KR20120087931A - 내연기관용 스파크 플러그 - Google Patents

내연기관용 스파크 플러그 Download PDF

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니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
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Abstract

저항체의 저항값이 급격하게 증대하는 것을 억제하여 우수한 부하 수명 성능을 실현한다.
스파크 플러그(1)는 저항체(7)를 구비한다. 저항체(7)는 적어도 도전성 재료(43) 및 유리분말을 함유한 저항체 조성물(56)을 가열접합(heat sealing)하는 것에 의하여 형성된다. 유리분말은 SiO2를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, B2O3를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, Li2O를 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유하고, 첨가물질로서 MgO, CaO, SrO, BaO, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2 중 적어도 1종을 함유하되 상기한 첨가물질들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하로 된다. 또한 유리분말은 Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 되며 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비가 1.3 이상 5.0 이하로 된다.

Description

내연기관용 스파크 플러그{SPARK PLUG FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관에 이용되는 스파크 플러그에 관한 것이다.
스파크 플러그는 내연기관(엔진)에 부착되어 연소실 내의 혼합기에 대한 착화를 위하여 이용되는 것이다. 일반적으로 스파크 플러그는 축 구멍을 가지는 절연체와, 축 구멍의 선단측에 삽입되는 중심전극과, 축 구멍의 후단측에 삽입되는 단자전극과, 절연체의 외주에 설치되는 금속쉘을 구비한다. 또한, 축 구멍 내에 있어서, 중심전극과 단자전극의 사이에는 내연기관의 동작에 수반하여 발생하는 전파 잡음을 억제하기 위한 저항체가 설치된다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).
일반적으로 저항체는 주로, 카본블랙 등의 도전성 재료와, 세라믹스입자(예를 들면, 유리분말 등)으로 이루어지는 저항체 조성물을 가열접합(heat sealing)하는 것에 의하여 구성된다. 이때, 저항체 내에 있어서는 도전성 재료가 유리를 덮도록 해서 존재하고 있고, 상기 도전성 재료에 의하여 양 전극 사이를 전기적으로 접속하는 다수의 도전 경로가 형성된다. 이와 같이 다수의 도전 경로가 형성됨으로써, 전기적 부하에 따른 산화 등에 의하여 도전 경로가 다소 손상되었다고 하여도 저항값이 급격하게 증대하는 사태를 효과적으로 억제할 수 있게 되어 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특허 제2800279호 공보
그러나, 최근에는 엔진의 고출력화에 수반하여 스파크 플러그의 요구 전압이 높아지고 있어 저항체에 대하여 종전보다도 큰 전기적 부하가 가해질 우려가 있다. 따라서, 산화 등에 의하여 도전 경로가 급속하게 손상될 우려가 있고, 저항체의 저항값이 급격하게 증대하거나, 나아가서는 비교적 빠른 단계에서의 실화(불꽃방전이 이루어지지 않게 되는 것)가 우려된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 저항체의 저항값이 급격하게 증대되는 것을 억제하여 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있는 내연기관용 스파크 플러그를 제공하는 것에 있다.
이하, 상기 목적을 해결하는데 적합한 각 구성에 대하여 항목을 나누어 설명한다. 또한 필요에 따라서 대응하는 구성에 특유의 작용 효과를 부기한다.
구성 1. 본 구성의 내연기관용 스파크 플러그는, 축선방향으로 관통하는 축 구멍을 가지는 통형상의 절연체와,
상기 축 구멍의 일단측에 삽입된 중심전극과,
상기 축 구멍의 타단측에 삽입된 단자전극과,
상기 절연체의 외주에 설치된 통형상의 금속쉘과,
상기 축 구멍 내에 있어서, 적어도 도전성 재료 및 유리로 이루어지며, 상기 중심전극 및 상기 단자전극을 전기적으로 접속하는 저항체를 구비한 내연기관용 스파크 플러그로서, 상기 저항체는 적어도 도전성 재료 및 유리분말을 함유하는 저항체 조성물을 가열접합하는 것에 의하여 형성되고, 상기 유리분말은 이산화규소(SiO2)를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, 산화붕소(B2O3)를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, 산화리튬(Li2O)을 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유하며, 첨가물질로서 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화아연(ZnO) 및 산화지르코늄(ZrO2) 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하로 됨과 아울러, 산화리튬(Li2O) 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하이며, 상기 첨가물질의 총 함유량에 대한 산화리튬(Li2O)의 함유량의 비가 1.3 이상 5.0 이하인 것을 특징으로 한다.
저항체 조성물을 구성하는 유리분말은 일반적으로 SiO2나 B2O3를 주성분으로 하여 구성되며, 또한 가열시에 있어서의 용융성 등을 충분히 확보하는 등의 점에서 Li2O나 BaO, MgO 등의 첨가물질이 함유될 수 있다. 이때, 본원 발명자가 Li나 BaO 등의 첨가물질의 작용에 대하여 검토한 바, Li나 첨가물질의 함유량은 저항체의 부하 수명 성능에 큰 영향을 주며, Li나 첨가물질의 함유량을 적절하게 조절하는 것에 의하여 부하 수명 성능의 비약적인 향상이 가능하다는 것을 발견하였다.
또한, SiO2나 B2O3의 함유량이 상기한 범위 밖이 되면, 가열시에 있어서의 유리의 용융성이 저하되어 부하 수명 성능을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다.
구성 2. 본 구성의 내연기관용 스파크 플러그는, 축선방향으로 관통하는 축 구멍을 가지는 통형상의 절연체와,
상기 축 구멍의 일단측에 삽입된 중심전극과,
상기 축 구멍의 타단측에 삽입된 단자전극과,
상기 절연체의 외주에 설치된 통형상의 금속쉘과,
상기 축 구멍 내에 있어서, 적어도 도전성 재료 및 유리로 이루어지며, 상기 중심전극 및 상기 단자전극을 전기적으로 접속하는 저항체를 구비한 내연기관용 스파크 플러그로서,
상기 저항체는 적어도 도전성 재료 및 유리분말을 함유하는 저항체 조성물을 가열접합하는 것에 의하여 형성되고,
상기 유리분말은 SiO2를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, B2O3를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, Li2O를 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유하며,
첨가물질로서 MgO, CaO, SrO, BaO, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하로 됨과 아울러, Li2O 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 되는 것을 특징으로 한다.
구성 3. 본 구성의 내연기관용 스파크 플러그는, 상기 구성 1에 있어서, 상기 유리분말은 Li2O 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하인 것을 특징으로 한다.
구성 4. 본 구성의 내연기관용 스파크 플러그는, 상기 구성 1 내지 구성 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리분말은 Na2O 및 K2O의 총 함유량이 2.0mol% 이하인 것을 특징으로 한다.
유리분말 중에 있어서의 Na2O나 K2O의 함유량을 증대시키면 그에 따라 저항체의 저항값이 증대하게 된다. 따라서, 저항체의 저항값을 소망하는 값으로 하기 위해서는 도전성 재료를 보다 많이 함유시킬 필요가 있지만, 도전성 재료의 함유량을 증대시키면 각 제품 간에 있어서 저항체의 저항값에 편차가 발생하기 쉬워질 우려가 있다.
또한, 저항체의 저항값의 편차를 보다 확실하게 방지하는 관점에서는 Na2O 및 K2O의 총 함유량을 1.0mol% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
구성 5. 본 구성의 내연기관용 스파크 플러그는, 상기 구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 저항체의 외경이 3.0㎜ 미만인 것을 특징으로 한다.
최근, 스파크 플러그의 소형화{소경화(小徑化)}가 요구되고 있어 축 구멍 및 이 축 구멍에 배치되는 저항체의 소경화가 이루어지고 있다. 그러나 저항체를 소경화하면 저항체 내부에 있어서 단위면적당 전기적 부하가 보다 증대한다. 따라서 소경화된 저항체에 있어서는 충분한 부하 수명 성능을 확보하는 것이 어렵다.
구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 유리분말은 Li2O의 함유량이 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하, BaO 등의 첨가물질의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 됨과 아울러, 첨가물질의 총 함유량(X)에 대한 Li2O의 함유량(Y)의 비(Y/X)가 1.3 이상 5.0 이하로 되어 있다. 이와 같이 Li2O나 BaO 등의 첨가물질의 함유량 등을 적절하게 조절하는 것에 의하여 저항체의 부하 수명 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
구성 2의 스파크 플러그에 의하면, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 된다. 따라서, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비가 예를 들면 1.3 미만이더라도 저항체의 부하 수명 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
구성 3의 스파크 플러그에 의하면, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비가 1.3 이상 5.0 이하로 됨과 아울러, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상으로 된다. 따라서, 저항체의 부하 수명 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.
구성 4의 스파크 플러그에 의하면, Na2O 및 K2O의 총 함유량이 2.0mol% 이하로 되어 있다. 따라서, 저항체의 저항값을 소망하는 저항값으로 하기 위하여 도전성 재료의 함유량을 증대시킬 필요가 없고, 나아가서는 저항체의 저항값에 편차가 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
구성 5의 저항체는 외경이 3.0㎜ 미만으로 소경화되어 있어서 충분한 부하 수명 성능을 확보하는 것이 곤란한 것이지만, 상기한 구성 1 등을 만족하는 것에 의하여 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있다. 환언하면, 상기 각 구성은 저항체의 외경이 3.0㎜ 미만으로 되는 경우에 있어서 특히 의미가 있다고 할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 스파크 플러그의 구성을 나타내는 일부 파단 정면도이다.
도 2는 저항체 내에 있어서의 유리 등을 나타내기 위한 확대 단면 모식도이다.
도 3은 도전 경로의 구성을 나타내기 위한 부분 확대 단면 모식도이다.
도 4(a) ~ 도 4(c)는 본 실시형태에 있어서의 스파크 플러그 제조방법의 한 과정을 나타내기 위한 절연애자 등의 단면도이다.
이하, 일실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 내연기관용 스파크 플러그(1)(이하, 「스파크 플러그」라고 한다)를 나타내는 일부 파단 정면도이다. 또한, 도 1에서는 스파크 플러그(1)의 축선(CL1)방향을 도면에 있어서의 상하방향으로 하고, 하측을 스파크 플러그(1)의 선단측, 상측을 후단측으로 하여 설명한다.
스파크 플러그(1)는 통형상을 이루는 절연체로서의 절연애자(2), 이것을 유지하는 통형상의 금속쉘(3) 등으로 구성되는 것이다.
절연애자(2)는 주지와 같이 알루미나 등을 소성하여 형성되어 있으며, 그 외형부에 있어서, 후단측에 형성된 후단측 몸통부(10)와, 이 후단측 몸통부(10)보다 선단측에 있어서 지름방향 외측을 향하여 돌출 형성된 대경부(大徑部,11)와, 이 대경부(11)보다도 선단측에 있어서 상기 대경부(11)보다 지름이 작게 형성된 중간 몸통부(12)와, 이 중간 몸통부(12)보다도 선단측에 있어서 상기 중간 몸통부(12)보다 지름이 작게 형성된 다리부(13)를 구비하고 있다. 절연애자(2) 중, 대경부(11), 중간 몸통부(12) 및 대부분의 다리부(13)는 금속쉘(3)의 내부에 수용되어 있다. 그리고, 중간 몸통부(12)와 다리부(13)의 연접부에는 선단측을 향할수록 가늘어지는 테이퍼부(14)가 형성되어 있으며, 상기 테이퍼부(14)에 의하여 절연애자(2)가 금속쉘(3)에 걸어맞춰져 있다.
또한 절연애자(2)에는 축선(CL1)을 따라 축 구멍(4)이 관통 형성되어 있다. 상기 축 구멍(4)은 그 선단부에 소경부(小徑部,15)를 구비함과 아울러, 상기 소경부(15)의 후단측에 소경부(15)보다 내경이 큰 대경부(16)를 구비하고 있다. 또한 상기 소경부(15) 및 대경부(16)의 사이에는 테이퍼형상의 단차부(17)가 형성되어 있다.
부가하여 축 구멍(4)의 선단부측{소경부(15)}에는 중심전극(5)이 삽입, 고정되어 있다. 보다 상세하게는 중심전극(5)의 후단부에는 외주측을 향하여 돌출되는 돌출부(18)가 형성되어 있고, 상기 돌출부(18)가 상기 단차부(17)에 대하여 걸어맞춰진 상태에서 중심전극(5)이 고정되어 있다. 또한, 중심전극(5)은 동 또는 동합금으로 이루어지는 내층(5A)과, 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 Ni합금으로 이루어지는 외층(5B)에 의하여 구성되어 있다. 또한, 중심전극(5)은 전체적으로 막대형상(원주형상)을 이루며 그 선단부가 절연애자(2)의 선단으로부터 돌출되어 있다. 부가하여 중심전극(5)의 선단 부분에는 귀금속 합금(예를 들면, 백금합금 등)으로 이루어지는 귀금속 팁(32)이 접합되어 있다.
또한, 축 구멍(4)의 후단부측{대경부(16)}에는 절연애자(2)의 후단으로부터 돌출된 상태로 단자전극(6)이 삽입, 고정되어 있다.
또한 축 구멍(4)의 중심전극(5)과 단자전극(6)의 사이에는 원주형상의 저항체(7)가 배치되어 있다. 상기 저항체(7)는 도전성 재료나 유리분말 등으로 이루어지는 저항체 조성물(후에 상세히 설명한다)이 가열접합(heat sealing)되는 것에 의하여 형성되어 있다. 부가하여 저항체(7)의 양단부는 도전성의 유리 밀봉층(8,9)을 개재하여 중심전극(5)과 단자전극(6)에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 스파크 플러그(1)의 소형화(소경화)에 수반하여 축 구멍(4)의 소경화가 도모되어 있다. 따라서, 축 구멍(4) 내에 배치되는 저항체(7)의 외경은 3.0㎜ 미만으로 되어 있다.
부가하여 상기 금속쉘(3)은 저탄소강 등의 금속에 의하여 통형상으로 형성되어 있으며, 그 외주면에는 스파크 플러그(1)를 엔진 헤드에 부착하기 위한 나사부(19)(수나사부)가 형성되어 있다. 또한, 나사부(19)의 후단측의 외주면에는 시트부(20)가 형성되고, 나사부(19) 후단의 나사목(21)에는 링형상의 개스킷(22)이 끼워져 있다. 또한 금속쉘(3)의 후단측에는 금속쉘(3)을 엔진 헤드에 부착할 때에 렌치 등의 공구를 걸어맞추기 위한 단면 육각형의 공구 걸어맞춤부(23)가 형성됨과 아울러, 후단부에 있어서 절연애자(2)를 유지하기 위한 코킹부(24)가 형성되어 있다.
또한, 금속쉘(3)의 내주면의 선단측에는 절연애자(2)를 걸어맞추기 위한 테이퍼형상의 단차부(25)가 형성되어 있다. 그리고 절연애자(2)는 금속쉘(3)의 후단측에서 선단측을 향하여 삽입되고, 자신의 테이퍼부(14)가 금속쉘(3)의 단차부(25)에 걸어맞춰진 상태에서, 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹하는 것, 즉 상기 코킹부(24)를 형성하는 것에 의하여 고정된다. 또한, 테이퍼부(14) 및 단차부(25) 사이에는 링형상의 판패킹(26)이 개재되어 있다. 이것에 의하여 연소실 내의 기밀성이 유지되어 연소실 내에서 노출되는 절연애자(2)의 다리부(13)와 금속쉘(3)의 내주면의 간극으로 들어오는 연료가스가 외부로 누출되지 않도록 되어 있다.
또한 코킹에 의한 밀폐를 보다 완전한 것으로 하기 위하여, 금속쉘(3)의 후단측에 있어서는 금속쉘(3)과 절연애자(2)의 사이에 환형상의 링부재(27,28)가 개재되고, 링부재(27,28) 사이에는 탤크(29)(활석) 분말이 충전되어 있다. 즉, 금속쉘(3)은 판패킹(26), 링부재(27,28) 및 탤크(29)를 개재하여 절연애자(2)를 유지하고 있다.
또한, 금속쉘(3)의 선단부(30)에는 접지전극(31)이 접합되어 있다. 보다 상세하게는, 접지전극(31)은 상기 금속쉘(3)의 선단부(30)에 대하여 그 기단부가 용접됨과 아울러, 선단측이 구부러져서 그 측면이 중심전극(5)의 선단부{귀금속 팁(32)}와 대향하도록 배치되어 있다. 그리고 귀금속 팁(32)의 선단면과 접지전극(31)의 선단부 사이에 불꽃 방전 간극(33)이 형성되어 있다. 또한, 접지전극(31)은 외층(31A) 및 내층(31B)으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있다. 상기 외층(31A)은 Ni합금, 예를 들면, [인코넬600이나 인코넬601(모두 등록상표)]에 의하여 구성되어 있다. 또한, 상기 내층(31B)은 상기 Ni합금보다 열전도성이 우수한 금속인 동합금 또는 순동에 의하여 구성되어 있다.
