JPH07235364A - 点火栓又は点弧子用電極及びそれを用いた点火栓又は点弧子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点火栓又は点弧子の電極が過酷な使用に耐え
得るようにする。 【構成】 一方、双方又は全電極の少なくとも作用部
を、１４００℃以上の融点を有し、適当な耐久性、耐熱
衝撃性及び導伝率を示す一以上の金属間化合物を含む材
料で形成する。金属間化合物は多相材料の一つの相を形
成しても良い。好ましい金属間化合物はルテニウムアル
ミナイドである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正負両電極を含む点火
栓又は点弧子用電極、該電極用チップ若しくはインサー
ト、及びそれを用いた点火栓及び点弧子に関するもので
ある。点火栓は内燃機関の点火を行うのに使用される一
般的なもので良く、また、点弧子はタービンエンジンに
使用する一般的なものでも良い。

【０００２】

【従来の技術】最新の高性能エンジンの傾向として、よ
り苛酷な性能が要求されるようになってきている。スパ
ークプラグは長寿命化する傾向にある。他方、無鉛燃料
の導入によりスパークプラグの製造業者は、従来と異な
る新しい材料の使用が可能になっている。従って、スパ
ークプラグ、特に、その電極の長寿命化は、それに対す
る要望が増大している観点から重要になってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スパ
ークプラグ用電極用チップ又はインサート、スパークプ
ラグ用電極、及びそれを用いたスパークプラグにおい
て、電極が過酷な使用に耐え得るようにすることにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、電極若しくは該電極に装着されるチ
ップ若しくはインサートの少なくとも主要部が１４００
℃以上の融点を有し、適当な耐久性、耐熱衝撃性及び導
伝率を示す一以上の金属間化合物で形成するようにした
ものである。

【０００５】本明細書において、チップは、パッド、層
及び電極に取り付けられた任意の独立素子を含むものと
して解されるべきである。このようなチップは、拡散溶
接等によりニッケル又はニッケル合金製電極部に接合す
るのが好ましい。

【０００６】また、本発明の他の特徴は、金属間化合物
をルテニウム−アルミニウム（以下、ルテニウムアルミ
ナイド、ruthenium aluminide、という）、ルテニウム
−アルミニウム−ニッケル、白金−アルミニウム、ルテ
ニウム−チタン、ニッケル−アルミニウム、チタン−ア
ルミニウム、ルテニウム−ジルコニウム、ルテニウム−
タンタル、鉄−アルミニウム、ニオブ−アルミニウム、
モリブデン−珪素、イリジウム−ニオブ、イリジウム−
ハフニウム、イリジウム−チタン、イリジウム−タンタ
ルを含む群から選ぶようにしたことにある他、金属間化
合物を一以上の他の相中に任意に分散させることによっ
て、二相又は多相材料を形成させるようにしたことにあ
る。

【０００７】金属間化合物は合金系の固体中間相であ
り、通常、化学的に非類似の金属間に形成される。これ
らの金属間化合物は、しばしば比較的簡単な化学量論比
又は同質性のある狭い組成範囲（若しくは固定した組
成）を有し、原子結合の性質は金属結合からイオン結合
まで変化する。金属間化合物は電気伝導性が乏しいなど
本質的に非金属性を持つとしばしば考えられ（S.H. Avn
er、Introduction to Physical Metallurgy, McGraw-Hi
ll, p.149）、また、金属間化合物は高融点及び良好な
耐酸化性を有していることが以前から知られている。

【０００８】しかしながら、金属間化合物は延性に乏し
く他の非金属的性質を示すとの認識によって、一般工学
材料として広く使用することが妨げられてきた。現在で
は、幾つかの金属間化合物については良く研究され、種
々の応用も発見されているが、それでも十分に、特に高
温ガスタービンで意図された規模では実用されてはいな
い。従って、発明を実施するに際して使用すべき金属間
化合物を選択するのに留意する必要がある。

【０００９】

【作用】現在好ましい金属間化合物であるルテニウムア
ルミナイド及び他の幾つかの金属間化合物の利点は、室
温で優れた延性を示し、高融点、良好な耐酸化性、及び
優れた耐食性を有することである。従って、これらの材
料が高温で、かつ、侵食媒体中で示す熱力学的安定性は
傑出したものである。また、これらの金属間化合物は適
度な電気及び熱伝導性並びに適度な耐熱疲労性を示すこ
とも実証された。

