JPH02183987A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
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- JPH02183987A JPH02183987A JP237189A JP237189A JPH02183987A JP H02183987 A JPH02183987 A JP H02183987A JP 237189 A JP237189 A JP 237189A JP 237189 A JP237189 A JP 237189A JP H02183987 A JPH02183987 A JP H02183987A
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Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、内燃機関のスパークプラグに係わり、良熱伝
導性の絶縁体と筒状主体金具を備えて耐ブレイグニッシ
ョン性に優れたスパークプラグに関する。
導性の絶縁体と筒状主体金具を備えて耐ブレイグニッシ
ョン性に優れたスパークプラグに関する。
［従来の技術］
内燃機関用のスパークプラグは、混合気の吸入から始ま
る、圧縮・爆発・排気という燃焼サイクルにより、急速
な加熱冷却を繰り返す厳しい温度変化および圧力変化に
晒されるので、熱衝撃や物理的衝撃によりさまざまな応
力が加わる。
る、圧縮・爆発・排気という燃焼サイクルにより、急速
な加熱冷却を繰り返す厳しい温度変化および圧力変化に
晒されるので、熱衝撃や物理的衝撃によりさまざまな応
力が加わる。
高出力エンジンの点火用に使用されるスパークプラグは
、さらに厳しい燃焼条件に晒されるので、絶縁体（絶縁
碍子）全体に熱伝導率に劣るアルミナ（ＡｔＪ２０ｓ
）を用いた従来型では、筒状主体金具の熱伝導率をいく
ら改善しても耐プレイグニツシヨン性等の熱的性能は改
良できず、プレイグニツシヨンを誘起し、エンジンを痛
めるなど弊害があった。
、さらに厳しい燃焼条件に晒されるので、絶縁体（絶縁
碍子）全体に熱伝導率に劣るアルミナ（ＡｔＪ２０ｓ
）を用いた従来型では、筒状主体金具の熱伝導率をいく
ら改善しても耐プレイグニツシヨン性等の熱的性能は改
良できず、プレイグニツシヨンを誘起し、エンジンを痛
めるなど弊害があった。
これに対して、筒状主体金具に良熱伝導性金属材料を用
いて熱伝導率を改善すると共に、スパークプラグの絶縁
体材料として、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良
い窒化アルミニューム（ＡｌｌＮ）を採用するまたは、
先端側絶縁体＜ｍ実部絶縁体）に熱伝導率の良い窒化ア
ルミニューム（ＡｊＮ）を用い、後端側絶縁体にコスト
が低いアルミナ（ＡｆＪ２０ｓ ）を用い、両者を接合
した接合型絶縁体を採用すると、熱引き効果は増幅され
、耐アレイグニッション性に優れ、高出力エンジンに適
するスパークプラグができる。
いて熱伝導率を改善すると共に、スパークプラグの絶縁
体材料として、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良
い窒化アルミニューム（ＡｌｌＮ）を採用するまたは、
先端側絶縁体＜ｍ実部絶縁体）に熱伝導率の良い窒化ア
ルミニューム（ＡｊＮ）を用い、後端側絶縁体にコスト
が低いアルミナ（ＡｆＪ２０ｓ ）を用い、両者を接合
した接合型絶縁体を採用すると、熱引き効果は増幅され
、耐アレイグニッション性に優れ、高出力エンジンに適
するスパークプラグができる。
しかし、良熱伝導性金属材料は一般的に酸化しやすいか
、融点が低いので、プラグ接地電極として使用できない
、また、第３図に示す従来の製造方法のように、銅合金
製筒状主体金具９０Ａの先端部９１Ａにニッケル合金製
接地電極９２Ａを電気抵抗溶接（矢印Ｂ）で接合した場
合、（イ）電気抵抗溶接（矢印Ｂ）では接合部９３Ａの
接合強度が不足している。（ロ）接合部９３Ａ近傍の先
端部９１Ａの銅合金が酸化腐食されて、接合強度が低下
する等耐久性に問題があった。
、融点が低いので、プラグ接地電極として使用できない
、また、第３図に示す従来の製造方法のように、銅合金
製筒状主体金具９０Ａの先端部９１Ａにニッケル合金製
接地電極９２Ａを電気抵抗溶接（矢印Ｂ）で接合した場
合、（イ）電気抵抗溶接（矢印Ｂ）では接合部９３Ａの
接合強度が不足している。（ロ）接合部９３Ａ近傍の先
端部９１Ａの銅合金が酸化腐食されて、接合強度が低下
する等耐久性に問題があった。
［発明が解決しようとする課Ｂ］
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。
その目的は、筒状主体金具に良熱伝導性金属材料を用い
て熱伝導率を改善すると共に、スパークプラグの絶縁体
材料として、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良い
