專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)用火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)中使用的火花塞。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)用火花塞安裝在內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))上，用于點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的混合氣體。一般情況下，火花塞具有絕緣體，其具有軸孔；中心電極，插通于該軸孔的前端側(cè)；端子電極， 插通于軸孔的后端側(cè)；主體配件，設(shè)置在絕緣體的外周；接地電極，設(shè)置在主體配件的前端面上，與中心電極之間形成火花放電間隙。并且，在軸孔內(nèi)，在上述中心電極及端子電極之間，設(shè)置用于抑制伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作而產(chǎn)生的電波噪聲的電阻體，通過(guò)該電阻體，兩個(gè)電極電連接(例如參照日本專(zhuān)利文獻(xiàn)1等)。其中，上述電阻體通過(guò)將主要含有導(dǎo)電性材料、玻璃粉末及陶瓷粒子而構(gòu)成的電阻體組成物配置在中心電極及端子電極之間并壓縮、燒結(jié)而形成。并且，在電阻體中，導(dǎo)電性材料覆蓋玻璃粉末、陶瓷粒子表面，形成通過(guò)該導(dǎo)電性材料電連接兩個(gè)電極之間的多個(gè)導(dǎo)電路徑。此外，作為上述玻璃粉末，一般使用玻璃的破碎粉末。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平9-306636號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
近年來(lái)，使用計(jì)算機(jī)復(fù)雜地控制內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)作。因此，為了切實(shí)防止計(jì)算機(jī)的錯(cuò)誤動(dòng)作等，對(duì)上述電阻體要求進(jìn)一步良好的電波噪聲抑制效果。而提高電波噪聲的抑制效果時(shí)，增大電阻體的電阻值較為有效，但隨著該電阻值的增大，用于火花放電的能量減少，可能導(dǎo)致點(diǎn)火性下降。因此，為了充分發(fā)揮電波噪聲抑制效果并盡量抑制用于火花放電的能量下降，需要在較小的范圍內(nèi)準(zhǔn)確設(shè)定電阻體的電阻值。但如上所述，作為玻璃粉末使用玻璃的破碎粉末時(shí)，因破碎粉末的形狀分別大為不同，所以制造的各火花塞中，電阻體中的燒結(jié)后的玻璃粉末(燒結(jié)玻璃粉末)的配置會(huì)出現(xiàn)較大差異。因此，燒結(jié)玻璃粉末間形成的導(dǎo)電路徑數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)度等也大為不同，甚至制造的各火花塞中，電阻體的電阻值也會(huì)大幅增減。即，在使用上述技術(shù)時(shí)，難于準(zhǔn)確地?zé)o波動(dòng)地設(shè)定電阻體的電阻值，在制造需要設(shè)定上述較小范圍的電阻值的火花塞時(shí)，生產(chǎn)率下降。本發(fā)明鑒于以上情況而出現(xiàn)，其目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)用火花塞，可將電阻體的電阻值無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定為所需的電阻值，并提高生產(chǎn)率。以下分項(xiàng)說(shuō)明適于實(shí)現(xiàn)上述目的的各結(jié)構(gòu)。此外，根據(jù)需要對(duì)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)附記其特有的作用效果。結(jié)構(gòu)1，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞具有大致筒狀的絕緣體，具有在軸線(xiàn)方向上貫通的軸孔；中心電極，插入設(shè)置在上述軸孔的一端側(cè)；端子電極，插入設(shè)置在上述軸孔的另一端側(cè)；大致筒狀的主體配件，設(shè)置在上述絕緣體的外周；以及電阻體，在上述軸孔內(nèi)通過(guò)燒結(jié)含有導(dǎo)電性材料、玻璃粉末、及除了玻璃以外的陶瓷粒子的電阻體組成物而形成，電連接上述中心電極和上述端子電極，上述內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在沿著與上述軸線(xiàn)正交的方向的上述電阻體的剖面處的燒結(jié)后的上述玻璃粉末即燒結(jié)玻璃粉末中，圓度為0.8 以上的燒結(jié)玻璃粉末存在50%以上。此外，“圓度”是指，在計(jì)算出與燒結(jié)玻璃粉末的剖面積相等的面積的圓的周長(zhǎng)后用該計(jì)算出的圓的周長(zhǎng)除以上述燒結(jié)玻璃粉末的剖面周長(zhǎng)而獲得的值。因此，可以說(shuō)圓度越接近1則燒結(jié)玻璃粉末的形狀越接近球體。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)1，在沿著與軸線(xiàn)正交的方向的電阻體的剖面處的燒結(jié)玻璃粉末中， 圓度為0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末存在50%以上。因此，與作為玻璃粉末使用玻璃的破碎粉末時(shí)相比，可減少電阻體中的燒結(jié)玻璃粉末的配置狀態(tài)不均。這樣一來(lái)，可盡量抑制各火花塞中各燒結(jié)玻璃粉末間形成的導(dǎo)電路徑數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)度等大幅變化的情況，對(duì)制造的各火花塞，可無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定電阻體的電阻值。結(jié)果可顯著地提高生產(chǎn)率。結(jié)構(gòu)2，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1中，在沿著與上述軸線(xiàn)正交的方向的上述電阻體的剖面處的上述燒結(jié)玻璃粉末中，圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末存在60%以上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)2，可進(jìn)一步無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定電阻體的電阻值。結(jié)構(gòu)3，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1或2中，上述燒結(jié)玻璃粉末含有KO3-SW2類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、SiO2-B2O3-BaO類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任
意一種。如上述結(jié)構(gòu)3所示，上述燒結(jié)玻璃粉末可含有B2O3-SW2類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、 SiO2-B2O3-BaO類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任意一種。這種情況下，可獲得和上述結(jié)構(gòu)1等同樣的作用效果。結(jié)構(gòu)4，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，具有大致筒狀的絕緣體，具有在軸線(xiàn)方向上貫通的軸孔；中心電極，插入設(shè)置在上述軸孔的一端側(cè)；端子電極，插入設(shè)置在上述軸孔的另一端側(cè)；大致筒狀的主體配件，設(shè)置在上述絕緣體的外周；以及電阻體，在上述軸孔內(nèi)通過(guò)燒結(jié)含有導(dǎo)電性材料、玻璃粉末、及除了玻璃以外的陶瓷粒子的電阻體組成物而形成，電連接上述中心電極和上述端子電極，上述電阻體含有0. 