專利名稱：火花塞及火花塞的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在內(nèi)燃機上使用的火花塞，特別涉及實現(xiàn)優(yōu)良火焰成長性的 火花塞。
背景技術(shù)：
火花塞是將露出到內(nèi)燃機的燃燒室中的中心電極、接地電極這兩電極之間作為火 花放電間隙來進行火花放電，被用作內(nèi)燃機燃燒的著火裝置。以往，有這樣的火花塞(例 如，參照日本特開平8-339880號公報)，為實現(xiàn)火花塞的長壽命化，而在成為火花放電起點 的任一個電極或兩個電極的前端部接合有耐火花損耗性、耐高溫氧化性(以下將耐火花損 耗性、耐高溫氧化性合并起來稱為耐久性)優(yōu)良的貴金屬合金制的電極頭(以下簡稱貴金 屬電極頭)。這樣通過使用耐久性優(yōu)良的貴金屬電極頭，可以使成為火花放電起點的貴金屬 電極頭為小直徑，因此不僅可實現(xiàn)長壽命化，還可實現(xiàn)通過使該電極頭為極細而不會妨礙 作為點著火的混合氣體的火焰的擴大(以下簡稱為火焰成長性)的結(jié)構(gòu)(例如參照日本特 開 2002-313524 號公報)。然而，在使用極細的貴金屬電極頭作為這樣的提高火焰成長性的方法之前，進行 了各種研究?；鸹ㄈ菍⑿纬捎谥黧w金屬殼上的外螺紋安裝在形成于內(nèi)燃機上的內(nèi)螺紋來 進行使用的，但在其安裝時，要考慮接地電極的方向性來進行安裝，因此該安裝是非常困難 的。為此，存在這樣的問題在混合氣體從火花塞周圍朝向火花放電的發(fā)生部位時、及混合 氣體被點著后火焰成長時，由于存在接地電極，阻礙了混合氣體的運動及火焰的成長，降低 了燃燒效率。為了解決這樣的問題，例如在日本特開平11-121142號公報中記載的使接地電極 的截面形狀為圓形的結(jié)構(gòu)(以下簡稱為圓接地電極)。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，可以避免混合 氣體的流動被接地電極妨礙而使氣流從接地電極脫離，還可避免成長過程的火焰接觸到接 地電極而被接地電極奪取熱，降低了火焰的成長。另外，在使用火花塞的汽車行業(yè)，正推進發(fā)動機的小型化、高效率化，由于隨著吸 氣、排氣口的大口徑化、燃料的直噴化而要在燃燒室附近配置噴射器等，因此要求火花塞小 直徑。為響應(yīng)該要求，將火花塞的螺紋直徑做成例如M12以下的小直徑。但是，若考慮使保 持中心電極的絕緣電瓷具有在施加產(chǎn)生火花放電的高電壓時不會產(chǎn)生貫穿破壞的程度的 壁厚，或為了不產(chǎn)生絕緣電瓷與主體金屬殼之間的火花放電、即不產(chǎn)生所謂的橫向跳火，而 使絕緣電瓷與主體金屬殼之間形成規(guī)定間隙，則僅容許接合有接地電極的主體金屬殼的前 端面上具有極其有限的厚度。對使用這樣小直徑的主體金屬殼使火花塞為小直徑，并且為了具有長壽命及優(yōu)良 的火焰成長性而在圓接地電極上接合極細的貴金屬電極頭的結(jié)構(gòu)進行研究。然而，不容易充分確保上述那樣接合有接地電極的主體金屬殼的前端面厚度。若是以往使用的大致矩形 的棱柱形接地電極，可以使其寬度大于主體金屬殼的前端面厚度，將其接合在主體金屬殼 的前端面上，從而可以避免接地電極的導(dǎo)熱性不充分的問題。但是，由于圓接地電極的自身 截面形狀是圓形的，僅容許具有相當(dāng)于主體金屬殼的前端面厚度的直徑，難以確保充分的 導(dǎo)熱性。也考慮使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的Cu等金屬作為芯材構(gòu)成圓接地電極，但這樣的結(jié)構(gòu)不免 要增大制造工時。在解決了以上諸問題的基礎(chǔ)上，則接合極細的貴金屬電極頭就能實現(xiàn)長 壽命化及火焰成長性優(yōu)良的火花塞。另外，對為了提高長壽命及著火性能而具有極細的貴金屬電極頭，并為了實現(xiàn)更 優(yōu)良的火焰成長性而在圓接地電極上接合該貴金屬電極頭的結(jié)構(gòu)進行研究。然而，由于圓 接地電極的外輪廓線是彎折成圓弧形，因此不容易牢固地接合形成為上下端具有平坦面的 大致圓柱狀的貴金屬電極頭。為了提高貴金屬電極頭與圓接地電極的接合性，考慮將貴金 屬電極頭的接合面預(yù)先加工成凹部或弧狀部以使得其與圓接地電極結(jié)合，但這樣存在制造 成本增大、工時增大、貴金屬電極頭的朝向?qū)?zhǔn)等問題，因此不現(xiàn)實。由于貴金屬電極頭是上下端具有平坦面的柱狀形狀，所以不容易與具有弧狀面的 圓接地電極牢固地接合。例如對通過電阻焊接進行接合的方式進行研究，在柱狀的電極頭 的底面(與接地電極接合一側(cè)的端面)中，僅靠近中心部位與接地電極接觸，所以被焊接 成在遠離中心的部位不流過電流、僅貴金屬電極頭的靠近中心部位被接合的所謂“浮起狀 態(tài)”。另外，對進行激光焊接的方式進行研究，相對于平坦面的貴金屬電極頭的底面而具有 規(guī)定曲率半徑的圓接地電極的側(cè)面，僅接觸貴金屬電極頭的靠近中心的部位，其遠離中心 的部位也遠離圓接地電極的側(cè)面，所以即使照射激光，圓接地電極與貴金屬電極頭的焊接 熔深也小，仍難以形成牢固的接合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述各種問題而做出的，其目的在于提供一種小直徑的火花塞及提 供在實現(xiàn)這些火花塞時，不會徒勞地增加制造成本、工時就能制造的方法。該火花塞是通過 將貴金屬電極頭牢固地接合到圓接地電極上而制成可靠性高的火花塞，并具有與圓接地電 極同等的火焰成長性，并可實現(xiàn)長壽命化，具有導(dǎo)熱性優(yōu)良的接地電極。