JPH05502751A - 点火栓の電極の製法及び点火栓電極 - Google Patents

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】 点火栓の電極の製法及び点火栓電極 従来技術 本発明は請求項１に記載した形式の点火栓電極の製法に関する。このような方法 は既にＵＳ−ＰＳ　２９５５２２２号により公知である。この方法においては材 料の異なる３つの出発構成部分から成る複合体が塑性変形プレスにより点火栓中 央電極に成形されている。すなわち、複合体はリベット形状の、貴金属から成る 点火区分を有し、該点火区分は沈頭部とシャフトの１部分でもってニッケルから 成る円形板金の透し孔を充たしている。この場合、ニッケル円形板金の、点火区 分を受容する側には同直径の銅円形板金がろう接されている。塑性変形プレスの 後で、銅出発構成部材は熱的な伝達性の高い電極コアを形成しかつニッケル出発 構成部分は耐蝕性の電極套壁を形成する。該電極套壁の燃焼室側の底部からは点 火区分が棒状に突出する。この中央電極の点火区分は点火栓の火花間隔に対する 気化燃料−空気混合物の良好な接近性を可能にするが、最近の高出力内燃機関に 使用する場合には、中央電極に前記点火区分を固定する点に関しては改善を要す る。

Ｊ　Ｐ’−ＰＳ４９−２２９８９号には銅コアとニッケル套壁とプラチナ、金、 バラノユーム又はそれに類似したものから成る点火尖端とを有する中央１極が開 示されている。この場合には点火尖端材料はコア材料と直接的に接触させられて いる。この直接的は３つの円形板金から成る複合体を塑性変形プレスすることに より製造されている。この場合、点火尖端に予定されている円形板金はコア及び 套壁用の円形板金とほぼ同じ直径であるか又はそれよりも小さな直径を有し、点 火尖端に予定されている円形板金は套壁円形板金の透し孔内に挿入させることが できるようになっている。しかしながら貴金属から成る点火区分はこの中央電極 の套壁とコアに確実に固定されておらず、点火栓は点火区分が紛失した場合にこ の範囲において十分な緊急運転特性を有していない。

ＤＥ−Ｏ３３６０７２４３号からは塑性変形プレスによる点火栓中央電極を製造 する方法であって、同様に材料の異なる３つの出発構成部分から成る複合体を用 いる形式のものが公知である。すなわち、この場合には完成した電極は耐蝕性の 材料（例えばニッケル合金）から成る套壁と、該套壁により取巻かれた、熱的伝 達性の高い材料から成るコアと、套壁の燃焼室側の底における袋孔に固定された 、貴金属から成る点火区分とを有している。この電極においては熱を良好に伝達 する電極コアが套壁底部の１部分により点火区分から分離させられている結果、 電極における熱の伝達性が損われる。さらにこの１ｉ極の複合体の製造は大量生 産の観点からは比較的に手間がかかる。何故ならばコアのための棒状の出発構成 部分が套壁出発構成部分の接続側の深い袋孔に挿入されかつ点火区分のビン状の 出発構成部分が套壁出発構成部分の燃焼室側の袋孔に挿入されなければならない からである。

前述のＤＥ−Ｏ３３６０７２４３号に記載されている方法と同じような方法はＤ Ｅ−Ｏ３３４３３６８３号によっても公知である。この場合にはビン状の点火区 分出発構成部分の代りに円板状の出発構成部分が使用されている。

ＤＥ−Ａ５２６１４２７４号には電極を有する点火栓であって、筒状のニッケル 套壁により取巻かれたシルバコアヲ有し、ンルバコアが燃焼室側の端面において 露出している形式のものが開示されている。このような電極は機能的には使用可 能であるが、ジルバの割合が比較的に大きいために電極が高価であるという欠点 を持つ。

ＵＳ−ＰＳ２２９６０３３号には中央電極とアース電極とを有する点火栓であっ て、電極が前述のＤＥ−Ａ３２６１４２７４号の電極のような竺造を有しており 、電極の燃焼室側の端面が付加的にさらに、プラチナ又はプラチナ合金から成る 溶接された点火区分を有している形式のものが公知である。このような電極をハ ンマリングと溶接によって製造する工程はきわめて面倒であり、しかもこのよう な電極においては溶接された点火区分が紛失した場合の緊急運転特性が悪い。

これに対して本発明の課題は寿命の長い点火栓電極もしくほこのような電極であ って、できるだけ耐蝕性が高い材料から成る套壁を有し、当該套壁によって取囲 まれた、熱的伝達性の高い材料から成るコアを備え、コアの燃焼室側の端面が耐 焼損性の材料の小体積範囲により覆われている形式のものを製造する方法を開発 することである。この場合、耐焼損性の範囲は長期に亙って確実にかつ最新の高 出力内燃機関における負荷を受けた場合にも固持されなければならない。しかも この電極の製造過程は経済的な大量生産に適するものでなければならない。

この課題は本発明によれば請求項１に記載した特徴によって解決された。

請求項２以下２０までに記載された手段によっては請求項１に記載した方法の有 利な実施例が得られ、請求項２２以下２７までに記載された手段によっては請求 項２１に記載した電極の有利な実施例が得られる。

特に有利であることは、点火区分として耐焼損性の高い材料（例えばプラチナ又 はプラチナ合金）から成る小体積の４番目の材料区分が燃焼室側で耐焼性の材料 （例えばノルバ又はノルバ合金）の前に配置されていることである。長い耐用年 限のあとで耐焼損性の高い材料が消耗した場合ですら、点火栓は前記材料に続く 耐焼損性の材料に基づき、まだ多数キロに亙って緊急運転特性を有する。電極の 燃焼室側の端部区分の減少によって点火栓の火花区間に対する混合気の接近性は 改善される。

扁平圧刻と場合によってはフック形に曲げる付加的な曲げ工程とによって前記電 極はアース電極に加工することもできる。

図面 本発明の実施例は図面に示されており、以下これについて詳細に説明する。第１ 図は点火栓の燃焼室側の範囲の拡大側面図、第２図は本発明の点火栓中央電極の ３つの出発構成部分の１実施例の拡大側面図、第３図は第２図に示した３つの出 発構成部分から構成された複合体の縦断面図、第４図は原理的に示した塑性変形 プレス工具を第３図の複合体と共に示した垂直断面図、第５図は第３図の複合体 から塑性変形プレスされた中央電極中間製品を、既にヘッド側にあとから一体成 形された鍔と半径方向のロック付加部と共に示した縦断面図、第６図は３つの出 発構成部分から成形され、燃焼室側に耐焼損性の材料から成る露出した範囲を有 する本発明による中央電極の縦断面図、第７図は本発明による点火栓中央電極の ３つの出発構成部分の第２実施例の拡大側面図、第８図は第７図に示された出発 構成部分から構成された複合体の縦断面図。第９図は本発明による点火栓中央電 極の４つの出発構成部分の第１実施例の拡大側面図、第１０図は第９図に示した ４つの出発構成部分から成る複合体の縦断面図、第１１図は第１０図の複合体か ら塑性変形プレスされ、あとからヘッド側にすでに鍔と半径方向のロック付加部 が一体成形されている中央電極中間製品の縦断面図、第１２図は４つの出発構成 部分から成形され、耐焼損性の高い材料から成る露出範囲を燃焼室側に有する中 央電極の縦断面図、第１３図は本発明による点火栓中央電極の４つの出発構成部 分の第２実施例の拡大側面図、第１４図は第１３図に示された出発構成部分から 成る複合体の縦断面図、第１５図は第１２図の中央電極の拡大して示した燃焼室 側の範囲の部分断面図（この場合、燃焼室側の端部区分の直径は減径され、円筒 状に構成されている）、第１６図は第１２図の中央電極の燃焼室側の端部区分を 同様に拡大した示した図（この場合には付加的に燃焼室側の端部区分は電極端面 に向かって先細になる円錐台として構成されている）、第１７図は３つもしくは ４つの出発構成部分から成る中央電極中間製品を扁平圧刻して製造されたアース 電極中間製品を拡大して示した図、第１８図は第１７図のアース電極中間製品の Ｍ−Ｍ線に沿った横断面図、第１９図は３つの出発構成部分から成り、場合によ ってはフック状に曲げることのできる、点火栓ケーシングに固定される、所定長 さに切断されたアース電極の縦断面図、第２０図は４つの出発構成部分から成形 されかつ場合によってはさらにフック状に曲げられる、点火栓ケーシングに固定 される、所定長さに切断されたアース電極の縦断面図である。

実施例の説明 第１図には通常の点火栓１０の燃焼室側の範囲が示されている。

点火栓ケーシング１１は燃焼室側に点火栓１０を内燃機関に組込むためのねじ込 みねじ山１２を備えている。点火栓ケーシング１１の燃焼室側の端面は符号１３ で示されている。符号１４で示された略示した点火栓ケーシング１１の縦孔から は、点火栓１０の当該実施例においては、絶縁体１５が突出している。該絶縁体 １５は図示されていない軸方向の孔に中央電極１６を保持している。すなわち、 中央電極１６の燃焼室側の端面１７はフック状に曲げられたアース電極１８の自 由な端部区分に対して間隔をおいて向き合っている。アース電極１８の、自由端 部とは反対側の端部は点火栓ケーシング１１の端面１３に例えば溶接によって固 定されている。中央電極１６の端面１７とアース電極１８の自由な端部区分との 間にある中間室は点火栓１０の火花区間を成す。

前述の点火栓１０においては燃焼室側で点火栓ケーシング１１の前に配置された 火花区間１９を有しているが、火花区間がケーシング縦孔１４内にある点火栓も 公知である。このような点火栓においてはたいていはフック状ではなく、真直ぐ なアース電極が使用される。すなわち、真直ぐなアース電極も点火栓ケーシング １１に固定され、自由＃部で燃焼室側で中央電極１６の端面１７から間隔をおい て位置している。しかしながら真直ぐなアース電極はその端面２０で半径方向で 中央電極１６の燃焼室側の端部区分に向（ように配置することもできる。自由端 区分で中央電極１６の端面１７に向き合っているアース１！極１８は端面１７全 体を覆うことができるが、場合によっては内燃機関に応じて端面１７の１部だけ を覆うこともできる。、点火栓の別の実施例においては中央電極１６の端面１７ とアース電極Ｊ８の自由端面２０は間隔をおいて向き合っている。火花区間１９ の位置、アース電極１８の形状もしくは配置状態、場合によっては点火栓におけ るアース電極は内燃機関の要求と条件により決定される。しかしながらこれは本 発明にとっては本発明の電極がこれらの点火栓のすべてに有利に使用可能である ので重要ではない。

点火徐開１複数の材料範囲から構成される点火栓電極を塑性変形プレス方法で製 造することは原理的に公知であり、明細書の導入部に記載されている。このよう な塑性変形プレス方法は電極の大量生産に経済的に使用可能であり、この目的の ために有利であることが証明されている。最新型の高ＩＰ力内燃機関のへ大枠に おける高い要求に基づきかつ長い寿命に対する要求に関連して、これらの要求を 充たす点火栓電極が必要とされている。

第２図から第６図までには点火栓１０のこのような中央電極１６を製造するため の第１の方法が開示されている。

第２図には中央電極１６の１実施例のための３つの出発構成部分３１．３２．３ ３が示されている。出発構成部分３１は耐蝕性の材料（例えばニッケル又はニッ ケル合金）から成り、第６図の完成した中央電極６においてその套壁３１′を形 成しようとす°る円形板金として構成されている。この套壁出発構成部分３１は 袋孔３４を有し、該袋孔３４は套壁出発構成部分３１の上面３５の中央に配置さ れている。袋孔３４は有利な形式で円錐もしくは円錐台状に構成されているが他 の構成を有し、最小の直径で套壁出発構成部分３１の下面３６の近（まで連して いる。

套壁出発構成部分３１の袋孔３４内には第６図に示された完成した中央電極１６ の耐焼損性の範囲３２′の出発構成部分３２が挿入されている。この出発構成部 分３２は有利には球の形を有している。しかしながら出発構成部分３２は他の形 状、例えば棒区分又は円錐形状であってもよい。重要であるのは、出発構成部分 ３２の体積が套壁出発材料３１における袋孔を完全に充たすことである。耐焼損 性の範囲３２′のためのこの出発構成部材３２はノルム又はノルム合金がら成る 。この目的のために特に有利であるのは以下のノルム合金であることが証明され ている。

すなわち、 Ｎｉ成分が０１５％までである。ＡｇＮ１（細粒子銀）Ｔｉ成分が５％までであ るＡｇＴｉ ５ｎ０２成分が２〜１５％であるＡ　ｇＳ　ｎｏ　２Ｐｄ成分が２〜６％である ＡｇＰｄ しかしながらこの耐焼損性の範囲３２′のために適した材料としては前述の物質 の他にこのために適した他の公知の材料、例えばノルムの他の別の貴金属がある 前述の両方の出発構成部分３１と３２は次いで、出発構成部分３２が溶融しかつ 套壁出発構成部分３１における袋孔３４内を完成に充たすように加熱される。

この加熱して形成された物体の上に中央電極コア３３′の円形板金状の出発構成 部分３３が載設される。

該出発構成部分３３は熱的に伝達性の高い材料から成っている。このコア出発構 成部分３３の材料としては銅又は銅合金が使用される。コア出発構成部分３３は 套壁出発構成部分３１と同じ直径を有し、組立技術的な取扱いの理由から表面３ ７に同軸の付加部３８を備えている。同様に組立にとって有利な取扱いに役立つ 、出発構成部分３１．３２における半径又は面取部の図示は省略した。コア出発 構成部分３３は下面３９において両方の池の出発構成部分３１と３２と同軸に結 合されている。この場合、溶融した出発構成部分３２はろうとして役立つ、、選 択的に套壁出発構成部分３１は一方ではこの袋孔３１に溶かし込まれかつ凝固さ せられた耐焼損性の範囲の出発構成部分３２と、他方ではコア出発構成部分３３ と溶接によって、例えば抵抗溶接によって結合されていてもよい。出発構成部分 ３１．３２．３３のために使用された材料に関連して場合によっては結合過程を 容易にする層（例えばノルムから成る層）をこれらの出発構成部分３１．３２． ３３の上に施すことができる。有利にはコア出発構成部分３３とノルムもしくは ノルム合金から成る耐焼損性の範囲もしくは出発構成部分３２との開に、接触範 囲における不都合な酸化、ひいては熱伝導性の劣化をもたらし、ひいては不良点 火栓の製造を回避する図示されていない層を配置することができる。このような 層に適した物質は例えばニッケル及びプラチナである。

方法技術的にはこのような層はコア出発構成部分３３がニッケルもしくはプラチ ナで被覆されるか又は二。

ケル又はプラチナから成るフォイルをコア出発構成部分３３の下面３９に付加的 に配置することで製造できる。出発構成部分３１．３２．３３から構成された、 冷却された物体は符号４０（第３図参照）で示した複合体を成す。この複合体４ ０は次いで塑性変形プレス方法のための中間製品を成す。

第４図には点火栓電極１６を塑性変形プレスするための工具４１が原理的に示さ れている。この塑性変形プレス工具４１は電極出発構成部分３］、、３２．３３ もしくは複合体４０を受容する受容孔４３を有するダイ４２を有している。この 受容孔４３は同軸に直径の減少させられた傾斜層４４に移行しており、次いで塑 性変形プレス開口４５へ移行している。塑性変形プレス開口４５はさらに直径の 拡大された肩４６を介して孔４７に移行している。受容孔４３の直径は出発構成 部分３１と３３もしくは複合体４０が周面で受容孔４３の壁に接触するように設 定されている。すなわち、工具４１の塑性変形プレス開口４５の直径は中央電極 ３０のシャフト４８の直径に相応する（第６図参照）。受容孔４３においては上 方からまず出発構成部分３１．３２．３３もしくは複合体４０が適当に挿入され る。この場合、套壁出発構成部分３１は塑性変形プレス開口４５に向けられてい る。次いで公知の形式で塑性変形プレスポンチ４９が挿入される。塑性変形プレ スポンチ４９は圧力で負荷され、出発構成部分３１゜３２．３３もしくは複合体 ４０を部分的に塑性変形プレス開口４５を通して押し出す。すなわち、ヘッド区 分だけが塑性変形プレス開口４５の上方に残される。

塑性変形プレス工具４１から図示されていない放出器を用いて離型された電極中 間製品５０にはさらに鍔５０とロック付加部５３とが一体成形されており、第５ 図に示されている。この電極中間製品５０においては出発構成部分３１は耐蝕性 の材料から成る筒状の套壁３１′を形成しており、出発構成部分３２は套壁３１ により側方へかつ燃焼室側で套壁底５４により制限された耐焼損性の範囲３２を 形成し、出発構成部分３３は同様に套壁３１′により側方から取囲まれているが 、しかし接続側で露出しているコア３３′を熱的伝達性の高い材料から形成して いる。套壁構成部分３１における袋孔３４の形状に応じて套壁３１′の底５４は 完全に又は部分的にだけ閉じられている。

電極１６が正確な長さを有しており、耐焼損性の範囲３２′のできるだけ大きな 横断面積が露出するように電極中間製品５０の燃焼室側の端部区分は相応に加工 されている。有利には電極端面１７は研削により形成されている。

中央電極を製造する前述の方法には主要な特徴は維持したうえで変更を加えるこ とができる。例えば方法段階において出発構成部分３１．３２．３３を複合体４ ０に結合する段階を省略することができる。しかしながらこの場合には関係する 出発構成部分３１．３２１３３の大きさと形に関する高い精度が前提条件である 。

塑性変形プレスされる複合体６０を製造する別の可能性は第７図と第８図とに示 されている。

第６図に示された中央電極１６の套壁３１′の出発構成部分６１としてはこの場 合には鉢形体が用いられている。この鉢形体の円形の周面は該鉢形体が塑性変形 プレス工具の受容孔にぴったりと嵌合するように設定されている。套壁出発構成 部分６１の底は符号６３で示されている。

套壁出発構成部分６１の袋孔６２には第６図に示された中央電極１６の耐焼損性 の範囲３２′の出発構成部分６４が挿入される。この出発構成部分６４は有利に は円形の周囲を有する円形板金であるが、他の形状、例えば球状又は棒状であっ てもよい。有利な形式でこの両方の出発構成部分６１と６４は加熱され、出発構 成部分６４は鉢形の出発構成部分６１の袋孔６２内に溶かし込まれる。

次の方法段階では套壁出発構成部分６１の袋孔６２における、溶かし込まれた出 発構成部分６１によって占められていない空間に、中央電極１６のコア３３′の ための、袋孔６２の横断面を充たす棒状の出発構成部分６５が差込まれる。出発 構成部分６４を溶かし込んだあとでコア出発構成部分６５の端面６６は有利には 套壁構成部分６１のリング状の上面６７と同一平面を成しているが、場合によっ てはいくらか前述の上面６７を越えて突出することもできる。しかし、方法の変 化実施例によれば、コア出発構成部分６５は出発構成部分６４がまだ溶かし込ま れていないときにすでに出発構成部分６４の上で袋孔６２内へ差込むこともでき る。この場合には、３つの出発構成部分６１．６４．６５は一緒に、耐焼損性の 範囲の出発構成部分６４が溶融されるように加熱される。有利であるのは出発構 成部分６４を溶融したあとで図示されていないポンチでコア出発構成部分６５に 圧力を及ぼすことである。棒状のコア出発構成部分６５は溶融された出発構成部 分６４及び（又は）袋孔６２の直径の収縮により套壁出発構成部分６１に保持さ れる。その他の点はこの方法の変化実施例においても先きに記述したすべての特 徴が当嵌まる。

電極特性をさらに改善すること、特に寿命を長くすることは、第９図から第１２ 図に示した付加的な方法手段によって達成される。

第９図においては第７図に示したように塑性変形プレスしようとする中央電極７ ０（第１２図参照）のための出発構成部分が示されている。一番下に配置された 套を出発構成部分７１は套壁出発構成部分３１に相当し、耐焼損性の範囲のため の出発構成部分７２は出発構成部分３２に相当し、コア出発構成部分７３は出発 構成部分３３に相当している。套壁出発構成部分７１の袋孔７４内にはまず、第 １２図に示した中央電極の耐焼損性の高い範囲８１のためのきわめて小体積の出 発構成部分７５が挿入される。この出発構成部分７５は有利には球として構成さ れ、有利にはプラチナ金属、プラチナ金属合金から成っているが、プラチナ金属 と他の金属との合成も考えられる。次いで袋孔７４においては耐焼損性の範囲８ ２のための出発構成部分７２が挿入され、そのあとでこの物体が出発構成部分７ ２が溶融するまで加熱される。高い融点を有する、耐焼損性の高い出発構成部分 ７５は套壁出発構成部分７１における袋孔７４のもっとも深い点７６に配置され る。有利であるのは、套壁出発構成部分７１におけるもっとも深い点７６の範囲 が、耐焼損性の高い範囲８１の出発構成部分７５の球状の表面に面で接触するよ うに形成されていることである。この補充された方法においては耐焼損性の範囲 ８２のための出発構成部分７２の大きさは、該出発構成部分７２が溶融後に袋孔 ７４を一杯に充たすように定められている。次いでコア出発構成部分７３は第１ 実施例の場合のように（第３図参照）前述の如く形成された物体の上に図示され ていない補助装置を用いて一緒に固定される。このようにして得られた複合体７ ７は第１０図に示されている。

この複合体７７は塑性変形プレス工程とヘンドア８の圧刻工程とのあとで、第１ １図に示された電極中間製品７９の外観を有する。電極中間製品７９は第５図の 中間製品と同様に燃焼室側で多かれ少なかれ閉じられた套壁底８０を有し、該套 壁底８０にまず耐焼損性の高い材料（例えばプラチナ）から成る、小体積の範囲 ８１が接続させられ、次いで耐焼損性の材料（例えばノルバ）から成る範囲８２ が接続させられ、さらにコア８３（例えば銅）が接続させられている。次いで電 極中間製品７９の燃焼室側の区分を所定長さに切断する場合に、中央電極７０に おいて特に長い寿命に役立つ、耐焼損性の高い範囲８１が露出させられる。耐焼 損性の高い範囲８１はきわめて短いので、このような電極７０はこの範囲８１が 損耗した場合にもまだ数キロメータに亙たる緊急運転特性を有することになる。

この電極の套壁は符号８４でかつ燃焼室側の端面は符号８５で示されている。

選択的に、第１２図に示したように４つの物質範囲から構成されたこのような中 央電極７０は、原理的には第７図及び第８図に示された方法で製造できる。第１ ３図には套壁出発構成部分９０が、この方法でも鉢形に構成され、コア出発構成 部分９１がこの場合にも棒として構成され、耐焼損性の範囲８２の出発構成部分 ９２が同様に円筒状又は池の形状（例えば球状）に構成されることが示されてい る。これらの３つの出発構成部分９０．９１．９２の他にこの場合には耐焼損性 の高い範囲８１のための出発構成部分９３がある。