5質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下的上述導(dǎo)電性材料、60質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下的玻璃、5質(zhì)量％以上且30質(zhì)量％以下的上述陶瓷粒子，并且上述玻璃粉末的平均粒徑為50 μ m以上且500 μ m以下，上述內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述電阻體組成物中的上述玻璃粉末中，50質(zhì)量％以上為球狀。其中，“球狀”不一定限定為嚴(yán)格的球體。因此，玻璃粉末的剖面形狀也可以是大致橢圓形、長(zhǎng)圓形、淚滴狀等。例如，通過(guò)日本特開(kāi)昭52-42512號(hào)公報(bào)等中記載的技術(shù)(通過(guò)向熔融玻璃吹高速流體使熔融玻璃分散，利用分散的玻璃粒子的表面張力，使玻璃粉末成為球狀的方法)形成的玻璃粉末、通過(guò)日本特開(kāi)平11-228156號(hào)公報(bào)等中記載的技術(shù)(在向玻璃的玻璃屑混合研磨材料、研磨輔助劑的基礎(chǔ)上，混煉該混合物，獲得球狀的玻璃粉末的方法)形成的玻璃粉末也可稱(chēng)為球狀的玻璃粉末。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)4，電阻體組成物中含有的玻璃粉末中，50質(zhì)量％以上的玻璃粉末是球狀。因此，和上述結(jié)構(gòu)1 一樣，可盡量抑制各火花塞中各燒結(jié)玻璃粉末間形成的導(dǎo)電路徑數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)度等大幅變化的情況。結(jié)果可無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定電阻體的電阻值，提高
生產(chǎn)率。此外，當(dāng)上述玻璃粉末的平均粒徑小于50 μ m的情況下，在調(diào)制電阻體組成物時(shí)、向絕緣體的軸孔填充電阻體組成物時(shí)，作業(yè)性可能降低。而當(dāng)玻璃粉末的平均粒徑超過(guò) 500 μ m時(shí)，電阻體的燒結(jié)玻璃粉末間易存在空孔，電阻體無(wú)法確保充分的負(fù)荷壽命性能。結(jié)構(gòu)5，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)4中，在上述玻璃粉末中，80質(zhì)量％以上為球狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)5，可進(jìn)一步抑制電阻體的電阻值的波動(dòng)，更準(zhǔn)確地設(shè)定其電阻值。此外，從無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定電阻體的電阻值的角度出發(fā)，優(yōu)選玻璃粉末中，90 質(zhì)量％以上為球狀，進(jìn)一步優(yōu)選玻璃粉末全部為球狀。結(jié)構(gòu)6，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)4或5中，上述玻璃粉末的平均粒徑為50 μ m以上且200 μ m以下。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)6，玻璃粉末的平均粒徑為200 μ m以下，因此可有效抑制電阻體的燒結(jié)玻璃粉末間形成空孔。結(jié)果可進(jìn)一步確保良好的負(fù)荷壽命性能。結(jié)構(gòu)7，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)4至6中任意一項(xiàng) 中，上述玻璃粉末含有B2O3-SiO2類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、SiO2-B2O3-BaO類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任意一種。如上述結(jié)構(gòu)7所示，上述玻璃粉末可含有B2O3-SiO2類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、SiO2-B2O3-BaO 類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任意一種。此時(shí)，可獲得和上述結(jié)構(gòu)4等時(shí)一樣的作用效果。


