JPH02281587A - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents
内燃機関用スパークプラグInfo
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- JPH02281587A JPH02281587A JP10157689A JP10157689A JPH02281587A JP H02281587 A JPH02281587 A JP H02281587A JP 10157689 A JP10157689 A JP 10157689A JP 10157689 A JP10157689 A JP 10157689A JP H02281587 A JPH02281587 A JP H02281587A
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Links
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Landscapes
- 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。
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に関
する。
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において、
電極においては燃焼によって生じる熱を効率よく伝導す
ることができるように高い熱伝導性を有し、且つ高温に
おける強度を持つものが要求されることから、一般に内
部に銅芯を封入したニッケル合金等の金属体が電極に用
いられているものであり、更に加工性等を考慮して、中
間電極としてニッケルやタングステンの粉末を用いるも
のも提案されている。〈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、電極にニッケ
ル合金等を用いる場合、燃焼室内の燃焼ガスの燃焼によ
って発生する熱によって高温酸化を受け、長時間の使用
に対して火花消耗や電極軸の変形等による火花間隙の増
大を起こし易いものとなる。更に、中間電極にニッケル
やタングステンの粉末を充填して使用するものの場合に
おいては、燃焼と冷却の繰り遅しによって行われる熱負
荷の試験を実施すると、絶縁体を構成するセラミックの
有する線膨張係数と充填されているニッケルやタングス
テンの粉末との線膨張係数の差によって外方に向けて熱
応力が発生し、その熱応力によって絶縁体に割れ等の破
損をもたらしたり、或は、上記ニッケルやタングステン
の粉末よりなる中間電極が熱によって酸化して膨張し、
この金属の粉末の酸化による膨張によって同様に絶縁体
に対して応力による破損等の不具合を与え、長時間の使
用に対する信頼性に欠けることとなるものであった。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、内燃機関によって発生する熱による酸化に
起因する絶縁体破損を防止しようとするものである。
電極においては燃焼によって生じる熱を効率よく伝導す
ることができるように高い熱伝導性を有し、且つ高温に
おける強度を持つものが要求されることから、一般に内
部に銅芯を封入したニッケル合金等の金属体が電極に用
いられているものであり、更に加工性等を考慮して、中
間電極としてニッケルやタングステンの粉末を用いるも
のも提案されている。〈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、電極にニッケ
ル合金等を用いる場合、燃焼室内の燃焼ガスの燃焼によ
って発生する熱によって高温酸化を受け、長時間の使用
に対して火花消耗や電極軸の変形等による火花間隙の増
大を起こし易いものとなる。更に、中間電極にニッケル
やタングステンの粉末を充填して使用するものの場合に
おいては、燃焼と冷却の繰り遅しによって行われる熱負
荷の試験を実施すると、絶縁体を構成するセラミックの
有する線膨張係数と充填されているニッケルやタングス
テンの粉末との線膨張係数の差によって外方に向けて熱
応力が発生し、その熱応力によって絶縁体に割れ等の破
損をもたらしたり、或は、上記ニッケルやタングステン
の粉末よりなる中間電極が熱によって酸化して膨張し、
この金属の粉末の酸化による膨張によって同様に絶縁体
に対して応力による破損等の不具合を与え、長時間の使
用に対する信頼性に欠けることとなるものであった。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、内燃機関によって発生する熱による酸化に
起因する絶縁体破損を防止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、絶縁体先端に固定される火花放電部後端よ
り絶縁体の軸孔内に封入されるガラスシール部との間の
孔部に、表面を金属を被覆するセラミック粉粒体を充填
することによって中間電極とすると共に、上記セラミッ
ク粉粒体の表面を被覆する金属を２種類以上、且つ２Ｎ
以上とし、更には、このセラミック粉粒体の表面を被覆
する金属のうち、最外層の表面の金属に対して、酸化処
理を施してなるものである。
り絶縁体の軸孔内に封入されるガラスシール部との間の
孔部に、表面を金属を被覆するセラミック粉粒体を充填
