JPH0513147A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
- Publication number
- JPH0513147A JPH0513147A JP16540791A JP16540791A JPH0513147A JP H0513147 A JPH0513147 A JP H0513147A JP 16540791 A JP16540791 A JP 16540791A JP 16540791 A JP16540791 A JP 16540791A JP H0513147 A JPH0513147 A JP H0513147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center electrode
- spark plug
- tip
- base material
- insulator
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎｉ合金性母材中にＣｕ芯を設けた中心電極
を有するスパークプラグより、熱価が大きくでき、かつ
耐火花消耗性の良好なスパークプラグの提供にある。 【構成】 この発明のスパークプラグは、純Ｎｉまたは
Ｎｉ合金製母材４１の外周を、ＣｕまたはＡｇを主体と
する良熱伝導性金属層４２で被覆し、前記母材４１の先
端に貴金属チップ５を溶接した中心電極４を有する。
を有するスパークプラグより、熱価が大きくでき、かつ
耐火花消耗性の良好なスパークプラグの提供にある。 【構成】 この発明のスパークプラグは、純Ｎｉまたは
Ｎｉ合金製母材４１の外周を、ＣｕまたはＡｇを主体と
する良熱伝導性金属層４２で被覆し、前記母材４１の先
端に貴金属チップ５を溶接した中心電極４を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スパークプラグの中
心電極の熱引きの向上に関わり、特に自動車レース用エ
ンジンに好適なスパークプラグの熱価の向上に関する。
心電極の熱引きの向上に関わり、特に自動車レース用エ
ンジンに好適なスパークプラグの熱価の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンなどのガソリン機関で
は、性能向上のため、高負荷、高速運転から低負荷、低
速運転にいたる広い運転条件（ワイドレンジ）で、スパ
ークプラグの先端部の過熱によるプレイグニッションが
防止できる、いわゆる熱価の高いスパークプラグが望ま
れている。この熱価増大のためには、絶縁碍子の脚部を
短くするだけでなく、中心電極の熱引きを良くし、中心
電極先端部の温度の過昇温を防止できる構造にすること
が有効である。
は、性能向上のため、高負荷、高速運転から低負荷、低
速運転にいたる広い運転条件（ワイドレンジ）で、スパ
ークプラグの先端部の過熱によるプレイグニッションが
防止できる、いわゆる熱価の高いスパークプラグが望ま
れている。この熱価増大のためには、絶縁碍子の脚部を
短くするだけでなく、中心電極の熱引きを良くし、中心
電極先端部の温度の過昇温を防止できる構造にすること
が有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のスパークプラグ
は、Ｎｉ合金製母材に熱電導性に優れたＣｕ芯を入れた
中心電極を使用し、燃焼室に露出した中心電極の先端部
表面から受ける熱をＣｕ芯を介して中心電極の後端側に
逃がす、いわゆる熱引きにより中心電極先端の過昇温を
防いでいた。しかるに母材であり、中心電極の表面を形
成するＮｉ合金は、熱伝導性が悪いため、Ｃｕ芯に熱が
伝達されるまでに時間がかかり、レース用自動車エンジ
ンなど更に高性能が要求されるエンジンに適用したと
き、中心電極及び絶縁碍子の先端部の温度が高くなりす
ぎ、充分な耐プレイグニッションを有さない欠点があっ
た。また全体がＣｕ合金製の中心電極は、熱引きは良好
であるが、Ｃｕは貴金属チップとの溶接性が悪く、かつ
耐蝕性、耐熱製に劣るため、実用に耐えない。この発明
の目的は、Ｎｉ合金製母材中にＣｕ芯を入れた従来の中
心電極を用いたスパークプラグより熱価が大きくでき、
かつ貴金属チップとの溶接性に優れ、耐火花消耗性の良
好なスパークプラグの提供にある。
は、Ｎｉ合金製母材に熱電導性に優れたＣｕ芯を入れた
中心電極を使用し、燃焼室に露出した中心電極の先端部
表面から受ける熱をＣｕ芯を介して中心電極の後端側に
逃がす、いわゆる熱引きにより中心電極先端の過昇温を
防いでいた。しかるに母材であり、中心電極の表面を形
成するＮｉ合金は、熱伝導性が悪いため、Ｃｕ芯に熱が
伝達されるまでに時間がかかり、レース用自動車エンジ
ンなど更に高性能が要求されるエンジンに適用したと
き、中心電極及び絶縁碍子の先端部の温度が高くなりす
ぎ、充分な耐プレイグニッションを有さない欠点があっ
た。また全体がＣｕ合金製の中心電極は、熱引きは良好
であるが、Ｃｕは貴金属チップとの溶接性が悪く、かつ
耐蝕性、耐熱製に劣るため、実用に耐えない。この発明
の目的は、Ｎｉ合金製母材中にＣｕ芯を入れた従来の中
心電極を用いたスパークプラグより熱価が大きくでき、
かつ貴金属チップとの溶接性に優れ、耐火花消耗性の良
好な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、純ＮｉまたはＮｉ合金製母材の外周を、Ｃｕまた
はＡｇを主体とする良熱伝導性金属層で被覆し、前記母
材の先端に貴金属チップを溶接した中心電極を有する。
グは、純ＮｉまたはＮｉ合金製母材の外周を、Ｃｕまた
はＡｇを主体とする良熱伝導性金属層で被覆し、前記母
材の先端に貴金属チップを溶接した中心電極を有する。
【０００５】
【発明の作用、効果】この発明では、中心電極の外周面
に熱伝導性に優れた金属層を有するので、燃焼室から中
心電極および絶縁碍子の露出面に伝わった熱は、金属層
を介して迅速に中心電極の後端側及び絶縁碍子の後部側
に伝達される。これにより、Ｎｉ合金製母材の中心にＣ
ｕ芯を設けた場合に比較し、熱引きが早くでき、中心電
極及び絶縁碍子の先端部の温度をともに低く維持でき
る。よって従来のスパークプラグでは達成できない高熱
価プラグでワイドレンジなスパークプラグが得られる。
に熱伝導性に優れた金属層を有するので、燃焼室から中
心電極および絶縁碍子の露出面に伝わった熱は、金属層
を介して迅速に中心電極の後端側及び絶縁碍子の後部側
に伝達される。これにより、Ｎｉ合金製母材の中心にＣ
ｕ芯を設けた場合に比較し、熱引きが早くでき、中心電
極及び絶縁碍子の先端部の温度をともに低く維持でき
る。よって従来のスパークプラグでは達成できない高熱
価プラグでワイドレンジなスパークプラグが得られる。
【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１１が溶接された筒状
の主体金具１内に、軸穴２１付き絶縁碍子２をはめ込
み、その段座１２にパッキン１５を介して絶縁碍子２の
座面２３を係止し、頭部１４を加締めにより絶縁碍子２
が固定されている。絶縁碍子２において、軸穴２１の先
端側軸穴２２には中心電極４が挿入され、先端部４Ａが
絶縁碍子２の先端より突出すると共に径大の鍔部４Ｂが
軸穴２２の段部に当接し、導電性ガラスシール３３、モ
ノシリック抵抗体３２及び端子３１を備えた中軸３が一
体に加熱封着されている。そして、主体金具１の先端に
ねじ部１３が螺刻され、ガスケット１６を介して図示し
ないシリンダヘッドに固着される。
示し、先端面にＬ字形の外側電極１１が溶接された筒状
の主体金具１内に、軸穴２１付き絶縁碍子２をはめ込
み、その段座１２にパッキン１５を介して絶縁碍子２の
座面２３を係止し、頭部１４を加締めにより絶縁碍子２
が固定されている。絶縁碍子２において、軸穴２１の先
端側軸穴２２には中心電極４が挿入され、先端部４Ａが
絶縁碍子２の先端より突出すると共に径大の鍔部４Ｂが
軸穴２２の段部に当接し、導電性ガラスシール３３、モ
ノシリック抵抗体３２及び端子３１を備えた中軸３が一
体に加熱封着されている。そして、主体金具１の先端に
ねじ部１３が螺刻され、ガスケット１６を介して図示し
ないシリンダヘッドに固着される。
【０００７】中心電極４は、図２に示すごとく直径２〜
３ｍｍの円柱状を呈し、純ＮｉまたはＮｉ合金製母材４
１と、母材４１の外周を被覆するＣｕまたはＡｇを主体
とする金属層４２とからなり、母材４１の先端はテーパ
ーが付けられ、先端面にＰｔまたはＡｕ−Ｐｄ、Ｐｔ−
Ｉｎなどからなる貴金属チップ５が抵抗溶接されてい
る。
３ｍｍの円柱状を呈し、純ＮｉまたはＮｉ合金製母材４
１と、母材４１の外周を被覆するＣｕまたはＡｇを主体
とする金属層４２とからなり、母材４１の先端はテーパ
ーが付けられ、先端面にＰｔまたはＡｕ−Ｐｄ、Ｐｔ−
Ｉｎなどからなる貴金属チップ５が抵抗溶接されてい
る。
【０００８】このスパークプラグでは、中心電極４の絶
縁碍子２から突出した部分（中心電極先端部）、および
絶縁碍子２の燃焼室に露出している部分が、燃焼熱に晒
され高温となる。このうち中心電極先端の熱は、金属母
材４１および金属層４２を伝導し、中心電極後端に熱引
きされ、絶縁碍子２の座面２３、パッキン１５を介して
主体金具１の段座１２を経由してねじ部１３及びガスケ
ット１６よりシリンダーヘッド側に放熱される。また、
絶縁碍子２より入熱したもので、絶縁碍子２の燃焼室へ
の露出距離が短いものは、一部が座面２３からパッキン
１５を介して主体金具１の段座１２を経由し、ねじ部１
３およびガスケット１６よりシリンダヘッド側に放熱さ
れるが、一部は中心電極４側に更に伝達され、中心電極
後端部まで伝達される。金属層４２が熱伝導性良好なた
め、中心電極４に伝熱された熱は、速やかに中心電極後
端に熱引きされるため、先端部４Ａの過昇温が有効的に
防止される。
縁碍子２から突出した部分（中心電極先端部）、および
絶縁碍子２の燃焼室に露出している部分が、燃焼熱に晒
され高温となる。このうち中心電極先端の熱は、金属母
材４１および金属層４２を伝導し、中心電極後端に熱引
きされ、絶縁碍子２の座面２３、パッキン１５を介して
主体金具１の段座１２を経由してねじ部１３及びガスケ
ット１６よりシリンダーヘッド側に放熱される。また、
絶縁碍子２より入熱したもので、絶縁碍子２の燃焼室へ
の露出距離が短いものは、一部が座面２３からパッキン
１５を介して主体金具１の段座１２を経由し、ねじ部１
３およびガスケット１６よりシリンダヘッド側に放熱さ
れるが、一部は中心電極４側に更に伝達され、中心電極
後端部まで伝達される。金属層４２が熱伝導性良好なた
め、中心電極４に伝熱された熱は、速やかに中心電極後
端に熱引きされるため、先端部４Ａの過昇温が有効的に
防止される。
【０００９】金属層４２は、中心電極４の先端部４Ａ及
び絶縁碍子２の先端の温度を効率よく低下させるために
は、０．２ｍｍから０．８ｍｍの厚さを有するこが望ま
しい。厚さ０．２ｍｍ以下では効果がなく、また０．８
ｍｍ以上では母材４１が細くなるため強度が小さく、か
つ貴金属チップを抵抗溶接した際の溶接強度も損なわれ
る。
び絶縁碍子２の先端の温度を効率よく低下させるために
は、０．２ｍｍから０．８ｍｍの厚さを有するこが望ま
しい。厚さ０．２ｍｍ以下では効果がなく、また０．８
ｍｍ以上では母材４１が細くなるため強度が小さく、か
つ貴金属チップを抵抗溶接した際の溶接強度も損なわれ
る。
【００１０】この中心電極４は、図３に示す方法で製造
される。図３のＡに示すごとく、一端に径大部を有する
円柱状Ｎｉ合金製円柱体６１に、Ｃｕ製管を外嵌し、複
数工程の圧造により、図３のＢに示すごとく伸長させ
る。なお、クラッド材を用いることで、当初よりＢの構
造のものを得ることも可能である。つぎに、先端面に貴
金属チップ５を抵抗溶接した後、テーパー加工を行いＣ
のごとくなる。
される。図３のＡに示すごとく、一端に径大部を有する
円柱状Ｎｉ合金製円柱体６１に、Ｃｕ製管を外嵌し、複
数工程の圧造により、図３のＢに示すごとく伸長させ
る。なお、クラッド材を用いることで、当初よりＢの構
造のものを得ることも可能である。つぎに、先端面に貴
金属チップ５を抵抗溶接した後、テーパー加工を行いＣ
のごとくなる。
【００１１】次に、母材４１に純Ｎｉを用いた外周にＣ
ｕを被覆した中心電極４、脚部長さ６ｍｍとした絶縁碍
子２に創設し、先端面から１．５ｍｍ突出した図１に示
す本発明スパークラグで、かつ金属層４２の厚み（ｔ）
種々変更したものを用意する。更に比較用として、従来
型スパークプラグであるＳｉ、Ｃｒ、Ａｌを５重量％以
内含有したＮｉ合金の母材で被膜されたＣｕ芯を封入し
た中心電極を同様に絶縁碍子に配設する。そして、２サ
イクルエンジン、９０００ｒｐｍ×４／４（全負荷）の
条件で、耐熱テストを行った結果を図４に示す。本発明
のスパークプラグは、従来型スパークプラグに比べて、
中心電極及び絶縁碍子の先端部の熱引きがよく、温度を
低減するための耐プレイグニション性が向上する。特に
金属層の厚みを０．２ｍｍ以上とすることで従来型スパ
ークプラグより耐プレイグニション性を高くすることが
できる。
ｕを被覆した中心電極４、脚部長さ６ｍｍとした絶縁碍
子２に創設し、先端面から１．５ｍｍ突出した図１に示
す本発明スパークラグで、かつ金属層４２の厚み（ｔ）
種々変更したものを用意する。更に比較用として、従来
型スパークプラグであるＳｉ、Ｃｒ、Ａｌを５重量％以
内含有したＮｉ合金の母材で被膜されたＣｕ芯を封入し
た中心電極を同様に絶縁碍子に配設する。そして、２サ
イクルエンジン、９０００ｒｐｍ×４／４（全負荷）の
条件で、耐熱テストを行った結果を図４に示す。本発明
のスパークプラグは、従来型スパークプラグに比べて、
中心電極及び絶縁碍子の先端部の熱引きがよく、温度を
低減するための耐プレイグニション性が向上する。特に
金属層の厚みを０．２ｍｍ以上とすることで従来型スパ
ークプラグより耐プレイグニション性を高くすることが
できる。
【００１２】このように、この発明のスパークプラグ
は、中心電極４の先端部４Ａ及び絶縁碍子２の先端部の
熱引きがよく、温度の過昇温が避けられるので、プレイ
グニッションが生じにくく、ワイドレンジの性能が得ら
れる。なおこの発明の中心電極４は、上記のごとく絶縁
碍子の脚部の短いスパークプラグにおいてプレイグニッ
ション防止効果が顕著であるが、通常のスパークプラグ
においても絶縁体先端の降温効果が大きいなど熱価の増
大に有効である。
は、中心電極４の先端部４Ａ及び絶縁碍子２の先端部の
熱引きがよく、温度の過昇温が避けられるので、プレイ
グニッションが生じにくく、ワイドレンジの性能が得ら
れる。なおこの発明の中心電極４は、上記のごとく絶縁
碍子の脚部の短いスパークプラグにおいてプレイグニッ
ション防止効果が顕著であるが、通常のスパークプラグ
においても絶縁体先端の降温効果が大きいなど熱価の増
大に有効である。
【図１】この発明のスパークプラグの断面図である。
