JPH05234662A - スパークプラグ用電極およびその製造方法 - Google Patents
スパークプラグ用電極およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH05234662A JPH05234662A JP4114809A JP11480992A JPH05234662A JP H05234662 A JPH05234662 A JP H05234662A JP 4114809 A JP4114809 A JP 4114809A JP 11480992 A JP11480992 A JP 11480992A JP H05234662 A JPH05234662 A JP H05234662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- electrode
- noble metal
- spark plug
- electrode base
- 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
Links
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
- H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
- H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電極母材と貴金属塊との溶接強度が大きくでき
るとともに、熱応力が分散でき、貴金属塊の剥離が発生
しにくいスパークプラグ用電極およびその製造方法の提
供。 【構成】 電極母材２の発火部に貴金属チップ４Ａ、
粒、もしくは粉末を設置し、該貴金属側からレーザービ
ームＬＢを照射し、前記貴金属チップ４Ａの全体を前記
電極母材２に略楔状に溶解させ、この溶解金属中に電極
母材成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含ま
れる。
るとともに、熱応力が分散でき、貴金属塊の剥離が発生
しにくいスパークプラグ用電極およびその製造方法の提
供。 【構成】 電極母材２の発火部に貴金属チップ４Ａ、
粒、もしくは粉末を設置し、該貴金属側からレーザービ
ームＬＢを照射し、前記貴金属チップ４Ａの全体を前記
電極母材２に略楔状に溶解させ、この溶解金属中に電極
母材成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含ま
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、発火部に耐火花消耗
性に優れた金属部分を有するスパークプラグ用電極およ
びその製造方法に関するものである。
性に優れた金属部分を有するスパークプラグ用電極およ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンなどのガソリン機関で
は、耐火花消耗性向上のため中心電極の先端部、または
接地電極（外側電極）の前記中心電極に対向した発火面
に、耐火花消耗性向上のため白金（Ｐｔ）、パラジウム
（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）などの貴金属、またはこ
れらを主体とする合金からなる貴金属チップを溶接した
スパークプラグが使用されている。従来この貴金属チッ
プの固着は、主に電極の発火面に電気抵抗溶接すること
により成されていた。
は、耐火花消耗性向上のため中心電極の先端部、または
接地電極（外側電極）の前記中心電極に対向した発火面
に、耐火花消耗性向上のため白金（Ｐｔ）、パラジウム
（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）などの貴金属、またはこ
れらを主体とする合金からなる貴金属チップを溶接した
スパークプラグが使用されている。従来この貴金属チッ
プの固着は、主に電極の発火面に電気抵抗溶接すること
により成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電気抵抗溶接による貴
金属チップの固着は、貴金属チップの溶接面に沿って非
常に薄い拡散層が形成されてなされる。またスパークプ
ラグ用電極の母材は、通常耐蝕性ニッケル（Ｎｉ）など
Ｎｉを主体とする合金であり、冷熱サイクルにおいて貴
金属チップとの熱膨張差により繰り返し熱応力が作用す
るとともに、熱応力が溶接面に沿って集中し易い。これ
らのため、チップと母材との溶接面またはその付近でク
ラックが発生し、このクラックが進行して貴金属チップ
の剥離が生じ易い欠点があった。この発明の目的は、電
極母材と貴金属塊との剥離が発生しにくいスパークプラ
グ用電極およびその製造方法の提供にある。
金属チップの固着は、貴金属チップの溶接面に沿って非
常に薄い拡散層が形成されてなされる。またスパークプ
ラグ用電極の母材は、通常耐蝕性ニッケル（Ｎｉ）など
Ｎｉを主体とする合金であり、冷熱サイクルにおいて貴
金属チップとの熱膨張差により繰り返し熱応力が作用す
るとともに、熱応力が溶接面に沿って集中し易い。これ
らのため、チップと母材との溶接面またはその付近でク
ラックが発生し、このクラックが進行して貴金属チップ
の剥離が生じ易い欠点があった。この発明の目的は、電
極母材と貴金属塊との剥離が発生しにくいスパークプラ
グ用電極およびその製造方法の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明のスパークプラ
グ用電極は、電極母材の発火面に貴金属部分を有するス
パークプラグ用電極であって、電極母材の発火部に貴金
属チップを設置し、該貴金属側からレーザービームを照
射し、前記貴金属および前記電極母材を溶接して前記貴
金属チップの全体を溶接させ、溶解金属中に電極母材成
分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれるこ
とを特徴とする。請求項２に記載のスパークプラグ用電
極は、電極母材の発火面に貴金属部分を有するスパーク
プラグ用電極であって、電極母材の発火部に貴金属の粒
あるいは粉末を設置し、該貴金属側からレーザービーム
を照射し、前記貴金属および前記電極母材を溶接して前
記粒あるいは粉末を溶接させ、溶解金属中に電極母材成
分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれるこ
とを特徴とする。請求項３に記載のスパークプラグ用電
極の製造方法は、前記スパークプラグ用電極において、
溶解金属を電極母材中に略楔状に溶け込ませることを特
徴とする。
グ用電極は、電極母材の発火面に貴金属部分を有するス
パークプラグ用電極であって、電極母材の発火部に貴金
属チップを設置し、該貴金属側からレーザービームを照
射し、前記貴金属および前記電極母材を溶接して前記貴
金属チップの全体を溶接させ、溶解金属中に電極母材成
分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれるこ
とを特徴とする。請求項２に記載のスパークプラグ用電
極は、電極母材の発火面に貴金属部分を有するスパーク
プラグ用電極であって、電極母材の発火部に貴金属の粒
あるいは粉末を設置し、該貴金属側からレーザービーム
を照射し、前記貴金属および前記電極母材を溶接して前
記粒あるいは粉末を溶接させ、溶解金属中に電極母材成
分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれるこ
とを特徴とする。請求項３に記載のスパークプラグ用電
極の製造方法は、前記スパークプラグ用電極において、
溶解金属を電極母材中に略楔状に溶け込ませることを特
徴とする。
【０００５】
【発明の作用、効果】この発明の請求項１および請求項
２に記載のスパークプラグ用電極は、溶解金属中に母材
成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれて
いるために貴金属の熱膨張率が電極母材に近くなり、か
つ溶接面において貴金属と電極母材の両金属が確実に溶
け合う。また、レーザー溶接により貴金属チップの全体
を電極母材に溶け込ませているため溶接強度が大きい。
請求項３に記載のスパークプラグ用電極の製造方法は、
溶解金属と電極母材を略楔状に溶け込ませているために
冷熱サイクルの繰り返しによる電極母材と貴金属塊との
間に加わる熱応力が分散されるため、クラックの発生お
よびその進行が生じにくく、貴金属塊の剥離が有効に防
止することができる。
２に記載のスパークプラグ用電極は、溶解金属中に母材
成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれて
いるために貴金属の熱膨張率が電極母材に近くなり、か
つ溶接面において貴金属と電極母材の両金属が確実に溶
け合う。また、レーザー溶接により貴金属チップの全体
を電極母材に溶け込ませているため溶接強度が大きい。
請求項３に記載のスパークプラグ用電極の製造方法は、
溶解金属と電極母材を略楔状に溶け込ませているために
冷熱サイクルの繰り返しによる電極母材と貴金属塊との
間に加わる熱応力が分散されるため、クラックの発生お
よびその進行が生じにくく、貴金属塊の剥離が有効に防
止することができる。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明にかかるスパークプラグ用
電極の一例である中心電極１を示す。中心電極１は、複
合材１０と、その先端面の中心に固着された貴金属塊４
とからなる。複合材１０は、１５．０重量％のクロム
（Ｃｒ）、８．０重量％の鉄（Ｆｅ）を含むＮｉ合金製
で、先端部２１が径小（直径１．０ｍｍ）となっている
直径２．５ｍｍの円柱状母材２、および該母材２の軸心
部に同心的に埋め込まれた銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）
を主体とする直径１．３ｍｍの良熱伝導金属製芯３とか
らなる。貴金属塊４は、２０．０重量％のＩｒを含むＰ
ｔ合金に若干の母材２の成分が含有された貴金属で、レ
ーザー溶接されている。貴金属塊４の材料としては、Ｐ
ｔ、Ｉｒまたはこれらの合金のほか、Ｐｔ、Ｎｉの合
金、Ｐｔ、Ｉｒと稀土類元素とのサーメット、Ｐｔ、Ｎ
ｉと稀土類元素酸化物とのサーメットからなる板、粒、
または粉末を用いることも可能である。
電極の一例である中心電極１を示す。中心電極１は、複
合材１０と、その先端面の中心に固着された貴金属塊４
とからなる。複合材１０は、１５．０重量％のクロム
（Ｃｒ）、８．０重量％の鉄（Ｆｅ）を含むＮｉ合金製
で、先端部２１が径小（直径１．０ｍｍ）となっている
直径２．５ｍｍの円柱状母材２、および該母材２の軸心
部に同心的に埋め込まれた銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）
を主体とする直径１．３ｍｍの良熱伝導金属製芯３とか
らなる。貴金属塊４は、２０．０重量％のＩｒを含むＰ
ｔ合金に若干の母材２の成分が含有された貴金属で、レ
ーザー溶接されている。貴金属塊４の材料としては、Ｐ
ｔ、Ｉｒまたはこれらの合金のほか、Ｐｔ、Ｎｉの合
金、Ｐｔ、Ｉｒと稀土類元素とのサーメット、Ｐｔ、Ｎ
ｉと稀土類元素酸化物とのサーメットからなる板、粒、
または粉末を用いることも可能である。
【０００７】この中心電極１はつぎのように製造され
る。図２に示すごとく、母材２となるＮｉ合金製のカッ
プ状素材２ＡにＣｕ製チップ状芯材３Ａを嵌め込み（図
示イ）、これを４ないし６工程の押出成形および据込み
成形により径小化し、後端部を略十字形に形成する（図
示ロ）。つぎに切削または絞り加工により径小な先端部
２１を形成する（図示ハ）。このようにして形成した複
合材１０の先端面に、図３に示すごとく、ＰｔーＩｒ合
金製で、直径０．９ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの寸法の円板
ないし円柱状を呈する貴金属チップ４Ａを設置し、レー
ザー溶接する。なお、貴金属粒または粉末を用いる場合
には、複合材１０の先端面に凹所を形成しておくと便利
である。
る。図２に示すごとく、母材２となるＮｉ合金製のカッ
プ状素材２ＡにＣｕ製チップ状芯材３Ａを嵌め込み（図
示イ）、これを４ないし６工程の押出成形および据込み
成形により径小化し、後端部を略十字形に形成する（図
示ロ）。つぎに切削または絞り加工により径小な先端部
２１を形成する（図示ハ）。このようにして形成した複
合材１０の先端面に、図３に示すごとく、ＰｔーＩｒ合
金製で、直径０．９ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの寸法の円板
ないし円柱状を呈する貴金属チップ４Ａを設置し、レー
ザー溶接する。なお、貴金属粒または粉末を用いる場合
