JPH03173087A

JPH03173087A - 点火プラグ用導電性ガラスシール材料

Info

Publication number: JPH03173087A
Application number: JP30919489A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tanaka; 穣田中
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-26

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、点火プラグの絶縁体中心に穿設される軸孔
内に内封される導電性ガラスシール材料に関する。

（従来の技術）従来、点火プラグの絶縁体中心に穿設される軸孔内に中
心電極軸と端子軸の気密到着及び電気的接続を確保し、
又、上記軸孔内で中心電極軸と端子軸との間に抵抗体を
配置するものにおいては、両者の間の抵抗体を保持する
介在層として内封される導電性ガラスシール材料は、一
般に硼珪酸ガラスを３０〜７０％に対して、Ｃｕ或はＦ
ｅ等の金属粉末を３０〜７０％を混合したものを、糖質
或は脂肪族炭化水素系の有機バインダーを加え、湿式混
合及び湿式混練した後、１４０℃にて１２時間乾燥し、
更に２０〜１００メツシュ程度に整粒し、完成材料とし
たものを使用しており、史に中心電極軸あるいは端子軸
との固着性を向上化し、対衝撃性及び負荷寿命特性等の
性能の安定化図るために、他の金属粉末として、Ｆｅ合
金（Ｆｅ−Ｂ、Ｆｅ−Ｔｉ）、Ｃｕ合金（Ｃｕ−５，Ｃ
ｕ−Ｚｎ）Ｎｉ合金（Ｎｉ−Ｂ）、及びＳｎ、Ｓｂ、’
ＡＩ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｚｎ等の低融点金属を添加している
。

（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、硼珪酸ガラス
に対してＣｕ或はＦｅ等の金属粉末、更には、中心電極
軸あるいは端子軸との固着性を向上化し、対衝撃性及び
負荷寿命特性等の性能の安定化図るために、他の金属粉
末として、Ｆｅ合金（Ｆｅ−Ｂ、Ｆｅ−Ｔｉ）、Ｃｕ合
金（Ｃｕ−５゜（：　ｕ　−Ｚ　ｎ　）、Ｎ１合金（Ｎ
　ｉ　−Ｂ）　、及びＳｎ、Ｓｂ、Ａ１．Ｐｂ、Ｔｅ、
Ｚｎ等を添加するものの内、特にＦｅ、Ｆｅ−Ｂを添加
するもの場合はその効果が顕著に認められるが、シール
材料の混合あるいは混練時において、ＦｅあるいはＦｅ
合金が水と反応して酸化することから、上記添加するＦ
ｅあるいはＦｅ合金の表面が不活性となり、電気伝導性
、中心電極軸と端子軸との濡れ性、或は固着強度が著し
く損なわれる上、他の混合する金属粉末の酸化を促進し
、点火プラグに使用した場合の負荷寿命特性、加熱特性
を低下させてしまう恐れがある。

そのため、その添加する金属粉末、特にＦｅあるいはＦ
ｅ合金の水分による酸化を最小限とするために、添加す
るＦｅあるいはＦｅ合金及び水分の量が限定され、ガラ
スシール材としての生産性あるいは性能向上の妨げとな
る欠点がある。

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、点火プラグの中心電極軸あるいは端子軸
との固着性を向上化し、対衝撃性及び負荷寿命特性等の
性能の安定化図るために顕著な効果を有するＦｅあるい
はＦｅ合金の添加を容易なものに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、Ｆｅ或はＦｅ合金の金属粉末に対して、予
め、シリコンオイル、及び植物性油等の油性状液体を上
記の金属粉末量の３〜２０％の範囲で混合し、表面に撥
水処理を施してなるものである。

また、抵抗入り点火プラグの導電性ガラスシール材料と
してこの発明を適用する場合、金属粉末の一部としてＳ
ｎ、Ｓｂ、ＡＩ、Ｐｂ％　Ｔｅ及びＺｎ等の低融点金属
を少なくとも一種以上を２〜２３重量％を更に添加する
ものからなる。これら低融点金属の添加によって中心電
極軸或は端子軸との周囲に溶着して電極を強固に固着す
ることができる。

更に、抵抗入り点火プラグの負荷寿命特性を合わせて改
善するために、この発明の導電性ガラスシール材料とし
て、ガラスと金属粉末との混合物１００重量部に対し、
１〜３０重量部の範囲て周門律表のｒＶａ、Ｖａ及びＶ
Ｉａ族の金属並びに希土類元素の酸化物及び炭化物（Ｔ
ｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔ　ｈ　Ｏ２、Ｎｂ２Ｏ６、Ｔａ２
ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｔｉｃ、ＶＣ，ＮｂＣ
，ＴａＣ，Ｃｒ、０２、ＭＯ２Ｃ，ＷＣ及びＬａＣ２等
）或はＭｇＯ１ＺｎＯ，Ｂ４Ｃ，Ｓ　ｉＣ，Ｔ　ｉＢ及
びＴｉＮよりなる群の少なくとも一種以上を１〜３０重
量部の範囲で添加したものからなる。

（作用）上記構成を具えるので、金属粉末を混合した硼珪酸ガラ
スよりなる導電性ガラスシール材料を、糖質あるいは脂
肪族炭化水素系の有機バインダーによって湿式混合ある
いは湿式混練を行なおうとする前に、予め、シリコンオ
イル及び植物性油等の油性状液体を混合して撥水処理を
施すことにより、上記導電性ガラスシール材料中に含有
されるＦｅ或はＦｅ合金の金属粉末の表面に油性状の液
体の極性基が吸着すると共に、親油基が疎水基として水
分の吸着を妨げるので、これら金属の酸化発熱反応を防
止できる。

（実施例）この発明を図に示す実施例を軸孔内に内封する点火プラ
グにより更に説明する。

（１）は、この発明の実施例を内封する点火プラグであ
り、この点火プラグ（１）は、先端に外側電罹（３）を
配置し、更に先端の側周に内燃機関に取り付ける時に使
用するネジ部（４）を螺設する主体金具（２）と絶縁体
（５）の中心に穿設される軸孔（６）の先端に鍔部（７
ａ）を具えた中心電極軸（７）を固持し、他端に固持す
る端子軸（８）との間に抵抗体（９）を導電性ガラスシ
ール材（１０）（１０）によって内封、保持してなるも
のである。

そして、二〇軸孔（６）内において、抵抗体（９）を内
封、保持してなる導電性ガラスシール材（１０）　　（
１０）は、硼珪酸ガラス３０〜７０％に対して、Ｃｕ或
はＦｅ等の金属粉末を３０〜７０％を混合したもの、或
は、これにＦｅ合金（Ｆｅ−Ｂ＋　　Ｆｅ−Ｔｉ、　Ｆ
ｅ−５ｉ、　　Ｆｅ−Ｃｒ。

Ｆｅ−Ｍｏ、　　Ｆｅ−Ｍｎ、　　Ｆｅ−Ｗ、　　Ｆｅ
−Ｖ。

Ｆｅ−Ｎｂ、或はＣｕ−Ｆ　ｅ−Ｎ　１−Ｂ）、Ｃｕ合
金（Ｃｕ−５，Ｃｕ−Ｚｎ）、Ｎｉ合金（Ｎｉ−Ｂ）か
らなる。更にはＳｎ、　Ｓｂ、　Ａｌ、Ｐ　ｌ）、Ｔｅ
、Ｚｎ等の低融点金属粉末の少なくとも−（１を更に上
記金属粉末の一部として２〜２３重１％添加するものか
らなる。

更に、この導電性ガラスシール材（１０）製造時には、
これら金属粉末を混合した硼珪酸ガラスに対して、糖質
或は脂肪族炭化水素系の有機バインダーを加え、湿式混
合及び湿式混練しようとする時に、予め油性状液体とし
て、シリコンオイル、オリーブ油、ツバキ油、ひまし油
、あまに油、綿実油、或はオレイン酸等の何れか一つを
、添加するＦｅ或はＦｅ合金の金属粉末のａｘｅに対し
て３〜２０％の範囲内で混合して撥水処理を施したもの
を、湿式混合及び湿式混練し、乾燥、整粒することによ
って完成品とするものである。

このとき、導電性ガラスシール材料中に含有されるＦｅ
或はＦｅ合金の金属粉末の表面には、油性状のンα体を
構成する分子の極性基が吸着すると共に、親油基が疎水
基として水分の吸着を妨げるので、糖質或は脂肪族炭化
水素系の有機バインダーを加えて湿式混合及び湿式混練
しようとする時に、水分と金属粉末との酸ｆヒ発熱反応
を抑制することができ表面の不活性化を防止できるので
、電気伝導性、中心電極軸（７）と端子軸（８）との濡
れ性及び固着強度を十分に確保することができるものと
なる。

そこで、この発明の実施例について、従来のものと湿式
混合時の発熱、衝撃試験及び負荷寿命特性について比較
したところ、第１表に示すように、圏れた効果を有する
ことが認められるとともに、更に；昆合する油性状の／
々体の量が５％未満であると、金属粉末表面に対する撥
水加工が不十分であり、酸化発熱反応を確実に抑制する
ことができず、２０％以上であると混合が均一に行なわ
れず、点火プラグ（１）の性能を劣化させてしまうもの
となる。

なお、表に記載する湿式混合時の発熱は開始後１０〜２
０分間の混合物の平均温度であり、衝撃試験は、ＪＩＳ
　　Ｂ２Ｏ３３１９６８の４・４・４項に示される試験
装置を用いて、予め中心電極の先端を８００℃にバーナ
ー加熱しながら４００回／分の衝撃を加え、中心電極の
緩みが発生する時間によって比較したものである。また
負荷寿命特性は、ＪＩＳ　　Ｄ５１０２の４・４・４項
に規定される条件下で２５０時間火花耐久試験後の抵抗
値の変化率で評価したものである。

更に、第２表はこの発明の他の実施例を示したもので、
金属粉末の一部にＳｎ、Ｓｂ、ＡＩ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｚｎ
等の低融点金属粉末を２〜２３１量％添加した導電性ガ
ラスシール材料、及び負荷寿命特性の安定化のために、
ガラス粉末と金属粉末（７）　混合物１００重量部に対
し、ＴｌＯ２、ＳｉＣｌＭｇＯ等を１〜３０重潰部添加
した導電性ガラスシール材料を各々第１図の点火プラグ
に用いた場合の同様な試験結果を示す。

（発明の効果）以上のとおり、導電性ガラスシール材製造時における湿
式混合及び湿式混練の際に、予め油性状の液体を混合し
、上記金属粉末の表面に撥水処理を施すことによって、
添加する金属粉末の酸化を確実に防ぐことができるので
、電気伝導性の向上はかりでなく、中心電極軸と端子軸
との濡れ性及び固着強度を十分なものとすることができ
る点火プラグとして優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である点火プラグの部分断面
図である。１・・・点火プラグ　２・・・主体金具　３・・・外側
電極４・・・ネジ部　５・・・絶縁体　６・・・軸孔７
・・・中心電極軸　８・・・端子軸　９・・・祇抗体１
０・・・導電性ガラスシール材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、中心電極軸と端子軸とを絶縁体の軸孔内に封着
し、両軸間に直接又は抵抗体を介して導電的に接続する
のに用いる硼珪酸系ガラス粉末３０〜７０重量％と、残
りを主として金属粉末の混合物よりなる点火プラグ用導
電性ガラスシール材料において、前記金属粉末の一部にＦｅ或はＦｅ合金が用いられると
共に、シリコンオイル及び植物性油等の油性状液体を前
記Ｆｅ或はＦｅ合金粉末の総重量の３〜２０％の範囲で
混合し、表面に撥水処理を施してなるＦｅ或はＦｅ合金
の金属粉末を含有する点火プラグ用導電性ガラスシール
材料。
（２）、上記金属粉末の一部として、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｌ
、Ｐｂ、Ｔｅ、及びＺｎ等の低融点金属の少なくとも一
種以上を２〜２３重量％の範囲で含有してなる請求項（
１）、記載の点火プラグ用導電性ガラスシール材料。
（３）、上記混合物１００重量部に対し、周期律表のI
Vａ、Ｖａ、VIａ族の金属並びに希土類元素の酸化物及
び炭化物、或はＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ＿４Ｃ、ＳｉＣ、Ｔ
ｉＢ及びＴｉＮよりなる群の少なくとも一種以上を１〜
３０重量部の範囲で含有してなる請求項（１）、又は（
２）、記載の点火プラグ用導電性ガラスシール材料。