(57)【要約】  ハウジング（２）の長手軸線Ｘに沿って孔を有するスパークプラグのハウジング（２）であって、それによってハウジング（２）が外面と内面とを有し、ハウジング（２）の外面の少なくとも一部分上に電気めっきまたは化学的に設けられたニッケル含有保護層（２１０）が配置され、かつニッケル含有保護層（２１０）上に封止層（２２０）が配置され、封止層（２２０）がケイ素を含有する。ハウジング（２）とニッケル含有保護層（２１０）との間に第１中間層（３０１）が設けられ、および／またはニッケル含有保護層（２１０）と封止層（２２０）との間に第２中間層（３０２）が設けられ、および／または封止層（２２０）上に被覆層（３０３）が設けられている。【選択図】図２Ｂ
2021524651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）の長手軸線に沿って孔を有するスパークプラグ（１）の前記ハウジング（２）であって、それによって前記ハウジング（２）が外面（２０５）と内面（２０４）とを有し、前記ハウジング（２）の前記外面（２０５）の少なくとも一部分上に電気めっきまたは化学的に設けられたニッケル含有保護層（２１０）が配置され、かつ前記ニッケル含有保護層（２１０）上に封止層（２２０）が配置されている、ハウジングにおいて、前記封止層（２２０）がケイ素を含有することを特徴とする、ハウジング。
【請求項２】
前記封止層（２２０）はクロムを含有しないことを特徴とする、請求項１に記載のハウジング（２）。
【請求項３】
前記ハウジング（２）と前記ニッケル含有保護層（２１０）との間に第１中間層（３０１）が設けられ、および／または前記ニッケル含有保護層（２１０）と前記封止層（２２０）との間に第２中間層（３０２）が設けられ、および／または前記封止層（２２０）上に被覆層（３０３）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載のハウジング（２）。
【請求項４】
前記封止層（２２０）は、１０ｎｍ〜１０μｍの層厚を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハウジング（２）。
【請求項５】
前記ニッケル含有保護層（２１０）は、前記ハウジング（２）上に１μｍ〜３０μｍの層厚を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハウジング（２）。
【請求項６】
前記第１中間層（３０１）は１ｎｍ〜１０００ｎｍの層厚を有し、および／または前記第２中間層（３０２）は１ｎｍ〜１０００ｎｍの層厚を有し、および／または前記被覆層は１ｎｍ〜２０００ｎｍの層厚（３０３）を有することを特徴とする、請求項３に記載のハウジング（２）。
【請求項７】
前記ニッケル含有保護層（２１０）および前記封止層（２２０）は、前記ハウジング（２）の全ての前記外面（２０５）上に形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハウジング（２）。
【請求項８】
スパークプラグ（１）であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハウジング（２）と、前記ハウジング（２）内に配置された絶縁体（３）と、前記絶縁体（３）内に配置された中心電極（４）と前記ハウジング（２）の一端側の端に配置された接地電極（５）とを有し、前記接地電極（５）と前記中心電極（４）とは共同でスパークギャップを形成するように設定されている、スパークプラグ。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のハウジング（２）の製造方法であって、
電気めっきコーティング法または化学的コーティング法によって前記ハウジング（２）上に設けられたニッケル含有保護層（２１０）を有するスパークプラグ（１）のためのハウジング（２）を提供するステップであって、前記ハウジングがオプションで第１中間層および／または第２中間層（３０１、３０２）を有する、ステップと、
続いて、前記ニッケル含有保護層（２１０）でコーティングされた前記ハウジング（２）をすすぐすすぎステップ（Ｓ２）と、
続いて、前記ニッケル含有保護層（２１０）上に封止層（２２０）が設けられるステップ（Ｓ３）と
を包含する、製造方法。
【請求項１０】
前記すすぎステップ（Ｓ２）の前に、前記ニッケル含有保護層（２１０）でコーティングされた前記ハウジング（２）の表面が洗浄されるステップ（Ｓ１）を包含することを特徴とする、請求項９に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１１】