이어서, 저항체(7)에 대하여 상세히 설명한다. 저항체(7)는 상기한 바와 같이 도전성 재료 및 유리분말을 함유한 저항체 조성물이 가열접합되는 것에 의하여 형성된 것이며, 도 2{도 2는 저항체(7)의 확대 단면 모식도이다}에 나타낸 바와 같이, 가열 후의 유리분말인 유리(41)와, 이 유리(41)를 덮도록 해서 존재하는 도전 경로(42)(도 2 중, 점을 찍어 나타낸 부위)로 구성되어 있다. 또한, 상기 도전 경로(42)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 도전성 재료로서의 카본블랙(43)(도 3 중, 점을 찍어 나타낸 부위)과, 세라믹스입자(44)[예를 들면, 산화지르코늄(ZrO2) 입자나 산화티탄(TiO2) 입자 등]로 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 저항체(7) 중에 있어서의 유리(41)의 체적 비율이 80vol% 이상으로 되어 있다.
또한 본 실시형태에 있어서, 상기 저항체 조성물을 구성하는 유리분말은 SiO2를 35.0㏖% 이상 69.8㏖% 이하, B2O3를 15.0㏖% 이상 49.8㏖% 이하, Li2O를 5.0㏖% 이상 20.0㏖% 이하 함유함과 아울러, MgO, CaO, SrO, BaO, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2(이하, 상기 8종의 물질들을 첨가물질이라고 한다) 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6㏖% 이상 25.0㏖% 이하인 것으로 되어 있다.
또한 유리분말에 있어서는 Li2O와 상기 첨가물질의 총 함유량이 15.2㏖% 이상 45.0㏖% 이하로 됨과 아울러, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비가 1.3 이상 5.0 이하(바람직하게는 1.4 이상 5.0 이하, 보다 바람직하게는 1.5 이상 4.6 이하)로 되어 있다. 즉, 유리분말에는 첨가물질의 총 함유량의 1.3배에서 5.0배(바람직하게는 1.4배에서 5.0배, 보다 바람직하게는 1.5배에서 4.6배)의 Li2O가 함유되어 있다.
또한, 유리분말 중에 있어서의 Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이나, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비는 다음과 같이 변경할 수 있다. 즉, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비를 특별히 한정하지 않고, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2㏖% 이상 45.0㏖% 이하(바람직하게는 18.0㏖% 이상 36.0㏖% 이하, 보다 바람직하게는 19.1㏖% 이상 36.0㏖% 이하)로 하여도 좋다.
또한, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비를 1.3 이상 5.0 이하로 유지하면서, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2㏖% 이상 45.0㏖% 이하(바람직하게는 18.0㏖% 이상 36.0㏖% 이하, 보다 바람직하게는 19.1㏖% 이상 36.0㏖% 이하)로 하여도 좋다.
부가하여 본 실시형태에 있어서는 상기 첨가물질 중 Na2O 및 K2O의 총 함유량이 0.0㏖% 이상 2.0㏖% 이하로 비교적 소량으로 억제되어 있다. 또한, Na2O나 K2O를 함유하지 않고 유리분말을 구성하는 것으로 하여도 좋다.
이어서, 상기와 같이 구성되어 이루어지는 스파크 플러그(1)의 제조방법에 대하여 설명한다.
우선, 금속쉘(3)을 미리 가공해 둔다. 즉, 원주형상의 금속 소재(예를 들면 S17C나 S25C의 철계 소재나 스테인리스 소재)에 냉간 단조 가공에 의하여 관통구멍을 형성함과 아울러 개형(槪形)을 제조한다. 그 후, 절삭 가공을 실시하는 것에 의하여 외형을 정돈함으로써 금속쉘 중간체를 얻는다.
계속해서, 금속쉘 중간체의 선단면에 Ni합금 등으로 이루어지는 접지전극(31)이 저항용접된다. 상기 용접에 있어서는 소위 「웰딩 드루프」가 발생하므로 이 「웰딩 드루프」를 제거한 후, 금속쉘 중간체의 소정 부위에 나사부(19)가 전조에 의하여 형성된다. 이것에 의하여 접지전극(31)이 용접된 금속쉘(3)이 얻어진다. 이어서, 접지전극(31)이 용접된 금속쉘(3)에 아연 도금 혹은 니켈 도금이 실시된다. 또한, 내식성 향상을 도모할 수 있도록 그 표면에 크롬산염 처리를 더 실시하는 것으로 하여도 좋다.
한편, 상기 금속쉘(3)과는 별도로 절연애자(2)를 성형 가공해 둔다. 예를 들면, 알루미나를 주체로 하고 바인더 등을 함유한 원료분말을 이용하여 성형용 소지(素地) 조립물(造粒物)을 조제하고, 이것을 이용하여 러버프레스 성형을 실시함으로써 통형상의 성형체가 얻어진다. 그리고, 얻어진 성형체에 대해서 연삭가공이 실시되는 것에 의하여 정형된다. 또한 정형된 것이 소성로에 투입되어 소성되는 것에 의하여 절연애자(2)가 얻어진다.
또한, 상기 금속쉘(3), 절연애자(2)와는 별도로 중심전극(5)을 제조하여 둔다. 즉, 중앙부에 방열성 향상을 도모하기 위하여 동합금이 배치된 Ni합금을 단조 가공하여 중심전극(5)을 제작한다. 이어서, 중심전극(5)의 선단면에 대해서 레이저 용접 등에 의하여 귀금속 팁(32)이 접합된다.
또한 저항체(7)를 형성하기 위한 분말형상의 저항체 조성물을 조제해 둔다. 보다 상세하게는 우선 카본블랙(43)과 세라믹스입자(44)와 소정의 바인더를 각각 배합하고 물을 매체로 해서 혼합한다. 그리고, 혼합하여 얻어진 슬러리를 건조시키고, 이것에 상기한 유리분말을 혼합 교반함으로써 저항체 조성물이 얻어진다.
이어서, 상기와 같이 해서 얻어진 절연애자(2) 및 중심전극(5)과 저항체(7)와 단자전극(6)이 유리 밀봉층(8,9)에 의하여 밀봉상태로 고정된다. 보다 상세하게는 우선 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 금속제이며 통형상을 이루는 지지통(51)의 선단면에 의하여 절연애자(2)를 지지하면서, 축 구멍(4)의 소경부(15)에 중심전극(5)을 삽입한다. 이때, 중심전극(5)의 돌출부(18)가 축 구멍(4)의 단차부(17)에 대하여 걸어맞춰진다.
