[发明专利]用于火花塞的电极及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于火花塞的电极，包括电极基底材料（4）和贵金属元件（5；50），其中所述贵金属元件（5；50）借助焊接连接部（6；60）固定在所述电极基底材料（4）上，其中所述焊接连接部垂直于其上固定有所述贵金属元件的电极的面（20）具有最大伸长（T）并且所述焊接连接部在所述面（20）处具有最大宽度（B），并且其中所述最大伸长（T）与所述最大宽度（B）的比例大于或者等于3。

技术领域

本发明涉及一种用于火花塞的电极及其制造方法，其中提供了电极基底材料上贵金属元件的突出的疲劳强度。

背景技术

由DE 102 05 078 A1公开了一种用于火花塞的电极，其中借助激光焊接将贵金属薄板焊接到电极的基底材料上。在此由基电极的和贵金属薄板大于50%的体积比的贵金属薄板的相互熔合的材料形成了大的熔合部段。由此需要使用大量用于制造电极的昂贵的贵金属。而这造成了高电极制造成本。

发明内容

相对于此，根据本发明的电极具有下述优点，即能够显著地降低用于电极的贵金属的量。根据本发明在此在贵金属元件和电极基底材料之间产生焊接连接部，所述焊接连接部具有所述焊接连接部垂直于电极表面的最大深度T与所述焊接连接部在电极表面处的最大宽度B的比例，所述比例大于或者等于3（T/B≥3）。通过使贵金属元件与电极基底材料之间的焊缝遵循所述比例关系保证了，焊缝不会过大并且在焊接连接部的熔合部段中不会消耗太多贵金属元件的材料。由此能够制造用于火花塞的电极，其尽管使用了更少的贵金属元件，但仍然充分提供了电极处的贵金属。由此能够显著改进电极的疲劳强度。

下文示出本发明的优选的改进方案。

优选的是，贵金属材料的50%体积比或者更小体积比的材料与电极基底材料在焊缝中熔合。由此保证了焊缝不会过厚并且为了火花塞的长疲劳强度或者说疲劳寿命（Dauerhaltbarkeit）充足地存有贵金属材料。

特别优选的是，焊接前贵金属元件的体积在0.015到0.2mm³的范围内、优选0.075到0.15mm³之间的范围内并且进一步优选大约0.1mm³。

当贵金属元件为球体时，实现了根据本发明的电极的特别好的疲劳强度。所述球体优选具有0.3到0.75mm、优选0.4到0.6mm并且进一步优选大约0.5mm的直径。

替代方案是，贵金属元件为贵金属薄板，优选具有柱体形状，所述柱体形状具有0.4到2.6mm之间的直径。对车辆发动机来说，所述直径优选在0.4到0.8mm之间、优选在0.5到0.7mm之间并且特别优选为大约0.6mm。对静态燃气发动机来说，所述直径优选在2.2到2.6mm之间并且优选为大约2.4mm。贵金属薄板的厚度优选在0.2到0.7mm之间的范围内、优选0.25到0.6mm之间的范围内并且特别优选为大约0.3mm。对车辆发动机来说所述厚度优选为大约0.3mm，对静态燃气发动机来说所述厚度优选为大约0.6mm。

尤其优选的是，所述焊缝基本上垂直于电极表面设置。替代方案是，所述焊缝与电极表面成一定角度、优选0°到60°的角度设置（如果可能，在此请嵌入优选的角度）。

根据本发明的进一步优选的设计方案，焊缝无间断地构造在贵金属元件的外围上。进一步优选的是，所述焊缝的最大宽度在0.1到0.3mm的范围内并且特别优选为大约0.2mm。最大深度优选在0.3到0.9mm的范围内并且特别优选为0.6mm。