであり、こ
の絶縁体（２）は、ガラスシールあるいは耐熱セメント
（11）によって空隙を埋設しつつ、セラミックフランジ
（12）を介して、主体金具（８）に固持されるものであ
る。

そして、上記軸孔（７）内に中心電極（３）を保持す
る絶縁体（２）は、円筒状となっているものであり、こ
の円筒状とした絶縁体（２）の表面には、ヒーター発熱
体（14）、導電用リード部（15）、及びリード取出部
（16）を同時にメタライズしたセラミックスシート（1
3）を巻回し、更に焼成して固着してなるものである。

この発明が以上の構成を具えるので、低温時等の内燃
機関の始動性が低下してしまう時には、セラミックスシ
ート（13）のリード取出部（16）を介して通電を行なう
ことにより、ヒートパターンとして印刷されているヒー
ター発熱体（14）が高温となり、内燃機関の燃焼室内に
吸入された混合気中に含まれている燃料の霧化を促進す
るので、低温時における始動性を向上させることができ
るものである。また、カーボンが付着した場合にも同様
に発熱体（14）を加熱することでカーボンを焼失させる
ことができる。

そして、ヒートパターンとして印刷されているヒータ
ー発熱体（14）及びリード取出部（16）は、セラミック
スシート（13）にメタライズされることによって形成さ
れているものであり、このセラミックスシート（13）を
絶縁体（２）の表面に巻回することでヒーターを内蔵さ
せることができるので、作業工程を簡略化することがで
きると共に、絶縁体（２）自体を段差のない円筒状とし
ているので、ヒーター発熱体（14）、通電用リード部
（15）、及びリード取出部（16）を同時にメタライズし
たセラミックスシート（13）の剥離が生じ難くなるもの
である。

更に、通電を行なうリード部（15）がセラミックスシ
ート（13）によって保護されているので、絶縁体（２）
の脚部近傍においても通電により発生し易い火花リーク
を防止することができる。

なお、絶縁体（２）の表面に巻回し、焼成固着される
セラミックシート（13）は、第３図に示すように、予め
セラミックスシート（13）の裏面にパターン化したヒー
ター発熱体（14）、通電用リード部（15）をメタライズ
によって形成した後、上記通電用リード部（15）の一方
に穿設した貫通孔（17）を介して、表面にメタライズに
よって形成された通電用リード取出部（16）と一体にし
てなるものである。

（発明の効果） 以上のとおり、絶縁体にヒーター発熱体、通電用リー
ド部等をメタライズによって形成したセラミックスシー
トを巻回することによりヒーターを付設することで、低
温時における始動性を向上させると共に、それに伴う作
業工程の簡略化し、更に配線の剥離、リード線取出部の
火花リーク等の不具合を解消することができる優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるスパークプラグの部分
断面図、第２図はその要部断面図、第３図はセラミック
スシートの製造過程を示す斜視図である。 １……ヒーター内蔵スパークプラグ、２……絶縁体 ３……中心電極、４……導電性ガラスシール ５……抵抗体、６……端子電極、７……軸孔 ８……主体金具、９……外側電極、10……ネジ部 11……ガラスシールあるいは耐熱セメント 12……セラミックフランジ 13……セラミックスシート 14……ヒーター発熱体、15……通電用リード部 16……リード取出部、17……貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01T 13/18 H01T 13/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の絶縁体の表面に、ヒーター発熱体
   及び通電用リード部を同時にメタライズしたセラミック
   スシートを巻回、装着して、焼成し、別体の組付用セラ
   ミックフランジを介して主体金具に固着してなるヒータ
   ー内蔵スパークプラグ。