JPH0646587B2 - スパークプラグの中心電極 - Google Patents
スパークプラグの中心電極Info
- Publication number
- JPH0646587B2 JPH0646587B2 JP63320894A JP32089488A JPH0646587B2 JP H0646587 B2 JPH0646587 B2 JP H0646587B2 JP 63320894 A JP63320894 A JP 63320894A JP 32089488 A JP32089488 A JP 32089488A JP H0646587 B2 JPH0646587 B2 JP H0646587B2
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- JP
- Japan
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- center electrode
- head
- shaft hole
- diameter
- spark plug
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スパークプラグに用いられる中心電極の頭
部の形状に係わり、特にその加工性および絶縁体への固
着性の向上に関する。
部の形状に係わり、特にその加工性および絶縁体への固
着性の向上に関する。
［従来の技術］ 第６図に示すごとく、中心電極１００はヘッダーで鍛造
され、丸棒状の脚部１０１、その後端部に設けられた鍔
状部１０２（直径φｄ１＝３．６；長さｈ１＝１．２m
m）、およびさらにその後に形成された頭部１０３（直
径φｄ２＝２．９；長さｈ２＝２．３mm）を有する。従
来、頭部１０３は鍔状部１０２とほぼ同一外径で、上端
に十字状のスリット１０４が設けられているか、または
第７図に示すごとく、三方向からのチャック加工により
矢羽根状の頭部１０５となっていた（直径φｄ１＝３．
６；直径φｄ２＝２．９；長さｈ１＝１．２mm；長さｈ
２＝２．３mm；長さｈ＝ｈ１＋ｈ２）。
され、丸棒状の脚部１０１、その後端部に設けられた鍔
状部１０２（直径φｄ１＝３．６；長さｈ１＝１．２m
m）、およびさらにその後に形成された頭部１０３（直
径φｄ２＝２．９；長さｈ２＝２．３mm）を有する。従
来、頭部１０３は鍔状部１０２とほぼ同一外径で、上端
に十字状のスリット１０４が設けられているか、または
第７図に示すごとく、三方向からのチャック加工により
矢羽根状の頭部１０５となっていた（直径φｄ１＝３．
６；直径φｄ２＝２．９；長さｈ１＝１．２mm；長さｈ
２＝２．３mm；長さｈ＝ｈ１＋ｈ２）。
絶縁体２００の軸孔２１０への嵌着は、いずれも第８図
に示すごとく、軸孔２１０の中心電極１００の頭部１０
３付近に粉状のガラスシール材３００を充填し、端子電
極４００で加圧しながら加熱し、ガラスシール材３００
を溶融させて軸孔２１０内で凝固させてなされていた。
この際、ガラスシール材３００を９５０℃程度の高温度
に加熱するとともに、端子電極４００で１００kg〜１５
０kgの圧力を加えている。
に示すごとく、軸孔２１０の中心電極１００の頭部１０
３付近に粉状のガラスシール材３００を充填し、端子電
極４００で加圧しながら加熱し、ガラスシール材３００
を溶融させて軸孔２１０内で凝固させてなされていた。
この際、ガラスシール材３００を９５０℃程度の高温度
に加熱するとともに、端子電極４００で１００kg〜１５
０kgの圧力を加えている。
［発明が解決しようとする課題］ しかるに、この発明者は、このガラスシール材３００の
溶融、充填の際、熱と圧力により第８図に示すごとく頭
部１０３の外側が幾分変形する（破線１０６）。このた
め、ガラスシール材３００が鍔状部１０２の周側まで十
分に満たされず、そのうえ、冷却、凝固されると元に戻
るため、頭部１０３とガラスシール材３００、更に絶縁
体２００との密着が不十分になりやすいことを見出し
た。
溶融、充填の際、熱と圧力により第８図に示すごとく頭
部１０３の外側が幾分変形する（破線１０６）。このた
め、ガラスシール材３００が鍔状部１０２の周側まで十
分に満たされず、そのうえ、冷却、凝固されると元に戻
るため、頭部１０３とガラスシール材３００、更に絶縁
体２００との密着が不十分になりやすいことを見出し
た。
また従来の構成では、ガラスシール材３００の流動性を
高くするため、９５０℃程度の高温度が必要であり、製
造に手間がかかったり、頭部１０３、１０５が複雑な形
状であるため、鍛造による精密な加工が困難であり、成
形不良が生じやすいなどの欠点があった。
高くするため、９５０℃程度の高温度が必要であり、製
造に手間がかかったり、頭部１０３、１０５が複雑な形
状であるため、鍛造による精密な加工が困難であり、成
形不良が生じやすいなどの欠点があった。
本発明の目的は、中心電極の頭部とガラスシール材との
密着性がよく、これにより中心電極の絶縁体への固着性
に優れ、頭部の形状が単純であるためヘッダー加工が容
易であるとともに、溶融したガラスシール材が頭部付近
をスムーズに流動できるため比較的低温でガラスシール
材の充填が可能なスパークプラグの中心電極を提供する
ことにある。
密着性がよく、これにより中心電極の絶縁体への固着性
に優れ、頭部の形状が単純であるためヘッダー加工が容
易であるとともに、溶融したガラスシール材が頭部付近
をスムーズに流動できるため比較的低温でガラスシール
材の充填が可能なスパークプラグの中心電極を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的達成のため、本発明のスパークプラグの中心電
極は、中心電極の頭部を、鍔部の径より小さくして円柱
または逆円錐台状に形成するとともに、軸心に封入され
た良熱伝導性金属が前記頭部の側面で耐熱金属の表皮に
一部分露出し、更にその先端面に錐状の凹みを設け、か
つ大端径と内円錐母線とのなす角θは２０°以上３０°
以下に設定する構成を採用した。
極は、中心電極の頭部を、鍔部の径より小さくして円柱
または逆円錐台状に形成するとともに、軸心に封入され
た良熱伝導性金属が前記頭部の側面で耐熱金属の表皮に
一部分露出し、更にその先端面に錐状の凹みを設け、か
つ大端径と内円錐母線とのなす角θは２０°以上３０°
以下に設定する構成を採用した。
［作用および発明の効果］ 中心電極の頭部を、円柱または逆円錐台状に形成すると
とに、その先端面に錐状の凹みを設けている。
とに、その先端面に錐状の凹みを設けている。
（ア）このため、中心電極の頭部とガラスシール材との
密着性が良い。よって、中心電極は絶縁体との固着性に
優れる。
密着性が良い。よって、中心電極は絶縁体との固着性に
優れる。
（イ）中心電極の頭部の形状が単純となり、製造時のヘ
ッダー加工が容易である。
ッダー加工が容易である。
（ウ）同様に、溶融したガラスシール材が頭部付近をス
ムーズに流動し比較的低温でガラスシール材の充填が可
能となる。
ムーズに流動し比較的低温でガラスシール材の充填が可
能となる。
（エ） 円柱または逆円錐台状の錐状の凹みにおける、大端径と
内円錐母線とのなす角θは、２０°以上３０°以下であ
る。角θがこの範囲内の場合、特に、溶融したガラスシ
ール材が頭部付近をスムーズに流動し比較的低温でガラ
スシール材の充填が可能であり、かつ、その密着性にも
優れる。さらに、中心電極の製造時の頭部のヘッダー加
工が容易である。
内円錐母線とのなす角θは、２０°以上３０°以下であ
る。角θがこの範囲内の場合、特に、溶融したガラスシ
ール材が頭部付近をスムーズに流動し比較的低温でガラ
スシール材の充填が可能であり、かつ、その密着性にも
優れる。さらに、中心電極の製造時の頭部のヘッダー加
工が容易である。
ここで、角θが上記数値限定した範囲を逸脱しても、１
５°以上３８°以下の範囲にあれば概ね、上述した効果
は保たれる。数値限定の理由はつぎのとおりである。角
θが１５°未満であると、ガラスシール材と、中心電極
の鍔状部および頭部との密着性が低下する。また、角θ
が３８°を越えると、ヘッダー加工の際、頭部の錐状の
凹みにプレス工具（パンチ）が癒着し加工が困難とな
る。
５°以上３８°以下の範囲にあれば概ね、上述した効果
は保たれる。数値限定の理由はつぎのとおりである。角
θが１５°未満であると、ガラスシール材と、中心電極
の鍔状部および頭部との密着性が低下する。また、角θ
が３８°を越えると、ヘッダー加工の際、頭部の錐状の
凹みにプレス工具（パンチ）が癒着し加工が困難とな
る。
（オ）中心電極の頭部を、鍔部の径より小さく形成して
いるので、ガラスシール材の充填が円滑にできるととも
に、高い充填密度が得られる。
いるので、ガラスシール材の充填が円滑にできるととも
に、高い充填密度が得られる。
（カ）良熱伝導性金属が頭部の側面で耐熱金属の表皮に
一部分露出しているので、中心電極の先端部での受熱を
この部分からガラスシール材を介して絶縁体に効率良く
散逸できる。このため、中心電極の先端部が低温に維持
でき過早着火が防止できる。
一部分露出しているので、中心電極の先端部での受熱を
この部分からガラスシール材を介して絶縁体に効率良く
散逸できる。このため、中心電極の先端部が低温に維持
でき過早着火が防止できる。
［実施例］ 本発明を図に示す実施例とともに説明する。
第２図に示すごとく、スパークプラグＡは、軸孔１１を
備えた柱状の絶縁体１に、中心電極２を嵌入し、導電性
ガラスシール材３により、前記軸孔１１の内で端子電極
４に接合され、前記絶縁体１の外周に筒状の主体金具５
を嵌め込んでいる。
備えた柱状の絶縁体１に、中心電極２を嵌入し、導電性
ガラスシール材３により、前記軸孔１１の内で端子電極
４に接合され、前記絶縁体１の外周に筒状の主体金具５
を嵌め込んでいる。
絶縁体１は、アルミナで形成され、先端は径小の脚長部
１２となり、中央はテーパ面を介し径大となり、後端は
先端よりやや径大のコルゲーション部１３となってい
る。軸孔１１は、脚長部１２（絶縁体１の先端）では径
小に、中央およびコルゲーション部１３（絶縁体１の後
端）では段部１４を介し径大に形成されている。また、
前記中央のテーパ面は主体金具５の内壁に形成されたテ
ーパ面５０にパッキン５１を介して係止されている。
１２となり、中央はテーパ面を介し径大となり、後端は
先端よりやや径大のコルゲーション部１３となってい
る。軸孔１１は、脚長部１２（絶縁体１の先端）では径
小に、中央およびコルゲーション部１３（絶縁体１の後
端）では段部１４を介し径大に形成されている。また、
前記中央のテーパ面は主体金具５の内壁に形成されたテ
ーパ面５０にパッキン５１を介して係止されている。
中心電極２は、第１図に示すごとく、段付きの丸棒状の
脚部２０（直径φ２．６mm；長さ２０mm）、該脚部２０
の後端部に設けられた段付き鍔状部２１（直径φｄ１＝
３．６；長さｈ１＝１．２mm）およびさらに該鍔状部２
１の後に形成され、大端径２２と内円錐母線２３とのな
す角θが２０°以上３０°以下である断面Ｖ字状の窪み
２４が設けられた略円柱状の頭部２５（直径φｄ２＝
２．９；長さｈ２＝２．３mm）からなる（なお、長さｈ
＝ｈ１＋ｈ２）。中心電極２の絶縁体１への嵌入は、第
２図に示すごとく、径小の軸孔１１に中心電極２の脚部
２０を貫通させ、軸孔１１の段部１４に鍔状部２１を係
合させ、径大の軸孔１１に頭部２５を突き出して嵌め込
んで行っている。また、中心電極２は、表皮が耐熱金属
であるニッケル合金２６（Ｎｉ９０％以上）であり、軸
芯には良熱伝導性金属である銅２７（Ｃｕ）が封入され
ている。この銅２７の封入状態は中心電極２の先端付近
ではニッケル合金２６の外表面までの距離を他の部分よ
り長くとり、頭部２５の中央付近で露出するように行わ
れている。
脚部２０（直径φ２．６mm；長さ２０mm）、該脚部２０
の後端部に設けられた段付き鍔状部２１（直径φｄ１＝
３．６；長さｈ１＝１．２mm）およびさらに該鍔状部２
１の後に形成され、大端径２２と内円錐母線２３とのな
す角θが２０°以上３０°以下である断面Ｖ字状の窪み
２４が設けられた略円柱状の頭部２５（直径φｄ２＝
２．９；長さｈ２＝２．３mm）からなる（なお、長さｈ
＝ｈ１＋ｈ２）。中心電極２の絶縁体１への嵌入は、第
２図に示すごとく、径小の軸孔１１に中心電極２の脚部
２０を貫通させ、軸孔１１の段部１４に鍔状部２１を係
合させ、径大の軸孔１１に頭部２５を突き出して嵌め込
んで行っている。また、中心電極２は、表皮が耐熱金属
であるニッケル合金２６（Ｎｉ９０％以上）であり、軸
芯には良熱伝導性金属である銅２７（Ｃｕ）が封入され
ている。この銅２７の封入状態は中心電極２の先端付近
ではニッケル合金２６の外表面までの距離を他の部分よ
り長くとり、頭部２５の中央付近で露出するように行わ
れている。
導電性ガラスシール材３は、頭部２５付近の径大の軸孔
１１内に導電性ガラス粉末（ホウケイ酸ガラス粉末と銅
粉末を主成分とした混合粉末）を充填し、その上に抵抗
体粉末４１および導電性ガラス粉末４２を充填した後、
端子電極４を挿入し、該端子電極４を押圧しながらこれ
らを加熱溶融させ、その後、凝固させて形成している。
このシール材３により中心電極２の頭部２５、鍔状部２
１、抵抗体粉末４１および端子電極４を一体接合すると
ともにこれらを径大の軸孔１１内に固着している。
１１内に導電性ガラス粉末（ホウケイ酸ガラス粉末と銅
粉末を主成分とした混合粉末）を充填し、その上に抵抗
体粉末４１および導電性ガラス粉末４２を充填した後、
端子電極４を挿入し、該端子電極４を押圧しながらこれ
らを加熱溶融させ、その後、凝固させて形成している。
このシール材３により中心電極２の頭部２５、鍔状部２
１、抵抗体粉末４１および端子電極４を一体接合すると
ともにこれらを径大の軸孔１１内に固着している。
主体金具５は、先端に外側電極５２を溶接している。
スパークプラグＡにおける中心電極２の周辺部分の製造
方法はつぎのとおりである。
方法はつぎのとおりである。
ニッケル合金のカップ内に銅製の柱体を圧入し、鍛造
し、所定の寸法とし、最後に窪み２４をパンチで刻設し
中心電極２を製造する。
し、所定の寸法とし、最後に窪み２４をパンチで刻設し
中心電極２を製造する。
中心電極２を絶縁体１の径大の軸孔１１側から脚部２
０を先にして差し込む。
０を先にして差し込む。
絶縁体１の径大の軸孔１１から導電性ガラスシール材
３の導電性ガラス粉末を入れ、押棒（図示せず）により
１００kg〜１５０kgで加圧する。
３の導電性ガラス粉末を入れ、押棒（図示せず）により
１００kg〜１５０kgで加圧する。
抵抗体粉末４１を径大の軸孔１１から入れ、押棒によ
り同様の力で加圧する。
り同様の力で加圧する。
導電性ガラス粉末４２を径大の軸孔１１から入れ、押
棒により同様の力で加圧する。
棒により同様の力で加圧する。
端子電極４を挿入する。
８５０℃で加熱し（比較のため９５０℃でも行った）
端子電極４で押圧しながら各導電性ガラス粉末を溶融さ
せ、各部を封着する（第３図参照）。
端子電極４で押圧しながら各導電性ガラス粉末を溶融さ
せ、各部を封着する（第３図参照）。
つぎに、スパークプラグＡの作用および効果を第３図、
第１表および第３表とともに述べる。
第１表および第３表とともに述べる。
中心電極２の頭部２５を、円柱に形成するととに、その
先端面に断面Ｖ字状の窪み２４を設けている。
先端面に断面Ｖ字状の窪み２４を設けている。
（あ）このため、前記頭部２５と導電性ガラスシール材
３との密着性が良い。よって、中心電極２は絶縁体１と
の固着性に優れる。
３との密着性が良い。よって、中心電極２は絶縁体１と
の固着性に優れる。
（い）中心電極２の頭部２５の形状が単純となり、第７
図に示すような従来のものと比べ、製造時の窪み２４の
加工が容易である（第１表および第３表参照）。
図に示すような従来のものと比べ、製造時の窪み２４の
加工が容易である（第１表および第３表参照）。
（う）同様に、第３図および第１表に示すように、溶融
した導電性ガラスが頭部２５付近をスムーズに流動し
（矢印３１）比較的低温（８５０℃）でもガラスシール
材３の充填が行える。なお、第６図の従来のものは、第
８図に示すように、溶融した導電性ガラスの流れは矢印
３１０のようであり、スムーズでない。
した導電性ガラスが頭部２５付近をスムーズに流動し
（矢印３１）比較的低温（８５０℃）でもガラスシール
材３の充填が行える。なお、第６図の従来のものは、第
８図に示すように、溶融した導電性ガラスの流れは矢印
３１０のようであり、スムーズでない。
つぎに本発明の第２実施例を第４図、第５図、第２表お
よび第３表とともに説明する。
よび第３表とともに説明する。
中心電極２の頭部２５は、逆円錐台状に形成され、大端
径２２と内円錐母線２３とのなす角θが２０°である断
面Ｖ字状の窪み２４が設けられている。ここで、頭部２
５は、直径φｄ２＝３．２、長さｈ２＝２．３mmであ
る。また、鍔状部２４は直径φｄ１＝３．６，長さｈ１
＝１．２mmである（なお、長さｈ＝ｈ１＋ｈ２）。
径２２と内円錐母線２３とのなす角θが２０°である断
面Ｖ字状の窪み２４が設けられている。ここで、頭部２
５は、直径φｄ２＝３．２、長さｈ２＝２．３mmであ
る。また、鍔状部２４は直径φｄ１＝３．６，長さｈ１
＝１．２mmである（なお、長さｈ＝ｈ１＋ｈ２）。
本実施例における中心電極２では、導電性ガラスシール
材３と中心電極２の頭部２５、鍔状部２１の密着性は第
１実施例のものよりさらに向上させることができる。な
お、第５図に、溶融した導電性ガラスのスムーズな流れ
を矢印３２で示す。
材３と中心電極２の頭部２５、鍔状部２１の密着性は第
１実施例のものよりさらに向上させることができる。な
お、第５図に、溶融した導電性ガラスのスムーズな流れ
を矢印３２で示す。
本発明は、上記実施例以外につぎの実施態様を含む。
ａ．円柱または逆円錐台状に形成する、中心電極の頭部
の錐状の凹みは、底部の円錐の頂点に若干の平面が有っ
ても良く、大端径の角に若干の平面が有っても良い。さ
らに、窪みは完全な円錐（内円錐）でなくて、若干の曲
面が有っても良い。
の錐状の凹みは、底部の円錐の頂点に若干の平面が有っ
ても良く、大端径の角に若干の平面が有っても良い。さ
らに、窪みは完全な円錐（内円錐）でなくて、若干の曲
面が有っても良い。
ｂ．スパークプラグの絶縁体はアルミナ以外に窒化珪
素、窒化アルミニウム等であっても良い。
素、窒化アルミニウム等であっても良い。
ｃ．抵抗体粉末４１は無くても良い。
第１図は本発明の第１実施例にかかるスパークプラグの
中心電極を正面から見た片側断面図、第２図は該中心電
極を用いたスパークプラグの縦部分断面図、第３図はそ
の製造工程における断面要部拡大図である。 第４図は本発明の第２実施例にかかるスパークプラグの
中心電極を正面から見た片側断面図、第５図はその製造
工程における断面要部拡大図である。 第６図は従来のスパークプラグの中心電極の上面図を含
む正面片側断面図である。 第７図は他の従来のスパークプラグの中心電極の上面図
を含む正面片側断面図、第８図はその製造工程における
断面要部拡大図である。 図中 １…絶縁体、２…中心電極、３…導電性ガラスシ
ール材（ガラスシール材）、４…端子電極、５…主体金
具、１１…軸孔、１２…脚長部（絶縁体の先部）、１３
…コルゲーション部（絶縁体の後部）、１４…段部、２
０…脚部、２１…鍔状部、２２…大端径、２３…内円錐
母線、２４…断面Ｖ字状の窪み（錐状の凹み）、２５…
頭部、Ａ…スパークプラグ、θ…大端径と内円錐母線と
のなす角
中心電極を正面から見た片側断面図、第２図は該中心電
極を用いたスパークプラグの縦部分断面図、第３図はそ
の製造工程における断面要部拡大図である。 第４図は本発明の第２実施例にかかるスパークプラグの
中心電極を正面から見た片側断面図、第５図はその製造
工程における断面要部拡大図である。 第６図は従来のスパークプラグの中心電極の上面図を含
む正面片側断面図である。 第７図は他の従来のスパークプラグの中心電極の上面図
を含む正面片側断面図、第８図はその製造工程における
断面要部拡大図である。 図中 １…絶縁体、２…中心電極、３…導電性ガラスシ
ール材（ガラスシール材）、４…端子電極、５…主体金
具、１１…軸孔、１２…脚長部（絶縁体の先部）、１３
…コルゲーション部（絶縁体の後部）、１４…段部、２
０…脚部、２１…鍔状部、２２…大端径、２３…内円錐
母線、２４…断面Ｖ字状の窪み（錐状の凹み）、２５…
頭部、Ａ…スパークプラグ、θ…大端径と内円錐母線と
のなす角
Claims (1)
- 【請求項１】後部が径大、先部が段部を介して径小とな
っている軸孔を備えた柱状の絶縁体に、丸棒状の脚部、
該脚部の後端部に設けられた鍔状部、およびさらに該鍔
状部の後に形成された頭部を有し、耐熱金属の表皮の軸
心に良熱伝導性金属を封入してなる中心電極を、前記軸
孔の先部に前記脚部を貫通させ、前記軸孔の段部に前記
鍔状部を係合させ、前記軸孔の後部に前記頭部を突き出
して嵌め込み、該頭部付近の前記軸孔内にガラスシール
材を充填するとともに端子電極を配して一体に加熱封着
し、前記絶縁体の外周に筒状の主体金具を嵌めてなるス
パークプラグにおいて、 前記中心電極の前記頭部を、前記鍔部の径より小さくし
て円柱または逆円錐台状に形成するとともに、軸心に封
入された前記良熱伝導性金属が前記頭部の側面で耐熱金
属の表皮に一部分露出し、更にその先端面に錐状の凹み
を設け、かつ大端径と内円錐母線とのなす角θは２０°
以上３０°以下に設定したことを特徴とするスパークプ
ラグの中心電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320894A JPH0646587B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | スパークプラグの中心電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320894A JPH0646587B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | スパークプラグの中心電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165587A JPH02165587A (ja) | 1990-06-26 |
| JPH0646587B2 true JPH0646587B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=18126455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320894A Expired - Fee Related JPH0646587B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | スパークプラグの中心電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646587B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3500555B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2004-02-23 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
| CN103339810A (zh) | 2011-02-02 | 2013-10-02 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
| EP2752949B1 (en) * | 2011-09-01 | 2019-01-02 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| JP6248601B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2017-12-20 | 株式会社デンソー | 内燃機関用スパークプラグ |
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1988
- 1988-12-20 JP JP63320894A patent/JPH0646587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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