JP6059715B2 - 防汚スパークプラグおよび製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、その内容の全体が本明細書に組み込まれる2011年5月26日に出願した米国特許仮出願第61/490,219号の利益を主張するものである。
本発明の別の実施形態では、 1つまたは複数の遷移金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記1つまたは複数の遷移金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでを構成する、ステップと、 前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、 前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、 前記第1のコーティングを、第2の所定の時間、第2の所定の温度で焼成するステップと、を含む。 さらに、前記第1のスラリー溶液を、前記第1の焼成された焼成された第1のコーティングに塗布するステップと、 前記第1の焼成された焼成された第1のコーティング上の前記第1のスラリー溶液を乾燥して、第2のコーティングを形成するステップと、 前記第2のコーティングを、第3の所定の時間、第3の所定の温度で焼成するステップとを含んでもよい。
本発明のさらに別の実施形態では、 アルカリ金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記アルカリ金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでである、ステップと、 前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、 前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、 前記第1のコーティングを、第2の所定の時間、第2の所定の温度で焼成するステップとを含む。 さらに、前記第1のスラリー溶液を前記焼成後の第1のコーティングに塗布するステップと、 前記焼成後の第1のコーティングに塗布された前記第1のスラリー溶液を空気乾燥することによって、第2のコーティングを形成するステップと、 前記第2のコーティングを焼成するステップとを含んでもよい。
本発明の別の実施形態では、 1つまたは複数の遷移金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記1つまたは複数の遷移金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでを構成する、ステップと、 前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、 前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、 前記第1のコーティングを、第2の所定の時間、第2の所定の温度で焼成するステップと、を含む。 さらに、前記第1のスラリー溶液を、前記第1の焼成された焼成された第1のコーティングに塗布するステップと、 前記第1の焼成された焼成された第1のコーティング上の前記第1のスラリー溶液を乾燥して、第2のコーティングを形成するステップと、 前記第2のコーティングを、第3の所定の時間、第3の所定の温度で焼成するステップとを含んでもよい。
本発明のさらに別の実施形態では、 アルカリ金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記アルカリ金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでである、ステップと、 前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、 前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、 前記第1のコーティングを、第2の所定の時間、第2の所定の温度で焼成するステップとを含む。 さらに、前記第1のスラリー溶液を前記焼成後の第1のコーティングに塗布するステップと、 前記焼成後の第1のコーティングに塗布された前記第1のスラリー溶液を空気乾燥することによって、第2のコーティングを形成するステップと、 前記第2のコーティングを焼成するステップとを含んでもよい。
[0022]いくつかのコーティングが、以下の手順を使用して、導電性、および燃焼堆積物の蓄積/除去への影響について審査された。金属化合物の水溶液が、アルミナスライドの半分にコーティングされ、残りの一方は、対照として機能するように、コーティングされなかった。コーティング後、スライドは、空気乾燥され、60分間、475〜975℃で焼成された。焼成温度は、Cu/Mo/K混合物については約625〜650℃であり、CuOおよびV2O5についてはそれより高かった。抵抗率(電気抵抗)が、Fluke1507Megohmmeterを用いて測定された。より高い抵抗は、より低い導電率を意味する。候補は、次に、煤の焼き切り(導電性堆積物の除去)についてさらに評価された。ストリップ全体が、煤(燃焼生成物)でコーティングされ、管状炉内のバイコール管内に配置され、cole−parmerデジタル温度コントローラが、温度を周囲温度から約625℃まで、8.5℃/分の加熱速度で調節するために使用された。観測が、200、300、400、450、475、500、525、550、575、600、および625℃の達成時に行われた。煤の減量が、視覚的に評価され、記録された。結果が、図2、図3および図4に示されている。
