JP2012114055A - Spark plug and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関等に使用されるスパークプラグ、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine or the like, and a manufacturing method thereof.
内燃機関等の燃焼装置に使用されるスパークプラグは、例えば、軸線方向に延びる中心電極と、中心電極の外周に設けられる絶縁体と、絶縁体の外側に設けられる筒状の主体金具と、基端部が主体金具の先端部に接合される接地電極とを備える。接地電極は、その先端部が中心電極の先端部と対向するように、自身の略中間部分が曲げ返して配置され、これにより中心電極の先端部及び接地電極の先端部の間に間隙が形成される。 A spark plug used in a combustion apparatus such as an internal combustion engine includes, for example, a center electrode extending in the axial direction, an insulator provided on the outer periphery of the center electrode, a cylindrical metal shell provided outside the insulator, and a base And a ground electrode having an end joined to a tip of the metal shell. The ground electrode is arranged with its middle part bent back so that the tip of the ground electrode faces the tip of the center electrode, thereby forming a gap between the tip of the center electrode and the tip of the ground electrode. Is done.
また、接地電極の先端部のうち、前記間隙を形成する部位に貴金属チップを設け、耐消耗性や着火性の向上を図る技術が知られている。一般に貴金属チップは、例えば、抵抗溶接等により接地電極に対して自身の端面が接合されることで設けられる(例えば、特許文献1等参照)。 In addition, a technique is known in which a noble metal tip is provided at a portion where the gap is formed in the tip portion of the ground electrode to improve wear resistance and ignition performance. In general, a noble metal tip is provided by joining its end face to a ground electrode by, for example, resistance welding (see, for example, Patent Document 1).
ところで、接地電極は燃焼室の中心側へと突き出して配置されるため、高温となりやすく、接地電極に接合される貴金属チップは一層高温となりやすい。そのため、接地電極と貴金属チップとの接合境界において酸化スケールが急速に進展してしまい、接地電極と貴金属チップとの間で生じる熱応力差が前記接合境界に加わることで、接地電極から貴金属チップが剥離(脱落)してしまうおそれがある。特に、近年の高出力、高圧縮エンジンにおいては、燃焼室内がより一層高温となるため、酸化スケールがより急速に進展してしまいやすく、また、接地電極と貴金属チップとの間で生じる熱応力差がより大きくなる。そのため、貴金属チップの剥離がより一層懸念される。 By the way, since the ground electrode is disposed so as to protrude toward the center of the combustion chamber, the temperature tends to be high, and the noble metal tip joined to the ground electrode is likely to become even higher. Therefore, the oxide scale rapidly develops at the junction boundary between the ground electrode and the noble metal tip, and a thermal stress difference generated between the ground electrode and the noble metal tip is added to the junction boundary, so that the noble metal tip is removed from the ground electrode. There is a risk of peeling (dropping). In particular, in high-power, high-compression engines in recent years, the combustion chamber becomes even hotter, so the oxide scale tends to develop more rapidly, and the thermal stress difference that occurs between the ground electrode and the noble metal tip Becomes larger. For this reason, there is a greater concern about peeling of the noble metal tip.
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、接合境界における酸化スケールの進展を効果的に抑制し、貴金属チップの耐剥離性を向上させることができるスパークプラグ、及び、その製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to effectively suppress the development of oxide scale at the joining boundary, and to improve the peel resistance of the noble metal tip, and It is in providing the manufacturing method.
以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、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 object 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、軸線方向に延びる中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定された棒状の接地電極と、
前記接地電極のうち前記中心電極側の面に接合され、前記中心電極の先端部との間で間隙を形成する貴金属チップとを備え、
前記接地電極の長手方向先端面と前記貴金属チップの側面とが略同一平面上に設けられたスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、前記接地電極のうち前記中心電極側の面に配置され、前記中心電極との間で前記間隙を形成する本体部と、
前記本体部と一体的に形成されるとともに、前記本体部から前記接地電極の背面側に向けて延び、前記接地電極の先端面における前記接地電極と前記貴金属チップとの接合境界の少なくとも一部を覆う被覆部とを備え、
前記接地電極の先端面における、前記接合境界の長さをD(mm)とし、前記接合境界のうち前記被覆部で覆われた部位の長さをC(mm)としたとき、C/D≧0.5を満たし、
前記接合境界から前記接地電極の背面側に向けた前記被覆部の長さの最小値LAMinが0.05mm以上とされることを特徴とする。
A cylindrical insulator provided on the outer periphery of the center electrode;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A rod-shaped ground electrode fixed to the tip of the metal shell;
A noble metal tip which is bonded to the surface of the ground electrode on the side of the center electrode and forms a gap with the tip of the center electrode; and
A spark plug in which a longitudinal tip surface of the ground electrode and a side surface of the noble metal tip are provided on substantially the same plane,
The noble metal tip is disposed on a surface of the ground electrode on the side of the center electrode, and a main body portion that forms the gap with the center electrode;
It is formed integrally with the main body, and extends from the main body toward the back side of the ground electrode, and at least a part of the bonding boundary between the ground electrode and the noble metal tip on the front end surface of the ground electrode. A covering portion covering,
When the length of the joint boundary on the tip surface of the ground electrode is D (mm) and the length of the part of the joint boundary covered with the covering portion is C (mm), C / D ≧ 0.5
The minimum value LA Min of the length of the covering portion from the joint boundary toward the back side of the ground electrode is 0.05 mm or more.
