JPH06310255A - スパークプラグ用絶縁碍子 - Google Patents
スパークプラグ用絶縁碍子Info
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- JPH06310255A JPH06310255A JP5099206A JP9920693A JPH06310255A JP H06310255 A JPH06310255 A JP H06310255A JP 5099206 A JP5099206 A JP 5099206A JP 9920693 A JP9920693 A JP 9920693A JP H06310255 A JPH06310255 A JP H06310255A
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- JP
- Japan
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- insulator
- boron nitride
- spark plug
- sintered body
- oxide
- 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.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/38—Selection of materials for insulation
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- Spark Plugs (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 繰り返し熱応力に対するスパークプラグ用絶
縁碍子の熱衝撃抵抗を向上してクラックの発生を防止す
ることを可能にする。 【構成】 エンジンの使用時に急熱急冷を繰り返される
スパークプラグ１を、エンジンに取り付けるための主体
金具２と、この主体金具２の先端に溶接された接地電極
３と、この接地電極３の放電端面との間に火花放電ギャ
ップＧを形成する中心電極４と、内部に中心電極４を嵌
め込み、主体金具２により支持された筒状の絶縁碍子５
とから構成した。そして、その絶縁碍子５を、窒化硼素
質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以上で、且
つ窒化硼素質焼結体中の金属酸化物の含有量が２０重量
％以下で、さらに熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以下
の窒化硼素質焼結体により構成した。
縁碍子の熱衝撃抵抗を向上してクラックの発生を防止す
ることを可能にする。 【構成】 エンジンの使用時に急熱急冷を繰り返される
スパークプラグ１を、エンジンに取り付けるための主体
金具２と、この主体金具２の先端に溶接された接地電極
３と、この接地電極３の放電端面との間に火花放電ギャ
ップＧを形成する中心電極４と、内部に中心電極４を嵌
め込み、主体金具２により支持された筒状の絶縁碍子５
とから構成した。そして、その絶縁碍子５を、窒化硼素
質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以上で、且
つ窒化硼素質焼結体中の金属酸化物の含有量が２０重量
％以下で、さらに熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以下
の窒化硼素質焼結体により構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車または航空機に
搭載される内燃機関に取り付けられるスパークプラグ用
絶縁碍子に関するもので、とくに高絶縁性、熱衝撃抵抗
に優れたスパークプラグ用絶縁碍子に関するものであ
る。
搭載される内燃機関に取り付けられるスパークプラグ用
絶縁碍子に関するもので、とくに高絶縁性、熱衝撃抵抗
に優れたスパークプラグ用絶縁碍子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、スパークプラグは、ガソリン
エンジンの爆発工程において２０００℃以上の高温ガス
に晒され、次の吸入工程では大気温度に近い混合気に晒
されることによって、急熱急冷を繰り返す状態で使用さ
れている。このような繰り返し熱応力が与えられるスパ
ークプラグ用絶縁碍子としては、従来より酸化アルミニ
ウム（アルミナ）質焼結体が使用されている。
エンジンの爆発工程において２０００℃以上の高温ガス
に晒され、次の吸入工程では大気温度に近い混合気に晒
されることによって、急熱急冷を繰り返す状態で使用さ
