JPH09219273A - スパークプラグ - Google Patents

スパークプラグ

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JPH09219273A
JPH09219273A JP2223296A JP2223296A JPH09219273A JP H09219273 A JPH09219273 A JP H09219273A JP 2223296 A JP2223296 A JP 2223296A JP 2223296 A JP2223296 A JP 2223296A JP H09219273 A JPH09219273 A JP H09219273A
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JP
Japan
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insulator
terminal electrode
shaft hole
terminal
diameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2223296A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Matsutani
渉 松谷
Okitomo Mizoguchi
興知 溝口
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】 【課題】 端子部の偏芯や曲がりの発生を抑制し、端子
電極をガラスシール可能な、ガラスシール式のスパーク
プラグの提供。 【解決手段】 主体金具1と、主体金具1内に固定され
る軸孔20付きの絶縁碍子2と、絶縁碍子2の頭部端面
231から端子部31が突出する様に軸孔20内に挿嵌
される端子電極3と、端子電極3のシール部32を軸孔
20内に封着する導電性のシールガラス41と、先端部
51が絶縁碍子2の先端面22から突出する様に軸孔2
0内に固定され、後端部54がシールガラス41と抵抗
体材42とを介して端子電極3に電気接続される中心電
極5とを具備するスパークプラグPであって、絶縁碍子
2の頭部端面231から深さ2mm以上に亘り、端子電
極3の外径と軸孔20の径との径差を0.2mm〜0.
4mmにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に装着す
る、ガラスシール式のスパークプラグに関する。
【0002】
【従来の技術】先端部が絶縁碍子の先端面から突出する
様に中心電極を前記絶縁碍子の軸孔内に嵌め込み、前記
軸孔内に粉末状のガラスシール材を封入し、前記絶縁碍
子の頭部端面から端子部が突出する様に端子電極を前記
軸孔内に挿嵌し、加熱により前記ガラスシール材を溶融
させた後、冷却により凝固させて前記端子電極のシール
部を前記軸孔内に封着して製造するガラスシール式のス
パークプラグでは、端子電極の外径との径差を0.5m
mに管理していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術を用いて
ガラスシール式のスパークプラグの製造を行うと、割合
高い頻度(5%以上)で、端子電極が、偏芯したり斜め
に絶縁碍子の軸孔に固定される。
【0004】発明者らは、様々な実験や試行錯誤の結
果、この不具合いはクリアランスが大きい為に発生する
ことを突き止めた。尚、この様に端子電極が正常に固定
されないスパークプラグは、端子部が絶縁碍子の軸芯に
対して偏芯したり曲がったりしているので、プラグキャ
ップとの嵌合性が悪くなる。
【0005】本発明の目的は、端子部の偏芯や曲がりの
発生を抑制し、端子電極をガラスシール可能な、ガラス
シール式のスパークプラグの提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、先端面に外側電極を突設した筒状の主体金具
と、該主体金具内に固定される軸孔付の絶縁碍子と、該
絶縁碍子の頭部端面から端子部が突出する様に前記軸孔
内に挿嵌される端子電極と、該端子電極のシール部を前
記軸孔内に封着する導電性のシールガラスと、先端部が
前記絶縁碍子の先端面から突出する様に前記軸孔内に固
定され、後端部が前記シールガラスと抵抗体材を介して
前記端子電極に電気接続される中心電極とを具備するス
パークプラグであって、前記絶縁碍子の頭部端面から少
なくとも2mmの深さまで、前記端子電極の外径と前記
軸孔の径との径差を0.2mm〜0.4mmの範囲内に
する構成を採用した。
【0007】
【作用および発明の効果】絶縁碍子の頭部端面から少な
くとも深さ2mmまでの軸孔の径と、絶縁碍子の頭部端
面から少なくとも深さ2mmまでの端子電極の外径との
径差を0.2mm〜0.4mmの範囲内にしている。
【0008】この為、絶縁碍子の頭部端面から端子部が
突出する様に軸孔内に挿嵌される端子電極と、軸孔内壁
との間のクリアランスが適切な範囲(0.1mm〜0.
