KR100853292B1 - 점화플러그 - Google Patents

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Abstract

내연기관용 점화 플러그에 사용되는 점화플러그가 개시된다. 점화플러그는 중심전극; 상기 중심전극의 외부에 배치된 절연체; 상기 절연체의 외부에 배치된 금구; 일단은 상기 금구에 연접하고, 타단은 상기 중심전극에 대항되는 접지전극; 및 상기 중심전극과 상기 접지전극 중 적어도 어느 하나에 고정되는 전극팁;을 포함한다. 상기 전극팁은 Ir, Rh 합금에, Co, Cr, Ta 및 Ni 중 적어도 어느 하나가 함유된 합금으로 형성된다. 따라서, 저가의 이리듐을 사용하면서도, 고속으로 지속적으로 달리는 조건에 있어서도 이리듐 성분의 산화와 증발에 의해 소모되는 것에 대한 충분한 저항성을 갖도록 한다.
점화플러그

Description

점화플러그{Ignition Plug}
도 1은 점화 플러그의 일부 파단 단면도
도 2는 도 1의 중심전극 및 접지전극의 일부 확대 단면도
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 금구
2: 절연체
3: 중심전극
4: 접지전극
31, 32: 전극팁
본 발명은 내연기관용 점화 플러그에 관한 것이다.
자동차 엔진과 같은 종래의 내연기관용 점화 플러그는 스파크 소모에 대한 저항성을 높이기 위해 전극의 단부에 백금과 같은 귀금속 재질로 형성된 전극팁이 사용되었다. 그러나, 귀금속은 대부분 고가이어서 고급 차량에 많이 사용되며, 중저가의 차량에는 이리듐(Ir)이 주로 사용된다.
그러나 이리듐은 산화하기 쉽고 900도 내지 1000도의 고온에서 증발하기 쉽다는 단점이 있다. 따라서, 이리듐이 전극의 점화부에 직접적으로 사용된다면 산화 증발에 의해서 쉽게 소모된다. 따라서 전극의 점화부에 이리듐을 사용하는 점화 플러그는 도시의 도로에서 운전하는 경우와 같이 저온 조건에서는 내구성이 매우 높지만, 고속으로 지속적으로 달리는 동안은 내구성이 매우 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 저가의 이리듐을 사용하면서도, 도시의 도로에서 운전하는 경우와 같이 저온 조건하에서뿐만 아니라, 고속으로 지속적으로 달리는 조건에 있어서도 이리듐 성분의 산화와 증발에 의해 소모되는 것에 대한 충분한 저항성을 갖는 점화 플러그를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 중심전극; 상기 중심전극의 외부에 배치된 절연체; 상기 절연체의 외부에 배치된 금구; 일단은 상기 금구에 연접하고, 타단은 상기 중심전극에 대항되는 접지전극; 및 상기 중심전극과 상기 접지전극 중 적어도 어느 하나에 고정되는 전극팁; 을 포함하고, 상기 전극팁은 Ir, Rh 합금에, Co, Cr, Ta 및 Ni 중 적어도 어느 하나가 함유된 합금으로 형성된 점화 플러그를 제공한다.
여기서, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Rh이 1.0wt% 내지 6.0wt% 범위만큼 함유된 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Co가 0.1wt% 내지 3.0wt% 범위만큼 함유된 것이 효과적이다.
그리고, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Cr이 0.1wt% 내지 7wt% 범위만큼 함유된 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Ta이 0.1wt% 내지 5wt% 범위만큼 함유된 것이 효과적이다.
그리고, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Ni이 1.0wt% 내지 5wt% 범위만큼 함유된 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Zr이 0.1wt% 내지 1.0wt% 범위만큼 더 함유하는 것이 효과적이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 점화 플러그의 일부 파단 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 점화 플러그는 중심전극(3)과, 중심전극(3)의 외부에 배치된 절연체(2)와, 절연체(2)의 외부에 배치된 금구(1)와, 일단은 금구(1)에 연접하고 타단은 중심전극(3)에 대항되는 접지전극(4)을 포함한다. 중심전극(3)과 접지전극(4)의 마주 보는 위치에는 전극팁(31, 32)이 형성된다.
도 2는 도 1의 중심전극 및 접지전극의 일부 확대 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 중심전극(3)의 주요본체(3a)는 그 단부에서 테이 퍼지고, 그 단부면은 평평하게 형성된다. 전극팁(31)은 디스크형상으로 형성되며 평평한 단부면에 배치되고, 레이저접합, 전자빔 접합, 저항접합 또는 그밖의 적절한 접합기술이 접합선(W)을 형성하기 위해 연접면의 외면에 응용되고, 이로 인해 전극팁(31)은 중심전극(3)의 단부면에 단단히 고정된다. 대향 되는 전극팁(32)은 접지전극(4)에 배치되고, 접합선(W)은 유사하게 연접면의 외면에 형성되며, 이로 인해 전극팁(32)은 접지전극(4)에 단단히 고정된다.
상황에 따라 2개의 대향하는 전극팁(31, 32)중 하나를 생략할 수도 있다. 만약 그런 경우에는 스파크 방전 간극(g)은 전극팁(31, 32) 중 하나와 접지전극(4)(또는 중심전극(3)) 사이에서 형성된다.
전극팁(31, 32)은 필요합금 성분을 혼합하고 그 혼합물을 녹여서 얻은 용해된 물질로부터 형성되거나, 조밀한 합금 분말형으로 만들거나 또는 기본적인 금속성분분말을 특정한 비율로 혼합하고 그 조밀한 합금분말을 소결하여 얻어진 소결체로부터 형성될 수 있다.
만약 전극팁(31, 32)이 용해된 합금으로 형성되면 용해된 합금의 생물질은 롤링작업, 불리는 작업, 잡아 늘리는 작업, 절단작업, 전단(剪斷)작업, 소거작업 중의 하나 이상을 포함하는 작업공정을 거칠 수 있고, 이로 인해 칩은 특정한 형상으로 생산된다.
