JP4465290B2 - Spark plug - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。   The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine.

従来、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を挿入し、同じく他方の端部側に中心電極を挿入して、該貫通孔内において端子金具と中心電極とを導電性シール材層にて封止、固着した構造を有するスパークプラグが広く用いられている。   Conventionally, with respect to a through-hole formed in the axial direction of an insulator, a terminal fitting is inserted into one end side, and a center electrode is inserted into the other end side, and the terminal fitting is inserted into the through-hole. Spark plugs having a structure in which a central electrode and a central electrode are sealed and fixed with a conductive sealing material layer are widely used.

絶縁体貫通孔内において、端子金具と中心電極とは導電性シール材層により直結されるか、あるいは、各々の導電性シール材層の間に抵抗体を配置する形で結合される。導電性シール材層は、一般には金属粒子とベースガラスとの混合物からなるものであり、金属粒子がガラスマトリックス中にてネットワーク状に接触した形で分散することで、絶縁性のガラスに対し導電性を付与したものである。   In the insulator through-hole, the terminal fitting and the center electrode are directly connected by the conductive sealing material layer, or are connected in such a manner that a resistor is disposed between each conductive sealing material layer. The conductive sealing material layer is generally composed of a mixture of metal particles and base glass, and the metal particles are dispersed in a network-like contact state in the glass matrix so that the conductive glass is electrically conductive with respect to the insulating glass. It has been given a sex.

近年、スパークプラグ用の絶縁体として、絶縁耐電圧に優れたアルミナ質セラミックで構成されたものが使用されている。他方、端子金具あるいは中心電極はFeやNi等を主成分とする金属製であり、絶縁体との間の線膨張係数(以下、熱膨張係数とも言う)の差は相当大きい(例えば、アルミナは7.3×10−6/℃、FeおよびNiは12〜14×10−6/℃前後である)。従って、例えば使用時に高温化したスパークプラグが冷却されるとき、端子金具あるいは中心電極は絶縁体よりも収縮量が大きくなるので、導電性シール材層がこれに追従できない場合は剥がれ等を起こす懸念がある。 In recent years, an insulator made of an alumina ceramic having an excellent insulation withstand voltage has been used as an insulator for a spark plug. On the other hand, the terminal fitting or the center electrode is made of metal mainly composed of Fe, Ni, etc., and the difference in linear expansion coefficient (hereinafter also referred to as thermal expansion coefficient) with the insulator is considerably large (for example, alumina is 7.3 × 10 −6 / ° C., Fe and Ni are around 12 to 14 × 10 −6 / ° C.). Therefore, for example, when a spark plug heated to a high temperature is cooled during use, the terminal metal fitting or the center electrode has a larger contraction amount than the insulator. Therefore, if the conductive sealing material layer cannot follow this, it may cause peeling. There is.

そこで、金属とガラス(無機材料)との混合物を用いた導電性シール材層は、端子金具あるいは中心電極と絶縁体との中間の熱膨張係数に調整できるので、その導電性シール材層を用いることで、両者の収縮変位の差を多少軽減させることができる。   Therefore, since the conductive sealing material layer using a mixture of metal and glass (inorganic material) can be adjusted to a thermal expansion coefficient intermediate between the terminal fitting or the center electrode and the insulator, the conductive sealing material layer is used. As a result, the difference in contraction displacement between the two can be somewhat reduced.

一方、スパークプラグが適用されるエンジンの仕様が高出力化しており、混合気の圧縮比が高くなっていることから、導電性シール材層の気密性能もより高レベルのものが求められるようになってきている。さらに、最近のエンジンは、スパークプラグを取り付けるシリンダヘッド周辺の機構が複雑化しており、取付スペースも確保しにくくなっていることから、スパークプラグの小型化が強く求められている。   On the other hand, the specifications of the engine to which the spark plug is applied have increased in output, and since the compression ratio of the air-fuel mixture is high, the airtight performance of the conductive sealing material layer is required to be higher. It has become to. Further, in recent engines, the mechanism around the cylinder head to which the spark plug is attached is complicated, and it is difficult to secure a mounting space. Therefore, there is a strong demand for downsizing the spark plug.

スパークプラグが小型化すれば、絶縁体ひいてはこれに形成される貫通孔の内径も縮小される。そして、このようなスパークプラグの中心電極にエンジンの燃焼圧が加わると、貫通孔内の導電性シール材層に付加される単位面積当たりの圧力が従来よりも高くなり、混合気の圧縮比が高くなっていることとも相俟って、従来の導電性シール材層の仕様では耐久性を十分に確保することが困難となってきている。   If the spark plug is miniaturized, the inner diameter of the insulator and thus the through hole formed in the insulator is also reduced. When the combustion pressure of the engine is applied to the center electrode of such a spark plug, the pressure per unit area applied to the conductive sealing material layer in the through hole becomes higher than before, and the compression ratio of the air-fuel mixture is increased. Combined with the increase, it has become difficult to ensure sufficient durability with the specifications of the conventional conductive sealing material layer.

すなわち、従来の端子金具あるいは中心電極と絶縁体との中間の熱膨張係数を有する導電性シール材層を用いた場合、高温から冷却する際に導電性シール材層がアルミナ質セラミックからなる絶縁体より収縮量が大きく、貫通孔内面におけるシール材と絶縁体との接合面においてはアルミナの収縮量が少ないため導電性シール材層側に引張応力が発生し、これにクラックの進展や剥離等が生じる。   That is, when using a conventional terminal fitting or a conductive sealing material layer having a thermal expansion coefficient intermediate between that of the center electrode and the insulator, the conductive sealing material layer is made of an alumina ceramic when cooled from a high temperature. The amount of shrinkage is larger, and the amount of contraction of alumina is small on the joint surface between the sealing material and the insulator on the inner surface of the through hole, so tensile stress is generated on the conductive sealing material layer side. Arise.

特に、貫通孔内径が4mm以下といった小型のスパークプラグにおいては、高出力・高圧縮比の条件にて運転されるエンジンに適用されたとき、上記の要因とも相俟って、耐久性を確保することが困難となる。また、導電性シール材層の半径方向の収縮が大きく生ずると、絶縁体貫通孔内面から導電性シール材層が剥離して隙間を生じ、気密性やシール材自体の耐久性が低下するおそれがある。   In particular, in a small spark plug having a through-hole inner diameter of 4 mm or less, durability is ensured in combination with the above factors when applied to an engine operated under conditions of high output and high compression ratio. It becomes difficult. In addition, when the radial contraction of the conductive sealing material layer is greatly generated, the conductive sealing material layer is peeled off from the inner surface of the insulator through-hole to form a gap, which may reduce the airtightness and durability of the sealing material itself. is there.

このため、例えば導電性シール材層に絶縁体を構成するアルミナよりも熱膨張係数の低い無機材料、例えばβ−ユークリプタイト、β−スポジュメン、キータイト、シリカ、ムライト、コージェライト、ジルコンおよびチタン酸アルミニウム等からなる絶縁性フィラーを含有させ、導電性シール材層の熱膨張係数を絶縁体の熱膨張係数よりも小さくすることにより、上述したものとは反対に導電性シール材層側に圧縮応力を発生させ、クラックの進展や剥離等を抑制できることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−22886号公報
Therefore, for example, an inorganic material having a lower coefficient of thermal expansion than alumina constituting an insulator in the conductive sealing material layer, such as β-eucryptite, β-spodumene, keatite, silica, mullite, cordierite, zircon and titanic acid By containing an insulating filler made of aluminum or the like and making the thermal expansion coefficient of the conductive sealing material layer smaller than the thermal expansion coefficient of the insulator, the compressive stress is applied to the conductive sealing material layer side as opposed to the above. It is known that cracks can be prevented from progressing and peeling (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-22886

しかしながら、上述したように導電性シール材層に絶縁性フィラーを含有させる場合、導電性シール材層のベースガラスが軟化したときの固体成分が増えるため導電性シール材層全体としての硬度が上昇する。通常、端子金具と中心電極とを導電性シール材層にて封止、固着するために、絶縁体を加熱しつつ、絶縁体中に端子金具を圧入する(以下、ガラスシールと言う)。このとき、上記導電性シール材層では硬すぎてガラスシール時の端子金具に対する封着加重が十分でなく、絶縁体中に端子金具が十分に挿入されない状態、いわゆる端子ウキが発生することがある。一方、封着加重を単純に大きくすると、絶縁体中に端子金具を圧入する際に、絶縁体を破損してしまう虞がある。   However, when the conductive sealing material layer contains an insulating filler as described above, the solid component when the base glass of the conductive sealing material layer is softened increases, so that the hardness of the conductive sealing material layer as a whole increases. . Usually, in order to seal and fix the terminal fitting and the center electrode with the conductive sealing material layer, the terminal fitting is pressed into the insulator while heating the insulator (hereinafter referred to as a glass seal). At this time, the conductive sealing material layer is too hard, and the sealing load on the terminal fitting at the time of glass sealing is not sufficient, so that the terminal fitting is not sufficiently inserted into the insulator, so-called terminal contact may occur. . On the other hand, if the sealing load is simply increased, the insulator may be damaged when the terminal fitting is press-fitted into the insulator.

