[发明专利]内燃机用火花塞及火花塞的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机所使用的火花塞及其制造方法。

背景技术

内燃机用火花塞是安装于内燃机(发动机)上、用于对燃 烧室内的混合气体进行点火的构件。通常的火花塞包括具有轴 孔的绝缘体、穿过该轴孔的中心电极、设于绝缘体外周的金属 壳体、设于金属壳体前端部并在与中心电极之间形成火花放电 间隙的接地电极。

此外，为了提高耐火花消耗性和点火性，在由镍合金等耐 热耐腐蚀性金属构成的接地电极的前端部分接合有由铂等贵金 属合金构成的贵金属电极头。在将贵金属电极头接合到接地电 极上时，提出有用激光束沿接地电极与贵金属电极头的接合面 外缘部进行点焊的技术(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第3460087号公报

然而，近年来，为了谋求发动机的高输出功率化，倾向于 开发高压缩比的发动机，在这样的发动机的燃烧室内，贵金属 电极头、接地电极等暴露于较高温条件下。而且，接地电极越 是前端侧越难以散热，越靠近接地电极前端侧部分越容易产生 高温。因此，在贵金属电极头、接地电极及二者的接合部分处， 有可能作用于接地电极前端侧部分的热应力与作用于基端侧部 分的热应力产生差异。进而，在贵金属电极头与接地电极的交 界部分等处会发生氧化皮、裂纹等，有可能出现贵金属电极头 从接地电极脱落。

此外，迄今为止，由于要求发动机小型化，则要谋求火花 塞的小型化，倾向于使金属壳体自身小径薄壁化，与金属壳体 接合的接地电极也不得不减小该接地电极与金属壳体的接合面 积，因此，必须进一步减小尺寸。其结果，接地电极的散热性 能进一步降低，可能使上述问题进一步显著。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种抑 制由于热应力的差异引起的贵金属电极头的脱落、进而实现长 寿命化的内燃机用火花塞及其制造方法。

以下，对于适用于解决上述目的的各技术方案进行分项说 明。另外，对根据需要对应的技术方案附加特有的作用效果。

技术方案1：本发明的内燃机用火花塞，包括：具有沿轴 线方向贯通的轴孔的筒状绝缘体、插设于上述轴孔中的中心电 极、设于上述绝缘体外周的筒状金属壳体、和接地电极，该接 地电极在自身前端侧的一侧面接合有以贵金属为主要成分的贵 金属电极头的基端，该接地电极设于上述金属壳体的前端部， 以使得该贵金属电极头的前端面与上述中心电极的前端面相 对，其特征在于，

通过在上述贵金属电极头自身周围形成该贵金属电极头自 身和上述接地电极熔化而成的熔融部，来接合上述贵金属电极 头，

在看沿上述接地电极的长度方向且包含上述贵金属电极头 的中心轴线的截面的上述熔融部时，

使位于上述接地电极的基端侧的基端侧熔融部A的截面积 与位于上述接地电极的前端侧的前端侧熔融部B的截面积的合 计截面积为4mm²以上，并使上述前端侧熔融部B的截面积为上 述基端侧熔融部A的截面积的1.1倍～1.3倍。

另外，有时基端侧熔融部A和前端侧熔融部B中至少一方熔 融部超出贵金属电极头的中心轴线而二者重叠地形成。此时， 优选是如下这样确定截面积。即，在沿接地电极的长度方向且 包含上述贵金属电极头的中心轴线的截面中，用直线将形成基 端侧熔融部A外形的外形线与形成前端侧熔融部B外形的外形 线的两交点连接起来，将被分向基端侧熔融部A一侧的熔融部 分确定为“基端侧熔融部A”，将被分向前端侧熔融部B一侧的 熔融部分确定为“前端侧熔融部B”。此外，“贵金属材料”不 限于由铂(Pt)、铱(Ir)等贵金属构成，也包含以贵金属为主 要成分(指含有量50％以上的成分)的材料。

根据上述技术方案1，由于在接地电极的前端部分接合有 贵金属电极头，因此，可谋求提高耐火花损耗性和点火性。