[发明专利]火花塞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及火花塞，更详细地说，涉及具备设有贵金属端头的中心电极作为火花放电部件的火花塞。另外，本发明涉及所述火花塞的制造方法。

背景技术

内燃机所使用的火花塞，一般而言，由经由绝缘体嵌入筒状的主体配件的中心电极、一端部与主体配件接合而另一端部与中心电极的前端部相对配置的接地电极构成。另外，还使用如下的火花塞，其为了提高点火性，在中心电极的前端部接合了由耐热性及耐热冲击性等优良的Pt、Pd、Ir等贵金属或以它们为主体的合金构成的贵金属端头。

作为制造具有这种贵金属端头的中心电极的方法，提出了如下方案：如图4(A)示意性地示出，在中心电极50的前端设有沿轴线方向凹下的凹部51，向凹部51埋入圆柱状的贵金属端头60，相对于形成凹部51的壁面52从垂直于轴线C的方向照射激光，如图4(B)所示，使壁面52及贵金属端头60的一部分熔融而形成熔融部分70(例如参照专利文献1)。

在中心电极具备贵金属端头的火花塞中，贵金属端头的安装位置对于与接地电极之间的放电有较大影响，因此贵金属端头的定位成为重要的条件。若在中心电极50的前端不形成凹部51，则必须在平坦的面上将贵金属端头60载置于规定的位置且利用保持夹具将贵金属端头60保持为不移动的状态下照射激光，在激光焊接时对贵金属端头60造成相当严格的位置限制。相对于此，如专利文献1所记载的，在凹部51埋入贵金属端头60而进行激光焊接的方式中，这种贵金属端头60的位置限制变得容易。凹部51可通过开孔加工而在中心电极50的前端形成，但此时的加工精度高，向以高精度形成的凹部51插入贵金属端头60即可，因此贵金属端头60的定位作业变得极为容易。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开昭59-191281号公报

在将贵金属端头焊接于中心电极的火花塞中，贵金属端头的被焊接的前端部温度变高，温度高则消耗快，因此期望使贵金属端头的热易于向中心电极侧传递(导热)。但是，熔融部分70是形成贵金属端头60的贵金属合金和形成中心电极50的电极材料的合金，因此与贵金属合金单独相比热传导性较低。因此，如图4(B)所示，无法使贵金属端头60的内部的轴线C的周边熔融而是残留下来(以下称为残留部75)，形成从贵金属端头60向中心电极50的热的通道。但是，由于残留部75是贵金属合金，因此不能避免伴随放电的热引起的氧化，有时氧化从残留部75发展而导致贵金属端头60剥离。

另外，若以形成残留部75的方式进行焊接，则熔融部分70的合金组成中容易产生偏差。具体而言，存在越靠近贵金属端头60的外周，形成凹部51的电极材料的比例越多的倾向。并且，由于这种合金组成的偏差而在熔融部分70的内部产生应力差，在熔融部分70中也产生裂缝。

而且，若为了改善导热而使残留部75变粗，则相对地熔融部分70变薄，不能通过较薄的熔融部分70吸收残留部75与熔融部分70之间的热膨张差，有时在残留部75与熔融部分70的界面上产生裂缝。

发明内容

因此本发明的目的在于，在设于中心电极前端的凹部中容纳作为贵金属端头的线条体并进行激光焊接而得到的火花塞中，抑制中心电极与贵金属端头的剥离，从而提高耐久性。

本发明人发现，在设于中心电极前端的凹部中容纳作为贵金属端头的线条体而进行激光焊接时，通过以使熔融部分贯通贵金属端头的径向而不留有残留部的方式进行焊接，可抑制上述的残留部引起的氧化或裂缝的发生。本发明就是基于这种技术思想而作出。

即，本发明提供以下所示的火花塞及其制造方法。

(1)一种火花塞，具备：绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，保持于所述轴孔；主体配件，设于所述绝缘体的外周；接地电极，一端部与所述主体配件接合而另一端部与所述中心电极相对；以及贵金属端头，配置于在所述中心电极的前端设置的凹部并在与所述接地电极相对的位置接合，在所述贵金属端头的前端部与所述接地电极之间形成间隙，所述火花塞的特征在于，具备所述中心电极的成分和所述贵金属端头的成分相混合的熔融部分，并且所述中心电极的前端相比所述熔融部分的所述轴线上的前端位于所述轴线方向前端侧，且所述凹部的底面相比所述熔融部分的所述轴线上的后端位于所述轴线方向后端侧，在通过所述轴线的截面上，所述熔融部分沿径向连续，所述熔融部分的所述轴线方向的厚度为0.1mm以上的部分A遍及径向上0.05mm以上的区域而形成。