JP2022015939A - Spark plug - Google Patents

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Abstract

To provide a spark plug which can prevent the detachment of an electrode chip.SOLUTION: By applying a voltage between a center electrode 13 and a ground electrode 14, a spark plug 10 creates a spark discharge. The ground electrode 14 has a ground electrode chip 141 and a ground electrode base material 140. The ground electrode chip 141 has an electrode member 30 and a bonding member 31. The electrode member 30 is formed in a cup shape. The bonding member 31 is disposed between the electrode member 30 and the ground electrode base material 140 so as to bond the electrode member 30 to the ground electrode base material 140. The electrode member 30 has: a constant diameter part 30a which has a constant outer diameter; and an enlarged diameter part 30b which is formed such that its outer diameter enlarges toward a predetermined direction Z. A base end part 301 of the electrode member 30 is spaced away from the ground electrode base material 140.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、スパークプラグに関する。 This disclosure relates to spark plugs.

従来、下記の特許文献1に記載のスパークプラグがある。このスパークプラグは、中心電極と、中心電極と所定の隙間を有して配置される接地電極とを備えている。接地電極は、略L字状に形成される電極母材と、電極部材において中心電極に対向する母材面に設けられる電極チップとを有している。電極チップは、電極母材の母材面から中心電極に向かって突出するように形成されている。電極チップの基端部はレーザ溶接により電極母材に接合されている。電極チップの基端部の周囲には、レーザ溶接により溶融された溶融部が形成されている。溶融部は、電極母材の先端側に位置する電極チップの一方の側面から、電極母材の曲げ部側に位置する電極チップの他方の側面に向かって高さが徐々に低くなるように形成されている。 Conventionally, there is a spark plug described in Patent Document 1 below. This spark plug includes a center electrode and a ground electrode arranged with a predetermined gap from the center electrode. The ground electrode has an electrode base material formed in a substantially L shape and an electrode tip provided on the base material surface facing the center electrode in the electrode member. The electrode tip is formed so as to project from the base material surface of the electrode base material toward the center electrode. The base end of the electrode tip is joined to the electrode base material by laser welding. A molten portion melted by laser welding is formed around the base end portion of the electrode chip. The molten portion is formed so that the height gradually decreases from one side surface of the electrode chip located on the tip side of the electrode base material toward the other side surface of the electrode chip located on the bending portion side of the electrode base material. Has been done.

特許文献1に記載のスパークプラグでは、中心電極と接地電極との間に電圧が印加されると、まずは中心電極と電極チップの先端部との間に火花放電が形成される。その後、エンジンのシリンダ内の気流の流れにより火花放電の電極チップ側の端部が電極チップの側面に沿って電極母材の先端部に向かって移動する。したがって、火花放電を中心電極及び接地電極の外側に誘導できるため、中心電極及び接地電極の外側で混合気を着火させることができる。これにより、火炎の熱が中心電極及び接地電極に吸収されることを抑制できるため、着火性を向上させることができる。 In the spark plug described in Patent Document 1, when a voltage is applied between the center electrode and the ground electrode, a spark discharge is first formed between the center electrode and the tip of the electrode tip. After that, the end of the spark discharge on the electrode tip side moves toward the tip of the electrode base material along the side surface of the electrode tip due to the flow of the air flow in the cylinder of the engine. Therefore, since the spark discharge can be guided to the outside of the center electrode and the ground electrode, the air-fuel mixture can be ignited outside the center electrode and the ground electrode. As a result, it is possible to suppress the heat of the flame from being absorbed by the center electrode and the ground electrode, so that the ignitability can be improved.

特許第5980247号公報Japanese Patent No. 5980247

ところで、特許文献1に記載のスパークプラグでは、電極チップの基端部に形成される溶融部が、電極チップを形成する材料である白金等の貴金属と、電極母材を形成する材料であるニッケル合金等の金属とが溶融した部分となっている。よって、溶融部は、貴金属単体からなる電極チップと比較すると、火花放電に対する耐消耗性が劣る。そのため、火花放電の形成が繰り返し行われると、電極チップよりも溶融部の方が、例えばえぐれ状に消耗し易い。溶融部の消耗が進むと、電極母材から電極チップが脱落するおそれがある。 By the way, in the spark plug described in Patent Document 1, the molten portion formed at the base end portion of the electrode chip is a noble metal such as platinum which is a material for forming the electrode chip and nickel which is a material for forming the electrode base material. It is a part where metal such as alloy is melted. Therefore, the molten portion is inferior in wear resistance to spark discharge as compared with the electrode chip made of a single precious metal. Therefore, when the spark discharge is repeatedly formed, the molten portion is more likely to be consumed in a scoop-like shape than the electrode tip. If the molten portion is consumed, the electrode tip may fall off from the electrode base material.

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極チップの脱落を抑制することが可能なスパークプラグを提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a spark plug capable of suppressing the falling off of an electrode tip.

上記課題を解決するスパークプラグ(10)は、中心電極(13)と接地電極(14)との間に電圧を印加することにより火花放電を形成する。接地電極は、中心電極に対して隙間を有して対向して配置される電極チップ(141)と、電極チップが接合される接地電極母材(140)と、を有する。電極チップは、電極部材(30)と、接合部材(31)と、を有する。電極部材は、接地電極母材に対向する基端部(301)に開口部を有するようにカップ状に形成される。接合部材は、電極部材の開口部からその内部に挿入されるように設けられるとともに、電極部材と接地電極母材との間に配置され、接地電極母材に電極部材を接合させる。電極部材は、中心電極に対向する先端部(300)から、接地電極に対向する基端部(301)に向かう方向を所定方向とするとき、同一の外径を有する同一径部(30a)と、所定方向に向かうほど外径が大きくなるように形成される拡径部(30b)と、を先端部から基端部に向かって順に有する。電極部材の基端部は、接地電極母材から離間している。 The spark plug (10) that solves the above problems forms a spark discharge by applying a voltage between the center electrode (13) and the ground electrode (14). The ground electrode has an electrode tip (141) arranged so as to face the center electrode with a gap, and a ground electrode base material (140) to which the electrode tip is bonded. The electrode tip has an electrode member (30) and a joining member (31). The electrode member is formed in a cup shape so as to have an opening at a base end portion (301) facing the ground electrode base material. The joining member is provided so as to be inserted into the inside through the opening of the electrode member, and is arranged between the electrode member and the ground electrode base material to join the electrode member to the ground electrode base material. The electrode member has the same outer diameter as the same diameter portion (30a) when the direction from the tip portion (300) facing the center electrode to the proximal end portion (301) facing the ground electrode is a predetermined direction. , A diameter-expanded portion (30b) formed so that the outer diameter becomes larger toward a predetermined direction, and a diameter-expanded portion (30b), which are formed in order from the tip portion to the base end portion. The base end portion of the electrode member is separated from the ground electrode base material.