には、複合材１０の先端面に凹所を形成しておくと便利
である。
【０００８】チップ４Ａと複合材１０とのレーザー溶接
は、図３に示す（ａ）、（ｂ）のごとくなされる。 （ａ）チップ４Ａを、複合材１０の先端面に軸芯を一致
させて設置し、チップ４Ａの上方または斜め上方からレ
ーザービームＬＢを照射する。溶接条件は、たとえば電
圧３４０Ｖ、パルス幅９．０ｍ秒の１〜数発照射、４．
０ｍｍアンダーフォカース（チップ端面から）でなされ
る。レーザービームＬＢは、チップ４Ａを溶融させると
ともに、母材２を溶融させ、貴金属塊４の基部４２はそ
の全体を楔状に母材２中に食い込む（溶け込む）。 （ｂ）この結果、この塊４の基部４２は、母材２への溶
け込み面の前面にわたって溶接される。
は、図３に示す（ａ）、（ｂ）のごとくなされる。 （ａ）チップ４Ａを、複合材１０の先端面に軸芯を一致
させて設置し、チップ４Ａの上方または斜め上方からレ
ーザービームＬＢを照射する。溶接条件は、たとえば電
圧３４０Ｖ、パルス幅９．０ｍ秒の１〜数発照射、４．
０ｍｍアンダーフォカース（チップ端面から）でなされ
る。レーザービームＬＢは、チップ４Ａを溶融させると
ともに、母材２を溶融させ、貴金属塊４の基部４２はそ
の全体を楔状に母材２中に食い込む（溶け込む）。 （ｂ）この結果、この塊４の基部４２は、母材２への溶
け込み面の前面にわたって溶接される。
【０００９】これにより貴金属塊４は、図４に示すごと
く、露出した頭部４１が半球状または角が丸い略円錐台
状（点線で示す）を呈し、電極母材２の内部に食い込ん
だ基部４２が略楔状となって複合材１０の先端面に固着
される。これにより溶接面は略円錐ないし砲弾型とな
り、抵抗溶接に比較し面積が大きくなる。また、基部４
２と母材２は、該母材２の全体をレーザー溶接によって
溶解され、かつ貴金属塊４の成分に母材２が０．５重量
％以上、８０．０重量％以下含まれ、幅が数μｍ〜数百
μｍの拡散層４３が形成される。この拡散層４３は貴金
属の拡散の度合いが基部４２に近い方が大きく、母材２
に近づくに従い小さくなる。基部４２は母材成分が溶け
込む為に、熱膨張係数が貴金属チップ４Ａの時よりさら
に母材成分に近くなっている。この拡散層４３および基
部４２により、冷熱の繰り返しによる熱応力は一面に集
中せず分散されると共に、溶接面に垂直な方向の熱膨張
差の変化の度合いが緩和され熱応力自体も小さくなる。
これらにより、溶接面またはその近傍でクラックの発生
およびその進行が抑制され、貴金属塊４の耐剥離性が向
上する。
く、露出した頭部４１が半球状または角が丸い略円錐台
状（点線で示す）を呈し、電極母材２の内部に食い込ん
だ基部４２が略楔状となって複合材１０の先端面に固着
される。これにより溶接面は略円錐ないし砲弾型とな
り、抵抗溶接に比較し面積が大きくなる。また、基部４
２と母材２は、該母材２の全体をレーザー溶接によって
溶解され、かつ貴金属塊４の成分に母材２が０．５重量
％以上、８０．０重量％以下含まれ、幅が数μｍ〜数百
μｍの拡散層４３が形成される。この拡散層４３は貴金
属の拡散の度合いが基部４２に近い方が大きく、母材２
に近づくに従い小さくなる。基部４２は母材成分が溶け
込む為に、熱膨張係数が貴金属チップ４Ａの時よりさら
に母材成分に近くなっている。この拡散層４３および基
部４２により、冷熱の繰り返しによる熱応力は一面に集
中せず分散されると共に、溶接面に垂直な方向の熱膨張
差の変化の度合いが緩和され熱応力自体も小さくなる。
これらにより、溶接面またはその近傍でクラックの発生
およびその進行が抑制され、貴金属塊４の耐剥離性が向
上する。
【００１０】図５は中心電極１を用いたスパークプラグ
１００を示す、スパークプラグ１００は、先端に接地電
極５が溶接された筒状主体金具６に、軸孔付き絶縁碍子
７を嵌め込み、該軸孔に中心電極１を嵌着して形成され
ている。中心電極１の先端と接地電極５の先端部とは発
火部となっており、火花放電ギャップＧが形成される。
この構成において、発火部（貴金属塊４）から良熱伝導
性金属芯３を経て中心電極１の後端部に伝達された熱
は、金属パッキン、主体金具６、金属ガスケットを介し
て、機関のシリンダーヘッドに伝達される。
１００を示す、スパークプラグ１００は、先端に接地電
極５が溶接された筒状主体金具６に、軸孔付き絶縁碍子
７を嵌め込み、該軸孔に中心電極１を嵌着して形成され
ている。中心電極１の先端と接地電極５の先端部とは発
火部となっており、火花放電ギャップＧが形成される。
この構成において、発火部（貴金属塊４）から良熱伝導
性金属芯３を経て中心電極１の後端部に伝達された熱
は、金属パッキン、主体金具６、金属ガスケットを介し
て、機関のシリンダーヘッドに伝達される。
【００１１】貴金属塊４は、使用時（高温時）において
放電による火花消耗と、母材２と芯３との熱膨張差によ
る熱応力を受ける。このため上記レーザー溶接は深溶込
みでなされ、溶接後の貴金属塊４の寸法は図４に示した
ごとく中心電極先端部の直径をＤとしたとき、貴金属塊
４の直径Ｃが、０．３ｍｍ≦Ｃ≦Ｄであることが望まし
い。貴金属塊４の直径Ｃの下限は、後記する耐久テスト
のデータから、貴金属塊４の火花消耗を考慮して決定さ
れた値である。
放電による火花消耗と、母材２と芯３との熱膨張差によ
る熱応力を受ける。このため上記レーザー溶接は深溶込
みでなされ、溶接後の貴金属塊４の寸法は図４に示した
ごとく中心電極先端部の直径をＤとしたとき、貴金属塊
４の直径Ｃが、０．３ｍｍ≦Ｃ≦Ｄであることが望まし
い。貴金属塊４の直径Ｃの下限は、後記する耐久テスト
のデータから、貴金属塊４の火花消耗を考慮して決定さ
れた値である。
【００１２】図６は他の実施例を示す。（イ）はＮｉ合
金からなる接地電極５に貴金属チップ４Ａをレーザー溶
接し貴金属塊４を形成している。この場合、接地電極５
の断面が幅Ｗ、厚さＩの略矩形であるとすると、溶接後
の貴金属塊４の直径Ｃ、貴金属塊４（拡散層４３まで含
む）の母材２への食い込み深さＢは、０．２ｍｍ≦Ｃ≦
Ｗ、０≦Ｂ≦Ｉであることが望ましい。（ロ）は上記
（イ）において、接地電極５が１５．０重量％のＣｒ、
８．０重量％のＦｅを含むＮｉ合金製で角柱状母材５
１、および該母材５１の軸心部に同心的に埋め込まれた
Ｃｕ、ＮｉまたはＡｇあるいはこれら金属の複数の組み
合わせを主体とする良熱伝導性金属製芯５２とからなる
複合材５０からなる。（ハ）は、接地電極５が複数設け
られているスパークプラグにおいて、中心電極１の発火
面および／または接地電極５の先端面に貴金属チップ４