이어서, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 붕규산 유리와 금속 분말이 혼합되어 조제된 도전성 유리분말(55)을 축 구멍(4) 내에 충전하고, 충전된 도전성 유리분말(55)을 예비 압축한다. 이어서, 저항체 조성물(56)을 축 구멍(4)에 충전하여 같은 방법으로 예비 압축을 하고, 또한 도전성 유리분말(57)을 충전하여 같은 방법으로 예비 압축을 실시한다. 그리고, 단자전극(6)을 축 구멍(4) 내로 중심전극(5)의 반대측에서 압압(押壓)한 상태에서, 소성로 내에 있어서 유리 연화점 이상의 소정 온도(본 실시형태에서는 800℃~1000℃)로 가열한다. 또한, 가열 온도는 저항체 조성물(56)을 구성하는 유리분말의 조성 등에 따라 적절히 변경하는 것이 바람직하다.
가열에 의하여 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 적층상태에 있는 저항체 조성물(56) 및 도전성 유리분말(55,57)이 가열?압축되어 저항체(7) 및 유리 밀봉층(8,9)이 되고, 절연애자(2) 및 중심전극(5)과 저항체(7)와 단자전극(6)이 유리 밀봉층(8,9)에 의하여 밀봉상태로 고정되게 된다. 또한, 소성로 내에 있어서의 가열시에 절연애자(2)의 후단측 몸통부(10)의 표면에 유약층을 동시에 소성하는 것으로 하여도 좋으며, 사전에 유약층을 형성하는 것으로 하여도 좋다.
그 후, 상기와 같이 각각 작성된 중심전극(5)이나 저항체(7) 등을 구비하는 절연애자(2)와 접지전극(31)을 구비하는 금속쉘(3)이 조립된다. 보다 상세하게는 비교적 얇은 두께로 형성된 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹하는 것, 즉 상기 코킹부(24)를 형성하는 것에 의하여 고정된다.
그리고, 마지막으로 접지전극(31)을 굴곡시키는 것에 의하여 중심전극(5)의 선단에 형성된 귀금속 팁(32) 및 접지전극(31) 사이의 상기 불꽃 방전 간극(33)을 조정하는 가공이 실시되어 스파크 플러그(1)가 얻어진다.
이상 상기한 바와 같이, 상기 실시형태에 의하면 저항체 조성물(56)을 구성하는 유리분말은 Li2O의 함유량이 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하, BaO 등의 첨가물질의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 됨과 아울러, 첨가물질의 총 함유량(X)에 대한 Li2O의 함유량(Y)의 비(Y/X)가 1.3 이상 5.0 이하로 되어 있다. 이와 같이 Li2O나 BaO 등의 첨가물질의 함유량 등이 적절하게 조절됨으로써 저항체(7)의 부하 수명 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한 유리분말 중에 있어서의 Na2O 및 K2O의 총 함유량이 2.0mol% 이하로 되어 있기 때문에, 저항체(7)의 저항값을 소망하는 저항값으로 하기 위하여 카본블랙(43)의 함유량을 증대시킬 필요가 없다. 따라서 제품 간에 있어서 저항체(7)의 저항값에 편차가 발생하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
이어서, 상기 실시형태에 의하여 발휘되는 작용효과를 확인할 수 있도록, SiO2, B2O3, Li2O 및 CaO나 BaO 등의 첨가물질의 함유량(mol%) 및 첨가물질의 총 함유량(X)에 대한 Li2O의 함유량(Y)의 비(Y/X)를 여러 가지로 변경한 유리분말을 이용함으로써, 각각 다른 저항체를 가지는 복수의 스파크 플러그 샘플을 제작하고, 각 샘플에 대하여 부하 수명 성능 평가시험 및 저항값 평가시험을 실시하였다. 또한, 샘플의 제작에 있어서는 부하 수명 성능 시험용의 것과 저항값 평가시험용의 것으로서, 동일한 형성조건에서 저항체 등을 형성하는 것에 의하여 복수개의 샘플을 제작하였다.
부하 수명 성능 평가시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 각 샘플을 자동차용 트랜지스터 점화장치에 부착하고, 350℃의 온도 조건하에서 20㎸의 방전전압으로 매 분 3600회 방전시켜서, 상온에서의 저항값이 100㏀ 이상이 된 시간(수명시간)을 측정하였다. 그리고, 수명시간이 180시간 이상이 된 샘플은 부하 수명 성능이 우수한 것으로서 「○」로 평가하고, 수명시간이 250시간 이상이 된 샘플은 부하 수명 성능이 지극히 우수한 것으로서 「◎」로 평가하는 것으로 하였다. 한편, 수명시간이 180시간 미만이 된 샘플은 부하 수명 성능이 불충분한 것으로 하여 「×」로 평가하는 것으로 하였다.
또한, 저항값 평가시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 저항체의 저항값에 대하여 허용되는 소정의 폭(규격 폭)을 설정한 다음, 각 샘플에 있어서의 저항체의 저항값의 표준 편차의 3배(3σ)를 측정하고, 해당 규격 폭에 대한 공정 능력 지수(Cp)를 산출하였다. 그리고, 공정 능력 지수(Cp)가 1.67 이상인 경우에는 「◎」로 평가하고, 공정 능력 지수(Cp)가 1.33 이상인 경우에는 「○」로 평가하는 것으로 하였다. 한편, 공정 능력 지수(Cp)가 1.33 미만인 경우에는 「△」로 평가하는 것으로 하였다. 또한, 「공정 능력 지수」란 규격 폭을 표준 편차의 6배(6σ)로 제산(除算)함으로써 얻어지는 값이다.
