JP2892103B2

JP2892103B2 - ヒータ付スパークプラグ

Info

Publication number: JP2892103B2
Application number: JP12046490A
Authority: JP
Inventors: 佳弘松原; 孝二天野
Original assignee: Nippon Tokushu Togyo KK
Current assignee: Nippon Tokushu Togyo KK
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH0417284A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、絶縁体の汚損対策、難着火燃料を使用する
内燃機関の低温始動性の向上のため、絶縁体の脚長部に
セラミックヒータを配設したスパークプラグに関する。

［従来の技術］絶縁体脚長部にセラミックヒータを配設したヒータ付
スパークプラグにおいて、ヒータ通電用のリード電極
は、露出状態（基底部等を除く）に絶縁体に被着されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］しかるに、従来のヒータ付スパークプラグは、つぎの
ような欠点を有する。

（あ）主体金具にリード電極がショートし易い。

（い）セラミックヒータが発生する熱でリード電極が絶
縁体から剥離し易い。

（う）リード電極への内部フラッシュオーバーが起こり
易い。

本発明の目的は、簡単な構成でリード電極と主体金具
とのショートが防止でき、かつリード電極が絶縁体から
容易に剥離しないヒータ付スパークプラグの提供にあ
る。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明は、筒状の主体金具
と、該主体金具に後方側を露出して嵌め込まれる軸孔付
の絶縁体と、前記主体金具に包囲される前記絶縁体の脚
長部に周設される電気発熱体と、先端が前記電気発熱体
に電気接続され、後端が前記絶縁体の後方側露出部に被
着されたヒータ通電部となり、前記絶縁体表面に膜付け
される１組のリード電極と、前記軸孔に指し込まれて固
定される中心電極とを備えてなるヒータ付スパークプラ
グにおいて、前記電気発熱体は、電気絶縁性セラミック
により被覆されてセラミックヒータが形成されてなり、
前記ヒータ通電部の中央部を除いた周辺部、および、前
記リード電極の周辺部を含む全体が、電気絶縁性セラミ
ックで被覆されてなる構成を採用した。

また、前記電気発熱体、前記ヒータ通電部の中央部を
除いた周辺部、および、前記リード電極の周辺部を含む
全体を被覆してなる電気絶縁性セラミックは、その主成
分が前記絶縁体の主成分と同材料である構成を採用し
た。

［作用および発明の効果］リード電極とその周辺部、および、ヒータ通電部の中
央部を除いた周辺部を電気絶縁性セラミックで被覆する
ことにより、絶縁体と電気絶縁性セラミックは強固に固
着されているので、リード電極と主体金具のショート、
リード電極およびヒータ通電部への内部フラッシュオー
バー、熱によるリード電極およびヒータ通電部の剥離を
それぞれ防止できる。

また、外部の電源から電気発熱体に通電するために
は、内部に通電用の端子を組み込んだプラグキャップ等
を用いることになる。このプラグキャップは発火部への
火花放電させるための高電圧がリークすることを防止す
るため主体金具に露出している絶縁体と密着している。
従って、このプラグキャップを脱着する際に、ヒータ通
電部を絶縁体から剥離させる力が働くことになるが、ヒ
ータ通電部の周囲を被覆することによって、このような
剥離させる力から保護することができる。

さらに、電気絶縁性セラミックは、絶縁体と主成分が
同材料で形成されていることから、焼結時におけるセラ
ミックの収縮率が略等しく、両者の固着にクラックが発
生したりする不具合を最小限とすることができる。その
ため、絶縁体と電気絶縁性セラミックとがより強固に固
着され、リード電極およびヒータ通電部が、パッキンや
通電部から機械的な応力を受けても絶縁体から剥離する
ことがなく、ヒータ付スパークプラグの耐久性を優れた
ものとすることができる。

［実施例］つぎに、本発明の一実施例を第１図に基づき説明す
る。

第１図に示す如く、ヒータ付スパークプラグＡは、筒
状の主体金具１に軸孔21付の絶縁体２を嵌め込み、絶縁
体２の脚長部22にセラミックヒータ３を一体的に結合し
てなる。また、前記脚長部22の絶縁体表面には、１組の
リード電極４、５が絶縁体表面に膜付けされている。さ
らに、前記軸孔21には中心電極が６が差し込まれて固定
されている。

主体金具１（低炭素鋼製）は、後端の六角部11、先端
のねじ部12、中間の胴部13からなる。

六角部11は、六角状に加工され、内側に滑石リング、
線パッキンを装入して前記絶縁体２を固定している。

ねじ部12は、機関取付ねじを外周に形成し、先端面に
は外側電極14が溶接されている。また、ねじ部12の内壁
にはテーパ状のパッキン接触面15が形成され、該接触面
15には金属製のパッキン16が周設されている。

絶縁体２は、アルミナを主体とするセラミック焼結体
で形成され、先端が前記脚長部22、後端がコルゲーショ
ン部24、中間は胴部25となっている。

脚長部22は、径小に形成され、テーパ状の基底23を前
記パッキン16に当接している。

コルゲーション部24（やや径大）は、フラッシュオー
バー防止のため、後端にコルゲーションを形成してい
る。

胴部25（径大）は、フランジ状を呈し、段部を介して
先端がやや径小に形成されている。

セラミックヒータ３は、電気発熱体を、セラミック絶
縁層であるアルミナで被膜してなる。このセラミックヒ
ータ３は、絶縁体２の脚長部22に波状に形成されてい
る。

リード電極４は、先端41が前記セラミックヒータ３に
電気接続され、後端がヒータ通電部42となっている。こ
のヒータ通電部42は前記パッキン16に当接され主体金具
１と電気的導通が図られている。

