JPH0298086A - イグナイタプラグ用円環状半導体 - Google Patents
イグナイタプラグ用円環状半導体Info
- Publication number
- JPH0298086A JPH0298086A JP25061188A JP25061188A JPH0298086A JP H0298086 A JPH0298086 A JP H0298086A JP 25061188 A JP25061188 A JP 25061188A JP 25061188 A JP25061188 A JP 25061188A JP H0298086 A JPH0298086 A JP H0298086A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- resistance value
- tip
- ring
- outer periphery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
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］
この発明は、ジェットエンジンやガスタービンエンジン
などの点火に用いられる低電圧放電型イグナイタプラグ
の半導体に関し、とくに該イグナイタプラグを高圧力下
で発火させたときの半導体の耐久性の向」−にかかわる
。
などの点火に用いられる低電圧放電型イグナイタプラグ
の半導体に関し、とくに該イグナイタプラグを高圧力下
で発火させたときの半導体の耐久性の向」−にかかわる
。
［従来の技術］
低電圧放電型イグナイタブラグは、中心電極と接地電極
との間の火花放電間隙（発火部）にホットプレス焼結さ
れた円環状ないし円筒状の半導体装置し、放電電圧を低
下させている。この円環状半導体としてアメリカ合衆国
特許第３５５８９５９号公報に、炭化珪素（ＳｉＣ）と
アルミナ（Ａ １２０３ ）とを主な原料とし、ホット
プレス焼結により製造された構成が開示されている。こ
の半導体は、高温状態および燃料浸潤状態において、高
エネルギー火花放電をおこなったときの耐久性向上を目
的として開発されており、円環状を導体の全体がほぼ−
様な抵抗値を有している。
との間の火花放電間隙（発火部）にホットプレス焼結さ
れた円環状ないし円筒状の半導体装置し、放電電圧を低
下させている。この円環状半導体としてアメリカ合衆国
特許第３５５８９５９号公報に、炭化珪素（ＳｉＣ）と
アルミナ（Ａ １２０３ ）とを主な原料とし、ホット
プレス焼結により製造された構成が開示されている。こ
の半導体は、高温状態および燃料浸潤状態において、高
エネルギー火花放電をおこなったときの耐久性向上を目
的として開発されており、円環状を導体の全体がほぼ−
様な抵抗値を有している。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、今日のジェットエンジン、ガスタービンエン
ジンにおいては、安全のため、エンジン名犬後のたとえ
ば２０ｋｇ／ｃｍ２以上の高圧力下でも、イグナイタプ
ラグを作動させることがある。この発明者は、こうした
高圧力下では、イグナイタの火花放電は円環状半導体の
先端表面（発大部）のみならず、半導体の内部でも発生
し易いことを見出した。この半導体の内部での火花放電
の発生は５半導体の消耗を早め、破損を生じやすくする
。
ジンにおいては、安全のため、エンジン名犬後のたとえ
ば２０ｋｇ／ｃｍ２以上の高圧力下でも、イグナイタプ
ラグを作動させることがある。この発明者は、こうした
高圧力下では、イグナイタの火花放電は円環状半導体の
先端表面（発大部）のみならず、半導体の内部でも発生
し易いことを見出した。この半導体の内部での火花放電
の発生は５半導体の消耗を早め、破損を生じやすくする
。
この発明の目的は、炭化珪素とアルミナとを主な原料と
し、この原料をホットプレス焼結して円環状に成型した
構成において、高圧力下で使用されたとき、高エネルギ
ーの火花放電が半導体の先端表面に集中し易く、半導体
の内部では発生しにくい構）告を有する低電「放電型イ
グナイタブラグ用円環状半導体を提供することにある。
し、この原料をホットプレス焼結して円環状に成型した
構成において、高圧力下で使用されたとき、高エネルギ
ーの火花放電が半導体の先端表面に集中し易く、半導体
の内部では発生しにくい構）告を有する低電「放電型イ
グナイタブラグ用円環状半導体を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的達成のため、この発明の半導体は、低電圧放電
型イグナイタブラグの、先端部外周が先細のテーパー状
に形成された円環状を呈し、先端部内周が先細のテーパ
ー状に形成された筒状の主体金具と、その中心に配され
た中心電極との間の環状間隙の先端部に嵌め込んで使用
される、円環状半導体において、 内周側の抵抗値を外周側の抵抗値より低く設定する構成
を採用した。
型イグナイタブラグの、先端部外周が先細のテーパー状
に形成された円環状を呈し、先端部内周が先細のテーパ
ー状に形成された筒状の主体金具と、その中心に配され
た中心電極との間の環状間隙の先端部に嵌め込んで使用
される、円環状半導体において、 内周側の抵抗値を外周側の抵抗値より低く設定する構成
を採用した。
［作用および発明の効果］
円環状半導体における内面と外面との間の電気抵抗値は
、外周部が先細のテーパー状に形成されていると、先端
に行くに従い内外面間の距離が小さくなるため、先端は
ど小さくなる。
、外周部が先細のテーパー状に形成されていると、先端
に行くに従い内外面間の距離が小さくなるため、先端は
ど小さくなる。
この発明の構成によると１円環状半導体は、内周側の抵
抗値が外周側の抵抗値より低くなっている。よって、先
端に行くに従い抵抗値の大きい外周側が選択的に薄くな
っていく。これにより、内面と外面との間の電気抵抗値
は、先端に行くに従い急激に小さくなる。
抗値が外周側の抵抗値より低くなっている。よって、先
端に行くに従い抵抗値の大きい外周側が選択的に薄くな
っていく。これにより、内面と外面との間の電気抵抗値
は、先端に行くに従い急激に小さくなる。
この半導体を、先端部内周が先細のテーパー状に形成さ
れた筒状の主体金具と、その中心に配され°た中心電極
との間の環状間隙の先端部に嵌め込んでイグ→〜イタプ
ラグを構成すると、火花放電は、抵抗値の小さい絶縁体
の先端面（イグナイタプラグの発火部）で集中的に発生
し、抵抗値の大きい半導体の内部では生じにくい。
れた筒状の主体金具と、その中心に配され°た中心電極
との間の環状間隙の先端部に嵌め込んでイグ→〜イタプ
ラグを構成すると、火花放電は、抵抗値の小さい絶縁体
の先端面（イグナイタプラグの発火部）で集中的に発生
し、抵抗値の大きい半導体の内部では生じにくい。
［実施例］
この発明にかかる低電圧放電型イグナイタブラグ用円環
状半導体を図とともに説明する。
状半導体を図とともに説明する。
第１図において、１００は低電圧放電型イグナイタブラ
グの先端部の断面を示す。１は筒状の主体金具であり、
先端（図示下端）部１１の内周は先細のテーパー状に形
成され、さらにその先端は径小（直径６．４ｒｏｍ）で
軸方向長さ１．２＋ｎｍの円筒面１２となっている。こ
の円筒面１２を含むイグナイタプラグ１００の先端部が
接地電極１０となっている。２は中心電極で・あり、そ
の先端部２１は径大（直径４．０ｍｍ）に形成され、主
体金具１の軸心に配されている。３は本発明にかかる円
環状半導体であり、先端側外周は前記主体金具の内周に
対応したテーパー状に形成され、内周は中心電極の先端
部２１が嵌め込まれる寸法に設定されている。この半導
体３は、主体金具１と中心電極２との環状間隙２Ａの先
端部に嵌め込まれている。またこの環状間隙２人には、
半導体３の後端面に当接して筒状の絶縁体４が配されて
いる。
グの先端部の断面を示す。１は筒状の主体金具であり、
先端（図示下端）部１１の内周は先細のテーパー状に形
成され、さらにその先端は径小（直径６．４ｒｏｍ）で
軸方向長さ１．２＋ｎｍの円筒面１２となっている。こ
の円筒面１２を含むイグナイタプラグ１００の先端部が
接地電極１０となっている。２は中心電極で・あり、そ
の先端部２１は径大（直径４．０ｍｍ）に形成され、主
体金具１の軸心に配されている。３は本発明にかかる円
環状半導体であり、先端側外周は前記主体金具の内周に
対応したテーパー状に形成され、内周は中心電極の先端
部２１が嵌め込まれる寸法に設定されている。この半導
体３は、主体金具１と中心電極２との環状間隙２Ａの先
端部に嵌め込まれている。またこの環状間隙２人には、
半導体３の後端面に当接して筒状の絶縁体４が配されて
いる。
前記主体金具の先端円筒面１２と中心電極の先端部２１
との間の環状間隙２０は火花放電間隙となっており、半
導体３の先端面３１はこの放電間隙に面した沿面となっ
ている。この低電圧放電型イグナイタブラグ１００は、
中心電極２を正極として接地電極１０と中心電極２との
間に２キロボルト前後の電圧が印加され、前記火花放電
間隙で高エネルギー放電がなされる。
との間の環状間隙２０は火花放電間隙となっており、半
導体３の先端面３１はこの放電間隙に面した沿面となっ
ている。この低電圧放電型イグナイタブラグ１００は、
中心電極２を正極として接地電極１０と中心電極２との
間に２キロボルト前後の電圧が印加され、前記火花放電
間隙で高エネルギー放電がなされる。
［製造した試料およびデータ］
この発明にかかる半導体３を、つぎに示す順序で製造し
た。
た。
（１）炭化珪素２３．６重量％、アルミナ７０゜８重量
％、に、バインダーとしてシリカゾル３０％溶液２，９
重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０′、３重量％、
酸化カルシウム０．５重量％、酸化珪素１．９重量％を
添加し、さらに有機バインダーとして、ポリビニルアル
コールを０．５％添加し、蒸溜水を混ぜて３時間混練し
た。
％、に、バインダーとしてシリカゾル３０％溶液２，９
重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０′、３重量％、
酸化カルシウム０．５重量％、酸化珪素１．９重量％を
添加し、さらに有機バインダーとして、ポリビニルアル
コールを０．５％添加し、蒸溜水を混ぜて３時間混練し
た。
（２）これを乾燥後４５０ミクロン程度に造粒し、この
粉体をスチール製のプレス型にて２ｔ／Ｃｌ１ｌ”でプ
レス成型し円環状のプレス成型品を製造しな。
粉体をスチール製のプレス型にて２ｔ／Ｃｌ１ｌ”でプ
レス成型し円環状のプレス成型品を製造しな。
（３）つぎにこのプレス成型品３００を第２図に示すご
とく、カーボン製プレス型５に挿入し、中心にカーボン
製の芯体５１をｌ込んだ状態で、以下の焼成条件でホッ
トプレス焼結した。
とく、カーボン製プレス型５に挿入し、中心にカーボン
製の芯体５１をｌ込んだ状態で、以下の焼成条件でホッ
トプレス焼結した。
（ａ）昇温速度２０°Ｃ／分で加熱し、まず１２００°
Ｃになったとき１５０〜２５０ｋ＜１／ｃｍ２で加圧す
る。
Ｃになったとき１５０〜２５０ｋ＜１／ｃｍ２で加圧す
る。
（ｂ）その後１８５０℃で３０分間その温度を保つ。
（ｃ）その後徐々に空気冷却し、１４００℃以下で圧力
を開放する。
を開放する。
（４）このように焼成した円環状半導体は１、カーボン
製の芯体５１が半導体３と一緒に焼成され、容易には抜
けないので、研磨などで取り除く。
製の芯体５１が半導体３と一緒に焼成され、容易には抜
けないので、研磨などで取り除く。
（５）これにより第１図、第３図および第５図に示すご
とく、外径１０ｍｍ、内径４ ＋ｎ ｍ、長さ１０ｍｍ
の円筒状を呈し、内周側の内壁から０．１〜０．５ｍｍ
の深さの部分３Ａが、０．０１〜０゜２メガオーム、そ
の外ｆｉｌ！Ｉ（それ以外の部分＞３Ｂは２〜５０メガ
オームの抵抗値となっている半導体３０が得られる。
とく、外径１０ｍｍ、内径４ ＋ｎ ｍ、長さ１０ｍｍ
の円筒状を呈し、内周側の内壁から０．１〜０．５ｍｍ
の深さの部分３Ａが、０．０１〜０゜２メガオーム、そ
の外ｆｉｌ！Ｉ（それ以外の部分＞３Ｂは２〜５０メガ
オームの抵抗値となっている半導体３０が得られる。
このように半径方向に電気抵抗値の分布が生じる原因は
未確認であるが、ホットプレス焼結時に半導体内に密度
の分布が生じるか、または芯体に用いたカーボンの浸炭
現象によると推定される。
未確認であるが、ホットプレス焼結時に半導体内に密度
の分布が生じるか、または芯体に用いたカーボンの浸炭
現象によると推定される。
また、この半径方向の電気抵抗値の分布は、原料の炭１
ヒ珪素とアルミナとの混合比が、炭化珪素５０〜８５重
景％、重量ミナ５０〜１５重量％の範囲で顕著に発生す
る。
ヒ珪素とアルミナとの混合比が、炭化珪素５０〜８５重
景％、重量ミナ５０〜１５重量％の範囲で顕著に発生す
る。
（６）この半導体３０を、第１図に示すイグナイタプラ
グ１００に組み込み可能な寸法に研磨し、第４図に示す
ごとく、先端部外周のテーパー角６０度、先端面外径６
．５ｍｍの半導体３を製造した°。
グ１００に組み込み可能な寸法に研磨し、第４図に示す
ごとく、先端部外周のテーパー角６０度、先端面外径６
．５ｍｍの半導体３を製造した°。
この半導体３を第１図に示すイグナイタブラグ１００に
組み込み、２５ｋｇ／Ｃｌ１１２の高圧力に加圧した空
間内で、容量放電型エキサイタ（エネルギー４ジユール
）に接続して火花放電による半導体の消耗を測定しな。
組み込み、２５ｋｇ／Ｃｌ１１２の高圧力に加圧した空
間内で、容量放電型エキサイタ（エネルギー４ジユール
）に接続して火花放電による半導体の消耗を測定しな。
半導体の消耗量は、第５図に示す初期からの半導体先端
面の位置の変化量して判定した。
面の位置の変化量して判定した。
火花放電回数と前記変化ｆｆ１Ｌとの測定結果を第６図
のグラフに示す。
のグラフに示す。
■は本発明の円環状半導体３を用いた場合を示し、前記
内周側の内壁から０．３ｍｍの深さの部分３Ａが、０．
１メガオーム、その外側（それ以外の部分）３Ｂは１０
メガオームの抵抗値となっている。
内周側の内壁から０．３ｍｍの深さの部分３Ａが、０．
１メガオーム、その外側（それ以外の部分）３Ｂは１０
メガオームの抵抗値となっている。
■は■と同一寸法で、円環状半導体全体が約１メガオー
ムの均一な抵抗値を持つ半導体の比較品を用いた場合を
示す。
ムの均一な抵抗値を持つ半導体の比較品を用いた場合を
示す。
これにより、本発明の円環状半導体３は、全体的に電気
抵抗値が均一どなっている従来の円環状半導体に比較し
、高圧力下での高エネルギー火花放電に対する耐消耗性
が格段に優れていることが証明される。
抵抗値が均一どなっている従来の円環状半導体に比較し
、高圧力下での高エネルギー火花放電に対する耐消耗性
が格段に優れていることが証明される。
第１図は本発明の半導体を用いた低電圧放電型イグナイ
タブラグの先端部の縦断面図、第２図は半導体の製造に
おけるホットプレス焼結を示す装置の要部断面図、第３
図は半導体の中間製品の斜視図、第４図は本発明の半導
体の斜視図、第５図は消耗試験におけるイグナイタプラ
グの先端部の断面図、第６図は消耗試験における半導体
の消耗量を示すグラフである。 図中 １００・・・低電圧放電型イグナイタブラグト・
・筒状の主体金具 ２・・・中心電極 ３・・・円環状
半導体 ４・・・絶縁体
タブラグの先端部の縦断面図、第２図は半導体の製造に
おけるホットプレス焼結を示す装置の要部断面図、第３
図は半導体の中間製品の斜視図、第４図は本発明の半導
体の斜視図、第５図は消耗試験におけるイグナイタプラ
グの先端部の断面図、第６図は消耗試験における半導体
の消耗量を示すグラフである。 図中 １００・・・低電圧放電型イグナイタブラグト・
・筒状の主体金具 ２・・・中心電極 ３・・・円環状
半導体 ４・・・絶縁体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）先端部外周が先細のテーパー状に形成された円環状
を呈し、先端部内周が先細のテーパー状に形成された筒
状の主体金具と、その中心に配された中心電極との間の
環状間隙の先端部に嵌め込んで使用される、 低電圧放電型イグナイタプラグの半導体であつて、 内周側の抵抗値が外周側の抵抗値より低く設定されたこ
とを特徴とするイグナイタプラグ用円環状半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25061188A JPH0298086A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | イグナイタプラグ用円環状半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25061188A JPH0298086A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | イグナイタプラグ用円環状半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298086A true JPH0298086A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17210436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25061188A Pending JPH0298086A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | イグナイタプラグ用円環状半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0298086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010170996A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグおよび点火システム |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP25061188A patent/JPH0298086A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010170996A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグおよび点火システム |
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