JPS5859581A - 点火プラグ - 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】 本発明は内燃機関に使用する点火プラグに関するもので
ある。

従来、この柚の点火プラグにおいては、Ｐｔ。

Ｐｄ等の貴金属を電極の火花放電部に接合して−る。

しかしなから、点火プラグの電極は内燃機関の燃焼室内
の＾温雰囲気下に晒される結果、例えばに地電砲でＦｉ
嬉１図に示すごとく、貴金属１０に接地電極９の軸方向
に沿って横方向の亀＠１２が生じ、そのため貴金属ｌＯ
が弱電する恐れが大であるという同層を生じる仁とを本
発明は発見した。

このＩＱＩＩＭ！［＠Ｌ、−々実験を重ねた結果、次の
ことを見い出した。即ち、上記の例えば接地電毬９の材
ｙｋｉＮ’ｉ糸金属を母材とした金属で構成り、である
ため、賃金属１０と接地電Ｉｉ９止の閤に熱Ｉｈ張差を
生［、この結果両者の接合面に大きな熱応力が加わり、
上記亀裂１Ｂが発生するのである。

一方、中心電極に貴金属層ｆ：設けた祿には、中心畦−
の温度は内燃機関の全負荷運転でも接地電極に比べて豹
１００℃程度低く、その貴金属層の凧袈の度合社少なφ
。しかし、その亀裂を一層低減できれは、域善である。

そこで、本発明社上記の絡点ｙｃｋみ、中心電極の火花
放電部にＩＩ′ｉＩ’ｔａｓ　〜７Ｇ重量襲、Ｉｒ１６
〜８０真−襲の貴金属層を設け、接地電極の火花放１ｔ
ＦＡＳｇｌＣＦＩＰ　ｔ　９　（１〜？　ＯＪ！ｆｆ１
ｌ、Ｎ　ｉ　１０〜８０Ｊｋ′ｌＩｋ％の賞金属層全設
けることにより、中心、接地電極上の貴金属層の亀裂の
発生を抑ｉ１！Ｉして耐久性のよい点火プラグを提供し
ようとするものである。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。第２
図および第８図において、ｌけアルミナ磁器からなる絶
縁碍子で、中心に軸穴１ａが設けである。２は腹案−か
らなる中軸で、絶縁絢子ｌの上部に神通しである。ＳＦ
ｉ黄銅等を為らなる端子で、中軸２の鎖部ニねじ込み固
定しである。４Ｖｉ円筒状のハウジングで耐熱導電性の
金員で構成してあり、このハウジング鳴の内側にリング
状の気密パツキン５ふ・よびかしめリング６を介してｔ
ａＵ記絶縁碍子ｌが一定しである。なお、ハウジング鳴
ＫＦｉエンジンブロックに固定するためのねじ＆１）４
８が設けである。７ｔｊ耐熱、耐蝕、導に性金属、例え
ｉｄ　Ｎ　ｉ　−Ｃｒ系のインコネル材からなる中心ｖ
ｌＬ極で、そ・の先端＠社内錐状にして径を細くしであ
る。

８け本発明［おける白金プレートであり、）−ＬＪ板ル
仏ｋＣＪし成してあって中心電極７の先端端面に抵ＬＬ
ｉｄ接等のｙＪ法で接合しである。このプレート８は、
ｌｒ　１５〜８　ｏ＊ｉａｉ％、残＆ｌ’ｔより成る。

９は耐熱、耐蝕、ｉｔ性金金属例えばＮｉ−Ｃｒ糸のイ
ンコネル材からなる接地電極で、前記ハウジング鳴の端
面に接合されＣいる。１０は白金プレートで、上記プレ
ート８Ｇ（対向する位１ｒｉ　Ｋ抵抗浴接等の方法で按
合しである。これはＮ１１Ｏ〜ａｏ３Ｈ１％、残部Ｐｔ
より成る。１１１１紐・縁碍子１の軸穴１ｍの内に封４
した導電性ガノスシール階であり、銅粉末と低−＾−ガ
ラスから構成されており、このシール層１　’１で中軸
８と中心１・慣７とを電気的に接続すると共に、＃ｌＩ
者を絶Ｃ碍チｌ　ｄｉ輔大穴１＆移動なきよう固定しで
ある。

、Ｅ妃ｑ〕憤成＆Ｃお≠て、次に作動ｉ・説明する。本
死明にかかるプラグ社エンジンの燃焼富内に配設され、
菖合気に着火させるため火花放電をさせる一能を持ち、
史に放電ｄＢＩ／ｃ白ｉ合金全配設し、消奉Ｉｋ　’Ｊ
）　Ｘ　くすることを狙って−る。ところが、８薫合金
プレー）Ｆｉ高価であるため少−使用する必要かあり、
そのため母材であるＮｉ−Ｃｒ合址、インコネ〃等ｖｃ
接合する。ところかこの絢゛者の間には熱膨張差（ｚ５
　Ｘ　ｌ　Ｏ／　”Ｃ）かあり、かつ−温、低温の繰返
し条件下で使用されるため、熱応力疲労による桶亀裂が
第１図ｒ示゛すようｋこ発生し、遂に社白金合金プレー
トが脱蕗するという故障が生ずる。この対策として、プ
レートの径を小さくして熱応力を減する方法も１つの方
法であるが、更に基本的な方法は白金合金プレートと電
極との間の熱膨張差を少なくする方法である。

そのため、本発明でＩＩ′ｉ電極？、９の母材の主成分
であるｈ′ｉを白金プレー）ｌｏｖｃ添加して腺鯵張係
数の差全少なくすることにした。ところが、Ｎｉの麺か
増えればａｌ！Ｉｌｋ張の差は小ざくなり一蝿裂は発生
Ｌｌｌ（なるが、一方Ｎｉの鰍の増大ｔｔＣより火花消
ｋか増加し本来の耐消耗性という目的をそこなうことと
なる。

そこで、Ｎｉ添加蓋と抽象９Ｍおよび火花消耗−の関係
を調査１−７？のが第４図である。第４図の火花消耗は
５０　ｒｎ　ｊ相当の点火装置を使用し、１２　（Ｊ　
ｉ〕０スパＪ−り／分’）　４　ａ　ｔ　ｍゲージ、２
００にで１００時間（大気雰囲気）の条件で実施したー
１であり、楡亀裂の発生状況はｌ＝関ｗｏ’ｉ’、ｌ□
１１ＪＬＥ−ｃｌ（）０時間熱応力を加えた時の桶亀裂
ｉｒ膚曲力・らの船艦である。

この第４詠１かられかるようにＮｉ添加量が１０％あれ
ば輌罎裂は発生しないことがわかる。大ｔＬ消れｉｌへ
ｉ絵ＪＡＩ−が増すと共に増Ｊｋｌするた■・１も％総
崩か最良の条件とφえる。Ｌかし、Ｎｉ添カー、ｔ８α
％転度まで増やしても、白金プレー１１０−カル状との
からみもあるが目標とする３＋１１．ＩＩＲ制ｂカマイ
ルの船人性を確保す；、ことができる。

使って、Ｎ１珍加蝕は１０〜３０％、がよい。

なお、−１＆に中心電極７と接旭鞘゛檎９との消耗のに
合は一放電の点火！！ｌ！置においτは中心電極？二級
加電−３の一合で消耗するため、特に接地電擲３の方ｖ
ｃ仙鴫袈には強いが消耗は若干弱いとしうｈＩを添Ｊ用
した白金プレートを用いることは有１１１Ｃある。また
、中心ｖｔ、−７に比べ渇展かｗ　ｏ　”ｒＣｉ、Ｉ　
ｌ　Ｏ，０−ＣＡｉ＆　’／”接地＊極９　Ｋ　Ｎ　ｉ
　ｋｍ）Ｊｕ　した白金プレー）１０を使用することは
熱応力に対する横亀裂防止という点で音用である。

なお、中心電極７の温度は接地電極９に比べて温度が低
いので、中心電極７の白金プレー）８［ＩＩ′ｉ亀袈が
白金プレー）１０に比べて発生しＶζくいことより、そ
の白金プレート８には耐消耗を４纒してＰ　ｔ　−１ｒ
合金がよい。この１’　ｔ　−１ｒ合金はその組成比に
よって白金プレート８のＨＡｄをほとんどなくすことが
できる。

実験結果に以下に示す。

冷熱サイクルテスト−８５０”Ｃで６分間保持し、その
後室温で６分叩保持する。これを繰返す。

−をｇ　ｏ　ｏ　ｔ０１繰り返した時の亀裂の進何の根
髪を表１Ｋ示す。

表１ 亀裂の程度 Ｘ：非常に深い △：深い Ｑ：若干ある ｇ：少な− 史に、実機エンジン（４サイクル、４気筒、１６００ｃ
ｃ）でフルスロットル、回転数５００゜ｒ、ｐ、ｍ　、
　１００時間の耐久試験を実施した結果においても、表
１と同様な結果が得られ、Ｉｒを１５〜８０％添加させ
ると耐久性が飛躍的に向上することが判明した。

本発明社上述の実施例に限定されず、以下のごとく、釉
々の変形が用能である。

＜１）　＊金属層８．ｌＯとしては、Ａｕ、ｉＬｈ。

Ｐｄ　、Ｒｕ　、０８が添加されていてもよ−８（２）
中心ｖｌｔ、極の軸方向細面に接地電極の先端か対向す
るものにも適用できる。

（８）第２図、第８図の実施例では中心電極の先端が先
＋１ｔｌｌしてあるか、このようにせず同−住でもよい
。

（４）貴金属層の接合方法として社、レーザー１［ろう
何重、電子ビーム浴に等でもよい。

（５）中心、接地１Ｍ、愼の材質としてｔｉｒｂ％（３
ｒ−・８％Ｆｅ−残％１％Ｎｉでもよく、＃！Ｉ！けＮ
ｉ糸釡楓を母材とするものであれはよい。

以上贅するに、本発明は貴金属層の亀裂を抑制できるた
め、耐久性のよい点火プラグ全提供できる。また、その
貴金属層の耐消耗性も同Ｆできる。

【図面の簡単な説明】

第１１１Ｖは本発明の案出基礎の説明に供するスパーク
プラグの放ｖＩＬ部を示す模式図、第２図は本発明ＩＪ
Ｌ−実施例を示す半値断面図、第８図は第２図の要部拡
大！ＩＴＩＩＩ図、第４図は本発明の詳細な説明に供す
る特性図である。 ｌ・・・中心ｖｌＬ慎、８・・・接地電極、８・・・ｋ
金−合並プレート。 代理人弁理士　岡　部　　　し邊・ ｒう１３ｒ：べ 耶　４　１１ Ｎ１悴カツ１（奎１す乙） 第　　２１′ン１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎｉ糸金金属少なくとも母材金属とする中心電とも母材
   金属とする接地電極の火花放電部に、Ｐｔ−Ｎｉ系でＰ
   ｉ−Ｎｉの２成分に換算した時にＮｉ１Ｏ〜８０重量襲
   、残＠Ｐｉの貴金属層を設けて成る点火プラグ。