JPH08222351A - 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法Info
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- JPH08222351A JPH08222351A JP5063195A JP5063195A JPH08222351A JP H08222351 A JPH08222351 A JP H08222351A JP 5063195 A JP5063195 A JP 5063195A JP 5063195 A JP5063195 A JP 5063195A JP H08222351 A JPH08222351 A JP H08222351A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中心電極先端部の耐消耗性に優れ，長寿命
で，かつ低コストな，内燃機関用スパークプラグ及びそ
の製造方法を提供すること。 【構成】 絶縁碍子４と中心電極２とハウジング５と複
数の接地電極３１，３２とよりなる。接地電極３１，３
２と中心電極２との間には火花ギャップＧを有する。中
心電極２は，細径形状部２１を有すると共に，細径形状
部２１における接地電極３１，３２の放電部３１０，３
２０との対向面には貴金属チップ２１１，２１２を配設
してなる。貴金属チップ２１１，２１２は，Ｉｒ１０〜
３０重量％，Ｎｉ２〜１０重量％，残部白金よりなる白
金合金である。また貴金属チップ２１１，２１２の上端
は，中心電極２の先端面２００に露出している。
で，かつ低コストな，内燃機関用スパークプラグ及びそ
の製造方法を提供すること。 【構成】 絶縁碍子４と中心電極２とハウジング５と複
数の接地電極３１，３２とよりなる。接地電極３１，３
２と中心電極２との間には火花ギャップＧを有する。中
心電極２は，細径形状部２１を有すると共に，細径形状
部２１における接地電極３１，３２の放電部３１０，３
２０との対向面には貴金属チップ２１１，２１２を配設
してなる。貴金属チップ２１１，２１２は，Ｉｒ１０〜
３０重量％，Ｎｉ２〜１０重量％，残部白金よりなる白
金合金である。また貴金属チップ２１１，２１２の上端
は，中心電極２の先端面２００に露出している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，内燃機関用スパークプ
ラグ及びその製造方法に関する。
ラグ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車などに使用される内燃機関において
は，環境問題あるいは地球資源問題に対するグローバル
な立場から，燃費低減が強力に推進されている。その具
体的手段として，特にガソリンエンジンにおいては，高
圧縮化，希薄混合気によるリーンバーン化等により対応
がなされてきている。リーンバーン化がなされた場合に
は，スパークプラグの火花放電に必要な放電電圧が上昇
するとともに，混合気への着火性能が低下する傾向にあ
る。
は，環境問題あるいは地球資源問題に対するグローバル
な立場から，燃費低減が強力に推進されている。その具
体的手段として，特にガソリンエンジンにおいては，高
圧縮化，希薄混合気によるリーンバーン化等により対応
がなされてきている。リーンバーン化がなされた場合に
は，スパークプラグの火花放電に必要な放電電圧が上昇
するとともに，混合気への着火性能が低下する傾向にあ
る。
【０００３】この放電電圧は，電極の消耗による火花ギ
ャップの増大によって一層上昇し，点火システムにおけ
る耐電圧余裕度が縮小したり，火花ギャップ部以外の場
所での火花放電が起こり易くなる。この場合には，内燃
機関に対して不要なダメージを与える。また，混合気へ
の着火性能の低下は，希薄混合気燃焼における，エンジ
ン運転の快適性の悪化をまねく。
ャップの増大によって一層上昇し，点火システムにおけ
る耐電圧余裕度が縮小したり，火花ギャップ部以外の場
所での火花放電が起こり易くなる。この場合には，内燃
機関に対して不要なダメージを与える。また，混合気へ
の着火性能の低下は，希薄混合気燃焼における，エンジ
ン運転の快適性の悪化をまねく。
【０００４】この様な電極消耗及び着火性能の問題を回
避するため，スパークプラグの中心電極において，火花
ギャップを構成する放電部に，耐消耗性に優れた貴金属
チップを配設したスパークプラグが提案されている（例
えば，特開平５−１２９０６３号）。
避するため，スパークプラグの中心電極において，火花
ギャップを構成する放電部に，耐消耗性に優れた貴金属
チップを配設したスパークプラグが提案されている（例
えば，特開平５−１２９０６３号）。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の内
燃機関用スパークプラグにおいては，次の問題がある。
即ち，上記従来の貴金属チップは，中心電極の先端から
離れた位置に装着されている。また，火花放電する場合
には，中心電極の先端部の強電界部と接地電極との間で
開始されることが多い。しかし，中心電極の先端部に
は，上記貴金属チップが配設されておらず，火花放電に
対する耐消耗性が劣るため，早期に消耗してしまう。
燃機関用スパークプラグにおいては，次の問題がある。
即ち，上記従来の貴金属チップは，中心電極の先端から
離れた位置に装着されている。また，火花放電する場合
には，中心電極の先端部の強電界部と接地電極との間で
開始されることが多い。しかし，中心電極の先端部に
は，上記貴金属チップが配設されておらず，火花放電に
対する耐消耗性が劣るため，早期に消耗してしまう。
【０００６】また，放電電圧の上昇に伴い，中心電極を
構成するＮｉ基合金と貴金属チップとの接合部の酸化が
著しくなり，その接合性が悪化して貴金属チップの剥
離，脱落を誘発しやすくなる。それ故，電極消耗による
放電電圧の上昇が引き起こされ，スパークプラグの寿命
が短くなる。
構成するＮｉ基合金と貴金属チップとの接合部の酸化が
著しくなり，その接合性が悪化して貴金属チップの剥
離，脱落を誘発しやすくなる。それ故，電極消耗による
放電電圧の上昇が引き起こされ，スパークプラグの寿命
が短くなる。
【０００７】この対策として，例えば特開平６−１８８
０６２号公報に示されたごとく，中心電極の先端部全体
に貴金属チップを配設したスパークプラグが提案されて
いる。又，前記特開平５−１２９０６３号公報の実施例
中に中心電極先端部に露出した円柱又は角柱状の白金ロ
ッドが装着された例が示されている。これらのスパーク
プラグによれば，電極消耗を抑制する効果は高いが，必
要な貴金属の量が多くなるため，大幅なコストアップに
つながり，好ましくない。
０６２号公報に示されたごとく，中心電極の先端部全体
に貴金属チップを配設したスパークプラグが提案されて
いる。又，前記特開平５−１２９０６３号公報の実施例
中に中心電極先端部に露出した円柱又は角柱状の白金ロ
ッドが装着された例が示されている。これらのスパーク
プラグによれば，電極消耗を抑制する効果は高いが，必
要な貴金属の量が多くなるため，大幅なコストアップに
つながり，好ましくない。
【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，高着火性を確保しながら，中心電極先端
部の耐消耗性に優れ，長寿命で，かつ低コストな，内燃
機関用スパークプラグ及びその製造方法を提供しようと
するものである。
されたもので，高着火性を確保しながら，中心電極先端
部の耐消耗性に優れ，長寿命で，かつ低コストな，内燃
機関用スパークプラグ及びその製造方法を提供しようと
するものである。
【０００９】
【課題の解決手段】本発明は，貫通孔を有する絶縁碍子
と，上記貫通孔に保持された中心電極と，上記絶縁碍子
を保持するハウジングと，該ハウジングに設けられた複
数の接地電極とよりなり，それぞれの接地電極と上記中
心電極との間には火花ギャップを構成している内燃機関
用スパークプラグにおいて，上記中心電極は，その先端
に胴部よりも径の小さい細径形状部を有すると共に，該
細径形状部における上記接地電極の放電部との対向面に
は貴金属チップを配設してなり，該貴金属チップは，イ
リジウム１０〜３０重量％，ニッケル２〜１０重量％，
残部白金よりなる白金合金であって，上記貴金属チップ
の上端は，上記中心電極の先端面に露出していることを
特徴とする内燃機関用スパークプラグにある。
と，上記貫通孔に保持された中心電極と，上記絶縁碍子
を保持するハウジングと，該ハウジングに設けられた複
数の接地電極とよりなり，それぞれの接地電極と上記中
心電極との間には火花ギャップを構成している内燃機関
用スパークプラグにおいて，上記中心電極は，その先端
に胴部よりも径の小さい細径形状部を有すると共に，該
細径形状部における上記接地電極の放電部との対向面に
は貴金属チップを配設してなり，該貴金属チップは，イ
リジウム１０〜３０重量％，ニッケル２〜１０重量％，
残部白金よりなる白金合金であって，上記貴金属チップ
の上端は，上記中心電極の先端面に露出していることを
特徴とする内燃機関用スパークプラグにある。
【００１０】本発明において最も注目すべきことは，上
記中心電極の上記細径形状部に配設した上記貴金属チッ
プは，イリジウム１０〜３０重量％，ニッケル２〜１０
重量％，残部白金よりなる白金合金であって，また上記
貴金属チップの上端は，上記中心電極の先端面に露出し
ていることである。
記中心電極の上記細径形状部に配設した上記貴金属チッ
プは，イリジウム１０〜３０重量％，ニッケル２〜１０
重量％，残部白金よりなる白金合金であって，また上記
貴金属チップの上端は，上記中心電極の先端面に露出し
ていることである。
【００１１】一般的に希薄混合気への着火性能を向上さ
せる手段として，中心電極の径を細径化する方法が有効