尚、「略同一平面上」とあるのは、接地電極の先端面と貴金属チップの側面とが厳密に同一平面上に配置される場合だけでなく、接地電極の長手方向に沿って、接地電極の先端面と貴金属チップの側面との間に若干(例えば、0.3mm未満)のずれがある場合も含むという趣旨である。また、「接地電極の背面」とあるのは、接地電極のうち中心電極側に位置する面の裏にある面をいう。さらに、レーザー溶接等により接地電極と貴金属チップとの間に溶融部が形成されている場合において、「接地電極と貴金属チップとの接合境界」とあるのは、溶融部と接地電極との間の境界のうち接地電極の背面側に位置する境界をいう。 Note that “substantially on the same plane” means not only when the front end surface of the ground electrode and the side surface of the noble metal tip are arranged exactly on the same plane, but also along the longitudinal direction of the ground electrode. This includes the case where there is a slight deviation (for example, less than 0.3 mm) between the front end surface of the metal and the side surface of the noble metal tip. Further, “the back surface of the ground electrode” refers to a surface on the back of the surface of the ground electrode located on the center electrode side. Furthermore, in the case where a melted portion is formed between the ground electrode and the noble metal tip by laser welding or the like, the "bonding boundary between the ground electrode and the noble metal tip" is the gap between the melted portion and the ground electrode. The boundary located on the back side of the ground electrode among the boundaries.
上記構成1によれば、接地電極の先端面において、接地電極と貴金属チップ(本体部)との接合境界の少なくとも一部を覆う被覆部が設けられており、当該被覆部については、C/D≧0.5を満たすとともに、その長さの最小値LAMinが0.05mm以上とされている。すなわち、接地電極の先端面において接合境界の半分以上が被覆部で覆われるとともに、被覆部のうち接地電極の背面側に位置する端縁と接地電極の先端面との間の部位(つまり、接合境界に対する酸素の侵入口となる部位)から、接合境界までの距離が0.05mm以上と十分に大きく確保されている。従って、接合境界に対する酸素の侵入を効果的に抑制することができ、ひいては接合境界における酸化スケールの進展をより確実に防止することができる。その結果、貴金属チップの耐剥離性を向上させることができる。
According to the above-described
構成2.本構成のスパークプラグは、上記構成1において、前記本体部から前記接地電極の背面側に向けた前記被覆部の長さの最大値をLBMax(mm)とし、前記間隙の長さをG(mm)とし、前記被覆部及び前記本体部の連結部から前記貴金属チップのうち前記間隙を形成する面までの前記本体部の厚さをE(mm)としたとき、
LBMax<G+E
を満たすことを特徴とする。
Configuration 2. In the spark plug of this configuration, in the
LB Max <G + E
It is characterized by satisfying.
尚、連結部とあるのは、本体部と被覆部との境界部分を意味する。 Note that the connection portion means a boundary portion between the main body portion and the covering portion.
上記構成2によれば、仮に被覆部が接地電極から剥がれ、連結部を基点として間隙側に倒れたとしても、被覆部が中心電極に接触しないように構成されている。すなわち、上記構成2によれば、被覆部が剥離した場合であっても、その剥離した被覆部によって、中心電極及び接地電極が電気的に接続されてしまう(いわゆるブリッジが生じてしまう)といった事態が生じないようにすることができる。 According to the above configuration 2, even if the covering portion is peeled off from the ground electrode and falls to the gap side with the connecting portion as a base point, the covering portion does not contact the center electrode. That is, according to the configuration 2, even when the covering portion is peeled off, the center electrode and the ground electrode are electrically connected (so-called bridge is generated) by the peeled covering portion. Can be prevented from occurring.
構成3.本構成のスパークプラグは、上記構成1又は2において、C/D≧0.8を満たすことを特徴とする。
Configuration 3. The spark plug of this configuration is characterized in that, in the
上記構成3によれば、接地電極の先端面において接合境界の80%以上が被覆部で覆われているため、接合境界に対する酸素の侵入をより一層抑制することができる。その結果、耐剥離性の更なる向上を図ることができる。 According to the configuration 3, since 80% or more of the bonding boundary is covered with the covering portion on the tip surface of the ground electrode, it is possible to further suppress the intrusion of oxygen into the bonding boundary. As a result, the peel resistance can be further improved.
構成4.本構成のスパークプラグは、上記構成1乃至3のいずれかにおいて、C/D=1.0を満たすことを特徴とする。
Configuration 4. The spark plug of this configuration satisfies C / D = 1.0 in any one of the
上記構成4によれば、接地電極の先端面において接合境界の全域が被覆部で覆われている。従って、接合境界に対する酸素の侵入を極めて効果的に抑制することができ、耐剥離性を飛躍的に向上させることができる。 According to the above-described configuration 4, the entire bonding boundary is covered with the covering portion on the tip surface of the ground electrode. Therefore, the invasion of oxygen to the bonding boundary can be extremely effectively suppressed, and the peel resistance can be greatly improved.
構成5.本構成のスパークプラグは、上記構成1乃至4のいずれかにおいて、前記被覆部の最大の厚さをT(mm)としたとき、0<T≦0.15を満たすことを特徴とする。
Configuration 5. The spark plug of this configuration is characterized in that, in any one of the
上記構成5によれば、被覆部の最大の厚さTが0.15mmと非常に小さくされているため、被覆部の剥離をより確実に防止することができる。その結果、上記各構成により奏される耐剥離性の向上効果を長期間に亘って維持することができる。 According to the configuration 5, since the maximum thickness T of the covering portion is as small as 0.15 mm, peeling of the covering portion can be more reliably prevented. As a result, it is possible to maintain the peeling resistance improving effect exhibited by the above-described configurations over a long period of time.
構成6.本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成1乃至5のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の一端側の側面に前記貴金属チップと同一材料により形成されたチップ部材を接合する接合工程と、
前記接合工程の後、所定の切断刃により前記棒状部材の一端部及び前記チップ部材を切断し、前記本体部及び前記被覆部を備えた前記貴金属チップ、並びに、前記接地電極を得る切断工程とを含み、
前記切断工程においては、前記切断刃により、前記棒状部材のうち前記チップ部材の接合された面側から当該面の背面側に向かって、前記棒状部材及び前記チップ部材が切断されることを特徴とする。
A joining step of joining a tip member formed of the same material as the noble metal tip to a side surface on one end side of a rod-like member formed of the same material as the ground electrode;
After the joining step, one end portion of the rod-shaped member and the tip member are cut by a predetermined cutting blade, and the noble metal tip provided with the main body portion and the covering portion, and the cutting step for obtaining the ground electrode. Including
In the cutting step, the rod-shaped member and the tip member are cut by the cutting blade from the surface of the rod-shaped member to which the tip member is joined toward the back side of the surface. To do.
上記構成6によれば、切断刃によって、棒状部材のうちチップ部材の接合された面側から当該面の背面側に向かって棒状部材及びチップ部材が切断される。従って、切断刃の動きに引きずられる形でチップ部材の一部が、切断後における棒状部材の一端面(つまり、接地電極の先端面)に沿うようにして延びることとなり、その結果、接地電極と貴金属チップとの接合境界を覆う被覆部を形成することができる。すなわち、チップ部材等を切断するという比較的簡易な工程を経ることだけで、上記構成1等のスパークプラグを容易に得ることができる。
According to the
構成7.本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成6において、前記切断工程において、前記棒状部材は、自身の一端部が所定の台座の一端面から突出した状態で、前記台座上に載置されており、
前記棒状部材の長手方向に沿った前記切断刃と前記台座の一端面との間の距離を1.5mm以下とした状態で、前記切断刃により、前記棒状部材及び前記チップ部材が切断されることを特徴とする。
Configuration 7. The spark plug manufacturing method of this configuration is the
The rod-shaped member and the tip member are cut by the cutting blade in a state where the distance between the cutting blade along the longitudinal direction of the rod-shaped member and one end surface of the pedestal is 1.5 mm or less. It is characterized by.
被覆部における前記長さC(mm)や最小値LAMin等のサイズは、棒状部材が載置される台座と切断刃との間のクリアランスを調節することで、変更することができる。しかしながら、台座と切断刃との間のクリアランスを広げすぎると、棒状部材が撓んでしまい、切断時において切断刃に加わる負荷が増大してしまう。その結果、切断刃に損傷が生じてしまい、生産性の低下を招いてしまうおそれがある。 The size such as the length C (mm) and the minimum value LA Min in the covering portion can be changed by adjusting the clearance between the base on which the rod-shaped member is placed and the cutting blade. However, if the clearance between the pedestal and the cutting blade is excessively widened, the rod-shaped member is bent, and the load applied to the cutting blade during cutting increases. As a result, the cutting blade may be damaged, leading to a decrease in productivity.
この点、上記構成7によれば、チップ部材等の切断時において、切断刃と台座の一端面との間の距離(クリアランス)が1.5mm以下とされているため、切断刃に加わる負荷を十分に小さくすることができる。その結果、切断刃の損傷をより確実に防止することができ、生産性の向上を図ることができる。 In this regard, according to the configuration 7, the distance (clearance) between the cutting blade and the one end surface of the pedestal is 1.5 mm or less at the time of cutting the chip member or the like. It can be made sufficiently small. As a result, damage to the cutting blade can be prevented more reliably, and productivity can be improved.
尚、被覆部の厚さは、クリアランスを増大させることで大きくなり、クリアランスを減少させることで小さくなる。従って、被覆部の厚さが小さくなるように設定することは、クリアランスの減少につながり、ひいては切断刃の損傷防止に寄与することとなる。すなわち、上記構成5のように、被覆部の最大の厚さTが0.15mm以下となるように設定することは、被覆部の剥離抑制という面だけでなく、製造時における切断刃の損傷防止という面でも効果的である。 Note that the thickness of the covering portion increases as the clearance increases, and decreases as the clearance decreases. Therefore, setting the thickness of the covering portion to be small leads to a decrease in clearance, and thus contributes to prevention of damage to the cutting blade. That is, setting the maximum thickness T of the covering portion to be 0.15 mm or less as in the above configuration 5 is not only in terms of suppressing peeling of the covering portion, but also preventing damage to the cutting blade during manufacturing. This is also effective.
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、スパークプラグ1を示す一部破断正面図である。尚、図1では、スパークプラグ1の軸線CL1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
スパークプラグ1は、筒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
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、後端側に形成された後端側胴部10と、当該後端側胴部10よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部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た脚長部13とを備えている。加えて、絶縁碍子2のうち、大径部11、中胴部12、及び、大部分の脚長部13は、主体金具3の内部に収容されている。そして、中胴部12と脚長部13との連接部にはテーパ状の段部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。
As is well known, the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, and in its outer portion, a rear end
さらに、絶縁碍子2には、軸線CL1に沿って軸孔4が貫通形成されており、当該軸孔4の先端側には中心電極5が挿入、固定されている。当該中心電極5は、熱伝導性に優れる銅又は銅合金からなる内層5A、及び、ニッケル(Ni)を主成分とするNi合金からなる外層5Bにより構成されている。さらに、中心電極5は、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るとともに、絶縁碍子2の先端から突出している。また、中心電極5の先端部には、所定の貴金属合金(例えば、白金合金やイリジウム合金)からなる貴金属部31が設けられている。
Further, the insulator 2 is formed with a shaft hole 4 penetrating along the axis CL1, and a center electrode 5 is inserted and fixed to the tip end side of the shaft hole 4. The center electrode 5 includes an
また、軸孔4の後端側には、絶縁碍子2の後端から突出した状態で端子電極6が挿入、固定されている。
A
さらに、軸孔4の中心電極5と端子電極6との間には、円柱状の抵抗体7が配設されている。当該抵抗体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。
Further, a cylindrical resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the
加えて、前記主体金具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を燃焼装置(例えば、内燃機関や燃料電池改質器等)の取付孔に取付けるためのねじ部(雄ねじ部)15が形成されている。また、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を前記燃焼装置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。
In addition, the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and a
また、主体金具3の内周面には、絶縁碍子2を係止するためのテーパ状の段部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主体金具3に固定されている。尚、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ガスが外部に漏れないようになっている。
A
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,
また、図2に示すように、主体金具3の先端部26には、略中間部分にて曲げ返されて、その先端側側面27Sが中心電極5の先端部(貴金属部31)と対向する接地電極27が接合されている。当該接地電極27は、Niを主成分とする合金によって構成されており、自身の長手方向に沿って略同一の太さを有するように構成されている。さらに、接地電極27の先端側側面27Sのうち貴金属部31と対向する面には、抵抗溶接により、貴金属合金(例えば、Pt−10Ni、Pt−20Ni等の白金合金など)からなる貴金属チップ32が接合されている。そして、貴金属部31と貴金属チップ32との間には、間隙33が形成されており、当該間隙33において軸線CL1にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
加えて、本実施形態においては、図3(a),(b)に示すように、接地電極27の長手方向に沿ったその先端面27Fと、貴金属チップ32の側面のうち接地電極27の先端側に位置する側面32Sとが略同一平面上に設けられている。 In addition, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the front end surface 27 </ b> F along the longitudinal direction of the ground electrode 27 and the front end of the ground electrode 27 among the side surfaces of the noble metal tip 32. The side surface 32S located on the side is provided on substantially the same plane.
さらに、貴金属チップ32は、本体部32Aと、被覆部32Bとを備えている。
Furthermore, the noble metal tip 32 includes a main body portion 32A and a covering
本体部32Aは、直方体状をなしており、接地電極27の先端側側面27Sに対して自身の一端部が埋入した状態で接合されている。また、本体部32Aの他端面は、平坦状をなしており、当該他端面と中心電極5(貴金属部31)との間に前記間隙33が形成されている。
The main body portion 32A has a rectangular parallelepiped shape, and is joined to the front
被覆部32Bは、本体部32Aと一体的に形成されるとともに、本体部32Aの一端部から接地電極27の背面27B(先端側側面27Sの裏側の面)側に向けて延びる薄板状をなしている。そして、接地電極27の先端面27Fにおいて、接地電極27と貴金属チップ32(本体部32A)との接合境界BOの少なくとも一部は、前記被覆部32Bで覆われている。
The covering
さらに、本実施形態では、接地電極27の先端面27Fにおける、接合境界BOの長さをD(mm)とし、接合境界BOのうち被覆部32Bで覆われた部位の長さをC(mm)としたとき、C/D≧0.5(より好ましくは、C/D≧0.8、より一層好ましくは、C/D=1.0)を満たすように構成されている。すなわち、接地電極27の先端面27Fにおいて、接合境界BOの広範囲が被覆部32Bで覆われるように構成されている。
Further, in the present embodiment, the length of the junction boundary BO on the
また、接合境界BOから接地電極27の背面27B側に向けた被覆部32Bの長さの最小値LAMinが0.05mm以上とされている。すなわち、被覆部32Bの前記背面27B側の端縁と接地電極27の先端面27Fとの間(酸素の侵入口となる箇所)から、接合境界BOまでの距離が十分に大きく確保されている。
Further, the minimum value LA Min of the length of the covering
さらに、接地電極27の長手方向に沿った被覆部32Bの最大の厚さをT(mm)としたとき、0<T≦0.15を満たすように構成されている。
Furthermore, when the maximum thickness of the covering
加えて、本体部32Aから接地電極27の背面27B側に向けた被覆部32Bの長さの最大値をLBMax(mm)とし、間隙33の長さをG(mm)とし(図2参照)、本体部32A及び被覆部32Bの連結部32Xから貴金属チップ32のうち間隙33を形成する面までの貴金属チップ32の中心軸CL2に沿った本体部32Aの厚さをE(mm)としたとき、LBMax<G+Eを満たすように構成されている。すなわち、図4に示すように、仮に被覆部32Bが接地電極27の先端面27Fから剥がれ、連結部32Xを基点として間隙33側に倒れたとしても、被覆部32Bの端部が中心電極5(貴金属部31)に接触しないように構成されている。
In addition, the maximum length of the covering
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。
Next, the manufacturing method of the
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)に冷間鍛造加工等を施すことにより貫通孔を形成するとともに、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。 First, the metal shell 3 is processed in advance. That is, a through-hole is formed by subjecting a cylindrical metal material (for example, an iron-based material such as S17C or S25C or a stainless steel material) to a cold forging process, and a rough shape is manufactured. 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合金からなる直棒状の棒状部材(接地電極27となる)を抵抗溶接する。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15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。尚、この時点における前記棒状部材の長さは、接地電極27の長さよりも若干長めとされている。
Subsequently, a straight bar-shaped member made of a Ni alloy (which becomes the ground electrode 27) is resistance-welded to the front end surface of the metal shell intermediate. When the welding is performed, so-called “sag” is generated. After the “sag” is removed, the threaded
また、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を施すこととしてもよい。 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.
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、成形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。そして、得られた成形体に対し、研削加工を施し外形を整形した上で、焼成加工を施すことにより絶縁碍子2が得られる。 On the other hand, the insulator 2 is formed separately from the metal shell 3. For example, a raw material powder containing alumina as a main component and containing a binder or the like is used to prepare a green granulated material for molding, and a rubber molded product is used to obtain a cylindrical molded body. Then, the insulator 2 is obtained by subjecting the obtained molded body to grinding and shaping the outer shape, followed by firing.