Ａをレーザー溶接し、貴金属塊４を形成している。
金からなる接地電極５に貴金属チップ４Ａをレーザー溶
接し貴金属塊４を形成している。この場合、接地電極５
の断面が幅Ｗ、厚さＩの略矩形であるとすると、溶接後
の貴金属塊４の直径Ｃ、貴金属塊４（拡散層４３まで含
む）の母材２への食い込み深さＢは、０．２ｍｍ≦Ｃ≦
Ｗ、０≦Ｂ≦Ｉであることが望ましい。（ロ）は上記
（イ）において、接地電極５が１５．０重量％のＣｒ、
８．０重量％のＦｅを含むＮｉ合金製で角柱状母材５
１、および該母材５１の軸心部に同心的に埋め込まれた
Ｃｕ、ＮｉまたはＡｇあるいはこれら金属の複数の組み
合わせを主体とする良熱伝導性金属製芯５２とからなる
複合材５０からなる。（ハ）は、接地電極５が複数設け
られているスパークプラグにおいて、中心電極１の発火
面および／または接地電極５の先端面に貴金属チップ４
Ａをレーザー溶接し、貴金属塊４を形成している。
【００１３】図７は図５のスパークプラグ１００と、抵
抗溶接によって溶接された比較品とを２０００ｃｃ、６
気筒のガソリン機関に装着して５０００ｒｐｍ×１分間
とアイドリング×１分間の運転条件で冷熱サイクルの繰
り返しテストを行ったデータを示す。この耐久テストで
は、スパークプラグ中心電極１の基部４２を含めた貴金
属塊４に対する母材成分含有率が０．５重量％以上のと
きは、抵抗溶接した比較品よりも剥離耐久時間が長く、
長期間の使用することができることが判る。
抗溶接によって溶接された比較品とを２０００ｃｃ、６
気筒のガソリン機関に装着して５０００ｒｐｍ×１分間
とアイドリング×１分間の運転条件で冷熱サイクルの繰
り返しテストを行ったデータを示す。この耐久テストで
は、スパークプラグ中心電極１の基部４２を含めた貴金
属塊４に対する母材成分含有率が０．５重量％以上のと
きは、抵抗溶接した比較品よりも剥離耐久時間が長く、
長期間の使用することができることが判る。
【００１４】図８は図５のスパークプラグ中心電極１の
基部４２を含めた貴金属塊４に対する母材成分含有率を
変化させたスパークプラグ１００を１６００ｃｃ、４気
筒のガソリン機関に装着して５５００ｒｐｍ、全負荷の
運転条件で耐久テストを行ったデータを示す。この耐久
テストでは、母材２の成分含有率が大きいと、放電ギャ
ップＧの増加率が大きくなる。このため、母材成分含有
率が８０重量％以下であれば火花消耗に耐えうることが
判る。
基部４２を含めた貴金属塊４に対する母材成分含有率を
変化させたスパークプラグ１００を１６００ｃｃ、４気
筒のガソリン機関に装着して５５００ｒｐｍ、全負荷の
運転条件で耐久テストを行ったデータを示す。この耐久
テストでは、母材２の成分含有率が大きいと、放電ギャ
ップＧの増加率が大きくなる。このため、母材成分含有
率が８０重量％以下であれば火花消耗に耐えうることが
判る。
【００１５】図９は図５のスパークプラグ１００を２０
００ｃｃ、６気筒のガソリン機関に装着して５０００ｒ
ｐｍ、全負荷の運転条件で耐久テストを行ったデータを
示す。この耐久テストでは、貴金属塊４の直径Ｃをパラ
メータとして火花放電ギャップＧの増加量を測定した。
Ｃ＜０．２ｍｍであると、貴金属チップ４Ａを有さない
通常のスパークプラグと耐久性において差が生じないこ
とが判る。
００ｃｃ、６気筒のガソリン機関に装着して５０００ｒ
ｐｍ、全負荷の運転条件で耐久テストを行ったデータを
示す。この耐久テストでは、貴金属塊４の直径Ｃをパラ
メータとして火花放電ギャップＧの増加量を測定した。
Ｃ＜０．２ｍｍであると、貴金属チップ４Ａを有さない
通常のスパークプラグと耐久性において差が生じないこ
とが判る。
【００１６】図１０の（イ）、（ロ）は同じく図５のス
パークプラグ１００を用いて２０００ｃｃ、６気筒のガ
ソリン機関に装着して５０００ｒｐｍ、全負荷×１分間
とアイドリング×１分間の運転条件で冷熱サイクルの繰
り返しテストを行ったデータを示す。（イ）は図５に示
す本発明のスパークプラグ１００と貴金属塊４を抵抗溶
接した比較品との、貴金属塊４の溶け込み深さＢと貴金
属塊４の剥離までの耐久時間との関係を示すデータであ
る。Ｂ＝０であっても剥離発生までの時間が抵抗溶接し
た比較品と比べて長いことを示している。（ロ）は接地
電極の発火部に貴金属塊４を抵抗溶接した比較品と、レ
ーザー溶接した図５に示す本発明品との接地電極５の剥
離までの時間および火花消耗量の比較のデータである。
本発明品は４００時間たっても脱落が生じないのに対し
て比較品は２００時間前後で脱落した。また火花消耗も
本発明品の方が幾分少ない。
パークプラグ１００を用いて２０００ｃｃ、６気筒のガ
ソリン機関に装着して５０００ｒｐｍ、全負荷×１分間
とアイドリング×１分間の運転条件で冷熱サイクルの繰
り返しテストを行ったデータを示す。（イ）は図５に示
す本発明のスパークプラグ１００と貴金属塊４を抵抗溶
接した比較品との、貴金属塊４の溶け込み深さＢと貴金
属塊４の剥離までの耐久時間との関係を示すデータであ
る。Ｂ＝０であっても剥離発生までの時間が抵抗溶接し
た比較品と比べて長いことを示している。（ロ）は接地
電極の発火部に貴金属塊４を抵抗溶接した比較品と、レ
ーザー溶接した図５に示す本発明品との接地電極５の剥
離までの時間および火花消耗量の比較のデータである。
本発明品は４００時間たっても脱落が生じないのに対し
て比較品は２００時間前後で脱落した。また火花消耗も
本発明品の方が幾分少ない。
【図１】この発明にかかるスパークプラグ中心電極の断
面図である。
面図である。
【図２】複合材の製造工程図である。
【図３】図１に示す中心電極の製造工程図である。
【図４】図１に示す中心電極の要部拡大図である。
【図５】図１に示す中心電極を用いたスパークプラグの
要部拡大断面図である。
要部拡大断面図である。
【図６】この発明の他の実施例にかかるスパークプラグ
電極の断面図である。
電極の断面図である。
【図７】この発明にかかる電極の拡散層での母材成分含
有率による耐久テストのデータを示すグラフである。
有率による耐久テストのデータを示すグラフである。
【図８】この発明にかかる電極の母材成分含有率を変化
させたときの耐久テストのデータを示すグラフである。
させたときの耐久テストのデータを示すグラフである。
【図９】この発明にかかる電極の貴金属塊の大きさを変
化させたときの耐久テストのデータを示すグラフであ
る。
化させたときの耐久テストのデータを示すグラフであ
る。
【図１０】この発明にかかる電極の冷熱サイクル繰り返
