JP2868685B2 - Split type insulator for spark plug - Google Patents
Split type insulator for spark plugInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用内燃機関に取
り付けられるスパークプラグ用分割型絶縁碍子に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spark plug split insulator mounted on an internal combustion engine of a vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、内燃機関の高速、高出力化お
よび低燃費化に伴い、絶縁碍子を2分割してセラミック
スの材質を異ならせた構造にすることにより付加価値の
高いスパークプラグの開発がなされている。そして、こ
のようなスパークプラグは、主体金具内に2つの絶縁性
セラミックスを軸方向に配した後に、主体金具の後端側
をかしめることにより2つの絶縁性セラミックスの端面
同士を強固に嵌合させることによって、分割型絶縁碍子
を主体金具により支持していた。2. Description of the Related Art Conventionally, with the increase in speed, output, and fuel efficiency of an internal combustion engine, a high value-added spark plug has been developed by dividing an insulator into two parts and using different ceramic materials. Has been made. In such a spark plug, after two insulating ceramics are arranged in the metal shell in the axial direction, the end faces of the two insulating ceramics are firmly fitted to each other by caulking the rear end side of the metal shell. By doing so, the split insulator was supported by the metal shell.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の分割
型絶縁碍子においては、分割された2つの絶縁性セラミ
ックスでセラミックスの材質が異なるため強度に差が生
じてしまい、主体金具内に2つの絶縁性セラミックスを
組み付ける際に、低強度側の絶縁性セラミックスと高強
度側の絶縁性セラミックスとが強固に突き合わされる
と、低強度側の絶縁性セラミックスの接触面の表面凸部
に応力が集中して、低強度側の絶縁性セラミックスに亀
裂が発生する可能性があった。このように、低強度側の
絶縁性セラミックスに亀裂が発生してしまうと、その亀
裂発生部分から電気がリークすることにより正規の火花
放電ギャップで火花放電が発生しなくなり、内燃機関の
失火や停止という不具合が生じる可能性があった。However, in the conventional split-type insulator, the strength of the two divided insulating ceramics is different due to the difference in the material of the ceramics. When the low-strength insulating ceramics and the high-strength insulating ceramics are firmly abutted when assembling the low-strength ceramics, stress concentrates on the convex surface of the contact surface of the low-strength insulating ceramics. As a result, cracks may be generated in the insulating ceramics on the low strength side. As described above, if a crack is generated in the insulating ceramic on the low strength side, electricity leaks from the cracked portion, so that no spark discharge occurs at the regular spark discharge gap, and the internal combustion engine misfires or stops. There was a possibility that such a problem would occur.
【0004】本発明は、2つの絶縁性セラミックスのう
ちの低強度側の絶縁性セラミックスの亀裂の発生を防い
で内燃機関の失火や停止を防止することが可能なスパー
クプラグ用分割型絶縁碍子の提供を目的とする。[0004] The present invention relates to a split type insulator for a spark plug capable of preventing the occurrence of cracks in the low-strength insulating ceramics of the two insulating ceramics and preventing the misfire or stoppage of the internal combustion engine. For the purpose of providing.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、強度
の異なる2つの絶縁性セラミックスを突き合わした状態
で、筒状の主体金具内に支持されたスパークプラグ用分
割型絶縁碍子において、前記2つの絶縁性セラミックス
のうちの低強度側の絶縁性セラミックスは、前記2つの
絶縁性セラミックスのうちの高強度側の絶縁性セラミッ
クスに接触する接触面を平滑化した技術手段を採用し
た。According to a first aspect of the present invention, there is provided a split-type insulator for a spark plug supported in a cylindrical metal shell with two insulating ceramics having different strengths abutting each other. For the low-strength insulating ceramics of the two insulating ceramics, a technical means in which a contact surface that contacts the high-strength insulating ceramics of the two insulating ceramics is employed.
【0006】前記低強度側の絶縁性セラミックスの接触
面は、表面粗さが2.0μmRz以下であることが望ま
しい。また、前記低強度側の絶縁性セラミックスは、火
花放電が発生する火花放電ギャップ側に設けられ、前記
高強度側の絶縁性セラミックスは、前記低強度側の絶縁
性セラミックスより後端側に設けられていても良い。そ
して、前記低強度側の絶縁性セラミックスは、窒化アル
ミニウムを主成分とする材料により成形され、前記高強
度側の絶縁性セラミックスは、酸化アルミニウムを主成
分とする材料により成形されていることが望ましい。The contact surface of the low-strength insulating ceramic preferably has a surface roughness of 2.0 μmRz or less. Further, the low-strength insulating ceramic is provided on a spark discharge gap side where a spark discharge occurs, and the high-strength insulating ceramic is provided on a rear end side of the low-strength insulating ceramic. May be. The low-strength insulating ceramic is preferably formed of a material mainly containing aluminum nitride, and the high-strength insulating ceramic is preferably formed of a material mainly containing aluminum oxide. .