【００１０】特に重要なのは、ルテニウム過剰のルテニ
ウムアルミナイド、好ましくは、８０〜９９質量％Ｒ
u、最も好ましくは、約９０質量％Ｒuを含むルテニウム
アルミナイドからなる２相又は多相材料である。

【００１１】しかしながら、ルテニウムアルミナイドな
どの金属間化合物は、融点が非常に高く（ルテニウムア
ルミナイドの融点は約２０５０℃）、溶融状態でのルテ
ニウムアルミナイド及び他の金属間化合物の耐火物に対
する強い侵食作用及び高温でのアルミニウムの揮発のた
め、溶融や鋳造など従来技術では製造することが困難で
ある。

【００１２】本出願人は、このような金属間化合物を製
造する方法を種々発明し、その一つ「金属間化合物の製
造方法」なる発明を南アフリカ特許９４/３６３６号明
細書にて提案した。この特許に記載した貴金属−アルミ
ナイド系金属間化合物の製造方法は、粉末形態の所要の
金属を粉末アルミニウムと、通常、少なくとも大部分を
金属間成生物中の貴金属とアルミニウムの化学量論的原
子比に基づいて、所要の割合で十分に混合し、その混合
粉末を所定形状に成形し、脱ガス処理などの任意の所要
の処理、特に、タンタル又はモリブデン箔及びチタン製
缶などに封入し、加圧下で加熱し、反応性高温等圧プレ
スを行わせて高温で所要の均質化させるものである。

【００１３】また、後述の試験材料として選んだルテニ
ウムアルミナイドの場合、アルミニウム粉末の粒径範囲
は平均で２２〜７２μmで、ルテニウム粉末の粒径範囲
は平均で１３〜５８μmであった。好ましい粉末サイズ
は、アルミニウムの場合、約２２μmで、貴金属の場合
は約１３μmであった。圧縮成形圧力は４１５〜７５０
ＭＰａの範囲で選ぶのが好ましく、また、約１６００℃
の温度で約１２時間焼成する前に、約５００℃の温度で
予熱するのが好ましい。

【００１４】金属間化合物の製造方法として他の製造方
法を使用することができ、これが本発明の範囲を逸脱す
るものではないことは言うまでもない。これらの製造方
法には、種々の溶融法、成形法、焼結などの各種の粉末
冶金法及び金属噴霧法が含まれるが、これらに限定され
るものではない。また、原料も、本発明の範囲を逸脱す
ることなく前記方法の任意の組み合わせにより製造して
もよい。

【００１５】更に、本発明は、上に規定した一以上の電
極を体現した点火栓若しくは他の点弧子を提供するもの
である。通常、両電極又は全電極が本発明に従って製作
されるが、一つの電極のみ、例えば、中央電極にのみ金
属間化合物を用いるようにしても良い。このスパークプ
ラグは、含鉛燃料又は無鉛燃料で運転されるエンジンに
利用し得る。Ｒu５０原子％に近い組成を持つルテニウ
ムアルミナイドは含鉛燃料に侵されるが、ルテニウムリ
ッチのルテニウムアルミナイドは含鉛燃料で運転される
エンジンに使用し得る。

【００１６】本発明をより理解し得るようにするため、
本発明を、以下、添付の図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１７】一定の金属間化合物は比較的高い電気及び
熱伝導性を示すことが明らかとなった。例えば、表１に
示すように、ルテニウムアルミナイドの固有抵抗は、市
販のスパークプラグ電極に使用されている貴金属、例え
ば、プラチナ及び金−５０質量％パラジウム電極の固有
抵抗に比べて優るとも劣らない。三種のルテニウムアル
ミナイド、例えば、５２原子％Ｒu−４８原子％Ａl（８
０.２３質量％Ｒu）（Ｒu５２Ａl４８）、４８原子％Ｒ
u−５２原子％Ａl（７７.５７質量％Ｒu）（Ｒu４８Ａl
５２）、７０原子％Ｒu−３０原子％Ａl（９０質量％Ｒ
u）（Ｒu７０Ａl３０）の固有抵抗を、Ｐｔ及びＡu-Ｐd
合金の固有抵抗とともに測定した。その結果を表１に示
す。表１は貴金属とルテニウムアルミナイド化合物の固
有抵抗と温度との関係を示し、固有抵抗の単位はΩ・cm
である。なお、Ｐtの固有抵抗については、文献値も示
してある。

【００１８】

【表１】

【００１９】ＮiＡlの熱伝導率はある種のニッケル基超
合金の熱伝導率よりも高いことが報告されている。金属
材料の熱伝導率と導電率との間には相関関係があること
が知られている。従って、一定の金属間化合物、特に、
ルテニウムアルミニウムの導電率及び熱伝導率は、この
ような金属間化合物の融点が１４００℃よりも高けれ
ば、それらの材料を点火栓又は点弧子用電極として使用
するのに十分であることは明らかである。

【００２０】

【実施例】点火栓（スパークプラグ）用電極に使用する
金属間化合物の機能について次のように試験した。試験
材料は、次の二つの方法、即ち、（i）アーク溶融法、
及び（ii）前記南アフリカ特許第９４／３６３６号明細
書に記載の方法により前述のように前記成分元素の反応
性高温等圧プレスのいずれかにより調製した。

【００２１】組成の異なる幾つかのルテニウムアルミナ
イド材料を製造して、若干の試験を行った。いずれの場
合も、スパークプラグ３の中心電極（負極）２用の直径
１mmの試験電極用インサート１は、それぞれの試験材料
から所要外形に機械加工を行った。

【００２２】電極用インサートは中心電極としてのみ標
準スパークプラグに組み込み、それにより各試験電極用
インサートをニッケル製ソケットに保持させ、冷間変形
させてニッケルに接続した。

【００２３】試験項目は次の通りである。 （i）火花の強さの評価 スパークプラグを点火装置試験台に取付け、火花点火式
エンジンに用いられている従来の点火装置を用いる場合
と同じく、電圧を印加して火花を誘発させ、点火性を観
察して標準スパークプラグのものと比較した。

【００２４】試験用スパークプラグの火花の強さは、標
準スパークプラグと同様であった。火花の移行は、試験
電極材料から起こり、周囲のニッケルジャケットからで
はないことから、ルテニウムアルミナイドが十分な導電
性を持つことが確認された。

【００２５】（ii）含鉛燃料を用いての性能の評価 次の試験用ルテニウムアルミナイド合金をアーク溶融法
により製造した。 １．アルミニウムを少しリッチにしたもの。 ２．原子比５０：５０に基づき、ルテニウムとアルミニ
ウムを化学量論的割合にしたもの。 ３．ルテニウムを少しリッチにしたもの。 ルテニウムアルミナイド製電極用インサートの長さは、
比較のためわずかに変えてある。

【００２６】トルク、パワー、エンジン冷却水温度、燃
料消費率などのパラメータを直接測定可能で、エンジン
を一定速度に維持し得る動力計に接続した標準６気筒内
燃機関にスパークプラグを取り付け、その性能を全又は
部分軸負荷の下、５０００rpmまでの回転速度で調べ
て。試験はオクタン価９３の含鉛燃料を用いて行った。
更に、運転中のチップの微細構造分析により電極の性能
を評価した。磨耗特性は、コンピュータ処理式輪郭走査
法によりミツトヨ スキャンパック−３ Ｖ．２.１０
で観察した。

【００２７】これらの試験により、原子比５０：５０の
ルテニウムアルミナイドについて次のような結果が得ら
れた。 １．試験材料は、前記条件下で、標準スパークプラグに
匹敵する燃料消費率、トルク及びパワーをもたらした。
試験用スパークプラグと市販の標準スパークプラグ（参
照ニッケル電極）との性能の変量は２％未満であった。 ２．試験用スパークプラグの熱時及び冷時始動の際、点
火が困難になることは認められなかった。 ３．試験用スパークプラグは、エンジンの不均一若しく
は不規則な運転又はノッキングを何等生じさせなかっ
た。 ４．試験用スパークプラグは、高速走行後、スイッチを
切った後に、過熱した電極による自己点火に起因するラ
ン−オンを生じなかった。 ５．試験用スパークプラグは、高い耐熱衝撃性及び耐振
性を有し、試験中、いずれの電極も劣化することはなか
った。 ６．試験電極の磨耗性能は、とりわけ電極長さ及びスパ
ークプラグの外形を変更することによって変性させるこ
とができる。 ７．試験用電極インサートとニッケルシース間に固体溶
着が起こっていたが、これは、試験材料はニッケルに連
続的に接合できることが立証するものである。 ８．この特定組成のルテニウムアルミナイドは、含鉛燃
料中のテトラエチル鉛成分による化学的侵食を受け易
い。

【００２８】（iii）含鉛燃料及びアーク溶融法により
製造したＲuリッチのルテニウムアルミナイド材料を用
いての電極侵食の評価 従来技術において、ルテニウムは燃料中のテトラエチル
鉛成分による侵食に耐えることが知られているので、中
心電極用インサートを次のルテニウム−リッチ２相ルテ
ニウムアルミナイド合金で製作した。 １. ６０.２原子％Ｒuと３９.８原子％Ａl ２. ７０.６１原子％Ｒuと２９.３９原子％Ａl ３. ８５.５３原子％Ｒuと１６.４７原子％Ａl

【００２９】これらの電極用インサートを含むスパーク
プラグを、動力計を装備したエンジンを装着し、５００
０rpmまでの速度で、全開スロットル及び全負荷で含鉛
燃料で運転して試験した。この試験により次の結果が得
られた。 １．スパークプラグの性能及びエンジン性能は、全ての
観点から市販の標準スパークプラグ（参照ニッケル電
極）を用いて得られる結果と同等であった。 ２．中心電極の侵食率は市販のスパークプラグで予期さ
れた侵食率よりも少なかった。これは、Ｒuリッチのル
テニウムアルミナイドを鉛含有率の高い燃料に使用する
スパークプラグ電極材料として利用できることを示して
いる。 ３．８０〜９５質量％Ｒuの間の亜共晶領域に含鉛燃料
に対する耐蝕性に最適の組成がある。 ４．試験電極用インサートとニッケルシース間に固体溶
着が起こったことにより、試験材料はニッケルに連続的
に接合できることが立証される。

【００３０】（iv）市販の金ーパラジウム電極の侵食に
対する、高温等圧プレス法により製造された材料を用い
ての無鉛燃料中での電極侵食の評価 高温等圧プレス法により製造された次のルテニウムアル
ミナイド材料から前記中心電極用インサートを製作し
た。

【００３１】

【表２】

【００３２】電極形状は金ーパラジウム電極チップを有
する市販の標準スパークプラグのものと同じとした。

【００３３】試験用ルテニウムアルミナイド製中心電極
を含むスパークプラグを、二つの実験（それぞれ２４時
間及び４８時間）により試験し、侵食率を比較した。試
験は、全負荷でエンジン速度３５００〜５０００rpmの
間で行った。これらの実験から次のことが明らかとなっ
た。

【００３４】１．ルテニウムアルミナイドの侵食率は、
無鉛燃料では、金−パラジウム材料と同じが、場合によ
っては、それよりも優れていた。 ２．５３原子％のルテニウムを含む合金は、５０原子％
のルテニウムを含むものよりも低い侵食率を示した。 ３．試験用スパークプラグの耐蝕性はボロンの添加によ
り向上しなかった。 ４．スパークプラグの性能及びそれを用いたエンジン性
能は、全ての点で、標準の市販のスパークプラグを用い
た場合の結果と同様であった。 ５．試験電極用インサートとニッケルシース間に固体溶
着が起こっていたことにより、試験材料はニッケルに連
続的に接合できることが立証される。 ６．試験スパークプラグの所要電圧及びスパーク−オー
バー時間は、ニッケル又は金−パラジウム製中心電極を
含む市販のスパークプラグのものに比べて優るとも劣ら
ないものであった。

【００３５】（v）アーク溶融法により製造された材料
を用いた無鉛燃料中での電極侵食の評価 ８５、９０及び９５質量％のルテニウムを含有するアー
ク溶融合金製の中心電極用インサートについて、無鉛燃
料により回転速度３５０００rpm、全負荷でエンジンを
運転して、限界試験（８時間）を行った。この試験では
侵食結果を比較するため参照電極として、金−パラジウ
ム中心電極を有する市販の標準スパークプラグを用い
た。次の結果が得られた。

【００３６】１．ルテニウムアルミナイド製インサート
は金ーパラジウム製インサートよりも侵食が少なかった
（８５質量％Ｒuを含む合金では２.３μm、金−パラジ
ウム製インサートでは３０.１μm）。 ２．無鉛燃料に対するルテニウムアルミナイドの耐蝕性
の最適な組成が８０〜９５質量％Ｒuの範囲にある。

【００３７】（vi）高温等圧プレス法により製造された
Ｒuリッチのルテニウムアルミナイドを用いた無鉛燃料
中での電極侵食の評価 直径１.０mmの中心電極用インサートを次のルテニウム
アルミナイド材料から製作した。

【００３８】

【表３】

【００３９】エンジンを無鉛燃料で全負荷、ピークトル
クが得られるエンジン速度で運転して、これらのインサ
ートを含むスパークプラグを試験した。直径２.５２mm
のニッケル基中心電極を用いた標準スパークプラグを参
照用スパークプラグとして装着した。従って、参照用ニ
ッケル電極の４．９９mm²に対して、ＲuＡl電極の面は
０.７９mm²である。参照用ニッケル電極の点火面は、ル
テニウムアルミナイド電極用インサートのものより６倍
も大きい。

【００４０】７２時間後、電極の磨耗を測定した。ボロ
ンの添加によっては、耐蝕性は改善されなかった。参照
用ニッケル電極の面全体の平均侵食速度は０.８μm/h
で、中心部での平均侵食速度は０.３５μm/hであった。

【００４１】試験結果から、Ｒu７０.６１原子％の亜共
晶組成若しくはそれに近いところに最適のＲu含有量が
あることが判った。試験を、ピークトルクが得られるエ
ンジン速度でスロットルを大きくあけて更に１４４時間
続行した。この試験のため下記組成の電極をそれぞれ備
えた２本のスパークプラグをエンジンに取り付けた。

【００４２】１） ６３原子％Ｒu−３７原子％Ａl（８
６.４５質量％Ｒu）：一本のスパークプラグは未使用の
もので、もう一本のスパークプラグは前記７２時間テス
トに用いたものである。

【００４３】２） ６８原子％Ｒu−３２原子％Ａl（８
８.８４質量％Ｒu）：一本のスパークプラグは未使用の
もので、もう一本のスパークプラグは前記７２時間テス
トに用いたものである。

【００４４】３） 標準ニッケルベース：一本のスパー
クプラグは未使用のもので、もう一本のスパークプラグ
は前記７２時間テストに用いたものである。

【００４５】累積試験時間が１４４時間及び２１６時間
経過後、電極の侵食を再び測定した。参照電極の面全体
について測定した侵食は、正極に面する中心電極の側壁
からも火花が発生したため、誤認され、従って、参照電
極の電極中心及び電極面全体での測定した侵食速度は低
くなっている。

【００４６】参照用ニッケル合金電極の全面の平均侵食
速度は７２、１４４及び２１６時間後、同じようであっ
た。インサートを保持するニッケルベースからもある程
度の火花が発生し、参照電極の対応する縁にいくらかの
侵食が測定された。得られた結果を表４に示す。

【００４７】

【表４】

【００４８】ルテニウムアルミナイド合金の耐食性は、
参照ニッケル合金電極がルテニウムアルミナイド電極の
スパーク面の６倍以上の面積を有するにもかかわらず、
参照ニッケル合金電極の耐食性に匹敵する。

【００４９】１４４時間及び２１６時間後、参照ニッケ
ル合金電極は中心電極端のスパーク面の侵食は非常に安
定していた。６３原子％Ｒu合金は７２時間後から急激
な増加を示すようであった。この観察は一試料にのみに
基づくものである。他方、６８原子％Ｒu合金は、約６
倍の寸法（有効面積）を持つ参照用ニッケル合金電極に
ほとんど完全に匹敵する。

【００５０】同じ直径のニッケル合金電極とルテニウム
アルミナイド電極について侵食率を求めるため、Ｒu６
８原子％を含む直径１mmのルテニウムアルミナイド製イ
ンサートと直径１mmに加工した市販のニッケル合金電極
を同時に、前述の同じ６気筒エンジンで無鉛燃料により
全負荷でピークトルクが発生するエンジン速度で６０時
間試験した。侵食結果は次の通りである。

【００５１】

【表５】

【００５２】これはルテニウムアルミナイド製インサー
トを用いて得た前述の結果が再現性があることも証明し
ている。

【００５３】（vii）ニッケル、ルテニウム及びアルミ
ニウムを含有する合金 ＲuＡl基材料へのルテニウムの添加に加え、ＲuＡlベー
ス相の望ましい特性に悪影響を及ぼすことなく、ルテニ
ウムの一部を安価なニッケルで置換するようにして、ニ
ッケルをＲuＡlベース相に添加できることが観察され
た。Ｒu及びＮi双方ともアルミニウムとＢ2（体心立方
晶）アルミナイド化合物を形成し、Ｒu及びＮiの原子半
径及び電気陰性度がＲuＡlの結晶格子中の一方を他方に
置換し得るほど十分に近いことから、このタイプの置換
が可能であると考えられる。ちなみに、Ｒuの金属原子
半径は０.１３３nmであるのに対して、Ｎiは０.１２４n
mであり、電気陰性度はそれぞれ２.２、１.８である。

【００５４】これは、一連の合金をアーク溶融法により
調製して試験した。その合金の組成を表６に示す。合金
はＮi_xＲu_1-xＡl構造を有することが確認された。表は
試験試料の組成を原子％で示す。

【００５５】

【表６】

【００５６】次に、合金を金属組織学、Ｘ線回折及び硬
さ試験により調べた。ＲuＡlへのＮiの添加又はＮiＡl
へのＲuの添加は材料の硬さを著しく高めることが判っ
た。

【００５７】試験から、Ｎi-Ａl-Ｒu三成分系では、一
般式：Ｎi_xＲu_1-xＡlを有する化合物は、同じＢ2構造を
有し、少なくとも一部ＲuをＮiで代用できることが明ら
かとなった。また、Ｎiは他のＲu-Ａl相系、例えば、実
験的に電極用インサートの高い耐久性が証明されている
Ｒuリッチ合金系中のＲuをＮiで置換できる。Ｒu-Ｎiの
合計含有量が４２原子％以上のＮi-Ａl-Ｒu合金がスパ
ークプラグ用電極に使用するのに好適である。

【００５８】Ｒu原子をＮi原子に置換できることによ
り、エンジン運転中に起こることが観察された拡散結合
が説明し得る。拡散結合は、例えば、電気抵抗接合（こ
れに限られるものではない。）などの他の接合技術と同
様、特に、金属間化合物製チップ又は金属間化合物を含
むチップをニッケル又はニッケル合金製電極に接合する
製造技術として利用できる。

【００５９】他の金属化合物、形態及び方法 本発明においては、１４００℃以上の融点を有する多種
の二成分系又は三成分系金属間化合物及びこれらの化合
物を含む材料をスパークプラグ用電極、又は電極用チッ
プ又はインサートを形成するのに使用してもよいことは
言うまでもない。電極を形成するのに使用し得る他の二
成分金属間化合物の例としては、ニッケルとアルミニウ
ム、プラチナとアルミニウム（本出願人の米国特許１７
/０/１２７号記載の組成物）、チタンとアルミニウム、
ルテニウムとタンタル、鉄とアルミニウム、ニオブとア
ルミニウム、モリブデンと珪素、イリジウムとニオブ、
ルテニウムとチタン、ハフニウムとイリジウム、ルテニ
ウムとジルコニウム、イリジウムとタンタル、からなる
材料が挙げられる。

【００６０】更に、組成物は金属間化合物の化学量論的
組成から外れてもよく、従って、その組成物が多相構造
を含んでいてもよく、これらは本発明の範囲を逸脱する
ものではないことは言うまでもない。

【００６１】本発明によれば、１４００℃以上の融点の
金属間化合物を他の金属のマトリクス中に任意の割合で
適当な方法により形成させてもよい。例えば、粉末化又
は再粉砕した金属間化合物材料をダクタイル金属相に現
出させ、良好なアーク耐食性と良好な加工性を備えた複
合材料としてもよい。また、１４００℃以上の融点の金
属間化合物相を分散させ、高温での多相又は複合材料の
ダクタイル金属相の粒子成長を抑制するのに使用しても
良い。ダクタイル金属相は、Ｎi、Ｐt、Ａu、Ｐd、Ａg
などの金属、他の適当な金属又はこれらの組合わせを含
む。

【００６２】また、金属間化合物を含む正及び負のスパ
ークプラグ電極を種々の幾何学的形状に形成することが
可能であり、これが本発明の範囲から逸脱するものでな
いことは言うまでもない。例えば、中心電極を形成する
ため金属間化合物をセラミック絶縁体中にいれて焼結さ
せてもよい。