し耐久テストデータを示すグラフである。
し耐久テストデータを示すグラフである。
１ 中心電極 ２ 電極母材 ３ 芯 ４ 貴金属塊 ４Ａ 貴金属チップ ５ 接地電極 ＬＢ レーザービーム
Claims (3)
- 【請求項１】 電極母材の発火面に貴金属部分を有する
スパークプラグ用電極において、 電極母材の発火部に貴金属チップを設置し、該貴金属側
からレーザービームを照射し、前記貴金属チップの全体
を前記電極母材に溶解させ、この溶解金属中に電極母材
成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含まれる
ことを特徴とするスパークプラグ用電極。 - 【請求項２】 電極母材の発火面に貴金属部分を有する
スパークプラグ用電極において、 電極母材の発火部に貴金属の粒あるいは粉末を設置し、
該貴金属側からレーザービームを照射し、前記粒あるい
は粉末を前記電極母材に溶解させ、この溶解金属中に電
極母材成分が０．５重量％以上、８０．０重量％以下含
まれることを特徴とするスパークプラグ用電極。 - 【請求項３】 請求項１および請求項２のスパークプラ
グ用電極において、溶解金属を電極母材中に略楔状に溶
け込ませることを特徴とするスパークプラグ用電極の製
造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19920311818 EP0549368B1 (en) | 1991-12-27 | 1992-12-24 | An electrode for a spark plug and a method of manufacturing the same |
| DE1992625686 DE69225686T2 (de) | 1991-12-27 | 1992-12-24 | Zündkerzenelektrode und Herstellungsverfahren |
| US08/265,003 US5461210A (en) | 1991-12-27 | 1994-06-24 | Method of manufacturing a spark plug electrode |
| US08/371,577 US5461276A (en) | 1991-12-27 | 1995-01-12 | Electrode for a spark plug in which a firing tip is laser welded to a front end thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-346901 | 1991-12-27 | ||
| JP34690191 | 1991-12-27 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11822799A Division JP3364746B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234662A true JPH05234662A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=18386590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4114809A Pending JPH05234662A (ja) | 1991-12-27 | 1992-05-07 | スパークプラグ用電極およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5461210A (ja) |
| JP (1) | JPH05234662A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050803A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | スパークプラグの製造方法 |
| JP2008509531A (ja) * | 2004-08-03 | 2008-03-27 | フェデラル−モーグル コーポレイション | リフローされた点火先端部を有する点火装置およびその製造方法 |
| JP2014526786A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-06 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 接地電極を側方に立設した点火プラグ |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5675209A (en) * | 1995-06-19 | 1997-10-07 | Hoskins Manufacturing Company | Electrode material for a spark plug |
| JPH1022052A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
| DE19631985A1 (de) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Bosch Gmbh Robert | Elektrode mit verschleißfester Beschichtung, Zündkerze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US5828161A (en) * | 1996-10-09 | 1998-10-27 | Tlr Innovations, Inc. | External negative electrode having a cambered shape |
| US6078129A (en) | 1997-04-16 | 2000-06-20 | Denso Corporation | Spark plug having iridium containing noble metal chip attached via a molten bond |
| JP3121309B2 (ja) * | 1998-02-16 | 2000-12-25 | 株式会社デンソー | 内燃機関用のスパークプラグ |
| US6495948B1 (en) | 1998-03-02 | 2002-12-17 | Pyrotek Enterprises, Inc. | Spark plug |
