JPS63261801A - 抵抗入りプラグ用の抵抗体 - 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］ 本発明は内燃核間の高電圧イグニッション回路に用いら
れる点火プラグ用抵抗体に関し、詳しくは高周波雑音波
の発生を抑ｉｔ、ＩＩ−Ｊるために点火プラグに内臓さ
れる抵抗体の改良に関するものである。

［従来の技術］ 点火プラグから発生する高周波雑音波の抑ｖ１は、例え
ば点火プラグの内の一端に［１された端子金属と他端に
嵌着された中心電極との間に抵抗体を直列に接続し高周
波吸収回路を構成して行うことができる。

上記で使用する抵抗体については、その組成に関する改
良が様々提案されている。例えば、特公昭４７−２２５
０５号公報には、水に対する溶解度がすくなくとも５ｗ
ｔ％である炭化性炭素物質からなり、電気的１−ラング
５１！１理または使用時に抵抗素子の抵抗値を増加し、
カーボンブラックの抵抗減少効果を打消すような性質を
示す炭化性炭素物質とガラスおよびカーボンブラックと
からなる抵抗体組成物が開示されている。また特公昭５
６−１９７２１号公報には、３ａＯ−８２０３系ガラス
と、ムライト、ジルコン、アルミナ、ジルコニアおよび
粘土とから選ばれる骨材と、グリセリン、蔗糖、ポリビ
ニルアルコール、メチルセルローズなどの水溶性炭質材
料を配合して仮焼した基盤成分に元素周期律表ＩＶ　ａ
およびＶｒａ族から選ばれる金属の酸化物ならびに希土
類から選ばれる元素の酸化物のうち一種又は二種と、元
素周期律表１１／ａ、　ｖａおよびＶｌ　ａ族から選ば
れた金属ならびにＢ、Ｓｉ、Ｌａから選ばれる元素の炭
化物ないしｔまＴｉＢの一種または二種以上を配合して
なるガラスシール型点火栓の封入抵抗体組成物の開示が
ある。更に特公昭５６−１９０４２号公報には、Ｔｉ０
ｚ、Ｎｂ２Ｏｓ、丁ｈＯ５、およびＬａ２Ｏ３、より選
ばれる一種の半導体化する酸化物と、ガラス粉末および
Ｃｕ　１△Ｑ、Ｍｎ、Ｃｒ。

ＦｅおよびＦｅ−８合金から選ばれる金Ｂ粉末とから成
る基盤成分に、上記酸化物を還元剤及び導電材料として
作用するＴｉＣ，Ｓ４ｃ、ＳｉＣおよびＴ　ａ　Ｃから
選ばれる炭化物粉末を配合した抵抗入りプラグのガラス
抵抗体組成物の開示がある。

この抵抗入りプラグは、イグニッションＢｆ７ｉからの
負荷される電源に対し、その抵抗値が大きく変化する場
合がある。すなわち、ＪＩＳ規格で規定される抵抗入の
点火プラグは規格値に対して±３０％の許容値を認めて
いる。よって製品のバラツキやその伯の使用時の条件に
よっては抵抗値が著しく変化することがある。その対応
策として抵抗体の抵抗値を増大させておくと雑音防止効
果は大さくなるが、本来の着火エネルギーを低下させ内
燃機関に対する着火性が低下して性能上好ましくない。

又抵抗値が低い場合は雑音防止効果が低下し目的とする
雑音防止が出来なくなる。このような現象に対して従来
の抵抗体組成では対応できず長期に亘り安定した抵抗値
を保つことが困難である。一方プラグから発生する雑音
電界強度は抵抗値の影響をうける。この点に関して検討
した結果ＪＩＳ−Ｄ−５１０２に規定される５にΩの抵
抗入り点火プラグで抵抗値の±１．５にΩの差すなわち
±３０％の許容範囲では雑音電界強度として±３．３ｄ
ＢｕＶ／１２０ＫＨｚとして現れる。

従って抵抗値の変化率を±５％以内即ち±０．２５にΩ
とすることによりｇｊｉ音電界強度もぼぼ０゜５５ｄＢ
ＬＪ／１２０ＫＩ−１ｚと成り雑音防止効果が確保出来
る。そこで抵抗体入り点火プラグに用いる抵抗体の抵抗
値の変化率を±５％以内のものにすれば、イグニッショ
ン装置から供給される高圧電源負荷に対して長期に亘っ
て安定しかつ信頼性の高いＩｆ　ｆｆｌ防止用の点火プ
ラグが１ｑられることが見いだされた。

［充用が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記の知見に基づき抵抗値の変化率が±５％
以内の抵抗体組成を見出し、その抵抗体が長期に亘って
変化率が±５％以下に保つ抵抗体を封入した抵抗入りプ
ラグを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、抵抗入りプラグ用の抵抗体において、カーボ
ンまたはグラファイトから成る導電材料が０．５〜２．
０重量％と、ガラス質充填材料が４０〜８０重量％と、
第１畳材および第２骨材から成る二種の無は材料が残量
を占める組成割合で構成される抵抗入りプラグ用抵抗体
である。

