JPS59226487A - Spark plug - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、火花ギャップな形成する中心車検又は、外
ｆｉｌｌｌ電極の火花放電部に特定配合の合金よりなる
貴金属チップ電極を配＋ｔｔ　Ｌでなるスパークプラグ
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a spark plug made of +ttL, in which a noble metal tip electrode made of an alloy of a specific composition is arranged in the spark discharge part of the central vehicle inspection or outer fill electrode to form a spark gap.

従来、スパークプラグの電極消耗を少なくする方法とし
て、ニッケル合金等の卑金属からなる電極に代え、火花
放電部に耐熱性、耐酸化性の貴金属チップ電極を用いる
ことは知られており、そのために、ｐｉ−Ｉｒ合金を少
量使用したスパークプラグが提案されたのであるが、こ
のスパークプラグも、１０００°Ｃ〜１１００°Ｃ以七
の熱サイクル負荷下でのチップの剥離性、長時間使用に
伴う火花消耗性について問題があり、才だ、火花消耗性
と剥離安定性を満足させるために、クラッド構造とする
ことも提案されているが、材料コスト、生産性の点で高
価なものとなるのである。Conventionally, it has been known that as a method of reducing electrode wear in spark plugs, a heat-resistant and oxidation-resistant noble metal tip electrode is used in the spark discharge section instead of an electrode made of a base metal such as a nickel alloy. A spark plug using a small amount of pi-Ir alloy was proposed, but this spark plug also had problems such as chip peeling under thermal cycle loads of 1000°C to 1100°C or higher, and sparks caused by long-term use. There is a problem with consumability, and a clad structure has been proposed to satisfy spark consumability and peeling stability, but it is expensive in terms of material cost and productivity. .

この発明は、単一合金により」１記従来のものの欠点を
除くものであって、特に合金として、ｌ）　ｌ　−Ｐｄ
合金を用いることにより、従来のものＫはない効果を挙
げることができたのである。This invention eliminates the drawbacks of the conventional ones by using a single alloy, and in particular, as an alloy, l)
By using the alloy, we were able to achieve effects that were not available with conventional K.

すなわち、第１図は電αｙとしてＣＩ）　Ｉ、火花回数
１００ＰＩ）Ｓ（毎秒当りの・４ルス）の条件下、テス
トをした結果を示し、図中縦軸はギャップ増加量を、横
軸は時間を示したものであり、これによれば、０．５　
ａのｐｔ２ＯＮｉ合金のチップは、１５０時間で消耗し
てしまうものであるが、ｐｔ−ｐｃｉ合金はいずれも消
耗量が僅少で充分使用できるものであった。That is, Figure 1 shows the test results under the conditions of electric αy (CI) I, number of sparks 100 PI) S (4 rus per second), and the vertical axis in the figure shows the amount of gap increase, and the horizontal axis shows the gap increase amount. It shows the time, and according to this, 0.5
The pt2ONi alloy chip in a was worn out in 150 hours, but all the pt-pci alloys had a small amount of wear and could be used satisfactorily.

更に、第２図は、Ｐｔ−Ｉｒ合金利と（〜てＩｒを２０
Ｍ量係添加したｐｔ２０Ｉｒ合金の０．４門薄板を合金
母材の凹部に’ｉ（ｉ気溶接したものを比較試料とし、
同様に、ｐｄを３５重量裂、１５重量添加加したそれぞ
れｐｔ　３５　ｐｄ　、　ｐｔ　１５　Ｐｄ合金を接合
したもの、ｐｔ−Ｎｉ合金材としてＮｉ２Ｏ重ガ；Ｓ襲
のｐｔ２ＯＮｉ合金を用意し、テスト条件は、バーナー
による１１００℃、１分加熱と２００’Ｃ−１’での１
分放冷を１サイクルとして、３０００サイクル行った後
の剥離状態を示すものであり、このテストの結果は、ｐ
ｌ、２０Ｉｒ合金のものは、亀裂を生じないものの境界
のはＩｊ：全体に隙間が発生しており、接着性が劣って
いることが明らかであわ、これに苅して、この発明にか
かるｐｔ３５ｐｄ、ｐｔ１５ｐｄ合金のそれぞれは、い
ずれも隙間が少なく接着性が良好であり、ｐｔ２ＯＮｉ
も耐火イＥ消耗性を別とすれば同様に良好である。Furthermore, Fig. 2 shows the Pt-Ir joint rate (~ and Ir = 20
As a comparison sample, a 0.4-gate thin plate of PT20Ir alloy containing M was welded into the recessed part of the alloy base material.
Similarly, we prepared PT 35 PD and PT 15 Pd alloys with 35 weight cracks and 15 weight additions of PD, respectively, and pt2ONi alloys with Ni2O heavy gas and S attack as pt-Ni alloy materials, and the test conditions were as follows. , heating at 1100°C for 1 minute with a burner and heating at 200'C-1'
This test shows the peeling state after 3,000 cycles, with separate cooling as one cycle, and the results of this test are p
Although the 20Ir alloy does not crack, there are gaps throughout the boundary, indicating poor adhesion. , pt15pd alloys all have small gaps and good adhesion, and pt2ONi
Apart from fire resistance and consumability, they are similarly good.

