JPH05275157A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
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- JPH05275157A JPH05275157A JP6579092A JP6579092A JPH05275157A JP H05275157 A JPH05275157 A JP H05275157A JP 6579092 A JP6579092 A JP 6579092A JP 6579092 A JP6579092 A JP 6579092A JP H05275157 A JPH05275157 A JP H05275157A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 板状貴金属チップの表面に均一なエッジを有
し、火花放電電圧に必要な要求電圧を、低レベルでか
つ、ばらつきが少なくすることのできるスパークプラグ
の提供。 【構成】 母材２０の発火面２１に貴金属チップ５を溶
接した外側電極２を有するスパークプラグにおいて、前
記貴金属チップ５は、該貴金属チップ５を溶接された母
材表面２４より突出すると共に、エッジＥを有する中央
部５１と、前記母材表面２４と同一又は奥まった縁部５
２とを有する。
し、火花放電電圧に必要な要求電圧を、低レベルでか
つ、ばらつきが少なくすることのできるスパークプラグ
の提供。 【構成】 母材２０の発火面２１に貴金属チップ５を溶
接した外側電極２を有するスパークプラグにおいて、前
記貴金属チップ５は、該貴金属チップ５を溶接された母
材表面２４より突出すると共に、エッジＥを有する中央
部５１と、前記母材表面２４と同一又は奥まった縁部５
２とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、外側電極（接地電
極）の発火面に貴金属チップを溶接したスパークプラグ
に関する。
極）の発火面に貴金属チップを溶接したスパークプラグ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐火花消耗性向上のため、主体金具の先
端に溶接した外側電極の発火面に、板状貴金属チップを
溶接すると共に、その外周に母材の盛り上げ部を形成
し、貴金属チップを母材に強固に固着したスパークプラ
グが提案されている（特公平３−７５９９４号）。
端に溶接した外側電極の発火面に、板状貴金属チップを
溶接すると共に、その外周に母材の盛り上げ部を形成
し、貴金属チップを母材に強固に固着したスパークプラ
グが提案されている（特公平３−７５９９４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記スパー
クプラグにおいては、溶接時に母材の盛り上がり量を均
一に形成することが困難であり、このため板状貴金属チ
ップのエッジの母材からの突出し量がばらつき易いと共
に、突出し量が少ない。この結果、放電間隙で火花放電
する要求電圧がばらつくと共に、電界強度の値が小さい
ため要求電圧が高レベルとなる欠点がある。この発明の
目的は、板状貴金属チップの表面に均一なエッジを有
し、火花放電電圧に必要な要求電圧を、低レベルでか
つ、ばらつきが少なくできるスパークプラグの提供にあ
る。
クプラグにおいては、溶接時に母材の盛り上がり量を均
一に形成することが困難であり、このため板状貴金属チ
ップのエッジの母材からの突出し量がばらつき易いと共
に、突出し量が少ない。この結果、放電間隙で火花放電
する要求電圧がばらつくと共に、電界強度の値が小さい
ため要求電圧が高レベルとなる欠点がある。この発明の
目的は、板状貴金属チップの表面に均一なエッジを有
し、火花放電電圧に必要な要求電圧を、低レベルでか
つ、ばらつきが少なく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、母材の発火面に貴金属チップを溶接した外側電極
を有するスパークプラグにおいて、前記貴金属チップ
は、該貴金属チップを溶接された前記母材表面より突出
すると共に、エッジを有する中央部と、前記母材表面と
同一又は奥まった縁部とを有することを特徴とする。請
求項２に記載のスパークプラグは、前記母材材料の先端
部に板状貴金属チップを抵抗溶接し、該貴金属チップの
外周部を再度抵抗溶接して、前記貴金属チップの表面が
外側電極の母材面より突出したエッジを有する中央部
と、前記母材面と同一又は奥まった縁部とを成形してな
る外側電極を有する。請求項３に記載のスパークプラグ
は、前記母材材料の先端部に板状貴金属チップを、凹所
付き電極棒で抵抗溶接して、前記貴金属チップの表面が
外側電極の母材面より突出したエッジを有する中央部
と、前記母材面と同一又は奥まった縁部とを成形してな
る外側電極を有する。請求項４に記載のスパークプラグ
は、前記外側電極の母材表面から突出した貴金属チップ
の前記中央部はエッジ付き凹凸を有することを特徴とす
る。
グは、母材の発火面に貴金属チップを溶接した外側電極
を有するスパークプラグにおいて、前記貴金属チップ
は、該貴金属チップを溶接された前記母材表面より突出
すると共に、エッジを有する中央部と、前記母材表面と
同一又は奥まった縁部とを有することを特徴とする。請
求項２に記載のスパークプラグは、前記母材材料の先端
部に板状貴金属チップを抵抗溶接し、該貴金属チップの
外周部を再度抵抗溶接して、前記貴金属チップの表面が
外側電極の母材面より突出したエッジを有する中央部
と、前記母材面と同一又は奥まった縁部とを成形してな
る外側電極を有する。請求項３に記載のスパークプラグ
は、前記母材材料の先端部に板状貴金属チップを、凹所
付き電極棒で抵抗溶接して、前記貴金属チップの表面が
外側電極の母材面より突出したエッジを有する中央部
と、前記母材面と同一又は奥まった縁部とを成形してな
る外側電極を有する。請求項４に記載のスパークプラグ
は、前記外側電極の母材表面から突出した貴金属チップ
の前記中央部はエッジ付き凹凸を有することを特徴とす
る。
【０００５】
【発明の作用、効果】この発明では、外側電極の発火面
に溶接した貴金属チップの面内にエッジを有する中央突
出部を形成しているので、エッジの高さが均一に製造で
きると共に、エッジの高さを高く形成できる。これによ
り、火花放電に必要なスパークプラグの要求電圧のばら
つきを小さくすることができると共に、要求電圧を低レ
ベルにすることができる。
に溶接した貴金属チップの面内にエッジを有する中央突
出部を形成しているので、エッジの高さが均一に製造で
きると共に、エッジの高さを高く形成できる。これによ
り、火花放電に必要なスパークプラグの要求電圧のばら
つきを小さくすることができると共に、要求電圧を低レ
ベルにすることができる。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明にかかるスパークプラグを
示し、先端部１１に外側電極（接地電極）２が溶接され
た筒状主体金具１内に、軸穴３１付き絶縁碍子３を嵌め
込み、該軸穴３１に中心電極４を封着してなる。中心電
極４の絶縁碍子３から突出した先端面４１と、外側電極
２の発火面２１との間は、火花放電間隙Ｇとなってい
る。
示し、先端部１１に外側電極（接地電極）２が溶接され
た筒状主体金具１内に、軸穴３１付き絶縁碍子３を嵌め
込み、該軸穴３１に中心電極４を封着してなる。中心電
極４の絶縁碍子３から突出した先端面４１と、外側電極
２の発火面２１との間は、火花放電間隙Ｇとなってい
る。
【０００７】外側電極２は、耐熱Ｎｉ合金製で、矩形断
面を有する棒状の母材２０を略Ｌ字形に曲げて形成さ
れ、軸方向の基部２２と中心電極方向に曲げられた先端
部２３とからなる。先端部２３の前記中心電極先端面４
１との対向面が前記発火面２１となっており、Ｐｔ合金
製の円板状貴金属チップ５が溶接されている。
面を有する棒状の母材２０を略Ｌ字形に曲げて形成さ
れ、軸方向の基部２２と中心電極方向に曲げられた先端
部２３とからなる。先端部２３の前記中心電極先端面４
１との対向面が前記発火面２１となっており、Ｐｔ合金
製の円板状貴金属チップ５が溶接されている。
【０００８】貴金属チップ５は、中心電極方向に突出し
た中央部５１と、その外周の縁部５２とからなり、中央
部５１の頂面５３は周囲の外側電極２の母材の表面２４
より０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度中心電極方向に出っ張
っており、縁部５２は前記表面２４と同一面上にある
か、又は前記表面２４より０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度
奥に引っ込んでいる。中央部５１の先端はエッジＥとな
っている。外側電極２の材料として、Ｎｉ合金製の棒状
母材にＣｕなど良熱伝導製芯を埋設した複合材、前記芯
にさらに純Ｎｉ製あるいは純Ｆｅ製の中芯を埋設した３
層合材を用いてもよい。
た中央部５１と、その外周の縁部５２とからなり、中央
部５１の頂面５３は周囲の外側電極２の母材の表面２４
より０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度中心電極方向に出っ張
っており、縁部５２は前記表面２４と同一面上にある
か、又は前記表面２４より０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度
奥に引っ込んでいる。中央部５１の先端はエッジＥとな
っている。外側電極２の材料として、Ｎｉ合金製の棒状
母材にＣｕなど良熱伝導製芯を埋設した複合材、前記芯
にさらに純Ｎｉ製あるいは純Ｆｅ製の中芯を埋設した３
層合材を用いてもよい。
【０００９】図２は上記貴金属チップ５の外側電極母材
２０への溶接方法を示す。外側電極母材（材料）２０の
所定位置に、円板状貴金属チップ５を設置し、上方から
先端面６０がほぼ平面となっている電極棒６を降下させ
て電気抵抗溶接する。これにより（イ）に示す如く、貴
金属チップ５は主に母材２０の溶融により溶接されると
共に、外周５０には溶融した母材２０の盛り上がり２５
が形成される。
２０への溶接方法を示す。外側電極母材（材料）２０の
所定位置に、円板状貴金属チップ５を設置し、上方から
先端面６０がほぼ平面となっている電極棒６を降下させ
て電気抵抗溶接する。これにより（イ）に示す如く、貴
金属チップ５は主に母材２０の溶融により溶接されると
共に、外周５０には溶融した母材２０の盛り上がり２５
が形成される。
【００１０】つぎに、（ロ）に示す如く、貴金属チップ
５の外径より幾分大きい直径の円形先端面７０の中心に
前記貴金属チップ５と比べて幾分径小の円柱状凹所７１
が設けられた電極棒７によって、再度抵抗溶接を行う。
これにより、中心電極方向に突出した中央部５１と、そ
の外周の縁部５２とを成形する。さらに、必要な場合の
み（ハ）に示す如く、寸法上不要な先端部を切断して、
外側電極２を製造する。この外側電極２を主体金具１の
先端に溶接して、絶縁碍子３、中心電極４など他の部材
を組み付け、外側電極２を略Ｌ字形に曲げて、貴金属チ
ップ５と中心電極先端面４１との間に所定幅の火花放電
間隙Ｇを設定しスパークプラグを製造する。
５の外径より幾分大きい直径の円形先端面７０の中心に
前記貴金属チップ５と比べて幾分径小の円柱状凹所７１
が設けられた電極棒７によって、再度抵抗溶接を行う。
これにより、中心電極方向に突出した中央部５１と、そ
の外周の縁部５２とを成形する。さらに、必要な場合の
み（ハ）に示す如く、寸法上不要な先端部を切断して、
外側電極２を製造する。この外側電極２を主体金具１の
先端に溶接して、絶縁碍子３、中心電極４など他の部材
を組み付け、外側電極２を略Ｌ字形に曲げて、貴金属チ
ップ５と中心電極先端面４１との間に所定幅の火花放電
間隙Ｇを設定しスパークプラグを製造する。
【００１１】図３は、上記外側電極２の他の製造工程を
示す。この実施例では、貴金属チップ５の外径より幾分
大きい直径の円形先端面８０の中心に、板状貴金属チッ
プ５より径小の浅い円柱状凹所８１を有する電極棒８を
用いて、板状貴金属チップ５を一度の抵抗溶接により外
側電極母材２０に固着すると同時に、突出した中央部５
１と、その外周の奥まった縁部５２とを成形している。
これにより、製造工程の簡略化が可能となり、製造コス
トが低減できる。
示す。この実施例では、貴金属チップ５の外径より幾分
大きい直径の円形先端面８０の中心に、板状貴金属チッ
プ５より径小の浅い円柱状凹所８１を有する電極棒８を
用いて、板状貴金属チップ５を一度の抵抗溶接により外
側電極母材２０に固着すると同時に、突出した中央部５
１と、その外周の奥まった縁部５２とを成形している。
これにより、製造工程の簡略化が可能となり、製造コス
トが低減できる。
【００１２】図４は、さらに他の実施例を示す。この実
施例では、（イ）に示す如く、先端面９０の中心に設け
た円柱状凹所９１内に十字形の突条９２を有する電極棒
９を用いた電気抵抗溶接により、（ロ）に示す如くエッ
ジＥを持つ凹凸表面５４を有する貴金属チップ５付きの
外側電極２を形成している。この実施例のごとく中央部
５１の頂面にエッジＥを持つ凹凸を設けることにより火
花放電の要求電圧がより低減できる。なお、エッジＥを
持つ凹凸のパターンは任意に選択できる。
施例では、（イ）に示す如く、先端面９０の中心に設け