| US6337533B1 (en) * | 1998-06-05 | 2002-01-08 | Denso Corporation | Spark plug for internal combustion engine and method for manufacturing same |
| US5980345A (en) * | 1998-07-13 | 1999-11-09 | Alliedsignal Inc. | Spark plug electrode having iridium based sphere and method for manufacturing same |
| US6045424A (en) * | 1998-07-13 | 2000-04-04 | Alliedsignal Inc. | Spark plug tip having platinum based alloys |
| DE19961768B4 (de) * | 1998-12-21 | 2013-07-18 | Denso Corporation | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit geschmolzenen Abschnitten aus einer Iridiumlegierung außerhalb eines Funkenabgabebereichs |
| US6670740B2 (en) * | 1999-05-12 | 2003-12-30 | William W. Landon, Jr. | High electrical stiction spark plug |
| JP4419327B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2010-02-24 | 株式会社デンソー | 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 |
| JP4227738B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2009-02-18 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP4306115B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2009-07-29 | 株式会社デンソー | スパークプラグの製造方法 |
| DE10103045A1 (de) | 2001-01-24 | 2002-07-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzenelektrode |
| JP2002280145A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ及びその製造方法 |
| DE10149630C1 (de) * | 2001-10-09 | 2003-10-09 | Beru Ag | Zündkerze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE10255187A1 (de) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Verbinden einer Elektrode mit einem Edelmetallabschnitt |
| US7049733B2 (en) * | 2003-11-05 | 2006-05-23 | Federal-Mogul Worldwide, Inc. | Spark plug center electrode assembly |
| US7256533B2 (en) * | 2004-07-27 | 2007-08-14 | Landon Jr William W | High electrical stiction spark plug |
| US20060237407A1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-10-26 | Nguyen Anh V | Medical devices having laser brazed joints |
| CN101346859B (zh) * | 2006-03-14 | 2012-06-27 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞的制造方法和火花塞 |
| JP2009541945A (ja) * | 2006-06-19 | 2009-11-26 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 小径／ロングリーチスパークプラグ |
| US7851984B2 (en) * | 2006-08-08 | 2010-12-14 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ignition device having a reflowed firing tip and method of construction |
| US8026654B2 (en) * | 2007-01-18 | 2011-09-27 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ignition device having an induction welded and laser weld reinforced firing tip and method of construction |
| US7923909B2 (en) * | 2007-01-18 | 2011-04-12 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ignition device having an electrode with a platinum firing tip and method of construction |
| US7795790B2 (en) * | 2007-02-02 | 2010-09-14 | Federal-Mogul Worldwide, Inc. | Spark plug electrode and process for making |
