火花塞制造技术

一种火花塞，抑制在电极端头与熔融部之间的裂纹的产生及发展，实现火花塞的长寿命化。火花塞具备接地电极，接地电极具有电极母材及一端(453)侧是直径(A)为0.8～1.2mm的圆柱状且以贵金属作为主要成分的端头(450)，经由将端头和电极母材熔合的熔融部(455)，端头的另一端(454)侧的一部分与电极母材连接。并且，端头的另一端侧的面与电极母材接触且具有被熔融部包围的端头母材界面(IS0)。在经过圆柱中心轴的截面(RP)中，相对于中心轴处于一侧的端头母材界面的端点(Pa7)与相对于中心轴处于一侧的端头和熔融部的界面(IS1)的端点且为向外部暴露的端点(Pa5)之间距离是直径的0.7倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在电极具有贵金属端头的火花塞。
技术介绍
以往，在火花塞中存在在中心电极和接地电极之间具备贵金属端头的火花塞(专利文献1)。火花塞在具备那些贵金属端头的电极间反复进行火花放电时，中心电极的贵金属端头和接地电极的贵金属端头各自的放电面损耗。于是，中心电极和接地电极之间的间隙扩大，无法使火花塞稳定地产生火花。在此，存在如下技术：通过使接地电极的贵金属端头的直径变大，从而使放电面变大，能够抑制接地电极的贵金属端头的损耗(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：德国公开102011077279号公报专利文献2：日本特开2002-313524号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题电极的贵金属端头配置在电极母材上，预先通过电阻焊接被临时固定之后，通过将贵金属端头的底部周边激光焊接，从而与电极母材连接。更具体地说，贵金属端头的底部通过向外周照射激光熔融，并与由同样的该激光所熔融的电极母材的素材一起构成熔融部。此外，电极母材例如以镍作为主要成分来构成。贵金属端头例如由铂的合金和铱的合金等构成。但是，如上述的以往技术一样地，在贵金属端头的直径变大时，贵金属端头的底部的外周附近被熔融，但是贵金属端头的底部的中心附近未被激光熔融。其结果，贵金属端头的底部中心附近成为通过电阻焊接而与电极母材临时固定那样的状态。在这样的状态下，在火花塞被反复暴露在发动机的燃烧室的燃烧中时，因贵金属端头的素材的热膨胀率和电极母材的素材的热膨胀率之间的差导致在临时固定的贵金属端头的底部和电极母材的间产生裂纹。并且，热膨胀率的差引起的变形在被临时固定的贵金属端头的底部和电极母材之间的界面的外周成为最大。其结果，在与被临时固定的贵金属端头的底部和电极母材之间的界面的外周接触的、贵金属端头和熔融部之间的界面上产生裂纹。通过发动机的燃烧室的反复的燃烧，该裂纹沿着贵金属端头和熔融部之间的界面增长。并且，裂纹达到到贵金属端头以及熔融部外周面时，贵金属端头从电极脱落的可能性变大。因此，如上述的以往技术一样地，在贵金属端头的直径变大时，此次因为裂纹导致的贵金属端头的脱落，所以难以确保火花塞的长寿命。用于解决问题的手段本专利技术是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式来实现。(1)根据本专利技术的一个方式提供一种火花塞。该火花塞具备接地电极，该接地电极具有电极母材、以及一端侧是直径为0.8mm～1.2mm的圆柱状且以贵金属作为主要成分的端头，经由将上述端头与上述电极母材熔合的熔融部，上述端头的另一端的一部分与上述电极母材连接。并且，该火花塞具有上述端头的上述另一端侧的面与上述电极母材接触且被上述熔融部包围的端头母材界面。在经过上述圆柱中心轴的截面中，在相对于上述中心轴处于一侧的上述端头母材界面的端点与相对于上述中心轴处于上述一侧的上述端头和上述熔融部的界面的端点且为向外部暴露的端点之间的距离是上述直径的0.7倍以上。如果设为这样的方式，同端头-母材头母材界面端点与端头和熔融部的界面端点的距离小于端头的直径的0.7倍的方式相比，从端头母材界面的端点产生的裂纹沿着端头和熔融部的界面发展，并能够使达到外部为止的距离变长。因此，在具备前端部分的直径为0.8～1.2mm的端头的火花塞中，能够抑制因火花所引起的端头的损耗、并且确保直至因裂纹所引起的端头的脱落为止的时间从而能够实现火花塞的长寿命化。