JPH04341784A - スパークプラグ - Google Patents

スパークプラグ

Info

Publication number
JPH04341784A
JPH04341784A JP16342991A JP16342991A JPH04341784A JP H04341784 A JPH04341784 A JP H04341784A JP 16342991 A JP16342991 A JP 16342991A JP 16342991 A JP16342991 A JP 16342991A JP H04341784 A JPH04341784 A JP H04341784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spark plug
thermal conductivity
ground electrode
pure nickel
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16342991A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3295730B2 (ja
Inventor
Takafumi Oshima
崇文 大島
Yoshihisa Sugiyama
芳久 杉山
Tsutomu Okayama
岡山 勉
Masahiro Ishikawa
雅啓 石川
Masataka Noguchi
昌孝 野口
Tadaaki Yamada
山田 忠昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Niterra Co Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP16342991A priority Critical patent/JP3295730B2/ja
Publication of JPH04341784A publication Critical patent/JPH04341784A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3295730B2 publication Critical patent/JP3295730B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spark Plugs (AREA)

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】
【0001】
【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−クプラグの接地電極に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関に使用されるスパ−クプ
ラグの接地電極は、一般的にニッケル合金単層からなる
ものが使用されているが、近年の内燃機関の高性能化に
伴って、燃焼室内に常時突出しているスパ−クプラグ先
端の接地電極に対する熱障害を防止するために、有効に
接地電極の熱伝導を行ない得ることが要求され、そのた
めに、接地電極を内部の芯材に純ニッケルあるいは添加
金属の添加量を10wt%以下としたニッケル合金とし
、その外周をクロムを10wt%以上含有するニッケル
合金からなる複層構造としたクラッド材によって構成す
るもの(特開昭60−41785号)が提案されている
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものにおいて特開昭60−41785号の場合、芯
材に純ニッケル或は添加金属の添加量を10wt%以下
としたニッケル合金によるものとし、その外周をクロム
を10wt%以上含有するニッケル合金からなる複層構
造としたクラッド材によって構成するものであることか
ら、 (1)芯材の耐酸化性が外周被覆のクロムを含有するニ
ッケル合金と比べ劣り、芯材の選択酸化による耐久性が
不十分となる。 (2)芯材の高温強度が弱いことによる接地電極の折損
を生じる。 という(1)(2)の欠点がある。
【0004】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、近年において高性能化する
内燃機関に対応して、特に接地電極での熱放散の効率化
を図ろうとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために、接地電極を
純ニッケルの芯材の周囲に少くとも2種類以上の金属を
層状に配置し、そのうち一方を少くとも純ニッケルとし
、他は高温酸化耐食材、あるいは高温強度材或はその両
者とするものである。
【0006】ここで、第5図に示すように、純ニッケル
は不純物元素が入ると熱伝導率が低下するので、下限値
を80w/m・kとするものであり、また、現在プラグ
に使用されるものは、95〜96%Ni合金のレベルで
あり、高耐食性合金は熱伝導が悪く、一般に20w/m
・k以下で、合金元素が増えるにつれ低下するから、上
限値を20w/m・kとするのである。
【0007】
【作用】上記構成を具えるので、中心部の芯材の周囲に
少くとも2種類以上の金属(例えば、純ニッケル、イン
コネル600等)を連続的に均一に配置されたので、接
地電極の熱を効率良く主体金具を介して放散でき、且つ
高温強度が強く、折損の起こり難い、耐食性に優れたス
パ−クプラグを得ることができる。
【0008】
【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に使用
されるスパ−クプラグであり、このスパ−クプラグ(1
)は、軸孔の先端に中心電極(3)を保持すると共に、
上記軸孔(7)内において端子電極(4)と伝導性ガラ
スシ−ル(5)によって挟持される抵抗体(6)を内封
する絶縁体(2)及び上記中心電極(3)の先端の対向
する位置に配置される接地電極(10)を有し、ネジ部
(9)を周設してなる主体金具(8)から構成されるも
のである(図1)。
【0009】実施例.1  絶縁体(2)に保持される
中心電極(3)の先端に対向する位置に配置される接地
電極(10)は、中心部を純ニッケルよりなる円柱状の
芯材(11)都市、この周囲に、純ニッケル及びインコ
ネル600等から成る、少くとも2種類以上の金属を多
層(12)(13)状に配置し、最外層(11)にイン
コネル600或は601等、室温での熱伝導率が20w
/m・kより小さいが耐食性に優れたNi−Cr金属で
被覆したものである。
【0010】この時、多層よりなる中間層(12)(1
3)の構造は、図2に示すような同心状でも、或は図3
に示すうずまき状でもどちらでもよい。
【0011】なお、この接地電極(10)は、図4に示
すように製造されるものである。すなわち、純ニッケル
丸棒よりなる芯材(11)の外周に、厚さ(m)0.5
〜1.0mmのインコネル600及び純ニッケルからな
る板状金属(12)(13)を重ねて連続して巻回した
後に、さらにその最外周にインコネル600からなる板
状金属(14)を巻回した部材をケ−シング材(25)
の円筒に内挿し、真空引きを行って空気を排除しながら
その両端部(15)(16)を溶接、密封してビレット
(18)としてなるものである。そして、この両端部(
15)(16)を溶接、密封してなるビレット(18)
を、外部炉で最高1250℃まで加熱することによって
材料の変形抵抗を低減した上で、コンテナ(19)内に
挿入し、グリ−ス等の圧力媒体(20)を介して、ステ
ム(22)によって押出し、ダイス(23)の形状に合
わせて押出し加工を行う熱間静水圧押出を行うことによ
って、芯材(11)に積層した板状金属(12)(13
)(14)及び(25)が圧接されて、均一なクラッド
ワイヤ−(24)を得ることができる。更には、このク
ラッドワイヤ−(24)を冷間の伸線工程で細径化し、
ケ−シング材(25)を除去してインコネルを露出させ
、その後にダイス引きあるいは多面ロ−ラ−による平角
形状に成形する。この様な工程によって中央に純ニッケ
ルの芯材(11)を有し、その周囲を板状金属(12)
(13)及び(14)によって連続して被覆する接地電
極(10)が作られるものである。
【0012】この実施例(本発明品)及びインコネル6
00、95%Ni、純Ni合金の各種接地電極をNGK
プラグ相当品番BP9HSに組込み、2サイクルエンジ
ンで6500rpm×4/4のテスト条件で接地電極に
プレイグニッションが発生するか否かを調べた。
【0013】この結果、高熱価プラグの場合インコネル
600では、絶縁体より先に接地電極でプレイグニッシ
ョンが発生するが、本発明品では最外層の厚さを薄くす
ると、接地電極でのプレイグニッションを抑えることが
できる(図8)。
【0014】この実施例の耐酸化性の向上の程度を確認
するため、2000cc6気筒のエンジンで20時間の
連続高速耐久試験を行った。プラグ形状はNGKBRE
529Yの突出し型プラグを用い、外観状態及び耐久後
の組織観察によって、酸化のダメ−ジを判断した。
【0015】その結果 (1)純ニッケルあるいは95%ニッケル合金は、試験
の途中から先端部が粒界割れをおこしながら、酸化膨張
し、耐酸化性不十分である。 (2)外皮インコネル/中心部純ニッケルの仕様でも、
純ニッケル部のみ粒界割れ及び内部酸化が進行し、耐酸
化性不十分である。 (3)インコネル600無垢材は外観上は良好だが、火
花消耗が顕著である。 (4)この実施例(本発明品)は、多層構造部に純ニッ
ケル/インコネルが設置されているので、純ニッケルの
粒界割れが抑えられ、また火花放電部は、消耗してもイ
ンコネル/純ニッケルが交互に配置されていることで、
インコネル無垢材よりも消耗が少ない。
【0016】実施例.2  図2に示すとおり芯材を純
ニッケル材とし、その周囲をインコネル×750/純ニ
ッケルの板材を同心円状に巻回し中間層とし、この外周
をインコネル750(厚さ0.1mm)で被覆した。
【0017】また、中間層の構成として図3のようにイ
ンコネル×750/純ニッケルをうずまき状に配置して
もよい。
【0018】以上から、強度向上の効果を確認するため
、750ccの2輪車エンジンで折損パタ−ン運転をし
、折損までのサイクル数で評価したものを同様に図9に
示す。
【0019】なお、接地電極に貴金属電極材料を溶接等
により接合する構造のスパ−クプラグで、最外層のニッ
ケル合金の厚さは0.2mm以上とするのが適当である
。貴金属を溶接する時、貴金属の埋設量に比例して最外
層の厚さは熱変形して薄くなる。0.2mmより薄いと
金属埋設量が非常に大きい条件では極端に薄くなり最外
層の耐剥離性が十分活かされない。貴金属電極を接地電
極に接合する場合、クラッドの最外層の厚さが薄ければ
、その分Ni部が増え、熱伝導は良くなり、貴金属接合
部の受熱温度が低下し、貴金属とニッケル合金との膨張
係数差による熱応力は緩和されるが、薄くなりすぎると
、純ニッケルの接合界面に応力が集中し、そこから酸化
スケ−ルが進展する。従ってインコネル最外層の厚さは
0.2mm以上は必要である。
【0020】実施例.3  熱伝導性を更に改善するた
め多層構造体の構成金属を純ニッケルと銅としても良い
。 この時銅の耐酸化性不足が問題となるのであれば、炭酸
ガスレ−ザ−、TIG溶接等で、先端部を溶解しながら
Cu−Ni合金封着しても良い。
【0021】なお、上記実施例3の接地電極として中心
部銅、中間部の多層構造体と最外層部を95%Ni或は
インコネル等とし、先端部を炭酸ガス  レ−ザ−溶接
で封着することもできる。
【0022】実施例.4  実施例1の改良であって、
図6に示すように接地電極(4)は中心部である純ニッ
ケルよりなる角柱状の芯材(11)の周囲に、純ニッケ
ルとインコネル(熱伝導率20W/m・k以下のニッケ
ル合金)からなる少なくとも2種以上の金属(12)(
13)を多層状に被覆したものである(図7)。なお、
多層状の上記材料は外層(12)が純ニッケル又はイン
コネルの何方でもよいが、火花消耗を向上するには、純
ニッケル等を熱伝導率80W/m・k以上とし、高温強
度を向上するにはインコネルを外層となるようにすれば
よいものである。
【0023】
【発明の効果】以上のとおり、スパ−クプラグ先端に配
置される接地電極を芯材の周囲に板状金属を重ねて連続
的に巻回したクラッド材によってなるものとすることで
、接地電極における熱放散性を有効に行えるものとし、
更にこの芯材の最外部を耐食性等に優れた金属によって
被覆することで良熱伝導性である板状金属の腐食を有効
に防止できるので、スパ−クプラグとしての耐久性を十
分に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。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である内燃機関に使用される
スパ−クプラグの部分断面図
【図2】この発明の要部である接地電極の横断面図
【図
3】図2と同様の横断面図
【図4】この発明の接地電極の製造方法を示す概略図

図5】各合金の熱伝導率を示す
【図6】この発明の他の実施例の横断面図
【図7】実施
例における多層状態を示す図
【図8】プレイグニッショ
ン発生の状態を示す図
【図9】折損までのサイクル数を
示す図
【符号の説明】
1  スパ−クプラグ 2  絶縁体 3  中心電極 4  端子電極 5  導電性ガラス 6  抵抗体 7  軸孔 8  主体金具 9  ネジ部 10  接地電極 11  芯材 12、13、14、17  板状金属 15、16  両端部 18  ビレット 19  コンテナ 20  圧力媒体 21  シ−ルピストン 22  ステム 23  ダイス 24  クラッドワイヤ− 25  ケ−シング材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  絶縁体に保持され先端から突出する中
    心電極と前記絶縁体が主体金具内に固定されると共に、
    前記中心電極の先端部に対向するように接地電極が前記
    主体金具に接合されてなるスパ−クプラグにおいて、前
    記接地電極は、最外層が室温での熱伝導率が20w/m
    ・k以下の耐食性ニッケル合金からなり、中心部の芯材
    は室温での熱伝導率が80w/m・k以上の純ニッケル
    からなるものとし、前記最外層と芯材との間に、少くと
    も2種以上の金属を多層状に配置した構造部を有するス
    パ−クプラグ。
  2. 【請求項2】  多層状構造部の構成金属のうち少くと
    も1種類は、室温での熱伝導率が80w/m・k以上の
    金属からなる請求項(1)記載のスパ−クプラグ。
  3. 【請求項3】  絶縁体に保持され先端から突出する中
    心電極と前記絶縁体が主体金具内に固定されると共に、
    前記中心電極の先端部に対向するように接地電極が前記
    主体金具に接合されてなるスパ−クプラグにおいて、前
    記接地電極は、中心部の芯材を室温での熱伝導率が80
    W/m・k以上の純ニッケルとし、その外周を少なくと
    も2種以上の金属を多層状に被覆してなるスパ−クプラ
    グ。
  4. 【請求項4】  多層状の材料は、純ニッケルと室温で
    の熱伝導率が20W/m・k以下の耐食性ニッケル合金
    からなる請求項(3)記載のスパ−クプラグ。
JP16342991A 1990-06-11 1991-06-10 スパークプラグ Expired - Lifetime JP3295730B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16342991A JP3295730B2 (ja) 1990-06-11 1991-06-10 スパークプラグ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-149827 1990-06-11
JP14982790 1990-06-11
JP16342991A JP3295730B2 (ja) 1990-06-11 1991-06-10 スパークプラグ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04341784A true JPH04341784A (ja) 1992-11-27
JP3295730B2 JP3295730B2 (ja) 2002-06-24

Family

ID=26479599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16342991A Expired - Lifetime JP3295730B2 (ja) 1990-06-11 1991-06-10 スパークプラグ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3295730B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217561B2 (en) 2007-09-17 2012-07-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug having laminated ground electrode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217561B2 (en) 2007-09-17 2012-07-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug having laminated ground electrode

Also Published As

Publication number Publication date
JP3295730B2 (ja) 2002-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4893051A (en) Spark plug and the method of manufacturing the same
US4904216A (en) Process for producing the center electrode of spark plug
JPH10511804A (ja) スパークプラグ用の電極材料
JPH0636856A (ja) スパークプラグ
US2391457A (en) Spark plug electrode construction
JP4255519B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
US5500304A (en) Silver-nickel composite material for electrical contacts and electrodes
US20120074829A1 (en) Alloys for spark ignition device electrode spark surfaces
JPH04341784A (ja) スパークプラグ
JP2992891B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ
EP0637863A1 (en) Spark plug electrodes
JP3071236B2 (ja) 点火栓用複合外側電極の製造方法
JP2923672B2 (ja) スパークプラグの接地電極
JP2815610B2 (ja) 点火栓の外側電極
JPH0536462A (ja) スパークプラグ
JPH04264378A (ja) スパークプラグ
JPS6362870B2 (ja)
JPH0737678A (ja) スパークプラグ用電極の製造方法
US4384234A (en) Spark plug with heat conducting sleeve for center electrode
JP2001155840A (ja) スパークプラグの製造方法
JP3337698B2 (ja) 内燃機関用点火栓
JP7022732B2 (ja) スパークプラグ
JP3128254B2 (ja) 点火栓用複合電極の製造方法
JPS6041785A (ja) 点火栓
JPH0513147A (ja) スパークプラグ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090412

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090412

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090412

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110412

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110412

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120412

Year of fee payment: 10