JPH0261973A - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents
内燃機関用スパークプラグInfo
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- JPH0261973A JPH0261973A JP21160688A JP21160688A JPH0261973A JP H0261973 A JPH0261973 A JP H0261973A JP 21160688 A JP21160688 A JP 21160688A JP 21160688 A JP21160688 A JP 21160688A JP H0261973 A JPH0261973 A JP H0261973A
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- JP
- Japan
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- electrode
- hole
- center electrode
- spark plug
- noble metal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野）
この発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグに関
する。
する。
（従来の技術）
近年、内燃機関の窩出力化に伴って、内燃機関用スパー
クプラグの耐久性が求められており、このため、中心電
極の先端に耐摩耗性に優れた貴金属からなる発火部電極
を、電気抵抗溶接法あるいはレーザー溶接法等によって
接合してなるものがある。
クプラグの耐久性が求められており、このため、中心電
極の先端に耐摩耗性に優れた貴金属からなる発火部電極
を、電気抵抗溶接法あるいはレーザー溶接法等によって
接合してなるものがある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来のものにおいて、中心電極の先
端に耐摩耗性に優れた貴金属からなる発火部電極を、電
気抵抗溶接法あるいはレーザー溶接法等によって接合す
る場合、製造工程上の時間を多く必要とするものであり
、さらに、レーザー溶接の場合、溶接に使用するレーザ
ーが高エネルギーであることから、その設定条件を決め
ることが非常に難しく、また、溶接に必要とされる溶接
治工具の管理等にも、人員を割かねばならないので、コ
ストの著しい上昇を生じ、量産する上においての困難な
問題を抱えているものである。そこで、この発明は上記
従来のものの持つ欠点を改善するとともに、コストの低
いプレス加工による接合法等を用いて、■摩耗性に優れ
た貴金属合金による発火部電極を有する内燃機関用スパ
ークプラグを提供しようとするものである。
端に耐摩耗性に優れた貴金属からなる発火部電極を、電
気抵抗溶接法あるいはレーザー溶接法等によって接合す
る場合、製造工程上の時間を多く必要とするものであり
、さらに、レーザー溶接の場合、溶接に使用するレーザ
ーが高エネルギーであることから、その設定条件を決め
ることが非常に難しく、また、溶接に必要とされる溶接
治工具の管理等にも、人員を割かねばならないので、コ
ストの著しい上昇を生じ、量産する上においての困難な
問題を抱えているものである。そこで、この発明は上記
従来のものの持つ欠点を改善するとともに、コストの低
いプレス加工による接合法等を用いて、■摩耗性に優れ
た貴金属合金による発火部電極を有する内燃機関用スパ
ークプラグを提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段）
そのために、ニッケル合金よりなる中心電極の先端に穿
設する孔部中に、外周に複数の溝部を周設する円筒状の
貴金属からなる発火部電極を挿嵌するときに、先ず、中
心電極の先端に穿設する孔部と挿嵌する貴金属からなる
発火部電極との間隙を０．０５ｍｍ以下とし、また、上
記中心電極の硬度Ｈｖ１７０以下、発火部電極として使