전극팁(31, 32)은 주요성분인 이리듐은 그 기본형태에 있어서 유연성이 낮다. 그러나, Rh이 추가된 경우에 있어서는 이리듐의 작업성이 향상되어 결과물로서 생기는 합금은 롤링되거나 또는 단조에 의해 Rh가 추가되지 않은 경우에 비하여 매 우 쉽게 시이트 봉 또는 철선으로 될 수 있다.
이하에서는 Ir 베이스에 Rh을 첨가 했을 때 및 Ir 베이스에 Rh에 또 다른 성분을 첨가했을 때를 실시예 별로 살펴본다.
실시예 1
실시예 1에서는 Ir에 Rh 및 Co의 성분비를 변화시키면서 간극(g)의 성장률을 측정하였다. 간극 성장률은 최초 간극에 대해서 더 발생한 간극의 비율이다.
그 결과는 아래의 [표1]과 같다.
조성비 간극 성장률
Ir 단독 0.45
Ir-Rh 1.0wt% 0.27
Ir-Rh 5.0wt% 0.25
Ir-Rh 6.0wt% 0.26
Ir-Rh 10.0wt% 0.3
Ir-Rh 20.0wt% 0.33
Ir-Rh 5.0wt% - Co0.1wt% 0.21
Ir-Rh 5.0wt% - Co0.5wt% 0.15
Ir-Rh 5.0wt% - Co1.0wt% 0.11
Ir-Rh 5.0wt% - Co1.5wt% 0.10
Ir-Rh 5.0wt% - Co2.0wt% 0.11
Ir-Rh 5.0wt% - Co2.5wt% 0.16
Ir-Rh 5.0wt% - Co3.0wt% 0.22
Ir-Rh 5.0wt% - Co3.5wt% 0.26
실험결과를 살펴보면, Rh 만 추가 했을 때, Rh의 성분비가 1.0wt%~6.0wt%에서 간극 성장률이 적어져 있음을 파악할 수 있다. 또한, Rh 만 추가했을 때, 가장 작은 간극 성장률을 보인, Rh 5.0wt%를 기준으로 볼 때, Co를 혼합한 경우에 한 경우를 제외하고는 간극 성장률이 줄어들었음을 알 수 있다. 특히 Co 0.1wt%~Co 3.0wt%에서 간극 성장률이 현저히 줄어 들었음을 알 수 있다. 이보다 높은 Co 성분을 합금하는 데에는 기술적으로 많은 문제가 있어 더 실험을 진행하지 못했다.
실시예 2
실시예 2는 Ir-Rh 5.0wt%에 Cr을 비율을 달리하여 시험을 하였다.
그 결과는 아래의 [표2]와 같다.
조성비 간극 성장률
Ir - Rh5.0wt% - Cr0.1wt% 0.23
Ir - Rh5.0wt% - Cr0.5wt% 0.20
Ir - Rh5.0wt% - Cr1.0wt% 0.19
Ir - Rh5.0wt% - Cr1.5wt% 0.18
Ir - Rh5.0wt% - Cr3.0wt% 0.22
Ir - Rh5.0wt% - Cr5.0wt% 0.22
Ir - Rh5.0wt% - Cr7.0wt% 0.23
Ir - Rh5.0wt% - Cr10.0wt% 0.26
실험결과를 살펴보면, Rh 만 추가했을 때, 가장 작은 간극 성장률을 보인, Rh 5.0wt%를 기준으로 볼 때, Cr 0.1wt%~Co 7.0wt%에서 간극 성장률이 줄어 들었음을 알 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 Ir-Rh 5.0wt%에 Ta를 비율을 달리하여 시험을 하였다.
그 결과는 아래의 [표3]과 같다.
조성비 간극 성장률
Ir - Rh5.0wt% - Ta0.1wt% 0.23
Ir - Rh5.0wt% - Ta0.5wt% 0.20
Ir - Rh5.0wt% - Ta1.0wt% 0.17
Ir - Rh5.0wt% - Ta1.5wt% 0.18
Ir - Rh5.0wt% - Ta3.0wt% 0.24
Ir - Rh5.0wt% - Ta5.0wt% 0.24
Ir - Rh5.0wt% - Ta7.0wt% 0.45
실험결과를 살펴보면, Rh 만 추가했을 때, 가장 작은 간극 성장률을 보인, Rh 5.0wt%를 기준으로 볼 때, Ta 0.1wt%~Ta 5.0wt%에서 간극 성장률이 줄어 들었음을 알 수 있다. 특히, Ta 1.0wt% 부근에서 간극 성장률이 현저히 준 것을 확인할 수 있다.
실시예 4
실시예 4는 Ir-Rh 5.0wt%에 Ni 및 Zr의 성분 비율을 달리하여 시험을 하였다.
그 결과는 아래의 [표4]와 같다.
조성비 간극 성장률
Ir - Rh5.0wt% - Ni1.0wt% 0.23
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt% 0.21
Ir - Rh5.0wt% - Ni5.0wt% 0.24
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt%-Zr0.1wt% 0.15
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt%-Zr0.3wt% 0.12
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt%-Zr0.5wt% 0.17
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt%-Zr0.7wt% 0.20
Ir - Rh5.0wt% - Ni3.0wt%-Zr1.0wt% 0.21
실험결과를 살펴보면, Rh 만 추가했을 때, 가장 작은 간극 성장률을 보인, Rh 5.0wt%를 기준으로 볼 때, Ni 1.0wt%~Ni5.0wt%에서 간극 성장률이 줄어 들었음을 알 수 있다. 특히, Ni에 Zr0.1wt%~1.0wt%에서 간극 성장률이 현저히 줄어 들었음을 알 수 있다.
점화 플러그(100)는 다음과 같은 동작방식에 따라 작동한다. 점화 플러그(100)는 나삿니부분(7)에 의해 엔진블럭에 끼워지고, 연소실로 공급되는 공기와 연료의 혼합물이 점화플러그 방전 간극(g) 사이에 혼재한다. 2개의 전극팁(31,32)은 전술한 합금으로 만들어지기 때문에 이리듐의 산화와 증발로 인한 점화부의 소모는 충분히 억제되어 스파크 방전 간극(g)이 증가하는 것을 방지하고, 이로 인해 스파크 플러그(10)의 수명을 연장시킨다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 점화 플러그는 저가의 이리듐을 사용하면서도, 도시의 도로에서 운전하는 경우와 같이 저온 조건하에서뿐만 아니라, 고속으로 지속적으로 달리는 조건에 있어서도 이리듐 성분의 산화와 증발에 의해 소모되는 것에 대한 충분한 저항성을 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (7)