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、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したNi合金を鍛造加工することで、中心電極5を作製する。次いで、中心電極5の先端部に対して貴金属合金からなる貴金属部31がレーザー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 center electrode 5 is produced by forging a Ni alloy in which a copper alloy or the like for improving heat dissipation is arranged at the center. Next, a
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の後端側胴部10の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
その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極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とが固定される。より詳しくは、主体金具3に絶縁碍子2を挿入した上で、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絶縁碍子2と主体金具3とが固定される。
Thereafter, the insulator 2 provided with the center electrode 5 and the
次いで、接合工程において、棒状部材の先端側に所定の貴金属合金からなる直方体状のチップ部材(貴金属チップ32となる)を接合する。すなわち、図5に示すように、棒状部材SCのうち、接地電極27の先端側側面27Sに相当する面の一端側にチップ部材CCを載置した上で、所定の溶接電極棒WSをチップ部材CCに接触させる。その上で、溶接電極棒WSを棒状部材SC側へと移動させ、溶接電極棒WSによりチップ部材CCを所定圧力で押圧しつつ、溶接電極棒WSからチップ部材CC側へと所定の電流値で通電する。これにより、図6に示すように、チップ部材CCは、その一部が棒状部材SCに埋没した状態で棒状部材SCに対して接合される。
Next, in the joining step, a rectangular parallelepiped tip member (becomes the noble metal tip 32) made of a predetermined noble metal alloy is joined to the tip side of the rod-like member. That is, as shown in FIG. 5, after the tip member CC is placed on one end side of the surface corresponding to the
次に、切断工程において、図7に示すように、所定の硬鋼からなる切断刃CBを用いて、棒状部材SCの一端部及びチップ部材CCの一部を切断する。切断工程について詳述すると、まず、棒状部材SCを、所定の金属材料により形成された台座PE上に載置する。このとき、棒状部材SCの一端部は、前記台座PEの一端面から突出した状態とされ、棒状部材SCの長手方向に沿った切断刃CBと台座PEの一端面との間の距離Lが1.5mm以下とされる。棒状部材SC等を所定位置に配置した後、棒状部材SCの長手方向と直交する方向に沿って、棒状部材SCのうちチップ部材CCの接合された面側から当該面の背面側に向かって切断刃CBを移動させ、棒状部材SCの一端部及びチップ部材CCの一部を切断する。これにより、切断刃CBの側面に引きずられる形で、チップ部材CCの一部が棒状部材CCの切断面(つまり、接地電極27の先端面27F)に沿って延び、その結果、図8に示すように、本体部32Aと、接合境界BOを覆う被覆部32Bとを備えた貴金属チップ32が形成される。尚、被覆部32Bのうち接合境界BOを覆う部位の長さCや、被覆部32Aの長さ(前記最小値LAMinや最大値LBMax)、被覆部32Bの最大の厚さT(mm)は、切断刃CBと台座PEとの間の前記距離Lを調節することで、変更することができる。
Next, in the cutting step, as shown in FIG. 7, one end of the rod-shaped member SC and a part of the chip member CC are cut using a cutting blade CB made of predetermined hard steel. The cutting process will be described in detail. First, the rod-shaped member SC is placed on a pedestal PE formed of a predetermined metal material. At this time, one end of the rod-shaped member SC is projected from the one end surface of the pedestal PE, and the distance L between the cutting blade CB and the one end surface of the pedestal PE along the longitudinal direction of the rod-shaped member SC is 1. .5 mm or less. After the rod-shaped member SC or the like is arranged at a predetermined position, cut along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the rod-shaped member SC from the surface of the rod-shaped member SC where the chip member CC is joined toward the back side of the surface. The blade CB is moved to cut one end of the rod-shaped member SC and a part of the chip member CC. As a result, a part of the tip member CC extends along the cut surface of the rod-shaped member CC (that is, the
切断工程の後、接地電極27を中心電極5側に屈曲させるとともに、貴金属部31及び貴金属チップ32間の火花放電間隙33の大きさが調整されることで、上述したスパークプラグ1が得られる。
After the cutting step, the above-described
以上詳述したように、本実施形態によれば、接地電極27の先端面27Fにおいて、接合境界BOの半分以上が被覆部32Bで覆われるとともに、被覆部32Bのうち接地電極27の背面27B側に位置する端縁と接地電極27の先端面27Fとの間の部位(接合境界BOに対する酸素の侵入口となる部位)から、接合境界BOまでの距離が0.05mm以上と十分に大きく確保されている。従って、接合境界BOに対する酸素の侵入を効果的に抑制することができ、ひいては接合境界BOにおける酸化スケールの進展をより確実に防止することができる。その結果、貴金属チップ32の耐剥離性を向上させることができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, at the
さらに、被覆部32Bの最大の厚さTが0.15mmと非常に小さくされているため、被覆部32Bの剥離をより確実に防止することができる。その結果、耐剥離性の向上効果を長期間に亘って維持することができる。
Furthermore, since the maximum thickness T of the covering
また、LBMax<G+Eを満たすように構成されているため、万が一被覆部32Bが剥離した場合であっても、その剥離した被覆部32Bによって、中心電極5(貴金属部31)及び接地電極27が電気的に接続されてしまうといった事態が生じないようになっている。
Moreover, since it is configured to satisfy LB Max <G + E, even if the covering
加えて、本実施形態においては、上述の構成を有する貴金属チップ32を得るにあたって、チップ部材CC等を切断するという比較的簡易な手法が用いられる。従って、上述の貴金属チップ32ひいてはスパークプラグ1を容易に製造することができる。
In addition, in this embodiment, when obtaining the noble metal tip 32 having the above-described configuration, a relatively simple method of cutting the tip member CC or the like is used. Therefore, the above-described noble metal tip 32 and, by extension, the
また、チップ部材CCを切断するにあたっては、切断刃CBと台座PEとの間の距離Lが1.5mm以下とされているため、切断時に切断刃CBに加わる負荷を十分に小さくすることができる。その結果、切断刃CBの損傷をより確実に防止することができ、生産性の向上を図ることができる。 Further, when cutting the tip member CC, the distance L between the cutting blade CB and the base PE is set to 1.5 mm or less, so that the load applied to the cutting blade CB at the time of cutting can be sufficiently reduced. . As a result, damage to the cutting blade CB can be more reliably prevented, and productivity can be improved.
