JPH02170387A

JPH02170387A - 内燃機関用スパークプラグ

Info

Publication number: JPH02170387A
Application number: JP32353888A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kozuka; 小塚　和彦
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグ特に
その絶縁体の構成に関する。

（従来の技術）従来、内燃機関に使用されるスパークプラグを構成する
絶縁体においては、通常アルミナが使用されているが、
近年内燃機関の高性能化に伴って、内燃機関の発生する
熱に対して、特に燃焼室内に突出するスパークプラグの
脚長部がプレイグニツシヨン等の弊害を起こさずに十分
に対応することができるように、絶縁体を構成する材質
を熱伝導率の高い窒化アルミニウム等に代表される非酸
化セラミックを用いることが試みられている。

（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、絶縁体を構成
する材質を非常に熱伝導率の高い窒１ヒアルミニウム等
に代表される非酸化セラミ・ツクを用いる場合、絶縁体
全体を窒化アルミニウム等によって構成すると、そのコ
ストが著しく高いものとなるから、燃焼室内に突出する
脚長部を非酸化セラミックで、コルゲーション部をアル
ミナによって構成し、それらをガラスによって接合して
絶縁体としたものがあるが、絶縁体の軸孔内において、
端子電極と共にガラスシールを封入する時に、脚長部を
構成する非酸化セラミックとコルゲーション部のアルミ
ナを接合する接合ガラスが軟化することで、絶縁体内に
穿設される軸孔の中心が外れ、スパークプラグ自体の密
閉性が低下したり、更に接合の強度が低いものであるか
ら、一体型のものに比べて耐久性が劣る欠点があった。

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、コストの比較的安い分割型のスパーク
プラグを高性能化しつつある内燃機関に対して十分に対
応することができるようにするものである。

（課題を解決するための手段）そのために、絶縁体の脚長部を非酸化セラミック、コル
ゲーション部をアルミナによって構成すると共に、上記
各絶縁体の同一中心軸の軸孔に封入される端子電極の先
端のガラスシールホールにガラス焼結体パイプ或はセラ
ミックパイプを装着し、ガラス焼結体パイプの場合には
、その線ＩＩ張係数を絶縁体を構成する非酸化セラミッ
クとアルミナの間に在るもの、又、セラミックパイプの
場合には、上側或は下側のいずれか一方に２ｎ＋ｍ以上
の幅の環状部を配設してなるものである。

（作用）上記構成を具えるので、絶縁体の軸孔に封入される端子
電極の先端のガラスシールホールに装着されるガラス焼
結体パイプ或はセラミックパイプは、分割された絶縁体
の脚長部及びコルゲーション部にわたって配置されるの
で、同一中心軸の軸孔の中心合わせに使用することがで
き、更にガラスシールを行った後は、ガラス接合部の強
度を高め、耐電圧性能を向上させることができる。

（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内燃機関用スパークプラグで
あり、この内、燃機関用スパークプラグ（１）は、脚長
部（３）を例えば、窒化アルミニウムのような非酸化セ
ラミックによって、更にコルゲーション部（４）をアル
ミナによって構成される絶縁体（２）とその絶縁体（２
）を被覆するように配置され、先端に内燃機関に取り付
けるために使用するネジ部（６）及び外側電極（７）を
具える主体金具（５）から構成されるものである。この
絶縁体（２）は、内部に、先端を火花放電部（１８）と
してなる中軸（１７）が挿嵌されている。そして、その
接合部（８）においては、ガラス接合材（９）によって
一体に接合してなるものであり、更にほこの絶縁体（２
）の軸孔（１０）内に封入される端子電Ｗ！（１１）の
先端のガラスシールホール（１２）に、ガラスシール材
（１３）と共に、ガラス焼結体パイプ（１４）又は、ア
ルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム或はジルコニア
等のセラミックパイプ（１５）を装着しているものであ
る。

ここで、第２図に示すように、ガラスシール材（１３）
にガラス焼結体パイプ（１４）を装着する場合（第１実
施例）は、内燃機関取付時の熱による応力の発生を最小
限に抑制するために、ガラスシールホール（１２）に装
着されるガラス焼結体パイプ（１４）の線膨張係数を絶
縁体（２）を構成する脚長部（３）の非酸化セラミック
とコルゲーション部（４）のアルミナの間に在るものと
し、更に接合時の熱による軟ｆヒを防止するため、ガラ
ス焼結体パ、イブ（１４）の絶縁体（２）の軸孔（１０
）への封着温度をガラスシール材（１３）の封着温度以
下としてなるものである。

