JPH0229678Y2 - - Google Patents
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- JPH0229678Y2 JPH0229678Y2 JP438785U JP438785U JPH0229678Y2 JP H0229678 Y2 JPH0229678 Y2 JP H0229678Y2 JP 438785 U JP438785 U JP 438785U JP 438785 U JP438785 U JP 438785U JP H0229678 Y2 JPH0229678 Y2 JP H0229678Y2
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- Spark Plugs (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案は、着火性、飛火性、耐久性を向上させ
るため、放電部に貴金属チツプを使用した内燃機
関用スパークプラグ（以下スパークプラグと呼
ぶ）に関するものである。 〔従来の技術〕 従来公知の、貴金属を火花放電部に設けたスパ
ークプラグは実公昭53−38046号公報や特開昭51
−66945号公報に記載されている。第１図に前者
の実施例、第２図に後者の実施例を示す。 〔考案が解決しようとする課題〕 かかるスパークプラグによれば、中心電極なら
びに接地電極に設けた貴金属チツプは白金で構成
されているが、長期に使用において該チツプに亀
裂が生じ、剥離、脱落を招くという問題がある。 そこで本考案では、長期の使用においても、貴
金属チツプの亀裂、剥離、脱落を防いで耐久性を
向上できる内燃機関用スパークプラグを提供する
ものである。 〔課題を解決するための手段〕 はじめに、本発明者らは貴金属チツプを形成す
る白金に他の金属を混入することにより、貴金属
チツプ自体の材料強度を向上させることができ、
長期の使用における貴金属チツプの亀裂、剥離、
脱落を防止することができると考え、最適な白金
に混入する金属を見出すべく鋭意探究した。 その結果、本発明者らは、従来の貴金属チツプ
を形成する白金との固溶性がよい材料として他の
貴金属が適していることを見出し、その貴金属の
中でも、融点が高く、耐消耗性がすぐれた金属と
して、イリジウムが最も適していること、および
その最適を混入割合を見出した。 そこで、本考案は、中心電極および接地電極を
備えた内燃機関用スパークプラグにおいて、中心
電極の発火部の先端を、電極の胴部に比べて径の
小さい径小直棒状に形成するとともに、径小部と
胴部との間を円錐台部により連結した構成とし、
中心電極をニツケル系合金で構成し、中心電極の
前記系小部の先端端面に、イリジウム−白金の二
成分系において、イリジウムを20重量％より大き
く、30重量％以下とし、残部白金とする貴金属チ
ツプを溶接により接合し、接地電極のうち貴金属
チツプに対向する面に、イリジウム−白金の二成
分においてイリジウムを20重量％より大、30重量
％以下とし、残部白金とする貴金属チツプを溶接
により接合し、両貴金属チツプの中心電極および
接地電極に対する溶接の接合面に合金層が形成さ
れているという技術的手段を採用するものであ
る。 〔実施例〕 以下本考案を図に示す実施例により詳細に示
す。第３図に本考案にかかるスパークプラグの全
体構成を示し、第４図に要部拡大図を示す。両図
において、１は耐熱、耐蝕、導電性の卑金属、例
えばNi−Cr系合金からなる中心電極であり、こ
の中心電極１の発火部側先端の径は絶縁碍子３に
保持されている胴部１ａより細くかつ直棒状に形
成されている。この径小部１ｂは胴部１ａの上端
部に位置している。なお、１ｃは所定角度を持つ
た円錐台部であり、径小部１ｂと胴部１ａとの間
を連通している。２は円板状の貴金属チツプで、
例えばPt85重量％〜70重量％、Ir（イリジウム）
20重量％より大きく30重量％以下の組成から成
り、直径0.7mm、肉厚0.3mmの寸法を有している。
４は炭素網から成る中軸で、絶縁碍子の軸孔３ａ
のうち上部に挿通してある。５は黄銅等から成る
端子で、中軸４の頭部にねじ込み固定してある。
６は円筒状のハウジングで、炭素網からなる金属