用する貴金属を硬度Ｈｖ１５０以上のものとし、更には
、発火部電極の外周に周設されてなる複数の溝部のうち
、少なくとも２つ以上中心電極の孔部中に埋設し、中心
電極の孔部中に挿嵌される、発火部電極の直径Ａを、０
．５≦Ａ≦１．０ｍｍ、溝範囲Ｂを、Ｂ≦０．６ｍｍ、
溝幅Ｃを、０．０３≦Ｃ≦０．０８ｍｍ、溝深りを、０
．０３≦Ｄ≦００６ｍｍ、溝間隔Ｅを、Ｅ≦０．０５ｍ
ｍとしてなるものを、中心電極の孔部中に挿嵌した後、
上記発火部電極を挿嵌する中心電極の孔部の周縁に三軸
圧縮応力を加えることによって、中心電極の孔部の内周
壁を塑性変形させ、貴金属からなる発火部電極の外周に
周設されてなる複数の溝部に圧入して充填、接合させ、
その上、複数の溝部に充填する、塑性変形した中心電極
の孔部の内周壁に対して熱処理な加えることによって、
貴金属からなる発火部電極の外周との合金層を形成させ
てなるものである。
設する孔部中に、外周に複数の溝部を周設する円筒状の
貴金属からなる発火部電極を挿嵌するときに、先ず、中
心電極の先端に穿設する孔部と挿嵌する貴金属からなる
発火部電極との間隙を０．０５ｍｍ以下とし、また、上
記中心電極の硬度Ｈｖ１７０以下、発火部電極として使
用する貴金属を硬度Ｈｖ１５０以上のものとし、更には
、発火部電極の外周に周設されてなる複数の溝部のうち
、少なくとも２つ以上中心電極の孔部中に埋設し、中心
電極の孔部中に挿嵌される、発火部電極の直径Ａを、０
．５≦Ａ≦１．０ｍｍ、溝範囲Ｂを、Ｂ≦０．６ｍｍ、
溝幅Ｃを、０．０３≦Ｃ≦０．０８ｍｍ、溝深りを、０
．０３≦Ｄ≦００６ｍｍ、溝間隔Ｅを、Ｅ≦０．０５ｍ
ｍとしてなるものを、中心電極の孔部中に挿嵌した後、
上記発火部電極を挿嵌する中心電極の孔部の周縁に三軸
圧縮応力を加えることによって、中心電極の孔部の内周
壁を塑性変形させ、貴金属からなる発火部電極の外周に
周設されてなる複数の溝部に圧入して充填、接合させ、
その上、複数の溝部に充填する、塑性変形した中心電極
の孔部の内周壁に対して熱処理な加えることによって、
貴金属からなる発火部電極の外周との合金層を形成させ
てなるものである。
（作用）
上記構成を具えるのて、ニッケル合金よりなり硬度Ｈｖ
１７０以下である中心電極の先端に設ける孔部中に、硬
度Ｈｖが１５０以上である外周に複数の溝部を周設する
円筒状貴金属の発火部電極を挿嵌した後、中心電極の孔
部の周縁に三軸圧縮応力を加えることによって、硬度Ｈ
ｖが１７０以下である中心電極の孔部の内周壁が貴金属
の発火部１瘉の外周に設ける溝部に対して、塑性変形を
起こし、上記ニッケル合金からなる中心電極の孔部の内
周壁の材料が溝部に正大充填されることにより接合し、
さらには、塑性変形した中心電極の孔部の内周壁に対し
て熱処理を加えることによって、貴金属からなる発火部
電極の外周との間に合金層を形成させることができるの
で、より強固に接合させることができる。
１７０以下である中心電極の先端に設ける孔部中に、硬
度Ｈｖが１５０以上である外周に複数の溝部を周設する
円筒状貴金属の発火部電極を挿嵌した後、中心電極の孔
部の周縁に三軸圧縮応力を加えることによって、硬度Ｈ
ｖが１７０以下である中心電極の孔部の内周壁が貴金属
の発火部１瘉の外周に設ける溝部に対して、塑性変形を
起こし、上記ニッケル合金からなる中心電極の孔部の内
周壁の材料が溝部に正大充填されることにより接合し、
さらには、塑性変形した中心電極の孔部の内周壁に対し
て熱処理を加えることによって、貴金属からなる発火部
電極の外周との間に合金層を形成させることができるの
で、より強固に接合させることができる。
（実施例）
この発明を図に示す実施例により更に説明する（１）は
、この考案の実施例である内燃機関用スパークプラグで
あり、この内燃機関用スパー２プラグ（１〉は、ニッケ
ル合金（例えばインコネル６００等）或は５１−Ｃｒ−
Ｍｎ−９５％Ｎ１からなり、かつ、その内部に銅芯が封
入されており、先端部に設ける孔部（４）に、外周に複
数の溝部（６）を周設する貴金属（例えば、Ｐｔ、Ａｕ
−Ｐｄ合金、Ｐｔ−Ｉｒ合金、Ｐｔ−Ｎｉ合金、Ｉｒ或