【図２】中心電極の断面図である。
【図３】中心電極の製造工程図である。
【図４】この発明の耐熱性実験結果を示すグラフであ
る。
る。
１ 主体金具 ２ 絶縁碍子 ３ 中軸 ４ 中心電極 ４１ 中心電極母材 ４２ 良熱伝導性金属層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 筒状の主体金具内に、軸穴付き絶縁碍子
をはめ込み、該軸穴の先端側軸に、中心電極を挿入した
スパークプラグにおいて、 中心電極は、純ＮｉまたはＮｉ合金製母材の外周を、Ｃ
ｕまたはＡｇを主体とする良熱伝導性金属層で被覆し、
前記母材の先端に貴金属チップを溶接してなることを特
徴とするスパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16540791A JPH0513147A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16540791A JPH0513147A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513147A true JPH0513147A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15811827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16540791A Pending JPH0513147A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513147A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7298070B2 (en) | 2004-11-29 | 2007-11-20 | Denso Corporation | Compact structure of spark plug designed to ensure desired heat range |
| WO2017038833A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 株式会社ニフコ | 車両のリッド装置 |
| US10559944B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-02-11 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engine |
| US11621544B1 (en) | 2022-01-14 | 2023-04-04 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Spark plug electrode and method of manufacturing the same |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16540791A patent/JPH0513147A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7298070B2 (en) | 2004-11-29 | 2007-11-20 | Denso Corporation | Compact structure of spark plug designed to ensure desired heat range |
| WO2017038833A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 株式会社ニフコ | 車両のリッド装置 |
| US10559944B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-02-11 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engine |
| US11621544B1 (en) | 2022-01-14 | 2023-04-04 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Spark plug electrode and method of manufacturing the same |
| US11777281B2 (en) | 2022-01-14 | 2023-10-03 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Spark plug electrode and method of manufacturing the same |
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