JP5302944B2 - スパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
前記軸孔に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に抵抗溶接によって接合され、自身の一端部が前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する柱体の貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップの他端部には、前記接地電極のうち前記貴金属チップが接合される側の面である接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと埋没する埋没部が設けられ、
前記接地電極と前記貴金属チップの他端面との接合部分の中心を通り、前記接地電極の中心軸に直交する断面において、
前記埋没部には、前記貴金属チップの一端部よりも幅の広い幅広部が形成されており、
前記貴金属チップのうち前記接合対象面と前記幅広部のうち幅が最大となる部位との間に位置する部位は、前記貴金属チップの一端側から他端側に向けて徐々に拡幅する形状、又は、前記貴金属チップの一端側から他端側に向けて徐々に拡幅する部位と幅が一定の部位とを有する形状とされ、
前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち、前記幅広部から前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点までの部位は、前記貴金属チップと前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部、及び、前記接地電極母材のうち少なくとも一方で覆われており、
前記貴金属チップの中心軸に沿った前記貴金属チップの厚さをt1(mm)とし、前記貴金属チップの中心軸に沿った前記接合対象面からの前記貴金属チップの埋没量をt2(mm)としたとき、
0.25≦t2/t1
を満たし、
前記貴金属チップは、自身と前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部により前記接地電極に接合されており、
前記断面において、
前記溶融部は、前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち少なくとも一方の側面と当該一方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記一方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触することを特徴とする。
また、貴金属チップの少なくとも一方の側面と接地電極(接合対象面)とに接触するようにして溶融部が形成されている。従って、貴金属チップと接地電極との接合部分に対する酸素の侵入をより確実に抑制することができ、接合強度を一層向上できる。
前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち一方の側面と、前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点を基準とした、前記貴金属チップの一方の側面側に位置する前記幅広部の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った突出長をα(mm)とし、
前記貴金属チップの他方の側面と、前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点を基準とした、前記貴金属チップの他方の側面側に位置する前記幅広部の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った突出長をβ(mm)とし、
前記突出長α及び前記突出長βのうち、大きい方の突出長をx(mm)とし、
前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った前記幅広部のうち幅が最大となる部位の幅をW1(mm)としたとき、
x≧W1×0.02
を満たすことを特徴とする。
前記断面において、
前記溶融部は、前記接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと入り込んで形成され、
前記接合対象面から前記溶融部のうち前記接地電極の内部側へと最も入り込んだ部位までの前記貴金属チップの中心軸に沿った距離をd1(mm)としたとき、
d1≧0.06
を満たすことを特徴とする。
前記溶融部のうち前記接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと入り込んだ部位の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った最大幅をY(mm)としたとき、
0.17≦Y≦0.27
を満たすことを特徴とする。
前記断面において、
前記溶融部は、前記貴金属チップの一方の側面と当該一方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記一方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触し、前記貴金属チップの他方の側面と当該他方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記他方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触することを特徴とする。
前記溶融部のうち前記貴金属チップの一方の側面と接触する部位の前記貴金属チップの中心軸に沿った距離と、前記溶融部のうち前記貴金属チップの他方の側面と接触する部位の前記貴金属チップの中心軸に沿った距離とのうち、長い方の距離をd2(mm)としたとき、
d2≧0.20
を満たすことを特徴とする。
前記貴金属チップの中心軸に沿った、前記接合対象面からの前記溶融部の最大突出長をd3(mm)としたとき、
d3≦t1−t2
を満たすことを特徴とする。
前記貴金属チップの一端面側から見たとき、
前記接地電極の長手方向に沿った、前記接地電極と前記貴金属チップの他端面との接合部分に対応する範囲内において、前記接地電極の長手方向に沿った前記溶融部の長さが、前記接地電極の長手方向に沿った前記接合部分の長さの半分以上とされることを特徴とする。
前記貴金属チップの他端面は、前記接地電極の内部側に向けて凸な湾曲形状とされることを特徴とする。
前記接地電極に前記貴金属チップを接合する接合工程を含み、
前記接合工程においては、
自身の中心軸を含む断面において断面矩形状をなす貴金属チップを前記接地電極に載置した上で、前記貴金属チップを前記接地電極側へと加圧しつつ前記貴金属チップに通電することにより、前記接地電極に埋没する埋没部と前記貴金属チップの一端部よりも幅の広い幅広部とを前記貴金属チップに形成しつつ、前記接地電極に前記貴金属チップを接合することを特徴とする。
2…絶縁碍子(絶縁体)
3…主体金具
4…軸孔
5…中心電極
27…接地電極
27S…先端側側面(接合対象面)
32…貴金属チップ
32B…埋没部
32W…幅広部
33…火花放電間隙(間隙)
35…溶融部
CL1…軸線
CL2…(接地電極の)中心軸
CL3…(貴金属チップの)中心軸
CS…接合部分
CP…(接合部分の)中心
Claims (12)
- 軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に抵抗溶接によって接合され、自身の一端部が前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する柱体の貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップの他端部には、前記接地電極のうち前記貴金属チップが接合される側の面である接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと埋没する埋没部が設けられ、
