JPH02295085A - 点火栓の外側電極 - 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」二の利用分野］ 本発明は、中心電極との間に、火花間隙を介して配され
る点火栓の外側電極に関し、特に外側電極の複合電極化
に関する。

［従来の技術］ 点火栓の外側電極は、一般的に棒状を呈し、取付金具の
端部に固檻されている。そして、外側電極は、端部が中
心電極との間に火花間隙を介して対向配置されるよう、
曲折されている。

また、外側電極は、一般に、９０％以．トのニッケルに
、珪素、クロム、アルミニウム、マンガン等を添加した
Ｎｉ合金によって形成され゛Ｃいる。このＮｉ合金は、
耐腐食性（特に耐火花消耗性）、高温強度（耐熱強度）
、熱引き（熱伝導性）等に比較的優れた金属として、採
用されている６［発明が解決しようとする課題］ 外側電極は、内燃機関の燃焼室内で高温、高圧に晒され
るとともに、内燃機関の振動、ノッキング等の影響を直
接受ける。このため、外側電極は、疲労等による折損を
防ぐため、耐久性が、より向上ずるように望まれる。

なお、外側電極の複合電極として、Ｎｉ合金の内側に、
銅や、銀等の熱伝導性に優れた金属を配したものがある
。しかるに、この外側電極は、受熱温度を下げる効果は
あるが、高温強度を確保するＮｊ合金の断面積が小さく
なるため、疲労破損に対する耐久性の低下が懸念される
。

また、耐久性の向上を図って、外側電極をＮｉＣ　ｒ　
−　Ｆ　ｅ合金で形成したものは、Ｎｉ−ＣｒＦｅ合金
の熱伝導性が悪いために、外側電極が高温となり、熱に
より劣化することが懸念される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、耐久性に優れた点火栓の外側電極の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 」ユ記の目的を達成するために、本発明の点火栓の外側
電極は、次の技術的手段を採用する。

（第１発明） 点火栓の外側電極は、芯部の金属と、この芯部の周囲を
覆う中層部の金属と、この中層部の金属を覆う外層部の
金属とからなる。

そして、前記芯部の金属は、純ニッケルまたはニッケル
が主体のＮｉ合金で、前記中層部の金属は、Ｎｊ−Ｃｒ
−Ｆｅ合金で、前記外層部の金属は、ニッケルが主体の
Ｎｉ合金゛ζある。

（第２発明） 点火栓の外側電極は、芯部の金属と、この芯部の周囲を
覆う中層部の金属と、この中層部の金属を覆う外層部の
金属とからなる。

そして、前記芯部の金属は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金で、
前記中層部の金属は、純ニッケルで、前記外層部の金属
は、ニッケルが主体のＮｊ合金である。

［作用］ （第１発明に対応する作用） 熱伝導性に優れた純ニッケルまたはＮｉ合金を芯部に用
いる。熱伝導性は悪いが高温強度に優れたＮｉ−Ｃｒ−
Ｆｅ合金を中層部に用いる。熱伝導性、耐腐食性（特に
耐火花消耗性）に優れなＮｉ合金を外層部に用いる。

熱伝導性に優れた芯部および外層部にょっ゛Ｃ、外側電
極の温度は、低く抑えられる。

高温強度に優れる中層部は、外側電極の温度が低く抑え
られることも加わって、外側電極の折損に対する耐久性
は、向上する。

耐腐食性（特に耐火花消耗性）に優れた外層部は、外側
電極の温度が低く抑えられることも加わって、表面の酸
化による腐食を抑える。

（第２発明に対応する作用） 熱伝導性は悪いが高温強度に優れたＮｉ−ＣｒＦｅ合金
を芯部に用いる。熱伝導性に優れた純ニッケルを中層部
に用いる。熱伝導性、耐腐食性（特に耐火花消耗性）に
優れたＮｉ合金を外層部に用いる。

高温強度に優れる芯部によって、外側電極の折損に対す
る耐久性か向十する。なお、芯部の温度（壮１１１層部
および外層部によって低く抑えられる。

熱伝導性に優れた中層部は、外側電極の温度を低く抑え
る。

耐腐食性（特に耐火花消耗性）に優れた外層部は、中層
部とともに外側電極の温度が低く抑えられることも加わ
っ゛Ｃ、表面の酸化による腐食を抑える。

［発明の効果］ （第１発明および第２発明に対応ずる発明の効果）第１
発明および第２発明は、」一記作用で説明したように、
耐腐食性に優れるとともに、特に折損に対する耐久性を
向上させることができる。

