JPH06188063A

JPH06188063A - スパークプラグ用電極

Info

Publication number: JPH06188063A
Application number: JP4337288A
Authority: JP
Inventors: Wataru Matsutani; 渉松谷; Junichi Kagawa; 純一加川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】電極母材の径小部に貴金属を配して溶融した
ために、溶融後であっても電極の形状が変形せず、外観
および寸法の不揃いを抑制するスパークプラグ用電極の
提供。【構成】耐熱耐蝕金属製で棒状を呈し、発火部１３と
なる先端１５の外周に径小部１４を有し、該径小部より
先端側に径大部１６を設けた電極母材１１と、前記径小
部に貴金属または貴金属合金製の線、箔、塊を配してレ
ーザービームによって前記電極母材と溶融された貴金属
環状体２とからなる。また、前記径小部１４より先端１
５側の前記径大部１６の径と、前記径小部より後端側の
径大部１７の径とは同一である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電極の発火部に耐火
花消耗性に優れた貴金属部分を有するスパークプラグ用
電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電極母材の発火部に貴金属部分を有する
スパークプラグの電極は、平面状または曲面状の発火部
に、粒、粉末、棒形、リング形などの貴金属を配し、所
定位置に該貴金属を保持したまま貴金属側からレーザー
ビームを照射して、電極母材中に貴金属全体を溶け込ま
せていた。（特願平４−１１４８０９号）、（特願平４
−２２００４４号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、平板状また
は曲面状の電極母材の発火部に貴金属を配し、レーザー
ビームで溶融した場合は、貴金属部分が半球状に盛り上
がってしまう。この貴金属部分の盛り上がりの高さや位
置は、製造したスパークプラグごとに微妙に変化してし
まう。

【０００４】このために、スパークプラグごとに、貴金
属部を有する電極と対向する電極との火花放電間隙が変
化したり、貴金属部と対向する電極との間で位置のずれ
が生じ、これらの間で火花放電せずに、他の部分で放電
してしまうことがあった。このうえ、中心電極の側面が
突出してしまうために、中心電極を絶縁碍子に嵌め込み
にくくなり、電極単体でも寸法にばらつきができ、商品
として外観上問題があった。

【０００５】そこでこの発明者は、特願平４−２４２１
７９に記載したように、付加する貴金属と同体積の凹部
を設けて、レーザービーム照射後の盛り上がりを抑制す
る方法を発明した。しかし、貴金属と同体積の凹部とし
て、電極母材径小部が先端まで通じ、レーザー照射位置
が若干ばらついていると貴金属合金部の溶け方に偏りが
生じることがあった。そして、図３の（ロ）、（ハ）に
示すように電極の形状が先細りとなったり、部分的に径
大となったりすることがあった。よってこの発明者は、
生産性を考慮すると、凹部ではあるが更に電極母材の径
小部より先端に径大部を有する構造とすることに有益性
を見出した。

【０００６】この発明が解決しようとする課題は、電極
母材の径小部より先端に径大部を有し、その径小部に貴
金属を嵌め込んで溶融したために、貴金属と溶融後であ
っても電極の形状が変形せず、外観および寸法の不揃い
を抑制するスパークプラグ用電極の提供にある。

【０００７】

【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、耐熱耐蝕金属製で棒状を呈し、発火部とな
る先端部の外周に径小部を有し、該径小部より先端側に
径大部を設けた電極母材と、前記径小部に貴金属または
貴金属合金製の線、箔、塊を配してレーザービームによ
って前記電極母材と溶融された貴金属環状体とからな
る。また、前記径小部より先端側の前記径大部の径と、
前記径小部より後端側の径大部の径とが同一である。

【０００８】

【作用】この発明のスパークプラグ用電極は、電極母材
の先端近くの発火部に径小部を設け、この径小部に貴金
属を配し、レーザービームの中心を貴金属表面から多少
ずれて照射しても、溶融後の電極形状が変形しない。こ
のため、寸法が同一で、外観上好ましいスパークプラグ
用電極が安定して量産でき、しいては火花放電間隙が均
一のスパークプラグが量産できて、貴金属と対向する電
極とで確実に火花放電することができる。

【０００９】

【実施例】図１の（イ）および（ロ）は、この発明にか
かるスパークプラグ用電極であり、電極１は、シリコン
（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）を含むＮ
ｉ合金、あるいはＣｒ、鉄（Ｆｅ）を含むインコネル６
００等のＮｉ合金からなる母材１１と、銅（Ｃｕ）など
の良熱伝導性金属からなる芯材１２と、電極１の発火部
１３であって径小の径小部１４に溶接される白金（Ｐ
ｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、Ｉｒに稀土類酸化物を添加
したもの、Ｐｔ−Ｎｉ合金またはＰｔーＩｒ合金材であ
る貴金属部材２０から作られる貴金属環状体２とからな
る。

【００１０】電極１の径小部１４は電極側面の先端１５
寄りであるが、径小部１４と先端１５との間に径大部１
６が必要である。また、電極１の径小部１４の後端側に
は径大部１７を有し、この径大部１６および１７は同一
外径である。

【００１１】電極１は、図１の（ロ）に示すように円柱
状の電極母材１１は、その発火部１３に凸部を持つダイ
ス（図示せず）によってプレス加工あるいは切削加工さ
れ、径小部１４を設ける。径小部１４は、この実施例で
は外径１．８ｍｍ、深さ０．１ｍｍ、幅０．６ｍｍの環
状形である。なお、貴金属部材２０は、この実施例では
直径が０．３ｍｍの純Ｐｔの線材を環状形に加工したも
のである。

【００１２】径小部１４に配された貴金属部材２０は、
その表面に対してほぼ垂直方向からレーザービームＬが
照射され、電極母材１１を貴金属部材２０と同時に回転
させ、全周に渡って電極母材１１と溶融される。このと
き、この実施例のレーザービームＬは、一発の熱量が
７．５Ｊ、５ｐｐｓ、パルス幅２ｍｓｅｃ、１１ｍｍア
ンダーフォーカスのＹＡＧ（イットリウム、アルミニウ
ム、ガーネット）ビームであって、これを４８発照射す
る。

【００１３】レーザービームＬの照射後の貴金属環状体
２は、貴金属部材２０と径小部１４の周囲の母材１１と
が溶融され、レーザービームＬの中心を最深部２１とし
た断面は略半円形である。そして、貴金属環状体２の表
面２２の外径は、径大部１６および１７とほぼ同一であ
り、貴金属部材２０溶融後の電極１は、同一径の直棒状
である。

【００１４】図２は、この発明のスパークプラグ用電極
と従来のスパークプラグ用電極とのレーザービームＬの
照射位置の違いによる電極形状の変化を示す断面写真の
表である。この発明のスパークプラグ用電極１は、径大
部１６および１７の外径が２．０ｍｍで、径大部１６の
幅は（イ）が１．２ｍｍ、（ロ）が０．９ｍｍ、（ハ）
が１．５ｍｍであり、径小部１４の外径が１．８ｍｍ、
幅が０．６ｍｍである。従来のスパークプラグ用電極３
は、図３の（イ）に示すように、径小部３１の外径は
１．８ｍｍ、幅が１．３ｍｍであり、電極の後端側部の
みにある径大部３２の外径は２．０ｍｍである。なお、
貴金属部材２０および４は、いずれの電極においても直
径０．３ｍｍの純Ｐｔ線材を用いている。

【００１５】図２の断面写真の表から判るように、図２
の（イ）に示すように貴金属部材２０の線材中心部を狙
ってレーザービームＬを照射した場合は、本発明のスパ
ークプラグ用電極１であっても従来のスパークプラグ用
電極３であっても貴金属環状体２の表面２２と径大部１
６および１７とは直線に連なっており、外観上好まし
い。

【００１６】しかし、図２の（ロ）に示すように貴金属
部材２０の線材中心部から０．３ｍｍ電極先端１５寄り
を狙ってレーザービームＬを照射した場合は、本発明の
スパークプラグ用電極１は、その表面が直線であり、図
２の（イ）の場合と同様の形状であるが、従来のスパー
クプラグ用電極３は貴金属部の表面が半球状に盛り上が
ってしまう。

【００１７】また、図２の（ハ）に示すように貴金属部
材２０の線材中心部から０．３ｍｍ電極後端部寄りを狙
ってレーザービームＬを照射した場合は、図２の（イ）
の場合と同様に本発明のスパークプラグ用電極１は、そ
の表面が直線状であるが、従来のスパークプラグ用電極
３は貴金属部の表面が半球状に盛り上がってしまう。

【００１８】図２に示した表から判るように、この発明
のスパークプラグ用電極１は、径大部１６および１７に
挟まれた径小部１４に貴金属部材２０を配して溶融して
いるために、レーザービームＬの中心位置が貴金属部材
２０の軸心から多少ずれても電極１の形状は安定してい
る。このために、電極１の量産時に起こるレーザービー
ムＬの照射位置ずれが起こっても、寸法の狂いが無く、
外観上好ましい電極１を得ることができる。

【００１９】この発明のスパークプラグ用電極１の径小
部１４の断面は、電極母材１１の側面に対して長方形に
切込みを入れたものであるが、この切込みはＶ字形であ
ったり、半円形であってもよい。また、貴金属部材２０
は、実施例の線だけでなく、箔、塊を用いることができ
る。

【００２０】

【発明の効果】この発明のスパークプラグ用電極では、
貴金属環状体を有する側面において、貴金属環状体が発
火部より突出することがなく、同一寸法のスパークプラ
グ用電極を安定して量産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のスパークプラグ用電極の断面図およ
び貴金属部材溶接前の電極側面図である。

【図２】この発明のスパークプラグ用電極と従来のスパ
ークプラグ用電極との溶接位置の違いによる電極形状の
変化を示す断面写真の表である。

【図３】従来のスパークプラグ用電極の貴金属部材溶接
前の側面図および溶接後の断面図である。

【符号の説明】

１スパークラグ用電極２貴金属環状体１３発火部１４径小部１５先端１６、１７径大部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱耐蝕金属製で棒状を呈し、発火部と
なる先端部の外周に径小部を有し、該径小部より先端側
に径大部を設けた電極母材と、前記径小部に貴金属または貴金属合金製の線、箔、塊で
ある貴金属部材を配し、レーザービームによって前記電
極母材と溶融された貴金属環状体とからなるスパークプ
ラグ用電極。
【請求項２】前記径小部より先端側の前記径大部の径
と、前記径小部より後端側の径大部の径とが同一である
請求項１に記載のスパークプラグ用電極。