であるが，この場合中心電極の先端部に位置する放電部
は，細径であることから高温となり，消耗が加速され，
スパークプラグとしての寿命が短くなる。そこで，本発
明では，高着火性を維持しつつ，即ち，細径の中心電極
にて，耐消耗性を確保するために，上記貴金属チップの
上端を，上記中心電極先端面に露出させる事に特徴があ
る。
せる手段として，中心電極の径を細径化する方法が有効
であるが，この場合中心電極の先端部に位置する放電部
は，細径であることから高温となり，消耗が加速され，
スパークプラグとしての寿命が短くなる。そこで，本発
明では，高着火性を維持しつつ，即ち，細径の中心電極
にて，耐消耗性を確保するために，上記貴金属チップの
上端を，上記中心電極先端面に露出させる事に特徴があ
る。
【００１２】上記貴金属チップの上端が中心電極の先端
面に露出するということは，次のことを意味する。即
ち，接地電極の放電部との対向面における中心電極の先
端部は，貴金属チップにより構成されていることを意味
する（図３参照）。
面に露出するということは，次のことを意味する。即
ち，接地電極の放電部との対向面における中心電極の先
端部は，貴金属チップにより構成されていることを意味
する（図３参照）。
【００１３】また，上記貴金属チップにおいては，イリ
ジウム（Ｉｒ）と白金（Ｐｔ）とを合金化することによ
って，両者の欠点を互いに補い，耐消耗性，加工性に優
れかつ強度の高いものを得る。即ち，Ｐｔは高融点性，
耐消耗性，耐加工性には優れるが，強度が低く，亀裂，
割れ等が発生しやすい。一方，ＩｒはＰｔと同様に高融
点材料であるが硬度が高く，加工性に劣る。これらを合
金化することによって，Ｐｔの欠点である低強度と，Ｉ
ｒの欠点である低加工性が補われる。
ジウム（Ｉｒ）と白金（Ｐｔ）とを合金化することによ
って，両者の欠点を互いに補い，耐消耗性，加工性に優
れかつ強度の高いものを得る。即ち，Ｐｔは高融点性，
耐消耗性，耐加工性には優れるが，強度が低く，亀裂，
割れ等が発生しやすい。一方，ＩｒはＰｔと同様に高融
点材料であるが硬度が高く，加工性に劣る。これらを合
金化することによって，Ｐｔの欠点である低強度と，Ｉ
ｒの欠点である低加工性が補われる。
【００１４】ここで，Ｉｒの含有量は，１０〜３０重量
％である。１０重量％未満の場合には，十分な強度が得
られないという問題があり，一方３０重量％を越える場
合には，加工性が悪化するという問題がある。
％である。１０重量％未満の場合には，十分な強度が得
られないという問題があり，一方３０重量％を越える場
合には，加工性が悪化するという問題がある。
【００１５】また，Ｐｔ−Ｉｒ合金は，耐消耗性等に優
れるが，中心電極を構成するＮｉ基合金に比べて熱膨張
係数が小さい。Ｐｔ−Ｉｒ合金とＮｉ基合金の熱膨張係
数の差を縮めるためには，上記Ｐｔ−Ｉｒ合金にＮｉを
添加することが有効である。ここで，Ｎｉの含有量は２
〜１０重量％である。Ｎｉの含有量が２重量％未満の場
合にはＮｉ添加の効果があまり発揮されないという問題
があり，一方１０重量％を越える場合には耐消耗性を悪
化させるという問題がある。
れるが，中心電極を構成するＮｉ基合金に比べて熱膨張
係数が小さい。Ｐｔ−Ｉｒ合金とＮｉ基合金の熱膨張係
数の差を縮めるためには，上記Ｐｔ−Ｉｒ合金にＮｉを
添加することが有効である。ここで，Ｎｉの含有量は２
〜１０重量％である。Ｎｉの含有量が２重量％未満の場
合にはＮｉ添加の効果があまり発揮されないという問題
があり，一方１０重量％を越える場合には耐消耗性を悪
化させるという問題がある。
【００１６】また，上記貴金属チップは，偏平形状より
なることが好ましい。これにより，貴金属チップと中心
電極との接合を簡単に，かつ確実に行なうことができ
る。また，同一量の偏平していない貴金属チップに比べ
て，放電に寄与する面積を広くすることができる。
なることが好ましい。これにより，貴金属チップと中心
電極との接合を簡単に，かつ確実に行なうことができ
る。また，同一量の偏平していない貴金属チップに比べ
て，放電に寄与する面積を広くすることができる。
【００１７】次に，上記内燃機関用スパークプラグの製
造法としては，貫通孔を有する絶縁碍子と，上記貫通孔
に保持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハウ
ジングと，該ハウジングに設けられた複数の接地電極と
よりなり，それぞれの接地電極と上記中心電極との間に
は火花ギャップを有し，また，上記中心電極は，その先
端に胴部よりも径の小さい細径形状部を有すると共に，
該細径形状部における上記接地電極の放電部との対向面
には貴金属チップを配設してなる内燃機関用スパークプ
ラグの製造方法であって，上記中心電極の上記細径形状
部の側面に上記貴金属チップを接合した後，上記中心電
極の先端部を削除することにより，上記貴金属チップの
上端を上記中心電極の先端面に露出させることを特徴と
する内燃機関用スパークプラグの製造方法である。