はＰ ｔ ／ Ｎ ｉクラッドワイヤー等）よりなる円
筒状の発火部電極（５）を接合、固定してなり、この中
心電極（３〉を嵌挿、保持する絶縁体（２）、先端にネ
ジ部（８〉を具える主体金具（７）及び外側電極（９）
から構成されるものである。この中心電極（３）の先端
部に設けた孔部く４）に接合の上、固定される円筒状の
貴金属よりなる発火部電極く５）は、その孔部（４）と
の間に０．０５ｍｍ以下の間隙をもって嵌挿され、上記
中心電極の硬度Ｈｖを１７０以下、さらに発火部電極（
５）に用いられる貴金属の硬度Ｈｖを１５０以上として
なるものであり、中心電極（３）の硬度が１７０以上だ
と中心電極の塑性変形が不十分となって溝部（６）に完
全に吸い込むことができず間隙が生じ、また発火電極（
５）の硬度が１５０以下だと発火電極が変形を生じて強
固な接合力が得られない。製造工程としては中心電極（
３）の先端部の孔部（４）に、上記貴金属よりなる円筒
状の発火部電極（５）を嵌挿した後、中心電極（３）の
孔部（４）の周縁に、治具（１５）によって固定し、そ
の治具（１６）及びガイド（１７）に嵌合するポンチ（
１６）によって上記発火部電極（５）の周囲に三軸圧縮
応力（矢印方向）を加え、硬度Ｈｖ１７０以下である中
心電極（３）の孔部（４）の内壁（１０）に塑性変形を
生じさせ、上記貴金属よりなる円筒状の発火部電極（５
）の外周に周設した複数の溝部（６）の中に中心電極（
３）の内壁の材料が圧入充填されることによって、接合
面に対して圧縮による残留応力が残り、発火部電極（５
）は中心電極〈３）に強固に接合、固定されるものであ
る。そして、中心電極（３）の先端部の孔部（４）の中
に嵌挿される貴金属の円筒状発火部電極（５）の外周に
周設された溝部（６）は、少なくとも２山以上孔部（４
）内に埋設することによって、治具（１５）及びポンチ
（１６）によって三軸圧縮応力を加えることで生じる発
火部電極（５）との接合がより確実になると共に、上記
発火部電極（５）の寸法を、直径Ａを、０．５≦Ａ≦１
．０ｍｍ、溝部（６）の範囲Ｂを、Ｂ≦０．６ｍｍ、溝
部（６）の幅Ｃを、０．０３≦Ｃ≦０．０８ｍｍ、７７
４部（６）の深さＤを、０．０３≦Ｄ≦０．０６ｍｍ、
溝部（６）の間隔Ｅを、Ｅ≦０．０５ｍｍとすることに
よって、塑性変形による溝部（６）への充填が最適なも
のとなり、十分な接合強度を得ることができる。また、
中心電極く３）の先端部に設けられる孔部（４）の中に
貴金属よりなる円筒状の発火部電極（５）を挿嵌した後
、三軸圧縮応力を加えることで起こる塑性変形による溝
部（６）への中心電極材料の圧入充填と共に、１ｏｏｏ
℃で２時間熱処理を施すことによって、中心電極（３）
の孔部（４）の内壁く１０）と貴金属よりなる円筒状の
発火部電極（５）の外周との間に、例えばＰｔ−Ｎｉの
合金層（１４）が形成され、より強固な接合ができるも
のである。そこで、この発明の実施例である内燃機関用
スパークプラグ（１）を６気筒、２０００ｃｃの実機エ
ンジンに組み込み、アイドリング（１分間）から全開５
０００ｒｐｍ （１分間）繰り返す冷熱繰り返し試験を
２００時間行ったところ、剥離等の異常が発生すること
もなく、この発明の効果が認められた。なお、発火部電
極（５）の外周に設けられる溝部く６）のポンチによる
加工は、一部或は全周にわたっても良いものであり、さ
らにローレット加工としても良いものである。なお、（
１１）は、導電性ガラスであり、抵抗体（１２〉を挟持
して、端子電極（１３）と共に、絶縁体（２）内に加熱
封着されているものである。
、この考案の実施例である内燃機関用スパークプラグで
あり、この内燃機関用スパー２プラグ（１〉は、ニッケ
ル合金（例えばインコネル６００等）或は５１−Ｃｒ−
Ｍｎ−９５％Ｎ１からなり、かつ、その内部に銅芯が封
入されており、先端部に設ける孔部（４）に、外周に複
数の溝部（６）を周設する貴金属（例えば、Ｐｔ、Ａｕ
−Ｐｄ合金、Ｐｔ−Ｉｒ合金、Ｐｔ−Ｎｉ合金、Ｉｒ或
はＰ ｔ ／ Ｎ ｉクラッドワイヤー等）よりなる円
筒状の発火部電極（５）を接合、固定してなり、この中
心電極（３〉を嵌挿、保持する絶縁体（２）、先端にネ
