火花塞及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种火花塞及其制造方法，通过由以Ni为主要成分的金属形成端头来抑制制造成本并且实现优异的耐耗性。火花塞(1)具备：绝缘子(2)，具有在轴线(CL1)方向贯通的轴孔(4)；中心电极(5)，插设于轴孔(4)的前端侧；主体配件(3)，设置于绝缘子(2)的外周；接地电极(27)，自身的基端部固定于主体配件(3)的前端部；以及端头(32)，与接地电极(27)的前端部接合，与中心电极(5)的前端部之间形成火花放电间隙(33)。端头(32)由含有93质量％以上镍的金属形成，并且端头(32)的硬度为维氏硬度163Hv以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于内燃机等中的。
技术介绍
用于内燃机等燃烧装置中的火花塞例如具备沿着轴线方向延伸的中心电极、设置于中心电极的外围的绝缘体、组装在绝缘体外侧的圆筒状的主体配件、基端部与主体配件的前端部接合的接地电极。接地电极自身的大致中间部分弯折而配置，以便其前端部与上述中心电极的前端部相对，由此，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。另外，最近已公开了通过在接地电极的前端部中形成上述火花放电间隙的部位设置由贵金属合金构成的端头，来实现点火性的提高(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-37750号公报但是，贵金属合金为高价，存在制造成本增加的担忧。因此，为了抑制制造成本而考虑通过以比较低廉的镍(Ni)为主要成分的Ni合金形成上述端头。但是，通常，Ni合金与贵金属合金相比耐耗性差，因此在由Ni合金形成端头的情况下，存在端头急速消耗的担忧。若端头被消耗而放电间隙变大，则存在在正规放电间隙以外放电的担忧。因此，存在无法充分体现通过设置端头来提高点火性的效果的担心。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种，通过由以Ni为主要成分的金属形成端头，来抑制制造成本的同时能够实现优异的耐耗性。下面，分项说明适合解决上述问题的各构成。此外，根据需要对所对应的构成记载特有的作用效果。构成I :本构成的火花塞具备筒状的绝缘体，具有在轴线方向贯通的轴孔；中心电极，插设于上述轴孔的前端侧；筒状的主体配件，设置于上述绝缘体的外周；接地电极， 自身的基端部固定于上述主体配件的前端部；以及端头，与上述接地电极的前端部接合，与上述中心电极的前端部之间形成间隙，上述火花塞的特征在于，上述端头由含有93质量％ 以上的镍的金属形成，并且，上述端头的硬度为维氏硬度163Hv以下。根据上述构成1，由于端头由以Ni为主要成分的金属形成，因此与由贵金属合金形成端头的情况相比，能够抑制制造成本。另一方面，在由以Ni为主要成分的金属形成端头的情况下，担心端头的耐耗性不够充分，但根据上述构成1，构成为端头的硬度在163Hv以下且抑制构成端头的金属结晶粒的应变。因此，热量在端头内部顺利地传递，能够提高端头的热传导性。另外，由于端头由含有93质量％以上热传导性优异的Ni的金属形成，因此能够进一步提高端头的热传导性。即，通过使端头的硬度在163Hv以下且由Ni含有量93质量％以上的金属形成端头，来能够显著提高端头的热传导性。其结果，能够显著提高端头的耐耗性，进而能够长期维持因设置端头而获得的提高点火性的效果。构成2 :本构成的火花塞，在上述构成I中，压缩残留应力施加于上述端头的形成上述间隙的面。根据上述构成2，构成为压缩残留应力施加于端头的形成上述间隙的面(放电面)。因此，即使在伴随内燃机等动作而振动施加于端头的情况下，在上述放电面中也不容易发生缺失等破损。由此，能够进一步可靠地防止上述放电面中的因破损而产生的间隙的急速扩大。其结果，能够抑制放电电压的增大，能够抑制与火花放电相伴的中心电极、端头的急速消耗。另外，能够抑制在上述间隙以外的火花放电，能够更加可靠地发挥因设置端头而获得的提高点火性的效果。构成3 :本构成的火花塞，在上述I或2中，沿着上述接地电极的中心轴的、从上述接地电极的前端到上述端头的距离为I. 5mm以下，上述接地电极的硬度为维氏硬度90Hv以上。从抑制因接地电极的存在而发生的火炎中心的成长阻碍而进一步提高点火性的观点出发，优选将端头接合于接地电极的前端附近，尽量缩小接地电极前端对于端头的突出量。但是，通常，接地电极是通过切断由预定金属构成的线材而获得，若伴随切断而在接地电极端部产生反翘，则在将端头接合于接地电极的前端附近的情况下，存在对于接地电极的端头的粘接强度下降的担忧。若接合强度下降，则在接地电极和端头之间的接合边界容易形成氧化铁皮(oxidized scale),存在因氧化铁皮的存在而端头的热不容易传递到接地电极的担忧。根据上述构成3，由于接地电极的硬度在90Hv以上，因此能够更加可靠地防止伴随切断而产生的接地电极的反翘。因此，在为了提高点火性而将端头接合于到接地电极的前端的距离为I. 5mm以下的位置的情况下，也能够牢固地接合接地电极和端头，进而能够有效地抑制两者接合边界中的氧化铁皮的形成。其结果，能够提高自端头到接地电极的热传导性，能够进一步提高端头的耐耗性。构成4 :本构成的火花塞，在构成I至3中任一项中，上述接地电极由以Ni为主要成分的金属形成，并且，上述端头以及上述接地电极中的至少一方包含硅(Si)、锰(Mn)以及铝(Al)中的至少一种。此外，“主要成分”是指材料中质量比最高的成分(以下相同)。根据上述构成4，接地电极由以Ni为主要成分的金属形成，因此能够进一步提高接地电极的热传导性，进而能够进一步提高端头的耐耗性。而且，根据上述构成4，由于端头、接地电极中含有Si、Mn、Al，因此能够提高端头、 接地电极的耐氧化性。因此，在端头、接地电极中能够抑制与氧化相伴的热传导性的下降， 其结果，能够进一步提高端头的耐耗性。构成5 :本构成的火花塞，在上述构成I至4中任一项中，上述接地电极由以镍为主要成分的金属形成，并且，上述端头以及上述接地电极中的至少一方含有O. 5质量％以上I. 3质量％以下的Si、O. I质量％以上I. I质量％以下的Mn、O. 01质量％以上I. 00质量％以下的Al。5根据上述构成5，更加可靠地发挥由上述构成4获得的作用效果。构成6 :本构成的火花塞，在上述构成I至5中任一项中，上述端头以及上述接地电极中的至少一方含有一种以上的稀土类元素。根据上述构成6，在端头、接地电极中含有一种以上的稀土类元素，因此能够抑制构成端头、接地电极的金属粒的生长。其结果，能够有效地防止在端头、接地电极中发生裂开、缺失等。构成7 :本构成的火花塞,在构成6中，稀土类元素的总含有量为O. 05质量％以上O.25质量％以下。根据上述构成7，更加可靠地发挥由上述构成6获得的作用效果。构成8 :本构成的火花塞的制造方法是上述构成I至7中任一项所述的火花塞的制造方法，其特征在于，包括接合工序，通过电阻焊接将上述端头接合于上述接地电极，在上述接合工序中，在使上述端头的一端面与上述接地电极接触的状态下，将上述端头从另一端面侧朝向上述接地电极侧加压的同时，对上述端头进行通电，由此将上述端头接合于上述接地电极，至少在对上述端头进行通电时，位于上述端头的一端面和另一端面之间的侧面与大气接触。根据上述构成8，在将端头的侧面与大气接触的状态下，端头焊接到接地电极，因此能够充分加热端头。因此，与实施了退火的情况相同地能够降低端头的硬度。即，根据上述构成8，不需另外设置用于降低端头硬度的工序，经由接合工序能够容易获得硬度163Hv 以下的端头。其结果，能够提高生产率。构成9 :本构成的火花塞的制造方法，在构成8中，其特征在于，在上述接合工序之后的上述端头的硬度为维氏硬度IOOHv以上。根据上述构成9，接合工序之后的端头的硬度为IOOHv以上，因此在搬运火花塞等时，能够更加可靠地防止端头受伤。构成10 :本构成的火花塞的制造方法，在上述构成8或9中，包括弯曲工序，在弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：光田伸也，久野武人，鬼海高明，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：