【００６３】アーク溶融法及び反応性高温等圧プレスと
は別に、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの他
の方法により金属間化合物を製造することも可能であ
る。これらの方法には、各種の粉末冶金法、各種の金属
スプレー法及び各種溶融法などが含まれる。

【００６４】スパークプラグ及び点弧子は、アルミナ絶
縁体などのセラミック成分を含むのが通例であるが、セ
ラミック材料も一段と自動車部品の製造材料として考え
られるのが多くなってきている。本発明に係る金属間化
合物はそれ自体が焼結処理に適合しているので、セラミ
ック材料と両立しうる。従って、セラミック材料と本発
明に係る金属間化合物とを一工程で焼結させることがで
きる。焼結時に特定の収縮率が必要であれば、これは予
め反応させた金属間化合物粉末を成分金属粉末と混合す
ることがよって調整することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電極若しくは該電極に装着されるチップ若し
くはインサートの少なくとも主要部を１４００℃以上の
融点を有する一以上の金属間化合物で形成し、前記金属
間化合物を適当な耐久性、耐熱衝撃性及び導伝率を示す
ものを選択するようにしたので、点火栓及び点弧子の耐
久性を向上させ、長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したスパークプラグの正面図で
ある。

【図２】 金属間化合物製インサートを装着した変形中
心電極を備えたスパークプラグの電極先端の拡大正面図
である。

【図３】 中心電極の標準的形状を示す図２と同様な図
である。

【符号の説明】

１： インサート ２： 中心電極 ３： スパークプラグ

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイラ・マービン・ウォルフ 南アフリカ共和国トランスバール州ランド バーグ、ケンジントン・ビー、ベイズウォ ーター・ロード、アカプルコ29番 (72)発明者 ルドルフ・コエッツェ 南アフリカ共和国トランスバール州ローデ ポールト、ストルーベンスバリー、スパー ルゲルト・アベニュー959番 (72)発明者 マイケル・バーナード・コーティー 南アフリカ共和国トランスバール州ランド バーグ、ボルドー、フランソワ・アベニュ ー28番

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極若しくは該電極に装着されるチップ
   若しくはインサートの少なくとも主要部が１４００℃以
   上の融点を有し、適当な耐久性、耐熱衝撃性及び導伝率
   を示す一以上の金属間化合物で形成してなることを特徴
   とする点火栓又は点弧子用電極。
2. 【請求項２】 前記金属間化合物がルテニウム−アルミ
   ニウム、ルテニウム−アルミニウム−ニッケル、白金−
   アルミニウム、ルテニウム−チタン、ニッケル−アルミ
   ニウム、チタン−アルミニウム、ルテニウム−ジルコニ
   ウム、ルテニウム−タンタル、鉄−アルミニウム、ニオ
   ブ−アルミニウム、モリブデン−珪素、イリジウム−ニ
   オブ、イリジウム−ハフニウム、イリジウム−チタン、
   及びイリジウム−タンタルを含む群から選ばれたもので
   ある請求項１記載の電極。
3. 【請求項３】 前記金属間化合物がルテニウム−アルミ
   ニウム又はルテニウム−アルミニウムを含むものである
   請求項２記載の電極。
4. 【請求項４】 前記金属間化合物が二相又は多相材料中
   の一相として存在する請求項１〜３のいずれかに記載の
   電極。
5. 【請求項５】 他の相がニッケル又はニッケル合金材料
   である請求項４記載の電極。
6. 【請求項６】 前記金属間化合物がルテニウム過剰のル
   テニウム−アルミニウムである請求項４記載の電極。
7. 【請求項７】 二相材料のルテニウム含有量が８０〜９
   ９質量％である請求項６記載の電極。
8. 【請求項８】 ルテニウム含有量が９０質量％である請
   求項７記載の電極。
9. 【請求項９】 前記電極がそれに接合されたチップを有
   し、該チップが金属間化合物製又は金属間化合物を含む
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電
   極。
10. 【請求項１０】 前記チップがニッケル又はニッケル合
    金製電極部に接合されている請求項９記載の電極。
11. 【請求項１１】 前記電極がそれに固着されたインサー
    トを有し、該インサートが金属間化合物製又は金属間化
    合物を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに
    記載の電極。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１２のいずれかに記載の電
    極を備えた点火栓又は点弧子。
13. 【請求項１３】 両電極又は全電極が請求項１〜１２の
    いずれかに記載の電極である点火栓。