［実施例］ 次に、本発明の点火栓の外側電極を、図に示す一実施例
に基づき説明する。

（第１発明に対応する第１実施例の構成）第１図は、内
燃機関の燃焼室内に配される、点火栓１の要部断面図で
ある。

点火栓１は、大別して、中心電極２、絶縁体３、および
取付金具４から横成される。

中心電極２は、図示しない点火装置から高電圧が印加さ
れる導電性金属体である。絶縁休３は、アルミナなどの
絶縁材料よりなり、中心電極２の周囲を覆って、中心電
極２を絶縁保持する筒状休である。取付金具４は、絶縁
体３を保持した状態で、内燃機関（図示しない）に螺合
される導電性の金具で、端部に、外側電極５が、溶接な
どによって固着されている。

外側電極５は、棒状を呈し、端部が中心電極２との間に
火花間隙ρを介して対向配置されるよう、略Ｌ字型に曲
折されている。

この外側電極５は、内側の芯部の金属６と、この芯部の
金属６を覆う中層部の金属７と、この中層部の金属７を
覆う外層部の金属８とからなる３層構造の複合電極であ
る。

そして、芯部の金属６は、純：訃ンケル（：訃ンケル１
００％）を使用している。

中層部の金属７は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金の−例として
、インコネル６００（商標）を使用している。

外層部の金属８は、添加物として、アルミ：ニウム、珪
素、クロム、マンガン等を含み、９０％以」二がニッケ
ルのＮｉ合金を使用し′Ｃいる。

本実施例の外側電極５は、第２図に示すように、断面が
略矩形を呈する。そし゛Ｃ、矩形の長辺側が中心電極２
の端部に対向ずる。一方、外側電捧５は、外層部が腐食
に対する最低厚みを確保し、かつ中層部の強度が確保て
き、さらに芯部による熱引きが十分に行えるように設け
られ゛Ｃいる。具体的には、断面矩形の知辺方向にお（
リる、芯部の金属６の外寸法をＴ、外層部の金属８の厚
みを１、１、中層部の金属７の厚みを１，２とすると、
］’＝１．５ｍｍ．ｔ　１　＝０．３　〜０．４　ｍｍ
，　ｔ２　＝０．　１　〜０．４　＋ｍｎを満足するよ
うに設けられる。

本実施例の外側電［２５の製造例を簡単に説明する。

まず、中心が純ニッケル、その周囲がＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ
合金、外周がＮｉ合金（Ａ．Ｉｌ　２％、Ｓｉ２％、Ｃ
ｒ２％、残りＮｉ）で、断面が矩形を呈するクラッドワ
イヤーを作る。

このクラッドワイヤーを適切な長さで切断する。

切断されたクラッドワイヤーの一端を、取付金具４の端
部に溶接などによって固着する。

最後に、クラットワイヤーの端部か、中心電極２に所定
の火花間隙ρを介して対向するように、略Ｌ字形に曲折
する。

この第１実施例の外側電極５の折損に対する実験データ
を、後述の表１に示すとともに、外側電極５の腐食によ
る火花間隙βに関する実験データを、後述の表２に示す
。

（第１発明に対応ずる第２実施例の構成）本実施例は、
第３図に示すように、芯部の金属６に純ニッケル（ニッ
ケル１００％）を使用し、中層部の金属７にＮｊ　−Ｃ
ｒ−Ｆｅ合金の一例として、ステンレス３１０を使用し
、外層部の金属８に第１実施例と同じＮｊ合金を使用し
たものである。

この第２実施例の外側電極５の折損に対する実験データ
を、後述の表１に示すとともに、外側電極５の腐食によ
る火花間隙Ｏに関する実験データを、後述の表２に示す
。

（第２発明に対応ずる第３実施例の構成）本実施例は、
第４図に示すように、芯部の金属６にＮｊ−Ｃｒ−Ｆｅ
合金の一例として、インコネル６００（商標）を使用し
、中層部の金属７に純こニッケル（ニッケル１００％）
を使用し、外層部の金属８に第１実施例と同じＮｉ合金
を使用したものである。

この第２実施例の外側電極５の折損に対する実験テータ
を、表１に示すとともに、外側電極５の腐食による火花
間隙９に関する実験データを、表２に示す。

（以下余白） 次の表１に、上記第１一第３実施例の外側電極５の折損
に対ずる実験データを示す。

表１ 次の表２に、」二記第１〜第３実施例の外側電極５の腐
食による火花間隙での増加に関ずる実験データを示す。

表２ なお、表１および表２に示す比較品（１）とは、外側電
極５を無垢のＮｉ合企て形成したものである。また、表
２に示す比較品（２）とは、外側電極５を無垢のＮｊ−
Ｃｒ−Ｆ”ｅ合金て形成したものである。

