專利名稱：火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機等的火花塞。
背景技術(shù)：
火花塞安裝于燃燒裝置(例如、內(nèi)燃機等)而用于點火燃燒室內(nèi)的混合氣體。通常，火花塞具備具有軸孔的絕緣體、插通于軸孔的前端側(cè)的中心電極、插通于軸孔后端側(cè)的端子電極、和設(shè)置于絕緣體的外周的主體配件。另外，在軸孔內(nèi)的中心電極以及端子電極 之間設(shè)置有電阻體(例如，參照專利文獻I等)，該電阻體用于抑制與燃燒裝置的動作相伴而產(chǎn)生的電波噪聲。通常，電阻體主要通過將含有玻璃、碳黑等導(dǎo)電性材料、陶瓷顆粒(例如、玻璃粉末等)等的電阻體組成物進行壓縮加熱而形成。在此，加熱形成的電阻體成為在粒狀的骨料玻璃周圍存在熔融玻璃的分相狀態(tài)，在熔融玻璃中含有導(dǎo)電性材料或陶瓷顆粒。因此，通過由熔融玻璃中的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的導(dǎo)電路徑而中心電極以及端子電極之間被電連接。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特許第2800279號公報。

發(fā)明內(nèi)容
但是，從提高負載壽命性能的觀點出發(fā)，優(yōu)選在電阻體中形成多條將兩電極之間電連接的導(dǎo)電路徑。通過形成多條導(dǎo)電路徑，即使由于電負載引起的導(dǎo)電路徑的發(fā)熱、伴隨發(fā)熱等的氧化等而導(dǎo)電路徑受到一些損傷，也能夠有效地抑制電阻體的電阻值急速增大的情況發(fā)生。此外，調(diào)節(jié)構(gòu)成電阻體組成物的玻璃的組成等，以便在電阻體中形成多條導(dǎo)電路徑。但是，在將加熱電阻體組成物時的加熱溫度設(shè)成與目標(biāo)溫度一致而進行加熱的情況下，即使能夠形成多條導(dǎo)電路徑，若在加熱溫度上產(chǎn)生一些偏差，則也無法形成充分多的導(dǎo)電路徑，因此存在無法確保所期望的負載壽命性能的擔(dān)憂。另外，由于加熱溫度不均，因此導(dǎo)致電阻體的密度下降，存在容易產(chǎn)生氧化的擔(dān)憂。即，由于在加熱溫度上產(chǎn)生一些差異，因此存在形成的電阻體的負載壽命性能較大變動的擔(dān)憂。本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種火花塞，即使在加熱溫度上存在一些偏差的條件下加熱形成電阻體，也具有優(yōu)異的負載壽命性能。下面，對于適合解決上述目的的各構(gòu)成，分項進行說明。此外，根據(jù)需要附記對應(yīng)的構(gòu)成所特有的作用效果。構(gòu)成I.本構(gòu)成的火花塞具備絕緣體，具有沿著軸線方向貫通的軸孔；中心電極，插設(shè)于上述軸孔的前端側(cè)；端子電極，插設(shè)于上述軸孔的后端側(cè)；以及電阻體，至少包含導(dǎo)電性材料以及玻璃，并配置于上述軸孔內(nèi)的上述中心電極和上述端子電極之間，上述火花塞的特征在于，上述電阻體含有15. 0質(zhì)量％以上的二氧化硅(SiO2)、17. 8質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下的氧化硼(B2O3)、1.2質(zhì)量％以上6.3質(zhì)量％以下的氧化鋰(Li2O)、3. 5質(zhì)量％以上19. 9質(zhì)量％以下的氧化鋇(BaO)，并且氧化硼(B2O3)對于氧化鋰(Li2O)以及氧化鋇(BaO)合計量的質(zhì)量比為I. 43以上，氧化鋰(Li2O)對于氧化鋇(BaO)的質(zhì)量比為0. 22以上。另夕KB2O3的含量為44. 8質(zhì)量％以下，并且Li2O的含量為6. 3質(zhì)量％以下，BaO的含量在19. 9質(zhì)量％以下。S卩，B2O3具有在比較低的溫度下容易熔解的性質(zhì)，Li2O和BaO具有促進玻璃的熔融的性質(zhì)，將B203、Li2O等含量設(shè)為上述預(yù)定量以下，由此即使在加熱溫度偏高的情況下，也能夠抑制玻璃過度熔解。因此，能夠充分提高電阻體的密度，能夠抑制通電時的電阻體的氧化。另外，雖然若玻璃過度熔解而玻璃的粘性過度下降，則導(dǎo)電性材料不分散而集中而存在通電時電阻體的發(fā)熱量增大的擔(dān)憂，但如上所述通過抑制玻璃的過度熔 融，從而能夠更加可靠地防止這種情況發(fā)生。其結(jié)果，能夠在熔融玻璃中形成多條導(dǎo)電路徑，從而能夠提聞負載壽命性能。另一方面，關(guān)于促進玻璃的熔融的Li2O和BaO，Li2O為I. 2質(zhì)量％以上，并且BaO為3. 5質(zhì)量％以上。因此，即使加熱溫度稍微偏低的情況下，也能夠使玻璃充分熔融，能夠形成多條熔融玻璃的路徑。另外，本申請的發(fā)明者進一步研究了 BaO以及Li2O所具有的性質(zhì)而得出以下結(jié)論，即，BaO以及Li2O雙方均具有在電阻體中將骨料玻璃較細地分散的性質(zhì)(促進玻璃的分相的性質(zhì))，但與BaO相比Li2O的作用更強?？紤]到此點，在上述構(gòu)成I中，Li2O對于BaO的質(zhì)量比(Li20/Ba0)為0. 22以上。即，構(gòu)成為Li2O的含量為充分大，使作用較強的Li2O起到積極作用。因此，在較寬的加熱溫度下，能夠使骨料玻璃較細地分散，進而使熔融玻璃(導(dǎo)電路徑)較細地分支。構(gòu)成2.本構(gòu)成的火花塞，其特征在于，在上述構(gòu)成I中，上述電阻體含有20. 4質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下的B203、2. 5質(zhì)量％以上6. 3質(zhì)量％以下的Li20、3. 5質(zhì)量％以上14. 6質(zhì)量％以下的BaO。構(gòu)成3.本構(gòu)成的火花塞，其特征在于，在上述構(gòu)成I或2中，Li2O對于BaO的質(zhì)量比為0. 25以上。構(gòu)成4.本構(gòu)成的火花塞，其特征在于，在上述構(gòu)成I至3中任一項中，上述電阻體的外徑為2. 9mm以下。此外，在電阻體的粗細沿著軸線方向變化的情況下，“電阻體的外徑”是指電阻體中最細的部位的外徑。最近，出現(xiàn)了火花塞的小型化(小徑化)的需求，因此要進行軸孔以及配設(shè)于該軸孔中的電阻體的小型化。但若將電阻體進行小型化，則在電阻體內(nèi)部每單位面積的電負載進一步增大。因此，在被小型化的電阻體中，難以確保充分的負載壽命性能。構(gòu)成5.本構(gòu)成的火花塞，其特征在于，在上述構(gòu)成I至4中任一項中，在上述電阻體中的上述玻璃的質(zhì)量比率為70質(zhì)量％以上。發(fā)明效果根據(jù)構(gòu)成I的火花塞，B2O3的含量為17. 8質(zhì)量％以上。因此，即使加熱溫度稍微偏低，玻璃也充分熔融，能夠形成多條連接兩電極間的熔融玻璃的路徑乃至熔融玻璃中的導(dǎo)電路徑。
并且，B2O3對于LiO2以及BaO的合計量的質(zhì)量比(B2O3/(Li02+Ba0))為I. 43以上，B2O3對于具有使玻璃容易熔解作用的LiO2以及BaO的含量充分大。因此，即使加熱溫度偏高的情況下，也能夠抑制玻璃過度熔融的情況發(fā)生，能夠進一步可靠地防止電阻體中的密度下降和導(dǎo)電材料的集中。如上所述，根據(jù)構(gòu)成I的火花塞，通過將各物質(zhì)的含量設(shè)為上述的范圍，在較寬的加熱溫度下，有效地發(fā)揮形成多條導(dǎo)電路徑和提高電阻體的密度的作用。其結(jié)果，即使在加熱溫度上存在一些偏差的條件下加熱形成電阻體的情況下，也能夠在火花塞中實現(xiàn)優(yōu)異的負載壽命性能。根據(jù)構(gòu)成2的火花塞，能夠?qū)崿F(xiàn)更加優(yōu)異的負載壽命性能。根據(jù)構(gòu)成3的火花塞，在較寬的加熱溫度下，能夠使骨料玻璃進一步較細地分散。其結(jié)果，能夠使熔融玻璃乃至熔融玻璃內(nèi)的導(dǎo)電路徑更細地分支，能夠進一步提高負載壽命性能。
構(gòu)成4的電阻體被小徑化為外徑2. 9mm以下，擔(dān)心無法確保充分的負載壽命性能，但通過滿足上述構(gòu)成I等，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的負載壽命性能。換言之，上述各構(gòu)成特別有益于電阻體的外徑為2. 9mm以下的情況。根據(jù)構(gòu)成5的火花塞，電阻體中的玻璃的質(zhì)量比率為70質(zhì)量％以上。因此，提高電阻體對于位于外周側(cè)的絕緣體的粘接性，并且能夠更加可靠地防止在加熱成形后的電阻體的電阻值上發(fā)生偏差。


圖I是表示本實施方式中的火花塞的構(gòu)成的局部剖切正視圖。圖2是表示電阻體的構(gòu)成的放大剖面示意圖。圖3的(a)至(C)是用于表示本實施方式中的火花塞的制造方法的一個過程的絕緣子等的剖視圖。
具體實施例方式下面，參照

一種實施方式。圖I是表示火花塞I的局部剖切正視圖。此夕卜，在圖I中，將火花塞I的軸線CLl方向設(shè)為圖中的上下方向，將下側(cè)設(shè)為火花塞I的前端側(cè)且將上側(cè)設(shè)為火花塞I的后端側(cè)，進行說明?；鸹ㄈ鸌由形成筒狀的作為絕緣體的絕緣子2和保持該絕緣子2的筒狀的主體配件3等構(gòu)成。絕緣子2如周知那樣對氧化鋁等進行燒成而形成，在其外形部上，具備在后端側(cè)形成的后端側(cè)主體部10、在相比該后端側(cè)主體部10靠前端側(cè)朝向徑向外方而突出形成的大徑部11、在相比該大徑部11靠前端側(cè)以比大徑部11細的直徑形成的中間主體部12和在相比該中間主體部12靠前端側(cè)以比該中間主體部12細的直徑形成的長腳部13。絕緣子2中的大徑部11、中間主體部12以及長腳部13的大部分容納于主體配件3的內(nèi)部。另外，在中間主體部12和長腳部13的連接部上形成有朝向前端側(cè)尖細的錐部14，利用該錐部14，絕緣子2卡定于主體配件3。還有，絕緣子2中沿著軸線CLl貫通形成有軸孔4。在該軸孔4的前端側(cè)具備小徑部15，并且在該小徑部15的后端側(cè)具備內(nèi)徑大于小徑部15的大徑部16。另外，在上述小徑部15以及大徑部16之間形成有錐狀的臺階部17。而且，軸孔4的前端部側(cè)(小徑部15)中插入并固定有中心電極5。具體而言，在中心電極5的后端部形成有朝向外周側(cè)膨出的膨出部18，在該膨出部18卡定于上述臺階部17的狀態(tài)下，中心電極5被固定。另外，中心電極5由內(nèi)層5A和外層5B構(gòu)成,其中，該內(nèi)層5A由銅或銅合金構(gòu)成，該外層5B由以鎳(Ni)為主要成分的Ni合金構(gòu)成。此外，中心電極5整體上形成棒狀(圓柱狀)，其前端部從絕緣子2的前端突出。而且，在中心電極5的前端部分接合有由貴金屬合金(例如、白金合金等)構(gòu)成的貴金屬端頭32。另外，在軸孔4的后端部側(cè)(大徑部16)以從絕緣子2的后端突出的狀態(tài)插入并固定有端子電極6。而且，在軸孔4的中心電極5和端子電極6之間配設(shè)有形成圓柱狀的導(dǎo)電性電阻體7。該電阻體7具有用于抑制電波雜音的預(yù)定值(例如、100Q)以上的電阻值，由導(dǎo)電性材料、玻璃粉末等構(gòu)成的電阻體組成物加熱密封而形成(此外，在后面詳述電阻體7的組成等)。而且，電阻體7的兩端部經(jīng)由導(dǎo)電性(例如，電阻值為數(shù)百mQ程度)的玻璃密封層8、9而分別與中心電極5和端子電極6電連接。而且，主體配件3通過低碳鋼等金屬形成為筒狀，在其外周面形成有用于將火花塞I安裝到燃燒裝置(例如，內(nèi)燃機、燃料電池改質(zhì)器等)的安裝孔中的螺紋部(外螺紋部)19。另外，在螺紋部19的后端側(cè)的外周面形成有底座部20，在螺紋部19后端的螺紋頸21上嵌入有環(huán)狀的墊圈22。而且，在主體配件3的后端側(cè)設(shè)置有在將主體配件3安裝到燃燒裝置時使扳手等工具卡合的剖面六邊形狀的工具卡合部23，并且，在后端部設(shè)置有用于保持絕緣子2的鉚接部24。另外，在主體配件3的內(nèi)周面的前端側(cè)設(shè)置有用于卡定絕緣子2的錐狀的臺階部25。絕緣子2從主體配件3的后端側(cè)朝向前端側(cè)插入，在自身的錐部14卡定于主體配件3的臺階部25的狀態(tài)下，通過將主體配件3的后端側(cè)的開口部鉚接于徑向內(nèi)側(cè)即形成上述鉚 接部24來固定到主體配件3。此外，圓環(huán)狀的密封片26介于錐部14以及臺階部25之間。由此，保持燃燒室內(nèi)的氣密性，防止進入到暴露于燃燒室內(nèi)的絕緣子2的長腳部13和主體配件3的內(nèi)周面的縫隙間的燃料氣體泄漏到外部。而且，為了使通過鉚接進行的密封更加徹底，在主體配件3的后端側(cè)，環(huán)狀的環(huán)部件27、28介于主體配件3和絕緣子2之間，并且在環(huán)部件27、28之間填充有滑石(talc) 29的粉末。即，主體配件3經(jīng)由密封片26、環(huán)部件27及28、以及滑石29而保持絕緣子2。另外，在主體配件3的前端部接合有自身的中間部被彎折而前端部側(cè)面與中心電極5的前端部(貴金屬端頭32)相對的接地電極31。接地電極31由外層31A和內(nèi)層31B構(gòu)成，其中，該外層31A由Ni合金(例如，Inconel600、Inconel601 (均為注冊商標(biāo)))形成，該內(nèi)層31B由與上述Ni合金相比具有良好熱導(dǎo)電性的金屬即銅合金、純銅等形成。而且，在貴金屬端頭32的前端面和接地電極31的前端部之間形成有火花放電間隙33，在該火花放電間隙33中在幾乎沿著軸線CLl的方向上進行火花放電。接著，詳述電阻體7。電阻體7是如上所述包含導(dǎo)電性材料以及玻璃粉末的電阻體組成物加熱密封而形成，含有導(dǎo)電性材料和玻璃。如圖2(圖2是電阻體7的放大剖面示意圖)所示，電阻體7具備加熱后的玻璃粉末中并未完全熔融而存在的骨料玻璃41 ；以及覆蓋該骨料玻璃41而存在的熔融玻璃42(圖2中附加了散點樣子的部位)。另外，熔融玻璃42成為如下狀態(tài)對玻璃粉末中因加熱而幾乎熔融的玻璃中融入作為導(dǎo)電性材料的碳黑、陶瓷顆粒(例如，氧化鋯(ZrO2)顆粒、氧化鈦(TiO2)顆粒等)或者在陶瓷顆粒、玻璃的表面附著有碳黑。此外，在中心電極5和端子電極6之間流過在包含碳黑的熔融玻璃42中傳輸?shù)碾娏鳎谄室曤娮梵w7時，因骨料玻璃41的存在而熔融玻璃42成為細分成網(wǎng)狀的狀態(tài)。另外，在熔融玻璃42中，因玻璃成分或陶瓷顆粒的存在而由碳黑構(gòu)成的導(dǎo)電路徑被分成較細。即，電阻體7中的導(dǎo)電路徑因骨料玻璃41、陶瓷顆粒等的存在而成為進一步被分支成非常細的狀態(tài)。而且,在本實施方式中，上述電阻體7含有17. 8質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下(更 加優(yōu)選為20. 4質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下)的氧化硼(B2O3)、I. 2質(zhì)量％以上6. 3質(zhì)量％以下(更加優(yōu)選為2. 5質(zhì)量％以上6.3質(zhì)量％以下)的氧化鋰(Li2O)、3. 5質(zhì)量％以上19. 9質(zhì)量％以下(更加優(yōu)選為3. 5質(zhì)量％以上14. 6質(zhì)量％以下)的氧化鋇(BaO),另外,剩余部分為二氧化硅(SiO2)。此外，骨料玻璃41較多含有SiO2，熔融玻璃較多含有B203。因此，為了防止骨料玻璃41或熔融玻璃42只有一方過多，優(yōu)選SiO2的含量為15.0質(zhì)量％以上。而且，B2O3對于Li2O以及BaO合計量的質(zhì)量比(B2O3/(LiO+BaO))為I. 43以上并且Li2O對于BaO的質(zhì)量比(Li20/Ba0)為0. 22以上(更加優(yōu)選為0. 25以上)。另外，電阻體7中的玻璃的質(zhì)量比率為70質(zhì)量％以上。而且，在本實施方式中，謀求火花塞I的小型化(小徑化)，上述螺紋部19的螺紋徑為比較小的小徑(例如，M12、M10以下)，并且謀求軸孔4的小徑化。因此，在本實施方式中，配設(shè)于軸孔4內(nèi)的電阻體7也為小徑，其外徑為2. 9mm以下。接著，說明如上述那樣構(gòu)成的火花塞I的制造方法。首先，預(yù)先加工主體配件3。即，通過對圓柱狀的金屬材料(例如，S17C、S25C等鐵類材料或不銹鋼材料)實施冷鍛造加工而形成貫通孔，并且制造大致的形狀。之后，實施切削加工來完善外形，從而獲得主體配件中間體。接著，將由Ni合金等構(gòu)成接地電極31電阻焊接到主體配件中間體的前端面。在該焊接時產(chǎn)生所謂的“塌邊”，去除該“塌邊”之后，通過滾壓成形而在主體配件中間體的預(yù)定部位形成螺紋部19。由此，獲得焊接有接地電極31的主體配件3。接著，對焊接有接地電極31的主體配件實施鍍鋅或鍍鎳。此外，為了提高耐腐蝕性，也可以在其表面進一步實施鉻酸鹽處理。另一方面，與上述主體配件3分開而成形加工絕緣子2。例如，使用以氧化鋁為主體含有粘合劑的原料粉末，調(diào)制成形用基礎(chǔ)造粒物，使用該造粒物進行橡膠壓制成形，獲得筒狀的成形體。然后，對所獲得的成形體實施磨削加工而進行整形，并且將整形的成形體投入到燒制爐中進行燒制而獲得絕緣子2。另外，與上述主體配件3、絕緣子2分開而制作中心電極5。即，將在中央部配置有用于提高放熱性的銅合金等的Ni合金進行鍛造加工而制作中心電極5。接著，通過激光焊接等將貴金屬端頭32接合到中心電極5的前端面。而且，調(diào)制用于形成電阻體7的粉末狀的電阻體組成物。更具體而言，首先，分別配合碳黑、陶瓷顆粒、預(yù)定的粘合劑等，以水為介質(zhì)而進行混合。然后，將混合而得到的漿料烘干，對其混合含有上 述的民03、Li2O等的碳黑粉末并攪拌而獲得電阻體組成物。接著，如上所述而獲得的絕緣子2以及中心電極5、電阻體7、端子電極6通過玻璃密封層8、9被密封固定。更具體而言，首先，如圖3的(a)所示，用金屬制的形成筒狀的支撐筒61的前端面支撐絕緣子2的同時，將中心電極5插入到軸孔4的小徑部15中。此時，中心電極5的膨出部18卡定于軸孔4的臺階部17。接著，如圖3的(b)所示，通常將硼硅酸玻璃、金屬粉末被混合而調(diào)制的導(dǎo)電性玻璃粉末51填充到軸孔4內(nèi)，將所填充的導(dǎo)電性玻璃粉末51進行預(yù)備壓縮。接著，將上述電阻體組成物52填充到軸孔4中而同樣進行預(yù)備壓縮，還填充導(dǎo)電性玻璃粉末53而同樣進行預(yù)備壓縮。然后，在將端子電極6從中心電極5的相反側(cè)向軸孔4內(nèi)按壓的狀態(tài)下，在燒制爐內(nèi)以玻璃軟化點以上的預(yù)定的目標(biāo)溫度(例如，900°C )進行加熱。另外，在本實施方式中，通過端子電極6使電阻體組成物52等處于壓縮狀態(tài)的絕緣子2通過未圖示的輸送單元，逐個搬入到燒制爐內(nèi)而加熱預(yù)定時間，并且通過該輸送單元逐個向燒制爐外搬出。因此，與將多個絕緣子2緊密地排列在盒子內(nèi)的狀態(tài)下在燒制爐內(nèi)進行加熱并且加熱之后將絕緣子2從燒制爐按每個盒子搬出的情況相比，絕緣子2以及填充于該絕緣子2中的電阻體組成物52急速被加熱，并且急速被冷卻。因此，實際的加熱溫度容易稍微偏離(例如，相對于目標(biāo)溫度偏離±30°C程度的范圍內(nèi)的溫度)目標(biāo)溫度。