JPH0249388A - 内燃機関用スパークプラグの製造方法 - 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間
する。

（従来の技術） 従来、内燃機関用スパークプラグの火花放電部には電極
消耗が少なく、熱伝導率の高く、コスト的に比較的安い
ＮｉにＣｒ、　Ｍｎ、　Ｓ　ｉ等を添加した合金が主に
使用されているが、より長寿命である内燃！！ａ間用ス
パークプラグを得るためにＩｒある゛いはＰｔ−Ｉｒ合
金を火花放電部に使用するものがある。

（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、Ｉｒあるいは
Ｐｔ−Ｉｒ合金を火花放電部に使用するものの場合、Ｎ
ｉ合金母材に対してＩｒあるいはＰｔ−Ｉｒ合金からな
る電極チップを接合するときには電気溶接によって行な
っているが、ＩｒあるいはＰｔ−（ｒ合金の融点が非常
に高いため、電気溶接では十分な接合強度による耐剥離
耐久性が得られず、長時間あるいは内燃機関の高回転の
使用の際には、上記電極チップの脱落による内燃機間の
破損等のおそれがあった。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であり、耐久性に優れ
、長寿命な内燃機関用スパークプラグを得ようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） そのために、少なくとも一対の対向する、先端に火花放
電部を具える中心電極と外側電極を有し、上記中心電極
をＮｉ系合金、さらに中心電極の先端に接合される火花
放電部を８０　ｗ　ｔ％以下のＰＬを添加したＩ「合金
、或はＩｒワイヤーからなるものとし、更に上記１ｒワ
イヤーをＮｉ母材に穿設した孔部に嵌合した上、その全
周をレーザー溶接或は電子ビーム溶接によって接合した
り、又は予めＩｒワイヤー基部にＰｔ−Ｎｉ合金リング
又はＩｒ−Ｎｉ合金リングを嵌合した上、Ｎｉ母材にそ
の全周を電気溶接及びレーザー溶接−或は電子ビーム溶
接によって接合してなるものである。

（作用） 上記構成を具えるので、中心電極をＮｉ系合金、ざらに
中心電極の先端に接合される火花放電部を８０　ｗ　ｔ
％以下ののＰｔを添加したＩｒ合金、或は■「ワイヤー
からなるものとすることにより、放電電圧を下げて、火
花消耗性の低い火花放電部とすることができ、さらに、
ＩｒワイヤーをＮｉ母材に穿設した孔部に嵌合した上、
又は予めＩｒワイヤーをＰＬ−Ｎｉ合金リング又はｆｒ
−Ｎｉ合金リングに嵌合した上、嵌合部をレーザー溶接
電子ビーム溶接し、Ｎｉ母材にその全周を電気溶接によ
って接合することて、高融点のＩ「ワイヤーをＮｉ母材
に確実に保持することが可能となり、耐久性を向上させ
ることができる、特に電子ビーム溶接を用いることによ
って反射率に関係なく、［ｒによる表面状態（精度、光
沢）によって影響されることなく、安定して接合するこ
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、この発明の実施例である内燃機関用スパーク
プラグであり、この内燃機関用スパークプラグ（１）は
、絶縁体（２）とその軸孔（８）に中心電極（３）を導
電性ガラス（１２）で抵抗体（１３）を挟持して端子電
極（１４）と共に封着され、主体金具（４）、ネジ部（
５）、さらに少なくとも一対の対向する火花放電部（６
）と外側電極（７）から構成されるものである。そして
、少なくとも一対の対向する、先端に火花放電部（６）
を具える中心電極（３）と外側電極（７）は、中心電極
（３）をＮｉ系合金よりなり、中心電極（３）の先端に
接合される火花放電部（６）を８０ｗｔ％以下のＰｔを
添加したＩｒ合金、或は直径をＤ、長さをｌとしたとき
、０．５≦Ｄ≦１゜５ｍｍ、Ｄ≦１７２を満たすＩｒワ
イヤーからなるものである。このため、中心電極（３）
の先端の火花放電部（６）の直径を細くするとともに、
放電電圧を下げることが可能となり、火花消耗量を低減
化することができる。なお、火花放電部（６）の先端直
径を細くすることによって、その放電電圧の低下は顕著
となり、直径１−５ｍｍ以下、望ましくは直径１．０ｍ
ｍ以下が適当であり、同様の効果を得るためにＰｔの竜
を５０　ｗ　ｔ％以下とすることが適当である。その上
、上記Ｉｒワイヤー（９）をＮｉ母材からなる中心電極
（３）に穿設した孔部（ｌＯ）に超音波圧入あるいはプ
レス圧入（Ｐ）によって嵌合した上、その全周又は２点
以上を部分的にレーザー溶接（シ）によって接合したり
、又は予めＩｒワイヤー（９）をＰｔ−Ｎｉ合金リング
（１１）に同様な方法（Ｐ）により圧入、嵌合した上、
−度電気溶接によってＮｉ合金母材よりなる中心電極（
３）に接合させた後、レーザー溶接（Ｌ）によって再び
接合させることもでき、また、レーザー溶接によってＩ
ｒワイヤー（９）の基部ニＰ　ｔ　−Ｎ　ｉ　（１０〜
６０％）合金リング（１１）を接合させた後、これを電
気溶接によってＮｉ合金母材に接合させてもよいもので
ある。なお、Ｎｉ合金母材の孔部（１０）又は、ＰＬ−
Ｎｉ合金リング（１１）に嵌合させるＩｒワイヤー（９
）は、Ｉｒ合金の粉末体を焼結、成形した焼結チップで
も使用が可能である。又、火花放電部（６）等のＩｒに
よる表面状態、すなわち表面の反射率によらないで、よ
り安定して確実な溶接を行なうために、上記レーザー溶
接の代わりに電子ビーム溶接を用いても良いものである
。この電子ビーム溶接は、第５図に示すように、Ｎｉ合
金よりなる中心電極（３）に超音波圧入或はブレス圧入
によって、孔部（１０）に嵌合させた上、電子銃（Ｑ）
からの電子ビームを集束レンズ（１５）によって集束さ
せたものを、偏向コイル（１６）及び（１７）で磁界を
変化させることにより容易に偏向、回転させることが可
能となるので、従来のように中心電極（３）の中心軸を
偏向させつつ回転させることなく、しかも電子ビームが
接合部表面の状態によらないものであることから、中心
電極（３）の中心軸を固定させたまま、より安定して接
合を行なうことができるものとなる。

