一种火花塞，该火花塞具有被接合到接地电极的前端部的贵金属电极头，能够长时间地保证贵金属电极头的稳定接合状态。接地电极（２７）侧的贵金属电极头（３２）不直接接合到接地电极（２７）的前端部，而是通过介于贵金属电极头（３２）和接地电极（２７）之间的台座部（５１）间接地接合到接地电极（２７）的前端部。台座部（５１）包括：基部（５３），其为圆板状并且在其外周设有凸缘部（５２）；突出部（５４），其从基部（５３）突出并且为圆柱状。首先，在贵金属电极头（３２）与台座部（５１）的突出部（５４）接触的状态下，在其上进行激光焊接等从而形成熔融部（４２）并且获得组合体，台座部（５１）的基部（５３）通过电阻焊接被接合到接地电极（２７）的平坦面上。台座部（５１）的熔融部（４２）附近的晶粒的粒径比台座部（５１）的接地电极（２７）附近的晶粒的粒径大，而且台座部（５１）的凸缘部（５２）的晶粒的粒径比突出部（５４）的晶粒的粒径小。
【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内燃机用火花塞。
技术介绍
诸如车辆发动机等内燃机用的火花塞包括例如中心电极；绝缘体，其被设置于中心电极的外侧；筒状金属壳，其被设置于绝缘体的外侧；接地电极，该接地电极的基端部 被接合到金属壳的前端面。接地电极的前端部的内表面被布置成与中心电极的前端部相 对，因此，在中心电极的前端部和接地电极的前端部之间形成火花放电间隙。近来，考虑到由贵金属合金制成的电极头(贵金属电极头(precious metal tips))能够被接合到中心电极的前端部和接地电极的前端部，从而达到除了改善点火性能 和改善火花的传播性之外还改善耐火花消耗性的目的。此外，存在一种如下的技术为了达 到增加贵金属电极头与接地电极之间的接合强度的目的，用于接地电极的贵金属电极头被 接合到中间构件，并且中间构件被接合到接地电极(例如，参考专利文献1和2)。在此技术 中，利用由中间构件和贵金属电极头二者熔合在一起的金属形成的熔融部而将中间构件和 贵金属电极头接合在一起。[专利文献1]日本特开2004-134209号公报[专利文献2]日本特开平8-298178号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题顺便提及，由于当前对减小火花塞直径的要求，所以需要使接地电极细径化 (thinning)。由于燃料的稀薄燃烧(Ieanburning)和高压缩比(high compression)，即使 考虑到发动机的燃烧条件，接地电极也暴露于比以往更高的温度。具体地，在提供如上述专利文献中的中间构件的技术中，中间构件被布置成与接 地电极相比更加突出(与具有相当好的热传导性的接地电极间隔一段距离)，因此可以 说中间构件更容易暴露于高温。因此，在熔融部和中间构件之间的界面处产生氧化(腐 蚀)，而且担心形成氧化膜(氧化皮(oxide scale)) 0更具体地，当氧气侵入到熔融部 和中间构件之间的界面处时，较易于氧化的材料从中间构件的内部移动到该界面，并且 与氧气结合，从而很容易在界面处形成氧化膜。此外，当氧化膜形成于熔融部和中间构 件之间的界面时，界面处的接合强度显著降低，结果，担心将使贵金属电极头的耐剥离性 (exfoliationresistance)劣化。为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种内燃机用火花塞，该火花塞具有接 合到接地电极的前端部的贵金属电极头，并且确保贵金属电极头的长时间的稳定接合状 态。用于解决问题的方案以下将在不同的段落中说明适用于解决该问题的各方面。另外，根据需要还将说明各方面的相应的操作和效果。在第一方面中，内燃机用火花塞包括中心电极，其为在轴线CLl方向上延伸的棒状；绝缘体，其为大致圆筒状并且被设置于所述中心电极的外周；筒状金属壳，其被设置于所述绝缘体的外周；接地电极，其具有被接合到所述金属壳的基端部和被布置成与所述中心电极的前端部面对的前端部，其中，接地电极贵金属电极头在与所述中心电极的所述前端部相对的位置处或者 在与被接合到所述中心电极的所述前端部的中心电极贵金属电极头相对的位置处被接合 到所述接地电极的所述前端部，其中，在所述中心电极的前端部和所述接地电极贵金属电极头的前端部之间或者 在所述中心电极贵金属电极头的前端部和所述接地电极贵金属电极头的前端部之间形成 火花放电间隙，其中，所述接地电极贵金属电极头利用熔融部而被接合到台座部的座面，其中所 述台座部含与所述接地电极相同的成分，并且通过对构成所述接地电极贵金属电极头和 所述台座部的金属进行激光焊接或电子束焊接从而将金属熔融在一起，由此形成所述熔融 部，其中，所述台座部被接合到所述接地电极，以及其中，所述台座部的所述熔融部附近的晶粒的粒径比所述台座部的所述接地电极 附近的晶粒的粒径大。利用该第一方面，通过熔融部将用于所述接地电极的贵金属电极头接合到所述台 座部的座面，其中由通过激光焊接或者电子束焊接而熔融在一起的这两者的金属形成所述 熔融部。因此，可以保证所述台座部和用于所述接地电极的贵金属电极头之间的足够的接 合强度。此外，所述台座部包括与所述接地电极相同的成分，并且即使在所述台座部通过例 如电阻焊接等而被接合到所述接地电极的情况下，所述台座部也能够保证较充分的接合强 度。顺便提及，所述台座部从所述接地电极突出，并且更容易暴露于高温。另外，如上 所述，担心在所述熔融部和所述台座部之间的界面处由于较易于氧化的材料与氧气的结合 而形成氧化膜。在此方面中，在第一方面中，所述台座部的所述熔融部附近的晶粒的粒径比 所述台座部的所述接地电极附近的晶粒的粒径大。因此，在所述熔融部附近的所述台座部 中较易于氧化的材料能够移动的路径的数量较小。因此，即使氧气侵入到该界面，较易于氧 化的材料也很难从所述台座部的内部出现于该界面，因此几乎不形成氧化膜。结果，能够长 时间地保证界面处的稳定的接合强度，由此防止用于所述接地电极的贵金属电极头的耐剥 离性的劣化。这里，“晶粒的粒径”是指预定区域内的晶粒的平均粒径。作为计算方法，例如，获 得通过用于所述接地电极的贵金属电极头的轴线中心的截面的图像，并且在该图像上画出 直径为0. Imm的虚拟圆，然后测量该虚拟圆内所包括的晶粒的数量。用该虚拟圆的面积除 以晶粒的数量，计算每个晶粒的截面积，然后从该截面积计算晶粒的直径。经由该计算得到 的数值是晶粒的粒径。“熔融部附近”一般地是指到熔融部的距离比到接地电极的距离短的任意区域。例如，当画出具有0. Imm的直径的虚拟圆时，虚拟圆的一部分被画成与“熔融部”重叠，并且包含在该圆内部的晶粒被用于测量粒径。同样地，“接地电极附近”一般是指到接 地电极的距离比到熔融部的距离短的任意区域。例如，当画出具有0. Imm的直径的虚拟圆 时，虚拟圆的一部分被画成与接地电极重叠，并且包含在该圆内部的晶粒被用于测量粒径。此外，优选“用于所述接地电极的贵金属电极头被接合到所述台座部的座面从而 形成组合体，并且所述组合体的所述台座部被接合到所述接地电极”。因此，能够顺利地进 行接合加工。此外，还优选采用如下所述的第二、第三、第四、第五、第六和第七方面。在第二方面中在第一方面的火花塞中，所述台座部包括圆板状的基部，其一端面被接合到所述接地电极；以及突出部，其从所述基部的另一端面突出，并且所述突出部为圆柱状，所述圆柱状的 直径比所述基部的直径小，并且所述接地电极贵金属电极头被接合到所述突出部，所述基部的在外周方向上比所述突出部突出的部分是凸缘部，以及所述凸缘部的晶粒的粒径比所述突出部的晶粒的粒径小。利用该第二方面，因为所述台座部在接合到所述接地电极的一侧具有在外周上设 置有凸缘部的基部，所以与没有凸缘部的情况相比能够加大接合面积。因此，可以获得更强 的接合。因为用于所述接地电极的贵金属电极头的热传导路径被加宽，所以可以提高贵金 属电极头的耐久性。同时，因为所述台座部设置有凸缘部并且所述凸缘部从所述接地电极突出，所以 担心由于朝向所述凸缘部的火花放电会造成火花消耗。具体地，存在如下的可能性由于火 花放电的影响在晶粒边界处所述台座部的所述凸缘部的晶粒将脱落，并且当晶粒大时，由 于脱落而造成的消耗程度增加。在此方面，在第二方面中，在所述台座部中，所述凸缘部的 晶粒的粒径比所述突出部的晶粒的粒径小。因此，即使在所述中心电极(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：中心电极（５），其为在轴线（ＣＬ１）方向上延伸的棒状；绝缘体（２），其为大致圆筒状并且被设置于所述中心电极（５）的外周；筒状金属壳（３），其被设置于所述绝缘体（２）的外周；接地电极（２７），其具有被接合到所述金属壳（３）的基端部和被布置成与所述中心电极（５）的前端部面对的前端部，其中，接地电极贵金属电极头（３２）在与所述中心电极（５）的所述前端部相对的位置处或者在与被接合到所述中心电极（５）的所述前端部的中心电极贵金属电极头（３１）相对的位置处被接合到所述接地电极（２７）的所述前端部，其中，在所述中心电极（５）的前端部和所述接地电极贵金属电极头（３２）的前端部之间或者在所述中心电极贵金属电极头（３１）的前端部和所述接地电极贵金属电极头（３２）的前端部之间形成火花放电间隙（３３），其中，所述接地电极贵金属电极头（３２）利用熔融部（４２）而被接合到台座部（５１）的座面，其中所述台座部（５１）含与所述接地电极（２７）相同的成分，并且通过对构成所述接地电极贵金属电极头（３２）和所述台座部（５１）的金属进行激光焊接或电子束焊接从而将金属熔融在一起，由此形成所述熔融部（４２），其中，所述台座部（５１）被接合到所述接地电极（２７），以及其中，所述台座部（５１）的所述熔融部（４２）附近的晶粒的粒径比所述台座部（５１）的所述接地电极（２７）附近的晶粒的粒径大。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-15 2007-296453一种内燃机用火花塞(1)，所述火花塞(1)包括中心电极(5)，其为在轴线(CL1)方向上延伸的棒状；绝缘体(2)，其为大致圆筒状并且被设置于所述中心电极(5)的外周；筒状金属壳(3)，其被设置于所述绝缘体(2)的外周；接地电极(27)，其具有被接合到所述金属壳(3)的基端部和被布置成与所述中心电极(5)的前端部面对的前端部，其中，接地电极贵金属电极头(32)在与所述中心电极(5)的所述前端部相对的位置处或者在与被接合到所述中心电极(5)的所述前端部的中心电极贵金属电极头(31)相对的位置处被接合到所述接地电极(27)的所述前端部，其中，在所述中心电极(5)的前端部和所述接地电极贵金属电极头(32)的前端部之间或者在所述中心电极贵金属电极头(31)的前端部和所述接地电极贵金属电极头(32)的前端部之间形成火花放电间隙(33)，其中，所述接地电极贵金属电极头(32)利用熔融部(42)而被接合到台座部(51)的座面，其中所述台座部(51)含与所述接地电极(27)相同的成分，并且通过对构成所述接地电极贵金属电极头(32)和所述台座部(51)的金属进行激光焊接或电子束焊接从而将金属熔融在一起，由此形成所述熔融部(42)，其中，所述台座部(51)被接合到所述接地电极(27)，以及其中，所述台座部(51)的所述熔融部(42)附近的晶粒的粒径比所述台座部(51)的所述接地电极(27)附近的晶粒的粒径大。2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于， 所述台座部(51)包括圆板状的基部(53)，其一端面被接合到所述接地电极(27)；以及 突出部(54)，其从所述基部(53)的另一端面突出，并且所述突出部为圆柱状，所述圆 柱状的直径比所述基部(53)的直径小，并且所述接地电极贵金属电极头(32)被接合到所 述突出部，所述基部(53)的在外周方向上比所述突出部(54)突出的部分是凸缘部(52)，以及 所述凸缘部(52)的晶粒的粒径比所述突出部(54)的晶粒的粒径小。3.一种内燃机用火花塞(1)，所述火花塞(1)包括 中心电极(5)，其为在轴线(CL1)方向上延伸的棒状；绝缘体(2)，其为大致圆筒状并且被设置于所述中心电...
【专利技术属性】
技术研发人员：鸟居计良，宫下直道，无笹守，铃木彰，田中智雄，吉本修，
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]
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