JPH0475280A - Spark plug with built-in heater - Google Patents
Spark plug with built-in heaterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、内燃機間に装着されるスパークプラグ、特
に絶縁体先端にヒーターを内蔵してなるスパークプラグ
に間する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a spark plug installed between internal combustion engines, and particularly to a spark plug having a built-in heater at the tip of an insulator.
（従来の技術）
従来、燃焼室内における完全燃焼化及び燃料の燃費率を
向上させるために様々な提案がなされており、例えばス
パークプラグの着火性を良くし汚損を防止するために、
スパークプラグの絶縁体脚部、あるいはスパークギャッ
プの接地電極にヒーターを組み込み、このヒーターを高
温とすることで燃料の霧化を促進してなるものがある。(Prior Art) Conventionally, various proposals have been made to achieve complete combustion in the combustion chamber and improve fuel efficiency. For example, in order to improve the ignitability of spark plugs and prevent fouling,
Some spark plugs have a heater built into the insulator leg of the spark plug or the ground electrode of the spark gap, and heat the heater to a high temperature to promote atomization of the fuel.
（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、スパークプラ
グの絶縁体脚部にヒーターを組み込んでなるものの場合
、ヒータ一部にあたる絶縁体脚部の肉厚が著しく薄肉化
するから、スパークプラグに印加される高電圧に対して
十分な耐電圧性能を発揮させることができず、またスパ
ークプラグの中心電極とヒーターの付設部との距離が十
分にとることができないので、印加電圧を２０〜２５ｋ
Ｖとするとヒーターをアース電極としてフラッシュオー
バーが発生し、スパークプラグ本来の性能を発揮できず
、内燃機間に損傷を与える恐れがある。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional spark plug, when the heater is built into the insulator leg of the spark plug, the wall thickness of the insulator leg, which is a part of the heater, becomes significantly thinner. , it is not possible to demonstrate sufficient withstand voltage performance against the high voltage applied to the spark plug, and it is not possible to maintain a sufficient distance between the center electrode of the spark plug and the attached part of the heater, so the applied voltage 20~25k
If it is set to V, a flashover will occur with the heater as the ground electrode, the spark plug will not be able to exhibit its original performance, and there is a risk of damage to the internal combustion engine.
また、スパークギャップの接地電極にヒーターを組み込
んでなるものの場合には、ヒーターが組み込まれる接地
電極自体が常時燃焼室内に突出しているので、燃焼室内
の高温の燃焼カスに曝され、さらに着火の繰り返しによ
り消耗が激しくなることから、ヒーター自体か高温、或
は腐食によって損傷しやすいものである。In addition, in the case of a heater built into the ground electrode of the spark gap, the ground electrode itself, into which the heater is built, always protrudes into the combustion chamber, so it is exposed to the high-temperature combustion scum inside the combustion chamber, and is repeatedly ignited. Because of this, the heater itself is easily damaged by high temperatures or corrosion.
そのため、絶縁体脚部に発熱部を有するセラミックヒー
タ−を固着してなるもの（実開昭５４−１６４３２２号
、実開昭５５−１０２３９号）が提案されているが、こ
の絶縁体脚部に固着するセラミックヒータ−に通電を行
なうリート部は、絶縁体表面に沿って配設するものであ
ることから、セラミックヒータ−の絶縁体への固着後、
リート部の印刷あるいは配設による作業工程の増加があ
り、また主体金具胸部に対応する絶縁体中央の段部によ
り、リート部の配設あるいはセラミックシートの巻回が
複雑なものとなり、不十分な配設あるいはシートの巻回
によってセラミックシートやリード部の剥離が生じ易い
ものである。Therefore, a ceramic heater having a heat generating part is fixed to an insulator leg (Utility Model Application No. 54-164322, Utility Model Application No. 55-10239) has been proposed. The leet part that supplies electricity to the fixed ceramic heater is arranged along the surface of the insulator, so after the ceramic heater is fixed to the insulator,
There is an increase in the work process due to the printing or arrangement of the leet part, and the stepped part in the center of the insulator that corresponds to the chest of the metal shell complicates the arrangement of the leat part or the winding of the ceramic sheet, which may lead to insufficient work. The ceramic sheet and lead portion are likely to peel off due to arrangement or winding of the sheet.