[0028]すべての引用された特許、特許出願、および他の参照文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
[形態1]
スパークプラグにおいて、
中心軸孔と賦形先端部の外側表面とを有する絶縁スリーブであって、コーティングが、前記賦形先端部の前記外側表面上に配置され、前記コーティングは、遷移金属化合物または遷移金属化合物の組合せ、およびアルカリ金属化合物を含む、前記絶縁スリーブと、
前記絶縁スリーブの前記中心軸孔を通って延在する中心電極と、
金属スリーブであって、前記絶縁スリーブは、前記金属シェル内に配置され、前記金属シェルに固定されている、前記金属スリーブと、
前記金属シェルに結合され、スパークギャップを画定するように、前記中心電極に対して間隔を開けた関係で配置された接地電極と
を備える、スパークプラグ。
[形態2]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記コーティングは、20マイクロメートルまでの単分子層の厚さを有する、スパークプラグ。
[形態3]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物は、クロム、鉄、ジルコニウム、鉛、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、銅、銀、金、ニッケル、白金、およびパラジウムで構成される群から選択された遷移金属を含む、スパークプラグ。
[形態4]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物は、硝酸銅、塩化銅、酸化銅、炭酸銅、ヘプタモリブデン酸アンモニウム4水和物、塩化モリブデン、パラモリブデン酸カリウム、および2つ以上の前述の化合物の組合せで構成される群から選択される、スパークプラグ。
[形態5]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物は、銅の水溶性化合物を含む、スパークプラグ。
[形態6]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物は、モリブデンの水溶性化合物を含む、スパークプラグ。
[形態7]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記アルカリ金属化合物は、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、および2つ以上の前述のアルカリ金属の組合せで構成される群から選択される、スパークプラグ。
[形態8]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物の前記アルカリ金属化合物に対するモル比は、1:1から16:1である、スパークプラグ。
[形態9]
形態1に記載のスパークプラグにおいて、前記コーティングは、モリブデン化合物、銅化合物、およびカリウム化合物を含む、スパークプラグ。
[形態10]
1つまたは複数の遷移金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記1つまたは複数の遷移金属は、前記スラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでを構成する、ステップと、
前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、
前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、
前記第1のコーティングを、第3の所定の時間、第3の所定の温度で焼成するステップと
を含む、方法。
[形態11]
形態10に記載の方法において、
アルカリ金属化合物から第2のスラリー溶液を形成するステップであって、前記アルカリ金属化合物は、前記スラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでである、ステップと、
前記第2のスラリー溶液を前記焼成されたコーティングに塗布するステップと
をさらに含む、方法。
[形態12]
形態11に記載の方法において、前記第1の所定の温度は、70℃から150℃の間であり、前記第1の所定の時間は、30分から60時間の間である、方法。
[形態13]
形態10に記載の方法において、前記第3の所定の時間は、30分から1.5時間の間であり、前記第3の所定の温度は、475℃から950℃の間である、方法。
[形態14]
形態10に記載の方法において、
前記第1のスラリー溶液を、前記第1の焼成されたコーティングに塗布するステップと、
第2のコーティングを形成するために、前記第1の焼成されたコーティング上の前記第1のスラリー溶液を乾燥するステップと、
前記第2のコーティングを、第4の所定の時間、第4の所定の温度で焼成するステップと
をさらに含む、方法。
[形態15]
形態10に記載の方法において、前記第1のスラリー溶液は、水性スラリーである、方法。
[形態16]
形態10に記載の方法において、前記第1のスラリー溶液は、水溶液である、方法。
[形態17]
形態10に記載の方法において、前記1つまたは複数の遷移金属は、前記スラリー溶液の総重量の0.1から5重量パーセントを構成する、方法。
[形態18]
形態11に記載の方法において、前記アルカリ金属化合物は、前記スラリー溶液の総重量の0.25から7.5重量パーセントを構成する、方法。
[形態19]
アルカリ金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記アルカリ金属化合物は、前記スラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでである、ステップと、
