JPH0722158A - スパークプラグ - Google Patents

スパークプラグ

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JPH0722158A
JPH0722158A JP16549193A JP16549193A JPH0722158A JP H0722158 A JPH0722158 A JP H0722158A JP 16549193 A JP16549193 A JP 16549193A JP 16549193 A JP16549193 A JP 16549193A JP H0722158 A JPH0722158 A JP H0722158A
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JP
Japan
Prior art keywords
center electrode
insulator
spark plug
shaft hole
filler
Prior art date
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Pending
Application number
JP16549193A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sugimoto
誠 杉本
Hiroyuki Tanabe
宏之 田辺
Masahiro Konishi
雅弘 小西
Kenichi Nishikawa
倹一 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐プレイグニッション性の向上を図ること。 【構成】 絶縁碍子は、窒化アルミニウムを主成分とす
るセラミックス焼結体より成形されて、中心部を長手方
向に貫通する軸孔6を有する。軸孔6には、発火部側に
形成された脚長部2aの内周に中心電極3が挿入され
て、この中心電極3の外径を3.0mm以下とし、且つ
中心電極3の外周面と脚長部2aの内周面との間に形成
される環状の隙間10には無機質充填材11が充填され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関に
使用されるスパークプラグに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、内燃機関用のスパークプラグ
では、アルミナ(Al2 3 )主体の絶縁碍子が多く採
用されているが、アルミナの熱伝導率が低いことから、
中心電極からの熱引きの際に絶縁碍子先端が高温とな
り、この部分が熱点となってプレイグニッションが発生
し易い。そこで、高温となる絶縁碍子の発火部(脚長
部)に、アルミナより耐熱性、熱伝導性に優れた窒化ア
ルミニウム(AlN)を使用することで、耐プレイグニ
ッション性の向上を図ったスパークプラグが提案されて
いる(平2−183988号公報、平2−183990
号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、窒化アルミ
ニウム(の絶縁碍子を採用することで、絶縁碍子の熱伝
導性を高めることはできるが、主にニッケル材から成る
中心電極の熱伝導性が悪いことから、この中心電極がプ
レイグニッションの発生原因となる。この対策として、
ニッケル材の内部に熱伝導に優れる銅芯を封入したもの
があるが、中心電極の外径が細くなると、銅芯の封入が
困難になるとともに、中心電極を伝わる熱量も低下する
ため、耐プレイグニッション性も低下することになる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目
的は、耐プレイグニッション性の向上を図ることにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、中心部に軸孔を有し、少なくとも発火部
側の一部が窒化アルミニウムを主成分とするセラミック
ス焼結体で形成された絶縁碍子と、前記発火部側の先端
が前記軸孔より突出した状態で前記軸孔に挿設された中
心電極とを備えるスパークプラグにおいて、前記中心電
極の先端部側の外径を3.0mm以下にすると共に、前
記絶縁碍子の前記発火部側で、前記軸孔の内周面と前記
中心電極の外周面との間に形成される環状の隙間に無機
質充填材を充填したことを技術的手段とする。また、前
記無機質充填材は、500℃以上の耐熱温度を有する金
属、金属酸化物、金属フッ化物、金属水酸化物、あるい
は熱伝導性に優れる金属粉末を主成分としたことを技術
的手段とする。
【0005】
【作用】上記構成より成る本発明のスパークプラグは、
発火部側における軸孔の内周面と中心電極の外周面との
間に形成される環状の隙間に無機質充填材が充填される
ことにより、中心電極の熱が無機質充填材を介して効率
良く絶縁碍子へ伝達される。絶縁碍子は、少なくとも発
火部側の一部が、熱伝導性に優れる窒化アルミニウムを
主成分としたセラミックス焼結体で形成されるため、無
機質充填材を介して中心電極より伝達された熱を迅速に
逃がすことができる。中心電極は、絶縁碍子と中心電極
との隙間に無機質充填材を充填しない場合、その外径が
3mm付近から細くなると急に先端温度が上昇する。従
って、中心電極の外径が3mm以下の場合に、絶縁碍子
と中心電極との隙間(軸孔内)に無機質充填材を充填す
ることにより、中心電極の熱を無機質充填材を介して効
果的に絶縁碍子へ伝達することができる。
【0006】なお、無機質充填材は、軸孔の内周面と中
心電極の外周面との間に形成される環状の隙間全体に充
填する必要はなく、隙間の一部に充填されていても良
い。また、中心電極の温度は概ね500℃以上となるた
め、無機質充填材の耐熱温度を500℃以上とすること
により、温度による無機質充填材の変質や消失を防止す
ることができる。
【0007】
【実施例】本発明のスパークプラグを図に示す実施例に
基づいて説明する。図3はスパークプラグの半断面図で
ある。スパークプラグ1は、筒状を成す絶縁碍子2、こ
の絶縁碍子2に保持された中心電極3、この中心電極3
の先端面との間に火花放電ギャップGを形成する外側電
極4、および主体金具5等より構成されている。
【0008】絶縁碍子2は、窒化アルミニウム(Al
N)を主成分とするセラミックス焼結体より成形されて
いる。この絶縁碍子2は、中心部を長手方向(図3上下
方向)に貫通する軸孔6を有する。この軸孔6には、発
火部側(図3下側)に形成された脚長部2aの内周に中
心電極3が挿入され、後端側に形成されたコルゲーショ
ン2bの内周に端子電極7が挿入されて、中心電極3と
端子電極7との間に抵抗体8を挟んで導電性ガラス9に
よって加熱封着されている。なお、絶縁碍子2は、その
発火部側をAlN絶縁碍子とし、後端側をアルミナ(A
2 3 )絶縁碍子とした分割構造であっても良い。
【0009】中心電極3は、発火部側の端部が絶縁碍子
2の先端面より突出した状態で軸孔6に挿入されてい
る。なお、脚長部2aにおける軸孔6の内径は中心電極
3の外径dより若干大きく設定されており、従って、中
心電極3の外周面と脚長部2aの内周面との間には環状
の隙間10(図1および図2参照)が形成される。この
環状の隙間10には、耐プレイグニッション性の向上を
図るために、無機質充填材11(以下充填材11と略
す)が充填されている(図1(b)〜(d)および図2
(e)〜(h)参照)。
【0010】外側電極4は、一般的に中心電極3より温
度が高くなることから、耐熱性および耐久性に優れた金
属、例えばニッケル合金が使用される。この外側電極4
は、略L字状に形成されて、中心電極3の先端面に対向
して配置され、主体金具5の先端面に溶接により接合さ
れている。主体金具5は、低炭素鋼等の導電性金属が使
用されている。この主体金具5は、絶縁碍子2の外周に
嵌め合わされて、後端側のかしめ部5aをかしめること
により絶縁碍子2を支持している。主体金具5の発火部
側外周には、エンジンのシリンダヘッド(図示しない)
に取り付けるための螺子部5bが形成されている。ま
た、主体金具5の後端側外周には、締付け用レンチ等の
工具をかけるための六角部5cが形成されている。
【0011】〔耐プレイグニッション性試験〕次に、中
心電極3の外周面と脚長部2aの内周面との間に形成さ
れる環状の隙間10に充填材11を充填したことによる
効果(耐プレイグニッション性)を以下の試験により確
認した。まず、図1(a)に示すように充填材11のな
い試作品Aと、図1(b)〜(d)および図2(e)〜
(h)に示すように充填材11の種類および充填位置の
異なる7種類の試作品B〜Hとを試作した。各試作品A
〜Hは、AlN:95重量%、Y2 3 :5重量%より
成る絶縁碍子2と、外径d=φ1.75のニッケル製
(ニッケル無垢材)中心電極3を使用した。試作品B〜
Hに使用する充填材11は、アルミナセメント、フッ化
カルシウム、および水酸化アルミニウムにそれぞれリン
酸アルミニウムを添加した無機接着剤(共に耐熱温度5
00℃以上)とを使用した。なお、試作品C、Dおよび
F〜Hは、充填材11を発火部側の先端まで充填した
後、超音波洗浄器により先端側の充填材11を洗浄除去
したものである。試験方法は、各試作品A〜Hを単気筒
4サイクルエンジンに取り付けて、点火時期を順次進ま
せることによってプレイグニッションを発生させ、その
プレイグニッションが発生した進角(点火時期)によっ
て耐プレイグニッション性を評価した。その評価結果を
下記の表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】上記の耐プレイグニッション性試験では、