で構成されており、このハウジング６の内側にリ
ング状の気密パツキング７およびかしめリング８
を介して上記絶縁碍子３が固定してある。 なお、ハウジング６にはエンジンブロツクに固
定するためのネジ部６ａが設けてある。 ９は耐蝕、耐熱、導電性を有する金属から成る
接地電極であり、ハウジング６の下端面に溶接固
定されている。この接地電極９と中心電極１との
間に火花〓間Ｇを形成する。１０は接地電極９の
上で中心電極１上の貴金属チツプ２に対向する位
置に設けられた貴金属チツプであり、接地電極９
に抵抗溶接されている。例えばこの組成はPt85
〜70％、Irが20％より大きく、30％以下で、形状
は直径1.2mm、肉厚0.2〜0.3mmである。１１は絶縁
碍子３の軸孔３ａ内に封着した導電性ガラスシー
ル層であり、胴粉末と低融点ガラスから構成され
ており、このシール層１１で中軸４と中心電極１
とを電気的に接合すると共に両者を絶縁碍子３の
軸孔３ａに固定している。 上記構成において、次に作用を説明する。本考
案の実施例では非常に少ない貴金属を用い、従来
の量的に多くの貴金属を使用したスパークプラグ
と同等の性能を狙つたものであり、着火性、飛火
性、耐久性という点で同等の性能を有することを
特徴としている。この中で着火性、飛火性は形状
で決定され、使用中に貴金属チツプの形状が変化
しなければこの特性は維持される。従つて、最大
の問題は耐久性、いいかえると信頼性であり、こ
の点で優れていなくてはならない。 先ず、信頼性の前提として、溶接が十分でなく
てはならない。従つて、貴金属チツプの接合面の
ほぼ全面にわたり合金層ができている必要があ
り、本考案では抵抗溶接法を用いており、かなり
の溶接電流を流すため、貴金属チツプの上面は中
心、接地電極の母剤の端面とほぼ同一面に位置す
ることとなる。 次に、信頼性とし、貴金属チツプの上面および
側面から運転途中で亀裂が入り剥離、脱落しては
ならない。なお、ここで運転途中とは、この貴金
属チツプを使用したスパークプラグではメインテ
ナンスフリー、即ち車輌の寿命と同程度と考えて
いるため、少なくとも10万Km以内で剥離、脱落し
ないことが望ましい。この剥離、脱落につながる
亀裂の原因として、材質が影響することを実験的
に発見して、特に純白金のように粒径の大きくな
る材質は亀裂を生じやすいことを求めた。なお、
ここで亀裂とは貴金属チツプの上面から亀裂を主
として配慮する。但し、貴金属チツプの側面から
の亀裂は中心、接地電極の母材の影響を主とし受
けるため、ここでは除く。また、この側面からの
亀裂は貴金属チツプの断面径を数百ミクロン大き
くする程度の設計変更で十分対処できる。 実験結果を以下に示す。 冷凍サイクルテスト−850℃で６分間保持し、
その後室温で６分間保持する。これを繰返す。 −を200回繰り返した時の亀裂を進行の程度を
表１に示す。
るため、放電部に貴金属チツプを使用した内燃機
関用スパークプラグ（以下スパークプラグと呼
ぶ）に関するものである。 〔従来の技術〕 従来公知の、貴金属を火花放電部に設けたスパ
ークプラグは実公昭53−38046号公報や特開昭51
−66945号公報に記載されている。第１図に前者
の実施例、第２図に後者の実施例を示す。 〔考案が解決しようとする課題〕 かかるスパークプラグによれば、中心電極なら
びに接地電極に設けた貴金属チツプは白金で構成
されているが、長期に使用において該チツプに亀
裂が生じ、剥離、脱落を招くという問題がある。 そこで本考案では、長期の使用においても、貴
金属チツプの亀裂、剥離、脱落を防いで耐久性を
向上できる内燃機関用スパークプラグを提供する
ものである。 〔課題を解決するための手段〕 はじめに、本発明者らは貴金属チツプを形成す
る白金に他の金属を混入することにより、貴金属
チツプ自体の材料強度を向上させることができ、
長期の使用における貴金属チツプの亀裂、剥離、
脱落を防止することができると考え、最適な白金
に混入する金属を見出すべく鋭意探究した。 その結果、本発明者らは、従来の貴金属チツプ
を形成する白金との固溶性がよい材料として他の
貴金属が適していることを見出し、その貴金属の
中でも、融点が高く、耐消耗性がすぐれた金属と
して、イリジウムが最も適していること、および