なお、リング（１１）としてＰｔ−Ｎｉ（１０〜６０χ
）合金に代えてＩｒ−Ｎｉ（１０〜６０χ）合金を用い
ても同様に溶接することができる。

そこで、第４図に示すように、Ｎｉ合金母材にレーザー
溶接によってＩｒワイヤー（９）を接合した第１実施例
（Ａ）とＩｒワイヤー（９）をＰＬ−Ｎｉ　（２０％）
合金リング（１１）に嵌合した上、レーザー溶接によっ
て予め接合したもの、レーザー溶接の代わりに電気溶接
によってＮｉ合金母材に接合させた第２実施例（Ｂ）、
及び第１実施例（Ａ）と同じ構造でレーザー溶接の代わ
りにＮｉ合金母材の中心電極（３）との接合に電子ビー
ム溶接を用いる第３実施例（Ｃ）、及び従来行なってい
た電気溶接だけのもの〈従来例、Ｄ）と、６気筒２００
０ｃｃのエンジンで５０００ｒｐｍＸ４／４の状態を１
分間続けた後アイドリング状態を１分間運転することを
５００時間にわたって行い、白金チップの剥離、脱落の
具合を比較したところ（表１）、この発明の実施例は、
従来のもの（Ｄ）に比べ著しい耐久性を示した。さらに
、４気筒２０００ｃｃのエンジンで５５０Ｏｒｐｍ×４
７４で２００時間加鉛燃Ｎ（１，５ｇ／米ガロガロン用
いて、ｒｒｌｋに対するギャップ量を測定したところく
表２）、ｒｒを２０％以上含有することによってギャッ
プ量の増加が抑制されることが認められた。

表　１ （ｈｒ） （発明の効果） 以上のとおり、レーザー溶接及び電子ビーム溶接又はこ
れらに電気溶接を組合わせて用いることによって確実に
しかも安定した接合を得ることができ、更にその作業効
率を著しく上昇させ、一方ではＩ「合金は耐火花消耗性
に優れ、ｐｂに対しても優れた耐腐食性を有するもので
あることから、火花放電部を細径化することで放電電圧
の低い、しかも長寿命のスパークプラグを得ることがで
き、Ｉｒ合金からなる粉末を焼結、成形したものを用い
れば、火花放電部自体の量産性をも向上させることがで
きる優れた効果を有するものである。

ｌ・・・内燃機関用スパークプラグ ３・・・中心電極　４・・・主体金具 ・・・火花放電部　７・・・外側電極 Ｉｒワイヤー　１０・・・孔部　１ 合金リング　１５・・・集束レンズ 偏向コイル ２・・・絶縁体 ５・・・ネジ部　６ ８・・・軸孔　９・・・ １・・・Ｐｔ−Ｎｉ １６．１７・・・ 特許出願人代理人弁理士藤木三幸

【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
プラグの部分断面図、第２図及び第３図はその製造過程
を示す状態図、第４図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の実施
例の要部拡大断面図、第５図は、電子ビーム溶接の場合
の作業状態図を示すものである。 第１ズ 第２−・ 第３図 （Ａノ 第４ 第５ ズ （Ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の対向する、先端に火花放電部を
   具える中心電極と外側電極を有し、上記中心電極をＮｉ
   系合金、さらに中心電極の先端に接合される火花放電部
   を８０ｗｔ％以下のＰｔを添加したＩｒ合金、或はＩｒ
   ワイヤーからなるものとする内燃機関用スパークプラグ
   。
2. （２）ＩｒワイヤーをＮｉ母材に穿設した孔部に嵌合し
   た上、その全周又は２点以上をレーザー溶接或は電子ビ
   ーム溶接によって接合してなる請求項（１）記載の内燃
   機関用スパークプラグ。
3. （３）ＩｒワイヤーをＰｔ−Ｎｉ合金リングあるいはＩ
   ｒ−Ｎｉ合金リングに嵌合した上、その全周を電気溶接
   及びレーザー溶接或は電子ビーム溶接によって、Ｎｉ合
   金母材よりなる中心電極に接合してなる請求項（１）記
   載の内燃機関用スパークプラグ。