[发明专利]火花塞的电极及其制造方法、以及火花塞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及火花塞的电极及其制造方法、以及火花塞及火花塞的制造方法。

背景技术

内燃机的火花塞的中心电极或接地电极具有伴随内燃机的高性能化在更高温下使用的倾向，但若燃烧所产生的热量积蓄，则电极材料变差，因此需要提高热传导性且散热变好。因此，提案有使用如下的电极：耐腐蚀性优异的镍合金作为外皮，热传导率比镍合金更高的金属作为中芯<例如，专利文献1>。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开平5-343157号公报

发明内容

发明所要解决的课题

铜由于热传导率高因而优选作为中芯材料，但与作为外皮的镍合金的热膨胀系数差大，并且由于热应力，中芯会变形且在外皮与中芯的界面产生间隙。其结果是，电极材料的散热性变差，作为火花塞的寿命变短。为了防止外皮与中芯的界面的间隙，可以减小两者的热膨胀系数差，但外皮的镍合金承担耐腐蚀性，中芯的铜承担高热传导性，因此不希望较大的变更其组成。由于中芯会变形，因此提高中芯的强度也成为解决的手段，例如还考虑由合金化所产生的固溶强化，但合金化与铜单独的情况相比热传导降低，没有较大的改善。

另外，还考虑使陶瓷粉末分散而抑制过热时的粒成长从而提高中芯的强度的方法，但陶瓷与铜相比热传导低，因此导致中芯的热传导率降低，而且由于与陶瓷的接触或磨耗因而切削夹具、切断夹具、成形金属模具等加工用夹具的寿命变短这样的不良情况。

另外，作为中芯材料还考虑使用镍、铁等，这是因为热膨胀系数与镍合金接近，高强度并且比铜便宜，但在热传导率方面比不上Cu。

因此，本发明的目的在于，提供一种电极，在由镍合金的外皮和中芯构成火花塞的电极中，抵抗在外皮和中芯中产生的热应力且抑制变形所产生的间隙，并且热传导率维持良好，而且具有铜以上的散热性。另外，目的在于提供一种具有上述电极、且耐久性优异的火花塞。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明提供下述方案。

(1)一种火花塞的电极，是作为火花塞的中心电极和接地电极的至少一方的电极，上述火花塞的电极的特征在于，

由复合材料构成的中芯的至少一部分通过由镍或以镍为主成分的金属构成的外皮包围，该复合材料将铜或以铜为主成分的金属作为母材金属，使具有比上述母材金属的热传导率更高的热传导率的碳以10～80体积%的比例在上述母材金属中分散。

(2)根据上述(1)记载的火花塞的电极，其特征在于，上述碳的热传导率为450W/m·K以上。

(3)根据上述(1)或(2)记载的火花塞的电极，其特征在于，上述复合材料的热传导率为450W/m·K以上。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项记载的火花塞的电极，其特征在于，上述碳是从碳粉末、碳纤维和碳纳米管中选出的至少一种。

(5)根据上述(4)记载的火花塞的电极，其特征在于，上述碳粉末的平均粒径为2μm以上200μm以下。

(6)根据上述(4)记载的火花塞的电极，其特征在于，上述碳纤维的平均纤维长度为2μm以上2000μm以下。

(7)根据上述(4)记载的火花塞的电极，其特征在于，上述碳纳米管的长径部的平均长度为0.1μm以上2000μm以下。

(8)一种火花塞，包括：

绝缘体，具有沿着轴线方向延伸的轴孔；

中心电极，保持于上述轴孔；

主体配件，设置于上述绝缘体的外周；以及

接地电极，基端部与上述主体配件接合，在自身的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙，上述火花塞的特征在于，

上述中心电极和上述接地电极的至少一方为上述(1)～(7)中任一项所述的电极。

(9)一种火花塞的制造方法，该火花塞包括：

绝缘体，具有沿着轴线方向延伸的轴孔；

中心电极，保持于上述轴孔的上述轴线方向前端侧；

主体配件，设置于上述绝缘体的外周；以及

接地电极，基端部与上述主体配件接合，在该接地电极的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙，上述火花塞的制造方法的特征在于，