火花塞制造技术

技术编号:6452139 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
防止贵金属电极头脱落并且增强耐消耗性,同时抑制制造成本的增大。火花塞(1)包括中心电极(5)和贵金属电极头(31)。中心电极(5)和贵金属电极头(31)经由熔融部(35)而彼此接合。贵金属电极头(31)和中心电极(5)之间的界面的面积被设定成是贵金属电极头(31)的在贵金属电极头(31)的外表面最接近熔融部(35)的部位处与轴线(CL1)垂直的横截面积的5%以下。在包含轴线(CL1)的截面中,假设熔融部(35)的露出到外表面的部分沿轴线(CL1)的长度为A(mm),且贵金属电极头(31)的宽度为B(mm),则满足B/A≤6。熔融部(35)的沿着轴线(CL1)的长度为A/1.5的部位位于比从贵金属电极头(31)的外周向内进去达B/4的位置径向向外的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机等使用的火花塞
技术介绍
诸如内燃机等的燃烧装置使用的火花塞例如包括中心电极,其沿轴线方向延伸; 绝缘体,其设置在中心电极的外周;筒状的金属壳,其安装到绝缘体的外周;以及接地电极,其基端部接合到金属壳的前端部。接地电极以其大致中间部分被弯曲地被布置,从而使得接地电极的远端部与中心电极的前端部相对,由此,在中心电极的前端部与接地电极的远端部之间形成火花放电间隙。此外,最近提出一项技术通过将贵金属电极头接合到中心电极的前端部的火花放电间隙形成部或接地电极的远端部的火花放电间隙形成部,以增强耐消耗性。在该情况,构成贵金属电极头的贵金属合金昂贵,因此,为了抑制制造成本的增加,考虑使用较薄的贵金属电极头。当贵金属电极头与中心电极彼此接合时,通常使用利用YAG激光的激光焊接(例如,参见专利文献1)。即,激光束间歇地照射到贵金属电极头和中心电极之间的边界部的外周上,从而通过熔化各成分形成熔融部来将贵金属电极头和中心电极接合到一起。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]特开2003-17214号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而,为了维持足够的接合强度,需要增大照射能量以使熔融部进一步向内侧 (轴线侧)深入。然而,在使用YAG激光的情况下,熔融部的在外周侧的体积较大。因此,如果使用较薄的贵金属电极头,熔融部的外周侧成为形成接地电极和熔融部之间的火花放电间隙的表面(放电表面),从而不能充分地获得通过安装贵金属电极头而增强耐消耗性的工作效果。在该方面,已经考虑到通过减小激光束的照射能量而减小熔融部的体积以防止熔融部露出到放电表面。然而,减小熔融部导致贵金属电极头和中心电极之间的接合强度减小,由此贵金属电极头可能会脱落。这些问题不仅会由贵金属电极头接合到中心电极的前端部的情况引起,还会由在接地电极的远端部上设置突出部且贵金属电极头接合到突出部的情况引起。鉴于上述情形而研发了本专利技术,本专利技术的目的是提供如下火花塞其能够防止贵金属电极头脱落并增强耐消耗性,同时抑制制造成本增加。用于解决问题的方案下面,将以逐条的方式说明适于实现上述目的的构造。特别地,当需要时,将添加各构造所特有的作用效果。第一方面一种火花塞,其包括棒状的中心电极,其沿轴线方向延伸;绝缘体,其设置在所述中心电极的外周;金属壳,其设置在所述绝缘体的外周;接地电极,其从所述金属壳的前端部延伸;以及贵金属电极头,其被接合到所述中心电极的前端部,并且在所述接地电极和所述贵金属电极头之间形成间隙,其中,所述中心电极和所述贵金属电极头经由熔融部彼此接合,所述熔融部由所述中心电极的成分和所述贵金属电极头的成分熔合而成;所述贵金属电极头和所述中心电极之间的界面的面积被设定成是所述贵金属电极头的在所述贵金属电极头的外表面最接近所述熔融部的部位处的与所述贵金属电极头的轴线垂直的横截面积的5%以下;在包含所述轴线的截面中,假设所述熔融部的露出到外表面的部分沿着所述轴线的长度为A,且所述贵金属电极头的宽度为B,其中A、B的单位均为mm,则满足 A彡0. 