JP2021121994A - スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ - Google Patents
スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021121994A JP2021121994A JP2020014689A JP2020014689A JP2021121994A JP 2021121994 A JP2021121994 A JP 2021121994A JP 2020014689 A JP2020014689 A JP 2020014689A JP 2020014689 A JP2020014689 A JP 2020014689A JP 2021121994 A JP2021121994 A JP 2021121994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- ground electrode
- chip
- spark plug
- noble metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 70
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 49
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 37
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 29
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 4
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Description
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示のスパークプラグの製造方法は、中心電極と、前記中心電極を内側に絶縁保持する筒状の主体金具と、前記主体金具に一端が接合され、他端に前記中心電極の端部に対向する貴金属チップが接合された接地電極本体と、を備えるスパークプラグの製造方法であって、前記接地電極本体に対して、前記他端の側に開口し、前記貴金属チップを配置するためのチップ配置溝と、前記チップ配置溝の溝壁を切り欠いた形状で前記貴金属チップを配置しない領域に拡張させた拡張溝と、を形成する溝形成工程と、前記チップ配置溝に前記貴金属チップを配置して前記貴金属チップと接地電極本体とを溶接する溶接工程と、を備える。
本構成によれば、溶接の際に貴金属チップをチップ配置溝に配置できると共に、溶接により貴金属チップの一部及び接地電極本体の一部が溶融状態となった場合であっても、チップ配置溝の溝壁を切り欠いて拡張された拡張溝に溶融した金属(溶融金属)を収容することが可能になる。よって、貴金属チップの表面の溶接ダレによる不具合を抑制することができる。
このようにすれば、溶接の際に、溝壁のうち、接地電極本体の一端の側にある奥壁を伝って貴金属チップの表面に生じる溶接ダレを抑制することができる。
このようにすれば、溶接の際に、溝壁のうち、側壁を伝って貴金属チップの表面に生じる溶接ダレを抑制することができる。
このようにすれば、接地電極本体について、溶融金属を収容可能な拡張溝の面積を確保することができる。
本構成によれば、拡張溝に溶融部が広がることにより、チップ配置溝の内部のみに溶融部が形成される構成と比較して、接地電極本体と溶融部との接触面積が増加する。これにより、溶融部と接地電極本体との接合強度が向上する。また、溶接の際に貴金属チップの一部及び接地電極本体の一部が溶融状態となったときに、拡張溝に溶融金属を収容することが可能になる。よって、貴金属チップの表面の溶接ダレによる不具合を抑制することができる。
本開示のスパークプラグ100の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は実施形態1のスパークプラグ100の断面図である。図2は、図1のスパークプラグ100の先端部を拡大した断面図である。図1の一点破線は、スパークプラグ100の軸線AXを示している。図1の下方向を先端方向FDといい、図1の上方向を後端方向BDという。
絶縁体10は、軸線AXに沿って延び、絶縁体10を貫通する軸孔12を有する略円筒状の部材である。絶縁体10は、例えば、アルミナ等のセラミックスを用いて形成されている。絶縁体10は、鍔部19と、後端側胴部18と、先端側胴部17と、縮外径部15と、脚長部13と、を備えている。
主体金具50は、全体として円筒形状であって、内燃機関のエンジンヘッドに固定可能とされ、導電性の金属材料(例えば、低炭素鋼材)で形成されている。主体金具50には、軸線AXに沿って貫通する通し孔59が形成されている。主体金具50は、絶縁体10の径方向の周囲に配置され、主体金具50の通し孔59内に、絶縁体10が挿入、保持されている。絶縁体10の後端は、主体金具50の後端よりも後端側に突出している。
キン8を省略することは可能である。この結果、絶縁体10は、加締部53からの押圧
力と段部57からの押圧力とで主体金具50に固定される。また、内燃機関の燃焼室内の混合気が、主体金具50と絶縁体10との隙間から外部に漏れることが、板パッキン8によって防止される。主体金具50の先端側には、絶縁体10の脚長部13及び中心電極20を円筒形状に包囲する周壁50Aが設けられている。
中心電極20は、軸線AXに沿って延びる棒状の中心電極本体21と、発火部29と、を備えている。中心電極本体21は、絶縁体10の軸孔12の内部の先端側の部分に保持されている。すなわち、中心電極20の後端側は、軸孔12内に配置されている。中心電極本体21は、耐腐食性と耐熱性が高い金属、例えば、ニッケル(Ni)製またはニッケル(Ni)が一番多く含まれる合金(例えば、NCF600、NCF601等のNi合金)製とされている。中心電極本体21は、NiまたはNi合金で形成された母材と、その母材の内部に埋設された芯部と、を含む2層構造を有してもよい。この場合には、芯部は、例えば、母材よりも熱伝導性に優れる銅(Cu)製または銅(Cu)が一番多く含まれる合金で形成される。
端子金具40は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具40は、絶縁体10の軸孔12に後端側から挿通され、軸孔12内において、中心電極20よりも後端側に位置している。端子金具40は、導電性の金属材料(例えば、低炭素鋼)で形成され、端子金具40の表面には、例えば、防食のために、Niなどのめっきが形成されている。
抵抗体70は、絶縁体10の軸孔12において端子金具40の先端と中心電極20の後端との間に配置されている。抵抗体70は、例えば、1[kΩ]以上の抵抗値(例えば、5[kΩ])を有し、火花発生時の電波ノイズを低減する機能を有する。抵抗体70は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。
接地電極30は、主体金具50の先端に接合された接地電極本体31と、四角柱形状の貴金属チップ39と、を備えている。接地電極本体31は、断面が四角形の湾曲した棒状体である。接地電極本体31は、主体金具50の先端面に、例えば、抵抗溶接によって、接合されている。これによって、主体金具50と接地電極本体31とは、電気的に接続される。接地電極本体31は、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金(例えば、NCF600、NCF601等のNi合金)を用いて形成されている。あるいは、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金で形成された母材と、その母材の内部に埋設された芯部と、を含む2層構造を有してもよい。接地電極本体31の先端部の上面31Aには、図2,図3に示すように、溶接溝32が形成されている。溶接溝32は、貴金属チップ39を配置するためのチップ配置溝33と、貴金属チップ39を配置しない領域に拡張させた拡張溝35と、を有する。
スパークプラグ100の製造方法について、接地電極30の製造方法を中心に説明する。先ず、曲げられる前の棒状の接地電極本体31と、貴金属チップ39とを用意する。
(溝形成工程)
図5に示すように、溶接溝32に対応する形状を有する図示しない押圧部材PMとを用いて、図示しないプレス機により、押圧部材PMを棒状の接地電極本体31の先端部の上面に押し当て下方に圧力を加えて接地電極本体31を変形させる。そして、接地電極本体31から押圧部材PMを取り外すと、接地電極本体31に溶接溝32が形成された状態となる(図6)。なお、押圧部材PMは、溶接溝32(の載置面33A及び延出面35A)と同じ底面(及び平断面)を有する形状とされている。そして、溶接溝32におけるチップ配置溝33に溶接前の貴金属チップ39を配置する。
次に、図7に示すように、図示しない治具を用いて、貴金属チップ39を下方(接地電極本体31側)に押さえながら、貴金属チップ39と接地電極本体31との境界に沿ってレーザL1(例えばファイバレーザ、YAGレーザ等)を照射してレーザ溶接を行う。このとき、溶融状態となった貴金属チップ39の一部、及び、接地電極本体31の一部は、溶接溝32内のチップ配置溝33だけでなく、拡張溝35に流れて拡張溝35内に収容され、チップ配置溝33及び拡張溝35内で固化した溶融部37(溜まり部37A)を形成する(図2)。
スパークプラグ100の製造方法は、中心電極20と、中心電極20を内側に絶縁保持する筒状の主体金具50と、主体金具50に一端が接合され、他端に中心電極20の端部に対向する貴金属チップ39が接合された接地電極本体31と、を備えるスパークプラグ100の製造方法であって、接地電極本体31に対して、他端の側に開口し、貴金属チップ39を配置するためのチップ配置溝33と、チップ配置溝33の溝壁34を切り欠いた形状で貴金属チップ39を配置しない領域に拡張させた拡張溝35と、を形成する溝形成工程と、チップ配置溝33に貴金属チップ39を配置して貴金属チップ39と接地電極本体31とを溶接する溶接工程と、を備える。
本実施形態のスパークプラグ100によれば、溶接の際に貴金属チップ39をチップ配置溝33に配置できると共に、溶接により貴金属チップ39の一部及び接地電極本体31の一部が溶融状態となった場合であっても、チップ配置溝33の溝壁34を切り欠いて拡張された拡張溝35に溶接ダレSを収容することが可能になる。よって、貴金属チップ39の表面の溶接ダレSによる不具合を抑制することができる。また、拡張溝35に溶融部37が広がることにより、チップ配置溝33の内部のみに溶融部37が形成される構成と比較して、接地電極本体31と溶融部37との接触面積が増加する。これにより、溶融部37と接地電極本体31との接合強度や熱伝導性を向上させることができる。
このようにすれば、溶接の際に、溝壁34のうち、接地電極本体31の一端の側にある奥壁34Bを伝って貴金属チップ39の表面に生じる溶接ダレSを抑制することができる。
次に、実施形態2について図10〜図19を参照しつつ説明する。実施形態2は、実施形態1の溶接溝32に対して拡張溝の位置、数、形状を変えたものである。以下では、実施形態1と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
図10に示す溶接溝90は、チップ配置溝33と、貴金属チップ39を配置しない領域に拡張させた2つ(複数)の拡張溝35と、を備えている。複数の拡張溝35は、チップ配置溝33における奥壁34Bを切り欠いて形成されている。このようにすれは、拡張溝35が一つである構成と比較して、より多くの溶融金属を複数の拡張溝35に溜めることができる。
(1)拡張溝35の深さは、チップ配置溝33と同じ深さ(面一)としたが、これに限られず、例えば、拡張溝35をチップ配置溝33よりも深くしたりしてもよい。
Claims (5)
- 中心電極と、
前記中心電極を内側に絶縁保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具に一端が接合され、他端に前記中心電極の端部に対向する貴金属チップが接合された接地電極本体と、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極本体に対して、前記他端の側に開口し、前記貴金属チップを配置するためのチップ配置溝と、前記チップ配置溝の溝壁を切り欠いた形状で前記貴金属チップを配置しない領域に拡張させた拡張溝と、を形成する溝形成工程と、
前記チップ配置溝に前記貴金属チップを配置して前記貴金属チップと前記接地電極本体とを溶接する溶接工程と、を備えるスパークプラグの製造方法。 - 前記拡張溝は、前記溝壁のうち、前記接地電極本体の前記一端の側にある奥壁を切り欠いて形成されている請求項1に記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記拡張溝は、前記溝壁のうち、前記接地電極本体の延びる方向に沿って延びる側壁を切り欠いて形成されている請求項1または請求項2に記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記拡張溝は、前記側壁から前記接地電極本体の端まで貫通している請求項3に記載のスパークプラグの製造方法。
