JPH04366581A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
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- JPH04366581A JPH04366581A JP14209491A JP14209491A JPH04366581A JP H04366581 A JPH04366581 A JP H04366581A JP 14209491 A JP14209491 A JP 14209491A JP 14209491 A JP14209491 A JP 14209491A JP H04366581 A JPH04366581 A JP H04366581A
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/39—Selection of materials for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/32—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by features of the earthed electrode
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、外側電極に白金チッ
プを溶接したスパークプラグの耐久性の向上に関わる。
プを溶接したスパークプラグの耐久性の向上に関わる。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンなどのガソリン機関にお
いて、排気浄化、燃費向上のための希薄な混合気での運
転が指向され、燃焼温度の上昇によりスパークプラグの
外側電極はより高温に晒される傾向にある。また交換す
ることなく１０万キロメートル以上の走行ができるスパ
ークプラグが要請されていることにより、スパークプラ
グの耐久性を向上させるために、中心電極の先端に加え
て、外側電極の先端部表面にもＰｔ合金チップ（白金チ
ップという）を溶接した白金スパークプラグが提案され
ている。さらに、Ｎｉ合金中にＣｕ芯を通した複合外側
電極が公知である。
いて、排気浄化、燃費向上のための希薄な混合気での運
転が指向され、燃焼温度の上昇によりスパークプラグの
外側電極はより高温に晒される傾向にある。また交換す
ることなく１０万キロメートル以上の走行ができるスパ
ークプラグが要請されていることにより、スパークプラ
グの耐久性を向上させるために、中心電極の先端に加え
て、外側電極の先端部表面にもＰｔ合金チップ（白金チ
ップという）を溶接した白金スパークプラグが提案され
ている。さらに、Ｎｉ合金中にＣｕ芯を通した複合外側
電極が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、外側電極は
、中心電極に比較して燃焼室の高温度の影響を受ける度
合いが大きいため、白金チップと外側電極の母材との溶
接部で剥離が生じ易い。とくに突出型スパークプラグは
、燃焼室内に発火部が突出するため、電極先端部が高温
に晒されるとともに、吸入行程時に流入する新規混合気
に直接接触して冷却される度合いが高い。このため、外
側電極母材として通常用いられているＮｉ系合金（熱応
力による剥離防止のため１０〜２０重量％のＣｒを含む
。）と白金チップとを直接溶接すると、溶接部の熱応力
が通常のスパークプラグより大きく、白金チップの剥離
、脱落が生じ易い。この発明の目的は、外側電極の母材
と白金チップとの溶接部の耐熱応力性を向上でき、上記
白金チップの剥離が長期間防止できるスパークプラグの
提供にある。
、中心電極に比較して燃焼室の高温度の影響を受ける度
合いが大きいため、白金チップと外側電極の母材との溶
接部で剥離が生じ易い。とくに突出型スパークプラグは
、燃焼室内に発火部が突出するため、電極先端部が高温
に晒されるとともに、吸入行程時に流入する新規混合気
に直接接触して冷却される度合いが高い。このため、外
側電極母材として通常用いられているＮｉ系合金（熱応
力による剥離防止のため１０〜２０重量％のＣｒを含む
。）と白金チップとを直接溶接すると、溶接部の熱応力
が通常のスパークプラグより大きく、白金チップの剥離
、脱落が生じ易い。この発明の目的は、外側電極の母材
と白金チップとの溶接部の耐熱応力性を向上でき、上記
白金チップの剥離が長期間防止できるスパークプラグの
提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明のスパークプラ
グは、良熱伝導性金属芯を、１０〜２０重量％のＣｒを
含むＮｉ合金からなる母材で被覆した複合基部と、その
先端部表面に溶接したＰｔ合金チップとからなり、前記
Ｐｔ合金チップの溶接面と、芯の先端との距離を０〜２
ｍｍに設定した外側電極を備える構成を採用した。
グは、良熱伝導性金属芯を、１０〜２０重量％のＣｒを
含むＮｉ合金からなる母材で被覆した複合基部と、その
先端部表面に溶接したＰｔ合金チップとからなり、前記
Ｐｔ合金チップの溶接面と、芯の先端との距離を０〜２
ｍｍに設定した外側電極を備える構成を採用した。
【０００５】
【発明の作用、効果】この発明では、外側電極の母材の
先端部に、白金チップを溶接したスパークプラグの、外
側電極の良熱伝導性芯材を白金チップの溶接位置との距
離が０〜２ｍｍに設定しているので、外側電極の先端部
の熱が芯材によって主体金具に円滑に伝達される。この
ため外側電極先端部の温度の上昇が抑制され、白金チッ
プと外側電極母材との間に生じる熱応力が小さく、溶接
部の耐酸化性も向上し、剥離の発生を防止できる。なお
