JPH0634372B2 - 内燃機関の点火装置用定電圧放電管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の点火装置における点火プラグと直
列に接続されて使用される定電圧放電管に関するもので
ある。

従来の技術 内燃機関の点火装置における点火プラグの絶縁磁器体表
面にカーボンや鉛化合物等が付着することにより必要な
電圧が点火プラグ電極のところで得られなくなることを
防止するために、点火プラグと点火コイルとの間に放電
管を設けることがすでに知られており、そのような放電
管として特開昭50-139237号公報に示されるものがあ
る。

これは、第５図に示すように、セラミックの筒状絶縁体
９の両端をコップ状の金属電極１０，１１で封止し、筒
状絶縁体の内部１２を不活性ガスで充填して構成されて
いる。

発明が解決しようとする課題 内燃機関の点火装置に使用される放電管には、長期にわ
たって放電電圧特性の安定していることが要求される
が、その使用形態からみて機械的強度も要求されること
は勿論であり、金属電極とセラミック絶縁体との封着強
度については高い強度が要求される。

前述した従来品での金属電極とセラミック絶縁体との封
着については、上記公報には具体的に記載されていない
が、封着ガラスを使用して封着するか、またはセラミッ
ク絶縁体の表面にメタライジング技術により金属層を形
成し、この金属層と金属電極の付着部分をろう材で接合
するのが一般的であり、従来の放電管はそのいずれかの
方法によるものと推測されるが、その電極のセラミック
絶縁体への封着面は片側面部１３だけで行われており、
偶発的な衝撃や、長期にわたる連続的なもしくは断続的
に加えられる機械的振動に対して十分耐え得る封着強度
を有しているとは言いがたい。

すなわち、この放電管は金属電極の封着部がセラミック
絶縁体の端面の外側にあるため、取り付けに際して、誤
ってそれを落下させ、金属電極の１４の部分が堅い面上
に直撃したりすると、その衝撃により封着面１３の封着
部分にクラックを生じ、そこから不活性ガスがリークす
ることになりかねない。

また、機械的衝撃に対しては、絶縁体９の中心部分によ
り端部１５の部分が弱く、この部分が衝撃を受けると、
その部分にクラックを生じたり部分的に欠落する等の損
傷を受けやすく、その損傷の程度が大きいと即時に放電
管として使用できなくなる。損傷の程度が小さいか軽微
でしばらくはこの放電管を使用できたとしても、長期に
わたる衝撃や振動により損傷部分の損傷が拡大してい
き、ついには使用に耐えなくなる。

本発明は、かかる問題を改善するためになされたもの
で、偶発的に加わる衝撃や長期にわたって加えられる連
続的または断続的な機械的振動に対して十分耐えること
ができ、安定した使用ができる点火装置用定電圧放電管
を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の点火装置用定電圧放電管は、中空円筒外囲器の
両端部で中空部の周縁に溝部を設け、底部に主電極を取
り付けた金属封塞体の側壁部を前記溝部に嵌挿して前記
金属封塞体を前記溝部に封着ガラスで封着し、前記金属
封塞体の底部の前記中空部に相対さない外面を、前記中
空円筒外囲器の最外端面より前記中空部側に配している
ものである。

作 用 このように、金属封塞体の底部の外面を中空円筒外囲器
の最外端面より中空部側寄りにしているので、金属封塞
体が直接に機械衝撃を受けることがなく、したがって金
属封塞体の付着部分におけるクラックを生じるというお
それがきわめて少なくなる。

また、衝撃に対して弱い中空円筒外囲器の外端面にクラ
ック，欠落等の損傷が生じたとしても、それは外囲器だ
けの損傷に止まるので、金属封塞体の封着部まで影響が
及ぶことはまずない。

実施例 以下、本発明の点火装置用定電圧放電管の一実施例につ
いて、図面を用いて説明する。

第１図は本実施例の断面図である。

図において、１は中空円筒外囲器で、たとえばセラミッ
クの絶縁材よりなり、第２図(イ)に示すように溝部８を
両端部に有している。２，３は金属封塞体で、たとえば
コバールの金属材料よりなり、第２図(ロ)に示すように
有底形状をしている。４は金属封塞体２，３を中空円筒
外囲器１の溝部８に封着する封着ガラスであり、５は主
電極で、タングステン，タンタルもしくはモリブデン等
の金属粉末をプレスして焼結した焼結体を金属棒に取り
付けて構成したものであり、金属封塞体２の底部に溶着
されている。６は主電極で、タングステン，タンタルも
しくはモリブデン等の材料よりなり、金属封塞体の底部
に溶着されている。７は中空部で、アルゴン，ネオン，
窒素ならびにキセノン等のいずれか一種またはその適宜
数種を混合し、必要な放電開始電圧を得るための圧力と
した不活性ガスが封入されている。

本実施例を製造する方法について説明する。

まず、たとえばセラミック材料の粉末をプレス成型し、
これを焼成して、第２図(イ)に示すように、不活性ガス
が封入される中空部７と管両端の周縁部に溝部８を有す
る中空円筒外囲器とする。

次に、中空円筒外囲器１の溝部８に、第３図(イ)に示す
ようにセラミックの熱膨張係数と近似した熱膨張係数の
ガラスフリットを塗布し、大気中または窒素雰囲気中で
加熱溶融して、あらかじめ封着ガラスを溶着しておく。

また、金属封塞体２，３の底部に第１図に示すように主
電極５，６をそれぞれ溶着させた金属封塞体２，３に
も、これと近似した熱膨張係数のガラスフリットを塗布
し、前述と同様にして、第３図(ロ)に示すように、封着
ガラスをあらかじめ溶着させておく。

なお、中空円筒外囲器１および金属封塞体２，３の封着
ガラスは、それぞれ互いに近似した熱膨張係数を有して
いることが必要なことから、中空円筒外囲器１と金属封
塞体２，３には熱膨張係数が実質的に同じものが使用さ
れる。

次いで、金属封塞体のいずれか一方、たとえば金属封塞
体３を主電極６が中空部７へ向くように中空円筒外囲器
１の溝部８に上方から載置し、これを窒素ガス中または
不活性ガス雰囲気中で加熱して、溝部８と金属封塞体３
の封着ガラスを再度溶融させ、金属封塞体３の重みでそ
の側壁部先端が溝部８の底部に当接するまで加熱を続
け、金属封塞体３を溝部８のところで封着ガラス４によ
り第１図の状態のようにして封着させる。

その後、他方の金属封塞体２を溝部８に載置した中空円
筒外囲器１を密閉容器内に載置し、この密閉容器内を排
気するとともに、中空円筒外囲器１の中空部７をも排気
した後、アルゴン，ネオン，窒素ならびにキセノン等の
一種もしくはその数種を混合した不活性ガスを所定圧力
で封入し、最後に、密閉容器の外部より項周波加熱装置
で金属封塞体２の近傍を加熱して、金属封塞体２および
中空円筒外囲器１の溝部８にあらかじめ溶着させておい
た封着ガラスを溶融させ、第１図に示すように封着ガラ
ス４で金属封塞体２を中空円筒外囲器１に封着して第４
図のように完成させる。

なお、この排気，不活性ガス封入の方法については、特
開昭63-175315号公報にも示されているように公知であ
るが、金属封塞体の封着については、これによらずに他
のたとえばレーザ光を照射して行ってもよい。

また、本実施例においては、ガラスフリットを塗布，加
熱して封着ガラスをあらかじめ金属封塞体２，３および
中空円筒外囲器の溝部８に溶着したが、ガラスフリット
を塗布し、金属封塞体を溝部で封着するときに加熱して
溶融，溶着してもよい。

さらに、封着ガラスは、金属封塞体２，３と中空円筒外
囲器１の溝部８の両者に溶着せず、金属封塞体２，３に
だけあらかじめ溶着しておき金属封塞体２，３を溝部８
へ溶着してもよいが、この場合には金属封塞体の内面だ
けが溝部と溶着されるので、封着強度の面からすれば上
述した実施例の方が好ましい。

さらにまた、金属封塞体の側壁部先端を溝部の底部に当
接させなくとも、封着ガラスで金属封塞体が溝部に溶着
していれば十分である。

さて、金属封塞体の外端面の位置であるが、これは溝部
８の深さ、金属封塞体２，３の側壁部の高さの寸法を設
定し、中空円筒外囲器の最外端面よりも内方の中空部側
にあるようにすればよく、そして第１図に示すその間隔
Ｄは大きいほど好ましいが、あまり大きくすると、金属
封塞体の封着作業をむずかしいものにするし、また間隔
Ｄの長さだけ全長が延びることになる。

この間隔Ｄは、ほんのわずか０．０５mm程度のもので
も、たとえば落下させたときに金属封塞体が直接衝撃を
受けることはないが、０．０５mmでは溝部の深さ，金属
封塞体の側壁部の高さ等の寸法のばらつきや、封着ガラ
スを使用した封着作業如何によっては、金属封塞体の外
端面が中空円筒外囲器の最外端面と同一位置にくる場合
あり、衝撃を金属封塞体に与えることになる。

以上のことを考慮して問題のないものにするには、この
間隔を０．１mm以上に設定することが好ましい。

発明の効果 本発明の点火装置用定電圧放電管によれば、金属封塞体
の定部の外端面を中空円筒外囲器の最外端面よりも中空
部側寄りにしたので、たとえ堅い面上に落下しても金属
封塞体が直接衝撃を受けることがなく、金属封塞体の封
着部分にクラックを生じる危険性がきわめて少なくな
る。また、中空円筒外囲器の最外端周縁にクラック，欠
落等の損傷が生じたとしても、その部分での損傷に止ま
り、金属封塞体の封着部まで影響が及ぶことがほとんど
なくなる。

さらに、金属封塞体の溝部における封着は、金属封塞体
の側壁部内外面と溝部とに溶着する封着ガラスで行うこ
とで、上述のこととあわせてきわめて機械的強度の強い
ものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の点火装置用定電圧放電管の一実施例の
断面図、第２図(イ)は一部切断した中空円筒外囲器の斜
視図、第２図(ロ)は金属封塞体の斜視図、第３図(イ)は
溝部に封着ガラスを溶着した中空円筒外囲器の一部切断
した断面図、第３図(ロ)は封着ガラスを溶着した金属封
塞体の断面図、第４図は点火装置用定電圧放電管の完成
斜視図、第５図は従来の点火装置用放電管の断面図であ
る。 １……中空円筒外囲部、２，３……金属封塞体、４……
封着ガラス、５，６……主電極、７……中空部、８……
溝部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック等の絶縁材料よりなり、中空部
   を有する中空円筒外囲器と、前記中空円筒外囲器の両端
   部の前記中空部の周縁にそれぞれ設けられている溝部
   と、片側が開口した有底形状の底部に主電極が取り付け
   られ、側壁部が前記溝部に嵌挿されて前記中空部を封塞
   する一対の金属封塞体と、前記一対の金属封塞体を前記
   溝部に封着させる封着ガラスとを備え、前記一対の金属
   封塞体で封塞された前記中空部には不活性ガスが所定の
   圧力で封入されており、また、前記金属封塞体の底部の
   前記中空部に相対さない外面を前記中空円筒外囲器の最
   外端面より内方に配してなることを特徴とする内燃機関
   の点火装置用定電圧放電管。
2. 【請求項２】金属封塞体の底部の外面と中空円筒外囲器
   の最外端面との間隔が０．１mm以上であることを特徴と
   する請求項１に記載の内燃機関の点火装置用定電圧放電
   管。
3. 【請求項３】金属封塞体を溝部に溶着させる封着ガラス
   が、前記金属封塞体の側壁部の内外面と前記溝部に封着
   してなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
   点火装置用定電圧放電管。