為解決上述問題，本發(fā)明的第1構(gòu)成的火花塞，包括桿狀的中心電極、筒狀的絕緣 電瓷、主體金屬殼和接地電極，該桿狀的中心電極沿火花塞軸線方向延伸；該筒狀的絕緣電 瓷具有軸孔，以使上述中心電極的前端從自身的前端面突出的狀態(tài)將上述中心電極保持在 上述軸孔中；該主體金屬殼保持上述絕緣電瓷；該接地電極的一端與上述主體金屬殼的前 端面接合，從該一端向另一端延伸；其特征在于，上述接地電極具有面向上述中心電極的內(nèi)側(cè)面、和相對于該內(nèi)側(cè)面為背面的外側(cè) 面，從自身的延伸方向的另一端側(cè)看接地電極時，上述外側(cè)面呈弧狀曲面，且在上述內(nèi)側(cè)面 上接合有圓柱狀的貴金屬電極頭。通過這樣構(gòu)成，將火花塞安裝到內(nèi)燃機上時，即使接地電極的方向性不是理想的 方向，也可以使燃燒效率發(fā)揮到最大限度。與使用棱柱狀的接地電極來構(gòu)成火花塞的情況 相比，可以說在使用以往的圓接地電極來構(gòu)成火花塞的情況下混合氣體容易進入火花放電 間隙，燃燒效率提高。若采用本發(fā)明的構(gòu)成，確認(rèn)到燃燒效率進一步提高。根據(jù)雖未明確，但認(rèn)為由于存在從接地電極向中心電極突出的貴金屬電極頭，所以從接地電極到火花放 電間隙的中心部的到達距離變長，在混合氣體到達火花放電間隙中心部之前的期間，通過 燃燒室內(nèi)的空氣阻力(也包括由混合氣體、燃燒氣體引起的阻力)、他們的流動(旋渦、滾轉(zhuǎn) 等)發(fā)揮作用，消除由接地電極產(chǎn)生的卡門渦旋阻礙混合氣體的流動的現(xiàn)象。此外，點著的 混合氣體、即燃燒氣體，在其火焰核還小時，在體積小的貴金屬電極頭的周圍燃燒擴展，充 分成長后，在比貴金屬電極頭體積大的接地電極周圍燃燒擴展，所以，難以阻礙點著后火焰 核的成長也產(chǎn)生著影響。為了進一步提高燃燒效率，上述貴金屬電極頭，在以從與上述接地電極接合的部 位突出的方向為電極頭軸線時，最好是向該電極頭軸線方向的突出長度h大于與該電極頭 軸線方向垂直的方向的寬度d。是所謂縱長形狀(h>d)的貴金屬電極頭，h的大小的大致 標(biāo)準(zhǔn)最好是圓接地電極外形的16%以上。另外，如上所述，對圓接地電極接合圓柱狀的貴金屬電極頭，不容易得到足夠的接 合強度，因此，本發(fā)明的第3構(gòu)成優(yōu)選為，從自身的延伸方向另一端側(cè)看上述接地電極時， 上述接地電極具有在上述內(nèi)側(cè)面上述接地電極的外輪廓線成為直線部的平面、和以上述直 線部的端部為起點的、位于該直線部兩端側(cè)的兩個第1弧狀部，上述貴金屬電極頭自身(上述貴金屬電極頭)的頂端面比兩個假想延長圓弧在上 述內(nèi)側(cè)面?zhèn)鹊慕稽c突出，該假想延長圓弧具有與上述兩個第ι弧狀部相同的曲率半徑R，是 從該第1弧狀部延長而形成的。貴金屬電極頭通常是通過將貴金屬的坯料進行拔絲加工成極細狀，經(jīng)過切斷工序 而形成上下具有平坦面的圓柱形狀。為了與圓接地電極接合得到牢固的接合強度，可以相 對于該貴金屬電極頭平坦面，在圓接地電極的接合貴金屬電極頭的面向中心電極一側(cè)設(shè)平面。但是，并不是簡單地設(shè)平面即可，當(dāng)平面做得過大時，則有可能不能得到作為圓接 地電極的效果、即優(yōu)良的火焰成長性。為了有效地得到作為圓接地電極的效果，只要這樣構(gòu) 成即可繪出使連接作為上述平面的直線部的兩端而形成的兩個第1弧狀部向中心電極側(cè) 假想延長而成的假想延長圓弧，使貴金屬電極頭的作為靠近中心電極的端面的頂端面比該 假想延長圓弧的交點突出。若采用這樣的構(gòu)成，則在貴金屬電極頭的頂端面與中心電極的 前端面之間點著的火焰成長到一定程度之前，不會接觸到接地電極的平面，因此可實現(xiàn)高 著火性，其后由于沿形成為弧狀的接地電極側(cè)面燃燒擴展，因此也可得到優(yōu)良的火焰成長 性。另外，為了得到更牢固的接合強度，最好使接合貴金屬電極頭的平面的面積大于等于貴 金屬電極頭的抵接面的面積。此外，作為本發(fā)明的第4構(gòu)成，優(yōu)選是，使上述接地電極以直線狀延伸，從自身的 延伸方向另一端側(cè)看該接地電極時，對于上述兩個第1弧狀部中的一方，形成該一方第1弧 狀部的圓弧的中心，位于分割上述直線部的中心線上，或位于比上述中心線更靠上述兩個 第1弧狀部中的另一方弧狀部側(cè)。通過具有上述第1至第3構(gòu)成，可分別提高著火性、火焰 成長性和壽命，但從特別提高火焰成長性的方面考慮，最好具有該第4構(gòu)成。此外，特別是第1弧狀部具有一定的曲率半徑時，作為本發(fā)明的第5構(gòu)成，優(yōu)選是， 從其自身的延伸方向另一端側(cè)看上述接地電極時，上述接地電極具有在上述內(nèi)側(cè)面上述接 地電極的外輪廓線成為直線部的平面、和以上述直線部的端部為起點的、位于該直線部兩端側(cè)的兩個第1弧狀部，(作為上述接地電極的內(nèi)側(cè)面)上述平面位于h+1的中點與上述 貴金屬電極頭的頂端面之間，其中，h是在以從與上述接地電極接合的部位突出的方向為電 極頭軸線時的上述貴金屬電極頭向該電極頭軸線方向的突出長度，1是上述接地電極向上 述火花塞軸線的徑向的厚度。此外，特別著眼于貴金屬電極頭時，作為本發(fā)明的第6構(gòu)成優(yōu)選是，由上述中心電 極的前端與接合于上述接地電極的貴金屬電極頭形成的火花放電間隙G、和上述中心電極 前端與上述接地電極之間的間隙中的最小的間隙H，滿足關(guān)系0. 5mm ( H-G ( 1. 0mm。通常的火花塞所采用的接地電極的形狀是大致矩形的棱柱狀，所以多是在火花放 電間隙最小的部位進行火花放電，或在電場陡峭的角部進行火花放電。然而，與大致矩形的 接地電極相比，本發(fā)明那樣的具有弧狀部的接地電極，其電場陡峭的部位少，所以有時繞過 圓接地電極地在中心電極的大致相反一側(cè)進行火花放電。另外，由于貴金屬電極頭和圓接 地電極的母材的熔融部的功函數(shù)低，所以容易放電，或有時對該部分進行放電。特別是反復(fù) 進行后者的火花放電時，有可能固定接合貴金屬電極頭的部分被消耗而減少，從而使接合 強度降低。針對這樣的問題而采用上述第6構(gòu)成，減少火花放電的繞過、向熔融部的放電頻 率，可使火花塞維持更加長期優(yōu)良的著火性、火焰成長性。另外，特別著眼于提高接地電極的導(dǎo)熱性時，可形成這樣的第7構(gòu)成從自身的延 伸方向另一端側(cè)看上述接地電極時，上述接地電極包括在上述內(nèi)側(cè)面上述接地電極的外 輪廓線成為直線部的平面；具有曲率半徑r、以上述直線部的端部為起點并朝自身(第1弧狀部)的另一端延 伸的位于上述直線部兩端側(cè)的兩個第1弧狀部；相互連接該第1弧狀部的上述另一端的具有曲率半徑R的第2弧狀部。如上述第7構(gòu)成，通過使從接地電極的延伸方向的另一端側(cè)看到的形狀、即接地 電極的截面的外輪廓線形成為大致半圓形狀，用較小曲率半徑的弧狀部(第1弧狀部)連 接直線部的兩端，用較大曲率半徑的弧狀部(第2弧狀部)相互連接第1弧狀部的端點，從 而可使圓接地電極具有較大的接合面積來與主體金屬殼的前端面接合(其中，該大致半圓 形狀的直線部的兩端是第1弧狀部，即為被倒角成R狀的形態(tài))。由此，可以避免接地電極 的導(dǎo)熱性不充分，并可具有作為圓接地電極的特性的優(yōu)良的火焰成長性。具有該構(gòu)成，且形 成曲率半徑不同的第1及第2弧狀部，從而可以避免混合氣體等氣流從接地電極脫離而使 燃燒效率惡化。作為更優(yōu)選的形態(tài)，使上述直線部的長度大于主體金屬殼的前端面的厚度， 可以使其直線部不從主體金屬殼的前端面超出地接合。將該優(yōu)選形態(tài)更具體化的構(gòu)成即為 本發(fā)明的第8構(gòu)成。本發(fā)明的第8構(gòu)成是，上述第1弧狀部的曲率半徑r、上述第2弧狀部的曲率半徑 R滿足關(guān)系r < R0這樣通過使平面(從延伸方向看為直線狀)面向中心電極地將接地電 極接合到主體金屬殼上，并使曲率半徑r、R的關(guān)系為r < R，從而可更高效率地得到接地電 極與主體金屬殼的接合面積。此外，貴金屬電極頭形成為被接合到接地電極的側(cè)面中的呈 平面的部分上的形態(tài)。由此，可使貴金屬電極頭與接地電極的接合更穩(wěn)定。在上述第8構(gòu)成中的第1弧狀部的曲率半徑r最好如下確定。其即為第9構(gòu)成， 即在設(shè)延長上述第2弧狀部的外周緣而形成的假想圓弧與上述直線部的假想延長線相交的兩交點之間的交點間距離為Dl時，使上述第1弧狀部的曲率半徑r為Dl/9 D1/5。通過設(shè)第1弧狀部的曲率半徑r為D1/9以上，從而可抑制使從火花塞外側(cè)向中心 流動的氣流在從第2弧狀部改變到第1弧狀部的拐點處從接地電極脫離而使燃燒效率惡 化。此外，通過將該曲率半徑r控制到D1/5以下，可以為容易接合貴金屬電極頭而確保足 夠的平面。若著眼于該貴金屬電極頭，則優(yōu)選為(第10構(gòu)成)，S卩，使上述貴金屬電極頭的外 徑d為0. 4mm < d < 0. 8mm,且使上述接地電極為Dl_2r彡1. 5d。貴金屬電極頭的外徑d不 到0. 4mm時，即使是耐火花損耗性、耐高溫氧化性優(yōu)良的貴金屬，也難以實現(xiàn)長壽命化。另 一方面，使d超過0.8mm時，會阻礙火焰成長性，有悖于本發(fā)明的主旨。具有這樣的貴金屬 電極頭時，Dl-2r、即接地電極的平面部的長度只要為1.5d以上，即可具有足夠強度地將貴 金屬電極頭接合到接地電極上。另一方面，從接地電極與貴金屬電極頭的接合性方面考慮，優(yōu)選為以下的第11構(gòu) 成。即，從自身的延伸方向另一端側(cè)看上述接地電極時，上述接地電極的上述內(nèi)側(cè)面被通過 上述貴金屬電極頭的外周面中最靠近上述接地電極的部位的、與上述電極頭軸線平行的兩 條直線劃分，將該被劃分出的內(nèi)側(cè)面中的上述兩條直線之間設(shè)為區(qū)域A，將除該區(qū)域A之外的 區(qū)域設(shè)為區(qū)域B，上述區(qū)域A的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RA和上述區(qū)域B的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RB滿足關(guān) 系RA彡RB。如上第11構(gòu)成所述，通過使圓接地電極的側(cè)面中的、接合貴金屬電極頭的部位 (相當(dāng)于上述區(qū)域A)的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RA為未接合貴金屬電極頭的部位(相當(dāng)于上述 區(qū)域B)的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RB以上，可期待得到以下效果。按壓貴金屬電極頭時，貴金屬 電極頭的底面與圓接地電極的側(cè)面相接觸的靠近中心的部位的抵接面積變大。由此，例如 進行電阻焊接時，在電阻焊接初期熔融的部位比以往大，因此改善了焊接性，可減少以“浮 起狀態(tài)”下被接合的問題。此外，在進行激光焊接時，也可減少圓接地電極的側(cè)面與貴金屬 電極頭的底面相離開的距離，所以可實現(xiàn)更穩(wěn)定的接合。當(dāng)然，更優(yōu)選是除了 RA = RB以外， 為 RA > RB。然而，關(guān)于貴金屬電極頭脫落的危險性，可如下考慮。與以往使用的截面為大致矩形的接地電極不同，圓接地電極不存在容易電場集中 的邊緣部分。因此，在圓接地電極的周圍電場斜度陡峭的部分較少。本來在中心電極的前 端和接合于圓接地電極的貴金屬之間進行火花放電，但由于不存在象大致矩形的接地電極 那樣的邊緣，所以有時繞過圓接地電極而在中心電極的大致相反側(cè)進行火花放電。此外，貴 金屬電極頭和圓接地電極的母材的熔融部的功函數(shù)低，所以容易放電，或有時對該部分進 行放電。特別是反復(fù)進行后者的火花放電時，有可能固定接合貴金屬電極頭的部分消耗而 減少，從而使接合強度降低。于是，很有可能產(chǎn)生隨著發(fā)動機的燃燒而產(chǎn)生的熱不能從貴金 屬電極頭被充分地引開、進而由發(fā)動機的振動導(dǎo)致貴金屬電極頭從接地電極脫離、脫落到 燃燒室內(nèi)的危險。因此，為了避免這樣的危險性，最好采用作為本發(fā)明第13構(gòu)成的以下構(gòu)成。 即，由上述中心電極的前端與接合于上述接地電極的貴金屬電極頭形成的火花放電間隙G、和上述中心電極前端與上述接地電極之間的間隙中的最小的間隙H，滿足關(guān)系
0.5mm ^ H-G ^ 1. Omm0通過具有上述第13構(gòu)成，可降低在中心電極的相反側(cè)的部分進行火花放電或?qū)?圓接地電極和貴金屬電極頭的熔融部進行火花放電的概率。此外，為了得到更顯著的效果， 最好使貴金屬電極頭的從其與圓接地電極的接合面朝中心電極的突出量為0. 5mm以上、
1.Omm以下。此外，作為制造具有在圓接地電極上接合有貴金屬電極頭的構(gòu)成的火花塞的方 法，可以包括通過電阻焊接將上述貴金屬電極頭暫時固定到上述接地電極的內(nèi)側(cè)面上的電阻 焊接工序；在上述暫時固定后，從全周對上述貴金屬電極頭與上述接地電極的接合面進行激 光焊接而將其固定接合的工序。通過這樣制造火花塞，可以穩(wěn)定地將具有平面狀底面的貴 金屬電極頭固定接合到圓接地電極的側(cè)面這樣極不穩(wěn)定的部位。此外，作為另一制造方法，是將柱狀的貴金屬電極頭激光焊接到圓柱狀的接地電 極的內(nèi)側(cè)面而成的火花塞的制造方法，可以包括使上述貴金屬電極頭相對于上述接地電極的內(nèi)側(cè)面定位的手段；根據(jù)上述貴金屬電極頭的定位狀態(tài)，改變激光的照射角度或照射位置來進行焊接 的手段。此外，即使使激光的照射角度、照射位置固定，也可以根據(jù)定位狀態(tài)改變其輸出功 率來進行焊接。通過用上述制造方法進行制造，可以將貴金屬電極頭良好地接合在圓柱狀的接地 電極上。使該貴金屬電極頭相對于圓接地電極定位的手段可以是由上述電阻焊接的暫時固 定，也可以使用定位夾具。即，在對圓接地電極進行焊接結(jié)束之前的期間，只要不產(chǎn)生位置 偏移，可以使用任何手段。


圖1表示本發(fā)明的火花塞100的整體圖，是其局部剖視圖。圖2是從延伸方向的另一端側(cè)看接地電極40的圖，表示第1實施例。圖3是從延伸方向的另一端側(cè)看接地電極40的圖，表示第2實施例。圖4是表示用于與本發(fā)明比較的第1比較例的圖。圖5(a)、(b)是表示用于與本發(fā)明比較的第2比較例的圖。圖6是從延伸方向的另一端側(cè)看接地電極40的圖，表示第3實施例。圖7是從延伸方向的另一端側(cè)看接地電極40的圖，表示第4實施例。圖8是從延伸方向的另一端側(cè)看接地電極40的圖，表示第5實施例。圖9 (a)、(b)表示第6實施例，是特別說明接地電極40與貴金屬電極頭43的接合 狀態(tài)的圖。圖10(a) (e)是說明將貴金屬電極頭43接合到接地電極40的工序中、特別是 暫時固定狀態(tài)的圖。圖11(a) (d)是說明將貴金屬電極頭43接合到接地電極40的工序中、特別是 焊接工序的圖。
圖12是關(guān)于為確定曲率半徑r而進行的試驗的圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的一實施方式。圖1表示本發(fā)明的火花塞100的整體 圖。火花塞100主要是將中心電極10、端子電極20、絕緣電瓷30、接地電極40及主體金屬 殼50組合而成的。以下，對各部件進行說明。另外，在圖1中，以圖下側(cè)為前端側(cè)，上側(cè)為 后端側(cè)來進行說明。中心電極10是將以INC0NEL600 (注冊商標(biāo))為首的Ni系合金作為母材，形成為 在后端部具有凸緣部11的大致桿狀。為提高導(dǎo)熱性，在由M系合金構(gòu)成的母材的中心部， Cu合金構(gòu)成芯12。并且在中心電極10的前端接合有由含有Pt、Ir等的貴金屬合金構(gòu)成的 耐久性優(yōu)良的內(nèi)側(cè)電極頭13。在本實施例中，該接合是通過照射激光光束并進行按壓的所 謂激光焊接來進行的。另一方面，主體金屬殼50所具有的接地電極40是以Ni系合金為母材構(gòu)成的，形 成為桿狀，與主體金屬殼50的前端接合。接地電極40的前端部的一側(cè)面彎折成大致直角， 以使得與接合于中心電極10的內(nèi)側(cè)電極頭13形成火花放電間隙G。為了提高著火性、火 焰成長性、耐久性，該接地電極40的前端部的一側(cè)面上也與中心電極10同樣地接合有由貴 金屬合金構(gòu)成的外側(cè)電極頭43。另外，該外側(cè)電極頭43相當(dāng)于本發(fā)明的“貴金屬電極頭”。 作為本發(fā)明要點的接地電極40的詳細結(jié)構(gòu)將在后面敘述。主體金屬殼50是對S15C、S25C等鐵類金屬構(gòu)件、不銹鋼等金屬構(gòu)件進行塑性加 工而形成為大致圓筒形，在經(jīng)過切削等精加工而形成該大概形狀。主體金屬殼50的外周面 中，在前端側(cè)形成有用于將火花塞100安裝到未圖示的內(nèi)燃機上的螺紋部51。在該螺紋部 51的后端側(cè)形成有凸緣部52，并在凸緣部52的后端側(cè)形成有截面例如為六邊形的工具卡 合部53，該凸緣部52在外表面上具有用于在安裝到內(nèi)燃機上時通過墊圈4將燃燒室氣密 封閉的座面，該工具卡合部53在向內(nèi)燃機安裝火花塞時供火花塞專用扳手等工具卡合。主 體金屬殼的工具卡合部53和凸緣部52之間形成為薄壁，以使得在組裝絕緣電瓷30時可壓 彎(另外，圖1中表示壓彎后的狀態(tài))。在本實施例中，將工具卡合部53的對邊尺寸構(gòu)成為 HEX14。工具卡合部53的后端側(cè)形成為薄壁的筒狀，以使得在火花塞100完成時形成成為 主體金屬殼50的最后端部的彎邊固定蓋60。主體金屬殼50的內(nèi)孔57在形成有螺紋部51 的軸線位置形成有小直徑孔54，在該小直徑孔54中的前端側(cè)形成有沿徑向朝內(nèi)突出的隔 架部55。與該小直徑孔54相連的后端側(cè)以形成有凸緣部52的軸線位置為界，直到后端形 成有大直徑孔56。在如此形成的主體金屬殼50的前端接合接地電極40。通過電阻焊接進 行主體金屬殼50與接地電極40的接合，除去焊接毛刺后，對接地電極40和主體金屬殼50 一同進行鍍鋅等的電鍍處理。絕緣電瓷30是在氧化鋁、氮化鋁等絕緣陶瓷粉末中混合粘合劑等，通過加壓而形 成其大概形狀，在用磨石進行磨削整形后，進行燒結(jié)而制作出的。該絕緣電瓷30為大致圓 筒形，在內(nèi)部形成有軸孔31，在外表面的軸線0方向大致中央部形成有沿徑向朝外鼓出的 凸緣狀的中筒部32。在該中筒部32的前端側(cè)形成有具有朝向前端的臺階部33的前端側(cè)筒 部34。另一方面，在中筒部32的后端側(cè)形成有具有大致相同外徑的后端側(cè)筒部35。另外，
9絕緣電瓷30的比形成于前端側(cè)筒部34的臺階部33更靠近前端側(cè)的部分構(gòu)成在完成火花 塞100時暴露于燃燒氣體中的腿長部36。在軸孔31中的、該腿長部36的后端側(cè)形成有支 承中心電極10的凸緣部11的支承臺階部37，軸孔31的內(nèi)徑形成為支承臺階部37的前端 側(cè)的部分比其后端側(cè)的部分細。另外，軸線0相當(dāng)于本發(fā)明的“火花塞軸線”。對絕緣電瓷30和中心電極10、端子電極20的組裝進行說明。將中心電極10使其 前端朝下地插入絕緣電瓷30的軸孔31，使中心電極10的凸緣部11卡定于絕緣電瓷30的 支承臺階部37，如公知那樣，填充混合調(diào)制玻璃粉末和金屬粉末而成的玻璃密封材料、改變 這些原料粉末的混合比而調(diào)制出的電阻材料。從絕緣電瓷30的后端插入端子電極20，使得 形成為軸狀的端子電極20的腿部21埋設(shè)在填充的玻璃密封材料中。在插入了端子電極20 的狀態(tài)下將絕緣電瓷30投入加熱爐中，加熱到規(guī)定溫度，并按壓端子電極20將其定位于規(guī) 定位置。之后，從加熱爐中取出絕緣電瓷30，從而玻璃密封材料、電阻材料固化，分別成為 玻璃密封部5、5、電阻體6，通過這些玻璃密封部5、5和電阻體6使中心電極10和端子電極 20以電導(dǎo)通的狀態(tài)固定接合。該工序通常稱為玻璃密封工序。另外，在進行玻璃密封工序 時，可以同時進行在后端側(cè)筒部35的外表面形成釉層的燒釉。如上所述，各構(gòu)件被構(gòu)成，為提高具有中心電極10和端子電極20的絕緣電瓷30 與具有接地電極40的主體金屬外殼50之間的氣密性，使用板密封件7、線密封件8、8、滑石 9等并通過公知的卷邊固定工序形成彎邊固定蓋60，從而完成火花塞100。另外，在此使用作為第1實施例的圖2對本發(fā)明要點的接地電極40進行詳細說 明。圖2表示在主體金屬殼50的前端面58上接合有接地電極40的狀態(tài)。以下表示使用 圖2 圖8說明的第1 第5實施例及第1、第2比較例的圖，都是對在接地電極40上焊接 有外側(cè)電極頭43卻彎曲之前的狀態(tài)進行說明的。如圖2所示，沿自身的延伸方向(對應(yīng)于與紙面垂直方向)看接地電極40時，其 外輪廓線中，中心電極10側(cè)(圖的上側(cè))的部分是成為直線部401’的平面401，在其直線 部401’的兩端形成與各自的端部相連地繪出具有曲率半徑R的圓弧的弧狀部402。在該第 1實施例中，弧狀部402成為與直線部401’的兩端相連的、具有一定曲率半徑的圓弧，換言 之，成為從圓柱狀的接地電極中切除中心電極10側(cè)的側(cè)面的形狀。另外，該直線部401’及 平面401相當(dāng)于本發(fā)明的“內(nèi)側(cè)面”。從該直線部401’到位于其背面(相當(dāng)于火花塞的徑向外側(cè)，在圖中為下側(cè)，示為 附圖標(biāo)記B)的弧狀部402的長度(圖2中示為1)相當(dāng)于接地電極40的厚度，相對于該厚 度方向(在紙面上)垂直，連接接地電極40的外輪廓線的線段中的、最長的部分相當(dāng)于接 地電極40的寬度DA。另外，接地電極40的厚度是這樣確定的由于接地電極40接合于主 體金屬外殼50的前端面58，所以其厚度1設(shè)定成不超過主體金屬外殼50的前端面58的厚 度L。例如為M12時，主體金屬外殼50的前端部的外徑Cl為10. Imm,內(nèi)徑C2為7. 3mm左 右。如上所述，這些數(shù)值是考慮絕緣電瓷30的腿長部36的壁厚、主體金屬殼50前端的小 直徑孔54的內(nèi)徑C2與腿長部36的間隙而確定的。因此，其直徑差的一半(Cl-C2)/2是作 為接地電極40的厚度1的最大值。接地電極40接合于主體金屬殼50的前端面58上。接地電極40受到的熱經(jīng)該接 合部而傳遞到主體金屬殼50。若接地電極40的形狀為大致正圓的圓柱形狀，則寬度DA與 上述厚度1相等，為Φ 1.4mm左右(圖2中用虛線表示，附圖標(biāo)記V40)。另一方面，在第1實施例中，通過設(shè)置平面401而使厚度1為1. 3mm，使寬度DA為1. 7mm。通過這樣形成各尺 寸，可增大接地電極40相對于主體金屬殼50的前端面58的接合面積，可以使接地電極40 的導(dǎo)熱性良好。另外，通過激光焊接將外側(cè)電極頭43接合到具有這樣形狀的接地電極40上。焊 接外側(cè)電極頭43時，通過與形成在接地電極40的中心電極10側(cè)的平面401接合，可具有 良好接合強度地進行接合。該外側(cè)電極頭43的長度h為0.8mm，形成為Φ0. 7mm的圓柱形 狀。另外，外側(cè)電極頭43的長度h在完成火花塞100時用作貴金屬電極頭的突出長度h，在 由示意圖說明的本實施例中是相同意義的，但嚴(yán)格說來，由于焊接時產(chǎn)生了熔融部分，所以 有時貴金屬電極頭的突出長度h比貴金屬電極頭的長度h短。將具有與以直線部401’的兩端為基點的弧狀部402相同的曲率半徑R地向中心 電極10側(cè)假想延長而繪出的圓弧示為假想延長圓弧VX。在作為第1實施例的圖2中，弧狀 部402的曲率半徑R是同樣的，所以弧狀部402和假想延長圓弧VX所形成的形狀為大致正 圓。由于外側(cè)電極頭43被接合成突出到比該假想延長圓弧VX更靠近中心電極10側(cè)，所以 通過火花放電，由外側(cè)電極頭43和內(nèi)側(cè)電極頭13的大致中央點著的火焰可不受接地電極 40的平面401阻礙地成長。如此，本發(fā)明的第1構(gòu)成是包括貴金屬電極頭的長度的概念的 構(gòu)成，只要是滿足該關(guān)系的結(jié)構(gòu)即可，但作為一例子，也可以做成使外側(cè)電極頭43突出成 從上述假想延長圓弧的交點的突出量h’為0. 1 0. 6mm左右的結(jié)構(gòu)。另外，該第1實施例 是弧狀部402的圓弧的中心包含在接地電極40的中心線0’上的例子，將其圓弧中心示為 點C。該中心線0’相當(dāng)于本發(fā)明的“沿火花塞軸線的徑向所繪出的中心線”。另外，本發(fā)明不限于第1實施例，也可以做成圖3所示的第2實施例。另外，對具 有相同作用效果的部位標(biāo)注相同附圖標(biāo)記來進行說明。該第2實施例與第1實施例不同，是相當(dāng)于第1實施例的弧狀部402的部位以P 為拐點被分成第1弧狀部4021R、4021L和第2弧狀部4022而構(gòu)成的形態(tài)。通過做成該結(jié) 構(gòu)，即使接地電極40的寬度DB與第1實施例的寬度DA相同，也可以增大主體金屬殼50的 前端面58與接地電極40的接合面積，還可以提高接地電極40的導(dǎo)熱性。為了更有效地得 到該效果，最好使第2弧狀部4022的曲率半徑R’比第1弧狀部4021R、4021L的曲率半徑 R大，但該差過大時，則可能在拐點P處氣流從接地電極40脫離(所謂氣流是指點著的火 焰、未燃燒混合氣體等)。為了抑制該氣流脫離，將曲率半徑之差控制在一定程度，或也可以 使第1弧狀部4021R、4021L從中途開始逐漸使其曲率半徑變化。另外，第1弧狀部4021R、 4021L的曲率半徑是直線部401與成為接地電極40寬度DB的基點的部位之間的圓弧的曲 率半徑，若該區(qū)間的圓弧的曲率半徑不恒定，則也可將與寬度DB相鄰的部位中的平面401 側(cè)部位視作曲率半徑的基準(zhǔn)。在該圖3的第2實施例中，也是外側(cè)電極頭43的頂端面突出到比第1弧狀部 4021R、4021L的假想延長圓弧VX的交點更靠近中心電極10側(cè)，所以可以得到與第1實施 例同樣的效果。該第2實施例示出的是第1弧狀部4021R、4021L的圓弧的中心分別比接地 電極40的中心線0’更靠該圓弧相反側(cè)的例子，圖示第1弧狀部4021R的中心點為CR、第1 弧狀部4021L的中心點為CL。下面，圖4表示比較例，作為第1比較例進行說明。另外，對與第1、第2實施例同 樣起相同作用效果的部位標(biāo)注相同附圖標(biāo)記進行說明。
第1比較例雖然與第1實施例相同，弧狀部402的曲率半徑R的中心C位于接地 電極40的中心線0’上，但外部電極頭43的頂端面未從假想延長圓弧VX的交點突出。若 是這樣的結(jié)構(gòu)，則由內(nèi)側(cè)電極頭13和外側(cè)電極頭43的大致中央點著的火焰在充分成長之 前就到達接地電極40的平面401，火焰的擴展惡化。為了避免這種情況，如第1、第2實施 例所示，最好構(gòu)成使外側(cè)電極頭43的頂端面突出到比假想延長圓弧VX的交點更靠近中心 電極10側(cè)。為了進一步比較而在圖5圖示第2比較例進行說明。另外，與第1比較例同樣地 對起相同作用效果的部位標(biāo)注相同附圖標(biāo)記進行說明。另外，圖5(a)表示使平面401(直 線部401’)形成為與第1實施例相同大小的形態(tài)，圖5(b)表示使接地電極40的寬度DC形 成為與第1實施例的寬度DA相同的形態(tài)。該第2比較例與第2實施例相同，相當(dāng)于弧狀部402的部位以點P為拐點被分成 第1弧狀部4021R、402IL和第2弧狀部4022 (但圖5 (a)中該拐點P位于直線部401，的兩 端，因此，假想延長弧線VX相當(dāng)于第1弧狀部4021R、4021L。)。其曲率半徑與第2實施例 相同，第2弧狀部4022的曲率半徑大于比拐點P更靠近直線部401，的第1弧狀部4021R、 4021L的曲率半徑。另外，第1弧狀部4021R、4021L的曲率半徑在圖5(a)、(b)中相同，比 接地電極40的寬度DC的二分之一小。在圖5(a)、(b)中，都是通過使接地電極40的外輪廓線為圓弧來取得改善氣流的 改善效果，鑒于此，接地電極40的外輪廓線不形成向接地電極40內(nèi)部凹的部位。在圖5(a)的例子中，由于外側(cè)電極頭43的頂端位于比假想延長圓弧VX的交點更 靠近中心電極10—側(cè)，所以在火焰成長性方面不存在問題，但在拐點P、直線部401’的兩 端，來自火花塞100外部的混合氣體脫離，有可能難以繞過火花放電間隙。此外，接地電極 40與主體金屬殼50的前端面58的接合面積較小，所以與第1、第2實施例相比，其導(dǎo)熱性 變差。在圖5(b)的例子中，與圖5(a)的例子相比，接地電極40與主體金屬殼50的接合 面積較大，所以在導(dǎo)熱性方面不存在問題，但即使使外側(cè)電極頭43突出到比假想延長圓弧 VX的交點更靠近中心電極10 —側(cè)，其絕對長度也變短，所以可能火焰成長性惡化。作為在該第2比較例的圖5(a)、(b)中共同的結(jié)構(gòu)，有第1弧狀部4021R、4021L的 圓弧的中心點位于比接地電極40的中心線0’更靠近各自的弧狀部一側(cè)。認(rèn)為是因此才產(chǎn) 生各種問題。