(57)【要約】  【課題】  釉焼の際に加熱される絶縁碍子の胴部と後端部との温度差を低減することができるスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法、釉焼装置およびその釉焼方法で製造するスパークプラグの製造方法を提供する。  【解決手段】  胴部７２が上端３３１の縁部分に当接することで支持部材３３０に支持された絶縁碍子１は、電気炉３００の窯３１０の釉焼部３１５内にて、その左右側面に設けられた断面弓状のヒータユニット３２０から放射される放射熱によって加熱される。ヒータユニット３２０は、その放射熱が絶縁碍子１の胴部７２付近に集中するように、湾曲具合が調整されている。熱が伝導される後端部７３では熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、熱が支持部材３３０へと逃げることができる胴部７２付近を集中して加熱することで、後端部７３と胴部７２と間の温度差を小さくすることができる。【選択図】  図３
2006049046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の絶縁碍子の後端部から胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、
前記絶縁碍子の前記胴部の外周面であって釉薬が塗布されていない部分に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えたことを特徴とするスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法。
【請求項２】
胴部において外径が最も大きい筒状の絶縁碍子の後端部から前記胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、
前記絶縁碍子を釉焼する際に、前記絶縁碍子の前記胴部を支持する支持部材と前記絶縁碍子の胴部とが当接する部分の近傍に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えたことを特徴とするスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法。
【請求項３】
筒状の絶縁碍子の後端部から自身の外径が最も大きい胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、
前記絶縁碍子の前記胴部に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えたことを特徴とするスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法。
【請求項４】
前記放射熱集中手段は、平板に切り込みが形成された形状を有する発熱体からなる発熱ユニットであって、
前記発熱ユニットの前記絶縁碍子に対向する面を凹曲面状に形成することで、前記絶縁碍子の前記胴部付近に放射熱を集中させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法。
【請求項５】
スパークプラグの絶縁碍子の胴部を支持する支持部材と、
前記支持部材ごと前記絶縁碍子が挿入される炉と、
前記炉内に固定され、前記支持部材に支持される前記絶縁碍子の前記胴部付近に放射熱を集中させる発熱ユニットと
を備え、
請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法に従って、前記絶縁碍子の釉焼を行うことを特徴とするスパークプラグの絶縁碍子の釉焼装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法によって絶縁碍子の釉焼を行うことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグの絶縁碍子の表面に被覆した釉薬を加熱して釉焼するためのスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法、釉焼装置およびその釉焼方法で製造するスパークプラグの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関には点火のためのスパークプラグが用いられている。このスパークプラグでは、一般的には、中心電極が挿設された絶縁碍子を保持する主体金具の先端部に接地電極を溶接して、接地電極の他端部を中心電極の先端部と対向させて、火花放電間隙を形成している。絶縁碍子の後端部からは、中心電極と電気的に接続された端子金具が露出されており、また、絶縁碍子の胴部から先端部にかけての部分は、主体金具に取り囲まれ保持されている。
