專(zhuān)利名稱(chēng)：火花塞以及相關(guān)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火花塞以及相關(guān)的制造方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞，其中每個(gè)具有窄小外形的金屬嵌片固定到中心電極和接地電極上，以增強(qiáng)可燃性，同時(shí)提高金屬嵌片和接地電極之間結(jié)合的可靠性，從而與比相關(guān)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)承受進(jìn)一步增加的熱負(fù)載的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行匹配，同時(shí)本發(fā)明涉及一種相關(guān)的制造方法。
背景技術(shù)：
在此之前已經(jīng)進(jìn)行了相當(dāng)多的提供火花塞的研究與開(kāi)發(fā)工作，其中把中心電極和接地電極設(shè)置成從相應(yīng)的電極支柱區(qū)段伸出，同時(shí)允許該電極具有窄小外形，以實(shí)現(xiàn)高可燃性，這些在第52-36237號(hào)日本專(zhuān)利臨時(shí)公開(kāi)文件(Mitsudo等人的第4,109,633號(hào)美國(guó)專(zhuān)利)中進(jìn)行了披露。
在這種火花塞中，為了增強(qiáng)耐磨性，已經(jīng)進(jìn)行的各種嘗試包括由貴金屬嵌片制成的窄小電極，這些金屬例如包括Pt、Pd、Au或者其合金，該電極固定以該中心電極或者接地電極上。這種固定可通過(guò)包括焊接、傳動(dòng)、壓入配合或者擠壓力然后鉚接的各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
然而，由于近年來(lái)在設(shè)計(jì)的現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中有提供高功率輸出、低燃料消耗以及低排放物的趨勢(shì)，因此該發(fā)動(dòng)機(jī)在比相關(guān)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較高下的燃燒環(huán)境進(jìn)行操作。利用這種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，該火花塞的中心電極和接地電極受到極高溫度，這樣就暴露出各式各樣的問(wèn)題，如在這些高溫下，在有熱應(yīng)力和氧化.的情況中，固定在該電極上的貴金屬嵌片從基底材料上脫落。
因此，為了提高火花塞的結(jié)合可靠性，已經(jīng)形成各式各樣的方案來(lái)提供限制熔焊部分橫截面尺寸的焊接技術(shù)，當(dāng)把貴金屬嵌片固定到接地電極時(shí)，在嚴(yán)重?zé)嶝?fù)載條件下降低施加在發(fā)動(dòng)機(jī)中貴金屬嵌片上的熱應(yīng)力，從而抑制貴金屬嵌片的斷開(kāi)(分離) (見(jiàn)本申請(qǐng)同樣的受讓人的第2002-237365號(hào)日本專(zhuān)利臨時(shí)公開(kāi)文件(第2002/0105254A1號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文件))。
然而，盡管上述美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文件討論了該貴金屬嵌片和接地電極之間熔焊部分有限橫截面積的形成，但沒(méi)有描述電極基底材料和貴金屬嵌片的材料特性，而這些構(gòu)成熱應(yīng)力的主要因素，同時(shí)沒(méi)有妥善解決如何來(lái)增強(qiáng)該貴金屬嵌片結(jié)合可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題而提出，目的是提供這樣一種火花塞和相關(guān)制造方法，該火花塞具有中心電極和接地電極，其中貴金屬嵌片焊接在這些電極上作為火花放電元件，以實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片結(jié)合的可靠性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了大量的研究工作，針對(duì)貴金屬嵌片的焊接和彎曲強(qiáng)度以及根據(jù)研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了電極材料的物理特性和結(jié)合可靠性之間的相互關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)均分別通過(guò)激光焊接固定到該中心電極和接地電極的基體材料上，使該第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)分別經(jīng)由第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(1)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(1)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(2)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02}(2)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，
E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L 1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了上面限定的本發(fā)明的這些特征，通過(guò)激光焊接，分別使貴金屬嵌片固定到中心電極和接地電極上，形成火花塞，實(shí)現(xiàn)了貴金屬嵌片進(jìn)一步增加的結(jié)合可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系。該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。該第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)均分別通過(guò)電阻焊接固定到中心電極和接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(3)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01)(3)
其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、Tmax和Tmin分別如公式(1)中定義那樣，以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(4)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥82 E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(4)α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣。
這些特征從實(shí)驗(yàn)測(cè)試中得到，同時(shí)在上面特定條件下，通過(guò)電阻焊接，使第一和第二貴金屬嵌片在增加結(jié)合可靠性中具有需要的彎曲強(qiáng)度，從而可制造出火花塞。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到該中心電極的基體材料上，使該第一貴金屬嵌片經(jīng)由熔焊部分固定到基體材料上，同時(shí)第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到該接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(5)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(5)
其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、X1、Tmax和Tmin分別如公式(1)中定義那樣，以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(6)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02}(6)α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、X2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣。
在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)這些特征，同時(shí)利用上面特定的這些因素，可以高可靠方式使第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定在中心電極上，同時(shí)第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定在接地電極上，以提供貴金屬嵌片的進(jìn)一步提高的結(jié)合可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。該第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(7)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01)(7)
其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、X1、Tmax和Tmin分別如公式(1)中定義那樣，以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(8)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(8)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、X2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣。
在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了這些特征，同時(shí)在上面特定條件下把第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極上，同時(shí)把第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極上，從而提供了具有增加結(jié)合可靠性的火花塞。
為了在第一和第二貴金屬嵌片在熱循環(huán)經(jīng)受熱應(yīng)力后使該第一和第二貴金屬嵌片具有各自需要的彎曲強(qiáng)度，結(jié)合該第一和第二貴金屬嵌片在上面描述了火花塞的各種因素。通過(guò)在嘗試狀態(tài)(即一個(gè)新?tīng)顟B(tài))下規(guī)定在焊接剛過(guò)后第一和第二貴金屬嵌片的彎曲強(qiáng)度，也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。這些特征將在下面討論。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。該第一和第二貴金屬嵌片兩者均分別通過(guò)激光焊接固定到中心電極和接地電極的基體材料上，使第一和第二貴金屬嵌片兩者均分別通過(guò)第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在激光焊接后第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(9)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01} (9)其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、X1、Tmax和Tmin分別如公式(1)中定義那樣，α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(10)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600 E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02} (10)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、X2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
利用本發(fā)明的這些特征，在上面特定條件下進(jìn)行激光焊接，同時(shí)第一和第二貴金屬嵌片分別通過(guò)相應(yīng)的熔焊部分結(jié)合到中心電極和接地電極上，作為火花塞放電元件，其中在熔焊部分上，每個(gè)貴金屬嵌片熔焊到電極基體材料上，導(dǎo)致貴金屬嵌片結(jié)合可靠性增加。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。該第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。第一和第二貴金屬嵌片分別通過(guò)電阻焊接固定到該中心電極和接地電極的基體材料上，從而在該電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(11)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01) (11)α’1、α1、E1、σ01、D1和L1分別如在公式(1)中定義的那樣，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(12)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200 E2(α’2-α2)D23/(L2σ02) (12)其中α’2、α2、E2、σ02、D2和L2分別如在公式(2)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
根據(jù)本發(fā)明的這些特征，在上面特定條件下進(jìn)行電阻焊接，以分別把第一和第二貴金屬嵌片固定到中心電極和接地電極上，作為火花塞放電元件，導(dǎo)致貴金屬嵌片具有高度提高的結(jié)合可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到中心電極的基體材料上，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，其中第一貴金屬嵌片和基體材料彼此熔焊在一起，以及第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定在接地電極上，從而在激光焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(13)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1-X1)σ01)(13)其中α，1、α1、E1、σ01、D1、L1和X1分別如公式(1)中定義的那樣，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(14)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(14)α’2、α2、E2、σ02、D2、L2和X2分別如在公式(2)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
在上面特定條件下，進(jìn)行激光焊接以把第一貴金屬嵌片固定到中心電極上，同時(shí)進(jìn)行電阻焊接以把第二貴金屬嵌片固定到接地電極上，導(dǎo)致貴金屬嵌片具有高度提高的結(jié)合可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，火花塞包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上。第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度。第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，其中中心電極和第二貴金屬嵌片基體材料彼此熔焊在一起，從而在電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(15)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01) (15)其中α’1、α1、E1、σ01、D1和L1分別如在公式(1)中定義的那樣，以及以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(16)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(16)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2和X2分別如在公式(2)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
在上面特定條件下，進(jìn)行電阻焊接以把第一貴金屬嵌片固定到中心電極上，同時(shí)進(jìn)行激光焊接以把第二貴金屬嵌片固定到接地電極上，導(dǎo)致貴金屬嵌片具有高度提高的結(jié)合可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。進(jìn)行激光焊接，使該第一和第二貴金屬嵌片兩者分別經(jīng)由第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)和在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)和在給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(17)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(17)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(18)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)
W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02}(18)其中α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。進(jìn)行電阻焊接，從而在最高溫度(單位℃)下給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(19)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)
W1c≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01)(19)其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、X1、Tmax和Tmin分別如公式(17)中定義那樣，以及在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)以及在最低溫度(單位℃))下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(20)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41 E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(20)其中α’2、α2、E2、D2、D2、L2、Tmax和Tmin分別如在公式(18)中定義的那樣。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到該中心電極的基體材料上，使該第一貴金屬嵌片經(jīng)由熔焊部分固定到基體材料上，同時(shí)第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到該接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(21)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)
W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(21)其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、X1、Tmax和Tmin分別如公式(17)中定義那樣，以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(22)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥82E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(22)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。該第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，其中中心電極與接地電極第二貴金屬材料彼此熔焊在一起，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(23)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01)(23)其中α’1、α1、E1、σ01、D1、L1、Tmax和Tmin分別如公式(17)中定義那樣，以及其中在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(24)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(24)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2、Tmax和Tmin分別如在公式(2)中定義的那樣，以及根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。進(jìn)行激光焊接，使第一和第二貴金屬嵌片兩者均通過(guò)第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在激光焊接后第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(25)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}(25)其中
α’1、α1、E1、σ01、D1、L1和X1分別如公式(17)中定義那樣，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(26)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(26)其中α’2、α2、E2、σ02、D2、L2和X2分別如在公式(18)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
根據(jù)本發(fā)明的第十四個(gè)方面，提供一種制造火花塞方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。進(jìn)行電阻焊接，從而在該電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(27)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(27)其中α’1、α1、E1、σ01、D1和L1分別如公式(17)中定義那樣，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(28)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(28)其中α’2、α2、E2、σ02、D2和L2分別如在公式(18)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
根據(jù)本發(fā)明的第十五個(gè)方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到基體材料上，其中在該熔焊部分，第一貴金屬嵌片和基體材料熔焊在一起；通過(guò)電阻焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到中心電極的基體材料上，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，通過(guò)電阻焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料上，從而在激光焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(29)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1-X1)σ01)(29)其中
α’1、α1、E1、σ01、D1、L1和X1分別如公式(17)中定義的那樣，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(30)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(30)其中α’2、α2、E2、σ02、D2和L2分別如在公式(2)中定義的那樣，其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)電阻焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，其中在該熔焊部分，第一貴金屬嵌片和基體材料熔焊在一起，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系。進(jìn)行電阻焊接和激光焊接，從而在電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(31)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(31)其中α’1、α1、E1、σ01、D1和L1分別如在公式(17)中定義的那樣，以及以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(32)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(32)其中α’2、α2、E2、σ02、D2和L2分別如在公式(18)中定義的那樣，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。


為了更好地理解本發(fā)明，同時(shí)為了示出本發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)，下面參照附圖只借助于本發(fā)明的具體實(shí)施例和方法來(lái)描述，其中圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的火花塞的局部剖面圖；圖2A為示出了圖1所示火花塞第一結(jié)構(gòu)實(shí)例附近的放大剖面示意圖；圖2B為示出了圖1所示火花塞第二結(jié)構(gòu)實(shí)例附近的放大剖面示意圖；圖3A為示出了圖2A所示火花塞第一結(jié)構(gòu)實(shí)例附近的另一個(gè)放大剖面示意圖；圖3B為示出了圖2B所示火花塞第二結(jié)構(gòu)實(shí)例附近的又一個(gè)放大剖面示意圖；圖4為示出了接地電極結(jié)合可靠性的評(píng)估結(jié)果的圖表，其中通過(guò)激光焊接每個(gè)貴金屬嵌片固定到該接地電極上；圖5為示出了貴金屬嵌片斷開(kāi)(分離)率的放大剖面圖；
圖6為示出了當(dāng)通過(guò)改變嵌片材料和激光焊接狀態(tài)時(shí)、在嘗試(新)狀態(tài)下和在冷/熱的熱沖擊循環(huán)后、貴金屬嵌片彎曲強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果的圖表；圖7為示出了在彎曲強(qiáng)度測(cè)量期間其中負(fù)載施加到貴金屬嵌片的方向的放大剖面示意圖；圖8為示出了最大應(yīng)力σmax的另一個(gè)放大剖面圖，其中該最大應(yīng)力σmax由在接地電極貴金屬嵌片出現(xiàn)的彎曲動(dòng)量產(chǎn)生的；圖9為示出了Pt-Rh火花塞和Ir-Rh火花塞的系數(shù)a2、相對(duì)于基底材料線(xiàn)性膨脹的差動(dòng)系數(shù)(α′2～a2)以及楊氏模量E2；圖10為示出了熱應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的視圖，其中該在嵌片和Pt-Rh以及Ir-Rh基底材料之間結(jié)合界面層出現(xiàn)的熱應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果和在常溫下初始強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度)的測(cè)量結(jié)果；圖11A為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的火花塞第一結(jié)構(gòu)實(shí)例的剖面示意圖；圖11B為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的火花塞第一結(jié)構(gòu)實(shí)例的剖面示意圖；圖12A和12B分別為在測(cè)量步驟期間負(fù)載如何施加到中心電極貴金屬嵌片和接地電極貴金屬嵌片上、以測(cè)量這些貴金屬嵌片彎曲強(qiáng)度的示意圖；圖13A為有效消除熱應(yīng)力的接地電極一個(gè)改型的示意圖，其中該熱應(yīng)力作用在接地電極和接地電極貴金屬嵌片之間的結(jié)合界面層上；圖13B為有效消除熱應(yīng)力的接地電極另一個(gè)改型的示意圖，其中該熱應(yīng)力作用在接地電極和接地電極貴金屬嵌片之間的結(jié)合界面層上；圖14為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的火花塞的剖面示意圖；
圖15為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的火花塞改型的剖面示意圖；圖16為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的火花塞另一個(gè)改型的剖面示意圖；以及圖17A和17B為示出了本發(fā)明第四實(shí)施例火花塞的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。在下面各種實(shí)施例的描述中，在各個(gè)視圖中，相同的符號(hào)或者數(shù)字表示相同或者等同的部件。
(第一實(shí)施例)圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的火花塞S1整體結(jié)構(gòu)的半剖面圖。
該火花塞S1為這樣的類(lèi)型，即應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞上的那種，并適宜于通過(guò)插入到發(fā)動(dòng)機(jī)頭部(未示出)內(nèi)形成的螺紋孔而插入固定，其中在發(fā)動(dòng)機(jī)頭部中，限定了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
該火花塞S1包括圓柱金屬外殼(外罩)10、容納并固定到該圓柱金屬外殼10上的絕緣體(陶瓷絕緣體)20、容納在絕緣體20內(nèi)的中心電極30以及連接到該圓柱金屬外殼10并在其底端伸出的接地電極40。該金屬外殼10用如低碳鋼的導(dǎo)熱鋼鐵制成，并帶有用作可配合部分的螺紋部分11，通過(guò)該部分，該火花塞10可旋在發(fā)動(dòng)機(jī)本體(未示出)上。該陶瓷絕緣體20由氧化鋁陶瓷(AL2O3)制成，該氧化鋁陶瓷通過(guò)該金屬外殼10固定地支撐，并具有從該金屬外殼10一端向外暴露的末端21。
該中心電極30被固定到該陶瓷絕緣子20的軸孔22上，并與該金屬外殼10電絕緣。該中心電極30由圓柱主體組成，該主體包括由如Cu的具有高熱導(dǎo)率的金屬材料制成的內(nèi)部元件、由如Ni基合金的具有高耐熱性和耐腐蝕性的金屬材料制成的外部元件。
另外，如圖1所示，該中心電極30具有從該陶瓷絕緣子20末端部分21向外伸出的末端部分31。在這種方式中，在該末端部分31暴露于外部情況下，該中心電極30被容納在該金屬外殼10內(nèi)。
同時(shí)，接地電極40由矩形柱和根部區(qū)段42以及遠(yuǎn)端區(qū)段41形成，該矩形柱由包含主要成分Ni的Ni基合金制成，而根部區(qū)段42通過(guò)焊接并以大致L形結(jié)構(gòu)向下延伸而固定到該金屬外殼的末端上，該遠(yuǎn)端區(qū)段41側(cè)向從根部區(qū)段42的下端延伸，從而內(nèi)側(cè)表面(遠(yuǎn)端側(cè)面)43與中心電極30的遠(yuǎn)端部31經(jīng)由火花隙50而具有面對(duì)面關(guān)系。
在這里，相對(duì)于接地電極40，該根部區(qū)段42對(duì)應(yīng)于接地電極40的一端，同時(shí)內(nèi)側(cè)表面43對(duì)應(yīng)于接地電極40的相對(duì)表面。
圖2A和2B示出了示意的剖面圖，其中該圖以放大結(jié)構(gòu)示出了目前提出實(shí)施例中火花塞S1的火花隙50附近狀態(tài)。
圖2A示出了第一結(jié)構(gòu)實(shí)例，其中兩個(gè)中心電極30和接地電極40分別由貴金屬嵌片(端部)35和45組成，該嵌片分別通過(guò)激光焊接連接到該中心電極30的遠(yuǎn)端部分31的端面和接地電極40的內(nèi)側(cè)表面43，作為火花隙元件。
圖2B示出了第二結(jié)構(gòu)實(shí)例，其中兩個(gè)中心電極30和接地電極40分別由圓柱貴金屬嵌片(端部)35和45組成，該嵌片分別通過(guò)電阻焊接連接到該中心電極30的遠(yuǎn)端部分31的端面和接地電極40的內(nèi)側(cè)表面43，作為火花隙元件。
在圖2A和2B所示的結(jié)構(gòu)實(shí)例中，中心電極30的遠(yuǎn)端部分31和接地電極40的遠(yuǎn)端側(cè)面43以上面提到的方式經(jīng)由該火花隙50相對(duì)，同時(shí)貴金屬嵌片35和45分別通過(guò)激光焊接或者電阻焊接固定到該中心電極30的遠(yuǎn)端部分31和接地電極40的遠(yuǎn)端表面43。
在圖2A所示的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例中，該貴金屬嵌片(以下稱(chēng)中心電極貴金屬嵌片)35和該貴金屬嵌片(以下稱(chēng)接地電極貴金屬嵌片)45分別通過(guò)熔化部分34和44固定到中心電極30的遠(yuǎn)端部分31和接地電極40的遠(yuǎn)端側(cè)面43，其中該貴金屬嵌片35和45以及電極基體材料30和40通過(guò)激光焊接彼此熔焊。
而且，在圖2B所示的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，該中心電極貴金屬嵌片35和該接地電極貴金屬嵌片45被固定到電極基體材料30和40上，同時(shí)沒(méi)有形成相應(yīng)的熔焊部分。
在圖2A和2B所示的第一和第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，兩個(gè)貴金屬嵌片35和45都分別由圓柱元件制成，其中的一端焊接到各自電極30和40的相對(duì)表面31、43上。該火花隙50由兩個(gè)嵌片35和45的遠(yuǎn)端之間的空隙限定成為例如大約為1mm的值。
每一貴金屬嵌片35和45由如Pt、Pt合金、Ir或者Ir合金的貴金屬制成。
此外，如果這兩個(gè)貴金屬嵌片35和45用合金制成的話(huà)，則優(yōu)選的是，合金包含下面添加劑中的至少一種成分，這些添加劑包括Ir(銥)、Pt(白金或者鉑)、Rh(銠)、Ni(鎳)、W(鎢)、Pd(鈀)、Ru(釕)、Os(鋨)、Al鋁)、Y(釔)和Y2O3(氧化釔或者三氧化二釔)。
具體地說(shuō)，優(yōu)選的是，中心電極貴金屬嵌片35的實(shí)例由Ir合金制成，該合金包含50或更多重量比的Ir，同時(shí)優(yōu)選的是，可具有在等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2范圍的軸線(xiàn)正交橫截面積A1。
在這里，圖3A和3B為示出了在圖2A和2B所示第一和第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中火花隙50附近的另外放大圖。不同的部件用表示該部件尺寸和物理性能的參考符號(hào)來(lái)表達(dá)。
圖3A所示的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例中，α′1表示該中心電極30的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；參考符號(hào)α1表示中心電極貴金屬嵌片35的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；以及E1(單位MPa)表示楊氏模量。此外，盡管未示出，參考符號(hào)σ01(單位MPa)表示該中心電極貴金屬嵌片35的拉伸強(qiáng)度。
此外，ΦD1(單位mm)表示該中心電極貴金屬嵌片35的電極頭直徑。尺寸ΦD1(單位mm)表示嵌片伸出長(zhǎng)度；以及尺寸X1(單位mm)表示與該嵌片伸出長(zhǎng)度L1共有的該熔化部分34的厚度。
另外，在中心電極貴金屬嵌片35被固定到該電極基底材料上的情況下，即固定到圖3A所示中心電極30的情況，該中心電極貴金屬嵌片35的嵌片伸出長(zhǎng)度L1如下限定如圖3A所示，假如K表示這兩個(gè)假設(shè)表面的交會(huì)點(diǎn)，其中一個(gè)假設(shè)的表面由中心電極貴金屬嵌片35朝著該熔焊部分34延伸的外圓周表面形成，而另一個(gè)假設(shè)的表面由朝該熔焊部分34延伸的該中心電極30遠(yuǎn)端部分31的外圓周表面(傾斜表面)形成。然后，該嵌片伸出長(zhǎng)度L1規(guī)定為該中心電極貴金屬嵌片的遠(yuǎn)端與交會(huì)點(diǎn)K之間距離的函數(shù)。
此外，在圖3A所示的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例中，標(biāo)號(hào)α′2表示接地電極40的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；參考符號(hào)α2表示接地電極貴金屬嵌片45的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；以及E2(單位MPa)表示楊氏模量。此外，盡管未示出，參考符號(hào)(單位MPa)表示接地電極貴金屬嵌片45的拉伸強(qiáng)度。
此外，接地電極貴金屬嵌片45的電極頭直徑表示為ΦD2(單位mm)；嵌片伸出長(zhǎng)度表示為尺寸L2(單位mm)；以及與該嵌片伸出長(zhǎng)度L2共同的熔焊部分34的厚度表示為尺寸X2(單位mm)。
另外，在圖3B所示的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，α′1表示該中心電極30的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；參考符號(hào)α1表示該中心電極貴金屬嵌片35的線(xiàn)性膨脹系數(shù)。以及E1(單位MPa)表示楊氏模量。此外，盡管未示出，參考符號(hào)σ01(單位MPa)表示該中心電極貴金屬嵌片35的拉伸強(qiáng)度。
此外，在圖3B所示的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，由于沒(méi)有熔焊部分，因此該中心電極貴金屬嵌片35的電極頭直徑表示為ΦD1(單位mm)以及嵌片伸出長(zhǎng)度表示為尺寸L1(單位mm)。
此外，在圖3B所示的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，參考符號(hào)α′2表示接地電極40的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；參考符號(hào)α2表示接地電極貴金屬嵌片45的線(xiàn)性膨脹系數(shù)；以及E2(單位MPa)表示楊式模量。此外，盡管未示出，參考符號(hào)σ02(單位MPa)表示接地電極貴金屬嵌片45的拉伸強(qiáng)度。
此外，在圖3B所示的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，由于沒(méi)有熔焊部分，因此該接地電極貴金屬嵌片45的電極頭直徑表示為ΦD2(單位mm)以及嵌片伸出長(zhǎng)度表示為尺寸L2(單位mm)。甚至在這里，該嵌片伸出長(zhǎng)度L2為在接地電極40遠(yuǎn)端側(cè)面43開(kāi)始的長(zhǎng)度。
在圖3A和3B所示的第一和第二結(jié)構(gòu)實(shí)例中，該接地電極貴金屬嵌片45從接地電極40的遠(yuǎn)端側(cè)面43伸出，與該中心電極30成面對(duì)面關(guān)系，其中嵌片伸出長(zhǎng)度L2的值等于或者大于0.3mm。
在目前提出的實(shí)施例的火花塞S1中，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)用在圖3A和3B所示的相應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例中，其中上面陳述的尺寸以及物理性能用于使相應(yīng)的貴金屬嵌片35和45的彎曲強(qiáng)度限定在給定范圍內(nèi)的值內(nèi)。

首先，描述如上所述第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(見(jiàn)圖3A)，其中兩個(gè)貴金屬嵌片35和45被激光焊接。
圖4為示出了接地電極40結(jié)合可靠性的評(píng)估結(jié)果的圖表，其中通過(guò)激光焊接接地電極貴金屬嵌片45固定到該接地電極40上。
在圖4的圖表中，在這樣的測(cè)試件上進(jìn)行評(píng)估，其中該接地電極貴金屬嵌片45具有ΦD2＝0.7mm的電極頭直徑、L2＝0.8mm的嵌片伸出長(zhǎng)度以及熔焊部分44具有X2＝0.4mm的厚度。
已經(jīng)進(jìn)行評(píng)估測(cè)試，以得到接地電極貴金屬嵌片45的斷開(kāi)(分離)率，在n＝5時(shí)，在Tmax＝950℃的最高溫度持續(xù)六分鐘以及在Tmin＝150℃的最低溫度下持續(xù)六分鐘(其中熱學(xué)溫度差為ΔT＝800℃)，依次重復(fù)地進(jìn)行兩百次冷/熱的熱沖擊循環(huán)，如果斷開(kāi)率小于25％，則判定結(jié)合可靠性增強(qiáng)。
圖5為上面提到斷開(kāi)率的放大剖面圖。如圖5所示，該斷開(kāi)率表示在接地電極貴金屬嵌片45和該熔焊部分44之間的結(jié)合界面層的斷開(kāi)(分離)率。在圖5中，通過(guò)在邊界層的特征結(jié)合的區(qū)域長(zhǎng)度(接合點(diǎn)長(zhǎng)度)表示為a1和a2，同時(shí)分開(kāi)區(qū)域的長(zhǎng)度(斷開(kāi)長(zhǎng)度)表示為b1和b2。
在斷開(kāi)區(qū)域的長(zhǎng)度和該斷開(kāi)結(jié)構(gòu)可通過(guò)經(jīng)由金相顯微鏡觀(guān)察有關(guān)的切斷面而得到證實(shí)。另外通過(guò)表示為如下的公式得到斷開(kāi)率BB＝((b1+b2)/(a1+a2))×100％此外，在圖4的圖表中，在火花塞的測(cè)試件上進(jìn)行評(píng)估，意在證實(shí)嵌片材料如何影響該斷開(kāi)率，該材料為Pt合金(Pt-Rh)和k合金(k-Rh)。此外，為了掌握由激光焊接狀態(tài)產(chǎn)生的結(jié)合可靠性的界限，在四種激光焊接狀態(tài)下制備評(píng)估樣本。
組“A”表示測(cè)試件，該測(cè)試件在最大激光能量狀態(tài)下焊接，也就是說(shuō)，該測(cè)試件具有最好結(jié)合可靠性。相反，組“D”表示另一個(gè)測(cè)試件，該測(cè)試件在最小激光能量狀態(tài)下焊接，也就是說(shuō)，該測(cè)試件具有最壞的結(jié)合可靠性。
組“B”和“C”表示這樣的測(cè)試件，其中該測(cè)試件用介于組“A”和“D”之間的激光能量進(jìn)行激光焊接，其中組B示出了用比組“C”較大的激光能量激光焊接的結(jié)果。順便提及的是，不同的激光焊接狀態(tài)用在Pt-Rh火花塞測(cè)試件上和甚至在相同組內(nèi)Ir-Rh火花塞測(cè)試件上。
