火花塞的制造方法技术

提供一种能够增强电极基部构件或电极头基部构件与贵金属电极头之间的耐剥离性、或者金属壳与外部电极之间的耐剥离性的火花塞的制造方法。火花塞（１００）的制造方法是用于制造具有如下构件的火花塞（１００）的方法：电极基部构件（１２１）和借助于激光被焊接到电极基部构件（１２１）的贵金属电极头（１５１），或者，电极基部构件（１３１）、被接合到电极基部构件（１３１）的电极头基部构件（１７１）、以及借助于激光被焊接到电极头基部材料的贵金属电极头（１６１），所述方法包括：激光焊接过程，用于借助于激光并且通过使用在进入输送光学系统（ＬＭ）的时刻ＢＰＰ值为２５ｍｍ.ｍｒａｄ（半径.半角）以下的激光束（ＰＬ１）将电极基部构件或电极头基部构件焊接到贵金属电极头，该输送光学系统（ＬＭ）用于将激光束引导至将进行激光焊接的待焊接区域（１２８，１５８）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
在一些火花塞中，在4皮此相对的中心电才及和外部电才及上i殳置由贵金属制成并且具有优良的耐磨损性的贵金属电极头(tip),以增强点火性和耐久性。已经提出了使用激光焊接将贵金属电极头接合到中心电极或外部电才及(例如参见专利文献l)。专利文献l:日本特开平6-36856号7>才艮在专利文献l中所说明的火花塞中，通过激光焊接贵金属电极头和中心电才及之间的交界的全周 (entirecircumference ),并且借助于楔形的熔融并凝固的金属合金将贵金属电极头接合到中心电极。激光焊接被说明为能够在不使贵金属电极头变形的情况下将贵金属电极头焊接到中心电极的前端面，使得能够提供一种防止由于反复施加热应力而引起贵金属电极头剥离的火花塞。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献l没有提及用于激光焊接的激光束的品质，例如激光束的发散角。同时，还发现，在通过激光焊接贵金属电极头的火花塞中，根据使用的激光照射单元的性质，贵金属电才及头的耐剥离'l"生(exfoliation resistance )出王见差异。因此，本专利技术的专利技术人对激光束的品质与耐剥离性之间的关系进行的反复研究表明激光束的发散角和耐剥离性之间存在一定的关系。鉴于上述情况而作出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种能离的耐剥离性、或者增强耐外部电极从金属壳的剥离的耐剥离性的。用于解决问题的方案解决手段是一种，该火花塞包括电极基部构件和被激光焊接到电极基部构件的贵金属电极头，或者，电极基部构件、被接合到电极基部构件的电极头基部构件、以及被激光焊接到电极头基部构件的贵金属电极头，所述方法包括激光焊接过程，通过使用在进入输送光学系统时BPP值为25mm.mrad (半径.半角)以下的激光束对电才及基部构件和贵头进行激光焊接，该输送光学系统用于将激光束引导至将进行激光焊接的待焊接区域。根据本专利技术的制造方法，在激光焊接过程中，在进入输送光学系统时BPP值为25mm. mrad (半径.半角)以下的激光束被用作用于激光焊接的激光束。与通过使用具有较大BPP值的激光束制造的火花塞相比，通过该激光焊接过程制造的火花塞能够增强贵金属电极头的耐剥离性。具体地，能够制造贵金属电极头的耐剥离性增强的火花塞。BPP值(光参数积)是表示激光束的品质的一个参数并且由在焦点处得到的激光束的半径co ( mm)与激光束的扩散的半角e (mrad)的乘积来表示。BPP=co.e ( mnr mrad ) ... ( 1 )进行以下推测作为出现前述差异的原因。例如，将使用具有小BPP值(BPPa)的激光束"a"的情况与 使用具有大BPP值(BPPb ) ( BPPa< BPPb )的激光束"b"的情况 作比较。假设忽略光学系统的像差等、在焦点处得到的光斑直径取为"d"、光学系统的焦距耳又为"r、并且入射光束的直径:f又为"D"，则可知d气4f/D)xBPP的关系成立。因此，々支设光束"a，， 和光束"b"在焦点处具有相同的光斑直径"d"和相同的入射光 束直径D,则可以得出光学系统的焦距"f， ( fa和fb)可以被设 定为fa〉fb。也就是i兌，应当理解在焦点前方和后方，可以使激 光束"a"的直径小于激光束"b"的直径。因此，只要通过使用BPP 值小的激光束进行激光焊接，就可以将一 区域熔接到深且窄的 部分。为此，靠近表面的部分与深的部分之间的熔融部(即在 截面中得到的宽度)的差异变小，所述两个部分都属于贵金属 电极头和电极基部构件(或电极头基部构件)被熔接在一起的 区域。该现象被认为有助于贵金属电极头的耐剥离性。特别地，在贵金属电极头被接合到具有不同的热膨胀率的 Ni合金等的情况下，采用这种构造被认为是优选的。另外，在激光焊接时，光学系统的激光束输出位置等能够 与工件(贵金属电极头，或其它)分开与焦距"f，的增加对应的 量。因此，容易防止在激光焊接过程中出现的溅射物质附着到 光学系统的透镜或其它构件，或者防止在工件、用于保持工件 的构件和光学系统之间出现干涉。在激光束进入输送光学系统时得到的BPP值指的是在如反 射镜和透镜等输送光学系统的入射部得到的激光束的B P P值， 该输送光学系统用于将源自激光源的激光束引导至如贵金属电 极头等待焊接区域。因此，例如，当反射镜被置于激光源和待 焊接区域之间时，BPP值指的是在反射镜的入射部得到的激光 束的BPP值。此外，当插入光纤时，BPP值指的是在光纤的入射7说明书第4/24页部得到的激光束的BPP值。此外，当激光束在不涉及如反射镜 等光学设备的情况下从激光源直接发射到待焊接区域(从激光 源发射的激光束仅仅通过空间到达待焊接区域)时，BPP值指 的是从激光源发射的激光束的B P P值。作为贵金属电极头，例如，提及了由使用时消耗较少的贵 金属制成的电极头。更具体地，可以提及由Pt、 Ir或掺有稀土 氧化物的Ir、 Pt-Ir合金材料、Ir-Rh合金材料等制成的电极头。展现出优良的耐热性的合金对于电极基部构件是足够的。 例如，作为电极基部构件，例如，可以提及INCONEL 600 (商 品名)等由Cr或包括Fe的Ni合金制成的材料。例如，作为电极基部构件，例如，可以提及INCONEL 600 (商品名)等由Cr或包括Fe的Ni合金制成的材料。最好在贵金 属电极头已经借助于激光被焊接之后将电极头基部构件接合至'j 电极基部构件。此外，在上述中，激光焊接过程可以是 在贵金属电极头和电极基部构件或者贵金属电极头和电极头基 部构件绕贵金属电极头的轴线相对于激光束转动的同时，借助 于激光对贵金属电极头的全周进行焊接的全周激光焊过程。本专利技术的激光焊接过程包括用于向全周照射上述具有小 BPP值的激光束的全周激光焊过程。因此，能够制造包括沿全 周的耐剥离性增强的贵金属电极头的火花塞。为了以使贵金属电极头绕其轴线相对转动的方式将激光束 照射到贵金属电极头的全周，提及如下情况在激光束照射单 元被固定的状态下，贵金属电极头和电极基部构件或者贵金属 电极头和电极头基部构件绕贵金属电极头的轴线转动而暴露于 激光束。相反地，也可以通过在贵金属电极头的位置和电极基 部构件的位置或者贵金属电极头的位置和电极头基部构件的位置被固定的状态下使激光束照射单元绕贵金属电极头的轴线运 动来发射激光束。本专利技术中采用的激光束也可以是脉冲激光束或cw激光束。此外，在上述中，在激光焊接过程中以如下方式进行激光焊接使得电极基部构件和贵金属电极头熔 接在一起的熔融部或者电极头基部构件和贵金属电极头熔接在 一起的熔融部纟皮连接在贵金属电极头的径向中心。为了增强贵金属电极头的耐剥离性，期望以使贵金属电极 头和电极基部构件(或电极头基部构件)熔接在一起的熔融部 被连接在贵金属电极头的径向中心的方式(或者以在贵金属电 极头的径向中心不存在非熔融部的方式)进行激光焊接。然而，所述的激光焊接等激光焊接，则贵金属电极头和电极基部构件 (或电极头基部构件)熔接在一起的区域的靠近表面的部分呈 现出大的高度，这继而使贵金属电极头的非熔融部更短，并且 可使火花塞的点火性劣化。相反地，由于使用了具有小BPP值的激光束，本专利技术的制 造方法使得能够进行直到深且窄的部分的熔接。因此，即使当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞的制造方法，所述火花塞包括：　电极基部构件和被激光焊接到所述电极基部构件的贵金属电极头，或者　电极基部构件、被接合到所述电极基部构件的电极头基部构件、以及被激光焊接到所述电极头基部构件的贵金属电极头，　所述火花塞 的制造方法包括：　激光焊接过程，用于通过使用在进入输送光学系统的时刻ＢＰＰ值为２５ｍｍ.ｍｒａｄ（半径.半角）以下的激光束对所述电极基部构件和所述贵金属电极头进行激光焊接、或者对所述电极头基部构件和所述贵金属电极头进行激光焊接，所述输 送光学系统用于将激光束引导至将进行激光焊接的待焊接区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰道明和，加藤友聪，
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[]