【0007】[0007]
【作用】請求項1の発明によれば、高強度側の絶縁性セ
ラミックスより強度の低い材料により成形された低強度
側の絶縁性セラミックスの接触面を平滑にしているの
で、低強度側の絶縁性セラミックスの接触面の表面凸部
の突出量が微小量になる。これにより、筒状の主体金具
と分割型絶縁碍子とを組み付ける際に、低強度側の絶縁
性セラミックスと高強度側の絶縁性セラミックスとが強
固に突き合わされても、低強度側の絶縁性セラミックス
の接触面全体に応力が分散するため、低強度側の絶縁性
セラミックスに亀裂が発生しなくなる。According to the first aspect of the present invention, the contact surface of the low-strength insulating ceramics formed of a material having lower strength than the high-strength insulating ceramics is smoothed. The amount of protrusion of the surface convex portion of the contact surface of the conductive ceramic becomes very small. With this, when assembling the cylindrical metal shell and the split-type insulator, even if the low-strength insulating ceramic and the high-strength insulating ceramic are firmly abutted, the low-strength insulating ceramic can be used. Since the stress is dispersed over the entire contact surface, no crack occurs in the insulating ceramic on the low strength side.
【0008】[0008]
〔実施例の構成〕本発明のスパークプラグ用分割型絶縁
碍子を図1ないし図3に示す一実施例に基づき説明す
る。図1は自動車に搭載されたガソリン機関に取り付け
られるスパークプラグを示した図である。この自動車用
ガソリン機関のスパークプラグ1は、鍔部を備えた棒状
の中心電極2、この中心電極2の先端面との間に火花放
電ギャップGを形成する略L字状の接地電極3、この接
地電極3を保持する筒状の主体金具4、およびこの主体
金具4により支持された筒状の分割型絶縁碍子5等を備
えている。[Structure of Embodiment] A split type insulator for a spark plug according to the present invention will be described with reference to an embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a spark plug attached to a gasoline engine mounted on an automobile. The spark plug 1 of this automobile gasoline engine includes a rod-shaped center electrode 2 having a flange portion, a substantially L-shaped ground electrode 3 forming a spark discharge gap G between the center electrode 2 and a front end face of the center electrode 2. It includes a cylindrical metal shell 4 for holding the ground electrode 3, a cylindrical split insulator 5 supported by the metal shell 4, and the like.
【0009】中心電極2は、分割型絶縁碍子5の先端面
より突出した状態で分割型絶縁碍子5内に保持されてい
る。接地電極3は、主体金具4の先端面に溶接等の手段
により接合されている。主体金具4は、スパークプラグ
1の外殻を構成し、ガソリン機関への取り付けの役目を
する。主体金具4の先端側にはガソリン機関のシリンダ
ヘッド(図示せず)への取り付け用のねじ部6が形成さ
れており、主体金具4の後端側には締付け用レンチ等の
工具を係合させるための六角部7が形成されている。The center electrode 2 is held in the split insulator 5 so as to protrude from the end face of the split insulator 5. The ground electrode 3 is joined to the distal end surface of the metal shell 4 by means such as welding. The metal shell 4 forms an outer shell of the spark plug 1 and plays a role of attachment to a gasoline engine. A screw portion 6 for attachment to a cylinder head (not shown) of a gasoline engine is formed at a front end side of the metal shell 4, and a tool such as a tightening wrench is engaged with a rear end side of the metal shell 4. A hexagonal portion 7 is formed for the purpose.
【0010】分割型絶縁碍子5は、主体金具4の先端側
で支持されたセラミックスAと、主体金具4の後端側で
支持されたセラミックスBとから構成されている。セラ
ミックスAの材質には、後記する表1の実施例1〜実施
例6に示したように、MgO、AlN、AlON、Si
3 N4 、SiAlON、Al2 O3 等の耐熱衝撃性に優
れた絶縁性セラミックス材料が用いられている。このセ
ラミックスAは、スパークプラグ1の発火部8(火花放
電部)側に設けられ、ガソリン機関の燃焼室内の雰囲気
に晒される脚長部9を有し、内部に中心電極2の先端側
を嵌め込む内孔10を有している。The split-type insulator 5 is composed of ceramics A supported at the front end of the metal shell 4 and ceramics B supported at the rear end of the metal shell 4. The materials of the ceramics A include MgO, AlN, AlON, Si, as shown in Examples 1 to 6 in Table 1 described later.
