JP3099240B2 - Terminal electrode for spark plug - Google Patents
Terminal electrode for spark plugInfo
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Description
【産業上の利用分野】) この発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグの
端子電極に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a terminal electrode of a spark plug used in an internal combustion engine.
従来、内燃機関に使用されるスパークプラグを構成す
る絶縁体の軸孔に、中心電極と共にガラスシールによっ
て加熱、封着される端子電極には、冷間時の加工性を考
慮して、S10C相当材料の鋼材が使用されているものが一
般的である。Conventionally, the terminal electrodes that are heated and sealed by a glass seal together with the center electrode in the shaft hole of the insulator that constitutes the spark plug used in the internal combustion engine are equivalent to S10C in consideration of the workability during cold operation. Generally, a steel material is used.
しかしながら、上記従来のものにおいて、絶縁体の軸
孔内に中心電極と共に、ガラスシールによって加熱、封
着される端子電極にS10C相当材料の鋼材を使用するもの
においては、S10C相当材料の鋼材からなる端子電極を絶
縁体の軸孔内にガラスシールによって加熱、封着する際
に、軟化を生じ易いものである。この軟化を生じたスパ
ークプラグを構成する端子電極に対して、電気的導通性
を確保するプラグキャップを口金部を介して嵌着した場
合、特に振動の大きい内燃機関や高回転まで駆動する高
性能内燃機関においては、上記電気的通電性を確保する
ために端子電極に嵌着するプラグキャップの口金部との
間に、内燃機関の発生する振動による摩耗が起こり、そ
の端子電極とプラグキャップの口金部との摩耗によって
生じる摩耗粉がプラグキャップと絶縁体外周に配設され
るコルゲーションとの間に滞留し、その結果絶縁抵抗が
低下し、フラッシュオーバーを招く恐れがある。 そのため、ガラスシールによる加熱、封着時に端子電
極が軟化することを防止するために、JIS G4025に規定
されているSCM435に対して、Crを添加して焼入れ性を改
善した材料を使用しているが、このCr添加材において
は、最高温度930〜950℃になるガラスシール工程の冷却
時において、上記Cr添加材の端子電極はガラスシール工
程時に、表面に設けられたニッケルメッキ層が、ニッケ
ルメッキ層を形成する際に被メッキ材であるCr添加材と
の密着性が低いことから剥離してしまい、製品として使
用する場合に酸化、赤錆の発生を防止することができな
い問題がある。 また、ニッケルメッキ作業の際にもCr添加はメッキ層
へのCrイオンの混入からメッキ液の劣化が早く、作業性
が悪いものである。 そこで、この発明は上記従来のものの持つ問題を改善
するものであり、表面の耐酸化性を損ねることなく、端
子電極のガラスシール時における軟化を防止しようとす
るものである。However, in the above-mentioned conventional one, with the center electrode in the shaft hole of the insulator, the one that uses a steel material of S10C equivalent material for the terminal electrode heated and sealed by the glass seal, it is made of steel material of S10C equivalent material When the terminal electrode is heated and sealed in a shaft hole of the insulator by a glass seal, the terminal electrode is likely to be softened. When a plug cap that secures electrical conductivity is fitted to the terminal electrode that constitutes the softened spark plug through the base, it is particularly suitable for driving internal combustion engines with large vibrations and high rotation. In the internal combustion engine, abrasion due to the vibration generated by the internal combustion engine occurs between the base portion of the plug cap fitted to the terminal electrode in order to secure the electrical conductivity, and the terminal electrode and the base of the plug cap are formed. Abrasion powder generated by abrasion of the portion stays between the plug cap and the corrugation disposed on the outer periphery of the insulator, and as a result, insulation resistance is reduced, which may cause flashover. Therefore, in order to prevent the terminal electrode from softening at the time of sealing and heating by the glass seal, to SCM435 stipulated in JIS G4025, a material is used that has been added with Cr to improve the hardenability. However, in the case of the Cr-added material, the terminal electrode of the Cr-added material has a nickel plating layer provided on the surface during the glass sealing process during cooling in the glass sealing process in which the maximum temperature is 930 to 950 ° C. When the layer is formed, it is peeled off due to low adhesion to the Cr-added material which is a material to be plated, and there is a problem that oxidation and red rust cannot be prevented when used as a product. In addition, during the nickel plating operation, the addition of Cr deteriorates the plating solution quickly due to the incorporation of Cr ions into the plating layer, resulting in poor workability. In view of the above, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has an object to prevent softening of a terminal electrode during glass sealing without impairing oxidation resistance of the surface.
そのために、絶縁体軸孔に中心電極と共に、ガラスシ
ールによって加熱、封着される端子電極を具えるスパー
クプラグであって、前記端子電極を構成する鋼材に、C:
0.25〜0.40重量%、Si:0.2重量%、及びMn:0.9〜1.50重
量%添加してなるものである。Therefore, together with the center electrode in the insulator shaft hole, a spark plug having a terminal electrode that is heated and sealed by a glass seal, and a steel material that constitutes the terminal electrode includes:
0.25 to 0.40% by weight, Si: 0.2% by weight, and Mn: 0.9 to 1.50% by weight.
上記構成を具えるので、Crを添加する代わりにMnを添
加することによって、ニッケルメッキ層の密着性を向上
させ、ガラスシール工程の急激な冷却時においても、端
子電極を構成する、Cを含有する鋼材において、針状結
晶を生じるマンテルサイト変態或はベイナイト変態によ
り端子電極を構成する鋼材の軟化を防止することがで
き、内燃機関によって、発生する振動によるプラグキャ
ップの口金部との間に発生する摩耗を抑止することがで
きる。With the above structure, by adding Mn instead of adding Cr, the adhesion of the nickel plating layer is improved, and even during rapid cooling in the glass sealing step, the terminal electrode is formed, containing C. In the steel material, the softening of the steel material constituting the terminal electrode can be prevented by mantellite transformation or bainite transformation that produces needle-like crystals, and the steel material is generated between the plug cap and the base of the plug cap by the vibration generated by the internal combustion engine. Wear can be suppressed.
この発明を図に示す実施例により更に説明する。 (1)は、この発明の実施例である内燃機関用スパー
クプラグであり、この内燃機関用スパークプラグ(1)
は、軸孔(6)内先端に中心電極(3)を保持し、上記
軸孔(6)内後端に端子電極(4)を抵抗体(5)と共
に、導電性ガラスシール(7)を介してガラスシール
(11)により加熱、封着してなる絶縁体(2)と、上記
絶縁体(2)の軸孔(6)内先端に保持される中心電極
(3)の先端の対向する位置に外側電極(9)を配設
し、その側周に内燃機関に内燃機関用スパークプラグ
(1)を装着する時に螺合、固定するネジ部(10)を螺
設してなる主体金具(8)から構成されるものである。 そして、絶縁体(2)の軸孔(6)内に中心電極
(3)及び抵抗体(5)と共に、ガラスシール(11)に
より加熱、封着される端子電極(4)は、C:0.25〜0.40
重量%、Si:0.2重量%、及びMn:0.9〜1.50重量%添加す
る鋼材から構成されるものである。 この発明の実施例である内燃機関用スパークプラグ
(1)の端子電極(4)が、以上の構成を具えるもので
あるので、高温から急激に冷却するガラスシールの冷却
工程において、上記端子電極(4)では、マンテルサイ
ト変態或はベイナイト変態による針状結晶の発生により
軟化を防止することができるので、内燃機関の発生する
振動により起こる、端子電極(4)とプラグキャップの
口金部との摩耗を防ぎ、またMn添加により、上記端子電
極(4)の表面に酸化防止のために施されているニッケ
ルメッキ層との密着性を改善し、ガラスシール工程時の
急冷による、ニッケルメッキ層の剥離を防止することが
できるので、製品として使用する場合の耐酸化性を向上
させることができるものである。 そこで、従来端子電極(4)に使用しているS10C、及
びSCM435(Cr添加)相当材と、この実施例における添加
元素C、Mn、及びSiと残部Feにつき各々添加量を変えた
鋼材について、ガラスシール工程の冷却後のビッカース
硬さ(Hv)について比較したところ、十分に高い硬さを
有する端子電極(4)を製作できることが認められた
(表)。 なお、請求の範囲に記載する以外の組成割合では、ヘ
ッダー加工時における金型寿命が短くなることから好ま
しくはないものである。The present invention will be further described with reference to an embodiment shown in the drawings. (1) is a spark plug for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
Holds the center electrode (3) at the tip inside the shaft hole (6), and the terminal electrode (4) at the rear end inside the shaft hole (6) with the resistor (5) and the conductive glass seal (7). The insulator (2), which is heated and sealed by the glass seal (11) via the intermediary, faces the tip of the center electrode (3) held at the tip inside the shaft hole (6) of the insulator (2). An outer electrode (9) is provided at a position, and a metal shell (10) screwed and fixed to a side periphery of the outer electrode (9) when screwing and fixing the internal combustion engine spark plug (1) to the internal combustion engine (1). 8). The terminal electrode (4), which is heated and sealed by the glass seal (11) together with the center electrode (3) and the resistor (5) in the shaft hole (6) of the insulator (2), has a C: 0.25 ~ 0.40
%, Si: 0.2% by weight, and Mn: 0.9 to 1.50% by weight. Since the terminal electrode (4) of the spark plug (1) for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention has the above-described configuration, the terminal electrode (4) is used in the cooling step of the glass seal for rapidly cooling from a high temperature. In (4), softening can be prevented by the generation of needle-like crystals due to the mantelsite transformation or bainite transformation. Therefore, the terminal electrode (4) and the cap portion of the plug cap caused by the vibration generated by the internal combustion engine can be prevented. The addition of Mn improves the adhesion to the nickel plating layer provided on the surface of the terminal electrode (4) for preventing oxidation, and the quenching of the nickel plating layer during the glass sealing process. Since peeling can be prevented, oxidation resistance when used as a product can be improved. Therefore, S10C and SCM435 (Cr added) equivalent materials conventionally used for the terminal electrode (4), and steel materials in which the addition amounts of the addition elements C, Mn, and Si and the balance Fe in each of the examples were changed, When the Vickers hardness (Hv) after cooling in the glass sealing step was compared, it was confirmed that a terminal electrode (4) having sufficiently high hardness could be manufactured (Table). It is to be noted that a composition ratio other than that described in the claims is not preferable because the mold life during header processing is shortened.
以上のとおり、端子電極に使用する鋼材に、Crの代わ
りにMn等を添加することにより、ニッケルメッキ層の強
度を向上させると共に、端子電極のビッカース硬さを改
善し、プラグキャップの口金部との摩耗を防ぐことによ
って、絶縁体のコルゲーションにおけるフラッシュオー
バーの発生を防止することができる優れた効果を有する
ものである。またCrが添加されていないため、ニッケル
メッキの密着性がよく、かつメッキ液の劣化が少なく、
作業性を向上させることができる。 As described above, by adding Mn or the like instead of Cr to the steel material used for the terminal electrode, the strength of the nickel plating layer is improved, the Vickers hardness of the terminal electrode is improved, and the base portion of the plug cap and Has an excellent effect of preventing the occurrence of flashover in corrugation of the insulator by preventing wear of the insulator. Also, because Cr is not added, the adhesion of nickel plating is good, and the plating solution is less deteriorated.
Workability can be improved.
第1図はこの発明の実施例である内燃機関用スパークプ
ラグ拡大断面図である。 1……内燃機関用スパークプラグ、2……絶縁体、3…
…中心電極、4……端子電極 5……抵抗体、6……軸孔、7……導電性ガラスシー
ル、8……主体金具 9……外側電極、10……ネジ部、11……ガラスシールFIG. 1 is an enlarged sectional view of a spark plug for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 1 ... spark plug for internal combustion engine, 2 ... insulator, 3 ...
... Center electrode, 4 ... Terminal electrode 5 ... Resistor, 6 ... Shaft hole, 7 ... Conductive glass seal, 8 ... Metal shell 9 ... Outer electrode, 10 ... Screw, 11 ... Glass sticker
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01T 13/00 - 21/06 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01T 13/00-21/06
Claims (1)
ルによって加熱、封着される端子電極を具えるスパーク
プラグであって、前記端子電極を構成する鋼材に、C:0.
25〜0.40重量%、Si:0.2重量%、及びMn:0.9〜1.50重量
%添加してなるスパークプラグ。1. A spark plug comprising a terminal electrode which is heated and sealed by a glass seal together with a center electrode in an insulator shaft hole, wherein a steel material constituting said terminal electrode has C: 0.
A spark plug obtained by adding 25 to 0.40% by weight, Si: 0.2% by weight, and Mn: 0.9 to 1.50% by weight.
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JP02251996A JP3099240B2 (en) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | Terminal electrode for spark plug |
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JPH04133283A JPH04133283A (en) | 1992-05-07 |
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JP3795374B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-07-12 | 日本特殊陶業株式会社 | Spark plug |
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