JPH04286890A - 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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- JPH04286890A JPH04286890A JP7446191A JP7446191A JPH04286890A JP H04286890 A JPH04286890 A JP H04286890A JP 7446191 A JP7446191 A JP 7446191A JP 7446191 A JP7446191 A JP 7446191A JP H04286890 A JPH04286890 A JP H04286890A
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- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 61
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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
【０００１】
【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、特にその絶縁体脚部に関するもので
ある。
るスパークプラグ、特にその絶縁体脚部に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関に使用されるスパークプ
ラグの絶縁体は、燃焼室内で混合気の燃焼に伴って発生
する熱や圧力を大量に受けるので、この受熱を効率よく
放散し、混合気の燃焼による圧力に耐え得ることが要求
されることから、アルミナ等が使用されているが、近年
の内燃機関の高性能化に伴い燃焼室内における混合気の
燃焼により発生する熱量が飛躍的に増加し、スパークプ
ラグにおけるワイドレンジ性能が強く要求されたことか
ら、熱伝導率の高い窒化アルミニウムを使用することが
提案されている。
ラグの絶縁体は、燃焼室内で混合気の燃焼に伴って発生
する熱や圧力を大量に受けるので、この受熱を効率よく
放散し、混合気の燃焼による圧力に耐え得ることが要求
されることから、アルミナ等が使用されているが、近年
の内燃機関の高性能化に伴い燃焼室内における混合気の
燃焼により発生する熱量が飛躍的に増加し、スパークプ
ラグにおけるワイドレンジ性能が強く要求されたことか
ら、熱伝導率の高い窒化アルミニウムを使用することが
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものおいて、中心電極を保持する絶縁体に熱伝導率
の高い窒化アルミニウムセラミックを使用するものの場
合、耐電圧性能が不十分であることから、従来のように
単層構造よりなる絶縁体であると、高電圧負荷により主
体金具と中心電極との間に強い磁界が発生し、この強い
磁界に窒化アルミニウムセラミックが曝されると、窒化
アルミニウムの特性上絶縁破壊、すなわち火花貫通が発
生し易くなる欠点がある。
来のものおいて、中心電極を保持する絶縁体に熱伝導率
の高い窒化アルミニウムセラミックを使用するものの場
合、耐電圧性能が不十分であることから、従来のように
単層構造よりなる絶縁体であると、高電圧負荷により主
体金具と中心電極との間に強い磁界が発生し、この強い
磁界に窒化アルミニウムセラミックが曝されると、窒化
アルミニウムの特性上絶縁破壊、すなわち火花貫通が発
生し易くなる欠点がある。
【０００４】また、主体金具と絶縁体が接触する部位に
おいては、この主体金具と中心電極との間で発生する強
い磁界により絶縁体を形成する窒化アルミニウムの表面
においてコロナ放電が発生し、このコロナ放電により絶
縁体表面に対して導電路が形成され、中心電極における
放電電圧の低下を招いてしまい、内燃機関の失火等の原
因となるものである。
おいては、この主体金具と中心電極との間で発生する強
い磁界により絶縁体を形成する窒化アルミニウムの表面
においてコロナ放電が発生し、このコロナ放電により絶
縁体表面に対して導電路が形成され、中心電極における
放電電圧の低下を招いてしまい、内燃機関の失火等の原
因となるものである。
【０００５】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、耐電圧性能を損ねることな
く、要求される広いワイドレンジ性能に対応することが
