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JP2002246144A - Insulator for spark plug and manufacturing method of the same - Google Patents

Insulator for spark plug and manufacturing method of the same

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Publication number
JP2002246144A
JP2002246144A JP2001039571A JP2001039571A JP2002246144A JP 2002246144 A JP2002246144 A JP 2002246144A JP 2001039571 A JP2001039571 A JP 2001039571A JP 2001039571 A JP2001039571 A JP 2001039571A JP 2002246144 A JP2002246144 A JP 2002246144A
Authority
JP
Japan
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insulator
insulating
content
spark plug
component
Prior art date
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Application number
JP2001039571A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4547098B2 (en
Inventor
Sadahiro Yamamoto
禎広 山元
Kuniharu Tanaka
邦治 田中
Katsura Matsubara
桂 松原
Masaya Ito
正也 伊藤
Hiroto Ito
博人 伊藤
Kenji Nunome
健二 布目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulator for a spark plug, capable of having higher performance in durability to a dielectric breakdown, and being manufactured at a low cost. SOLUTION: The insulator for a spark plug 2 includes a first part 2p and a second part 2s respectively formed of insulating ceramic, for example, alumina ceramic mainly consisting of alumina. Each of the parts are formed of insulating ceramic having different composition, so that the first part 2p on a side of a spark discharge gap g which is likely to create the problem of, such as the dielectric breakdown resulting from applying a high voltage has a insulation property higher than the second part 2s, which is relatively not likely to create the problem of, such as dielectric breakdown. A composition grading region which a content of one or more than two components (a component relative to the insulation property), relating to a degree of the insulation property sequentially changes, is formed in an adjacent direction of the first part 2p and the second part 2s, in at least a boundary part of the first part 2p and the second part 2s.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はスパークプラグ用絶
縁体と、それを用いたスパークプラグに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spark plug insulator and a spark plug using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車等に使用される内燃機関の
高出力化に伴い、燃焼室内における吸気及び排気バルブ
の占有面積も拡大してきている。そのため、混合気に点
火するためのスパークプラグはその小型化が必要とされ
ている上、ターボチャージャー等の過給装置等により、
燃焼室内の温度も上昇する傾向にあるので、その絶縁体
は耐熱性に優れたアルミナ質の絶縁材料で構成されたも
のが一般に使用されている。また、スパークプラグ用の
絶縁体としてアルミナ質のものが使用される別の重要な
理由として、アルミナが高温での耐電圧特性に優れてい
ることが挙げられる。しかしながら、近年ではスパーク
プラグの小型化に伴い、絶縁体の厚みも薄くなる傾向に
あり、さらに耐電圧特性に優れた絶縁体が求められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the area occupied by intake and exhaust valves in a combustion chamber has been increasing with the increase in the output of internal combustion engines used in automobiles and the like. Therefore, the spark plug for igniting the air-fuel mixture is required to be downsized, and a supercharger such as a turbocharger is used.
Since the temperature in the combustion chamber also tends to increase, an insulator made of an alumina-based insulating material having excellent heat resistance is generally used. Another important reason why an insulator made of alumina is used as an insulator for a spark plug is that alumina has excellent withstand voltage characteristics at high temperatures. However, in recent years, as the size of the spark plug has been reduced, the thickness of the insulator has also tended to be reduced, and an insulator having excellent withstand voltage characteristics has been demanded.

【0003】例えば、スパークプラグ用絶縁体の材料と
して従来、SiO−CaO−MgOの三元系焼結助剤
を用いたアルミナセラミックが多く使用されてきた。し
かし、この種の焼結助剤は、セラミック中に低融点のガ
ラス質粒界相を形成することから、高温下で高電圧が印
加されると絶縁破壊を生じやすい問題がある。また、バ
イヤー法等で製造されたアルミナ原料中には、製法上の
理由により相当量のNa成分が不可避的に混入している
が、このNa成分は粒界相中に溶け込んで耐電圧を下げ
る原因ともなる。
For example, alumina ceramics using a ternary sintering aid of SiO 2 —CaO—MgO have been widely used as a material for an insulator for a spark plug. However, since this kind of sintering aid forms a low-melting glassy grain boundary phase in the ceramic, there is a problem that dielectric breakdown easily occurs when a high voltage is applied at a high temperature. Also, in the alumina raw material manufactured by the Bayer method or the like, a considerable amount of Na component is inevitably mixed for reasons of the manufacturing method, but this Na component dissolves in the grain boundary phase and lowers the withstand voltage. It also causes.

【0004】そこで、耐電圧特性向上のためにアルミナ
の含有率を95〜98質量%にまで増加させた絶縁体
や、あるいは低ソーダアルミナ使用により、Na含有率
を低くした絶縁体、さらにはYあるいはLa
等の希土類元素成分を配合して高融点粒界相を生成さ
せ、耐電圧特性を改善した絶縁体(例えば特開昭63−
190753号公報)などが提案されている。
Therefore, an insulator in which the content of alumina is increased to 95 to 98% by mass to improve the withstand voltage characteristic, an insulator in which the Na content is reduced by using low soda alumina, and Y 2 O 3 or La 2 O
By blending rare earth components 3 such as to produce a high-melting-point grain boundary phase, an insulator having improved withstand voltage characteristics (for example, JP-63-
No. 190753).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
はいずれも製法あるいは原料のコストが一般のアルミナ
質セラミックよりも割高であり、性能面の改善と引き換
えに最終的なスパークプラグの価格が高騰する問題を避
けがたい。
However, the cost of the production method or the raw material is higher than that of general alumina ceramics, and the price of the final spark plug rises in exchange for the improvement of performance. Inevitable.

【0006】本発明の課題は、絶縁破壊等に対する耐久
性においてより高性能であって、かつ安価に製造するこ
とができるスパークプラグ用絶縁体と、それを用いたス
パークプラグとを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an insulator for a spark plug which has higher performance in terms of durability against dielectric breakdown and the like and can be manufactured at a low cost, and a spark plug using the same. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明に
係るスパークプラグ用絶縁体の第一の構成は、軸状をな
し、かつ、その軸線方向において、スパークプラグの火
花放電ギャップの位置する側を先端側として、該先端側
を形成する第一部分と、その第一部分の軸線方向後方側
に隣接する第二部分とが、第一部分が第二部分よりも絶
縁性が高くなるように、互いに組成の異なる絶縁性セラ
ミックにて構成され、かつ第一部分と第二部分との少な
くとも境界部において、それら第一部分と第二部分との
隣接方向に、絶縁性の大小に関与する1又は2以上の成
分(絶縁性関与成分)の含有率が連続的に変化する組成
傾斜領域が形成されたことを特徴とする。また、本発明
に係るスパークプラグは、主体金具と中心電極との間に
上記の絶縁体を配し、絶縁体の先端側において、基端部
が主体金具に結合された接地電極と中心電極との間に火
花放電ギャップを形成したものである(後述の第二の構
成においても同じ)。
The first structure of the insulator for a spark plug according to the present invention has an axial shape and the spark plug gap of the spark plug is located in the axial direction. With the side as the tip side, the first portion forming the tip side, and the second portion adjacent to the first portion in the axial rear side, the first portion has higher insulation than the second portion, so that At least at the boundary between the first portion and the second portion, at least at the boundary between the first portion and the second portion, one or more of the insulating ceramics involved in the magnitude of the insulating property in the direction adjacent to the first portion and the second portion. A composition gradient region in which the content of the component (insulation-related component) continuously changes is formed. In the spark plug according to the present invention, the insulator is arranged between the metal shell and the center electrode, and at the distal end side of the insulator, a ground electrode and a center electrode whose base ends are coupled to the metal shell. A spark discharge gap is formed between them (the same applies to a second configuration described later).

【0008】上記構成によると、高電圧印加により絶縁
破壊等の問題を生じやすい火花放電ギャップ側の第一部
分が、絶縁破壊等の問題が比較的に生じにくい第二部分
よりも絶縁性を向上させたセラミックにて構成されるの
で、火花放電時に高電圧印加の影響を受けやすい第一部
分の耐電圧特性を向上できる。また、絶縁性を向上させ
たセラミックは、一般にはコスト的に割高となるケース
も多いが、本発明においては、このようなセラミックを
第一部分にのみ選択的に適用すればよいので、絶縁体全
体のコストアップを抑制しつつ、絶縁破壊等に対する耐
久性を向上させることが可能である。さらに、第一部分
と第二部分とは、絶縁性に差異が生ずるように異なる材
質ないし組成を有するものとして構成されるが、それら
第一部分と第二部分の少なくとも境界部には、それらの
隣接方向において絶縁性関与成分の組成傾斜領域が形成
されているから、例えば第一部分と第二部分との間の結
合強度が向上する。また、第一部分と第二部分との間に
熱膨張係数の急峻な不連続が生じ難くなるので、燃焼室
内にて加熱/冷却のサイクルが繰り返された場合に、第
一部分と第二部分との境界部に熱応力が集中し難くな
り、耐熱衝撃性が向上する。
According to the above configuration, the first portion on the side of the spark discharge gap, which tends to cause a problem such as dielectric breakdown due to the application of a high voltage, has improved insulation properties compared with the second portion where the problem such as dielectric breakdown is relatively unlikely to occur. Since the first portion is made of ceramic, the withstand voltage characteristic of the first portion that is easily affected by the application of a high voltage during spark discharge can be improved. In general, ceramics with improved insulating properties are often expensive in terms of cost, but in the present invention, such ceramics may be selectively applied only to the first portion, so that the entire insulator may be used. It is possible to improve the durability against dielectric breakdown and the like while suppressing the cost increase. Further, the first portion and the second portion are configured as having different materials or compositions so as to cause a difference in insulation, but at least a boundary portion between the first portion and the second portion has an adjacent direction. Since the composition gradient region of the insulating participation component is formed in the above, for example, the bonding strength between the first portion and the second portion is improved. In addition, since it is difficult for a steep discontinuity in the coefficient of thermal expansion to occur between the first part and the second part, when the cycle of heating / cooling is repeated in the combustion chamber, the first part and the second part are separated. It is difficult for thermal stress to concentrate on the boundary, and the thermal shock resistance is improved.

