JPH031475A - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents

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。

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
るものである。

（従来の技術） 近年、内燃機関の高性能化とともにメンテナンスフリー
の観点から点火プラグは耐火花消耗性に優れた長寿命プ
ラグが益々要望されている。かかる長寿命化を図るため
に点火プラグは従来、Ｎｉ合金等の耐熱性、耐食性金属
からなる中心電極、外側電極の火花放電部に貴金属を用
いることによって改善することがよく知られており、こ
のため主にＰｔ、Ｐｔ−Ｉｒ合金等の貴金属材の棒状チ
ップまたは薄板チップを電気抵抗溶接、電子ビーム溶接
、レーザー溶接によって接合して用いることが提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前者は高価な貴金属材の使用量が多くコスト高
となり、後者は貴金属板より円盤状のチップを打抜き、
これを接合するものであるからチップ以外の部分が多く
、歩留りが３０％も悪化してコスト高の要因となった。

しかも、溶解法によって製造されたＰｔ−Ｉｒ合金は伸
性及び脆性を併せ持ち、且つ２３００℃以上という高融
点の合金であるので加工が困難であり、ワイヤー状に加
工するためには作業を高熱内で行なわざるを得す、しか
もそれを切断するに際し、せん断力による割れやクラッ
クが生じ易く、複雑形状への安定した加工は不可能であ
った。又、放電加工はｐｔ−Ｉｒ合金の融点が高いため
に、時間がかかるという問題があった。

そこで、この発明は上記従来のものの持つ欠点を改善す
るものであり、貴金属の浪費がなく、コストの低減が可
能で、且つ火花消耗性に優れた貴金属材を火花放電部の
チップとして使用することによってプラグの長寿命化を
達成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、発火部電極をイリジウムにより構成し、そ
のイリジウム粉末を金型プレス成形、ＣＩＰ成形、押出
成形、射出成形等により成形した上、脱脂し、真空中或
いは非酸化性ないし還元雰囲気下で焼結密度が９０％以
上となるように焼結してなるものである。

（作用） 上記構成を備えるので、貴金属の浪費がなくて量産性に
富むことによりコストを低減でき、しがち溶解法によっ
ては成形加工が困難であった複雑形状で且つ火花消耗性
に優れた発火部電極チップを使用することによりスパー
クプラグの長寿命化を図ることができる。

（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、この発明の第１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クプラグ（１）は
、先端に、後述するように製造されて火花放電部となる
発火都電［１（６）がそれをとりまくアルミナや窒化物
系セラミック（ＡＩＮ、Ｓｉｓ　Ｎ４　）の絶縁体（２
）軸孔（８）の先端孔内に挿設されて絶縁体（２）と同
時に焼成されている。この絶縁体（２）は、内燃機関に
取り付ける時に使用するネジ部（５）と上記発火部電極
（６）と対向する位置に外側電極（４）を配置する主体
金具（３）と、絶縁体（２）内の軸孔（８）内に発火部
電極（６）と電気抵抗溶接された金属製の中間電極（７
）、或は導電性セラミック粉末ないしはセラミック粉末
に金属をコートした粉末が充填されてなる中間電極（７
）をガラスシール（９）とともに封入される端子電極（
１０）から構成されるものである。そして発火部電極（
６）は、イリジウム粉末を金型プレス成形、ＣＩＰ成形
、押出成形成いは射出成形等により成形した上聯脂し、
真空中或いは非酸化性ないし還元雰囲気下で焼結密度が
９０％以上となるように焼結したものを、第３図に示す
ように、先端径（ａ）　０．８１１ｍ、基底部径（ｂ）
１．２ｍｍ、全長（ｃ）２市、基底部長（ｄ）０．５ｍ
ｍ、鍔角α４５°とする鍔（１１）付き形状とする。

表１には、プレス成形密度比、焼成雰囲気及びその条件
における焼結密度の関係を示したものであり、この発火
部電極（６）材作成に際し、焼成雰囲気を大気中とする
とイリジウムが酸化して黒色のｒｒ＆２化物が形成され
て揮発性が促進されるため、焼成工程は非酸化性、より
好ましくは還元雰囲気下ないし真空中で行われなければ
ならない、又、その焼成工程における焼結温度は１７０
０〜２２００℃であり、２０００’Ｃ以上がより好まし
い。更に、焼結密度が低いと、作成した電極材に残存す
る多くの空孔が、火花放電の高エネルギーによる温度上
昇を局所化するため、電極材の消耗が加速させるので、
焼結密度は、第６図に示すように少なくとも９０％以上
は必要である。又、その際、表２に示すように２次焼成
を行うことにより、焼結密度を一層高めることができる
。

以上の構成を具えるので、発火部電極（６）として市販
のイリジウム地金粉末をプレス成形密度比が６６．３％
となるように金型プレス後、水素雰囲気中で２２００℃
で６０分間焼結させて、焼結密度を９２．５％としたも
のを、更にＡｒ雰囲気中で１４００℃で６０分間２次焼
成し、熱間静水圧成形により第３図に示す鍔付き形状と
した試料Ｋを使用して火花消耗テストを行ったところ、
溶解法により作成しなＰｔ−Ｉｒ合金と同等の優れた耐
火花消耗性を得ることができた。

第４図はこの発明の第２の実施例を示したスパークプラ
グ（ＩＡ）であって、発火部電極（６）の形状は、第５
図に示すように径（ｅ）０．５ｍ１１＋、長さ（ｆ）１
．５ｍｍの円筒形状としたものであり、この発火部電極
（６）は内部に銅を封入したニッケル合金からなる中心
電極（１２）の先端凹部（１３）内に載置されるととも
に電子ビーム溶接、或はレーザー溶接（Ｌ）によって接
合されている。この中心電極（１２）は絶縁体（２）の
軸孔（８）内に挿入されて鍔部（１４）において係止さ
れて同様にガラスシール（９）でもって加熱封着され、
主体金具（３）の内腔に固定されたスパークプラグであ
る。更にこの発火部電極（６）の構成はイグナイタプラ
グにおいても有用である表１ （発明の効果） 以上のとおり、イリジウム粉末地金により発火部電極を
構成することにより、火花耐久性に優れた長寿命プラグ
を得ることができるとともに、材料の無駄がなく量産に
優れ、コストの低減を図ることができる。

１２・・・中心電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イリジウム粉末を成形の上、脱脂し、真空中或いは非酸
   化性ないし還元雰囲気下で焼結密度が９０％以上となる
   ように焼結してなる発火部電極を有する内燃機関用スパ
   ークプラグ。