前記封止層（２２０）を前記ニッケル含有保護層（２１０）の上に設けた後に、水または溶剤が前記ハウジング（２）の表面から除去される乾燥ステップ（Ｓ４）を包含することを特徴とする、請求項９または１０のいずれか１項に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１２】
前記乾燥ステップ（Ｓ４）の後に、前記封止層（２２０）が硬化される重縮合ステップをさらに包含することを特徴とする、請求項１１に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１３】
前記製造方法は、前記封止層（２２０）上に被覆層（３０３）が設けられるステップをさらに包含することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１４】
前記封止層（２２０）を設けるために、コーティング法としてゾルゲルプロセス、ＣＣＶＤまたはＰＶＤが使用されることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１５】
封止層（２２０）のために、官能化を有するシランが使用されることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか１項に記載のハウジング（２）の製造方法。
【請求項１６】
前記封止層（２２０）のために、付加的に、官能化を有さないシランも使用されることを特徴とする、請求項１５に記載のハウジング（２）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載のスパークプラグのためのハウジング、および請求項８に記載の少なくとも１つのこのようなハウジングを有するスパークプラグ、および請求項９に記載のハウジングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のスパークプラグは、モータにおける諸条件のもとで腐食、特にさびを免れない鋼からなるハウジングを有する。それゆえスパークプラグのハウジングは、かなり以前から鋼のハウジングを腐食から守るべき保護層でコーティングされている。ニッケル含有保護層は非常に広く普及している。しかし、ニッケル含有保護層の腐食保護は、保護層における欠陥（Defekte）によって減じられる。この欠陥は、ニッケル含有保護層の表面からハウジングの表面まで達し得、それに伴いハウジング自体における腐食の攻撃路（Angriffswege）の役割をする。
【０００３】
例えば特許文献１および特許文献２から、ニッケル含有保護層上にクロム含有封止層を設け、それに伴い欠陥を封止することによって、この問題を最小限に抑えることができることが知られている。
【０００４】
クロム含有封止層は、例えばハウジング表面にＣｒＶＩ含有媒体から析出させることができる。その際、結合された３価クロムを有する封止層が生じる。しかし、周辺環境条件によっては、本来表面に結合された３価クロムが封止層表面から遊離六価クロムに変わるということが起こり得る。その際、六価クロムが健康に有害なものとして格付けされ、いくつかの国ではその使用が禁止されているという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２５４６９３８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２６０５３４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、良好な腐食保護を提供し、それと同時にＣｒ含有封止層をできる限り使用しない腐食保護層系を有するスパークプラグのためのハウジングを提供することである。特に、腐食保護層系は３００℃の温度耐性（Temperaturbestaendigkeit）を有していなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、本発明によるスパークプラグのためのハウジングにより、ニッケル含有保護層上に配置された封止層がケイ素を含有することにより解決される。ケイ素含有封止層を使用することによって、クロム含有封止層の使用をやめることができ、それに伴い、六価クロムが生成されて封止層の外にでる危険が阻止されるという利点が生じる。さらに、封止層は、ケイ素にもとづき非常に温度に耐え得る（temperaturbestaendig）ことが明らかになった。具体的には、ニッケル含有保護層とケイ素含有封止層とからなる腐食保護層系を有するスパークプラグハウジングについての一連の試験で、このハウジングは、噴霧ミスト試験（Spruehnebeltest）において２４時間後に依然としてさびレベル（Rostgrad）が０であることを示すことができたのであり、すなわち、ハウジングは、腐食保護層が設けられたハウジングの領域においてさびた個所を示さない。ハウジングを３００℃で３時間外に出した場合でも、噴霧ミスト試験でのハウジングは、２４時間後に依然としてさびレベル０を示す。
