JPH0547954B2 - - Google Patents
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- JPH0547954B2 JPH0547954B2 JP19608884A JP19608884A JPH0547954B2 JP H0547954 B2 JPH0547954 B2 JP H0547954B2 JP 19608884 A JP19608884 A JP 19608884A JP 19608884 A JP19608884 A JP 19608884A JP H0547954 B2 JPH0547954 B2 JP H0547954B2
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Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は火花ギヤツプを形成する中心電極、
外側電極の火花放電部に特定配合のPt合金より
なる貴金属小片を配設してなるスパークプラグに
関する。 （従来の技術） 従来、スパークプラグの電極消耗を少なく耐久
性を向上する方法として、ニツケル合金等の卑金
属からなる電極に代え、火花放電部に耐熱性、耐
酸化性の優れた貴金属小片電極を用いることは知
られており、そのためにPt−Ir合金を少量使用し
たスパークプラグが提案されているが、このスパ
ークプラグは1000〜1100℃以上の熱サイクル負荷
下での貴金属小片の剥離性、長時間使用に伴う火
花消耗性について問題があり、又剥離安定性と火
花消耗を満足するためにクラツド構造とすること
も提案されているが、材料コスト、生産性の点で
高価なものとなつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで、これら問題を改善する観点から特願昭
58−100316で電極の火花放電部にPt−Pd合金を
使用することを提案したが、冷熱サイクル時に結
晶粒成長に伴う粒界割れが生じる問題が起つた。 （問題点を解決するための手段） 本発明はPt−Pd合金における冷熱サイクル時
の結晶粒成長に伴う粒界割れの問題を解決しよう
とするものであつて、電極の火花放電部の貴金属
小片の材質がPd15〜60重量％、結晶粒成長抑制
のためNi，Ｙ，Ru，Rh，Moの少なくとも１種
２〜20重量％と残部Ptからなる合金で合成した
ことにより耐久性に優れ、プラグの長寿命化をよ
り低コストでなしたスパークプラグを提供しよう
とするものである。 （実施例） 以下、本発明ほ具体的に説明する。 第１図は本発明スパークプラグの発火部の要部
断面図であり、図中１は機関取付ねじを具えた主
体金具、２は前記主体金具１の内腔内に封入固定
されたアルミナ磁器等からなる絶縁体、３は前記
絶縁体２の軸孔内にその先端面より突出して封着
された内部に銅芯を配したニツケル合金からなる
中心電極、４は前記中心電極３の火花放電部３ａ
に接合された貴金属小片電極、５は主体金具１の
端面１ａより突設されたニツケル合金等からなる
外側電極、６は前記外側電極の火花放電部５ａに
形成された貴金属小片であり、上記中心電極３の
貴金属小片４の先端面との間に火花ギヤツプ７を
形成したスパークプラグである。 火花放電部に配設する本発明の貴金属小片４及
び６の材質は、Pdが15〜60重量％と残部Ptより
なるPt−Pd合金に第三元素としてNi，Ｙ，Ru，
Rh，Moの少なくとも１種を２〜20重量％の範囲
内で添加することにより、高温時の結晶粒成長抑
制効果、耐火花消耗性に有効であることを見出し
たものである。 即ち、実施例ではPt−30Pd（30重量％添加した
Pd）合金に種々の第三元素を配合した表１に示
すNo.２〜９の合金を用い、これをニツケル合金
（２％Si，２％Cr，２％Alと残Ni合金）の中心電
極母材３の凹部３ｂにそれぞれ0.4mmの貴金属小
片を電気抵抗溶接にて接合したもので性能を比較
した。なお性能評価のうち、結晶粒成長抑制効果
としては大気中1000℃×10Hr熱処理後の結晶粒
度No（オーステナイド粒度）と、バーナーによる
1100℃×３分と放冷３分×500∞の冷熱サイクル
後の粒界亀裂によつて比較した。
外側電極の火花放電部に特定配合のPt合金より
なる貴金属小片を配設してなるスパークプラグに
関する。 （従来の技術） 従来、スパークプラグの電極消耗を少なく耐久
性を向上する方法として、ニツケル合金等の卑金
属からなる電極に代え、火花放電部に耐熱性、耐
酸化性の優れた貴金属小片電極を用いることは知
られており、そのためにPt−Ir合金を少量使用し
たスパークプラグが提案されているが、このスパ
ークプラグは1000〜1100℃以上の熱サイクル負荷
下での貴金属小片の剥離性、長時間使用に伴う火
花消耗性について問題があり、又剥離安定性と火
花消耗を満足するためにクラツド構造とすること
も提案されているが、材料コスト、生産性の点で
高価なものとなつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで、これら問題を改善する観点から特願昭
58−100316で電極の火花放電部にPt−Pd合金を
使用することを提案したが、冷熱サイクル時に結
晶粒成長に伴う粒界割れが生じる問題が起つた。 （問題点を解決するための手段） 本発明はPt−Pd合金における冷熱サイクル時
の結晶粒成長に伴う粒界割れの問題を解決しよう
とするものであつて、電極の火花放電部の貴金属
小片の材質がPd15〜60重量％、結晶粒成長抑制
のためNi，Ｙ，Ru，Rh，Moの少なくとも１種
２〜20重量％と残部Ptからなる合金で合成した
ことにより耐久性に優れ、プラグの長寿命化をよ
り低コストでなしたスパークプラグを提供しよう
とするものである。 （実施例） 以下、本発明ほ具体的に説明する。 第１図は本発明スパークプラグの発火部の要部
断面図であり、図中１は機関取付ねじを具えた主
体金具、２は前記主体金具１の内腔内に封入固定
されたアルミナ磁器等からなる絶縁体、３は前記
絶縁体２の軸孔内にその先端面より突出して封着
された内部に銅芯を配したニツケル合金からなる
中心電極、４は前記中心電極３の火花放電部３ａ
に接合された貴金属小片電極、５は主体金具１の
端面１ａより突設されたニツケル合金等からなる
外側電極、６は前記外側電極の火花放電部５ａに
形成された貴金属小片であり、上記中心電極３の
貴金属小片４の先端面との間に火花ギヤツプ７を
形成したスパークプラグである。 火花放電部に配設する本発明の貴金属小片４及
び６の材質は、Pdが15〜60重量％と残部Ptより
なるPt−Pd合金に第三元素としてNi，Ｙ，Ru，
Rh，Moの少なくとも１種を２〜20重量％の範囲
内で添加することにより、高温時の結晶粒成長抑
制効果、耐火花消耗性に有効であることを見出し
たものである。 即ち、実施例ではPt−30Pd（30重量％添加した
Pd）合金に種々の第三元素を配合した表１に示
すNo.２〜９の合金を用い、これをニツケル合金
（２％Si，２％Cr，２％Alと残Ni合金）の中心電
極母材３の凹部３ｂにそれぞれ0.4mmの貴金属小
片を電気抵抗溶接にて接合したもので性能を比較
した。なお性能評価のうち、結晶粒成長抑制効果
としては大気中1000℃×10Hr熱処理後の結晶粒
度No（オーステナイド粒度）と、バーナーによる
1100℃×３分と放冷３分×500∞の冷熱サイクル
後の粒界亀裂によつて比較した。
【表】
このテスト結果は、No.１のPt−30Pd合金が高
温時の結晶粒成長が早くて粒度が大きく、冷熱サ
イクル繰返しにおいては剥離はしないが境界で亀
裂が認められた。これに対して、本発明の合金材
料No.２〜No.９のものはいずれもNo.１のものより結
晶粒成長が遅く粒度が小さく、冷熱サイクル繰返
しにおいても亀裂は僅少であつて良好な接着性を
もつものである。 次に耐火花消耗性については、CDI電源を用い
て火花回数100PPS（毎秒当りのパルス）の条件下
で同一材質の貴金属棒材を対向させて配設して行
つたもので、その時のギヤツプ増加量を第２図に
示した。本発明の合金材料No.２，３，６，９は
Pt−30Pdよりは若干劣るが、比較的耐消耗性が
良好とされたPt−20Irよりもギヤツプ増加量が少
なく、耐久性がよいことが確められた。 なお、本発明の第三元素のNi，Ｙ，Ru，Rh，
Moの添加量は２〜20重量％の範囲内であり、２
重量％以下では結晶粒成長抑制効果が得られず20
重量％以上では耐消耗性が実用範囲を越えるため
好ましくない。又Pdの添加量を15〜60重量％と
する理由は前記添加範囲を外れると耐消耗性及び
溶接良好な接合範囲の硬度（ブリネル160以上）
が得られなくなるためである。 又本発明スパークプラグは第１図では中心電
極、外側電極の両者の火花放電部に貴金属小片を
配設したが、この実施例だけに限定されず、機関
の性能、電源極性に応じていずれか一方の電極に
本発明の合金材料を、又他方の電極に本発明合金
材料以外の貴金属合金例えばPt−Ni，Pt−IrPt
−Pd等を必要特性に合わせて用いることができ
る。更に実施例の如く火花ギヤツプが中心電極の
先端面に対向した外側電極との間に形成するスパ
ークプラグだけでなく、中心電極の先端部側面又
は先端周縁との間に形成するスパークプラグにも
適用することができる。 （発明の効果） 以上の如く、本発明のスパークプラグは火花放
電部にPt−Pd合金に第三元素としてNi，Ｙ，
Ru，Rh，Moの少なくとも１種を添加した合金
材料を用いることにより、耐火花消耗性が良好で
あるだけでなく、高温時の結晶粒成長抑制効果を
著しく高めることによつてニツケル合金電極母材
との接着性を向上し、耐久性の優れたスパークプ
ラグが得られ、かつPd材料費が比較的安く、プ
ラグ長寿命化をより低コストに達成できる顕著な
効果をもつものである。
温時の結晶粒成長が早くて粒度が大きく、冷熱サ
イクル繰返しにおいては剥離はしないが境界で亀
裂が認められた。これに対して、本発明の合金材
料No.２〜No.９のものはいずれもNo.１のものより結
晶粒成長が遅く粒度が小さく、冷熱サイクル繰返
しにおいても亀裂は僅少であつて良好な接着性を
もつものである。 次に耐火花消耗性については、CDI電源を用い
て火花回数100PPS（毎秒当りのパルス）の条件下
で同一材質の貴金属棒材を対向させて配設して行
つたもので、その時のギヤツプ増加量を第２図に
示した。本発明の合金材料No.２，３，６，９は
Pt−30Pdよりは若干劣るが、比較的耐消耗性が
良好とされたPt−20Irよりもギヤツプ増加量が少
なく、耐久性がよいことが確められた。 なお、本発明の第三元素のNi，Ｙ，Ru，Rh，
Moの添加量は２〜20重量％の範囲内であり、２
重量％以下では結晶粒成長抑制効果が得られず20
重量％以上では耐消耗性が実用範囲を越えるため
好ましくない。又Pdの添加量を15〜60重量％と
する理由は前記添加範囲を外れると耐消耗性及び
溶接良好な接合範囲の硬度（ブリネル160以上）
が得られなくなるためである。 又本発明スパークプラグは第１図では中心電
極、外側電極の両者の火花放電部に貴金属小片を
配設したが、この実施例だけに限定されず、機関
の性能、電源極性に応じていずれか一方の電極に
本発明の合金材料を、又他方の電極に本発明合金
材料以外の貴金属合金例えばPt−Ni，Pt−IrPt
−Pd等を必要特性に合わせて用いることができ
る。更に実施例の如く火花ギヤツプが中心電極の
先端面に対向した外側電極との間に形成するスパ
ークプラグだけでなく、中心電極の先端部側面又
は先端周縁との間に形成するスパークプラグにも
適用することができる。 （発明の効果） 以上の如く、本発明のスパークプラグは火花放
電部にPt−Pd合金に第三元素としてNi，Ｙ，
Ru，Rh，Moの少なくとも１種を添加した合金
材料を用いることにより、耐火花消耗性が良好で
あるだけでなく、高温時の結晶粒成長抑制効果を
著しく高めることによつてニツケル合金電極母材
との接着性を向上し、耐久性の優れたスパークプ
ラグが得られ、かつPd材料費が比較的安く、プ
ラグ長寿命化をより低コストに達成できる顕著な
効果をもつものである。
第１図は本発明スパークプラグの一実施例を示
す発火部の要部断面図であり、第２図は本発明合
金材料と比較合金材料の耐火花消耗性を示す特性
図である。 ３……中心電極、３ａ，５ａ……火花放電部、
５……外側電極、４，６……貴金属小片。
す発火部の要部断面図であり、第２図は本発明合
金材料と比較合金材料の耐火花消耗性を示す特性
図である。 ３……中心電極、３ａ，５ａ……火花放電部、
５……外側電極、４，６……貴金属小片。
Claims (1)
- １ 電極の火花放電部に貴金属小片を配設して耐
久性を向上させたスパークプラグにおいて、前記
貴金属小片の材質がPd15〜60重量％、結晶粒成
長抑制のためNi，Ｙ，Ru，Rh，Moの少なくと
も１種２〜20重量％と残部Ptからなる合金で構
成したことを特徴とするスパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19608884A JPS6174283A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | スパ−クプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19608884A JPS6174283A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | スパ−クプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174283A JPS6174283A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0547954B2 true JPH0547954B2 (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=16352006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19608884A Granted JPS6174283A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | スパ−クプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011125267A1 (ja) | 2010-04-02 | 2011-10-13 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7719172B2 (en) * | 2006-07-24 | 2010-05-18 | Honeywell International Inc. | Platinum-based alloy for spark plug electrodes incorporating palladium and iridium |
| JP4981473B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2012-07-18 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP19608884A patent/JPS6174283A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011125267A1 (ja) | 2010-04-02 | 2011-10-13 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6174283A (ja) | 1986-04-16 |
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