JP6033442B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
[態様]
中心電極と、
前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に接合された基端部を有するとともに、前記中心電極との間でギャップを形成する接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、
前記接地電極の表面の少なくとも一部を形成し、前記主体金具に接合されるとともに、ニッケルを主成分として含みアルミニウムを0wt%より多く2.5wt%以下で含む材料で形成された外層と、
前記外層の内周側に配置される芯部と、
を含み、
前記外層の表面における酸素量は、0wt%を超え、8wt%以下であり、
前記芯部は、銅、または、銅を主成分として含む材料で形成された第1層を含み、
前記スパークプラグの中心軸と前記接地電極の中心軸とを含む断面の前記接地電極の前記基端部において、前記外層と前記芯部との境界を表す2本の境界線のうちの少なくとも一方は、前記境界線の前記主体金具側の端から前記接地電極の前記中心軸に対して斜めに前記外層の外周側に向かって延びる傾斜線を含み、
前記芯部は、さらに、一部が前記第1層の内周側に配置されるとともに、前記外層よりも大きな含有率(重量%)でニッケルを含む材料で形成され、前記外層よりも熱伝導率が高い第2層を含み、
前記断面の前記接地電極の前記基端部において、
前記傾斜線の前記主体金具側の端を境界端とし、
前記外層の外周面を表す2本の外周線のそれぞれの前記主体金具側の端である2つの外周端の間の前記接地電極の前記中心軸と垂直な方向の距離を全距離W2とし、
前記傾斜線を含む1つまたは2つの前記境界線に関して、前記接地電極の前記中心軸に平行な前記境界端を通る直線と、前記境界端から見て前記傾斜線の延びる方向に位置する前記外周端を通り前記接地電極の前記中心軸に平行な直線と、の間の距離の合計を接合距離W1とし、
前記全距離W2に対する前記接合距離W1の割合を割合tとしたときに、
前記割合tは、0%より大きく、20%以下であり、
前記断面において、前記主体金具は、前記第1層から離間しているとともに、前記外層と前記第2層とに接合されている、
スパークプラグ。
中心電極と、
前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に接合された基端部を有するとともに、前記中心電極との間でギャップを形成する接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、
前記接地電極の表面の少なくとも一部を形成し、前記主体金具に接合されるとともに、ニッケルを主成分として含みアルミニウムを0wt%より多く2.5wt%以下で含む材料で形成された外層と、
前記外層の内周側に配置される芯部と、
を含み、
前記外層の表面における酸素量は、0wt%を超え、8wt%以下であり、
前記芯部は、銅、または、銅を主成分として含む材料で形成された第1層を含み、
前記スパークプラグの中心軸と前記接地電極の中心軸とを含む断面の前記接地電極の前記基端部において、前記外層と前記芯部との境界を表す2本の境界線のうちの少なくとも一方は、前記境界線の前記主体金具側の端から前記接地電極の前記中心軸に対して斜めに前記外層の外周側に向かって延びる傾斜線を含む、
スパークプラグ。
適用例1に記載のスパークプラグであって、
前記外層の前記表面における前記酸素量は、0wt%を超え、5wt%以下であり、
前記断面の前記接地電極の前記基端部において、
前記傾斜線の前記主体金具側の端を境界端とし、
前記外層の外周面を表す2本の外周線のそれぞれの前記主体金具側の端である2つの外周端の間の前記接地電極の前記中心軸と垂直な方向の距離を全距離W2とし、
前記傾斜線を含む1つまたは2つの前記境界線に関して、前記接地電極の前記中心軸に平行な前記境界端を通る直線と、前記境界端から見て前記傾斜線の延びる方向に位置する前記外周端を通り前記接地電極の前記中心軸に平行な直線と、の間の距離の合計を接合距離W1とし、
前記全距離W2に対する前記接合距離W1の割合を割合tとしたときに、
前記割合tは、0%より大きく、80%以下である、
スパークプラグ。
適用例1に記載のスパークプラグであって、
前記芯部は、さらに、一部が前記第1層の内周側に配置されるとともに、前記外層よりも大きな含有率(重量%)でニッケルを含む材料で形成され、前記外層よりも熱伝導率が高い第2層を含み、
前記断面の前記接地電極の前記基端部において、
前記傾斜線の前記主体金具側の端を境界端とし、
前記外層の外周面を表す2本の外周線のそれぞれの前記主体金具側の端である2つの外周端の間の前記接地電極の前記中心軸と垂直な方向の距離を全距離W2とし、
前記傾斜線を含む1つまたは2つの前記境界線に関して、前記接地電極の前記中心軸に平行な前記境界端を通る直線と、前記境界端から見て前記傾斜線の延びる方向に位置する前記外周端を通り前記接地電極の前記中心軸に平行な直線と、の間の距離の合計を接合距離W1とし、
前記全距離W2に対する前記接合距離W1の割合を割合tとしたときに、
前記割合tは、0%より大きく、20%以下である、
スパークプラグ。
適用例3に記載のスパークプラグであって、
前記断面において、前記主体金具は、前記第1層から離間しているとともに、前記外層と前記第2層とに接合されている、
スパークプラグ。
適用例1から4のいずれか1項に記載のスパークプラグであって、
前記外層と前記芯部との前記境界を表す前記2本の境界線の両方が、それぞれ、前記境界線の前記主体金具側の端から前記接地電極の前記中心軸に対して斜めに前記外層のうちの前記境界線を形成する部分の外周側に向かって延びる傾斜線を含む、
スパークプラグ。
A−1.スパークプラグの構成:
図1は、第1実施形態のスパークプラグの一例の断面図である。図示されたラインCLは、スパークプラグ100の中心軸を示している。図示された断面は、中心軸CLを含む断面である。以下、中心軸CLのことを「軸線CL」とも呼び、中心軸CLと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。中心軸CLを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸CLを中心とする円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。中心軸CLと平行な方向のうち、図1における上方向を先端方向D1と呼び、下方向を後端方向D1rとも呼ぶ。先端方向D1は、後述する端子金具40から電極20、30に向かう方向である。また、図1における先端方向D1側をスパークプラグ100の先端側と呼び、図1における後端方向D1r側をスパークプラグ100の後端側と呼ぶ。
評価試験では、第1実施形態の接地電極30と主体金具50とを有する部材のサンプルを用いて、接合強度が評価された。以下の表1は、表面酸素量と、割合tと、強度の評価結果と、の関係を示している。
接地電極30の断面の第1幅Wa(図2) :2.8mm
接地電極30の断面の第2幅Wb(図2) :1.5mm
外層35の材料 :インコネル601
外層35のアルミニウムの含有量 :1.4wt%
芯部36の材料 :純銅
B−1.スパークプラグの構成:
図5は、第2実施形態のスパークプラグの一例の断面図である。図中には、図3と同様に、接地電極30bの基端部30bxと主体金具50の先端部50xとの接合部分の断面図が示されている。図3に示す第1実施形態との差異は、接地電極30bの芯部36bが、第1層34aと、第1層34aの内周側に配置された第2層34bと、を含む点だけである。接地電極30bの構成のうち、芯部36b以外の構成は、図3に示す接地電極30の構成と、同じである。以下、第2実施形態の接地電極30bの要素のうち、図3の接地電極30の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。また、第2実施形態のスパークプラグ100bの構成のうちの接地電極30b以外の構成は、図1に示すスパークプラグ100の構成と、同じである。以下、第2実施形態のスパークプラグ100bの要素のうち、図1のスパークプラグ100の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。
第1実施形態のスパークプラグ100の製造方法と同様の方法を採用可能である。
評価試験では、第2実施形態の接地電極30bと主体金具50とを有する部材のサンプルを用いて、接合強度が評価された。以下の表2は、割合tと、100−tと、強度の評価結果と、の関係を示している。
接地電極30bの断面の第1幅(図2のWaに相当する幅):2.0mm
接地電極30bの断面の第2幅(図2のWbに相当する幅):1.6mm
外層35の材料 :インコネル601
外層35のアルミニウムの含有量 :1.4wt%
第1層34aの材料 :純銅
第2層34bの材料 :純ニッケル
表面酸素量 :5wt%
(1)上述の実施形態では、第1境界線L10、L10b(図3、図5))が、傾斜部分L11、L11bを含んでいる。一般的には、基準断面における外層35と芯部36、36bとの2本の境界線の少なくとも一方が、傾斜部分を有することが好ましい。この構成によれば、2本の境界線の両方が傾斜部分を有していない場合と比べて、外層35と主体金具50との接合面積を大きくすることができるので、接地電極30、30bと主体金具50との接合強度を向上できる。
Claims (3)
- 中心電極と、
前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に接合された基端部を有するとともに、前記中心電極との間でギャップを形成する接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、
前記接地電極の表面の少なくとも一部を形成し、前記主体金具に接合されるとともに、ニッケルを主成分として含みアルミニウムを0wt%より多く2.5wt%以下で含む材料で形成された外層と、
前記外層の内周側に配置される芯部と、
を含み、
前記外層の表面における酸素量は、0wt%を超え、8wt%以下であり、
前記芯部は、銅、または、銅を主成分として含む材料で形成された第1層を含み、
前記スパークプラグの中心軸と前記接地電極の中心軸とを含む断面の前記接地電極の前記基端部において、前記外層と前記芯部との境界を表す2本の境界線のうちの少なくとも一方は、前記境界線の前記主体金具側の端から前記接地電極の前記中心軸に対して斜めに前記外層の外周側に向かって延びる傾斜線を含み、
前記芯部は、さらに、一部が前記第1層の内周側に配置されるとともに、前記外層よりも大きな含有率(重量%)でニッケルを含む材料で形成され、前記外層よりも熱伝導率が高い第2層を含み、
前記断面の前記接地電極の前記基端部において、
前記傾斜線の前記主体金具側の端を境界端とし、
前記外層の外周面を表す2本の外周線のそれぞれの前記主体金具側の端である2つの外周端の間の前記接地電極の前記中心軸と垂直な方向の距離を全距離W2とし、
前記傾斜線を含む1つまたは2つの前記境界線に関して、前記接地電極の前記中心軸に平行な前記境界端を通る直線と、前記境界端から見て前記傾斜線の延びる方向に位置する前記外周端を通り前記接地電極の前記中心軸に平行な直線と、の間の距離の合計を接合距離W1とし、
前記全距離W2に対する前記接合距離W1の割合を割合tとしたときに、
前記割合tは、0%より大きく、20%以下であり、
前記断面において、前記主体金具は、前記第1層から離間しているとともに、前記外層と前記第2層とに接合されている、
スパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記外層の前記表面における前記酸素量は、0wt%を超え、5wt%以下である、
スパークプラグ。 - 請求項1または2に記載のスパークプラグであって、
前記外層と前記芯部との前記境界を表す前記2本の境界線の両方が、それぞれ、前記境界線の前記主体金具側の端から前記接地電極の前記中心軸に対して斜めに前記外層のうちの前記境界線を形成する部分の外周側に向かって延びる傾斜線を含む、
スパークプラグ。
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