本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであって、導電性シール材層が硬くなる原因である絶縁性フィラーをできるだけ低減しつつ、線膨張係数を絶縁体の線膨張係数よりも小さくすることで、導電性シール材層におけるクラックや剥離等の発生が抑制でき、且つ、ガラスシール後の端子ウキの発生も抑制でき、さらには、ガラスシールの際における絶縁体等の破損の発生も抑制でき、生産性・信頼性に優れるスパークプラグを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the linear expansion coefficient of the insulator while reducing as much as possible the insulating filler that causes the conductive sealing material layer to become hard. It is possible to suppress the occurrence of cracks, peeling, etc. in the conductive sealing material layer by making it smaller than that, and also suppress the occurrence of terminal cracks after the glass seal. The purpose of this is to provide a spark plug that can suppress the occurrence of water and is excellent in productivity and reliability.

本発明のスパークプラグは、アルミナ質セラミックにて構成された絶縁体の軸方向に形成された貫通孔内で、端子金具と中心電極との間に配置された導電性シール材層を有するスパークプラグにおいて、前記導電性シール材層はベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が10重量%以下(0を含む)の絶縁性フィラーとを有し、かつ前記ベースガラスは、Si成分をSiO酸化物成分に換算して55重量%以上65重量%以下、B成分をB 酸化物成分に換算して22重量%以上35重量%以下、Ca成分をCaO酸化物成分に換算して0.2重量%以上2重量%以下、Al成分をAl酸化物成分に換算して2重量%以下、ならびに、Na成分、K成分をそれぞれNaO酸化物成分、KO酸化物成分に換算したときの合計量で4重量%以上8重量%以下含み、かつ、前記Na成分およびK成分の両方を含むものであることを特徴とする。 A spark plug according to the present invention has a conductive sealing material layer disposed between a terminal fitting and a center electrode in a through hole formed in an axial direction of an insulator made of alumina ceramic. The conductive sealing material layer has a base glass, a conductive filler, and an insulating filler having a content of 10 wt% or less (including 0), and the base glass contains Si component as SiO 2. 65 wt% 55 wt% or more in terms of oxide constituents below, the B component B 2 O 3 35 wt% 22 wt% or more in terms of oxide constituents below, in terms of Ca component in CaO oxide component 0.2 wt% or more and 2 wt% or less, Al component converted to Al 2 O 3 oxide component, 2 wt% or less, Na component and K component are Na 2 O oxide component, K 2 O oxidation, respectively Converted to physical components Comprises 4 wt% or more and 8 wt% or less in Kino total amount, and is characterized in that it is intended to include both the Na component and the K component.

本発明では、導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量を10重量%以下としている。これにより、ベースガラスが軟化したときの導電性シール材全体の硬度を低減することができる。よって、ガラスシールを行う際の封着加重が比較的小さくても端子ウキが発生することを抑制でき、かつ絶縁体の破損を抑制できる。なお、導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量が10重量%を超えると、上記効果を得ることができない。   In the present invention, the content of the insulating filler in the conductive sealing material layer is 10% by weight or less. Thereby, the hardness of the whole electroconductive sealing material when base glass softens can be reduced. Therefore, even if the sealing load at the time of performing the glass seal is relatively small, it is possible to suppress the occurrence of terminal cracks and to suppress the breakage of the insulator. In addition, the said effect cannot be acquired when content of the insulating filler in a conductive sealing material layer exceeds 10 weight%.

そして、本発明ではスパークプラグの導電性シール材層を構成するベースガラスの組成を所定の組成とすることにより、導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量を低減したとしても導電性シール材層の熱膨張係数をアルミナ質セラミックからなる絶縁体の熱膨張係数よりも小さくできる。これにより、導電性シール材層側に圧縮応力を発生させ、クラックの進展や剥離等を抑制することができる。   In the present invention, even if the content of the insulating filler in the conductive sealing material layer is reduced by setting the composition of the base glass constituting the conductive sealing material layer of the spark plug to a predetermined composition, the conductive seal The thermal expansion coefficient of the material layer can be made smaller than that of the insulator made of alumina ceramic. Thereby, a compressive stress can be generated on the conductive sealing material layer side, and crack progress, peeling, and the like can be suppressed.

具体的には、導電性シール材層を構成するベースガラスとして、Si成分をSiO酸化物成分に換算して55重量%以上65重量%以下、B成分をB酸化物成分に換算して22重量%以上35重量%以下、Ca成分をCaO酸化物成分に換算して0.2重量%以上2重量%以下、Al成分をAl酸化物成分に換算して2重量%以下、ならびに、Na成分、K成分をそれぞれNaO酸化物成分、KO酸化物成分に換算したときの合計量で4重量%以上8重量%以下含み、かつ、これらNa成分およびK成分の両方を含むものとしている。以下、ベースガラスを構成する各成分について説明する。 Specifically, as the base glass constituting the conductive sealing material layer, the Si component is converted to a SiO 2 oxide component in an amount of 55 wt% to 65 wt%, and the B component is converted to a B 2 O 3 oxide component. 22 wt% to 35 wt%, Ca component converted to CaO oxide component, 0.2 wt% to 2 wt%, Al component converted to Al 2 O 3 oxide component, 2 wt% In addition, the Na component and the K component are contained in a total amount of 4% by weight to 8% by weight in terms of the Na 2 O oxide component and the K 2 O oxide component, respectively. Both. Hereinafter, each component which comprises base glass is demonstrated.

Si成分をSiO酸化物成分に換算したときの重量が55重量%未満の場合、ベースガラスの熱膨張係数が大きくなり、導電性シール材層と絶縁体との間に剥離やクラックが発生するおそれがある。他方、65重量%を超えると、ベースガラスの軟化温度が高くなり、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生するおそれがある。 When the weight of the Si component converted to the SiO 2 oxide component is less than 55% by weight, the thermal expansion coefficient of the base glass increases, and peeling or cracking occurs between the conductive sealing material layer and the insulator. There is a fear. On the other hand, if it exceeds 65% by weight, the softening temperature of the base glass becomes high, and there is a risk of terminal cracks occurring when performing glass sealing.

また、B成分をB酸化物成分に換算したときの重量が22重量%未満の場合、ベースガラスの軟化温度が高くなり、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生するおそれがある。他方、35重量%を超えると、ベースガラスの熱膨張係数が大きくなり、導電性シール材層と絶縁体との間に剥離やクラックが発生するおそれがある。 Further, when the weight when the B component is converted to the B 2 O 3 oxide component is less than 22% by weight, the softening temperature of the base glass becomes high, and there is a possibility that a terminal crack occurs when performing glass sealing. On the other hand, if it exceeds 35% by weight, the thermal expansion coefficient of the base glass increases, and there is a possibility that peeling or cracking may occur between the conductive sealing material layer and the insulator.

また、Ca成分は、ベースガラスを含む導電性シール材層と接する抵抗体の抵抗値の安定化またはベースガラス自身の軟化温度を低減するために添加されるものである。Ca成分をCaO酸化物成分に換算したときの含有量が0.2重量%未満であると、抵抗体の抵抗値の安定化またはベースガラスの軟化温度の低減が十分でなく、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生するおそれがある。2重量%を超えると、その熱膨張係数が大きくなり、導電性シール材層と絶縁体との間に剥離やクラックが発生するおそれがある。   The Ca component is added to stabilize the resistance value of the resistor in contact with the conductive sealing material layer including the base glass or to reduce the softening temperature of the base glass itself. If the content of the Ca component converted to the CaO oxide component is less than 0.2% by weight, the resistance value of the resistor is not stabilized or the softening temperature of the base glass is not sufficiently reduced, and glass sealing is performed. There is a risk that the terminal terminal will be generated. If it exceeds 2% by weight, the coefficient of thermal expansion becomes large, and there is a risk of peeling or cracking between the conductive sealing material layer and the insulator.

Al成分はベースガラスに不可避的不純物として含有されるものであり、Al酸化物成分に換算して2重量%を超えるとベースガラスの軟化温度が高くなるためガラスシールを行なう際の端子ウキが発生するおそれがある。なお、Al成分は、ベースガラスにおける含有量が0重量%に近いほど好ましい。 The Al component is contained as an unavoidable impurity in the base glass, and when it exceeds 2% by weight in terms of the Al 2 O 3 oxide component, the softening temperature of the base glass increases, so that a terminal for performing glass sealing There is a risk of generating uki. The Al component is preferably as the content in the base glass is close to 0% by weight.

Na成分、K成分は、いずれもベースガラスの軟化温度を低減するために加えられるものである。このNa成分とK成分とが両方ベースガラスに含有されることで、アルカリ混合効果が起こり、有効にベースガラスの軟化温度を低減することができる。   Both the Na component and the K component are added to reduce the softening temperature of the base glass. By containing both the Na component and the K component in the base glass, an alkali mixing effect occurs, and the softening temperature of the base glass can be effectively reduced.

Na成分をNaO酸化物成分、K成分をKO酸化物成分に換算したとき、これらの含有量の合計がベースガラス全体に対して4重量%未満では、ベースガラスの軟化温度を低減することが難しく、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生するおそれがある。また、これらの含有量の合計が8重量%を超えると、その熱膨張係数が大きくなり、導電性シール材層と絶縁体との間に剥離やクラックが発生するおそれがある。 When the Na component is converted to the Na 2 O oxide component and the K component is converted to the K 2 O oxide component, the softening temperature of the base glass is reduced if the total content is less than 4% by weight based on the entire base glass. It is difficult to do so, and there is a risk of generating terminal cracks when performing glass sealing. Moreover, when the total of these contents exceeds 8 weight%, the thermal expansion coefficient will become large and there exists a possibility that peeling and a crack may generate | occur | produce between an electroconductive sealing material layer and an insulator.

さらに、本発明のスパークプラグは、前記ベースガラスにおける前記Na成分をNaO酸化物成分に換算したときの重量をW1、前記K成分をKO酸化物成分に換算したときの重量をW2としたとき、W1≧W2であることが好ましい。Na成分、K成分を用いたとき、ベースガラスの熱膨張係数の大きさの変化を比較すると、Na成分を用いた方がベースガラスの熱膨張係数の大きさの変化が少ないことが認められる。このため上述したようにW1≧W2とすることで、ベースガラスの軟化温度を低減させつつ、熱膨張係数低減することが可能となる。 Further, in the spark plug of the present invention, the weight when the Na component in the base glass is converted to a Na 2 O oxide component is W1, and the weight when the K component is converted to a K 2 O oxide component is W2. It is preferable that W1 ≧ W2. When the change in the magnitude of the thermal expansion coefficient of the base glass is compared when the Na component and the K component are used, it is recognized that the change in the magnitude of the thermal expansion coefficient of the base glass is smaller when the Na component is used. Therefore, by setting W1 ≧ W2 as described above, it is possible to reduce the thermal expansion coefficient while reducing the softening temperature of the base glass.

そして、より好ましくは、W1≧W2≧W1/5であることがより好ましい。上述した熱膨張係数の観点からはNa成分をK成分よりも多くすることが好ましいが、ベースガラスの軟化温度低減の観点からは両者を含有させる必要があり、K成分があまりに少ないとベースガラスの軟化温度を十分に低減することが困難となる。   More preferably, it is more preferable that W1 ≧ W2 ≧ W1 / 5. From the viewpoint of the thermal expansion coefficient described above, it is preferable to increase the Na component more than the K component, but from the viewpoint of reducing the softening temperature of the base glass, it is necessary to contain both, and if the K component is too small, It becomes difficult to sufficiently reduce the softening temperature.

本発明ではベースガラスとして上述したようなSi成分、B成分、Ca成分、Na成分およびK成分を必須成分として含有することを特徴とするが、必要に応じて、かつ、本発明の趣旨に反しない範囲において、他の成分、例えばZr成分、Ti成分、MgO成分等を含有させてもよい。この場合、他の成分の含有量は、酸化物成分に換算して、ベースガラス全体に対して10重量%以下とすることが好ましい。   The present invention is characterized by containing the Si component, the B component, the Ca component, the Na component and the K component as the essential components as the base glass as described above, but if necessary and contrary to the spirit of the present invention. Other components such as Zr component, Ti component, MgO component and the like may be included within the range not to be used. In this case, the content of other components is preferably 10% by weight or less with respect to the entire base glass in terms of oxide components.

さらに、本発明のスパークプラグは、前記導電性シール材層がベースガラスと導電性フィラーのみで形成されていることが好ましい。このように絶縁性フィラーを含有せず、軟化時の硬度が低減された導電性シール材層の軟化時の硬度をより低減することができる。よって、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生することをより抑制できる。   Furthermore, in the spark plug of the present invention, it is preferable that the conductive sealing material layer is formed only of a base glass and a conductive filler. Thus, the hardness at the time of softening of the electroconductive sealing material layer which does not contain an insulating filler and has reduced hardness at the time of softening can be further reduced. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of terminal contact during glass sealing.

さらに、本発明のスパークプラグは、前記ベースガラスにおける前記Si成分をSiO酸化物成分に換算したときの重量および前記B成分をB酸化物成分に換算したときの重量の合計が86重量%以上94重量%以下であることが好ましい。これにより、十分に導電性シール材層の熱膨張係数を低減することができる。 Furthermore, the spark plug of the present invention has a total weight of 86 when the Si component in the base glass is converted to the SiO 2 oxide component and the weight when the B component is converted to the B 2 O 3 oxide component. It is preferable that it is at least 94% by weight. Thereby, the thermal expansion coefficient of the conductive sealing material layer can be sufficiently reduced.

本発明の別のスパークプラグは、絶縁体の軸方向に形成された貫通孔内に、中心電極が第1導電性シール材層、及び端子金具が第2導電性シール材層にそれぞれ固着され、該第1導電性シール材層と第2導電性シール材層との間に抵抗体が介在したスパークプラグにおいて、前記第2導電性シール材層は、ベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が10重量%以下(0を含まない)の絶縁性フィラーとを含み、前記第1導電性シール材層は、ベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が第導電性シール材層より少ない(0を含む)絶縁性フィラーを含むことを特徴とする。 In another spark plug of the present invention, the center electrode is fixed to the first conductive sealing material layer, and the terminal fitting is fixed to the second conductive sealing material layer in the through hole formed in the axial direction of the insulator, In the spark plug in which a resistor is interposed between the first conductive sealing material layer and the second conductive sealing material layer, the second conductive sealing material layer includes a base glass, a conductive filler, and a content. 10% by weight or less (excluding 0) of an insulating filler, and the first conductive sealing material layer has a base glass, a conductive filler, and a content less than that of the second conductive sealing material layer. An insulating filler (including 0) is included.

本発明では、第1導電性シール材層中及び第2導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量を10重量%以下としている。これにより、第1導電性シール材層及び第2導電性シール材層のベースガラスが軟化したときの硬度を低減することができる。よって、ガラスシールを行なう際の封着加重が比較的小さくても端子ウキを抑制できる。また、このように低減された封着加重により、ガラスシールを行なう際に、絶縁体の破損を抑制できる。なお、第1導電性シール材層中又は第2導電性シール材層の絶縁性フィラーの含有量が10重量%を超えると、上記効果を得ることができない。   In the present invention, the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer and the second conductive sealing material layer is 10% by weight or less. Thereby, the hardness when the base glass of a 1st conductive sealing material layer and a 2nd conductive sealing material layer softens can be reduced. Therefore, even if the sealing load at the time of performing the glass seal is relatively small, the terminal contact can be suppressed. In addition, due to the reduced sealing load, damage to the insulator can be suppressed when performing glass sealing. If the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer or the second conductive sealing material layer exceeds 10% by weight, the above effect cannot be obtained.

そして、第2導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量が、前記第1導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量よりも多くすることで、第2導電性シール材層のベースガラス軟化時の硬度が第1導電性シール材層のベースガラス軟化時の硬度よりも大きくなる。すると、第1導電性シール材層と第2導電性シール材層との間に設けられた抵抗体が十分に第2導電性シール材層に押圧されて内部に封入、固着することができる。なお、第2導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量が、前記第1導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量以下であれば、上記効果を十分に得ることが難しい。また、第2導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量を第1導電性シール材層中の絶縁性フィラーの含有量から1重量%以上多くすることで、上記効果を有効に得ることができる。   And the content of the insulating filler in the second conductive sealing material layer is larger than the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer, so that the second conductive sealing material layer The hardness at the time of softening the base glass is larger than the hardness at the time of softening the base glass of the first conductive sealing material layer. Then, the resistor provided between the first conductive sealing material layer and the second conductive sealing material layer is sufficiently pressed by the second conductive sealing material layer and can be sealed and fixed inside. In addition, if content of the insulating filler in a 2nd conductive sealing material layer is below the content of the insulating filler in a said 1st conductive sealing material layer, it will be difficult to acquire the said effect fully. Further, the above effect can be effectively obtained by increasing the content of the insulating filler in the second conductive sealing material layer by 1% by weight or more from the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer. Can do.

以下、第1実施形態について説明する。図1に、第1実施形態に係るスパークプラグ100の一例を示す。スパークプラグ100は、筒状の主体金具1、先端部2aが突出するようにその主体金具1の内側に嵌め込まれた絶縁体2、先端に形成された発火部3aを突出させた状態で絶縁体2の内側に設けられた中心電極3、および主体金具1に一端が溶接等により結合されるとともに他端側が側方に曲げ返されて、その側面が中心電極3の先端部と対向するように配置された接地電極4等を備えている。また、接地電極4には上記発火部3aに対向する発火部4aが形成されており、それら発火部3aと、対向する発火部4aとの間の隙間が火花放電ギャップgとされている。   The first embodiment will be described below. FIG. 1 shows an example of a spark plug 100 according to the first embodiment. The spark plug 100 includes a cylindrical metal shell 1, an insulator 2 that is fitted inside the metal shell 1 so that the tip 2 a protrudes, and an ignition body 3 a that is formed at the tip of the insulator 1. 2 is connected to the center electrode 3 and the metal shell 1 by welding or the like, and the other end is bent back to the side so that its side faces the tip of the center electrode 3. A ground electrode 4 and the like are provided. Further, the ground electrode 4 is formed with an ignition part 4a facing the ignition part 3a, and a gap between the ignition part 3a and the opposing ignition part 4a is a spark discharge gap g.

主体金具1は、低炭素鋼等の金属により円筒状に形成されており、スパークプラグ100のハウジングを構成するとともに、その外周面には、スパークプラグ100を図示しないエンジンブロックに取り付けるためのねじ部1aが形成されている。なお、1bは、主体金具1をエンジンブロックに取り付ける際に、スパナやレンチ等の工具を係合させる工具係合部であり、六角状の軸断面形状を有している。   The metal shell 1 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and constitutes a housing of the spark plug 100, and a screw portion for attaching the spark plug 100 to an engine block (not shown) on the outer peripheral surface thereof. 1a is formed. Reference numeral 1b denotes a tool engaging portion that engages a tool such as a spanner or a wrench when the metal shell 1 is attached to the engine block, and has a hexagonal axial cross-sectional shape.