圖1是表示本實(shí)施方式中的火花塞的結(jié)構(gòu)的部分截?cái)嗾晥D。圖2是表示電阻體中的燒結(jié)玻璃粉末的形狀等的放大剖視圖。圖3是表示導(dǎo)電路徑的結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。圖4是說(shuō)明判斷圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末的比例時(shí)的、熔融燒結(jié)玻璃粉末的處理方法的放大剖面示意圖。圖5(a) (C)是表示本實(shí)施方式中的火花塞的制造方法的一個(gè)過(guò)程的火花塞等的剖視圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1火花塞(內(nèi)燃機(jī)用火花塞)2絕緣子(絕緣體)3主體配件4 軸孔5中心電極6端子電極7電阻體51燒結(jié)玻璃粉末53炭黑(導(dǎo)電性材料)54陶瓷粒子56電阻體組成物
具體實(shí)施例方式以下參照

一個(gè)實(shí)施方式。圖1是表示內(nèi)燃機(jī)用火花塞(以下稱(chēng)“火花塞”)1的部分截?cái)嗾晥D。此外在圖1中，設(shè)火花塞1的軸線(xiàn)CLl方向?yàn)楦綀D中的上下方向、下側(cè)為火花塞1的前端側(cè)、上側(cè)為后端側(cè)?；鸹ㄈ?由以下構(gòu)成成筒狀的作為絕緣體的絕緣子2、保持它的筒狀的主體配件 3。眾所周知，絕緣子2通過(guò)燒制氧化鋁等而形成，其外形部具有形成在后端側(cè)的后端側(cè)主體部10 ；大徑部11，和該后端側(cè)主體部10相比在前端側(cè)向徑向外側(cè)突出形成；中間主體部12，和該大徑部11相比在前端側(cè)直徑縮?。婚L(zhǎng)腿部13，和該中間主體部12相比在前端側(cè)直徑縮小。在絕緣子2中，大徑部11、中間主體部12及長(zhǎng)腿部13的大部分收容在主體配件3的內(nèi)部。并且，在長(zhǎng)腿部13和中間主體部12的連接部上，形成靠近前端側(cè)變細(xì)的錐形的第1階梯部14，通過(guò)該階梯部14，絕緣子2卡定到主體配件3。并且，在上述中間主體部12和大徑部11的連接部上，形成靠近前端側(cè)變細(xì)的錐形的第2階梯部15。進(jìn)一步，絕緣子2上，沿著軸線(xiàn)CLl貫通形成軸孔4。該軸孔4上，在其前端部形成小徑部16，并且在該小徑部16的后端側(cè)上，形成直徑大于小徑部16的大徑部17。并且，在上述小徑部16及大徑部17之間，形成錐形的階梯部18。并且，在軸孔4的前端部一側(cè)(小徑部16)上插入并固定中心電極5。具體而言， 在中心電極5的后端部上形成向外周側(cè)膨出的膨脹部19，在該膨脹部19卡定到上述階梯部 18的狀態(tài)下，中心電極5被固定。并且，中心電極5由以下構(gòu)成由銅或銅合金構(gòu)成的內(nèi)層 5A;由以鎳(Ni)為主要成分的Ni合金構(gòu)成的外層5B。此外，中心電極5整體成棒狀(圓柱狀)，其前端面平坦地形成，并且從絕緣子2的前端突出。并且，在軸孔4的后端部一側(cè)(大徑部17)，以從絕緣子2的后端突出的狀態(tài)插入并固定端子電極6。進(jìn)一步，在軸孔4的中心電極5和端子電極6之間，配置圓柱狀的電阻體7。該電阻體7通過(guò)作為導(dǎo)電性材料的炭黑、玻璃粉末等被壓縮、燒結(jié)而形成，稍后詳述。并且，電阻體7的兩端部通過(guò)作為導(dǎo)電性密封層的玻璃密封層8、9，分別電連接到中心電極5和端子電極6。并且，上述主體配件3通過(guò)低碳鋼等金屬形成為筒狀，在其外周面上形成用于將火花塞1安裝到引擎頭的螺紋部(陽(yáng)螺紋部)21。并且，螺紋部21的后端側(cè)的外周面上形成基座部22，環(huán)形的墊圈24嵌入到螺紋部21后端的螺紋頸23。進(jìn)一步，在主體配件3的后端側(cè)設(shè)置剖面六邊形的工具扣合部25，其用于在將主體配件3安裝到引擎頭時(shí)扣合扳手等工具，并且在后端部設(shè)置用于保持絕緣子2的緊固部26。并且，在主體配件3的內(nèi)周面的前端側(cè)，設(shè)置用于卡定絕緣子2的錐形的配件階梯部27。并且，絕緣子2從主體配件3的后端側(cè)向前端側(cè)插入，在本身的第1階梯部14卡定到主體配件3的配件階梯部27的狀態(tài)下，使主體配件3的后端側(cè)的開(kāi)口部向徑向內(nèi)側(cè)緊固，即通過(guò)形成上述緊固部26而固定。此外，在上述第1階梯部14及配件階梯部27之間， 設(shè)置圓環(huán)狀的墊板28。這樣一來(lái)，可保持燃燒室內(nèi)的氣密性，防止進(jìn)入到暴露于燃燒室內(nèi)的絕緣子2的長(zhǎng)腿部13和主體配件3的內(nèi)周面之間的間隙的燃料空氣泄漏到外部。進(jìn)一步，為了完善通過(guò)緊固而成的密封，在主體配件3的后端側(cè)，在主體配件3和絕緣子2之間設(shè)置環(huán)狀的環(huán)部件31、32，在環(huán)部件31、32之間填充滑石(talc) 33的粉末。 艮口，主體配件3通過(guò)墊板28、環(huán)部件31、32及滑石33保持絕緣子2。 并且，接地電極35結(jié)合到主體配件3的前端部34。具體而言，接地電極35的基端部焊接到上述主體配件3的前端部34，并且前端側(cè)彎曲，其側(cè)面與中心電極5的前端部(下述貴金屬端頭41)相對(duì)配置。并且，接地電極35是由外層35A及內(nèi)層35B構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。 在本實(shí)施方式中，上述外層35A由Ni合金(例如因科鎳合金600、因科鎳合金601 (均為注冊(cè)商標(biāo)))構(gòu)成。另一方面，上述內(nèi)層35B由作為導(dǎo)熱性比上述Ni合金強(qiáng)的金屬的銅合金或純銅構(gòu)成。并且，在中止電極5的前端面上接合由貴金屬合金(例如鉬合金、銥合金等)構(gòu)成的圓柱狀的貴金屬端頭41。并且，在該貴金屬端頭41的前端面與上述接地電極35的和貴金屬端頭41相對(duì)的面之間，形成火花放電間隙42。接著說(shuō)明作為本發(fā)明的特征的電阻體7。在本實(shí)施方式中，電阻體7如圖2(該圖表示沿著與上述軸線(xiàn)CLl正交的方向的電阻體7的放大剖面)所示，并由以下構(gòu)成燒結(jié)玻璃粉末51，通過(guò)以下說(shuō)明的加熱處理形成，是燒結(jié)后的玻璃粉末；導(dǎo)電路徑52(圖2中是散點(diǎn)花紋的部位)，覆蓋該燒結(jié)玻璃粉末51。并且，上述導(dǎo)電路徑52如圖3所示，由以下構(gòu)成上述炭黑53(圖3中是散點(diǎn)花紋的部位)；玻璃以外的陶瓷粒子(例如氧化鋯(ZrO2)粒子、氧化鈦(TiO2)粒子等)54。并且在本實(shí)施方式中，電阻體7包含60質(zhì)量％以上90質(zhì)量％以下(例如80質(zhì)量％ )的燒結(jié)玻璃粉末51 ；0. 5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下(例如2 質(zhì)量％ )的炭黑53 ；5質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下(例如18質(zhì)量％ )的陶瓷粒子54。上述燒結(jié)玻璃粉末51具有將電阻體7以致密狀態(tài)與玻璃密封層8、9接合等作用。 進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，在沿著與上述軸線(xiàn)CLl正交的方向的電阻體7的剖面處的燒結(jié)玻璃粉末51中，圓度為0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末51存在50%以上(例如60% )。其中，“圓度”是指，在計(jì)算出具有與燒結(jié)玻璃粉末51的剖面積相等的面積的圓的周長(zhǎng)后用該圓的周長(zhǎng)除以上述燒結(jié)玻璃粉末51的剖面周長(zhǎng)而獲得的值。并且，判斷圓度為 0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末是否存在50%以上時(shí)，例如可使用SEM(掃描電子顯微鏡)獲得電阻體7的剖面的反射電子圖像的基礎(chǔ)上，對(duì)該反射電子圖像實(shí)施圖像處理并進(jìn)行分析來(lái)判斷。并且，通過(guò)加熱處理，燒結(jié)玻璃粉末51之間可熔融。因此，判斷圓度為0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末是否存在50%以上時(shí)，也可在排除燒結(jié)玻璃粉末51中處于熔融狀態(tài)的燒結(jié)玻璃粉末51后將剩余的燒結(jié)玻璃粉末51作為對(duì)象判斷。并且如圖4(該圖表示在圖2中用點(diǎn)劃線(xiàn)所劃分的部位)所示，也可以在熔融部分進(jìn)行分離燒結(jié)玻璃粉末51的處理后判斷圓度為0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末是否存在50%以上。接著說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的火花塞1的制造方法。首先預(yù)先加工好主體配件3。S卩，將圓柱狀的金屬材料(例如S17C、S25C這樣的鐵類(lèi)材料、不銹鋼材料)通過(guò)冷軋鍛煉加工形成貫通孔，制造出大致形狀。之后通過(guò)進(jìn)行切削加工整理外形，獲得主體配件中間體。接著，在主體配件中間體的前端面上電阻焊接由Ni類(lèi)合金等構(gòu)成的接地電極35。 在該焊接中產(chǎn)生所謂“塌邊”，因此在去除該“塌邊”后，在主體配件中間體的預(yù)定部位上，通過(guò)軋制形成螺紋部21。這樣一來(lái)，獲得焊接了接地電極35的主體配件3。對(duì)焊接了接地電極35的主體配件3實(shí)施鍍鋅或鍍鎳。此外，為了提高耐腐蝕性，可對(duì)其表面進(jìn)一步實(shí)施鉻酸鹽處理。
另一方面，與上述主體配件3分開(kāi)地對(duì)絕緣子2進(jìn)行成型加工。例如，將氧化鋁作為主體，使用含有粘合劑等的原料粉末，調(diào)制出成型用原料造粒物，使用它進(jìn)行橡膠壓制成型，從而獲得筒狀的成型體。對(duì)獲得的成型體實(shí)施研磨加工并調(diào)整外形。并且，調(diào)整外形的材料投入到燒制爐中燒制，從而獲得絕緣子2。并且，與上述主體配件3、絕緣子2分開(kāi)制造中心電極5。即，對(duì)中心部配置了用于提高散熱性的銅合金的Ni合金進(jìn)行鍛造加工，制造出中心電極5。并且，在其前端部上，通過(guò)電阻焊接、激光焊接等接合上述貴金屬端頭41。進(jìn)一步，調(diào)制好用于形成電阻體7的粉末狀的電阻體組成物。具體而言，首先分別配比炭黑53、陶瓷粒子54及預(yù)定的粘合劑，將水作為介質(zhì)混合。并且，使混合獲得的漿料干燥，向其混合攪拌由B2O3-SiO2類(lèi)的玻璃材料構(gòu)成的玻璃粉末，從而獲得電阻體組成物。并且在本實(shí)施方式中，作為上述玻璃粉末，使用其50質(zhì)量％以上為球狀的粉末。并且，上述玻璃粉末的平均粒徑是50 μ m以上500 μ m以下(例如50 μ m以上200 μ m以下)。此外，在將玻璃粉末形成為球狀時(shí)，例如可使用以下方法。S卩，向熔融玻璃吹高速流體而使熔融玻璃分散，利用分散的玻璃粒子的表面張力形成球狀的玻璃粉末(例如參照日本特開(kāi)昭52-42512號(hào)公報(bào)等)。并且，在向玻璃的玻璃屑混合研磨材料、研磨輔助劑的基礎(chǔ)上，混煉其混合物，從而可形成球狀的玻璃粉末(例如參照日本特開(kāi)平11-228156號(hào)公報(bào)等)。接著，如上獲得的絕緣子2及中心電極5、電阻體7、端子電極6通過(guò)玻璃密封層 8、9被密封固定。具體而言，首先如圖5(a)所示，通過(guò)金屬制的筒狀的支撐筒51的前端面支撐上述第2階梯部15，從而支撐上述絕緣子2。并且，中心電極5插入到軸孔4的小徑部 16。此時(shí)，中心電極5的膨脹部19固定到軸孔4的階梯部18。接著如圖5(b)所示，一般情況下，將混合硼硅酸玻璃和金屬粉末而調(diào)制的導(dǎo)電性玻璃粉末55填充到軸孔4內(nèi)，預(yù)壓縮填充的導(dǎo)電性玻璃粉末55。接著將電阻體組成物56 填充到軸孔4同樣進(jìn)行預(yù)壓縮，進(jìn)一步填充導(dǎo)電性玻璃粉末57，同樣進(jìn)行預(yù)壓縮。并且，在將端子電極6從中心電極5的相反側(cè)按壓到軸孔4內(nèi)的狀態(tài)下，在燒制爐內(nèi)以玻璃軟化點(diǎn)以上的預(yù)定溫度(在本實(shí)施方式中是800°C 950°C)進(jìn)行加熱。這樣一來(lái)，如圖5 (c)所示，處于層疊狀態(tài)的電阻體組成物56及導(dǎo)電性玻璃粉末 55,57被壓縮、燒結(jié)，變?yōu)殡娮梵w7及玻璃密封層8、9，絕緣子2及中心電極5、電阻體7、端子電極6通過(guò)玻璃密封層8、9被密封固定。此外，在燒制爐內(nèi)加熱時(shí)，對(duì)絕緣子2的后端側(cè)主體部10的表面可同時(shí)燒制釉層，也可預(yù)先燒制釉層。之后，組裝具有如上所述分別制作的中心電極5、電阻體7等的絕緣子2、及具有接地電極35的主體配件3。具體而言，通過(guò)使較薄壁的主體配件3的后端側(cè)的開(kāi)口部向徑向內(nèi)側(cè)緊固，即形成上述緊固部26來(lái)固定。并且，最后使接地電極35彎曲，從而實(shí)施調(diào)整中心電極5前端設(shè)置的貴金屬端頭 41與接地電極35之間的上述火花放電間隙42的加工，獲得火花塞1。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，電阻體組成物56中含有的玻璃粉末中，50質(zhì)量％以上的玻璃粉末形成球狀，與之相伴，在沿著與軸線(xiàn)CLl正交的方向的電阻體7的剖面處，圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末51存在50%以上。因此，可減少電阻體7中的燒結(jié)玻璃粉末51的配置狀態(tài)的波動(dòng)，對(duì)各燒結(jié)玻璃粉末51之間形成的導(dǎo)電路徑52的個(gè)數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)度等，可盡量抑制各火花塞大幅變化的情況。結(jié)果，對(duì)于制造的各火花塞，可無(wú)波動(dòng)地較準(zhǔn)確地設(shè)定電阻體7的電阻值，顯著地提高生產(chǎn)率。并且，因上述玻璃粉末的平均粒徑為50 μ m,因此在調(diào)制電阻體組成物56時(shí)、向絕緣子2的軸孔4填充電阻體組成物56時(shí)，可提高作業(yè)性。另一方面，因玻璃粉末的平均粒徑為500 μ m以下，所以可盡量抑制電阻體7的燒結(jié)玻璃粉末51間的空孔的形成，使電阻體 7確保充分的負(fù)荷壽命性能。接著，為了確認(rèn)本實(shí)施方式的作用效果，對(duì)玻璃粉末中的球狀玻璃粉末和破碎玻璃粉末的混合比例進(jìn)行各種變更，從而制造出多個(gè)對(duì)沿著與軸線(xiàn)正交的方向的電阻體的剖面上的圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末的比例進(jìn)行了各種變更的火花塞的試樣，對(duì)各試樣測(cè)定電阻體的電阻值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍(3 σ )。并且，對(duì)于電阻體的電阻值，在設(shè)定各種允許的范圍(規(guī)格范圍)的基礎(chǔ)上，計(jì)算各規(guī)格范圍的工藝能力指數(shù)(Cp)。并且，當(dāng)工藝能力指數(shù)(Cp)為1.67以上時(shí)，作出“◎”的評(píng)價(jià)，當(dāng)工藝能力指數(shù)(Cp)為1.33以上時(shí)，作出 “〇”的評(píng)價(jià)。另一方面，當(dāng)工藝能力指數(shù)(Cp)小于1.33時(shí)，作出“X”的評(píng)價(jià)。此外，“工藝能力指數(shù)”是指，規(guī)格范圍除以標(biāo)準(zhǔn)偏差的6倍(6σ)所獲得的值。表1表示各試樣的電阻體組成物中的球狀的玻璃粉末的混合比例、電阻體剖面處的圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末的比例、及規(guī)格范圍的評(píng)價(jià)。(表 1)
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)用火花塞，具有大致筒狀的絕緣體，具有在軸線(xiàn)方向上貫通的軸孔； 中心電極，插入設(shè)置在上述軸孔的一端側(cè)； 端子電極，插入設(shè)置在上述軸孔的另一端側(cè)； 大致筒狀的主體配件，設(shè)置在上述絕緣體的外周；以及電阻體，在上述軸孔內(nèi)通過(guò)燒結(jié)含有導(dǎo)電性材料、玻璃粉末及除了玻璃以外的陶瓷粒子的電阻體組成物而形成，并電連接上述中心電極和上述端子電極， 上述內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在沿著與上述軸線(xiàn)正交的方向的上述電阻體的剖面處的燒結(jié)后的上述玻璃粉末即燒結(jié)玻璃粉末中，圓度為0. 8以上的燒結(jié)玻璃粉末存在50%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，其特征在于，在沿著與上述軸線(xiàn)正交的方向的上述電阻體的剖面處的上述燒結(jié)玻璃粉末中，圓度為 0.8以上的燒結(jié)玻璃粉末存在60%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，其特征在于，上述燒結(jié)玻璃粉末含有B2O3-SiA類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、SiO2-B2O3-BaO類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任意一種。
4.一種內(nèi)燃機(jī)用火花塞，具有大致筒狀的絕緣體，具有在軸線(xiàn)方向上貫通的軸孔； 中心電極，插入設(shè)置在上述軸孔的一端側(cè)； 端子電極，插入設(shè)置在上述軸孔的另一端側(cè)； 大致筒狀的主體配件，設(shè)置在上述絕緣體的外周；以及電阻體，在上述軸孔內(nèi)通過(guò)燒結(jié)含有導(dǎo)電性材料、玻璃粉末及除了玻璃以外的陶瓷粒子的電阻體組成物而形成，并電連接上述中心電極和上述端子電極，上述電阻體含有0. 5質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下的上述導(dǎo)電性材料、60質(zhì)量％以上且 90質(zhì)量％以下的玻璃、5質(zhì)量％以上且30質(zhì)量％以下的上述陶瓷粒子， 并且，上述玻璃粉末的平均粒徑為50 μ m以上且500 μ m以下， 上述內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述電阻體組成物中的上述玻璃粉末中，50質(zhì)量％以上為球狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，其特征在于， 在上述玻璃粉末中，80質(zhì)量％以上為球狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，其特征在于， 上述玻璃粉末的平均粒徑為50 μ m以上且200 μ m以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞，其特征在于，上述玻璃粉末含有KO3-SiR類(lèi)、BaO-B2O3類(lèi)、SiO2-B2O3-BaO類(lèi)及SiO2-ZnO-B2O3類(lèi)的玻璃材料中的任意一種。
全文摘要
可將電阻體的電阻值無(wú)波動(dòng)地更準(zhǔn)確地設(shè)定為所需的電阻值，并提高生產(chǎn)率?；鸹ㄈ?1)具有絕緣子(2)，具有在軸線(xiàn)(CL1)方向上延伸的軸孔(4)；中心電極(5)；端子電極(6)。并且，在軸孔(4)內(nèi)，通過(guò)燒結(jié)含有炭黑(53)等導(dǎo)電性材料、玻璃粉末(51)、及除了玻璃以外的陶瓷粒子(54)而構(gòu)成的電阻體組成物(56)而設(shè)置電阻體(7)。沿著與軸線(xiàn)(CL1)正交的方向的電阻體(7)的剖面處的燒結(jié)后的玻璃粉末即燒結(jié)玻璃粉末(51)中，圓度為(0.8)以上的燒結(jié)玻璃粉末(51)存在50％以上。
文檔編號(hào)H01C7/00GK102204042SQ20098014425
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者中川敬太, 柴田勉 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社