上記課題を解決する他のスパークプラグ(10C)は、中心電極(13)と接地電極(14)との間に電圧を印加することにより火花放電を形成する。接地電極は、中心電極に対して隙間を有して対向して配置される電極チップ(141)と、電極チップが接合される接地電極母材(140)と、を有する。電極チップは、電極部材(30)と、接合部材(31)と、を有する。電極部材は、接地電極母材に対向する基端部(301)に開口部を有するようにカップ状に形成される。接合部材は、電極部材の開口部からその内部に挿入されるように設けられるとともに、電極部材と接地電極母材との間に配置され、接地電極母材に電極部材を接合させる。電極部材は、中心電極に対向する先端部(300)から、接地電極に対向する基端部(301)に向かう方向を所定方向とするとき、所定方向に向かうほど外径が小さくなるように形成される縮径部(30c)と、所定方向に向かうほど外径が大きくなるように形成される拡径部(30b)と、を先端部から基端部に向かって順に有する。電極部材の基端部は、接地電極母材から離間している。 Another spark plug (10C) that solves the above problems forms a spark discharge by applying a voltage between the center electrode (13) and the ground electrode (14). The ground electrode has an electrode tip (141) arranged so as to face the center electrode with a gap, and a ground electrode base material (140) to which the electrode tip is bonded. The electrode tip has an electrode member (30) and a joining member (31). The electrode member is formed in a cup shape so as to have an opening at a base end portion (301) facing the ground electrode base material. The joining member is provided so as to be inserted into the inside through the opening of the electrode member, and is arranged between the electrode member and the ground electrode base material to join the electrode member to the ground electrode base material. The electrode member is formed so that the outer diameter becomes smaller toward the predetermined direction when the direction from the tip portion (300) facing the center electrode to the proximal end portion (301) facing the ground electrode is a predetermined direction. It has a reduced diameter portion (30c) to be formed and an enlarged diameter portion (30b) formed so that the outer diameter increases toward a predetermined direction, in order from the tip end portion to the base end portion. The base end portion of the electrode member is separated from the ground electrode base material.

この構成によれば、中心電極と接地電極の電極部材の先端部との間に火花放電が形成された後、スパークフラグ付近の気流の流れにより、火花放電の一端部が電極部材の先端部からその基端部に向かって電極部材の側面を移動する。その際、電極部材の基端部が接地電極母材から離間しているため、火花放電の一端部は電極部材の基端部までは移動するが、接地電極母材まで移動し難くなる。そのため、従来のスパークプラグのように電極チップと接地電極母材とが溶融部を介して繋がっている構造と比較すると、電極チップ以外の部分が火花放電により消耗するといった現象が生じ難くなる。結果的に、接地電極母材からの電極チップの脱落を抑制することができる。 According to this configuration, after a spark discharge is formed between the center electrode and the tip of the electrode member of the ground electrode, one end of the spark discharge is from the tip of the electrode member due to the flow of airflow near the spark flag. The side surface of the electrode member is moved toward the base end portion. At that time, since the base end portion of the electrode member is separated from the ground electrode base material, one end of the spark discharge moves to the base end portion of the electrode member, but it becomes difficult to move to the ground electrode base material. Therefore, as compared with the structure in which the electrode tip and the ground electrode base material are connected via the molten portion as in the conventional spark plug, the phenomenon that the portion other than the electrode tip is consumed by the spark discharge is less likely to occur. As a result, it is possible to prevent the electrode tip from falling off from the ground electrode base material.

なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses described in the above means and claims are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

本開示のスパークプラグによれば、電極チップの脱落を抑制することができる。 According to the spark plug of the present disclosure, it is possible to prevent the electrode tip from falling off.

図1は、第1実施形態のスパークプラグの破断断面構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a broken cross-sectional structure of the spark plug of the first embodiment. 図2は、第1実施形態のスパークプラグの中心電極チップ及び接地電極チップの周辺の正面構造を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a frontal structure around a center electrode tip and a ground electrode tip of the spark plug of the first embodiment. 図3は、第1実施形態の接地電極チップの断面構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the ground electrode chip of the first embodiment. 図4(A),(B)は、第1実施形態の接地電極母材に対する接地電極チップの接合方法を模式的に示す図である。4 (A) and 4 (B) are diagrams schematically showing a method of joining a ground electrode tip to the ground electrode base material of the first embodiment. 図5は、第1実施形態のスパークプラグの動作例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an operation example of the spark plug of the first embodiment. 図6は、第1実施形態のスパークプラグ、第1比較例のスパークプラグ、及び第2比較例のスパークプラグのそれぞれの要求電圧の推移を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in the required voltages of the spark plugs of the first embodiment, the spark plugs of the first comparative example, and the spark plugs of the second comparative example. 図7は、第2実施形態のスパークプラグの接地電極チップの断面構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the ground electrode tip of the spark plug of the second embodiment. 図8は、第1実施形態のスパークプラグ、第2実施形態のスパークプラグ、及び比較例のスパークプラグのそれぞれの要求電圧の推移を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing changes in the required voltages of the spark plugs of the first embodiment, the spark plugs of the second embodiment, and the spark plugs of the comparative example.

以下、スパークプラグの実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
図1に示されるスパークプラグ10は内燃機関のシリンダ内に配置される。スパークプラグ10は、電圧の印加に基づき火花放電を形成することによりシリンダ内の混合気を着火する。スパークプラグ10は、ハウジング11と、絶縁碍子12と、中心電極13と、接地電極14とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the spark plug will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as possible in the drawings, and duplicate description is omitted.
<First Embodiment>
The spark plug 10 shown in FIG. 1 is arranged in a cylinder of an internal combustion engine. The spark plug 10 ignites the air-fuel mixture in the cylinder by forming a spark discharge based on the application of a voltage. The spark plug 10 includes a housing 11, an insulating insulator 12, a center electrode 13, and a ground electrode 14.

ハウジング11は、鉄等の金属材料により、軸線LMを中心に円筒状に形成されている。ハウジング11の下部の外周には、ねじ部11aが形成されている。ねじ部11aを内燃機関のシリンダブロックに形成されるねじ穴にねじ込むことにより、スパークプラグ10をシリンダブロックに固定することができる。ハウジング11のねじ部11aの上端部には、内燃機関とスパークプラグとの間に形成される隙間をシールするためのガスケット17が設けられている。ハウジング11の内部には、絶縁碍子12の下端部が同軸に挿入されている。 The housing 11 is made of a metal material such as iron and is formed in a cylindrical shape around the axis LM. A threaded portion 11a is formed on the outer periphery of the lower portion of the housing 11. The spark plug 10 can be fixed to the cylinder block by screwing the screw portion 11a into a screw hole formed in the cylinder block of the internal combustion engine. A gasket 17 is provided at the upper end of the threaded portion 11a of the housing 11 to seal the gap formed between the internal combustion engine and the spark plug. Inside the housing 11, the lower end of the insulating insulator 12 is coaxially inserted.