絶縁体2は、内部に自身の軸方向に沿って中心電極3を嵌め込むための貫通孔5を有し、全体が以下の絶縁材料により構成されている。すなわち、該絶縁材料はAl成分を、Al に換算した値にて80〜98mol%(望ましくは90〜98mol%)含有するアルミナ質セラミックである。 The insulator 2 has a through hole 5 for fitting the center electrode 3 along its own axial direction inside, and the whole is made of the following insulating material. That is, the insulating material of Al component, 80~98Mol% in terms of value to the Al 2 O 3 (preferably 90~98mol%) alumina ceramic containing.

Al以外の成分は、具体的には下記の範囲で1種又は2種以上を含有させることができ
る:
Si成分:SiO 換算値で1.50〜5.00mol%;
Ca成分:CaO換算値で1.20〜4.00mol%;
Mg成分:MgO換算値で0.05〜0.17mol%;
Ba成分:BaO換算値で0.15〜0.50mol%;
B成分:B 換算値で0.15〜0.50mol%。
Specifically, components other than Al can be contained in one or more types within the following range:
Si component: 1.50~5.00mol% in terms of SiO 2 values;
Ca component: 1.20 to 4.00 mol% in terms of CaO;
Mg component: 0.05 to 0.17 mol% in terms of MgO;
Ba component: 0.15-0.50 mol% in terms of BaO;
Component B: 0.15~0.50mol% in terms of B 2 O 3 value.

絶縁体2の軸方向中間には、周方向外向きに突出する突出部2bが例えばフランジ状に形成されている。そして、該突出部2bよりも後端側がこれよりも細径に形成された本体部2cとされている。一方、突出部2bの先端側にはこれよりも細径の第一軸部2dと、その第一軸部2dよりもさらに細径の第二軸部2eがこの順序で形成されている。   In the middle of the insulator 2 in the axial direction, a protruding portion 2b protruding outward in the circumferential direction is formed in a flange shape, for example. And the rear-end side is made into the main-body part 2c formed more narrowly than this from the protrusion part 2b. On the other hand, a first shaft portion 2d having a smaller diameter and a second shaft portion 2e having a smaller diameter than the first shaft portion 2d are formed in this order on the distal end side of the protruding portion 2b.

なお、本体部2cの外周面後端部にはコルゲーション部2fが形成され、その外周面には釉薬層2gが形成されている。また、第一軸部2dの外周面は略円筒状とされ、第二軸部2eの外周面は先端に向かうほど縮径する略円錐面状とされている。   A corrugation 2f is formed at the rear end of the outer peripheral surface of the main body 2c, and a glaze layer 2g is formed on the outer peripheral surface. Further, the outer peripheral surface of the first shaft portion 2d is substantially cylindrical, and the outer peripheral surface of the second shaft portion 2e is substantially conical, whose diameter decreases toward the tip.

絶縁体2の貫通孔5は、中心電極3を挿通させる略円筒状の第一部分5aと、その第一部分5aの後端側においてこれよりも大径に形成される略円筒状の第二部分5bとを有する。端子金具10と抵抗体11とは第二部分5b内に収容され、中心電極3は第一部分5a内に挿通される。   The through hole 5 of the insulator 2 includes a substantially cylindrical first portion 5a through which the center electrode 3 is inserted, and a substantially cylindrical second portion 5b formed with a larger diameter at the rear end side of the first portion 5a. And have. The terminal fitting 10 and the resistor 11 are accommodated in the second portion 5b, and the center electrode 3 is inserted into the first portion 5a.

中心電極3の後端部には、その外周面から外向きに突出して電極固定用凸部3bが形成されている。そして、上記貫通孔5の第一部分5aと第二部分5bとは、第一軸部2d内において互いに接続しており、その接続位置には、中心電極3の電極固定用凸部3bをけるための凸部受け面5cがテーパ面あるいはアール面状に形成されている。 At the rear end portion of the center electrode 3, an electrode fixing convex portion 3 b is formed protruding outward from the outer peripheral surface thereof. Then, a first portion 5a and second portion 5b of the through hole 5, are connected to each other in the first front portion 2d, the connection position, Keru receive the electrode fixing convex portion 3b of the center electrode 3 The convex receiving surface 5c is formed in a tapered surface or a rounded surface.

また、第一軸部2dと第二軸部2eとの外周面における接続部2hは段付面とされ、これが主体金具1の内面に形成された主体金具側係合部としての凸条部1cとリング状の板パッキン20を介して係合することにより、軸方向の抜止めがなされている。   Moreover, the connection part 2h in the outer peripheral surface of the 1st axial part 2d and the 2nd axial part 2e is made into the stepped surface, and this is the protruding item | line part 1c as a metal fitting side engaging part formed in the inner surface of the metal fitting 1 And the ring-shaped plate packing 20 are engaged to prevent axial removal.

他方、主体金具1の後端側開口部内面と、絶縁体2の外面との間には、フランジ状の突出部2bの後方側周縁と係合するリング状の線パッキン30が配置され、そのさらに後方側にはタルク等の充填層31を介してリング状の線パッキン32が配置されている。そして、絶縁体2を主体金具1に向けて先端側に押し込み、その状態で主体金具1の開口縁をリング状の線パッキン32に向けて内側に加締めることにより加締め部1dが形成され、主体金具1が絶縁体2に対して固定されている。   On the other hand, a ring-shaped wire packing 30 that engages with the rear peripheral edge of the flange-shaped protrusion 2b is disposed between the inner surface of the rear end side opening of the metal shell 1 and the outer surface of the insulator 2, Further, a ring-shaped wire packing 32 is disposed on the rear side through a filling layer 31 such as talc. Then, the insulator 2 is pushed toward the front end side toward the metal shell 1, and in this state, the crimping portion 1d is formed by crimping the opening edge of the metal shell 1 toward the ring-shaped wire packing 32, The metal shell 1 is fixed to the insulator 2.

絶縁体2の貫通孔5の後端側には端子金具10が挿入・固定され、同じく先端側には中心電極3が挿入・固定されている。また、該貫通孔5内において端子金具10と中心電極3との間に抵抗体11が配置されている。この抵抗体11の両端部は、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13を介して中心電極3と端子金具10とにそれぞれ電気的に接続されている。   A terminal fitting 10 is inserted and fixed on the rear end side of the through hole 5 of the insulator 2, and the center electrode 3 is inserted and fixed on the distal end side. A resistor 11 is disposed between the terminal fitting 10 and the center electrode 3 in the through hole 5. Both ends of the resistor 11 are electrically connected to the center electrode 3 and the terminal fitting 10 via the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13, respectively.

抵抗体11は、ガラス粉末と導電材料粉末(および必要に応じてガラス以外のセラミック粉末)との混合粉末を原料とし、後述のガラスシール工程においてこれを加熱・プレスすることにより得られる抵抗体組成物で構成される。なお、抵抗体11を省略して、一層の導電性シール材層により端子金具10と中心電極3とを一体化した構成としてもよい。   The resistor 11 is a resistor composition obtained by using, as a raw material, a mixed powder of glass powder and conductive material powder (and ceramic powder other than glass if necessary), and heating and pressing it in a glass sealing step described later. Composed of things. The resistor 11 may be omitted, and the terminal fitting 10 and the center electrode 3 may be integrated with a single conductive sealing material layer.

端子金具10は低炭素鋼等で構成され、表面に防食のためのNiメッキ層(層厚:例えば5μm)が形成されている。そして、該端子金具10は、シール部10a(先端部)と、絶縁体2の後端縁より突出する端子部10cと、端子部10cとシール部10aとを接続する棒状部10bとを有する。   The terminal fitting 10 is made of low carbon steel or the like, and a Ni plating layer (layer thickness: for example, 5 μm) for corrosion prevention is formed on the surface. And this terminal metal fitting 10 has the seal | sticker part 10a (front-end | tip part), the terminal part 10c which protrudes from the rear-end edge of the insulator 2, and the rod-shaped part 10b which connects the terminal part 10c and the seal | sticker part 10a.

シール部10aは軸方向に長い円筒状に形成され、その外周面にはねじ状あるいはリブ状等の形態の凸部を有するとともに、導電性シール材層13中に没入する形で配置され、貫通孔5の内面との間を導電性シール材層13によりシールされる。   The seal portion 10a is formed in a cylindrical shape that is long in the axial direction, and has a convex portion in the form of a screw or a rib on its outer peripheral surface, and is disposed so as to be immersed in the conductive sealing material layer 13 so as to penetrate therethrough. A space between the inner surfaces of the holes 5 is sealed with a conductive sealing material layer 13.

接地電極4および中心電極3の本体部はNi合金やFe合金等で構成されている。また、中心電極3の本体部の内部には、放熱促進のためにCuあるいはCu合金等で構成された芯材3cが埋設されている。なお、接地電極4においても芯材が埋設されていてもよい。一方、上記発火部3aおよび対向する発火部4aは、Ir、PtおよびRhの1種又は2種以上を主成分とする貴金属合金を主体に構成される。なお、発火部3aおよび対向する発火部4aは一方又は双方を省略することもできる。   The main body portions of the ground electrode 4 and the center electrode 3 are made of Ni alloy, Fe alloy or the like. A core material 3c made of Cu or Cu alloy is embedded in the main body of the center electrode 3 to promote heat dissipation. Note that a core material may also be embedded in the ground electrode 4. On the other hand, the ignition part 3a and the opposing ignition part 4a are mainly composed of a noble metal alloy mainly containing one or more of Ir, Pt and Rh. Note that one or both of the ignition part 3a and the opposing ignition part 4a can be omitted.