次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、接地電極の先端面における、接合境界の長さD(mm)に対する、接合境界のうち被覆部で覆われた部位の長さC(mm)の割合(C/D)を0.3、又は、0.5とした上で、被覆部の長さの最小値LAMinを種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて机上バーナー試験を行った。尚、机上バーナー試験の概要は、次の通りである。すなわち、サンプルに対して、貴金属チップの温度が900℃となるようバーナーで2分間加熱後、1分間徐冷することを1サイクルとして1000サイクル実施した。そして、1000サイクル終了後において、図9に示すように、接地電極の中心軸を含む断面にてサンプルを観察し、貴金属チップと接地電極との接合境界BOの長さXに対する、当該接合境界BOに形成された酸化スケールOS(図9中、太線で示す部位)の長さYの割合(Y/X;以下、「酸化スケール割合」と称す)を計測した。図10に、当該試験の試験結果を示す。尚、図10においては、C/Dを0.3としたサンプルの試験結果を丸印で示し、C/Dを0.5としたサンプルの試験結果を四角で示す。また、各サンプルともに、貴金属チップを白金合金により形成し、被覆部の最大の厚さTを0.1mmとした。加えて、最小値LAMinは、被覆部に切削加工を施すことにより変更した。 Next, in order to confirm the operational effects achieved by the above embodiment, the length C of the portion of the joint boundary covered by the covering portion with respect to the length D (mm) of the joint boundary on the tip surface of the ground electrode. Samples of spark plugs in which the ratio (C / D) of (mm) was set to 0.3 or 0.5 and the minimum length LA Min of the covering portion was changed in various ways were prepared. A desktop burner test was performed. The outline of the desktop burner test is as follows. That is, the sample was subjected to 1000 cycles, with one cycle consisting of heating with a burner for 2 minutes and then gradually cooling for 1 minute so that the temperature of the noble metal tip was 900 ° C. Then, after the end of 1000 cycles, as shown in FIG. 9, the sample is observed in a cross section including the central axis of the ground electrode, and the junction boundary BO with respect to the length X of the junction boundary BO between the noble metal tip and the ground electrode is observed. The ratio of the length Y (Y / X; hereinafter referred to as “oxidized scale ratio”) of the oxide scale OS (the part indicated by the bold line in FIG. 9) was measured. FIG. 10 shows the test results of the test. In FIG. 10, the test results of the sample with C / D of 0.3 are indicated by circles, and the test results of the sample with C / D of 0.5 are indicated by squares. In each sample, the noble metal tip was formed of a platinum alloy, and the maximum thickness T of the covering portion was set to 0.1 mm. In addition, the minimum value LA Min was changed by cutting the coated portion.
図10に示すように、C/Dを0.3としたり、長さLAMinを0.05mm未満としたりしたサンプルは、酸化スケール割合が比較的大きくなってしまい、貴金属チップの耐剥離性に劣ることが明らかとなった。これは、接地電極の先端面において、接合境界の大部分が外部に露出してしまったり、被覆部のうち接地電極の背面側に位置する端縁と接地電極の先端面との間の部位(酸素の侵入口となる部位)が接合境界に対して接近してしまったりして、接合境界へと酸素が侵入しやすくなってしまったためであると考えられる。 As shown in FIG. 10, the sample with C / D of 0.3 or length LA Min of less than 0.05 mm has a relatively large oxide scale ratio, which makes the noble metal tip peel resistant. It became clear that it was inferior. This is because most of the bonding boundary is exposed to the outside on the front end surface of the ground electrode, or the portion between the edge located on the back side of the ground electrode and the front end surface of the ground electrode ( This is thought to be because the oxygen entry point becomes close to the bonding boundary, and oxygen easily enters the bonding boundary.
これに対して、C/Dを0.5としつつ(つまり、接地電極の先端面において接合境界の半分を被覆部で覆いつつ)、長さLAMinを0.05mm以上と十分に大きくしたサンプルは、酸化スケールがほとんど形成されず、優れた耐剥離性を有することが分かった。 On the other hand, a sample with a sufficiently large length LA Min of 0.05 mm or more while C / D is set to 0.5 (that is, half of the joining boundary is covered with the covering portion on the tip surface of the ground electrode) It was found that almost no oxide scale was formed and had excellent peeling resistance.
次いで、C/Dを0.5、0.8、又は、1.0とした上で、長さLAMinを種々変更したスパークプラグについて、貴金属チップの加熱温度を1000℃として(つまり、接合境界に対して酸素が極めて侵入しやすい条件として)、上述の机上バーナー試験を行った。図11に、当該試験の試験結果を示す。尚、図11においては、C/Dを0.5としたサンプルの試験結果を丸印で示し、C/Dを0.8としたサンプルの試験結果を三角で示し、C/Dを1.0としたサンプルの試験結果を四角で示す。 Next, with respect to a spark plug in which C / D is set to 0.5, 0.8, or 1.0 and the length LA Min is variously changed, the heating temperature of the noble metal tip is set to 1000 ° C. (that is, the bonding boundary) The above-mentioned desk-top burner test was conducted as a condition in which oxygen is very easy to enter. FIG. 11 shows the test results of the test. In FIG. 11, the test result of the sample with C / D of 0.5 is indicated by a circle, the test result of a sample with C / D of 0.8 is indicated by a triangle, and C / D is 1. The test result of the sample set to 0 is shown by a square.
また、長さLAMinを0.05mm、又は、0.6mmとした上で、長さD(mm)を一定としつつ、長さC(mm)を変更することによりC/Dを種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて、貴金属チップの加熱温度を1000℃とした上述の机上バーナー試験を行った。図12に、当該試験の試験結果を示す。尚、図12においては、LAMinを0.05mmとしたサンプルの試験結果を丸印で示し、LAMinを0.6mmとしたサンプルの試験結果を四角で示す。また、両試験においては、上記試験と同様に、各サンプルともに、貴金属チップを白金合金により形成し、厚さTを0.1mmとした。 In addition, the length LA Min was set to 0.05 mm or 0.6 mm, and the length D (mm) was kept constant, and the length C (mm) was changed to variously change the C / D. Samples of spark plugs were prepared, and the above-described desktop burner test was performed on each sample with a precious metal tip heating temperature of 1000 ° C. FIG. 12 shows the test results of the test. In FIG. 12, the test results of the sample with LA Min of 0.05 mm are indicated by circles, and the test results of the sample with LA Min of 0.6 mm are indicated by squares. In both tests, as in the above test, in each sample, the noble metal tip was formed of a platinum alloy and the thickness T was set to 0.1 mm.