その最適を混入割合を見出した。 そこで、本考案は、中心電極および接地電極を
備えた内燃機関用スパークプラグにおいて、中心
電極の発火部の先端を、電極の胴部に比べて径の
小さい径小直棒状に形成するとともに、径小部と
胴部との間を円錐台部により連結した構成とし、
中心電極をニツケル系合金で構成し、中心電極の
前記系小部の先端端面に、イリジウム−白金の二
成分系において、イリジウムを20重量％より大き
く、30重量％以下とし、残部白金とする貴金属チ
ツプを溶接により接合し、接地電極のうち貴金属
チツプに対向する面に、イリジウム−白金の二成
分においてイリジウムを20重量％より大、30重量
％以下とし、残部白金とする貴金属チツプを溶接
により接合し、両貴金属チツプの中心電極および
接地電極に対する溶接の接合面に合金層が形成さ
れているという技術的手段を採用するものであ
る。 〔実施例〕 以下本考案を図に示す実施例により詳細に示
す。第３図に本考案にかかるスパークプラグの全
体構成を示し、第４図に要部拡大図を示す。両図
において、１は耐熱、耐蝕、導電性の卑金属、例
えばNi−Cr系合金からなる中心電極であり、こ
の中心電極１の発火部側先端の径は絶縁碍子３に
保持されている胴部１ａより細くかつ直棒状に形
成されている。この径小部１ｂは胴部１ａの上端
部に位置している。なお、１ｃは所定角度を持つ
た円錐台部であり、径小部１ｂと胴部１ａとの間
を連通している。２は円板状の貴金属チツプで、
例えばPt85重量％〜70重量％、Ir（イリジウム）
20重量％より大きく30重量％以下の組成から成
り、直径0.7mm、肉厚0.3mmの寸法を有している。
４は炭素網から成る中軸で、絶縁碍子の軸孔３ａ
のうち上部に挿通してある。５は黄銅等から成る
端子で、中軸４の頭部にねじ込み固定してある。
６は円筒状のハウジングで、炭素網からなる金属
で構成されており、このハウジング６の内側にリ
ング状の気密パツキング７およびかしめリング８
を介して上記絶縁碍子３が固定してある。 なお、ハウジング６にはエンジンブロツクに固
定するためのネジ部６ａが設けてある。 ９は耐蝕、耐熱、導電性を有する金属から成る
接地電極であり、ハウジング６の下端面に溶接固
定されている。この接地電極９と中心電極１との
間に火花〓間Ｇを形成する。１０は接地電極９の
上で中心電極１上の貴金属チツプ２に対向する位
置に設けられた貴金属チツプであり、接地電極９
に抵抗溶接されている。例えばこの組成はPt85
〜70％、Irが20％より大きく、30％以下で、形状
は直径1.2mm、肉厚0.2〜0.3mmである。１１は絶縁
碍子３の軸孔３ａ内に封着した導電性ガラスシー
ル層であり、胴粉末と低融点ガラスから構成され
ており、このシール層１１で中軸４と中心電極１
とを電気的に接合すると共に両者を絶縁碍子３の
軸孔３ａに固定している。 上記構成において、次に作用を説明する。本考
案の実施例では非常に少ない貴金属を用い、従来
の量的に多くの貴金属を使用したスパークプラグ
と同等の性能を狙つたものであり、着火性、飛火
性、耐久性という点で同等の性能を有することを
特徴としている。この中で着火性、飛火性は形状
で決定され、使用中に貴金属チツプの形状が変化
しなければこの特性は維持される。従つて、最大
の問題は耐久性、いいかえると信頼性であり、こ
の点で優れていなくてはならない。 先ず、信頼性の前提として、溶接が十分でなく
てはならない。従つて、貴金属チツプの接合面の
ほぼ全面にわたり合金層ができている必要があ
り、本考案では抵抗溶接法を用いており、かなり
の溶接電流を流すため、貴金属チツプの上面は中
心、接地電極の母剤の端面とほぼ同一面に位置す
ることとなる。 次に、信頼性とし、貴金属チツプの上面および
側面から運転途中で亀裂が入り剥離、脱落しては
ならない。なお、ここで運転途中とは、この貴金
属チツプを使用したスパークプラグではメインテ
ナンスフリー、即ち車輌の寿命と同程度と考えて
いるため、少なくとも10万Km以内で剥離、脱落し
ないことが望ましい。この剥離、脱落につながる
亀裂の原因として、材質が影響することを実験的
に発見して、特に純白金のように粒径の大きくな
る材質は亀裂を生じやすいことを求めた。なお、
ここで亀裂とは貴金属チツプの上面から亀裂を主
として配慮する。但し、貴金属チツプの側面から
の亀裂は中心、接地電極の母材の影響を主とし受
けるため、ここでは除く。また、この側面からの
亀裂は貴金属チツプの断面径を数百ミクロン大き
くする程度の設計変更で十分対処できる。 実験結果を以下に示す。 冷凍サイクルテスト−850℃で６分間保持し、
その後室温で６分間保持する。これを繰返す。 −を200回繰り返した時の亀裂を進行の程度を
表１に示す。
以上述べた本考案によれば、次に列挙する効果
を奏する。 (1) 中心電極および接地電極の両方に貴金属チツ
プを溶接により接合したから、火花放電による
両電極の火花消耗を回避でき、極めて長寿命の
スパークプラグを提供できる。 (2) 各電極に溶接により接合した貴金属チツプは
電極に貴金属層を被覆するものに比べて貴金属
チツプ自体の耐久性がよく、剥離することはな
い。 (3) 各電極には貴金属チツプが溶接により接合さ
れているため、貴金属を被覆する場合のように
メツキ、蒸着法等の極めて複雑な製造工程を必
要とせず、単に溶接すればよく、従つて貴金属
チツプを採用したスパークプラグの製造が簡単
である。 (4) 各電極の貴金属チツプは白金−イリジウムの
二成分系においてイリジウムが20重量％より大
きく、30重量％以下とし、残部白金で構成され
ているため、イリジウムの働きで白金のみの場
合の如き直線的な亀裂の発生を防ぐことがで
き、貴金属チツプの剥離は、脱落を抑制でき
る。 (5) 中心電極および接地電極に接合されたそれぞ
れの貴金属チツプの各電極に対する溶接、接合
面には合金層が形成されているため、貴金属チ
ツプと各電極とは合金層を介して強固に接合さ
れることになり、冷熱サイクルの繰り返しによ
る、貴金属チツプの各電極接合面からの離脱を
抑制することができる。 (6) 中心電極はその発火部の先端が、該電極の胴
部に比べて径の小さい径小直棒状に形成してあ
り、かつその径小部と胴部との間を円錐台部で
連結した構成であるから、その直棒径小部の存
在により飛火要求電圧が低くなり、飛火性に優
れ、かつ火災核の成長がしやすい着火性に優れ
る。 また、円錐台部が設けてあるから、直棒径小
部の耐切損強度に優れる。 (7) 中心電極の発火部先端は上記のごとく直棒径
小部となつていて胴部より横断面積が小さい
が、該電極はニツケル系合金で構成してあるた
め、上記直棒径小部に受けた熱は胴部に良好に
伝達されることになり、該直棒径小部に有して
いても該径小部に熱がこもつてプレイグニツシ
ヨン、溶接を生じることがない。従つて、例え
ば上記発火部先端形状を有した中心電極の全体
を白金−イリジウムで構成した場合のように熱
伝導の悪さにより種々の悪影響を来たすことが
ない。
を奏する。 (1) 中心電極および接地電極の両方に貴金属チツ
プを溶接により接合したから、火花放電による
両電極の火花消耗を回避でき、極めて長寿命の
スパークプラグを提供できる。 (2) 各電極に溶接により接合した貴金属チツプは
電極に貴金属層を被覆するものに比べて貴金属
チツプ自体の耐久性がよく、剥離することはな
い。 (3) 各電極には貴金属チツプが溶接により接合さ
れているため、貴金属を被覆する場合のように
メツキ、蒸着法等の極めて複雑な製造工程を必
要とせず、単に溶接すればよく、従つて貴金属
チツプを採用したスパークプラグの製造が簡単
である。 (4) 各電極の貴金属チツプは白金−イリジウムの
二成分系においてイリジウムが20重量％より大
きく、30重量％以下とし、残部白金で構成され
ているため、イリジウムの働きで白金のみの場
合の如き直線的な亀裂の発生を防ぐことがで
き、貴金属チツプの剥離は、脱落を抑制でき
る。 (5) 中心電極および接地電極に接合されたそれぞ
れの貴金属チツプの各電極に対する溶接、接合
面には合金層が形成されているため、貴金属チ
ツプと各電極とは合金層を介して強固に接合さ
れることになり、冷熱サイクルの繰り返しによ
る、貴金属チツプの各電極接合面からの離脱を
抑制することができる。 (6) 中心電極はその発火部の先端が、該電極の胴
部に比べて径の小さい径小直棒状に形成してあ
り、かつその径小部と胴部との間を円錐台部で
連結した構成であるから、その直棒径小部の存
在により飛火要求電圧が低くなり、飛火性に優
れ、かつ火災核の成長がしやすい着火性に優れ
る。 また、円錐台部が設けてあるから、直棒径小
部の耐切損強度に優れる。 (7) 中心電極の発火部先端は上記のごとく直棒径
小部となつていて胴部より横断面積が小さい
が、該電極はニツケル系合金で構成してあるた
め、上記直棒径小部に受けた熱は胴部に良好に
伝達されることになり、該直棒径小部に有して
いても該径小部に熱がこもつてプレイグニツシ
ヨン、溶接を生じることがない。従つて、例え
ば上記発火部先端形状を有した中心電極の全体
を白金−イリジウムで構成した場合のように熱
伝導の悪さにより種々の悪影響を来たすことが
ない。
第１図、第２図は従来の公知例を示す断面図、
第３図は本考案にかかる一実施例を示す半断面
図、第４図は第３図の要部を拡大して示す断面図
である。 １……中心電極、１ａ……胴部、１ｂ……径小
部、２……中心側貴金属チツプ、９……接地電
極、１０……接地側貴金属チツプ。
第３図は本考案にかかる一実施例を示す半断面
図、第４図は第３図の要部を拡大して示す断面図
である。 １……中心電極、１ａ……胴部、１ｂ……径小
部、２……中心側貴金属チツプ、９……接地電
極、１０……接地側貴金属チツプ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 中心電極および接地電極を備えた内燃機関用ス
パークプラグにおいて、前記中心電極の発火部の
先端を、該電極の胴部に比べて径の小さい径小直
棒状に形成するとともに、該径小部と前記胴部と
の間を円錐台部により連結した構成とし、該中心
電極をニツケル系合金で構成し、該中心電極の前
記径小部の先端端面に、イリジウム−白金の二成
分系において、イリジウムを20重量％より大き
く、30重量％以下とし、残部白金とする貴金属チ
ツプを溶接により接合し、 前記接地電極のうち前記貴金属チツプに対向す
る面に、イリジウム−白金の二成分においてイリ
ジウムを20重量％より大きく、30重量％以下と
し、残部白金とする貴金属チツプを溶接により接
合し、前記両貴金属チツプの前記中心電極および
前記接地電極に対する溶接の接合面に合金層が形
成されていることを特徴とする内燃機関用スパー
クプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP438785U JPS60136086U (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 内燃機関用スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP438785U JPS60136086U (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 内燃機関用スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136086U JPS60136086U (ja) | 1985-09-10 |
| JPH0229678Y2 true JPH0229678Y2 (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=30479907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP438785U Granted JPS60136086U (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 内燃機関用スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136086U (ja) |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP438785U patent/JPS60136086U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60136086U (ja) | 1985-09-10 |
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