3 N 4, SiAlON, thermal shock resistance excellent insulative ceramic material such as Al 2 O 3 is used. The ceramics A is provided on the spark portion 8 (spark discharge portion) side of the spark plug 1 and has a leg portion 9 exposed to the atmosphere in the combustion chamber of the gasoline engine, and the front end side of the center electrode 2 is fitted therein. It has an inner hole 10.
【0011】なお、セラミックスAの後端部には、図2
にも示したように、内部にセラミックスBが嵌め込まれ
る凹部11を形成する円筒部12が形成されている。そ
の凹部11の内周は、後端面に向かって断面積が漸増す
るように傾斜している。そして、セラミックスAの後端
面である接触面13は、すなわち、凹部11の内周面1
1aまたは円筒部12の環状端面12aは、主体金具4
のかしめ時にセラミックスBと強固に接触する。また、
円筒部12の外周に形成された段部14は、主体金具4
の内周に形成された環状突条部15にパッキン16を介
して係止されている。[0011] The rear end of the ceramics A is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a cylindrical portion 12 is formed to form a concave portion 11 into which ceramics B is fitted. The inner periphery of the recess 11 is inclined so that the cross-sectional area gradually increases toward the rear end surface. The contact surface 13 which is the rear end surface of the ceramics A,
1a or the annular end face 12a of the cylindrical portion 12 is
Strong contact with ceramics B during caulking. Also,
The step part 14 formed on the outer periphery of the cylindrical part 12 is
Are locked via a packing 16 to an annular ridge 15 formed on the inner periphery of the rim.
【0012】セラミックスBの材質には、後記する表1
の実施例1〜実施例6に示したように、Al2 O3 、S
i3 N4 等の機械強度に優れた絶縁性セラミックス材料
が用いられている。このセラミックスBは、後端部外周
にコルゲーション部17を有し、内孔22内に中心電極
2の鍔部の後端側、高圧端子18の中軸19および電波
雑音防止用の抵抗体20が導電性ガラス層21により加
熱封着されている。The material of the ceramic B is shown in Table 1 below.
As shown in Examples 1 to 6, Al 2 O 3 , S
An insulating ceramic material having excellent mechanical strength such as i 3 N 4 is used. The ceramic B has a corrugated portion 17 on the outer periphery of the rear end portion, and a rear end side of the flange portion of the center electrode 2, the center shaft 19 of the high voltage terminal 18, and the resistor 20 for preventing radio noise are conductive in the inner hole 22. Heat sealing is performed by the conductive glass layer 21.
【0013】なお、セラミックスBの先端部に形成され
た円筒部23には、図2にも示したように、セラミック
スAの凹部11内に嵌め込まれる凸部24が形成されて
いる。その凸部24の外周は、先端面に向かって断面積
が漸増するように傾斜している。そして、セラミックス
Bの先端面である接触面25は、すなわち、円筒部23
の環状端面23aまたは凸部24の外周面24aは、セ
ラミックスAの接触面13に接合する。また、セラミッ
クスBの大径部26と主体金具4のかしめ部27との間
には、リング28、29とセラミックス充填粉末30が
介在している。As shown in FIG. 2, the cylindrical portion 23 formed at the tip of the ceramic B has a convex portion 24 fitted into the concave portion 11 of the ceramic A. The outer periphery of the convex portion 24 is inclined so that the cross-sectional area gradually increases toward the distal end surface. The contact surface 25, which is the tip surface of the ceramic B,
Is joined to the contact surface 13 of the ceramics A. Rings 28 and 29 and ceramic filling powder 30 are interposed between the large diameter portion 26 of the ceramic B and the caulking portion 27 of the metal shell 4.
【0014】〔実施例の組付方法〕次に、この実施例の
主体金具4と分割型絶縁碍子5との組付方法を、後記す
る表1の実施例2を用いて簡単に説明する。先ず、セラ
ミックスAの成形材料が耐熱衝撃性に優れた比較的に高
価なAlNで、セラミックスBの成形材料が機械強度に
優れた比較的に安価なAl2 O3 の場合には、後記する
表1に示したように、セラミックスAの抗折強度が24
5MPa(実験値)でセラミックスBの抗折強度が31
3MPa(実験値)であるため、セラミックスAの強度
がセラミックスBより低いことが分かる。Next, a method of assembling the metal shell 4 and the split-type insulator 5 of this embodiment will be briefly described with reference to Example 2 in Table 1 described later. First, when the molding material of ceramics A is relatively expensive AlN having excellent thermal shock resistance and the molding material of ceramics B is relatively inexpensive Al 2 O 3 having excellent mechanical strength, the following table is used. As shown in FIG. 1, the flexural strength of ceramics A is 24
The flexural strength of ceramics B is 31 at 5MPa (experimental value)
Since it is 3 MPa (experimental value), it can be seen that the strength of ceramics A is lower than that of ceramics B.
【0015】このため、低強度側のセラミックスAの接
触面13である少なくとも環状端面12aを研磨機によ
って表面粗さが設定値(=2.0μmRz)以下になる
ように平滑化する(表1の実施例2では表面粗さ1.6
0μmRzにしている)。また、高強度側のセラミック
スBの内孔22内に、その内孔22より先端が突出する
中心電極2が配されて、抵抗体20、中軸19を導電性
ガラス層21によって封着され、高強度側のセラミック
スBを形成する。For this reason, at least the annular end surface 12a, which is the contact surface 13 of the ceramic A on the low strength side, is smoothed by a grinder so that the surface roughness is equal to or less than a set value (= 2.0 μmRz) (see Table 1). In Example 2, the surface roughness was 1.6.
0 μm Rz). In addition, a center electrode 2 having a tip protruding from the inner hole 22 is disposed in the inner hole 22 of the ceramic B on the high strength side, and the resistor 20 and the center shaft 19 are sealed by the conductive glass layer 21, and the A ceramic B on the strength side is formed.
【0016】そして、先端面に接地電極3を溶接した筒
状の主体金具4内に、低強度側のセラミックスAの円筒
部12の段部14が主体金具4の環状突条部15にパッ
キン16を介して係止され、この低強度側のセラミック
スAと嵌合させるため、中心電極2等を一体に封着した
高強度側のセラミックスBを配し、低強度側のセラミッ
クスAの内孔10内に中心電極2の先端側を挿入して先
端面より突出するように配すると共に、低強度側のセラ
ミックスAの凹部11と高強度側のセラミックスBの凸
部24とが嵌合されて分割型絶縁碍子5を形成する。In the cylindrical metal shell 4 to which the ground electrode 3 is welded to the front end surface, the step 14 of the cylindrical portion 12 of the ceramic A on the low strength side is packed with the annular ridge 15 of the metal shell 4 by a packing 16. In order to fit with the low-strength ceramic A, a high-strength ceramic B integrally sealing the center electrode 2 and the like is provided, and an inner hole 10 of the low-strength ceramic A is provided. The distal end of the center electrode 2 is inserted therein and arranged so as to protrude from the distal end surface, and the concave portion 11 of the ceramic A on the low strength side and the convex portion 24 of the ceramic B on the high strength side are fitted and divided. The mold insulator 5 is formed.
【0017】そして、主体金具4のかしめ部27をかし
め治具を用いて加圧することによりかしめることによっ
て、主体金具4の環状突条部15とかしめ部27にセラ
ミックス充填粉末30を介して挟み込まれた低強度側の
セラミックスAの円筒部12の段部14と高強度側のセ
ラミックスBの大径部26との間に大きな加圧力が加わ
る。これにより、低強度側のセラミックスAの接触面1
3(特に環状端面12a)と高強度側のセラミックスB
の接触面25(特に環状端面23a)とが強固に突き合
わされる。The caulking portion 27 of the metal shell 4 is caulked by pressing using a caulking jig, so that the annular protruding portion 15 and the caulking portion 27 of the metal shell 4 are sandwiched via the ceramic filling powder 30. A large pressing force is applied between the stepped portion 14 of the cylindrical portion 12 of the low-strength ceramic A and the large-diameter portion 26 of the high-strength ceramic B. Thereby, the contact surface 1 of the ceramic A on the low strength side
3 (especially the annular end face 12a) and the ceramic B on the high strength side
And the contact surface 25 (particularly, the annular end surface 23a) is firmly abutted.
