JP2006269436A - スパークプラグおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中心電極と接地電極の少なくとも一方を電極母材とし、この電極母材に貴金属チップ(50、60)を接合してなるスパークプラグにおいて、大気中にて300℃以下から1000℃以上への温度変化が100回以上行われるものであって、この温度変化による1000℃以上の総時間が1時間以上であるような環境下に、電極母材をさらした時、電極母材において少なくとも電極母材と貴金属チップの接合部または溶融部の外周囲にCrの酸化物が形成され、このCrの酸化物よりも内部にAlの酸化物が形成される形成されるスパークプラグ。
【選択図】図14
Description
次に、本例の電極母材30、40(Cr−Al−Fe−Si−Mn−残部Ni(不可避及び不純物含む)のNi基合金、不可避及び不純物として、Ti、C、S、Cu、Moを含む。Ti:0.5重量%以下、C:0.06重量%以下、S:0.05重量%以下、Cu:0.1重量%以下、Mo:0.1重量%以下)について、成分組成を種々変えたものについて、電極母材の加工性、耐酸化性、チップ50、60との接合性を検討した結果を、接地電極40にて検討した例として示す。
ところで、上記スパークプラグS1は、基本的には周知の製造方法を用いて製造することができるが、接地電極40への貴金属チップ60の接合方法については、従来と異なる方法を用いることができる。本実施形態独自の接地電極40への貴金属チップ60の接合方法について述べる。
また、本実施形態において、電極母材の硬度(Hv0.5)が210以下であれば精度よくギャップ成形を行うことができ、さらにビッカース硬度(Hv0.5)が190以下であれば一層精度よくギャップ成形を行うことができる。上記例に示したように、電極母材にAlが添加されると、その添加量の増加と共に電極母材の硬度が上昇する。
温度が1000℃以上という、電極母材の耐熱耐酸化性、電極母材と貴金属チップとの接合性にとって厳しい高温環境下にてスパークプラグS1を使用する場合、この高温環境において短時間(1時間程度)で、電極母材に上記表面酸化被膜や内部酸化層を形成させる必要がある。
なお、本発明は、中心電極か接地電極のどちらか一方のみに貴金属チップが接合されているスパークプラグにも適用できる。さらには、複数個の接地電極を有し、各々の接地電極に貴金属チップを接合したものにも適用でき、また、電極の配置形態や、電極形状、貴金属チップの形状に限定されるものではない。
Claims (4)
- 中心電極(30)と、
前記中心電極を保持する絶縁碍子(20)と、
前記絶縁碍子を保持固定するハウジング(10)と、
一端部が前記ハウジングに接合され他端部が前記中心電極と対向する接地電極(40)とを備え、
前記中心電極と前記接地電極の少なくとも一方を電極母材とし、この電極母材に貴金属チップ(50、60)を接合してなるスパークプラグにおいて、
前記電極母材は、Crが10〜20重量%、Alが1.5〜5.5重量%添加されたものであって、
大気中にて300℃以下から1000℃以上への温度変化が100回以上行われるものであって、この温度変化による1000℃以上の総時間が1時間以上であるような環境下に、前記電極母材をさらした時、前記電極母材において表面にCrの酸化物が形成され、このCrの酸化物よりも内部にAlの酸化物が形成されるようになっており、
前記Crの酸化物および前記Alの酸化物は、前記電極母材において少なくとも前記電極母材と前記貴金属チップ(50、60)の接合部または溶融部の外周囲に形成されることを特徴とするスパークプラグ。 - 前記接合部は、抵抗溶接により形成されたものであって、前記溶融部はレーザ溶接によって形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ。
- 前記電極母材と前記貴金属チップ(50、60)の接合部または溶融部の外周囲とは、前記電極母材において、前記貴金属チップを前記電極母材へ接合して形成される前記接合部又は前記溶融部を含む貴金属チップと電極母材との接合界面の周囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパークプラグ。
- 前記電極母材の表面に形成された前記Crの酸化物および前記Alの酸化物よりなる積層膜は、各膜の中に部分的に酸化されない部分が存在することを特徴とする請求項1乃至3に記載のスパークプラグ。
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