表１の実験データは、７５０ｃｃの４ザイクル４バルブ
エンシンを使用したデータである。また、表１に示ず１
ザイクルとは、１０５００ｐｐｍ　（ンルスロッ１・ル
）を２５分、アイドリンクを５分行うものである。

また、表２の実験データは、２０００ｃｃの４気筒エン
シンを使用し、６０００ｒｐｍ　　（フルスロッ１・ル
）て行ったデータである。

さらに、表２に示ナ無釦とは、無銘カソリンで、腐食性
の強くない燃料の一例として用いたものてある。同様に
、右釦とは、有鉛カソリンで、腐食性の強い燃料の一例
とし゛Ｃ用いたものである。

（第１へ一第３実施例共通の効果） 第１実施例ないし第３実施例は次の効果を奏すイ）表１
に示されるように、外側電極５は、従来より用いられる
比較品（１）と比較して耐折損か飛躍的に向１−シた。

口）表２に示されるように、外側電極５は、無鉛カソリ
ンを使用する内燃機関に使用される場合、高温強度の強
い比較品（２）と比較して火花間隙ηの増加を抑えるこ
とができる。つまり、比較品（２）より耐腐食性に優れ
る。

ハ）芯部の金属６および中層部の金属７は、耐腐食性に
優れるため、外側電極５の端部より芯部の金属６および
中層部の金属７が露出しても、耐久性の劣化を招かない
。このため、外側電極５の母材をクラッドワイへ−で供
給することが可能となり、生産性に優れるとともに、製
造コス１・を低く抑えることができる。

（第１、第２実施例共通の効果） 二）芯部の金属６に純ニッケルを用いたことにより、熱
引きが特に優れるため、電極部分が燃焼室内部深くに突
入ずるタイプの点火栓に用いて有利である。

（第３実施例の効果） ホ）芯部の金属６にＮｉ−Ｃｌ−−ｐ″Ｃ合金を用いた
ことにより、高温強度が特に優れるなめ、振動の多い内
燃機関や、ノッキングの発生しやすい内燃機関なと、外
側電極５の折損事故の発生しやすい内燃機関に用いて、
特に有利である。

（変形例） 本発明は、上記実施例以外に、次の実施態様を含む。

第１実施例および第２実施例は、芯部の金属６に純ニッ
ケルを用いた例を示したが、Ｎｉ合金を用い゛Ｃも良い
。

第１実施例および第２実施例の中層部の金属７、および
第３実施例の芯部の金属６に、インコネル６００、ステ
ンレス３１０を用いた例を示したが、インコネル６０１
、ハステロイＦなど、他のＮｉ−Ｃｒ−Ｆ　ｅ合金を用
い゛Ｃも良い。

第１〜第３実施例は、芯部の金属６および中層部の金属
７を、外側電極５の端部より露出させたが、第５図に示
すように、芯部の金属６および中層部の金属７を外層部
の金属８によって覆っても良い。

本実施例では、１本の外側電極５を備えた点火栓１を例
示したが、複数本用いても良い。

略Ｌ字形に曲折した外側電極５に本発明を適用したが、
Ｃ字形など他の形状の外側電極５に適用したり、中心電
極の先端周縁に対向する斜方型で直線状の外側電極５に
適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１実施例を示すもので、第１図
は点火栓の要部断面図、第２図は外側電極の断面図であ
る。 第３図は第２実施例を示す点火栓の要部断面図てある。 第４図は第３実施例を示す点火栓の要部断面図てある。 第５図は変形例を示す点火栓の要部断面図である。 点火栓 外側電極 芯部の金属 中層部の金属 外層部の金属 図中　１・・・点火栓 ６・・芯部の金属 ８・・外Ｊ愕部の金属 ５−外側電極 ７　・中層部の金属

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）芯部の金属と、この芯部の周囲を覆う中層部の金属
   と、この中層部の金属を覆う外層部の金属とからなり、 前記芯部の金属は、純ニッケルまたはニッケルが主体の
   Ｎｉ合金で、 前記中層部の金属は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金で、前記外
   層部の金属は、ニッケルが主体のＮｉ合金であることを
   特徴とする点火栓の外側電極。 ２）芯部の金属と、この芯部の周囲を覆う中層部の金属
   と、この中層部の金属を覆う外層部の金属とからなり、 前記芯部の金属は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金で、前記中層
   部の金属は、純ニッケルで、 前記外層部の金属は、ニッケルが主体のＮｉ合金である
   ことを特徴とする点火栓の外側電極。