【0018】なお、前述したように、低強度側のセラミ
ックスAの接触面13の表面粗さが設定値(=2.0μ
mRz)以下になるように平滑化されている。これによ
り、低強度側のセラミックスAの接触面13から高強度
側のセラミックスBの接触面25に向かって突出する表
面凸部の突出量が極めて微小量になり、応力が接触面1
3全体にほぼ均等に分散するので、低強度側のセラミッ
クスAに亀裂が発生することはない。As described above, the surface roughness of the contact surface 13 of the ceramic A on the low strength side is equal to the set value (= 2.0 μm).
mRz). As a result, the amount of protrusion of the surface protrusions protruding from the contact surface 13 of the ceramic A on the low strength side toward the contact surface 25 of the ceramic B on the high strength side becomes extremely small, and the stress is reduced.
3, the ceramics A on the low-strength side does not crack.
【0019】〔実施例と比較例の対比〕次に、セラミッ
クスAの接触する環状端面12aとセラミックスBの接
触する環状端面23aの研磨後の表面粗さと亀裂発生状
況との関係について表1を用いて説明する。ここで、表
1はセラミックスAとセラミックスBの材質、強度、環
状端面の研磨後の表面粗さを種々変更しながら亀裂発生
状況を調査したものである。[Comparison between Example and Comparative Example] Next, Table 1 is used to describe the relationship between the polished surface roughness of the annular end face 12a in contact with the ceramics A and the annular end face 23a in contact with the ceramics B and the state of occurrence of cracks. Will be explained. Here, Table 1 shows the occurrence of cracks while variously changing the material and strength of the ceramics A and B and the surface roughness of the annular end face after polishing.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】なお、表1において強度とは、実施例1〜
実施例7、比較例1〜比較例7の材質でセラミックスA
とセラミックスBを成形した各分割型絶縁碍子を、それ
ぞれJIS法3点曲げ試験を行って調査した抗折強度の
ことである。また、表面粗さは、JIS法表面粗さ規格
に定められた十点平均粗さにより求めたものである。In Table 1, the term "strength" refers to the values of Examples 1 to
Ceramics A using the material of Example 7, Comparative Examples 1 to 7
This is the bending strength obtained by examining each of the split-type insulators obtained by molding the ceramic and ceramic B by performing a JIS three-point bending test. The surface roughness is determined by a ten-point average roughness defined in the JIS standard for surface roughness.
【0022】さらに、亀裂発生状況は、実際のスパーク
プラグ1の主体金具4と分割型絶縁碍子5との組付時
(かしめ時)に、セラミックスAとセラミックスBの接
触する環状端面にかかる負荷荷重をオートグラフにより
設定して、図3に示したように、負荷を調査した。な
お、図3において100は受け台で、101は案内筒で
ある。この調査は、実施例1〜実施例7に記載した材
料、比較例1〜比較例7に記載した材料によりセラミッ
クスAとセラミックスBをそれぞれ成形した各分割型絶
縁碍子を50個試作して実験した。Furthermore, the crack generation condition is determined by the load applied to the annular end face where ceramics A and ceramics B come into contact when the metal shell 4 of the spark plug 1 and the split insulator 5 are assembled (at the time of caulking). Was set by an autograph, and the load was investigated as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 100 denotes a receiving stand, and 101 denotes a guide cylinder. In this investigation, 50 divided insulators each formed by molding ceramics A and B with the materials described in Examples 1 to 7 and the materials described in Comparative Examples 1 to 7 were experimentally manufactured. .
【0023】そして、表1には、各分割型絶縁碍子の5
0個中に亀裂が発生しなかったものを○と記し、各分割
型絶縁碍子の50個中に1個〜24個だけ亀裂が発生し
たものを△と記し、各分割型絶縁碍子の50個中に25
個〜50個も亀裂が発生したものを×と記した。なお、
そのオートグラフの負荷荷重は主体金具4のかしめ時の
荷重から2ton とした。Table 1 shows each split type insulator.
If no cracks were found in 0 pieces, mark ○. If 50 pieces of each split-type insulator were cracked, only 1 to 24 pieces were marked as △. 50 pieces of each split-type insulator. 25 in
Those in which cracks occurred in as many as 50 pieces were marked X. In addition,
The load applied to the autograph was set at 2 ton from the load at the time of caulking the metal shell 4.
【0024】表1より、実施例1〜実施例3、実施例6
および実施例7のように、セラミックスA、Bのうちの
低強度側のセラミックスAの環状端面12aを研磨機に
より研磨してその環状端面12aの表面粗さを2.02
μmRz以下にしたものには亀裂が発生していないこと
が確認できる。同様にして、実施例4および実施例5の
ように、セラミックスA、Bのうちの低強度側のセラミ
ックスBの環状端面23aを研磨機により研磨してその
環状端面23aの表面粗さを1.98μmRz以下にし
たものには亀裂が発生していないことが確認できる。From Table 1, Examples 1 to 3, and Example 6 are shown.