通過加熱，如圖3的(C)所示，層疊狀態(tài)的電阻體組成物52以及導(dǎo)電性玻璃粉末51、53被加熱并壓縮而成為電阻體7以及玻璃密封層8、9，通過該玻璃密封層8、9對絕緣子2密封固定中心電極5、端子電極6以及電阻體7。此外，在燒制爐內(nèi)的加熱時，也可以同時在絕緣子2的后端側(cè)主體部10的表面燒制釉層，也可以事先形成釉層。之后，固定具備如上那樣分別制作的中心電極5、電阻體7等的絕緣子2、和具備接地電極31的主體配件3。更具體而言，通過將形成為較薄的主體配件3的后端側(cè)的開口部鉚接到徑向內(nèi)側(cè)即形成上述鉚接部24來固定絕緣子2和主體配件3。并且在最后，彎曲接地電極31，并且實施調(diào)節(jié)形成于貴金屬端頭32和接地電極31之間的火花放電間隙33大小的加工，從而獲得上述的火花塞I。如以上詳述，根據(jù)本實施方式，由于電阻體7中的B2O3的含量為17. 8質(zhì)量％以上，因此在加熱溫度稍低時能夠使玻璃充分熔融。其結(jié)果，能夠形成多個連接中心電極5以及端子電極6之間的熔融玻璃42的路徑進而形成多個熔融玻璃42中的導(dǎo)電路徑。另夕KB2O3的含量為44. 8質(zhì)量％以下，并且Li2O的含量為6. 3質(zhì)量％以下，BaO的含量為19. 9質(zhì)量％以下。因此，即使在加熱溫度偏高的情況下，也能夠抑制玻璃過度熔解，能夠提高電阻體7的密度和防止炭黑的集中。其結(jié)果，能夠抑制電阻體7的氧化，并且能夠形成多條導(dǎo)電路徑，因此能夠提高負載壽命性能。另一方面，對于促進玻璃的熔融的Li2O和BaO，Li2O為I. 2質(zhì)量％以上，并且BaO為3. 5質(zhì)量％以上。因此，即使加熱溫度稍微偏低的情況下，也能夠使玻璃充分熔融，能夠形成多條熔融玻璃42的路徑。另外，在本實施方式中，Li2O對于BaO的質(zhì)量比(Li20/Ba0)為0. 22以上。S卩，構(gòu)成為如下=Li2O的含量充分大，促進分相的作用更強的Li2O起到積極作用。因此，在較寬的加熱溫度范圍內(nèi)，能夠較細分散骨料玻璃41，進而能夠較細地分支熔融玻璃42 (導(dǎo)電路徑)。并且，B2O3對于Li2O以及BaO的合計量的質(zhì)量比(B2O3/(Li2CHBaO)為I. 43以上，B2O3對于具有使玻璃容易熔解作用的Li2O以及BaO的含量充分大。因此，即使加熱溫度偏高的情況下，也能夠抑制玻璃過度熔融的情況發(fā)生，能夠進一步可靠地防止電阻體7中的密度的下降等。如上所述，根據(jù)本實施方式，通過將各物質(zhì)的含量設(shè)置成上述范圍，在較寬的加熱溫度范圍內(nèi)，有效地發(fā)揮形成多條導(dǎo)電路徑和提高電阻體7的密度的作用。其結(jié)果，即使在加熱溫度上存在一些偏差的條件下加熱形成電阻體7的情況下，也能夠在火花塞I中實現(xiàn)優(yōu)異的負載壽命性能。接著，為了確認通過上述實施方式起到的作用效果，將電阻體中的玻璃的質(zhì)量比率為70%、80%或90%以上，B203、Li20等含量、Li2O對于BaO的質(zhì)量比等進行多種變更，并且將加熱溫度設(shè)為870°C、900°C >930°C來制作多個加熱電阻體而形成的火花塞的樣品，對各樣品進行負載壽命性能的評價試驗。負載壽命性能評價試驗的概要為如下。即，將各樣品安裝到汽車用半導(dǎo)體點火裝置上，在350°C的溫度條件下，以20kV的放電電壓每分鐘放電3600次，測量常溫中的電阻值變成IOOkQ以上的時間(壽命時間)。然后，根據(jù)壽命時間將各樣品的分數(shù)分為10級而評價各樣品的負載壽命性能。在此，對于不足150小時的樣品，將上述分數(shù)設(shè)為“I” ；對于壽命時間150小時以上不足200小時的樣品，將上述分數(shù)設(shè)為“2”。之后，壽命時間每延長50小時，將分數(shù)增加I點(例如，壽命時間300小時以上不足350小時的樣品的分數(shù)為“5”)，壽命時間超過550小時的樣品的分數(shù)為“10”。