2mm)になるので、シールガラスにより端子電極が軸
孔の中心に確実に固定され、端子部の偏芯や曲がりが防
止できる。
【0009】尚、径差が0.2mm未満であるとクリア
ランスが狭すぎ絶縁碍子割れが起き易くなり、径差が
0.4mmを越えるとクリアランスが広すぎ端子電極が
軸孔の略中心に封着されない(端子部が偏芯したり曲が
る)可能性が高くなる。
【0010】又、径差を0.2mm〜0.4mmの範囲
にする深さが2mm未満であると、端子電極のシール部
が動いて端子電極が軸孔の中央に封着されない(端子部
が偏芯したり曲がる)可能性が高くなる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を、図1及び図
2に基づいて説明する。図1に示す様に、スパークプラ
グPは、先端面111に外側電極10を突設した円筒状
の主体金具1と、主体金具1内に固定される軸孔20付
の絶縁碍子2と、絶縁碍子2の頭部端面231から端子
部31を突出して軸孔20内に挿嵌される端子電極3
と、端子電極3のシール部32を軸孔奥部で封着するガ
ラスシール材4と、先端部51が絶縁碍子2の先端面2
2から突出する様に軸孔20内に固定される中心電極5
とを具備する。そして、スパークプラグPは、ガスケッ
ト121を介して内燃機関のシリンダヘッド(図示せ
ず)に螺着され、端子部31にプラグキャップ(図示せ
ず)が嵌合されて高電圧が給電される。
【0012】主体金具1は、低炭素鋼で形成され、外周
にネジ112を形成したねじ部11と、前側にガスケッ
ト121を配設し後側に肉薄帯122を周設した胴部1
2と、プラグレンチを嵌合させる為の六角部13とから
なる。尚、123はパッキン、124はリングである。
【0013】絶縁碍子2は、アルミナを主体とするセラ
ミック焼結体で形成され、ねじ部11の内側に位置する
脚長部21と、主体金具1の六角部13から胴部12の
内側に位置する径大部23と、外周にコルゲーション2
32を形成した頭部24とからなる。又、絶縁碍子2の
軸に沿って軸孔20が形成されている。
【0014】尚、頭部24から径大部23間に位置する
軸孔20の直径φAは4.2mmに設定され、脚長部2
1に位置する軸孔20の直径は中心電極径(2.6m
m)より少し大きく設定されている。又、軸孔20の頭
部24の端部には雌ネジ部26が穿設されているが、こ
れは絶縁碍子2の成形時の軸孔20を形成する中子ピン
を抜去する為の加工残である。
【0015】端子電極3は、低炭素鋼で形成され、表面
にニッケルメッキが施され、頭部端面231から突出す
る端子部31と、軸孔20内でガラスシールされるシー
ル部32と、端子部31とシール部32とを接続する棒
状部33とからなる。端子部31は、プラグキャップ嵌
合時の抜けを防止する為、中央部を径小(図1、図2参
照)に形成している。シール部32は、外周が螺子状、
ローレット状に加工され、ガラスシール材4により軸孔
20内に封着されている。
【0016】本実施例では、絶縁碍子2の頭部端面23
1から深さL=4.5mmまで(端子電極3挿入時)、
棒状部33の直径φBが3.84mmに管理され(端子
電極3の外径と軸孔20の径との径差が0.36m
m)、深さL=4.5mmを越える棒状部33の直径は
更に径小(<3.84mm)に形成されている(図2参
照)。
【0017】ガラスシール材4は、銅粉末とガラス粉末
とを混合(1:1)した導電性のシールガラス41と、
ガラス粉末にカーボン粉末、金属粉末(Al、Sn
等)、セラミック粉末、及び有機バインダーを加えて混
合した抵抗体材42からなる公知の材料とが溶融凝固し
たものである。尚、ガラスシール材4は、抵抗体材42
を省略し、導電性のシールガラス41のみでも良い。
【0018】中心電極5は、ニッケル合金製の鞘材52
と、鞘材52内に封入される芯材53(銅等の熱伝導性
金属)とで構成され、先端部51が絶縁碍子2の先端面
22から突出する様に軸孔20内に嵌め込まれ、径大の
鍔を備えた後端部54が段座25に係止されてガラスシ
ール材4により軸孔20内に封着されている。そして、
このガラスシール材4を介して中心電極5が端子電極3
に電気接続される。
【0019】端子電極3及び中心電極5のガラスシール
は、以下の様に行われる。 (1) 脚長部21が下になる様に絶縁碍子2を固定した状
態で中心電極5を絶縁碍子2の頭部24側の軸孔20か
ら嵌め込んで段座25に係止させ、先端部51を絶縁碍
子2の先端面22から突出させる。 (2) 脚長部21が下になる様に絶縁碍子2を固定した状
態で導電性のシールガラス41と、抵抗体材42、更に
シールガラス41を順に、絶縁碍子2の頭部24側の軸
孔20に適量流し込む。 (3) 脚長部21が下になる様に絶縁碍子2を固定した状
態で端子電極3を絶縁碍子2の頭部24側から軸孔20
内に嵌め込む。
【0020】(4) 脚長部21が下になる様に絶縁碍子2
を固定した状態で絶縁碍子2を800℃〜950℃に加
熱し(導電性のシールガラス41及び抵抗体材42のガ
ラス粉末が溶融)、端子部31に下向きの力を加えなが
ら端子電極3を押圧し、端子部31の底面34を絶縁碍
子2の頭部端面231に当接させる。 (5) 絶縁碍子2を自然冷却して溶融状態のガラスシール
材4を凝固させ、端子電極3及び中心電極5のガラスシ
ールが完了する。
【0021】尚、ガラスシールが完了した絶縁碍子2
は、パッキン123を介して主体金具1内に嵌め込まれ
てリング124とシール材126とが充填され、加締部
125を加締めることにより主体金具1に組み付けられ
る。
【0022】つぎに、径差(軸孔20の直径φA−端子
電極3の直径φB)、及び該径差を所定値に維持する深
さLの最適範囲を求める試験について述べる。表1は、
図1、図2に示す絶縁碍子2(BCPタイプ)を用い、
端子電極3の棒状部33の直径φBを4.1mm〜3.
7mmの間で九段階に変化させ、深さLを1mm〜4m
mの間で四段階に変化させ、各条件毎に100本、合
計、3600本のガラスシール{(上記(1) 〜(5) に示
す方法による}を行った試験結果である。
【0023】尚、BCPタイプとは、主体金具1の六角
部13の対辺が胴部12の直径より小さく、ネジ径14
mm(M14)、絶縁碍子2の脚長部21の先端が主体
金具1の先端面111より突出したスパークプラグであ
る。
【0024】
【表1】
【0025】表1において、“〇”は偏芯等の不具合い
品が0%〜1%(0本〜1本)、“△”は偏芯等の不具
合い品が2%以上5%未満(2本〜4本)、“×”は偏
芯等の不具合い品が5%以上(5本以上)、“割れ”は
絶縁碍子2のひび割れ発生を示す。
【0026】表1の太枠内のサンプルは、絶縁碍子2の
頭部端面231から2mm以上(深さL≧2mm)に亘
り、軸孔20の直径φAと端子電極3の外径φBとの径
差を0.2mm〜0.4mmに管理したものであり、偏
芯等の不具合い品が0%〜1%(0本〜1本)と良好な
結果を示した。
【0027】これにより、殆どの場合(99%以上)、
端子電極3が正常に固定されるので端子部31が偏芯し
たり曲がったりせず、プラグキャップとの嵌合性が良好
である。又、不良品を著しく減少させることができる。
【0028】これは、太枠内のものは、軸孔20内に挿
嵌される端子電極3と、軸孔内壁との間のクリアランス
が適切な範囲(0.1mm〜0.2mm)になるので、
ガラスシール時に端子電極3が軸孔20の中心に確実に
固定され、端子部31の偏芯や曲がりが防止できる為で
ある。
【0029】尚、径差が0.2mm未満であるとクリア
ランスが狭すぎ絶縁碍子割れが起き易くなり、径差が
0.4mmを越えるとクリアランスが広すぎ端子電極3
が軸孔20の中心に封着されず、端子部31の偏芯や曲
がりが起き易くなる。又、径差を0.2mm〜0.4m
mの範囲にする深さLが2mm未満であると、端子電極
3のシール部32が動いてしまい、端子電極3が軸孔2
0の中央に封着されず、端子部31の偏芯や曲がりが起
き易くなる。
【0030】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 a.絶縁碍子の頭部端面からの深さL(端子電極挿入
時)、頭部端面から深さLまでの端子電極の棒状部の直
径φB、頭部端面から深さLまでの軸孔の直径は、製造
するスパークプラグの種類に応じて適宜決めれば良く、
一例として、表2に具体例を示す。
【0031】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るスパークプラグの断面
図である。
【図2】その要部拡大図である。
【符号の説明】
1 主体金具 2 絶縁碍子 3 端子電極 4 ガラスシール材 5 中心電極 10 外側電極 20 軸孔 22 先端面 31 端子部 32 シール部 41 シールガラス 42 抵抗体材 51 先端部 54 後端部 111 先端面 231 頭部端面 L 深さ P スパークプラグ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端面に外側電極を突設した筒状の主体
    金具と、 該主体金具内に固定される軸孔付の絶縁碍子と、 該絶縁碍子の頭部端面から端子部が突出する様に前記軸
    孔内に挿嵌される端子電極と、 該端子電極のシール部を前記軸孔内に封着する導電性の
    シールガラスと、 先端部が前記絶縁碍子の先端面から突出する様に前記軸
    孔内に固定され、後端部が前記シールガラスと抵抗体材
    を介して前記端子電極に電気接続される中心電極とを具
    備するスパークプラグであって、 前記絶縁碍子の頭部端面から少なくとも2mmの深さま
    で、前記端子電極の外径と前記軸孔の径との径差を0.
    2mm〜0.4mmの範囲内にしたことを特徴とするス
    パークプラグ。
JP2223296A 1996-02-08 1996-02-08 スパークプラグ Pending JPH09219273A (ja)

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