표 1 및 표 2에 각 샘플에 있어서의 SiO2, B2O3 및 Li2O의 함유량, CaO나 BaO 등의 첨가물질의 각 함유량, 첨가물질의 총 함유량, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량, 첨가물질의 총 함유량(X)에 대한 Li2O의 함유량(Y)의 비(Y/X), 부하 수명 성능 평가시험에 있어서의 수명시간 및 해당 시험평가(수명 평가) 및 저항체값 평가시험의 평가(저항값 평가)를 나타낸다. 또한, 샘플 1 ~ 샘플 59에 대해서는 저항체의 외경을 2.9㎜로 하고 샘플 60,61에 대해서는 저항체의 외경을 3.0㎜로 하였다.
No . 저항체 외경
(㎜) 		SiO2
(㏖%) 		B2O3
(㏖%) 		Li2O
(㏖%) 		첨가물질(㏖%) 첨가물질
총
함유량
(㏖%) 		Li2O+
첨가물질
(㏖%) 		Y/X
 수명
시간
(h) 		수명판정 저항값평가
CaO BaO MgO SrO ZnO ZrO2 K2O Na2O
1 2.9 55.0 30.0 8.5 6.5 6.5 15.0 1.3 150 × ◎
2 2.9 35.0 20.0 25.5 19.5 19.5 45.0 1.3 170 × ◎
3 2.9 33.0 21.0 20.0 26.0 26.0 46.0 0.8 130 × ◎
4 2.9 52.0 32.0 8.0 8.0 8.0 16.0 1.0 160 × ◎
5 2.9 54.8 30.0 8.2 7.0 7.0 15.2 1.2 145 × ◎
6 2.9 50.1 34.0 13.3 2.6 2.6 15.9 5.1 160 × ◎
7 2.9 70.8 14.0 8.6 6.6 6.6 15.2 1.3 170 × ◎
8 2.9 34.8 50.0 8.6 6.6 6.6 15.2 1.3 160 × ◎
9 2.9 55.0 29.8 8.6 6.6 6.6 15.2 1.3 180 ○ ◎
10 2.9 54.8 30.0 8.7 6.5 6.5 15.2 1.3 190 ○ ◎
11 2.9 69.8 15.0 8.6 6.6 6.6 15.2 1.3 180 ○ ◎
12 2.9 35.0 49.8 8.6 6.6 6.6 15.2 1.3 180 ○ ◎
13 2.9 54.5 30.3 8.8 6.4 6.4 15.2 1.4 195 ○ ◎
14 2.9 51.7 33.1 8.9 6.3 6.3 15.2 1.4 200 ○ ◎
15 2.9 49.8 35.0 9.0 6.2 6.2 15.2 1.5 205 ○ ◎
16 2.9 54.8 30.3 9.3 5.9 5.9 15.2 1.6 210 ○ ◎
17 2.9 51.7 33.1 9.5 5.7 5.7 15.2 1.7 215 ○ ◎
18 2.9 49.8 35.0 10.1 5.1 5.1 15.2 2.0 230 ○ ◎
19 2.9 54.1 30.3 13.0 2.6 2.6 15.6 5.0 200 ○ ◎
20 2.9 52.0 32.3 8.9 6.8 6.8 15.7 1.3 210 ○ ◎
21 2.9 51.1 33.1 13.0 2.8 2.8 15.8 4.6 210 ○ ◎
22 2.9 53.3 30.7 9.1 6.9 6.9 16.0 1.3 215 ○ ◎
23 2.9 49.0 35.0 13.0 3.0 3.0 16.0 4.3 215 ○ ◎
24 2.9 53.8 30.0 9.2 7.0 7.0 16.2 1.3 220 ○ ◎
25 2.9 49.7 33.1 5.0 12.2 12.2 17.2 0.4 180 ○ ◎
26 2.9 55.0 27.8 8.6 8.6 8.6 17.2 1.0 188 ○ ◎
27 2.9 48.9 33.1 5.0 13.0 13.0 18.0 0.4 186 ○ ◎
28 2.9 40.0 32.0 8.0 20.0 20.0 28.0 0.4 185 ○ ◎
29 2.9 37.0 23.0 15.0 25.0 25.0 40.0 0.6 190 ○ ◎
No . 저항체 외경
(㎜) 		SiO2
(㏖%) 		B2O3
(㏖%) 		Li2O
(㏖%) 		첨가물질(㏖%) 첨가물질
총
함유량
(㏖%) 		Li2O+
첨가물질
(㏖%) 		Y/X
 수명
시간
(h) 		수명판정 저항값평가
CaO BaO MgO SrO ZnO ZrO2 K2O Na2O
30 2.9 55.0 27.8 9.8 7.4 7.4 17.2 1.3 300 ◎ ◎
31 2.9 55.0 27.8 10.0 7.2 7.2 17.2 1.4 315 ◎ ◎
32 2.9 55.0 27.8 10.2 7.0 7.0 17.2 1.5 320 ◎ ◎
33 2.9 55.0 27.8 10.4 6.8 6.8 17.2 1.5 330 ◎ ◎
34 2.9 48.9 33.1 10.2 3.6 3.6 7.2 17.4 1.4 303 ◎ ◎
35 2.9 48.9 33.1 10.2 3.6 3.6 7.2 17.4 1.4 305 ◎ ◎
36 2.9 48.9 33.1 10.2 3.6 3.6 7.2 17.4 1.4 307 ◎ ◎
37 2.9 48.9 33.1 10.2 3.6 3.6 7.2 17.4 1.4 307 ◎ ◎
38 2.9 48.9 33.1 10.2 3.6 3.6 7.2 17.4 1.4 310 ◎ ◎
39 2.9 48.9 33.1 10.2 2.5 4.7 7.2 17.4 1.4 300 ◎ ◎
40 2.9 48.9 33.1 10.2 7.8 7.8 18.0 1.3 300 ◎ ◎
41 2.9 48.9 33.1 10.2 7.8 7.8 18.0 1.3 300 ◎ ◎
42 2.9 48.9 33.1 10.5 7.5 7.5 18.0 1.4 315 ◎ ◎
43 2.9 48.9 33.1 10.5 7.5 7.5 18.0 1.4 313 ◎ ◎
44 2.9 48.9 33.1 10.7 7.3 7.3 18.0 1.5 315 ◎ ◎
45 2.9 47.8 33.1 10.7 7.3 7.3 18.0 1.5 320 ◎ ◎
46 2.9 48.9 33.1 11.2 6.8 6.8 18.0 1.7 320 ◎ ◎
47 2.9 47.8 33.1 11.2 6.8 6.8 18.0 1.7 330 ◎ ◎
48 2.9 49.0 33.0 11.9 6.1 6.1 18.0 2.0 400 ◎ ◎
49 2.9 47.8 33.1 10.8 8.3 8.3 19.1 1.3 310 ◎ ◎
50 2.9 47.8 33.1 12.0 7.1 7.1 19.1 1.7 310 ◎ ◎