窒化アルミニューム（ＡｌｌＮ）を採用するまたは、先
端側絶縁体（ｍ実部絶縁体）に熱伝導率の良い窒化アル
ミニューム（ＡＪＰＮ）を用い、後端側絶縁体にコスト
が低いアルミナ（ｌ□０３）を用い、両者を接合した接
合型絶縁体を採用するスパークプラグにおいて、筒状主
体金具の良熱伝導性金属材料は銅合金かアルミニューム
合金から成り、接地電極を接合する筒状主体金具の先端
部には、異種金属である鋼材、ステンレス鋼材またはニ
ッケル合金製の耐熱金属リングを接合してなる構成によ
り、接地電極の接合部および先端部の耐熱性および耐酸
化性の不足を解決し、接地電極の接合部の強度不足を解
決して、 熱引きが良く、耐プレイグニツシヨン性に優れ、接地電
極および接地電極が接合される筒状主体金具先端部の耐
久性が優れ、高出力エンジンに適するスパークプラグを
提供することにある。
て熱伝導率を改善すると共に、スパークプラグの絶縁体
材料として、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良い
窒化アルミニューム（ＡｌｌＮ）を採用するまたは、先
端側絶縁体（ｍ実部絶縁体）に熱伝導率の良い窒化アル
ミニューム（ＡＪＰＮ）を用い、後端側絶縁体にコスト
が低いアルミナ（ｌ□０３）を用い、両者を接合した接
合型絶縁体を採用するスパークプラグにおいて、筒状主
体金具の良熱伝導性金属材料は銅合金かアルミニューム
合金から成り、接地電極を接合する筒状主体金具の先端
部には、異種金属である鋼材、ステンレス鋼材またはニ
ッケル合金製の耐熱金属リングを接合してなる構成によ
り、接地電極の接合部および先端部の耐熱性および耐酸
化性の不足を解決し、接地電極の接合部の強度不足を解
決して、 熱引きが良く、耐プレイグニツシヨン性に優れ、接地電
極および接地電極が接合される筒状主体金具先端部の耐
久性が優れ、高出力エンジンに適するスパークプラグを
提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明のスパークプラグは、上記目的を達成するために
、先端部に接地電極を備え、熱伝導率が少なくとも６０
Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性金属材料からなる筒状主体金
具と、熱伝導率が少なくとも４０Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝
導性絶縁体を少なくとも先端側脚長部に用い、前記筒状
主体金具の嵌め込まれる軸孔付の筒状絶縁体と、先端を
前記筒状絶縁体から突出させて軸孔内に嵌め込まれる中
心電極と、前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極の後側に
、後端を筒状絶縁体から突出させて嵌め込まれた端子と
、前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極および端子と絶縁
体の隙間に充填される導電性封着ガラス等からなるスパ
ークプラグにおいて、前記筒状主体金具の良熱伝導性金
属材料は銅合金かアルミニス・−ム合金からなり、接地
電極を接合する筒状主体金具の先端部には、異種金属で
ある鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル合金製の耐熱
金属リングを接合してなることを技術的手段とする、さ
らに前記筒状主体金具の良熱伝導性金属材料と耐熱金属
リングとの接合面は、両者に設けた相対応する環状の段
により嵌合する構造であることを技術的手段とする、ま
た、前記耐熱金属リングの接合は、レーザー溶接、電子
ビーム溶接、ＴＩＧ（インナート・ガス・タングステン
・アーク）溶接または高温ろう付けのいずれかによって
なされていることを技術的手段とする。
、先端部に接地電極を備え、熱伝導率が少なくとも６０
Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性金属材料からなる筒状主体金
具と、熱伝導率が少なくとも４０Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝
導性絶縁体を少なくとも先端側脚長部に用い、前記筒状
主体金具の嵌め込まれる軸孔付の筒状絶縁体と、先端を
前記筒状絶縁体から突出させて軸孔内に嵌め込まれる中
心電極と、前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極の後側に
、後端を筒状絶縁体から突出させて嵌め込まれた端子と
、前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極および端子と絶縁
体の隙間に充填される導電性封着ガラス等からなるスパ
ークプラグにおいて、前記筒状主体金具の良熱伝導性金
属材料は銅合金かアルミニス・−ム合金からなり、接地
電極を接合する筒状主体金具の先端部には、異種金属で