第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13は第1実施形態のスパークプラグ100の要部をなすものであり、ベースガラスと導電性フィラーとからなる。   The 1st conductive sealing material layer 12 and the 2nd conductive sealing material layer 13 make the principal part of the spark plug 100 of 1st Embodiment, and consist of base glass and a conductive filler.

この、導電性シール材層12、13に含有される導電性フィラーは、例えばCuおよびFe等の金属成分の1種又は2種以上を主体とする金属粉末である。   The conductive filler contained in the conductive sealing material layers 12 and 13 is a metal powder mainly composed of one or more metal components such as Cu and Fe.

このように、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13中の絶縁性フィラーの含有量を10重量%以下としている。これにより、第1導電性シール材12、第2導電性シール材層13のベースガラス軟化時の硬度を低減することができる。よって、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生することを抑制できる。また、封着加重を単純に大きくする必要がなく、ガラスシールを行なう際に、絶縁体2を破損してしまうことも抑制できる。 Thus, the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 is 10% by weight or less. Thereby, the hardness at the time of base glass softening of the 1st conductive sealing material layer 12 and the 2nd conductive sealing material layer 13 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of terminal cracks when performing glass sealing. Further, it is not necessary to simply increase the sealing load, and it is possible to suppress damage to the insulator 2 when performing glass sealing.

さらに、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13におけるベースガラスは、Si成分をSiO 酸化物成分に換算して55重量%以上65重量%以下、B成分をB 酸化物成分に換算して22重量%以上35重量%以下、Ca成分をCaO酸化物成分に換算して0.2重量%以上2重量%以下、Al成分をAl 酸化物成分に換算して2重量%以下、ならびに、Na成分、K成分をそれぞれNa O酸化物成分、K O酸化物成分に換算したときの合計量で4重量%以上8重量%以下含み、かつ、これらNa成分およびK成分の両方を含むものである。 Furthermore, the base glass in the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 has a Si component converted to an SiO 2 oxide component of 55 wt% or more and 65 wt% or less, and a B component is B 2. 22 to 35% by weight in terms of O 3 oxide component, 0.2 to 2% by weight in terms of Ca component to CaO oxide component, and Al 2 O 3 oxide component in terms of Al component 2% by weight or less in terms of Na, and 4 parts by weight or more and 8% by weight or less in total when Na component and K component are converted into Na 2 O oxide component and K 2 O oxide component, respectively, and In addition, both the Na component and the K component are included.

第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13におけるベースガラスの組成を上述したような組成とすることで、ベースガラスを含む第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13の熱膨張係数を絶縁体2の熱膨張係数よりも低くすることができ、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13におけるクラックの進展や剥離等を抑制することができる。   By making the composition of the base glass in the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 as described above, the first conductive sealing material layer 12 including the base glass, the second conductive property. The thermal expansion coefficient of the sealing material layer 13 can be made lower than the thermal expansion coefficient of the insulator 2, and the progress and separation of cracks in the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 are suppressed. can do.

次に、本実施形態1のスパークプラグ100の製造方法の一例を説明する。まず、絶縁体2は、例えば原料粉末としてアルミナ粉末と、Si成分、Ca成分、Mg成分、Ba成分およびB成分の各成分源粉末を、焼成後に酸化物換算にて前述の組成となる所定の比率で配合し、所定量の結合剤(例えばPVA)と水とを添加・混合して成形用素地スラリーを作る。なお、各成分源粉末は、例えばSi成分はSiO 粉末、Ca成分はCaCO 粉末、Mg成分はMgO粉末、Ba成分がBaCO 粉末、B成分がH BO 粉末の形で配合できる。なお、H BO は溶液の形で配合してもよい。 Next, an example of a method for manufacturing the spark plug 100 according to the first embodiment will be described. First, the insulator 2 is, for example, an alumina powder as a raw material powder and each component source powder of Si component, Ca component, Mg component, Ba component, and B component after firing, in a predetermined composition that becomes the above-mentioned composition in terms of oxide The mixture is blended at a ratio, and a predetermined amount of a binder (for example, PVA) and water are added and mixed to form a molding base slurry. Each component source powder, for example, the Si component is SiO 2 powder, Ca components CaCO 3 powder, Mg components MgO powder, Ba components BaCO 3 powder, B components can be blended in the form of H 3 BO 3 powder. Incidentally, H 3 BO 3 may be added in the form of a solution.

成形用素地スラリーは、スプレードライ法等により噴霧乾燥されて成形用素地造粒物とされる。そして、成形用素地造粒物をラバープレス成形することにより、絶縁体の原形となるプレス成形体を作る。ここでは、内部に軸方向に貫通するキャビティを有するゴム型が使用され、そのキャビティの下側開口部に下パンチが嵌め込まれる。また、下パンチのパンチ面には、キャビティ内においてその軸方向に延びるとともに、絶縁体2の貫通孔5の形状を規定するプレスピンが一体的に凸設されている。   The forming substrate slurry is spray-dried by a spray drying method or the like to form a forming substrate granulated product. And the press molding body used as the original form of an insulator is made by carrying out the rubber press molding of the base granulation material for a shaping | molding. Here, a rubber mold having a cavity penetrating in the axial direction is used, and a lower punch is fitted into the lower opening of the cavity. A press pin that extends in the axial direction in the cavity and that defines the shape of the through hole 5 of the insulator 2 is integrally projected on the punch surface of the lower punch.

この状態でキャビティ内に、所定量の成形用素地造粒物を充填し、キャビティの上側開口部を上パンチで塞いで密封する。この状態でゴム型の外周面に液圧を印加し、キャビティの造粒物を、該ゴム型を介して圧縮することによりプレス成形体を得る。なお、成形用素地造粒物は、プレス時における造粒物の粉末粒子への解砕が促進されるよう、該成形用素地造粒物の重量を100重量部として、0.7〜1.3重量部の水分が添加された後、上記プレス成形が行われる。成形体は、外面側がグラインダ切削等により加工されて、絶縁体2に対応した外形形状に仕上げられ、次いで大気中で温度1400〜1600℃とし、1〜8時間焼成されて絶縁体2となる。   In this state, the cavity is filled with a predetermined amount of the molded granulated material, and the upper opening of the cavity is closed with an upper punch and sealed. In this state, a hydraulic pressure is applied to the outer peripheral surface of the rubber mold, and the granulated product of the cavity is compressed through the rubber mold to obtain a press-molded body. In addition, the green base granulated material for molding is 0.7-1... In which the weight of the green base granulated material is 100 parts by weight so that crushing of the granulated material into powder particles during pressing is promoted. After the addition of 3 parts by weight of water, the press molding is performed. The molded body is processed by grinder cutting or the like on the outer surface side, and finished to an outer shape corresponding to the insulator 2. Then, the molded body is heated to 1400 to 1600 ° C. in the atmosphere and fired for 1 to 8 hours to become the insulator 2.

また、導電性シール材粉末の調製は以下のようにして行なう。すなわち、上述したような各成分を所定の組成で含むベースガラス粉末および導電性フィラー粉末を所定の組成で配合して配合原料となし、水系溶媒および混合用メディア(例えばアルミナ等のセラミック製のもの)とともに混合用のポット中に投入し、このポットを回転させて上記原料を均一に混合・分散させて調製する。   The conductive sealing material powder is prepared as follows. That is, a base glass powder and a conductive filler powder containing each component described above in a predetermined composition are blended in a predetermined composition to form a raw material for mixing, and an aqueous solvent and a mixing medium (for example, ceramics such as alumina) ) And the mixture is prepared by uniformly mixing and dispersing the raw materials by rotating the pot.

次に、絶縁体2への中心電極3および端子金具10の組付け、ならびに、抵抗体11および導電性シール材層12、13の形成は、以下に説明するガラスシール工程により行なわれる。   Next, the assembly of the center electrode 3 and the terminal fitting 10 to the insulator 2 and the formation of the resistor 11 and the conductive sealing material layers 12 and 13 are performed by a glass sealing process described below.

まず、釉薬スラリーを噴霧ノズルから絶縁体2の必要な表面に噴霧・塗布することにより、図1の釉薬層2gとなるべき釉薬スラリー塗布層2ga(図2)を形成し、これを乾燥する。次に、図2に示すように、この釉薬スラリー塗布層2gaが形成された絶縁体2の貫通孔5に対し、その第一部分5aに中心電極3を挿入した後、図3に示すように導電性シール材粉末Hを充填する。そして、図4に示すように、貫通孔5内に押さえ棒40を挿入して充填した粉末Hを予備圧縮し、第一の導電性シール材粉末層12aを形成する。   First, a glaze slurry coating layer 2ga (FIG. 2) to be the glaze layer 2g in FIG. 1 is formed by spraying and coating the glaze slurry from the spray nozzle onto the required surface of the insulator 2, and this is dried. Next, as shown in FIG. 2, the central electrode 3 is inserted into the first portion 5a of the through-hole 5 of the insulator 2 in which the glaze slurry coating layer 2ga is formed, and then conductive as shown in FIG. The sealing material powder H is filled. Then, as shown in FIG. 4, the powder H filled by inserting the pressing rod 40 into the through hole 5 is pre-compressed to form the first conductive sealing material powder layer 12a.

