JP2011505652A - スパークプラグ電極のためのイリジウム合金 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
スパークプラグは、内燃機関において燃料を点火するのに広く用いられる。スパークプラグの電極は、苛烈な熱を受け、スパークの形成および空気/燃料混合物の燃焼により形成される過度な腐食環境にさらされる。電極はスパーク時には常に放電が生じ、これは局所的な高温部を生成し、スパッタリング、溶融、スプラッシュ、および粒子侵食により磨耗を生じさせる。さらに、スパークプラグの磨耗の主要な原因は、高いスパーク電圧にともなう高い温度における酸化環境にさらされたことによる電極の機能不全である。酸化は、健全な電極の表面から進行し、また、スパーク放電は弱くなった酸化膜を電極表面から除去することがあり、磨耗を生じさせ、また、スパークプラグの寿命を有意に減少させる。
例示的な実施形態において、中心電極26の耐磨耗性チップ32は、ポスト形、リベット形、または球形に形成することができる。良好なワイヤ点火チップを用いるスパークプラグ、およびこのようなリベットチップを電極に取り付ける方法は、米国特許第5456624号、第6071162号に説明されており、これらの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。例示的な実施形態において、図4に示されるように、耐磨耗性電極チップ32は、リベット48の形状で提供され、このリベットは連続な半球外形表面52を備える頭部50を含み、頭部の外側表面の反対側の平坦部54を含む。概ね円筒形のシャンク56が平坦部54から延び、概ね平坦なベース60で終端する。ポスト形状の耐磨耗性チップ32を備える代替例において、チップを頭部50が取り除かれたリベット48のシャンク56に似せることができる。図5に示される代替実施形態において、電極ツップ32aは、球形50aに形成される。非限定的な実施形態において、球体の直径は、有意に変更することができるが、約0.38mmから約1.14mmの範囲とすることができ、また、非限定的な例においては、この直径を約0.80mmとすることができる。
Claims (19)
- スパークプラグであって、前記スパークプラグは、
内燃機関のシリンダヘッドにネジ係合する実質的に円筒形のネジ部を備えるシェルと、
前記シェル内に同軸に配置される絶縁体と、
前記絶縁体内に同軸に配置される中心電極と、
前記シェルに連結される第1端部、および前記中心電極の端部に面する第2端部を備えるサイド接地電極と、を有し、前記サイド接地電極の前記第2端部と前記中心電極との間にスパーク放電ギャップが画定され、
前記スパークプラグはさらに、前記サイド接地電極または前記中心電極に前記スパーク放電ギャップに近接して固定される電極チップ部を有し、前記チップ部は、約50重量パーセントから約70重量パーセントのイリジウム、約30重量パーセントから約35重量パーセントのロジウム、0重量パーセントから約10重量パーセントのニッケル、約3500ppmから約4500ppmのタンタル、および約100ppmから約200ppmのジルコニウムを有する合金から形成される、スパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記合金は、約65重量パーセントのイリジウム、約35重量パーセントのロジウムを有する、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記合金は本質的に、65重量パーセントのイリジウム、35重量パーセントのロジウム、4000ppmのタンタル、および200ppmのジルコニウムからなる、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記合金は、約60重量パーセントのイリジウムと、約30重量パーセントのロジウムと、約10パーセントのニッケルと、を有する、スパークプラグ。
- スパークプラグであって、前記スパークプラグは、
内燃機関のシリンダヘッドにネジ係合する実質的に円筒形のネジ部を備えるシェルと、
前記シェル内に同軸に配置される絶縁体と、
前記絶縁体内に同軸に配置される中心電極と、
前記シェルに連結される第1端部、および前記中心電極の端部に面する第2端部を備えるサイド接地電極と、を有し、前記サイド接地電極の前記第2端部と前記中心電極との間にスパーク放電ギャップが画定され、
前記スパークプラグはさらに、前記サイド接地電極または前記中心電極に前記スパーク放電ギャップに近接して固定される電極チップ部を有し、前記チップ部は、約60重量パーセントから約70重量パーセントのイリジウムと、約30重量パーセントから約35重量パーセントのロジウムと、0重量パーセントから約10重量パーセントのニッケルと、約50ppmから約100ppmのセリウムと、を有する合金から形成される、スパークプラグ。 - 請求項5に記載のスパークプラグであって、前記合金は、約70重量パーセントのイリジウムと、約30重量パーセントのロジウムと、を有する、スパークプラグ。
- 請求項5に記載のスパークプラグであって、前記合金は、約60重量パーセントのイリジウムと、約30重量パーセントのロジウムと、約10重量パーセントのニッケルと、を有する、スパークプラグ。
- 請求項5に記載のスパークプラグであって、前記合金は本質的に、70重量パーセントのイリジウムと、30重量パーセントのロジウムと、100ppmのセリウムからなる、スパークプラグ。
- 請求項5に記載のスパークプラグであって、前記合金は本質的に、60重量パーセントのイリジウムと、30重量パーセントのロジウムと、10重量パーセントのニッケルと、100ppmのセリウムからなる、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記チップ部は前記サイド接地電極に固定される、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記チップ部は前記中心電極に固定される、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記チップ部は前記サイド接地電極に固定され、第2電極チップが前記中心電極に固定される、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記チップ部は前記サイド接地電極または前記中心電極に、抵抗溶接またはレーザー溶接により固定される、スパークプラグ。
- 請求項12に記載のスパークプラグであって、前記第2電極チップは、前記中心電極に抵抗溶接またはレーザー溶接により固定される、スパークプラグ。
- 請求項1に記載のスパークプラグであって、前記中心電極の前記端部は、前記絶縁体から突き出している、スパークプラグ。
- スパークプラグ電極に固定するための耐磨耗性電極チップ部であって、前記チップ部は、
約60重量パーセントから約70重量パーセントのイリジウムと、
約30重量パーセントから約35重量パーセントのロジウムと、
0重量パーセントから約10重量パーセントのニッケルと、
約3500ppmから約4500ppmのタンタルと、
約100ppmから約200ppmのジルコニウムと、を有する、チップ部。 - スパークプラグ電極に固定するための耐磨耗性電極チップ部であって、前記チップ部は、
約60重量パーセントから約70重量パーセントのイリジウムと、
約30重量パーセントから約35重量パーセントのロジウムと、
0重量パーセントから約10重量パーセントのニッケルと、
約50ppmから約100ppmのセリウムと、を有する、チップ部。 - 請求項16に記載のチップ部であって、前記チップ部はリベット形状である、チップ部。
- 請求項16に記載のチップ部であって、前記チップ部は実質的に球形である、チップ部。
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