絶縁碍子12は、アルミナ等の絶縁材料により、軸線LMを中心に円筒状に形成されている。絶縁碍子12の外周部分にはハウジング11が一体的に組み付けられている。絶縁碍子12の下部に形成される貫通孔12aには、中心電極13が挿入されて保持されている。 The insulating insulator 12 is formed in a cylindrical shape around the axis LM by an insulating material such as alumina. A housing 11 is integrally assembled to the outer peripheral portion of the insulating insulator 12. The center electrode 13 is inserted and held in the through hole 12a formed in the lower part of the insulating insulator 12.

中心電極13は、中心電極母材130と、中心電極チップ131とを有している。中心電極母材130は、耐熱性に優れるニッケル(Ni)合金等により、軸線LMを中心に円柱状に形成されている。具体的には、中心電極母材130の内材は銅で形成され、その外材はニッケル合金で形成されている。中心電極母材130の先端部130aは絶縁碍子12の下端から露出している。中心電極母材130の中心軸はスパークプラグ10の中心軸LMに一致している。中心電極チップ131は、レーザ溶接や抵抗溶接等の接合加工により中心電極母材130の先端部130aに接合されている。中心電極チップ131は、軸線LMを中心に円柱状に形成されている。中心電極チップ131は、高融点で耐消耗性に優れたイリジウム(Ir)を主材料として、イリジウムの高温揮発性を抑制するためにロジウム(Rh)を含むイリジウム合金等により形成されている。なお、中心電極チップ131は、イリジウム合金に限らず、白金(Pt)を主材料とする白金合金等の貴金属により形成されていてもよい。 The center electrode 13 has a center electrode base material 130 and a center electrode tip 131. The center electrode base material 130 is formed of a nickel (Ni) alloy or the like having excellent heat resistance in a columnar shape centered on the axis LM. Specifically, the inner material of the center electrode base material 130 is made of copper, and the outer material thereof is made of a nickel alloy. The tip portion 130a of the center electrode base material 130 is exposed from the lower end of the insulating insulator 12. The central axis of the center electrode base material 130 coincides with the central axis LM of the spark plug 10. The center electrode tip 131 is joined to the tip portion 130a of the center electrode base material 130 by a joining process such as laser welding or resistance welding. The center electrode tip 131 is formed in a columnar shape about the axis LM. The center electrode tip 131 is made of iridium (Ir), which has a high melting point and excellent wear resistance, as a main material, and is made of an iridium alloy containing rhodium (Rh) in order to suppress high-temperature volatility of iridium. The center electrode tip 131 is not limited to the iridium alloy, and may be formed of a noble metal such as a platinum alloy containing platinum (Pt) as a main material.

接地電極14は、接地電極母材140と、接地電極チップ141とを有している。接地電極母材140は、ニッケル合金等により形成されている。接地電極母材140はハウジング11の下端面に一体的に形成されている。接地電極母材140はハウジング11の下端面から湾曲して延びるように形成されている。接地電極母材140の先端部140bは中心電極チップ131に対向するように位置している。接地電極チップ141は抵抗溶接により接地電極母材140の先端部140bに接合されている。接地電極チップ141も、イリジウム合金や白金合金等の貴金属により形成されている。接地電極チップ141は、所定の隙間18を有して中心電極チップ131に対向して配置されている。以下では、中心電極チップ131と接地電極チップ141との間に形成される隙間18を「火花放電ギャップ18」と称する。 The ground electrode 14 has a ground electrode base material 140 and a ground electrode tip 141. The ground electrode base material 140 is made of a nickel alloy or the like. The ground electrode base material 140 is integrally formed on the lower end surface of the housing 11. The ground electrode base material 140 is formed so as to be curved and extend from the lower end surface of the housing 11. The tip portion 140b of the ground electrode base material 140 is located so as to face the center electrode tip 131. The ground electrode tip 141 is joined to the tip portion 140b of the ground electrode base material 140 by resistance welding. The ground electrode tip 141 is also made of a noble metal such as an iridium alloy or a platinum alloy. The ground electrode chip 141 has a predetermined gap 18 and is arranged so as to face the center electrode chip 131. Hereinafter, the gap 18 formed between the center electrode tip 131 and the ground electrode tip 141 will be referred to as a “spark discharge gap 18”.

このスパークプラグ10では、中心電極13の上部に中心軸部材15及び端子部16が電気的に接続されている。端子部16には、高電圧を印加する外部回路が接続される。外部回路により端子部16に高電圧が印加されると、中心電極13の中心電極チップ131と接地電極14の接地電極チップ141との間に火花放電が形成される。このスパークプラグ10が形成する火花放電により内燃機関のシリンダ内の混合気が着火することにより、混合気が燃焼する。 In the spark plug 10, the central shaft member 15 and the terminal portion 16 are electrically connected to the upper portion of the central electrode 13. An external circuit that applies a high voltage is connected to the terminal portion 16. When a high voltage is applied to the terminal portion 16 by an external circuit, a spark discharge is formed between the center electrode chip 131 of the center electrode 13 and the ground electrode chip 141 of the ground electrode 14. The spark discharge formed by the spark plug 10 ignites the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine, so that the air-fuel mixture burns.

次に、スパークプラグ10の接地電極14の構造について具体的に説明する。
図2に示されるように、接地電極チップ141は接地電極母材140の上面140aに接合されている。接地電極母材140の上面140aは、接地電極母材140において中心電極チップ131に対向している平坦面である。接地電極チップ141は、電極部材30と、接合部材31とを有している。
Next, the structure of the ground electrode 14 of the spark plug 10 will be specifically described.
As shown in FIG. 2, the ground electrode tip 141 is joined to the upper surface 140a of the ground electrode base material 140. The upper surface 140a of the ground electrode base material 140 is a flat surface facing the center electrode chip 131 in the ground electrode base material 140. The ground electrode tip 141 has an electrode member 30 and a joining member 31.

図3に示されるように、電極部材30は、その接地電極母材140に対向する基端部301に開口部を有するようにカップ状に形成されている。電極部材30は、イリジウム合金等の貴金属により形成されている。電極部材30は、その中心電極チップ131に対向する先端部300から、接地電極母材140に対向する基端部301に向かって、同一径部30aと拡径部30bとを順に有している。以下では、電極部材30の先端部300から基端部301に向かう方向を「所定方向Z」と称する。同一径部30aは、軸線LMを中心とする外径が同一の外径に形成されている部分である。拡径部30bは、所定方向Zに向かうほど、軸線Lmを中心とする外径が大きくなるように形成されている部分である。 As shown in FIG. 3, the electrode member 30 is formed in a cup shape so as to have an opening in a base end portion 301 facing the ground electrode base material 140. The electrode member 30 is made of a noble metal such as an iridium alloy. The electrode member 30 has the same diameter portion 30a and the diameter expansion portion 30b in order from the tip portion 300 facing the center electrode tip 131 toward the proximal end portion 301 facing the ground electrode base material 140. .. Hereinafter, the direction from the tip portion 300 of the electrode member 30 toward the proximal end portion 301 is referred to as a “predetermined direction Z”. The same diameter portion 30a is a portion having the same outer diameter centered on the axis LM. The enlarged diameter portion 30b is a portion formed so that the outer diameter centered on the axis Lm becomes larger toward the predetermined direction Z.

接合部材31は、接地電極母材140に電極部材30を接合させるための部材である。接合部材31は、電極部材30よりも融点の低い材料、例えばニッケル合金により形成されている。接合部材31は、電極部材30の開口部からその内部に挿入されるように設けられている。接合部材31の下端部310は、電極部材30の基端部301と接地電極母材140との間に設けられる隙間から露出しており、それらの間に介在するように配置されている。これにより、電極部材30の基端部301が接地電極母材140から離間している。以下では、接合部材31の下端部310を「露出部分310」とも称する。接合部材31の露出部分310は、接合部材31の基端部301の外縁よりも内側に配置されている。よって、電極部材30の基端部301と接地電極母材140との間には隙間が形成されている。 The joining member 31 is a member for joining the electrode member 30 to the ground electrode base material 140. The joining member 31 is made of a material having a melting point lower than that of the electrode member 30, for example, a nickel alloy. The joining member 31 is provided so as to be inserted into the inside of the electrode member 30 through the opening. The lower end portion 310 of the joining member 31 is exposed from a gap provided between the base end portion 301 of the electrode member 30 and the ground electrode base material 140, and is arranged so as to intervene between them. As a result, the base end portion 301 of the electrode member 30 is separated from the ground electrode base material 140. Hereinafter, the lower end portion 310 of the joining member 31 is also referred to as an “exposed portion 310”. The exposed portion 310 of the joining member 31 is arranged inside the outer edge of the base end portion 301 of the joining member 31. Therefore, a gap is formed between the base end portion 301 of the electrode member 30 and the ground electrode base material 140.

次に、接地電極母材140に対する接地電極チップ141の接合方法について説明する。
スパークプラグ10の製造工程においては、図4(A)に示されるように、有底円筒状の電極部材30と、円柱状の接合部材31とが成形される。接地電極母材140に接地電極チップ141を接合する際には、まず、図4(A)に矢印Cで示されるように電極部材30の基端部301の開口部分から接合部材31が挿入される。その後、図4(B)に示されるように、電極部材30及び接合部材31の組み付け品を接地電極母材140の上面140aに設置した後、それらを抵抗溶接により接合させる。具体的には、図4(B)に矢印F1,F2で示される方向の荷重、すなわち電極部材30、接合部材31、及び接地電極母材140を圧縮する方向の荷重を加えつつ、それらの部材に電流を流す。これにより、電極部材30、接合部材31、及び接地電極母材140にジュール熱が発生する。このジュール熱により電極部材30及び接合部材31が軟化する。
Next, a method of joining the ground electrode tip 141 to the ground electrode base material 140 will be described.
In the manufacturing process of the spark plug 10, as shown in FIG. 4A, a bottomed cylindrical electrode member 30 and a cylindrical joining member 31 are formed. When joining the ground electrode tip 141 to the ground electrode base material 140, first, the joining member 31 is inserted from the opening portion of the base end portion 301 of the electrode member 30 as shown by an arrow C in FIG. 4 (A). To. Then, as shown in FIG. 4B, the assembled products of the electrode member 30 and the joining member 31 are installed on the upper surface 140a of the ground electrode base material 140, and then they are joined by resistance welding. Specifically, while applying the load in the direction indicated by the arrows F1 and F2 in FIG. 4B, that is, the load in the direction of compressing the electrode member 30, the joining member 31, and the ground electrode base material 140, those members. Apply current to. As a result, Joule heat is generated in the electrode member 30, the joining member 31, and the ground electrode base material 140. The Joule heat softens the electrode member 30 and the joining member 31.

図4(B)に示されるような圧縮荷重F1,F2が電極部材30、接合部材31、及び接地電極母材140に付与されている状態で電極部材30及び接合部材31が軟化すると、電極部材30の基端部301付近に位置している接合部材31が径方向外側に向かって広がるように変形する。この接合部材31の変形に伴い、電極部材30の基端部301に径方向外側に向かう方向の力F3が加わる。結果として、電極部材30の基端部301を、円筒形状から、図3に示されるような末広がり状の形状に変形させることができる。 When the electrode member 30 and the joint member 31 are softened while the compressive loads F1 and F2 as shown in FIG. 4B are applied to the electrode member 30, the joint member 31, and the ground electrode base material 140, the electrode member The joining member 31 located near the base end portion 301 of 30 is deformed so as to spread outward in the radial direction. Along with the deformation of the joining member 31, a force F3 in the radial direction is applied to the base end portion 301 of the electrode member 30. As a result, the base end portion 301 of the electrode member 30 can be deformed from a cylindrical shape to a divergent shape as shown in FIG.

その後、電極部材30、接合部材31、及び接地電極母材140の温度がジュール熱により更に高くなると、電極部材30及び接地電極母材140よりも融点が低い接合部材31が先に融解して、電極部材30及び接地電極母材140が接合部材31を介して溶融接合される。その後、それらを冷却することにより、接地電極母材140に対する接地電極チップ141の接合が完了する。 After that, when the temperatures of the electrode member 30, the bonding member 31, and the ground electrode base material 140 are further increased by Joule heat, the bonding member 31 having a melting point lower than that of the electrode member 30 and the ground electrode base material 140 is melted first. The electrode member 30 and the ground electrode base material 140 are melt-bonded via the bonding member 31. Then, by cooling them, the joining of the ground electrode tip 141 to the ground electrode base material 140 is completed.

次に、本実施形態のスパークプラグ10の動作例について説明する。
スパークプラグ10では、外部回路から端子部16に高電圧が印加されると、まず、図5に実線D1に示されるように、中心電極チップ131の先端部131aと、接地電極チップ141の電極部材30の先端部300との間に火花放電が形成される。その後、内燃機関のシリンダ内の気流の流れにより、火花放電が伸張する。
Next, an operation example of the spark plug 10 of the present embodiment will be described.
In the spark plug 10, when a high voltage is applied to the terminal portion 16 from the external circuit, first, as shown by the solid line D1 in FIG. 5, the tip portion 131a of the center electrode chip 131 and the electrode member of the ground electrode chip 141 A spark discharge is formed between the tip portion 300 of 30 and the tip portion 300. After that, the spark discharge is extended by the flow of the air flow in the cylinder of the internal combustion engine.