導電材料であるカーボンまたはグラファイトは抵抗体組
成中０．５〜２．○蛋量％を占める。この添加Ｒ範囲よ
りはずれた場合にはプラグ放電寿命が知くなり、又抵抗
値も所望の値が得られない。

上記カーボンは仮焼してカーボンを形成する右類物買で
有る可溶性デンプン、助手糊デンプン、白色デキストリ
ン、黄色デキストリン、デンプン、アリルデンプン、カ
ルボキシメチルデンプン、ショ糖、クリセリン、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、エチル
セルロース、オキシエチルセルロースなどを利用するこ
とが出来る。上記のものを使用する場合は仮焼後のカー
ボン攪として０．５〜２．０重間％になる様に添加する
。

ガラス貿充填材はソーダ石灰ガラス、リンケイ酸ガラス
、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスを用いることが出来る
。なかでも５ｉｎ２−Ｂ２Ｏ３−に２０系のホウケイ酸
ガラスを用いるのが抵抗体、絶縁体碍子との密着性を図
るために好ましい。ガラス質充填材は、４０〜８０重間
％使用する。４０重量％に満たないと抵抗体が多孔質と
なり易く気密漏れのおそれがありまた抵抗値が放電負荷
寿命により上昇するため好ましくない。８０重量％を越
えると抵抗値のバラツキが大きくなりがちで加熱特性も
悪くなりまた抵抗値が放電負荷寿命により−Ｌ昇づるた
め好ましくない。

無機材料からなる第１骨材および第２骨材はジルコニア
（ＺｒＯｚ）、炭化珪素（Ｓ　ｉ　Ｃ）　、炭化窒素（
Ｓｉ３Ｎ＜）、アルミナ（ＡＩ２Ｏ３）、酸化珪素（Ｓ
ｉＯｚ）などの比抵抗の大きな絶縁材料が用いることが
出来る。この骨材はガラス質充填材料の平均粒径よりも
小さいものが用いられる。これはガラス質充填材料の間
に介在してガラス質充填材料どうしの融着を防ぐことに
より導電層の形成量を調整し、抵抗値の調節を容易とす
るものである。また第１骨材と第２骨材とに分は異なる
種類の上記の骨材を用いるか場合によっては同種の平均
粒径の異なる骨材を用いることが好ましい。さらに第１
骨材にはジルコニア（Ｚｒ０２）を用いることが好まし
い。この骨材の使用量は抵抗体を１００とした時の導電
材料とガラス質充填材料との合計間に対する残量用いる
。

第１骨材は第２骨材と等量もしくは多く使用するのが好
ましく、平均粒径し異なることが望ましい。また第１骨
材量／第２骨材量の比と第１骨材平均粒径／第２骨材平
均粒径の比とで示される抵抗変化率が±５％以下の点を
結んで囲まれる領域が好ましい原料組成の組合せが存在
する領域である。

［発明の効果］ 本発明は特定ｍの導電材料と、特定のガラス質充填材料
および二種の骨材を用いることにより負荷寿命特性がよ
く抵抗値の変化率が±５％以内となり、抵抗値・の初期
値を安定して維持することができ雑音防止効果を充分に
保持出来る抵抗入りプラグ用の抵抗体が得られる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明づる。

第１図に本発明の抵抗体を内包する点火プラグを示す。

この抵抗入り点火プラグはアルミナからなる絶縁体硝子
１の中心孔（図示せず）に中心型１唄２を配置し銅とガ
ラスからなる導電性封着ガラス９を配置しプレスして固
める。次ぎに所定回の顆粒状に形成した抵抗体組成物８
を中心口孔に投入しプレスにより固め、再び上記のＴ１
導制封着ガラス９を投入してプレスにより固めた後その
上部に端子電極７を絶縁硝子１の中心孔に設置する。

このような状態に組立てたものを上記の各ガラスが軟化
する高温で熱処理し、且つ端子電極７の上部から圧力を
加えることにより軟化材料を押圧処理して中心電極２か
ら端子電８ｉ７への連続導電部分を形成する。このよう
にして作成された組立品をハウジング３に組み込むとと
もに、ガスケット４、接地主働５を取付けて、第１図に
示す抵抗入点火プラグとなる。

（実施例１） 抵抗体組成（第１表に示す）に於いてカーボン量を０．
５．１．０，２．０重量％の３水準を、ガラス充填材料
は５ｉＯｚ−８２０３−に２０系ガラスで軟化温度が９
２０℃のガラス粉末を７９゜５．７９．５９．４０重量
％の４水準を選び第１骨材の平均粒径４．８μｍに対し
第２骨材の粒径を変化させると共に骨材の吊をガラス充
填材料の変化に対応して第１骨材料を第２骨材と等間以
上の吊用いて抵抗体を作成した（第１表）。上記の組成
の組成の抵抗体組成の粉体混合物に対して０゜５１ｆｆ
１％のカルボキシメチルセロースを含むエチルアルコー
ルを抵抗体北合粉末重吊の５％ａ添加しＦｒｔＩマして
造粒して２４メツシユの顆粒物に整粒した。作成した顆
粒抵抗体は上記のプラグの製造方法により抵抗体プラグ
とした。なお抵抗体の長さはｉＱｍｍとなるようにした
。熱処理は８００〜９００℃の温度で３０分間行った。