從圖4中圖表可以明顯看出，在組“D”中，斷開(kāi)率顯著地超過(guò)25％值而增加，該值通過(guò)最小激光能量得到，因此，沒(méi)有增強(qiáng)結(jié)合可靠性。相反地，如果即使在最壞情況下也滿(mǎn)足組“C”的焊接狀態(tài)，則該斷開(kāi)率可顯著地減少到25％以下的值，導(dǎo)致結(jié)合可靠性增加。
此外，圖6示出了表示火花塞測(cè)試件的彎曲強(qiáng)度(N)的圖表，其中該測(cè)試件用不同的嵌片材料和在與圖4所示火花塞測(cè)試件同樣方法但在不同的激光焊接狀態(tài)下制備，于是評(píng)估測(cè)試用n＝5來(lái)進(jìn)行，測(cè)量在嘗試狀態(tài)(在新階段)的接地電極貴金屬嵌片45的彎曲強(qiáng)度W02(單位N)和在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試之后接地電極貴金屬45的彎曲強(qiáng)度W2(單位N)。此外，該冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試在與討論的那些相同狀態(tài)下進(jìn)行。
圖7為示出了在測(cè)量彎曲強(qiáng)度期間、負(fù)載施加到火花塞接地電極貴金屬嵌片上的方向的視圖。進(jìn)行測(cè)試以測(cè)量在垂直于如圖7所示軸線(xiàn)的方向上、在載荷施加到接地電極貴金屬嵌片45的遠(yuǎn)端上后測(cè)試件的彎曲強(qiáng)度W2(單位N)。
如前面提到的是，優(yōu)選的是，該接地電極貴金屬嵌片45可具有等于或者大于0.3mm值的嵌片伸出長(zhǎng)度L2。
這是因?yàn)?，如果L2為小于0.3mm的值的話(huà)，則非常困難來(lái)測(cè)量彎曲強(qiáng)度，其中在測(cè)量數(shù)據(jù)上具有最后增加的變化，相反地，如果L2為大于0.3mm的值，則很容易測(cè)量在測(cè)量數(shù)據(jù)上具有較少變化的彎曲強(qiáng)度。
從上面描述的圖6所示的測(cè)試結(jié)果中，很明顯的是，由于進(jìn)行冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試，無(wú)論嵌片材料和激光焊接狀態(tài)任何，該火花塞的彎曲強(qiáng)度都減小。
這似乎來(lái)自通過(guò)在結(jié)合界面層斷開(kāi)而產(chǎn)生的不利影響，該斷開(kāi)由于氧化和退火產(chǎn)生的材料強(qiáng)度惡化和熱應(yīng)力所引起，同時(shí)在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，具有較差結(jié)合可靠性的組D斷開(kāi)率增加，導(dǎo)致在彎曲強(qiáng)度上顯著減小到接近零的值。
此外，為了增強(qiáng)結(jié)合可靠性(也就是說(shuō)小于25％值的結(jié)合可靠性)，可以理解的是，優(yōu)選的是，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，貴金屬嵌片的彎曲強(qiáng)度處于這樣的范圍內(nèi)，即對(duì)于Pt-Rh火花塞為W2≥32(N)，而對(duì)于Pt-Rh火花塞為W2≥65(N)。
圖8為接地電極貴金屬嵌片45的放大圖，來(lái)表示由于彎曲動(dòng)量最大應(yīng)力σmax(單位MPa)是如何出現(xiàn)的。利用圖8所示的尺寸，通過(guò)彎曲動(dòng)量產(chǎn)生的最大應(yīng)力σmax(單位MPa)由如下公式(1)表示σmax＝W2(L2-X2)×32/(∏D23)＝32×(0.8-04)×32/(0.73∏)＝380.12 (1)即，因此可以說(shuō)，利用小于380(MPa)的最大應(yīng)力σmax，該P(yáng)t-Rh火花塞能滿(mǎn)足可靠結(jié)合的要求。
因此，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，該火花塞的彎曲強(qiáng)度W2由基于該公式(1)的以下公式(2)得到
W2≥∏D23σmax/{32(L2-X2)}＝380∏D23σmax/{32(L2-X2)}＝37.3D23/(L2-X2) (2)此外，在IR-Rh火花塞的情況下，類(lèi)似的計(jì)算導(dǎo)致以下表示的彎曲強(qiáng)度W2W2＝75.8D23/(L2-X2) (3)從該公式中，可以看到，Ir-Rh火花塞需要具有大約Pt-Rh火花塞彎曲強(qiáng)度兩倍的彎曲強(qiáng)度。也就是說(shuō)，如果該火花塞用不同的材料制成，則在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，該必要的最低彎曲強(qiáng)度是不同的。
下面描述這樣的原因。圖9為一個(gè)表，該表示出了線(xiàn)性膨脹系數(shù)α2(單位×10-6℃)、在貴金屬嵌片和基底材料之間的線(xiàn)性膨脹系數(shù)差α’2-α2(單位×10-6℃)以及對(duì)于嵌片材料Pt-Rh和Ir-Rh的楊氏模量E2(單位MPA)。
在這里，該線(xiàn)性膨脹系數(shù)和楊氏模量在950℃溫度下導(dǎo)出，同時(shí)該基底材料(電極的基底材料)包括名為“INCONEL” (商標(biāo))的Ni基合金，其中線(xiàn)性膨脹系數(shù)α’2為16.4(×10-6/℃)。
如圖9所示，如果貴金屬嵌片的材料不同，則在與熱應(yīng)力有關(guān)材料物理性質(zhì)(如線(xiàn)性膨脹系數(shù)和楊氏模量E)出現(xiàn)不同，該熱應(yīng)力構(gòu)成出現(xiàn)貴金屬嵌片斷開(kāi)的主要原因，這樣導(dǎo)致涉及該基底材料的線(xiàn)性膨脹系數(shù)差值增加，同時(shí)如果該火花塞用具有較高楊氏模量的Ir-Rh制成則作用于該結(jié)合界面層的熱應(yīng)力變得比由Pt-Rh制成的材料較高。
因此，由Ir-Rh制成的火花塞難以增強(qiáng)結(jié)合可靠性，同時(shí)難以使用由Ir-Rh制成的火花塞該結(jié)合更可靠，除非在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后的必要最低彎曲強(qiáng)度比由Pt-Rh制成的火花塞的要高。
緊接著另一個(gè)考慮是，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后的用Ir-Rh制成火花塞彎曲強(qiáng)度為什么需要具有用Pt-Rh制成的火花塞彎曲強(qiáng)度大約兩倍的值。
當(dāng)該接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)焊接固定到電極基底材料(接地電極)40時(shí)出現(xiàn)的熱應(yīng)力表達(dá)為E2(α’2-α2)ΔT/2，同時(shí)在激光焊接情況下，其中貴金屬嵌片45和該基底金屬40焊接在一起的該熔焊部分44起到熱應(yīng)力衰減層的作用，同時(shí)熱應(yīng)力減少一半，即減少為E2(α’2-α2)ΔT/2。
圖10為示出了熱應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的視圖，其中該熱應(yīng)力作用于由Pt-Rh制成的火花塞和由Ir-Rh火花塞制成的該貴金屬嵌片和該基底材料之間的結(jié)合界面層。此外，圖10示出了就由Pt-Rh制成的火花塞和由IR-Rh制成的火花塞、在接地電極貴金屬嵌片45的在室溫下、作為初始強(qiáng)度的拉伸強(qiáng)度σ02的實(shí)際測(cè)量結(jié)果。
如圖10所示，在材料Pt-Rh的情況下，在該火花塞出現(xiàn)的熱應(yīng)力是用材料Pt-Rh制成火花塞的熱應(yīng)力的3.2倍，這樣與以上描述的要求不一致，該要求是彎曲強(qiáng)度需要是Pt-Rh火花塞的兩倍。這似乎是基于這樣的事實(shí)，即與在結(jié)合界面層貴金屬嵌片出現(xiàn)斷開(kāi)有關(guān)的結(jié)合可靠性不僅與熱應(yīng)力相關(guān)，而且與初始強(qiáng)度相關(guān)。
也就是說(shuō)，即使熱應(yīng)力很大，出現(xiàn)增加的初始強(qiáng)度也能使結(jié)合可靠性增強(qiáng)。相反，即使熱應(yīng)力很小，出現(xiàn)減小的初始強(qiáng)度導(dǎo)致結(jié)合可靠性惡化。
如圖10所示，由于出現(xiàn)是Pt-Rh火花塞的1.54倍的初始強(qiáng)度σ02，因此出現(xiàn)在Ir-Rh火花塞結(jié)合界面層的熱應(yīng)力是Pt-Rh火花塞的3.2倍，冷/熱的熱應(yīng)力循環(huán)測(cè)試的必要最低彎曲強(qiáng)度可足以達(dá)到符合以上描述評(píng)估結(jié)果的Pt-Rh火花塞的2.1倍。
因此，熱應(yīng)力和初始強(qiáng)度的影響加入到上述公式(2)，隨后改寫(xiě)為以下公式。
從圖10所示的結(jié)果中可知，Pt-Rh火花塞的熱應(yīng)力E2(α’2-α2)ΔT/2為377MPa，同時(shí)初始強(qiáng)度σ02為830Mpa。由此，把由Pt-Rh火花塞的參數(shù)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和初始強(qiáng)度影響加到上述公式(2)，得到如下的公式(4)W2≥37.3D23/(L2-X2)×{E2(α’2-α2)ΔT/2}/377×830/σ02＝41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02}(4)其中α’2、α2和E2表示在上述冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試期間的最高溫度Tmax下的值，而σ02表示在常溫下的值。
另外，使接地電極貴金屬嵌片45的彎曲強(qiáng)度W2落入到通過(guò)公式(4)表示的范圍內(nèi)，這樣可使接地電極貴金屬嵌片45具有比相關(guān)技術(shù)較高的結(jié)合可靠性。
盡管已經(jīng)描述通過(guò)激光焊接把接地電極貴金屬嵌片45固定的情況，但不用說(shuō)的是，即使在中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)激光焊接固定到該中心電極30上，利用類(lèi)似的推薦方法也能提供類(lèi)似的有益效果，這已經(jīng)得到證實(shí)。
也就是說(shuō)，通過(guò)利用中心電極30的線(xiàn)性膨脹系數(shù)σ′1，從下面公式(5)中推導(dǎo)出中心電極貴金屬嵌片35的線(xiàn)性膨脹系數(shù)α1、楊氏模量E1(單位MPa)、拉伸強(qiáng)度σ01(單位MPa)、電極頭直徑FAID1(單位mm)、嵌片伸出長(zhǎng)度L1(單位mm)以及該熔焊部分34的厚度X1(單位mm)，中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)由冷/熱的熱沖擊試驗(yàn)產(chǎn)生，該熱沖擊試驗(yàn)在最大溫度Tmax進(jìn)行兩百次(單位℃)六分鐘以及在最低溫度Tmin(單位℃)六分鐘，該中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)具有從下面公式(5)中推導(dǎo)出的值。
W1＝41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(5)
其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值。
因此，利用目前提出實(shí)施例的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3A)，如上所述，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，中心電極貴金屬嵌片35以及該接地電極貴金屬嵌片45的彎曲強(qiáng)度W1和W2由公式(5)和(4)給出的范圍確定。本發(fā)明的這一特征從實(shí)驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)本發(fā)明，分別通過(guò)激光焊接把貴金屬嵌片35和45固定到該中心電極30和接地電極40，這樣可使這些貴金屬嵌片經(jīng)由熔焊部分固定到相關(guān)電極的基體材料，在該熔焊部分，該貴金屬嵌片和基電極材料彼此熔焊一起。當(dāng)進(jìn)行激光焊接時(shí)，該貴金屬嵌片35和45的熔焊部分以這樣方式形成，從而使貴金屬嵌片35和45具有上述規(guī)定的彎曲強(qiáng)度W1和W2，從而實(shí)現(xiàn)較高的提高結(jié)合可靠性。
因此，根據(jù)第一結(jié)構(gòu)實(shí)例，對(duì)于這樣的火花塞能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步增加的結(jié)合可靠性，其中該火花塞包括分別作為火花放電元件的固定到該中心電極30和接地電極40上的貴金屬嵌片35和45。
接著，描述目前提出實(shí)施例的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)，即描述通過(guò)電阻焊接把貴金屬嵌片35和45固定到該中心電極30和接地電極40上的情況。
電阻焊接不同于激光焊接之處是，沒(méi)有貴金屬嵌片35和45與電極基體材料30和40彼此熔焊一起的熔焊部分(熱應(yīng)力衰減層)，同時(shí)熱應(yīng)力是激光焊接中的兩倍，也就是說(shuō)，表達(dá)為{E2(α’2-α2)ΔT/2}×2。此外，可以想象，熔焊部分的厚度由X1＝0和X2＝0給出。
因此，在該中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)電阻焊接固定到該中心電極30的情況下，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后的該中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)處于根據(jù)公式(5)的公式(6)給出的范圍內(nèi)。
W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{L1σ01}(6)其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值。
同樣地，在接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)電阻焊接固定到接地電極40的情況下，該接地電極貴金屬嵌片45的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)在冷/熱的熱沖擊循環(huán)循環(huán)測(cè)試后處于根據(jù)公式(4)的公式(7)給出的范圍內(nèi)。
W2≥82E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{L2σ02}(7)其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
因此，利用目前提出實(shí)施例的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)，如上所述，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，中心電極貴金屬嵌片36以及該接地電極貴金屬嵌片46的彎曲強(qiáng)度W1和W2由公式(6)和(7)給出范圍內(nèi)的值來(lái)確定。