白金チップの溶接部と芯材とが重なると白金チップの溶
接時に芯材が軟化し外側電極の先端部が変形し易いため
、下限を０とし、２ｍｍ以上だと剥離が発生するため上
限を２ｍｍとした。
先端部に、白金チップを溶接したスパークプラグの、外
側電極の良熱伝導性芯材を白金チップの溶接位置との距
離が０〜２ｍｍに設定しているので、外側電極の先端部
の熱が芯材によって主体金具に円滑に伝達される。この
ため外側電極先端部の温度の上昇が抑制され、白金チッ
プと外側電極母材との間に生じる熱応力が小さく、溶接
部の耐酸化性も向上し、剥離の発生を防止できる。なお
白金チップの溶接部と芯材とが重なると白金チップの溶
接時に芯材が軟化し外側電極の先端部が変形し易いため
、下限を０とし、２ｍｍ以上だと剥離が発生するため上
限を２ｍｍとした。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明にかかるスパークプラグを
示し、先端面にＬ字形の外側電極１の基端が溶接された
筒状の主体金具２に、軸穴３１付き絶縁碍子３をはめ込
み、軸穴３１に中軸４を貫設してなる。中軸４は、先端
側が中心電極５、後端側が点火回路の高圧コードが接続
される端子４１、中間が電気抵抗性ガラスシール４２と
なっている。中心電極５の先端面５Ａと、該先端面５Ａ
と対向する外側電極１の先端部の対向面１Ａとの間は、
気中放電間隙となっている。このスパークプラグは、中
心電極５の先端面５Ａが絶縁碍子３の先端から１．５ｍ
ｍから１５ｍｍ突き出しており、機関に装着されたとき
、燃焼室の内壁から３ｍｍから１７ｍｍ燃焼室内に突き
出す。
示し、先端面にＬ字形の外側電極１の基端が溶接された
筒状の主体金具２に、軸穴３１付き絶縁碍子３をはめ込
み、軸穴３１に中軸４を貫設してなる。中軸４は、先端
側が中心電極５、後端側が点火回路の高圧コードが接続
される端子４１、中間が電気抵抗性ガラスシール４２と
なっている。中心電極５の先端面５Ａと、該先端面５Ａ
と対向する外側電極１の先端部の対向面１Ａとの間は、
気中放電間隙となっている。このスパークプラグは、中
心電極５の先端面５Ａが絶縁碍子３の先端から１．５ｍ
ｍから１５ｍｍ突き出しており、機関に装着されたとき
、燃焼室の内壁から３ｍｍから１７ｍｍ燃焼室内に突き
出す。
【０００７】外側電極１は、１０〜２０重量％Ｃｒを含
むＮｉ合金からなる母材１１、および良熱伝導性金属芯
１２からなる複合基部１０と、基部１０の先端の前記対
向面１Ａに溶接された白金チップ６とから構成される。 外皮である母材１１は、Ｃｒの含有量が大きいほど耐酸
化性が増大するが、硬度の増大と熱伝導性の低下とを招
くため、含有量の上限を２０重量％に選定した。またＣ
ｒの含有量が１０重量％より少ないと耐酸化性が低下す
るため、下限を上記のごとく設定した。芯１２は、Ｃｕ
、Ａｇ、またはこれらの合金が使用できるが、冷熱サイ
クルによる外側電極１の起き上がり現象を防止するとと
もに、主体金具２との溶接性向上のためには、芯１２の
中心部に純Ｎｉあるいは純Ｆｅ製の中芯材を配し、複合
基部１０を３層構造とすることが望ましい。白金チップ
６は２０重量％のＩｒを含む白金合金が好適に使用でき
る。
むＮｉ合金からなる母材１１、および良熱伝導性金属芯
１２からなる複合基部１０と、基部１０の先端の前記対
向面１Ａに溶接された白金チップ６とから構成される。 外皮である母材１１は、Ｃｒの含有量が大きいほど耐酸
化性が増大するが、硬度の増大と熱伝導性の低下とを招
くため、含有量の上限を２０重量％に選定した。またＣ
ｒの含有量が１０重量％より少ないと耐酸化性が低下す
るため、下限を上記のごとく設定した。芯１２は、Ｃｕ
、Ａｇ、またはこれらの合金が使用できるが、冷熱サイ
クルによる外側電極１の起き上がり現象を防止するとと
もに、主体金具２との溶接性向上のためには、芯１２の
中心部に純Ｎｉあるいは純Ｆｅ製の中芯材を配し、複合
基部１０を３層構造とすることが望ましい。白金チップ
６は２０重量％のＩｒを含む白金合金が好適に使用でき
る。
【０００８】芯１２の先端と、白金チップ６の溶接位置
との関係は、両者の距離Ｌが０から２ｍｍとなるよう設
定されている。上記のごとく、１０〜２０重量％Ｃｒを
含むＮｉ合金からなる母材１１は、通常外側電極に用い
られる９０重量％以上のＮｉを含んだＮｉ合金に比較し
、耐酸化性および高温強度に優れるが、熱伝導性が低い
。このため、この発明では芯１２の先端を白金チップ６
の溶接位置から２ｍｍ以内にまで延長し、母材１１の熱
伝導不足を補っている。これにより外側電極１の先端部
の過昇温が防止でき、熱応力の増大が防げ、白金チップ
６の剥離の発生が防止できる。なお距離Ｌの下限を０と
し、芯１２の先端と白金チップ６の溶接位置とが重なる
状態を除外したのは、白金チップ６は、主体金具２の先
端面に真っ直ぐな棒状に外側電極材を溶接し、この状態
の主体金具２に中軸４を組み込んだ絶縁碍子３を組み付
けたのち、電気抵抗溶接により溶接され、しかる後外側
電極１は、Ｌ字形に曲げられる。よって溶接位置は芯１
２に重なると、白金チップ６の溶接時に芯材であるＣｕ
またはＡｇが軟化し、抵抗溶接の圧力で座屈変形を生じ
ることによる。
との関係は、両者の距離Ｌが０から２ｍｍとなるよう設
定されている。上記のごとく、１０〜２０重量％Ｃｒを
含むＮｉ合金からなる母材１１は、通常外側電極に用い
られる９０重量％以上のＮｉを含んだＮｉ合金に比較し
、耐酸化性および高温強度に優れるが、熱伝導性が低い
。このため、この発明では芯１２の先端を白金チップ６
の溶接位置から２ｍｍ以内にまで延長し、母材１１の熱
伝導不足を補っている。これにより外側電極１の先端部
の過昇温が防止でき、熱応力の増大が防げ、白金チップ
６の剥離の発生が防止できる。なお距離Ｌの下限を０と
し、芯１２の先端と白金チップ６の溶接位置とが重なる
状態を除外したのは、白金チップ６は、主体金具２の先
端面に真っ直ぐな棒状に外側電極材を溶接し、この状態
の主体金具２に中軸４を組み込んだ絶縁碍子３を組み付
けたのち、電気抵抗溶接により溶接され、しかる後外側
電極１は、Ｌ字形に曲げられる。よって溶接位置は芯１
２に重なると、白金チップ６の溶接時に芯材であるＣｕ
またはＡｇが軟化し、抵抗溶接の圧力で座屈変形を生じ
ることによる。
【０００９】中心電極５は、Ｃｕ芯５１と、該Ｃｕ芯５
１を被覆した９０重量％以上のＮｉを含んだＮｉ合金製
母材５２からなる複合基部５０と、その先端面に抵抗溶
接した耐酸化性および高温強度に優れる２０〜２５重量
％のＣｒを含むＮｉ合金製中間層５３と、該中間層５３
に抵抗溶接した白金チップ７とから構成される。白金チ
ップ７は、中間層５３に溶接された径大部７１と、外側
電極１に溶接された前記白金チップ６との間に気中放電
間隙を形成する先端側径小部７２とからなる。上記中間
層５３および白金チップ７の外形は、抵抗溶接の際の軟
化による変形を防止するため、何れも抵抗溶接後に成形
することが望ましい。なお、中心電極５は、燃焼室に突
出する突出型のスパークプラグでなくても良い。
１を被覆した９０重量％以上のＮｉを含んだＮｉ合金製
母材５２からなる複合基部５０と、その先端面に抵抗溶
接した耐酸化性および高温強度に優れる２０〜２５重量
％のＣｒを含むＮｉ合金製中間層５３と、該中間層５３
に抵抗溶接した白金チップ７とから構成される。白金チ
ップ７は、中間層５３に溶接された径大部７１と、外側
電極１に溶接された前記白金チップ６との間に気中放電
間隙を形成する先端側径小部７２とからなる。上記中間
層５３および白金チップ７の外形は、抵抗溶接の際の軟
化による変形を防止するため、何れも抵抗溶接後に成形
することが望ましい。なお、中心電極５は、燃焼室に突
出する突出型のスパークプラグでなくても良い。
【００１０】つぎに実施例とともに、耐久性のデータを
示す。図３において、４気筒、２０００ｃｃ，４サイク
ルのエンジンでアイドリングと全開の繰返しの冷熱サイ
クル運転において、芯１２の先端と白金チップ６の溶接
位置との距離Ｌと、スパークプラグ負荷時における母材
１１と白金チップ６との溶接部の腐食の進行の関係の実
験結果を示す。この結果、外側電極１に熱伝導性を持っ
た芯１２を備えない場合や、芯１２に中心材を持つ３層
構造で距離Ｌが５ｍｍ及び３ｍｍの場合は、接合部に急
激な腐食が進行する。また、芯１２の中心部に中心材を
持たない２層構造とした場合で、距離Ｌを０ｍｍとした
とき、腐食は少ないが外側電極１は若干起き上がり現象
が起きてしまう。このため、芯１２の先端と、白金チッ
プ６の溶接位置との距離Ｌは、０ｍｍ〜２ｍｍにするこ
とが望ましい。
示す。図３において、４気筒、２０００ｃｃ，４サイク
ルのエンジンでアイドリングと全開の繰返しの冷熱サイ
クル運転において、芯１２の先端と白金チップ６の溶接
位置との距離Ｌと、スパークプラグ負荷時における母材
１１と白金チップ６との溶接部の腐食の進行の関係の実
験結果を示す。この結果、外側電極１に熱伝導性を持っ
た芯１２を備えない場合や、芯１２に中心材を持つ３層
構造で距離Ｌが５ｍｍ及び３ｍｍの場合は、接合部に急
激な腐食が進行する。また、芯１２の中心部に中心材を
持たない２層構造とした場合で、距離Ｌを０ｍｍとした
とき、腐食は少ないが外側電極１は若干起き上がり現象
が起きてしまう。このため、芯１２の先端と、白金チッ
プ６の溶接位置との距離Ｌは、０ｍｍ〜２ｍｍにするこ
とが望ましい。
【図１】この発明のスパークプラグの断面図である。
【図２】外側電極の拡大断面図である。
【図３】この発明のスパークプラグの耐久性試験のデー
タを示すグラフである。
タを示すグラフである。
１ 外側電極
２ 主体金具
３ 絶縁体
４ 中軸
５ 中心電極
６ 白金チップ
７ 白金チップ
１１ 母材
１２ 芯
Claims (1)
- 【請求項１】 良熱伝導性金属芯を、１０〜２０重量
％のＣｒを含むＮｉ合金からなる母材で被覆した複合基
部と、その先端部表面に溶接したＰｔ合金チップとから
なり、前記Ｐｔ合金チップの溶接面と、芯の先端との距
離を０〜２ｍｍに設定した外側電極を備えたスパークプ
ラグ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14209491A JP3226294B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | スパークプラグ |
| EP92305477A EP0518707B1 (en) | 1991-06-13 | 1992-06-15 | Spark plug with a platinum tip on its outer electrode |
| DE1992610686 DE69210686T2 (de) | 1991-06-13 | 1992-06-15 | Zündkerze mit einem Platinstift auf seiner ausseren Elektrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14209491A JP3226294B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366581A true JPH04366581A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3226294B2 JP3226294B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=15307290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14209491A Expired - Lifetime JP3226294B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | スパークプラグ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0518707B1 (ja) |
| JP (1) | JP3226294B2 (ja) |
| DE (1) | DE69210686T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1143587A3 (en) * | 2000-04-03 | 2001-12-19 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engines and manufacturing method therof |
| US7781949B2 (en) | 2006-11-23 | 2010-08-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| US8217561B2 (en) | 2007-09-17 | 2012-07-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug having laminated ground electrode |
| WO2013084468A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0633638B1 (en) * | 1993-07-06 | 1996-05-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | A spark plug for an internal combustion engine and a method of making the same |
| US5456624A (en) * | 1994-03-17 | 1995-10-10 | Alliedsignal Inc. | Spark plug with fine wire rivet firing tips and method for its manufacture |
| JPH08213149A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
| CZ297483B6 (cs) * | 2001-11-29 | 2006-12-13 | BRISK Tábor a. s. | Jiskrová zapalovací svícka |
| AT522986B1 (de) * | 2019-10-04 | 2023-06-15 | Brigitte Gruber | Zündkerze |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2296033A (en) * | 1941-01-18 | 1942-09-15 | Gen Motors Corp | Spark plug |
| JPS61179837A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-12 | Toshiba Corp | 点火栓電極用ニツケル基合金 |
| GB2210103B (en) * | 1987-09-17 | 1992-02-05 | Champion Spark Plug Europ | Spark plug for internal combustion engine |
| US5210457A (en) * | 1990-09-07 | 1993-05-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Outer electrode for spark plug and a method of manufacturing thereof |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP14209491A patent/JP3226294B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-15 EP EP92305477A patent/EP0518707B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-15 DE DE1992610686 patent/DE69210686T2/de not_active Expired - Lifetime
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| US7781949B2 (en) | 2006-11-23 | 2010-08-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| US8217561B2 (en) | 2007-09-17 | 2012-07-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug having laminated ground electrode |
| WO2013084468A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
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