表1に示したように、充填材11のない試作品Aは、点
火時期を30°CA進角させた時点でプレイグニッショ
ンが発生したのに対して、充填材11のある試作品B〜
Hは、点火時期を約50°CA進角させるまでプレイグ
ニッションが発生しなかった。この結果、充填材11の
ある試作品B〜Hは、充填材11のない試作品Aと比較
してプレイグニッションの発生温度が高く、プレイグニ
ッションが発生しにくいことが確認された。
【0014】このように、絶縁碍子2の脚長部2aと中
心電極3との間に充填材11を充填することにより、そ
の充填材11を介して中心電極3と絶縁碍子2との接触
範囲が大きくなるため、充填材11がない場合と比較し
て、中心電極3の熱を効果的に絶縁碍子2へ伝達するこ
とができる。その結果、中心電極3の先端温度が低下し
てプレイグニッションが発生しにくくなる。なお、充填
材11がない場合と充填材11がある場合の熱の流れを
それぞれ図4および図5に矢印で示す。
【0015】次に、充填材11のある場合と充填材11
のない場合とで、下記の表2に示すように中心電極3の
外径dを変化させて中心電極3の先端温度を測定した。
その測定結果を図6に示す。なお、絶縁碍子2は、Al
N:95重量%、Y2 3 :5重量%より成るもので、
中心電極3の外径dの変化に対応して、中心電極3の外
周面と脚長部2aの内周面との間に形成される環状の隙
間10が同一寸法となるように、各試作品において軸孔
6の内径が変化させてある。測定方法は、各試作品を単
気筒4サイクルエンジンに取り付けて、6000rpm
×全開条件で行った。中心電極3の先端温度は、図7に
示すように、中心電極3の先端部内(先端から0.5m
mの位置)に埋設された熱電対12(Pt−PtRh:
d=φ0.1)によって測定した。なお、充填材11の
種類および充填位置は、上述の図1(b)に示す仕様と
した。
【0016】
【表2】
【0017】上記測定の結果、充填材11がない場合
は、図6に示すように、中心電極3の外径dがφ1.0
〜φ3.0の間では、外径dが太くなるにつれて中心電
極3の先端温度が急激に下降し、その後、d=φ3.0
〜φ5.0の間では、外径dが太くなるにつれて中心電
極3の先端温度が緩やかに下降する。これに対して、充
填材11がある場合は、充填材11がない場合より中心
電極3の先端温度が低く、また中心電極3の外径dがφ
1.0〜φ5.0の間で中心電極3の先端温度が急激に
変化することはなく緩やかに下降している。このため、
中心電極3の外径dがφ3.0〜φ5.0の間では、充
填材11がない場合と充填材11がある場合とで中心電
極3の先端温度が大きく異なることはないが、中心電極
3の外径dがφ1.0〜φ3.0の間では、充填材11
がない場合と充填材11がある場合とで、外径dが細く
なるにつれて中心電極3の先端温度が大きく異なってく
る。
【0018】この結果、発火部側の軸孔6内に充填材1
1を充填する場合は、中心電極3の外径dがφ3.0以
下の時に大きな効果が得られ、外径d=φ1.0の時に
は、約300Kの下降効果が得られることが確認され
た。この実施例では、中心電極3の外径dをφ1.0〜
φ5.0の範囲内で記載したが、d=φ1.0以下でも
同様に大きな効果を期待することができる。本実施例で
充填材11の耐熱温度を500℃以上としたのは、中心
電極3の温度が概ね500℃以上になることが予想さ
れ、この温度以下では、充填材11が変質または消失す
ることにより、充填材11の役割を果たすことができな
いためである。
【0019】
【発明の効果】本発明のスパークプラグは、中心電極の
外径を3.0mm以下とし、発火部側のAlN製絶縁碍
子と中心電極との隙間(軸孔内)に無機質充填材を充填
したことにより、中心電極の熱を無機質充填材を介して
効果的に絶縁碍子へ伝達することができる。その結果、
中心電極がプレイグニッションの発生原因となるのを防
止して、耐プレイグニッション性の向上を図ることがで
きる。特に、中心電極の外径が細く、取付けねじ径の小
さい小型プラグに適用することで、耐プレイグニッショ
ン性の大幅な向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スパークプラグの絶縁碍子と中心電極の発火部
側断面図である。
【図2】スパークプラグの絶縁碍子と中心電極の発火部
側断面図である。
【図3】スパークプラグの半断面図である。
【図4】充填材がない場合の熱の流れを示す発火部側の
断面図である。
【図5】充填材がある場合の熱の流れを示す発火部側の
断面図である。
【図6】中心電極の外径と先端温度との関係を示すグラ
フである。
【図7】スパークプラグの発火部側を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 スパークプラグ 2 絶縁碍子 3 中心電極 6 軸孔 10 環状の隙間 11 無機質充填材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 倹一 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中心部に軸孔を有し、少なくとも発火部側
    の一部が窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス
    焼結体で形成された絶縁碍子と、前記発火部側の先端が
    前記軸孔より突出した状態で前記軸孔に挿設された中心
    電極とを備えるスパークプラグにおいて、 前記中心電極の先端部側の外径を3.0mm以下にする
    と共に、前記絶縁碍子の前記発火部側で、前記軸孔の内
    周面と前記中心電極の外周面との間に形成される環状の
    隙間に無機質充填材を充填したことを特徴とするスパー
    クプラグ。
  2. 【請求項2】前記無機質充填材は、500℃以上の耐熱
    温度を有する金属、金属酸化物、金属フッ化物、金属水
    酸化物、あるいは熱伝導性に優れる金属粉末を主成分と
    することを特徴とする請求項1記載のスパークプラグ。
JP16549193A 1993-07-05 1993-07-05 スパークプラグ Pending JPH0722158A (ja)

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JP16549193A JPH0722158A (ja) 1993-07-05 1993-07-05 スパークプラグ
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010019933A3 (en) * 2008-08-15 2010-05-14 Federal-Mogul Ignition Company Extension-type spark plug
WO2010025054A3 (en) * 2008-08-29 2010-05-27 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug and methods of construction thereof
KR20130139907A (ko) * 2010-12-14 2013-12-23 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 개선된 코로나 제어를 가진 코로나 점화 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010019933A3 (en) * 2008-08-15 2010-05-14 Federal-Mogul Ignition Company Extension-type spark plug
CN102124618A (zh) * 2008-08-15 2011-07-13 费德罗-莫格尔点火公司 伸长型火花塞
US8164241B2 (en) 2008-08-15 2012-04-24 Federal Mogul Ignition Company Extension-type spark plug
WO2010025054A3 (en) * 2008-08-29 2010-05-27 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug and methods of construction thereof
US7944135B2 (en) 2008-08-29 2011-05-17 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug and methods of construction thereof
CN102138258A (zh) * 2008-08-29 2011-07-27 费德罗-莫格尔点火公司 火花塞及其构造方法
KR20130139907A (ko) * 2010-12-14 2013-12-23 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 개선된 코로나 제어를 가진 코로나 점화 장치
JP2014505329A (ja) * 2010-12-14 2014-02-27 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニー 改良されたコロナ制御を用いるコロナ点火装置

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BR9402226A (pt) 1995-03-07

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