更に、リート部の取り出しが、絶縁体脚部表面近傍であ
り、絶縁体コーティング層が１０〜５０μｍ程度である
ので、絶縁破壊が発生し易く、火花のリークが発生し易
いものである。Furthermore, since the lead portion is taken out near the surface of the insulator leg and the insulator coating layer is approximately 10 to 50 μm thick, dielectric breakdown is likely to occur and spark leakage is likely to occur.
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、製造工程を簡略化すると共に、リート部
からの火花リークを確実に解消しようとするものである
。Therefore, the present invention aims to improve the drawbacks of the above-mentioned conventional products, simplify the manufacturing process, and reliably eliminate spark leakage from the leat portion.
（課題を解決するための手段）
そのために、円筒状の絶縁体の表面に、ヒーター発熱体
及び通電用リート部を同時にメタライスしたセラミック
ス製シートを巻回して、焼成した上で、別体の組付用セ
ラミックフランジを介して主体金具に固持してなるもの
である。(Means for solving the problem) To achieve this, a ceramic sheet in which a heater heating element and a current-carrying lead part are simultaneously metallized is wound around the surface of a cylindrical insulator, fired, and a separate assembly is formed. It is firmly fixed to the metal shell via an attaching ceramic flange.
（作用）
上記構成を具えるので、ヒーター発熱体及び通電用リー
ド部を同時にセラミックスシートにメタライズすること
から、作業工程の省略を図ることができ、更に上記セラ
ミックスシートを巻回する絶縁体が円筒状となっている
ので、シートと絶縁体表面の密着性が向上し、剥離等を
防止することができると共に、ヒーターと通電用リート
部とのリード接続部がセラミックスシートによって保護
されることになるので、火花リークの発生を抑制するこ
とができる。(Function) With the above configuration, the heater heating element and the current-carrying lead part are simultaneously metallized on the ceramic sheet, so it is possible to omit the work process, and furthermore, the insulator around which the ceramic sheet is wound is cylindrical. This improves the adhesion between the sheet and the insulator surface, preventing peeling, etc., and also protects the lead connection between the heater and the energizing lead part by the ceramic sheet. Therefore, the occurrence of spark leak can be suppressed.
（実施例） この発明を図に示す実施例により更に説明する。(Example) This invention will be further explained with reference to embodiments shown in the drawings.
（１）は、この発明の実施例であるヒーター内蔵スパー
クプラグであり、このヒーター内蔵スパークプラグ（１
）は、軸孔（７）内に中心電極（３）を保持すると共に
、導電性ガラスシール（４） （４）によって抵抗体（
５）を挟持し、更に端子電極（６）を封着する絶縁体（
２）と、上記中心電極（３）先端の対向する位置に外側
電極（９）を配置し、その側周部にネジ部（１０）を設
けてなる主体金具（８）から構成されるものであり、こ
の絶縁体（２）は、ガラスシールあるいは耐熱セメント
（１１）によって空隙を埋設しつつ、セラミックフラン
ジ（１２）を介して、主体金具（８）に固持されるもの
である。(1) is a spark plug with a built-in heater which is an embodiment of the present invention.
) holds the center electrode (3) in the shaft hole (7) and also connects the resistor (
5), and further seals the terminal electrode (6).
2), and a metal shell (8) in which an outer electrode (9) is arranged at a position opposite to the tip of the center electrode (3), and a threaded part (10) is provided on the side circumference of the outer electrode (9). This insulator (2) is firmly fixed to the metal shell (8) via a ceramic flange (12) while filling the void with a glass seal or heat-resistant cement (11).