此外，基本上各樣品均將電阻體的外徑設(shè)為2. 9mm而進行了上述試驗，但對于電阻體中的玻璃質(zhì)量比率為80%的樣品中的預(yù)定樣品，對電阻體的外徑為3. 5mm的樣品也進行了上述實驗。表I中表示電阻體中的玻璃的質(zhì)量比率為70%的樣品的試驗結(jié)果，表2中表示電阻體中的玻璃的質(zhì)量比率為80 %的樣品的試驗結(jié)果，表3中表示電阻體中的玻璃的質(zhì)量比率為90 %的樣品的試驗結(jié)果。此外，各樣品均將B2O3等以外的剩余部分為SiO2來構(gòu)成玻璃。表I權(quán)利要求
1.一種火花塞，具備絕緣體，具有沿著軸線方向貫通的軸孔；中心電極，插設(shè)于上述軸孔的前端側(cè)；端子電極，插設(shè)于上述軸孔的后端側(cè)；以及電阻體，至少包含導(dǎo)電性材料以及玻璃，并且配置于上述軸孔內(nèi)的上述中心電極和上述端子電極之間，上述火花塞的特征在于， 上述電阻體含有15. O質(zhì)量％以上的二氧化硅、17. 8質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下的氧化硼、I. 2質(zhì)量％以上6. 3質(zhì)量％以下的氧化鋰、3. 5質(zhì)量％以上19. 9質(zhì)量％以下的氧化鋇，并且氧化硼對于氧化鋰以及氧化鋇合計量的質(zhì)量比為1.43以上，氧化鋰對于氧化鋇的質(zhì)量比為0. 22以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火花塞，其特征在于， 上述電阻體含有20. 4質(zhì)量％以上44. 8質(zhì)量％以下的氧化硼、2. 5質(zhì)量％以上6. 3質(zhì)量％以下的氧化鋰、3. 5質(zhì)量％以上14. 6質(zhì)量％以下的氧化鋇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的火花塞，其特征在于， 氧化鋰對于氧化鋇的質(zhì)量比為0. 25以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的火花塞，其特征在于， 上述電阻體的外徑為2. 9mm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的火花塞，其特征在于， 在上述電阻體中的上述玻璃的質(zhì)量比率為70質(zhì)量％以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種火花塞，即使在加熱溫度上存在一些偏差的條件下加熱形成電阻體，也具有優(yōu)異的負載壽命性能?；鸹ㄈ?1)具備絕緣子(2)，具有沿著軸線(CL1)方向貫通的軸孔(4)；中心電極(5)，插設(shè)于軸孔(4)的前端側(cè)；端子電極(6)，插設(shè)于軸孔(4)的后端側(cè)；以及電阻體(7)，至少包含導(dǎo)電性材料以及玻璃，并配置于軸孔(4)內(nèi)的中心電極(5)和端子電極(6)之間。電阻體(7)含有15.0質(zhì)量％以上的SiO2、17.8質(zhì)量％以上44.8質(zhì)量％以下的B2O3、1.2質(zhì)量％以上6.3質(zhì)量％以下的Li2O、3.5質(zhì)量％以上19.9質(zhì)量％以下的BaO，并且B2O3對于Li2O以及BaO合計量的質(zhì)量比為1.43以上且Li2O對于BaO的質(zhì)量比為0.22以上。
文檔編號H01T13/20GK102648556SQ20108004265
公開日2012年8月22日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者吉田治樹, 本田稔貴 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社