因此，可以說最好是弧狀部的圓弧的中心位于該接地電極的中心線0’上或位 于比該中心線0’更靠與該圓弧相反的一側(cè)。此外，在第1、第2實施例中都是平面401位于h+Ι的中點與貴金屬電極頭43的 前端面之間，與此相對，第2比較例的圖5(a)中，平面401并不位于h+Ι的中點M與貴金屬 電極頭的前端面之間。由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，所以在第1、第2實施例中，可以充分確保接 地電極與主體金屬殼50的前端面58的接合面積。另外，在第1比較例及第2比較例的圖 5(b)中，雖然具有這樣的第5構(gòu)成，但不具有作為其前提構(gòu)成的第3構(gòu)成，所以其作為火花 塞100的性能不能達到第1、第2實施例那樣。然后，說明圖6所示的第3實施例。如該圖6所示，從接地電極40自身的延伸方向(對應(yīng)于與紙面垂直的方向)看時， 接地電極40的外輪廓線，中心電極10—側(cè)(圖中上側(cè))是作為直線部3401’而成的平面
123401，在其直線部3401’的兩端形成曲率半徑為r的大致1/4圓弧的內(nèi)側(cè)弧狀部3402。進 一步連結(jié)該兩側(cè)的內(nèi)側(cè)弧狀部3402的圓弧端點，形成曲率半徑為R( > r)的圓弧的外側(cè)弧 狀部3403。該內(nèi)側(cè)弧狀部3402、外側(cè)弧狀部3403分別相當(dāng)于本發(fā)明的“第1弧狀部”、“第 2弧狀部”。該第3實施例的接地電極40的厚度1的可取的值也是與第1實施例同樣確定的， 因此省略其說明。然后，說明接地電極40的寬度DD。使從外側(cè)弧狀部3403的端點P1、P2分別延長 到與直線部3401’的延長線VE交叉，繪出假想圓弧VA1、VA2。將此時的交點分別設(shè)為J1、 J2，設(shè)Jl、J2之間距離為Dl (以下稱為交點間距離Dl)。另外，該交點間距離Dl在本實施 例中相當(dāng)于外側(cè)弧狀部3403的曲率半徑的2倍，但若將制造公差考慮進去，可取比2R稍大 的值。當(dāng)然，也可以設(shè)定余量，比2R小。此外，該端點P1、P2相當(dāng)于本發(fā)明的“第1弧狀部 的另一端”。說明內(nèi)側(cè)弧狀部3402的曲率半徑r。該曲率半徑!·能以交點間距離Dl為基準(zhǔn)來設(shè)定。對為了確定該曲率半徑r而進 行的試驗進行說明。設(shè)交點間距離Dl為2. 7mm,使內(nèi)側(cè)弧狀部3402的曲率半徑r從0. Imm 到0. 6mm每次改變0. Imm,制作改變了曲率半徑r的各火花塞100，對各火花塞100求出其 著火界限空燃比。另外，關(guān)于著火界限的判定，空氣燃料比逐漸上升，不點火達到(試行 100次中不點火次數(shù)為10次)時判定為界限。將該結(jié)果表示于表1及圖12。表1
r0.10.20.30.40.50.6(mm[Dl χ[Dl χ[Dl χ[Dl χ[Dl χ[Dl χ)1/27]2/27]1/9]4/27]5/27]2/9]A/F21.421.421.9222222.1由這些結(jié)果可知，曲率半徑r為0. 3mm以上、即交點間距離Dl的1/9以上時，著火 界限空燃比顯著上升。曲率半徑r不到Dl/9(例如r = 0.2mm)時，由于過小，所以成為在 作為外側(cè)弧狀部3403與內(nèi)側(cè)弧狀部3402的界限的拐點(相當(dāng)于圖6中的端點PI、P2)處 燃燒室內(nèi)的氣流紊亂的主要原因。具體而言，特別是來自接地電極40外側(cè)的混合氣體氣流 在該拐點從接地電極40脫離，不會高效率地走向中心電極10—側(cè)。為此，燃燒效率可能惡 化。另一方面，若曲率半徑r超過Dl/5(例如r = 0. 6mm)，不能使接合外側(cè)電極頭43用的 平面3401的寬度(即直線部3401’的長度)取為足夠大，則有可能導(dǎo)致接合強度的降低、 導(dǎo)熱性的惡化。此外，由于外側(cè)弧狀部3403的曲率半徑R變小，所以很有可能不能取得與 圓接地電極同等的火焰成長性的效果。為此，使曲率半徑r為D1/9以上、D1/5以下。如上， 兼顧內(nèi)側(cè)弧狀部3402的曲率半徑r與外側(cè)弧狀部3403的曲率半徑R來確定接地電極40 的寬度DD。從耐久性及火焰成長性的關(guān)系考慮，設(shè)定外側(cè)電極頭43的外徑d為0. 4mm以上0.8mm以下。若將該外徑d考慮進來，則上述交點間距離D1、內(nèi)側(cè)弧狀部3402的曲率半徑 r及外側(cè)電極頭43的外徑d滿足Dl-2r ^ 1. 5d的關(guān)系。Dl_2r是指中心電極10 —側(cè)的平 面3401可取的寬度，該值不到1. 5d時，有可能與外側(cè)電極頭43的接合強度降低，可能出現(xiàn) 電極頭脫落等問題。另外，該d是圓柱狀的貴金屬電極頭的外徑，所以在火花塞完成后，相 當(dāng)于外側(cè)電極頭43的頂端(中心電極10 —側(cè))外徑。在本實施例1 3中，如上那樣確定的交點間距離D1、接地電極40的厚度1、寬度 DD、曲率半徑r、R分別取下面的值。Dl = 2. 7mm1 = 1. 3mmDD = 2. 5mmr = 0. 4mmR = 1. 3mm如以上所說明，本發(fā)明中，即使在主體金屬殼的螺紋直徑為M12以下，或主體金屬 殼的前端面的壁厚例如為1. 0 1. 5mm那樣不能充分確保尺寸的情況下，也能具有與圓接 地電極同等的火焰成長性，并能實現(xiàn)長壽命化。另外，可以考慮上述第3實施例的各種變型。例如，在上述第3實施例中，外側(cè)弧 狀部3403的曲率半徑R設(shè)定成在繪出假想圓弧VA1、VA2時，與內(nèi)側(cè)的平面3401的直線部 3401，的延長線VE交叉具有半徑R的半圓，但即使這樣設(shè)定來制作接地電極40也會產(chǎn)生制 造誤差，所以在外側(cè)弧狀部3403的中點M(第4實施例，參照圖7)會產(chǎn)生微小的平面。然 而，若是微小的平面，可以說幾乎不對燃燒效率產(chǎn)生影響。此外，通過改變外側(cè)弧狀部3403 的曲率半徑R使其朝向中點M變大，則可不降低燃燒效率地使接地電極的寬度DD變大(第 5實施例，參照圖8)。此外，做成該結(jié)構(gòu)時，可容許1. 81 ^Dl ^ 2. 51程度。此外，在本實施例中，接地電極40不使用芯材，但在為提高性能而特別制作的情 況下，也可以使用公知的Cu芯等。下面，在此驗證第3 第5實施例。設(shè)上述的交點間距離Dl為2. 7mm，接地電極40的厚度1為1. 3mm，接地電極40的 寬度DD為2. 5mm,曲率半徑r為0. 4mm,曲率半徑R為1. 3mm,電極頭直徑d為0. 7mm,間隙 G為1. 1mm，對接合于中心電極10的內(nèi)側(cè)電極頭13的前端與接地電極40中的最靠近中心 電極10的部位之間的間隙H進行各種改變，使得H-G滿足下表2所示的關(guān)系，如此來分別 制作火花塞100。對做成的火花塞100，在0. 4MPa的大氣壓條件下使其發(fā)生火花放電100次，進行模 擬火花放電試驗，此時，不對在接合于接地電極40的外側(cè)電極頭43的放電次數(shù)進行計數(shù)， 而是對在接地電極40母材、用于接合外側(cè)電極頭43的熔融部放電的次數(shù)進行計數(shù)，將其發(fā) 生比率示為跳火率。表2
權(quán)利要求
1.一種火花塞，包括桿狀的中心電極、筒狀的絕緣電瓷、主體金屬殼和接地電極，該桿 狀的中心電極沿火花塞軸線方向延伸；該筒狀的絕緣電瓷具有軸孔，以使上述中心電極的 前端從該絕緣電瓷自身的前端面突出的狀態(tài)將上述中心電極保持在上述軸孔中；該主體金 屬殼保持上述絕緣電瓷；該接地電極的一端與上述主體金屬殼的前端面接合，從該一端向 另一端延伸；其特征在于，上述接地電極具有面對上述中心電極的內(nèi)側(cè)面、和相對于該內(nèi)側(cè)面為背面的外側(cè)面， 從自身的延伸方向的另一端側(cè)看接地電極時，上述外側(cè)面呈弧狀曲面，且在上述內(nèi)側(cè)面上 接合有圓柱狀的貴金屬電極頭，從自身的延伸方向另一端側(cè)看上述接地電極時，上述接地 電極的上述內(nèi)側(cè)面被通過上述貴金屬電極頭的外周面中最靠近上述接地電極的部位的、與 電極頭軸線方向平行的兩條直線劃分，該電極頭軸線方向是從與上述接地電極接合的部位 突出的方向，將該被劃分的內(nèi)側(cè)面中的上述兩條直線之間設(shè)為區(qū)域A，將該被劃分的內(nèi)側(cè)面中的除 該區(qū)域A之外的區(qū)域設(shè)為區(qū)域B，上述區(qū)域A的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RA和上述區(qū)域B的內(nèi)側(cè)面的曲率半徑RB滿足關(guān)系 RA ≥ RB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，由上述中心電極的前端與接合于上述 接地電極的貴金屬電極頭形成的火花放電間隙G、和上述中心電極前端與上述接地電極之 間的間隙中的最小的間隙H，滿足關(guān)系0. 5mm ≤ H-G ≤ 1. 0mm。
3.—種權(quán)利要求1所述的火花塞的制造方法，是將柱狀的貴金屬電極頭接合到圓柱狀 的接地電極的一圓柱側(cè)面而成的火花塞的制造方法，其特征在于，包括通過電阻焊接將上述貴金屬電極頭暫時固定到上述接地電極的內(nèi)側(cè)面上的電阻焊接 工序，以及在上述暫時固定后，從全周對上述貴金屬電極頭與上述接地電極的接合面進行激光焊 接而將其固定接合的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火花塞的制造方法，是將柱狀的貴金屬電極頭激光焊接到圓 柱狀的接地電極的內(nèi)側(cè)面而成的火花塞的制造方法，其特征在于，包括使上述貴金屬電極頭相對于上述接地電極的內(nèi)側(cè)面定位的手段；根據(jù)上述貴金屬電極頭的定位狀態(tài)，改變激光的照射角度或照射位置來進行焊接的手段。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火花塞的制造方法，是將柱狀的貴金屬電極頭激光焊接到圓 柱狀的接地電極的內(nèi)側(cè)面而成的火花塞的制造方法，其特征在于，包括使上述貴金屬電極頭相對于上述接地電極的內(nèi)側(cè)面定位的手段；根據(jù)上述貴金屬電極頭的定位狀態(tài)，改變激光的照射輸出功率來進行焊接的手段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種火花塞及火花塞的制造方法，該火花塞包括中心電極、筒狀的絕緣電瓷、主體金屬殼和接地電極，該中心電極沿火花塞軸線方向延伸；該筒狀的絕緣電瓷具有軸孔，以使上述中心電極的前端從該絕緣電瓷的前端面突出的狀態(tài)將上述中心電極保持在上述軸孔中；該主體金屬殼保持上述絕緣電瓷；該接地電極的一端與上述主體金屬殼的前端面接合，從該一端向另一端延伸；其中，上述接地電極具有面對上述中心電極的內(nèi)側(cè)面、和相對于該內(nèi)側(cè)面為背面的外側(cè)面，從上述接地電極的延伸方向的上述另一端側(cè)看接地電極時，上述外側(cè)面呈弧狀曲面，且在上述內(nèi)側(cè)面上接合有圓柱狀的貴金屬電極頭。
文檔編號H01T21/02GK102122799SQ201010544100
公開日2011年7月13日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者吉田和正, 松谷涉, 鳥居計良 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社