[发明专利]内燃机用火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机用火花塞。

背景技术

内燃机用火花塞被安装到内燃机并且用于点燃燃烧室中的 空气燃料混合物。一般地，该火花塞包括：具有轴向孔的绝缘 体；插入到轴向孔中的中心电极；设置在绝缘体的外周上的金 属壳；以及安装到金属壳的前端面的接地电极。在接地电极和 中心电极之间限定火花放电间隙。

将含有如铂合金等贵金属合金的贵金属电极头(tip)接合 到含有如镍合金等具有耐热性和耐腐蚀性的金属的接地电极的 前端部。贵金属电极头可以提高耐火花损耗性和点火性。已提 出将贵金属电极头接合到接地电极的技术，在该技术中，由激 光束沿着接地电极和贵金属电极头之间的交界的外表面进行焊 接(例如，参见JP-A-2002-313524和JP-B-3460087)。

近年来，已开发具有高压缩比的发动机以增加发动机输出。 在这种发动机的燃烧室中，贵金属电极头和接地电极暴露于高 温。另外，接地电极的散热性(heat dissipation property)朝向 其远端(distal end)劣化，并且接地电极的温度在靠近其远端 的部分趋向于变高。为此，可能在贵金属电极头和接地电极之 间的交界处产生由于冷热循环的重复导致的变形。这可能在贵 金属电极头和接地电极之间的交界处引起氧化皮(oxide scale)、破裂等，使得贵金属电极头可能从接地电极脱落。

此外，已响应发动机小型化的需求减小了火花塞的尺寸， 并且金属壳本身的直径和厚度已变得更小。因为接合到金属壳 的面积减小，所以必须减小设置在金属壳的前端处的接地电极 的尺寸。因此，可能进一步降低接地电极的头部散热性，并且 前述问题可能变得更受关注。

发明内容

考虑到上述情况完成了本发明，本发明的目的是提供一种 能够防止由于冷热循环的重复导致的贵金属电极头从接地电极 的损失(脱落)并且能够延长寿命周期的内燃机用火花塞。

根据以下方面实现本发明的上述目的。

在第一方面中，本发明提供一种内燃机用火花塞，该火花 塞包括：筒状绝缘体，其具有沿轴向延伸的轴向孔；中心电极， 其被插入到轴向孔中并且沿轴向从轴向孔的基端向轴向孔的前 端延伸；筒状金属壳，其设置在绝缘体的外周上并且沿轴向从 绝缘体的前端向绝缘体的基端延伸；接地电极，其从设置在金 属壳的前端部的接地电极的基端向接地电极的远端延伸；和贵 金属电极头，其含有贵金属作为主要成分，并且其基端接合到 接地电极的远端部的侧面，且其远端面对中心电极的前端部， 其中，贵金属电极头在沿着贵金属电极头的中心轴线的方向上 从接地电极的远端部的侧面突出的长度为0.3mm以上，由贵金 属电极头和所述接地电极被熔化在一起的熔化结合部(molten bond)将贵金属电极头接合到接地电极；第一熔化角S1、第二 熔化角S2、第一接触角θ1和第二接触角θ2满足关系(i)和(ii)： (i)50≤S1+S2≤120；及(ii)θ1>θ2，其中，在沿着接地电极 的纵向并且包含贵金属电极头的中心轴线的截面中，将第一交 界点定义为熔化结合部的外表面和贵金属电极头的外表面之间 的的交界点；将第一虚线定义为与贵金属电极头的中心轴线垂 直并且通过接地电极的可视轮廓的延长线和第一交界点之间的 沿贵金属电极头的中心轴线的方向的中点的直线；将第一交点 定义为第一虚线和熔化结合部的可视轮廓之间的交点；将第二 交点定义为第一虚线与熔化结合部和贵金属电极头之间的交界 线之间的交点；将第一线定义为通过第一交界点和第一交点的 直线；将第二线定义为通过第一交界点和第二交点的直线；将 第一熔化角S1[°]定义为第一线和第二线之间的夹角；将第二交 界点定义为熔化结合部的外表面和接地电极的外表面之间的交 界点；将第二虚线定义为与贵金属电极头的中心轴线平行并且 通过贵金属电极头的可视轮廓的延长线和第二交界点之间的沿 与贵金属电极头的中心轴线正交的方向的中点的直线；将第三 交点定义为第二虚线和熔化结合部的可视轮廓之间的交点；将 第四交点定义为第二虚线与熔化结合部和接地电极之间的交界 线之间的交点；将第三线定义为通过第二交界点和第三交点的 直线；将第四线定义为通过第二交界点和第四交点的直线；将 第二熔化角S2[°]定义为第三线和第四线之间的夹角；将第一接 触角θ1[°]定义为第一线和贵金属电极头的可视轮廓的延长线 之间的夹角；将第二接触角θ2[°]定义为第三线和接地电极的可 视轮廓的延长线之间的夹角。