JP2012533851A5

JP2012533851A5 -

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Publication number: JP2012533851A5
Application number: JP2012520731A
Authority: JP
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2013-07-25

Description

スパーク端部は純Ｉｒまたはその合金などのイリジウム（Ｉｒ）材料でも形成された。Ｉｒ材料は、Ｎｉ材料およびＰｔ材料が遭遇する球状化またはスパーク侵食に遭遇しない。しかしながら、Ｉｒ材料の使用は限定される。なぜなら、そのような材料はカルシウム（Ｃａ）およびリン（Ｐ）の存在下で腐食するからである。ＣａおよびＰはしばしばエンジンオイルおよびオイル添加剤中に存在し、内燃機関中のスパークプラグの動作の際にスパーク端部がこれに露出する。最近、エンジンメーカーが、より多くのエンジンオイルを燃焼室に染み出させることにより、摩擦を低減して燃費を向上させようとするにつれて、燃焼材料中のＣａおよびＰの量が増している。

発明の別の局面は、スパーク端部を有する電極を含むスパークプラグを作製する方法であって、クロム、パラジウム、ならびにモリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つを含む粉末金属材料を与えるステップと、粉末金属材料を電極のスパーク端部に成形するステップと、高温性能合金を与えるように当該粉末金属材料を加熱するステップとを備え、高温性能合金は、高温性能合金の重量パーセントで、１０．０重量パーセントから６０．０重量パーセントの量のクロムと、０．５重量パーセントから１０．０重量パーセントの量のパラジウムと、モリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つから実質的になる残部とを備える、方法を提供する。

各々の電極２２，２４のスパーク端部３２，３８は、先端、パッド、円板、球状、リベット、または他の形状の部分であってもよい。以上言及したように、スパーク端部３２，３８のうち少なくとも一方、しかし好ましくはスパークプラグ２０の両方のスパーク端部３２，３８は高温性能合金を含む。高温性能合金は粉末金属材料で作製されてもよい。粉末金属材料はプレス成形または技術分野で公知の他の方法によって電極（２２，２４）のスパーク端部（３２，３８）に成形される。さらに、焼結またはアーク溶融によって粉末金属材料を加熱するなどのさまざまな冶金プロセスによって粉末金属材料を高温性能合金に作製してもよい。

Claims

スパークプラグ（２０）であって、
スパーク端部（３２，３８）を有する少なくとも１つの電極（２２，２４）を備え、
前記スパーク端部（３２，３８）は高温性能合金を含み、
前記高温性能合金は、前記高温性能合金の重量パーセントで、１０．０重量パーセントから６０．０重量パーセントの量のクロムと、０．５重量パーセントから１０．０重量パーセントの量のパラジウムと、モリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つから実質的になる残部とを含む、スパークプラグ（２０）。
前記スパーク端部（３２，３８）は火花接触面（３６，４４）を有し、少なくとも約５００℃の温度で前記火花接触面（３６，４４）に酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）の層５０を含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記スパーク端部（３２，３８）は前記火花接触面（３６，４４）を含む外面（３４，４２）を有し、前記面（３４，３６，４２，４４）の各々は少なくとも約５００℃の温度で前記酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）の層５０を含む、請求項２に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は５．０重量パーセント未満の量のニッケルを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は０．２重量パーセントまでの量のイットリウムを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は２．０重量パーセントまでの量のシリコンおよびマンガンのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は０．５重量パーセントまでの量のシリコンを含む、請求項６に記載のスパークプラグ（２０）。
前記スパーク端部（３２，３８）は外面（３４，４２）を有し、前記外面（３４，４２）に厚みが１．０ミリメートル未満のパラジウムのコーティング４８を含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記残部は１０．５重量パーセントから９０．０重量パーセントの量のモリブデンおよびタングステンのうち前記少なくとも１つを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は、３０．０重量パーセントから５５．０重量パーセントの量のクロムと、１．０重量パーセントから３．０重量パーセントの量のパラジウムと、４０．０重量パーセントから５５．０重量パーセントの量のタングステンとを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記高温性能合金は、２０．０重量パーセントから４０．０重量パーセントの量のクロムと、０．５重量パーセントから２．５重量パーセントの量のパラジウムと、２５．０重量パーセントから４５．０重量パーセントの量のタングステンと、２５．０重量パーセントから４５．０重量パーセントの量のモリブデンとを含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記電極（２２，２４）はベース構成要素（３０，４０）を含み、前記ベース構成要素（３０，４０）および前記スパーク端部（３２，３８）は互いから独立しており、前記スパーク端部（３２，３８）は前記ベース構成要素（３０，４０）に取付けられる、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記電極（２２，２４）は、少なくとも部分的に前記高温性能合金で形成されるベース構成要素（３０，４０）を含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
前記ベース構成要素（３０，４０）および前記スパーク端部（３２，３８）は互いと一体である、請求項１３に記載のスパークプラグ（２０）。
前記電極（２２，２４）の前記ベース構成要素（３０，４０）は銅材料のコア（３１，３３）を含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
中央電極（２２）および接地電極（２４）を含む、請求項１に記載のスパークプラグ（２０）。
軸方向のボアを有する、セラミック材料からなる絶縁体（２６）を含み、
前記中央電極（２２）は前記絶縁体（２６）の前記軸方向ボアの中に配設され、さらに
前記絶縁体（２６）を取囲む導電性金属材料からなるシェル（２８）を含み、
前記接地電極（２４）は前記シェル（２８）に取付けられる、請求項１６に記載のスパークプラグ（２０）。
スパークプラグ（２０）における使用のための電極（２２，２４）であって、
高温性能合金を含むスパーク端部（３２，３８）を備え、
前記高温性能合金は、前記高温性能合金の重量パーセントで、１０．０重量パーセントから６０．０重量パーセントの量のクロムと、０．５重量パーセントから１０．０重量パーセントの量のパラジウムと、モリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つから実質的になる残部とを含む、電極（２２，２４）。
スパーク端部（３２，３８）を有する電極（２２，２４）を含むスパークプラグ（２０）を作製する方法であって、
クロム、パラジウム、ならびにモリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つを含む粉末金属材料を与えるステップと、
粉末金属材料を電極（２２，２４）のスパーク端部（３２，３８）に成形するステップと、
高温性能合金を与えるように粉末金属材料を加熱するステップとを備え、高温性能合金は、高温性能合金の重量パーセントで、１０．０重量パーセントから６０．０重量パーセントの量のクロムと、０．５重量パーセントから１０．０重量パーセントの量のパラジウムと、モリブデンおよびタングステンのうち少なくとも１つから実質的になる残部とを備える、方法。
粉末金属材料を加熱する前にパラジウムのコーティング４８を粉末金属材料に塗布するステップを含む、請求項１９に記載の方法。