And, as in Example 7, the annular end face 12a of the ceramic A on the low strength side of the ceramics A and B is polished by a polishing machine to reduce the surface roughness of the annular end face 12a to 2.02.
It can be confirmed that cracks did not occur in those having a μmRz or less. Similarly, as in Example 4 and Example 5, the annular end surface 23a of the ceramic B on the lower strength side of the ceramics A and B is polished by a polishing machine to reduce the surface roughness of the annular end surface 23a to 1. It can be confirmed that cracks did not occur in the alloys of 98 μm Rz or less.
【0025】逆に、比較例1〜比較例7のように、セラ
ミックスA、Bのうちの低強度側の環状端面の表面粗さ
が2.37μmRz以上のものには低強度側のセラミッ
クスA、Bに亀裂が発生し、低強度側のセラミックス
A、Bの環状端面の表面粗さを4.23μmRz以上に
したものは50個の試作品中かなりのものに亀裂が発生
することが確認できる。これにより、比較例1〜比較例
7のものでは、亀裂発生部分から電気がリークすること
により火花放電ギャップで火花放電が発生せずガソリン
機関の失火や停止を起こしてしまう可能性が充分あるこ
とが確認できる。Conversely, as in Comparative Examples 1 to 7, ceramics A and B having a low-strength annular end surface having a surface roughness of 2.37 μmRz or more have low-strength ceramics A and B. It can be confirmed that cracks occur in B and that the ceramics A and B on the low-strength side whose surface roughness of the annular end faces is 4.23 μmRz or more have cracks in a considerable number of 50 prototypes. As a result, in the case of Comparative Examples 1 to 7, there is a sufficient possibility that sparks will not be generated in the spark discharge gap due to the leakage of electricity from the cracked portion and the gasoline engine will be misfired or stopped. Can be confirmed.
【0026】〔実施例の効果〕以上のように、実施例1
〜実施例7のものでは、亀裂の発生原因がかしめ組立時
に2つのセラミックスA、Bのうちの低強度側のセラミ
ックスの接触面の表面凸部に応力が集中することにある
ため、低強度側のセラミックスの接触面を研磨機で研磨
して接触面の表面粗さを設定値(=2.0μmRz)以
下となるように平滑化している。これにより、主体金具
4と分割型絶縁碍子5との組付時(かしめ時)に、2つ
のセラミックスA、Bの接触面13、25に大きな加圧
力が加わっても2つのセラミックスA、Bのうちの低強
度側のセラミックスに亀裂が発生することはない。[Effects of Embodiment] As described above, Embodiment 1
In the seventh to seventh embodiments, since the cause of the crack is that stress is concentrated on the surface convex portion of the contact surface of the ceramics on the low strength side of the two ceramics A and B during the caulking assembly, the low strength side Is polished by a polishing machine to smooth the surface roughness of the contact surface so as to be equal to or less than a set value (= 2.0 μmRz). Accordingly, when the metal shell 4 and the split insulator 5 are assembled (when caulked), even if a large pressing force is applied to the contact surfaces 13 and 25 of the two ceramics A and B, the two ceramics A and B There is no crack in the ceramics on the low strength side.
【0027】このため、高圧端子18を介して中心電極
2に高電圧が印加されたときに分割型絶縁碍子5の途中
から電気がリークすることはなく、常に中心電極2の先
端面と接地電極3の放電端面との間に形成される正規の
火花放電ギャップGで火花放電が発生することになる。
したがって、ガソリン機関の失火や停止を防止すること
ができるので、ガソリン機関の燃焼室内に吸入される圧
縮混合気の着火性を飛躍的に向上することができる。For this reason, when a high voltage is applied to the center electrode 2 via the high voltage terminal 18, no electricity leaks from the middle of the split type insulator 5, and the tip surface of the center electrode 2 is always connected to the ground electrode. The spark discharge occurs in the regular spark discharge gap G formed between the discharge end face 3 and the discharge end face.
Therefore, misfire or stoppage of the gasoline engine can be prevented, so that the ignitability of the compressed air-fuel mixture sucked into the combustion chamber of the gasoline engine can be drastically improved.