| EP2226911B1 (en) * | 2007-12-28 | 2013-11-27 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug for internal combustion engine |
| JP4775447B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2011-09-21 | 株式会社デンソー | 内燃機関用のスパークプラグ |
| JP5226838B2 (ja) * | 2011-08-04 | 2013-07-03 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| US8823251B2 (en) * | 2012-07-06 | 2014-09-02 | Denso International America, Inc. | Partial shroud of spark plug for ground electrode heat dispersion |
| DE102015113175A1 (de) | 2015-08-10 | 2016-09-29 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Zündkerze |
| DE102018105941B4 (de) | 2018-03-14 | 2021-09-02 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Zündkerzen-Zündspitze, Zündkerzenanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Zündkerzen-Zündspitze |
| DE102023107904A1 (de) | 2022-03-29 | 2023-10-05 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Zündkerze, zündkerzenelektrode und verfahren zur herstellung derselben |
| US11837852B1 (en) | 2022-07-27 | 2023-12-05 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Spark plug electrode with electrode tip directly thermally coupled to heat dissipating core and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3407326A (en) * | 1967-03-14 | 1968-10-22 | Ford Motor Co | Spark plug having a composite gold or gold alloy electrode and a process for its manufacture |
| US4699600A (en) * | 1981-04-30 | 1987-10-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Spark plug and method of manufacturing the same |
| JPS5859581A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-08 | 株式会社デンソー | 点火プラグ |
| JPS5859099A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | 株式会社パイロット | ペンにおける耐摩耗性合金の溶接方法 |
| JPS59160988A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-11 | 日本特殊陶業株式会社 | スパ−クプラグ |
| US4904216A (en) * | 1983-09-13 | 1990-02-27 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Process for producing the center electrode of spark plug |
| DE3605300A1 (de) * | 1986-02-19 | 1987-08-20 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Zuendkerze |
| JPS62226592A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
| FR2603749B1 (fr) * | 1986-09-08 | 1992-06-05 | Eyquem | Procede de fabrication d'une electrode centrale bimetallique a pointe de platine pour bougie d'allumage et electrode obtenue selon ce procede |
| DE3727526A1 (de) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum herstellen einer zuendkerze fuer brennkraftmaschinen |
| US4902416A (en) * | 1987-11-20 | 1990-02-20 | The Dow Chemical Company | Membrane separation device |
| US4840594A (en) * | 1988-06-06 | 1989-06-20 | Allied-Signal Inc. | Method for manufacturing electrodes for a spark plug |