この付加的な出発構成部分９３は出発構成部分を組立てる場合にはまず套壁出発 構成部分９０の袋孔９４に押込まれる。有利には套壁出発構成部分９０の底９５ の内側は中心に配置された、円錐状の凹所９６を備えており、耐焼損性の高い範 囲８１のための出発構成部分９３は球として構成されている。套壁出発構成部分 ９０の底９５と出発構成部分９３とが前述の如く構成されていることに基づき、 出発構成部分９３は特に小体積であることが可能である。前述の出発構成部分９ ０．９１．９２．９３の別の加工は既に第７図と第８図に示した実施例について 記載した方法段階に相応して行なわれる。この方法にしたがって得られる複合体 ９７は第１４図に示されており、前述の実施例で記載したように塑性変形プレス されかつ加工される。又、先行する実施例において使用される材料について言及 した内容はこの実施例においても当嵌まる。

前述の中央電極１６．７０の１つを有する点火栓１０において火花区間１９に対 する気化燃料−空気混合物の接近性を改善し、耐焼損性の範囲もしくは耐焼損性 の高い範囲のための比較的に高価な材料の所要量を低く保つためには、中央電極 １６．７０の燃焼室側の区分の直径は該中央電極１６．７０のシャフト１００． １００’　よりも小さく構成できる。第１５図においては第１２図に示した中央 電極７０を用いて当該電極範囲が前述の如く示されている。この第１５図におい ては中央電極７０′の套壁は符号８４′で、コアは符号８３′で、耐焼損性の範 囲は符号８２′で、耐焼損性の高い範囲は符号８１′で示されている。この中央 電極７０′のシャフト１００は記述した塑性変形プレス法で製造された直径を有 しているのに対し、燃焼室側の円筒状の端部区分１０１は減径された直径を有し ている。このような中央電極７０′の１実施例においては、シャフト１００の直 径はほぼ２７　ミリメータで、燃焼室側の端部区分１０１の直径は約１２　ミリ メートルであることができる。耐焼損性の大きい範囲８１′の直径は０８　ミリ メートルとし、その厚さは０３５　ミリメートルとすることができる。接続側で 範囲８１′に続く、耐焼損性の材料から成る範囲８２′は軸方向で約２〜４ミリ メートルの長さに亙って延びることができる。

公知の形式で、完成した点火栓１０において絶縁体１５の燃焼室側の端部区分に 配置されることになる、燃焼室側の端部区分１０１に接続する範囲１０２も、中 央電極シャフト１００の直径よりもわずかに小さい直径を備えている。この公知 の処置は絶縁体１５が、運転中に熱い点火栓１０における中央電極７０′の熱膨 張に基づき破裂することを防止する。

第１５図では中央電極７０′において燃焼室側の、円筒状の端部区分１０１から 範囲１０２への移行は傾斜した＊１０４を介して行なわれているのに対して、第 １６図においては選択的にＭ焼室側の端面１０３′の移行面１０５が直接にかつ 連続的に、有利には円錐台形状に範囲１０２′に向かって延びている中央電極７ ０′に相当する構造を有する中央電極７０′が示されている。この電極７０″の シャフトは符号１００′で示されている。直径の減径された範囲１０１と１０２ もしくは１０１′と１０２′は公知の円周ハンマリングによって製造される。す なわち、このような中央電極７０’、７０″においては燃焼室側の端面１０３． １０３’　は有利には当該範囲１０１．］、０２もしくは１０１’、１０２′が ハンマリングされたあとで研削される。

少なくとも２つの異なる材料範囲から構成される本発明の電極はアース電極１８ に加工することができる。このようなアース電極１８は最新の高出力内燃機関の ための点火栓１０においては中央電極１６と同じようにきわめて大きな負荷にさ らされ、熱を迅速に点火栓ケーシング１１を介して導出し、ひいてはグロー屯火 を回避できなければならない。第１７図と第１８図には第１９図と第２０図とに 示されたアース電極１８もしくは１８′のための電極中間製品１１０が示されて いる。該電極中間製品１１０は第３図、第８図、第１０図又は第１４図に示され た複合体から形成されている。この場合にはしかしながらシャフト１１１は付加 的に第１８図に相応した横断面を扁平圧刻によって有している。第１９図と第２ ０図に示されているようなアース電極１８もしくは１８′を完成するためには、 ヘンド１１２とたいていの点火栓タイプにおいては電極中間製品の自由な端部区 分１１３が、電極１８゜１８′が必要な長さを有しかつ焼損性の範囲１１５（第 １９図）もしくは焼損性の高い範囲１１６（第２０図）の燃焼室側の端面１１４ ．１１４′が露出させられるように、切断される。フック状のアース電極１８． １８′の場合には方法段階「曲げ」を実施する必要がある。この方法段階は単独 のアース電極１８．１８’において実施するか又はアース電極１８．１８′が既 に点火栓ケーシング１１に固定されてはじめて実施される。フック状に曲げられ た、中央電極１６の端面１７を部分的に又は完全に覆うアース電極１８の場合に はアース電極１８．１８’　の、少なくとも中央電極端面１７に向き合った範囲 の套壁１１７．１１７’　を取除き、耐焼損性の範囲１１５．１１５’　及び（ 又は）耐焼損性の高い範囲１１６を露出させることができる（図示せず）。この 範囲１１５．１１５′、１１６の露出は例えば研削又はフライス加工で行なうこ とができる。第１８図から第２０図においてはアース電極１８もしくは１８′の 套壁は符号１１７もしくは１１７′で示され、コアは符号１１８もしくは１１８ ′で示されている。

本発明の電極は最新の内燃機関の強い負荷に耐え、大量生産の公知の装置で経済 的に製造可能である。

ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１１　ＦＩｏ、１２ ＦＩＧ、１５　ＦＩｏ、１６ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．耐蝕性の材料から成るほぼ筒状の套壁（３１′，１１７）を有し、該套壁（ ３１′，１１７）によって取囲まれた、熱伝達性の高い材料から成るコア（３３ ′，１１８）を有し、さらにコアの燃焼室側に配置された、耐焼損性の範囲（３ ２′，１１５）を備え、前述の材料から成る出発構成部分を一緒に塑性変形プレ スすることで成形される点火栓電極（１６，１８）を製造する方法であって、塑 性変形プレスに際して、円形の周面を有するコア出発構成部分（３３，６５）を 塑性変形プレス工具（４１）のポンチ（４９）に向け、同様に円形の周面を有す る套壁出発構成部分（３１，６１）を塑性変形プレス開口（４５）に向け、少な くとも套壁出発構成部分（３１，６１）をその周面で塑性変形プレス工具（４１ ）の受容孔（４３）に接触させる形式のものにおいて、 （イ）套壁出発構成部分（３１，６１）の、塑性変形プレス工具（４１）のポン チ（４９）に向いた上面（３５，６７）に袋孔（３４，６２）を製造し、 （ロ）耐焼損性の範囲（３２′，１１５）として予定した出発構成部分（３２， ６４）を套壁出発構成部分（３１，６１）の袋孔（３４，６２）に挿入し、 （ハ）コア出発構成部分（３３，６５）を耐焼損性の範囲（３２′，１１５）の 出発構成部分（３２，６４）の上に配置し、 （ニ）前記の出発構成部分を前述の軸方向の配置で、塑性変形プレス工具（４１ ）の受容孔（４３）に挿入し、 （ホ）相上下している出発構成部分を電極中間製品（５０，１１０）に塑性変形 プレスし、（へ）電極中間製品（５０，１１０）の燃焼室側の底（５４，１１３ ）を切離して、接続側に焼く材料（３２′，１１５）を露出させる、以上の方法 段階から成ることを特徴とする、点火栓の電極を製造する方法。
2. ２．出発構成部分を複合体（４０，６０）として塑性変形プレス工具（４１）の 受容孔（４３）に挿入する、請求項１に記載の方法。
3. ３．出発構成部分を溶接又はろう接で複合体（４０，６０）として相互に結合す る、請求項２記載の方法。
4. ４．コア出発構成部分（３３）として塑性変形プレス工具（４１）の受容孔（４ ３）の横断面を充たす円板を使用する、請求項１から３までのいずれか１項記載 の方法。
5. ５．円板状の套壁出発構成部分（３１）における袋孔（３４）が円錐又は円錐台 状に形成される、請求項４記載の方法。
6. ６．耐焼損性の半紙（３２′）のための出発構成部分（３２）が球状又は円錐台 状に構成される、請求項５記載の方法。
7. ７．套壁出発構成部分（６１）として円形の周面を有する鉢形体を使用し、耐焼 損性の範囲（３２′）の出発構成部分（６４）として円筒状又は球状の部分を使 用し、コア出発構成部分（６５）として鉢形体袋孔（６２）を横断面で充たす棒 状区分を使用する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
8. ８．複合体（６０）において耐焼損性の範囲の出発構成部分（６４）とコア出発 構成部分（６５）との長さが、両出発構成部分（６４，６５）が一緒になつて鉢 形体である套壁出発構成部分（６１）の袋孔（６２）を一平面を成して充たすよ うに選択されている、請求項７記載の方法。
9. ９．塑性変形プレス工程の前に套壁出発構成部分（７１）と耐焼損性の範囲の出 発構成部分（７２）との間に、耐焼損性の高い付加的な範囲（８２）のための出 発構成部分（７５）を配置し、塑性変形プレスされた電極中間製品（７９〕の燐 焼室側を、耐焼損性の高い前記範囲（８２）が露出するように切断する、請求項 １から７までのいずれか１項記載の方法。
10. １０．耐焼損性の高い範囲の出発構成部分（７５）として球状の部分を使用する 、請求項９記載の方法。
11. １１．電極（１６，１８，１８′，７０，７０′，７０′）の燃焼室側の端面（ １７，８５，１０３，１０３′，１１４，１１４′）を研削によって加工する、 請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. １２．燃焼室側の端面（１０３，１０３′）が電極（７０′，７０′′）のシャ フト（１００，１００′）に較べて直径において減少させられている、請求項１ から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. １３．電極（７０′，７０′′）の燃焼室側の端面（１０３，１０３′）が、接 続側でこれに続く電極長さ区分（１０２，１０２′）よりも小さな直径を有し、 前記電極長さ区分（１０２，１０２′）の横断面が電極シャフト（１００，１０ ０′）の横断面に対して減少させられている、請求項１２記載の方法。
14. １４．塑性変形プレスした電極中間製品を扁平に圧刻する、請求項１から１２ま でのいずれか１項記載の方法。
15. １５．電極中間製品（１１０）の接続側のヘッド（１１２）を切離す、請求項１ ４記載の方法。
16. １６．電極（１８，１８′）がフック状に曲げられる、請求項１４又は１５記載 の方法。
17. １７．電極コア（３３′，８３，８３′，１１８，１１８′）の材料として銅又 は銅合金を使用し、電極套壁（３１′，８４，８４′，１１７，１１７′）の材 料としてニッケル又はニッケル合金を使用する、請求項１から１６までのいずれ か１項記載の方法。
18. １８．耐焼損性の範囲の材料としてジルバ又はジルバ合金を使用する、請求項１ から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. １９．ジルバ合金として以下の合金を使用すること、Ｎｉ成分が０．１５％まで のＡｇＮｉ（細粒子ジルバ）Ｔｉ成分が５％までのＡｇＴｉ ＳｎＯ２成分が２〜１５％であるＡｇＳｎＯ２又は Ｐｄ成分が２〜６％であるＡｇＰｄ を特徴とする請求項１８記載の方法。
20. ２０．耐焼損性の高い範囲（８１，８１′，１１６）のためにプラチナ金属、プ ラチナ金属合金又はプラチナ金属と他の金属との合金を使用する、請求項１から １９までのいずれか１項記載の方法。
21. ２１．塑性変形プレスされた点火栓用電極（１６，１８，１８′，７０，７０′ ，７０′′）であって、耐蝕性の材料から成る套壁（３１′，８４，８４′，１ １７，１１７′）と、熱的な伝達性が高い材料から成るコア（３３′，８３，８ ３′，１１８，１１８′）と、コアの燃焼室側に配置された、套壁により同軸に 取囲まれた耐焼損性の範囲（３２′，８２，８２′，１１５，１１５′）とを有 する形式のものにおいて、耐焼損性の範囲が以下の合金から成ること、 Ｎｉ成分が０．１５％までのＡｇＮｉ（細粒子ジルバ）Ｔｉ成分が５％までのＡ ｇＴｉ ＳｎＯ２成分が２〜１５％であるＡｇＳｎＯ２又は Ｐｄ成分が２〜６％であるＡｇＰｄ を特徴とする、点火栓の電極。
22. ２２．耐焼損性の範囲（８２，８２′，１１５′）の燃焼室側にかつ同軸的に、 完全に套壁（８４，８４′，１７′）によりまだ一緒に取囲まれて耐焼損性の高 い材料から成る範囲（８１，８１′，１１６）が配置されている、請求項２１記 載の電極。
23. ２３．耐焼損性の高い材料がプラチナ金属、プラチナ金属合金又はプラチナ金属 と他の金属との合金である、請求項２２記載の電極。
24. ２４．燃焼室側の端面（１７，２０，８５，１０３，１０３′，１１４，１１４ ′）が研削されている、請求項２１から２３までのいずれか１項記載の電極。
25. ２５．燃焼室側の端面（１０３，１０３′）の直径がシャフト（１００，１００ ′）に比べて減少させられている、請求項２１から２４までのいずれか１項記載 の電極。
26. ２６．塑性変形プレスされた電極（１８，１８′）が扁平圧刻され、中間製品ヘ ッド（１１２）が除かれている、請求項２１から２５までのいずれか１項記載の 電極。
27. ２７．塑性変形プレスされた電極（１８）がフック状に曲げられている、請求項 ２６記載の電極。