- 中心電極と、
前記中心電極を内側に絶縁保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具に一端が接合され、他端に前記中心電極の端部に対向する貴金属チップが接合された接地電極本体と、を備え、
前記貴金属チップは、前記貴金属チップの成分と前記接地電極本体との成分を含む溶融部を介して前記接地電極本体に接合されたスパークプラグであって、
前記接地電極本体は、
前記他端の側に開口し、前記貴金属チップが配置されたチップ配置溝と、前記チップ配置溝の溝壁を切り欠いた形状で前記貴金属チップを配置しない領域に拡張した拡張溝と、を備え、
前記溶融部は前記チップ配置溝及び前記拡張溝に形成されている、スパークプラグ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014689A JP7266541B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014689A JP7266541B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021121994A true JP2021121994A (ja) | 2021-08-26 |
JP7266541B2 JP7266541B2 (ja) | 2023-04-28 |
Family
ID=77364955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020014689A Active JP7266541B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7266541B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001154810A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Sony Corp | データ記録制御装置および方法、並びにデータ記録再生装置 |
JP2009541946A (ja) * | 2006-06-19 | 2009-11-26 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 極細ワイヤ接地電極を備える火花プラグ |
JP2011154810A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
JP2017174793A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
-
2020
- 2020-01-31 JP JP2020014689A patent/JP7266541B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001154810A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Sony Corp | データ記録制御装置および方法、並びにデータ記録再生装置 |
JP2009541946A (ja) * | 2006-06-19 | 2009-11-26 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 極細ワイヤ接地電極を備える火花プラグ |
JP2011154810A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
JP2017174793A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7266541B2 (ja) | 2023-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1686666B1 (en) | Spark plug manufacturing method | |
JP4603005B2 (ja) | スパークプラグの製造方法 | |
US6923699B2 (en) | Method of making a spark plug | |
CN109155504B (zh) | 火花塞及其制造方法 | |
EP2124301B1 (en) | Spark plug | |
EP1416599B1 (en) | Spark plug and method for manufacturing the same | |
JP6545211B2 (ja) | 点火プラグの製造方法 | |
JP2023536781A (ja) | スパークプラグのためのアセンブリを製造する方法およびスパークプラグ | |
JP4680513B2 (ja) | スパークプラグの製造方法およびスパークプラグ | |
EP1369969B1 (en) | Method of manufacturing spark plug | |
EP2538506A1 (en) | Spark plug | |
CN112740493B (zh) | 火花塞 | |
JP2005158323A (ja) | スパークプラグの製造方法 | |
JP2021121994A (ja) | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ | |
JP3820756B2 (ja) | スパークプラグおよびその製造方法 | |
JP6347818B2 (ja) | 点火プラグ | |
JP5981975B2 (ja) | スパークプラグ | |
JP2005158322A (ja) | スパークプラグの製造方法 | |
JP6270802B2 (ja) | 点火プラグ | |
JP6641246B2 (ja) | 点火プラグの製造方法 | |
JP2009302066A (ja) | スパークプラグの製造方法 | |
JP6971956B2 (ja) | 点火プラグの製造方法、および、点火プラグ | |
JP2019129083A (ja) | 点火プラグの製造方法 | |
US12027828B2 (en) | Method for manufacturing an assembly for a spark plug and spark plug | |
WO2021140756A1 (ja) | スパークプラグ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7266541 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |