JPS5847840B2 - 点火プラグの製造方法 - Google Patents

点火プラグの製造方法

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JPS5847840B2
JPS5847840B2 JP49041600A JP4160074A JPS5847840B2 JP S5847840 B2 JPS5847840 B2 JP S5847840B2 JP 49041600 A JP49041600 A JP 49041600A JP 4160074 A JP4160074 A JP 4160074A JP S5847840 B2 JPS5847840 B2 JP S5847840B2
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nickel
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JP49041600A
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ジエームス イートン カール
スタンレイ ポデイアク リチヤード
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Federal Mogul Ignition LLC
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Champion Spark Plug Co
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39—Selection of materials for electrodes

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  • Spark Plugs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は点火プラグの製造方法に関するものである。
点火プラグの電極片として貴金属又は準貴金属を長期間
に亘って使用することは当技術分野で知られている。
例えば、ヘラー氏の米国特許第２，２ ９ ６，０ ３
３号では中央電極を威す余り高価でない金属体に貴金
属製片を溶接し、それ自体で点火片として作動させる。
これは初期の設計の多くがそうである。
例えば、ヘンゼル氏の米国特許第２，３ ９ １，４
５ ５号に示された構造にタングステン又はタングステ
ンの合金を使用することも提案された。
しかしながら、タングステン及びタングステンの合金は
一部の近代的な内燃機関内で急速に腐食し、タングステ
ン製片の両側部が保護されていない構造では或る使用期
間中の電極の寿命が極めて短かくなる。
熱伝導性が高く且つキャップ又ぱ外被と実質的に同じ熱
膨張係数を有するモリブデン又はモリブデンの合金を電
極の芯材とした摩耗寿命の長い電極を作戒する目的で電
極の端部を白金等の外被で覆うこともヘンゼル氏の米国
特許第２，３ ９ １，４ ５ ６号によって当技術分
野では知られている。
最も普通の構造では、プレテツシュ氏の米国特許第３，
２ ５ ６，４ ５ ７号の場合の如く、絶縁体片の穴
内又はニッケル製割りスリーブの穴内に着設せる白金製
リベットを使用しなければならなかった。
当該リベットはそのリベットヘッドの上方部分の周りに
銀を鋳込むことによって所定位置に保持する。
実際上、リベット式構造では電極の点火作用の寿命に何
ら役立たない貴金属を大量に必要とする。
貴金属の殆んどの部分が支持棒として無駄になっている
。
又、実際上、燃焼室の腐食性雰囲気内で当該リベットを
長期間の作動に亘って堅牢に取付けることが困難である
ことが判った。
先行技術による構造では全て、使用した貴金属の量が多
いことから、点火プラグの値段が現況下では高くなり、
貴金属という限られた手段を相当無駄にしている。
周知形式の点火プラグの場合、中央電極は当該電極を支
持している絶縁体から突出しているので、絶縁体の表面
上の堆積物は点火過程で除去される。
或る状況下ではこれらの堆積物は点火プラグの寿命を延
ばす目的で実際上有益に利用出来る。
したがって本発明の目的は、卑金属製円筒形線材の端部
の周囲に拡大部を形威し、該端部の端面にくぼみを形威
し、貴金属製小物体を前記くぼみに挿入し、ここで前記
小物体は前記くぼみに挿入されうるような前記くぼみと
ほぼ対応する形状を有し、線材および小物体に半径方向
の外力を加えて線材および小物体を鍛接せしめて拡大部
を有する端部を円筒形になし、線材が小物体の両端部の
間において小物体の側壁にくい込む、ことを特徴とする
点火プラグの中央電極の製造方法を提供することにある
。
この本発明の点火プラグの製造方法は、従来技術の貴金
属を卑金属に溶接する欠点、すなわち腐食しやすいこと
、およびリベット状の貴金属の採用による欠点、すなわ
ち点火作用の寿命に役立たない貴金属の無駄な使用を解
決したものである。
本発明においては、点火に必要な量の貴金属が使用され
、中央電極に極めて簡単に、しかし堅く機械的方法によ
り固定されるものであり、従来技術と比較して、貴金属
の使用量が少なくでき、固定も極めて簡単に行ないえる
ものである。
図面の第１図は、エンジンのシリンダーヘッド内のねじ
穴に嵌設されるよう適合している殻体１０を有する実質
的に慣用形式の点火プラグを示す。
点火プラグには殻体１０内に着設せる絶縁体１１が含ま
れ、当該絶縁体には中央電極１５を受入れる穴が設けて
ある。
中央電極は絶縁体１１の穴１６内に位置付けてあり、突
固めた粉体１７又はその他の適当な手段によって密封さ
れ、気体の漏洩を防止する。
中央電極１５には管状に形或された又は後で説明する目
的のためにドリル加工をして中央縦穴を穿設した下方部
分１８が含まれている。
接地電極１９で点火プラグが完戊する。第１図に示した
本発明の形態においては、中央電極１５の下方部分の端
部即ち点火端部は絶縁体１１の平坦な端部と共役平面即
ち同一平面上にあることに注目されよう。
第２図に示す如く、管状に作成された即ちドリル加工で
穿設された電極の下方部分１８は図示の形態では２個の
部分から或る細線挿入体を受入れる。
細線挿入体の片方の部分は貴金属で作威してあり、２１
で示す。
細線挿入体の残りの部分は２２で示し、鉄又はニッケル
の如き単にニッケル製下方部分１８の穴を充填する母材
で作威してある。
好ましい形態においては、細線挿入体の寸法範囲は直径
が約ｏ． Ｏ ２ ５ＣｒｆＬ（ ０． ０ １ ０ｉ
ｎ．）乃至０． ０ ７ ６ＣｒＩＬ（ ０． ０ ３
０ｉｌ．）でその長さ０．３８１ＣｒｒＬ（ ０．
１ ５ ０ｉｎ．）乃至０． ６ ３ ５Ｃｎ１．（
０． ２ ５ ０ｉｌ．）である。
これより直径が大きくなると所望の経済性を得ることが
出来ない。
これより直径が細くなると、貴金属線の小部分が電極の
組立て時に極めて取扱い難くなるため、余り細い線材は
好ましくない。
細線電極の露出部分に使用出来るいわゆる貴金属の中に
は金、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニ
ウム及びタングステンの合金がある。
実質的には唯一の基準は貴金属の合金が線材の形態に延
伸出来且つ点火に基づく腐食に耐える点にある。
挿入後に細線挿入体に対する外被として作用するニッケ
ル製管の穴内へ貴金属製細線挿入体２１及び細線挿入体
母材２２を挿入した後、当該各部分を鍛接して電極の下
方部分の直径を幾分小さくし、線材とニッケル製外被の
間の機械的付着により細線挿入体２１及び２２を所定位
置で係止させる。
挿入体及びニッケル製外被の間の軸方向接触長さが長い
ことから、加熱サイクル及び冷却サイクルに亘って鍛接
電極が共に静止状態にあることが判った。
鍛接工程を完了させるのに使用した装置は慣用形式のも
のである。
スパークは最低の電圧量の所で起きるので接地電極１９
及び中央電極１５の間のスパークは最初中央電極の全体
の面を横切って発生する。
腐食に対する抵抗性が幾分低いニッケル製外被は消耗し
て第４図に示す如く貴金属線の小さい突出片を露呈状態
にさせる。
従ってこの図は点火プラグを数千マイル分作動させた後
の中央電極の状態を概略的に示す。
ニッケル製外被は腐食で無くなっているが、貴金属線は
依然としてその元の状態及び接地電極に対して作動関係
にあり、点火プラグは低い火花電圧で依然点火出来るこ
とに注目されよう。
僅かに先き開きの燃料でエンジンが作動している間に、
導電性堆積物が絶縁体の端部に形或される。
この表面を中央電極の端部と共面にすることによって、
これらの導電性堆積物はスパーク工程に関与し、実際上
、シリンダー内の給気体を発火させるのに十分な強度を
持つスパークを発生し得る中央電極として作用する。
このため本発明の点火プラグの寿命は更に長くなる。