【発明の効果】
【０００８】
スパークプラグのためのハウジングは、長手軸線に沿って孔を有する。この孔によって、ハウジングが外面と内面とを取得する。ハウジングの孔は、典型的には、絶縁体を中心電極および接続手段とともに収容するために設けられている。ハウジングは、典型的には例えば炭素鋼などの鋼からなっている。外面の少なくとも一部分上には、ハウジングを腐食から守るべき保護層がハウジングの表面上に設けられている。保護層は、電気めっき技術（Galvanotechnik）または化学的コーティング法によってハウジング上に設けられるニッケル含有保護層である。
【０００９】
電気めっき技術では、アノードとしてのハウジングが、カソードとして用いられる電極と一緒にニッケル含有電解浴に浸漬される。ハウジングと電極との間に電圧を印加することによって、電流が電極から電解質を通ってハウジングへと流れ、それによって電極の方を指すハウジングの側にニッケル含有保護層が析出する。保護層は、実質的にニッケルからなる。電極からの鉄も同様にニッケルと一緒にハウジングに析出される。ニッケル含有保護層における鉄の割合は、典型的には２〜６重量％である。ニッケル含有保護層中の、例えば硫黄、ならびに微少なナトリウムまたはカリウムなどのさらなる汚染物質が考えられる。
【００１０】
化学的コーティングの場合、ハウジングがニッケル含有電解浴に入れられ、化学的酸化反応によってニッケルがハウジングの表面に析出する。化学的コーティングによって、ハウジングには非常に均一なニッケル含有保護層が得られる。保護層は、実質的にニッケルからなる。電解質に燐が混合されており、ニッケルと一緒にハウジング表面に析出する。その際、燐は、保護層の腐食保護機能を向上させるが、同時に腐食保護層を脆くもする。ニッケル含有保護層中の燐含有率を３〜１２重量％とすることが、ニッケル含有保護層の良好な腐食保護特性と同時にニッケル含有保護層の良好な加工性のための良好な妥協案であることが分かった。
【００１１】
ハウジング上のニッケル含有保護層は受動的な腐食保護として用いられ、すなわちニッケル含有保護層は、ハウジングの材料より電気化学的に貴であり、かつ湿った媒体に対するバリア層をなす。ニッケル含有保護層が提供する腐食保護は、ニッケル含有保護層の層厚Ｂとニッケル含有保護層の無欠陥性（Defektfreiheit）とに依存する。ニッケル含有保護層が厚ければ厚いほど、ニッケル含有保護層の表面の欠陥がニッケル含有保護層の厚さ全体を通り抜けてハウジングの表面まで延び、それによってハウジングにおける腐食プロセスに攻撃路を開く確率が小さくなる。ニッケル含有保護層上の付加的な封止層によってこの欠陥が閉鎖されて腐食保護が向上する。
【００１２】
他の有利な実施形態は従属請求項の主題である。
【００１３】
有利な一実施形態では、封止層がクロムを含有しないことが予定されており、すなわち、封止層は、故意に付加されるクロムを含まず、最大でも、例えば製造プロセスにおいて故意でなく封止層に取り込まれる技術的に避けられない汚染物質の量のクロムしか含まない。
【００１４】
本発明の一展開形態では、ハウジングとニッケル含有保護層との間に第１中間層、および／またはニッケル含有保護層と封止層との間に第２中間層、および／または封止層上に被覆層が設けられている。
【００１５】
第１中間層によって、ニッケル含有保護層がハウジングにより良好に付着するという利点が得られる。第１中間層は付着結合層として用いられ、例えば銅またはニッケルストライクからなってもよい。
【００１６】
第２中間層によって、ケイ素含有封止層がニッケル含有保護層により良好に付着し、かつ層間の熱応力が低減されるという利点が得られる。第２中間層は付着結合層として用いられ、例えばニッケル、銅、クロム、またはチタンといった元素のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００１７】
ケイ素含有封止層上の被覆層は、封止層を機械的損傷から守るために用いられ、例えばニッケル、銅、クロムまたはチタンといった元素のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００１８】
さらに、封止層が１０ｎｍ以上、１０μｍ以下の層厚Ａを有し、特に１００ｎｍ以上および／または１μｍ以下であることが有利であると分かった。封止層を、ニッケル含有保護層における欠陥を閉鎖するのに十分な厚さとするために、封止層が１０ｎｍ以上の層厚Ａを有していなければならないことがわかった。さらに、封止層の層厚Ａが１０μｍより大きい場合には封止層の上記の技術的効果がそれほど向上しないことが分かった。
【００１９】
これに加えて、またはこれに代えて、ニッケル含有保護層の層厚Ｂは１μｍ〜３０μｍの範囲である。
【００２０】
これに加えて、またはこれに代えて、第１中間層は１ｎｍ〜１０００ｎｍの層厚Ｃを有し、および／または第２中間層は１ｎｍ〜１０００ｎｍの層厚Ｄを有し、および／または被覆層は１ｎｍ〜２０００ｎｍの層厚Ｅを有する。中間層および被覆層の層厚がニッケル含有保護層の厚さより格段に小さいならば有利であり、それによって中間層および被覆層中に内部応力が生じることが阻止される。層中の内部応力によって、この層と、例えばニッケル含有保護層または封止層などの別の層との付着結合ミス（Haftanbindungsfehler）または剥離が生じ得る。
【００２１】
ニッケル含有保護層および封止層と、オプションの第１中間層および／またはオプションの第２中間層および／またはオプションの被覆層とを有する腐食保護層系の有利な効果は、特に、ニッケル含有保護層および封止層と、オプションの第１中間層および／またはオプションの第２中間層および／またはオプションの被覆層とがハウジングの全外面に形成されている場合に得られる。および腐食保護層系が特に付加的にハウジングの内面の少なくとも一部分にも形成されている。ニッケル含有保護層および封止層と、オプションの第１中間層および／またはオプションの第２中間層および／またはオプションの被覆層とがハウジングの表面全体に形成されているならば特に有利である。ハウジングの表面が腐食保護層系でより大きく覆われていればいるほど、腐食プロセスに対して抵抗力のない露出したハウジング表面が小さくなる。
【００２２】
本発明は、本発明によるハウジングと、ハウジング内に配置された絶縁体と、絶縁体内に配置された中心電極と、ハウジングの燃焼室側の端に配置された接地電極とを有し、接地電極と中心電極とが共同でスパークギャップを形成するように設定されているスパークプラグにも関する。
【００２３】
さらに、本発明は、本発明によるハウジングの製造方法にも関する。その際、製造方法は、
・電気めっきコーティング法または化学的コーティング法によってハウジング上に設けられたニッケル含有保護層を有するスパークプラグのためのハウジングを提供するステップであって、ハウジングがオプションで第１中間層および／または第２中間層を有する、ステップと、
・続いて、ニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングをすすぐステップと、
・続いて、ニッケル含有保護層上に、または第２中間層上に封止層が設けられるステップと、を包含する。
【００２４】
オプションで、製造方法は、すすぎステップの前に、ニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングの表面が洗浄される洗浄ステップをさらに包含してもよい。洗浄ステップは、ハウジングの表面およびニッケル含有保護層の表面の、例えば粒子、ごみ、および不動態化処理剤（Passivierungsmittel）を洗浄する、ならびに特にシラン溶液の結合のために表面の加水分解または活性化を実行するために用いられる。
【００２５】
すすぎステップ（Spuelschritt）において、ニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングから洗浄剤もしくは洗浄剤の残留物が取り除かれる。あるいは、固有の洗浄ステップが省略される場合には、すすぎステップにおいて、例えば塵埃などの粗い汚染物質も洗い落とされる。
【００２６】
封止層を設けるステップでは、封止層は、少なくともニッケル含有保護層上、または第２中間層上に設けられる。
【００２７】
殊に、封止層はケイ素含有封止層であり、ケイ素含有封止層は、ニッケル含有保護層でコーティングされたハウジング表面のシラン化によって形成される。シラン化は、表面へのシラン化合物の化学的結合である。結合は、使用されるシランの加水分解性基と表面における化学基との縮合反応によって行われる。シラン化のために使用されるシランは、典型的には一般式ＲｍＳｉＸｎであり、Ｒは有機官能基を表し、Ｘは加水分解性基を表し、ｍおよびｎは、有機官能基と加水分解性基の数を表す。
【００２８】
有利な一展開形態では、方法は、コーティングされ封止されたハウジングの表面から水または溶剤が除去される少なくとも１つの乾燥ステップを包含する。その際、例えばシラン化合物がすでに架橋し始める。さらに、製造方法は、封止層を硬化するための重縮合ステップ（Polykondensationsschritt）を包含してもよい。シラン化合物が硬化するとシラン化合物の架橋が終了し、固化し、それにより固く丈夫な（fest und robust）封止層が形成される。
【００２９】
これに加えて、またはこれに代えて、製造方法は、封止層上に被覆層が設けられるもう１つのステップを有してもよい。それによって、封止層が機械的損傷から守られる。
【００３０】
好ましいシラン化では、例えば、重縮合は、ハウジングのニッケル含有保護層の表面に結合されているシラン化合物相互間で行われてもよいし、ハウジングのニッケル含有保護層の表面に結合したシラン化合物と結合していないシラン化合物とで行われてもよい。
【００３１】
基本的に、例えばシリコーンオイル（例えばジオルガノポリシロキサン）などの他のシリコーン化合物が重縮合によって生じたシラン化合物のネットワークに組み込まれることも可能である。
【００３２】
製造方法の有利な一展開形態では、封止層を設けるために、コーティング法としてゾルゲルプロセス、ＣＣＶＤ、またはＰＶＤが使用される。
【００３３】
ゾルゲルプロセスの場合、ハウジングがシラン溶液入れられる。シラン化中に、シランはニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングの表面に堆積し、そこで相互間で架橋して封止層を形成し始める。
【００３４】
火炎コーティング（Flammenbeschichtung）とも呼ばれるＣＣＶＤ法（combustion chemical vapor deposition）では、所望の層を生成するために適した出発化合物、ここではシランが燃焼ガスに添加される。コーティングされるべき基材の上方、ここではニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングの上方にわずかな距離をおいて火炎が動かされる。高い燃焼エネルギーによって、出発化合物が、基材表面と固く化合する非常に反応性の種を形成する。基材が火炎と短時間しか接触しないため、基材自体の熱負荷は小さい。
【００３５】
ＰＶＤ法（physical vapor deposition）では、析出される材料、ここでは固体のシランがコーティングチャンバに入っている。レーザビーム、イオン、電極（Elektroden）、またはアーク放電の照射によって材料が蒸発する。蒸発した材料は、コーティングチャンバを通ってコーティングされるべき部品、ここではニッケル含有保護層でコーティングされたハウジングに向かって移動し、そこで凝縮し、それに伴い層を形成する。
【００３６】
ケイ素含有封止層を製造するために、官能化を有するシラン、特にアルコキシシラン、アミノシラン、またはアクリルシランを使用することが有利であることが分かった。これに加えて、シラン含有封止層のために、官能化を有しないシラン、特にアルキルトリアルコキシシランも使用されてもよい。部分フッ素化または全フッ素化されたシロキサンは限定的にしか使用可能でない。なぜならそこから形成される層が３００℃までの温度耐性を有していないからである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術によるハウジングにおけるニッケル含有保護層の一例を示す図である。
【図２Ａ】ハウジングにおける本発明による腐食保護層系の一例を示す図である。
【図２Ｂ】ハウジングにおける本発明による腐食保護層系の第２の例を示す図である。
【図３】本発明によるハウジングを有するスパークプラグの一例を示す図である。
【図４】本発明によるハウジングの製造方法を例示的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の他の特徴、利用可能性、および利点は、図面の図に示された本発明の実施例についての以下の説明から明らかになる。
【００３９】
図１は、従来技術によるハウジング２上のニッケル含有保護層２１０の一例を示す。ニッケル含有保護層２１０の層厚Ｂが左側にプロットされている。ハウジング２に達する欠陥２１５のパーセンテージが右側にプロットされている。この模式図には、ニッケル含有保護層２１０全体を通り抜けてハウジング２にまで達する欠陥２１５の数が、層厚Ｂが大きくなるに従って減少することが見て取れる。
【００４０】
