[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花塞，该火花塞具有：形成有至少一层高导热性材料内层的接地电极；以及与接地电极接合的针状电极头。 

背景技术

已知一种火花塞，其包括：中心电极；接地电极；以及针状电极头，该电极头被接合到接地电极的面对中心电极的端部的内面(侧面)并且在该电极头和中心电极之间限定火花放电间隙。与传统的火花塞相比，该类型的火花塞允许接地电极距离火花放电间隙较远，并且减小火花放电间隙中产生的火焰核在火焰生长的初期阶段与接地电极接触的趋势。从而，可以降低接地电极的猝灭效应(quenching effect)，并且可以提高火花塞的点火性能。然而，随着电极头被加热到高温，这种火花塞的耐火花损耗性降低。鉴于这种情况，专利文献1提出在火花塞的接地电极中设置导热性高的芯材以迅速地散发从电极头传来的热量。 

在上述火花塞的情况下，针状电极头被接合到接地电极，接地电极需要比传统的接地电极长所述电极头的长度。虽然，近来，为了实现发动机小型化和高性能化，已有减小火花塞的尺寸和直径的需求，但是这种火花塞的直径减小导致接地电极和火花放电间隙之间的径向距离比传统的火花塞更小。为了防止接地电极干扰火花放电间隙中的火焰核的生长，需要在某种程度上确保接地电极与火花放电间隙之间在与火花放电间隙对应的位置处的径向距离。换句话说，为了使接地电极的端部面 对中心电极并同时防止接地电极干扰火焰核生长，期望不仅确保接地电极的轴向延伸部，而且还应当通过增加弯曲部的弯曲度(即，通过减小接地电极的内面的曲率半径)来使接地电极的弯曲部的位置尽可能靠前。 

专利文献1：日本特开2005-135783号公报 

然而，接地电极的弯曲部中产生的内应力可能随着弯曲部的内面的最小曲率半径的变小而增加。此外，接地电极的重量随着接地电极的长度而增加，使得在接地电极的增加的重量及接合到接地电极的端部的电极头的重量下，在发动机驱动期间由于振动而在弯曲部中产生的内应力变得较大。另一方面，由于接地电极的散热路径(即，从接地电极的另一端部到所述端部接着到金属壳的散热路径)随着接地电极的长度而增加，接地电极的散热能力降低。因而，在接地电极在热负荷下金属疲劳强度降低的状态下，特别是在弯曲部中，出现内应力超过疲劳极限而产生折损的可能。这可以导致接地电极耐折损性劣化。 

发明内容

为解决上述问题而作出本发明。本发明的一个目的是提供一种具有接地电极的火花塞，该接地电极能够更好地确保散热以防止接地电极的金属疲劳强度降低，防止接地电极的容易发生应力集中的弯曲部中发生折损，从而提高接地电极的耐折损性。 

根据本发明的一个方面，提供一种火花塞，该火花塞包括：中心电极；陶瓷绝缘体，该陶瓷绝缘体具有沿轴向延伸的轴孔并且将所述中心电极保持在所述轴孔中；金属壳，该金属壳围绕所述陶瓷绝缘体的径向外周并且将所述陶瓷绝缘体保持在所述金属壳中；接地电极，该接地电极的一个端部被接合到所述 金属壳的前端面，并且所述接地电极具有以所述接地电极的另一个端部面对所述中心电极的前端部的方式形成在所述接地电极的所述一个端部和所述另一个端部之间的弯曲部；以及电极头，该电极头在面对所述中心电极的所述前端部的位置被接合到所述接地电极的所述另一个端部，并且所述电极头具有从所述接地电极的所述另一个端部突出0.5mm以上的突出长度，且所述电极头具有0.20mm²至1.13mm²的截面积，所述接地电极由从所述接地电极的所述一个端部向所述另一个端部延伸的第一结构构件和层状覆盖所述第一结构构件的外表面的至少一个第i结构构件(i＝2，3，4，5)构成；所述弯曲部的面对所述中心电极的侧面的最小曲率半径为2.3mm以下；所述接地电极的所述另一个端部的从所述金属壳的所述前端面沿轴向突出最多的部位的突出长度为4.5mm以上；所述金属壳具有形成有基于JIS标准的M12以下的公称直径的安装螺纹；以及所述接地电极的由公式(1)表示的在20℃的总导热率X为35W/(m·K)以上 

其中，n是表示所述接地电极的所述结构构件的最大数目的整数2至5。 

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的火花塞100的局部剖视图。 

图2是根据本发明的一个实施方式的包括中心电极20的前端部22的火花塞100的部分放大图。 

图3是示出接地电极的弯曲部的弯曲度(曲率半径R)与接 地电极的寿命(折损前的循环数)之间的关系的图。