用這樣方法，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)實(shí)例，對(duì)于這樣的火花塞能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步增加的結(jié)合可靠性，其中該火花塞包括分別作為火花放電元件的固定到該中心電極30和接地電極40上的貴金屬嵌片35和45。
在這里，在目前提出實(shí)施例中，為了提高該貴金屬嵌片35和45的固定可靠性，進(jìn)一步描述冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試狀態(tài)和實(shí)際的使用環(huán)境之間的關(guān)系。
在對(duì)于普遍采用汽車(chē)的實(shí)際的使用環(huán)境下，對(duì)于中心電極，以在ΔT＝100～500℃范圍內(nèi)的熱沖擊溫差，而對(duì)于接地電極，以在ΔT＝100～550℃的熱沖擊溫差下，數(shù)百萬(wàn)循環(huán)重復(fù)地進(jìn)行。就此而論，接地電極暴露于比中心電極更嚴(yán)重地暴露于燃燒室內(nèi)部，并經(jīng)受惡劣的實(shí)際使用環(huán)境。
在這種實(shí)際使用環(huán)境下，在火花塞能增強(qiáng)兩倍安全系數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試狀態(tài)，對(duì)于中心電極，采用ΔT＝750×200循環(huán)的熱沖擊溫差值，而對(duì)于接地電極，采用ΔT＝800×200循環(huán)的熱沖擊溫差值。
因此，如果利用第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3A)，通過(guò)激光焊接把中心電極貴金屬嵌片35固定到該中心電極30上，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)循環(huán)測(cè)試后，中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)處于根據(jù)公式(5)的公式(8)給出的范圍內(nèi)，其中這些測(cè)試持續(xù)6分鐘的在900℃的最高溫度下和在持續(xù)6分鐘的150℃最低溫度下進(jìn)行兩百次。
W1≥41E1(α’1-α1)(900-150)D13/{(L1-X1)σ01}＝30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}(8)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。
同時(shí)，在通過(guò)激光焊接把接地電極貴金屬嵌片45固定到電極40的情況下，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，該接地電極貴金屬嵌片45取處于根據(jù)公式(4)的公式(9)給出的彎曲強(qiáng)度W2(單位N)，其中該循環(huán)測(cè)試在持續(xù)6分鐘的950℃最高溫度下以及持續(xù)6分鐘的150℃最低溫度下進(jìn)行兩百次。
W2≥41E2(α’2-α2)(950-150)D23/{(L2-X2)σ02}＝32800E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(9)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
因此，利用目前提出實(shí)施例的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3A)，如上所述，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，中心電極貴金屬嵌片38以及該接地電極貴金屬嵌片48的彎曲強(qiáng)度W1和W2在上述討論到的公式(8)和(9)給出的范圍內(nèi)來(lái)確定。
用這樣方法，根據(jù)第一結(jié)構(gòu)實(shí)例，對(duì)于這樣的火花塞能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步增加的結(jié)合可靠性，其中該火花塞包括分別作為火花放電元件的通過(guò)激光焊接固定到該中心電極30和接地電極40上的貴金屬嵌片35和45。
此外，在利用第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)中，通過(guò)電阻焊接把中心電極貴金屬嵌片35固定到該中心電極30上，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)循環(huán)測(cè)試后，其中這些測(cè)試持續(xù)6分鐘的在900℃的最高溫度下和在持續(xù)6分鐘的150℃最低溫度下進(jìn)行兩百次，該中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W1(單位N)取由公式(10)給出范圍內(nèi)。
W1≥82E1(α’1-α1)(900-150)D13/(L1σ01)＝61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(10)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。
同時(shí)，在通過(guò)電阻焊接把接地電極貴金屬嵌片45固定到接地電極40的情況下，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，其中循環(huán)測(cè)試在持續(xù)6分鐘的950℃最高溫度下以及持續(xù)6分鐘的150℃最低溫度下進(jìn)行兩百次，接地電極貴金屬嵌片45采用根據(jù)公式(7)的公式(11)給出的彎曲強(qiáng)度W2(單位N)。
W2≥82E2(α’2-α2)(950-150)D23/(L2σ02)＝32800E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(11)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
因此，利用目前提出實(shí)施例的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)，如上所述，在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后，中心電極貴金屬嵌片310以及該接地電極貴金屬嵌片410的彎曲強(qiáng)度W1和W2可由公式(10)和(11)上述討論到給出范圍內(nèi)的值來(lái)確定。本發(fā)明的這一特征從實(shí)驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)本發(fā)明，分別通過(guò)電阻焊接把貴金屬嵌片35和45固定到該中心電極30和接地電極40，這樣可使這些貴金屬嵌片固定到相關(guān)電極的基體材料上。當(dāng)進(jìn)行電阻焊接時(shí)，該貴金屬嵌片35和45固定到相關(guān)電極的相應(yīng)基體材料上，使貴金屬嵌片35和45具有上述規(guī)定的彎曲強(qiáng)度W1和W2，從而提供較高的提高結(jié)合可靠性。
用這樣方法，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)實(shí)例，即使在嚴(yán)重的實(shí)際使用環(huán)境下，對(duì)于這樣的火花塞也能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步提高的固定可靠性，其中該火花塞包括分別作為火花放電元件的通過(guò)電阻焊接固定到該中心電極30和接地電極40上的貴金屬嵌片35和45。
下面參考圖6來(lái)描述在新品狀態(tài)下(也就是說(shuō)火花塞在焊接剛剛過(guò)后)貴金屬嵌片彎曲強(qiáng)度和在冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試后該貴金屬嵌片彎曲強(qiáng)度之間的關(guān)系。
從圖6可以理解的是，在結(jié)合可靠性增強(qiáng)的范圍內(nèi)(即在貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定的組“A”、“B”和“C”中覆蓋的火花塞測(cè)試件)，不管嵌片材料如何，新測(cè)試件的接地電極貴金屬嵌片45均具有彎曲強(qiáng)度W02，該彎曲強(qiáng)度W02大約是由冷/熱的熱沖擊循環(huán)測(cè)試而產(chǎn)生測(cè)試件彎曲強(qiáng)度W2的兩倍，這種關(guān)系表示為W02＝2W2。
因此，在該第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3A)中，如果接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)激光焊接固定到接地電極40上，則在焊接后測(cè)試件的彎曲強(qiáng)度W02(N)落入到根據(jù)上述的公式(9)的公式(12)表示值的范圍內(nèi)。
W02＝2W2≥2×32800E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}＝65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(12)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
同樣地，如果該中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)激光焊接固定到該中心電極30上，則在焊接后該測(cè)試件的彎曲強(qiáng)度W01(單位N)落入到由根據(jù)上述的公式(8)的公式(13)表示的值的范圍內(nèi)。
W01＝2W1≥2×30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}＝61500E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}(13)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。
因此，在目前提出實(shí)施例的第一結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3A)，如上所述，在焊接后，中心電極嵌片35以及該接地電極嵌片45的彎曲強(qiáng)度W01和W02也可在上述討論到的公式(13)和(9)給出的值范圍來(lái)確定。
用這樣方法，根據(jù)第一結(jié)構(gòu)實(shí)例，即使在嚴(yán)重的實(shí)際使用環(huán)境下，對(duì)于該火花塞也能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步提高的結(jié)合可靠性，其中的火花塞包括分別通過(guò)激光焊接固定到中心電極30和接地電極40上的作為火花放電元件的貴金屬嵌片35和45。
此外，在第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)中，如果中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)電阻焊接固定到中心電極30上，則在焊接后中心電極貴金屬嵌片35的彎曲強(qiáng)度W01(單位N)落入到根據(jù)上述公式(10)的公式(14)給出值的范圍內(nèi)。
W01＝2W1≥2×61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)＝123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(14)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。
同時(shí)，如果接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)電阻焊接固定到接地電極40，則在焊接后，接地電極貴金屬嵌片45的彎曲強(qiáng)度W02(N)處于根據(jù)公式(11)的公式(15)給出的值的范圍內(nèi)。
W02＝2W2≥2×65600E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)＝131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(15)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
因此，在目前提出實(shí)施例的第二結(jié)構(gòu)實(shí)例(參見(jiàn)圖3B)中，在焊接后，該中心電極嵌片35以及該接地電極嵌片45的彎曲強(qiáng)度W01和W02也可在上述討論到的公式(14)和(15)給出的值范圍來(lái)確定。
用這樣方法，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)實(shí)例，即使在嚴(yán)重的實(shí)際使用環(huán)境下，對(duì)于該火花塞也能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步提高的結(jié)合可靠性，其中的火花塞包括分別通過(guò)電阻焊接固定到中心電極30和接地電極40上的作為火花放電元件的貴金屬嵌片35和45。
如前面提到的那樣，在目前提出的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，該中心電極貴金屬嵌片35由Ir合金制成，該合金包含大約50％或更多重量比IR的主要成分的，同時(shí)優(yōu)選的是，接地電極貴金屬嵌片45可由Pt合金制成，其中該合金包括大約50％或更多重量比Pt的主要成分，另外，優(yōu)選的是，貴金屬嵌片35和45具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的軸線(xiàn)正交的橫截面積A1和A2。
通過(guò)把具有高熔點(diǎn)的Ir合金作為中心電極貴金屬嵌片35的材料，其中該嵌片35具有高概率的火花損耗(損失)，同時(shí)把具有良好抗氧化揮發(fā)的Pt合金作為接地電極貴金屬嵌片45的材料，其中該嵌片45具有高概率的氧化揮發(fā)損耗(損失)，該火花塞能夠具有顯著增加的使用壽命。
此外，優(yōu)選的是，該貴金屬嵌片35和45分別具有在等于或者大于0.1mm2和等于或者小于1.15mm2范圍內(nèi)的軸線(xiàn)正交橫截面積A1和A2，原因如下如果該貴金屬嵌片35和45具有小于0.1mm2值的軸線(xiàn)正交橫截面積A1和A2，在貴金屬嵌片熱輻射能力上出現(xiàn)的最大惡化可使電極頭溫度以加速度增加，導(dǎo)致出現(xiàn)如異常磨損和預(yù)燃的各種問(wèn)題。