れている。このような繰り返し熱応力が与えられるスパ
ークプラグ用絶縁碍子としては、従来より酸化アルミニ
ウム（アルミナ）質焼結体が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年のガソ
リンエンジンの高出力化および低燃費化に伴い、ガソリ
ンエンジンのガスの燃焼温度が益々上昇傾向にあるた
め、従来のアルミナ質焼結体よりなる絶縁碍子では熱衝
撃に対する余裕が段々なくなってきており、ベンチテス
ト条件によってはアルミナ質焼結体よりなる絶縁碍子に
クラックが発生してしまうという問題点があった。
リンエンジンの高出力化および低燃費化に伴い、ガソリ
ンエンジンのガスの燃焼温度が益々上昇傾向にあるた
め、従来のアルミナ質焼結体よりなる絶縁碍子では熱衝
撃に対する余裕が段々なくなってきており、ベンチテス
ト条件によってはアルミナ質焼結体よりなる絶縁碍子に
クラックが発生してしまうという問題点があった。
【０００４】本発明は、繰り返し熱応力に対する熱衝撃
抵抗を向上してクラックの発生を防止することが可能な
スパークプラグ用絶縁碍子の提供を目的とする。
抵抗を向上してクラックの発生を防止することが可能な
スパークプラグ用絶縁碍子の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、窒化
硼素の含有量が８０重量％以上で、且つ残部を金属酸化
物で構成すると共に、熱膨張係数が５．０×１０-6／℃
以下の窒化硼素質焼結体よりなることを特徴とする技術
手段を採用したものである。
硼素の含有量が８０重量％以上で、且つ残部を金属酸化
物で構成すると共に、熱膨張係数が５．０×１０-6／℃
以下の窒化硼素質焼結体よりなることを特徴とする技術
手段を採用したものである。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載のスパ
ークプラグ用絶縁碍子において、前記金属酸化物は、前
記窒化硼素質焼結体中の含有量が２０重量％以下で、且
つ酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化
硼素、酸化アルミニウム、酸化イットリウムのうちから
一種類以上選んだものよりなることを特徴とする技術手
段を採用した。
ークプラグ用絶縁碍子において、前記金属酸化物は、前
記窒化硼素質焼結体中の含有量が２０重量％以下で、且
つ酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化
硼素、酸化アルミニウム、酸化イットリウムのうちから
一種類以上選んだものよりなることを特徴とする技術手
段を採用した。
【０００７】
【作用】請求項１の発明によれば、スパークプラグ用絶
縁碍子として、アルミナ質焼結体より熱衝撃抵抗に優れ
た窒化硼素質焼結体を使用しているので、繰り返し熱応
力に対する熱衝撃抵抗が向上する。このため、近年の内
燃機関の高出力化および低燃費化に伴う内燃機関のガス
の燃焼温度の高温化に対応できるようになる。ここで、
窒化硼素質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％よ
り少なくなると、窒化硼素以外の添加物の特性に対する
依存性が強くなるため、熱衝撃抵抗に優れる窒化硼素の
特性が失われてしまう。また、窒化硼素質焼結体の熱膨
張係数が５．０×１０-6／℃より大きくなると、アルミ
ナ質焼結体と同等の熱衝撃抵抗となり、アルミナ質焼結
体に対する有意性がなくなってしまう。
縁碍子として、アルミナ質焼結体より熱衝撃抵抗に優れ
た窒化硼素質焼結体を使用しているので、繰り返し熱応
力に対する熱衝撃抵抗が向上する。このため、近年の内
燃機関の高出力化および低燃費化に伴う内燃機関のガス
の燃焼温度の高温化に対応できるようになる。ここで、
窒化硼素質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％よ
り少なくなると、窒化硼素以外の添加物の特性に対する
依存性が強くなるため、熱衝撃抵抗に優れる窒化硼素の
特性が失われてしまう。また、窒化硼素質焼結体の熱膨
張係数が５．０×１０-6／℃より大きくなると、アルミ
ナ質焼結体と同等の熱衝撃抵抗となり、アルミナ質焼結
体に対する有意性がなくなってしまう。
【０００８】請求項２の発明によれば、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化硼素、酸化アルミ
ニウム、酸化イットリウムのうちから一種類以上選んだ
金属酸化物はいずれも高絶縁性に優れる。ここで、窒化
硼素質焼結体中の金属酸化物の含有量が２０重量％より
多くなると、窒化硼素と金属酸化物とが反応して酸窒化
物を形成する過程で窒化硼素が分解するため、窒化硼素
質焼結体内に結果として気孔が多発し易くなってしま
う。
ム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化硼素、酸化アルミ
ニウム、酸化イットリウムのうちから一種類以上選んだ
金属酸化物はいずれも高絶縁性に優れる。ここで、窒化
硼素質焼結体中の金属酸化物の含有量が２０重量％より
多くなると、窒化硼素と金属酸化物とが反応して酸窒化
物を形成する過程で窒化硼素が分解するため、窒化硼素
質焼結体内に結果として気孔が多発し易くなってしま
う。
【０００９】
【実施例】本発明のスパークプラグ用絶縁碍子を図に示
す一実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１および図２は本発明の第１実
施例を示したもので、図１は自動車または航空機用エン
ジンに用いるスパークプラグを示した図である。スパー
クプラグ１は、主体金具２、接地電極３、中心電極４お
よび絶縁碍子５等より構成されている。
す一実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１および図２は本発明の第１実
施例を示したもので、図１は自動車または航空機用エン
ジンに用いるスパークプラグを示した図である。スパー
クプラグ１は、主体金具２、接地電極３、中心電極４お
よび絶縁碍子５等より構成されている。
【００１０】主体金具２は、スパークプラグ１の外殻を
構成し、絶縁碍子５の支持およびエンジンへの取り付け
の役目をする。この主体金具２の上部にはレンチ等の工
具をかけるための六角部６が形成されており、下部には
エンジンへの取付用のねじ部７が形成されており、先端
には接地電極３が溶接等の手段により接合されている。
構成し、絶縁碍子５の支持およびエンジンへの取り付け
の役目をする。この主体金具２の上部にはレンチ等の工
具をかけるための六角部６が形成されており、下部には
エンジンへの取付用のねじ部７が形成されており、先端
には接地電極３が溶接等の手段により接合されている。
【００１１】接地電極３や中心電極４は、エンジンの使
用中に高温の燃焼ガスに晒されるためにニッケル−クロ
ム−鉄合金やニッケル−マンガン−シリコン合金等が使
用されている。接地電極３の放電端面と中心電極４の先
端面との間には火花放電ギャップＧが形成されている。
また、中心電極４は、絶縁碍子５の軸孔５１内に高電圧
が印加される端子電極８の中軸９との間に、電波雑音防
止用の抵抗体１０が配され、中心電極４の後端部と中軸
９との間は、導電性ガラス粉末１１を溶融することによ
りガラスシールされている。
用中に高温の燃焼ガスに晒されるためにニッケル−クロ
ム−鉄合金やニッケル−マンガン−シリコン合金等が使
用されている。接地電極３の放電端面と中心電極４の先
端面との間には火花放電ギャップＧが形成されている。
また、中心電極４は、絶縁碍子５の軸孔５１内に高電圧
が印加される端子電極８の中軸９との間に、電波雑音防
止用の抵抗体１０が配され、中心電極４の後端部と中軸
９との間は、導電性ガラス粉末１１を溶融することによ
りガラスシールされている。
【００１２】絶縁碍子５は、主体金具２をかしめること
により主体金具２内で保持されている。また、絶縁碍子
５の発火部１２側にはエンジンの使用中に高温の燃焼ガ
スに晒される脚長部１３が設けられ、後端側には端子電
極８の中軸９を収めるコルゲーション部１４が設けられ
ている。
により主体金具２内で保持されている。また、絶縁碍子
５の発火部１２側にはエンジンの使用中に高温の燃焼ガ
スに晒される脚長部１３が設けられ、後端側には端子電
極８の中軸９を収めるコルゲーション部１４が設けられ
ている。
【００１３】絶縁碍子５には、含有量が８０重量％以上
の窒化硼素（ＢＮ）、および含有量が２０重量％以下の
高絶縁性金属酸化物を含有し、熱膨張係数が５．０×１
０-6／℃以下の窒化硼素質焼結体を用いている。なお、
高絶縁性金属酸化物としては、酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ 2 ）、酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）のうちから
一種類以上選んだものよりなる。
の窒化硼素（ＢＮ）、および含有量が２０重量％以下の
高絶縁性金属酸化物を含有し、熱膨張係数が５．０×１
０-6／℃以下の窒化硼素質焼結体を用いている。なお、
高絶縁性金属酸化物としては、酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ 2 ）、酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）のうちから
