[發明專利]內燃機用火花塞及其制造方法

有效

• 申請號: 201010164322.1
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101859984A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 中村通;那須弘哲
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: H01T13/00
• 分類號: H01T13/00;H01T13/20;H01T21/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關兆輝

技術領域

本發明涉及到在內燃機中使用的火花塞及其制造方法。

背景技術

一般地，在汽車發動機等的內燃機中使用的火花塞構成為通過在中心電極與接地電極之間的火花放電間隙中產生火花，從而點燃供給到內燃機的燃燒室的混合氣。

近些年，從限制氣體排放和提高燃料消耗率的觀點出發，正在積極地進行稀混合氣發動機(Lean?Burn?Engine)、直噴發動機、以及低排放發動機等內燃機的開發。在這樣的內燃機中，要求點火性能比以往更優秀的火花塞。

因此，已知如下技術：為了防止耐損耗性的降低，同時實現點火性能的提高，在中心電極的前端部焊接由銥合金或白金合金等耐損耗性優秀的貴金屬合金構成的圓柱狀的貴金屬電極頭。

然而，貴金屬電極頭向中心電極的前端部的焊接一般通過如下方式進行。即，將貴金屬電極頭的一端面載置于中心電極的前端面，然后利用預定的按壓銷按壓貴金屬電極頭的另一端面以保持貴金屬電極頭。接著，使中心電極等以軸線為旋轉軸旋轉，同時從中心電極等的側面方向對中心電極與貴金屬電極頭的接觸面外緣附近照射激光束或電子束。由此，在中心電極和貴金屬電極頭之間形成由構成兩者的金屬材料熔融而成的熔融部，其結果是，將貴金屬電極頭焊接于中心電極的前端部。

然而，在采用這樣的方法的情況下，在使中心電極等旋轉時，有可能會發生貴金屬電極頭的中心軸相對于中心電極的中心軸偏移(所謂偏心)的情況。在貴金屬電極頭相對于中心電極偏心的狀態下進行激光焊接等的話，從激光照射口到照射對象(所述接觸面外緣)的距離發生偏差。其結果是，熔融部的大小(熔融量)會發生偏差，以至于有可能發生焊接強度降低的情況。

因此，為了防止貴金屬電極頭在焊接時的偏心，提出有下述方案：在中心電極的前端面設置凹狀的孔部，并且在貴金屬電極頭的基端面設置突起狀的腳部，在所述腳部與所述孔部嵌合的狀態下，將貴金屬電極頭焊接于中心電極(例如，參照專利文獻1等)。

專利文獻1：日本特開平10-112374號公報

然而，在上述技術中，為了高效地從貴金屬電極頭向中心電極散熱，所述孔部的底面與所述腳部的端面處于接觸狀態。而且，在貴金屬電極頭的基端面與中心電極的前端面之間的外周部分形成熔融部，另一方面，在所述腳部的端面與所述孔部的底面之間未形成熔融部，兩者通過電阻焊接而焊接在一起。由此，在未形成熔融部的所述腳部的端面與中心電極的孔部的底面的接觸面處，有可能因構成貴金屬電極頭的貴金屬合金與構成中心電極的金屬材料之間的熱膨脹系數的差而產生應力。其結果是，有可能在兩者的接合部分產生裂紋，以至于貴金屬電極頭從中心電極剝離。

對此，考慮如下方案：在中心電極與貴金屬電極頭的接觸部分的整個區域中，設置具有處于中心電極和貴金屬電極頭之間的熱膨脹系數的所述熔融部，從而緩和所述應力，防止貴金屬電極頭的剝離。

然而，為了在中心電極與貴金屬電極頭的接觸部分的整個區域形成熔融部，需要增加激光束等的熔融能量。在此，熔融能量增加的話，有可能使熔融部變得過大，或者從熔融部分飛濺出金屬粒子(所謂濺射)并在貴金屬電極頭的前端面附著熔融金屬。如果熔融金屬附著于貴金屬電極頭的前端面，則不能夠準確地調整火花放電間隙的大小，因此有可能使火花放電所需要的放電電壓變高，在最糟糕的情況下可能發生不發火。此外，熔融部過大的話，有可能導致耐損耗性的降低。

發明內容

本發明正是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種內燃機用火花塞及其制造方法，能夠提高貴金屬電極頭相對于中心電極的焊接強度，并且不會導致耐損耗性或點火性能的降低，能夠更為可靠地提高貴金屬電極頭的耐剝離性。

本發明提供一種內燃機用火花塞，其特征在于，具有：

中心電極，沿軸線延伸，并具有前端部和外周面；

筒狀的絕緣體，該絕緣體設于所述中心電極的外周面周圍，并且具有外周面；

筒狀的金屬殼，該金屬殼設于所述絕緣體的外周面周圍，并且具有前端部；

貴金屬電極頭，設于所述中心電極的前端部，所述貴金屬電極頭包括前端部和基端部；

接地電極，所述接地電極的一端固定于所述金屬殼的前端部，所述接地電極的另一端與所述貴金屬電極頭的前端部之間形成有間隙；

限制部，設于所述中心電極和所述貴金屬電極頭中的至少一方，所述限制部限制所述貴金屬電極頭相對于所述中心電極的移動；

熔融部，焊接所述中心電極以及所述貴金屬電極頭的基端部的至少一部分；以及

封閉空間，形成在所述貴金屬電極頭的基端部的中央部分與所述中心電極之間。