できるように、熱伝導率の高い窒化アルミニウムを絶縁
体に使用することができるようにするものである。
欠点を改善するものであり、耐電圧性能を損ねることな
く、要求される広いワイドレンジ性能に対応することが
できるように、熱伝導率の高い窒化アルミニウムを絶縁
体に使用することができるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために、中心電極を
保持する絶縁体の脚部を、少なくともその熱伝導率が６
０Ｗ／ｍ・ｋ以上である窒化アルミニウム層及び酸化ア
ルミニウム層からなる２層構造とすると共に、上記中心
電極を保持する酸化アルミニウム層を窒化アルミニウム
層により被覆してなるものである。
保持する絶縁体の脚部を、少なくともその熱伝導率が６
０Ｗ／ｍ・ｋ以上である窒化アルミニウム層及び酸化ア
ルミニウム層からなる２層構造とすると共に、上記中心
電極を保持する酸化アルミニウム層を窒化アルミニウム
層により被覆してなるものである。
【０００７】中心電極を保持する絶縁体を構成する酸化
アルミニウム層と、この酸化アルミニウム層を被覆する
窒化アルミニウム層との間に、導電性或は半導電性物質
からなる導電被膜層を介在させ、この導電被膜層の一端
を主体金具内側に接地してなるものである。
アルミニウム層と、この酸化アルミニウム層を被覆する
窒化アルミニウム層との間に、導電性或は半導電性物質
からなる導電被膜層を介在させ、この導電被膜層の一端
を主体金具内側に接地してなるものである。
【０００８】
【作用】以上の構成を具えるので、燃焼室内で発生する
混合気の燃焼による熱を受け、更に、この受熱を放散さ
せる絶縁体の脚部が、直接中心電極を保持する酸化アル
ミニウム層と、その酸化アルミニウム層を被覆する窒化
アルミニウム層から構成されるので、高電圧の印加によ
り主体金具と中心電極との間に強い磁界が発生しても、
中心電極を直接保持しているのは酸化アルミニウム層で
あるので、この酸化アルミニウム層は耐電圧性能が高い
ことから、高電圧の印加を行なっても耐電圧性能が低下
することが少なく、絶縁体の絶縁破壊、すなわち火花放
電や、高電圧印加によって発生するコロナ放電を原因と
する絶縁体表面への導電路の形成を防止することができ
る。
混合気の燃焼による熱を受け、更に、この受熱を放散さ
せる絶縁体の脚部が、直接中心電極を保持する酸化アル
ミニウム層と、その酸化アルミニウム層を被覆する窒化
アルミニウム層から構成されるので、高電圧の印加によ
り主体金具と中心電極との間に強い磁界が発生しても、
中心電極を直接保持しているのは酸化アルミニウム層で
あるので、この酸化アルミニウム層は耐電圧性能が高い
ことから、高電圧の印加を行なっても耐電圧性能が低下
することが少なく、絶縁体の絶縁破壊、すなわち火花放
電や、高電圧印加によって発生するコロナ放電を原因と
する絶縁体表面への導電路の形成を防止することができ
る。
【０００９】また、酸化アルミニウム層を被覆する窒化
アルミニウム層との間に導電性、或は半導電性物質から
なる導電被膜層を介在させているので、この導電被膜層
により電界の影響が阻害されることになり、窒化アルミ
ニウム層には強い磁界が加わらず、従ってスパークプラ
グ全体としての耐電圧性能の低下を防ぐことができる。
アルミニウム層との間に導電性、或は半導電性物質から
なる導電被膜層を介在させているので、この導電被膜層
により電界の影響が阻害されることになり、窒化アルミ
ニウム層には強い磁界が加わらず、従ってスパークプラ
グ全体としての耐電圧性能の低下を防ぐことができる。
【００１０】なお、絶縁体表面に露出する窒化アルミニ
ウム層及び酸化アルミニウム層は、少なくともその熱伝
導率が６０Ｗ／ｍ・ｋ以上であり熱の放散性に優れてい
るので、内燃機関を長時間に渡って高速運転を行なって
も、プレイグニッションの原因となる熱点が発生し難く
、窒化アルミニウムの有する広いワイドレンジ性能を十
分に発揮させることができるものである。
ウム層及び酸化アルミニウム層は、少なくともその熱伝
導率が６０Ｗ／ｍ・ｋ以上であり熱の放散性に優れてい
るので、内燃機関を長時間に渡って高速運転を行なって
も、プレイグニッションの原因となる熱点が発生し難く
、窒化アルミニウムの有する広いワイドレンジ性能を十
分に発揮させることができるものである。
【００１１】
【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、軸孔（３）の先端に中心電極（４）を保持すると
共に、導電性ガラスシール（１４）によって挟持される
