JPH10112373A - Spark plug - Google Patents
Spark plugInfo
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- JPH10112373A JPH10112373A JP26472296A JP26472296A JPH10112373A JP H10112373 A JPH10112373 A JP H10112373A JP 26472296 A JP26472296 A JP 26472296A JP 26472296 A JP26472296 A JP 26472296A JP H10112373 A JPH10112373 A JP H10112373A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】ガスヒートポンプやコージェ
ネレーション用エンジン等に使用される長寿命なスパー
クプラグに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long-life spark plug used for a gas heat pump, a cogeneration engine, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、図５に示すように、導電材料（例
えば、Ｎｉ合金材料および銅）からなる中心電極３の先
端部３ａに、中心電極３よりも高融点な導電材料（例え
ばＩｒ合金）からなるチップ５をレーザー溶接したスパ
ークプラグ１０が、特開平５−３４３１５９号公報に提
案されている。このチップ５は、中心電極３の先端部３
ａに設けた孔３２１に挿入される脚部５１と、この脚部
５１よりも大径な大径部５２とを備えている。なお、大
径部５２の径は１．８ｍｍであった。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, a tip 3a of a center electrode 3 made of a conductive material (for example, Ni alloy material and copper) has a conductive material (for example, Ir alloy) having a higher melting point than the center electrode 3. ) Is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-343159. This tip 5 is a tip 3 of the center electrode 3.
A leg portion 51 is inserted into the hole 321 provided in a, and a large-diameter portion 52 having a larger diameter than the leg portion 51 is provided. In addition, the diameter of the large diameter part 52 was 1.8 mm.
【０００３】そして、中心電極３の先端部３ａとチップ
５の大径部５２との当接部位に、上記レーザー溶接によ
る溶融部７が形成されている。この溶融部７のうち、チ
ップ５の軸方向（図中上下方向）に関する上方側略半分
はチップ５にかかり、溶融部７のうち、上記軸方向に関
する下方側略半分は中心電極３にかかっている。[0005] A fusion portion 7 formed by the laser welding is formed at a contact portion between the tip 3 a of the center electrode 3 and the large diameter portion 52 of the chip 5. Of the melted portion 7, approximately half of the upper side of the chip 5 in the axial direction (vertical direction in the drawing) is applied to the chip 5, and of the fused portion 7, approximately lower half of the melted portion 7 is applied to the center electrode 3. I have.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、この
ようなスパークプラグ１０を、ガスヒートポンプやコー
ジェネレーション用エンジン等に適用することが試みら
れている。ガスヒートポンプやコージェネレーション用
エンジン等は、従来の自動車エンジン等に比べてより長
期間にわたって使用されるため、これに適用するスパー
クプラグ１０も長寿命であることが要求される。In recent years, attempts have been made to apply such a spark plug 10 to a gas heat pump, a cogeneration engine, or the like. Gas heat pumps, cogeneration engines, and the like are used for a longer period of time than conventional automobile engines and the like, and accordingly, the spark plug 10 applied to them is also required to have a long life.
【０００５】そして、本発明者らが、上記従来技術のス
パークプラグ１０について、ガスエンジンの使用環境を
模擬して評価を行なった結果、ガスエンジンの寿命より
も短い期間で、チップ５が中心電極３から剥離する、と
いう問題が発生することがわかった。また、チップ５の
大径部５２と、溶融部７との界面近傍に亀裂が入り、こ
の亀裂の進行により、上記剥離が発生することがわかっ
た。The inventors of the present invention evaluated the spark plug 10 of the prior art by simulating the usage environment of the gas engine. As a result, the tip 5 was connected to the center electrode in a period shorter than the life of the gas engine. It was found that the problem of peeling from No. 3 occurred. It was also found that a crack was formed in the vicinity of the interface between the large diameter portion 52 of the chip 5 and the molten portion 7, and the above-described peeling occurred due to the progress of the crack.
【０００６】以下に、上記問題の発生する原因につい
て、本発明者らが実験、検討した結果を述べる。まず、
中心電極３を構成する材料の熱膨張係数（例えばニッケ
ル合金材料は１３．３×１０-6［ｄｅｇ- ］程度）が、
チップ５を構成する材料（例えばＩｒ合金材料は６．８
×１０-6［ｄｅｇ- ］程度）よりも非常に大きいため、
スパークプラグ１０の使用時における冷熱（温度差９０
０℃程度）の繰り返しにより、溶融部７近傍に熱応力が
かかる。そして、明確な理由はわからないが、溶融部７
とチップ５との間の固着力が、溶融部７と中心電極３と
の間の固着力よりも小さいため、上記熱応力により、溶
融部７とチップ５との間に亀裂が生じ、溶融部７からチ
ップ５が剥離するのである。The following describes the results of experiments and studies conducted by the present inventors on the causes of the above problems. First,
The coefficient of thermal expansion of the material forming the center electrode 3 (for example, about 13.3 × 10 −6 [deg − ] for a nickel alloy material)
The material constituting the chip 5 (for example, 6.8 of the Ir alloy material)
× 10 -6 [deg -] C.) for much larger than,
Cold heat (temperature difference of 90) when the spark plug 10 is used.
(About 0 ° C.), thermal stress is applied to the vicinity of the fusion zone 7. And although it is not clear why,
Is smaller than the bonding force between the fusion zone 7 and the center electrode 3, a crack is generated between the fusion zone 7 and the chip 5 due to the thermal stress, and The chip 5 is peeled off from 7.
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、脚部および大径部を有するチップが中心電極から剥
離することを抑制することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to prevent a chip having a leg portion and a large diameter portion from peeling off from a center electrode.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし９に記載の発明では、チップ（５）
と、中心電極（３）の先端部（３ａ）との界面近傍に、
チップ（５）および中心電極（３）を溶融し、チップ
（５）および中心電極（３）を一体化する溶融部（７）
を形成してあり、この溶融部（７）は、その先端部（７
１）側全周が、チップ（５）の脚部（５１）の外周面よ
りも中心側へ食い込むように形成されていることを特徴
としている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a chip (5) is provided.
Near the interface with the tip (3a) of the center electrode (3),
Melting part (7) for melting tip (5) and center electrode (3) and integrating tip (5) and center electrode (3)
And the molten portion (7) has a tip (7)
1) It is characterized in that the entire periphery of the side is formed so as to bite more toward the center side than the outer peripheral surface of the leg portion (51) of the chip (5).
【０００９】このような構成によれば、溶融部（７）と
チップ（５）との間の固着力がたとえ弱くても、溶融部
（７）がチップ（５）の抜け止め作用を発揮するため、
中心電極（３）の先端部（３ａ）からチップ（５）が剥
離することを抑制でき、スパークプラグ（１０）の寿命
を長くできる。このようなスパークプラグ（１０）は、
ガスエンジンに用いて好適である。According to such a configuration, even if the fixing force between the fusion part (7) and the chip (5) is weak, the fusion part (7) exerts an action of preventing the chip (5) from coming off. For,
The tip (5) can be prevented from peeling off from the tip (3a) of the center electrode (3), and the life of the spark plug (10) can be extended. Such a spark plug (10)
It is suitable for use in gas engines.
【００１０】そして、溶融部（７）の先端部（７１）側
全周が、チップ（５）の脚部（５１）に、この脚部（５
１）の径の１割以上食い込むように、溶融部（７）を形
成することにより、上記従来技術に比べて、チップ
（５）の剥離を確実に抑制できることが、発明者らの実
験、検討により確認されている。また、上記長さ（Ｌ）
を０．２ｍｍ以上とすることにより、上記従来技術に比
べて、チップ（５）の剥離を確実に抑制できることが、
後述の実験により確認されている。[0010] The entire periphery of the tip (71) of the fusion zone (7) is attached to the leg (51) of the tip (5).
The experiments and studies conducted by the present inventors have shown that the formation of the fusion zone (7) so as to penetrate at least 10% of the diameter of 1) makes it possible to more reliably suppress the separation of the chip (5) as compared with the above-mentioned conventional technology. Has been confirmed by In addition, the length (L)
Is set to 0.2 mm or more, the peeling of the chip (5) can be reliably suppressed as compared with the above-described conventional technology.
This has been confirmed by experiments described later.
【００１１】ここで、チップ（５）は、例えばＩｒまた
はＩｒ合金材料からなる。また、中心電極（３）は、例
えば、銅合金材料からなる内材（３１）と、ニッケル合
金材料からなる外材（３２）とを備えている。そして、
上記従来技術よりも大径な大径部（５２）を備えた（つ
まり、長寿命な）チップ（５）、つまり、大径部（５
２）の径が２．５ｍｍ〜３．５ｍｍであるようなチップ
（５）に関しては、スパークプラグ（１０）の使用時に
おける冷熱の繰り返しによる、大径部（５２）および中
心電極（３）の温度差が大きくなることがわかってい
る。Here, the tip (5) is made of, for example, Ir or an Ir alloy material. The center electrode (3) includes, for example, an inner member (31) made of a copper alloy material and an outer member (32) made of a nickel alloy material. And
The chip (5) provided with a large-diameter portion (52) having a larger diameter than the above-mentioned conventional technology (that is, having a longer life), that is, the large-diameter portion (5)
Regarding the tip (5) having a diameter of 2.5 mm to 3.5 mm in 2), the large diameter portion (52) and the center electrode (3) are repeatedly heated and cooled when the spark plug (10) is used. It has been found that the temperature difference increases.
【００１２】よって、上記熱応力がより大きくなり、本
発明を適用しない場合には、溶融部（７）からチップ
（５）が剥離するまでの期間がさらに短くなる。このた
め、大径な大径部（５２）を備えたチップ（５）に関し
ては、本発明を適用することにより、上記剥離を効果的
に抑制でき、スパークプラグ（１０）の寿命を効果的に
長くできる。Therefore, when the above-mentioned thermal stress is further increased and the present invention is not applied, the period until the chip (5) is peeled off from the fusion zone (7) is further shortened. Therefore, with respect to the chip (5) having the large-diameter large-diameter portion (52), by applying the present invention, the separation can be effectively suppressed, and the life of the spark plug (10) can be effectively reduced. Can be long.
【００１３】ここで、スパークプラグ（１０）の火花放
電は、チップ（５）の大径部（５２）のうち、尖った部
位に発生しやすい。この尖った部位が消耗して丸みを帯
びることにより、火花放電の発生しやすい場所が減少
し、点火ミスが多発し、スパークプラグ（１０）の寿命
となる。これに対して、大径部（５２）の表面に溝（５
３）を形成し、この溝（５３）と、大径部（５２）の表
面との境界部位に、尖った形状のエッジ部（５４）を形
成することにより、火花放電の発生しやすい場所が増加
し、スパークプラグ（１０）の寿命を長くできる。Here, the spark discharge of the spark plug (10) is apt to occur at a pointed portion of the large-diameter portion (52) of the tip (5). When the sharp portion is worn and rounded, the number of places where spark discharge is likely to occur is reduced, frequent ignition mistakes occur, and the life of the spark plug (10) is extended. On the other hand, the groove (5) is formed on the surface of the large diameter portion (52).
3) is formed and a sharp edge (54) is formed at the boundary between the groove (53) and the surface of the large-diameter portion (52). And the life of the spark plug (10) can be prolonged.
【００１４】そして、大径部（５２）の表面に溝（５
３）を備えたチップ（５）に関しても、上記冷熱の繰り
返しによるチップ（５）の温度変化が大きくなることが
わかっている。よって、この場合も、本発明を適用する
ことにより、上記剥離を効果的に抑制できる。The groove (5) is formed on the surface of the large diameter portion (52).
Regarding the chip (5) provided with (3), it has been found that the temperature change of the chip (5) due to the repetition of the cooling / heating becomes large. Therefore, also in this case, by applying the present invention, the above-described separation can be effectively suppressed.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１および図２に
示す実施形態について説明する。本実施形態のスパーク
プラグ１０は、ガスヒートポンプのような、ガス（例え
ばＬＮＧ、ＣＮＧ等）を燃料とするガスエンジンに適用
されるものである。図２に示すように、取付金具１は、
円筒形状で、エンジンブロック１００に固定するための
取付ネジ部１ａを備えている。取付金具１の内部には、
アルミナセラミック（Ａｌ2 Ｏ3 ）等からなる絶縁体２
が固定されており、この絶縁体２の軸孔２１に中心電極
３が固定されている。絶縁体２の先端部２ａは、取付金
具１の先端部１１から露出するように設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIGS. The spark plug 10 of the present embodiment is applied to a gas engine using gas (for example, LNG, CNG, etc.) as a fuel, such as a gas heat pump. As shown in FIG. 2, the mounting bracket 1
It has a cylindrical shape and is provided with a mounting screw portion 1a for fixing to the engine block 100. Inside the mounting bracket 1,
Insulator 2 made of alumina ceramic (Al 2 O 3 ) or the like
Are fixed, and the center electrode 3 is fixed to the shaft hole 21 of the insulator 2. The distal end 2 a of the insulator 2 is provided so as to be exposed from the distal end 11 of the mounting bracket 1.
【００１６】中心電極３は、図１（ａ）に示すように、
内材３１が熱伝導性に優れた金属材料（例えば銅合金材
料）、外材３２が耐熱性に優れたＮｉ合金材料（例え
ば、インコネル社のインコネル６００）により構成され
た円柱体で、図２に示すように、その先端部３ａが絶縁
体２の先端部２ａから露出するように設けられている。
取付金具１の先端部１１には、接地電極４が溶接により
固定されている。この接地電極４は、Ｎｉ合金材料等の
金属材料からなり、後述するチップ５と放電ギャップ６
を隔てて対向している。The center electrode 3 is, as shown in FIG.
The inner member 31 is a cylinder made of a metal material having excellent thermal conductivity (for example, copper alloy material), and the outer member 32 is made of a Ni alloy material having excellent heat resistance (for example, Inconel 600 manufactured by Inconel). As shown, the distal end 3 a is provided so as to be exposed from the distal end 2 a of the insulator 2.
The ground electrode 4 is fixed to the distal end portion 11 of the mounting bracket 1 by welding. The ground electrode 4 is made of a metal material such as a Ni alloy material.
Are opposed to each other.
【００１７】ここで、ガスエンジンの燃焼室内は、ガソ
リンエンジンの燃焼室内に比べて圧力が高いため、火花
放電しにくい環境である。このため、本実施形態におけ
るスパークプラグ１０の放電ギャップ６を、ガソリンエ
ンジンに設けるスパークプラグの放電ギャップに比べて
短く、例えば０．３ｍｍ程度にしてある。中心電極３の
先端部３ａには、本発明の特徴であるＩｒ合金材料（例
えば、９０ｗｔ％Ｉｒ−１０ｗｔ％Ｒｈ）からなるチッ
プ５が設けられている。中心電極３の先端部３ａには、
円形状の孔３２１が形成されており、チップ５は、孔３
２１に挿入可能な円柱形状の脚部５１と、この脚部５１
よりも大径な円柱形状の大径部５２とを備えている。Since the pressure in the combustion chamber of the gas engine is higher than that in the combustion chamber of the gasoline engine, spark discharge is difficult. For this reason, the discharge gap 6 of the spark plug 10 in this embodiment is shorter than the discharge gap of the spark plug provided in the gasoline engine, for example, about 0.3 mm. A tip 5 made of an Ir alloy material (for example, 90 wt% Ir-10 wt% Rh), which is a feature of the present invention, is provided at the tip 3 a of the center electrode 3. At the tip 3a of the center electrode 3,
A circular hole 321 is formed.
And a column-shaped leg 51 that can be inserted into the
And a large-diameter portion 52 having a columnar shape larger than the diameter.
【００１８】さらに、大径部５２の表面には、図１
（ｂ）に示すような十字状の溝５３が形成されている。
この溝５３は、図１（ａ）に示すように断面コ字状であ
り、この溝５３と大径部５２の表面との境界部に、直角
的に尖った形状のエッジ部５４が形成されている。ここ
で、放電ギャップ６に発生する火花放電は、チップ５の
大径部５２のうち、尖った部位（大径部５２の端面外周
部や、上記エッジ部５４）に発生しやすい。よって、溝
５３を形成しない場合に比べて、火花放電の発生しやす
い場所が増加し、スパークプラグ１０の寿命を長くでき
る。Further, on the surface of the large diameter portion 52, FIG.
A cross-shaped groove 53 as shown in FIG.
The groove 53 has a U-shaped cross section as shown in FIG. 1A, and an edge portion 54 having a right-angled sharp shape is formed at a boundary between the groove 53 and the surface of the large-diameter portion 52. ing. Here, the spark discharge generated in the discharge gap 6 is likely to be generated in a sharp portion (outer peripheral portion of the end surface of the large diameter portion 52 or the edge portion 54) in the large diameter portion 52 of the chip 5. Therefore, as compared with the case where the groove 53 is not formed, the number of places where spark discharge is likely to occur increases, and the life of the spark plug 10 can be extended.
【００１９】また、火花放電により形成される火炎は、
放電ギャップ６に形成されるものであるが、溝５３を設
けることにより、火炎核の形成スペースを拡大でき、火
炎を大きくできる。この結果、混合気の着火性を向上で
きる。そして、チップ５の脚部５１と中心電極３の先端
部３ａとの界面近傍には、チップ５の脚部５１および中
心電極３の溶融部７が、複数カ所（本実施形態では９０
°づつ隔てて４か所）形成されている。この溶融部７
は、チップ５の脚部５１および中心電極３の先端部３ａ
にかけて形成されており、後述するレーザー溶接により
形成されている。The flame formed by the spark discharge is:
Although formed in the discharge gap 6, by providing the groove 53, the space for forming the flame nucleus can be enlarged and the flame can be enlarged. As a result, the ignitability of the air-fuel mixture can be improved. In the vicinity of the interface between the leg 51 of the chip 5 and the tip 3a of the center electrode 3, the melted portion 7 of the leg 51 of the chip 5 and the center electrode 3 is provided at a plurality of locations (90 in this embodiment).
° at four locations). This fusion part 7
Are the leg 51 of the tip 5 and the tip 3a of the center electrode 3.
And formed by laser welding described later.
【００２０】この溶融部７は、チップ５の径方向に略並
行に延びるとともに、その先端部７１側全周が、チップ
５の脚部５１の外周面より径方向中心側に食い込むよう
に形成されている。そして、溶融部７の先端部７１側全
周の食い込み長さＬを、例えば０．３ｍｍとしている。
なお、溶融部７の先端部７１側全周の食い込み長さＬと
は、溶融部７の先端部７１側のうち、その全周にわたっ
てチップ５の脚部５１の外周面より径方向中心側に食い
込む部位の長さのことである。The molten portion 7 extends substantially in parallel with the radial direction of the chip 5 and is formed such that the entire periphery of the tip portion 71 side is cut into the radial center of the outer peripheral surface of the leg 51 of the chip 5. ing. The biting length L of the entire periphery of the melting portion 7 on the front end portion 71 side is, for example, 0.3 mm.
In addition, the bite length L of the entire periphery of the tip portion 71 of the fusion portion 7 is defined as the radially central portion of the tip portion 71 of the fusion portion 7 from the outer peripheral surface of the leg portion 51 of the tip 5 over the entire periphery. It is the length of the bite.
【００２１】このような構成によれば、溶融部７とチッ
プ５との間の固着力がたとえ弱くても、溶融部７がチッ
プ５の抜け止め作用を発揮するため、中心電極３２１の
先端部３ａからチップ５が剥離することを抑制でき、ス
パークプラグ１０の寿命を長くできる。以下に、スパー
クプラグ１０について、溶融部７の形態および寸法と、
チップ５の剥離との関係を評価した結果について説明す
る。According to such a configuration, even if the fixing force between the fusion part 7 and the chip 5 is weak, the fusion part 7 exerts the function of preventing the chip 5 from coming off, so that the tip of the center electrode 321 Peeling of the chip 5 from 3a can be suppressed, and the life of the spark plug 10 can be extended. Hereinafter, regarding the spark plug 10, the form and dimensions of the fusion zone 7 and
The result of evaluating the relationship with the separation of the chip 5 will be described.
【００２２】まず、図１（ａ）において、大径部５２の
径を２．７ｍｍ、大径部５２の厚さを１．３ｍｍ、脚部
５１の径を１．７ｍｍ、脚部５１の厚さを１．０ｍｍ、
溝５３の巾を０．４ｍｍ、溝５３の深さを０．８ｍｍと
し、上記食い込み長さＬが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、
０．３ｍｍとなるようにチップ５を溶接したものを６個
ずつ用意した。また、図５に示す従来技術のスパークプ
ラグ１０において、貴金属チップ５および中心電極３を
上述と同様の寸法としたもの（従来品）も６個用意し
た。First, in FIG. 1A, the diameter of the large-diameter portion 52 is 2.7 mm, the thickness of the large-diameter portion 52 is 1.3 mm, the diameter of the leg 51 is 1.7 mm, and the thickness of the leg 51 is 1.0 mm,
The width of the groove 53 is 0.4 mm, the depth of the groove 53 is 0.8 mm, and the bite length L is 0.1 mm, 0.2 mm,
Six pieces each having the tip 5 welded to 0.3 mm were prepared. Further, in the prior art spark plug 10 shown in FIG. 5, six noble metal tips 5 and center electrodes 3 having the same dimensions as those described above (conventional products) were also prepared.
【００２３】そして、上記した寸法のそれぞれのスパー
クプラグ１０を、大気中において、９５０℃の環境に６
分配置させた後、２５℃の環境に６分配置させる、とい
った冷熱サイクルを繰り返し行い、チップ５が剥離する
までの間に行なわれた冷熱サイクル数を測定した。この
結果、従来品では、冷熱サイクルが１００回〜１３０回
繰り返されることにより、チップ５が剥離することが確
認された。また、上記食い込み長さＬが０．１ｍｍのも
のでは、冷熱サイクルが１８０回〜２００回繰り返され
ることにより、チップ５が剥離することが確認された。
また、上記食い込み長さＬが０．２ｍｍ、０．３ｍｍの
ものでは、冷熱サイクルを４００回繰り返しても、チッ
プ５が剥離しないことが確認された。Then, each of the spark plugs 10 having the above-mentioned dimensions is placed in an atmosphere of 950 ° C. in the atmosphere.
After arranging the chips for 5 minutes, the cooling and heating cycle of repeating the arrangement for 6 minutes in a 25 ° C. environment was repeated, and the number of cooling and heating cycles performed until the chip 5 was peeled was measured. As a result, in the conventional product, it was confirmed that the chip 5 was peeled off when the cooling / heating cycle was repeated 100 to 130 times. In the case of the bite length L of 0.1 mm, it was confirmed that the chip 5 was peeled off by repeating the cooling / heating cycle 180 to 200 times.
In addition, in the case of the bite length L of 0.2 mm and 0.3 mm, it was confirmed that the chip 5 was not peeled even after repeating the cooling / heating cycle 400 times.
【００２４】これにより、溶融部７の先端部７１側全
周を、チップ５の脚部５１に食い込ませることにより、
従来技術に比べて、チップ５の剥離を抑制できること、
上記食い込み長さＬが０．２ｍｍ以上であれば、従来
技術に比べて、チップ５の剥離を効果的に抑制できるこ
と、が確認された。 （第２の実施形態）本実施形態では、図３に示すよう
に、溶融部７が、中心電極３の先端部３ａ、チップ５の
脚部５１および大径部５２にかかっている。そして、こ
の溶融部７は、その先端部７１側全周が、チップ５の脚
部５１の外周面より径方向中心側に食い込むように形成
されている。そして、溶融部７の先端部７１側全周の食
い込み長さＬを、例えば０．３ｍｍとしている。Thus, the entire periphery of the tip portion 71 side of the melting portion 7 is cut into the leg portion 51 of the chip 5,
That the separation of the chip 5 can be suppressed as compared with the prior art;
It has been confirmed that when the bite length L is 0.2 mm or more, the separation of the chip 5 can be effectively suppressed as compared with the related art. (Second Embodiment) In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the melting portion 7 extends over the tip 3a of the center electrode 3, the leg 51 of the chip 5, and the large diameter portion 52. The molten portion 7 is formed such that the entire periphery of the tip portion 71 side is cut into the radial center from the outer peripheral surface of the leg portion 51 of the chip 5. The biting length L of the entire periphery of the melting portion 7 on the front end portion 71 side is, for example, 0.3 mm.
【００２５】本実施形態についても、上記食い込み長さ
Ｌを０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍとしたものを
６個ずつ用意し、上記評価を同様に行なったところ、上
記食い込み長さＬが０．１ｍｍのものでは、冷熱サイク
ルが１５０回〜２００回繰り返されることにより、チッ
プ５が剥離することが確認された。また、上記食い込み
長さＬが０．２ｍｍ、０．３ｍｍのものでは、冷熱サイ
クルを４００回繰り返しても、チップ５が剥離しないこ
とが確認された。Also in this embodiment, six pieces each having the above-mentioned bite length L of 0.1 mm, 0.2 mm, and 0.3 mm were prepared, and the above evaluation was performed in the same manner. Is 0.1 mm, it was confirmed that the chip 5 was peeled off by repeating the cooling / heating cycle 150 to 200 times. In addition, in the case of the bite length L of 0.2 mm and 0.3 mm, it was confirmed that the chip 5 was not peeled even after repeating the cooling / heating cycle 400 times.
【００２６】（第３の実施形態）本実施形態では、図４
に示すように、溶融部７が、中心電極３の先端部３ａお
よびチップ５の脚部５１の先端部５１１側にかかってい
る。そして、この溶融部７は、その先端部７１側全周
が、チップ５の脚部５１の外周面より径方向中心側に食
い込むように形成されている。そして、溶融部７の先端
部７１側全周の食い込み長さＬを、例えば０．２ｍｍと
している。(Third Embodiment) In this embodiment, FIG.
As shown in (1), the melting portion 7 extends over the tip 3a of the center electrode 3 and the tip 511 of the leg 51 of the chip 5. The molten portion 7 is formed such that the entire periphery of the tip portion 71 side is cut into the radial center from the outer peripheral surface of the leg portion 51 of the chip 5. The biting length L of the entire periphery of the melting portion 7 on the tip end 71 side is, for example, 0.2 mm.
【００２７】本実施形態についても、上記食い込み長さ
Ｌを０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍとしたものを
６個ずつ用意し、上記評価を同様に行なったところ、上
記食い込み長さＬが０．１ｍｍのものでは、冷熱サイク
ルが１５０回〜２００回繰り返されることにより、チッ
プ５が剥離することが確認された。また、上記食い込み
長さＬが０．２ｍｍ、０．３ｍｍのものでは、冷熱サイ
クルを４００回繰り返しても、チップ５が剥離しないこ
とが確認された。Also in this embodiment, six pieces each having the bite length L of 0.1 mm, 0.2 mm, and 0.3 mm were prepared, and the above evaluation was performed in the same manner. Is 0.1 mm, it was confirmed that the chip 5 was peeled off by repeating the cooling / heating cycle 150 to 200 times. In addition, in the case of the bite length L of 0.2 mm and 0.3 mm, it was confirmed that the chip 5 was not peeled even after repeating the cooling / heating cycle 400 times.
【００２８】（他の実施形態）上記実施形態では、大径
部５２の表面に十字状の溝５３を形成していたが、この
形状に限定されることはなく、円形状であってもよい
し、スポーク状であってもよい。また、溝５３を廃止し
てもよい。また、上記実施形態では、大径部５２の径が
２．７ｍｍのチップ５を用いていたが、これより大きく
ても小さくてもよく、例えば、従来技術と同様のチップ
５（大径部５２の径が１．８ｍｍ）を用いてもよい。(Other Embodiments) In the above embodiment, the cross-shaped groove 53 is formed on the surface of the large diameter portion 52. However, the present invention is not limited to this shape, and may be a circular shape. Alternatively, it may be spoke-shaped. Further, the groove 53 may be omitted. Further, in the above-described embodiment, the chip 5 having the large-diameter portion 52 having a diameter of 2.7 mm is used. However, the diameter may be larger or smaller. May have a diameter of 1.8 mm).
【００２９】また、レーザー溶接に替えて、電子ビーム
溶接により、溶融部７を形成してもよい。また、上記実
施形態では、溝５３は断面コ字状であったが、断面Ｖ字
状であってもよい。なお、溝５３のエッジ部５４は、直
角より鈍角的でも鋭角的でもよい。Further, the molten portion 7 may be formed by electron beam welding instead of laser welding. In the above embodiment, the groove 53 has a U-shaped cross section, but may have a V-shaped cross section. Note that the edge portion 54 of the groove 53 may be obtuse or acute than a right angle.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わるスパ
ークプラグの先端側の拡大断面図、（ｂ）はチップ５の
上面図である。FIG. 1A is an enlarged sectional view of a tip side of a spark plug according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a top view of a tip 5. FIG.
【図２】本発明の実施形態に係わるスパークプラグの半
断面図である。FIG. 2 is a half sectional view of a spark plug according to the embodiment of the present invention.
【図３】第２の実施形態に係わるスパークプラグの先端
側の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the tip side of a spark plug according to a second embodiment.
【図４】第３の実施形態に係わるスパークプラグの先端
側の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of the tip side of a spark plug according to a third embodiment.
【図５】従来技術に係わるスパークプラグの先端側の拡
大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a front end side of a spark plug according to the related art.
３…中心電極、５…チップ、５１…脚部、５２…大径
部、７…溶融部、７１…溶融部の先端部。Reference numeral 3 represents a central electrode, 5 represents a tip, 51 represents a leg, 52 represents a large diameter portion, 7 represents a fusion portion, and 71 represents a tip portion of the fusion portion.
Claims (9)
（３２１）を備えた中心電極（３）と、 前記孔（３２１）に挿入される脚部（５１）と、前記脚
部（５１）よりも大径な大径部（５２）とを同軸的に一
体に備えたチップ（５）とを具備し、 前記チップ（５）は、前記中心電極（３）よりも融点が
高く、かつ、前記中心電極（３）よりも熱膨張率が小さ
な導電材料からなり、 前記チップ（５）と、前記中心電極（３）の前記先端部
（３ａ）との界面近傍には、前記チップ（５）および前
記中心電極（３）を溶融して前記チップ（５）と前記中
心電極（３）とを一体に接合する溶融部（７）が形成さ
れており、 前記溶融部（７）の先端部（７１）側全周が、前記チッ
プ（５）の前記脚部（５１）の外周面より径方向中心側
に食い込むように、前記溶融部（７）は形成されている
ことを特徴とするスパークプラグ。1. A center electrode (3) made of a conductive material and having a hole (321) at a tip (3a); a leg (51) inserted into the hole (321); A chip (5) integrally and coaxially with a large-diameter portion (52) larger than 51), wherein the chip (5) has a higher melting point than the center electrode (3); The tip (3) is made of a conductive material having a smaller coefficient of thermal expansion than the center electrode (3). The tip (3) is located near the interface between the tip (5) and the tip (3a) of the center electrode (3). 5) and a melting portion (7) for melting the center electrode (3) and integrally joining the tip (5) and the center electrode (3) is formed, and a tip of the melting portion (7) The entire circumference of the portion (71) is cut into the center in the radial direction from the outer peripheral surface of the leg portion (51) of the chip (5). The spark plug, characterized in that the fused portion (7) is formed.
周が、前記チップ（５）の前記脚部（５１）の外周面よ
り径方向中心側に、前記脚部（５１）の径の１割以上食
い込むように、前記溶融部（７）は形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。2. The leg (51), wherein the entire periphery of the tip (71) of the fusion part (7) is radially closer to the center than the outer peripheral surface of the leg (51) of the tip (5). The spark plug according to claim 1, wherein the fusion portion (7) is formed so as to bite at least 10% of the diameter of the spark plug.
周が、前記チップ（５）の前記脚部（５１）の外周面よ
り径方向中心側に、０．２ｍｍ以上食い込むように、前
記溶融部（７）は形成されていることを特徴とする請求
項１または２に記載のスパークプラグ。3. The entire periphery of the tip (71) of the fusion portion (7) is not less than 0.2 mm into the radial center of the tip (51) from the outer peripheral surface of the leg (51). The spark plug according to claim 1, wherein the fusion part is formed.
金材料からなることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか１つに記載のスパークプラグ。4. The spark plug according to claim 1, wherein the tip is made of Ir or an Ir alloy material.
なる内材（３１）と、ニッケル合金材料からなる外材
（３２）とを備えていることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１つに記載のスパークプラグ。5. The center electrode (3) comprises an inner member (31) made of a copper alloy material and an outer member (32) made of a nickel alloy material. The spark plug according to any one of the above.
（３）、前記チップ（５）の前記脚部（５１）、およ
び、前記大径部（５２）にかけて形成されていることを
特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のス
パークプラグ。6. The fusion part (7) is formed over the center electrode (3), the leg part (51) of the tip (5), and the large diameter part (52). The spark plug according to any one of claims 1 to 5, wherein
（３）および前記チップ（５）の前記脚部（５１）のみ
にかけて形成されていることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれか１つに記載のスパークプラグ。7. The method according to claim 1, wherein the melting portion is formed only over the center electrode and the leg portion of the tip. The spark plug according to any one of the above.
〜３．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし７
のいずれか１つに記載のスパークプラグ。8. The diameter of the large diameter portion (52) is 2.5 mm
8. The method according to claim 1, wherein the distance is about 3.5 mm.
The spark plug according to any one of the above.
３）が形成されており、 この溝（５３）と、前記大径部（５２）の表面との境界
部位には、尖った形状のエッジ部（５４）が形成されて
いることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つ
に記載のスパークプラグ。9. A groove (5) is provided on the surface side of the large diameter portion (52).
3) is formed, and a sharp edge portion (54) is formed at a boundary portion between the groove (53) and the surface of the large-diameter portion (52). A spark plug according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26472296A JP3796845B2 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Spark plug |
| EP97116980A EP0834973B1 (en) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Spark plug and its manufacturing method |
| DE69704598T DE69704598T2 (en) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Spark plug and its manufacturing process |
| US08/949,328 US5982080A (en) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Spark plug and its manufacturing method |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3796845B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511043A (en) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | フェデラル−モーグル コーポレイション | Spark plug center electrode assembly |
| JP2007242457A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug for internal combustion engine |
| JP2007242456A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug for internal combustion engine |
| JP2014035852A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26472296A patent/JP3796845B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007242457A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug for internal combustion engine |
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| JP2014035852A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Spark plug |
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