図２Ａは、ニッケル含有保護層２１０とケイ素含有封止層２２０とからなる本発明による腐食保護層系の一例を示す。ハウジング２の表面上にニッケル含有保護層２１０が設けられている。ニッケル含有保護層２１０上にもまたケイ素含有封止層２２０が設けられている。ニッケル含有保護層２１０は層厚Ｂを有する。層厚は、ハウジング表面に対して垂直方向に測定される。ニッケル含有保護層２１０が電気めっき技術でハウジング２上に載せられた場合、ニッケル含有保護層２１０の層厚Ｂはハウジング２のいくつかの個所で異なり得る。例えばハウジング２は、その内面２０４にニッケル含有保護層２１０を有していなくてもよいし、またはニッケル含有保護層２１０を部分的にだけ有していてもよい。ハウジング２は、その全ての外面２０５にニッケル含有保護層２１０を有することが好ましい。
【００４１】
ケイ素含有封止層２２０は層厚Ａを有する。シラン溶液の浸漬浴によって設けられるケイ素含有封止層２２０では、通常、ケイ素含有封止層２２０の非常に均一な層厚Ａが生じる。特に、ケイ素含有封止層２２０は、ハウジング２の表面全体の上に形成されていてもよいし、例えばハウジング２の内面２０４の領域などニッケル含有保護層２１０のないハウジング２の個所に形成されていてもよい。
【００４２】
図２Ｂは、ニッケル含有保護層２１０およびケイ素含有封止層２２０と第１中間層３０１および第２中間層３０２と被覆層３０３とからなる本発明による腐食保護層系の第２の例を示す。ハウジング２の表面上には第１中間層３０１が設けられている。この第１中間層上にもまたニッケル含有保護層２１０が設けられている。ニッケル含有保護層２１０とケイ素含有封止層２２０との間に第２中間層３０２が配置されている。ケイ素含有封止層２２０上にもまた被覆層３０３が設けられている。ニッケル含有保護層２１０は層厚Ｂを有する。第１中間層３０１は層厚Ｃを有し、第２中間層３０２は層厚Ｄを有する。これらの層厚は、ハウジング表面に対して垂直方向に測定される。ニッケル含有保護層２１０が電気めっき技術でハウジング２上に載せられた場合、ニッケル含有保護層２１０の層厚Ｂは、ハウジング２のいくつかの個所で異なり得る。例えば、ハウジング２はその内面２０４にニッケル含有保護層２１０を有していなくてもよいし、またはニッケル含有保護層２１０を部分的にだけ有していてもよい。ケイ素含有封止層２２０は層厚Ａを有する。シラン溶液の浸漬浴によって設けられるケイ素含有封止層２２０では、通常、ケイ素含有封止層２２０の非常に均一な層厚Ａが生じる。特に、ケイ素含有封止層２２０は、ハウジング２の全表面上に形成されていてもよいし、例えばハウジング２の内面２０４の領域などニッケル含有保護層２１０のないハウジング２の個所に形成されていてもよい。被覆層３０３は層厚Ｅを有する。
【００４３】
本発明による腐食保護層系を有するハウジング２の他の実施形態では、腐食保護層系がニッケル含有保護層２１０および封止層２２０の他に被覆層３０３のみか、あるいは第１中間層３０１または第２中間層３０２のみ、あるいは被覆層３０３と第１中間層３０１または第２中間層３０２との組み合わせを有してもよい。
【００４４】
図３は、スパークプラグ１の半断面図を示す。スパークプラグ１はハウジング２を備える。ハウジング２内に絶縁体３が嵌め込まれている。ハウジング２および絶縁体３はそれぞれ長手軸線Ｘに沿って孔を有する。孔によってハウジング２は外面２０５と内面２０４とを有する。ハウジング２の長手軸線と絶縁体３の長手軸線とスパークプラグ１の長手軸線とは一致する。絶縁体３内に中心電極４が嵌め込まれている。さらに、絶縁体３内に端子ピン８が延在する。端子ピン８には端子ナット９が配置されており、この端子ナットを介してスパークプラグ１をここに図示されない電圧源と電気的に接触させることができる。端子ナット９は、燃焼室から離反したスパークプラグ１の端である。
【００４５】
絶縁体３内で中心電極４と端子ピン８との間にＣＣＭ（Ceramic Compound Material）とも呼ばれる抵抗素子７が位置する。抵抗素子７は、中心電極４を端子ピン８と導電的に接続する。抵抗素子７は、例えば第１コンタクトＣＣＭ７２ａと抵抗器ＣＣＭ７１と第２コンタクトＣＣＭ７２ｂとからなる層系として構成されている。抵抗素子７の各層は、材料組成と、その結果生じる電気抵抗の点で異なる。第１コンタクトＣＣＭ７２ａと第２コンタクトＣＣＭ７２ｂとは異なった電気抵抗を有していてもよいし、または同じ電気抵抗を有してもよい。抵抗素子７は抵抗器ＣＣＭの層を１つだけ有していてもよいし、または異なった材料組成および抵抗を有する抵抗器ＣＣＭの複数の異なる層を有していてもよい。
【００４６】
絶縁体３は、ハウジング内面に形成されたハウジング座上に肩部で載っている。ハウジング内面と絶縁体３との間の空隙を密閉するために、絶縁体肩部とハウジング座との間にインナーシール１０が配置されており、インナーシールは、ハウジング２内に絶縁体３を挟み込んだ場合に塑性変形され、それによって空隙を密閉する。
【００４７】
ハウジング２には燃焼室側の端面に接地電極５が導電的に配置されている。接地電極５と中心電極４とは、スパークが生成されるスパークギャップがこれらの電極間に形成されるように互いに配置されている。
【００４８】
ハウジング２はシャフトを有する。このシャフトに多角体２１、小径部（Schrumpfeinstich）、およびねじ山２２が形成されている。ねじ山２２は、スパークプラグ１を内燃機関にねじ込むために用いられる。ねじ山２２と多角体２１との間に外側シール要素６が配置されている。この実施例では、外側シール要素６が折り畳みシール（Faltdichtung）として形成されている。
【００４９】
ハウジング２は、例えば炭素鋼などの鋼からなる。ハウジング２上、特にハウジングの外面上にはニッケル含有保護層２１０が設けられている。ニッケル含有保護層２１０は層厚Ｂを有し、Ｂは、殊に１μｍ以上、３０μｍ以下である。ニッケル含有保護層２１０は、受動的な腐食保護として用いられる。ニッケル含有保護層２１０上にはさらにケイ素含有封止層２２０が設けられている。ケイ素含有封止層２２０は層厚Ａを有し、Ａは、殊に１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である。
【００５０】
図４は、本発明によるハウジング２を製造する方法の例示的手順の一部を模式的に示す。
【００５１】
第１のオプションのステップＳ１において、予め電気めっき技術または化学的コーティング法によってニッケル含有保護層２１０でコーティングされたハウジング２と、ハウジングの表面とが洗浄される。このために、ニッケル含有保護層２１０でコーティングされたハウジング２が、高アルカリ洗浄剤の浴に入れられ、浴中で約５分間、付加的に超音波が照射される。オプションの洗浄ステップは、封止層２２０を設けることを妨げる粒子、汚れ（Schmutz）、および不動態化処理剤を除去するために用いられる一方で、封止層２２０が良好な結合性を有するようにするために、封止層２２０が設けられるべき表面が加水分解もしくは活性化される。オプションの洗浄の前に、オプションでハウジング２がニッケル含有保護層２１０の他に第１中間層３０１および／または第２中間層３０２を有してもよい。
【００５２】
第２ステップＳ２において、洗浄剤のあり得る残りが除去されるようにするために、洗浄されたハウジング２が例えば脱イオン水（demineralisiertem Wasser）ですすがれる。
【００５３】
第３ステップＳ３において、封止層２２０が設けられる。その際、例えばハウジング２のシラン化によって設けられてもよい。その際、ハウジング２がシラン溶液に浸漬されるか、またはシラン溶液が噴霧される。このステップでは、シランがハウジング２の加水分解された表面に結合し、架橋し始め、それによって封止層２２０が生じる。
【００５４】
オプションの第４ステップＳ４において、ハウジング２の乾燥および封止層２２０の硬化が行われる。その際、ハウジング２は、シラン化の後に、例えば、約１３０℃で約１５分間乾燥炉に入れられる。その際、例えば浴からのあり得る水の残りまたは溶剤の残りが封止層２２０から除去される。それと同時にシラン相互間の架橋が終了し、それによって封止層２２０が硬化する。乾燥ステップは、それによってシラン相互間の架橋が支援および加速されることから特に有利である。
【００５５】
ここに図示された最後のステップＳ５において、ハウジング２が冷えてから、例えば被覆層３０３をケイ素含有封止層２２０上に設ける、またはスパークプラグ１の組み立てなど、さらに加工するために先へ送られる。
【符号の説明】
【００５６】
１  スパークプラグ
２  ハウジング
３  絶縁体
４  中心電極
５  接地電極
６  外側シール
７  抵抗素子
１０  インナーシール
７１  抵抗器ＣＣＭ７１
７２ａ  第１コンタクトＣＣＭ
７２ｂ  第２コンタクトＣＣＭ
８  端子ピン
９  端子ナット
２１  多角体
２２  ねじ山
２０４  内面
２０５  外面
２１０  ニッケル含有保護層
２１５  欠陥
２２０  ケイ素含有封止層
３０１  第１中間層
３０２  第２中間層
３０３被覆層
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ  層厚
Ｘ  長手軸線
【図１】
2021524651.tif 000003
【図２Ａ】
2021524651.tif 000004
【図２Ｂ】
2021524651.tif 000005
【図３】
2021524651.tif 000006
【図４】
2021524651.tif 000007
【国際調査報告】
2021524651.tif 000008
2021524651.tif 000009
2021524651.tif 000010
2021524651.tif 000011