ある鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル合金製の耐熱
金属リングを接合してなることを技術的手段とする、さ
らに前記筒状主体金具の良熱伝導性金属材料と耐熱金属
リングとの接合面は、両者に設けた相対応する環状の段
により嵌合する構造であることを技術的手段とする、ま
た、前記耐熱金属リングの接合は、レーザー溶接、電子
ビーム溶接、ＴＩＧ（インナート・ガス・タングステン
・アーク）溶接または高温ろう付けのいずれかによって
なされていることを技術的手段とする。
［作用および発明の効果コ
以上の構成に述べたように、本発明のスパークプラグは
、（ａ）絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良い窒化
アルミニューム（ＡρＮ）を採用するまたは、絶縁体く
絶縁碍子）の先端側に熱伝導率の良く耐プレイグニツシ
ヨン性に優れた窒化アルミニューム（ＡＪ）Ｎ）を採用
し、後端側にコストが低いアルミナ（ＡＪ□０．）を用
いる。
、（ａ）絶縁体（絶縁碍子）全体に熱伝導率の良い窒化
アルミニューム（ＡρＮ）を採用するまたは、絶縁体く
絶縁碍子）の先端側に熱伝導率の良く耐プレイグニツシ
ヨン性に優れた窒化アルミニューム（ＡＪ）Ｎ）を採用
し、後端側にコストが低いアルミナ（ＡＪ□０．）を用
いる。
（ｂ）筒状主体金具には良熱伝導性金属材料（銅合金か
アルミニューム合金など）を用いる。（ａ）項および（
ｂ）項により、熱引きが良く、耐プレイグニツシヨン性
に優れ、高出力エンジンに適したスパークプラグとなる
という効果を奏する。
アルミニューム合金など）を用いる。（ａ）項および（
ｂ）項により、熱引きが良く、耐プレイグニツシヨン性
に優れ、高出力エンジンに適したスパークプラグとなる
という効果を奏する。
（Ｃ）接地電極を接合する筒状主体金具の先端部には、
異種金属である鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル合
金製の耐熱金属リングを接合する。
異種金属である鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル合
金製の耐熱金属リングを接合する。
（ｄ）前記筒状主体金具の良熱伝導性金属材料と耐熱金
属リングとの接合面は、両者に設けた相対応する環状の
段により嵌合する構造とする。（ｅ）前記耐熱金属リン
グの接合は、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ＴＩＧ溶
接または高温ろう付けのいずれかによってなされている
。（Ｃ）項、（ｄ〉項および（ｅ）項により、接地電極
の接合部および先゛端部の十分な耐熱性および耐酸化性
を確保し、接地電極の接合部の十分な接合強度を確保出
来るという効果を奏する。
属リングとの接合面は、両者に設けた相対応する環状の
段により嵌合する構造とする。（ｅ）前記耐熱金属リン
グの接合は、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ＴＩＧ溶
接または高温ろう付けのいずれかによってなされている
。（Ｃ）項、（ｄ〉項および（ｅ）項により、接地電極
の接合部および先゛端部の十分な耐熱性および耐酸化性
を確保し、接地電極の接合部の十分な接合強度を確保出
来るという効果を奏する。
以上に述べたごとく、本発明によれば熱引きが良く、耐
プレイグニツシヨン性に優れ、接地電極および接地電極
が接合される筒状主体金具先端部の耐久性が優れ、高出
力エンジンに適するスパークプラグを提供できる。
プレイグニツシヨン性に優れ、接地電極および接地電極
が接合される筒状主体金具先端部の耐久性が優れ、高出
力エンジンに適するスパークプラグを提供できる。
［実施例コ
本発明の第１実施例のスパークプラグ１００を第１図〜
第２図に基づき説明する。
第２図に基づき説明する。
スパークプラグ１００は、主体部９１が良熱伝導性金属
製（銅合金またはアルミニューム合金など）の筒状主体
金具９０を有する。筒状主体金具９０の先端部には、（
本発明の要旨の）鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル
合金製の耐熱金属リング９２が良熱伝導性金属製の主体
部９１と接合されている。また、耐熱金属リング９２と
主体部９１の接合は、両者に設けた相対応する環状の段
９４と環状の段９３により嵌合させ、両者の接合面の全
周に亘りレーザー溶接９５（あるいは電子ビーム溶接、
ＴＩＧ溶接または高温ろう付けのいずれか）を実施する
ことによってなされる。さらに、耐熱金属リング９２の
端には二ニッケル合金製の外側型ｆ！９６が接合されて
いる。
製（銅合金またはアルミニューム合金など）の筒状主体
金具９０を有する。筒状主体金具９０の先端部には、（
本発明の要旨の）鋼材、ステンレス鋼材またはニッケル
合金製の耐熱金属リング９２が良熱伝導性金属製の主体
部９１と接合されている。また、耐熱金属リング９２と
主体部９１の接合は、両者に設けた相対応する環状の段
