[發明專利]火花塞的制造方法

有效

• 申請號: 200880011528.1
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101652908A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 泰道明和;加藤友聰
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: H01T13/20
• 分類號: H01T13/20;B23K26/00;B23K26/067;B23K26/20;H01T21/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種火花塞的制造方法。

背景技術

在一些火花塞中，在彼此相對的中心電極和外部電極上設 置由貴金屬制成并且具有優良的耐磨損性的貴金屬電極頭 (tip)，以增強點火性和耐久性。

已經提出了使用激光焊接將貴金屬電極頭接合到中心電極 或外部電極(例如參見專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平6-36856號公報

在專利文獻1中所說明的火花塞中，通過激光焊接貴金屬 電極頭和中心電極之間的交界的全周(entire circumference)，并且借助于楔形的熔融并凝固的金屬合金將 貴金屬電極頭接合到中心電極。激光焊接被說明為能夠在不使 貴金屬電極頭變形的情況下將貴金屬電極頭焊接到中心電極的 前端面，使得能夠提供一種防止由于反復施加熱應力而引起貴 金屬電極頭剝離的火花塞。

發明內容

發明要解決的問題

然而，專利文獻1沒有提及用于激光焊接的激光束的品質， 例如激光束的發散角。同時，還發現，在通過激光焊接貴金屬 電極頭的火花塞中，根據使用的激光照射單元的性質，貴金屬 電極頭的耐剝離性(exfoliation?resistance)出現差異。

因此，本發明的發明人對激光束的品質與耐剝離性之間的 關系進行的反復研究表明：激光束的發散角和耐剝離性之間存 在一定的關系。

鑒于上述情況而作出本發明，本發明的目的是提供一種能 夠增強耐貴金屬電極頭從電極基部構件或電極頭基部構件的剝 離的耐剝離性、或者增強耐外部電極從金屬殼的剝離的耐剝離 性的火花塞的制造方法。

用于解決問題的方案

解決手段是一種火花塞的制造方法，該火花塞包括：電極 基部構件和被激光焊接到電極基部構件的貴金屬電極頭，或者， 電極基部構件、被接合到電極基部構件的電極頭基部構件、以 及被激光焊接到電極頭基部構件的貴金屬電極頭，所述方法包 括：激光焊接過程，通過使用在進入輸送光學系統時BPP值為 25mm·mrad(半徑·半角)以下的激光束對電極基部構件和貴 金屬電極頭進行激光焊接或者對電極頭基部構件和貴金屬電極 頭進行激光焊接，該輸送光學系統用于將激光束引導至將進行 激光焊接的待焊接區域。

根據本發明的制造方法，在激光焊接過程中，在進入輸送 光學系統時BPP值為25mm·mrad(半徑·半角)以下的激光束被 用作用于激光焊接的激光束。與通過使用具有較大BPP值的激 光束制造的火花塞相比，通過該激光焊接過程制造的火花塞能 夠增強貴金屬電極頭的耐剝離性。具體地，能夠制造貴金屬電 極頭的耐剝離性增強的火花塞。

BPP值(光參數積)是表示激光束的品質的一個參數并且 由在焦點處得到的激光束的半徑ω(mm)與激光束的擴散的半 角θ(mrad)的乘積來表示。

BPP＝ω·θ(mm·mrad)...(1)

進行以下推測作為出現前述差異的原因。

例如，將使用具有小BPP值(BPPa)的激光束“a”的情況與 使用具有大BPP值(BPPb)(BPPa＜BPPb)的激光束“b”的情況 作比較。假設忽略光學系統的像差等、在焦點處得到的光斑直 徑取為“d”、光學系統的焦距取為“f”、并且入射光束的直徑取 為“D”，則可知d＝(4f/D)×BPP的關系成立。因此，假設光束“a” 和光束“b”在焦點處具有相同的光斑直徑“d”和相同的入射光 束直徑D，則可以得出光學系統的焦距“f”(fa和fb)可以被設 定為fa＞fb。也就是說，應當理解在焦點前方和后方，可以使激 光束“a”的直徑小于激光束“b”的直徑。因此，只要通過使用BPP 值小的激光束進行激光焊接，就可以將一區域熔接到深且窄的 部分。為此，靠近表面的部分與深的部分之間的熔融部(即在 截面中得到的寬度)的差異變小，所述兩個部分都屬于貴金屬 電極頭和電極基部構件(或電極頭基部構件)被熔接在一起的 區域。該現象被認為有助于貴金屬電極頭的耐剝離性。

特別地，在貴金屬電極頭被接合到具有不同的熱膨脹率的 Ni合金等的情況下，采用這種構造被認為是優選的。