抵抗体（５）及び端子電極（６）の一端を前記軸孔（３
）内に封着する絶縁体（２）と、この絶縁体（２）の軸
孔（３）先端に保持される中心電極（４）の先端の対向
する位置に外側電極（９）を具え、その側周に内燃機関
に装着する時に螺合させるネジ部（８）を有する主体金
具（７）から構成されるものである。
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、軸孔（３）の先端に中心電極（４）を保持すると
共に、導電性ガラスシール（１４）によって挟持される
抵抗体（５）及び端子電極（６）の一端を前記軸孔（３
）内に封着する絶縁体（２）と、この絶縁体（２）の軸
孔（３）先端に保持される中心電極（４）の先端の対向
する位置に外側電極（９）を具え、その側周に内燃機関
に装着する時に螺合させるネジ部（８）を有する主体金
具（７）から構成されるものである。
【００１２】そして、中心電極（４）を保持する絶縁体
（２）の脚部（１５）を、少なくともその熱伝導率が６
０Ｗ／ｍ・ｋ以上である窒化アルミニウム層（１０）及
び酸化アルミニウム層（１１）からなる２層構造とする
と共に、上記中心電極（４）を保持する酸化アルミニウ
ム層（１１）の表面を窒化アルミニウム層（１０）によ
り被覆し、更に、中心電極（４）を保持する絶縁体（２
）を構成する酸化アルミニウム層（１１）と、この酸化
アルミニウム層（１１）を被覆する窒化アルミニウム層
（１０）との間に、導電性或は半導電性物質からなる導
電被膜層（１２）を介在させ、この導電被膜層（１２）
の一端を主体金具（７）内側に接地してなるものである
。
（２）の脚部（１５）を、少なくともその熱伝導率が６
０Ｗ／ｍ・ｋ以上である窒化アルミニウム層（１０）及
び酸化アルミニウム層（１１）からなる２層構造とする
と共に、上記中心電極（４）を保持する酸化アルミニウ
ム層（１１）の表面を窒化アルミニウム層（１０）によ
り被覆し、更に、中心電極（４）を保持する絶縁体（２
）を構成する酸化アルミニウム層（１１）と、この酸化
アルミニウム層（１１）を被覆する窒化アルミニウム層
（１０）との間に、導電性或は半導電性物質からなる導
電被膜層（１２）を介在させ、この導電被膜層（１２）
の一端を主体金具（７）内側に接地してなるものである
。
【００１３】この発明が以上の構成を具えるので、燃焼
室内で発生する混合気の燃焼による熱を受け、更に、こ
の受熱を放散させる絶縁体（２）の脚部（１５）が、直
接中心電極（４）を保持する酸化アルミニウム層（１１
）と、その酸化アルミニウム層（１１）を被覆する窒化
アルミニウム層（１０）から構成されるので、高電圧の
印加により主体金具（７）と中心電極（４）との間に強
い磁界が発生しても、中心電極（４）を直接保持してい
るのは耐電圧性能が高い酸化アルミニウム層（１１）で
あるので、中心電極（４）に対して高電圧の印加を行な
っても、この高電圧の印加により生じる電界の影響によ
って、絶縁体（２）の絶縁破壊、すなわち火花放電や、
高電圧印加によって発生するコロナ放電を原因とする絶
縁体（２）の表面における導電路の形成を防止すること
ができるものであるが、窒化アルミニウム層（１０）は
製作性の点から０．４ｍｍ以上、酸化アルミニウム層（
１１）は、高電圧に耐えることが要求されるので、少な
くとも０．４ｍｍ以上の厚さが必要である。
室内で発生する混合気の燃焼による熱を受け、更に、こ
の受熱を放散させる絶縁体（２）の脚部（１５）が、直
接中心電極（４）を保持する酸化アルミニウム層（１１
）と、その酸化アルミニウム層（１１）を被覆する窒化
アルミニウム層（１０）から構成されるので、高電圧の
印加により主体金具（７）と中心電極（４）との間に強
い磁界が発生しても、中心電極（４）を直接保持してい
るのは耐電圧性能が高い酸化アルミニウム層（１１）で
あるので、中心電極（４）に対して高電圧の印加を行な
っても、この高電圧の印加により生じる電界の影響によ
って、絶縁体（２）の絶縁破壊、すなわち火花放電や、
高電圧印加によって発生するコロナ放電を原因とする絶
縁体（２）の表面における導電路の形成を防止すること
ができるものであるが、窒化アルミニウム層（１０）は
製作性の点から０．４ｍｍ以上、酸化アルミニウム層（
１１）は、高電圧に耐えることが要求されるので、少な
くとも０．４ｍｍ以上の厚さが必要である。
【００１４】更に、酸化アルミニウム層（１１）を被覆
する窒化アルミニウム層（１０）との間に、一部を主体
金具（７）の内側に接地して絶縁し、導電性、或は半導
電性物質からなる導電被膜層（１２）を介在させている
ので、この導電被膜層（１２）により、中心電極（４）
と主体金具（７）との間に発生する電界の影響が阻害さ
れ、その特性上強い電界に弱い窒化アルミニウム層（１
０）には強い磁界が加わらず、従ってスパークプラグ（
１）全体としての耐電圧性能の低下を防ぐことができ、
その効果を良好に得るためには、少なくとも導電被膜層
（１２）を主体金具（７）の突起部（１３）より下方ま
で設ける必要がある。
する窒化アルミニウム層（１０）との間に、一部を主体
金具（７）の内側に接地して絶縁し、導電性、或は半導
電性物質からなる導電被膜層（１２）を介在させている
ので、この導電被膜層（１２）により、中心電極（４）
と主体金具（７）との間に発生する電界の影響が阻害さ
れ、その特性上強い電界に弱い窒化アルミニウム層（１
０）には強い磁界が加わらず、従ってスパークプラグ（
１）全体としての耐電圧性能の低下を防ぐことができ、
その効果を良好に得るためには、少なくとも導電被膜層
（１２）を主体金具（７）の突起部（１３）より下方ま
で設ける必要がある。
【００１５】なお、絶縁体（２）の脚部（１５）の表面
に露出する窒化アルミニウム層（１０）及び酸化アルミ
ニウム層（１１）は、少なくともその熱伝導率が６０Ｗ
／ｍ・ｋ以上であるので熱の放散性に優れ、内燃機関を
長時間に渡って高速運転を行なっても、プレイグニッシ
ョンの原因となる熱点が、特に絶縁体（２）の表面に発
生し難く、窒化アルミニウムが採用される理由となる広
いワイドレンジ性能を十分に発揮させることができるも
のである
に露出する窒化アルミニウム層（１０）及び酸化アルミ
ニウム層（１１）は、少なくともその熱伝導率が６０Ｗ
／ｍ・ｋ以上であるので熱の放散性に優れ、内燃機関を
長時間に渡って高速運転を行なっても、プレイグニッシ
ョンの原因となる熱点が、特に絶縁体（２）の表面に発
生し難く、窒化アルミニウムが採用される理由となる広
いワイドレンジ性能を十分に発揮させることができるも
のである
【００１６】そして、図３に示すものは、この発明のそ
の他の実施例であり、中心電極（４）を直接保持する酸
化アルミニウム層（１１）が、中心電極（４）の表面に
沿って先端まで配設されているものであり、この酸化ア
ルミニウム層（１１）の側部表面を窒化アルミニウム層
（１０）によって被覆してなる構造とし、製作作業性を
向上させるものである。
の他の実施例であり、中心電極（４）を直接保持する酸
化アルミニウム層（１１）が、中心電極（４）の表面に
沿って先端まで配設されているものであり、この酸化ア
ルミニウム層（１１）の側部表面を窒化アルミニウム層
（１０）によって被覆してなる構造とし、製作作業性を
向上させるものである。
【００１７】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）に対して、耐熱性の効果を比較
するために、絶縁体（２）の脚部（１５）の脚長（Ｌ）
を２０ｍｍとする窒化アルミニウムにより一体成形され
た従来品、及び脚長を１４ｍｍ、２０ｍｍとし酸化アル
ミニウムよりなる現行品と比較、検討したところ、この
発明の実施例においては、ほぼ同等の効果が認められた
（図４）。
用スパークプラグ（１）に対して、耐熱性の効果を比較
するために、絶縁体（２）の脚部（１５）の脚長（Ｌ）
を２０ｍｍとする窒化アルミニウムにより一体成形され
た従来品、及び脚長を１４ｍｍ、２０ｍｍとし酸化アル
ミニウムよりなる現行品と比較、検討したところ、この
発明の実施例においては、ほぼ同等の効果が認められた
（図４）。
【００１８】
【発明の効果】以上のとおり、中心電極を保持する絶縁
体の脚部を窒化アルミニウム層及び酸化アルミニウム層
から２層構造とすることにより、高電圧印加によって絶
縁体に生じる火花貫通、及び導電路形成を防止すること
ができると共に、窒化アルミニウムが有する高い熱伝導
率を利用して、ワイドレンジの性能を有するスパークプ
ラグを提供することができる優れた効果を有するもので
ある。
体の脚部を窒化アルミニウム層及び酸化アルミニウム層
から２層構造とすることにより、高電圧印加によって絶
縁体に生じる火花貫通、及び導電路形成を防止すること
ができると共に、窒化アルミニウムが有する高い熱伝導
率を利用して、ワイドレンジの性能を有するスパークプ
ラグを提供することができる優れた効果を有するもので
ある。
【図１】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る。
ラグの部分断面図である。
【図２】その要部拡大断面図である。
【図３】その他の実施例における要部拡大断面図である
。
。