具体的には、火花放電における接地電極チップ141側の起点Pが、電極部材30の先端部300から基端部301に向かって電極部材30の側面に沿って矢印で示されるように移動する。その後、火花放電の接地電極チップ141側の起点が電極部材30の基端部301まで流れると、それ以上、火花放電の起点が移動可能な部位が存在しなくなる。すなわち、電極部材30の基端部301の角が一つの電界集中点となって、火花放電における接地電極チップ141側の起点が電極部材30の基端部301で止まるため、火花放電が接地電極母材140まで移動することを抑制できる。 Specifically, the starting point P on the ground electrode chip 141 side in the spark discharge moves from the tip portion 300 of the electrode member 30 toward the proximal end portion 301 along the side surface of the electrode member 30 as indicated by an arrow. After that, when the starting point on the ground electrode chip 141 side of the spark discharge flows to the proximal end portion 301 of the electrode member 30, there is no more movable portion of the starting point of the spark discharge. That is, the corner of the base end portion 301 of the electrode member 30 becomes one electric field concentration point, and the starting point on the ground electrode chip 141 side in the spark discharge stops at the base end portion 301 of the electrode member 30, so that the spark discharge is the ground electrode. It is possible to suppress the movement to the base metal 140.

火花放電における接地電極チップ141側の起点Pが電極部材30の基端部301で止まった際に、火花放電は、図5に実線D2で示されるように、火花放電ギャップ18から離間する位置まで移動する。そのため、火花放電により混合気が着火した際に、その初期火炎が火花放電ギャップ18から離間した位置に形成されるため、初期火炎の熱が中心電極チップ131や接地電極チップ141、接地電極母材140に吸収され難くなる。よって、混合気の着火性を向上させることができる。 When the starting point P on the ground electrode chip 141 side in the spark discharge stops at the base end portion 301 of the electrode member 30, the spark discharge reaches a position away from the spark discharge gap 18 as shown by the solid line D2 in FIG. Moving. Therefore, when the air-fuel mixture is ignited by the spark discharge, the initial flame is formed at a position separated from the spark discharge gap 18, so that the heat of the initial flame is transferred to the center electrode chip 131, the ground electrode chip 141, and the ground electrode base material. It becomes difficult to be absorbed by 140. Therefore, the ignitability of the air-fuel mixture can be improved.

また、本実施形態のスパークプラグ10のように電極部材30に同一径部30aと拡径部30bとが形成されていれば、スパークプラグ10の寿命を延ばすこともできる。
具体的には、本実施形態のスパークプラグの要求電圧Vrは時間の経過に伴って例えば図6に実線で示されるように推移する。スパークプラグの要求電圧Vrとは、火花放電を形成するために外部回路からスパークプラグ10に印加する必要のある最低限の電圧である。図6では、接地電極チップが拡径部のみで形成されている第1比較例のスパークプラグ10Aの要求電圧Vrの推移が一点鎖線で示され、接地電極チップが同一径部のみで形成されている第2比較例のスパークプラグ10Bの要求電圧Vrの推移が二点鎖線で示され、本実施形態のスパークプラグの要求電圧Vrの推移が実線で示されている。なお、第1比較例のスパークプラグ10A及び第2比較例のスパークプラグ10Bでは、従来のスパークプラグのように、接地電極母材に対して接地電極チップがレーザ溶接により接合されている。
Further, if the electrode member 30 is formed with the same diameter portion 30a and the diameter expansion portion 30b as in the spark plug 10 of the present embodiment, the life of the spark plug 10 can be extended.
Specifically, the required voltage Vr of the spark plug of the present embodiment changes with the passage of time, for example, as shown by a solid line in FIG. The required voltage Vr of the spark plug is the minimum voltage required to be applied to the spark plug 10 from an external circuit in order to form a spark discharge. In FIG. 6, the transition of the required voltage Vr of the spark plug 10A of the first comparative example in which the ground electrode tip is formed only in the enlarged diameter portion is shown by a one-point chain line, and the ground electrode tip is formed only in the same diameter portion. The transition of the required voltage Vr of the spark plug 10B of the second comparative example is shown by a two-point chain line, and the transition of the required voltage Vr of the spark plug of the present embodiment is shown by a solid line. In the spark plug 10A of the first comparative example and the spark plug 10B of the second comparative example, the ground electrode tip is joined to the ground electrode base material by laser welding as in the conventional spark plug.

例えば時刻t10でスパークプラグの使用を開始したとすると、その初期の段階では接地電極チップの先端部の角部が消耗して、その角部がピン角形状からR形状に変化する。時刻t11は、接地電極チップの先端部の角部がR形状まで消耗した時刻を示す。この場合、時刻t10から時刻t11までの期間はスパークプラグの要求電圧Vrが急上昇する。時刻t10から時刻t11までの期間におけるスパークプラグの要求電圧Vrの変化は、第1比較例及び第2比較例のスパークプラグ10A,10B、及び本実施形態のスパークプラグ10のいずれでも略同様である。 For example, if the use of the spark plug is started at time t10, the corner portion of the tip of the ground electrode chip is consumed at the initial stage, and the corner portion changes from the pin angle shape to the R shape. The time t11 indicates the time when the corner portion of the tip of the ground electrode chip is consumed to the R shape. In this case, the required voltage Vr of the spark plug rises sharply during the period from time t10 to time t11. The change in the required voltage Vr of the spark plug during the period from the time t10 to the time t11 is substantially the same in any of the spark plugs 10A and 10B of the first comparative example and the second comparative example, and the spark plug 10 of the present embodiment. ..

時刻t11以降、接地電極チップが同一径部のみで形成されている第2比較例のスパークプラグ10Bでは、二点鎖線で示されるように、放電ができなくなるまで要求電圧Vrが緩やかに上昇する。これは、時間の経過に伴って接地電極チップが消耗することにより火花放電ギャップが拡大するとともに、その火花放電ギャップの拡大に伴って要求電圧Vrが上昇するためである。 After time t11, in the spark plug 10B of the second comparative example in which the ground electrode tip is formed only in the same diameter portion, the required voltage Vr gradually increases until discharge cannot be performed, as shown by the alternate long and short dash line. This is because the spark discharge gap expands due to the consumption of the ground electrode chip with the passage of time, and the required voltage Vr rises as the spark discharge gap expands.

一方、接地電極チップが拡径部のみで形成されている第1比較例のスパークプラグ10Aでは、一点鎖線で示されるように、時刻t11以降、第2比較例のスパークプラグ10Bよりも大きい傾きで要求電圧Vrが上昇する。これは、時間の経過に伴って火花放電ギャップが拡大するだけでなく、消耗により接地電極チップの先端部の外径が徐々に大きくなることにより、初期の火花放電が形成される接地電極チップの外径が実質的に拡大するためである。 On the other hand, in the spark plug 10A of the first comparative example in which the ground electrode tip is formed only by the enlarged diameter portion, as shown by the alternate long and short dash line, after time t11, the inclination is larger than that of the spark plug 10B of the second comparative example. The required voltage Vr rises. This is because not only the spark discharge gap expands with the passage of time, but also the outer diameter of the tip of the ground electrode chip gradually increases due to wear, so that the initial spark discharge is formed in the ground electrode chip. This is because the outer diameter is substantially expanded.

これに対し、本実施形態のスパークプラグ10では、実線で示されるように、時刻t11以降、同一径部30aが消耗する時刻t12までの期間は、一点鎖線で示される第2比較例のスパークプラグ10Bと同様に要求電圧Vrが緩やかに上昇する。そして、時刻t12以降、拡径部30bが消耗し始めると、本実施形態のスパークプラグ10の要求電圧Vrが、より大きな傾きで上昇し始める。 On the other hand, in the spark plug 10 of the present embodiment, as shown by the solid line, the period from the time t11 to the time t12 when the same diameter portion 30a is consumed is the spark plug of the second comparative example shown by the alternate long and short dash line. As with 10B, the required voltage Vr gradually rises. Then, when the enlarged diameter portion 30b begins to wear out after the time t12, the required voltage Vr of the spark plug 10 of the present embodiment begins to rise with a larger inclination.

スパークプラグの要求電圧Vrが上昇するほど、外部回路からスパークプラグに印加する必要のある電圧が上昇する。スパークプラグの要求電圧Vrが所定値を超えると、外部回路からスパークプラグに電圧を印加しても火花放電が形成されなくなる。よって、スパークプラグの要求電圧Vrの上昇度合いが大きくなるほど、スパークプラグの寿命が短くなると言える。 As the required voltage Vr of the spark plug increases, the voltage required to be applied to the spark plug from the external circuit increases. When the required voltage Vr of the spark plug exceeds a predetermined value, spark discharge is not formed even if a voltage is applied to the spark plug from an external circuit. Therefore, it can be said that the life of the spark plug becomes shorter as the degree of increase in the required voltage Vr of the spark plug increases.

これを考慮すると、一点鎖線で示される第2比較例のスパークプラグ10Bは、寿命の観点では優れている。しかしながら、第2比較例のスパークプラグ10Bでは、接地電極チップが同一径部のみで形成されているため、火花放電を中心電極チップ及び接地電極チップの外側に誘導することが難しい。よって着火性の観点では劣る。 Considering this, the spark plug 10B of the second comparative example shown by the alternate long and short dash line is excellent in terms of life. However, in the spark plug 10B of the second comparative example, since the ground electrode tip is formed only in the same diameter portion, it is difficult to guide the spark discharge to the outside of the center electrode tip and the ground electrode tip. Therefore, it is inferior in terms of ignitability.

これに対して、一点鎖線で示される第1比較例のスパークプラグ10Aは、寿命の観点では劣っている。しかしながら、第1比較例のスパークプラグ10Aは、接地電極チップが拡径部のみで形成されているため、火花放電を中心電極チップ及び接地電極チップの外側に誘導し易い。よって、着火性の観点では優れている。 On the other hand, the spark plug 10A of the first comparative example shown by the alternate long and short dash line is inferior in terms of life. However, in the spark plug 10A of the first comparative example, since the ground electrode tip is formed only by the enlarged diameter portion, it is easy to guide the spark discharge to the outside of the center electrode tip and the ground electrode tip. Therefore, it is excellent in terms of ignitability.

このように、第1比較例及び第2比較例のいずれのスパークプラグ10A,10Bでも有利な点と不利が点とが存在する。
この点、本実施形態のスパークプラグ10は、第2比較例のスパークプラグ10Bに近い寿命を実現しつつ、優れた着火性を有している。換言すれば、本実施形態のスパークプラグ10は寿命と着火性とを両立させることができる。
As described above, there are advantages and disadvantages in the spark plugs 10A and 10B of any of the first comparative example and the second comparative example.
In this respect, the spark plug 10 of the present embodiment has excellent ignitability while realizing a life close to that of the spark plug 10B of the second comparative example. In other words, the spark plug 10 of the present embodiment can achieve both life and ignitability.

以上説明した本実施形態のスパークプラグ10によれば、以下の(1)~(4)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)接地電極チップ141は、カップ状に形成される電極部材30と、接地電極母材140に電極部材30を接合させる接合部材31とを有する。電極部材30は、同一の外径を有する同一径部30aと、所定方向Zに向かうほど外径が大きくなるように形成される拡径部30bとを先端部300から基端部301に向かって順に有している。電極部材30の基端部301は接地電極母材140から離間している。この構成によれば、中心電極チップ131と電極部材30との間に火花放電が形成された際に、火花放電の一端部は、接地電極チップ141の電極部材30の基端部301までは移動するが、接地電極母材140まで移動し難くなる。そのため、従来のスパークプラグのように電極チップと接地電極母材とが溶融部を介して繋がっている構造と比較すると、接地電極チップ141以外の部分が火花放電により消耗する現象が生じ難くなる。結果的に、接地電極母材140からの接地電極チップ141の脱落を抑制することができる。また、スパークプラグ10の寿命と着火性とを両立させることができる。
According to the spark plug 10 of the present embodiment described above, the actions and effects shown in the following (1) to (4) can be obtained.
(1) The ground electrode tip 141 has an electrode member 30 formed in a cup shape and a joining member 31 for joining the electrode member 30 to the ground electrode base material 140. The electrode member 30 has the same diameter portion 30a having the same outer diameter and the enlarged diameter portion 30b formed so that the outer diameter increases toward a predetermined direction Z from the tip portion 300 toward the base end portion 301. Have in order. The base end portion 301 of the electrode member 30 is separated from the ground electrode base material 140. According to this configuration, when a spark discharge is formed between the center electrode chip 131 and the electrode member 30, one end of the spark discharge moves to the base end 301 of the electrode member 30 of the ground electrode chip 141. However, it becomes difficult to move to the ground electrode base material 140. Therefore, as compared with the structure in which the electrode tip and the ground electrode base material are connected via the molten portion as in the conventional spark plug, the phenomenon that the portion other than the ground electrode tip 141 is less likely to be consumed by the spark discharge is less likely to occur. As a result, it is possible to prevent the ground electrode chip 141 from falling off from the ground electrode base material 140. Further, the life of the spark plug 10 and the ignitability can be compatible with each other.