(2)能够设为如下方式：在上述方式的火花塞中，在上述截面中，上述端头母材界面的两端的端点间的距离是0.35mm以下。在这样的方式中，与端头母材界面的两端的端点间的距离比0.35mm大的方式相比，可使在端头母材界面的两端的热膨胀差引起的变形减小。其结果是，与上述方式相比，能够抑制在端头母材界面的端点的裂纹的产生。(3)能够设为如下方式：在上述方式的火花塞中，在上述截面中，相对于上述中心轴处于上述一侧的上述电极母材和上述熔融部的界面的端点且为向外部暴露的端点与上述端头的上述圆柱部分的外侧面之间的在与上述中心轴正交的方向的距离是0.35mm以下。在这样的方式中，同电极母材和熔融部的界面的端点与端头的前端部分的外侧面之间的距离比0.35mm大的方式相比，熔融部未从端头达到远的电极母材的部分。即，能够使在焊接中形成熔融部时被熔融的电极母材减少。其结果，能够将熔融部的素材的结构设为接近端头的素材的结构的火花塞。因此，能够使熔融部的素材的热膨胀率与端头的素材的热膨胀率之差变小。由此，能够抑制在熔融部和端头的界面的热膨胀率之差引起的裂纹的产生以及增长。(4)能够设为以下方式：在上述方式的火花塞中，上述贵金属从Pt、Rh、Ir以及Ru所构成的组中选择。本专利技术也可以由火花塞以外的种种的方式来实现。例如，能够通过接地电极、接地电极的焊接方法、接地电极的制造方法以及火花塞的制造方法等的方式来实现。附图说明图1是示出火花塞10的局部截面的说明图。图2是示出在火花塞10的接地电极400设置的电极端头450的附近的结构的剖视图以及俯视图。图3是示出在火花塞10的接地电极400设置的电极端头450的附近的结构的剖视图。图4是示出在火花塞10的接地电极400设置的电极端头450的附近的其他的结构的剖视图。图5是示出在火花塞10的接地电极400设置的电极端头450的附近的其他的结构的剖视图。图6是示出将中心电极的电极端头的直径和接地电极的电极端头的直径相等的火花塞安装在自然吸气发动机的情况下的电极端头的磨耗量的图表。图7是示出将与在图6的试验中使用的火花塞同样规格的火花塞安装到增压发动机的情况下的电极端头的磨耗量的图表。图8是示出将接地电极的电极端头的直径比中心电极的电极端头的直径大的火花塞安装到发动机的情况下的电极端头的磨耗量的图表。图9是示出使用将接地电极的电极端头的直径A设定为各种各样的值的样品来进行的电极端头450的引燃性评价试验的结果的图表。图10是示出使用将评价使用接地电极的电极端头的直径A设定为各种各样的值的样品来进行电极端头450的消耗量评价的试验的结果的图表。图11是示出成为进行剥离性试验的评价时的基准的截面RP的图。图12是示出成为进行剥离性试验的评价时的基准的截面RP的图。图13是在耐剥离性试验开始前的试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞，具备接地电极，该接地电极具有电极母材以及一端侧是直径为0.8mm～1.2mm的圆柱状且以贵金属作为主要成分的端头，经由将上述端头与上述电极母材熔合的熔融部，上述端头的另一端侧的一部分与上述电极母材连接，所述火花塞具有上述端头的上述另一端侧的面与上述电极母材接触且被上述熔融部包围的端头母材界面，所述火花塞的特征在于，在经过上述圆柱的中心轴的截面，相对于上述中心轴处于一侧的上述端头母材界面的端点与相对于上述中心轴处于上述一侧的上述端头和上述熔融部的界面的端点且是向外部暴露的端点之间的距离是上述直径的0.7倍以上。

【技术特征摘要】
2014.06.30 JP 2014-1343311.一种火花塞，具备接地电极，该接地电极具有电极母材以及一
端侧是直径为0.8mm～1.2mm的圆柱状且以贵金属作为主要成分的端
头，经由将上述端头与上述电极母材熔合的熔融部，上述端头的另一
端侧的一部分与上述电极母材连接，
所述火花塞具有上述端头的上述另一端侧的面与上述电极母材接
触且被上述熔融部包围的端头母材界面，
所述火花塞的特征在于，
在经过上述圆柱的中心轴的截面，相对于上述中心轴处于一侧的
上述端头母材界面的端点与相对于上述中心轴处于上述一侧的上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛佑典，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP