[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)用火花塞及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080006547.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN102308447A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木彰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01T13/32
• 分類號(hào): H01T13/32;H01T13/20;H01T21/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關(guān)兆輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)中使用的火花塞及其制造方法。

背景技術(shù)

一般來說，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)中使用的火花塞構(gòu)成為：通過在中心電極和接地電極之間的火花放電間隙中產(chǎn)生火花，從而對(duì)供給到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的混合氣體進(jìn)行點(diǎn)火。

近些年，出于應(yīng)對(duì)氣體排放限制和提高燃料消耗率的觀點(diǎn)，積極地進(jìn)行著稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)、直噴發(fā)動(dòng)機(jī)、低氣體排放發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的開發(fā)。對(duì)于這樣的內(nèi)燃機(jī)，要求比以往著火性更優(yōu)秀的火花塞。

作為著火性優(yōu)秀的火花塞，已知在接地電極設(shè)有突出部的情況，例如可以列舉出在接地電極上焊接耐磨損性優(yōu)秀的銥合金或鉑合金等貴金屬電極頭而形成突出部的結(jié)構(gòu)(參考專利文獻(xiàn)1等)。

不過，由于銥合金、鉑合金等貴金屬電極頭價(jià)格高昂，因此存在著導(dǎo)致制造成本的增大的可能。

因此，提出了通過對(duì)接地電極自身進(jìn)行加工來形成由與構(gòu)成接地電極的材料相同的材料構(gòu)成的突出部的技術(shù)(例如，參考專利文獻(xiàn)2等)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-317896號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-286469號(hào)公報(bào)

然而，在從接地電極突出設(shè)置的突出部中，存在著熱量難以傳遞，耐磨損性低的問題。在此，在如上述專利文獻(xiàn)1所示，利用銥合金、鉑合金等貴金屬電極頭形成突部的情況下，貴金屬合金的耐磨損性優(yōu)秀，因此即使傳熱不是那么好，上述突出部也能夠維持可耐使用的程度的耐磨損性。然而，在如上述專利文獻(xiàn)2所示，加工接地電極自身形成突出部的情況下，由于構(gòu)成接地電極的合金比貴金屬合金在耐磨損性方面差，因此如果傳熱不好的話，存在著突出部的磨損急劇地發(fā)展的可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)用火花塞及其制造方法，對(duì)于具有由與接地電極相同的材料構(gòu)成的突出部的火花塞，能夠?qū)崿F(xiàn)突出部的傳熱性能的提高，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)耐磨損性的提高。

以下對(duì)適于實(shí)現(xiàn)上述目的的各構(gòu)成分項(xiàng)進(jìn)行說明。并且，根據(jù)需要對(duì)對(duì)應(yīng)的構(gòu)成記述其特有的作用效果。

結(jié)構(gòu)1、本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞具備：在軸線方向上延伸的棒狀的中心電極；設(shè)置在上述中心電極的外周的大致圓筒狀的絕緣體；設(shè)置在上述絕緣體的外周的大致筒狀的主體配件；以及接地電極，從上述主體配件的前端部延伸，并且在自身的前端部與上述中心電極的前端部之間形成間隙，該內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述接地電極的前端部，向上述中心電極側(cè)突出并與上述中心電極的前端部之間形成上述間隙的突出部由與上述接地電極相同的材料形成，并且至少上述突出部的平均結(jié)晶粒徑在20μm以上200μm以下。

在上述突出部，由于傳熱不是很好，因此突出部容易成為高溫。因此，由與接地電極相同的材料構(gòu)成且與貴金屬合金相比耐磨損性差的突出部存在著隨火花放電等而急劇地?fù)p耗的可能。

結(jié)構(gòu)2、本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)上，上述突出部的平均結(jié)晶粒徑在50μm以上200μm以下。

結(jié)構(gòu)3、本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1或2的基礎(chǔ)上，上述接地電極的前端部的平均結(jié)晶粒徑在20μm以上200μm以下。

接地電極越靠其前端側(cè)而傳熱越不那么好，越是接地電極的靠近前端側(cè)的部位越容易達(dá)到高溫。因此，接地電極的前端部容易隨著內(nèi)燃機(jī)的使用而消耗。

結(jié)構(gòu)4、本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1至3中的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，上述接地電極在自身的大致中間部分具備彎曲部，上述突出部的平均結(jié)晶粒徑比上述彎曲部的平均結(jié)晶粒徑大。

一般來說，接地電極為了在其與中心電極之間形成預(yù)定的間隙而形成為向中心電極側(cè)彎曲，然而在接地電極的彎曲部容易隨著內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)作而有應(yīng)力集中。因此，為了防止接地電極的折損，需要充分地確保彎曲部的強(qiáng)度。

結(jié)構(gòu)5、本結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)1至4中的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，上述突出部向上述中心電極側(cè)突出0.3mm以上1.0mm以下。

結(jié)構(gòu)6、本結(jié)構(gòu)的火花塞的制造方法為，上述結(jié)構(gòu)1至5中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)用火花塞的制造方法，其特征在于，該火花塞的制造方法包括：加熱工序，加熱上述接地電極的前端部，使該接地電極的前端部的平均結(jié)晶粒徑在20μm以上200μm以下；以及突出部形成工序，形成上述突出部。

結(jié)構(gòu)7、本結(jié)構(gòu)的火花塞的制造方法的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)6的基礎(chǔ)上，上述突出部形成工序包括擠壓成形工序，通過從上述中心電極側(cè)的面的背面?zhèn)葘?duì)上述接地電極的前端部施加擠壓力來進(jìn)行擠壓成形，從而形成上述突出部。