【0009】絶縁体の上記第一部分と第二部分とは、例
えば絶縁性に特に優れ、かつ焼結セラミック材を採用す
る場合は比較的安価な、アルミナを主成分とするアルミ
ナ質セラミックにて構成することが有効である。あるい
は、窒化アルミニウムなど、他の種類のセラミックにて
構成してもよい。また、第一部分と第二部分とを、主成
分の互いに異なるセラミックにて構成することも可能で
ある。
The first portion and the second portion of the insulator are made of alumina ceramic mainly composed of alumina, which is particularly excellent in insulation and relatively inexpensive when a sintered ceramic material is used. It is effective to do. Alternatively, another type of ceramic such as aluminum nitride may be used. Further, the first portion and the second portion can be made of ceramics whose main components are different from each other.

【0010】次に、本発明のスパークプラグ用絶縁体の
第二の構成は、絶縁性セラミックにより軸状に構成さ
れ、かつ、絶縁性セラミックの絶縁性の大小に関与する
1又は2以上の成分(絶縁性関与成分)の含有率が、表
層部が内層部よりも絶縁性が高くなるように、絶縁体表
面側から内部に向けて連続的に変化する組成傾斜領域が
形成されたことを特徴とする。
Next, a second structure of the insulator for a spark plug according to the present invention is constituted by an insulating ceramic so as to have a shaft shape, and is related to the magnitude of the insulating property of the insulating ceramic.
The composition gradient region in which the content of one or more components (insulation-related components) changes continuously from the insulator surface side toward the inside so that the surface layer has higher insulation than the inner layer. It is characterized by being formed.

【0011】上記構成によると、高電圧印加により絶縁
破壊等の起点を生じやすい絶縁体の表層部が、絶縁破壊
等の問題が比較的に生じにくい内層部よりも絶縁性が向
上するように、絶縁性関与成分の分布が調整されている
ので、火花放電時に高電圧印加の影響を受けやすい絶縁
体表層部の耐電圧特性を向上できる。また、絶縁性を向
上させたセラミックは、一般にはコスト的に割高となる
ケースも多いが、本発明においては、このようなセラミ
ックを表層部にのみ選択的に適用すればよいので、絶縁
体全体のコストアップを抑制しつつ、絶縁破壊等に対す
る耐久性を向上させることが可能である。さらに、絶縁
体表層部と内層部とは、絶縁性に差異が生ずるように異
なる絶縁性関与成分の含有率を有するものとして構成さ
れるが、絶縁体表面側から内部に向けて絶縁性関与成分
の含有率が連続的に変化する組成傾斜領域が形成されて
いるから、例えば上記内層部と外層部との間の結合強度
が向上する。また、内層部と外層部との間に熱膨張係数
の急峻な不連続が生じ難くなるので、燃焼室内にて加熱
/冷却のサイクルが繰り返された場合に、熱応力が局所
集中し難くなり、耐熱衝撃性が向上する。
[0011] According to the above structure, the insulation of the surface portion of the insulator, which is likely to cause a starting point such as dielectric breakdown due to the application of a high voltage, is more improved than the inner layer portion in which the problem of the dielectric breakdown is relatively unlikely to occur. Since the distribution of the insulation-related components is adjusted, the withstand voltage characteristics of the insulator surface layer that is easily affected by the application of a high voltage during spark discharge can be improved. In general, ceramics with improved insulating properties are often expensive in terms of cost, but in the present invention, such ceramics may be selectively applied only to the surface layer portion, so that the entire insulator It is possible to improve the durability against dielectric breakdown and the like while suppressing the cost increase. Further, the insulator surface layer portion and the inner layer portion are configured as having different contents of the insulating participating components so as to cause a difference in the insulating properties. Is formed, the bonding strength between the inner layer portion and the outer layer portion is improved, for example. In addition, since it is difficult to generate a steep discontinuity in the coefficient of thermal expansion between the inner layer portion and the outer layer portion, when the heating / cooling cycle is repeated in the combustion chamber, the thermal stress is less likely to be locally concentrated, Thermal shock resistance is improved.

【0012】上記第二の構成においても絶縁性セラミッ
クは、アルミナを主成分とするアルミナ質セラミック
や、窒化アルミニウム等にて構成できる。
Also in the second configuration, the insulating ceramic can be made of an alumina ceramic containing alumina as a main component, aluminum nitride, or the like.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図1及び図2に示す本発明の一例
たるスパークプラグ100は、筒状の主体金具1、先端
部21が突出するようにその主体金具1の内側に嵌め込
まれた絶縁体2、先端に形成された発火部31を突出さ
せた状態で絶縁体2の内側に設けられた中心電極3、及
び主体金具1に一端が溶接等により結合されるとともに
他端側が側方に曲げ返されて、その側面が中心電極3の
先端部と対向するように配置された接地電極4等を備え
ている。また、接地電極4には上記発火部31に対向す
る発火部32が形成されており、それら発火部31と、
対向する発火部32との間の隙間が火花放電ギャップg
とされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A spark plug 100 as an example of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is formed on a cylindrical metal shell 1, an insulator 2 fitted inside the metal shell 1 so that a distal end portion 21 protrudes, and a distal end. One end is connected to the center electrode 3 provided inside the insulator 2 and the metal shell 1 by welding or the like while the ignition portion 31 is protruded, and the other end is bent back to the side. Includes a ground electrode 4 and the like arranged so as to face the tip of the center electrode 3. Further, the ground electrode 4 is provided with a firing portion 32 facing the firing portion 31.
The gap between the opposing firing part 32 is the spark discharge gap g.
It has been.

【0014】絶縁体2は軸状をなし、かつ、スパークプ
ラグ100に組み付けたときに火花放電ギャップg側に
位置する軸線O方向の先端部を形成する第一部分2p
と、その第一部分2pの軸線O方向後方側に隣接する第
二部分2sとが、各々アルミナを主成分とするアルミナ
質セラミックにて構成されてなる。第二部分2sは、例
えば従来のスパークプラグ用絶縁体と同様の材質のアル
ミナ質セラミックにて構成できる。また、第一部分2p
と第二部分2sとの間には、第一部分2pと第二部分2
sとの中間的な組成を有する組成傾斜領域2yが形成さ
れている。
The insulator 2 has a shaft-like shape and, when assembled to the spark plug 100, forms a tip portion in the direction of the axis O located on the side of the spark discharge gap g.
And a second portion 2s adjacent to the first portion 2p on the rear side in the direction of the axis O are each made of alumina ceramic mainly composed of alumina. The second portion 2s can be made of, for example, alumina ceramics of the same material as the conventional insulator for a spark plug. Also, the first part 2p
Between the first part 2p and the second part 2s.
A composition gradient region 2y having a composition intermediate with s is formed.

【0015】そして、第一部分2pの材質は第二部分2
sよりも絶縁性を向上させたものとして構成される。具
体的には、以下の少なくともいずれかの要件を満たすセ
ラミックとして構成される。 第二部分2sよりも粒界相の含有率(あるいは組織断
面における面積率)が小となる組織を有するもの。その
粒界相を絶縁性関与成分として、図2(b)に示すよう
に、第一部分2pと第二部分2sとの間には、該粒界相
の含有率が第一部分2p側に向けて連続的に減少する組
成傾斜領域が形成される。粒界相の含有率を減少させる
には、焼結助剤成分の配合量を低減させる必要がある
が、この場合、アルミナ粉末に対し焼結助剤成分を、そ
れらアルミナ粉末と焼結助剤成分との合計に対する比率
にて0.3〜5質量%程度の配合量とすることが有効で
ある。
The material of the first part 2p is the second part 2p.
It is configured as having better insulation than s. Specifically, it is configured as a ceramic satisfying at least one of the following requirements. Those having a structure in which the content of the grain boundary phase (or the area ratio in the structure cross section) is smaller than that of the second portion 2s. As shown in FIG. 2B, using the grain boundary phase as an insulating-related component, the content of the grain boundary phase between the first portion 2p and the second portion 2s increases toward the first portion 2p. A continuously decreasing composition gradient region is formed. In order to reduce the content of the grain boundary phase, it is necessary to reduce the amount of the sintering aid component. In this case, the sintering aid component is added to the alumina powder, and the alumina powder and the sintering aid are mixed. It is effective to set the blending amount to about 0.3 to 5% by mass based on the total amount of the components.

【0016】第二部分2sよりも粒界相中の結晶相の
含有率(あるいは粒界相の結晶化率)が大となる組織を
有するもの。その結晶相を絶縁性関与成分として、第一
部分2pと第二部分2sとの間には、該結晶相の含有率
(あるいは結晶化率)が第一部分2p側に向けて連続的
に増加する組成傾斜領域が形成される。絶縁性向上に寄
与する結晶相としては、後述する希土類含有化合物(例
えば希土類元素と珪素との複合酸化物)のほか、希土類
を含有しない相としてCaAl1219、BaAl
1219、MgAl、AlSi13(ム
ライト)等の各結晶相がある。
One having a structure in which the content of the crystal phase in the grain boundary phase (or the crystallization rate of the grain boundary phase) is larger than that of the second portion 2s. A composition in which the content (or crystallization ratio) of the crystal phase continuously increases toward the first portion 2p between the first portion 2p and the second portion 2s using the crystal phase as an insulating-related component. An inclined region is formed. Examples of the crystal phase that contributes to the improvement of the insulating property include rare earth-containing compounds (for example, a composite oxide of a rare earth element and silicon) described later, and CaAl 12 O 19 and BaAl as phases that do not contain a rare earth.
There are crystal phases such as 12 O 19 , MgAl 2 O 4 , and Al 6 Si 2 O 13 (mullite).