前記接地電極と前記貴金属チップの他端面との接合部分の中心を通り、前記接地電極の中心軸に直交する断面において、
前記埋没部には、前記貴金属チップの一端部よりも幅の広い幅広部が形成されており、
前記貴金属チップのうち前記接合対象面と前記幅広部のうち幅が最大となる部位との間に位置する部位は、前記貴金属チップの一端側から他端側に向けて徐々に拡幅する形状、又は、前記貴金属チップの一端側から他端側に向けて徐々に拡幅する部位と幅が一定の部位とを有する形状とされ、
前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち、前記幅広部から前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点までの部位は、前記貴金属チップと前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部、及び、前記接地電極母材のうち少なくとも一方で覆われており、
前記貴金属チップの中心軸に沿った前記貴金属チップの厚さをt1(mm)とし、前記貴金属チップの中心軸に沿った前記接合対象面からの前記貴金属チップの埋没量をt2(mm)としたとき、
0.25≦t2/t1
を満たし、
前記貴金属チップは、自身と前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部により前記接地電極に接合されており、
前記断面において、
前記溶融部は、前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち少なくとも一方の側面と当該一方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記一方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触することを特徴とするスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記貴金属チップの一端面と他端面とを結ぶ両側面のうち一方の側面と、前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点を基準とした、前記貴金属チップの一方の側面側に位置する前記幅広部の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った突出長をα(mm)とし、
前記貴金属チップの他方の側面と、前記接合対象面の外形線を前記貴金属チップ側に延長した延長線との交点を基準とした、前記貴金属チップの他方の側面側に位置する前記幅広部の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った突出長をβ(mm)とし、
前記突出長α及び前記突出長βのうち、大きい方の突出長をx(mm)とし、
前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った前記幅広部のうち幅が最大となる部位の幅をW1(mm)としたとき、
x≧W1×0.02
を満たすことを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記溶融部は、前記接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと入り込んで形成され、
前記接合対象面から前記溶融部のうち前記接地電極の内部側へと最も入り込んだ部位までの前記貴金属チップの中心軸に沿った距離をd1(mm)としたとき、
d1≧0.06
を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記溶融部のうち前記接合対象面よりも前記接地電極の内部側へと入り込んだ部位の前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った最大幅をY(mm)としたとき、
0.17≦Y≦0.27
を満たすことを特徴とする請求項3に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記溶融部は、前記貴金属チップの一方の側面と当該一方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記一方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触し、前記貴金属チップの他方の側面と当該他方の側面側に位置する前記接地電極とに接触するとともに、前記他方の側面側に位置する前記接地電極の接合対象面にも接触することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記溶融部のうち前記貴金属チップの一方の側面と接触する部位の前記貴金属チップの中心軸に沿った距離と、前記溶融部のうち前記貴金属チップの他方の側面と接触する部位の前記貴金属チップの中心軸に沿った距離とのうち、長い方の距離をd2(mm)としたとき、
d2≧0.20
を満たすことを特徴とする請求項5に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記貴金属チップの中心軸に沿った、前記接合対象面からの前記溶融部の最大突出長をd3(mm)としたとき、
d3≦t1−t2
を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のスパークプラグ。 - 前記貴金属チップは、自身と前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部により前記接地電極に接合されており、
前記貴金属チップの一端面側から見たとき、
前記接地電極の長手方向に沿った、前記接地電極と前記貴金属チップの他端面との接合部分に対応する範囲内において、前記接地電極の長手方向に沿った前記溶融部の長さが、前記接地電極の長手方向に沿った前記接合部分の長さの半分以上とされることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のスパークプラグ。 - 前記断面において、
前記貴金属チップの他端面は、前記接地電極の内部側に向けて凸な湾曲形状とされることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のスパークプラグ。 - 前記貴金属チップは、前記接地電極の先端面から突出していることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のスパークプラグ。
- t2/t1≦0.70
を満たすことを特徴とする請求項10に記載のスパークプラグ。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極に前記貴金属チップを接合する接合工程を含み、
前記接合工程においては、
自身の中心軸を含む断面において断面矩形状をなす貴金属チップを前記接地電極に載置した上で、前記貴金属チップを前記接地電極側へと加圧しつつ前記貴金属チップに通電することにより、前記接地電極に埋没する埋没部と前記貴金属チップの一端部よりも幅の広い幅広部とを前記貴金属チップに形成しつつ、前記接地電極に前記貴金属チップを接合することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
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