6且B/A彡6 ;而且所述熔融部的沿着所述轴线的长度为A/1. 5的部位位于比从所述贵金属电极头的外周向内进去达B/4的位置径向向外的位置。根据第一方面,为了通过减小熔融部的体积而进一步增强耐消耗性等,优选地,可以以如下方式构造熔融部熔融部的沿轴线的长度被设定为A/1. 5的部位比从贵金属电极头的外周向内进去达B/5的位置径向向外,更优选地,熔融部的沿轴线的长度被设定为 A/1. 5的部位比从贵金属电极头的外周向内进去达B/6的位置径向向外。第二方面根据第一方面的火花塞,所述中心电极在其中设置有散热促进部,所述散热促进部由在热传导性方面优于所述中心电极的外周的材料制成,且假设从所述散热促进部到所述熔融部的最短长度为C,其中C的单位为mm,则满足C彡2. 0。第三方面一种火花塞,其包括棒状的中心电极,其沿轴线方向延伸;绝缘体,其设置在所述中心电极的外周;金属壳,其设置在所述绝缘体的外周;接地电极,其从所述金属壳的前端部延伸;以及贵金属电极头,其被接合到设置于所述接地电极的远端部上的突出部,并且在所述中心电极和所述贵金属电极头之间形成间隙,其中,所述突出部和所述贵金属电极头经由熔融部彼此接合,所述熔融部由所述突出部的成分和所述贵金属电极头的成分熔合而成;所述贵金属电极头和所述突出部之间的界面的面积被设定成是所述贵金属电极头的在所述贵金属电极头的外表面的最接近所述熔融部的部位处的与所述贵金属电极头的轴线方向垂直的横截面积的5%以下;在包含所述轴线的截面中,假设所述熔融部的露出到外表面的部分沿所述贵金属电极头的轴线方向的长度为A,且所述贵金属电极头的宽度为 B,其中A、B的单位为mm,则满足A彡0. 6且B/A彡6 ;而且所述熔融部的沿着所述贵金属电极头的轴线方向的长度为A/1. 5的部位位于比从所述熔融部的外周向内进去达B/4的位置径向向外的位置。第四方面根据第一到第三方面中的任一方面的火花塞,其中,满足AS 0.4。第五方面根据第一到第四方面中的任一方面的火花塞,其中,在所述贵金属电极头的轴线上,假设从所述贵金属电极头的形成所述间隙的表面到所述熔融部的中心或到所述界面的中心的长度为D,其中D的单位为mm,则满足0. 1彡D_(A/2)彡0. 6。第六方面根据第一到第五方面中的任一方面的火花塞,其中,在所述贵金属电极头的轴线上,假设从所述贵金属电极头的形成所述间隙的表面到所述熔融部的中心或到所述界面的中心的长度为D,其中D的单位为mm,则满足0. 3彡D彡0. 5。第七方面根据第一到第六方面中的任一方面的火花塞,其中,在所述贵金属电极头的轴线上,假设所述熔融部的厚度为E,其中E的单位为mm,则满足E > 0. 0。第八方面根据第六或第七方面的火花塞,其中,在包括所述轴线的截面中,假设所述熔融部的从与所述贵金属电极头的中心轴线垂直并经过所述熔融部的在所述贵金属电极头的轴线方向上的中央部的直线起位于所述贵金属电极头所在侧的部分的截面积为X,且所述贵金属电极头的截面积为Y,其中X、Y的单位为mm2,则满足0. 025 ( X/(X+Y) ( 0. 50。专利技术的效果根据第一方面的火花塞,贵金属电极头和中心电极之间的界面的面积被设定成是贵金属电极头的与贵金属电极头的轴线垂直的方向上的横截面积的5%以下。换言之,在形成熔融部之前,熔融部形成在中心电极和贵金属电极头之间的接触区域的95%以上的区域。因此,贵金属电极头牢固地接合到中心电极,从而增强了抗振等的机械强度。此外,如上所述,熔融部形成在95%以上的区域,假设熔融部的露出到外表面的部分沿轴线的长度为Α,且贵金属电极头的宽度为B,则熔融部形成为满足Β/Α < 6。因此,在使用期间由于中心电极和贵金属电极头之间的热膨胀系数的不同而产生的应力差能够被在较大区域上形成为具有足够厚度的熔融部吸收,从而防止中心电极和贵金属电极头之间形成裂纹(断裂)。结果,由于增强了机械强度并且充分地确保了中心电极和贵金属电极头之间的接合强度,所以能够防止贵金属电极头脱落。另外,根据第一方面,熔融部的沿着轴线的长度为Α/1. 5的部位被构造成位于比从贵金属电极头的外周向内进去达Β本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火花塞,其包括棒状的中心电极,其沿轴线方向延伸;绝缘体,其设置在所述中心电极的外周;金属壳,其设置在所述绝缘体的外周;接地电极,其从所述金属壳的前端部延伸;以及贵金属电极头,其被接合到所述中心电极的前端部,并且在所述接地电极和所述贵金属电极头之间形成间隙,其中,所述中心电极和所述贵金属电极头经由熔融部彼此接合,所述熔融部由所述中心电极的成分和所述贵金属电极头的成分熔合而成;所述贵金属电极头和所述中心电极之间的界面的面积被设定成是所述贵金属电极头的在所述贵金属电极头的外表面最接近所述熔融部的部位处的与所述贵金属电极头的轴线垂直的横截面积的5%以下;在包含所述轴线的截面中,假设所述熔融部的露出到外表面的部分沿着所述轴线的长度为A,且所述贵金属电极头的宽度为B,其中A、B的单位均为mm,则满足A≤0.6且B/A≤6;而且所述熔融部的沿着所述轴线的长度为A/1.5的部位位于比从所述贵金属电极头的外周向内进去达B/4的位置径向向外的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.08.03 JP 2009-1804831.一种火花塞,其包括棒状的中心电极,其沿轴线方向延伸; 绝缘体,其设置在所述中心电极的外周; 金属壳,其设置在所述绝缘体的外周; 接地电极,其从所述金属壳的前端部延伸;以及贵金属电极头,其被接合到所述中心电极的前端部,并且在所述接地电极和所述贵金属电极头之间形成间隙,其中,所述中心电极和所述贵金属电极头经由熔融部彼此接合,所述熔融部由所述中心电极的成分和所述贵金属电极头的成分熔合而成;所述贵金属电极头和所述中心电极之间的界面的面积被设定成是所述贵金属电极头的在所述贵金属电极头的外表面最接近所述熔融部的部位处的与所述贵金属电极头的轴线垂直的横截面积的5%以下;在包含所述轴线的截面中,假设所述熔融部的露出到外表面的部分沿着所述轴线的长度为A,且所述贵金属电极头的宽度为B,其中A、B的单位均为mm,则满足A彡0. 6且B/ A彡6 ;而且所述熔融部的沿着所述轴线的长度为A/1. 5的部位位于比从所述贵金属电极头的外周向内进去达B/4的位置径向向外的位置。2.根据权利要求1所述的火花塞,其特征在于,所述中心电极在其中设置有散热促进部,所述散热促进部由在热传导性方面优于所述中心电极的外周的材料制成,且假设从所述散热促进部到所述熔融部的最短长度为C,其中 C的单位为mm,则满足C彡2. 0。3.一种火花塞,其包括棒状的中心电极,其沿轴线方向延伸; 绝缘体,其设置在所述中心电极的外周; 金属壳,其设置在所述绝缘体的外周; 接地电极,其从所述金属壳的前端部延伸;以及贵金属电极头,其被接合到设置于所述接地电极的远端部上的突出部,并且在所述中心电极和所述贵金属电极头之间形成间隙,其中,所述突出部和所述贵金属电极头经由熔融部彼此接合,所述熔融部由所述突出部的成分和所述贵金属电极头的成...

【专利技术属性】
技术研发人员:坂柳伸彰中山胜稔
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

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