造法としては，貫通孔を有する絶縁碍子と，上記貫通孔
に保持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハウ
ジングと，該ハウジングに設けられた複数の接地電極と
よりなり，それぞれの接地電極と上記中心電極との間に
は火花ギャップを有し，また，上記中心電極は，その先
端に胴部よりも径の小さい細径形状部を有すると共に，
該細径形状部における上記接地電極の放電部との対向面
には貴金属チップを配設してなる内燃機関用スパークプ
ラグの製造方法であって，上記中心電極の上記細径形状
部の側面に上記貴金属チップを接合した後，上記中心電
極の先端部を削除することにより，上記貴金属チップの
上端を上記中心電極の先端面に露出させることを特徴と
する内燃機関用スパークプラグの製造方法である。
【００１８】従来，上記中心電極先端面に上記貴金属チ
ップの上端を露出させる方法として，上記中心電極先端
面に一致するよう貴金属チップを配置し，溶接等を実施
する方法がある。この方法では，上記中心電極の先端径
が細いことから，その熱容量が小さく溶接部が非常に高
温となることから，上記中心電極先端溶接部が溶け出
し，バリの発生のみならず，変形をも伴い，確実な接合
ができない等の問題がある。
ップの上端を露出させる方法として，上記中心電極先端
面に一致するよう貴金属チップを配置し，溶接等を実施
する方法がある。この方法では，上記中心電極の先端径
が細いことから，その熱容量が小さく溶接部が非常に高
温となることから，上記中心電極先端溶接部が溶け出
し，バリの発生のみならず，変形をも伴い，確実な接合
ができない等の問題がある。
【００１９】本発明による製造方法において最も注目す
べきことは，上記中心電極の上記細径形状部の側面に上
記貴金属チップを接合した後，上記中心電極の先端部を
削除することにより，上記貴金属チップの上端を上記中
心電極の先端面に露出させることである。
べきことは，上記中心電極の上記細径形状部の側面に上
記貴金属チップを接合した後，上記中心電極の先端部を
削除することにより，上記貴金属チップの上端を上記中
心電極の先端面に露出させることである。
【００２０】上記貴金属チップを中心電極の細径形状部
に接合する方法としては，例えば，抵抗溶接，レーザー
溶接等の方法がある。また，上記貴金属チップとして
は，偏平したものが好ましい。これにより中心電極への
接合を簡単に又，確実に行うことができる。
に接合する方法としては，例えば，抵抗溶接，レーザー
溶接等の方法がある。また，上記貴金属チップとして
は，偏平したものが好ましい。これにより中心電極への
接合を簡単に又，確実に行うことができる。
【００２１】上記中心電極の先端部を削除する方法とし
ては，例えば切削又は研磨により中心電極の先端部を排
除し，貴金属チップの上端を中心電極の先端面に露出さ
せる方法を用いる。
ては，例えば切削又は研磨により中心電極の先端部を排
除し，貴金属チップの上端を中心電極の先端面に露出さ
せる方法を用いる。
【００２２】
【作用および効果】本発明の内燃機関用スパークプラグ
においては，中心電極の細径形状部に上記特定組成の貴
金属チップを配設してある。そして，その貴金属チップ
の上端は中心電極の先端部に露出している。そのため，
火花放電時に強電界部となる中心電極の先端部から火花
放電した場合においても，上記貴金属チップからの放電
となる。
においては，中心電極の細径形状部に上記特定組成の貴
金属チップを配設してある。そして，その貴金属チップ
の上端は中心電極の先端部に露出している。そのため，
火花放電時に強電界部となる中心電極の先端部から火花
放電した場合においても，上記貴金属チップからの放電
となる。
【００２３】それ故，本発明のスパークプラグは，従来
に比べて中心電極の電極消耗量が大幅に減少し，長寿命
となる。なお，上記貴金属チップは，中心電極の放電部
分にのみ配設すればよいため，低コストである。
に比べて中心電極の電極消耗量が大幅に減少し，長寿命
となる。なお，上記貴金属チップは，中心電極の放電部
分にのみ配設すればよいため，低コストである。
【００２４】また，本発明の内燃機関用スパークプラグ
の製造法においては，上記中心電極の上記細径形状部の
側面に上記貴金属チップを接合した後，上記中心電極の
先端部を削除する。そのため，簡単に上記貴金属チップ
の上端を上記中心電極の先端面に露出させることができ
る。それ故，上記優れたスパークプラグを簡単に得るこ
とができる。
の製造法においては，上記中心電極の上記細径形状部の
側面に上記貴金属チップを接合した後，上記中心電極の
先端部を削除する。そのため，簡単に上記貴金属チップ
の上端を上記中心電極の先端面に露出させることができ
る。それ故，上記優れたスパークプラグを簡単に得るこ
とができる。
【００２５】したがって，本発明によれば，高着火性を
確保しながら，中心電極先端部の耐消耗性に優れ，長寿
