JP2008103147A - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents

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Wataru Matsutani
渉 松谷
Osamu Yoshimoto
修 吉本
Kenji Nunome
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Niterra Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability by suppressing "cracks" in noble metal chips for a spark plug that is mainly made of Pt and allows the noble metal chips containing Rh to be joined to an electrode. <P>SOLUTION: The tip of a center electrode 5 and the noble metal chip 31 are joined by forming a melted part 41, and the tip of an earthed electrode 27 and the noble metal chip 32 are joined by forming a melted part 42. The noble metal chips 31, 32 have exposed sections 43, 44 that are not covered with the melted sections 41, 42. The gap between both the noble metal chips 31, 32 is a spark discharge gap 33. A Pt-Rh alloy composing the noble metal chips 31, 32 contains 3A-family elements and 4A-family elements in a periodic table as added substances, and at least one type from the oxides, and then the total content of the added substances is set to be not more than 2 percentage by mass, thus suppressing recrystallization at high temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。   The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine.

従来、自動車エンジン等の内燃機関用のスパークプラグとして、例えば中心電極や接地電極の先端部に貴金属合金よりなるチップが溶接されたものがある。上記貴金属チップを構成する素材としては、白金（Ｐｔ）を主成分とする貴金属合金が挙げられる。また、近年では、Ｐｔと比較して融点が高いロジウム（Ｒｈ）をＰｔ合金に含有することで、耐火花消耗性の向上を図ることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as a spark plug for an internal combustion engine such as an automobile engine, for example, a tip made of a noble metal alloy is welded to a tip portion of a center electrode or a ground electrode. Examples of the material constituting the noble metal tip include a noble metal alloy mainly composed of platinum (Pt). In recent years, it has been considered to improve the spark wear resistance by containing rhodium (Rh), which has a higher melting point than Pt, in the Pt alloy (see, for example, Patent Document 1).

さらに、貴金属チップを電極より突出させるとともに、貴金属チップとして細径化されたものを用いることで、着火性や火花伝播性の向上を図ることが考えられている（例えば、特許文献２参照）。   Furthermore, it is considered that the noble metal tip protrudes from the electrode and the noble metal tip having a reduced diameter is used to improve the ignitability and spark propagation (see, for example, Patent Document 2).

そこで、上述のＰｔ−Ｒｈ合金を採用するとともに、細径化した貴金属チップを突出状態で設けることで、着火性や耐酸化性等に優れたスパークプラグを得ることが考えられる。但し、その前提として、貴金属チップと電極との接合が確実になされていることが必要である。そこで、レーザ溶接によって貴金属チップと電極とを溶かし合い、溶融部を形成することで両者の確実な接合を図る技術がある（例えば、特許文献３参照）。
特開昭５８−１９８８８６号公報 特開２００１−３４５１６２号公報 特開２００５−９３２２１号公報 Therefore, it is conceivable to obtain a spark plug excellent in ignitability and oxidation resistance by adopting the above-mentioned Pt—Rh alloy and providing a thin noble metal tip in a protruding state. However, as a precondition, it is necessary that the noble metal tip and the electrode are securely joined. Therefore, there is a technique in which the noble metal tip and the electrode are melted together by laser welding to form a melted portion so as to reliably join the two (for example, see Patent Document 3).
JP-A-58-198886 JP 2001-345162 A JP-A-2005-93221

しかしながら、上記特許文献３に記載されるように、Ｐｔ−Ｒｈ合金（具体的には、Ｐｔ−２０Ｒｈ）を用いて、先端が電極より０．３ｍｍ以上突出するようにした円柱状の貴金属チップをレーザ溶接したスパークプラグを試作し、種々の実験を行ったところ、貴金属チップに「割れ」が発生した。この問題について検証したところ、表１に示すような結果を得た。   However, as described in Patent Document 3 above, a columnar noble metal tip whose tip protrudes 0.3 mm or more from the electrode using a Pt—Rh alloy (specifically, Pt-20Rh) is used. We made a prototype of a laser-welded spark plug and conducted various experiments. As a result, cracks occurred in the noble metal tip. When this problem was verified, the results shown in Table 1 were obtained.

Figure 2008103147
すなわち、貴金属チップのうち溶融部で被覆されていない部位（露出部）における貴金属チップの先端面に直交する方向に沿った長さ（露出長）が長くなるほど、貴金属チップの「割れ」が発生しやすいという傾向が認められた。特に、露出部を有する可能性が高い針状の貴金属チップ（露出長が０．３０ｍｍ以上）においては、この問題は特に顕著となるといえる。
Figure 2008103147
 That is, as the length (exposed length) along the direction perpendicular to the tip surface of the noble metal tip in the portion (exposed portion) that is not covered with the melted portion of the noble metal tip becomes longer, the “crack” of the noble metal tip occurs. The tendency to be easy was recognized. In particular, it can be said that this problem is particularly noticeable in a needle-like noble metal tip (exposed length of 0.30 mm or more) that is highly likely to have an exposed portion.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｐｔ−Ｒｈ合金から構成され、かつ溶融部が形成されることで電極と接合されるとともに、露出部を有する貴金属チップを備えるスパークプラグに関し、貴金属チップの「割れ」を抑制し、耐久性の向上を図ることができる内燃機関用スパークプラグを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a noble metal tip that is made of a Pt—Rh alloy and is joined to an electrode by forming a melted portion and has an exposed portion. An object of the present invention is to provide a spark plug for an internal combustion engine that can suppress “breaking” of a noble metal tip and improve durability.

以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。   Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described problems will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the corresponding structure is added as needed.

構成１．本構成のスパークプラグは、中心電極と、前記中心電極の外側に設けられた絶縁体と、前記絶縁体の外側に設けられた主体金具と、前記主体金具に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するよう配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部のうち少なくとも一方には、貴金属チップが接合されており、前記電極と前記貴金属チップとは溶融部を形成することで接合され、
前記貴金属チップは、少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有するとともに、
Ｐｔを主成分とし、Ｒｈを含み、かつ添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含んでおり、前記添加物質の総含有量が２質量％以下であることを特徴とする。 Configuration 1. The spark plug of this configuration is joined to the center electrode, an insulator provided outside the center electrode, a metal shell provided outside the insulator, the metal shell, and a tip portion of the center electrode A ground electrode arranged to face the tip of the
A spark plug for an internal combustion engine having a spark discharge gap between a tip portion of the center electrode and a tip portion of the ground electrode,
At least one of the front end portion of the center electrode and the front end portion of the ground electrode is joined with a noble metal tip, and the electrode and the noble metal tip are joined by forming a molten portion,
The noble metal tip has an exposed portion that is not covered with the melted portion at least on its side surface,
Pt is a main component, Rh is included, and the additive includes at least one of group 3A elements, group 4A elements, and oxides thereof in the periodic table, and the total content of the additives is It is characterized by being 2% by mass or less.

ここで、「主成分」とあるのは、材料中、最も質量比の高い成分を指すものである。また、「少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有する」とあるのは、貴金属チップが柱状をなしているという前提の下、少なくともその側面が露出しているという意味である。尚、貴金属チップは、その基端部側において電極に接合されるものである。それ故、溶融部は、貴金属チップの基端部側に位置し、また、露出部は、貴金属チップの先端部側に位置しているといえる。   Here, the “main component” refers to a component having the highest mass ratio in the material. Further, “having an exposed portion that is not covered with the molten portion on at least its side surface” means that at least the side surface is exposed on the premise that the noble metal tip has a columnar shape. The noble metal tip is joined to the electrode on the base end side. Therefore, it can be said that the melted portion is located on the base end side of the noble metal tip, and the exposed portion is located on the tip end side of the noble metal tip.

上記構成１によれば、中心電極及び接地電極のうち少なくとも一方に貴金属チップが接合されている。また、当該貴金属チップは、Ｐｔを主成分とするとともに、さらにＲｈが含まれている。従って、高温下における耐火花消耗性の向上を図ることができる。その結果、貴金属チップの消耗が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。一方で、貴金属チップは露出部を有しているため、貴金属チップに「割れ」が生じることが懸念される。ここで、貴金属チップのうち溶融部で覆われた部位においては貴金属チップの径方向への膨張収縮が溶融部により抑制されるが、一方で、露出部においては貴金属チップの径方向への膨張収縮が抑制されない。このため「割れ」が露出部において起こりやすくなると考えられる。これに対し、本構成の貴金属チップにおいては、添加物質として、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種が含まれており、当該添加物質の総含有量が２質量％以下とされている。これにより、高温下においても再結晶化が起こりにくくなり、たとえ露出部を有していたとしても、当該露出部における「割れ」を抑制することができる。その結果、貴金属チップの更なる耐久性の向上を図ることができる。一方、Ｒｈを含有することによる粒界強度の低下も懸念されるところであるが、前記添加物質を含有することにより、再結晶化による粒径の増大を抑制でき、ひいては粒界強度の低下の抑制を図ることができる。   According to the configuration 1, the noble metal tip is bonded to at least one of the center electrode and the ground electrode. Moreover, the noble metal tip contains Pt as a main component and further contains Rh. Accordingly, it is possible to improve the spark wear resistance at high temperatures. As a result, consumption of the noble metal tip is suppressed, and durability can be improved. On the other hand, since the noble metal tip has an exposed portion, there is a concern that "no crack" occurs in the noble metal tip. Here, in the part covered with the melted part of the noble metal tip, the expansion and contraction in the radial direction of the noble metal tip is suppressed by the melted part, while in the exposed part, the expansion and contraction in the radial direction of the noble metal tip. Is not suppressed. For this reason, it is considered that “cracking” is likely to occur in the exposed portion. On the other hand, the noble metal tip of this configuration includes at least one of the 3A group element, 4A group element, and oxides thereof in the periodic table as additive substances. Content is 2 mass% or less. Thereby, recrystallization hardly occurs even at a high temperature, and even if the exposed portion is present, “cracking” in the exposed portion can be suppressed. As a result, the durability of the noble metal tip can be further improved. On the other hand, although there is a concern about the decrease in grain boundary strength due to the inclusion of Rh, the inclusion of the additive substance can suppress the increase in particle size due to recrystallization, and consequently the decrease in the decrease in grain boundary strength. Can be achieved.

尚、添加物質の総含有量が２質量％を超えると、加工性が悪化するおそれがあり望ましくない。また、上述した作用効果は、貴金属チップ先端面に直交する方向に沿った露出部の長さ（以下、「露出長」という）が０．３ｍｍ以上である場合において、より効果的に奏せられる。さらに、「添加物質」としては、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ2Ｏ3）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）等が好適に用いられる。 In addition, when the total content of the additive substances exceeds 2% by mass, workability may be deteriorated, which is not desirable. In addition, the above-described effects can be more effectively achieved when the length of the exposed portion (hereinafter referred to as “exposed length”) along the direction orthogonal to the tip surface of the noble metal tip is 0.3 mm or more. . Furthermore, examples of the “additive substance” include zirconium (Zr), lanthanum (La), yttrium (Y), zirconium oxide (Zr 2 O 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), and yttrium oxide (Y 2 O). 3 ) etc. are preferably used.

構成２．本構成のスパークプラグは、構成１において、前記添加物質には、Ｚｒ及びＺｒ2Ｏ3のうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする。 Configuration 2. The spark plug of this configuration is characterized in that, in configuration 1, the additive substance contains at least one of Zr and Zr 2 O 3 .

構成２によれば、貴金属チップには、少なくともＺｒやＺｒ2Ｏ3が含まれる。これにより、高温下における再結晶化をより抑制できるため、構成１における作用効果を効果的に奏することができる。尚、ＺｒとＺｒ2Ｏ3とを比較すると、Ｚｒ2Ｏ3の方が「割れ」をより一層抑制できる。 According to Configuration 2, the noble metal tip includes at least Zr or Zr 2 O 3 . Thereby, since recrystallization under high temperature can be suppressed more, the effect in the structure 1 can be show | played effectively. When Zr and Zr 2 O 3 are compared, Zr 2 O 3 can further suppress “cracking”.

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線Ｃ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spark plug 1. In FIG. 1, the axis C1 direction of the spark plug 1 is defined as the vertical direction in the drawing, the lower side is described as the front end side of the spark plug 1, and the upper side is described as the rear end side.

スパークプラグ１は、長尺状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。   The spark plug 1 includes an insulator 2 as an elongated insulator, a cylindrical metal shell 3 that holds the insulator 2, and the like.

絶縁碍子２には、軸線Ｃ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、軸孔４の先端部側には中心電極５が挿入、固定され、後端部側には端子電極６が挿入、固定されている。軸孔４内における中心電極５と端子電極６との間には、抵抗体７が配置されており、この抵抗体７の両端部は導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。   A shaft hole 4 is formed through the insulator 2 along the axis C1. A center electrode 5 is inserted and fixed on the front end side of the shaft hole 4, and a terminal electrode 6 is inserted and fixed on the rear end side. A resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 in the shaft hole 4, and both ends of the resistor 7 are connected to the center electrode via conductive glass seal layers 8 and 9. 5 and the terminal electrode 6 are electrically connected to each other.

中心電極５は、絶縁碍子２の先端から突出し、端子電極６は絶縁碍子２の後端から突出した状態でそれぞれ固定されている。また、中心電極５には、その先端に貴金属チップ３１が溶接により接合されている（これについては後述する）。   The center electrode 5 protrudes from the tip of the insulator 2, and the terminal electrode 6 is fixed in a state of protruding from the rear end of the insulator 2. Further, a noble metal tip 31 is joined to the tip of the center electrode 5 by welding (this will be described later).

一方、絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、軸線Ｃ１方向略中央部において径方向外向きに突出形成されたフランジ状の大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成され、内燃機関（エンジン）の燃焼室に晒される脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、脚長部１３を含む先端側は、筒状に形成された主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部には段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。   On the other hand, the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, as is well known, and has a flange-shaped large-diameter portion 11 that protrudes radially outward at a substantially central portion in the direction of the axis C1 in its outer shape. And an inner body portion 12 having a smaller diameter on the distal end side than the large diameter portion 11, and an inner body portion 12 having a smaller diameter on the distal end side than the intermediate body portion 12, and an internal combustion engine (engine). And a leg length portion 13 exposed to the combustion chamber. Of the insulator 2, the distal end side including the large-diameter portion 11, the middle trunk portion 12, and the leg long portion 13 is accommodated in a metal shell 3 formed in a cylindrical shape. A step portion 14 is formed at the connecting portion between the leg long portion 13 and the middle trunk portion 12, and the insulator 2 is locked to the metal shell 3 at the step portion 14.

主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。   The metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and a screw portion (male screw portion) 15 for attaching the spark plug 1 to the engine head is formed on the outer peripheral surface thereof. A seat portion 16 is formed on the outer peripheral surface on the rear end side of the screw portion 15, and a ring-shaped gasket 18 is fitted on the screw neck 17 on the rear end of the screw portion 15. Further, on the rear end side of the metal shell 3, a tool engaging portion 19 having a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench when the metal shell 3 is attached to the engine head is provided. A caulking portion 20 for holding the insulator 2 is provided.

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するための段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。なお、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようにしている。   Further, a step portion 21 for locking the insulator 2 is provided on the inner peripheral surface of the metal shell 3. The insulator 2 is inserted from the rear end side to the front end side of the metal shell 3, and the rear end of the metal shell 3 is engaged with the step portion 14 of the metal shell 3. It is fixed by caulking the opening on the side radially inward, that is, by forming the caulking portion 20. An annular plate packing 22 is interposed between the step portions 14 and 21 of both the insulator 2 and the metal shell 3. Thereby, the airtightness in the combustion chamber is maintained, and the fuel air entering the gap between the leg long portion 13 of the insulator 2 exposed to the combustion chamber and the inner peripheral surface of the metal shell 3 is prevented from leaking outside.

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。   Further, in order to make the sealing by caulking more complete, annular ring members 23 and 24 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2 on the rear end side of the metal shell 3, and the ring member 23 , 24 is filled with powder of talc (talc) 25. That is, the metal shell 3 holds the insulator 2 via the plate packing 22, the ring members 23 and 24, and the talc 25.

また、主体金具３の先端面２６には、略Ｌ字状をなす接地電極２７が接合されている。すなわち、接地電極２７は、前記主体金具３の先端面２６に対しその基端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その側面が中心電極５の先端部（貴金属チップ３１）と対向するように配置されている。当該接地電極２７には、前記貴金属チップ３１に対向するようにして貴金属チップ３２が設けられている。そして、これら貴金属チップ３１，３２間の隙間が火花放電間隙３３となっている。   A ground electrode 27 having a substantially L shape is joined to the front end surface 26 of the metal shell 3. That is, the ground electrode 27 is welded at its proximal end to the distal end surface 26 of the metal shell 3, the distal end side is bent back, and the side surface is opposed to the distal end portion (the noble metal tip 31) of the center electrode 5. Are arranged to be. A noble metal tip 32 is provided on the ground electrode 27 so as to face the noble metal tip 31. A gap between the noble metal tips 31 and 32 is a spark discharge gap 33.

図２に示すように、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）合金からなる外層５Ｂとにより構成されている。また、接地電極２７は、Ｎｉ合金等で構成されている。   As shown in FIG. 2, the center electrode 5 includes an inner layer 5A made of copper or a copper alloy and an outer layer 5B made of a nickel (Ni) alloy. The ground electrode 27 is made of Ni alloy or the like.

中心電極５は、その先端側が縮径されるとともに、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されている。ここに円柱状をなす上記貴金属チップ３１を重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、電子ビーム溶接、或いは抵抗溶接等を施すことにより貴金属チップ３１と中心電極５とが溶け合い、溶融部４１が形成される。すなわち、貴金属チップ３１は、中心電極５先端に対し、溶融部４１で固着されることで接合されている。また、貴金属チップ３１は、その先端面及び先端側の側面において溶融部４１で被覆されない露出部４３を有している。一方、これに対向する貴金属チップ３２は、接地電極２７の所定位置上に貴金属チップ３２を位置合わせし、その接合面外縁部に沿って溶接して、溶融部４２が形成されることにより接合される。加えて、貴金属チップ３１と同様、貴金属チップ３２についても、その先端面及び先端側の側面において溶融部４２で被覆されない露出部４４を有している。尚、貴金属チップ３１及びこれに対向する貴金属チップ３２のうちいずれか一方（のチップ）を省略する構成としてもよい。この場合には、貴金属チップ３１と接地電極２７の本体部との間、或いは対向する貴金属チップ３２と中心電極５の本体部との間で火花放電間隙３３が形成される。   The center electrode 5 is reduced in diameter at the tip side, has a rod shape (cylindrical shape) as a whole, and has a flat tip surface. The noble metal tip 31 and the center electrode 5 are melted and melted by superimposing the above-mentioned noble metal tip 31 having a cylindrical shape, and further performing laser welding, electron beam welding, resistance welding, or the like along the outer edge of the joint surface. Part 41 is formed. That is, the noble metal tip 31 is bonded to the tip of the center electrode 5 by being fixed at the melting portion 41. Further, the noble metal tip 31 has an exposed portion 43 that is not covered with the melted portion 41 on the front end surface and the side surface on the front end side. On the other hand, the noble metal tip 32 opposite to this is joined by aligning the noble metal tip 32 on a predetermined position of the ground electrode 27 and welding it along the outer edge of the joining surface to form the melting portion 42. The In addition, like the noble metal tip 31, the noble metal tip 32 also has an exposed portion 44 that is not covered with the melted portion 42 on the tip surface and the side surface on the tip side. In addition, it is good also as a structure which abbreviate | omits any one (the chip | tip) among the noble metal chip | tip 31 and the noble metal chip | tip 32 facing this. In this case, a spark discharge gap 33 is formed between the noble metal tip 31 and the main body of the ground electrode 27 or between the opposing noble metal tip 32 and the main body of the center electrode 5.

本実施形態において、前記貴金属チップ３１，３２は、白金（Ｐｔ）を主成分としており、ロジウム（Ｒｈ）を含む。さらに、添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含む。尚、３Ａ族元素、４Ａ族元素としては、Ｚｒ（ジルコニウム）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）などが好適に用いられる。特に、貴金属チップ３１，３２に含まれる前記添加物質の総含有量が２質量％以下とされる。   In the present embodiment, the noble metal tips 31 and 32 are mainly composed of platinum (Pt) and contain rhodium (Rh). Further, the additive material includes at least one of group 3A elements, group 4A elements, and oxides thereof in the periodic table. In addition, as a 3A group element and a 4A group element, Zr (zirconium), lanthanum (La), yttrium (Y), etc. are used suitably. In particular, the total content of the additive substances contained in the noble metal tips 31 and 32 is 2% by mass or less.

次に、これら貴金属チップ３１，３２の製造方法について説明する。まず、主成分をＰｔとするインゴットを用意し、所定の組成となるよう各合金成分（本実施形態では、Ｒｈ，Ｚｒ等）を配合・溶融し、当該溶融合金に関し再度インゴットを形成し、その後、当該インゴットについて熱間鍛造、熱間圧延（溝ロール圧延）を施す。その後、線引き加工を施すことで、棒状素材を得た後、それを所定長に切断することで、円柱状の貴金属チップ３１，３２を得る。   Next, a method for manufacturing these noble metal tips 31 and 32 will be described. First, an ingot having Pt as a main component is prepared, each alloy component (in this embodiment, Rh, Zr, etc.) is blended and melted so as to have a predetermined composition, an ingot is formed again with respect to the molten alloy, and then The ingot is subjected to hot forging and hot rolling (groove roll rolling). Then, after obtaining a rod-shaped material by performing a drawing process, the columnar noble metal tips 31 and 32 are obtained by cutting the rod-shaped material into a predetermined length.

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えばＳ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、概形を製造する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。   Next, the manufacturing method of the spark plug 1 comprised as mentioned above is demonstrated. First, the metal shell 3 is processed in advance. That is, a cylindrical metal material (for example, an iron-based material such as S17C or S25C or a stainless steel material) is formed by forming a through-hole by cold forging to produce a rough shape. Thereafter, the outer shape is adjusted by cutting to obtain a metal shell intermediate.

続いて、主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ系合金（例えばインコネル系合金等）からなる接地電極２７が抵抗溶接される。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１４が転造によって形成される。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。接地電極２７の溶接された主体金具３には、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。   Subsequently, a ground electrode 27 made of a Ni-based alloy (for example, an Inconel alloy) is resistance-welded to the front end surface of the metal shell intermediate. During the welding, so-called “sag” is generated, and after the “sag” is removed, the threaded portion 14 is formed by rolling at a predetermined portion of the metal shell intermediate body. Thereby, the metal shell 3 to which the ground electrode 27 is welded is obtained. The metal shell 3 to which the ground electrode 27 is welded is galvanized or nickel plated. In order to improve the corrosion resistance, the surface may be further subjected to chromate treatment.

さらに、接地電極２７の先端部には、上述した貴金属チップ３２が、抵抗溶接やレーザ溶接等により接合される。尚、溶接をより確実なものとするべく、当該溶接に先だって溶接部位のメッキ除去が行われたり、或いは、メッキ工程に際し溶接予定部位にマスキングが施されたりする。また、当該貴金属チップ３２の溶接を、後述する組付けの後に行うこととしてもよい。   Further, the above-described noble metal tip 32 is joined to the tip of the ground electrode 27 by resistance welding, laser welding, or the like. In addition, in order to make welding more reliable, plating removal of a welding site is performed prior to the welding, or masking is performed on a planned welding site in the plating process. The noble metal tip 32 may be welded after assembling described later.

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用い、成型用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成される。焼成後、種々の研磨加工を施すことで、絶縁碍子２が得られる。   On the other hand, the insulator 2 is formed separately from the metal shell 3. For example, by using a raw material powder mainly composed of alumina and containing a binder or the like, a green granulated material for molding is prepared, and rubber press molding is used to obtain a cylindrical molded body. The obtained molded body is ground and shaped. Then, the shaped one is put into a firing furnace and fired. The insulator 2 is obtained by performing various grinding | polishing processes after baking.

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、Ｎｉ系合金が鍛造加工され、その中央部に放熱性向上を図るべく銅合金からなる内層５Ａが設けられる。そして、その先端部には、上述した貴金属チップ３１が抵抗溶接やレーザ溶接等により接合される。   Separately from the metal shell 3 and the insulator 2, the center electrode 5 is manufactured. That is, the Ni-based alloy is forged, and an inner layer 5A made of a copper alloy is provided at the center of the Ni-based alloy in order to improve heat dissipation. And the noble metal tip 31 mentioned above is joined to the front-end | tip part by resistance welding, laser welding, etc.

そして、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６が押圧された状態とした上で、焼成炉内にて焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側の胴部表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。   Then, the insulator 2 and the center electrode 5, the resistor 7, and the terminal electrode 6 obtained as described above are sealed and fixed by the glass seal layers 8 and 9. The glass seal layers 8 and 9 are generally prepared by mixing borosilicate glass and metal powder, and the prepared material is injected into the shaft hole 4 of the insulator 2 with the resistor 7 interposed therebetween. Then, the terminal electrode 6 is pressed from the rear and then baked in a firing furnace. At this time, the glaze layer may be fired simultaneously on the body surface on the rear end side of the insulator 2, or the glaze layer may be formed in advance.

その後、上記のようにそれぞれ作成された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。   Thereafter, the insulator 2 provided with the center electrode 5 and the terminal electrode 6 and the metal shell 3 provided with the ground electrode 27 are assembled as described above. More specifically, it is fixed by caulking the opening on the rear end side of the metal shell 3 formed relatively thin inward in the radial direction, that is, by forming the caulking portion 20.

そして、最後に、接地電極２７を屈曲させることで、中心電極５の先端に設けられた貴金属チップ３１及び接地電極２７に設けられた貴金属チップ３２間の前記火花放電間隙３３を調整する加工が実施される。   Finally, the ground electrode 27 is bent to adjust the spark discharge gap 33 between the noble metal tip 31 provided at the tip of the center electrode 5 and the noble metal tip 32 provided on the ground electrode 27. Is done.

このように一連の工程を経ることで、上述した構成を有するスパークプラグ１が製造される。   Thus, the spark plug 1 having the above-described configuration is manufactured through a series of steps.

次に、本実施形態によって奏される作用効果を確認するべく、各種条件を変更することで種々のサンプルを作製し、種々の評価を試みた。その実験結果を以下に記す。   Next, in order to confirm the effects achieved by the present embodiment, various samples were produced by changing various conditions, and various evaluations were attempted. The experimental results are described below.

先ずサンプルとしては、いずれも主成分をＰｔとし、他の成分の含有割合が異なる各種サンプルを作製した（サンプル１〜２３）。そして、各サンプルを用いて、加工性評価試験、耐酸化性試験、耐火花消耗性試験、及び、割れ発生評価試験を行った。その評価結果を表２に示す。   First, as samples, various samples were prepared (samples 1 to 23) in which the main component was Pt and the content ratios of other components were different. Then, using each sample, a workability evaluation test, an oxidation resistance test, a spark wear resistance test, and a crack generation evaluation test were performed. The evaluation results are shown in Table 2.

但し、加工性評価試験については、直径０．７ｍｍの棒状素材に加工できた場合には「○」の評価を下し、加工できなかった場合には「×」の評価を下すこととした。尚、加工性評価試験において、「×」の評価を下したサンプルについては、他の試験を実施することができないため、他の試験についての評価欄を空欄とし、総合評価を「×」とした。   However, in the workability evaluation test, “○” was evaluated when the rod-shaped material having a diameter of 0.7 mm could be processed, and “X” was evaluated when the material could not be processed. In addition, in the workability evaluation test, since the other test cannot be performed for the sample that has been evaluated as “x”, the evaluation column for the other test is blank, and the overall evaluation is “x”. .

また、耐酸化性試験については、当該実験用のサンプルとして、長さ（高さ）が０．８ｍｍ、直径が０．７ｍｍである円柱状のサンプルを用意した。次に、当該サンプルを電気炉内に投入し、１１００℃の大気雰囲気下において、１００時間放置した。そして、試験前におけるサンプルの質量に対する試験後におけるサンプルの質量の減少分を測定した。その結果、試験後におけるサンプルの質量の減少分が、試験前におけるサンプルの質量に対して５％以下であった場合には、耐酸化性に問題がないとして「○」の評価を下すこととした。一方、減少分が５％を超えた場合には、耐酸化性に問題があるとして「×」の評価を下すこととした。   For the oxidation resistance test, a columnar sample having a length (height) of 0.8 mm and a diameter of 0.7 mm was prepared as a sample for the experiment. Next, the sample was put into an electric furnace and left in an air atmosphere at 1100 ° C. for 100 hours. Then, a decrease in the mass of the sample after the test with respect to the mass of the sample before the test was measured. As a result, if the decrease in the mass of the sample after the test is 5% or less with respect to the mass of the sample before the test, an evaluation of “O” is given as there is no problem in oxidation resistance. did. On the other hand, when the reduction amount exceeds 5%, the evaluation of “x” is made because there is a problem in oxidation resistance.

さらに、耐火花消耗性試験については、各成分割合の異なる円柱状の貴金属チップを具備するスパークプラグのサンプルを用意し、気圧が０．６ＭＰａの窒素雰囲気下で１秒間に６０回の頻度で点火試験を５００時間実施した（但し、燃料は噴射せず、初期の火花放電間隙を１．１ｍｍとした）。そして、初期の火花放電間隙に対する試験後の火花放電間隙の増加分を測定した。但し、当該試験においては、接地電極に設けられる貴金属チップとして、表２に示す各成分割合のものを用いた。また、この場合における貴金属チップの長さを０．８ｍｍ、直径を０．７ｍｍ、露出長を０．３５ｍｍとした。一方、中心電極側の貴金属チップについては、いずれのスパークプラグについても、直径が０．６ｍｍ、長さが０．８ｍｍであり、かつ、イリジウム（Ｉｒ）を主成分とし、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）が含有されたものを採用することとした。当該試験において、中心電極側の貴金属チップの消耗は同程度であると考えられるため、接地電極側の貴金属チップの消耗度合によって、火花放電間隙の増加分が決定されるといえる。また、火花放電間隙の増加分が０．３ｍｍ未満であれば、「○」の評価を下し、０．３ｍｍ以上であれば、「×」の評価を下すこととした。 Furthermore, for the spark wear resistance test, a spark plug sample having a columnar noble metal tip having a different component ratio is prepared and ignited at a frequency of 60 times per second in a nitrogen atmosphere with an atmospheric pressure of 0.6 MPa. The test was conducted for 500 hours (however, no fuel was injected and the initial spark discharge gap was 1.1 mm). Then, an increase in the spark discharge gap after the test with respect to the initial spark discharge gap was measured. However, in the test, as the noble metal tip provided on the ground electrode, those having the component ratios shown in Table 2 were used. In this case, the length of the noble metal tip was 0.8 mm, the diameter was 0.7 mm, and the exposed length was 0.35 mm. On the other hand, for the noble metal tip on the center electrode side, the diameter of each spark plug is 0.6 mm, the length is 0.8 mm, iridium (Ir) is the main component, and yttrium oxide (Y 2 O We decided to use the one containing 3 ). In this test, since the consumption of the noble metal tip on the center electrode side is considered to be approximately the same, it can be said that the increase in the spark discharge gap is determined by the degree of consumption of the noble metal tip on the ground electrode side. Further, if the increase in the spark discharge gap is less than 0.3 mm, the evaluation of “◯” is made, and if it is 0.3 mm or more, the evaluation of “x” is made.

また、割れ発生評価試験については、各成分割合の異なる円柱状の貴金属チップを具備するスパークプラグのサンプルを用意し、直列６気筒排気量２０００ｃｃのエンジンに当該スパークプラグを取付けた。そして、当該エンジンを５０００ｒｐｍで１分間回転させた後、アイドリング状態を１分間継続させ、これを１サイクルとして１００時間繰返した。その結果、接地電極に接合された貴金属チップに外観上「割れ」が発生しなかった場合には、「割れ」を十分に抑制できているものとして「○」の評価を下すこととした。一方、外観検査において「割れ」が認められた場合には、当該「割れ」が発生した箇所と貴金属チップの中心点とを通るよう貴金属チップを切断し、当該切断面における「割れ」の長さを計測した。その結果、当該長さが０．１ｍｍ未満であれば「割れ」を抑制できているものとして「○」の評価を下し、一方、当該長さが０．１ｍｍ以上の場合には「割れ」を十分に抑制できていないものとして「×」の評価を下すこととした。尚、接地電極に設けられる貴金属チップとして、表２の各成分割合のものを用いることとした。また、この場合における貴金属チップとしては、直径０．７ｍｍ、長さ０．８ｍｍの円柱状とし、露出長を０．３５ｍｍとした。一方、中心電極側の貴金属チップについては、上記耐火花消耗性試験と同様のものを用いた。   For the crack generation evaluation test, a spark plug sample having a columnar noble metal tip having different component ratios was prepared, and the spark plug was attached to an in-line 6-cylinder engine with a displacement of 2000 cc. Then, after the engine was rotated at 5000 rpm for 1 minute, the idling state was continued for 1 minute, and this was repeated for 100 hours as one cycle. As a result, when no “cracking” occurred in the appearance of the noble metal chip bonded to the ground electrode, the evaluation of “◯” was made assuming that “cracking” was sufficiently suppressed. On the other hand, if a “crack” is observed in the appearance inspection, the noble metal tip is cut through the location where the “crack” has occurred and the center point of the noble metal tip, and the length of the “crack” in the cut surface Was measured. As a result, if the length is less than 0.1 mm, it is evaluated as “◯” as being able to suppress “cracking”, whereas if the length is 0.1 mm or more, “cracking”. It was decided to give an evaluation of “x” as not being sufficiently suppressed. In addition, as the noble metal tip provided on the ground electrode, those having the respective component ratios in Table 2 were used. Further, the noble metal tip in this case was a columnar shape having a diameter of 0.7 mm and a length of 0.8 mm, and the exposed length was 0.35 mm. On the other hand, for the noble metal tip on the center electrode side, the same one as in the above-mentioned spark wear resistance test was used.

Figure 2008103147
表２に示すように、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のいずれもが含有されていないサンプル（サンプル１〜４）に関しては、「割れ」の抑制が不十分であることがわかる。
Figure 2008103147
 As shown in Table 2, with respect to samples (samples 1 to 4) that do not contain any of Group 3A elements, Group 4A elements, and oxides thereof in the periodic table, suppression of “cracking” is not possible. It turns out that it is enough.

これに対し、添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を、それらの総含有量が２質量％以下となるよう含有してなるサンプル（サンプル５〜１７）については、加工性に問題がなく、耐酸化性、火花消耗性に優れ、「割れ」を抑制できることが明らかとなった。これは、たとえ露出部が比較的長いものであったとしても、高温下における再結晶化が起こりにくくなっているためであると考えられる。   On the other hand, a sample containing at least one of group 3A elements, group 4A elements, and oxides thereof in the periodic table as additive substances so that the total content thereof is 2% by mass or less. About (Samples 5-17), it became clear that there was no problem in workability, it was excellent in oxidation resistance and spark consumption, and "cracking" could be suppressed. This is considered to be because even if the exposed part is relatively long, recrystallization is difficult to occur at high temperatures.

また、上記添加物質に加え、タングステン（Ｗ）やニッケル（Ｎｉ）が含有されたサンプル（サンプル１８〜２２）についても、加工性に問題がなく、耐酸化性、火花消耗性に優れ、「割れ」を効果的に抑制できることが認められた。表２からは、ＷやＮｉが含有されることで、火花消耗をより効果的に抑制することができるといえる。但し、Ｗの含有量については、耐酸化性の悪化を防止するという観点からは、５質量％以下であるのが好ましい。また、Ｎｉの含有量については、加工性の悪化を防止するという観点からは、３質量％以下であるのが望ましい。   In addition to the above additive substances, samples (samples 18 to 22) containing tungsten (W) or nickel (Ni) have no problem in workability, are excellent in oxidation resistance and spark consumption, It was confirmed that " From Table 2, it can be said that spark consumption can be more effectively suppressed by containing W or Ni. However, the content of W is preferably 5% by mass or less from the viewpoint of preventing deterioration of oxidation resistance. Further, the content of Ni is preferably 3% by mass or less from the viewpoint of preventing deterioration of workability.

一方で、上記添加物質を含有していても、添加物質の総含有量が２質量％を超えるサンプル（サンプル２３）については、加工性の面で問題が生じてしまった。   On the other hand, even if it contains the above-mentioned additive substances, the sample (sample 23) in which the total content of additive substances exceeds 2% by mass has caused problems in terms of workability.

また、Ｚｒと、酸化ジルコニウム（Ｚｒ2Ｏ3）とを比較すると、Ｚｒ2Ｏ3を含有するサンプル（サンプル６，８）がより効果的に「割れ」を抑制できることが明らかとなった（サンプル５〜８参照）。 In addition, comparing Zr and zirconium oxide (Zr 2 O 3 ), it became clear that the samples (samples 6 and 8) containing Zr 2 O 3 can more effectively suppress “cracking” (sample) 5-8).

尚、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。   In addition, it is not limited to the description content of embodiment mentioned above, For example, you may implement as follows.

（ａ）上記実施形態では、貴金属チップ３１と貴金属チップ３２とが、Ｐｔを主成分とし、Ｒｈを含み、さらに、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含み、それらの総含有量が２質量％以下とされている。この点、貴金属チップ３１及び貴金属チップ３２のいずれか一方のみを、上記組成により構成されることとしてもよい。また、上述したことではあるが、中心電極５又は接地電極２７のうち一方にのみ貴金属チップを設けるよう構成してもよい。   (A) In the above-described embodiment, the noble metal tip 31 and the noble metal tip 32 are mainly composed of Pt, include Rh, and among the 3A group element, 4A group element, and oxides thereof in the periodic table At least one kind is included and the total content thereof is 2% by mass or less. In this regard, only one of the noble metal tip 31 and the noble metal tip 32 may be configured with the above composition. Further, as described above, a noble metal tip may be provided only on one of the center electrode 5 and the ground electrode 27.

（ｂ）上記実施形態において、貴金属チップ３１，３２がそれぞれ露出部４３，４４を備えていたが、貴金属チップ３１，３２の一方のみが露出部を備えていてもよい。また、露出部４３の露出長や露出部４４の露出長が、０．３ｍｍ以上である場合に、上記作用効果が一層効果的に奏せられる。   (B) In the above embodiment, the noble metal tips 31 and 32 have the exposed portions 43 and 44, respectively, but only one of the noble metal tips 31 and 32 may have the exposed portion. In addition, when the exposed length of the exposed portion 43 and the exposed length of the exposed portion 44 are 0.3 mm or more, the above-described effects can be achieved more effectively.

（ｃ）上記実施形態の中心電極５は、その先端側が縮径されているものであるが、必ずしも縮径されていなくてもよく、全体として棒状（円柱状）をなしていても何ら差し支えない。また、中心電極５は、内層５Ａ及び外層５Ｂからなる２層構造を具備しているが、１層からなっていても差し支えない。   (C) The center electrode 5 of the above embodiment has a reduced diameter at the tip end side, but it does not necessarily have to be reduced in diameter, and may have a rod shape (cylindrical shape) as a whole. . The center electrode 5 has a two-layer structure including the inner layer 5A and the outer layer 5B. However, the center electrode 5 may have a single layer.

（ｄ）Ｒｈの含有量については、特に限定されるものではないが、Ｐｔの機能を存分に発揮させるという観点においては、３０質量％以下であることが望ましい。   (D) The content of Rh is not particularly limited, but is preferably 30% by mass or less from the viewpoint of fully exhibiting the function of Pt.

（ｅ）上記実施形態では、主成分をＰｔとするインゴットを用意し、所定の組成となるよう各合金成分を配合・溶融し、当該溶融合金を元に貴金属チップ３１，３２を得ているが、所定の組成となるよう各合金成分の粉体（又は粒体）を混合した混合粉末を圧粉成形し、当該成形体を焼結した焼結合金を元に貴金属チップ３１，３２を得ることとしてもよい。   (E) In the above embodiment, an ingot having Pt as a main component is prepared, and each alloy component is blended and melted so as to have a predetermined composition, and the noble metal chips 31 and 32 are obtained based on the molten alloy. Then, the mixed powder obtained by mixing the powders (or granules) of each alloy component so as to have a predetermined composition is compacted, and the noble metal chips 31 and 32 are obtained based on the sintered alloy obtained by sintering the compact. It is good.

（ｆ）スパークプラグのタイプについては、上記実施形態のものに特に限定されるものではない。従って、複数本の接地電極を具備するタイプに具現化することもできる。例えば、図３に示すように、２本（勿論、３本以上であってもよい）の接地電極２７Ａ，２７Ｂを有し、両接地電極２７Ａ，２７Ｂの先端面にそれぞれ溶融部４２Ａ，４２Ｂが形成されることで、貴金属チップ３２Ａ，３２Ｂが接合されてなるスパークプラグを用いてもよい。このように複数本の接地電極を具備する場合、中心電極５側の貴金属チップ３１における露出部４３の側面と、両貴金属チップ３２Ａ，３２Ｂにおける両露出部４４Ａ，４４Ｂの先端面とが対向することとなり、前記露出部４３の側面に「割れ」が生じやすくなるという懸念が生じる。しかしながら、上記実施形態における組成を採用した貴金属チップを用いることで「割れ」を効果的に抑制できるため、前記懸念を払拭することができる。   (F) The type of the spark plug is not particularly limited to that of the above embodiment. Therefore, it can be embodied in a type having a plurality of ground electrodes. For example, as shown in FIG. 3, it has two (of course, three or more) ground electrodes 27A and 27B, and melted portions 42A and 42B are provided on the tip surfaces of both ground electrodes 27A and 27B, respectively. A spark plug formed by joining the noble metal tips 32A and 32B may be used. When a plurality of ground electrodes are provided as described above, the side surface of the exposed portion 43 of the noble metal tip 31 on the side of the center electrode 5 and the front end surface of both exposed portions 44A and 44B of both the noble metal tips 32A and 32B face each other. Therefore, there is a concern that “cracking” tends to occur on the side surface of the exposed portion 43. However, since the “cracking” can be effectively suppressed by using the noble metal tip adopting the composition in the above embodiment, the concern can be eliminated.

本実施形態のスパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。It is a partially broken front view which shows the structure of the spark plug of this embodiment. スパークプラグの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of a spark plug. 他の実施形態におけるスパークプラグの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the spark plug in other embodiments.

符号の説明Explanation of symbols

１…スパークプラグ、２…絶縁碍子、３…主体金具、５…中心電極、２７，２７Ａ，２７Ｂ…接地電極、３１，３２，３２Ａ，３２Ｂ…貴金属チップ、３３…火花放電間隙、４１，４２，４２Ａ，４２Ｂ…溶融部、４３，４４，４４Ａ，４４Ｂ…露出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spark plug, 2 ... Insulator, 3 ... Main metal fitting, 5 ... Center electrode, 27, 27A, 27B ... Ground electrode, 31, 32, 32A, 32B ... Noble metal tip, 33 ... Spark discharge gap, 41, 42, 42A, 42B ... melting portion, 43, 44, 44A, 44B ... exposed portion.

Claims (2)

中心電極と、
前記中心電極の外側に設けられた絶縁体と、
前記絶縁体の外側に設けられた主体金具と、
前記主体金具に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するよう配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部のうち少なくとも一方には、貴金属チップが接合されており、
前記電極と前記貴金属チップとは溶融部を形成することで接合され、
前記貴金属チップは、少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有するとともに、
白金を主成分とし、ロジウムを含み、かつ添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含んでおり、前記添加物質の総含有量が２質量％以下であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。 A center electrode;
An insulator provided outside the center electrode;
A metal shell provided outside the insulator;
A grounding electrode that is joined to the metal shell and has a tip disposed so as to face the tip of the center electrode;
A spark plug for an internal combustion engine having a spark discharge gap between a tip portion of the center electrode and a tip portion of the ground electrode,
A noble metal tip is joined to at least one of the tip of the center electrode and the tip of the ground electrode,
The electrode and the noble metal tip are joined by forming a melting part,
The noble metal tip has an exposed portion that is not covered with the melted portion at least on its side surface,
It contains platinum as a main component, rhodium, and contains at least one of group 3A elements, group 4A elements and oxides thereof in the periodic table as additive substances, and the total content of the additive substances is A spark plug for an internal combustion engine, characterized by being 2% by mass or less. 前記添加物質には、ジルコニウム及び酸化ジルコニウムのうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。   The spark plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the additive substance contains at least one of zirconium and zirconium oxide.
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