前記第1のスラリー溶液を絶縁スリーブに塗布するステップと、
前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、
前記第1のコーティングを、第3の所定の時間、第3の所定の温度で焼成するステップと
を含む方法。
[形態20]
形態19に記載の方法において、
前記第1のスラリーを前記第1のコーティングに塗布するステップと、
前記第1のコーティングに塗布された前記第1のスラリー溶液を空気乾燥することによって、第2のコーティングを形成するステップと、
前記第2のコーティングを焼成するステップと
をさらに含む、方法。
Claims (16)
- スパークプラグにおいて、
中心軸孔と賦形先端部とを備え、前記賦形先端部が基部及び先端を有する絶縁スリーブであって、コーティングが、前記賦形先端部の外側表面上に前記基部から前記先端まで配置され、前記コーティングは、1または複数の遷移金属化合物、およびアルカリ金属化合物を含む、前記絶縁スリーブと、
前記絶縁スリーブの前記中心軸孔を通って延在する中心電極と、
金属シェルであって、前記絶縁スリーブは、前記金属シェル内に配置され、前記金属シェルに固定されている、前記金属シェルと、
前記金属シェルに結合され、スパークギャップを画定するように、前記中心電極に対して間隔を開けた関係で配置された接地電極と
を備える、スパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記コーティングは、単分子層から20マイクロメートルまで厚さを有する、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記1または複数の遷移金属化合物は、クロム、鉄、ジルコニウム、鉛、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、銅、銀、金、ニッケル、白金、およびパラジウムで構成される群から選択された遷移金属を含む、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記1または複数の遷移金属化合物は、硝酸銅、塩化銅、酸化銅、炭酸銅、ヘプタモリブデン酸アンモニウム4水和物、塩化モリブデン、パラモリブデン酸カリウム、および2つ以上の前述の化合物の組合せで構成される群から選択される、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記1または複数の遷移金属化合物は、銅の水溶性化合物を含む、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記1または複数の遷移金属化合物は、モリブデンの水溶性化合物を含む、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記アルカリ金属化合物は、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、および2つ以上の前述のアルカリ金属の組合せで構成される群から選択されるアルカリ金属を含む、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記遷移金属化合物の前記アルカリ金属化合物に対するモル比は、1:1から16:1の範囲にある、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、前記コーティングは、モリブデン化合物、銅化合物、およびカリウム化合物を含む、スパークプラグ。
- 中心軸孔と賦形先端部と備え、前記賦形先端部が基部及び先端を有する絶縁スリーブをコーティングする方法であって、
1つまたは複数の遷移金属化合物を含む第1のスラリー溶液を形成するステップであって、前記1つまたは複数の遷移金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでを構成する、ステップと、
前記第1のスラリー溶液を前記絶縁スリーブの前記賦形先端部の外側表面上に前記基部から前記先端まで塗布するステップと、
前記絶縁スリーブ上の前記第1のスラリー溶液を、第1の所定の時間、第1の所定の温度で空気乾燥することによって、第1のコーティングを形成するステップと、
前記第1のコーティングを、第2の所定の時間、第2の所定の温度で焼成するステップと、
アルカリ金属化合物を含む第2のスラリー溶液を形成するステップであって、前記アルカリ金属化合物は、前記第2のスラリー溶液の総重量の最大70重量パーセントまでである、ステップと、
前記第2のスラリー溶液を前記焼成された第1のコーティングに塗布するステップと
をさらに含む、
方法。 - 請求項10に記載の方法において、前記第1の所定の温度は、70℃から150℃の間であり、前記第1の所定の時間は、30分から60時間の間である、方法。
- 請求項10に記載の方法において、前記第2の所定の時間は、30分から1.5時間の間であり、前記第2の所定の温度は、475℃から950℃の間である、方法。
- 請求項10に記載の方法において、前記第1のスラリー溶液は、水性スラリーである、方法。
- 請求項10に記載の方法において、前記第1のスラリー溶液は、水溶液である、方法。
- 請求項10に記載の方法において、前記1つまたは複数の遷移金属化合物は、前記第1のスラリー溶液の総重量の0.1から5重量パーセントを構成する、方法。
- 請求項10に記載の方法において、前記アルカリ金属化合物は、前記第2のスラリー溶液の総重量の0.25から7.5重量パーセントを構成する、方法。
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