命で，かつ低コストな，内燃機関用スパークプラグ及び
その製造方法を提供することができる。
確保しながら，中心電極先端部の耐消耗性に優れ，長寿
命で，かつ低コストな，内燃機関用スパークプラグ及び
その製造方法を提供することができる。
【００２６】
【実施例】本発明の実施例にかかる内燃機関用スパーク
プラグにつき，図１〜図６を用いて説明する。本例の内
燃機関用スパークプラグ１０は，図１〜図３に示すごと
く，貫通孔４１を有する絶縁碍子４と，上記貫通孔４１
に保持された中心電極２と，上記絶縁碍子４を保持する
ハウジング５と，該ハウジング５に設けられた２つの接
地電極３１，３２とよりなり，それぞれの接地電極３
１，３２と上記中心電極２との間には火花ギャップＧを
構成している。
プラグにつき，図１〜図６を用いて説明する。本例の内
燃機関用スパークプラグ１０は，図１〜図３に示すごと
く，貫通孔４１を有する絶縁碍子４と，上記貫通孔４１
に保持された中心電極２と，上記絶縁碍子４を保持する
ハウジング５と，該ハウジング５に設けられた２つの接
地電極３１，３２とよりなり，それぞれの接地電極３
１，３２と上記中心電極２との間には火花ギャップＧを
構成している。
【００２７】上記中心電極２は，図１〜図３に示すごと
く，その先端に胴部２４よりも径の小さい細径形状部２
１を有する。該細径形状部２１における上記接地電極３
１，３２の放電部３１０，３２０との対向面には，貴金
属チップ２１１，２１２を配設してなる。該貴金属チッ
プ２１１，２１２は，イリジウム１０〜３０重量％，ニ
ッケル２〜１０重量％，残部白金よりなる白金合金であ
る。また上記貴金属チップ２１１，２１２の上端は，図
３に示すごとく，上記中心電極２の先端面２００に露出
している。
く，その先端に胴部２４よりも径の小さい細径形状部２
１を有する。該細径形状部２１における上記接地電極３
１，３２の放電部３１０，３２０との対向面には，貴金
属チップ２１１，２１２を配設してなる。該貴金属チッ
プ２１１，２１２は，イリジウム１０〜３０重量％，ニ
ッケル２〜１０重量％，残部白金よりなる白金合金であ
る。また上記貴金属チップ２１１，２１２の上端は，図
３に示すごとく，上記中心電極２の先端面２００に露出
している。
【００２８】上記スパークプラグ１０を製造するに当た
っては，図４（Ａ）に示すごとく，まず上記中心電極２
の上記細径形状部２１の側面に上記貴金属チップ２１
１，２１２を接合した後，図４（Ｂ）に示すごとく，上
記中心電極２の先端部を削除する。これにより，上記貴
金属チップ２１１，２１２の上端を上記中心電極２の先
端面２００に露出させる。また，上記貴金属チップ２１
１，２１２としては，長径１．５ｍｍ，短径１．１ｍ
ｍ，厚さ０．４ｍｍの楕円板を用いた。
っては，図４（Ａ）に示すごとく，まず上記中心電極２
の上記細径形状部２１の側面に上記貴金属チップ２１
１，２１２を接合した後，図４（Ｂ）に示すごとく，上
記中心電極２の先端部を削除する。これにより，上記貴
金属チップ２１１，２１２の上端を上記中心電極２の先
端面２００に露出させる。また，上記貴金属チップ２１
１，２１２としては，長径１．５ｍｍ，短径１．１ｍ
ｍ，厚さ０．４ｍｍの楕円板を用いた。
【００２９】なお，本例においては，上記貴金属チップ
２１１，２１２の接合前に，予め上記細径形状部２１の
側面に平坦状の平坦部を形成し，この平坦部に貴金属チ
ップ２１１，２１２を接合した。また，貴金属チップ２
１１，２１２を接合した細径形状部２１は，転造加工に
より略円柱状に成形し，その後図４（Ｂ）に示すごと
く，細径形状部２１の先端部を切削することにより貴金
属チップ２１１，２１２の上端を中心電極２の先端面２
００に露出させた。この際，貴金属チップ２１１，２１
２は，その上端から長径の約１／３を除去した。
２１１，２１２の接合前に，予め上記細径形状部２１の
側面に平坦状の平坦部を形成し，この平坦部に貴金属チ
ップ２１１，２１２を接合した。また，貴金属チップ２
１１，２１２を接合した細径形状部２１は，転造加工に
より略円柱状に成形し，その後図４（Ｂ）に示すごと
く，細径形状部２１の先端部を切削することにより貴金
属チップ２１１，２１２の上端を中心電極２の先端面２
００に露出させた。この際，貴金属チップ２１１，２１
２は，その上端から長径の約１／３を除去した。
【００３０】また，上記中心電極２としては，Ｎｉ基耐
熱合金（商標：インコネル６００）を用いた。また，上
記接地電極３１，３２としては，Ｎｉを９０重量％以上
含有するＮｉ基耐熱合金を用いた。また，上記中心電極
２と接地電極３１，３２との間の火花ギャップＧは，
１．１ｍｍに設定した。また，スパークプラグ１０の熱
価は，＃２０に設定した。
熱合金（商標：インコネル６００）を用いた。また，上
記接地電極３１，３２としては，Ｎｉを９０重量％以上
含有するＮｉ基耐熱合金を用いた。また，上記中心電極
２と接地電極３１，３２との間の火花ギャップＧは，