【図４】耐熱性を比較、検討した結果を示すものである
。。
。。
１ 内燃機関用スパークプラグ
２ 絶縁体
３ 軸孔
４ 中心電極
５ 抵抗体
６ 端子電極
７ 主体金具
８ ネジ部
９ 外側電極
１０ 窒化アルミニウム層
１１ 酸化アルミニウム層
１２ 導電被膜層
１３ 突起部
１４ 導電性ガラスシール
１５ 絶縁体の脚部
Claims (2)
- 【請求項１】 中心電極を保持する絶縁体の脚部を、
少なくともその熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・ｋ以上である窒
化アルミニウム層及び酸化アルミニウム層からなる２層
構造とすると共に、上記中心電極を保持する酸化アルミ
ニウム層を窒化アルミニウム層により被覆してなる内燃
機関用スパークプラグ。 - 【請求項２】 中心電極を保持する酸化アルミニウム
層と、この酸化アルミニウム層を被覆する窒化アルミニ
ウム層との間に、導電性或は半導電性物質からなる導電
被膜層を介在させ、この導電被膜層の一端を主体金具内
側に接地してなる請求項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 |
|---|---|---|---|
| JP7446191A JPH04286890A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 内燃機関用スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7446191A JPH04286890A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 内燃機関用スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286890A true JPH04286890A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=13547917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7446191A Pending JPH04286890A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 内燃機関用スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246144A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法 |
| WO2010081153A3 (en) * | 2009-01-12 | 2010-10-21 | Federal-Mogul Ignition Company | Igniter system for igniting fuel |
| WO2016136149A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日本特殊陶業株式会社 | プラズマジェットプラグ |
| JP2016197585A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 日本特殊陶業株式会社 | プラズマジェットプラグ |
| JP2017220363A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | 日本特殊陶業株式会社 | プラズマジェットプラグ |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP7446191A patent/JPH04286890A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4547098B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2010-09-22 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| WO2010081153A3 (en) * | 2009-01-12 | 2010-10-21 | Federal-Mogul Ignition Company | Igniter system for igniting fuel |
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