火花塞制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种火花塞，其能够在减少接地电极的温度升高的同时抑制在冷热环境下以外层中的被氧化的晶界为起点的裂纹的产生。本发明专利技术的火花塞包括中心电极和接地电极，在中心电极和接地电极之间具有间隙，其中，接地电极至少具有芯部和覆盖所述芯部的外层，芯部由导热率比外层的导热率高的材料形成，在与接地电极的延伸方向垂直的截面处至少存在外层的厚度为0.5mm以下的部位，形成外层的电极材料的组成如下：Ni为96质量%以上，从由Y和稀土元素构成的组中选出的至少一种的总计为0.05质量%以上，Al为0.5质量%以下，Si为0.5质量%以上且1.5质量%以下（这里，Ni、Y、稀土元素、Al、Si的总计不超过100质量%）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种火花塞，更特别地，涉及一种在接地电极的内部包括由导热率高的材料形成的芯部的火花塞。
技术介绍
火花塞用于诸如汽车发动机等内燃机的点火。通常，火花塞包括筒状的金属壳；筒状的绝缘体，其布置在金属壳的内孔中；中心电极，其布置在绝缘体的前端的内孔中；和接地电极，接地电极的一端接合到金属壳的前端，接地电极的另一端形成接地电极与中心电极之间火花放电间隙。另外，在内燃机的燃烧室中，火花塞在形成于中心电极的前端和接地电极的前端之间的火花放电间隙处火花放电，由此使填充在燃烧室中的燃料燃烧。然而，近年来，随着增压器的输出改进，已经研发了利用少量燃料能够使行驶的距 离延长的技术。在这种内燃机中，燃烧室内的温度趋于升高，特别地，接地电极的前端所在的区域附近的温度趋于高温化。此外，随着火花塞的小型化，接地电极也变细。因此，接地电极不能使由火花塞的放电所产生的热传导并逸出到金属壳(也称为“导热性”)。结果，接地电极自身的温度也容易升高。在如上所述的高温环境下使用火花塞，如果火花塞具有接地电极的温度也容易升高的构造，则难以利用现有技术的火花塞来维持期望的性能。专利文献I的目的是提供一种能够减少接地电极的温度升高并且能够抑制接地电极的消火作用的火花塞，在专利文献I中公开了如下的火花塞在接地电极的除了弯曲部之外的至少一部分中埋设导热率比接地电极的导热率高的芯材。专利文献2的目的是提供一种用于在耐氧化性、耐火花磨损性和制造性方面具有优异特性的火花塞的电极材料，在专利文献2中公开了如下内容。即，需要提高导热率以改进火花塞用合金的耐氧化性，并且提高熔点以改进耐火花磨损性是有效的。由此，为了同时满足两个必要特性，在由高Ni系合金形成的电极材料中同时添加少量的Si、添加少量的Hf和/或Re、减少Mn和Al、添加少量的Y和/或一种或多种稀土元素。然而，由于燃烧室的内部趋于高温化并且火花塞趋于小型化，因此，需要具有改进的导热性的接地电极。现有技术文献专利文献日本特开2007-299670号公报日本特开2006-316343号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术人考虑了如下内容。即，如果接地电极由导热率高的高Ni系合金形成并且适用由Cu等形成的导热率高的芯材，则能够减少接地电极的温度升高。此时，如果芯材的体积增大并且包围芯材的高Ni系合金的厚度减小，则效果更加显著。然而，根据如上所述的接地电极，产生如下问题在诸如燃烧室的内部等冷热环境下，高Ni系合金容易被氧化，从而产生以被氧化的晶界为起点的裂纹。本专利技术的目的是提供如下的火花塞该火花塞能够在减少接地电极的温度升高的同时抑制在冷热环境下以外层中被氧化的晶界为起点的裂纹的产生。用于解决问题的方案为了实现本专利技术的目的，提供一种火花塞，其包括中心电极和接地电极，在所述中心电极和所述接地电极之间具有间隙，其中，所述接地电极至少具有芯部和覆盖所述芯部的外层，所述芯部由导热率比所述外层的导热率高的材料形成，至少存在在与所述接地电极的延伸方向垂直的截面中所述外层的厚度为0. 5mm以下的部位，形成所述外层的电极材料的组成如下Ni为96质量％以上，从由Y和稀土元素构成的组中选出的至少一种的总计为0. 05质量％以上，Al为0. 5质量％以下，Si为0. 5质量％以上且I. 5质量％以下，其中，Ni、Y、稀土元素、Al、Si的总计不超过100质量％。 在火花塞中，所述电极材料可以是如下的组成该组成含有从由0. 01质量％以上且0. 5质量％以下的Cr、0. 01质量％以上且2. 5质量％以下的Mn、以及0. 01质量％以上且0. 5质量％以下的Ti构成的组中选出的至少一种。在火花塞中，所述电极材料可以是如下的组成该组成含有从由0. 01质量％以上且0. 5质量％以下的Cr、0. 01质量％以上且2. 5质量％以下的Mn、以及0. 01质量％以上且0.5质量％以下的Ti构成的组中选出的至少两种。在火花塞中，在所述电极材料的组成中，C可以为0. 001质量％以上且0. I质量％以下。在火花塞中，在所述电极材料的组成中，从由Y和稀土元素构成的组中选出的至少一种的总计可以为0. 45质量％以下。在火花塞中，在所述电极材料的组成中，Mn可以为0. 05质量％以上，从由Ti、V和Nb构成的元素组A中选出的至少一种的总计可以为0. 01质量％以上，并且Mn的含量b与所述元素组A的总计含量a之间的比例a/b可以为0. 02以上且0. 40以下。在火花塞中，所述比例a/b可以为0.03以上且0.25以下。在火花塞中，所述比例a/b可以为0.05以上且0. 14以下。在火花塞中，在所述电极材料的组成中，Al可以为0. 01质量％以上且0. I质量％以下。在火花塞中，在所述电极材料的组成中，Cr可以为0. 05质量％以上且0. 5质量％以下。在火花塞中，所述电极材料可以是含有Ti的组成。专利技术的效果根据本专利技术的火花塞，火花塞包括具有芯部和覆盖芯部的外层的接地电极，该芯部由导热率高的材料形成，其中，至少存在外层的厚度为0. 5mm以下的部位，在形成外层的电极材料的组成中，Ni为96质量％以上，从由Y和稀土元素构成的组中选出的至少一种的总计为0. 05质量％以上，Al为0. 5质量％以下，Si为0. 5质量％以上且I. 5质量％以下。因此，能够获得具有高机械强度的外层，并且形成于外层的表面的氧化层的强度也高。由此，能够提供如下的火花塞该火花塞能够在减少接地电极的温度升高的同时抑制在冷热环境下以外层中被氧化的晶界为起点的裂纹的产生。另外，如果电极材料是含有特定比例的从由Cr、Mn和Ti构成的组中选出的至少一种的组成，则氧化层的强度变高。因此，晶界不容易被氧化，从而能够进一步抑制以晶界为起点的裂纹的产生。此外，如果电极材料是含有特定比例的C的组成，则能够获得具有高强度的电极材料。因此，能够抑制裂纹发展。另外，如果电极材料是含有特定比例的Mn、特定比例的从由Ti、V和Nb构成的元素组A中选出的至少一种的总计并且Mn的含量(b)与元素组A的总计含量(a)之间的比例(a/b)在特定范围内的组成，考虑到附着于电极的沉积物、即诸如油或未燃烧燃料等附着物与电极材料彼此反应会导致容易变成裂纹起点的多个细小块状的腐蚀新生异物的形成，能够防止腐蚀新生异物的形成。因此，能够进一步抑制裂纹的产生。如果电极材料是含有特定比例的Mn和元素组A并且在比例(a/b)位于特定范围 内时含有特定比例的Al或Cr的组成，则形成强固的氧化膜，从而能够防止作为裂纹起点的腐蚀新生异物的形成，并且能够进一步抑制裂纹的产生。附图说明图I是用于说明作为根据本专利技术的火花塞的实施方式的火花塞的说明图，图I的Ca)是以部分截面的方式示出根据本专利技术的火花塞的实施方式的火花塞的整体说明图，图I的(b)是以截面的方式示出根据本专利技术的火花塞的实施方式的火花塞的主要部分的说明图。图2的(a)是以截面的方式示出根据本专利技术的火花塞的另一个实施方式的火花塞的主要部分的说明图，图2的(b)是以截面的方式示出根据本专利技术的火花塞的又一个实施方式的火花塞的主要部分的说明图。具体实施例方式根据本专利技术的火花塞包括中心电极和接地电极，中心电极的一端和接地电极的一端被布置成隔着间隙彼此相对。接地电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田勉，鬼海高明，布目健二，吉本修，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：