同時(shí)，如果該貴金屬嵌片35和45具有大于1.15mm2的軸線(xiàn)正交橫截面積A1和A2時(shí)，在可燃性方面變差。這是由于冷卻損失增加了阻礙火焰中心生長(zhǎng)的趨勢(shì)而引起的，而該冷卻損失由于在火焰中心生長(zhǎng)過(guò)程中貴金屬嵌片而導(dǎo)致。
此外，在目前提出的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，該中心電極貴金屬嵌片35和接地電極貴金屬嵌片45可含有以下添加劑中至少一種，這些添加劑從Ir、Pt、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y和Y2O3中選擇。
通過(guò)使用作為貴金屬嵌片35和45添加劑的這種成分，可進(jìn)一步提高了抗磨性，同時(shí)使嵌片強(qiáng)度增加，形成了具有阻止該貴金屬嵌片裂開(kāi)或者爆裂的能力，在耐用性上更優(yōu)越。
(第二實(shí)施例)第一實(shí)施例已經(jīng)描述了參考中心電極貴金屬嵌片35和接地電極貴金屬嵌片45被激光焊接或者電阻焊接的情況。
在這里，兩個(gè)貴金屬嵌片35和45之一可被激光焊接而同時(shí)另一個(gè)可被電阻焊接。
圖11A和11B為示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的火花塞火花隙50附近放大結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖11A示出了這樣的結(jié)構(gòu)，其中中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)電阻焊接固定到該中心電極30上，而同時(shí)接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)激光焊接固定到接地電極40上，此外圖11B示出了這樣的結(jié)構(gòu)，其中中心電極貴金屬嵌片35通過(guò)激光焊接固定到該中心電極30上，而同時(shí)接地電極貴金屬嵌片45通過(guò)電阻焊接固定到接地電極40上。
在此情況下，不用說(shuō)的是，被激光焊接的貴金屬嵌片能具有象在上述第一實(shí)施例中激光焊接時(shí)產(chǎn)生的涉及彎曲強(qiáng)度關(guān)系，而被電阻焊接的貴金屬嵌片能具有象在上述第一實(shí)施例中電阻焊接時(shí)產(chǎn)生的涉及彎曲強(qiáng)度關(guān)系。
用這樣方法，即使在目前提出的實(shí)施例，對(duì)于這樣的火花塞也能實(shí)現(xiàn)貴金屬嵌片進(jìn)一步增加的結(jié)合可靠性，其中該火花塞包括分別作為火花放電材料的被焊接到該中心電極30和接地電極40上的貴金屬嵌片35和45。
如作為結(jié)構(gòu)實(shí)例的圖12A和12B所示，負(fù)載施加在貴金屬嵌片35和45上以測(cè)量彎曲強(qiáng)度的方向可包括任何垂直于貴金屬嵌片35和45的方向。
(修改型)在下文中，描述用于消除作用在該結(jié)合界面層上熱應(yīng)力的接地電極40的結(jié)構(gòu)。
圖13A和13B為從接地電極40A和40B的遠(yuǎn)端側(cè)面(相對(duì)表面)43A和43B上面的上部區(qū)域觀(guān)察的放大示意圖，其中示出了用于降低施加在結(jié)合界面層上熱應(yīng)力的接地電極40A和的修改型，而結(jié)合界面層位于每一接地電極40A和40B與每一接地電極貴金屬45，45之間。
在圖13A所示的一個(gè)修改結(jié)構(gòu)中，接地電極40A包括側(cè)向延伸的基電極部分40a和從該基電極部分40a朝著該遠(yuǎn)端41方向伸出的傾斜部分40b，接地電極40A的遠(yuǎn)端側(cè)面43A為具有較窄遠(yuǎn)端部分41的大致梯形結(jié)構(gòu)，其中貴金屬嵌片45結(jié)合到該遠(yuǎn)端部分上。在圖13B所示的另一個(gè)修改結(jié)構(gòu)中，接地電極40B包括側(cè)向延伸的基電極部分40a和在寬度上比基電極部分40a小并從該基電極部分40a朝著該遠(yuǎn)端41方向伸出的較窄部分40c，同時(shí)接地電極40B的遠(yuǎn)端側(cè)面43B為具有較窄遠(yuǎn)端部分41的大致正方形結(jié)構(gòu)，其中貴金屬嵌片45結(jié)合到該遠(yuǎn)端部分上。盡管在圖13A和13B中示出的每一接地電極40A和40B的遠(yuǎn)端部分41為兩側(cè)具有鋒利邊緣，但如果需要的話(huà)，也可以是在兩側(cè)具有圓形邊緣。
利用這種結(jié)構(gòu)，對(duì)于接地電極40A和40B非常有效的是，消除施加在其中的熱應(yīng)力，形成了降低作用在上述的結(jié)合界面層上熱應(yīng)力的能力，使在耐用性上更優(yōu)越。
(第三實(shí)施例)圖14為示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的火花塞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意放大剖面圖，其中接地電極40C適于降低施加在接地電極40C和接地電極貴金屬嵌片45之間的結(jié)合界面層上的熱應(yīng)力。
圖15為示出了圖14所示第三實(shí)施例的火花塞改型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意放大剖面圖，其中接地電極40D適于降低施加在接地電極40D和接地電極貴金屬嵌片45之間的結(jié)合界面層上的熱應(yīng)力。
分別在圖14和15中示出的接地電極40C和40D在內(nèi)部包括內(nèi)層70C和70D，這些內(nèi)層其中每個(gè)均具有比基底材料(Ni基合金)較高的導(dǎo)熱性。在這種結(jié)構(gòu)中，接地電極40C和40D的遠(yuǎn)端部分(每個(gè)均在嵌片結(jié)合段)41C和41D溫度可降低，導(dǎo)致作用在每個(gè)結(jié)合界面層的熱應(yīng)力減少，從而在耐用性上更優(yōu)越。
更具體地說(shuō)，圖14所示的接地電極40C包括由Cu制成的單層的內(nèi)層70C，而圖15所示的接地電極4D包括兩層的內(nèi)層70C，如Cu+Ni的包層金屬(用Cu和Ni的層疊主體形式)。
此外，圖16為第三實(shí)施例火花塞另一個(gè)改型的示意放大剖面圖。在該改型中，接地電極40E包括從根部區(qū)段42彼此成鈍角向下延伸的傾斜部分40Ea，該部分具有貴金屬嵌片45通過(guò)焊接固定的下端。接地電極40E傾斜的布置使接地電極40的長(zhǎng)度縮短。這還降低了接地電極40E的溫度，從而導(dǎo)致如上所述作用在結(jié)合界面層上熱應(yīng)力減少，在耐用性更優(yōu)越。
(第四實(shí)施例)圖17A和17B為示出了本發(fā)明第四實(shí)施例火花塞的放大示意圖。在目前提出的實(shí)施例中，該火花塞除了中心電極30和接地電極40之外還包括輔助電極60，該輔助電極60的下遠(yuǎn)端與絕緣體20的遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系。此外，圖17B為圖17A中在箭頭G方向的視圖。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)該火花塞覆蓋有煙炱時(shí)，該輔助電極60有效地提供燒掉附著在絕緣體20表面上碳的有益效果，不僅在如上所述可燃性和結(jié)合可靠性得到改進(jìn)，而且也在抗煙熏上有改進(jìn)，從而在耐用性方面更優(yōu)越。
從上面描述中可知，根據(jù)本發(fā)明的火花塞的許多優(yōu)點(diǎn)變得很明顯(a)第二貴金屬嵌片從接地電極側(cè)面朝第一貴金屬嵌片伸出等于大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度。如果該嵌片伸出長(zhǎng)度小于0.3mm，就變得很難測(cè)量彎曲強(qiáng)度，導(dǎo)致在測(cè)量數(shù)據(jù)上有很大變化相反地，如果該嵌片伸出長(zhǎng)度等于或者大于0.3mm，則貴金屬嵌片的彎曲強(qiáng)度可在測(cè)量上有較小變化而輕易地測(cè)量，從而得到可靠測(cè)量數(shù)據(jù)。
(b)在接地電極內(nèi)設(shè)置具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)部元件為接地電極遠(yuǎn)端(即，電極頭固定區(qū)域)提供降溫的能力，從而消除了施加在結(jié)合界面層上的熱應(yīng)力，導(dǎo)致耐用性增加。
(c)存在與火花塞絕緣體相關(guān)的輔助電極可從絕緣體遠(yuǎn)端有效去除碳，導(dǎo)致火花塞使用壽命增加。
(d)由于存在這樣的中心電極和接地電極，其中該中心電極包括在火花損耗上有高的檢出概率的第一貴金屬嵌片，而該第一貴金屬嵌片由具有高熔點(diǎn)的Ir合金制成，同時(shí)接地電極包括在氧化揮發(fā)性的損耗上具有高的檢出概率的第二貴金屬嵌片，而第二貴金屬嵌片由具有抗氧化揮發(fā)性損耗的Pt合金制成，因此該火花塞能具有顯著地增加的使用壽命。該第一和第二貴金屬嵌片由圓柱元件形成，每個(gè)元件均具有等于或者大于0.1mm2和等于或者小于1.15mm2的軸線(xiàn)正交橫截面積。如果該軸線(xiàn)正交橫截面積小于0.1mm2，在熱輻射性能方面嚴(yán)重惡化，從而以加速的速度增加了電極頭溫度，導(dǎo)致出現(xiàn)如異常磨損和預(yù)燃的問(wèn)題。相反地，如果軸線(xiàn)正交橫截面積大于1.15mm2，則在火花塞可燃性方面出現(xiàn)惡化。在焰心形成期間，如果從該貴金屬嵌片導(dǎo)致的冷卻損失增加，則焰心的生長(zhǎng)被干擾。
(e)把至少一種添加劑成分加入到貴金屬嵌片，不僅提供了抗磨損性能，而且也增加了嵌片強(qiáng)度，形成了阻止貴金屬嵌片由于高溫裂開(kāi)或者爆裂的能力。這樣，確保了高可靠性。
(f)當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)激光焊接固定到該中心電極的第一貴金屬嵌片選擇成具有通過(guò)以下公式表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W1≥30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，接地電極的第二貴金屬嵌片選擇成具有通過(guò)以下公式表示的值的彎曲強(qiáng)度W2≥32800E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}
其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。利用本發(fā)明的這些特征，該第一和第二貴金屬嵌片具有在上述規(guī)定最高和最低溫度確定的彎曲強(qiáng)度，借此每一第一和第二貴金屬嵌片能夠具有提高的結(jié)合可靠性。
(g)此外，當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定在中心電極上的第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。另外，當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度同時(shí)最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定在接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式表示的值的第二彎曲強(qiáng)度W2W2≥65600E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
該第一和第二貴金屬嵌片均可分別通過(guò)電阻焊接固定到中心電極和接地電極上，以提供相應(yīng)的需求彎曲強(qiáng)度，從而特別在規(guī)定如上所述的最高溫度和最低溫度時(shí)提供較高結(jié)合可靠性。
(h)當(dāng)進(jìn)行激光焊接以使該第一貴金屬嵌片固定到該中心電極時(shí)，最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度，而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃的溫度。因此，通過(guò)激光焊接固定到中心電極的該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式表示值的第一彎曲強(qiáng)度W1W1≥30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。此外，當(dāng)進(jìn)行電阻焊接時(shí)，最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度同時(shí)最低溫度Tmin設(shè)置成150℃，通過(guò)電阻焊接固定在接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式表示的值的第二彎曲強(qiáng)度W2W2≥65600E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。利用本發(fā)明的除了上述特征之外的這些特征，當(dāng)規(guī)定最高溫度和最低溫度時(shí)，該第一和第二貴金屬嵌片的彎曲強(qiáng)度限定成為貴金屬嵌片提供增加的結(jié)合可靠性。
(i)當(dāng)進(jìn)行電阻焊接使該第一貴金屬嵌片固定到該中心電極時(shí)，最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度，同時(shí)最低溫度Tmin設(shè)置成150℃的溫度。因此，通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的該第一貴金屬嵌片選擇成具有通過(guò)以下公式表示值的第一彎曲強(qiáng)度W1W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值。此外，當(dāng)進(jìn)行激光焊接以使第二貴金屬嵌片固定到接地電極時(shí)，最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度，同時(shí)最低溫度Tmin設(shè)置成150℃，通過(guò)激光焊接固定在接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式表示的值的第二彎曲強(qiáng)度W2≥32800E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。利用本發(fā)明的除了上述特征之外的這些特征，特別當(dāng)規(guī)定最高溫度和最低溫度時(shí)，該第一和第二貴金屬嵌片的彎曲強(qiáng)度限定成為貴金屬嵌片提供增增加的結(jié)合可靠性。
(j)根據(jù)本發(fā)明的制造方法，該火花塞可以較高可靠方式制造，以具有高度改進(jìn)的貴金屬嵌片的結(jié)合可靠性。
雖然在上面描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例和改型，但可以設(shè)想在不脫離本發(fā)明精神和范圍情況下，為了具體的應(yīng)用可進(jìn)行許多變化。例如，盡管已經(jīng)描述了貴金屬嵌片包括圓柱元件，但應(yīng)當(dāng)注意的是，該貴金屬嵌片在橫截面上可具有正方形形狀或者多邊形(poligonal)形狀。在此情況下，電極頭直徑可認(rèn)為是貴金屬嵌片的寬度。因此，示出的實(shí)施例和改型必須只看成是這樣的實(shí)例，這些實(shí)例是為了清楚而描述的，而不作為對(duì)如以下權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)均分別通過(guò)激光焊接固定到該中心電極和接地電極的基體材料上，從而使該第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)分別經(jīng)由第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(1)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01}(1)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(2)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02} (2)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，其中當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成的150℃時(shí)，通過(guò)激光焊接固定在中心電極上的第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(3)表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W1≥30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01} (3)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(4)表示的值的彎曲強(qiáng)度W2≥32800E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(4)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
8.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中該第一和第二貴金屬嵌片兩個(gè)均分別通過(guò)電阻焊接固定到中心電極和接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(5)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01) (5)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(6)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥82E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02) (6)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞，其中當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成的150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定在中心電極上的第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(7)表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W2≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01) (7)α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定到接地電極上的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(8)表示的值的彎曲強(qiáng)度W2W2≥65600E2(α’2-α2)D23/(L2σ02) (8)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
15.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到該中心電極的基體材料上，使該第一貴金屬嵌片經(jīng)由熔焊部分固定到基體材料上，同時(shí)第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到該接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(9)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01} (9)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(10)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02} (10)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 9的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的火花塞，其中當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成的150℃時(shí)，通過(guò)激光焊接固定在中心電極上的第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(11)表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W1≥30750E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01}(11)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定到接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(12)表示的值的彎曲強(qiáng)度W2≥65600E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(12)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
22.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中該第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，其中中心電極與接地電極第二貴金屬材料彼此熔焊在一起，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(13)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01) (13)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(14)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02) (14)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的火花塞，其中當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成900℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成的150℃時(shí)，通過(guò)電阻焊接固定在中心電極上的第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(15)表示的值的彎曲強(qiáng)度W1W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1σ01) (15)其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及其中當(dāng)最高溫度Tmax設(shè)置成950℃的溫度而最低溫度Tmin設(shè)置成150℃時(shí)，通過(guò)激光焊接固定到接地電極的第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(16)表示的值的彎曲強(qiáng)度W2≥32800E2(α’2-α2)D23/{L2-X2}σ02} (16)其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
29.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中該第一和第二貴金屬嵌片兩者均分別通過(guò)激光焊接固定到中心電極和接地電極的基體材料上，使第一和第二貴金屬嵌片兩者均通過(guò)第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，其中每個(gè)貴金屬嵌片和電極材料材料彼此熔焊在一起，從而在激光焊接后第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(17)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01} (17)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(18)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02} (18)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
34.根據(jù)權(quán)利要求26的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
35.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中第一和第二貴金屬嵌片通過(guò)分別通過(guò)電阻焊接固定到該中心電極和接地電極的基體材料上，從而在該電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(19)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(19)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(20)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02) (20)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
39.根據(jù)權(quán)利要求35的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
40.根據(jù)權(quán)利要求19的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
41.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到中心電極的基體材料上，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，其中第一貴金屬嵌片和基體材料彼此熔焊在一起，以及第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定在接地電極上，從而在激光焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(21)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1-X1)σ01)(21)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(22)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(22)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
45.根據(jù)權(quán)利要求41的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
47.一種火花塞，包括具有遠(yuǎn)端部分的中心電極，第一貴金屬嵌片通過(guò)焊接固定在該遠(yuǎn)端部分上；接地電極，該接地電極經(jīng)由火花隙與該中心電極和成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片以與該中心電極成面對(duì)面關(guān)系固定在接地電極的表面上；其中第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；其中第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，其中中心電極和第二貴金屬嵌片基體材料彼此熔焊在一起，從而在電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(23)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(23)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(24)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02} (24)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的火花塞，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的火花塞，其中接地電極包括具有高熱導(dǎo)率的內(nèi)層。
50.根據(jù)權(quán)利要求47的火花塞，還包括該中心電極穿過(guò)延伸的絕緣體和輔助電極，該輔助電極具有與該絕緣體遠(yuǎn)端成面對(duì)面關(guān)系的下部遠(yuǎn)端。
51.根據(jù)權(quán)利要求47的火花塞，其中該第一貴金屬嵌片包括由Ir合金制成的圓柱元件，其中該Ir合金包含50％或更多重量比的Ir并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積，同時(shí)第二貴金屬嵌片包括由Pt合金制成的圓柱元件，其中該P(yáng)t合金包含50％或更多重量比的Pt并具有等于或者大于0.1mm2以及等于或者小于1.15mm2的橫截面積。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的火花塞，其中該中心電極的該第一貴金屬嵌片以及該接地電極的第二貴金屬嵌片包含以下至少一種添加劑，這些添加劑包括Ir、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y以及Y2O3。
53.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中進(jìn)行激光焊接，使該第一和第二貴金屬嵌片兩者分別經(jīng)由第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)和在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)和在給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(25)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01} (25)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(26)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/{(L2-X2)σ02} (26)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
54.根據(jù)權(quán)利要求53的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
55.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中進(jìn)行為兩者進(jìn)行結(jié)合的電阻焊接操作，從而在最高溫度(單位℃)下給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(27)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01) (27)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)以及在最低溫度(單位℃))下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(28)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥82E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02) (28)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
57.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到該中心電極的基體材料上，使該第一貴金屬嵌片經(jīng)由熔焊部分固定到基體材料上，同時(shí)第二貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到該接地電極的基體材料上，從而在最高溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃)的給定時(shí)間間隔內(nèi)，火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(29)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥41E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/{(L1-X1)σ01} (29)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)和給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))和給定時(shí)間間隔內(nèi)，接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(30)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥82E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02)(30)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
59.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中該第一貴金屬嵌片通過(guò)電阻焊接固定到中心電極的基體材料上，而第二貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到接地電極的基體材料上，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，其中中心電極與接地電極第二貴金屬材料彼此熔焊在一起，從而在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)、以及在最低溫度(單位℃)下的給定時(shí)間間隔內(nèi)、火花塞受到重復(fù)進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(31)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥82E1(α’1-α1)(Tmax-Tmin)D13/(L1σ01) (31)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’1、α1以及E1表示在Tmax的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在最高溫度(單位℃)下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，以及在最低溫度(單位℃))下在給定時(shí)間間隔內(nèi)，在接地電極受到進(jìn)行給定次數(shù)的冷/熱的熱沖擊循環(huán)后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(32)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥41E2(α’2-α2)(Tmax-Tmin)D23/(L2σ02) (32)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，Tmax表示在熱沖擊循環(huán)期間的最高溫度，Tmin表示在熱沖擊循環(huán)期間的最低溫度，以及其中α’2、α2以及E2表示在Tmax的值，以及σ02表示在常溫下的值。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
61.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中進(jìn)行激光焊接，使第一和第二貴金屬嵌片兩者均通過(guò)第一和第二熔焊部分固定到基體材料上，從而在激光焊接后第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(33)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/{(L1-X1)σ01} (33)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(34)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(34)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
62.根據(jù)權(quán)利要求61的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
63.一種制造火花塞方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中進(jìn)行電阻焊接，從而在該電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(35)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01)(35)α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值，以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(36)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(36)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
64.根據(jù)權(quán)利要求63的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
65.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)激光焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到基體材料上，其中在該熔焊部分，第一貴金屬嵌片和基體材料熔焊在一起；通過(guò)電阻焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中第一貴金屬嵌片通過(guò)激光焊接固定到中心電極的基體材料上，使第一貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到該基體材料上，通過(guò)電阻焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料上，從而在激光焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(37)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥61500E1(α’1-α1)D13/(L1-X1)σ01)(37)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第一熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在電阻焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(38)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥131200E2(α’2-α2)D23/(L2σ02)(38)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
67.一種制造火花塞的方法，該方法包括制備中心電極、接地電極、第一貴金屬嵌片以及第二貴金屬嵌片；通過(guò)電阻焊接把該第一貴金屬嵌片固定到中心電極的基底材料的遠(yuǎn)端；通過(guò)激光焊接把第二貴金屬嵌片固定到接地電極的基底材料的遠(yuǎn)端，使第二貴金屬嵌片通過(guò)熔焊部分固定到接地電極的基體材料上，其中在該熔焊部分，第一貴金屬嵌片和基體材料熔焊在一起，同時(shí)第二貴金屬嵌片從接地電極表面朝著第一貴金屬嵌片方向延伸出給定嵌片伸出長(zhǎng)度；以及把接地電極放置成與中心電極成面對(duì)面關(guān)系，以及該第二貴金屬嵌片的位置與該第一貴金屬嵌片經(jīng)由火花隙成面對(duì)面關(guān)系；其中進(jìn)行電阻焊接和激光焊接，從而在電阻焊接后該第一貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(39)表示的第一彎曲強(qiáng)度W1(單位N)W1≥123000E1(α’1-α1)D13/(L1σ01) (39)其中α’1表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α1表示該中心電極第一貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E1表示該第一貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ01表示該第一貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D1表示該第一貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L1表示該第一貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，以及其中α’1、α1以及E1表示在900℃的值，以及σ01表示在常溫下的值；以及在激光焊接后，該第二貴金屬嵌片具有通過(guò)以下公式(40)表示的第二彎曲強(qiáng)度W2(單位N)W2≥65600E2(α’2-α2)D23/{(L2-X2)σ02}(40)α’2表示該中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，α2表示該中心電極第二貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，E2表示該第二貴金屬嵌片的楊氏模量(單位MPa)，σ02表示該第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度(單位MPa)，D2表示該第二貴金屬嵌片的電極頭直徑(單位mm)，L2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度(單位mm)，X2表示該第二貴金屬嵌片的嵌片伸出長(zhǎng)度L1占據(jù)的第二熔焊部分厚度(單位mm)，以及其中α’2、α2以及E2表示在950℃的值，以及σ02表示在常溫下的值。
68.根據(jù)權(quán)利要求67的制造火花塞的方法，其中第二貴金屬嵌片延伸等于或者大于0.3mm的嵌片伸出長(zhǎng)度，同時(shí)給定次數(shù)包括200個(gè)循環(huán)以及給定時(shí)間間隔包括六分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種火花塞和制造方法，其中該火花塞具有中心電極和接地電極，中心電極貴金屬嵌片和接地電極貴金屬嵌片分別通過(guò)焊接固定。該中心電極貴金屬嵌片具有通過(guò)如下限定的彎曲強(qiáng)度中心電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)、中心電極貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)、楊氏模量、拉伸強(qiáng)度、嵌片直徑、嵌片伸出長(zhǎng)度和熔焊部分的厚度，同時(shí)該接地電極貴金屬嵌片具有通過(guò)如下限定的彎曲強(qiáng)度接地電極的線(xiàn)性膨脹系數(shù)、接地電極貴金屬嵌片的線(xiàn)性膨脹系數(shù)、楊氏模量、第二貴金屬嵌片的拉伸強(qiáng)度、嵌片直徑、嵌片伸出長(zhǎng)度和熔焊部分的厚度。
文檔編號(hào)C22C5/04GK1599162SQ20041007919
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者堀恒圓 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