| JP3327941B2 (ja) * | 1991-10-11 | 2002-09-24 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP2847681B2 (ja) * | 1991-12-03 | 1999-01-20 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグの中心電極の製造方法 |
| US5320569A (en) * | 1992-07-27 | 1994-06-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Method of making a spark plug |
-
1992
- 1992-05-07 JP JP4114809A patent/JPH05234662A/ja active Pending
-
1994
- 1994-06-24 US US08/265,003 patent/US5461210A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-01-12 US US08/371,577 patent/US5461276A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050803A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | スパークプラグの製造方法 |
| US7666047B2 (en) | 2003-11-21 | 2010-02-23 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Method for securing a metal noble tip to an electrode of a spark plug using a resistance and laser welding process |
| JP2008509531A (ja) * | 2004-08-03 | 2008-03-27 | フェデラル−モーグル コーポレイション | リフローされた点火先端部を有する点火装置およびその製造方法 |
| KR101160514B1 (ko) * | 2004-08-03 | 2012-06-28 | 페더럴-모걸 코오포레이숀 | 리플로우된 점화팁을 가진 점화장치 및 제조방법 |
| JP2014526786A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-06 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 接地電極を側方に立設した点火プラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5461210A (en) | 1995-10-24 |
| US5461276A (en) | 1995-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05234662A (ja) | スパークプラグ用電極およびその製造方法 | |
| JP3265067B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JP3327941B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JP3425973B2 (ja) | スパークプラグおよびその製造方法 | |
| EP0587446B1 (en) | A method of making spark plug electrode | |
| KR100965741B1 (ko) | 스파크 플러그 및 스파크 플러그의 제조방법 | |
| EP1133037B1 (en) | Method for manufacturing a spark plug for internal combustion engine | |
| JP3315462B2 (ja) | スパークプラグ | |
| US4853582A (en) | Spark plug for use in internal combustion engine | |
| US7045939B2 (en) | Spark plug having a welded electrode and the method of producing the same | |
| US4826462A (en) | Method for manufacturing a spark plug electrode | |
| JPH0636856A (ja) | スパークプラグ | |
| EP0549368A2 (en) | An electrode for a spark plug and a method of manufacturing the same | |
| JPH08339880A (ja) | 内燃機関用スパークプラグ | |
| US6971937B2 (en) | Method of manufacturing a spark plug for an internal combustion engine | |
| JP2853109B2 (ja) | スパークプラグの製造方法 | |
| JP3364746B2 (ja) | スパークプラグの製造方法及びスパークプラグ | |
| US20020074920A1 (en) | High efficiency, extended life spark plug having improved firing tips | |
| US20020070646A1 (en) | Enhanced thermal expansion divider layers for a high efficiency, extended life spark plug | |
| JPH06338376A (ja) | スパークプラグ用電極 | |
| JPH0536462A (ja) | スパークプラグ | |
| JPH05159857A (ja) | 気体燃料機関用スパークプラグ | |
| JP3359347B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JPH05182742A (ja) | スパークプラグ用電極およびその製造方法 | |
| JPH0582236A (ja) | 多極スパークプラグ |