又、第３図に示すように、ガラスシール材（１３）にセ
ラミックパイプ（１５）を装着する場合（第２実施例）
は、セラミックパイプ（１５）とガラスシールホール（
１２）との間の気密性を保持するために、セラミックパ
イプ（１５）の上下或はいずれか一方に２■以上の幅の
環状部（１６）を配設したり、強度及び耐電圧性能を向
上させるために使用するので、セラミックパイプ（１５
）は少なくとも１Ｏｋｖ≠ の曲げ強度を有する必要があり、更に絶縁体（２）の軸
孔（１０）内にガラスシール材（１３）を封着する時に
、装着されるセラミックパイプ（１５）は８００〜１０
００℃となることから、８００℃以上の耐火度を有する
ものとしなければならず、このため、軸孔（１０）内に
おいてガラスシール材（１３）を封着する熱によって軟
化することが防止できる。

この発明の各実施例は上記構成を具えるので、絶縁体（
２）を構成する脚長部（３）とコルゲーション部（４）
との接合を強固にすると共に、絶縁体（２）としての耐
電圧性能を向上させることができる。

そこで、従来例（絶縁体が分割型であって、パイプを装
着しないもの）とこの発明の第１実施例及び第２実施例
とをＢＰＲ５ＥＳのスパークプラグをペースとして、実
施例においては外径４．７ｍｍ　、内径３．７Ｉｍｍの
ガラス焼結体パイプ（１４）或はセラミックパイプ（１
５）を装着した上で、ガラスシール後の中軸式偏心テス
ト（脚長部の軸孔中心と先端との偏心）（別表１）、第
１実施例は、ダイヤ部における抗圧試験（別表２）及び
第２実施例においては、ガラスシールを施す部分の強度
を図るシャルピー強度試験（別表３）、更にガラスシー
ルを施す部分の耐電圧テスト（別表４）を行ったところ
、以下に示すような結果が得られ、発明の効果が認めら
れた。

このテストにおいては、第１実施例の場合、ガラス焼結
体パイプの作業温度は１０００℃、線膨張係数は４５．
５ｘ　１０−７／　’Ｃ１体積抵抗はｌｏｇρ・１７．
５（Ωｃ＋ｍ）ａｔ２５℃とするものである。

別　　表　　１なお、一体成形型においては、アルミナによるものを使
用する。

別表４なお、第２実施例においては、アルミナパイプを使用す
るものである。

別表２なお、一体成形型においては、アルミナによるものを使
用する。

別表３なお、一体成形型においては、アルミナによるものを使
用する。

また、第１実施例及び第２実施例について中軸穴の気密
テストを行ったところ、第１実施例の場合、ガラスシー
ル材（１３）の溶融温度より高い作業温度のガラスパイ
プを用いたところ、１５気圧の条件下で１分間に１．５
ｃｃの空気漏れが認められたが、この発明の第１実施例
においては、全く空気漏れが認められず、そして第２実
施例の場合、ガラスシール材（１３）の上下或はいずれ
か一方に２１１１１１以上の幅の環状部（１６）を配置
すると、空気漏れの量が最小限に抑制することができる
効果が認められた。

（発明の効果）以上のとおり、絶縁体の脚長部とコルゲーション部を別
体とする場合に、上記絶縁体の軸孔のガラスシールホー
ル内にガラス焼結体パイプやセラミックパイプを装着す
ることによって、絶縁体の強度或は耐電圧性能を高め、
スパークプラグ自体の耐久性を向上させることのできる
優れた効果を有するものである。

１３・・・ガラス　シール材　１４・・・ガラス焼結体
パイプ　１５・・・セラミックパイプ　１６・・・環状
部　１７・・・中軸特許出願人　代理人　弁理士　藤　水室

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である内燃機関用スパーク
プラグの部分断面図であり、第２図及び第３図は、その
第１実施例の要部拡大断面図、第４図は、第２実施例の
要部拡大断面図である。１・・・内燃機関用スパークプラグ　２・・・絶縁体３
・・・脚長部　４・・・コルゲーション部８・・・接合
部　９・・・ガラス接合材　１０・・・軸孔１１・・・
端子型　極　１２・・・ガラスシールホール第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、絶縁体の脚長部を非酸化セラミック、コルゲー
ション部をアルミナによって構成すると共に、上記各絶
縁体の同一中心軸の軸孔に封入される端子電極の先端の
ガラスシールホールにガラス焼結体パイプあるいはセラ
ミックパイプを装着してなる内燃機関用スパークプラグ
。
（２）、ガラスシールホールに装着されるガラス焼結体
パイプの線膨張係数を絶縁体を構成する非酸化セラミッ
クとアルミナの間に在るものとする請求項（１）記載の
内燃機関用スパークプラグ。
（３）、セラミックパイプの上下或はいずれか一方に２
ｍｍ以上の幅の環状部を配設してなる請求項（１）記載
の内燃機関用スパークプラグ。