１．１ｍｍに設定した。また，スパークプラグ１０の熱
価は，＃２０に設定した。
【００３１】次に，本例の内燃機関用スパークプラグ１
０における貴金属チップ２１１，２１２と中心電極２と
の接合面の耐酸化性及び接合性を，比較例とともに評価
した。評価に当たっては，中心電極２の細径形状部２１
の直径Ｄ（以下，中心電極径Ｄという）としては，１．
０ｍｍ，１．５ｍｍ，２．０ｍｍ，２．５ｍｍ，３．０
ｍｍと変更し，かつ，貴金属チップ２１１，２１２のＮ
ｉ含有量を０〜１０重量％まで２重量％ずつ変化させ
た。また，Ｉｒは２０重量％に固定した。なお，Ｎｉ含
有量０は，比較のためである。
０における貴金属チップ２１１，２１２と中心電極２と
の接合面の耐酸化性及び接合性を，比較例とともに評価
した。評価に当たっては，中心電極２の細径形状部２１
の直径Ｄ（以下，中心電極径Ｄという）としては，１．
０ｍｍ，１．５ｍｍ，２．０ｍｍ，２．５ｍｍ，３．０
ｍｍと変更し，かつ，貴金属チップ２１１，２１２のＮ
ｉ含有量を０〜１０重量％まで２重量％ずつ変化させ
た。また，Ｉｒは２０重量％に固定した。なお，Ｎｉ含
有量０は，比較のためである。
【００３２】評価試験は，６気筒２０００ｃｃの水冷４
サイクル水冷ガソリンエンジンを使用し，全負荷におけ
る５０００ｒｐｍでの１分間の運転と，６５０ｒｐｍの
アイドリング状態での１分間保持を交互に繰り返し，合
計５０時間運転して行った。また，評価の方法として
は，上記試験において使用したスパークプラグの中心電
極における，貴金属チップとの接合面の接合面酸化率を
求めた。
サイクル水冷ガソリンエンジンを使用し，全負荷におけ
る５０００ｒｐｍでの１分間の運転と，６５０ｒｐｍの
アイドリング状態での１分間保持を交互に繰り返し，合
計５０時間運転して行った。また，評価の方法として
は，上記試験において使用したスパークプラグの中心電
極における，貴金属チップとの接合面の接合面酸化率を
求めた。
【００３３】上記接合面酸化率は，図５に示すごとく，
貴金属チップ２１１と中心電極２との接合長さＣに対し
て，酸化亀裂（符号８１，８２で示した黒く塗りつぶし
た部分）の上部８１の深さＡと下部８２の深さＢの和が
どれくらいの割合を占めるかで表す。即ち，接合面酸化
率（％）＝（Ａ＋Ｂ）／Ｃ×１００ の式により表す。
貴金属チップ２１１と中心電極２との接合長さＣに対し
て，酸化亀裂（符号８１，８２で示した黒く塗りつぶし
た部分）の上部８１の深さＡと下部８２の深さＢの和が
どれくらいの割合を占めるかで表す。即ち，接合面酸化
率（％）＝（Ａ＋Ｂ）／Ｃ×１００ の式により表す。
【００３４】評価の結果を図６に示す。図６には，横軸
に中心電極径Ｄ（ｍｍ），縦軸に貴金属チップ２１１，
２１２のＮｉ含有量（重量％）をとり，接合良好，酸化
亀裂軽微，酸化亀裂大，という３段階評価の結果を示し
た。なお，接合良好は上記接合面酸化率が２０％未満，
酸化亀裂軽微は上記接合面酸化率が２０％以上４０％未
満，酸化亀裂大は上記接合面酸化率が４０％以上である
ことを表す。
に中心電極径Ｄ（ｍｍ），縦軸に貴金属チップ２１１，
２１２のＮｉ含有量（重量％）をとり，接合良好，酸化
亀裂軽微，酸化亀裂大，という３段階評価の結果を示し
た。なお，接合良好は上記接合面酸化率が２０％未満，
酸化亀裂軽微は上記接合面酸化率が２０％以上４０％未
満，酸化亀裂大は上記接合面酸化率が４０％以上である
ことを表す。
【００３５】図６より知られるごとく，本発明の範囲外
である上記Ｎｉ含有量０の場合においては，中心電極径
Ｄが２．５ｍｍ以上の場合に酸化亀裂大（接合面酸化率
４０％以上）となり，中心電極径Ｄが１．５ｍｍ，２．
０ｍｍの場合に酸化亀裂軽微（接合面酸化率２０〜４０
重量％）となった。
である上記Ｎｉ含有量０の場合においては，中心電極径
Ｄが２．５ｍｍ以上の場合に酸化亀裂大（接合面酸化率
４０％以上）となり，中心電極径Ｄが１．５ｍｍ，２．
０ｍｍの場合に酸化亀裂軽微（接合面酸化率２０〜４０
重量％）となった。
【００３６】一方，上記Ｎｉ含有量が本発明の範囲内の
ものについては，中心電極径Ｄが２．５ｍｍ以下におい
てすべて接合面酸化率が２０％以下となり接合良好であ
った。なお，上記接合面酸化率が２０％未満であれば，
市場において使用された場合に，上記貴金属チップと中
心電極との接合性に関する不具合は全く発生しないこと
は確認済である。
ものについては，中心電極径Ｄが２．５ｍｍ以下におい
てすべて接合面酸化率が２０％以下となり接合良好であ
った。なお，上記接合面酸化率が２０％未満であれば，
市場において使用された場合に，上記貴金属チップと中
心電極との接合性に関する不具合は全く発生しないこと
は確認済である。
【００３７】更に，中心電極先端面に貴金属チップの上
端の露出効果を評価するために，図７に示すごとく，中
心電極２の先端面２００と貴金属チップ２１１，２１２
の上端面との距離Ｌを変更し，消耗性を評価した。評価
に当たっては，中心電極径Ｄとして２．０ｍｍ，貴金属
チップ２１１，２１２は，Ｎｉ含有量５ｗｔ％，Ｉｒは
２０ｗｔ％残Ｐｔの白金合金を採用し，長径１．５ｍ
ｍ，短径１．１ｍｍ厚さ０．４ｍｍの偏平形状の楕円板
を使用した。
端の露出効果を評価するために，図７に示すごとく，中
心電極２の先端面２００と貴金属チップ２１１，２１２
の上端面との距離Ｌを変更し，消耗性を評価した。評価
に当たっては，中心電極径Ｄとして２．０ｍｍ，貴金属
チップ２１１，２１２は，Ｎｉ含有量５ｗｔ％，Ｉｒは
２０ｗｔ％残Ｐｔの白金合金を採用し，長径１．５ｍ
ｍ，短径１．１ｍｍ厚さ０．４ｍｍの偏平形状の楕円板
を使用した。
【００３８】評価試験は，６気筒２０００ｃｃの水冷４
サイクルガソリンエンジンを使用し，全負荷における５
０００ｒｐｍで１００時間運転して消耗性を見た。この
１００時間運転品の放電ギャップ間での要求電圧を測定
し，消耗量の定量化をした。要求電圧の測定は，前記ガ
ソリンエンジンにおいてアイドリング６５０ｒｐｍで実
施した。この結果を図８に示す。図８に示されるごと
く，中心電極先端面に，わずかでも貴金属チップが露出
しておれば，耐久品の要求電圧は（消耗量は）低くおさ
えられている事がわかる。
サイクルガソリンエンジンを使用し，全負荷における５
０００ｒｐｍで１００時間運転して消耗性を見た。この
１００時間運転品の放電ギャップ間での要求電圧を測定
し，消耗量の定量化をした。要求電圧の測定は，前記ガ
ソリンエンジンにおいてアイドリング６５０ｒｐｍで実
施した。この結果を図８に示す。図８に示されるごと
く，中心電極先端面に，わずかでも貴金属チップが露出
しておれば，耐久品の要求電圧は（消耗量は）低くおさ
えられている事がわかる。
【００３９】以上説明したように，イリジウム１０〜３
０ｗｔ％，ニッケル２〜１０ｗｔ％，残部Ｐｔの白金合
金よりなる貴金属チップを中心電極細径部の先端面に露
出させることにより高着火性を維持し，耐消耗性に優
れ，長寿命で，かつ低コストな内燃機関用スパークプラ
グ及びその製造方法を提供することができる。
０ｗｔ％，ニッケル２〜１０ｗｔ％，残部Ｐｔの白金合
金よりなる貴金属チップを中心電極細径部の先端面に露
出させることにより高着火性を維持し，耐消耗性に優
れ，長寿命で，かつ低コストな内燃機関用スパークプラ
グ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のスパークプラグの一部断面側面図。
【図２】実施例のスパークプラグの底面図。
【図３】実施例における，貴金属チップの接合状態の説
明図。
明図。
【図４】実施例における，中心電極の製造方法の説明
図。
図。
【図５】実施例における，貴金属チップの接合面の接合
面酸化率の説明図。
面酸化率の説明図。
【図６】実施例における，接合性評価結果の説明図。
【図７】実施例における，消耗性評価試験の貴金属チッ
プの接合状態の説明図。
プの接合状態の説明図。
【図８】実施例における，消耗性評価結果の説明図。
１０，１２．．．スパークプラグ， ２，７．．．中心電極， ２１，７１．．．細径形状部， ２１１，２１２，７１１，７１２．．．貴金属チップ， ３１，３２．．．接地電極， ３１０，３２０．．．放電部， ４．．．絶縁碍子， ５．．．ハウジング， ８１，８２．．．酸化亀裂，
Claims (3)
- 【請求項１】 貫通孔を有する絶縁碍子と，上記貫通孔
に保持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハウ
ジングと，該ハウジングに設けられた複数の接地電極と
よりなり，それぞれの接地電極と上記中心電極との間に
は火花ギャップを構成している内燃機関用スパークプラ
グにおいて，上記中心電極は，その先端に胴部よりも径
の小さい細径形状部を有すると共に，該細径形状部にお
ける上記接地電極の放電部との対向面には貴金属チップ
を配設してなり，該貴金属チップは，イリジウム１０〜
３０重量％，ニッケル２〜１０重量％，残部白金よりな
る白金合金であって，上記貴金属チップの上端は，上記
中心電極の先端面に露出していることを特徴とする内燃
機関用スパークプラグ。 - 【請求項２】 請求項１において，上記貴金属チップは
偏平形状よりなることを特徴とする内燃機関用スパーク
プラグ。 - 【請求項３】 貫通孔を有する絶縁碍子と，上記貫通孔
に保持された中心電極と，上記絶縁碍子を保持するハウ
ジングと，該ハウジングに設けられた複数の接地電極と
よりなり，それぞれの接地電極と上記中心電極との間に
は火花ギャップを有し，また，上記中心電極は，その先
端に胴部よりも径の小さい細径形状部を有すると共に，
該細径形状部における上記接地電極の放電部との対向面
には貴金属チップを配設してなる内燃機関用スパークプ
ラグの製造方法であって，上記中心電極の上記細径形状
部の側面に上記貴金属チップを接合した後，上記中心電
極の先端部を削除することにより，上記貴金属チップの