図11及び図12に示すように、LAMinを0.05mm以上としつつ、C/Dを0.8以上としたサンプルは、接合境界に対して酸素が極めて侵入しやすい条件にも関わらず、酸化スケール割合が20%以下となり、非常に優れた耐剥離性を実現できることが明らかとなった。また特に、LAMinを0.05mm以上としつつ、C/Dを1.0としたサンプルは、酸化スケール割合が10%以下となり、耐剥離性を飛躍的に向上できることが確認された。 As shown in FIG. 11 and FIG. 12, the sample in which LA Min is 0.05 mm or more and C / D is 0.8 or more is in spite of the condition that oxygen easily enters the bonding boundary. The oxide scale ratio became 20% or less, and it became clear that very excellent peel resistance could be realized. In particular, a sample in which LA Min is 0.05 mm or more and C / D is 1.0 has an oxide scale ratio of 10% or less, and it has been confirmed that the peel resistance can be remarkably improved.
以上の試験結果より、貴金属チップの耐剥離性を向上させるべく、接地電極の先端面において接地電極と貴金属チップとの接合境界の少なくとも一部を覆う被覆部を設けるとともに、接合境界の長さD(mm)、及び、接合境界のうち被覆部で覆われた部位の長さC(mm)について、C/D≧0.5を満たし、かつ、接合境界から接地電極の背面側に向けた被覆部の長さの最小値LAMinを0.05mm以上とすることが好ましいといえる。 From the above test results, in order to improve the peel resistance of the noble metal tip, a covering portion covering at least a part of the junction boundary between the ground electrode and the noble metal tip is provided on the tip surface of the ground electrode, and the length D of the junction boundary is provided. (Mm) and the length C (mm) of the portion of the joint boundary covered by the covering portion that satisfies C / D ≧ 0.5 and is covered from the joint boundary toward the back side of the ground electrode It can be said that the minimum value LA Min of the part length is preferably 0.05 mm or more.
また、耐剥離性の更なる向上を図るという観点から、C/D≧0.8を満たすように構成することがより好ましく、C/D=1.0を満たすように構成することがより一層好ましいといえる。 Further, from the viewpoint of further improving the peel resistance, it is more preferable to configure so as to satisfy C / D ≧ 0.8, and it is even more preferable to configure so as to satisfy C / D = 1.0. It can be said that it is preferable.
尚、上記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。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。 In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.
(a)上記実施形態では、抵抗溶接により接地電極27に対して貴金属チップ32が接合されているが、例えば、貴金属チップ32をイリジウム合金などにより形成し、抵抗溶接による貴金属チップ32の接合がやや難しい場合には、レーザー溶接や電子ビーム溶接により、接地電極に対して貴金属チップを接合することとしてもよい。尚、この場合には、図13に示すように、レーザービーム等の照射により、接地電極37を構成する金属と貴金属チップ42を構成する金属とが溶け合ってなる溶融部45が形成される。そして、「接地電極と貴金属チップとの接合境界」とは、接地電極37と溶融部45との間の接合境界BO2を意味することとなる〔つまり、「接合境界」は、接地電極のうち貴金属チップが直接又は溶融部等により間接的に接合されている部位(貴金属チップを接地電極に強固に接合するにあたって特に重要となる部位)と、貴金属チップ又は溶融部との間の境界を指す〕。
(A) In the above-described embodiment, the noble metal tip 32 is joined to the ground electrode 27 by resistance welding. For example, the noble metal tip 32 is formed of an iridium alloy or the like, and the noble metal tip 32 is somewhat joined by resistance welding. If difficult, the noble metal tip may be joined to the ground electrode by laser welding or electron beam welding. In this case, as shown in FIG. 13, a
(b)上記実施形態において、接地電極27は、自身の長手方向に沿って略同一の太さを有するように構成されているが、図14に示すように、接地電極47の先端部の両側面をテーパ状とすること等によって、接地電極47の先端部を先細り形状としてもよい。この場合には、接地電極47による火炎核の成長阻害が抑制され、着火性の向上を図ることができる。一方で、接地電極47の断面積が減少し、貴金属チップ52がより高温となりやすくなるため、酸化スケールの急速な進展や、接地電極47と貴金属チップ52との間における熱応力差の増大を招いてしまい、十分な耐剥離性の確保が難しくなってしまうおそれがあるが、本発明を採用することで、十分な耐剥離性を維持することができる。つまり、本発明によれば、接地電極47の先端部を先細り形状とすることによるデメリット(耐剥離性の低下)を効果的に解消しつつ、先細り形状とすることによるメリット(着火性の向上)を十分に発揮させることができる。 (B) In the above embodiment, the ground electrode 27 is configured to have substantially the same thickness along its longitudinal direction. However, as shown in FIG. The tip of the ground electrode 47 may be tapered by making the surface tapered. In this case, the flame kernel growth inhibition by the ground electrode 47 is suppressed, and the ignitability can be improved. On the other hand, since the cross-sectional area of the ground electrode 47 is reduced and the noble metal tip 52 is likely to have a higher temperature, it causes rapid progress of oxide scale and an increase in the thermal stress difference between the ground electrode 47 and the noble metal tip 52. However, it may be difficult to ensure sufficient peel resistance. However, by employing the present invention, sufficient peel resistance can be maintained. That is, according to the present invention, it is possible to effectively eliminate the demerit (decrease in peel resistance) caused by the tip of the ground electrode 47 having a tapered shape, while the advantage (improvement of ignitability) by using the tapered shape. Can be fully exhibited.
(c)接地電極27の先端側から見たときにおける被覆部の形状は特に限定されるものではなく、例えば、図15(a)に示すように、接地電極27の先端側から見たとき、被覆部62Bが矩形状をなすように構成することとしてもよい。また、図15(b)に示すように、被覆部72Bのうち接地電極27の幅方向端部側に位置する部位において、前記長さの最小値LAMinが0.05mm未満となるように構成することとしてもよい。すなわち、接地電極27の先端面27Fにおいて、接合境界BOの半分以上に亘って、前記長さの最小値LAMinが0.05mm以上とされた被覆部72Bが形成されていればよい(従って、例えば、接地電極の先端面において、接合境界の全域が被覆部で覆われる一方で、被覆部の一部において前記長さの最小値LAMinが0.05mm未満となっていてもよい)。
(C) The shape of the covering portion when viewed from the front end side of the ground electrode 27 is not particularly limited. For example, when viewed from the front end side of the ground electrode 27 as shown in FIG. It is good also as comprising so that the coating |
(d)上記実施形態では、中心電極5が貴金属部31を備えているが、貴金属部31を設けなくてもよい。
(D) Although the center electrode 5 includes the
(e)上記実施形態においては、接地電極27を、単一のNi合金により構成されているが、熱伝導性に優れる金属(例えば、銅や銅合金、純Ni)により形成された内層と当該内層を覆う外層とからなる多層構造としてもよい。 (E) In the above embodiment, the ground electrode 27 is made of a single Ni alloy, but the inner layer formed of a metal having excellent thermal conductivity (for example, copper, copper alloy, or pure Ni) It is good also as a multilayer structure which consists of an outer layer which covers an inner layer.
(f)上記実施形態では、主体金具3の先端部26に、接地電極27が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部(又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部)を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である(例えば、特開2006−236906号公報等)。
(F) In the above embodiment, the case where the ground electrode 27 is joined to the
(g)上記実施形態では、工具係合部19は断面六角形状とされているが、工具係合部19の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Bi−HEX(変形12角)形状〔ISO22977:2005(E)〕等とされていてもよい。
(G) In the above embodiment, the
1…スパークプラグ
2…絶縁碍子(絶縁体)
3…主体金具
5…中心電極
27…接地電極
27B…(接地電極の)背面
27F…(接地電極の)先端面
32…貴金属チップ
32A…本体部
32B…被覆部
32S…(貴金属チップの)側面
32X…連接部
33…間隙
BO…接合境界
CL1…軸線
1 ... Spark plug 2 ... Insulator (insulator)
3 ... metal shell 5 ... center electrode 27 ...
Claims (7)
前記中心電極の外周に設けられた筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定された棒状の接地電極と、
前記接地電極のうち前記中心電極側の面に接合され、前記中心電極の先端部との間で間隙を形成する貴金属チップとを備え、
前記接地電極の長手方向先端面と前記貴金属チップの側面とが略同一平面上に設けられたスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、前記接地電極のうち前記中心電極側の面に配置され、前記中心電極との間で前記間隙を形成する本体部と、
前記本体部と一体的に形成されるとともに、前記本体部から前記接地電極の背面側に向けて延び、前記接地電極の先端面における前記接地電極と前記貴金属チップとの接合境界の少なくとも一部を覆う被覆部とを備え、
前記接地電極の先端面における、前記接合境界の長さをD(mm)とし、前記接合境界のうち前記被覆部で覆われた部位の長さをC(mm)としたとき、C/D≧0.5を満たし、
前記接合境界から前記接地電極の背面側に向けた前記被覆部の長さの最小値LAMinが0.05mm以上とされることを特徴とするスパークプラグ。 A central electrode extending in the axial direction;
A cylindrical insulator provided on the outer periphery of the center electrode;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A rod-shaped ground electrode fixed to the tip of the metal shell;
A noble metal tip which is bonded to the surface of the ground electrode on the side of the center electrode and forms a gap with the tip of the center electrode; and
A spark plug in which a longitudinal tip surface of the ground electrode and a side surface of the noble metal tip are provided on substantially the same plane,
The noble metal tip is disposed on a surface of the ground electrode on the side of the center electrode, and a main body portion that forms the gap with the center electrode;
It is formed integrally with the main body, and extends from the main body toward the back side of the ground electrode, and at least a part of the bonding boundary between the ground electrode and the noble metal tip on the front end surface of the ground electrode. A covering portion covering,
When the length of the joint boundary on the tip surface of the ground electrode is D (mm) and the length of the part of the joint boundary covered with the covering portion is C (mm), C / D ≧ 0.5
The spark plug according to claim 1, wherein a minimum value LA Min of the length of the covering portion from the joining boundary toward the back side of the ground electrode is 0.05 mm or more.
LBMax<G+E
を満たすことを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ。 The maximum value of the length of the covering part from the main body part toward the back side of the ground electrode is LB Max (mm), the length of the gap is G (mm), and the covering part and the main body part When the thickness of the main body from the connecting portion to the surface of the noble metal tip forming the gap is E (mm),
LB Max <G + E
The spark plug according to claim 1, wherein:
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の一端側の側面に前記貴金属チップと同一材料により形成されたチップ部材を接合する接合工程と、
前記接合工程の後、所定の切断刃により前記棒状部材の一端部及び前記チップ部材を切断し、前記本体部及び前記被覆部を備えた前記貴金属チップ、並びに、前記接地電極を得る切断工程とを含み、
前記切断工程においては、前記切断刃により、前記棒状部材のうち前記チップ部材の接合された面側から当該面の背面側に向かって、前記棒状部材及び前記チップ部材が切断されることを特徴とするスパークプラグの製造方法。 A spark plug manufacturing method according to any one of claims 1 to 5,
A joining step of joining a tip member formed of the same material as the noble metal tip to a side surface on one end side of a rod-like member formed of the same material as the ground electrode;
After the joining step, one end portion of the rod-shaped member and the tip member are cut by a predetermined cutting blade, and the noble metal tip provided with the main body portion and the covering portion, and the cutting step for obtaining the ground electrode. Including
In the cutting step, the rod-shaped member and the tip member are cut by the cutting blade from the surface of the rod-shaped member to which the tip member is joined toward the back side of the surface. Manufacturing method of spark plug.
前記棒状部材の長手方向に沿った前記切断刃と前記台座の一端面との間の距離を1.5mm以下とした状態で、前記切断刃により、前記棒状部材及び前記チップ部材が切断されることを特徴とする請求項6に記載のスパークプラグの製造方法。 In the cutting step, the rod-shaped member is placed on the pedestal in a state where one end of the rod-shaped member protrudes from one end surface of a predetermined pedestal,
The rod-shaped member and the tip member are cut by the cutting blade in a state where the distance between the cutting blade along the longitudinal direction of the rod-shaped member and one end surface of the pedestal is 1.5 mm or less. The method for manufacturing a spark plug according to claim 6.
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