そして、上記軸孔（７）内に中心電極（３）を保持する
絶縁体（２）は、円筒状となっているものであり、この
円筒状とした絶縁体（２）の表面には、ヒーター発熱体
（１４）、通電用リート部（１５）、及びリート取出部
（１６）を同時にメタライズしたセラミックスシート（
１３）を巻回し、更に焼成して固着してなるものである
。The insulator (2) that holds the center electrode (3) in the shaft hole (7) has a cylindrical shape, and the surface of this cylindrical insulator (2) has Ceramic sheet (
13) is wound and further baked and fixed.
この発明が以上の構成を具えるので、低温時等の内燃機
間の始動性が低下してしまう時には、セラミックスシー
ト（１３）のり一ド取出部（１６）を介して通電を行な
うことにより、ヒートパターンとして印刷されているヒ
ーター発熱体（１４）が高温となり、内燃機間の燃焼室
内に吸入された混合気中に含まれている燃料の霧化な促
進するので、低温時における始動性を向上させることが
できるものである。また、カーボンが付着した場合にも
同様に発熱体（１４）を加熱することでカーボンを焼失
させることができる。Since the present invention has the above-described configuration, when the startability of the internal combustion engine deteriorates at low temperatures, etc., it is possible to heat the The heater heating element (14) printed as a pattern becomes high temperature and promotes atomization of the fuel contained in the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber between the internal combustion engines, improving starting performance at low temperatures. It is something that can be done. Moreover, even if carbon adheres, the carbon can be burned out by heating the heating element (14) in the same manner.
そして、ヒートパターンとして印刷されているヒーター
発熱体（１４）及びリード取出部（１６）は、セラミッ
クスシート（１３）にメタライズされることによって形
成されているものであり、このセラミックスシー）（１
３）を絶縁体（２）の表面に巻回することてヒーターを
内蔵させることができるので、作業工程を簡略化するこ
とができると共に、絶縁体（２）自体を段差のない円筒
状としているので、ヒーター発熱体（１４）、通電用リ
ート部（１５）、及びリード取出部（１６）を同時にメ
タライズしたセラミックスシート（１３）の剥離が生し
難くなるものである。The heater heating element (14) and lead extraction portion (16) printed as a heat pattern are formed by metallizing the ceramic sheet (13).
3) can be wound around the surface of the insulator (2) to incorporate a heater, which simplifies the work process, and the insulator (2) itself has a cylindrical shape with no steps. Therefore, peeling of the ceramic sheet (13) in which the heater heating element (14), the energizing reed part (15), and the lead extraction part (16) are simultaneously metalized becomes difficult to occur.
更に、通電を行なうリート部（１５）がセラミックスシ
ート（１３）によって保護されているので、絶縁体（２
）の脚部近傍においても通電により発生し易い火花リー
クを防止することができる。Furthermore, since the leet part (15) that conducts electricity is protected by the ceramic sheet (13), the insulator (2
) It is also possible to prevent spark leaks that tend to occur when energized near the legs.
なお、絶縁体（２）の表面に巻回し、焼成固着されるセ
ラミックスシート（１３）は、第３図に示すように、予
めセラミックスシート（１３）の裏面にパターン化した
ヒーター発熱体（１４）、通電用リード部（１５）をメ
タライズによって形成した後、上記通電用リード部（１
５）の一方に穿設した貫通孔（１７）を介して、表面に
メタライズによって形成された通電用リード取出部（１
６）と一体にしてなるものである。The ceramic sheet (13) that is wound around the surface of the insulator (2) and fixed by firing is a heater heating element (14) that has been patterned on the back surface of the ceramic sheet (13) in advance, as shown in FIG. After forming the energizing lead part (15) by metallization, the energizing lead part (15) is formed by metallization.
5), through a through hole (17) drilled in one side of the energizing lead extraction portion (17) formed on the surface by metallization.
6).
（発明の効果）
以上のとおり、絶縁体にヒーター発熱体、通電用リート
部等をメタライズによって形成したセラミックスシート
を巻回することによりヒーターを付設することで、低温
時における始動性を向上させると共に、それに伴う作業
工程の簡略化し、更に配線の剥離、リート線取出部の火
花リーク等の不具合を解消することができる優れた効果
を有するものである。(Effects of the invention) As described above, by attaching a heater by winding a ceramic sheet in which a heater heating element, a current-carrying leet part, etc. are formed by metallization around an insulator, starting performance at low temperatures can be improved, and This has the excellent effect of simplifying the associated work process and eliminating problems such as peeling of wiring and leakage of sparks from the lead wire outlet.