た円柱状凹所９１内に十字形の突条９２を有する電極棒
９を用いた電気抵抗溶接により、（ロ）に示す如くエッ
ジＥを持つ凹凸表面５４を有する貴金属チップ５付きの
外側電極２を形成している。この実施例のごとく中央部
５１の頂面にエッジＥを持つ凹凸を設けることにより火
花放電の要求電圧がより低減できる。なお、エッジＥを
持つ凹凸のパターンは任意に選択できる。
【００１３】図５（イ）は、外径０．８ｍｍ、厚さ０．
２ｍｍの円板状貴金属チップ５を、幅２．８ｍｍ、厚さ
１．０ｍｍの矩形断面を呈する外側電極母材２０に溶接
し、火花放電間隙Ｇを１．１ｍｍに設定したスパークプ
ラグにおいて、外側電極母材２０中に板状貴金属チップ
５を面一的に溶接されたタイプＡと、外周面が半分埋設
されたタイプＢと、この発明にかかるタイプＣの火花放
電電圧（要求電圧）を、ゲージ圧６Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加
圧室内で測定したグラフである。この測定結果からタイ
プＣの本願発明にかかるスパークプラグは、比較品に比
べ、斜線の棒グラフで示す中心電極４がプラス特性（電
源特性がプラス極性）において、顕著に要求電圧が低減
できることが判る。
２ｍｍの円板状貴金属チップ５を、幅２．８ｍｍ、厚さ
１．０ｍｍの矩形断面を呈する外側電極母材２０に溶接
し、火花放電間隙Ｇを１．１ｍｍに設定したスパークプ
ラグにおいて、外側電極母材２０中に板状貴金属チップ
５を面一的に溶接されたタイプＡと、外周面が半分埋設
されたタイプＢと、この発明にかかるタイプＣの火花放
電電圧（要求電圧）を、ゲージ圧６Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加
圧室内で測定したグラフである。この測定結果からタイ
プＣの本願発明にかかるスパークプラグは、比較品に比
べ、斜線の棒グラフで示す中心電極４がプラス特性（電
源特性がプラス極性）において、顕著に要求電圧が低減
できることが判る。
【００１４】図５（ロ）は、上記タイプＢとタイプＣの
外側電極を用いたスパークプラグを２０００ｃｃ、６気
筒のガソリン機関に装着し、７００ｒｐｍのアイドリン
グ運転を、空燃比を変えて行ったときにおける、排気中
のＨＣスパイク（失火発生による）の頻度を測定した結
果を示す。本発明品であるタイプＣは、希薄燃料運転域
において、失火の発生回数が少なく、着火性が優れるこ
とが証明されている。
外側電極を用いたスパークプラグを２０００ｃｃ、６気
筒のガソリン機関に装着し、７００ｒｐｍのアイドリン
グ運転を、空燃比を変えて行ったときにおける、排気中
のＨＣスパイク（失火発生による）の頻度を測定した結
果を示す。本発明品であるタイプＣは、希薄燃料運転域
において、失火の発生回数が少なく、着火性が優れるこ
とが証明されている。
【００１５】図６は、タイプＣの外側電極２を有する本
発明のスパークプラグを、２０００ｃｃ、６気筒のガソ
リン機関に装着し、５５００ｒｐｍ、全負荷運転を１分
間−アイドリング運転を１分間という条件の冷熱サイク
ル耐久試験を３０００サイクル行った後の貴金属チップ
５の母材２０との溶接面の酸化スケールＳの進行度合い
を示す。酸化スケールＳの進度は外周縁部５２のみ（貴
金属チップの直径Ｄに対し１０〜２０％止まり）で、中
央部５１には進行しておらず、耐剥離性が高いことが判
明した。これは、縁部５２が母材２０に深く溶融して拡
散層が厚く形成され、熱応力の緩和、クラックの発生防
止、および耐腐食性の向上など溶接強度の強化に寄与し
ているためと推測される。
発明のスパークプラグを、２０００ｃｃ、６気筒のガソ
リン機関に装着し、５５００ｒｐｍ、全負荷運転を１分
間−アイドリング運転を１分間という条件の冷熱サイク
ル耐久試験を３０００サイクル行った後の貴金属チップ
５の母材２０との溶接面の酸化スケールＳの進行度合い
を示す。酸化スケールＳの進度は外周縁部５２のみ（貴
金属チップの直径Ｄに対し１０〜２０％止まり）で、中
央部５１には進行しておらず、耐剥離性が高いことが判
明した。これは、縁部５２が母材２０に深く溶融して拡
散層が厚く形成され、熱応力の緩和、クラックの発生防
止、および耐腐食性の向上など溶接強度の強化に寄与し
ているためと推測される。
【図１】この発明の一実施例にかかるスパークプラグの
先端部の斜視図である。
先端部の斜視図である。
【図２】外側電極の製造工程図である。
【図３】他の実施例にかかる外側電極の製造工程図であ
る。
る。
【図４】さらに他の実施例にかかる外側電極の製造工程
図である。
図である。
【図５】外側電極の構造と着火性との関係を示すグラフ
である。
である。
【図６】耐久試験後の貴金属チップ溶接部の酸化スケー
ル進行度を示す断面図である。
ル進行度を示す断面図である。
１ 主体金具 ２ 外側電極 ３ 絶縁碍子 ４ 中心電極 ５ 貴金属チップ ２０ 母材 ２１ 発火面 ２４ 表面 ５１ 中央部 ５２ 縁部 Ｅ エッジ
Claims (4)
- 【請求項１】 母材の発火面に貴金属チップを溶接した
外側電極を有するスパークプラグにおいて、 前記貴金属チップは、該貴金属チップを溶接された前記
母材表面より突出すると共に、エッジを有する中央部
と、前記母材表面と同一又は奥まった縁部とを有するこ
とを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項２】 前記母材材料の先端部に板状貴金属チッ
プを抵抗溶接し、該貴金属チップの外周部を再度抵抗溶
接して、前記貴金属チップの表面が外側電極の母材面よ
り突出したエッジを有する中央部と、前記母材面と同一
又は奥まった縁部とを成形してなる外側電極を有するス
パークプラグ。 - 【請求項３】 前記母材材料の先端部に板状貴金属チッ
プを、凹所付き電極棒で抵抗溶接して、前記貴金属チッ
プの表面が外側電極の母材面より突出したエッジを有す
る中央部と、前記母材面と同一又は奥まった縁部とを成
形してなる外側電極を有するスパークプラグ。 - 【請求項４】 請求項１において、前記中央部はエッジ
付き凹凸を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP06579092A JP3272390B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06579092A JP3272390B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275157A true JPH05275157A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3272390B2 JP3272390B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=13297179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06579092A Expired - Fee Related JP3272390B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272390B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1376791A1 (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-02 | NGK Spark Plug Company Limited | Spark plug and method for manufacturing the spark plug |
| WO2009017187A1 (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Denso Corporation | 内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法 |
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| WO2010053116A1 (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-14 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ及びその製造方法 |
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-
1992
- 1992-03-24 JP JP06579092A patent/JP3272390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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