【0028】〔変形例〕本実施例では、通常のスパーク
プラグ1の分割型絶縁碍子5に本発明を適用したが、沿
面放電型スパークプラグやセミ沿面放電型スパークプラ
グの分割型絶縁碍子に本発明を適用しても良い。本実施
例では、主体金具4と分割型絶縁碍子5との組付方法と
してセラミックス充填粉末30を用いたかしめを利用し
たが、主体金具4と分割型絶縁碍子5との組付方法とし
て主体金具4の一部の外周に大電流を流して加圧しなが
ら熔融させ、その後の冷却による収縮力で分割型絶縁碍
子5を主体金具4の環状突条部15とかしめ部27によ
り締め付けて主体金具4内に分割型絶縁碍子5を組み付
ける熱かしめを利用しても良い。[Modification] In this embodiment, the present invention is applied to the split-type insulator 5 of the ordinary spark plug 1, but the present invention is applied to the split-type insulator of the surface discharge type spark plug and the semi-surface discharge type spark plug. The invention may be applied. In this embodiment, caulking using the ceramic filler powder 30 is used as a method of assembling the metal shell 4 and the split-type insulator 5, but the metal shell is used as a method of assembling the metal shell 4 and the split-type insulator 5. A large current is applied to a part of the outer periphery of the metal member 4 to melt it while pressurizing, and then the split type insulator 5 is tightened by the annular ridge 15 and the caulking portion 27 of the metal member 4 by shrinkage force due to cooling. Heat caulking in which the split insulator 5 is assembled may be used.
【0029】本実施例では、セラミックスAの後端側に
凹部11を設け、セラミックスBの先端側に凸部24を
設けて、セラミックスA、Bを凹凸嵌合して一体化した
が、セラミックスAの後端側に凸部を設け、セラミック
スBの先端側に凹部を設けて、セラミックスA、Bを凹
凸嵌合して一体化しても良い。また、セラミックスA、
Bの接触面13、25を単純な円環状端面にしても良
い。In this embodiment, the concave portion 11 is provided on the rear end side of the ceramic A, and the convex portion 24 is provided on the distal end side of the ceramic B. A convex portion may be provided on the rear end side, and a concave portion may be provided on the front end side of ceramics B, and ceramics A and B may be integrally fitted by concave and convex fitting. Also, ceramics A,
The contact surfaces 13 and 25 of B may be simple annular end surfaces.
【0030】さらに、セラミックスA、Bは凹凸嵌合
し、その環状端面12a、23aのみ接触面を形成した
もので良く、逆に環状端面12a、23aは非接触面と
し、凹部11の内周面11aと凸部24の外周面24a
のみ接触面としても良い。また、セラミックスA、Bの
接合に接着剤等を用い、接着剤等が固化する前に主体金
具4内に組み付け、その後接着剤等を加熱乾燥固化等し
ても良い。Further, the ceramics A and B may be fitted with concaves and convexes to form contact surfaces only on the annular end faces 12a and 23a. Conversely, the annular end faces 12a and 23a are non-contact surfaces, and 11a and outer peripheral surface 24a of convex portion 24
Only the contact surface may be used. Alternatively, an adhesive or the like may be used for joining the ceramics A and B, assembled into the metal shell 4 before the adhesive or the like is solidified, and then the adhesive or the like may be heated and solidified.
【0031】[0031]
【発明の効果】請求項1の発明は、低強度側の絶縁性セ
ラミックスの接触面を平滑にしているので、主体金具と
分割型絶縁碍子との組付時に低強度側の絶縁性セラミッ
クスと高強度側の絶縁性セラミックスとを強固に突き合
わしても、低強度側の絶縁性セラミックスの亀裂の発生
を防止することができる。これにより、低強度側の絶縁
性セラミックスにおける電気のリークを防止することが
できるので、火花放電ギャップで確実に火花放電が発生
するため、内燃機関の燃焼室内に吸入される混合気の着
火性を向上することができる。According to the first aspect of the present invention, since the contact surface of the low-strength insulating ceramics is smoothed, the low-strength insulating ceramics can be combined with the low-strength insulating ceramics when assembling the metal shell and the split-type insulator. Even when the insulating ceramics on the strength side are strongly butted against each other, it is possible to prevent cracks from being generated on the insulating ceramics on the low strength side. As a result, it is possible to prevent the leakage of electricity in the insulating ceramics on the low-strength side, so that a spark discharge is reliably generated in the spark discharge gap. Can be improved.
【図1】本発明の一実施例にかかるスパークプラグを示
した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a spark plug according to one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例にかかるスパークプラグの主
要部を示した断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a spark plug according to one embodiment of the present invention.
