[发明专利]火花塞的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花塞的制造方法。

背景技术

在一些火花塞中，在彼此相对的中心电极和外部电极上设 置由贵金属制成并且具有优良的耐磨损性的贵金属电极头 (tip)，以增强点火性和耐久性。

已经提出了使用激光焊接将贵金属电极头接合到中心电极 或外部电极(例如参见专利文献1)。

专利文献1：日本特开平6-36856号公报

在专利文献1中所说明的火花塞中，通过激光焊接贵金属 电极头和中心电极之间的交界的全周(entire circumference)，并且借助于楔形的熔融并凝固的金属合金将 贵金属电极头接合到中心电极。激光焊接被说明为能够在不使 贵金属电极头变形的情况下将贵金属电极头焊接到中心电极的 前端面，使得能够提供一种防止由于反复施加热应力而引起贵 金属电极头剥离的火花塞。

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1没有提及用于激光焊接的激光束的品质， 例如激光束的发散角。同时，还发现，在通过激光焊接贵金属 电极头的火花塞中，根据使用的激光照射单元的性质，贵金属 电极头的耐剥离性(exfoliation resistance)出现差异。

因此，本发明的发明人对激光束的品质与耐剥离性之间的 关系进行的反复研究表明：激光束的发散角和耐剥离性之间存 在一定的关系。

鉴于上述情况而作出本发明，本发明的目的是提供一种能 够增强耐贵金属电极头从电极基部构件或电极头基部构件的剥 离的耐剥离性、或者增强耐外部电极从金属壳的剥离的耐剥离 性的火花塞的制造方法。

用于解决问题的方案

解决手段是一种火花塞的制造方法，该火花塞包括：电极 基部构件和被激光焊接到电极基部构件的贵金属电极头，或者， 电极基部构件、被接合到电极基部构件的电极头基部构件、以 及被激光焊接到电极头基部构件的贵金属电极头，所述方法包 括：激光焊接过程，通过使用在进入输送光学系统时BPP值为 25mm·mrad(半径·半角)以下的激光束对电极基部构件和贵 金属电极头进行激光焊接或者对电极头基部构件和贵金属电极 头进行激光焊接，该输送光学系统用于将激光束引导至将进行 激光焊接的待焊接区域。

根据本发明的制造方法，在激光焊接过程中，在进入输送 光学系统时BPP值为25mm·mrad(半径·半角)以下的激光束被 用作用于激光焊接的激光束。与通过使用具有较大BPP值的激 光束制造的火花塞相比，通过该激光焊接过程制造的火花塞能 够增强贵金属电极头的耐剥离性。具体地，能够制造贵金属电 极头的耐剥离性增强的火花塞。

BPP值(光参数积)是表示激光束的品质的一个参数并且 由在焦点处得到的激光束的半径ω(mm)与激光束的扩散的半 角θ(mrad)的乘积来表示。

BPP＝ω·θ(mm·mrad)...(1)

进行以下推测作为出现前述差异的原因。

例如，将使用具有小BPP值(BPPa)的激光束“a”的情况与 使用具有大BPP值(BPPb)(BPPa＜BPPb)的激光束“b”的情况 作比较。假设忽略光学系统的像差等、在焦点处得到的光斑直 径取为“d”、光学系统的焦距取为“f”、并且入射光束的直径取 为“D”，则可知d＝(4f/D)×BPP的关系成立。因此，假设光束“a” 和光束“b”在焦点处具有相同的光斑直径“d”和相同的入射光 束直径D，则可以得出光学系统的焦距“f”(fa和fb)可以被设 定为fa＞fb。也就是说，应当理解在焦点前方和后方，可以使激 光束“a”的直径小于激光束“b”的直径。因此，只要通过使用BPP 值小的激光束进行激光焊接，就可以将一区域熔接到深且窄的 部分。为此，靠近表面的部分与深的部分之间的熔融部(即在 截面中得到的宽度)的差异变小，所述两个部分都属于贵金属 电极头和电极基部构件(或电极头基部构件)被熔接在一起的 区域。该现象被认为有助于贵金属电极头的耐剥离性。

特别地，在贵金属电极头被接合到具有不同的热膨胀率的 Ni合金等的情况下，采用这种构造被认为是优选的。