ジ部（８〉を具える主体金具（７）及び外側電極（９）
から構成されるものである。この中心電極（３）の先端
部に設けた孔部く４）に接合の上、固定される円筒状の
貴金属よりなる発火部電極く５）は、その孔部（４）と
の間に０．０５ｍｍ以下の間隙をもって嵌挿され、上記
中心電極の硬度Ｈｖを１７０以下、さらに発火部電極（
５）に用いられる貴金属の硬度Ｈｖを１５０以上として
なるものであり、中心電極（３）の硬度が１７０以上だ
と中心電極の塑性変形が不十分となって溝部（６）に完
全に吸い込むことができず間隙が生じ、また発火電極（
５）の硬度が１５０以下だと発火電極が変形を生じて強
固な接合力が得られない。製造工程としては中心電極（
３）の先端部の孔部（４）に、上記貴金属よりなる円筒
状の発火部電極（５）を嵌挿した後、中心電極（３）の
孔部（４）の周縁に、治具（１５）によって固定し、そ
の治具（１６）及びガイド（１７）に嵌合するポンチ（
１６）によって上記発火部電極（５）の周囲に三軸圧縮
応力（矢印方向）を加え、硬度Ｈｖ１７０以下である中
心電極（３）の孔部（４）の内壁（１０）に塑性変形を
生じさせ、上記貴金属よりなる円筒状の発火部電極（５
）の外周に周設した複数の溝部（６）の中に中心電極（
３）の内壁の材料が圧入充填されることによって、接合
面に対して圧縮による残留応力が残り、発火部電極（５
）は中心電極〈３）に強固に接合、固定されるものであ
る。そして、中心電極（３）の先端部の孔部（４）の中
に嵌挿される貴金属の円筒状発火部電極（５）の外周に
周設された溝部（６）は、少なくとも２山以上孔部（４
）内に埋設することによって、治具（１５）及びポンチ
（１６）によって三軸圧縮応力を加えることで生じる発
火部電極（５）との接合がより確実になると共に、上記
発火部電極（５）の寸法を、直径Ａを、０．５≦Ａ≦１
．０ｍｍ、溝部（６）の範囲Ｂを、Ｂ≦０．６ｍｍ、溝
部（６）の幅Ｃを、０．０３≦Ｃ≦０．０８ｍｍ、７７
４部（６）の深さＤを、０．０３≦Ｄ≦０．０６ｍｍ、
溝部（６）の間隔Ｅを、Ｅ≦０．０５ｍｍとすることに
よって、塑性変形による溝部（６）への充填が最適なも
のとなり、十分な接合強度を得ることができる。また、
中心電極く３）の先端部に設けられる孔部（４）の中に
貴金属よりなる円筒状の発火部電極（５）を挿嵌した後
、三軸圧縮応力を加えることで起こる塑性変形による溝
部（６）への中心電極材料の圧入充填と共に、１ｏｏｏ
℃で２時間熱処理を施すことによって、中心電極（３）
の孔部（４）の内壁く１０）と貴金属よりなる円筒状の
発火部電極（５）の外周との間に、例えばＰｔ−Ｎｉの
合金層（１４）が形成され、より強固な接合ができるも
のである。そこで、この発明の実施例である内燃機関用
スパークプラグ（１）を６気筒、２０００ｃｃの実機エ
ンジンに組み込み、アイドリング（１分間）から全開５
０００ｒｐｍ （１分間）繰り返す冷熱繰り返し試験を
２００時間行ったところ、剥離等の異常が発生すること
もなく、この発明の効果が認められた。なお、発火部電
極（５）の外周に設けられる溝部く６）のポンチによる
加工は、一部或は全周にわたっても良いものであり、さ
らにローレット加工としても良いものである。なお、（
１１）は、導電性ガラスであり、抵抗体（１２〉を挟持
して、端子電極（１３）と共に、絶縁体（２）内に加熱
封着されているものである。
（発明の効果）
以上のとおり、ニッケル合金による中心電極の先端部に
設ける孔部に、貴金属からなり、外周に溝部を周設した
発火部電極を挿嵌し、その周囲に圧縮応力を加えること
によって、中心電極に対して塑性変形をおこさせ、上記
発火部電極外周に周設した溝部内に中心電極材を圧入充
填させることで、接合させ、プレス機を用いた簡単な方
法により接合を行えるものであり、さらにイリジウム等
の高融点物質に対してもスパークプラグの発火部電極と
して使用することが可能となり、耐ｊ＊耗性に優れたス
パークプラグを提供することのできる優れた効果を有す
るものである。
設ける孔部に、貴金属からなり、外周に溝部を周設した
発火部電極を挿嵌し、その周囲に圧縮応力を加えること
によって、中心電極に対して塑性変形をおこさせ、上記
発火部電極外周に周設した溝部内に中心電極材を圧入充
填させることで、接合させ、プレス機を用いた簡単な方
法により接合を行えるものであり、さらにイリジウム等
の高融点物質に対してもスパークプラグの発火部電極と
して使用することが可能となり、耐ｊ＊耗性に優れたス
パークプラグを提供することのできる優れた効果を有す
るものである。
第１図は、この発明の実施例である内燃機関用スパーク
プラグの部分断面図、第２図は、その要部拡大断面図、
さらに第３図は、実施例である内燃機関用スパークプラ
グの要部製造工程を示す断面図である。 １・・・内燃機関用スパークプラグ ２・・・絶縁体３
・・・中心電［！ ４・・・孔部 ５・・・発火部電極
６・・・溝部 ７・・・主体金具 ８・・・ネジ部 ９
・・・外側電極 １０・・・内壁 １１・・・導電性ガ
ラス１２・・・抵抗体 １３・・・端子電極 １４・・
・合金層１５・・・治具 １６・・・ポンチ 特許出願人 代理人 弁理士 藤 木 三 幸第２図 ｒイノ ６口） ｌ Ａ 、、、、、、、、、１ 第３図
プラグの部分断面図、第２図は、その要部拡大断面図、
さらに第３図は、実施例である内燃機関用スパークプラ
グの要部製造工程を示す断面図である。 １・・・内燃機関用スパークプラグ ２・・・絶縁体３
・・・中心電［！ ４・・・孔部 ５・・・発火部電極
６・・・溝部 ７・・・主体金具 ８・・・ネジ部 ９
・・・外側電極 １０・・・内壁 １１・・・導電性ガ
ラス１２・・・抵抗体 １３・・・端子電極 １４・・
・合金層１５・・・治具 １６・・・ポンチ 特許出願人 代理人 弁理士 藤 木 三 幸第２図 ｒイノ ６口） ｌ Ａ 、、、、、、、、、１ 第３図
Claims (5)
- （１）貴金属からなる発火部電極を中心電極の孔部中に
挿嵌した後、上記発火部電極を挿嵌する中心電極の孔部
の周縁に三軸圧縮応力を加えることによって、中心電極
の孔部の内周壁を塑性変形させ、貴金属からなる発火部
電極の外周に周設されてなる複数の溝部に圧入充填、接
合させてなる内燃機関用スパークプラグ。 - （２）中心電極の先端部に設ける孔部とこれに挿嵌する
貴金属からなる発火部電極との間隙を０．０５ｍｍ以下
とすると共に、上記中心電極の硬度Ｈｖ１７０以下、発
火部電極として使用する貴金属を硬度Ｈｖ１５０以上と
してなる請求項（１）記載の内燃機関用スパークプラグ
。 - （３）貴金属からなる発火部電極の外周に周設されてな
る複数の溝部のうち、少なくとも２つ以上中心電極の孔
部中に埋設されてなる請求項（１）記載の内燃機関用ス
パークプラグ。 - （４）中心電極の孔部中に挿嵌される、貴金属からなる
発火部電極の直径Ａを、０．５≦Ａ≦１．０ｍｍ、溝範
囲Ｂを、Ｂ≦０．６ｍｍ、溝幅Ｃを、０．０３≦Ｃ≦０
．０８ｍｍ、溝深Ｄを、０．０３≦Ｄ≦０．０６ｍｍ、
溝間隔Ｅを、Ｅ≦０．０５ｍｍとしてなる請求項（１）
、（２）又は（３）記載の内燃機関用スパークプラグ。 - （５）複数の溝部に充填する、塑性変形した中心電極の
孔部の内周壁に対して熱処理を加えることによって、貴
金属からなる発火部電極の外周との合金層を形成させて
なる請求項（１）、（２）、（３）又は、（４）記載の
内燃機関用スパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21160688A JPH0261973A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 内燃機関用スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21160688A JPH0261973A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 内燃機関用スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261973A true JPH0261973A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16608548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21160688A Pending JPH0261973A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 内燃機関用スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0261973A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011934A1 (de) * | 1992-11-19 | 1994-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze für brennkraftmaschinen, insbesondere für brennkraftmaschinen von kraftfahrzeugen |
| EP1286442A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-02-26 | Federal-Mogul S.A. | A spark plug for an internal combustion engine |
| US7323811B2 (en) | 2001-08-23 | 2008-01-29 | Federal-Mogul Ignition (U.K.) Limited | Noble metal tip for spark plug electrode and method of making same |
| JP2019046660A (ja) * | 2017-09-02 | 2019-03-22 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
-
1988
- 1988-08-27 JP JP21160688A patent/JPH0261973A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011934A1 (de) * | 1992-11-19 | 1994-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze für brennkraftmaschinen, insbesondere für brennkraftmaschinen von kraftfahrzeugen |
| EP1286442A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-02-26 | Federal-Mogul S.A. | A spark plug for an internal combustion engine |
| WO2003019746A3 (en) * | 2001-08-23 | 2007-10-25 | Federal Mogul Sa | A spark plug for an internal combustion engine |
| US7323811B2 (en) | 2001-08-23 | 2008-01-29 | Federal-Mogul Ignition (U.K.) Limited | Noble metal tip for spark plug electrode and method of making same |
| KR100899718B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2009-05-27 | 페더랄-모굴 에스.아. | 내연기관용 점화플러그 및 그 제조방법 |
| JP2019046660A (ja) * | 2017-09-02 | 2019-03-22 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
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