JPH0432180A - スパークプラグ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、傘状の外側電極で中心電極の発火部を覆う形
状のスパークプラグに関する。

［従来の技術］ 外側電極の耐折損性の改善を図るため、複数の穴が穿設
された平板部、および主体金具の先端部に接合される複
数の脚部、を有する外側電極で中心電極の先端部を覆っ
たスパークプラグが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、このスパークプラグは耐折損性の改善に重点
がおかれており、従来のスパークプラグに比べ、着火性
および耐ブレイグニション性に劣る傾向がある。

本発明の目的は、着火性および耐ブレイグニション性に
優れたスパークプラグの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題の達成のため、本発明は、筒状の主体金具と、
該主体金具に嵌め込まれて固定される軸孔付きの絶縁体
と、先端を前記軸孔から突出して前記絶縁体内に固定さ
れる中心電極と、該中心電極の先端面とスパークギャッ
プを隔てて平行的に配されるとともに、複数の穴を有す
る平板部、および該平板部の周縁から延出し前記主体金
具の先端部に溶接される複数の脚部からなる外側電極と
を備えてなるスパークプラグにおいて、前記外側電極の
母材を、ニッケルを９０重量％以上含有する高ニッケル
合金で形成し、貴金属を主体とする貴金属板を溶接した
、クロム１０重量％以上のニッケル合金板を、前記中心
電極の先端面と対向する位置の平板部に溶接した構成を
採用した。

［作用および発明の効果］ （作用） ニッケルを９０重量％以上含有する高ニッケル合金は熱
伝導性が良いので外側電極を異常過熱させない。

クロム１０重量％以上のニッケル合金板は、貴金属板と
母材の高ニッケル合金との熱膨張係数の違いを緩衝する
。

中心電極の先端面と対向する位置の貴金属板が火花を受
ける。

（効果） 外側電極は異常過熱しないのでブレイグニションは極め
て起こり難い。

高ニッケル合金と貴金属板との熱膨張係数の違いをニッ
ケル合金板が緩衝するので、貴金属板は容易に剥離しな
い。

中心電極を容易に細くできるので着火性に優れる。なお
、貴金属板に火花が集中しても貴金属板は貴金属を主体
とする材料で構成されているので消耗は極めて少ない。

［実施例コ つぎに、本発明の一実施例を図に基づき説明する。

第１図、第２図に示すごとく、スパークプラグＡは、筒
状の主体金具１と、該主体金具１に嵌め込まれて固定さ
れる軸孔２１付きの絶縁体２と、先端を軸孔２１から突
出して絶縁体２内に固定される中心電極３と、この中心
電極３の先端面３１とスパークギャップ３２を隔てて平
行的に配されるとともに、３個の穴４１を有する平板部
４２、およびこの平板部４２の周縁から延出し主体金具
１の先端部１１に溶接される３本の脚部４３からなる外
側電極４とを備える。また、前記中心電極３の先端面３
１と対向する位１ｆ４４の平板部４２には、貴金属板５
を溶接したニッケル合金板６が溶接されている。

主体金具１は、低炭素鋼で形成され、外周に機関取付は
用のねじ１２が刻まれている。この主体金具１の先端部
１１には外側電極４を溶接する段１３が設けられている
。また内壁にはパツキン１４を周設するテーバ１５が設
けられている。

絶縁体２は、アルミナを主体とするセラミック焼結体で
形成され、基底２２を前記パツキン１４に当接している
。

中心電極３は、インコネル６００（商標）内に銅を担持
して複合化を図った中軸３３の先端に直径ｄｌ＝１．２
ｍｍの白金−２０％イリジウム合金３４を溶接している
。

外側電極４は、母材を９０重量％以上のニッケル、１〜
３重量％の珪素１〜３重量％のクロム、０．２〜２重量
％のアルミニウム、３重量％以下のマンガンを添加した
高ニッケル合金で形成されている。この高ニッケル合金
は、熱伝導性に優れるとともに、優れた耐蝕性を備える
。また、外側電極４の平板部４２（厚さｔｌ＝１．５ｍ
ｍ）には穴４１が、中心から同距離で、かつ１２０°間
隔でもって開けられている。

貴金属板５は、直径ｄ３＝１．３ｍｍ、厚さｔ３＝０．
４ｍｍの円盤形状を呈し、白金−２０％ニッケルで形成
されている。

ニッケル合金板６は、直径ｄ２＝２．０ｍｍ、厚さｔ２
＝０．６ｍｍの円盤形状を呈し、インコネル６００など
クロム１０重量％以上を添加したニッケル合金で形成さ
れている。なお、インコネル６００は高温での耐酸化腐
蝕性に優れる。