51 2.9 47.8 33.1 12.1 7.0 7.0 19.1 1.7 310 ◎ ◎
52 2.9 44.5 29.0 15.0 11.5 11.5 26.5 1.3 253 ◎ ◎
53 2.9 37.6 27.0 20.0 15.4 15.4 35.4 1.3 255 ◎ ◎
54 2.9 48.9 33.1 10.2 6.2 1.0 7.2 17.4 1.4 307 ◎ ◎
55 2.9 48.9 33.1 10.2 6.2 1.0 7.2 17.4 1.4 307 ◎ ◎
56 2.9 48.9 33.1 10.2 5.2 2.0 7.2 17.4 1.4 300 ◎ ○
57 2.9 48.9 33.1 10.2 5.2 2.0 7.2 17.4 1.4 300 ◎ ○
58 2.9 48.9 33.1 10.2 4.2 3.0 7.2 17.4 1.4 300 ◎ △
59 2.9 48.9 33.1 10.2 4.2 3.0 7.2 17.4 1.4 300 ◎ △
60 3.0 55.0 30.0 8.5 6.5 6.5 15.0 1.3 180 ○ ◎
61 3.0 47.8 33.1 12.1 7.0 7.0 19.1 1.7 400 ◎ ◎
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 15.2mol% 미만으로 한 샘플(샘플 1), Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 45.0mol%를 넘는 샘플(샘플 3), Li2O의 함유량이 20.0mol%를 넘는 샘플(샘플 2) 및 첨가물질의 총 함유량이 25.0mol%를 넘는 샘플(샘플 3)에 대해서는 부하 수명 성능이 불충분하게 되는 것이 밝혀졌다.
또한, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 17.2mol% 미만이더라도, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비(Y/X)가 1.3 미만이거나 5.0을 넘는 샘플(샘플 3 ~ 샘플 6)은 부하 수명 성능이 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한 SiO2의 함유량이 35.0mol% 미만 또는 69.8mol%를 넘거나 B2O3의 함유량이 15.0mol% 미만 또는 49.8mol%를 넘는 샘플(샘플 7,8)에 대해서도 부하 수명 성능이 불충분하게 되는 것이 밝혀졌다. 이것은 SiO2나 B2O3의 함유량이 과대 또는 과소하게 된 것에 의하여 유리의 용융성이 저하된 것에 따른 것으로 생각된다.
이것에 대하여, SiO2의 함유량을 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, B2O3의 함유량을 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, Li2O의 함유량을 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하, 첨가물질의 총 함유량을 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 하고, 또한 Y/X를 1.3 이상 5.0 이하로 한 샘플(샘플 9 ~ 샘플 24, 샘플 30 ~ 샘플 61)은 부하 수명 성능이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, Y/X가 1.3 미만이더라도 Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2mol% 이상으로 한 샘플(샘플 25 ~ 샘플 29)에 대해서는 우수한 부하 수명 성능을 가지는 것이 밝혀졌다.
또한, 특히 Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2mol% 이상으로 하는 한편, Y/X를 1.3 이상 5.0 이하로 한 샘플(샘플 30 ~ 샘플 61)은 수명시간이 250시간 이상이 되어 지극히 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 K2O나 Na2O의 함유량을 여러 가지로 변경한 샘플(샘플 54 ~ 샘플 59)에 주목해 보면, K2O나 Na2O의 함유량을 2.0mol% 이하로 한 샘플(샘플 54 ~ 샘플 57)은 저항체의 저항값의 편차가 효과적으로 억제되는 것이 밝혀졌다.
또한, 저항체의 외경을 3.0㎜로 한 샘플(샘플 60,61)은 공통의 유리분말을 이용함과 아울러 저항체의 외경을 2.9㎜로 한 샘플(샘플 1,51)과 비교하여 부하 수명 성능이 우수한 것을 알 수 있었다. 환언하면, 저항체의 외경을 3.0㎜ 미만으로 하는 것에 의하여 부하 수명 성능이 현저하게 저하될 우려가 있는 것이 확인되었다.
이상, 상기 평가시험의 결과를 종합적으로 감안하여, SiO2를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, B2O3를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, Li2O를 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유함과 아울러, MgO, CaO, SrO, BaO, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하이며, 또한, Li2O 및 상기 첨가물질의 총 함유량을 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비를 1.3 이상 5.0 이하로 한 유리분말을 이용하여 저항체를 형성하는 것이 우수한 부하 수명 성능을 실현한다는 관점에서 바람직하다고 할 수 있다. 또한, SiO2나 B2O3 등에 대해서는 상기한 함유 범위를 유지하되, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비를 특별히 한정하지 않고, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 한 유리분말을 이용하는 것에 의하여 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있다고 할 수 있다.