【0017】アルミナ含有率が第二部分2sよりも高
いもの。そして、そのアルミナ含有率を絶縁性関与成分
として、図2(c)に示すように、第一部分2pと第二
部分2sとの間には、該アルミナ含有率が第一部分2p
側に向けて連続的に増加する組成傾斜領域が形成され
る。第一部分2pのアルミナ含有率を第二部分2sより
も高めることで、火花放電時に高電圧印加の影響を受け
やすい第一部分2pの耐電圧特性を向上できる。具体的
には、アルミナ含有率が高くなることは焼結助剤の添加
量も低く抑えられることを意味するから、形成される粒
界相の含有率低減、あるいは粒界相の平均厚さ減少が要
因となって、耐電圧特性が改善されるものと考えられ
る。また、コスト的に割高となる高アルミナ質セラミッ
クを第一部分2pにのみ適用すればよく、第二部分2s
の材質は、それよりはアルミナ含有率の低いより安価な
セラミックで構成できるので、絶縁体2全体の製造コス
トの上昇を抑制しつつ、絶縁破壊等に対する耐久性を向
上させることが可能である。
The one having an alumina content higher than that of the second portion 2s. Then, using the alumina content as an insulating-related component, as shown in FIG. 2C, between the first portion 2p and the second portion 2s, the alumina content is the first portion 2p.
A composition gradient region that continuously increases toward the side is formed. By increasing the alumina content of the first portion 2p more than the second portion 2s, it is possible to improve the withstand voltage characteristics of the first portion 2p, which is easily affected by the application of a high voltage during spark discharge. Specifically, a higher alumina content means that the amount of the sintering aid added can be kept low, so that the content of the grain boundary phase formed or the average thickness of the grain boundary phase decreases. Is considered to be a factor to improve the withstand voltage characteristics. In addition, it is only necessary to apply a high alumina ceramic which is expensive in cost to only the first portion 2p, and the second portion 2s
Can be made of less expensive ceramics having a lower alumina content, so that it is possible to improve the durability against dielectric breakdown and the like while suppressing an increase in the manufacturing cost of the entire insulator 2.

【0018】第一部分2pのアルミナ成分の具体的な含
有率としては、Alに換算した質量にて95〜1
00質量%の範囲で選択できる。この場合、焼結助剤と
して機能する例えばSi、Ca、Mg、Ba及びB成分
を、SiはSiOに、CaはCaOに、MgはMgO
に、BaはBaOに、BはBに、それぞれ酸化物
換算した場合の質量にて合計で5質量%までの範囲で含
有させ、第一部分2pを形成する焼結体の緻密化を促進
することができる。また、焼結助剤としては、次に述べ
る希土類元素成分を採用することももちろん可能であ
る。他方、熱間静水圧プレス法等の高温高圧焼成が可能
な場合は、焼結助剤をほとんど排除した形でも緻密化し
た焼結体を得ることが可能である。なお、第一部分2p
を形成する焼結体の相対密度は、特に高温での耐電圧特
性向上の観点から、95%以上、望ましくは98%以上
となっているのがよい。
The specific content of the alumina component in the first portion 2p is 95 to 1 in terms of mass in terms of Al 2 O 3.
It can be selected in the range of 00% by mass. In this case, for example, Si, Ca, Mg, Ba and B components functioning as sintering aids, Si is SiO 2 , Ca is CaO, Mg is MgO
In addition, Ba is contained in BaO and B is contained in B 2 O 3 in a total amount of up to 5% by mass in terms of oxide. Can be promoted. Further, as a sintering aid, it is of course possible to employ a rare earth element component described below. On the other hand, when high-temperature and high-pressure sintering such as hot isostatic pressing is possible, a dense sintered body can be obtained even with the sintering agent almost eliminated. The first part 2p
Is preferably 95% or more, and more preferably 98% or more, from the viewpoint of improving the withstand voltage characteristics particularly at high temperatures.

【0019】希土類元素成分Rの含有率が第二部分2
sよりも高いもの。そして、その希土類元素成分Rの含
有率を絶縁性関与成分として、図2(d)に示すよう
に、第一部分2pと第二部分2sとの間には、希土類元
素成分Rの含有率が第一部分2p側に向けて連続的に増
加する組成傾斜領域が形成される。希土類元素成分R
は、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの
1種又は2種以上であり、焼結助剤として例えば酸化物
の形で添加されるものである。希土類元素成分は主に粒
界相中において高融点化合物相を形成することから、第
一部分2pの希土類元素成分含有率を第二部分2sより
も高めることで、火花放電時に高電圧印加の影響を受け
やすい第一部分2pの耐電圧特性を向上できる。その要
因として、前述の粒界相の結晶化が促進されることが挙
げられる。また、粒界相中に結晶相として析出する微細
な希土類含有化合物が、導電経路を分断ないし迂回させ
ることで絶縁破壊の耐電圧を向上させる機構も考えられ
る。他方、希土類元素成分の添加量増加はコスト的には
割高となるが、第一部分2pにおいてのみ希土類元素成
分を多く添加すればよいから、絶縁体2全体の製造コス
トの上昇を抑制しつつ、絶縁破壊等に対する耐久性を向
上させることが可能である。
When the content of the rare earth element R is the second part 2
higher than s. Then, as shown in FIG. 2 (d), the content of the rare earth element component R is between the first portion 2p and the second portion 2s using the content of the rare earth element component R as an insulating-related component. A composition gradient region that continuously increases toward a part 2p side is formed. Rare earth element component R
Are Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu,
One or more of Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, which are added as a sintering aid, for example, in the form of an oxide. Since the rare earth element component mainly forms a high melting point compound phase in the grain boundary phase, increasing the content of the rare earth element component in the first portion 2p more than that in the second portion 2s reduces the effect of high voltage application during spark discharge. The withstand voltage characteristics of the first portion 2p that is easily affected can be improved. The factor is that the crystallization of the grain boundary phase is promoted. Further, a mechanism in which a fine rare earth-containing compound precipitated as a crystal phase in the grain boundary phase divides or bypasses the conductive path to improve the withstand voltage of dielectric breakdown can be considered. On the other hand, the increase in the added amount of the rare earth element component is relatively expensive, but since it is sufficient to add a large amount of the rare earth element component only in the first portion 2p, it is possible to suppress the increase in the manufacturing cost of the insulator 2 as a whole. It is possible to improve durability against breakage and the like.

【0020】第一部分2pにおける希土類元素成分の具
体的な含有率としては、RがCeの場合はRO、Pr
の場合はR11、それら以外の場合にはR
それぞれ酸化物換算して、0.01〜18質量%の範囲
にて選択できる。これら希土類元素成分は、例えば焼結
助剤として酸化物粉末の形で配合できる。そして、上記
の希土類元素成分の中でも、特にPr、Nd及びDyの
1種又は2種以上を使用することが、高温での耐電圧特
性を向上させる観点においてより有効である。なお、N
d成分とPr成分とは複合添加する形態を採用すれば、
例えば、NdとPrとを主体とした非分離希土類である
ジジムの酸化物を採用でき、原料コストの低減に効果的
である。
The specific content of the rare earth element component in the first portion 2p is as follows: when R is Ce, RO 2 , Pr
In the case of the above, R 6 O 11 , and in other cases, R 2 O 3 can be selected in the range of 0.01 to 18% by mass in terms of oxide. These rare earth element components can be blended, for example, in the form of an oxide powder as a sintering aid. It is more effective to use one or more of Pr, Nd, and Dy among the above rare earth element components from the viewpoint of improving the withstand voltage characteristics at high temperatures. Note that N
If a form in which the d component and the Pr component are added in combination is adopted,
For example, a non-separable rare earth oxide of dymium mainly composed of Nd and Pr can be used, which is effective in reducing the raw material cost.

【0021】また、希土類元素成分Rとともに、他の焼
結助剤成分を配合することももちろん可能であり、例え
ば、Si、Mg、Ca、Ba及びBの1種又は2種以上
を共添加焼結助剤成分として配合できる。特にSiは、
希土類元素成分との間で高融点の複合酸化物を形成しや
すく、高温での耐電圧特性向上効果をさらに高めること
ができる。
It is of course possible to mix other sintering aid components together with the rare earth element component R. For example, one or more of Si, Mg, Ca, Ba and B may be co-added. It can be blended as a binder component. In particular, Si
A high melting point composite oxide can be easily formed with the rare earth element component, and the effect of improving the withstand voltage characteristics at high temperatures can be further enhanced.