上端を上記中心電極の先端面に露出させることを特徴と
する内燃機関用スパークプラグの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063195A JPH08222351A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063195A JPH08222351A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222351A true JPH08222351A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12864328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063195A Pending JPH08222351A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222351A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19817391A1 (de) * | 1998-04-20 | 1999-10-21 | Daimler Chrysler Ag | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine bzw. Sensorelement für Entflammungs- und Verbrennungsvorgang |
| WO2001073907A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze für eine brennkraftmaschine |
| GB2373294A (en) * | 2001-02-13 | 2002-09-18 | Denso Corp | A spark plug with provision for self cleaning and a wear resisting member on the centre electrode |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP5063195A patent/JPH08222351A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19817391A1 (de) * | 1998-04-20 | 1999-10-21 | Daimler Chrysler Ag | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine bzw. Sensorelement für Entflammungs- und Verbrennungsvorgang |
| US6232704B1 (en) | 1998-04-20 | 2001-05-15 | Daimlerchrysler Ag | Spark plug with specific electrode structure |
| WO2001073907A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze für eine brennkraftmaschine |
| US6971937B2 (en) | 2000-03-29 | 2005-12-06 | Robert Bosch GmbH | Method of manufacturing a spark plug for an internal combustion engine |
| GB2373294A (en) * | 2001-02-13 | 2002-09-18 | Denso Corp | A spark plug with provision for self cleaning and a wear resisting member on the centre electrode |
| GB2373294B (en) * | 2001-02-13 | 2005-02-02 | Denso Corp | A self-cleaning spark plug with a wear resisting member on the centre electrode |
| US6956319B2 (en) | 2001-02-13 | 2005-10-18 | Denso Corporation | Structure of spark plug designed to provide higher wear resistance to center electrode and production method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |