JP3131984B2 - 内燃機関用スパークプラグの製造方法 - Google Patents
内燃機関用スパークプラグの製造方法Info
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- JP3131984B2 JP3131984B2 JP02223650A JP22365090A JP3131984B2 JP 3131984 B2 JP3131984 B2 JP 3131984B2 JP 02223650 A JP02223650 A JP 02223650A JP 22365090 A JP22365090 A JP 22365090A JP 3131984 B2 JP3131984 B2 JP 3131984B2
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- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関用スパークプラグに関するもので
ある。
ある。
従来、内燃機関用スパークプラグにおいて、例えば、
特開昭59−49180号公報のように、接地電極となる貴金
属部材をハウジング端面に設けた凸部に斜方形状となる
様に直接接合して、放電電圧の低下および着火性の向上
した内燃機関用スパークプラグを得ることが開示されて
いる。
特開昭59−49180号公報のように、接地電極となる貴金
属部材をハウジング端面に設けた凸部に斜方形状となる
様に直接接合して、放電電圧の低下および着火性の向上
した内燃機関用スパークプラグを得ることが開示されて
いる。
しかし、このようなスパークプラグでは、貴金属部材
が斜方形状となるように、ハウジングに接合されている
ので、火花ギャップの調整には貴金属部材の先端部をハ
ウジング軸方向に上下させる必要がある。しかし、この
ように、貴金属部材を軸方向に動かすことによって調整
を行った場合、ハウジングと貴金属部材との接合を剥が
す方向に貴金属部材を上下させることになるので、ハウ
ジングと接地電極との接合部に応力がかかり、接合の信
頼度を低下させるという問題が生じてしまう。
が斜方形状となるように、ハウジングに接合されている
ので、火花ギャップの調整には貴金属部材の先端部をハ
ウジング軸方向に上下させる必要がある。しかし、この
ように、貴金属部材を軸方向に動かすことによって調整
を行った場合、ハウジングと貴金属部材との接合を剥が
す方向に貴金属部材を上下させることになるので、ハウ
ジングと接地電極との接合部に応力がかかり、接合の信
頼度を低下させるという問題が生じてしまう。
そのため、従来技術として、実開昭55−91091号公報
には、中心電極の側面に対向し、火花ギャップが形成さ
れるように、ハウジングに対して、直接貴金属部材のみ
よりなる接地電極が接合された内燃機関用スパークプラ
グが記載されている。
には、中心電極の側面に対向し、火花ギャップが形成さ
れるように、ハウジングに対して、直接貴金属部材のみ
よりなる接地電極が接合された内燃機関用スパークプラ
グが記載されている。
しかしながら、このような構成では、ハウジングに対
して、このハウジングと異なる材料よりなる貴金属部材
を確実に溶接する必要があり、溶接作業が非常に困難で
あるという問題が生じてしまう。
して、このハウジングと異なる材料よりなる貴金属部材
を確実に溶接する必要があり、溶接作業が非常に困難で
あるという問題が生じてしまう。
さらに、上述のようなスパークプラグでは、接地電極
全体を貴金属部材により形成しているため、接地電極が
非常に高価となってしまうという問題も生じてしまう。
全体を貴金属部材により形成しているため、接地電極が
非常に高価となってしまうという問題も生じてしまう。
また、特開昭59−40482号公報では、ハウジングより
Ｊ字状に伸びた凸部に貫通孔を形成し、この貫通孔内
に、貴金属部材が接合された接地電極を圧入した内燃機
関用スパークプラグが記載されている。
Ｊ字状に伸びた凸部に貫通孔を形成し、この貫通孔内
に、貴金属部材が接合された接地電極を圧入した内燃機
関用スパークプラグが記載されている。
しかしながら、このような構成では、Ｊ字状の凸部内
に接地電極を圧入するために、この挿入過程において、
貴金属部材に過大な挿入圧力が加わり、接地電極からの
貴金属部材の変形、剥がれ等の問題が生じる。
に接地電極を圧入するために、この挿入過程において、
貴金属部材に過大な挿入圧力が加わり、接地電極からの
貴金属部材の変形、剥がれ等の問題が生じる。
そこで、本発明の目的は、火花ギャップの調整が容易
であり、かつ安価で信頼性の高い内燃機関用スパークプ
ラグの製造方法を提供する。
であり、かつ安価で信頼性の高い内燃機関用スパークプ
ラグの製造方法を提供する。
本発明は、棒状形状の接地電極の一端面に貴金属部材
を設ける第１工程と、 中心電極の外周を保持した絶縁碍子の外周に、先端面
に接地電極と接合可能な接合部を有する前記中心電極の
軸方向に伸びる凸部を備えたハウジングを形成する第２
工程と、 前記接地電極に設けられた前記貴金属部材が前記中心
電極と所望の火花ギャップが形成されるように、前記接
地電極の側面を前記凸部の前記接合部に溶接する第３工
程と、からなる内燃機関用スパークプラグの製造方法を
提供するものである。
を設ける第１工程と、 中心電極の外周を保持した絶縁碍子の外周に、先端面
に接地電極と接合可能な接合部を有する前記中心電極の
軸方向に伸びる凸部を備えたハウジングを形成する第２
工程と、 前記接地電極に設けられた前記貴金属部材が前記中心
電極と所望の火花ギャップが形成されるように、前記接
地電極の側面を前記凸部の前記接合部に溶接する第３工
程と、からなる内燃機関用スパークプラグの製造方法を
提供するものである。
〔作用〕 本発明の内燃機関用スパークプラグの製造方法を採用
することにより、ハウジングと別体となっている接地電
極の先端面にあらかじめ貴金属部材を接合してから、ハ
ウジングの凸部にこの接地電極の側面を接合している。
そのため、接地電極に設けられた貴金属部材への押圧力
等の負担をかけることなく容易に、接地電極を凸部に接
合することができる。
することにより、ハウジングと別体となっている接地電
極の先端面にあらかじめ貴金属部材を接合してから、ハ
ウジングの凸部にこの接地電極の側面を接合している。
そのため、接地電極に設けられた貴金属部材への押圧力
等の負担をかけることなく容易に、接地電極を凸部に接
合することができる。
さらに、接地電極の側面にて凸部と接合しているの
で、接地電極を凸部に接合する際には、貴金属部材に対
して、接地電極から凸部に対する押圧力が印加されるこ
とがなく、接地電極と凸部との接合時における貴金属部
材の変形を抑制することができる。
で、接地電極を凸部に接合する際には、貴金属部材に対
して、接地電極から凸部に対する押圧力が印加されるこ
とがなく、接地電極と凸部との接合時における貴金属部
材の変形を抑制することができる。
以下，本願発明の実施例を説明する。
第１図は，本発明の第１実施例を示す内燃機関用スパ
ークプラグの断面図である。
ークプラグの断面図である。
１は、エンジンへの取付けネジ部1aを備えた円筒状の
ハウジングであり、その先端面1bには、軸方向に延びる
凸部1cが形成されている。また、この凸部1c先端には、
ハウジング１の中心方向に延びる接合部である溝部1dが
形成されている。２は高純度のアルミナよりなる絶縁碍
子であり、軸方向に軸穴2aが形成され、リング状の気密
パッキン３及びリング９を介してハウジング１の内孔に
カシメ固定される。４は、軸穴2aの一端に嵌着される中
心電極である。この中心電極４は、Ni合金よりなり、そ
の内部には導電性の良好な銅材が内在されている。そし
て、この中心電極４の放電先端部4aは、絶縁碍子２の先
端面から突き出す用に絶縁碍子２に保持されている。ま
た、絶縁碍子２の軸穴2aの他端に、端子６を持つ中軸５
が挿入され，加熱溶融された導電性のグラスシール材７
により固定され、中心電極４と導通されている。８は中
心電極４と同等の材質よりなり、凸部1cに側面が溶接さ
れた接地電極である。この接地電極８の中心電極との対
向面である先端面8aには薄板状の貴金属チップ10が抵抗
溶接されており中心電極先端側面4aとの間で火花ギャッ
プＧを形成している。
ハウジングであり、その先端面1bには、軸方向に延びる
凸部1cが形成されている。また、この凸部1c先端には、
ハウジング１の中心方向に延びる接合部である溝部1dが
形成されている。２は高純度のアルミナよりなる絶縁碍
子であり、軸方向に軸穴2aが形成され、リング状の気密
パッキン３及びリング９を介してハウジング１の内孔に
カシメ固定される。４は、軸穴2aの一端に嵌着される中
心電極である。この中心電極４は、Ni合金よりなり、そ
の内部には導電性の良好な銅材が内在されている。そし
て、この中心電極４の放電先端部4aは、絶縁碍子２の先
端面から突き出す用に絶縁碍子２に保持されている。ま
た、絶縁碍子２の軸穴2aの他端に、端子６を持つ中軸５
が挿入され，加熱溶融された導電性のグラスシール材７
により固定され、中心電極４と導通されている。８は中
心電極４と同等の材質よりなり、凸部1cに側面が溶接さ
れた接地電極である。この接地電極８の中心電極との対
向面である先端面8aには薄板状の貴金属チップ10が抵抗
溶接されており中心電極先端側面4aとの間で火花ギャッ
プＧを形成している。
本発明の内燃機関用スパークプラグの放電ギャップＧ
周辺の拡大図を第２図（ａ）、（ｂ）に示す。
周辺の拡大図を第２図（ａ）、（ｂ）に示す。
接地電極８の先端面8aには、Pt−Ir合金,Pt−Ir−Ni
合金、Pt−Ni合金等の白金合金よりなる貴金属チップ10
が使用され、好ましくは70〜90wt％Ptと30〜10wt％Irの
Pt−Ir合金、30〜10wt％Irと0.5〜2.0wt％Niおよび残り
PtよりなるPt−Ir−Ni合金または、80〜90％wt％Ptと20
〜10wt％NiのPt−Ni合金が優れた耐消耗性と接合面での
熱応力に対する信頼性が高い。
合金、Pt−Ni合金等の白金合金よりなる貴金属チップ10
が使用され、好ましくは70〜90wt％Ptと30〜10wt％Irの
Pt−Ir合金、30〜10wt％Irと0.5〜2.0wt％Niおよび残り
PtよりなるPt−Ir−Ni合金または、80〜90％wt％Ptと20
〜10wt％NiのPt−Ni合金が優れた耐消耗性と接合面での
熱応力に対する信頼性が高い。
第３図は、本発明の内燃機関用スパークプラグの製造
方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
はじめに、第３図（ａ）の如く、中心電極４を組み込
んだ絶縁碍子２をハウジング１にカシメ固定する。
んだ絶縁碍子２をハウジング１にカシメ固定する。
次に、第３図（ｂ）の如く、抵抗溶接機のチャック12
で固定されるNi基合金よりなる接地電極部材８の先端面
8a（例えば2.6×1.4の長方形断面）に直径0.7mm、厚さ
0.3mmの78wt％Pt−20wt％Ir−2wt％Niよりなる貴金属チ
ップ10を設け、この貴金属チップ10を溶接電極棒13にて
加圧しつつ通電し、接地電極８の先端面8aに溶接する。
で固定されるNi基合金よりなる接地電極部材８の先端面
8a（例えば2.6×1.4の長方形断面）に直径0.7mm、厚さ
0.3mmの78wt％Pt−20wt％Ir−2wt％Niよりなる貴金属チ
ップ10を設け、この貴金属チップ10を溶接電極棒13にて
加圧しつつ通電し、接地電極８の先端面8aに溶接する。
第３図（ｃ）は第３図（ａ）によって得られたハウジ
ング１の凸部1cに、第３図（ｂ）によって得られた貴金
属チップ10を有する接地電極８を組付ける最終工程を示
す。中心電極４に、このスパークプラグの火花ギャップ
に相当する厚みを有する絶縁材料よりなるギャップ状の
絶縁部材14で中心電極４を被うことにより、中心電極４
と凸部１との間に絶縁部材14を介在させる。その後、凸
部1cの溝部1dに接地電極８を遊嵌させ、中心電極４とと
もに絶縁部材14に接するように、接地電極８を位置決め
し、接地電極８を凸部1cに、電極棒15にて溶接する。
ング１の凸部1cに、第３図（ｂ）によって得られた貴金
属チップ10を有する接地電極８を組付ける最終工程を示
す。中心電極４に、このスパークプラグの火花ギャップ
に相当する厚みを有する絶縁材料よりなるギャップ状の
絶縁部材14で中心電極４を被うことにより、中心電極４
と凸部１との間に絶縁部材14を介在させる。その後、凸
部1cの溝部1dに接地電極８を遊嵌させ、中心電極４とと
もに絶縁部材14に接するように、接地電極８を位置決め
し、接地電極８を凸部1cに、電極棒15にて溶接する。
その後，絶縁部材14は除去され、第３図（ｄ）に示す
様に絶縁部材14の厚さに準じた火花ギャップＧが設定さ
れた本実施例の内燃機関用スパークプラグが得られる。
様に絶縁部材14の厚さに準じた火花ギャップＧが設定さ
れた本実施例の内燃機関用スパークプラグが得られる。
第４図に本発明と従来の内燃機関用スパークプラグの
エンジンの回転数に対する接地電極の温度の関係を示す
特性図を示す。
エンジンの回転数に対する接地電極の温度の関係を示す
特性図を示す。
第４図のＡは、第５図（ａ）に示す本発明のスパーク
プラグの場合の結果を、Ｂは、第５図（ｂ）に示す従来
のスパークプラグの場合の結果を、Ｃは、第５図（ｃ）
に示す中心電極の側面と対向する接地電極を有するスパ
ークプラグの場合の結果を示す。測定用に使用したエン
ジンは1600cc,4cycleで全負荷条件での各回転数におい
て計測した。
プラグの場合の結果を、Ｂは、第５図（ｂ）に示す従来
のスパークプラグの場合の結果を、Ｃは、第５図（ｃ）
に示す中心電極の側面と対向する接地電極を有するスパ
ークプラグの場合の結果を示す。測定用に使用したエン
ジンは1600cc,4cycleで全負荷条件での各回転数におい
て計測した。
この第４図より明らかなように本発明のスパークプラ
グが最も接地電極の温度が低くなり，貴金属チップと接
地電極接合面に生ずる熱応力は軽減させることができる
ことがわかる。また、温度低減効果により接合の信頼性
も向上する。
グが最も接地電極の温度が低くなり，貴金属チップと接
地電極接合面に生ずる熱応力は軽減させることができる
ことがわかる。また、温度低減効果により接合の信頼性
も向上する。
以上のように、第１実施例の構成が採用することによ
り、所望の火花ギャップが形成されるように、接地電極
をハウジングの凸部に、接合することができたので、火
花ギャップを正確にかつ容易に調整できる。また、第１
実施例においては、接地電極の先端面と中心電極の側面
とによって、火花ギャップを形成したので、燃焼室の高
温にさらされる接地電極を寸法的に短化させることがで
き、接地電極の先端部の温度を低下させ、貴金属チップ
と接地電極部材との接合面に生ずる熱応力を軽減できた
優れた信頼性も確保することができる。
り、所望の火花ギャップが形成されるように、接地電極
をハウジングの凸部に、接合することができたので、火
花ギャップを正確にかつ容易に調整できる。また、第１
実施例においては、接地電極の先端面と中心電極の側面
とによって、火花ギャップを形成したので、燃焼室の高
温にさらされる接地電極を寸法的に短化させることがで
き、接地電極の先端部の温度を低下させ、貴金属チップ
と接地電極部材との接合面に生ずる熱応力を軽減できた
優れた信頼性も確保することができる。
また、第１実施例のスパークプラグの製造方法を採用
することによって、中心電極と接地電極との間に所望の
厚さの絶縁部材を介在させたのち、接地電極を凸部に接
合するので、さらに火花ギャップを正確にかつ容易に調
整できる。
することによって、中心電極と接地電極との間に所望の
厚さの絶縁部材を介在させたのち、接地電極を凸部に接
合するので、さらに火花ギャップを正確にかつ容易に調
整できる。
さらにまた、接地電極の端面のみに薄板状の貴金属チ
ップを抵抗溶接により形成したので、接地電極に接合さ
れる貴金属材料の使用量を最小限にすることができる。
ップを抵抗溶接により形成したので、接地電極に接合さ
れる貴金属材料の使用量を最小限にすることができる。
第６図，第７図に本発明の第２および第３実施例を示
す。
す。
第６図は複数の接地電極30,31および32を有し、その
先端にはそれぞれ貴金属チップ30a、31aおよび32aを有
する多極プラグが形成される例で第１実施例と同様に適
用できる。
先端にはそれぞれ貴金属チップ30a、31aおよび32aを有
する多極プラグが形成される例で第１実施例と同様に適
用できる。
第７図は中心電極側面にも貴金属チップ40を溶接した
実施例を示す。
実施例を示す。
尚、前記実施例では、接地電極の断面が直方体形状を
成していたが、円断面形状であってもよい。
成していたが、円断面形状であってもよい。
また、前記実施例における貴金属チップの形状は、円
筒状を成したが種々の形状、または種々のサイズで適用
できる。
筒状を成したが種々の形状、または種々のサイズで適用
できる。
本発明の内燃機関用スパークプラグは、上記の構成を
有しているので、中心電極と接地電極との火花ギャップ
の調整が接地電極が、ハウジングとを別部材とすること
ができたので、従来のように貴金属チップ接合部に応力
を加えることなく容易に調整することができる。
有しているので、中心電極と接地電極との火花ギャップ
の調整が接地電極が、ハウジングとを別部材とすること
ができたので、従来のように貴金属チップ接合部に応力
を加えることなく容易に調整することができる。
また、中心電極と接地電極との火花ギャップを調整す
る際、中心電極と貴金属部材との間に絶縁部材を介する
ことにより、正確な火花ギャップを容易に調整すること
ができる。
る際、中心電極と貴金属部材との間に絶縁部材を介する
ことにより、正確な火花ギャップを容易に調整すること
ができる。
第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図
（ａ）、（ｂ）は第１実施例の火花ギャップ付近の部分
図、第３図は第１実施例の製造方法を示す工程図、第４
図は第１実施例のスパークプラグの特性図、第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図の実験に用いたスパー
クプラグの形状を示す模式図、第６図は及び第７図は第
２及び第３実施例を示す模式図である。 １……ハウジング,1c……凸部,4……中心電極、８……
接地電極,14……絶縁部材。
（ａ）、（ｂ）は第１実施例の火花ギャップ付近の部分
図、第３図は第１実施例の製造方法を示す工程図、第４
図は第１実施例のスパークプラグの特性図、第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図の実験に用いたスパー
クプラグの形状を示す模式図、第６図は及び第７図は第
２及び第３実施例を示す模式図である。 １……ハウジング,1c……凸部,4……中心電極、８……
接地電極,14……絶縁部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−55083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−98489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−40482（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−96936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−142936（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−91091（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−58132（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−161279（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01T 13/00 - 21/06
Claims (3)
- 【請求項１】棒状形状の接地電極の一端面に貴金属部材
を設ける第１工程と、 中心電極の外周を保持した絶縁碍子の外周に、先端面に
おいて接地電極と接合可能な接合部を有する前記中心電
極の軸方向に伸びる凸部を備えたハウジングを形成する
第２工程と、 前記接地電極に設けられた前記貴金属部材が前記中心電
極と所望の火花ギャップが形成されるように、前記接地
電極の側面を前記凸部の前記接合部に溶接する第３工程
と、 からなることを特徴とする内燃機関用スパークプラグの
製造方法。 - 【請求項２】前記第３工程において、前記接地電極の前
記貴金属部材と前記中心電極との間に、絶縁部材を介在
させるとともに、前記貴金属部材及び前記中心電極の双
方が前記絶縁部材に接する位置において、前記接地電極
が前記凸部の前記接合部に溶接されることを特徴とする
請求項１記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法。 - 【請求項３】前記凸部の前記接合部には、前記接地電極
が嵌合可能である溝部が形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至２記載の内燃機関用スパークプラグの製
造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02223650A JP3131984B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 内燃機関用スパークプラグの製造方法 |
| JP2000127907A JP3384384B2 (ja) | 1990-08-23 | 2000-04-27 | 内燃機関用スパークプラグおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02223650A JP3131984B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 内燃機関用スパークプラグの製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000127907A Division JP3384384B2 (ja) | 1990-08-23 | 2000-04-27 | 内燃機関用スパークプラグおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104491A JPH04104491A (ja) | 1992-04-06 |
| JP3131984B2 true JP3131984B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=16801509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02223650A Expired - Fee Related JP3131984B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 内燃機関用スパークプラグの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131984B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6337533B1 (en) | 1998-06-05 | 2002-01-08 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engine and method for manufacturing same |
| US6373172B1 (en) | 1998-12-21 | 2002-04-16 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engine having a straight pillar ground electrode |
| JP4623880B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-02-02 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP4353080B2 (ja) | 2004-02-06 | 2009-10-28 | 株式会社デンソー | スパークプラグの製造方法 |
| DE102004012927A1 (de) * | 2004-03-17 | 2005-10-06 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze |
| KR100924298B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2009-11-05 | 주식회사 유라테크 | 점화 플러그의 접지전극 장착방법 |
| DE112012002688B4 (de) * | 2011-06-28 | 2021-08-12 | Federal-Mogul Ignition LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Zündkerze und Verfahren zur deren Herstellung |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP02223650A patent/JP3131984B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH04104491A (ja) | 1992-04-06 |
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