JPS61230281A - 点火プラグ - Google Patents

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） 本発明は内燃機関の高電圧イグニッション回路において
用いる点火プラグの改良に関し、詳しくは該点火プラグ
からの雑音電波の発生を抑制するために点火プラグに内
蔵される抵抗体の改良に関する。

（従来の技術） 本発明は先に特願昭５９−２２４３９０号として、粒径
の異なるガラス粉末とカーボンと磁性体とにより成る焼
結体にて上記抵抗体を内蔵した点火プラグを提案してい
る。

（発明が解決しようとする問題点） この点火プラグは雑音電波抑制効果の優れたちであるが
、カーボンと磁性体とが反応し抵抗体の負荷寿命が若干
悪くなることを見い出した。また、この反応により、磁
性体まわりに空隙が生じ、雑音電波抑制性能が悪くなる
ことも見い出した。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は上記した既提案の点火プラグにおいて、カーボ
ンに代えて、Ｔ　ｉＮ　％　Ｔ　ｔ　Ｃ−、Ｗ　ＣＳＴ
　ｔＢ　ｚ　、Ｚ　ｒ　Ｃ−Ｈｆ　Ｃ−Ｓ　ｉ　Ｃ−、
Ｔ　ａ　Ｃ％　Ｍ　ｏ　Ｓｉ２の群より選ばれた１種の
導電材料を用いるものである。

第１図は本発明の点火プラグの一例を表わす断面図であ
り、第２図は該点火プラグにおいて用いる抵抗体の構造
を説明する模式図である。

即ち、本発明は、軸方向に貫通する内孔を備える絶縁体
１と、該絶縁体１の前記内孔の一端の開口部に嵌着され
た端子金具２と、前記絶縁体１の前記内孔の他端の開口
部に嵌着された中心電極３と、前記絶縁体１の前記内孔
内であって、前記端子金具と前記中心電極３との間に配
置された抵抗と 体４を有する点火プラグにおいて、 ＾ 前記抵抗体４は、揃者圃圃開−神Ｔ　ｉ　Ｎ　％　Ｔ　
ｉＣ，ＷＣＸＴｉＢｚ　、ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＳｉＣ。

ＴａＣ％ＭＯＳ１．の群より選ばれた１種０．９〜３、
Ｑ　ｗ　ｔ％と、該導電材料より粒径の大きいガラス粉
末９〜４０ｗｔ％　と、磁性体２０ｗｔ％以下と、前記
ガラス粉末より粒径の大きいガラス粉末６０〜９０ｗｔ
％とから成る焼結体により構成されていることを特徴と
する点火プラグである。

本発明の点火プラグにおいて、抵抗体４以外の構成要素
である絶縁体１、端子金具２、中心電極３等としては、
従来のものをそのまま用いることができる。

抵抗体４の構造は第２図に示すように高抵抗のガラス粒
子４１と、そのまわりにジグザグ状に形成された電流路
４２と、磁性体４３とから成り、該電流路４２はガラス
微粉末を骨材とし、これに導電体である上記ＴｉＮ等の
導電材料が充填されて形成されるものと考えられる。

ガラス粒子４１の粒径は前記ガラス微粉末よりも大きく
、５０μｍ〜３００μｍ程度が望ましい。

５０μｍより小さければ通常の使用時においてガラスが
軟化し易く電流路４２が不安定となり、３００μｍ以上
では抵抗体４の絶縁体１の内孔内への焼付は溶着に際し
、ガラス粒子４１と電流路４２とに隙間が出来易いから
である。又該ガラス粒子４１の抵抗体４中における割合
は６０〜９０ｗｔ％とする。６０ｗｔ％以下では前記構
造効果を充分に採ることができず、雑防性能が悪くなり
、９０ｗｔ％以上では上記隙間が多くなり、負荷寿命特
性が悪くなる。

磁性体４３は高周波雑音電流を吸収する。即ち、高周波
雑音電流のもつエネルギーを磁性体４３のスピンの磁化
エネルギー、あるいはジュール熱等に変換して高周波雑
音電流を減少させる。このため磁性体の比透磁率μは１
０以上必要である。

磁性体４３としては、（イ）ＭＩ［Ｏ，Ｆｅ、Ｑ３の逆
スピネル構造のフェライト（２価の金属であるＭｎとし
てはべりリューム（Ｂｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆ
ｅ）、コバルト（ＣＯ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ
）、亜鉛（Ｚｎ）、？グネシウム（Ｍｇ）、カドミウム
（Ｃｄ）、リチウム（Ｌｉ）等の担体あるいはこれらの
複合形）、（ロ）ＢａＣ１６Ｆｅ、Ｏ＊　、ＰｂＯ−６
Ｆｅ。

０３　、Ｓ　ｒ　０　・６　Ｆ　ｅ　ｚ　Ｏｚ等の大方
晶フェライト、（ハ）上記（イ）、（ロ）の複合体、（
ニ）ガーネットフェライト　（３Ｒ２０３・５　Ｆ　ｅ
ｘ　０３：Ｒとしてイツトリウム（Ｙ）、サマリウム（
Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、カドミウム（Ｃｄ）、
テルビウム（Ｔｂ）、グイソニウム（Ｄｙ）、ホルミウ
ム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）　
、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテニウム（Ｌｕ））　、
等を用いることができる。

かかる磁性体の添加量は２０ｗｔ％以下とする。

２０ｗｔ％を越えると、負荷寿命特性が悪（なる。

また磁性体の粒径は１０μｍ〜３００μｍとする。

１０８ｍより小さければ加熱工程でガラスと反応してガ
ラス中に溶けこみ、磁性が失われ、高周波雑音の吸収性
能が低下するからであり、磁区が失ねれるからである。

また３００μｍより大きければ高温において該磁性体は
軟化しないにもがかわらずガラスは軟化するためＥ１ｍ
１体性まわりに隙間ができやすく、このために抵抗体４
の安定性、耐久性が阻害されるからである。また磁性体
の比抵抗は１０”０ｃｍ以上とする。もし１０”００ｍ
よりも比抵抗が小さいと磁性体が導電路となり抵抗体４
の電流路が広くなりすぎ上記構造効果が発揮し得ないか
らである。

電流路４２の骨材であると考えられるガラス微粉末の粒
径は、上記ガラス粒子よりも小さく、ＴｉＮ等よりも大
きい５μｍ〜８μｍ程度が望ましい。８０μｍより大き
ければ、電流路４２に空孔ができやすく、又５μｍより
小さければＴｉＮ等と溶は合い電流路４２が不安定とな
るがらである。

また、該ガラスの割合は９〜４０ｗｔ％が望ましい。９
ｗｔ％より少ないと負荷寿命が悪くなり、４０ｗｔ％よ
り多いと雑防性能が悪い。ＴｉＮ等の導電材料の粒径は
上記ガラス微粉末よりも小さい０．５μｍ〜３μｍ程度
が望ましい。また、その抵抗体４中における割合は０．
９〜３．　Ｏｗ　ｔ％が望ましい。この範囲を外れると
、ＪＩＳ規格で定めである抵抗体入り点火プラグの所定
抵抗値３．３〜７．６にΩが得られず、雑音抑制効果が
低下するからである。

なお、上記のいずれかのガラスも製造時の取扱、　　い
から軟化温度はｂ （作　用） 点火プラグからの雑音電波の電界強度は、火花放電電流
に比例し、該電流は点火回路に挿入された上記抵抗体４
によって抑制される。該抑制効果は抵抗体４中に配置さ
れたガラス粒子４１による前記構造効果によって改善さ
れる。又電流路４２の骨材として従来公知のジルコニア
に代えて用い、　　られているガラス微粉末は、電流路
４２に隙間を発生させにくいと考えられる。このため該
電流路４２は安定である。またカーボンをＴｉＮ等の導
電材料に代えたことで磁性体４３まわり隙間発生を抑え
、かつカーボンと磁性体との反応がなく、従って雑音抑
制効果ならびに負荷寿命特性が改善される。

（実施例） 以下本発明を具体的実施例に基づいて説明する。

（イ）製品の構造 以下の手順で実施例製品Ａ、Ｂ及び比較例製品Ｃをそれ
ぞれ製造した。尚各製品の形状は第１図に示す形状とし
た。

（１）抵抗体原料の割合 表１に示す各割合で、各製品Ａ、Ｂ、Ｃについての各抵
抗体原料（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ）を調合した。

例えばサンプルＡについて調合の詳細を説明すると、ま
ず、ＴｉＮと硼珪酸リチウムカルシウムガラス（ガラス
微粉末）とを２００メツシユのフルイにかけ、該フルイ
をパスしたものを振動ミルを用いて乾式で粉砕し、これ
に４０メツシユのフルイをパスした硼珪素リチウムカル
シウムガラス（ガラス粒子）と３２メツシユのフルイを
パスしたフェライトとを加え、これをデキストリンとＣ
ＭＣの水溶液と共に混合し、その後乾燥させ、２４メツ
シユのフルイにかけ、これをパスしたものをサンプルＡ
とした。尚フェライトとしては、表２に示す６種類のフ
ェライトを１４００℃前後で焼結し、その後粉砕したも
のを用いた。

