JP2003342655A - 合金、該合金を含有する電極及び点火装置 - Google Patents

合金、該合金を含有する電極及び点火装置

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JP2003342655A JP2003140806A JP2003140806A JP2003342655A JP 2003342655 A JP2003342655 A JP 2003342655A JP 2003140806 A JP2003140806 A JP 2003140806A JP 2003140806 A JP2003140806 A JP 2003140806A JP 2003342655 A JP2003342655 A JP 2003342655A
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    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39—Selection of materials for electrodes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好に加工することができ、それにもかかわ
らず高融点でありかつ耐食性である金属合金を提供す
る。 【解決手段】 該合金、特にニッケル合金は、クロム１
０〜２０質量％並びにアルミニウム１〜４質量％及び／
又はケイ素１〜４質量％を含有する。 【効果】 該合金は、有利にスパークプラグ電極、一般
に熱ガス適用において、例えば相応するガスセンサにお
ける電極として使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立請求項の上位
概念に記載した合金、該合金を含有する電極及び点火装
置に関する。
【０００２】特にスパークプラグ電極分野で使用するた
めの合金は、耐食性及び温度安定性に関して極端な要求
が課せられる。この場合には、殊に高融点のかつ酸化さ
れ難い金属合金が使用される。従って、スパークプラグ
の中心電極及び接地電極としては、特にニッケル合金が
使用される。
【０００３】ＵＳ４,７４２,２６５から、中心電極が少
なくとも一部分、高い割合のクロム及びアルミニウムを
有する金属合金から形成されたスパークプラグが公知で
ある。この場合には、合金組織内部の２相形成、ひいて
はこのような電極の短い寿命の危険が生じる。
【０００４】更に、ＵＳ４,３２９,１７４から、低い割
合のクロム、ケイ素及びアルミニウムを有するニッケル
合金が公知である。しかしながら、これらは制限された
耐食性を有する。
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ４,７４２,２６５
【特許文献２】ＵＳ４,３２９,１７４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それに対して、本発明
の課題は、良好に加工することができ、それにもかかわ
らず高融点でありかつ耐食性である金属合金を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は、クロム１０〜２０質量％並びにアルミニウム
１〜４質量％及び／又はケイ素１〜４質量％を含有する
ことを特徴とする合金、特にニッケル合金により解決さ
れる。
【０００８】該合金は高い割合のクロムを有するので、
燃料内の鉛化合物及び硫黄化合物に対して安定である。
合金のアルミニウム及びケイ素の割合は、合金が一方で
は２又は多相系を形成しかつ他方では熱腐食プロセスに
対して十分に保護されるように選択されている。
【０００９】請求項２〜８に記載された手段により、本
発明による合金の有利な構成が可能である。
【００１０】本発明による合金は、付加的に僅かな割合
のイットリウムを含有することができ、これは合金の耐
食性を高める。更に、合金の１０質量％までは鉄からな
っていてもよい。
【００１１】本発明による合金は、特に、スパークプラ
グにおいて使用されるような電極のための材料として適
当である。それというのも、該合金はその高い安定性に
基づき、電極の中心部における熱導出芯を省くことを可
能にするからである。
【００１２】本発明の実施例は、図面にスパークプラグ
の例で示されており、これにより本発明を以下に詳細に
説明する。
【００１３】
【実施例】本発明による点火プラグ１０は、管状の金属
ケーシング１３を有し、該ケーシング内にセラミック絶
縁体２４が配置されている。絶縁体２４はその燃焼室側
端部２７において中心電極２２を包囲しかつそれをケー
シング１３に対して電気的に絶縁する。更に、該絶縁体
は、中心電極２２への電圧の伝達に役立つコンタクトピ
ン２０、及びその接続側端部２８に接続手段１１を有す
る。接続手段１１は、図示されていない外部電源に対す
る中心電極２２の電気的接触を保証する。接続手段は、
概して接続ボルト１２を有し、該接続ボルトは付加的に
その接続側端部にねじ山及び接続ナット１９を備えてい
る。接続手段１１とコンタクトピン２０の間にはバーン
オフ抵抗体２５が存在し、該バーンオフ抵抗体は、導電
ガラスからなりかつ絶縁体２４内に配置されたスパーク
プラグ構成要素の強固な機械的固定を行うと共に燃焼圧
に対するガスシール閉鎖部材としても機能する。絶縁体
２４とケーシング１３の間に、スパークプラグ１０の内
部を燃焼室に対してシールする内部シール面１７が存在
する。
【００１４】ケーシング１３には、単数又は複数の接地
電極２１が溶接されている。該接地電極と中心電極２２
の間でスパークが発生される。
【００１５】ケーシング１３は、その外側に六角部分１
４を有し、該六角部分はエンジンブロック内へのスパー
クプラグのねじ込みを可能にする。更に、外部シール面
１６が設けられており、該シール面は燃焼室に対して周
囲雰囲気をシールする。ケーシング１３上に形成された
ねじ込みねじ山１８は、スパークプラグをエンジンブロ
ック内で強固に固定するために役立つ。
【００１６】電極２１，２２の少なくとも１つは、有利
にはニッケルベースの多元合金から構成されている。こ
の合金は、特に１０〜２０質量％、有利には１０〜１５
質量％の比較的高い割合のクロム及び１〜３質量％、特
に１〜２質量％低い割合のケイ素もしくはアルミニウム
を含有する。付加的に、被覆層安定性を改良するために
有利には０．０１〜０．2質量％の低い割合のイットリ
ウムを含有する。これは電極２１，２２の熱耐食性及び
バーンオフ強度を保証する。特に有利であるのは、アル
ミニウム１〜３質量％並びにまたケイ素１〜３質量％を
含有する合金である。
【００１７】別の合金成分として、鉄１０質量％まで並
びにより少量のモリブデン、コバルト、ニオブ、タンタ
ル及び／又は希土類金属を含有することができる。特に
有利な合金は、以下の合金成分を有する： クロム １３．５質量％、 ケイ素 １．５〜２．０質量％、 アルミニウム １．５〜２質量％、 イットリウム ０．０５〜０．１質量％、 ニッケル 残余。
【００１８】本発明の基礎となる合金は、極めて良好な
熱伝導性を有する。しかも、一般に銅から製造された熱
導出芯と、通常ニッケル合金を有する外被とを有する複
合電極としてのスパークプラグ電極の通常の構造は、維
持することができる。しかしながら、電極２１，２２を
単一物質電極として完全に本発明による合金から構成す
る可能性も生じる。電極は、両者の場合付加的に貴金属
尖端を有し、該尖端でスパークが形成される。
【００１９】本発明による合金の使用は、スパークプラ
グ電極に制限されない。むしろ、該合金は一般に熱ガス
適用において、例えば相応するガスセンサにおける電極
として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスパークプラグの１実施例の部分
的に断面した側面図である。
【符号の説明】
１０ スパークプラグ、 １１ 接続手段、 １２ 接
続ボルト、 １３ ケーシング、 １４ 六角部分、
１６ 外部シール面、 １７ 内部シール面、１８ ね
じ山、 １９ ねじ山及び接続ナット、 ２０ コンタ
クトピン、２１ 接地電極、 ２２ 中心電極、 ２４
セラミック絶縁体、 ２５ バーンオフ抵抗体、 ２
７ 燃焼室側端部、 ２８ 接続側端部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 合金、特にニッケル合金において、クロ
    ム１０〜２０質量％並びにアルミニウム１〜４質量％及
    び／又はケイ素１〜４質量％を含有することを特徴とす
    る合金。
  2. 【請求項２】 クロム１０〜１５質量％を含有する、請
    求項１記載の合金。
  3. 【請求項３】 アルミニウム１〜２質量％を含有する、
    請求項１又は２記載の合金。
  4. 【請求項４】 ケイ素１〜２質量％を含有する、請求項
    １から３までのいずれか１項記載の合金。
  5. 【請求項５】 付加的にイットリウム０．０１〜０．２
    質量％を含有する、請求項１から４までのいずれか１項
    記載の合金。
  6. 【請求項６】 付加的に鉄１０質量％までを含有する、
    請求項１から５までのいずれか１項記載の合金。
  7. 【請求項７】 付加的にモリブデン、コバルト、ニオ
    ブ、タンタル及び／又は希土類金属を含有する、請求項
    １から６までのいずれか１項記載の合金。
  8. 【請求項８】 クロム１３．５質量％、アルミニウム
    １．５〜２．０質量％、ケイ素１．５〜２．０質量％及
    びイットリウム０．０５〜０．１質量％を含有する、請
    求項１、６又は７記載の合金。
  9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれか１項記載
    の合金を有することを特徴とする電極。
  10. 【請求項１０】 熱導出芯及び外被を有する複合電極と
    して構成されており、前記外被が実質的に合金からな
    る、請求項９記載の電極。
  11. 【請求項１１】 特に自動車で適用するための、中心電
    極又は接地電極を有する点火装置において、電極（２
    １，２２）の少なくとも１つが請求項１から８までのい
    ずれか１項記載の合金を有することを特徴とする点火装
    置。
  12. 【請求項１２】 中心電極又は接地電極（２１，２２）
    が実質的に合金からなる、請求項１１記載の点火装置。
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