또한 부하 수명 성능을 한층 더 향상시키는 것을 도모하는 관점에서는, SiO2나 B2O3 등에 대해서는 상기한 함유 범위를 유지하되, 첨가물질의 총 함유량에 대한 Li2O의 함유량의 비를 1.3 이상 5.0 이하로 함과 아울러, Li2O 및 첨가물질의 총 함유량을 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 한 유리분말을 이용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
또한, 상기한 조성의 유리분말을 이용함으로써 저항체의 외경이 3.0㎜ 미만이 되어 부하 수명 성능의 저하가 특히 염려되는 경우에 있어서도 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있다고 할 수 있다.
부가하여 제품 간에 있어서의 저항체의 저항값의 편차를 억제한다는 관점에서 Na2O 및 K2O의 함유량을 2.0mol% 이하로 하는 것이 바람직하며, 1.0mol% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 기재 내용으로 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시하여도 좋다. 물론, 이하에서 예시하지 않는 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.
(a) 상기 실시형태에서는 중심전극(5)의 선단부에 귀금속 팁(32)이 형성되어있지만, 상기 귀금속 팁(32)과 대향하도록 해서 접지전극(31)의 선단부에 귀금속 팁을 형성하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 중심전극(5)측의 귀금속 팁(32)이나 접지전극(31)측의 귀금속 팁 중 어느 하나를 생략하는 구성을 채용하는 것으로 하여도 좋으며, 중심전극(5)측의 귀금속 팁(32)과 접지전극(31)측의 귀금속 팁 모두에 대해서 생략하는 것으로 하여도 좋다.
(b) 상기 실시형태에서는 세라믹스입자(44)로서 ZrO2 입자나 TiO2 입자를 예시하고 있지만 다른 세라믹스입자를 이용하는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 산화알루미늄(Al2O3)입자 등을 이용하는 것으로 하여도 좋다.
(c) 상기 실시형태에서는 축 구멍(4) 내에 배치되는 저항체(7)의 외경이 3.0㎜ 미만으로 되어 있지만 저항체(7)의 외경을 3.0㎜ 이상으로 하여도 좋다.
(d) 상기 실시형태에서는 금속쉘(3)의 선단에 접지전극(31)이 접합되는 경우에 대하여 구체화하고 있지만, 금속쉘의 일부(또는 금속쉘에 미리 용접되어 있는 선단부재의 일부)를 절삭하여 접지전극을 형성하는 경우에 대해서도 적용 가능하다(예를 들면, 일본국 특허공개 제2006－236906호 공보 등).
(e) 상기 실시형태에서는 공구 걸어맞춤부(23)가 단면 육각형으로 되어 있지만 공구 걸어맞춤부(23)의 형상이 상기한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, Bi-HEX(변형 12각)형상[ISO22977:2005(E)] 등으로 되어 있어도 좋다.
1 - 스파크 플러그(내연기관용 스파크 플러그) 2 - 절연애자(절연체)
3 - 금속쉘 4 - 축 구멍
5 - 중심전극 6 - 단자전극
7 - 저항체 41 - 유리
43 - 카본블랙(도전성 재료) 56 - 저항체 조성물
CL1 - 축선

Claims (5)

  1. 축선방향으로 관통하는 축 구멍을 가지는 통형상의 절연체와,
    상기 축 구멍의 일단측에 삽입된 중심전극과,
    상기 축 구멍의 타단측에 삽입된 단자전극과,
    상기 절연체의 외주에 설치된 통형상의 금속쉘과,
    상기 축 구멍 내에 있어서, 적어도 도전성 재료 및 유리로 이루어지며,
    상기 중심전극 및 상기 단자전극을 전기적으로 접속하는 저항체를 구비한 내연기관용 스파크 플러그로서,
    상기 저항체는 적어도 도전성 재료 및 유리분말을 함유하는 저항체 조성물을 가열접합(heat sealing)하는 것에 의하여 형성되고,
    상기 유리분말은 이산화규소를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, 산화붕소를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, 산화리튬을 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유하며,
    첨가물질로서 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스트론튬, 산화바륨, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화아연 및 산화지르코늄 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하로 됨과 아울러,
    산화리튬 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 15.2mol% 이상 45.0mol% 이하이며,
    상기 첨가물질의 총 함유량에 대한 산화리튬의 함유량의 비가 1.3 이상 5.0 이하인 것을 특징으로 하는 내연기관용 스파크 플러그.
  2. 축선방향으로 관통하는 축 구멍을 가지는 통형상의 절연체와,
    상기 축 구멍의 일단측에 삽입된 중심전극과,
    상기 축 구멍의 타단측에 삽입된 단자전극과,
    상기 절연체의 외주에 설치된 통형상의 금속쉘과,
    상기 축 구멍 내에 있어서, 적어도 도전성 재료 및 유리로 이루어지며,
    상기 중심전극 및 상기 단자전극을 전기적으로 접속하는 저항체를 구비한 내연기관용 스파크 플러그로서,
    상기 저항체는 적어도 도전성 재료 및 유리분말을 함유한 저항체 조성물을 가열접합하는 것에 의하여 형성되고,
    상기 유리분말은 이산화규소를 35.0mol% 이상 69.8mol% 이하, 산화붕소를 15.0mol% 이상 49.8mol% 이하, 산화리튬을 5.0mol% 이상 20.0mol% 이하 함유하며,
    첨가물질로서 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스트론튬, 산화바륨, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화아연 및 산화지르코늄 중 적어도 1종을 함유하되 이것들의 총 함유량이 2.6mol% 이상 25.0mol% 이하로 됨과 아울러,
    산화리튬 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하로 되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 스파크 플러그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리분말은 산화리튬 및 상기 첨가물질의 총 함유량이 17.2mol% 이상 45.0mol% 이하인 것을 특징으로 하는 내연기관용 스파크 플러그.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리분말은 산화나트륨 및 산화칼륨의 총 함유량이 2.0mol% 이하인 것을 특징으로 하는 내연기관용 스파크 플러그.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저항체의 외경이 3.0㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 내연기관용 스파크 플러그.

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