JPH06503199A - 電極およびその製造法 - 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】 電極およびその製造法 公知技術水準 本発明は、金属からなる電極基体を有する放電のための電極、殊に点火プラグの 電極並びにその製造法に関する。

普及している点火プラグは、通常、中心電極およびアース側電極を有し、この場 合、双方の電極の先端部は、火花ギャップが自由にされているような程度に互い に対応配置されている。双方の電極の間で継続する火花の発生は、先端部を著し く消耗させる。このことは、電極先端部の温度強さ、耐食性および熱膨張特性の 高い要件を問題にする。火花の浸食および酸化現象は、同様に著しい応力を生じ る。

従って、殊に電極先端部の改善の目的で、例えば米国特許第４５４０９１０号明 細書の記載には、ニッケル合金からなる金属電極と、白金含有合金からの高い耐 消耗性の金属被覆との間に、電極と金属被覆との著しく相違する熱膨張挙動を相 殺するために使用される中間層が対応配置されていることが提案されている。

前記中間層は、白金合金とニッケルとがら構成されるような合金からなる。金属 電極上へ消耗強さを有する金属被覆を塗布するために、まず、消耗強さを有する 金属被覆は、中間層を用いて機械的に一緒に鍍金され、次に、金属被覆を備えた 中間層は、電気抵抗溶接によって金属電極と結合される。このために必要な製造 費用および就中、高い材料コストは、著しいものであるが、しかし、専ら熱膨張 挙動が改善される。

更に、ドイツ連邦共和国特許第３１３２８１４号明細書の記載から、点火プラグ の中心電極の自由前面上に、貴金属、例えば白金からなる小板が、電気抵抗溶接 によって塗布されていることは、公知である。しかしながら、前記中心電極の場 合には、次に、貴金属小板が、結合帯域中での電圧に基づき、より高い熱負荷お よび腐食負荷の際に、中心電極から消失するという問題が生じる。また、この場 合にも、既に原料費は、著しいものである。

本発明の利点 本発明は、請求の範囲１の特徴部によれば、公知のＩＰ工作材（金属間相）の利 点を利用している。金属間相とは、金属と配置された原子粒子との結合のことで ある。また、前記金属間相は、高い温度で、金属合金よりも堅固であり、非貴金 属合金よりも耐酸化性であり、かつセラミックよりも変形可能である。従って、 該金属間相は、その性質において金属とセラミックとの間に位置する。

金属間相のより詳細な説明のためには、“ＭａｇａｚｉｎＮｅｕｅ　Ｗｅｒｋｓ ｔｏｆｆｅ　１　／　８９　”　、第１５頁移行並びに４へｄｖａｎｃｅｄ　Ｍ ａｔｅｒｉａｌ　＆　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　２　／　８９からの論文″Ａｄｖａ ｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ″が指摘される。金属間相は、 例えばチタンアルミニドおよびニッケルアルミニドである。

電極は、完全にＩＰ工作材からなっていてよいかまたはＩＰ工作材からなる先端 部を他の常用の電極材料からなる電極体上に有していてよい。

ＩＰ工作材からなる電極先端部の塗布に関連して、本発明の範囲内では、２つの 方法が存在する。１つには、ＩＰ工作材、即ち、金属間相そのものが、電極基体 上に塗布されていてもよい。この場合、就中、ニッケルアルミニド、例えばＮ　 ｉ　Ａ　ｌ　ｘ、Ｎ　Ｉ　ＨＡ　Ｉ　Ｈ等が提案される。次に、電極基体との結 合は、公知方法、例えば溶接または高温はんだ付けによって行われる。

しかし、もう１つの有利な方法は、電極基体上に、金属間相の形成のために工作 材を塗布し、次に、その工作材の場所で、高温溶融の耐酸化性金属問相を得るこ とである。工作材としては、本明細書の場合、例えばアルミニウムまたはアルミ ニウム合金が提案される工作材は、２つの場合に、有利に合金することによって 結合される。この場合、前記の合金は、例えば公知のレーザ技術によって行われ る。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金もしくはアルミニウム含有金 漠間相、例えばＮｉＡｌ、、Ｎｉ１Ａｌ＋等が、例えばＮｉ４ｂ５−、インコネ ル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）−または同様の合金からなる電極基体の上かあるいはまた 相応するジャケット工作材を有する二成分電極上に塗布される場合には、いずれ にしても、規定の目的は、場合によっては付加的な合金元素、例えばクロム、マ ンガン、珪素、モリブデン等を用いてＮｉＡｌを製造することである。

また、合金形成もしくは合金は、アルミノチルミック効果を利用しながら行われ 、この場合、反応熱は、アルミニウムの酸化の際に合金形成のために利用される 。従って、前記の場合、コランダム粒子の接続を有するサーメット工作材が生じ る。

全ての方法の場合、高い火花の浸食強さ並びに高い耐食性および耐酸化性を有す る電極基体上での被覆が発生する。更に、高められた電気抵抗は、電極表面中の 火花の発生源（Ｆｕｎｋｅｎｇｒｕｎｄ　）に直接存在し、これが、付加的な雑 音除去作用を生じる。この方法自体は、合理的であり、 工作材コストは、白金点火プラグと比べて、僅かなものである。

有利な実施態様の場合、金属間相は、更に、合金添加を内容とするものでなけれ ばならない。この場合、例えば、アルカリ土類金属の添加によって電子発生作業 の低下を達成することは、可能である。

更に、工作材に合金前に、前記工作材を延性もしくは変形可能にするような他の 合金添加剤を添加してもよい。また、このことは、相応する前処理によって行う こともできる。この前処理には、例えば硼素の添加が数に入れられ、この場合、 硼素は、有利に合金の際に蒸発する。例えば、クロムが添加される場合には、こ のことによって、電極の耐食性を改善することができる。

本発明の範囲内には、工作材は、小板、キャップ等として、電極基体上に被せら れ、次に、例えば合金される。前記の製造方法は、簡単かつ安価である。

本発明によって、例えば、電極、殊に点火プラグ電極の製造の際の金属間相の使 用は包含されていなければならない。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．金続からなる電極基体を有する放電のための電極、殊に点火プラグ電極にお いて、電極基体、殊に少なくともその先端部に、金属間相が備えられていること を特徴とする、金属からなる電極基体を有する放電のための電極、殊に点火プラ グ電極。
2. ２．請求の範囲１記載の電極を製造するための方法において、金属間相（ＩＰ工 作材）、例えばＮｉＡｌ３、Ｎｉ２Ａｌ３からなる工作材が、電極基体上に塗布 されていることを特徴とする、請求の範囲１記載の電極の製造法。
3. ３．請求の範囲１記載の電極を製造するための方法において、工作材は、金属間 相の形成のために、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金を、電極基体上 に塗布され、次に、高温溶融の耐酸化性金属間相が得られることを特徴とする、 請求の範囲１記載の電極の製造法。
4. ４．工作材を電極基体上で合金する、請求の範囲２または３記載の方法。
5. ５．レーザを用いて合金を行う、請求の範囲４記載の方法。