【０００３】
スパークプラグで火花放電が行われている間、端子金具と主体金具との間には高電圧がかけられている。ところが、内燃機関の稼働にともなってスパークプラグの温度が上昇すると、火花放電間隙での放電が行われずに、端子金具と主体金具との間で絶縁碍子の表面を回り込んで放電する、いわゆるフラッシュオーバーが発生する場合がある。このフラッシュオーバーを防止するため、絶縁碍子の後端部から胴部に至るまでの表面上に釉薬を塗布し、釉焼して定着させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、こうした絶縁碍子の釉焼は、釉薬を塗布した絶縁碍子をベルトやチェーン等のコンベアで移動される支持部材上に載置し、電気炉内を通過させることで行っている。例えば従来の電気炉は、図５に示す構造を有している。図５は、釉焼される絶縁碍子２５０の移動方向を紙面表裏方向とした従来の電気炉２００の断面図である。なお、図５において、紙面表裏方向，左右方向，上下方向をそれぞれ、電気炉２００における前後方向，左右方向，上下方向とする。
【０００５】
図５に示すように、従来の電気炉２００には、ベルトコンベア（図示外）で電気炉２００の前後方向に移動される支持部材２１０の移動方向に沿って延びる空洞が形成された、例えば耐熱レンガなどからなる窯２２０が設けられている。そして、支持部材２１０の移動方向を軸方向とする丸棒状の一対のセラミックヒータ２０１が、窯２２０内を通過する支持部材２１０上に載置されるスパークプラグの絶縁碍子２５０を左右から加熱するように、窯２２０の内部に固定されている。
【０００６】
絶縁碍子２５０は支持部材２１０の上部に凹設された凹部に、先端部２７１側より挿入される。絶縁碍子２５０は筒状で、軸方向の中間にて最も外径の大きい胴部２７２を有し、支持部材２１０の凹部の縁に胴部２７２が当接するようになっている。セラミックヒータ２０１はこの支持部材２１０と絶縁碍子２５０の胴部２７２との当接部分の近傍に配置されている。
【特許文献１】特開２００３−７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電気炉２００では、セラミックヒータ２０１の軸を中心に放射状に広がって放射熱（図中矢印Ａで示す。）が放射されるので、支持部材２１０から露出された絶縁碍子２５０の胴部２７２から後端部２７３までの部分、つまり絶縁碍子２５０の釉薬が塗布された表面に直接、放射熱が照射される。このとき、絶縁碍子２５０の胴部２７２は、セラミックヒータ２０１からの放射熱により直接加熱されるものの、支持部材２１０の凹部の縁に当接する部分より支持部材２１０側に熱が逃げる。一方、絶縁碍子２５０の後端部２７３も同様に、セラミックヒータ２０１からの放射熱により直接加熱され、後端部２７３に接触するものはなく熱の逃げ場がない。このため、後端部２７３に蓄熱しやすく、後端部２７３と胴部２７２との温度差が生じ、セラミックヒータ２０１の発熱量を小さくすると胴部２７２の釉焼不足が発生したり、セラミックヒータ２０１の発熱量を大きくすると後端部２７３で加熱されすぎて釉薬が発泡したりするという問題があり、製品の歩留まりが悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、釉焼の際に加熱される絶縁碍子の胴部と後端部との温度差を低減することができるスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法、釉焼装置およびその釉焼方法で製造するスパークプラグの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法は、筒状の絶縁碍子の後端部から胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、前記絶縁碍子の前記胴部の外周面であって釉薬が塗布されていない部分に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えている。
【００１０】