一種類以上選んだものよりなる。
【００１４】次に、この実施例の絶縁碍子５を図１およ
び図２に基づいて詳細に説明する。絶縁碍子５を成形す
るセラミックス原料として、純度９９．０％で平均粒径
１．０μｍの窒化硼素粉末（ＢＮ）中に、不純物として
Ｂ2 Ｏ3 を０．９０％、ＣａＯを０．０２％含有したも
のを使用した（後記する表１において実施例１〜実施例
７）。また、添加剤として、ＭｇＯ、ＣａＯ（ＣａＣＯ
3 として添加）、ＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、いずれも純度９９％で平
均粒径１μｍ以下のものを使用して表１に示すように以
下の操作を行った。
び図２に基づいて詳細に説明する。絶縁碍子５を成形す
るセラミックス原料として、純度９９．０％で平均粒径
１．０μｍの窒化硼素粉末（ＢＮ）中に、不純物として
Ｂ2 Ｏ3 を０．９０％、ＣａＯを０．０２％含有したも
のを使用した（後記する表１において実施例１〜実施例
７）。また、添加剤として、ＭｇＯ、ＣａＯ（ＣａＣＯ
3 として添加）、ＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、いずれも純度９９％で平
均粒径１μｍ以下のものを使用して表１に示すように以
下の操作を行った。
【００１５】次に、試作品の製造工程を図２に基づいて
説明する。窒化硼素原料、金属酸化物よりなる添加剤、
エタノールをナイロンボールやナイロン容器内に入れ
て、窒化硼素原料、添加剤をエタノール中で混合する
（原料混合工程）。
説明する。窒化硼素原料、金属酸化物よりなる添加剤、
エタノールをナイロンボールやナイロン容器内に入れ
て、窒化硼素原料、添加剤をエタノール中で混合する
（原料混合工程）。
【００１６】続いて、原料混合工程で得た混合物を１０
時間経過するまで真空乾燥した（乾燥工程）後に、粒径
が３５０μｍ以下になるように粗砕する（粗砕工程）。
続いて、粗砕した混合物をφ２５×１００mmの円柱状の
カーボン型内に充填し、混合物を窒素ガス中圧力５０Ｍ
Ｐａ、焼成温度１８００℃〜１９００℃、５時間または
１０時間の焼成条件でホットプレスにより焼成して窒化
硼素質焼結体（実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例
５）を製作する（焼成工程）。
時間経過するまで真空乾燥した（乾燥工程）後に、粒径
が３５０μｍ以下になるように粗砕する（粗砕工程）。
続いて、粗砕した混合物をφ２５×１００mmの円柱状の
カーボン型内に充填し、混合物を窒素ガス中圧力５０Ｍ
Ｐａ、焼成温度１８００℃〜１９００℃、５時間または
１０時間の焼成条件でホットプレスにより焼成して窒化
硼素質焼結体（実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例
５）を製作する（焼成工程）。
【００１７】続いて、カーボン型より離型してφ２５×
１００mmの円柱状の窒化硼素質焼結体を取り出す（離型
工程）。そして、窒化硼素焼結体の一部を取り出してサ
ンプル中の含有物の分析を行う。この分析は、酸素は赤
外線ガス分析により、またＣａＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＭｇＯ等は蛍光Ｘ線による検量線により求め、Ｂ 2
Ｏ3 は酸素を金属酸化物に割り振った残部を計算により
Ｂ2 Ｏ3 量とした。窒化硼素（ＢＮ）量はこれらの金属
酸化物の合計含有量を全体重量より差し引くことにより
求められた。但し、いずれのサンプルも若干の炭素が検
出されるが表１には記載しなかった。
１００mmの円柱状の窒化硼素質焼結体を取り出す（離型
工程）。そして、窒化硼素焼結体の一部を取り出してサ
ンプル中の含有物の分析を行う。この分析は、酸素は赤
外線ガス分析により、またＣａＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＭｇＯ等は蛍光Ｘ線による検量線により求め、Ｂ 2
Ｏ3 は酸素を金属酸化物に割り振った残部を計算により
Ｂ2 Ｏ3 量とした。窒化硼素（ＢＮ）量はこれらの金属
酸化物の合計含有量を全体重量より差し引くことにより
求められた。但し、いずれのサンプルも若干の炭素が検
出されるが表１には記載しなかった。
【００１８】続いて、窒化硼素質焼結体をスパークプラ
グ用絶縁碍子の形状に仕上げ加工して絶縁碍子５を製作
する（仕上げ工程）。続いて、絶縁碍子５内に中心電極
４を挿入し、導電性ガラス粉末１１を充填した後に抵抗
体１０を挿入して再度導電性ガラス粉末１１を充填し、
絶縁碍子５の略中央部を９００℃〜１０００℃に加熱す
ると共に端子電極８を圧入して中心電極４の後端部と中
軸９との間をガラスシールする。そして、先端に接地電
極３を溶接した主体金具２内に絶縁碍子５を組み付けて
スパークプラグ１を製作する（組付工程）。
グ用絶縁碍子の形状に仕上げ加工して絶縁碍子５を製作
する（仕上げ工程）。続いて、絶縁碍子５内に中心電極
４を挿入し、導電性ガラス粉末１１を充填した後に抵抗
体１０を挿入して再度導電性ガラス粉末１１を充填し、
絶縁碍子５の略中央部を９００℃〜１０００℃に加熱す
ると共に端子電極８を圧入して中心電極４の後端部と中
軸９との間をガラスシールする。そして、先端に接地電
極３を溶接した主体金具２内に絶縁碍子５を組み付けて
スパークプラグ１を製作する（組付工程）。
【００１９】次に、表１、表２に基づいて、実施例と比
較例との特性を評価する。なお、窒化硼素質の絶縁碍子
５を有するスパークプラグ（実施例１〜実施例７、比較
例１〜比較例５）について、窒化硼素含有量（重量
％）、添加剤含有量（重量％）、焼成条件、相対密度
（％）、気孔率を測定した結果を表１に示す。さらに、
窒化硼素質の絶縁碍子５を有するスパークプラグ試料
（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５）およびアル
ミナ質絶縁碍子を有するスパークプラグ試料（比較例
６）について、熱膨張係数（／℃）、絶縁抵抗（Ｍ
Ω）、熱衝撃抵抗（℃）を測定した結果、およびエンジ
ンテストの結果を表２に示す。
較例との特性を評価する。なお、窒化硼素質の絶縁碍子
５を有するスパークプラグ（実施例１〜実施例７、比較
例１〜比較例５）について、窒化硼素含有量（重量
％）、添加剤含有量（重量％）、焼成条件、相対密度
（％）、気孔率を測定した結果を表１に示す。さらに、
窒化硼素質の絶縁碍子５を有するスパークプラグ試料
（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５）およびアル
ミナ質絶縁碍子を有するスパークプラグ試料（比較例
６）について、熱膨張係数（／℃）、絶縁抵抗（Ｍ
Ω）、熱衝撃抵抗（℃）を測定した結果、およびエンジ
ンテストの結果を表２に示す。
【００２０】
【表１】
【表２】
【００２１】ここで、相対密度の特性評価は、（見掛け
密度）／（計算密度）より求めた。絶縁碍子の組織観察
は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を使用した。熱膨張係
数の特性評価は、押棒式熱膨張計にて試料が酸化しない
ように窒素ガス雰囲気中に入れて、室温（２５℃）〜１
０００℃間で測定した。
密度）／（計算密度）より求めた。絶縁碍子の組織観察
は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を使用した。熱膨張係
数の特性評価は、押棒式熱膨張計にて試料が酸化しない
ように窒素ガス雰囲気中に入れて、室温（２５℃）〜１
０００℃間で測定した。
【００２２】絶縁抵抗の特性評価は、スパークプラグ試
料を窒素雰囲気中、５００℃に加熱し、端子電極と接地
電極間の絶縁抵抗を高絶縁抵抗計（１０００Ｖ印加）で
測定した。熱衝撃抵抗の特性評価は、窒化硼素質焼結体
試料（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５）やアル
ミナ質焼結体試料（比較例６）をφ２０×２０mmの円柱
状に加工し、内部が１８０℃〜１０００℃の釜の中に各
焼結体試料を順に入れて水中投下法によりクラックや亀
裂の発生する温度〔水温（＝２０℃）との温度差〕を測
定した。
料を窒素雰囲気中、５００℃に加熱し、端子電極と接地
電極間の絶縁抵抗を高絶縁抵抗計（１０００Ｖ印加）で
測定した。熱衝撃抵抗の特性評価は、窒化硼素質焼結体
試料（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５）やアル
ミナ質焼結体試料（比較例６）をφ２０×２０mmの円柱
状に加工し、内部が１８０℃〜１０００℃の釜の中に各
焼結体試料を順に入れて水中投下法によりクラックや亀
裂の発生する温度〔水温（＝２０℃）との温度差〕を測
定した。
【００２３】エンジンテストは、４サイクル単気筒エン
ジンに各スパークプラグ試料を取り付け、発火部１２の
温度がプレイグニッション現象が発生する温度（約１０
００℃）に到達してから５分経過後のスパークプラグ試
料（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５、６）のク
ラックの発生状態を調査した。エンジンテストの結果ク
ラックが発生しなかったものを○、クラックが発生した
ものを×と記した。
ジンに各スパークプラグ試料を取り付け、発火部１２の
温度がプレイグニッション現象が発生する温度（約１０
００℃）に到達してから５分経過後のスパークプラグ試
料（実施例１〜実施例７、比較例１、４、５、６）のク
ラックの発生状態を調査した。エンジンテストの結果ク
ラックが発生しなかったものを○、クラックが発生した
ものを×と記した。
【００２４】〔第１実施例の効果〕以上の調査結果で確
認できるように、比較例１〜比較例３は、窒化硼素質焼
結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以下のため、絶
縁碍子５の組織中に有害な気孔が多数発生した。そし
て、比較例１、５は熱衝撃抵抗が低く、エンジンテスト
で絶縁碍子５にクラックが発生した。また、比較例４は
熱膨張係数が６．０×１０-6／℃となっており、実施例
１〜実施例７に比べて大きい。このため、比較例４は窒
化硼素質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以上
で、且つ熱衝撃抵抗で比較例６（アルミナ質）より優れ
るが、エンジンテストで絶縁碍子５にクラックが発生し
た。さらに、実施例３はＴｉＯ2 を添加しているため絶
縁性が２０ＭΩと低く、エンジン始動時にリークにより
エンジンが失火した。
認できるように、比較例１〜比較例３は、窒化硼素質焼
結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以下のため、絶
縁碍子５の組織中に有害な気孔が多数発生した。そし
て、比較例１、５は熱衝撃抵抗が低く、エンジンテスト
で絶縁碍子５にクラックが発生した。また、比較例４は
熱膨張係数が６．０×１０-6／℃となっており、実施例
１〜実施例７に比べて大きい。このため、比較例４は窒
化硼素質焼結体中の窒化硼素の含有量が８０重量％以上
で、且つ熱衝撃抵抗で比較例６（アルミナ質）より優れ
るが、エンジンテストで絶縁碍子５にクラックが発生し
た。さらに、実施例３はＴｉＯ2 を添加しているため絶
縁性が２０ＭΩと低く、エンジン始動時にリークにより
エンジンが失火した。
【００２５】したがって、含有量が８０重量％以上の窒
化硼素、および含有量が２０重量％以下の金属酸化物
（添加剤）を含有し、且つ熱膨張係数が５．０×１０-6
／℃以下の窒化硼素質焼結体をスパークプラグ１用絶縁
碍子５に使用することによって、アルミナ質焼結体より
なる絶縁碍子より優れる熱衝撃抵抗を得ることができ
る。これにより、スパークプラグ１の繰り返し熱応力に
対する絶縁碍子５の熱衝撃抵抗を向上することができる
ので、近年のエンジンの高出力化および低燃費化に伴う
エンジンのガスの燃焼温度の高温化に対応できるように
なる。
化硼素、および含有量が２０重量％以下の金属酸化物
（添加剤）を含有し、且つ熱膨張係数が５．０×１０-6
／℃以下の窒化硼素質焼結体をスパークプラグ１用絶縁
碍子５に使用することによって、アルミナ質焼結体より
なる絶縁碍子より優れる熱衝撃抵抗を得ることができ
る。これにより、スパークプラグ１の繰り返し熱応力に
対する絶縁碍子５の熱衝撃抵抗を向上することができる
ので、近年のエンジンの高出力化および低燃費化に伴う
エンジンのガスの燃焼温度の高温化に対応できるように
なる。
【００２６】〔第２実施例〕図３は本発明の第２実施例
を示したもので、スパークプラグを示した図である。こ
の実施例のスパークプラグ１は、分割型絶縁碍子１５を
組み付けている。この分割型絶縁碍子１５は、発火部１
２側に設けられ、脚長部１３を構成する窒化硼素質焼結
体１６と、この窒化硼素質焼結体１６の後端側に凹凸嵌
合され、コルゲーション部１４を構成するアルミナ質焼
結体１７とからなる。このようにスパークプラグ１の少
なくとも発火部１２にのみ窒化硼素質焼結体１６を設け
ることにより、熱衝撃抵抗に優れたスパークプラグ１を
低コストで得ることができる。
を示したもので、スパークプラグを示した図である。こ
の実施例のスパークプラグ１は、分割型絶縁碍子１５を
組み付けている。この分割型絶縁碍子１５は、発火部１
２側に設けられ、脚長部１３を構成する窒化硼素質焼結
体１６と、この窒化硼素質焼結体１６の後端側に凹凸嵌
合され、コルゲーション部１４を構成するアルミナ質焼
結体１７とからなる。このようにスパークプラグ１の少
なくとも発火部１２にのみ窒化硼素質焼結体１６を設け
ることにより、熱衝撃抵抗に優れたスパークプラグ１を
低コストで得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明は、窒化硼素の含有量が
８０重量％以上で、且つ残部を金属酸化物で構成すると
共に、熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以下の窒化硼素
質焼結体をスパークプラグ用絶縁碍子に使用することに
よって、繰り返し熱応力に対するスパークプラグ用絶縁
碍子の熱衝撃抵抗を向上することができるので、近年の
エンジンの高出力化および低燃費化に伴うエンジンのガ
スの燃焼温度の高温化に対応できるようになる。
８０重量％以上で、且つ残部を金属酸化物で構成すると
共に、熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以下の窒化硼素
質焼結体をスパークプラグ用絶縁碍子に使用することに
よって、繰り返し熱応力に対するスパークプラグ用絶縁
碍子の熱衝撃抵抗を向上することができるので、近年の
エンジンの高出力化および低燃費化に伴うエンジンのガ
スの燃焼温度の高温化に対応できるようになる。
【００２８】請求項２の発明は、高絶縁性に優れるスパ
ークプラグ用絶縁碍子を提供することができる。
ークプラグ用絶縁碍子を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかるスパークプラグを
示した断面図である。
示した断面図である。
【図２】スパークプラグ試料の製作フローチャートであ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施例にかかるスパークプラグを
示した断面図である。
示した断面図である。
１ スパークプラグ ５ 絶縁碍子 １２ 発火部 １６ 窒化硼素質焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 倹一 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化硼素の含有量が８０重量％以上で、
且つ残部を金属酸化物で構成すると共に、熱膨張係数が
５．０×１０-6／℃以下の窒化硼素質焼結体よりなるス
パークプラグ用絶縁碍子。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスパークプラグ用絶縁
碍子において、 前記金属酸化物は、前記窒化硼素質焼結体中の含有量が
２０重量％以下で、且つ酸化マグネシウム、酸化カルシ
ウム、酸化珪素、酸化硼素、酸化アルミニウム、酸化イ
ットリウムのうちから一種類以上選んだものよりなるこ
とを特徴とするスパークプラグ用絶縁碍子。
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|---|---|---|---|
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| DE69400253T DE69400253T2 (de) | 1993-04-26 | 1994-04-18 | Zündkerzenisolator und sein Herstellungsverfahren |
| EP94302716A EP0622881B1 (en) | 1993-04-26 | 1994-04-18 | A spark plug insulator a method of making the same |
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| US08/231,836 US5508582A (en) | 1993-04-26 | 1994-04-25 | Spark plug insulator for use in internal combustion engine |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP2925425B2 JP2925425B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=14241183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5099206A Expired - Lifetime JP2925425B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | スパークプラグ用絶縁碍子 |
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| EP (1) | EP0622881B1 (ja) |
| JP (1) | JP2925425B2 (ja) |
| BR (1) | BR9400990A (ja) |
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-
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