JPS5998489A - 内燃機関用スパ−クプラグ - 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】 本発明は耐久性良好な内燃機関用スパークプラグに関す
るものである。

従来の内燃機関用スパークプラグとして、中心電極の放
電端に例えば白金のごとき貴金属層を設けたものがある
。これは貴金属が本来有する耐消耗性により、長期の使
用による火花放電間隙の増大回避を狙ったものである。

しかし、中心電極の母材の耐酸化性が悪いと、この母材
自体が酸化腐食してしまい、貴金属層を設けた意味がな
くなるため、従来では中心電極の母材としてニッケル成
分を抑えた耐酸化性のニッケル基金属、例えばインコネ
ル６００　（商品名）を用いている。かかる母材を用い
ると耐酸化性に優れるのみならず、該母材の別の特性と
しての熱の引けの悪さが貴金属層と母材との合金層を形
成する温度条件を生むことになり、両者の線膨張差によ
る熱応力を上記合金層で吸収できるという利点がある。

しかしながら、かかるスパークプラグに熱負荷が過大に
作用した場合には、中心電極の熱の引けの悪さが上記熱
応力の増大を招くことになり、貴金属層に亀裂を生じる
とともに、該亀裂個所より酸化を来たし、甚だしきは脱
落するという問題を生じる。

・そこで、本発明は中心電極の母材としてニッケル成分
の多い熱良導性のニッケル基金属を用い、該母材よりニ
ッケル成分が少なくて耐酸化性のよいニッケル基金属よ
りなるチップを接合し、かつこのチップに貴金属層を設
けることにより、中心電極の熱の引けを良くし、貴金属
層の脱落を抑制した内燃機関用スパークプラグを提供す
ることを目的とするものである。

以下本発明を具体的実施例により説明する。第１図およ
び第２図において、１は中心電極であり、ニッケル成分
の多い熱良導性のニッケル基金属より成る母材１ａと銅
製の芯材１ｂとより構成しである。この母材１ａは、Ｃ
ｒ２重量％、Ｍｎ３．２重量％、Ｓ　ｉ　１．７重量％
、残部Ｎｉ（不可避的不純物含む）により構成しである
。２は中心電極１の先端に抵抗溶接などの方法で接合し
たチップであり、例えばＣｒ１５．５重量％、Ｆｒ８重
量％、Ｍｎ０．５重量％、ＳｉＯ，２重量％、残部Ｎｉ
（不可避的不純物含む）の組成より成る耐熱、耐酸化製
のインコネル６００　（商品名）で構成しである。

３はチップ２に抵抗溶接などの方法で接合した貴金属層
であり、例えばＰｔ７８重量％、Ｉｒ２’０重景％、Ｎ
ｉ２重量％の組成で構成しである。４は接地電極であり
、上記中心電極１のチップ２と同一の材質で構成しであ
る。この接地電極４には例えばＰｔ８０重量％、Ｎｉ２
Ｏ重量％の貴金属層７が抵抗溶接などの方法で接合して
あり、これは中心電極１の貴金属層３に対向配設してあ
って、火花放電間隙Ｇを形成している。なお、図中、５
は絶縁碍子、６は金属製取付ハウジングである。

次に、上述の実施例における実験例について説明する。

第３図は貴金属層と中心電極との接合部における酸化層
の度合を示すものである。実験に供したプラグ（Ｉ）、
（ＩＩ）の仕様について述べると、プラグ（Ｉ）は第１
図および第２図の構造を示しており、第１図中ａは９．
５鶴、ｂは２．Ｏｍである。また、母材１ａは上記した
材質より成る。

芯材１ｂは銅製、チップ２は上記したインコネル６００
の材質より成り、直径２．５ｆｌ、高さ２．（１１ｍの
円柱形状を有している。貴金属層３は上記した材質より
成り、直径１．０ｆｌ、高さ０．３鶴の円板形状を有し
ている。一方、プラグ（ｎ　）は第１図におけるチップ
２の部分までが上記したインコネル６００であり、芯材
１ｂは銅製である。３寸法、５寸法、および貴金属層の
材質、寸法はプラグ（１）と同一である。

実験要領は、１５００ｃｃ、４サイクル、４気筒、水冷
式内燃機関を用い、この機関に上記プラグ（Ｉ）、（ｎ
）を装着し、無負荷運転（アイドル）１分←→Ｗ、Ｏ’
、Ｔ　１分を１００時間行なう。なお、上記内燃機関に
は測温プラグが取付けてあり、この測温プラグ自身の温
度で上記プラグ（１）、（旧の電極部の温度を代用しで
ある。

第３図において、横軸は測温プラグの温度を示している
。この温度は、前記実験要領における弱。

０．７時に点火時期、負荷状態を変化することにより、
調節できる。一方、縦軸は第３図中に示すごとく貴金属
層と中心電極との接合部における接合面酸化量（ａ十ｂ
）■を示している。この第３図から明らかなごとく、プ
ラグ（Ｉ）はプラグ（旧に比べて接合面酸化が少ないこ
とがわかる。例えば、測温プラグの温度が８ｏｏ℃のと
きにおいて、プラグ（Ｉ）の接合面酸化は約０．１８ｍ
であるのに対し、プラグ（ＩＩ）は約０．３４　＊＊で
あり、プラグ（Ｉ）の方が優れている。

従って、プラグ（Ｉ）即ち本発明のものは貴金属層の接
合面の酸化が非常に少なく、その１脱落を長期間を抑え
ることができるのである。

本発明は上述の実施例に限定されず、次のように種々の
変形が可能である。

（１）第４図および第５図のごと（中心電極１のチップ
２の側方に貴金属層３を接合し、これに対向するように
接地電極４の形状を変えた構造でもよい。

また、第５図のように接地電極４の母材４ａ熱良導性の
ニッケル基金属で構成し、その母材４ａの先端に耐酸化
性のニッケル基金属で構成したチップ４ｂを接合しても
よい。

（２）中心電極を寸法的に長く突出せしめたものに限定
されず、第６図の構造のものでもよい。

（３）中心電極１の母材１ａの材質は熱良導性の′ニッ
ケル基金属で構成すればよいから、前述のようにＮｉ−
Ｃｒ−Ｍｎ−３ｔの組合せに限定されない。また、同じ
くチップ２の材質も耐酸化性のニッケル基金属で構成す
ればよいから、インコネル６００に限らず、例えばイン
コネル７５０でも勿論よい。または、Ｎｉに対するＣｒ
の添加量を増加させてもよい。

（４）貴金属層３はｐｔ　−Ｉｒ−Ｎｉに限らず、Ｐｔ
−１ｒ、、Ｐｔ−Ｒｈなどでもよい。

以上要するに本発明にれば、スパークプラグにおける熱
負荷を軽減することができ、その結果貴金属層の脱落を
従来のものに比べて抑えることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す断面図、第２図は本発明の
一実施例を示す正面図、第３図は本発明の詳細な説明に
供する特性図、第４図乃至第６図は本発明の他の実施例
を示す正面図ならびに断面図である゛。 ■・・・中心電極、Ｉａ・・・母材、２・・・チップ、
３・・・貴金属層。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第　１　図 第５図 第　２　図 箇　４　図 − 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心電極の母材を熱良導性のニッケル基金属で構成し、
   かつこの母材に、該母材より耐酸化性の優るニッケル基
   金属よりなるチップを接合し、このチップに貴金属を設
   け、前記中心電極のうち前記貴金属層に対向して接地電
   極を配置した内燃機関用スパークプラグ。