実験の結果、下方中央電極部分１８を威すニッケル製棒
の軸方向に微細な孔をドリル加工出来ることが判ってい
るが、実際上はニッケル製管を使用する方が一層実用的
であろう。
細線挿入体の母材部分２２は管１８の穴を塞ぎ且つ貴金
属線の量を維持する目的にのみ使用してある。
母材プラグは鍛接中に電極の外径も均一にし、ガスの漏
洩を防止するよう当該管の詰込みを援助する。
使用した挿入金属が白金又は白金の合金に比較して比較
的廉価なタングステン又はタングステン合金の線材であ
る場合、ニッケル製外被ぱタングステン製線材の両側部
を燃焼ガスによる化学的衝撃から保護する作用をする。
スパークを発生させない表面を適当に保護出来るならば
、タングステン合金は電極に使用するのに極めて満足出
来る材料であることが判っている。
堅牢に鍛接したニッケル製外被はタングステン製外被を
保護し、腐食及びさびを露出端部面のみに制限する。
第５図及び第６図に示した本発明の形態に於いては貴金
属は最初小さい円筒形状ペレット３０の形態になってい
る。
ニッケル製電極を３１で示す。電極の点火端部には穿孔
加工でくぼみ３２が形成してあり、電極の隣接金属は３
３に示す如く広げてある。
円筒形状ペレット３０をくぼみ３２内に設置して、その
組合せたものを鍛接してニッケルを第６図に示す如くペ
レットの側壁に近密に係合させる。
鍛接作用によって電極３１の拡大部分３３は貴金属ペレ
ット３０の中間部分に大きな半径方向圧力を与え、当該
ペレットがニッケル製電極３１から突出する点において
ペレット３０に食込み直径部を生ぜしめる。
この作用で空洞３２内のべレット３０の部分が把持され
、当該部分は当該空洞の壁面と完全に且つ近密に接触す
る。
生産に当って、極めて小さいペレット３０を取扱うこと
は実用的でなく、この場合ペレット３０は鍛接工程後に
形威され、プロセスは長い線材の端部をくぼみ３２内に
挿入してその絹立てたものを鍛接し、次にペレットを線
材から切断するようなプロセスになることが判ろう。
鍛接作業中、ペレットの貴金属は、所望ならば、第７図
に示す如く、ニッケル製線材３１から延在した状態に残
すことが出来る。
この構造の場合、点火に対してニッケル部分は離れ過ぎ
ており点火プラグのチップの構造は長期間の使用後あま
り変化しないので、スパークは全体的に貴金属に対して
のみ発生する。
しかしながら、本形態の場合も所望ならば貴金属をニッ
ケルから突出させることを省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従って作威した中央電極を有する点
火プラグの一剖分を中央垂直断面にて示す立面図。 第２図及び第３図は、製造方法を示す目的上幾分拡大し
た中央電極自体の部分的断面図。 第４図は、長い作動時間後の典型的状態であって、貴金
属線がニッケル外被の腐食が原因で露出した所を示す電
極の中央断面図。 第５図及び第６図は、貴金属の小円筒形ペレットをオＵ
用する本発明の改変例を示す部分的中央断面図。 第７図は、第６図による改変型電極形態を取る点火プラ
グの一部分を断面にて示す部分図。 １０・・・・・・殻体、１１・・・・・・絶縁体、１５
・・・・・・中央電極、１６・・・・・・穴、１９・・
・・・・接地電極、２１・・・・・・細線挿入体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 卑金属製円筒形線材の端部の周囲に拡大部を形威し
    、該端部の端面にくぼみを形成し、貴金属製小物体を前
    記くぼみに挿入し、ここで前記小物体は前記くぼみに挿
    入されうるような前記くぼみとほぼ対応する形状を有し
    、線材および小物体に半径方向の外力を加えて線材およ
    び小物体を鍛接せしめて拡大部を有する端部を円筒形に
    なし、線材が小物体の両端部の間において小物体の側壁
    にくい込む、ことを特徴とする点火プラグの中央電極の
    製造方法。
JP49041600A 1973-07-05 1974-04-10 点火プラグの製造方法 Expired JPS5847840B2 (ja)

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CH (1) CH575669A5 (ja)
DE (2) DE2421585C2 (ja)
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