することによって中間電極とすると共に、上記セラミッ
ク粉粒体の表面を被覆する金属を２種類以上、且つ２Ｎ
以上とし、更には、このセラミック粉粒体の表面を被覆
する金属のうち、最外層の表面の金属に対して、酸化処
理を施してなるものである。
（作用）
上記構成を具えるので、中間電極として使用されるセラ
ミック粉粒体の表面を複数の種類及び多層化によって被
覆する金属によって電気導通を保持しつつ、このセラミ
ック粉粒体の線膨張係数が絶縁体の線膨張係数と近似す
ることから、内燃機関によって発生する熱によって中間
電極が膨張しても膨張率は小さく、発生する応力も最小
限のものとすることができるので絶縁体の割れ等の損傷
を防止でき、更にセラミック粉粒体の表面を被覆する金
属の最外層を酸化処理していることがら、皮膜抵抗の増
加するので、電波雑音効果に優れたものとすることがで
きる。
ミック粉粒体の表面を複数の種類及び多層化によって被
覆する金属によって電気導通を保持しつつ、このセラミ
ック粉粒体の線膨張係数が絶縁体の線膨張係数と近似す
ることから、内燃機関によって発生する熱によって中間
電極が膨張しても膨張率は小さく、発生する応力も最小
限のものとすることができるので絶縁体の割れ等の損傷
を防止でき、更にセラミック粉粒体の表面を被覆する金
属の最外層を酸化処理していることがら、皮膜抵抗の増
加するので、電波雑音効果に優れたものとすることがで
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、先端に
貴金属からなり火花放電部となる発火部電極（６）を固
定するアルミナや窒化物系セラミック（Ａ Ｉ Ｎ 、
Ｓ ｉ ３ Ｎ４ ）の絶縁体（２）、内燃機関に取
り付ける時に使用するネジ部（５）と上記発火部電極（
６）に対向する位置に外側電極（４）を配置する主体金
具（３）から構成されるものである。そして、絶縁体（
２）の先端に固定される発火部電極（６）の後部より、
軸孔（１３）内に端子電極（１２）と共に封入されるガ
ラスシール（１１）との間の孔部（１０）に、湿式メツ
キ等によって表面を金属膜（９）で被覆してなる、粒子
径を１０〜１２０μｍとしたアルミナ（これ以外に、Ａ
ＩＮ、Ｓｉ３ Ｎ４ 、ＢＮ、ＴｉＮ或はＢａＯ等を用
いる。）のセラミック粉粒体（７）を数回に分けてプレ
ス充填することによって形成する中間電極（８）が配設
されているものである。このセラミック粉粒体（７）の
表面を被覆する金属膜（９）は、極めて耐酸１ヒ性に優
れた貴金属或はニッケル、コバルト、クロム等からなる
金属を２０〜６０ｗ％で、更に銅等の酸化され易い金属
を５〜２０ｗ％を被覆してなる二種類の金属の二層以上
の金属膜（９）とし、更にこの金属膜（９）によって表
面を被覆するセラミック粉粒体（７）を大気中で加熱酸
化処理或は化学的に酸化処理を施してなるものである。
、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、先端に
貴金属からなり火花放電部となる発火部電極（６）を固
定するアルミナや窒化物系セラミック（Ａ Ｉ Ｎ 、
Ｓ ｉ ３ Ｎ４ ）の絶縁体（２）、内燃機関に取
り付ける時に使用するネジ部（５）と上記発火部電極（
６）に対向する位置に外側電極（４）を配置する主体金
具（３）から構成されるものである。そして、絶縁体（
２）の先端に固定される発火部電極（６）の後部より、
軸孔（１３）内に端子電極（１２）と共に封入されるガ
ラスシール（１１）との間の孔部（１０）に、湿式メツ
キ等によって表面を金属膜（９）で被覆してなる、粒子
径を１０〜１２０μｍとしたアルミナ（これ以外に、Ａ
ＩＮ、Ｓｉ３ Ｎ４ 、ＢＮ、ＴｉＮ或はＢａＯ等を用
いる。）のセラミック粉粒体（７）を数回に分けてプレ
ス充填することによって形成する中間電極（８）が配設
されているものである。このセラミック粉粒体（７）の
表面を被覆する金属膜（９）は、極めて耐酸１ヒ性に優
れた貴金属或はニッケル、コバルト、クロム等からなる
金属を２０〜６０ｗ％で、更に銅等の酸化され易い金属
を５〜２０ｗ％を被覆してなる二種類の金属の二層以上
の金属膜（９）とし、更にこの金属膜（９）によって表
面を被覆するセラミック粉粒体（７）を大気中で加熱酸
化処理或は化学的に酸化処理を施してなるものである。
なお、絶縁体（２）の先端に固持される貴金属からなる
発火部電極（６〉は、イリジウムパウダーを一方に鍔部
（１５）を有するように金型ブレス成形した後、燃焼の
時の耐衝撃性を向上させるために、この成形体を非酸化
性雰囲気（例えば、水素、窒素雰囲気）下、１４００〜
２０００℃で焼成密度が９０％以上となるように１〜６
時間焼成するものであり、この成形体を焼結前の絶縁体
（２）に発火部電極（６）を孔部（１０）に装入すると
共に、大気雰囲気下、１５００〜１７００℃で焼結する
ことによって、絶縁体く２）の熱収縮力によって一体に
保持してなるものである。
発火部電極（６〉は、イリジウムパウダーを一方に鍔部
（１５）を有するように金型ブレス成形した後、燃焼の
時の耐衝撃性を向上させるために、この成形体を非酸化
性雰囲気（例えば、水素、窒素雰囲気）下、１４００〜
２０００℃で焼成密度が９０％以上となるように１〜６
時間焼成するものであり、この成形体を焼結前の絶縁体
（２）に発火部電極（６）を孔部（１０）に装入すると
共に、大気雰囲気下、１５００〜１７００℃で焼結する
ことによって、絶縁体く２）の熱収縮力によって一体に
保持してなるものである。
以上の構成を具えるので、中間型ｆ！（８）として使用
されるセラミック粉粒体（７）の線膨張係数を絶縁体（
２）を構成するセラミックの有する線膨張係数に近接す
ることによって、内燃機関から発生する熱によって上記
セラミック粉粒体（７）が膨張しても、絶縁体（２）を
構成するセラミックの線膨張係数とセラミック粉粒体（
７）のそれが近いものであることから、熱応力の発生を
最小限のものとすることができ、更にこのセラミック粉
粒体（７）の表面を耐酸化性に優れた貴金属或はニッケ
ル、コバルト、クロム等からなる金属膜（９）で被覆す
ることによって電気導通性を確実に確保し、この上層に
銅等（或は銀等）の酸化され易い金属膜（９）を被覆す
るこによって、中間電極（８）の表面被膜抵抗を得るこ
とができるものである。 また、中間電極（８）の表面
を被覆する金属１１！（９）の最外層に対して予め酸化
処理を施すことによって酸化処理膜（１４）とし、適当
な抵抗体とすることができ、しかもその抵抗体を発火都
電ｒｉｌ（６）の近傍に配置することができるので、発
火時に発生する電波雑音を防止できるものとなる。
されるセラミック粉粒体（７）の線膨張係数を絶縁体（
２）を構成するセラミックの有する線膨張係数に近接す
ることによって、内燃機関から発生する熱によって上記
セラミック粉粒体（７）が膨張しても、絶縁体（２）を
構成するセラミックの線膨張係数とセラミック粉粒体（
７）のそれが近いものであることから、熱応力の発生を
最小限のものとすることができ、更にこのセラミック粉
粒体（７）の表面を耐酸化性に優れた貴金属或はニッケ
ル、コバルト、クロム等からなる金属膜（９）で被覆す
ることによって電気導通性を確実に確保し、この上層に
銅等（或は銀等）の酸化され易い金属膜（９）を被覆す
るこによって、中間電極（８）の表面被膜抵抗を得るこ
とができるものである。 また、中間電極（８）の表面
を被覆する金属１１！（９）の最外層に対して予め酸化
処理を施すことによって酸化処理膜（１４）とし、適当
な抵抗体とすることができ、しかもその抵抗体を発火都
電ｒｉｌ（６）の近傍に配置することができるので、発
火時に発生する電波雑音を防止できるものとなる。
そこで、この発明の実施例である内燃機関用スパークプ
ラグ（１）を従来の構造を有する内燃機関用スパークプ
ラグとを、実機、すなわち２０００ ｃｃ、６気筒エン
ジンにおいて、５０００ｒ ｐ ｍ （全開）×１分間
→アイドリング×１分間を１サイクルとする１０００サ
イクルの熱サイクルテストを行って絶縁体（２）への損
傷度を比較したところ、この発明の実施例である内燃機
関用スパークプラグ（１）においては、割れ等が全く発
生せず、十分その効果が認められた。更に、発火部電極
（６）の火花放電に伴う電波雑音を同様に従来のものと
比較したところ、特に高周波側における電波雑音の低減
を十分に達成することができることが確認された（第４
図）。
ラグ（１）を従来の構造を有する内燃機関用スパークプ
ラグとを、実機、すなわち２０００ ｃｃ、６気筒エン
ジンにおいて、５０００ｒ ｐ ｍ （全開）×１分間
→アイドリング×１分間を１サイクルとする１０００サ
イクルの熱サイクルテストを行って絶縁体（２）への損
傷度を比較したところ、この発明の実施例である内燃機
関用スパークプラグ（１）においては、割れ等が全く発
生せず、十分その効果が認められた。更に、発火部電極
（６）の火花放電に伴う電波雑音を同様に従来のものと
比較したところ、特に高周波側における電波雑音の低減
を十分に達成することができることが確認された（第４
図）。
（発明の効果）
以上のとおり、金属によって被覆されるセラミック粉粒
体からなる中間電極を使用することによって絶縁体の割
れ等の損傷を防止することができると共に、火花放電時
に発生する電波雑音を防止することができることから、
長時間にわたる使用に対する耐久性の向上及びラジオ等
へのノイズ除去を可能なものとすることができる優れた
効果を有するものである。
体からなる中間電極を使用することによって絶縁体の割
れ等の損傷を防止することができると共に、火花放電時
に発生する電波雑音を防止することができることから、
長時間にわたる使用に対する耐久性の向上及びラジオ等
へのノイズ除去を可能なものとすることができる優れた
効果を有するものである。
第１図は、この発明の実施例である内燃機関用スパーク
プラグの部分拡大断面図、第２図は、その要部拡大断面
図、第３図は、中間電極として使用されるセラミック粉
粒体の部分拡大断面図、更に第４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電波雑音防止効果
を示す結果である。 １・・・内燃機関用スパークプラグ ２・・・絶縁体３
・・・主体金具 ４・・・外側電極 ５・・・ネジ部６
・・・発火部電極 ７・・・セラミック粉粒体８・・・
中間電極 ９・・・金属膜 １０・・・孔部１１・・・
ガラスシール １２・・・端子電極１３・・・軸孔 １
４・・・酸化処理膜特許出願人 代理人弁理士 藤
木 三 幸第１図 第３図 第２図 第４図 Ｒ２芝数（ＭＨｚ） 手続補正嘗 平成元年６月 １ 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成元年特許願第１０１５７６号 ２、発明の名称 内燃機関用スパークグラブ３、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 （４５４） 日本特殊陶業株式会社 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門−丁目２０番６号 が解決しようとする課Ｍ）」を削除し、同第２頁第１３
行に「（発明が解決しようとする課題）」を挿入する。 く以 上） ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正により増加する請求項の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 （１）、明細書第２頁第１２行〜第１３行なし ［ （発明
プラグの部分拡大断面図、第２図は、その要部拡大断面
図、第３図は、中間電極として使用されるセラミック粉
粒体の部分拡大断面図、更に第４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電波雑音防止効果
を示す結果である。 １・・・内燃機関用スパークプラグ ２・・・絶縁体３
・・・主体金具 ４・・・外側電極 ５・・・ネジ部６
・・・発火部電極 ７・・・セラミック粉粒体８・・・
中間電極 ９・・・金属膜 １０・・・孔部１１・・・
ガラスシール １２・・・端子電極１３・・・軸孔 １
４・・・酸化処理膜特許出願人 代理人弁理士 藤
木 三 幸第１図 第３図 第２図 第４図 Ｒ２芝数（ＭＨｚ） 手続補正嘗 平成元年６月 １ 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成元年特許願第１０１５７６号 ２、発明の名称 内燃機関用スパークグラブ３、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 （４５４） 日本特殊陶業株式会社 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門−丁目２０番６号 が解決しようとする課Ｍ）」を削除し、同第２頁第１３
行に「（発明が解決しようとする課題）」を挿入する。 く以 上） ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正により増加する請求項の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 （１）、明細書第２頁第１２行〜第１３行なし ［ （発明
Claims (2)
- （１）、絶縁体の先端に貴金属よりなる火花放電部を固
定し、この火花放電部の後端より絶縁体の軸孔内に封入
されるガラスシール部との間の孔部に、表面を金属を被
覆する粒子径を１０〜１２０μｍとしたセラミック粉粒
体を充填することによつて中間電極とすると共に、上記
セラミック粉粒体の表面を被覆する金属を２種類以上、
且つ２層以上としてなる内燃機関用スパークプラグ。 - （２）、セラミック粉粒体の表面を被覆する金属のうち
、最外層の表面の金属に対して、酸化処理を施してなる
請求項（１）、記載の内燃機関用スパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157689A JPH02281587A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 内燃機関用スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157689A JPH02281587A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 内燃機関用スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281587A true JPH02281587A (ja) | 1990-11-19 |
Family
ID=14304222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157689A Pending JPH02281587A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 内燃機関用スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095256A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-12 | General Electric Co <Ge> | セラミック金属インターロック部品並びにその製造及び使用方法 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP10157689A patent/JPH02281587A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095256A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-12 | General Electric Co <Ge> | セラミック金属インターロック部品並びにその製造及び使用方法 |
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