次いで、抵抗体組成物の原料粉末を、絶縁体2の後端側から貫通孔5内に充填して同様に予備圧縮し、さらに導電性シール材粉末Hを充填して、押さえ棒40によりて予備圧縮を行なうことにより、図5に示すように、中心電極3側(下側)から貫通孔5内には、第一の導電性シール材粉末層12a、抵抗体組成物粉末層11aおよび第二の導電性シール材粉末層13aが積層された状態となる。   Next, the raw material powder of the resistor composition is filled into the through-hole 5 from the rear end side of the insulator 2 and preliminarily compressed in the same manner, and further filled with the conductive sealing material powder H, By performing the pre-compression, as shown in FIG. 5, the first conductive sealing material powder layer 12a, the resistor composition powder layer 11a, and the first conductive material powder layer 12a are formed in the through hole 5 from the center electrode 3 side (lower side). The second conductive sealing material powder layer 13a is laminated.

そして、図6に示すように、貫通孔5に端子金具10を後端側から配置した組立体PAを形成する。この状態で加熱炉に挿入して700〜950℃の所定温度に加熱し、その後、端子金具10を貫通孔5内へ中心電極3と反対側から軸方向に圧入して積層状態の各層12a、11a、13aを軸方向にプレスする。これにより、図7に示すように、各層は圧縮・焼結されてそれぞれ導電性シール材層12、抵抗体11および導電性シール材層13となる(以上、シール工程)。なお、このガラスシール工程時に塗布した釉薬スラリー塗布層2gaの釉焼も同時に行なわれ、釉薬層2gとなる。   Then, as shown in FIG. 6, an assembly PA in which the terminal fitting 10 is arranged in the through hole 5 from the rear end side is formed. In this state, it is inserted into a heating furnace and heated to a predetermined temperature of 700 to 950 ° C., and then the terminal fitting 10 is pressed into the through hole 5 in the axial direction from the side opposite to the center electrode 3 to form each layer 12a in a laminated state, 11a and 13a are pressed in the axial direction. Thereby, as shown in FIG. 7, each layer is compressed and sintered to become the conductive sealing material layer 12, the resistor 11, and the conductive sealing material layer 13, respectively (the sealing process). In addition, the glaze slurry application layer 2ga applied at the time of the glass sealing process is simultaneously glazed to become a glaze layer 2g.

こうしてガラスシール工程が完了した組立体PAには、主体金具1や接地電極4等が組み付けられて、図1に示すスパークプラグ100が完成する。スパークプラグ100は、そのねじ部1aにおいてエンジンブロックに取り付けられ、燃焼室に供給される混合気への着火源として使用される。   The metal shell 1, the ground electrode 4, and the like are assembled to the assembly PA in which the glass sealing process is completed in this way, and the spark plug 100 shown in FIG. 1 is completed. The spark plug 100 is attached to the engine block at its screw portion 1a, and is used as an ignition source for the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber.

次に、第2実施形態のスパークプラグ200について説明する。なお、第2実施形態のスパークプラグ200は、第1実施形態のスパークプラグ100の第1導電性シール材層12及び第2導電性シール材層13の材料のみが異なるものであり、それについて詳細に説明し、その他の部分は省略する。   Next, the spark plug 200 of 2nd Embodiment is demonstrated. The spark plug 200 of the second embodiment is different only in the materials of the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 of the spark plug 100 of the first embodiment. The other parts will be omitted.

第2実施形態のスパークプラグ200は、第1導電性シール材層212は、ベースガラスと導電性フィラーとからなる。他方、第2導電性シール材層213は、ベースガラスと導電性フィラーと1重量%の絶縁性フィラーからなる。この絶縁性フィラーは、TiOの結晶からなる。 In the spark plug 200 of the second embodiment, the first conductive sealing material layer 212 is made of a base glass and a conductive filler. On the other hand, the second conductive sealing material layer 213 is made of a base glass, a conductive filler, and 1% by weight of an insulating filler. This insulating filler is made of TiO 2 crystals.

このように、第1導電性シール材層212、第2導電性シール材層213中の絶縁性フィラーの含有量を10重量%以下としている。これにより、第1導電性シール材層212、第2導電性シール材層213のベースガラス軟化時の硬度を低減することができる。よって、ガラスシールを行なう際の端子ウキが発生することを抑制できる。また、封着加重を単純に大きくする必要がなく、ガラスシールを行なう際に、絶縁体2を破損してしまうことも抑制できる。 Thus, the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer 212 and the second conductive sealing material layer 213 is set to 10% by weight or less. Thereby, the hardness at the time of softening the base glass of the 1st conductive sealing material layer 212 and the 2nd conductive sealing material layer 213 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of terminal cracks when performing glass sealing. Further, it is not necessary to simply increase the sealing load, and it is possible to suppress damage to the insulator 2 when performing glass sealing.

そして、第2導電性シール材層213中の絶縁性フィラーの含有量が、前記第1導電性シール材層212中の絶縁性フィラーの含有量よりも多くすることで、第2導電性シール材層213のベースガラス軟化時の硬度が第1導電性シール材層212のベースガラス軟化時の硬度よりも大きくなる。すると、第1導電性シール材層212と第2導電性シール材層213との間に設けられた抵抗体11が十分に第2導電性シール材層213に押圧されて内部に封入、固着することができる。 And the content of the insulating filler in the second conductive sealing material layer 213 is larger than the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer 212, so that the second conductive sealing material The hardness of the layer 213 when the base glass is softened is larger than the hardness of the first conductive sealing material layer 212 when the base glass is softened. Then, the resistor 11 provided between the first conductive sealing material layer 212 and the second conductive sealing material layer 213 is sufficiently pressed by the second conductive sealing material layer 213 to be sealed and fixed inside. be able to.

以下、本発明について実施例を参照して説明する。
(実施例1)
まず、絶縁体2を次のようにして作製した。原料粉末として、アルミナ粉末(アルミナ95mol%、Na含有量(NaO換算値)0.1mol%、平均粒径3.0μm)に対し、SiO(純度99.5%、平均粒径1.5μm)、CaCO(純度99.9%、平均粒径2.0μm)、MgO(純度99.5%、平均粒径2μm)、BaCO(純度99.5%、平均粒径1.5μm)、HBO(純度99.0%、平均粒径1.5μm)を所定比率にて配合するとともに、この配合した粉末総量を100重量部として、親水性バインダとしてのPVAを3重量部と、水103重量部とを加えて湿式混合することにより、成形用素地スラリーを作製した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
Example 1
First, the insulator 2 was produced as follows. As a raw material powder, SiO 2 (purity 99.5%, average particle size 1. .mu.m) relative to alumina powder (alumina 95 mol%, Na content (Na 2 O conversion value) 0.1 mol%, average particle size 3.0 μm). 5 μm), CaCO 3 (purity 99.9%, average particle size 2.0 μm), MgO (purity 99.5%, average particle size 2 μm), BaCO 3 (purity 99.5%, average particle size 1.5 μm) , H 3 BO 3 (purity 99.0%, average particle size 1.5 μm) is blended at a predetermined ratio, and the total amount of the blended powder is 100 parts by weight, and PVA as a hydrophilic binder is 3 parts by weight. Then, 103 parts by weight of water was added and wet-mixed to prepare a molding base slurry.

次いで、これら組成の異なるスラリーをそれぞれスプレードライ法により乾燥して、球状の成形用素地造粒物を調製した。なお、造粒物は、ふるいにより粒径50〜100μmに整粒した。そして、この造粒物を、既に説明したラバープレス法により圧力50MPaにて成形し、その成形体の外周面にグラインダ研削を施して所定の絶縁体形状に加工するとともに、温度1550℃で2時間焼成することにより絶縁体2を得た。なお、蛍光X線分析により、絶縁体2は下記の組成を有していることがわかった:   Subsequently, the slurry having different compositions was dried by a spray drying method to prepare a spherical molding base granulated product. The granulated product was sized by a sieve to a particle size of 50 to 100 μm. And this granulated material is shape | molded by the pressure of 50 Mpa by the rubber press method already demonstrated, and it grinds the outer peripheral surface of the molded object, processes it into a predetermined insulator shape, and is 2 hours at the temperature of 1550 degreeC. The insulator 2 was obtained by firing. Note that, by fluorescent X-ray analysis, the insulator 2 was found to have the following composition:

Al成分:Al換算値で94.9mol%;
Si成分:SiO換算値で2.4mol%;
Ca成分:CaO換算値で1.9mol%;
Mg成分:MgOに換算値で0.1mol%;
Ba成分:BaOに換算値で0.4mol%;
B成分:B換算値で0.3mol%。
Al component: 94.9mol% in terms of Al 2 O 3 value;
Si component: 2.4 mol% in terms of SiO 2 ;
Ca component: 1.9 mol% in terms of CaO;
Mg component: 0.1 mol% in terms of MgO;
Ba component: 0.4 mol% in terms of BaO;
Component B: 0.3 mol% in terms of B 2 O 3 value.

次に、質量比にて1:1に配合されたCu粉末とFe粉末(いずれも平均粒径30μm)とからなる金属粉末とTiOからなる絶縁粉末とベースガラス粉末(平均粒径150μm)とを、金属粉末の含有量が約50重量%となるように混合して、導電性シール材粉末を作った。 Next, a metal powder composed of Cu powder and Fe powder mixed in a mass ratio of 1: 1 (both having an average particle diameter of 30 μm), an insulating powder composed of TiO 2, and a base glass powder (average particle diameter of 150 μm) Were mixed so that the content of the metal powder was about 50% by weight, to prepare a conductive sealing material powder.

