内燃机用火花塞及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种内燃机用火花塞及其制造方法。该火花塞包括：中心电极；大致筒状的绝缘体；筒状的金属壳；接地电极，其具有接合到金属壳的前端部的基端以及朝向轴线弯曲的远端。接地电极包括设置在基端侧的厚部、设置在远端侧的薄部以及设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部。贵金属电极头被接合到薄部的内周面并且被部分埋设在薄部的内周面中，并且被布置成在贵金属电极头和中心电极的前端部之间形成间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
一种用于如汽车发动机等内燃机的火花塞包括中心电极， 其沿轴线方向延伸；绝缘体，其布置在中心电极的径向外侧； 筒状金属壳，其布置在绝缘体的径向外侧；以及接地电极，其 具有接合到金属壳的前端面的基端部。接地电极具有大致矩形 形状的截面，接地电极的远端部的内表面^皮弯曲成面对中心电 极的前端部。结果，在中心电极的前端部和接地电极的远端部 之间限定火花ii电间隙。近年来，含有贵金属合金的电极头(tip)(贵金属电极头)被 分别接合到中心电极的前端部和接地电极的远端部，用于提高 耐火花磨损性。另外，为了提高可点燃性或火花传播 (propagation)能力，将棱柱状贵金属电极头焊接到接地电极以 使该贵金属电极头从接地电极的位于轴线侧的远端面朝向轴线 突出，沿与轴线方向垂直的方向在贵金属电极头和中心电极的 前端部的外周(中心电极用贵金属电极头的外周)之间进行火花 放电(例如参见JP-A-61-45583)。通常如下制造这种火花塞将接地电极用贵金属电极头焊 接到直纟奉状接地电极的前端部的预定部分，其后弯曲接地电极。然而，如上所述，在沿与轴线方向垂直的方向进行火花放 电的火花塞中，接地电极的弯曲部变得紧密(tighten)。具体地， 为了沿轴线方向进行火花放电，接地电极形成为使得接地电极 的远端部到达轴线，并且接地电极能够一皮容易地弯曲。换句话说，使接地电极的远端部变直不是太难。另一方面，为了沿与 轴线方向垂直的方向进行火花》文电，不允许^妄地电极的远端面 到达轴线。因此，仍然保留接地电极的远端部处的弯曲形状(即 难以使远端部变直)，或者将残留由弯曲引起的应力。如果在接 地电极的远端部处残留残余应力的状态下使用火花塞，由于重 复冷热循环导致施加到贵金属电极头和接地电极之间的焊接部 的应力可能增加，这可使贵金属电极头的耐剥离性劣化。特别地，近年来，存在对更小直径的火花塞的需求，且金 属壳的直径也更小，这可能显著地引起上述问题。另外，当金 属壳的直径小时，不仅在沿与轴线方向垂直的方向进行火花放 电的类型的火花塞中发现上述问题，而且在沿轴线方向进行火 花放电的类型的火花塞中也发现上述问题。另 一 方面，通过增大接地电极的弯曲部的曲率(减小曲率半 径)，在一定程度上解决了上述问题。然而，在该情况下，不能 确保弯曲部的强度，并且可能发生如弯曲部的折损等其它问题。
技术实现思路
考虑到上述情况完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种 ，该火花塞能够防止由于由接地 电极的弯曲产生的残余应力导致的接地电极的耐剥离性等的劣化。下面对被分类成适于解决上述问题的每一 方面进行说明。 如果需要，增加对应的方面特有的作用和效果。在第一方面中，本专利技术提供一种内燃机用火花塞，所述火花塞包括棒状的中心电极，其沿轴线方向延伸；大致筒状的 绝缘体，其设置在所述中心电极的外周；筒状的金属壳，其设 置在所述绝缘体的外周；接地电极，其具有接合到所述金属壳9的前端部的基端和朝向所述轴线弯曲的远端，所述接地电极包 括厚部，其设置在基端侧，薄部，其设置在远端侧，以及台阶部，其设置在所述厚部和所述薄部之间的内周面上；第一贵 金属电极头，其被接合到所述薄部的内周面并且被部分埋设在 所述薄部的内周面中，所述第一贵金属电极头被布置成在所述 第 一 贵金属电极头和所述中心电极的前端部之间形成间隙。根据第一方面，通过在其远端朝向轴线弯曲来布置接地电 极。因此，在4妄地电极的远端部，特别是远离接地电极的沿厚 度方向的中心(线)的位置，可能残留由弯曲产生的残余应力(例 如，压缩应力)。这样，在第一方面中，接地电极包括设置在基端侧的厚部、 设置在远端侧的薄部以及设置在厚部和薄部之间的内周面上的 台阶部。然后，将第一贵金属电极头接合到薄部的内周面并且 部分埋设在薄部的内周面中。因此，与未设置台阶部和薄部的 情况相比，可以使第 一 贵金属电极头的接合面更靠近接地电极 的沿厚度方向的中心。换句话说，第一贵金属电极头的接合部 可以被定位在由弯曲产生的残余应力比较小的部分。因此，即 使当长时间使用火花塞时，也能够防止由于残余应力导致的耐 剥离性的劣化。如果薄部过长，则通过设置厚部和薄部而获得 的优势可能减少。这样，从接地电极远端到台阶部的长度(薄部 的长度)优选为1.2(mm)以下。另外，近年来，要求火花塞的直径更小，且金属壳的直径 趋于更小。这样，在下面的第二方面中，更有效地荻得上述作 用和效果。在第二方面中，本专利技术提供根据第一方面的火花塞，其中， 满足关系B/A^2.5,其中，当从所述接地电极的侧面观察时， A(mm)是所述接地电极的所述厚部的厚度，以及B(mm)是所述接地电才及的内周面的基端和所述4妄地电才及的远端面之间的沿水 平方向的距离。从而，在第二方面中，满足B/A^2.5， -使得4妻地电极紧密地 弯曲，其中，A(mm)是接地电极的厚部的厚度，B(mm)是接地 电极的内周面的基端和接地电极的远端面之间的沿水平方向 (与轴线方向垂直的方向)的距离。在该情况下，在远离l妻地电 极的沿厚度方向的中心(线)的位置，可能残留由弯曲产生的较 大的残余应力。这样，如上所述，将第一贵金属电极头接合到薄部的内周 面并且部分埋设在薄部的内周面中，使得贵金属电极头的接合 面更靠近接地电极的沿厚度方向的中心。结果，即使当长时间 使用火花塞时，也能够防止由于残余应力导致的耐剥离性的劣化。从将接地电极用第 一贵金属电极头的接合部定位在由弯曲 产生的残余应力较小的部分的方面考虑，优选下面的第三方面。在第三方面中，本专利技术提供根据第一或第二方面的火花塞， 其中，满足关系-0.750:'长度L2，，-长度L1，^0.250,其中，当从 所述接地电极的侧面观察时，A(mm)是所述接地电极的所述厚 部的厚度；Ll是作为从所述接地电极的外周线向内周侧移位 [A/2]的曲线的中心线；第 一 点a是所述中心线L1与所述接地 电极的远端面的交点；第二点b是所述中心线L1与包括所述金 属壳的前端面的平面的交点；长度Ll(inm)是所述中心线Ll 的所述第 一 点a，，和所述第二点b之间的长度；C(mm)是所述 远端面的厚度；第一曲线L2是从所述中心线L1向内周侧移位 [C-A/2]的曲线；第三点c，，是所述第 一 曲线L2与所述远端面的 交点；第四点d是所述第一曲线L2与包括所述金属壳的所述前 端面的平面的交点；以及长度L2(mm)是所述第 一 曲线L2的所述第三点C，，和所述第四点d，，之间的长度。顺^f更提及，在第三方面中说明从所述中心线L1向内周侧移位[C-A/2]的曲线。当[C-A/2]为负值时，即当C〈A/2时，第 一曲线L2被定位成比中心线L1更靠近外周侧。在该情况下，长 度L2-长度L1为正值。根据第三方面，中心线L1和第 一曲线L2可4皮此比较接近 (当然，可以彼此重叠)。换句话说，接合第一贵金属电极头的 平坦面被定位在由弯曲产生的残余应力较小的部分，从而能够 更可靠地获得第一方面的作用和效果。在第四方面中，本专利技术提供根据第三方面的火花塞，其中， 所述第一贵金属电极头从所述接地电极的所述远端面突出，以 及满足以下关系0.1^E^0.5;以及(长度L3-长 度L2)/DS0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机用火花塞（１），所述火花塞（１）包括：　棒状的中心电极（５），其沿轴线（ＣＬ１）方向延伸；　大致筒状的绝缘体（２），其设置在所述中心电极（５）的外周；　筒状的金属壳（３），其设置在所述绝缘体（２）的外周；　 接地电极（２７），其具有接合到所述金属壳（３）的前端部的基端和朝向所述轴线（ＣＬ１）弯曲的远端，所述接地电极（２７）包括：　厚部（２７１），其设置在基端侧，　薄部（２７２），其设置在远端侧，以及　台阶部（２７３），其设置在 所述厚部（２７１）和所述薄部（２７２）之间的内周面上；　第一贵金属电极头（３２），其被接合到所述薄部（２７２）的内周面并且被部分埋设在所述薄部（２７２）的内周面中，所述第一贵金属电极头（３２）被布置成在所述第一贵金属电极头（３２）和所 述中心电极（５）的前端部之间形成间隙（３３）。

【技术特征摘要】
JP 2007-11-20 2007-300824;JP 2007-12-28 2007-338711. 一种内燃机用火花塞(1)，所述火花塞(1)包括棒状的中心电极(5)，其沿轴线(CL1)方向延伸；大致筒状的绝缘体(2)，其设置在所述中心电极(5)的外周；筒状的金属壳(3)，其设置在所述绝缘体(2)的外周；接地电极(27)，其具有接合到所述金属壳(3)的前端部的基端和朝向所述轴线(CL1)弯曲的远端，所述接地电极(27)包括厚部(271)，其设置在基端侧，薄部(272)，其设置在远端侧，以及台阶部(273)，其设置在所述厚部(271)和所述薄部(272)之间的内周面上；第一贵金属电极头(32)，其被接合到所述薄部(272)的内周面并且被部分埋设在所述薄部(272)的内周面中，所述第一贵金属电极头(32)被布置成在所述第一贵金属电极头(32)和所述中心电极(5)的前端部之间形成间隙(33)。2. 根据权利要求l所述的火花塞(l),其特征在于， 满足关系B/A^2.5,其中，当从所述接地电极(27)的侧面观察时，A(mm)是所述接地电极(27)的所述厚部(271)的厚度，以及B(mm)是所述接地电极(27)的内周面的基端和所述接 地电极(27)的远端面(27s)之间的沿水平方向的距离。3. 根据权利要求1或2所述的火花塞(1),其特征在于， 满足关系-0.750S长度L2-长度Lr，S0.250,其中，当从所述接地电极(2 7)的侧面观察时，A(mm)是所述接地电极(27)的所述厚部(271)的厚度； L1是作为从所述接地电极(27)的外周线(270)向内周侧移位CA/2]的曲线的中心线；第 一 点a是所述中心线L1与所述接地电极(27)的远 端面(27s)的交点；第二点b是所述中心线L1与包括所述金属壳(3)的前 端面的平面(26)的交点；长度L1 (mm)是所述中心线L1的所述第 一 点a和所 述第二点b之间的长度；C(mm)是所述远端面的厚度；第一曲线L2是从所述中心线L1向内周侧移位[C-A/2]的曲线；第三点c是所述第 一 曲线L2与所述远端面(27s)的交点；第四点d是所述第一曲线L2与包括所述金属壳(3)的 所述前端面的平面(26)的交点；以及长度L2，，(mm)是所述第 一 曲线L2的所述第三点c和 所述第四点d，，之间的长度。4.根据权利要求3所述的火花塞(1)，其特征在于， 所述第一贵金属电极头(32)从所述接地电极(27)的所述远 端面(27s)突出，以及 满足以下关系0.1SES0.5;以及(长度L3-长度L2)/D^0.30,其中，当从所述接地电极(27)的侧面观察时，第五点e，，是所述第 一贵金属电极头(32)的位于所述第 一贵金属电极头(32)的突出端面的相对侧的基端面与所述薄部(272)的内周面的交点；第二曲线L3是从所述中心线Ll移位且穿过所述第五点e的曲线；第六点f是所述第二曲线L3与所述接地电极(27)的 所述远端面(27s)的交点；第七点g是所述第二曲线L3与包括所述金属壳(3)的 所述前端面的平面(2 6)的交点；长度L3，，(mm)是所述第二曲线L3的所述第六点f ，和 所述第七点g之间的长度；D(mm)是所述远端面(27s)和所述第五点e之间的距离；以及E(mm)是所述第 一贵金属电极头(32)相对所述薄部 (272)的内周面的埋设量。5. 根据权利要求3所述的火花塞(1),其特征在于，满足关 系0.30xASC^0.95xA。6. 根据权利要求3所述的火花塞(l),其特征在于，满足 0眉xASCS0.80xA。7. 根据权利要求1或2所述的火花塞(1),其特征在于， 所述中心电极(5)包括焊接到所述中心电极的主体的前端的第二贵金属电极头(31)，所述中心电极(5)的所述主体与所述第二贵金属电极头(31) 经由熔化结合部(41)彼此接合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟田裕之，中山胜稔，长泽聪史，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]