JPH04329283A - 内燃機関用スパークプラグ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に使用され
るスパークプラグのうち、中心電極を保持する絶縁体の
表面の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ターボチャージャー等の過給機の
装備による内燃機関の高出力、高性能化にともなって、
内燃機関の燃焼室内において、混合気の燃焼により発生
する熱量が著しく増加すると共に、燃焼室内に突出する
中心電極を保持する絶縁体の受ける熱量も増加し、この
増加する熱量を受ける絶縁体による熱放散を効率よく行
ない、プレイグニッション等を防止するために、従来絶
縁体に用いられてきたアルミナの代わりに、強度が高く
、しかも熱放散性に優れるＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌ
ＯＮ等を主成分とした窒化物、或は酸窒化物からなるセ
ラミックを、絶縁体に使用することが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものにおいて、内燃機関の高出力化、高性能化によ
って発生する著しく増加する熱量を効率よく放散し、プ
レイグニッションの発生等を抑制するために、絶縁体を
ＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ等の窒化物、或は酸窒
化物を主成分としたセラミックとするものの場合、内燃
機関に装着して使用すると、中心電極と外側電極間にお
いて発火を行なうために高電圧を印加することにより、
主体金具内の絶縁体胴部下方では、近接する主体金具内
壁との間で強い磁界が発生し、コロナ放電を発生し易い
状態となっている。

【０００４】そして、一旦、コロナ放電が発生すると、
このコロナ放電に伴って主体金具を構成する材質がイオ
ン化され、この主体金具内壁に対向する絶縁体の表面に
イオン化された主体金具材質が付着し、絶縁体表面にお
いて、コロナ放電の発生した部位に沿って主体金具の材
質の付着がコルゲーション表面に発生するコロナ放電に
よって起こり、絶縁体の表面に電界の不均一な部分が生
じるため、コロナ放電が上記イオン化された主体金具材
質の絶縁体表面への付着に沿って、繰り返し発生するこ
とで、ＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ等の窒化物、或
は酸窒化物からなる絶縁体の表面では、コロナ放電によ
る放電エネルギーにより、窒素ガスの発生を伴う分解反
応が起り、この分解反応による絶縁体の侵食が繰り返さ
れることにより最も侵食の激しい部位において火花貫通
が起ってしまい、この火花貫通に伴う放電電圧の低下に
よって、中心電極と外側電極間の放電ギャップにおける
失火が生じる欠点がある。

【０００５】そこで、この発明は上記従来のものの持つ
欠点を改善するものであり、高電圧の印加に伴う絶縁体
の主体金具内の絶縁体胴部下方の表面におけるコロナ放
電の発生を防止すると共に、このコロナ放電による窒化
物、或は酸窒化物からなる絶縁体の表面における分解反
応を抑止しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、主体金具内
壁、絶縁体材料をＡｌＮ、窒化珪素、或はＳｉＡｌＯＮ
等の窒化物、又は酸窒化物からなるものとし、上記主体
金具内の絶縁体胴部下方から絶縁体脚部上部に至るまで
の表面、若しくはそれら双方に、フェノール樹脂、又は
エポキシ樹脂等の有機質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂
、シリコンワニス、或は金属酸化膜からなる保護被膜を
施してなるものである。

【０００７】

【作用】以上の構成を具えるので、中心電極と外側電極
との間の放電ギャップの間において、混合気に点火する
ために高電圧を内燃機関用スパークプラグに印加しても
、主体金具内壁、或はＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ
、或はＡｌＯＮ等の窒化物、或は酸窒化物からなる絶縁
体、特に主体金具内壁と近接する主体金具内の絶縁体胴
部下方から絶縁体脚部上部に至るまでの表面、さもなけ
ればそれら双方に、フェノール樹脂、或はエポキシ樹脂
等の有機質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリコンワ
ニス、若しくは金属酸化膜からなる保護被膜を施してな
るから、主体金具内壁に保護被膜を施すことにより、コ
ロナ放電に伴う主体金具の金属イオンの発生を防止する
ことができる。

【０００８】また、ＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ、
或はＡｌＯＮ等の窒化物、或は酸窒化物からなる絶縁体
の、特に主体金具内壁と近接する主体金具内の絶縁体胴
部下方から絶縁体脚部上部に至るまでの表面に、同様の
保護被膜を施すことにより、コロナ放電により発生する
金属イオンの付着を防止することができるので、コロナ
放電に伴う絶縁体表面の分解反応が抑制され、コロナ放
電の発生に伴う侵食を防ぎ、高電圧印加下での火花貫通
を防止することができる。

【０００９】

【実施例】この発明を図に示す実施例により更に説明す
る。（１）は、この発明の実施例である内燃機関用スパ
ークプラグであり、この内燃機関用スパークプラグ（１
）は、軸孔（３）の先端に中心電極（４）を保持し、更
に導電性ガラスシール（５）と共に、端子電極（６）の
一端を前記軸孔（３）内に封着する、ＡｌＮ、窒化珪素
、ＳｉＡｌＯＮ、或はＡｌＯＮ等の窒化物、或は酸窒化
物からなる絶縁体（２）と、この絶縁体（２）の軸孔（
３）先端に保持される中心電極（４）の先端の対向する
位置に外側電極（９）を具え、その側周に内燃機関に装
着する時に螺合させるネジ部（８）を有する主体金具（
７）から構成されるものである。

【００１０】そして、主体金具（７）の内壁（１０）、
或は先端において中心電極（４）を保持する絶縁体（２
）の、上記主体金具（７）内の絶縁体胴部（１１）下方
から絶縁体脚部（１２）上部に至るまでの表面（１３）
、又は主体金具内壁（１２）、絶縁体胴部（１１）下方
から絶縁体脚部（１２）上部に至るまでの表面（１３）
の双方に、フェノール樹脂、或はエポキシ樹脂等の有機
質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリコンワニス、若
しくは金属酸化膜からなる保護被膜（１４）を施してな
るものである。

【００１１】この発明が以上の構成を具えるので、絶縁
体（２）の先端に保持される中心電極（４）と、この中
心電極（４）先端の対向する位置に配置される外側電極
（９）との間の放電ギャップ（１３）の間において、内
燃機関の燃焼室内において混合気に点火するために、上
記絶縁体（２）の一端に保持される端子電極（６）を通
して高電圧を印加することで、主体金具（７）の内壁（
１０）と、ＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ、或はＡｌ
ＯＮ等の窒化物、或は酸窒化物からなる絶縁体（２）の
、主体金具（７）の内壁（１０）と近接する主体金具（
７）内の絶縁体胴部（１１）下方から絶縁体脚部（１２
）上部に至るまでの表面（１３）との間において、混合
気への点火に要する高電圧の印加によるコロナ放電が発
生しても、主体金具（７）の内壁（１２）、或は上記主
体金具（７）内の絶縁体胴部（１１）下方から絶縁体脚
部（１２）上部に至るまでの表面（１３）には、フェノ
ール樹脂、或はエポキシ樹脂等の有機質樹脂、弗素樹脂
、シリコン樹脂、シリコンワニス、若しくは金属酸化膜
からなる保護被膜（１４）が形成されているので、コロ
ナ放電に伴う主体金具（７）の内壁（１０）の表面にお
ける金属イオンかが防止できる。

【００１２】一方、同様に、主体金具（７）の内壁（１
０）と近接する主体金具（７）内の絶縁体胴部（１１）
下方から絶縁体脚部（１２）上部に至るまでの絶縁体（
２）の表面（１３）にも、フェノール樹脂、或はエポキ
シ樹脂等の有機質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリ
コンワニス、若しくは金属酸化膜からなる保護被膜（１
４）を形成することで、絶縁体（２）を構成する窒化物
或は酸窒化物、例えばＡｌＮ、窒化珪素、ＳｉＡｌＯＮ
、或はＡｌＯＮにおけるコロナ放電の放電エネルギーに
よる、窒素ガスの発生を伴う分解反応を抑止することが
できる。

【００１３】更に、フェノール樹脂、或はエポキシ樹脂
等の有機質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリコンワ
ニス、若しくは金属酸化膜からなる保護被膜（１４）を
、主体金具内壁（１０）、絶縁体胴部（１１）下方から
絶縁体脚部（１２）上部に至るまでの表面（１３）の双
方に形成することにより、コロナ放電によって発生する
主体金具（７）の金属のイオン化及び絶縁体（２）の表
面で発生する窒素ガスの発生を伴う分解反応を抑止し、
絶縁体（２）の侵食による火花貫通をより確実に防止す
ることができるものである。

【００１４】そこで、この発明の実施例について、同様
の絶縁体物質からなる絶縁体（２）に、主体金具（７）
の内壁（１０）、或は上述する絶縁体（２）部位に保護
被膜（１４）を形成させてなるものと、保護被膜（１４
）による被覆を施さない従来構造のものとにおいて、４
サイクルエンジンで全開５０００ｒｐｍで１００時間と
いうの条件の下で、全開耐久試験を行ない、絶縁体（２
）の表面の状態を比較したところ、この発明の実施例に
おいては、従来構造に比べ、全く火花貫通が生じること
がなく、その効果が十分に確認された（図２）。

【００１５】

【発明の効果】以上のとおり、主体金具内壁、又は窒化
物、或は酸窒化物からなる絶縁体の、主体金具内壁と近
接する主体金具内の絶縁体胴部下方から絶縁体脚部上部
に至るまでの表面に、フェノール樹脂、或はエポキシ樹
脂等の有機質樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリコン
ワニス、若しくは金属酸化膜からなる保護被膜を施すこ
とにより、高電圧印加によって発生するコロナ放電の放
電エネルギーによる金属イオン化、或は窒化物等からな
る絶縁体の窒素ガスの発生を伴う分解反応を確実に抑止
することができるので、放電電圧の低下につながる絶縁
体侵食による火花貫通の発生を抑止することができるこ
ととなるので、フラッシュオーバーの発生による放電ギ
ャップ間の失火を防止することができる優れた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である内燃機関用スパークプ
ラグの部分断面図である。

【図２】この発明の実施例と従来例との全開耐久試験の
結果である。

【符号の説明】

１　　内燃機関用スパークプラグ ２　　絶縁体 ３　　軸孔 ４　　中心電極 ５　　導電性ガラスシール ６　　端子電極 ７　　主体金具 ８　　ネジ部 ９　　外側電極 １０　　主体金具の内壁 １１　　絶縁体胴部 １２　　絶縁体脚部 １３　　表面 １４　　保護被膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁体材料をＡｌＮ、窒化珪素、或は
   ＳｉＡｌＯＮ等の窒化物、又は酸窒化物からなるものと
   し、主体金具内壁、或は主体金具内の絶縁体胴部下方か
   ら絶縁体脚部上部に至るまでの表面、若しくはそれら双
   方に、フェノール樹脂、又はエポキシ樹脂等の有機質樹
   脂、弗素樹脂、シリコン樹脂、シリコンワニス、或は金
   属酸化膜からなる保護被膜を施してなる内燃機関用スパ
   ークプラグ。