ここでベースガラス粉末の組成は、SiO を60重量%、B を32重量%、CaOを0.5重量%、Al を1重量%、Na Oを3.5重量%、K Oを1重量%、ZrO を1重量%、MgOを1重量%とした。また、絶縁粉末を表1に示す含有量となるように調整した。 The composition herein based glass powder, a SiO 2 60 wt%, B 2 O 3 32 wt%, 0.5 wt% of CaO, the Al 2 O 3 1 wt%, 3.5 weight Na 2 O %, K 2 O 1 wt%, ZrO 2 1 wt%, and MgO 1 wt%. Further, the insulating powder was adjusted to have the content shown in Table 1.

また、抵抗体原料粉末は以下のようにして調製した。まず、微粒ガラス粉末(平均粒径80μm)を30質量%、セラミック粉末としてのZrO(平均粒径3μm)を66質量%、カーボンブラックを1質量%、及び有機バインダとしてのデキストリンを3質量%配合し、水を溶媒としてボールミルにより湿式混合し、その後これを乾燥した予備素材を調製した。そして、これに粗粒ガラス粉末(平均粒径250μm)を、上記予備素材20重量部に対して80重量部配合し、抵抗体原料粉末を得た。なお、ガラス粉末の材質は、SiOを50質量%、Bを29質量%、LiOを4質量%、及びBaOを17質量%それぞれ配合・溶解して得られるホウケイ酸リチウムガラスであり、その軟化温度は585℃であった。 The resistor material powder was prepared as follows. First, 30% by mass of fine glass powder (average particle size of 80 μm), 66% by mass of ZrO 2 (average particle size of 3 μm) as ceramic powder, 1% by mass of carbon black, and 3% by mass of dextrin as an organic binder A preliminary material was prepared by blending, wet mixing with a ball mill using water as a solvent, and then drying the mixture. Then, 80 parts by weight of coarse glass powder (average particle size 250 μm) was blended with 20 parts by weight of the preliminary material to obtain a resistor material powder. The material of the glass powder is lithium borosilicate glass obtained by mixing and dissolving 50 mass% of SiO 2 , 29 mass% of B 2 O 5 , 4 mass% of Li 2 O and 17 mass% of BaO. The softening temperature was 585 ° C.

次いで、上記導電性シール材粉末及び抵抗体組成物粉末を用いて、上述したようなスパークプラグの製造方法(図2〜図7)により、図1に示す抵抗体入りスパークプラグ100を各々100本ずつ製造した。   Next, using the conductive sealing material powder and the resistor composition powder, 100 spark plugs 100 each including the resistor shown in FIG. 1 are produced by the spark plug manufacturing method (FIGS. 2 to 7) as described above. Manufactured one by one.

なお、第1導電性シール材粉末層12aを形成するための導電性シール材粉末の充填量は0.15g、抵抗体組成物粉末層11aを形成するための抵抗体原料粉末の充填量は0.40g、及び第2導電性シール材粉末層13aを形成するための導電性ガラス粉末の充填量は0.15gとし、ホットプレス処理の加熱温度は900℃、加圧力は100kg/cmとした。 The filling amount of the conductive sealing material powder for forming the first conductive sealing material powder layer 12a is 0.15 g, and the filling amount of the resistor raw material powder for forming the resistor composition powder layer 11a is 0. .40 g and the conductive glass powder filling amount for forming the second conductive sealing material powder layer 13a was 0.15 g, the heating temperature of the hot press treatment was 900 ° C., and the applied pressure was 100 kg / cm 2 . .

そして、上記条件で作製したスパークプラグサンプルおよびホットプレス処理の加熱温度を50℃低くして作製したスパークプラグサンプルNo.1〜7について、それぞれ封着性の評価を行った。封着性の評価は、絶縁体2からの端子金具10のウキの有無を目視することにより判断した。   And the spark plug sample produced on the said conditions and the spark plug sample No. produced by reducing the heating temperature of a hot press process by 50 degreeC. About 1-7, the sealing property evaluation was performed, respectively. The sealability was evaluated by visually observing the presence or absence of the metal terminal 10 from the insulator 2.

ホットプレス処理の加熱温度を900℃として作製したスパークプラグサンプルについてはいずれも絶縁体2からの端子金具10のウキは認められなかった。ホットプレス処理の加熱温度を50℃低くしたもの(850℃)については、以下の表1に示すような結果となった。なお、表1中、絶縁体2からの端子金具10のウキが100本ともなかったものを「○」で示し、端子金具10のウキが1本あったものを「△」、2本あったものを「×」で示した。   No spark of the terminal fitting 10 from the insulator 2 was observed for any spark plug sample produced at a heating temperature of 900 ° C. in the hot press treatment. The results shown in Table 1 below were obtained when the heating temperature of the hot press treatment was lowered by 50 ° C. (850 ° C.). In Table 1, “100” indicates that there are no 100 metal terminals 10 from the insulator 2, and “Δ” indicates that there are 1 metal terminal 10 and there are 2 terminals. The thing was shown by "x".

表1から明らかなように、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13の絶縁性フィラーの含有量が10重量%以下のものは、十分な封着性を有していることが認められた。   As is apparent from Table 1, the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 having an insulating filler content of 10% by weight or less have sufficient sealing properties. It was recognized that

(実施例2)
次に、実施例1のスパークプラグ100のうち、第1導電性シール材層12、第2導電性シール材層13のベースガラス粉末の組成が、最終的に得られるベースガラスの組成が以下の表2に示すような組成となるように調製したスパークプラグサンプルを作成した。なお、表2中、組成は重量%で示した。表2において、試料No.8〜11はベースガラスの組成が本発明におけるベースガラスの組成の範囲内であり、試料No.12〜22は、ベースガラスを構成する少なくとも1種の成分の含有量が本発明におけるベースガラスの組成の範囲から外れるものである。また、絶縁性フィラーの含有量を0重量%とした。
(Example 2)
Next, in the spark plug 100 of Example 1, the composition of the base glass powder of the first conductive sealing material layer 12 and the second conductive sealing material layer 13 is as follows. Spark plug samples prepared to have a composition as shown in Table 2 were prepared. In Table 2, the composition is shown in wt%. In Table 2, Sample No. Nos. 8 to 11 show that the composition of the base glass is within the range of the composition of the base glass in the present invention. Nos. 12 to 22 are those in which the content of at least one component constituting the base glass deviates from the range of the composition of the base glass in the present invention. The content of the insulating filler was 0% by weight.

こうして得られたスパークプラグサンプル(各条件共、作製数100)について気密性の評価を行った。評価はスパークプラグサンプルの取付ねじ部1aを、図8に示すように、加圧試験台50に形成された加圧キャビティの雌ねじ部51に取り付け、該加圧キャビティ内の圧縮空気を1.5MPa(標準試験)及び2.5MPa(加速試験)の2水準にて導入し、端子金具10側からの空気漏洩量を測定した。   The spark plug samples thus obtained (for each condition, 100 manufactured) were evaluated for airtightness. As shown in FIG. 8, the spark plug sample mounting screw 1a is attached to the female cavity 51 of the pressurizing cavity formed in the pressurizing test stand 50, and the compressed air in the pressurizing cavity is 1.5 MPa. (Standard test) and 2.5 MPa (acceleration test) were introduced at two levels, and the amount of air leakage from the terminal fitting 10 side was measured.

加圧キャビティ内の圧縮空気が1.5MPa(標準試験)の場合は、いずれのスパークプラグサンプルについても空気の漏洩へ認められなかった。加圧キャビティ内の圧縮空気が2.5MPa(加速試験)の場合は、以下の表1に示すような結果となった。なお、表1中、漏洩がなかったものを「○」で示し、0.05ml/分以下の漏洩があったものを「△」で示し、漏洩量が0.05ml/分以上であったものを漏洩品として「×」で示した。   When the compressed air in the pressurized cavity was 1.5 MPa (standard test), no air leakage was observed for any spark plug sample. When the compressed air in the pressurized cavity was 2.5 MPa (accelerated test), the results shown in Table 1 below were obtained. In Table 1, “○” indicates that there was no leakage, “△” indicates that there was leakage of 0.05 ml / min or less, and the leakage amount was 0.05 ml / min or more. Is indicated by “×” as a leaked product.

また、実施例1と同様に作成したスパークプラグサンプルおよびホットプレス処理の加熱温度を50℃低くして作製したスパークプラグサンプルについて、それぞれ実施例1と同様な封着性の評価を行った。なお、ホットプレス処理の加熱温度を900℃として作製したスパークプラグサンプルについてはいずれも絶縁体2からの端子金具10のウキは認められなかった。ホットプレス処理の加熱温度を50℃低くしたもの(850℃)については、以下の表2に示すような結果となった。   Moreover, the same sealing performance as Example 1 was evaluated about the spark plug sample produced like Example 1, and the spark plug sample produced by making the heating temperature of a hot press process low 50 degreeC, respectively. In addition, no spark of the terminal fitting 10 from the insulator 2 was observed in any spark plug sample produced at a heating temperature of 900 ° C. in the hot press treatment. The results shown in Table 2 below were obtained when the heating temperature of the hot press treatment was lowered by 50 ° C. (850 ° C.).

表2から明らかなように、導電性シール材のベースガラスの組成を本発明のベースガラスの組成の範囲内としたものは、いずれも十分な気密性、封着性を有していることが認められた。特に、Na成分をNaO酸化物成分に換算したときの重量をW1、K成分をKO酸化物成分に換算したときの重量をW2としたとき、W1≧W2であるものは、ガラスシールの際の温度を低くした場合であっても、いずれも気密性、封着性に優れていることが認められた。 As is apparent from Table 2, the conductive sealing material having the base glass composition within the range of the base glass composition of the present invention has sufficient airtightness and sealing properties. Admitted. In particular, when W1 is the weight when the Na component is converted to the Na 2 O oxide component and W2 is the weight when the K component is converted to the K 2 O oxide component, W1 ≧ W2 Even when the temperature at the time of sealing was lowered, it was confirmed that both were excellent in airtightness and sealing property.

(実施例3)
次に、実施例1、実施例2のスパークプラグ100と同様にスパークプラグ200を作成した。なお、第1導電性シール材層212、第2導電性シール材層213のベースガラスとして、実施例1のベースガラスを使用し、さらに第2導電性シール材層213については、含有する絶縁性フィラーの含有量を、表3に示すように、サンプルN0.23〜27となるように調整した。なお、第1導電性シール材層212の絶縁性フィラーの含有量は0重量%である。
(Example 3)
Next, a spark plug 200 was produced in the same manner as the spark plug 100 of Example 1 and Example 2. In addition, the base glass of Example 1 is used as the base glass of the first conductive sealing material layer 212 and the second conductive sealing material layer 213, and the second conductive sealing material layer 213 further contains insulating properties. As shown in Table 3, the filler content was adjusted to be samples N0.23 to 27. The content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer 212 is 0% by weight.

そして、上記サンプルNO.23〜27について、JIS B8031−1995に示す、内挿抵抗体負荷寿命試験を行った。そして、±20%より大きく、±30%以下であるものを「○」、±20以下であるものを「◎」とした。結果を表3に示す。   And said sample NO. About 23-27, the insertion resistor load life test shown to JISB8031-1995 was done. Then, “◯” indicates a value that is greater than ± 20% and is ± 30% or less, and “、” indicates that the value is ± 20 or less. The results are shown in Table 3.

これによると、また、第2導電性シール材層213中の絶縁フィラーの含有量を第1導電性シール材層212中の絶縁フィラーの含有量よりも多くすることで、特に有効に負荷寿命特性を向上することができる。
According to this, by making the content of the insulating filler in the second conductive sealing material layer 213 larger than the content of the insulating filler in the first conductive sealing material layer 212 , the load life characteristics are particularly effective. Can be improved.

本発明のスパークプラグの一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention 本発明のスパークプラグの製造工程の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of the manufacturing process of the spark plug of this invention シール性評価の評価装置を示した概略図Schematic showing the evaluation device for sealability evaluation

符号の説明Explanation of symbols

1…主体金具、2…絶縁体、3…中心電極、4…接地電極、10…端子金具、11…抵抗体、12、212…第1導電性シール材層、13、213…第2導電性シール材層、100、200…スパークプラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main metal fitting, 2 ... Insulator, 3 ... Center electrode, 4 ... Ground electrode, 10 ... Terminal metal fitting, 11 ... Resistor, 12, 212 ... 1st electroconductive sealing material layer, 13, 213 ... 2nd electroconductivity Sealing material layer, 100, 200 ... spark plug

Claims (9)

アルミナ質セラミックにて構成された絶縁体の軸方向に形成された貫通孔内で、端子金具と中心電極との間に配置された導電性シール材層を有するスパークプラグにおいて、
前記導電性シール材層はベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が10重量%以下(0を含む)の絶縁性フィラーとを有し、かつ前記ベースガラスは、
Si成分をSiO酸化物成分に換算して55重量%以上65重量%以下、
B成分をB 酸化物成分に換算して22重量%以上35重量%以下、
Ca成分をCaO酸化物成分に換算して0.2重量%以上2重量%以下、
Al成分をAl酸化物成分に換算して2重量%以下、ならびに、
Na成分、K成分をそれぞれNaO酸化物成分、KO酸化物成分に換算したときの合計量で4重量%以上8重量%以下含み、かつ、前記Na成分およびK成分の両方を含むものであることを特徴とするスパークプラグ。
In the spark plug having a conductive sealing material layer disposed between the terminal fitting and the center electrode in the through hole formed in the axial direction of the insulator made of alumina ceramic,
The conductive sealing material layer includes a base glass, a conductive filler, and an insulating filler having a content of 10% by weight or less (including 0), and the base glass includes:
55 wt% or more and 65 wt% or less in terms of Si component converted to SiO 2 oxide component,
The B component is converted to a B 2 O 3 oxide component and is 22 wt% to 35 wt%.
Converting Ca component to CaO oxide component, 0.2 wt% or more and 2 wt% or less,
2% by weight or less in terms of Al component converted to Al 2 O 3 oxide component, and
The total amount of Na component and K component when converted into Na 2 O oxide component and K 2 O oxide component, respectively, is 4 to 8% by weight, and includes both the Na component and K component. Spark plug characterized by being
前記ベースガラスにおける前記Na成分をNaO酸化物成分に換算したときの重量をW1、前記K成分をKO酸化物成分に換算したときの重量をW2としたとき、W1≧W2であることを特徴とする請求項1記載のスパークプラグ。 W1 ≧ W2 where W1 is the weight when the Na component in the base glass is converted to the Na 2 O oxide component, and W2 is the weight when the K component is converted to the K 2 O oxide component. The spark plug according to claim 1. 前記導電性シール材層は、ベースガラスと導電性フィラーのみで形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のスパークプラグ。   The spark plug according to claim 1 or 2, wherein the conductive sealing material layer is formed of only a base glass and a conductive filler. 前記ベースガラスにおける前記Si成分をSiO酸化物成分に換算したときの重量および前記B成分をB酸化物成分に換算したときの重量の合計が86重量%以上94重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のスパークプラグ。 The total of the weight when the Si component in the base glass is converted to a SiO 2 oxide component and the weight when the B component is converted to a B 2 O 3 oxide component is 86 wt% or more and 94 wt% or less. The spark plug according to any one of claims 1 to 3, wherein: 絶縁体の軸方向に形成された貫通孔内に、中心電極が第1導電性シール材層、及び端子金具が第2導電性シール材層にそれぞれ固着され、該第1導電性シール材層と第2導電性シール材層との間に抵抗体が介在したスパークプラグにおいて、
前記第2導電性シール材層は、ベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が10重量%以下(0を含まない)の絶縁性フィラーとを含み、
前記第1導電性シール材層は、ベースガラスと、導電性フィラーと、含有量が第導電性シール材層より少ない(0を含む)の絶縁性フィラーを含むことを特徴とするスパークプラグ。
In the through-hole formed in the axial direction of the insulator, the center electrode is fixed to the first conductive sealing material layer, and the terminal fitting is fixed to the second conductive sealing material layer, and the first conductive sealing material layer and In the spark plug in which a resistor is interposed between the second conductive sealing material layer,
The second conductive sealing material layer includes a base glass, a conductive filler, and an insulating filler having a content of 10% by weight or less (excluding 0),
The first conductive sealing material layer includes a base glass, a conductive filler, and an insulating filler whose content is less (including 0) than the second conductive sealing material layer.
前記第1導電性シール材層はベースガラスと導電性フィラーのみで形成されていることを特徴とする請求項5記載のスパークプラグ。   The spark plug according to claim 5, wherein the first conductive sealing material layer is formed of only a base glass and a conductive filler. 前記絶縁体は、アルミナ質セラミックからなり、
前記第1および第2導電性シール層のベースガラスは、
Si成分をSiO酸化物成分に換算して55重量%以上65重量%以下、
B成分をB酸化物成分に換算して22重量%以上35重量%以下、
Ca成分をCaO酸化物成分に換算して0.2重量%以上2重量%以下、
Al成分をAl酸化物成分に換算して2重量%以下、ならびに、
Na成分、K成分をそれぞれNaO酸化物成分、KO酸化物成分に換算したときの合計量で4重量%以上8重量%以下含み、かつ、前記Na成分およびK成分の両方を含むものであることを特徴とする請求項5又は6記載のスパークプラグ。
The insulator is made of alumina ceramic,
The base glass of the first and second conductive sealing layers is
55 wt% or more and 65 wt% or less in terms of Si component converted to SiO 2 oxide component,
The B component is converted to a B 2 O 3 oxide component and is 22 wt% to 35 wt%.
Converting Ca component to CaO oxide component, 0.2 wt% or more and 2 wt% or less,
2% by weight or less in terms of Al component converted to Al 2 O 3 oxide component, and
The total amount of Na component and K component when converted into Na 2 O oxide component and K 2 O oxide component, respectively, is 4 to 8% by weight, and includes both the Na component and K component. 7. The spark plug according to claim 5 or 6, wherein the spark plug is a waste plug.
前記ベースガラスにおける前記Na成分をNaO酸化物成分に換算したときの重量をW1、前記K成分をKO酸化物成分に換算したときの重量をW2としたとき、W1≧W2であることを特徴とする請求項7記載のスパークプラグ。 W1 ≧ W2 where W1 is the weight when the Na component in the base glass is converted to the Na 2 O oxide component, and W2 is the weight when the K component is converted to the K 2 O oxide component. The spark plug according to claim 7. 前記ベースガラスにおける前記Si成分をSiO酸化物成分に換算したときの重量および前記B成分をB酸化物成分に換算したときの重量の合計が86重量%以上94重量%以下であることを特徴とする請求項7または8記載のスパークプラグ。 The total of the weight when the Si component in the base glass is converted to a SiO 2 oxide component and the weight when the B component is converted to a B 2 O 3 oxide component is 86 wt% or more and 94 wt% or less. 9. The spark plug according to claim 7 or 8, wherein:
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