JPH02186579A - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグにお
いて、特に発火部電極に関する。

（従来の技術） 従来、内燃機関に使用されるスパークプラグの発火部電
極には、ニッケル合金等の加工性の高い金属が用いられ
ているが、近年の内燃機関の高性能化に伴って、より高
融点であり、耐熱性、耐酸化性及び耐火花消耗性に優れ
る白金族元素が使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものにおいて、スパークプラ
グの発火部電極に使用される白金族元素のうち、イリジ
ウムやルテニウム等は、高温での揮発消耗が多く、その
ため長期間にわたる内燃機関の使用にあたっては、電極
消耗による発火部電極の欠落及び燃焼室内における燃料
への着火性の不良が発生しやすくなり、内燃機関への損
傷や燃費の低下が生じ、また、絶縁体を焼成するときに
は１１００℃以上となるので発火部電極の表面が変質し
、同様、揮発による径小化か起こる欠点がある。そこで
、この発明は上記従来のものの持つ欠点を改善するもの
てあり、白金族元素のうち、特に高温において揮発性の
高いイリジウムやルテニウム等を燃焼室内において高温
にさらされる発火部電極に使用することかできるように
するものである。

（課題を解決するための手段） そのために、絶縁体に保持される発火部電極を構成する
白金族元素のイリジウム、ルテニウム或はオスミウムに
、希土類元素又は活性金属を単独もしくは複数、更に全
添加量で０５〜２０Ｗｔ％添加してなる合金よりなるも
のとし、上記合金により構成される発火部電極の表面に
予め酸性雰囲気下で焼成することによって、酸化皮膜を
形成し、更には、この合金からなる発火部電極を絶縁体
を構成するアルミナ、窒化アルミニウム或は窒化珪素と
共に同時焼成してなるものである。

（作用） 」１記構成を具えるのて、例えばアルミニウム、ハフニ
ウム或はイソ１ヘリウム等の酸素との親和力の強い元素
を全添加量で０５〜２０Ｗｔχ添加することによって、
発火部電極を構成する白金族元素のイリジウム、ルテニ
ウム或はオスミウムの融点を下げることなく、これらの
添加元素を表面に析出させ、予め焼成することにより酸
化保護膜を形成することができ、火花放電による消耗を
防止することができる。

（実施例） この発明を図に示す実施例により更に説明する。（１）
は、この発明の実施例を具える内燃機関用スパークプラ
グてあり、この内燃機関用スパークプラグく１）は、先
端に発火部電極（７）を固着、配設する中間電極（６）
を保持する絶縁体（２）及び上記発火部電極（７）に対
向する位置に外側電極（９）を配置する主体金具（４）
から構成されるものである。そして、中間電極（６）の
先端に固着、配設される発火部電極（７）は、白金族元
素のイリジウム、ルテニウム或はオスミウム等に、希土
類元素又は活性金属のアルミニウム８、ハフニウム或は
イツトリウム等の酸素との親和力の強い元素を単独もし
くは複数、更に全添加量で０５〜２ｏＷｔ％添加してな
る合金よりなるものとすることで、上記発火部電極（７
）に表面に選択的にアルミニウム、ハフニウム或はイツ
トリウム等の金属を濃化析出させ、更にこの発火部電極
（７）の表面に予め酸性雰囲気下で焼成することによっ
て、酸化皮膜く８）を形成し、燃焼室内の高温にさらさ
れても、発火部電極（７〉の消耗を防くことができるも
のである。一方、このように表面に希土類元素又は活性
金属のアルミニウム、ハフニウム或はイツトリウム等の
酸素との親和力の強い元素による酸化保護皮膜（８）を
形成させるこによって、絶縁体（２）を構成するアルミ
ナ、窒化アルミニウム或は窒化珪素と共に同時焼成を行
っても、従来のようにイリジウム等の表面の変質と共に
起こる揮発による発火部電極（７）の径小化を防止する
ことかでき、製作上有利なものとなる。

そこで、この発火都電１（７）を白金族元素のイリジウ
ムからなるものとし、そこに添加する元素を希土類元素
としてはイツトリウム（Ｙ）、活性金属としてはハフニ
ウム（Ｈｆ）、アルミニウム（Ａｌ）を使用して合金と
し、各添加量に対する大気雰囲気下、１５００℃で１０
時間の条件のもとての揮発消耗度を白金（ｐｔ）と比較
しく表１）、更に上記各合金よりなる発火部電極（７）
を内燃機関用スパークプラグく１）に組み込み、誘導火
花エネルギーを５０ｍＪ、火花回数２００／秒×１００
時間の条件下で火花消耗試験（Ｐｔを１００として）を
行ったところ（表２）、この発明の効果が十分に認めら
れた。

なお、（３）は絶縁体（２）に穿設された軸孔（１０）
にカラスシール（１１）と共に、封入、固持される端子
電極であり、（５）は主体金具（４）に設けられ、内燃
機関に取り付けるときに使用されるネジ部である。

また、上記Ｙ、Ｈｆ、ＡＩ添加元素の他に、Ｌａ、Ｃｅ
、Ｇｄ、Ｔｈ等の希土類元素あるいはＴｉ、Ｚｒ等の活
性元素を添加しても同様の効果（発明の効果） 以上のとおり、燃焼室内において高温にさらされる発火
部電極に、イリジウム、ルテニウム或はオスミウム等の
高温揮発性の高い白金族元素を用いることができるので
、耐火花消耗性や耐熱性を著しく向上させることが可能
となる」二、絶縁体との同時焼成におけるイリジウムの
揮発ロスを、防止できる優れた効果を有するものである
。

表 （Ｐｔを１とする。） ２　火花消耗度

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である内燃機関用スパーク
プラグの部分断面拡大図、第２図は、その要部拡大断面
図である。 １・・・内燃機関用スパークプラク　２・絶縁体３・・
・端子電極　４・・主体金具　５　ネジ部６・・・中間
電極　７・・・発火部電極　８・・酸化保護皮膜　９・
・・外側電極　］Ｏ・・軸孔　１１・・カラスシール 特許出願人　代理人　弁理士　藤　木　三　幸（ｐｔを
１００ とする。 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、絶縁体に保持され、中間電極の先端に固着、配
   設される発火部電極を構成する白金族元素のイリジウム
   、ルテニウム或はオスミウムに、希土類元素又は活性金
   属を単独もしくは複数、更に全添加量で０．５〜２０Ｗ
   ｔ％添加してなる合金よりなるものとする内燃機関用ス
   パークプラグ。
2. （２）、発火部電極の表面に予め酸性雰囲気下で焼成す
   ることによって、酸化皮膜を形成してなる請求項（１）
   記載の内燃機関用スパークプラグ。
3. （３）、上記合金によりなる発火部電極を、絶縁体を構
   成するアルミナ、窒化アルミニウム或は窒化珪素と共に
   同時焼成してなる請求項（１）又は（２）記載の内燃機
   関用スパークプラグ。