[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花塞。

背景技术

对于火花塞，不仅需要实现无维护的长寿命化，而且需要通过减小电极的尺寸来提高点火性能和燃烧效率。为了满足这些要求，大多使用包括接合到中心电极的火花放电部的铂、铱等贵金属电极头的火花塞。为了进一步提高点火性能，已经提出了贵金属电极头不仅被接合到中心电极而且被接合到接地电极(外侧电极)的方案(参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开平11-121142号公报

当接合这种贵金属电极头时，为了防止贵金属电极头从电极母材(electrode base member)脱落，使用如下方法：例如，在中心电极上，贵金属电极头被载置在中心电极母材的前端，且贵金属电极头和中心电极母材的前端之间的交界用激光等直接熔融。通过如此熔融，具有较大体积的熔融部形成于贵金属电极头和中心电极母材之间的接合部。该熔融部是由含有贵金属电极头的成分和中心电极母材的成分(例如，镍基材料)的合金形成。结果，熔融部的热膨胀系数在贵金属电极头的热膨胀系数和中心电极母材的热膨胀系数的中间，且起到具有较大体积的应力缓和层的作用。因此，如上所述，防止脱落的效果提高。

发明内容

发明要解决的问题

当贵金属电极头被设置在中心电极母材上时，如果从贵金属电极头的前端到形成在贵金属电极头和中心电极母材的前端之间的熔融部的长度为大约0.3mm，则认为能够确保在现有的发动机中的点火性能和耐久性。然而，近年来，发动机自身的性能改进，使燃烧室中的压缩比更高。结果，需要对贵金属电极头被接合到中心电极母材的火花塞进行进一步改进。

例如，当使接合到中心电极母材的贵金属电极头较长时，火花放电位置靠近燃烧室的中央侧，由此提高点火性能。另一方面，由于贵金属电极头的长度(下文也称为电极头长度)增大，由燃烧室中的燃烧热引起的贵金属电极头的导热性恶化，这可能劣化耐久性。

鉴于上述问题，从关注传统尚未尝试过的贵金属电极头的长度和熔融部的形状的角度着眼，本发明的课题是实现点火性能和耐久性二者的提高。本发明的目的是提供一种能够在使接合到中心电极母材的前端的贵金属电极头较长的状态下提高点火性能和耐久性二者的新型火花塞。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明采用如下构造。

适用例：火花塞

一种火花塞包括：中心电极；绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴向孔，并且所述绝缘体在所述轴向孔中保持所述中心电极；金属壳，其保持所述绝缘体并且包围所述绝缘体外周；以及接地电极，该接地电极的一端部被接合到所述金属壳，该接地电极的另一端部被弯曲成使得所述另一端部与所述中心电极的前端部相对，以在所述另一端部和所述中心电极之间形成火花间隙，其中，所述中心电极包括：电极母材，该电极母材包括前端部以直径朝向前端侧减小的方式成锥状的电极母材座；和贵金属电极头，该贵金属电极头被接合到所述电极母材座的前端面，所述贵金属电极头和所述电极母材经由熔融部接合，在该熔融部中，所述贵金属电极头的成分和所述电极母材座的成分熔融，且满足CL≥0.5mm，其中CL是从在所述熔融部和所述贵金属电极头之间限定的电极头侧交界到所述贵金属电极头的前端的轴线方向最短距离，以及满足S1＜S2且5≤(S3-S2)/D≤50，其中S1是所述电极头侧交界的截面积，S2是在所述熔融部和所述电极母材座之间限定的电极母材侧交界的截面积，S3是所述电极母材座的基部的截面积，以及D是从所述电极母材侧交界到所述基部的轴线方向最短距离。

在这种情况下，适于对于实际情况根据安装到内燃机中的火花塞的实际尺寸，计算在上述关系式中的以毫米为单位的截面积S1～S3和最短距离(长度)D和CL。作为实际尺寸的示例，用于计算上述截面积S1～S3的上述交界处的半径为大约1.5mm以下。