リード電極５は、先端51が前記セラミックヒータ３に
電気接続され、後端はコルゲーション部24まで延設され
てヒータ通電部52となっている。このヒータ通電部52は
給電端子（図示せず）により掴持される。

これらリード電極４、５はその周辺部を含む全体、ま
た前記ヒータ通電部42、52はその中央部を除いた周辺部
を、電気絶縁性セラミックであるアルミナ７で被覆され
ている。

中央電極６は、ニッケル合金で形成され、前記絶縁体
２の先端面から僅か突出している。

つぎに、ヒータ付スパークプラグＡの製造方法（要
部）を説明する。

（１）金属粉末とアルミナ粉末とを調合し、バインダー
を加え、前記電気絶縁体およびリード電極４、５用のペ
ーストを製造する。

（２）電気発熱体用のペーストを未焼成絶縁体の脚長部
に波形状に印刷する。

（３）先端が上記電気発熱体用のペーストの一端を覆
い、後端が前記基底23に達するように、リード電極４用
のペーストを、脚長部に印刷する。また、先端が上記電
気発熱体用のペーストの他端を覆い、後端が未焼成絶縁
体のコルゲーション部に達するように、リード電極５用
のペーストを印刷する。

（４）アルミナ粉末にバインダーを加えてアルミナペー
ストを製造する。上記電気発熱体用のペースト上、およ
びリード電極４、５用のペースト上に、このアルミナペ
ーストを塗布する。なお、リード電極４、５用のペース
トが十分被覆されるように、該ペーストの周辺にもアル
ミナペーストを塗布する。ただし、ヒータ通電部42、52
となる部分の中央部には塗布しない。

（５）この未焼成絶縁体を焼成して、セラミックヒータ
３、およびアルミナ７を被覆したリード電極４、５を有
する絶縁体２が完成する。

つぎに、ヒータ付スパークプラグＡの作用効果を説明
する。

（ア）リード電極４、５は、アルミナ７で被覆されてい
るので、主体金具１と容易にショートしない。

（イ）セラミックヒータ３により絶縁体２は通常のスパ
ークプラグより高温になる。しかし、リード電極４、５
は、アルミナ７で被覆されているので、容易に絶縁体２
から剥がれたりしない。このため、ヒータ付スパークプ
ラグＡは耐久性に優れる。

（ウ）脚長部22に位置するリード電極４、５への内部フ
ラッシュオーバーが極めて起こり難い。

（エ）ヒータ通電部42、52の外周部もアルミナ７で被覆
されているので、通電部42、52がパッキン16や給電端子
から機械的な応力を受けても容易に絶縁体２から剥がれ
ない。

（オ）リード電極４、５は、アルミナ７により絶縁体２
と強固に固着される。このため、ペースト材料を広範囲
に選べる。

（カ）リード電極４、５と主体金具１とのショートを防
止するための、絶縁体２や主体金具１の構造変更は不要
である。

（キ）未焼成絶縁体に、電気発熱体およびリード電極
４、５用のペーストを印刷し、さらにアルミナ７用のペ
ーストを塗布しているので、電気発熱体用のペーストお
よびリード電極４、５用のペーストが飛散したり、昇華
したりしない。

本発明は、上記実施例以外につぎの実施態様を含む。

a.リード電極の電気絶縁性セラミックでの被覆は、焼成
（絶縁体、リード電極、セラミックヒータ）の完了した
後に、PVDやCVDにより行っても良い。

b.電気絶縁性セラミックは、絶縁体の材料に応じ、適宜
決めれば良い。

c.上記実施例ではリード電極４が、パッキン16と電気絶
縁される構成であるが、リード電極５と同様にコルゲー
ション部24まで、延設されていても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すヒータ付スパークプラ
グの部分断面図である。図中１……主体金具、２……絶縁体、３……セラミッ
クヒータ、４、５……リード電極、６……中心電極、７
……アルミナ（電気絶縁性セラミック）、21……軸孔、
41、51……先端、42、52……ヒータ通電部、Ａ……ヒー
タ付スパークプラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−76733（ＪＰ，Ａ) 特開平２−98085（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−164322（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−59494（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−157579（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01T 13/18 H01T 13/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の主体金具と、該主体金具に後方側を露出して嵌め込まれる軸孔付の絶
縁体と、前記主体金具に包囲される前記絶縁体の脚長部に周設さ
れる電気発熱体と、先端が前記電気発熱体に電気接続され、後端が前記絶縁
体の後方側露出部に被着されたヒータ通電部となり、前
記絶縁体表面に膜付けされる１組のリード電極と、前記軸孔に指し込まれて固定される中心電極とを備えて
なるヒータ付スパークプラグにおいて、前記電気発熱体は、電気絶縁性セラミックにより被覆さ
れてセラミックヒータが形成されてなり、前記ヒータ通電部の中央部を除いた周辺部、および、前
記リード電極の周辺部を含む全体が、電気絶縁性セラミ
ックで被覆されてなることを特徴とするヒータ付スパー
クプラグ。
【請求項２】前記電気発熱体、前記ヒータ通電部の中央
部を除いた周辺部、および、前記リード電極の周辺部を
含む全体を被覆してなる電気絶縁性セラミックは、その
主成分が前記絶縁体の主成分と同材料であることを特徴
とする請求項１に記載のヒータ付スパークプラグ。