[发明专利]内燃机用火花塞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机中使用的火花塞及其制造方法。

背景技术

一般来说，汽车发动机等的内燃机中使用的火花塞构成为：通过在中心电极和接地电极之间的火花放电间隙中产生火花，从而对供给到内燃机的燃烧室中的混合气体进行点火。

近些年，出于应对气体排放限制和提高燃料消耗率的观点，积极地进行着稀燃发动机、直喷发动机、低气体排放发动机等内燃机的开发。对于这样的内燃机，要求比以往着火性更优秀的火花塞。

作为着火性优秀的火花塞，已知在接地电极设有突出部的情况，例如可以列举出在接地电极上焊接耐磨损性优秀的铱合金或铂合金等贵金属电极头而形成突出部的结构(参考专利文献1等)。

不过，由于铱合金、铂合金等贵金属电极头价格高昂，因此存在着导致制造成本的增大的可能。

因此，提出了通过对接地电极自身进行加工来形成由与构成接地电极的材料相同的材料构成的突出部的技术(例如，参考专利文献2等)。

专利文献1：日本特开2003-317896号公报

专利文献2：日本特开2006-286469号公报

然而，在从接地电极突出设置的突出部中，存在着热量难以传递，耐磨损性低的问题。在此，在如上述专利文献1所示，利用铱合金、铂合金等贵金属电极头形成突部的情况下，贵金属合金的耐磨损性优秀，因此即使传热不是那么好，上述突出部也能够维持可耐使用的程度的耐磨损性。然而，在如上述专利文献2所示，加工接地电极自身形成突出部的情况下，由于构成接地电极的合金比贵金属合金在耐磨损性方面差，因此如果传热不好的话，存在着突出部的磨损急剧地发展的可能。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种内燃机用火花塞及其制造方法，对于具有由与接地电极相同的材料构成的突出部的火花塞，能够实现突出部的传热性能的提高，进而能够实现耐磨损性的提高。

以下对适于实现上述目的的各构成分项进行说明。并且，根据需要对对应的构成记述其特有的作用效果。

结构1、本结构的内燃机用火花塞具备：在轴线方向上延伸的棒状的中心电极；设置在上述中心电极的外周的大致圆筒状的绝缘体；设置在上述绝缘体的外周的大致筒状的主体配件；以及接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，并且在自身的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙，该内燃机用火花塞的特征在于，在上述接地电极的前端部，向上述中心电极侧突出并与上述中心电极的前端部之间形成上述间隙的突出部由与上述接地电极相同的材料形成，并且至少上述突出部的平均结晶粒径在20μm以上200μm以下。

在上述突出部，由于传热不是很好，因此突出部容易成为高温。因此，由与接地电极相同的材料构成且与贵金属合金相比耐磨损性差的突出部存在着随火花放电等而急剧地损耗的可能。

结构2、本结构的内燃机用火花塞的特征在于，在上述结构1的基础上，上述突出部的平均结晶粒径在50μm以上200μm以下。

结构3、本结构的内燃机用火花塞的特征在于，在上述结构1或2的基础上，上述接地电极的前端部的平均结晶粒径在20μm以上200μm以下。

接地电极越靠其前端侧而传热越不那么好，越是接地电极的靠近前端侧的部位越容易达到高温。因此，接地电极的前端部容易随着内燃机的使用而消耗。

结构4、本结构的内燃机用火花塞的特征在于，在上述结构1至3中的任意一项的基础上，上述接地电极在自身的大致中间部分具备弯曲部，上述突出部的平均结晶粒径比上述弯曲部的平均结晶粒径大。

一般来说，接地电极为了在其与中心电极之间形成预定的间隙而形成为向中心电极侧弯曲，然而在接地电极的弯曲部容易随着内燃机的动作而有应力集中。因此，为了防止接地电极的折损，需要充分地确保弯曲部的强度。

结构5、本结构的内燃机用火花塞的特征在于，在上述结构1至4中的任意一项的基础上，上述突出部向上述中心电极侧突出0.3mm以上1.0mm以下。

结构6、本结构的火花塞的制造方法为，上述结构1至5中的任意一项所述的内燃机用火花塞的制造方法，其特征在于，该火花塞的制造方法包括：加热工序，加热上述接地电极的前端部，使该接地电极的前端部的平均结晶粒径在20μm以上200μm以下；以及突出部形成工序，形成上述突出部。

结构7、本结构的火花塞的制造方法的特征在于，在上述结构6的基础上，上述突出部形成工序包括挤压成形工序，通过从上述中心电极侧的面的背面侧对上述接地电极的前端部施加挤压力来进行挤压成形，从而形成上述突出部。