第１図はこの発明の実施例であるスパークプラグの部分
断面図、第２図はその要部断面図、第３図はセラミック
スシートの製造過程を示す斜視図である。
１・・・ヒーター内蔵スパークプラグ ２・・・絶縁体
３・・・中心電極 ４・・・導電性ガラスシール５・・
・抵抗体 ６・・・端子電極 ７・・・軸孔８・・・主
体金具 ９−・・外側電極 １０・・・ネジ部１１・・
・ガラスシールあるいは耐熱セメント１２・・・セラミ
ックフランジ
１３・・・セラミックスシート
１４・・・ヒーター発熱体 １５・・・通電用リート部
１６−・リート取出部 １７・・・貫通孔第１図
特許出願人 日本特殊陶業株式会社
代理人 弁理士 藤 木 三 幸
第
図
第
図
１．５
／ｅ）FIG. 1 is a partial sectional view of a spark plug according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part thereof, and FIG. 3 is a perspective view showing the manufacturing process of a ceramic sheet. 1... Spark plug with built-in heater 2... Insulator 3... Center electrode 4... Conductive glass seal 5...
・Resistor 6... Terminal electrode 7... Shaft hole 8... Metal shell 9-... Outer electrode 10... Threaded part 11...
・Glass seal or heat-resistant cement 12...Ceramic flange 13...Ceramic sheet 14...Heater heating element 15...Leat part for energization 16--Leat extraction part 17...Through hole Figure 1 Patent application Person NGK Spark Plug Co., Ltd. Agent Patent Attorney Miyuki Fujiki Figure 1.5/e)
Claims (1)
ード部を同時にメタライズしたセラミックスシートを巻
回、装着して、焼成し、別体の組付用セラミックフラン
ジを介して主体金具に固着してなるヒーター内蔵スパー
クプラグ。A ceramic sheet metalized with a heater heating element and a current-carrying lead is simultaneously wound and attached to the surface of a cylindrical insulator, fired, and fixed to the metal shell via a separate ceramic flange for assembly. Spark plug with built-in heater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18714290A JP2887507B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Spark plug with built-in heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18714290A JP2887507B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Spark plug with built-in heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475280A true JPH0475280A (en) | 1992-03-10 |
| JP2887507B2 JP2887507B2 (en) | 1999-04-26 |
Family
ID=16200859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18714290A Expired - Lifetime JP2887507B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Spark plug with built-in heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2887507B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITPD20100234A1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-23 | Athena S P A | PRODUCTION METHOD TO PRODUCE A SUPPORTING COMPLEX TO SUPPORT AN ACTIVATION ELECTRODE OF AN IGNITION DEVICE FOR A COMBUSTION DEVICE, A COMPETITIVE SUPPORT THAT CAN BE OBTAINED, AS WELL AS THE IGNITION DEVICE AND THE EQUIPMENT |
| US8707922B2 (en) | 2009-12-15 | 2014-04-29 | Federal Mogul Ignition Company | Spark ignition device for an internal combustion engine and central electrode assembly therefor |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP18714290A patent/JP2887507B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8707922B2 (en) | 2009-12-15 | 2014-04-29 | Federal Mogul Ignition Company | Spark ignition device for an internal combustion engine and central electrode assembly therefor |
| ITPD20100234A1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-23 | Athena S P A | PRODUCTION METHOD TO PRODUCE A SUPPORTING COMPLEX TO SUPPORT AN ACTIVATION ELECTRODE OF AN IGNITION DEVICE FOR A COMBUSTION DEVICE, A COMPETITIVE SUPPORT THAT CAN BE OBTAINED, AS WELL AS THE IGNITION DEVICE AND THE EQUIPMENT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2887507B2 (en) | 1999-04-26 |
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