１ｇられた抵抗入プラグをＪ　ｌ５−Ｄ−５１０２−１
９７５に従って口筒寿命特性の測定を行い抵抗値の変化
率を鋒出した。第２図に示寸ように第１骨材闇／第２骨
材吊の比および第１４材平均粒径／第２骨材平均粒の比
に対してＪＩＳに規定されている±３０％の抵抗変化率
に対して±５％の抵抗変化率となるγｊ域がΔ［３ＣＤ
ＥＦＧＨＩで囲まれた部分である。表１のＮｏ　１００
以降は領域外のものである。この囲まれた部分て特定さ
れる第１骨材と第２骨Ｉの粒？！Ｊ５よび組成比を選扱
すれば±５％以内の抵抗変化率の抵抗体が容易にｌ？ら
れる。

（以下余白） （実施例２） 導電材料をグラファイトに替え、第１骨材はＺｒｏｘ第
２ｇ１材は窒化珪素としグラファイトの吊を０．５．１
．０．２．０重Ｍ％の３水準とし、実施例１と同一ガラ
ス充填材を７９．５．７９゜０１７８．０，５９．０お
よび比較例として３９゜０ｍ品％の５水準にもとづき第
１母材の粒径を４゜８μｍに対し−て第２骨材の粒径を
２７．６．６．１．８μｍとして組成比を１以上にして
抵抗体組成として抵抗入りプラグを実施例１と同様な方
法で作成した。組成および測定結果を第２表に示す。

得られた抵抗入プラグを実施例１と同様に抵抗値の変化
率を算出した。第３図に示すように第１骨材量／第２骨
材吊の比および１骨材平均粒径の比に対して１５％の抵
抗変化率となる領域はＪＫＫＭＮＯＰＱＲで囲まれた部
分である。従ってカーボン呈が０．５〜２．０ａ吊％、
ガラス充填材料が８０〜４０ｍｍ％で骨材の平均粒径１
．８〜３５μｍの範囲で第１骨材平均粒径／第２骨材平
均粒径の比が０．１〜１０の間、第１骨材重量／第２骨
材重量の比が±５％以内の低抗体が１ａられ雑音電波の
発生が長期に亘って安定に抑ｉ、Ｉ＋される。

（以下余白） （実施例３） この例は実施例１に於いて第２骨材も第１骨材と同じＺ
ｒＯ２とし粒径比を第２骨材平均粒径／第１￥！材平均
粒の１．８／３５．４．８／２７．４．８／６．６で行
ない間の割合も第２骨材Ｅ？１．／第１骨材量の比で示
される±５％の抵抗値変化率領ｊ或を第４図に示した。

組成および測定結果を第３表に示す。この場合粒径大７
粒径小の比が２〜２０の時に有効な組成領域である。こ
の範囲の組成の抵抗体は、雑音電波発生の抑制クツ果が
長期に亘って１！７られる。

第１骨材および第２告材が同じ場合の本実施例ｔま前の
２例と異なりグラフの比の取り方を逆に行った。即ち第
２骨拐を分子に第１骨材を分母に取った。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の抵抗入りプラグの断面図であり、第２
〜４図は抵抗変化率が±５％以下を示す領域を第１骨材
間／第２骨材団との比と第１骨材平均粒径／第２告材平
均粒径との比により特定したグラフであり、第２図は第
１骨材がジルコニアで第２骨材が炭化桂素の場合であり
、第４図は第１骨材、第２骨材ともジルコニアであり粒
径のみ”Ｒ’ｃＫ　？）場合を示づ。禾３図ＩＪ第２骨
ｉ友窟ノ１こ扛ｉ　＋；４ｉ：ｊ％汀肴３２、・・・中
心電極　　　７．・・・端子電極８、・・・抵抗体　　
　　９．・・・導電性封着ガラス特許出願人　　　日本
電装株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗入りプラグ用の抵抗体において、カーボンま
   たはグラファイトからなる導電材料が０．５〜２．０重
   量％と、ガラス質充填材料が４０〜８０重量％と、第１
   骨材および第２骨材からなる二種の無桟材料が残量を占
   める組成割合で構成される抵抗入りプラグ用の抵抗体。
2. （２）上記骨材の一種はジルコニアであり他の骨材と平
   均粒径が異なる特許請求の範囲第１項記載の抵抗入りプ
   ラグ用の抵抗体。
3. （３）上記ガラス質充填材料はＳｉＯ＿２−Ｂ＿２Ｏ−
   Ｋ＿２Ｏ系ガラスである特許請求の範囲第１項記載の抵
   抗入りプラグ用抵抗体。
4. （４）上記２種の骨材は、抵抗体変化率が±５％以内を
   示す第１骨材量／第２骨材量比と第１骨材平均粒径／第
   ２骨材平均粒比とで囲まれる領域の割合で構成される特
   許請求の範囲第１項記載の抵抗入りプラグ用抵抗体。