つぎに、スパークプラグＡの製造方法を第３図〜第５図
とともに説明する。

（１）外側電極４の中央に凹部４５を形成する。

（２）第３図に示すように、凹部４５にニッケル合金板
６を嵌め込んで抵抗溶接する。

（３）第４図に示すように穴４１を開ける。

（４）第５図に示すように、ニッケル合金板６に貴金属
板５を抵抗溶接する。

（５）この外側電極４を主体金具１の段１３に抵抗溶接
する。

つぎに、耐剥離性の評価試験について述べる。

比較品は、第６図に示すように、貴金属板５を直接、外
側電極４の母材に溶接して製造されている。なお、各部
材の材質および寸法はスパークプラグＡと同一である。

アイドリング１分、全開１分を１サイクルとして、これ
を１００時間行ったところ、スパークプラグＡの貴金属
板５にニッケル合金板６も含め）は剥離しなかったが、
比較品の貴金属５は７０時間で剥離した。

つぎに、スパークプラグＡの作用効果について述べる。

（ア）常温〜６００℃の範囲において、外側電極４の母
材は１３〜１７Ｘ１０−’／ｄｅｇ、ニッケル合金板６
のインコネル６００は約１１×１０″６／ｄｅｇ、貴金
属板５の白金−２０％ニッケルは６〜ｌ０Ｘ１０−’／
ｄｅｇの熱膨張係数をとる。

このため、各部材間に熱履歴による応力がかかり難く、
貴金属板５は極めて剥離し難い、よって、スパークプラ
グＡは耐久性に優れる。

（イ）外側電極で中心電極を覆う形状のスパークプラグ
は通常のスパークプラグに比べ外側電極が過熱され易い
傾向にある。しかし、外側電極４の母材に熱伝導性に優
れる高ニッケル合金を用いたので、外側電極４の異常過
熱に起因するブレイグニションは極めて起こり難い。こ
れは、特に、高熱価プラグの場合に有効である。

（つ）中心電極の発火部（白金−２０％イリジウム合金
３４）を細（（１，０ｍｍ　〜１．５ｍｍ）しているの
でスパークプラグＡは着火性に優れる。

なお、火花は貴金属板５に集中するが、貴金属板５は容
易に消耗しない。

本発明は上記実施例以外につぎの実施態様を含む。

ａ　母材へのニッケル合金板の溶接は、面一的に埋没し
て行う〈上記実施例）以外に、突出させて行っても良い
。

ｂ、先に貴金属板をニッケル合金板に溶接し、これを中
心電極の先端面と対向する位置の平板部に溶接しても良
い。

Ｃ９貴金属板は、白金−イリジウム合金等でも良い ｄ、ニッケル合金板は、その他インコネル６０１等でも
良い。

ｅ、上記実施例の場合、各部材の寸法はつぎの値が好ま
しい。

直径ｄ３はｄｌの１，０倍〜１．５倍、１．０倍未満で
あるとニッケル合金板６のインコネル６００が消耗する
。１，５倍を越えると大きいニッケル合金板６が必要に
なり熱引きが悪化する。

直径ｄ２はｄｌの１．５倍〜３．０倍。１．５倍未満で
あると貴金属板５が剥離し易くなる。３倍を越えると熱
引きが悪化する。

厚さｔ２は厚さｔｌの１／２以下。１／２を越えると熱
引きが悪化する。

厚さｔ３は厚さｔｌの１／３以下。１／３を越えると剥
離し易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図に示すスパークプラグの要部構造図であ
る。 第２図は本発明にかかるスパークプラグの一実施例を示
す構造図である。 第３図〜第５図はそのスパークプラグの外側電極の製造
工程を示す、下面図および断面図である。 第６図は比較品の要部構造図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状の主体金具と、 該主体金具に嵌め込まれて固定される軸孔付きの絶縁体
   と、 先端を前記軸孔から突出して前記絶縁体内に固定される
   中心電極と、 該中心電極の先端面とスパークギャップを隔てて平行的
   に配されるとともに、複数の穴を有する平板部、および
   該平板部の周縁から延出し前記主体金具の先端部に溶接
   される複数の脚部からなる外側電極と を備えてなるスパークプラグにおいて、 前記外側電極の母材を、ニッケルを９０重量％以上含有
   する高ニッケル合金で形成し、 貴金属を主体とする貴金属板を溶接した、クロム１０重
   量％以上のニッケル合金板を、前記中心電極の先端面と
   対向する位置の平板部に溶接したことを特徴とするスパ
   ークプラグ。