９４と環状の段９３により嵌合させ、両者の接合面の全
周に亘りレーザー溶接９５（あるいは電子ビーム溶接、
ＴＩＧ溶接または高温ろう付けのいずれか）を実施する
ことによってなされる。さらに、耐熱金属リング９２の
端には二ニッケル合金製の外側型ｆ！９６が接合されて
いる。
筒状主体金具９０の先端側には、後端部に環状凸部１１
が形成された熱伝導性に優れた窒化アルミニューム（Ａ
ＩＩＮ）製の筒状先端側絶縁体１０が嵌め込まれている
。該筒状先端側絶縁体１０の後側には、その環状凸部１
１と接合する環状凹部２１が先端部に形成されたコスト
が低いアルミナ（ＡＪ ｚ ０３ ）製の筒状後端側絶
縁体２０が環状のガラスシール材４０を介して接合され
て、両者で接合型絶縁体く絶縁碍子）３０を形成し°Ｃ
いる。
が形成された熱伝導性に優れた窒化アルミニューム（Ａ
ＩＩＮ）製の筒状先端側絶縁体１０が嵌め込まれている
。該筒状先端側絶縁体１０の後側には、その環状凸部１
１と接合する環状凹部２１が先端部に形成されたコスト
が低いアルミナ（ＡＪ ｚ ０３ ）製の筒状後端側絶
縁体２０が環状のガラスシール材４０を介して接合され
て、両者で接合型絶縁体く絶縁碍子）３０を形成し°Ｃ
いる。
また、ガラスシール材４０は、Ｃａｂ、Ｂａ０Ａｊ２０
．．５ｉ（ｈ等の混合である。
．．５ｉ（ｈ等の混合である。
窒化アルミニューム（１！Ｎ）製の先端側絶縁体１０は
、先端側の軸孔小径部１３と後端側の軸孔大径部１４か
らなる軸孔１５を有する。
、先端側の軸孔小径部１３と後端側の軸孔大径部１４か
らなる軸孔１５を有する。
アルミナ（ＡＮ ２０：ｓ ）製の筒状後端側絶縁体２
０は、前記軸孔大径部１４に連続する同径の軸孔２２を
有する。
０は、前記軸孔大径部１４に連続する同径の軸孔２２を
有する。
筒状先端側絶縁体１０の軸孔小径部１３とこれに連続す
る軸孔大径部１４には、耐熱性ニッケル合金製で内部に
銅芯を封入し、その後部に鍔状部５１を冶する中心電極
５０が、先端を突出させて嵌め込まれている。
る軸孔大径部１４には、耐熱性ニッケル合金製で内部に
銅芯を封入し、その後部に鍔状部５１を冶する中心電極
５０が、先端を突出させて嵌め込まれている。
中心電極５０は、加工工程において、接合型絶縁体３０
の軸孔１５．２２の後側から挿入され、その鍔状部５１
で軸孔大径部１４の段部に嵌合する。中心電極５０の鍔
状部５１から先端側は、必要に応じて軸孔小径部１３に
耐熱性無機接着剤５２により接着されている。
の軸孔１５．２２の後側から挿入され、その鍔状部５１
で軸孔大径部１４の段部に嵌合する。中心電極５０の鍔
状部５１から先端側は、必要に応じて軸孔小径部１３に
耐熱性無機接着剤５２により接着されている。
前記軸孔１５．２２内の中心型ｆ４５０の後側には、本
実施例では充填された導電性封着ガラス６０を挟んで雑
音防止用抵抗体６１が嵌め込まれ、その後側には、充填
された導電性封着ガラス６０を挟んで端子８０が一体に
加熱封着されて螺着され、端子８０の後端を接合型絶縁
体３０から突出させている。
実施例では充填された導電性封着ガラス６０を挟んで雑
音防止用抵抗体６１が嵌め込まれ、その後側には、充填
された導電性封着ガラス６０を挟んで端子８０が一体に
加熱封着されて螺着され、端子８０の後端を接合型絶縁
体３０から突出させている。
上記実施例では、窒化アルミニューム（Ａｊ）Ｎ）製の
筒状先端側絶縁体１０とアルミナ（１２０、）製の筒状
後端側絶縁体２０を接合してなる接合型絶縁体（絶縁碍
子）３０を用いているが、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱
伝導率の良い窒化アルミニューム（ＡＩＮ）を用いても
同様な優れた耐プレイグニツシヨン性を表す。
筒状先端側絶縁体１０とアルミナ（１２０、）製の筒状
後端側絶縁体２０を接合してなる接合型絶縁体（絶縁碍
子）３０を用いているが、絶縁体（絶縁碍子）全体に熱
伝導率の良い窒化アルミニューム（ＡＩＮ）を用いても
同様な優れた耐プレイグニツシヨン性を表す。
第１図は本発明にかかるスパークプラグの第１実施例の
断面図、第２図はその加工工程を示す部分斜視断面図、
第３図は従来例の加工工程を示す部分斜視断面図である
。 図中 １００・・・スパークプラグ １０・・・筒状先
端側絶縁体 １１・・・環状凸部 １５・・・軸孔 ２
０・・・筒状後端側絶縁体 ２１・・・環状凹部 ２２
軸孔３０・・・接合型絶縁体 ５０・・・中心型ｆｉ８
０・・・端子 ９０・・・筒状主体金具 ９１・・・主
体部 ９２・・・耐熱金属リング ９３・・・環状の段
９４・・・環状の段 ９５・・・レーザー溶接
断面図、第２図はその加工工程を示す部分斜視断面図、
第３図は従来例の加工工程を示す部分斜視断面図である
。 図中 １００・・・スパークプラグ １０・・・筒状先
端側絶縁体 １１・・・環状凸部 １５・・・軸孔 ２
０・・・筒状後端側絶縁体 ２１・・・環状凹部 ２２
軸孔３０・・・接合型絶縁体 ５０・・・中心型ｆｉ８
０・・・端子 ９０・・・筒状主体金具 ９１・・・主
体部 ９２・・・耐熱金属リング ９３・・・環状の段
９４・・・環状の段 ９５・・・レーザー溶接
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）先端部に接地電極を備え、熱伝導率が少なくとも６
０Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性金属材料からなる筒状主体
金具と、 熱伝導率が少なくとも６０Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性絶
縁体を少なくとも先端側脚長部に用い、前記筒状主体金
具の嵌め込まれる軸孔付の筒状絶縁体と、 先端を前記筒状絶縁体から突出させて軸孔内に嵌め込ま
れる中心電極と、 前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極の後側に、後端を筒
状絶縁体から突出させて嵌め込まれた端子と、 前記筒状絶縁体の軸孔内の中心電極および端子と絶縁体
の隙間に充填される導電性封着ガラス等からなるスパー
クプラグにおいて、 前記筒状主体金具の良熱伝導性金属材料は銅合金かアル
ミニューム合金からなり、接地電極を接合する筒状主体
金具の先端部には、異種金属である鋼材、ステンレス鋼
材またはニッケル合金製の耐熱金属リングを接合して成
ることを特徴とするスパークプラグ。 ２）前記筒状主体金具の良熱伝導性金属材料と耐熱金属
リングとの接合面は、両者に設けた相対応する環状の段
により嵌合する構造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。 ３）前記耐熱金属リングの接合は、レーザー溶接、電子
ビーム溶接、ＴＩＧ（イナート・ガス・タングステン・
アーク）溶接または高温ろう付けのいずれかによつてな
されていることを特徴とする請求項１または２記載のス
パークプラグ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP237189A JPH02183987A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | スパークプラグ |
| EP89308389A EP0377938B1 (en) | 1989-01-09 | 1989-08-18 | A spark plug structure |
| DE68924526T DE68924526T2 (de) | 1989-01-09 | 1989-08-18 | Zündkerzenzusammenbau. |
| CA000608765A CA1328587C (en) | 1989-01-09 | 1989-08-18 | Spark plug having a rapid heat-dissipating metallic shell |
| US07/397,101 US5017826A (en) | 1989-01-09 | 1989-08-21 | Rapid heat-dissipating type spark plug for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP237189A JPH02183987A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183987A true JPH02183987A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11527390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP237189A Pending JPH02183987A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2391264A (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-04 | Federal Mogul Ignition | Spark plug |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP237189A patent/JPH02183987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2391264A (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-04 | Federal Mogul Ignition | Spark plug |
| GB2391264B (en) * | 2002-07-31 | 2005-11-30 | Federal Mogul Ignition | Spark plug |
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