【図3】オートグラフを用いた実験装置の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of an experimental apparatus using an autograph.
A セラミックス B セラミックス G 火花放電ギャップ 1 スパークプラグ 2 中心電極 3 接地電極 4 主体金具 5 分割型絶縁碍子 11 凹部 11a 内周面 12 円筒部 12a 環状端面 13 接触面 23 円筒部 23a 環状端面 24 凸部 24a 外周面 25 接触面 Reference Signs List A ceramics B ceramics G spark discharge gap 1 spark plug 2 center electrode 3 ground electrode 4 metallic shell 5 split insulator 11 concave portion 11a inner peripheral surface 12 cylindrical portion 12a annular end surface 13 contact surface 23 cylindrical portion 23a annular end surface 24 convex portion 24a Outer surface 25 Contact surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 宏之 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 (56)参考文献 特開 平2−309584(JP,A) 特開 平2−306565(JP,A) 特開 平2−183990(JP,A) 特開 平2−107580(JP,A) 特開 昭60−96550(JP,A) 特開 昭62−17080(JP,A) 特開 平5−301780(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01T 13/38 H01T 13/20 H01T 13/36 C04B 37/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Tanabe 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi Inside Japan Special Ceramics Co., Ltd. (56) References JP-A-2-309584 (JP, A) JP-A Heihei JP-A-2-306565 (JP, A) JP-A-2-183990 (JP, A) JP-A-2-107580 (JP, A) JP-A-60-96550 (JP, A) JP-A-62-170880 (JP, A A) JP-A-5-301780 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01T 13/38 H01T 13/20 H01T 13/36 C04B 37/00
Claims (4)
を突き合わした状態で、筒状の主体金具内に支持された
スパークプラグ用分割型絶縁碍子において、 前記2つの絶縁性セラミックスのうちの低強度側の絶縁
性セラミックスは、前記2つの絶縁性セラミックスのう
ちの高強度側の絶縁性セラミックスに接触する接触面を
平滑化したことを特徴とするスパークプラグ用分割型絶
縁碍子。1. A split-type insulator for a spark plug supported in a cylindrical metal shell with two insulating ceramics having different strengths abutting each other, wherein a low strength of the two insulating ceramics is provided. A split insulator for a spark plug, characterized in that the insulating ceramic on the side has a smooth contact surface in contact with the insulating ceramic on the high strength side of the two insulating ceramics.
型絶縁碍子において、前記低強度側の絶縁性セラミック
スの接触面は、表面粗さが2.0μmRz以下であるこ
とを特徴とするスパークプラグ用分割型絶縁碍子。2. The spark plug split insulator according to claim 1, wherein the contact surface of the low-strength insulating ceramics has a surface roughness of 2.0 μmRz or less. For split type insulator.
型絶縁碍子において、前記低強度側の絶縁性セラミック
スは、火花放電が発生する火花放電ギャップ側に設けら
れ、前記高強度側の絶縁性セラミックスは、前記低強度
側の絶縁性セラミックスより後端側に設けられているこ
とを特徴とするスパークプラグ用分割型絶縁碍子。3. The split-type insulator for a spark plug according to claim 2, wherein the low-strength insulating ceramic is provided on a spark discharge gap side where a spark discharge occurs, and the high-strength insulating material is provided on the high-strength side. A split insulator for a spark plug, wherein the ceramic is provided on a rear end side of the low-strength insulating ceramic.
型絶縁碍子において、前記低強度側の絶縁性セラミック
スは、窒化アルミニウムを主成分とする材料により成形
され、前記高強度側の絶縁性セラミックスは、酸化アル
ミニウムを主成分とする材料により成形されていること
を特徴とするスパークプラグ用分割型絶縁碍子。4. The split-type insulator for a spark plug according to claim 3, wherein the low-strength insulating ceramic is formed of a material containing aluminum nitride as a main component, and the high-strength insulating ceramic is formed. Is a split type insulator for a spark plug characterized by being formed of a material containing aluminum oxide as a main component.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9988993A JP2868685B2 (en) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | Split type insulator for spark plug |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9988993A JP2868685B2 (en) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | Split type insulator for spark plug |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH06310254A JPH06310254A (en) | 1994-11-04 |
| JP2868685B2 true JP2868685B2 (en) | 1999-03-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP6548610B2 (en) * | 2016-06-21 | 2019-07-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Plasma jet plug |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9988993A patent/JP2868685B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06310254A (en) | 1994-11-04 |
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