（２）抵抗体の焼付は 上記（１）で調合した各サンプルＡＳＢ、Ｃを第１図に
示す絶縁体１の内孔内に充填焼付けし、点火プラグＡ、
ＢＳＣをそれぞれ製造した。

即ち、まず絶縁体ｌの内孔の下端に中心電極３を挿入し
、その上にガラス（ＳｉＯ□６４ｗｔ％、Ａｊ２２０，
５ｗｔ％、Ｂ２０３２３Ｗ　ｔ％、Ｎａ２０７ｗｔ％）
と銅粉を１：ｌで混合した銅ガラスを０．２６　ｇおく
、その上からφ４．７５の押しピンを用い２５０ｋｇで
加圧し、その後上記抵抗体原料０．５ｇを２回に分けて
充填加圧し、更にその上に前記と同じ銅ガラスを０．４
６　ｇ置き、ステムを用いて２００ｋｇで加圧する。こ
の状態で８７０℃の炉内に３０分置き、加熱して銅ガラ
ス及び抵抗体原料中のガラス（ガラス微粉末、ガラス粒
子）を軟化させた後、炉より取りだし、すみやかに上記
ステムを６０ｋｇで加圧した。かかる操作により抵抗体
原料（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ）は抵抗体４に、又銅ガラス
は銅ガラス電極５１．５２にそれぞれ形成された。又抵
抗体４の抵抗値はＪＩＳ規格に定める抵抗値となるよう
にした。絶縁体１が冷却された後、該絶縁体１の外周囲
に設置電極８を固着したハウジング６を装着し、第１図
に示す構造の点火プラグＡ、ＢＳＣをそれぞれ得た。

（ロ）評価 上記製造した各製品についてその雑音電界強度を測定し
、雑音抑制効果を評価した。その結果を第５図に示す。

雑音電界強度の測定は第３図に示すように各点火プラグ
をエンジン内と同程度の気圧である４気圧下におき、回
転数２００Ｏｒｐｍの条件で数分間放電エージングした
後、雑音測定器を用いて各周波数における雑音電界強度
を測定することによって行なった。なお測定値は各周波
数における雑音電界強度の最大値をとった。

第５図かられかるように本発明の実施例製品Ａ。

Ｂは従来の製品Ｃに比較し、雑音電界強度が各周波数に
おいて著しく低減されている。電流路４２として、Ｔｉ
Ｎとガラス微粉末とを用いたためである。

一方、第４図に示すごとく、ＪＩＳ５１０２に定めた方
法で３針ギャップ１０ｍｍで放電させ抵抗変化率を測定
する負荷寿命試験を行なった。この結果を第６図に示す
。第６図のごとく、従来の愈品Ｃは実施例製品Ａ、Ｂよ
りも劣っている。

導電材料としてカーボンを用いた抵抗体において、負荷
寿命耐久時間の長いものについて、フェライト周りに空
隙が生成していたため、このフェライトをＸ線回折で調
べた所、２θ＝　３９．５３．４２、８９．４４．２９
にフェライトではないピークが現れた。このピークを調
べた所、このピークはＦｅ２Ｃであり、フェライトがカ
ーボンと反応している事がわかった。そこで、導電材料
をＴ　ｉ　Ｎ。

ＴｉＣに替えてみた所、Ｆｅ＋Ｃのピークはなくなり、
フェライト周りの空隙が減少し、雑防性能と負荷寿命特
性が向上した。

（発明の効果） 以上要するに、本発明は雑音電波抑止効果および負荷寿
命特性を改善できる。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の点火プラグの構成の一例を示す断面図
、第２図は該点火プラグにおいて用いる抵抗体の構造を
説明する模式図、第３図は雑音電界強度の測定方法の説
明図、第４図は負荷寿命特性をみるための試験装置の説
明図、第５図および第６図は本発明の説明に供する特性
図である。 ｌ・・・絶縁体、２・・・端子金具、３・・・中心電極
、４・・・抵抗体、４１・・・ガラス粒子、４２・・・
電流路、４３・・・フェライト。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に貫通する内孔を備える絶縁体と、該絶縁
   体の前記内孔の一端の開口部に嵌着された端子金具と、
   前記絶縁体の前記内孔の他端の開口部に嵌着された中心
   電極と、前記絶縁体の前記内孔であって、前記端子金具
   と前記中心電極との間に配置された抵抗体とを有する点
   火プラグにおいて、前記抵抗体は、ＴｉＮ、ＴｉＣ、Ｗ
   Ｃ、ＴｉＢ＿２ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｍｏ
   Ｓｉ＿２の群より選ばれた１種０．９〜３．０ｗｔ％と
   、該導電材料より粒径の大きいガラス粉末９〜４０ｗｔ
   ％と、磁性体２０ｗｔ％以下と、前記ガラス粉末より粒
   径の大きいガラス粉末６０〜９０ｗｔ％とから成る焼結
   体により構成されていることを特徴とする点火プラグ。
2. （２）前記導電材料の粒径は０．５〜３μｍであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の点火プラグ。