  1. 중심전극;
    상기 중심전극의 외부에 배치된 절연체;
    상기 절연체의 외부에 배치된 금구;
    일단은 상기 금구에 연접하고, 타단은 상기 중심전극에 대항되는 접지전극; 및
    상기 중심전극과 상기 접지전극 중 적어도 어느 하나에 고정되는 전극팁;
    을 포함하고,
    상기 전극팁은 Ir, Rh 합금에, 상기 전극팁 전체에 대해서 Co가 0.1wt% 내지 3.0wt% 범위만큼 함유된 것을 특징으로 하는 점화 플러그
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Rh이 1.0wt% 내지 6.0wt% 범위만큼 함유된 것을 특징으로 하는 점화 플러그.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 중심전극;
    상기 중심전극의 외부에 배치된 절연체;
    상기 절연체의 외부에 배치된 금구;
    일단은 상기 금구에 연접하고, 타단은 상기 중심전극에 대항되는 접지전극; 및
    상기 중심전극과 상기 접지전극 중 적어도 어느 하나에 고정되는 전극팁;
    을 포함하고,
    상기 전극팁은 Ir, Rh 합금에, 상기 전극팁 전체에 대해서 Ni이 1.0wt% 내지 5wt% 범위만큼 함유되며, 상기 전극팁 전체에 대해서 Zr이 0.1wt% 내지 1.0wt% 범위만큼 함유하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극팁은 상기 전극팁 전체에 대해서 Rh이 1.0wt% 내지 6.0wt% 범위만큼 함유된 것을 특징으로 하는 점화 플러그.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7057935B2 (ja) * 2016-12-22 2022-04-21 石福金属興業株式会社 耐熱性Ｉｒ合金
US11773473B2 (en) 2016-12-22 2023-10-03 Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. Heat-resistant IR alloy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09219274A (ja) * 1995-12-06 1997-08-19 Denso Corp スパークプラグ
JP2003529198A (ja) 2000-03-29 2003-09-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関のための点火プラグ
KR20050019866A (ko) * 2002-07-13 2005-03-03 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 합금
US20060043855A1 (en) 2003-05-28 2006-03-02 Kenji Nunome Spark plug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09219274A (ja) * 1995-12-06 1997-08-19 Denso Corp スパークプラグ
JP2003529198A (ja) 2000-03-29 2003-09-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関のための点火プラグ
KR20050019866A (ko) * 2002-07-13 2005-03-03 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 합금
US20060043855A1 (en) 2003-05-28 2006-03-02 Kenji Nunome Spark plug

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