JPH03163777A - 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］ 本発明は自動車等の内燃機関に用いられるスパークプラ
グに関する． ［従来の技術］ 内燃機関に使用されるスパークプラグでは、燃焼ガスに
晒される接地電極の湾曲部での異常腐食や早期着火を防
止するために、耐蝕性や熱伝導性に優れる材料によって
接地電極を形成することが知られている。

例えば、特開昭６０−４１７８５号公報では、合金元素
総１！．１０重量％以下のＮｉ基低合金もしくは純Ｎｉ
からなる芯材の外周をＣｒｌＯ重量％以上を含むＮｉ基
耐熱合金からなる被覆材で被覆した接地電極が提案され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 接地電極の耐蝕性、特に耐高温酸化腐食性Ｃよ、Ｎｉ基
合金に含まれる添加元素量が多い稈優れるが、逆に、熱
伝導性は添加元素量が多い程劣化する．また、添加元素
量が増すと、Ｎｉ合金の融点が低下し、電気抵抗の増大
および？Ａ　（Ｒ導性の低下との複合効果によって、火
花消耗性が劣１ヒする。

ところが、上記公報に開示された従来技術では、芯材を
形戒するＮｉ基低合金に含まれる合金元素総量が１０重
量％以下であるとともに、芯材の外周を被覆する被覆材
が、ＣｒｌＯ重量％以上を罰むＮｉ基耐熱合金で形戒さ
れており、添加元素量が多いことから、上述のように、
耐蝕性には優れるが、熱伝導性を向上させる効果はなく
、且つ、耐火花消耗性が低下する課題を有している。

本発明は上記事情に基づいて戒されたもので、その目的
は、耐蝕性を低下させることなく、熱伝導性および耐火
花消耗性に優れた接地電極を有するスパークプラグの提
供にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスパークプラグは、上記目的を達戒するために
、総添加元素量が５重量％以下のＮｉ基合金あるいは純
Ｎｉより成る第１部材を中心層として、該第ｌ部材と、
総添加元素量が５重量％以上のＮｉ基合金より成る第２
部材とを三層以上に積層して形成された接地電極を有す
ることを技術的手段とする。

［作用および発明の効果コ Ｎｉ基合金の添加元素量と、酸化腐食度および火花消耗
度との関係をそれぞれ調べると、酸化腐食度は、添加元
素量の減少とともに低下し、特に、添加元素量が５重量
％を越えると急速に低下する．また、火花消耗度は、添
加元素量の増加とともに大きくなり、特に、添加元素量
が５重量％を越えると急速に大きくなる。

以上の結果、総添加元素量が５重量％以下のＮｉ基合金
あるいは純Ｎｉより成る第ｌ部材を中心層として、該第
１部材と、総添加元素量が５ｇ量％以上のＮｉ基合金よ
り成る第２部材とを三層以上に積層して接地電極を形成
することにより、耐蝕性を低下させることなく、熱伝導
性および耐火花消耗性に優れた接地電極を得ることがで
きる。

［実施例］ 次に、本発明の点火栓を図面に示す一実施例に基つき説
明する。

第ｌ図はスパークプラグ１の接地電極２を含む主要部の
側面図である。

スパークプラグ１は、大別すると，ハウジング３、絶縁
ガイシ４、中心電極５、および接地電陽２等より構成さ
れている。

ハウジング３は、絶縁ガイシ４および接地電極２を保持
するとともに、スパークブラグ１をエンジン（図示しな
い）へ取り付けるための役目を有するもので、先端外周
部に取付用のねじ部３ａが形成されている。

絶縁ガイシ４は、高純度アルミナ磁器を材料として筒状
に形戒され、中央内部に中心電極５が嵌め込まれている
。

中心電極５には、酸化焼損を防止するため，高純度のニ
ッケルや特殊ニッケル合金が使用されている。また、中
心電極５は、熱伝導性を良くするために、中心部に銅《
図示しない）を埋込んだ銅プレス電極として構成されて
いる。

接地電極２は、中心電極５との間に火花ギャップＧを形
戒するもので、以下に示す第１部材２ａと第２部材２ｂ
とから成り、第１部材加を第２部材２ｂで挟み込んだ三
層構造を有する。

第１部材２ａは、総添加元素量が５重量％以下のＮｉ基
合金あるいは純Ｎｉより或り、第２図に示すように、方
形状に形戒されている。また、第２部材２ｂは、総添加
元素量が５重量％以上のＮｉ基合金より成る。なお、第
２図は接地電極２の拡大端面図です。

ここで、総添加元素量の異なる各種Ｎｉ基合金の温度変
化に対する熱伝導率の変化を第３図のグラフに示す。

なお、下記の第１表に、各種Ｎｉ基合金の成分元素の割
合を示す． 第ｌ表 第３図のグラフからも分かるように、Ｎｉ基合金の熱伝
導率は、総添加元素量が多くなる程低下する。そこで、
接地電ｆ！２の中心層として熟伝導性が要求される第１
部材２ａには、総添加元素量が５重量％以下のＮｉ基合
金あるいは純Ｎｉを使用する。望ましくは、総添加元素
量０．５重量％以下が良い。

次に、添加元素量と酸化腐食度との関係を第４図のグラ
フに示す。

このグラノでは、添加元素量の増加に伴って、高温にお
ける酸化腐食度が低下するのを示している。これは、添
加元素が選択的に酸化されて酸化保護被膜を形成するか
らであり、添加元素量が５重量％より少ないと、その効
果は十分でない。

なお、酸化腐食度は、次式で算出される．また、材料強
度も添加元素量に影響され、添加量が少ないと強度不足
による折損の問題が生じる．ところが、火花消耗性は、
第５図のグラフに示すように、添加元素量が多い程劣化
する傾向がある。これは、Ｎｉ合金の融点が低下すると
ともに、電気抵抗の増加および熱伝導率の悪化による複
合効果によって火花消耗量が増大するためと考えられる
からである。なお、火花消耗度は、次式で算出される． 以上の結果、耐蝕性を得るためには、添加元素量が多い
程良く、逆に、熱伝導率を高めて耐火花消耗性を向上さ
せるためには、添加元素量が少ない程良い．従って、本
実施例では、耐蝕性を低下させない範囲で耐火花消耗性
を向上させるため、第２部材２ｂを、総添加元素量が５
重量％以上のＮｉ基合金により形戒した。

以上のように、本実施例の接地電極２は、総添加元素量
が５重量％以下のＮｉ基合金あるいは純Ｎｉより成る第
１部材２ａを中心層として、該第１部材２ａと、総添加
元素量が５重量％以上のＮｉ基合金より成る第２部材２
ｂとを三層以上に積層したｌｌＴｉとしたことにより、
耐蝕性を低下させることなく、熱伝導性および耐火花消
耗性を向上させることができる。

《変形例） 接地電極２の積層構造の変形例を、第６図ないし第１０
図に示す． 第６図に示す接地電極２は、第１部材２ａの中心電極５
側と背面側とに第２部材２ｂを配置した三層横造である
． 第７図は、第６図の構造を有する接地電極２において、
中心電極５側に、白金チップ６を接合したものである．
この場合、接地電極２の温度が低くなるため、熱応力に
よる白金チップ６の剥離性が改善される． 第８図に示す接地電極２は、第１部材２ａを中心層とし
て、第１部材２ａと第２部材２ｂとを五層に積層したも
のである。

第９図に示す接地電極２は、五層構造を示すものである
が、中心層に第１部材２ａである純Ｎｉを配置し、その
純Ｎｉの両側に、純Ｎｉより総添加元素量の多い第１部
材２ａであるＡニッケルを配置し、さらに、その人ニッ
ケルの両側に、第２部材２ｂを配置したものである。

第１０図に示す接地電極２は、第１実施例と同様に三層
ＩＩ造を威すものであるが、中心層である第１部材２ａ
が、台形状（中心電極５側が広く、背面側が狭い）を呈
する． このように、第１部材２ａを中心層として、第ｌ部材２
ａと第２部材２ｂとをｆＦｉ層した構造であれば、」−
記実施例および変形例に示した構造以外でも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパークプラグの接地電極を含む主要部のＩＩ
Ｉ面図、第２図は接地電極の端面目、第３図は熱伝導率
の変化を示すグラフ、第４図は添加元素量と酸化腐食度
との関係を示すグラフ、第５図は添加元素量と火花消耗
度との関係を示すグラフ，第６図ないし第１０図は接地
電極の変形例を示すもので、その接地電極の端面図であ
る。 図中

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）総添加元素量が５重量％以下のＮｉ基合金あるいは
   純Ｎｉより成る第１部材を中心層として、該第１部材と
   、総添加元素量が５重量％以上のＮｉ基合金より成る第
   ２部材とを三層以上に積層して形成された接地電極を有
   するスパークプラグ。