JP5166277B2 - 点火プラグ - Google Patents
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Description
本発明は、一般的には内燃機関において使用される点火プラグに関し、より具体的には接地電極の側面に装着された貴金属パッドを有する点火プラグに関する。
当該技術では、点火プラグ電極の寿命を、その点火端に、さまざまな種類の貴金属のチップの構造を装着することによって延ばすことが、知られている。この技術の最も初期の例のうちいくつかは、Hellerに対する1942年9月15日に発行された米国特許第2,296,033号およびPowell他に対する1938年に公開された英国特許明細書第479,540号に見られる。これら引用文献に開示された貴金属チップは、プラチナ、プラチナ−ロジウム、プラチナ−イリジウムおよびプラチナ−ルテニウムなどのプラチナ合金、イリジウム、イリジウム−ロジウムなどのイリジウム合金、ルテニウム、オスミウムおよびこれらの合金を含む、耐食性材料からなる。
本発明の1つの局面に従い、点火プラグが提供され、この点火プラグは、シェルと、絶縁体と、中心電極を有する中心ワイヤアセンブリと、側面を有する接地電極と、火花面、直径および厚みを有する貴金属パッドとを含む。貴金属パッドは、溶接ビードを用いて、接地電極の側面に装着される。この溶接ビードは、貴金属パッドを円周方向において取囲むとともに、重なり合う溶接スポットの内径(I)、外径(J)および深さ(G)に全体的に関連する特徴を含む。
参照符号は同じ構成要素を示す。
図1を参照して、浸食および/または腐食の効果を最小限にすることによって点火プラグの動作寿命をさらに延ばすために、貴金属部品を中心電極および接地電極双方に用いる、点火プラグの実施例が示される。この特定の実施例に従うと、点火プラグ10は一般的に、シェル12と、絶縁体14と、中心ワイヤアセンブリ16と、貴金属チップ18と、接地電極20と、貴金属パッド22とを含む。
の距離(D)1mm以上5mm以下という、寸法に関する特徴を有することが望ましい。寸法(B)が1mm以上1.75mm以下、寸法(C)が2.25mm以上3.25mm以下、寸法(D)が2mm以上4mm以下であることが、より好ましい。なお、ここに示した範囲のすべておよびこの明細書の他の部分で示される範囲は、上限および下限双方を含むことに注意されたい。
い実施例に従うと、直径約0.75mmのPt−10Ni材料の球面体が、第1の組の抵抗溶接パラメータに従い、側面44に抵抗溶接される。これらのパラメータは、好ましくは13kgf−23kgfの量の力を加えること、および、600amp−1500ampの量の電流を2−4周期(60Hzで概ね33−67msの間)、印加することを含む。ステップ100の間に形成されるタック溶接は、抵抗溶接プロセスのためにいくぶん平坦化され変形した貴金属の塊を、この装着プロセスの残りを通し、適所で保持する。もちろん、貴金属の塊が球面形状を有する必要はなく、多数の他の非球面形状を用いてもよいことが理解されるはずである。
は保たれねばならない。上記好ましいレーザ溶接ステップでは1つのレーザが使用されるが、代わりに、溶接ビード60を作るために複数のレーザを用いることが可能であることは注目に値する。
合金ベースのチップの場合、中心電極の点火端に装着するのに用いることが可能である。すなわち、上記装着方法は、貴金属チップおよび/またはパッドを、中心電極または接地電極に装着するのに使用できる。このような他の実施例、変更および変形は、特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
Claims (10)
- 内燃機関において使用される点火プラグであって、
軸方向のボアを有するシェルと、
中心ボアを有し前記シェルの軸方向のボアの中で少なくとも部分的に位置する絶縁体と、
前記絶縁体の中心ボアを通して延在する中心ワイヤアセンブリとを備え、前記中心ワイヤアセンブリは中心電極を含み、前記点火プラグはさらに、
装着端、自由端および側面を有する接地電極を備え、前記接地電極は、前記自由端に隣接する前記側面の一部が前記中心電極の点火端に対向して位置するように、前記シェル側の前記装着端から前記自由端まで延在し、前記点火プラグはさらに、
火花面、直径(E)および厚み(K)を有する貴金属パッドを備え、前記貴金属パッドは、溶接ビードを介して前記接地電極の側面の前記一部に溶接され、前記溶接ビードは、i)前記溶接ビードは前記貴金属パッドを全体的に円周方向において取囲み、ii)前記溶接ビードの内径(I)は前記貴金属パッドの直径(E)より小さく、iii)前記溶接ビー
ドの外径(J)は前記貴金属パッドの直径(E)より大きく、iv)前記溶接ビードは重なり合う複数の溶接スポットを含み、v)前記溶接スポットは各々前記貴金属パッドの厚み(K)より全体的に大きい溶接ビード深さ(G)を有し、
前記貴金属パッドは、前記接地電極の側面に、以下のステップを含むプロセスに従い装着され、このステップは、
貴金属の塊を前記接地電極に第1抵抗溶接するステップと、
貴金属パッドが形成されるように前記貴金属の塊をコイニングするステップと、
前記貴金属パッドを前記接地電極に第2抵抗溶接するステップと、
前記第2抵抗溶接するステップの後に、前記溶接ビードが前記貴金属パッドを円周方向において取囲むことにより、前記貴金属パッドと前記接地電極の側面との間の界面が封止されるように、前記貴金属パッドを前記接地電極にレーザ溶接するステップとである、点火プラグ。 - 前記中心電極は、前記点火端に装着された貴金属チップを有し、前記貴金属チップは、IrまたはIrベースの合金を含み、前記貴金属パッドはPtまたはPtベースの合金を含む、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記貴金属パッドは、量が1%wt以上15%wt以下のNiを有するPtNi合金を含む、請求項2に記載の点火プラグ。
- 前記溶接スポットは各々、全体的に円形状であり、アンダーカットを有することのないよう、上部分から下部分にかけて先細りになる、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記貴金属パッドを前記側面に装着することにより、前記貴金属パッドの直下にある電極材料の密度は増すが、前記貴金属パッドの周囲において前記電極材料の目に見える表面突出は生じない、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記貴金属パッドの直径(E)は0.5mm以上2mm以下、前記溶接ビードの内径(I)は0.5mm以上1mm以下、前記溶接ビードの外径(J)は1.0mm以上2.5mm以下である、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記溶接スポット各々の直径(H)は0.3mm以上0.8mm以下、溶接ビードの深さ(G)は0.25mm以上0.75mm以下である、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記溶接ビードは、15個以上45個以下の、前記重なり合う溶接スポットを含む、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記接地電極はさらに、熱伝導性コアおよび金属クラッドを含み、前記コアは、前記接地電極の前記自由端から、1mm以上5mm以下の距離(D)だけ、間隔が置かれている、請求項1に記載の点火プラグ。
- 前記貴金属パッドは、前記側面から、0mm以上0.5mm以下の突出距離(F)だけ延在する、請求項1に記載の点火プラグ。
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