その上、第４図はｐ　ｔ　−ｐ　ｄ合金材の：ｐｔ、ｐ
ｄの配合割合に対するブリネル硬度を示し、図中プルネ
ル硬度１６０以−Ｅの範囲ａ力；溶接良好範囲であり、
シタカッチ、ｐｄ　１５〜６０重量％の範囲力；チップ
として適用できる範囲であることを示している。Moreover, Fig. 4 shows the p t - p d alloy material: pt, p
d shows Brinell hardness with respect to the blending ratio, and in the figure, the range a of Pournell hardness of 160 or more - E is a force; it is a good welding range,
Shitakatchi, pd range force of 15 to 60% by weight; indicates that it is a range that can be applied as a chip.

以下、上記合金材を配設するこの発明のスノ＜−クプラ
グについて、図示実施例により説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The snow plug of the present invention in which the above-mentioned alloy material is disposed will be described below with reference to illustrated embodiments.

第３図は、この発明のスパークプラグの発火部要部断面
図であり、（１）はアルミナ等からなる磁器絶縁体、（
２）はＮｉ　−Ｓｉ　−Ｃｒ　−Ｍｎ　、　Ｎｉ　−Ｃ
ｒ　−Ｆｅ系ニッケル合金からなる中心電極母材であり
、前記絶縁体（１）の軸孔内に先端面よシ突出して従来
の仕様によシ固定されている。（３）は前記中心電極母
材（２）の先端の火花放電面（’２ａ）ｌ／ｅ電気溶接
で溶着されたｐｔ−Ｐｄ合金材チップであり、この合金
材は、ｐｄ　１５〜６０重量％、残部ｐｔからなる。FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the ignition part of the spark plug of the present invention, (1) is a porcelain insulator made of alumina,
2) is Ni-Si-Cr-Mn, Ni-C
This is a center electrode base material made of an r-Fe-based nickel alloy, which protrudes from the tip end into the shaft hole of the insulator (1) and is fixed according to conventional specifications. (3) is a pt-Pd alloy chip welded by l/e electric welding to the spark discharge surface ('2a) at the tip of the center electrode base material (2), and this alloy material has a pd of 15 to 60 wt. %, the remainder consists of pt.

このチップの厚さは０．１〜１．　Ｏｒｒｒｍの円板が
、例えば前記中心電極母材（２）の先端の凹孔（２ｂ）
内に埋設接合されている。（４）は前記絶縁体を同軸に
収納固定する主体金具であり、その環状端面（４ａ）よ
シ絶縁体脚部先端が突出して配設される。（５）は中心
電極母材（２）と同−利のニッケル合金で形成された横
断面長方形の外側型（ｔであり、前記主体金具（４）の
環状端面（４ａ）に接合され上記チップ（３）との間に
曲折されて火花ギャップ（７）を形成する。１（））は
前記外側型不信（５）の中心型（ｉ恒と対向する火花放
電面（５ａ）に形成された上記チップｆｆ電極と同一材
ノＰ　を−１５〜６０重力１係ｐｄ合金からなるチップ
であり、このチップ（６）は例えば外側電極母材（５）
の凹部（５ｂ）内に埋設接合されている。The thickness of this chip is 0.1 to 1. For example, the disk of Orrrm is formed in the concave hole (2b) at the tip of the center electrode base material (2).
It is embedded and bonded inside. Reference numeral (4) denotes a metal shell for coaxially housing and fixing the insulator, and the tip of the insulator leg protrudes from its annular end surface (4a). (5) is an outer mold (t) with a rectangular cross section formed of a nickel alloy with the same interest as the center electrode base material (2), and is connected to the annular end surface (4a) of the main metal fitting (4) and is attached to the chip. (3) to form a spark gap (7). 1 ()) is formed on the spark discharge surface (5a) facing the central type (i constant) of the outer type (5). The chip (6) is made of the same material P as the above-mentioned chip ff electrode and is made of -15 to 60 gravity 1 modulus PD alloy, and this chip (6) is, for example, the outer electrode base material (5)
It is embedded and bonded in the recess (5b) of.

また、上記のようにｐｉ−Ｎｉ合金は剥離耐久性に対し
ては良好であるが、耐火花消耗性については劣るもので
あるから、火花消耗がｌ時延問題、となる側（通常、中
心電極が負極性側として用いられ、この中心電極側の消
耗が大きい。）にｌ持Ｋｐｔ−Ｐｄ合金を用い、その対
向ｆ（＋：　極（消耗の少ない側）にはＰ・ｔ　−Ｎ　
ｉ合金（ＮｉｌＯ〜６０重＃俤、残部ｐｔ）を用いるこ
とにより、前記ｐｔ−ｐｄ合金が両極を構成するものに
比べ、全体のコストを低くすることができる。In addition, as mentioned above, the pi-Ni alloy has good peeling durability, but is inferior in terms of resistance to spark consumption. The electrode is used as the negative polarity side, and the center electrode side has a large amount of wear and tear.), and the opposite electrode (+: the side with less wear and tear) is made of P-t-N.
By using the i-alloy (NilO~60 weight, balance pt), the overall cost can be lowered compared to the case where the pt-pd alloy constitutes both electrodes.

なお、上言ｉ：′ｐｔ−Ｎｉ合金材は、Ｎｉが１０重量
％以下の添加では実用」二十分な接摺性が得られず、Ｎ
ｉが６０重量添加上では、接摺性が向上しても耐酸化性
が著しく低下して実用性が失なわれる。In addition, as stated above, if pt-Ni alloy material contains less than 10% by weight of Ni, sufficient sliding properties cannot be obtained for practical use.
When i is added by 60% by weight, even if the sliding properties are improved, the oxidation resistance is significantly lowered and practicality is lost.

以上のとおり、この発明のスパークプラグは、ｐｔ−Ｐ
ｄ合金材チップを用いることにより、耐火花消耗性が良
好であるだけではなく、火花消耗性の影響を受けること
が少ない火花放電１部ｐｔ　　Ｎｉ合金利により形成し
て、よりコストの低い、耐火花消耗性と接着性の良好な
スパークプラグが得られるという顕著な効果をもつもの
である。As described above, the spark plug of the present invention has pt-P
By using the d-alloy material chip, it not only has good spark consumption resistance, but also has low cost and fire resistance by forming spark discharge with 1 part PT Ni alloy material which is less affected by spark consumption. This has the remarkable effect of providing a spark plug with good flower wearability and adhesive properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の合金材と比較合金利の耐火花消耗性
を示す回、第２１￥１は同じく母材との接着性を示し、
第３図はこの発明の発火部要部断面図、第４図はｐｔ−
ｐｄ合金月のｐｄ配合比によるブリネル硬度との関係を
示す。 特許出願人　　代理人弁理士　藤木三￥第１図 第３図 第４図 Ｐｄ％Figure 1 shows the spark abrasion resistance of the alloy material of the present invention and a comparative alloy, and Figure 21\1 also shows the adhesion to the base material.
FIG. 3 is a sectional view of the main part of the ignition part of this invention, and FIG. 4 is a pt-
The relationship between the Brinell hardness and the PD blending ratio of PD alloys is shown. Patent applicant Representative patent attorney Mitsuru Fujiki ￥ Figure 1 Figure 3 Figure 4 Pd%

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）中心電極と外側１電極との間の火花ギャップを形
成する火花放電部に貴金属チツ７゛を配設し、上記貴金
属チップがＰｄ１５〜６０重量係、残部重量上シなるＰ
ｉ−、−Ｐｄ合金材によシ（４成するスパークプラグ。(1) A precious metal chip 7゛ is arranged in the spark discharge part that forms the spark gap between the center electrode and the outer 1 electrode, and the precious metal chip is Pd15 to 60% by weight and the rest is Pd% by weight.
A spark plug made of i-,-Pd alloy material. （２）　　中心電極と外側１１Ｌ極との間の火花ギャッ
プを形成する火花放電部に貴金属チップを配設し、火花
消耗が問題となる負極性電極側の火花放電部にＰｄ１５
〜６０重舛チ、残部ｒ’ｔよりなるＰｔ　−Ｐｄ合金拐
チップを、他方の火花放電部にＮ】１θ〜６０重邦係、
残部ｐｔよりなるＰｔ−Ｎｉ合金材チップにより４１・
”を成するスパークプラグ。(2) A noble metal chip is placed in the spark discharge part that forms the spark gap between the center electrode and the outer 11L pole, and Pd15 is placed in the spark discharge part on the negative electrode side where spark consumption is a problem.
A Pt-Pd alloy chip consisting of ~60 layers and the remainder r't is attached to the other spark discharge part, N]1θ~60 layers,
41.
” spark plug.