火花塞制造技术

提供一种火花塞，发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的优异的耐电压特性及机械强度。该火花塞(1)具备由氧化铝基烧结体制作的绝缘体(3)，上述氧化铝基烧结体以满足下述条件(1)及(2)的含有率含有Al成分、Si成分、基于IUPAC1990年推荐的周期表的第2族成分及稀土类成分，并且具有氧化铝粒子和含满足下述条件(3)的结晶相的玻璃相，(1)0.25≤将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率(质量％)≤1.25；(2)1.35≤[将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率/(将上述第2族成分换算为氧化物而得到的含有率/将上述稀土类成分换算为氧化物而得到的含有率)]≤7.5；(3)含有粒径在20～350nm的范围内的铝酸盐结晶相及硅酸盐结晶相中的至少一方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种火花塞，发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的优异的耐电压特性及机械强度。该火花塞(1)具备由氧化铝基烧结体制作的绝缘体(3)，上述氧化铝基烧结体以满足下述条件(1)及(2)的含有率含有Al成分、Si成分、基于IUPAC1990年推荐的周期表的第2族成分及稀土类成分，并且具有氧化铝粒子和含满足下述条件(3)的结晶相的玻璃相，(1)0.25≤将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率(质量％)≤1.25；(2)1.35≤≤7.5；(3)含有粒径在20～350nm的范围内的铝酸盐结晶相及硅酸盐结晶相中的至少一方。【专利说明】火花塞
本专利技术涉及一种火花塞，更详细地说，涉及发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的优异的耐电压特性及机械强度。
技术介绍
以氧化铝为主成分的氧化铝基烧结体的耐电压特性、耐热性、机械强度等优异，且廉价，因此用作陶瓷制品例如火花塞的绝缘子(在本专利技术中还称为绝缘体)、IC封装的多层布线基板等。这种氧化铝基烧结体烧结包含含有S12的烧结助剂的混合粉末而形成。作为其一例，有专利文献I中所记载的“绝缘材料”。 但是，在由使用烧结助剂进行烧结而成的氧化铝基烧结体形成火花塞的绝缘体的情况下，烧结助剂(主要为Si成分)在烧结后在氧化铝晶粒的晶界处作为低熔点玻璃相而存在，在火花塞的使用环境例如700 V左右的高温环境下，低熔点玻璃相软化，绝缘体的耐电压特性下降。另一方面，虽然也可以降低烧结助剂的添加量来减少氧化铝基烧结体中的低熔点玻璃相，但是在这种情况下，绝缘体无法致密化，或虽然看起来致密化，但在由氧化铝晶粒构成的晶界处残留大量气孔，仍然导致绝缘体的耐电压特性降低。 此外，安装火花塞的内燃机正研究燃烧室内的吸气及排气阀的占有面积的大型化及4阀门化及燃料的高压缩化等，得到小型化及/或高输出化。因此，这种小型化及/或高输出化的内燃机上所安装的火花塞要求具备即使在壁薄且小型化的情况下也维持高耐电压特性、并且具有防止绝缘击穿及高温环境下的高机械强度的绝缘体。 提出了几种能够响应这种要求的火花塞或绝缘体，例如有专利文献2?8中提案的“火花塞”或“绝缘体”。 但是，近年来，内燃机的小型化及高输出化进一步加速，若火花塞能够发挥更优异的耐电压特性及机械强度，则能够充分贡献于内燃机的小型化等。此外，在小型化及/或高输出化的内燃机中，若露出于燃烧室的火花塞的前端部分与在燃烧室内燃烧气化的易挥发性成分接触而导致表面附近被急剧冷却，则由于氧化铝结晶与存在于其晶界的晶界相例如结晶相的热膨胀系数不同，因此即使是在晶界相中，结晶相也会成为破坏的起点，从而导致绝缘体的前端部分破裂，存在在高温下火花塞的耐电压特性及机械强度下降的可能性。这样，火花塞、尤其是小型化及高输出化的内燃机上所安装的火花塞期待进一步改善耐电压特性及机械强度。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:美国专利申请公开第2011/0077141号说明书 专利文献2:日本专利第4607253号公报 专利文献3:日本专利第4613252号公报 专利文献4:国际公开第2011/001699号说明书 专利文献5:国际公开第2011/001656号说明书 专利文献6:国际公开第2011/036853号说明书 专利文献7:日本特开2008-24583号公报 专利文献8:日本特开2010-208901号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 本专利技术的课题在于，提供一种火花塞，发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的优异的耐电压特性及机械强度。 用于解决课题的技术方案 作为用于解决上述课题的技术方案的本专利技术的一种火花塞，具备由氧化铝基烧结体制作的绝缘体，上述氧化铝基烧结体以满足下述条件(I)及(2)的含有率含有Al成分、Si成分、基于IUPAC1990年推荐的周期表的第2族成分及稀土类成分，并且具有氧化铝粒子和含满足下述条件(3)的结晶相的玻璃相，(1)0.25 <将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率(质量％ ) < 1.25 ; (2) 1.35^ ^7.5 ； (3)含有粒径在20?350nm的范围内的铝酸盐结晶相及硅酸盐结晶相中的至少一方。 专利技术效果 本专利技术的火花塞安装于普通的内燃机是当然的，而且还会安装在小型化及/或高输出化的内燃机上，因此要求抑制高温下性能下降，维持高性能，由于满足全部上述条件(I)?(3)，因此在常温下当然毋庸置疑，在高温下也发挥高的耐电压特性及机械强度。此夕卜，本专利技术的火花塞由于满足全部上述条件(I)?(3)，因此发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的耐电压特性及机械强度。因此，本专利技术能够提供发挥即使在高温下相对于常温的下降率也小的优异的耐电压特性及机械强度的火花塞。 【专利附图】【附图说明】 图1是说明本专利技术的火花塞的一例的火花塞的说明图，图1 (a)是本专利技术的火花塞的一例的火花塞的局部剖面整体说明图，图1(b)是表示本专利技术的火花塞的一例的火花塞的主要部分的剖面说明图。 图2是表示用于在实施例中测定耐电压特性的耐电压测定装置的概略剖视图。 【具体实施方式】 本专利技术的火花塞只要具备基本上满足上述条件的绝缘体即可，例如具备中心电极、设置在中心电极的外周且满足上述条件的大致圆筒状的绝缘体、以及一端被配置成与中心电极隔着火花放电间隙而相对的接地电极。本专利技术的火花塞只要是具有满足上述条件的绝缘体的火花塞，就不特别限定其他结构，可以采用公知的各种结构。 以下，参照图1将本专利技术的火花塞及其特征之一的绝缘体一起进行说明。图1(a)是本专利技术的火花塞的一例即火花塞I的局部剖面整体说明图，图1(b)是表示本专利技术的火花塞的一例即火花塞I的主要部分的剖面说明图。另外，在图1(a)中，将纸面下方设为轴线AX的前端方向，将纸面上方设为轴线AX的后端方向，在图1(b)中，将纸面上方设为轴线AX的前端方向，将纸面下方设为轴线AX的后端方向来进行说明。 如图1(a)及图1(b)所示，该火花塞I具备大致棒状的中心电极2、设置在中心电极2的外周的大致圆筒状的绝缘体3、保持绝缘体3的圆筒状的主体配件4、以及一端被配置成与中心电极2的前端面隔着火花放电间隙G而相对且另一端与主体配件4的端面接合的接地电极6。 主体配件4具有圆筒形状,形成为通过内装绝缘体3来保持绝缘体3。在主体配件4的前端方向的外周面形成有螺纹部9，利用该螺纹部9，火花塞I安装到未图示的内燃机的气缸盖。主体配件4可以由导电性的钢铁材料例如低碳钢形成。作为螺纹部9的规格的一例，包括M10、M12及M14等。在本专利技术中，螺纹部9的标称值表示由IS02705(M12)及IS02704(MlO)等规定的值，当然允许各种标准所规定的尺寸公差的范围内的变动。在近年来高输出化的内燃机及/或小型化的内燃机上安装火花塞I时，通常情况下，螺纹部9的标称值调整为MlO以下。若减小螺纹部9的标称值，则通常情况下，无法确保绝缘体3的壁厚，耐电压特性及机械强度容易大幅降低，但是在本专利技术中，由于绝缘体3满足后述的条件 (I)?(3)，因此能够发挥高的耐电压特性及机械强度。 中心电极2是在轴线方向上延伸的大致棒状体，由外部件7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞，具备由氧化铝基烧结体制作的绝缘体，上述氧化铝基烧结体以满足下述条件(1)及(2)的含有率含有Al成分、Si成分、基于IUPAC1990年推荐的周期表的第2族成分及稀土类成分，并且具有氧化铝粒子和含满足下述条件(3)的结晶相的玻璃相，(1)0.25≤将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率(质量％)≤1.25；(2)1.35≤[将上述Si成分换算为氧化物而得到的含有率/(将上述第2族成分换算为氧化物而得到的含有率/将上述稀土类成分换算为氧化物而得到的含有率)]≤7.5；(3)含有粒径在20～350nm的范围内的铝酸盐结晶相及硅酸盐结晶相中的至少一方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈胜哉，黑野启一，本田稔贵，胁添修一郎，近藤光城，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP