JP4262714B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
しやすくなるものと考えられる。
接地電極の一端を主体金具に結合するとともに、他端側を中心電極側に曲げ返して、その側面が中心電極の先端面と対向するように配置する。発火部は、貴金属合金をレーザー溶接により溶接部を形成して接地電極に接合することにより、形成する。そして、接地電極の発火部は、偏平形状をなす主成分系相領域と添加元素系相領域とが、中心電極の軸線方向に積層された組織を有するものとする。また、その溶接部は、中心電極と接地電極との対向方向において、接地電極の発火部の先端面から溶接部の先端縁までの距離が0.2mm以上になるように、形成する。この場合、接地電極の発火部においては、中心電極の軸線とほぼ直交する向きに放電面が形成されるが、上記組織構造とすることで、当該放電面での消耗が効果的に抑制されることとなる。また、溶接部が中心電極より十分に離間されるので、発火部の消耗が効果的に抑制されることとなる。
(1)Irを主体としてRhを3〜50重量%(ただし50重量%は含まない)の範囲で含有する合金を使用する。該合金の使用により、高温でのIr成分の酸化・揮発による発火部の消耗が効果的に抑制され、ひいては耐久性に優れたスパークプラグが実現される。
すなわち、スパークプラグ100は、そのねじ部7においてエンジンブロックに取り付けられ、燃焼室に供給される混合気への着火源として使用される。ここで、その火花放電ギャップgを形成する発火部31及び対向する発火部32を構成する合金は、いずれも中心電極3の軸線方向、すなわち放電電圧の印加方向において、偏平形状をなす上記主成分系相領域50と添加元素系相領域51とが多数積層された構造を有するものとなっている。これにより、両発火部31,32の消耗を極めて効果的に抑制することができ、ひいては耐久性に優れたスパークプラグが実現される。
本発明の別形態のスパークプラグは、中心電極と、その中心電極の外側に設けられた絶縁体と、その絶縁体の外側に設けられた主体金具と、中心電極と対向するように配置された接地電極と、その接地電極に固着されて火花放電ギャップを形成する発火部とを備えるとともに、接地電極には中心電極との対向面から中心電極側に突出して突起部が形成され、その突起部の先端面に発火部が形成されたことを特徴とする。
所定量のIrとRh及びPtとを配合・溶解することにより、Ir−5重量%Rh−5重量%Ptの組成を有する合金を作製した。この合金に対し、温度700℃で熱間圧延を行い、厚さ0.5mmの板材に加工した。次いで、上記得られた板材を熱間打抜き加工(温度700℃以上)することにより、直径0.7mm、厚さ0.5mmの円板状のチップを得た(実施例)。一方、比較例として、合金を同じく700℃で熱間スエージングによりロッド状に加工し、さらに放電加工により、その軸方向に厚さ5mmに切断して作製した円板状のチップも用意した。
以下、本発明の実施例2について説明する。
所定量のIrとRh及びPtとを配合・溶解することにより、Ir−5重量%Rh−5重量%Ptの組成を有する合金を作製した。この合金に対し、温度700℃で熱間圧延を行い、厚さ0.6mmの板材に加工した。次いで、上記得られた板材を熱間打抜き加工(温度700℃以上)することにより、直径0.8mm、厚さ0.6mmの円板状の貴金属チップを得た。
実施例2と同様の板材から、外径0.6〜1.5mmの各種貴金属チップを放電加工により切り出し、これを用いて図17に示すスパークプラグ100の発火部31及び対向する発火部32を形成した(火花放電ギャップgの幅1.1mm)。接地電極4の断面形状は、厚さ1.5mm、幅2.8mmの角状とした。ただし、突起部4fは、外径0.8〜1.7mm、高さ0.05〜2.5mmの円柱状とし、貴金属チップはレーザー溶接により接合した。なお、得られた各スパークプラグにおいて前述のA/H2の値は、0.5〜2.5の範囲で変化させる形とした。
2 絶縁体
3 中心電極
4 接地電極
31 発火部(チップ)
32 対向する発火部(チップ)
g 火花放電ギャップ
50 主成分系相領域
51 添加元素系相領域
Claims (4)
- 中心電極と、その中心電極の外側に設けられた絶縁体と、その絶縁体の外側に設けられた主体金具と、前記中心電極と対向するように配置された接地電極と、その接地電極に溶接部により接合されて火花放電ギャップを形成する発火部とを備え、
前記接地電極の発火部が、Ir、Pt及びRhから選ばれる主成分元素と、該主成分元素以外の1種又は2種以上の添加元素成分とからなる貴金属合金を主体に構成されるとともに、該貴金属合金の組織には前記添加元素成分の濃度分布に縞状の濃淡を生じており、その濃淡縞の方向が前記発火部における電圧印加方向と交差する向きに配置され、
前記溶接部は、レーザー溶接により形成されており、前記中心電極と該接地電極との対向方向において、該発火部の先端面から該溶接部の先端縁までの距離が0.2mm以上あり、
前記貴金属合金は、前記主成分元素を主体とする主成分系相領域と、前記添加元素成分の含有量が主成分系相領域よりも多く、かつ主成分元素の含有量が主成分系相領域の97%以下となる添加元素系相領域とがそれぞれ偏平形状をなして、前記発火部における電圧印加方向に多数層状に積層された組織を有していることを特徴とするスパークプラグ。 - 前記接地電極は一端が前記主体金具に結合されるとともに、他端側が前記中心電極側に曲げ返されて、その側面が前記中心電極の先端面と対向するように配置され、
前記接地電極の発火部は、前記中心電極の先端面と対向する該接地電極の側面に形成され、偏平形状をなす前記主成分系相領域と前記添加元素系相領域とが、前記中心電極の軸線方向に積層された組織を有する請求項1記載のスパークプラグ。 - 前記主成分系相領域と前記添加元素系相領域とは、それぞれ板状に形成されている請求項1または2に記載のスパークプラグ。
- 前記主成分系相領域と前記添加元素系相領域とは、それぞれ一方向に延伸された棒状ないし繊維状に形成されている請求項1または2に記載のスパークプラグ。
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