【0022】アルカリ金属成分の含有率が第二部分2
sよりも低いもの。そして、そのアルカリ金属成分の含
有率を絶縁性関与成分として、図2(e)に示すよう
に、第一部分2pと第二部分2sとの間には、アルカリ
金属成分の含有率が第一部分2p側に向けて連続的に減
少する組成傾斜領域が形成される。アルカリ金属成分
は、例えばLi、Na及びKの1種又は2種以上である
が、これらはいずれもイオン伝導性が高く、粒界相形成
成分となった場合に、その含有率が過大であると耐電圧
特性の低下を招くことにつながる。そこで、第一部分2
pのアルカリ金属成分含有率を第二部分2sよりも低く
することで、火花放電時に高電圧印加の影響を受けやす
い第一部分2pの耐電圧特性を向上できる。他方、アル
カリ金属元素は、例えばNaなどアルミナ原料中に製法
上の要因により不可避的に含有されることも多く、その
含有率を低くしたアルミナ原料(例えば低ソーダアルミ
ナ)は、通常のアルミナ原料(例えば中ソーダアルミナ
あるいは普通ソーダアルミナ)よりはコスト的に割高と
なる。しなしながら、上記の構成では、そのようなアル
カリ金属成分含有率の低いアルミナ質セラミックを第一
部分2pにのみ適用すればよく、第二部分2sの材質
は、それよりはアルカリ金属成分含有率の高いより安価
なセラミックで構成できるので、絶縁体2全体の製造コ
ストの上昇を抑制しつつ、絶縁破壊等に対する耐久性を
向上させることが可能である。例えば、低ソーダアルミ
ナ粉末を原料として使用し、Na以外のアルカリ金属成
分の積極添加を行なわない場合は、アルカリ金属成分の
含有率を酸化物換算にて0.05質量%以下に留めるこ
とが可能である。
The content of the alkali metal component in the second part 2
lower than s. Then, as shown in FIG. 2 (e), the content of the alkali metal component is the content of the alkali metal component between the first portion 2p and the second portion 2s. A composition gradient region that continuously decreases toward the side is formed. The alkali metal component is, for example, one or more of Li, Na, and K, all of which have high ionic conductivity and, when they become a grain boundary phase forming component, the content thereof is excessive. This leads to a decrease in withstand voltage characteristics. Therefore, the first part 2
By making the content of the alkali metal component of p lower than that of the second portion 2s, the withstand voltage characteristics of the first portion 2p that is easily affected by the application of a high voltage during spark discharge can be improved. On the other hand, an alkali metal element is often inevitably contained in an alumina raw material such as Na, for example, due to a factor in the production method. An alumina raw material whose content is reduced (for example, low soda alumina) is used as a normal alumina raw material ( For example, it is more expensive than medium soda alumina or ordinary soda alumina). However, in the above configuration, such an alumina-based ceramic having a low alkali metal component content may be applied only to the first portion 2p, and the material of the second portion 2s may have a lower alkali metal component content. Since the insulator 2 can be made of a high-priced and inexpensive ceramic, it is possible to improve the durability against dielectric breakdown and the like while suppressing an increase in the manufacturing cost of the entire insulator 2. For example, when low-soda alumina powder is used as a raw material and an alkali metal component other than Na is not actively added, the content of the alkali metal component can be kept to 0.05% by mass or less in terms of oxide. It is.

【0023】一方、第二部分2sの具体的な材質として
は、例えば焼結助剤成分の含有率が酸化物換算にて5〜
15質量%とされ、かつアルカリ金属成分として例えば
NaをNaO換算した値にて0.07〜0.5質量%
の範囲で含有するものを採用できる。このようなNa含
有率であれば、中ソーダアルミナあるいは普通ソーダア
ルミナも原料として問題なく使用することができる。
On the other hand, as a specific material of the second portion 2s, for example, the content of the sintering aid component is 5 to 5 in terms of oxide.
15% by mass, and 0.07 to 0.5% by mass in terms of Na 2 O, for example, as an alkali metal component.
Can be employed. With such a Na content, medium soda alumina or ordinary soda alumina can be used as a raw material without any problem.

【0024】次に、絶縁体2の全体形状の詳細について
説明する。まず、絶縁体2の軸方向には貫通孔6が形成
されており、その一方の端部側から端子金具13が挿入
・固定され、同じく他方の端部側から中心電極3が挿入
・固定されている。また、該貫通孔6内において端子金
具13と中心電極2との間に抵抗体15が配置されてい
る。この抵抗体15の両端部は、導電性ガラスシール層
16,17を介して中心電極3と端子金具13とにそれ
ぞれ電気的に接続されている。なお、抵抗体15は、ガ
ラス粉末と導電材料粉末(及び必要に応じてガラス以外
のセラミック粉末)とを混合して、ホットプレス等によ
り焼結して得られる抵抗体組成物により形成される。ま
た、導電性ガラスシール層16、17は、Cu、Sn、
Fe等の金属成分の1種又は2種以上を主体とする金属
粉末を混合したガラスにより構成される。なお、抵抗体
15を省略して、端子金具13と中心電極3とを、1層
の導電性ガラスシール層により一体化した構成としても
よい。
Next, details of the overall shape of the insulator 2 will be described. First, a through-hole 6 is formed in the insulator 2 in the axial direction, and a terminal fitting 13 is inserted and fixed from one end thereof, and the center electrode 3 is inserted and fixed from the other end thereof. ing. Further, a resistor 15 is arranged between the terminal fitting 13 and the center electrode 2 in the through hole 6. Both ends of the resistor 15 are electrically connected to the center electrode 3 and the terminal fitting 13 via conductive glass seal layers 16 and 17, respectively. The resistor 15 is formed of a resistor composition obtained by mixing glass powder and conductive material powder (and ceramic powder other than glass as required) and sintering the mixture by hot pressing or the like. The conductive glass seal layers 16 and 17 are made of Cu, Sn,
It is made of glass mixed with a metal powder mainly composed of one or more metal components such as Fe. Note that the resistor 15 may be omitted, and the terminal fitting 13 and the center electrode 3 may be integrated by a single conductive glass seal layer.

【0025】図1に示すように、絶縁体2の軸方向中間
には、周方向外向きに突出する突出部2eが例えばフラ
ンジ状に形成されている。そして、絶縁体2には、中心
電極3の先端に向かう側を前方側として、該突出部2e
よりも後方側がこれよりも細径に形成された本体部2b
とされている。一方、突出部2eの前方側にはこれより
も細径の第一軸部2gと、その第一軸部2gよりもさら
に細径の第二軸部2iがこの順序で形成されている。な
お、本体部2bの外周面には釉薬2dが施され、当該外
周面の後端部にはコルゲーション2cが形成されてい
る。また、第一軸部2gの外周面は略円筒状とされ、第
二軸部2iの外周面は先端に向かうほど縮径する略円錐
面状とされている。
As shown in FIG. 1, a protrusion 2e projecting outward in the circumferential direction is formed, for example, in the form of a flange at the middle of the insulator 2 in the axial direction. The protruding portion 2e is formed on the insulator 2 with the side facing the tip of the center electrode 3 as the front side.
The main body 2b whose rear side is formed to have a smaller diameter than this.
It has been. On the other hand, on the front side of the protrusion 2e, a first shaft 2g having a smaller diameter than the first shaft 2g and a second shaft 2i having a smaller diameter than the first shaft 2g are formed in this order. A glaze 2d is applied to the outer peripheral surface of the main body 2b, and a corrugation 2c is formed at the rear end of the outer peripheral surface. The outer peripheral surface of the first shaft portion 2g has a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface of the second shaft portion 2i has a substantially conical surface shape whose diameter decreases toward the distal end.

【0026】また、中心電極3の軸断面径は抵抗体15
の軸断面径よりも小さく設定されている。そして、絶縁
体2の貫通孔6は、中心電極3を挿通させる略円筒状の
第一部分6aと、その第一部分6aの後方側(図面上方
側)においてこれよりも径大に形成される略円筒状の第
二部分6bとを有する。図1に示すように、端子金具1
3と抵抗体15とは第二部分6b内に収容され、中心電
極3は第一部分6a内に挿通される。中心電極3の後端
部には、その外周面から外向きに突出して電極固定用凸
部3cが形成されている。そして、上記貫通孔6の第一
部分6aと第二部分6bとは、第一軸部2g内において
互いに接続しており、その接続位置には、中心電極3の
電極固定用凸部3cを受けるための凸部受け面6cがテ
ーパ面あるいはアール面状に形成されている。
The axial sectional diameter of the center electrode 3 is
Is set to be smaller than the shaft cross-sectional diameter. The through hole 6 of the insulator 2 has a substantially cylindrical first portion 6a through which the center electrode 3 is inserted, and a substantially cylindrical portion formed on the rear side (upper side in the drawing) of the first portion 6a with a diameter larger than this. And a second portion 6b. As shown in FIG.
The resistor 3 and the resistor 15 are accommodated in the second portion 6b, and the center electrode 3 is inserted into the first portion 6a. At the rear end of the center electrode 3, an electrode fixing projection 3c is formed to protrude outward from the outer peripheral surface thereof. The first portion 6a and the second portion 6b of the through hole 6 are connected to each other in the first shaft portion 2g, and the connection position receives the electrode fixing convex portion 3c of the center electrode 3. Is formed in a tapered surface or a round surface.

【0027】さらに、第一軸部2gと第二軸部2iとの
接続部2hの外周面は段付面とされ、これが主体金具1
の内面に形成された主体金具側係合部としての凸条部1
cとリング状の板パッキン63を介して係合することに
より、軸方向の抜止めがなされている。他方、主体金具
1の後方側開口部内面と、絶縁体2の外面との間には、
フランジ状の突出部2eの後方側周縁と係合するリング
状のパッキン62が配置され、そのさらに後方側にはタ
ルク等の充填層61を介してリング状のパッキン60が
配置されている。そして、絶縁体2を主体金具1に向け
て前方側に押し込み、その状態で主体金具1の開口縁を
パッキン60に向けて内側に加締めることにより加締め
部1dが形成され、主体金具1が絶縁体2に対して固定
されている。
Further, the outer peripheral surface of the connecting portion 2h between the first shaft portion 2g and the second shaft portion 2i is a stepped surface, and this is a stepped surface.
Ridge 1 as a metal shell side engaging portion formed on the inner surface of
By engaging with c via a ring-shaped plate packing 63, axial removal is prevented. On the other hand, between the inner surface of the rear opening of the metal shell 1 and the outer surface of the insulator 2,
A ring-shaped packing 62 that engages with the rear side peripheral edge of the flange-shaped protrusion 2e is arranged, and further on the rear side, a ring-shaped packing 60 is arranged via a filling layer 61 such as talc. Then, the insulator 2 is pushed forward toward the metal shell 1 and, in this state, the opening edge of the metal shell 1 is swaged inward toward the packing 60 to form a swaged portion 1d. It is fixed to the insulator 2.

【0028】主体金具1は、低炭素鋼等の金属により円
筒状に形成されており、スパークプラグ100のハウジ
ングを構成するとともに、その外周面には、プラグ10
0を図示しないエンジンブロックに取り付けるためのね
じ部7が形成されている。このねじ部7の外径は18m
m以下(例えば、18mm、14mm、12mm、10
mm等)とされる。なお、1eは、主体金具1を取り付
ける際に、スパナやレンチ等の工具を係合させる工具係
合部であり、六角状の軸断面形状を有している。
The metal shell 1 is formed of a metal such as low-carbon steel into a cylindrical shape, constitutes a housing of the spark plug 100, and has a plug 10 on its outer peripheral surface.
There is formed a screw portion 7 for attaching 0 to an engine block (not shown). The outer diameter of this thread 7 is 18 m
m or less (for example, 18 mm, 14 mm, 12 mm, 10 mm
mm etc.). Reference numeral 1e denotes a tool engagement portion that engages a tool such as a wrench or a wrench when the metal shell 1 is attached, and has a hexagonal axial cross-sectional shape.

【0029】次に、中心電極3及び接地電極4の本体部
3a及び4aは、インコネル(Inconel:商標名)等の
Ni合金等で構成されている。また、中心電極3の内部
には、放熱促進のためにCuあるいはCu合金等で構成
された芯材3bが埋設されている。一方、上記発火部3
1及び対向する発火部32は、Ir、Pt及びRhの1
種又は2種以上を主成分とする貴金属合金を主体に構成
される。中心電極3の本体部3aは先端側が縮径される
とともにその先端面が平坦に構成され、ここに上記発火
部を構成する合金組成からなる円板状のチップを重ね合
わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザー溶接、
電子ビーム溶接、抵抗溶接等により溶接部を形成してこ
れを固着することにより発火部31が形成される。ま
た、対向する発火部32は、発火部31に対応する位置
において接地電極4にチップを位置合わせし、その接合
面外縁部に沿って同様に溶接部を形成してこれを固着す
ることにより形成される。なお、これらチップは、例え
ば表記組成となるように各合金成分を配合・溶解するこ
とにより得られる溶解材、又は合金粉末あるいは所定比
率で配合された金属単体成分粉末を成形・焼結すること
により得られる焼結材により構成することができる。な
お、発火部31及び対向する発火部32は少なくとも一
方を省略する構成としてもよい。
Next, the body portions 3a and 4a of the center electrode 3 and the ground electrode 4 are made of a Ni alloy or the like such as Inconel (trade name). Further, a core material 3b made of Cu or Cu alloy or the like is embedded in the center electrode 3 to promote heat radiation. On the other hand, the ignition part 3
1 and the opposing firing part 32 are Ir, Pt and Rh of 1
It is mainly composed of a noble metal alloy containing at least one kind or two or more kinds. The main body 3a of the center electrode 3 has a reduced diameter on the tip end side and a flat tip end face. A disk-shaped chip made of an alloy composition constituting the ignition portion is superimposed on the tip end, and the outer edge of the joining surface is further joined. Laser welding along the part,
The ignition portion 31 is formed by forming a welded portion by electron beam welding, resistance welding, or the like and fixing the welded portion. The opposing firing portion 32 is formed by aligning the tip with the ground electrode 4 at a position corresponding to the firing portion 31, forming a weld along the outer edge of the joint surface, and fixing the same. Is done. In addition, these chips are obtained by molding and sintering, for example, a molten material obtained by blending and melting each alloy component so as to have the indicated composition, or an alloy powder or a metal single component powder blended in a predetermined ratio. It can be constituted by the obtained sintered material. Note that at least one of the firing part 31 and the opposing firing part 32 may be omitted.

【0030】絶縁体2は、例えば下記のような方法で製
造可能である。まず、原料粉末として、アルミナ粉末と
焼結助剤粉末とを、第一部分2p及び第二部分2sにつ
いて各々定められた組成となるように配合し、親水性結
合剤(例えばPVA)と水とを添加・混合して成形用素
地スラリーを作る。
The insulator 2 can be manufactured, for example, by the following method. First, as a raw material powder, an alumina powder and a sintering aid powder are blended so as to have a composition determined for each of the first portion 2p and the second portion 2s, and a hydrophilic binder (for example, PVA) and water are mixed. Add and mix to make a molding base slurry.

【0031】成形用素地スラリーは、スプレードライ法
等により噴霧乾燥されて成形用素地造粒物PG1(第一
部分2p用)及び成形用素地造粒物PG2(第二部分2
s用)とされる。これら成形用素地造粒物PG1及びP
G2をラバープレス成形することにより、絶縁体の原形
となるプレス成形体を作る。図3は、ラバープレス成形
の工程を模式的に示している。ここでは、内部に軸方向
に貫通するキャビティ301を有するゴム型300が使
用され、そのキャビティ301の上側開口部には上パン
チ304が嵌め込まれる。また、下パンチ302のパン
チ面には、キャビティ301内においてその軸方向に延
びるとともに、絶縁体2の貫通孔6(図1)の形状を規
定するプレスピン303が一体的に凸設されている。
The forming base slurry is spray-dried by a spray drying method or the like to form a forming base granule PG1 (for the first portion 2p) and a forming base granule PG2 (for the second portion 2p).
s). These molding base granules PG1 and P
G2 is subjected to rubber press molding to produce a press molded body serving as a prototype of the insulator. FIG. 3 schematically shows a process of rubber press molding. Here, a rubber mold 300 having a cavity 301 penetrating therethrough in the axial direction is used, and an upper punch 304 is fitted into an upper opening of the cavity 301. Further, on the punch surface of the lower punch 302, a press pin 303 that extends in the axial direction within the cavity 301 and that defines the shape of the through hole 6 (FIG. 1) of the insulator 2 is integrally formed. .

【0032】この状態でキャビティ301内に、所定量
の成形用素地造粒物PG1及びPG2を充填し、キャビ
ティ301の上側開口部を上パンチ304で塞いで密封
する。このとき、プレスピン303の軸線方向において
下側に、成形用素地造粒物PG1及びPG2の一方を先
に充填し、次いでその上側に他方を充填する。これによ
り、キャビティ301内の軸線方向に、第一部分2p用
の造粒物PG1と第二部分2s用の造粒物PG2とが2
層に積み重なった形で充填される。
In this state, the cavity 301 is filled with a predetermined amount of the base granules PG1 and PG2 for molding, and the upper opening of the cavity 301 is closed with an upper punch 304 to be sealed. At this time, one of the green body granules for molding PG1 and PG2 is first filled on the lower side in the axial direction of the press pin 303, and then the other is filled on the upper side. Thereby, the granulated material PG1 for the first portion 2p and the granulated material PG2 for the second portion 2s are separated by 2 in the axial direction in the cavity 301.
Filled in layers.

【0033】この状態でゴム型300の外周面に液圧を
印加し、キャビティ301の造粒物PG1,PG2を、
該ゴム型300を介して圧縮することにより、図4
(a)に示すように、各造粒物PG1,PG2による粉
末成形部202p及び202sが軸線方向に結合された
プレス成形体202を得る。このプレス成形体202の
外面側をグラインダ切削等により加工して図1の絶縁体
2に対応した外形形状に仕上げることにより、図4
(b)に示すように、第一部分2pに対応した形状の粉
末成形部152pと、同じく第二部分2sに対応した形
状の粉末成形部152sとを有する被焼成成形体152
が得られる。該被焼成成形体152を所定の温度で焼成
する。
In this state, a liquid pressure is applied to the outer peripheral surface of the rubber mold 300, and the granules PG1 and PG2 of the cavity 301 are removed.
By compressing through the rubber mold 300, FIG.
As shown in (a), a pressed compact 202 is obtained in which powder compacts 202p and 202s of the granules PG1 and PG2 are joined in the axial direction. The outer surface of the press-formed body 202 is processed by grinder cutting or the like to finish the outer shape corresponding to the insulator 2 in FIG.
As shown in (b), the molded body to be fired 152 having a powder molded portion 152p having a shape corresponding to the first portion 2p and a powder molded portion 152s having a shape also corresponding to the second portion 2s.
Is obtained. The molded body to be fired 152 is fired at a predetermined temperature.

【0034】この焼成の際に、粉末成形部152s及び
152pとの間では、その境界面152bを介して、両
粉末成形部152s及び152pの成分が相互拡散し、
その焼成温度及び焼成時間に応じて定まる長さで、図2
に示すような組成傾斜領域2yが形成される。例えば、
焼結助剤成分の含有率(粒界相の含有率)において低け
れば図2(b)に示すようなものを、同じく粉末成形部
152pが粉末成形部152sよりもアルミナ含有率に
おいて高ければ図2(c)に示すようなものを、さらに
希土類元素成分含有率において高ければ図2(d)のよ
うなものを、またアルカリ金属成分含有率において低け
れば図2(e)に示すような組成傾斜領域をそれぞれ形
成できる。なお、これらの絶縁性関与成分の、2以上の
ものが同時に傾斜した組成傾斜領域を形成してもよいこ
とはもちろんである。例えば、粉末成形部152pにお
いてアルミナ含有率が高く、かつ希土類元素成分含有率
も高くなるように両粉末成形部152s及び152pを
組成調整しておけば、図2(c)と図2(d)とを同時
に満足する組成傾斜領域が形成されることとなる。他
方、図4(b)において、境界面152bから遠く離れ
た領域には成分拡散の影響が及び難いので、粉末成形部
152s及び152pが着目している絶縁性関与成分に
関して略均一な組成を有している限り、得られる第一部
分2p及び第二部分2sにおいては、組成傾斜領域にそ
れぞれ隣接する形で、絶縁性関与成分の含有率が略一定
となる領域が形成される。
At the time of this firing, the components of the two powder molded parts 152s and 152p are mutually diffused between the powder molded parts 152s and 152p via the boundary surface 152b,
FIG. 2 shows a length determined according to the firing temperature and the firing time.
A composition gradient region 2y as shown in FIG. For example,
2B if the content of the sintering aid component (content of the grain boundary phase) is low, and FIG. 2B if the powder molding portion 152p has a higher alumina content than the powder molding portion 152s. 2 (c), a composition as shown in FIG. 2 (d) if the content of the rare earth element component is higher, and a composition as shown in FIG. 2 (e) if the content of the alkali metal component is lower. Each of the inclined regions can be formed. Needless to say, two or more of these insulating-related components may simultaneously form a composition gradient region in which the components are inclined. For example, if the composition of both powder molding parts 152s and 152p is adjusted so that the alumina content is high and the rare earth element component content is high in the powder molding part 152p, FIG. 2C and FIG. Is formed at the same time. On the other hand, in FIG. 4B, since the influence of component diffusion is unlikely to extend to a region far away from the boundary surface 152b, the powder molded portions 152s and 152p have a substantially uniform composition with respect to the insulating-related components of interest. As far as possible, in the obtained first portion 2p and second portion 2s, regions in which the content of the insulating participating component is substantially constant are formed adjacent to the composition gradient regions.

【0035】上記焼成が終了すれば、釉薬をかけて仕上
焼成することにより、図1の絶縁体2が完成する。
When the above firing is completed, the insulator 2 shown in FIG. 1 is completed by applying a glaze to finish firing.

【0036】なお、絶縁体2は、図5に示すように、上
記の各絶縁性関与成分(アルミナ成分、粒界相(焼結助
剤成分)、希土類元素成分及び図示はしていないがアル
カリ金属成分から選ばれる1種又は2種以上)は、第一
部分2pの全長にわたって段階的((b)、(c)、
(d))又は連続的((e):ここではアルミナ成分に
ついての例示であるが、もちろん、他の絶縁性関与成分
であってもよい)に変化するように構成してもよい。こ
れは、例えば、図6に示すように、成形を行なう際に、
絶縁性関与成分源となる粉末の含有率を異ならせた複数
種類の成形用素地造粒物PG1〜PG5を、絶縁性関与
成分の傾斜方向に対応した含有率の順序にて成形型30
0内のキャビティ301内に順次投入し、各形用素地造
粒物PG1〜PG5がなるべく混ざらないように積層充
填された充填層PGを作る。
As shown in FIG. 5, the insulator 2 is made up of the above-mentioned respective insulating-related components (alumina component, grain boundary phase (sintering aid component), rare earth element component, and alkali (not shown). One or more selected from the metal components) is stepwise ((b), (c),
(D)) or continuous ((e): an example of the alumina component here, but of course, other components related to insulation may be used). This is, for example, as shown in FIG.
A plurality of types of green body granules for molding PG1 to PG5 having different contents of the powder as the source of the insulation-related component are formed in a molding die 30 in the order of the content corresponding to the inclination direction of the insulation-related component.
Then, the filling granules PG <b> 1 to PG <b> 5 are charged into the cavity 301 in order to form a filling layer PG that is stacked and filled so as to minimize mixing.

【0037】そして、該充填層PGを、図6に示すよう
にラバープレス成形し、図7(a)に示すプレス成形体
202を得る。このプレス成形体202には、絶縁性関
与成分の含有率の異なる粉末成形部202s,202
d,202c,202b及び202aが、成形用素地造
粒物PG1〜PG5の充填順序に対応して形成される。
これを図4と同様に加工すれば、図7(b)に示すよう
に、粉末成形部152a,152b,152c,152
d及び152sを有する被焼成成形体152が得られ、
これを焼成することにより、図5(a)の絶縁体2を製
造することができる。
Then, the filling layer PG is subjected to rubber press molding as shown in FIG. 6 to obtain a press molded body 202 shown in FIG. 7A. This press-formed body 202 has powder-formed parts 202s, 202 having different contents of the insulating-related components.
d, 202c, 202b, and 202a are formed corresponding to the filling order of the forming base granules PG1 to PG5.
If this is processed in the same manner as in FIG. 4, as shown in FIG. 7 (b), the powder molding parts 152a, 152b, 152c, 152
The fired molded body 152 having d and 152s is obtained,
By firing this, the insulator 2 of FIG. 5A can be manufactured.

【0038】図5の(b)〜(d)においては、成形用
素地造粒物PG1〜PG5に対応して、絶縁性関与成分
の含有率が略一定となる領域が形成され、隣接する領域
間に組成傾斜領域がそれぞれ形成されて、全体の組成変
化プロファイルがステップ状となっているが、例えば絶
縁性関与成分源となる粉末の含有率をさらに細かく変化
させた成形用素地造粒物の組を使用するか、あるいは焼
成時間を長くして成分拡散を十分に進行させれば、図5
(e)に示すように、第一部分2pの全長にわたって組
成を連続的に変化させた組成傾斜領域を形成することが
可能である。
5 (b) to 5 (d), regions where the content of the insulating-related component is substantially constant are formed corresponding to the forming granules PG1 to PG5, and the adjacent regions are formed. The composition gradient regions are formed in between, and the entire composition change profile is in a step shape.For example, the content of the powder as a source of the insulating-related component is more finely changed. If a set is used, or if the baking time is lengthened and the component diffusion is sufficiently advanced, FIG.
As shown in (e), it is possible to form a composition gradient region in which the composition is continuously changed over the entire length of the first portion 2p.

【0039】次に、図8(a)に示すように、絶縁体2
は、表層部が内層部よりも絶縁性が高くなるように、具
体的には、中心軸線Oに関する半径方向において、外周
面側が貫通孔6側である内周面側よりも絶縁性が高くな
るように、絶縁性関与成分の含有率が絶縁体表面側から
内部に向けて連続的に変化する組成傾斜領域2uが形成
されたものとして構成することもできる。絶縁性関与成
分は、ここでも、アルミナ成分(図8(c):外周面側
で高くする)、粒界相(焼結助剤成分)(図8(b):
外周面側で低くする)、希土類元素成分(図8(d):
外周面側で高くする)及びアルカリ金属成分(図8
(e):外周面側で低くする)の少なくともいずれかと
することができる。本実施形態では、特に高絶縁性が要
求される、絶縁体2の先端部(図8の第二軸部2i)に
のみ選択的に形成されている。なお、本実施形態での組
成傾斜領域2uは、絶縁体2の外周面から半径r方向の
中間位置までの区間に形成されているか、図8(b)〜
(e)に破線で示すように、内周面までの全区間にわた
って形成されていてもよい。
Next, as shown in FIG.
In the radial direction with respect to the central axis O, the insulating property is higher than that of the inner circumferential surface side where the outer circumferential surface side is the through hole 6 side so that the surface layer portion has higher insulating property than the inner layer portion. In this manner, the composition gradient region 2u in which the content of the insulating participating component continuously changes from the insulator surface side toward the inside may be formed. Again, the insulating-related component is an alumina component (FIG. 8 (c): increased on the outer peripheral surface side), a grain boundary phase (sintering aid component) (FIG. 8 (b):
(Lower on the outer peripheral surface side), rare earth element components (FIG. 8 (d):
The height is increased on the outer peripheral surface side) and the alkali metal component (FIG. 8)
(E): lower on the outer peripheral surface side). In the present embodiment, the insulator 2 is selectively formed only at the distal end portion (the second shaft portion 2i in FIG. 8), which requires particularly high insulation properties. Note that the composition gradient region 2u in the present embodiment is formed in a section from the outer peripheral surface of the insulator 2 to an intermediate position in the radius r direction, or as shown in FIGS.
As shown by a broken line in (e), it may be formed over the entire section up to the inner peripheral surface.

【0040】上記のような組成傾斜領域2uは、例えば
以下のようにして形成することができる。まず、単一組
成の成形用素地造粒物を用いる以外は、図3及び図4に
示したのと略同様の方法にて、図9(a)に示すような
成形体152を作製する。この成形体152は、絶縁性
関与成分に関して全体が略均一な基準組成を有するもの
である。他方、絶縁性関与成分の成分源粉末を懸濁させ
たスラリーSを別途用意する。成形体152の組成傾斜
領域2uの形成対象となる部分152iに、このスラリ
ーSを塗布・乾燥して、図9(b)に示すように、粉末
塗布層APを形成する。例えば絶縁性関与成分の含有率
が絶縁体表面側で多くなるようにしたい場合には、絶縁
性関与成分の成分源粉末の含有率が成形体152よりも
高い粉末塗布層APが形成されるように、使用するスラ
リーS中の成分源粉末の懸濁量を調整しておく。
The composition gradient region 2u as described above can be formed, for example, as follows. First, a molded body 152 as shown in FIG. 9A is produced by a method substantially similar to that shown in FIGS. 3 and 4 except that a molding-use base granule having a single composition is used. The molded body 152 has a substantially uniform reference composition as a whole with respect to the insulating-related components. On the other hand, a slurry S in which a component source powder of an insulating participating component is suspended is separately prepared. The slurry S is applied to a portion 152i of the molded body 152 where the composition gradient region 2u is to be formed, and dried to form a powder coating layer AP as shown in FIG. 9B. For example, when it is desired to increase the content of the insulating participating component on the insulator surface side, the powder coating layer AP in which the content of the component source powder of the insulating participating component is higher than that of the molded body 152 is formed. Next, the suspension amount of the component source powder in the slurry S to be used is adjusted.

【0041】例えば希土類元素成分の含有率を絶縁体表
層部にて高くしたい場合は、成分源粉末として希土類粉
末を用い、粉末塗布層AP中の希土類粉末の含有率を成
形体152よりも高くする。粉末塗布層APは、例えば
その全体を希土類粉末にて形成することができる。この
ようにして粉末塗布層APを形成した成形体152を焼
成すると、図9(c)に示すように、粉末塗布層AP中
の希土類元素成分が絶縁体2側に拡散して、図9(d)
に示すように、絶縁体2の表層部側にて希土類元素成分
の含有率が高くなるように、組成傾斜領域2uが形成さ
れる。
For example, when it is desired to increase the content of the rare earth element component in the surface layer of the insulator, a rare earth powder is used as the component source powder, and the content of the rare earth powder in the powder application layer AP is made higher than that of the compact 152. . The powder coating layer AP can be formed entirely of rare earth powder, for example. When the compact 152 on which the powder coating layer AP is formed in this manner is fired, the rare earth element component in the powder coating layer AP diffuses toward the insulator 2 as shown in FIG. d)
As shown in (2), the composition gradient region 2u is formed on the surface layer side of the insulator 2 such that the content of the rare earth element component is high.

【0042】他方、絶縁性関与成分の含有率が絶縁体表
面側で低くなるようにしたい場合には、絶縁性関与成分
の成分源粉末の含有率が成形体152よりも低い粉末塗
布層APが形成されるように、使用するスラリーS中の
成分源粉末の懸濁量を調整しておく。例えば、アルカリ
金属成分を絶縁体表層部にて低くしたい場合は、粉末塗
布層AP中のアルカリ金属成分の含有率を成形体152
よりも低くし、代わってアルミナ粉末の含有率を高くし
ておけばよい。これにより、絶縁体2の表層部側にてア
ルカリ金属成分の含有率が低くなるように(換言すれ
ば、アルミナ成分の含有率が高くなるように)、組成傾
斜領域2uが形成される。
On the other hand, when it is desired that the content of the insulating-related component is lower on the insulator surface side, the powder coating layer AP in which the content of the component source powder of the insulating-related component is lower than that of the molded body 152 is formed. The suspension amount of the component source powder in the slurry S to be used is adjusted so as to be formed. For example, when it is desired to lower the alkali metal component in the surface layer portion of the insulator, the content of the alkali metal component in the powder coating layer AP is determined by the molding 152
And the content of the alumina powder may be increased instead. Thereby, the composition gradient region 2u is formed so that the content of the alkali metal component becomes low (in other words, the content of the alumina component becomes high) on the surface layer side of the insulator 2.

【0043】また、焼成をCOや水素などを流通した還
元雰囲気にて行なうか、あるいは炭素を主体とする還元
雰囲気形成粉末中に成形体152を埋め込んで焼成する
ことにより、得られるアルミナ絶縁体の表層部にて、焼
結助剤成分に基づく粒界相の形成量が少なくなるよう
に、該粒界相を絶縁性関与成分とした組成傾斜領域を形
成することができる。
The firing is performed in a reducing atmosphere in which CO, hydrogen, or the like is circulated, or the molded body 152 is embedded in a reducing atmosphere forming powder mainly composed of carbon and fired to obtain an alumina insulating material. In the surface layer, a composition gradient region using the grain boundary phase as an insulating-related component can be formed such that the formation amount of the grain boundary phase based on the sintering aid component is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の構成に係る絶縁体を使用したス
パークプラグの一実施形態を示す縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a spark plug using an insulator according to a first configuration of the present invention.

【図2】その組成傾斜領域の形成形態をいくつか例示し
て示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view exemplifying some forms of forming the composition gradient region.

【図3】図2の組成傾斜領域を形成するための、絶縁体
製造工程の一例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing one example of an insulator manufacturing process for forming the composition gradient region of FIG. 2;

【図4】図3に続く工程説明図。FIG. 4 is a process explanatory view following FIG. 3;

【図5】組成傾斜領域の形成形態の変形例をいくつか例
示して示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory view exemplifying some modified examples of the formation form of the composition gradient region.

【図6】図5の組成傾斜領域を形成するための、絶縁体
製造工程の一例を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory view showing one example of an insulator manufacturing process for forming the composition gradient region of FIG. 5;

【図7】図7に続く工程説明図。FIG. 7 is a process explanatory view following FIG. 7;

【図8】本発明の第二の構成に係る絶縁体を使用したス
パークプラグの、組成傾斜領域の形成形態をいくつか例
示して示す説明図
FIG. 8 is an explanatory view exemplifying several forms of forming a composition gradient region of a spark plug using an insulator according to a second configuration of the present invention.

【図9】図9の組成傾斜領域を形成するための、絶縁体
製造工程の一例を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory view showing an example of an insulator manufacturing process for forming the composition gradient region in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主体金具 2 絶縁体 2p 第一部分 2s 第二部分 2u,2y 組成傾斜領域 3 中心電極 4 接地電極 g 火花放電ギャップ REFERENCE SIGNS LIST 1 metal shell 2 insulator 2 p first part 2 s second part 2 u, 2 y composition gradient region 3 center electrode 4 ground electrode g spark discharge gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 桂 愛知県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 (72)発明者 伊藤 正也 愛知県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 (72)発明者 伊藤 博人 愛知県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 (72)発明者 布目 健二 愛知県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 Fターム(参考) 4G030 AA11 AA36 BA12 CA05 CA07 5G059 AA05 AA08 CC02 FF01 FF02 FF10 FF14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsura Matsubara 14-18, Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Nihon Toku Toki Co., Ltd. No. 18 Japan Special Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Hiroto Ito 14-18 Takatsujicho, Mizuho-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Japan Special Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Nunome Mizuho-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture 14-18, Takatsuji-cho F-term in Japan Special Ceramics Co., Ltd. (reference) 4G030 AA11 AA36 BA12 CA05 CA07 5G059 AA05 AA08 CC02 FF01 FF02 FF10 FF14

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸状をなし、かつ、その軸線方向におい
て、スパークプラグの火花放電ギャップの位置する側を
先端側として、該先端側を形成する第一部分と、その第
一部分の軸線方向後方側に隣接する第二部分とが、前記
第一部分が前記第二部分よりも絶縁性が高くなるよう
に、互いに組成の異なる絶縁性セラミックにて構成さ
れ、かつ前記第一部分と前記第二部分との少なくとも境
界部において、それら第一部分と第二部分との隣接方向
に、前記絶縁性の大小に関与する1又は2以上の成分
(以下、絶縁性関与成分という)の含有率が連続的に変
化する組成傾斜領域が形成されたことを特徴とするスパ
ークプラグ用絶縁体。
1. A first portion forming an end of a spark plug in which the spark discharge gap is located in the axial direction, and a first portion forming the end, and an axially rear side of the first portion in the axial direction. A second portion adjacent to the first portion is made of insulating ceramics having different compositions from each other so that the first portion has higher insulation than the second portion, and the first portion and the second portion At least at the boundary, the content of one or more components (hereinafter referred to as insulating-related components) that contribute to the magnitude of the insulating property continuously changes in the direction adjacent to the first portion and the second portion. An insulator for a spark plug, wherein a composition gradient region is formed.
【請求項2】 前記第一部分と前記第二部分とは、いず
れも絶縁性セラミックの主成分となる主相粒子を、該主
相粒子よりも低融点の粒界相にて結合した組織を有して
なり、前記第一部分において前記第二部分よりも、前記
粒界相の含有率が小であり、前記組成傾斜領域において
前記絶縁性関与成分としての該粒界相の含有率が前記第
一部分側に向けて連続的に減少する請求項1記載のスパ
ークプラグ用絶縁体。
2. The first portion and the second portion each have a structure in which main phase particles which are main components of an insulating ceramic are bonded by a grain boundary phase having a lower melting point than the main phase particles. In the first portion, the content of the grain boundary phase is smaller than that of the second portion, and in the composition gradient region, the content of the grain boundary phase as the insulating participating component is the first portion. The insulator for a spark plug according to claim 1, wherein the insulator continuously decreases toward the side.
【請求項3】 前記第一部分と前記第二部分とは、いず
れも絶縁体セラミックの主成分となる主相粒子を、該主
相粒子よりも低融点の粒界相にて結合した組織を有して
なり、前記第一部分において前記第二部分よりも、前記
粒界相の結晶化率が大であり、前記組成傾斜領域におい
て前記絶縁性関与成分としての該粒界相結晶化率が前記
第一成分側に向けて連続的に増加する請求項1又は2に
記載のスパークプラグ用絶縁体。
3. The first portion and the second portion each have a structure in which main phase particles that are the main components of the insulating ceramic are bonded by a grain boundary phase having a lower melting point than the main phase particles. In the first portion, the crystallization rate of the grain boundary phase is higher than that of the second portion, and in the composition gradient region, the crystallization rate of the grain boundary phase as the insulating-related component is higher than the second portion. The insulator for a spark plug according to claim 1 or 2, wherein the insulator continuously increases toward one component side.
【請求項4】 前記第一部分と前記第二部分とは、いず
れもアルミナを主成分とするアルミナ質セラミックにて
構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載のス
パークプラグ用絶縁体。
4. The insulator for a spark plug according to claim 1, wherein each of said first portion and said second portion is made of alumina ceramic containing alumina as a main component.
【請求項5】 各アルミナ質セラミックのアルミナ含有
率が、前記第一部分において第二部分よりも高くされて
なり、前記組成傾斜領域において前記絶縁性関与成分と
してのアルミナ含有率が前記第一部分側に向けて連続的
に増加する請求項4記載のスパークプラグ用絶縁体。
5. The alumina content of each alumina ceramic is higher in the first portion than in the second portion, and the alumina content as the insulating-related component in the composition gradient region is closer to the first portion. The insulator for a spark plug according to claim 4, wherein the insulator continuously increases.
【請求項6】 各アルミナ質セラミックの希土類元素成
分含有率が、前記第一部分において第二部分よりも高く
され、前記組成傾斜領域において前記絶縁性関与成分と
しての希土類元素成分含有率が前記第一部分側に向けて
連続的に増加する請求項4又は5に記載のスパークプラ
グ用絶縁体。
6. The rare earth element content of each alumina ceramic is higher in the first portion than in the second portion, and in the composition gradient region, the rare earth element content as the insulating participating component is higher than the first portion. The insulator for a spark plug according to claim 4 or 5, wherein the insulator continuously increases toward the side.
【請求項7】 各アルミナ質セラミックのアルカリ金属
成分の含有率が、前記第一部分において第二部分よりも
低くされ、前記組成傾斜領域において前記絶縁性関与成
分としてのアルカリ金属成分含有率が前記第一部分側に
向けて連続的に減少する請求項4ないし6のいずれかに
記載のスパークプラグ用絶縁体。
7. The content of the alkali metal component of each alumina ceramic is lower in the first portion than in the second portion, and in the composition gradient region, the content of the alkali metal component as the insulating-related component is lower than the second content. The insulator for a spark plug according to any one of claims 4 to 6, wherein the insulator continuously decreases toward a partial side.
【請求項8】 絶縁性セラミックにより軸状に構成さ
れ、かつ、前記絶縁性セラミックの絶縁性の大小に関与
する1又は2以上の成分(以下、絶縁性関与成分とい
う)の含有率が、表層部が内層部よりも絶縁性が高くな
るように、絶縁体表面側から内部に向けて連続的に変化
する組成傾斜領域が形成されたことを特徴とするスパー
クプラグ用絶縁体。
8. The insulating layer according to claim 1, wherein said insulating ceramic has one or more components (hereinafter, referred to as insulating-related components) that contribute to the magnitude of the insulating property of said insulating ceramic. An insulator for a spark plug, wherein a composition gradient region that continuously changes from the insulator surface side toward the inside is formed so that the portion has a higher insulating property than the inner layer portion.
【請求項9】 前記絶縁性セラミックは、該絶縁性セラ
ミックの主成分となる主相粒子を、該主相粒子よりも低
融点の粒界相にて結合した組織を有してなり、前記絶縁
性関与成分としての前記粒界相の含有率が絶縁体内部か
ら表面側に向けて連続的に減少している請求項8記載の
スパークプラグ用絶縁体。
9. The insulating ceramic has a structure in which main phase particles, which are main components of the insulating ceramic, are bonded in a grain boundary phase having a lower melting point than the main phase particles. 9. The insulator for a spark plug according to claim 8, wherein the content of the grain boundary phase as a sex-related component continuously decreases from the inside of the insulator toward the surface side.
【請求項10】 前記絶縁性セラミックは、該絶縁性セ
ラミックの主成分となる主相粒子を、該主相粒子よりも
低融点の粒界相にて結合した組織を有してなり、前記絶
縁性関与成分としての前記粒界相の結晶化率が絶縁体内
部から表面側に向けて連続的に増加している請求項8ま
たは9に記載のスパークプラグ用絶縁体。
10. The insulating ceramic has a structure in which main phase particles, which are main components of the insulating ceramic, are bonded in a grain boundary phase having a lower melting point than the main phase particles. The insulator for a spark plug according to claim 8 or 9, wherein the crystallization ratio of the grain boundary phase as a sex-related component continuously increases from the inside of the insulator toward the surface side.
【請求項11】 前記絶縁性セラミックは、アルミナを
主成分とするアルミナ質セラミックにて構成されている
請求項9又は10記載のスパークプラグ用絶縁体。
11. The insulator for a spark plug according to claim 9, wherein the insulating ceramic is made of an alumina ceramic containing alumina as a main component.
【請求項12】 前記絶縁性関与成分としてのアルミナ
の含有率が、絶縁体内部から表面側に向けて連続的に増
加している請求項11記載のスパークプラグ用絶縁体。
12. The insulator for a spark plug according to claim 11, wherein the content of alumina as the insulating-related component continuously increases from the inside of the insulator toward the surface.
【請求項13】 前記絶縁性関与成分としての希土類元
素成分の含有率が、絶縁体内部から表面側に向けて連続
的に増加している請求項11又は12に記載のスパーク
プラグ用絶縁体。
13. The insulator for a spark plug according to claim 11, wherein the content of the rare earth element as the insulating-related component continuously increases from the inside of the insulator toward the surface side.
【請求項14】 前記絶縁性関与成分としてのアルカリ
金属成分の含有率が、絶縁体内部から表面側に向けて連
続的に減少している請求項11ないし13のいずれかに
記載のスパークプラグ用絶縁体。
14. The spark plug according to claim 11, wherein the content of the alkali metal component as the insulating-related component continuously decreases from the inside of the insulator toward the surface. Insulator.
【請求項15】 主体金具と中心電極との間に請求項1
ないし14のいずれかに記載の絶縁体を配し、前記絶縁
体の先端側において、基端部が前記主体金具に結合され
た接地電極と前記中心電極との間に火花放電ギャップを
形成したことを特徴とするスパークプラグ。
15. The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal shell is provided between the metal shell and the center electrode.
15. The insulator according to any one of claims 14 to 14, wherein a spark discharge gap is formed between the ground electrode and the center electrode whose base end is coupled to the metal shell at the distal end side of the insulator. Spark plug characterized by the following.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009126864A3 (en) * 2008-04-10 2010-01-07 Federal-Mogul Ignition Company Ceramic spark plug insulator and method of making
US20110126789A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Excess demand voltage relief spark plug for vehicle ignition system
CN102856792A (en) * 2012-09-10 2013-01-02 株洲湘火炬火花塞有限责任公司 Composite alumina insulator spark plug and manufacturing method thereof
WO2013102514A1 (en) * 2012-01-03 2013-07-11 Robert Bosch Gmbh Injection molding tool and method for producing a ceramic component
EP2854243A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 NGK Spark Plug Co., Ltd. Ignition plug
US9912126B2 (en) 2014-09-12 2018-03-06 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug insulator containing mullite and spark plug including same
WO2020158806A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 京セラ株式会社 Heat resistant member

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0227679A (en) * 1988-07-15 1990-01-30 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for internal combustion engine
JPH02306565A (en) * 1989-05-22 1990-12-19 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for internal combustion engine
JPH04286890A (en) * 1991-03-15 1992-10-12 Ngk Spark Plug Co Ltd Speak plug for internal combustion engine
JPH0597530A (en) * 1991-10-04 1993-04-20 Kobe Steel Ltd Bonding of sintered ceramics
JPH05190254A (en) * 1992-01-14 1993-07-30 Ngk Spark Plug Co Ltd Insulator for spark plug
JP2001002465A (en) * 1998-08-06 2001-01-09 Ngk Spark Plug Co Ltd Insulator for spark plug, its production and spark plug provided with the insulator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0227679A (en) * 1988-07-15 1990-01-30 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for internal combustion engine
JPH02306565A (en) * 1989-05-22 1990-12-19 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for internal combustion engine
JPH04286890A (en) * 1991-03-15 1992-10-12 Ngk Spark Plug Co Ltd Speak plug for internal combustion engine
JPH0597530A (en) * 1991-10-04 1993-04-20 Kobe Steel Ltd Bonding of sintered ceramics
JPH05190254A (en) * 1992-01-14 1993-07-30 Ngk Spark Plug Co Ltd Insulator for spark plug
JP2001002465A (en) * 1998-08-06 2001-01-09 Ngk Spark Plug Co Ltd Insulator for spark plug, its production and spark plug provided with the insulator

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8053966B2 (en) 2008-04-10 2011-11-08 Federal-Mogul Ignition Company Ceramic spark plug insulator and method of making
CN102057547A (en) * 2008-04-10 2011-05-11 费德罗-莫格尔点火公司 Ceramic spark plug insulator and method of making
WO2009126864A3 (en) * 2008-04-10 2010-01-07 Federal-Mogul Ignition Company Ceramic spark plug insulator and method of making
US8671901B2 (en) * 2009-11-30 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Excess demand voltage relief spark plug for vehicle ignition system
CN102136679B (en) * 2009-11-30 2015-04-01 通用汽车环球科技运作公司 Excess demand voltage relief spark plug for vehicle ignition system
CN102136679A (en) * 2009-11-30 2011-07-27 通用汽车环球科技运作公司 Excess demand voltage relief spark plug for vehicle ignition system
US20110126789A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Excess demand voltage relief spark plug for vehicle ignition system
DE102010052427B4 (en) * 2009-11-30 2014-03-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Spark plug and vehicle ignition system
WO2013102514A1 (en) * 2012-01-03 2013-07-11 Robert Bosch Gmbh Injection molding tool and method for producing a ceramic component
CN102856792A (en) * 2012-09-10 2013-01-02 株洲湘火炬火花塞有限责任公司 Composite alumina insulator spark plug and manufacturing method thereof
EP2854243A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 NGK Spark Plug Co., Ltd. Ignition plug
CN104518427A (en) * 2013-09-30 2015-04-15 日本特殊陶业株式会社 Ignition plug
US9912126B2 (en) 2014-09-12 2018-03-06 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug insulator containing mullite and spark plug including same
WO2020158806A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 京セラ株式会社 Heat resistant member
CN113302169A (en) * 2019-01-30 2021-08-24 京瓷株式会社 Heat-resistant member
JPWO2020158806A1 (en) * 2019-01-30 2021-11-25 京セラ株式会社 Heat resistant material
JP7197610B2 (en) 2019-01-30 2022-12-27 京セラ株式会社 ceramic member

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