また、請求項２に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法は、胴部において外径が最も大きい筒状の絶縁碍子の後端部から前記胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、前記絶縁碍子を釉焼する際に、前記絶縁碍子の前記胴部を支持する支持部材と前記絶縁碍子の胴部とが当接する部分の近傍に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えている。
【００１１】
また、請求項３に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法は、筒状の絶縁碍子の後端部から自身の外径が最も大きい胴部に至るまでの表面に釉薬を塗布して、前記絶縁碍子を釉焼するスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法であって、前記絶縁碍子の前記胴部に、加熱のための発熱体からの放射熱を集中させる放射熱集中手段を備えている。
【００１２】
また、請求項４に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記放射熱集中手段は、平板に切り込みが形成された形状を有する発熱体からなる発熱ユニットであって、前記発熱ユニットの前記絶縁碍子に対向する面を凹曲面状に形成することで、前記絶縁碍子の前記胴部付近に放射熱を集中させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼装置は、スパークプラグの絶縁碍子の胴部を支持する支持部材と、前記支持部材ごと前記絶縁碍子が挿入される炉と、前記炉内に固定され、前記支持部材に支持される前記絶縁碍子の前記胴部付近に放射熱を集中させる発熱ユニットとを備え、請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法に従って、前記絶縁碍子の釉焼を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法によって絶縁碍子の釉焼を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法では、絶縁碍子の胴部の外周面であって釉薬が塗布されていない部分に、放射熱集中手段によって発熱体からの放射熱を集中させることができる。つまり、絶縁碍子の加熱による温度上昇は胴部から行われ、後端部は主に伝導により加熱されることとなる。絶縁碍子の軸線方向の末端である後端部は熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、熱の逃げ場のある胴部に集中して加熱を行うことで、後端部と胴部と間の温度差を小さくすることができる。このため、発熱体の加熱温度を下げることで胴部の釉焼不足が発生したり、加熱温度を上げることで後端部に塗布された釉薬が発泡したりすることを防止して、製品の歩留まりを良くすることができる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法では、絶縁碍子の胴部を支持する支持部材と絶縁碍子の胴部とが当接する部分の近傍に、放射熱集中手段によって発熱体からの放射熱を集中させることができる。つまり、絶縁碍子の加熱による温度上昇は上記当接部分の近傍から行われ、後端部は主に伝導により加熱されることとなる。絶縁碍子の軸線方向の末端である後端部は熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、上記当接部分の近傍に集中して加熱が行われても、胴部では支持部材へと熱を逃がすことができるため、後端部と胴部と間の温度差を小さくすることができる。また、胴部は絶縁碍子の外径において最も大径となっており、加熱による温度上昇が小径の部分よりも小さいため、上記当接部分に集中して加熱をしても胴部の温度は比較的温度上昇し難く、後端部と胴部と間の温度差をより効果的に小さくすることができる。このため、発熱体の加熱温度を下げることで胴部の釉焼不足が発生したり、加熱温度を上げることで後端部に塗布された釉薬が発泡したりすることを防止して、製品の歩留まりを良くすることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法では、絶縁碍子の胴部に、放射熱集中手段によって発熱体からの放射熱を集中させることができる。つまり、絶縁碍子の加熱による温度上昇は胴部から行われ、後端部は主に伝導により加熱されることとなる。絶縁碍子の軸線方向の末端である後端部は熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、熱の逃げ場のある胴部に集中して加熱を行うことで、後端部と胴部と間の温度差を小さくすることができる。また、胴部は絶縁碍子の外径において最も大径となっており、加熱による温度上昇が小径の部分よりも小さいため、その胴部に集中して加熱をしても比較的温度上昇し難く、後端部と胴部と間の温度差をより効果的に小さくすることができる。このため、発熱体の加熱温度を下げることで胴部の釉焼不足が発生したり、加熱温度を上げることで後端部に塗布された釉薬が発泡したりすることを防止して、製品の歩留まりを良くすることができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法では、請求項１乃至３のいずれかに係る発明の効果に加え、放射熱集中手段が平板に切り込みが形成された形状の発熱体からなる発熱ユニットであるので、絶縁碍子に対向する側の面を凹曲面状に形成する加工が行いやすく、他に遮蔽板や反射板などを設けなくとも発熱体から放射される放射熱を絶縁碍子の胴部付近に容易に集中させることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼装置では、炉内に挿入される支持部材に支持された絶縁碍子の胴部付近に発熱ユニットからの放射熱を集中させて、絶縁碍子の釉焼を行うことができる。つまり、絶縁碍子の加熱による温度上昇は胴部付近から行われ、後端部は主に伝導により加熱されることとなる。絶縁碍子の軸線方向の末端である後端部は熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、胴部付近に集中して加熱が行われても、胴部では支持部材へと熱を逃がすことができるため、後端部と胴部と間の温度差を小さくすることができる。このため、発熱体の加熱温度を下げることで胴部の釉焼不足が発生したり、加熱温度を上げることで後端部に塗布された釉薬が発泡したりすることを防止して、製品の歩留まりを良くすることができる。
【００２０】
また、請求項６に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法によって絶縁碍子の釉焼を行う際に、絶縁碍子の胴部付近に発熱体からの放射熱を集中させて、絶縁碍子の釉焼を行うことができる。つまり、絶縁碍子の加熱による温度上昇は胴部付近から行われ、後端部は主に伝導により加熱されることとなる。絶縁碍子の軸線方向の末端である後端部は熱の逃げ場がないため蓄熱しやすいが、胴部付近に集中して加熱が行われても、胴部では支持部材へと熱を逃がすことができるため、後端部と胴部と間の温度差を小さくすることができる。このため、発熱体の加熱温度を下げることで胴部の釉焼不足が発生したり、加熱温度を上げることで後端部に塗布された釉薬が発泡したりすることを防止することができる。こうして作製された絶縁碍子をスパークプラグの組み立てに用いることで、製品の歩留まりを良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化したスパークプラグの絶縁碍子の釉焼方法、釉焼装置、およびその釉焼方法で製造するスパークプラグの製造方法の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態において釉焼が行われるスパークプラグの絶縁碍子の一例として、絶縁碍子１を備えたスパークプラグ１００の構造について説明する。図１は、スパークプラグ１００の部分断面図である。
【００２２】
図１に示すように、スパークプラグ１００は、概略、絶縁碍子１と、絶縁碍子１の長手方向において最も外径の大きな胴部７２から先端部７１（図１における下端側）にかけて設けられ、この絶縁碍子１を保持する主体金具５と、絶縁碍子１内に軸線方向に延びるようにして保持された中心電極２と、主体金具５の先端部５７に一端部（基部６２）を溶接され、他端部（先端部６１）が中心電極２の先端面２２に対向する接地電極６０と、絶縁碍子１の後端部７３側に設けられた接続端子４とから構成されている。
【００２３】
まず、このスパークプラグ１００の絶縁碍子１について説明する。絶縁碍子１は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その後端部７３（図１における上端側）には、沿面距離を稼ぐためのコルゲーション１１が形成されている。また、絶縁碍子１の先端部７１には、内燃機関の燃焼室に曝される脚長部１３が設けられている。脚長部１３よりも後端側で、コルゲーション１１よりも先端側に形成された胴部７２は、最も外径が大きく、径方向の肉厚が最も厚い部分となっている。さらに、絶縁碍子１の軸中心には中心貫通孔１２が形成され、この中心貫通孔１２には中心電極２が保持されている。
【００２４】
中心電極２は、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル系合金等からなる電極母材２１を少なくとも表層部に有している。そして、中心部に、放熱促進のための銅、あるいは銅合金などで構成された芯材２３が埋設されている。この中心電極２の先端面２２は絶縁碍子１の先端面から突出している。また、中心電極２は、中心貫通孔１２の内部に設けられたシール体１４および抵抗体３を経由して、上方の接続端子４に電気的に接続されている。そして接続端子４には、プラグキャップ（図示外）を介して高圧ケーブル（図示外）が接続され、高電圧が印加されるようになっている。
【００２５】
次に、主体金具５について説明する。図１に示すように、主体金具５は、絶縁碍子１を保持し、図示外の内燃機関にスパークプラグ１００を固定するためのものである。主体金具５は絶縁碍子１を取り囲むように保持している。主体金具５は低炭素鋼材で形成され、図示外のスパークプラグレンチが嵌合する工具係合部である工具係合部５１と、図示外の内燃機関上部に設けられたエンジンヘッドに螺合するねじ部５２とを備えている。さらに、主体金具５は、工具係合部５１の後端側にかしめ部５３を有し、かしめ部５３をかしめることにより、板パッキン８を介して段部５６に絶縁碍子１が支持されて、主体金具５と絶縁碍子１とが一体にされる。かしめによる密閉を完全なものとするため、主体金具５と絶縁碍子１との間に環状のリング部材６，７が介在され、リング部材６，７の間にはタルク（滑石）９の粉末が充填されている。また、主体金具５の中央部には鍔部５４が形成され、ねじ部５２の後端部側（図１における上部）近傍、すなわち鍔部５４の座面５５にはガスケット１０が嵌挿されている。このようにして絶縁碍子１を保持する主体金具５は、絶縁碍子１の略中央から先端部７１にかけて、胴部７２ごと絶縁碍子１を取り囲んでいる。
【００２６】
次に、接地電極６０について説明する。接地電極６０は、耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、インコネル（商標名）６００または６０１などのＮｉ合金が用いられている。この接地電極６０は、自身の長手方向と直交する横断面が略長方形であり、屈曲された角棒状の外形を呈している。そして、角棒状の一端部（基部６２）が、主体金具５の軸線方向の先端側の一端部（先端部５７）の端面に溶接などにより接合されている。一方、この接地電極６０の基部６２とは反対側の他端部（先端部６１）は、中心電極２の先端面２２に対向するよう屈曲され、中心電極２と接地電極６０との互いの対向面の隙間に火花放電ギャップが形成されている。
【００２７】
このように構成されるスパークプラグ１００を製造する工程において、絶縁碍子１には表面に釉薬が塗布され、釉焼が行われる。この釉焼を行うための釉焼装置として、本実施の形態の電気炉３００について説明する。図２は、絶縁碍子１の外観を示す図である。図３は、釉焼される絶縁碍子１の移動方向を紙面表裏方向とした電気炉３００の断面図である。図４は、図３の一点鎖線Ｂ−Ｂ’における矢視方向からみた断面図である。なお、図３において、紙面表裏方向，左右方向，上下方向をそれぞれ、電気炉３００における前後方向，左右方向，上下方向とする。
【００２８】
以下に説明する本実施の形態の電気炉３００は、図１に示すスパークプラグ１００の製造工程において、釉薬を塗布した絶縁碍子１を８００℃以上の高温で加熱して釉焼するための釉焼装置である。図２に示すように、筒状の絶縁性セラミックからなる絶縁碍子１は、釉焼を行う前に、その後端部７３から胴部７２に至るまでの表面上に釉薬（図２中、網点で示す部分）が塗布され、少なくとも胴部７２においては、外周の側面部分には釉薬が塗布されていない。図１に示すように、釉薬が塗布される部分は、少なくともスパークプラグ１００として組み立てられた後に主体金具５の後端（かしめ部５３）から露出される部分である。
【００２９】
図３に示すように、電気炉３００は、従来の技術で説明した電気炉２００（図４参照）と同様の耐熱レンガやセラミックファイバーボード等からなる窯３１０を有する。窯３１０には、窯３１０の下方に設置されるベルトコンベア（図示外）の移動方向に沿って延びる溝状の釉焼部３１５が、下方開放状に形成されている。この釉焼部３１５は、その溝内を、支持部材３３０に支持された状態で絶縁碍子１が通過できるように、上下方向に細長く形成されている。なお、電気炉３００が、本発明における「炉」に相当する。
【００３０】
支持部材３３０は筒状のセラミックから形成され、軸方向が上下方向となるようにベルトコンベア（図示外）に固定されている。そして、図２に示す絶縁碍子１の先端部７１側を上端３３１から挿入可能となっており、絶縁碍子１の胴部７２の先端側の面を上端３３１の縁部分に当接させて、絶縁碍子１を支持している。すなわち、支持部材３３０に支持された絶縁碍子１は、胴部７２の側面を含み、胴部７２から後端側が露出されている。なお、胴部７２の一部が支持部材３３０の被さっていてもよい。
【００３１】
次に、図４に示すようにヒータユニット３２０は、電気炉３００の前後方向に延びる、鉄、クロム、アルミなどの合金でできた発熱体からなる細長い板体で、その短手方向両端から互い違いに切り込みが形成された形状を有する。この板体が、図３に示すように断面弓状に湾曲されて、窯３１０の釉焼部３１５の左右側面に設けられた一対の凹部３１１内に、それぞれ係合されている。凹部３１１内でヒータユニット３２０は、釉焼部３１５の側面を張り出し状に設けたストッパ３１６によって、その弓状の形状が維持されるように押さえられている。このヒータユニット３２０が必ずしも窯に直接取り付けられている必要はなく、あらかじめ弓状に湾曲させたヒータがはめ込まれたヒータユニットでもよい。
【００３２】
ヒータユニット３２０は、板面と垂直な方向に出射される放射熱の向きが、釉焼部３１５内を通過する絶縁碍子１の胴部７２の側面、すなわち釉薬が塗布されていない部分や、絶縁碍子１を支持する支持部材３３０の上端３３１に向けて集中するように、その湾曲具合が調整されている。具体的には、支持部材３３０の移動方向に対する断面において、支持部材３３０の上端３３１に対向するヒータユニット３２０の内面３２１が、その内面３２１上の任意の位置から、絶縁碍子１の胴部７２の側面や支持部材３３０の上端３３１へと向かう方向に対し、略直交する面となるように構成されている。つまり、絶縁碍子１の胴部７２の側面や支持部材３３０の上端３３１は、ヒータユニット３２０の内面３２１上の任意の位置における垂直線上に位置するため放射熱が集中し、最も加熱されやすくなる。なお、ヒータユニット３２０が、本発明における「放射熱集中手段」に相当し、また請求項４または５における「発熱ユニット」に相当する。
【００３３】
このような構成の電気炉３００で釉焼が行われる際に、窯３１０の釉焼部３１５内を支持部材３３０に支えられて通過する絶縁碍子１は、略１２００℃に発熱するヒータユニット３２０から放射される熱や、支持部材３３０との当接部分を介して伝導される熱により、胴部７２を中心に加熱される。つまり、絶縁碍子１においては、胴部７２の側面に対するヒータユニット３２０からの直接の放射による熱と、同様に放射により加熱された支持部材３３０の上端３３１から伝導される熱とにより、胴部７２を中心に加熱が行われることとなる。絶縁碍子１の胴部７２に伝導した熱は、その胴部７２から後端部７３に向かって伝導される。後端部７３に達した熱は、後端部７３に接触するものがなく、空気中への放射以外に熱の逃げ場がないため後端部７３にて蓄熱される。
【００３４】
なお、胴部７２を中心に加熱することは、必ずしも、胴部７２の温度が最も高くなることを意味せず、絶縁碍子１への加熱が胴部７２から行われることを意味する。
【００３５】
また、絶縁碍子１の後端部７３には、ヒータユニット３２０から直接の放射熱も照射されるが、照射角度が浅いため、支持部材３３０の上端３３１と比べ加熱量がかなり小さくなる。このため、後端部７３の温度上昇は、伝導によるものが主となるが、伝導および放射により直接温度が上昇する胴部７２と比べ、後端部７３に与えられる熱量は小さい。しかし胴部７２は、その肉厚が厚いため他の部位より体積が大きく、後端部７３と比べると熱による温度上昇が小さい。また、支持部材３３０は下方に向かって延びており、上端３３１が加熱されたことによる熱は、上記のように絶縁碍子１に伝導されるとともに、支持部材３３０の下方へも伝導される。このため、実際に胴部７２へ伝導される熱量は小さく、胴部７２の温度上昇は、伝導された熱が蓄熱する後端部７３の温度上昇よりも低く抑えられる。
【００３６】
このように、釉焼される絶縁碍子１において、支持部材３３０側と後端部７３側との双方に熱の逃げ場を有する胴部７２と、熱の逃げ場が空気中への放射しかなく蓄熱しやすい後端部７３とでは、胴部７２に放射熱を集中させ、胴部７２を中心に加熱が行われるようにしたことで、胴部７２と後端部７３との温度差を小さくすることができる。実際に測定してみると、３分間の加熱後に、後端部７３は胴部７２よりも約１００℃高い温度となるだけの温度差に抑えられることがわかった。
【００３７】
こうした構成で絶縁碍子１の胴部７２と後端部７３との温度差を小さく抑えることができる電気炉３００を用いることで、ヒータユニット３２０の加熱温度を調整して釉焼時の絶縁碍子１の温度調整を行う場合に、胴部７２の温度を高くしたため後端部７３が加熱されすぎて気泡が生じたり、その後端部７３の温度を下げることで胴部７２の釉焼温度が低くなり釉焼不足となったりすることを防止することができた。
【００３８】
以上説明したように本実施の形態の電気炉３００では、釉焼の際に、絶縁碍子１において胴部７２の側面、すなわち釉薬が塗布されていない部分が集中して放射熱の照射を受けるようにしている。胴部７２は絶縁碍子１で最も外径が大きく最も肉厚が厚い部分であり、ヒータユニット３２０からの放射熱が直接照射されても大きな温度変化が生じない。また、後端部７３側と、接触する支持部材３３０の上端３３１から支持部材３３０の下方側へと熱を逃がすことができ、絶縁碍子１においては胴部７２が中心に加熱されても、温度上昇を抑えることができる。一方、その胴部７２からの伝導により熱が伝えられる後端部７３では、空気中への放射以外に熱を逃がすことができず蓄熱されるため、温度上昇が大きい。そこで後端部７３への直接の放射熱の照射を行わず、胴部７２からの伝導による温度上昇が行われるようにしたため、胴部７２に対する後端部７３の温度上昇を低くして、釉焼の際の胴部７２と後端部７３との温度差を低く抑えることができた。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変更が可能である。例えば、ヒータユニット３２０の代わりに従来の技術で説明したセラミックヒータ２０１を用い、支持部材３３０に対向する側とは反対側に断面弓状に湾曲させた反射板を設け、本実施の形態と同様に、絶縁碍子１の胴部７２に向けて、放射熱とその反射熱とが集中して照射されるようにしてもよい。また、ヒータユニット３２０の形状は、細長い板体に、その短手方向両端から互い違いに切り込みが形成された形状としたが、この形状に限定するものではない。例えば板体上に発熱体が貼設されたものでもよいし、板状でなく任意の形状であってもよい。
【００４０】
また、従来の技術で説明した電気炉２００の窯２２０のセラミックヒータ２０１の上方に遮蔽板を設け、窯２２０内を通過する絶縁碍子１に直接セラミックヒータ２０１からの放射熱が照射されないように遮ってもよい。また、支持部材３３０は円筒状のセラミック部材としたが、耐熱性の部材であれば、素材や形状を任意に設定してもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では、ヒータユニット３２０からの放射熱は、支持部材３３０に支持された絶縁碍子１の胴部７２の釉薬の塗布されていない部分および支持部材３３０の上端３３１に集中させたが、図６に示す電気炉４００のようにヒータユニット４２０の湾曲具合を調整して、内面４２１を、内面４２１の上の任意の位置から絶縁碍子１の胴部７２へと向かう方向に対し略直交する面となるように構成することで、放射熱を胴部７２そのものに集中させてもよい。また、支持部材３３０と胴部７２との当接部分付近に集中させてもよい。すなわち、釉焼の際に、絶縁碍子１においては、胴部７２を中心として加熱されるようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、釉薬を塗布して釉焼を行うセラミック部材の釉焼方法、釉焼装置等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】スパークプラグ１００の部分断面図である。
【図２】絶縁碍子１の外観を示す図である。
【図３】釉焼される絶縁碍子１の移動方向を紙面表裏方向とした電気炉３００の断面図である。
【図４】図３の一点鎖線Ｂ−Ｂ’における矢視方向からみた断面図である。
【図５】釉焼される絶縁碍子２５０の移動方向を紙面表裏方向とした従来の電気炉２００の断面図である。
【図６】電気炉３００の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    絶縁碍子
７２    胴部
７３    後端部
１００    スパークプラグ
３００    電気炉
３２０    ヒータユニット
３３０    支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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