(2)接地電極チップ141の電極部材30の基端部301の外縁と接地電極母材140との間には隙間が形成されている。この構成によれば、内燃機関のシリンダ内の気流の流れにより火花放電が移動した際に、接地電極チップ141側の火花放電の一端部が電極部材30の基端部301で止まるようになるため、火花放電により接地電極母材140が消耗し難くなる。 (2) A gap is formed between the outer edge of the base end portion 301 of the electrode member 30 of the ground electrode chip 141 and the ground electrode base material 140. According to this configuration, when the spark discharge moves due to the flow of the airflow in the cylinder of the internal combustion engine, one end of the spark discharge on the ground electrode chip 141 side stops at the base end 301 of the electrode member 30. , The ground electrode base material 140 is less likely to be consumed by the spark discharge.

(3)接合部材31において電極部材30の基端部301と接地電極母材140との間に設けられる露出部分310は、電極部材30の基端部301の外縁よりも内側に位置している。この構成によれば、例えば電極部材30の基端部301まで移動した火花放電の一端部が接合部材31を介して接地電極母材140まで移動するような現象が生じ難くなるため、接地電極母材140が更に消耗し難くなる。 (3) The exposed portion 310 provided between the base end portion 301 of the electrode member 30 and the ground electrode base material 140 in the joining member 31 is located inside the outer edge of the base end portion 301 of the electrode member 30. .. According to this configuration, for example, a phenomenon in which one end of the spark discharge that has moved to the base end 301 of the electrode member 30 moves to the ground electrode base material 140 via the joining member 31 is unlikely to occur. The material 140 is less likely to be consumed.

(4)電極部材30を形成する材料は、接合部材31を形成する部材よりも融点が低い材料である。より詳しくは、電極部材30を形成する材料は、例えばイリジウム合金や白金合金等の貴金属である。また、接合部材31を形成する材料は、例えばニッケル合金である。この構成によれば、抵抗溶接を用いて電極部材30を接地電極母材140に容易に接合させることができる。 (4) The material forming the electrode member 30 is a material having a melting point lower than that of the member forming the joining member 31. More specifically, the material forming the electrode member 30 is a noble metal such as an iridium alloy or a platinum alloy. The material forming the joining member 31 is, for example, a nickel alloy. According to this configuration, the electrode member 30 can be easily joined to the ground electrode base material 140 by using resistance welding.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態のスパークプラグについて説明する。以下、第1実施形態のスパークプラグ10との相違点を中心に説明する。
図7に示されるように、本実施形態のスパークプラグ10Cでは、その電極部材30が、その先端部300から基端部301に向かって縮径部30cと拡径部30bとが順に設けられている。縮径部30cは、所定方向Zに向かうほど、その軸線Lmを中心とする外径が小さくなるように形成されている部分である。
<Second Embodiment>
Next, the spark plug of the second embodiment will be described. Hereinafter, the differences from the spark plug 10 of the first embodiment will be mainly described.
As shown in FIG. 7, in the spark plug 10C of the present embodiment, the electrode member 30 is provided with a reduced diameter portion 30c and a diameter expanded portion 30b in order from the tip end portion 300 toward the base end portion 301. There is. The reduced diameter portion 30c is a portion formed so that the outer diameter centered on the axis Lm becomes smaller toward the predetermined direction Z.

次に、本実施形態のスパークプラグ10Cの動作例について説明する。
本実施形態のスパークプラグ10Cを用いた場合、図8に実線で示されるように要求電圧Vrが時間の経過に伴って推移する。なお、図8では、参考のために、第1実施形態のスパークプラグ10の要求電圧Vrの推移が一点鎖線で示されるとともに、接地電極チップが同一径部のみで形成されている比較例のスパークプラグ10Bの要求電圧Vrの推移が二点鎖線で示されている。
Next, an operation example of the spark plug 10C of the present embodiment will be described.
When the spark plug 10C of the present embodiment is used, the required voltage Vr changes with the passage of time as shown by the solid line in FIG. In FIG. 8, for reference, the transition of the required voltage Vr of the spark plug 10 of the first embodiment is shown by a alternate long and short dash line, and the spark of the comparative example in which the ground electrode tip is formed only by the same diameter portion. The transition of the required voltage Vr of the plug 10B is shown by the alternate long and short dash line.

図8に実線で示されるように、本実施形態のスパークプラグ10Cでは、時刻t11から時刻t12までの期間、同一径部30aよりも外径の小さい縮径部30cが消耗する。よって、本実施形態のスパークプラグ10Cでは、一点鎖線で示される第1実施形態のスパークプラグ10及び二点鎖線で示される比較例のスパークプラグ10Bよりも小さい傾きで要求電圧Vrが上昇するようになる。よって、第1実施形態のスパークプラグ10及び比較例のスパークプラグ10Bと比較すると、本実施形態のスパークプラグ10Cでは、要求電圧Vrを大幅に抑制することができる。 As shown by the solid line in FIG. 8, in the spark plug 10C of the present embodiment, the reduced diameter portion 30c having an outer diameter smaller than that of the same diameter portion 30a is consumed during the period from the time t11 to the time t12. Therefore, in the spark plug 10C of the present embodiment, the required voltage Vr is increased with a smaller inclination than the spark plug 10 of the first embodiment shown by the alternate long and short dash line and the spark plug 10B of the comparative example shown by the alternate long and short dash line. Become. Therefore, as compared with the spark plug 10 of the first embodiment and the spark plug 10B of the comparative example, the spark plug 10C of the present embodiment can significantly suppress the required voltage Vr.

以上説明した本実施形態のスパークプラグ10Cによれば、上記の(2)~(4)に示される作用及び効果に加え、上記の(1)に代わる作用及び効果として、以下の(5)に示される作用及び効果を得ることができる。
(5)接地電極チップ141は、カップ状に形成される電極部材30と、接地電極母材140に電極部材30を接合させる接合部材31とを有する。電極部材30は、縮径部30cと拡径部30bとを先端部300から基端部301に向かって順に有している。電極部材30の基端部301は接地電極母材140から離間している。この構成によれば、第1実施形態のスパークプラグ10と同様に、火花放電の一端部が接地電極母材140まで移動し難くなるため、接地電極チップ141以外の部材が火花放電により消耗する現象が生じ難くなる。よって、接地電極母材140からの接地電極チップ141の脱落を抑制することができる。また、スパークプラグ10Cの要求電圧Vrを抑制することができる。
According to the spark plug 10C of the present embodiment described above, in addition to the actions and effects shown in the above (2) to (4), the actions and effects alternative to the above (1) are described in the following (5). The indicated actions and effects can be obtained.
(5) The ground electrode tip 141 has an electrode member 30 formed in a cup shape and a joining member 31 for joining the electrode member 30 to the ground electrode base material 140. The electrode member 30 has a reduced diameter portion 30c and an enlarged diameter portion 30b in order from the tip end portion 300 toward the base end portion 301. The base end portion 301 of the electrode member 30 is separated from the ground electrode base material 140. According to this configuration, as in the spark plug 10 of the first embodiment, one end of the spark discharge is difficult to move to the ground electrode base material 140, so that the members other than the ground electrode tip 141 are consumed by the spark discharge. Is less likely to occur. Therefore, it is possible to prevent the ground electrode chip 141 from falling off from the ground electrode base material 140. Further, the required voltage Vr of the spark plug 10C can be suppressed.

<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・接地電極母材140や接地電極チップ141を形成する材料等、スパークプラグ10,10Cの各部品を形成する材料は任意に変更可能である。
<Other embodiments>
In addition, each embodiment can also be carried out in the following embodiments.
-The material forming each component of the spark plugs 10 and 10C, such as the material forming the ground electrode base material 140 and the ground electrode chip 141, can be arbitrarily changed.

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 -The present disclosure is not limited to the above specific examples. Specific examples described above with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the characteristics of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.

10,10C:スパークプラグ
13:中心電極
14:接地電極
30:電極部材
30a:同一径部
30b:拡径部
30c:縮径部
31:接合部材
141:電極チップ
140:接地電極母材
300:先端部
301:基端部
310:露出部分
10, 10C: Spark plug 13: Center electrode 14: Ground electrode 30: Electrode member 30a: Same diameter part 30b: Diameter expansion part 30c: Diameter reduction part 31: Joining member 141: Electrode tip 140: Ground electrode base material 300: Tip Part 301: Base end part 310: Exposed part

Claims (7)

中心電極(13)と接地電極(14)との間に電圧を印加することにより火花放電を形成するスパークプラグ(10)であって、
前記接地電極は、前記中心電極に対して隙間を有して対向して配置される電極チップ(141)と、前記電極チップが接合される接地電極母材(140)と、を有し、
前記電極チップは、
前記接地電極母材に対向する基端部(301)に開口部を有するようにカップ状に形成される電極部材(30)と、
前記電極部材の開口部からその内部に挿入されるように設けられるとともに、前記電極部材と前記接地電極母材との間に配置され、前記接地電極母材に前記電極部材を接合させる接合部材(31)と、を有し、
前記電極部材は、
前記中心電極に対向する先端部(300)から、前記接地電極母材に対向する基端部に向かう方向を所定方向とするとき、
同一の外径を有する同一径部(30a)と、前記所定方向に向かうほど外径が大きくなるように形成される拡径部(30b)と、を先端部から基端部に向かって順に有し、
前記電極部材の基端部は、前記接地電極母材から離間している
スパークプラグ。
A spark plug (10) that forms a spark discharge by applying a voltage between the center electrode (13) and the ground electrode (14).
The ground electrode has an electrode tip (141) arranged so as to face the center electrode with a gap, and a ground electrode base material (140) to which the electrode tip is bonded.
The electrode tip is
An electrode member (30) formed in a cup shape so as to have an opening at a base end portion (301) facing the ground electrode base material, and
A joining member (which is provided so as to be inserted into the inside through the opening of the electrode member, is arranged between the electrode member and the ground electrode base material, and joins the electrode member to the ground electrode base material. 31) and
The electrode member is
When the direction from the tip portion (300) facing the center electrode toward the proximal end portion facing the ground electrode base material is set as a predetermined direction.
The same diameter portion (30a) having the same outer diameter and the enlarged diameter portion (30b) formed so that the outer diameter increases toward a predetermined direction are provided in order from the tip portion to the base end portion. death,
The base end portion of the electrode member is a spark plug separated from the ground electrode base material.
中心電極(13)と接地電極(14)との間に電圧を印加することにより火花放電を形成するスパークプラグ(10C)であって、
前記接地電極は、前記中心電極に対して隙間を有して対向して配置される電極チップ(141)と、前記電極チップが接合される接地電極母材(140)と、を有し、
前記電極チップは、
前記接地電極母材に対向する基端部(301)に開口部を有するようにカップ状に形成される電極部材(30)と、
前記電極部材の開口部からその内部に挿入されるように設けられるとともに、前記電極部材と前記接地電極母材との間に配置され、前記接地電極母材に前記電極部材を接合させる接合部材(31)と、を有し、
前記電極部材は、
前記中心電極に対向する先端部(300)から、前記接地電極母材に対向する基端部に向かう方向を所定方向とするとき、
前記所定方向に向かうほど外径が小さくなるように形成される縮径部(30c)と、前記所定方向に向かうほど外径が大きくなるように形成される拡径部(30b)と、を先端部から基端部に向かって順に有し、
前記電極部材の基端部は、前記接地電極母材から離間している
スパークプラグ。
A spark plug (10C) that forms a spark discharge by applying a voltage between the center electrode (13) and the ground electrode (14).
The ground electrode has an electrode tip (141) arranged so as to face the center electrode with a gap, and a ground electrode base material (140) to which the electrode tip is bonded.
The electrode tip is
An electrode member (30) formed in a cup shape so as to have an opening at a base end portion (301) facing the ground electrode base material, and
A joining member (which is provided so as to be inserted into the inside through the opening of the electrode member, is arranged between the electrode member and the ground electrode base material, and joins the electrode member to the ground electrode base material. 31) and
The electrode member is
When the direction from the tip portion (300) facing the center electrode toward the proximal end portion facing the ground electrode base material is set as a predetermined direction.
The tip of the reduced diameter portion (30c) formed so that the outer diameter becomes smaller toward the predetermined direction and the enlarged diameter portion (30b) formed so that the outer diameter becomes larger toward the predetermined direction. Hold in order from the part to the base end,
The base end portion of the electrode member is a spark plug separated from the ground electrode base material.
前記電極部材の基端部の外縁と前記接地電極母材との間には隙間が形成されている
請求項1又は2に記載のスパークプラグ。
The spark plug according to claim 1 or 2, wherein a gap is formed between the outer edge of the base end portion of the electrode member and the ground electrode base material.
前記接合部材において前記電極部材の基端部と前記接地電極母材との間に設けられる露出部分(310)は、前記電極部材の基端部の外縁よりも内側に位置している
請求項1~3のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
Claim 1 in which the exposed portion (310) provided between the base end portion of the electrode member and the ground electrode base material in the joining member is located inside the outer edge of the base end portion of the electrode member. The spark plug according to any one of 3 to 3.
前記電極部材を形成する材料は、前記接合部材を形成する材料よりも融点が低い
請求項1~4のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 4, wherein the material forming the electrode member has a melting point lower than that of the material forming the joining member.
前記電極部材を形成する材料は、イリジウム合金、又は白金合金である
請求項1~5のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 5, wherein the material forming the electrode member is an iridium alloy or a platinum alloy.
前記接合部材を形成する材料は、ニッケル合金である
請求項1~6のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 6, wherein the material forming the joining member is a nickel alloy.
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