用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法技术

一种用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法，该火花塞包括：接地电极，该接地电极包括被设置在基端侧的厚部、被设置在末端侧的薄部以及被设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部；贵金属电极头，其被部分地嵌入在薄部的内周面中；以及隆起部，其被设置在薄部的在台阶部和贵金属电极头之间的内周面上。当从接地电极的侧面看时，满足以下关系：贵金属电极头的从薄部的内周面突出的突出高度≥隆起部的从薄部的内周面突出的突出高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
用于例如汽车发动机等内燃机的火花塞包括中心电极， 其在轴线方向上延伸；绝缘体，其被设置在中心电极的径向外 侧；圓筒金属壳，其被设置在绝缘体的径向外侧；以及接地电 极，其具有与金属壳的前端面接合的基端部。接地电极具有基 本上矩形的截面，并且该接地电极的末端部的内侧面弯曲以面 对中心电极的前端部。结果，在中心电极的前端部和接地电极 的末端部之间限定火花放电间隙。近年来，包含贵金属合金的电极头(tip)(贵金属电极头) 分别接合到中心电极的前端部和接地电极的末端部，以提高耐 火花损耗性。此外，为了提高点火性即火花传播能力，棱柱形 贵金属电极头被焊接到接地电极以从位于轴线侧的接地电极的 末端面向轴线突出，并且在贵金属电极头和中心电极的前端部 的外周(用于中心电极的贵金属电极头的外周)之间在与轴线 方向垂直的方向上进行火花放电(例如，见JP-A-61-45583 )。通常通过将用于接地电极的贵金属电极头焊接到直棒状接 地电极的前端部的预定部分然后弯曲接地电极而制造该火花 塞。然而，如上所述，在与轴线方向垂直的方向上进行火花放 电的火花塞中，接地电极的弯曲部变紧。详细地说，为了在轴 线方向上进行火花放电，接地电极形成为其末端部到达轴线，并且接地电极能容易地弯曲。换句话说，使接地电极的末端部 变直并不是很困难。另一方面，为了在与轴线方向垂直的方向 上进行火花放电，不允许接地电极的末端部到达轴线。因此， 在接地电极的末端部可以仍然保持弯曲的形状(即， -使末端部 变直很困难)，即，将保持由弯曲所导致的应力。如果在接地电属电极头和接地电极之间的焊接部分的应力可由于冷热循环的 重复而增加，这可能损害贵金属电极头的抗剥离性。特别地，近年来存在火花塞的直径更小的需要，金属壳的 直径也更小，这将可能显著地导致上述问题。此外，当金属壳 的直径小时，不仅在与轴线方向垂直的方向上进行火花放电的另一方面，通过增加接地电极的弯曲部的曲率(减小曲率 半径)，上述问题在某种程度上得到解决。然而，在该情况下， 不能确保弯曲部的强度，可能发生诸如弯曲部断裂等其它问题。
技术实现思路
考虑到上述情况作出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一 种用于内燃机的火花塞，该火花塞能防止贵金属电极头由于弯 曲接地电极而产生的残余应力所导致的抗剥离性等的劣化。具 体地，本专利技术考虑到隆起部而具有防止抗剥离性劣化的目的， 该隆起部形成为通过将贵金属电极头嵌入在接地电极中而突出 并且包含与接地电极的金属成分相同的金属成分。明。根据需要增加了对应方面的独特的作用和效果。在第一方面，本专利技术提供一种用于内燃机的火花塞，该火花塞包括棒状中心电极，其沿着轴线的方向延伸；基本上圆筒状的绝缘体，其被布置在中心电极的外周；筒状金属壳，其 被布置在绝缘体的外周；接地电极，其具有接合到金属壳的在 轴线的方向上的前端部的基端和朝向轴线弯曲的末端部，所述 接地电极包括设置在基端侧的厚部、设置在末端侧的薄部以及 设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部；贵金属电极头， 其接合到并且部分地嵌入在薄部的内周面中，该贵金属电极头 被布置成在该贵金属电极头和中心电极的前端部之间形成间 隙；以及隆起部，其设置在薄部的在台阶部和贵金属电极头之 间的内周面上，并且包含与在接地电极中包含的金属成分相同 的金属成分，其中，当从接地电极的侧面看时，满足以下关系 [贵金属电极头的从薄部的内周面突出的突出高度]2 [隆起部的 从薄部的内周面突出的突出高度]。根据第一方面，接地电极被布置成具有朝向轴线弯曲的末 端。因此，在^姿地电极的末端部，特别地，在接地电极的在厚 度方向上远离中心(线)的位置，可能保留由弯曲引起的应力 (例如，压应力)。在这点上，在第一方面，接地电极包括设置在基端侧的厚 部、设置在末端侧的薄部和设置在厚部和薄部之间的内周面上 的台阶部。此外，贵金属电极头被接合到并且部分地嵌入在薄 部的内周面中。因此，与未设置台阶部和薄部的情况相比，能 使贵金属电极头的接合面靠近接地电极的在厚度方向上的中 心。换句话说，贵金属电极头的接合部能位于由弯曲导致的残 余应力较小的部分。因此，即使火花塞使用了很长时间，也能 防止由于残余应力导致的抗剥离性的劣化。如果薄部过长，则可能减小通过设置厚部和薄部所得到的效果。以该观点，从接 地电极的末端到台阶部的长度(薄部的长度)可优选为1.2( mm) 或更小。在第一方面，通过将贵金属电极头的一部分嵌入，包含与 接地电极的金属成分相同的金属成分的一部分形成为隆起。当 隆起部对应于该形成为隆起的部分时，满足[贵金属电极头的从 薄部的内周面突出的突出高度]^[隆起部的从薄部的内周面突 出的突出高度]的关系。换句话说，当从接地电极的侧面看时， 如果从贵金属电极头的在基端侧的端部向台阶部画水平线，则 隆起部不会突出超过水平线。因此，当弯曲接地电极时，该弯 曲的反作用力几乎不从隆起部施加到贵金属电极头。因此，能 防止由于隆起部的存在而对贵金属电极头的抗剥离性造成的损害。接下来，考虑到进一步防止由于隆起部的存在而损害抗剥 离性，构思出第二方面。在第二方面，本专利技术提供根据第一方面的火花塞，其中， 当从接地电极的侧面看时，在台阶部和隆起部之间形成空间。根据第二方面，形成台阶部和隆起部之间的空间。当弯曲 接地电极时，显著地减小了将从台阶部施加到隆起部的应力。 因此，也减小了将从隆起部施加到贵金属电极头的应力，结果， 能进一 步防止由于隆起部的存在而导致的贵金属电极头的抗剥 离性的劣化。接下来，考虑到形成第一方面和第二方面的隆起部，构思 出本专利技术的第三方面。在第三方面，本专利技术提供根据第一或第二方面的火花塞， 其中，当从接地电极的侧面看时，贵金属电极头的位于台阶部 侧的端部和台阶部之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离是O.lmm或更多。根据第三方面，贵金属电极头的在台阶部侧的端部和台阶 部之间的在与轴线方向垂直的方向上即水平方向上的距离是O.lmm或更多。因此，能使通过将贵金属电极头嵌入而形成为 隆起的隆起部的突出高度小，此外，将隆起部形成为直到台阶 部侧也可能是不必要的。结果，可以没有太大困难地可靠地获 得第一或第二方面的用于内燃机的火花塞。然而，如果薄部的长度仅是增加，则会导致过大的弯曲应 力。因此，可进一步优选第四方面。在第四方面，本专利技术提供根据第一到第三方面中的任一方 面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，台阶部具有直 线部分，并且满足关系M1^0.75B,其中，边界点yl是直线部分 的延长线与厚部的内周面的延长线的交点，Ml (mm)是接地 电极的末端面和边界点yl之间的在与轴线方向垂直的方向上的 距离，B ( mm)是接地电极的末端面和接地电极的内周面的基 端之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离。根据第四方面，薄部的长度不是非常长，并且满足力。因此，能抑制接地电极的弯曲部处的破裂强度的劣化。此外，近年来，已经要求更小直径的火花塞，金属壳的直 径倾向于更小。在这点上，在以下第五方面，更有效地得到上 述作用和效果。在第五方面，本专利技术提供根据第一到第四方面中的任一方 面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，满足B/A^2.5， 其中，A ( mm)是接地电极的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的火花塞，所述火花塞包括：　棒状中心电极（５），其沿着轴线（ＣＬ１）的方向延伸；　基本上圆筒状的绝缘体（２），其被布置在所述中心电极（５）的外周；　筒状金属壳（３），其被布置在所述绝缘体（２）的外周；　 接地电极（２７），其具有接合到所述金属壳（３）的在轴线（ＣＬ１）的方向上的前端部的基端和朝向轴线（ＣＬ１）弯曲的末端部，所述接地电极（２７）包括：　设置在基端侧的厚部（２７１）；　设置在末端侧的薄部（２７２）；和　设置在所 述厚部（２７１）和所述薄部（２７２）之间的内周面上的台阶部（２７３）；　贵金属电极头（３２），其接合到并且部分地嵌入到所述薄部（２７２）的内周面中，该贵金属电极头被布置成在该贵金属电极头和所述中心电极（５）的前端部之间形成间隙（３３） ；以及　隆起部，其设置在薄部（２７２）的在所述台阶部（２７３）和所述贵金属电极头（３２）之间的内周面上，并且包含与在所述接地电极（２７）中包含的金属成分相同的金属成分；　其中，当从所述接地电极（２７）的侧面看时，满足以下关系：　 　［所述贵金属电极头（３２）的从所述薄部（２７２）的内周面突出的突出高度］≥［所述隆起部（５１）的从所述薄部（２７２）的内周面突出的突出高度］。...

【技术特征摘要】
JP 2007-11-20 2007-300824;JP 2007-12-28 2007-338711. 一种用于内燃机的火花塞，所述火花塞包括棒状中心电极(5)，其沿着轴线(CL1)的方向延伸；基本上圆筒状的绝缘体(2)，其被布置在所述中心电极(5)的外周；筒状金属壳(3)，其被布置在所述绝缘体(2)的外周；接地电极(27)，其具有接合到所述金属壳(3)的在轴线(CL1)的方向上的前端部的基端和朝向轴线(CL1)弯曲的末端部，所述接地电极(27)包括设置在基端侧的厚部(271)；设置在末端侧的薄部(272)；和设置在所述厚部(271)和所述薄部(272)之间的内周面上的台阶部(273)；贵金属电极头(32)，其接合到并且部分地嵌入到所述薄部(272)的内周面中，该贵金属电极头被布置成在该贵金属电极头和所述中心电极(5)的前端部之间形成间隙(33)；以及隆起部，其设置在薄部(272)的在所述台阶部(273)和所述贵金属电极头(32)之间的内周面上，并且包含与在所述接地电极(27)中包含的金属成分相同的金属成分；其中，当从所述接地电极(27)的侧面看时，满足以下关系[所述贵金属电极头(32)的从所述薄部(272)的内周面突出的突出高度]≥[所述隆起部(51)的从所述薄部(272)的内周面突出的突出高度]。2. 根据权利要求l所述的火花塞，其特征在于，当从所述 接地电极(27)的所述侧面看时，在所述台阶部(273 )和所述 隆起部(51 )之间形成空间。3. 根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，所述贵金属电极头(32) 的位于所述台阶部(273 )侧的端部和所述台阶部(273 )之间 的在与轴线(CL1)的方向垂直的方向上的距离是0.1mm或更多。4. 根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，当从所 述接地电极(27)的所述侧面看时，所述台阶部(273 )具有直 线部分，并且满足关系M1^0.75B，其中，边界点yl是所述直线部分的延长线(L11)与所述厚部 (271)的内周面的延长线(L12)的交点，Ml (mm)是所述接地电极(27)的末端面(27s)和所述 边界点yl之间的在与轴线(CL1 )的方向垂直的方向上的距离， 以及B (mm)是所述接地电极(27)的所述末端面(27s)和 所述接地电极(27)的内周面的基端之间的在与轴线(CL1) 的方向垂直的方向上的距离。5. 根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，满足 B/AS2.5,其中，当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，A ( mm)是所述接地电极(27)的所述厚部(271 )的厚度，B (mm)是所述接地电极(27)的所述末端面(27s)和 所述接地电极(27)的内周面的基端之间的在与轴线(CL1) 的方向垂直的方向上的距离。6. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟田裕之，中山胜稔，长泽聪史，
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[日本]