JP7099214B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
上記抵抗体は、ガラス(51)と、ジルコニア系材料(52)と、導電材(53)と、を含み、
上記ジルコニア系材料は、少なくとも安定化ジルコニアを含み、
上記ジルコニア系材料は、上記安定化ジルコニアを30質量%以上含む、
スパークプラグ(1)にある。
本発明の他の一態様は、中心電極(3)と端子金具(6)との間に抵抗体(5)を有するスパークプラグ(1)であって、
上記抵抗体は、ガラス(51)と、ジルコニア系材料(52)と、導電材(53)と、を含み、
上記ジルコニア系材料は、安定化ジルコニアより構成されている、
スパークプラグ(1)にある。
実施形態1のスパークプラグ1について、図1、図2を用いて説明する。図1に例示されるように、本実施形態のスパークプラグ1は、中心電極3と端子金具6との間に抵抗体5を有している。以下、これを詳説する。
・100×(安定化ジルコニアの質量(g))/(ジルコニア系材料52の質量(g)) なお、ジルコニア系材料52が安定化ジルコニアおよびZrO2からなる場合には、上記式は、次のようになる。
・100×(安定化ジルコニアの質量(g))/(安定化ジルコニアの質量(g)+ZrO2の質量(g))
上記の通り、抵抗体5におけるジルコニア(ZrO2)の質量(g)、安定化ジルコニアの質量(g)による上記質量比は、製造時の配合比より調整が可能であるが、製品のスパークプラグ1からは以下に示すX線回折分析により定量化することができる。すなわち、スパークプラグ1を抵抗体5の中心軸を含む半断面状態とし、ガラス粒子(512)、ジルコニア系材料(52)、導電材(53)を含む領域にX線を照射し、X線の検出ピーク位置、高さにより、それぞれのジルコニア種別、存在量(g)を明確にする。X線回折装置としては、リガク社製のSmartLabを用いることができ、測定条件は、X線管球:CuKα、菅電圧:45kV、菅電流:200mA、計数時間:1°/min、ステップ幅:0.02とし、50μmΦコリメータの入射スリットを使用して、上記含有量(質量%)を求める。
<実験例1>
-抵抗体材料の準備-
溶着材としてホウケイ酸ガラスよりなるガラス粉末:77質量部と、分散材としてジルコニア系材料:20質量部と、導電材としてカーボンブラック:2質量部と、結合剤としのデキストリン:1質量部とを十分に混練して均一状態とすることにより、複数種の抵抗体材料を調製した。ジルコニア系材料は、全量がZrO2より構成されている、または、カルシア安定化ジルコニア(Ca0.2Zr0.8O1.8)およびZrO2より構成されている、または、全量がカルシア安定化ジルコニアより構成されている。なお、全量がZrO2より構成されるジルコニア系材料は、比較品用である。また、カルシア安定化ジルコニアおよびZrO2より構成されるジルコニア系材料では、カルシア安定化ジルコニアおよびZrO2の質量比を変更することで、ジルコニア系材料の総質量に占めるカルシア安定化ジルコニアの質量割合を調整した。
絶縁碍子の軸孔内に中心電極を挿入した後、導電性ガラスシール材料を充填し、予備圧縮した。次いで、軸孔内に所定の抵抗体材料、導電性ガラスシール材料を同様に順に充填し、予備圧縮した。次いで、軸孔内に端子金具を挿入した。次いで、これを炉内で一定時間加熱した後、端子金具を圧入して溶着させた。これにより、各試験体を得た。
各試験体について、JIS B8031に規定されるスパークプラグの負荷寿命試験条件(以下、「JIS条件」ということがある。)、および、この条件をベースにより条件を厳しくした条件(以下、「JISベース加速条件」ということがある。)で、負荷寿命試験を実施した。なお、JIS条件は、点火回数:1.3×107回、周波数:規定なし、放電電圧:20±5kV、温度:規定なし、規格:抵抗値変化率±30%以下である。これに対し、JISベース加速条件における点火回数は、JIS規格条件である「抵抗値変化率±30%以下」に基づき、抵抗値変化率±30%に到達するまでの時間とし、周波数:100Hz、放電電圧:40kV、温度:350℃、規格:抵抗値変化率±30%以下とした。なお、上記JISベース加速条件は、今後のエンジンの点火時放電電圧の上昇を見越し、放電電圧、温度をJIS条件よりも厳しくしたものである。本実験例では、抵抗値変化率が30%に到達した状態を負荷寿命と定義した。
実験例1において、ジルコニア系材料を所定の安定化ジルコニアより構成した点以外は同様にして、各試験体を作製し、評価を実施した。なお、用いた安定化ジルコニアは、Y2O3、CeO2、CaO、MgO、または、Al2O3の安定化剤にて安定化されている。
3 中心電極
6 端子金具
5 抵抗体
51 ガラス
52 ジルコニア系材料
53 導電材
Claims (3)
- 中心電極(3)と端子金具(6)との間に抵抗体(5)を有するスパークプラグ(1)であって、
上記抵抗体は、ガラス(51)と、ジルコニア系材料(52)と、導電材(53)と、を含み、
上記ジルコニア系材料は、少なくとも安定化ジルコニアを含み、
上記ジルコニア系材料は、上記安定化ジルコニアを30質量%以上含む、
スパークプラグ(1)。 - 中心電極(3)と端子金具(6)との間に抵抗体(5)を有するスパークプラグ(1)であって、
上記抵抗体は、ガラス(51)と、ジルコニア系材料(52)と、導電材(53)と、を含み、
上記ジルコニア系材料は、安定化ジルコニアより構成されている、
スパークプラグ(1)。 - 上記安定化ジルコニアは、Yの酸化物、Ceの酸化物、Mgの酸化物、Caの酸化物、および、Alの酸化物からなる群より選択される少なくとも1種が固溶されている、請求項1または請求項2に記載のスパークプラグ。
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