[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机等所使用的火花塞。

背景技术

内燃机等所使用的火花塞例如具备：在轴线方向延伸的中心电极；设置在中心电极外周的绝缘体；设置在绝缘体外周的筒状的主体配件；以及与主体配件的前端部接合的接地电极。另外，接地电极以其前端部与中心电极的前端部对置的方式被弯折，在中心电极的前端部和接地电极的前端部之间形成有间隙。

并且，近年来提出有如下技术：在接地电极和中心电极中的形成上述间隙的部位焊接有由耐消耗性优异的金属(例如铱合金或铂合金等)构成的端头，从而使引燃性和耐消耗性提高(例如参照专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-229230号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，焊接有端头的电极例如由以镍为主要成分的金属形成，一般来说端头的热膨胀系数比焊接有端头的电极的热膨胀系数小。因此，在高温下，在端头及电极间产生的热应力差比较大。其结果，随着冷热周期的反复，在端头与电极间急速形成有氧化皮，从而存在端头从电极早期剥离(脱落)的风险。

因此，为了防止端头的剥离(脱落)，考虑将端头极坚固地焊接到电极，从而抑制在端头和电极间形成氧化皮。但是，在这种情况下，在端头的位于电极侧的部位，以被电极的热膨胀拉拽的形式而产生更大的热膨胀(变形)。由此，在端头的位于电极侧的部位和在端头的位于与电极相反一侧的部位之间的热膨胀差变大。其结果，在端头的位于与电极相反一侧的部位发生变形(例如弯曲)，在该部位有产生破裂的可能。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的特征为：在端头的热膨胀系数比焊接有端头的电极的热膨胀系数小的火花塞上，使端头相对于电极的焊接性提高，从而能更可靠地防止端头的剥离(脱落)，并有效地防止端头的变形和破裂。

用于解决问题的手段

以下，关于适于解决上述目的各结构分项进行说明。此外，根据需要对对应的结构附记特有的作用效果。

结构1.本结构的火花塞，具备中心电极以及在与上述中心电极之间形成间隙的接地电极，在上述两电极的至少一个上焊接有端头，该火花塞的特征在于，

上述端头的热膨胀系数比焊接有上述端头的上述电极小，上述端头的贵金属成分的含有率A(质量％)与上述电极的贵金属成分的含有率B(质量％)之差(A-B)是50质量％以上，

在上述端头和上述电极之间的中间层存在空孔，在包含上述端头的中心轴的截面，在将上述端头和上述中间层的边界的长度设为L(mm)、将沿着上述端头和上述中间层的边界的方向的上述空孔的长度设为N(mm)时，0.1≤N/L≤0.4。

根据上述结构1，因为A-B被设为50质量％以上，所以在使用时(高温下)中能充分使端头和电极所含有的贵金属成分扩散。随着该扩散，可使在中间层存在的空孔进入端头的内部(特别是中间层侧)，并能够在端头内部形成空孔。并且，通过在该端头内部所形成的空孔，能够缓和伴随电极的热膨胀从电极向端头施加的应力，并能够使端头的位于电极侧的部位和端头的位于与电极相反一侧的部位之间的热膨胀差降低。其结果，能够更可靠地防止在端头的变形和破裂的发生。

另外，由于存在在端头内部形成的空孔，能够使电极与端头间的热应力差降低。因此，能够有效地抑制在端头与电极间的氧化皮的形成，能够提高端头相对于电极的焊接性。其结果，能够更可靠地防止端头从电极剥离(脱落)。

此外，在设为0.1>N/L的情况下，不能够在端头的内部充分地形成空孔，有可能不能发挥上述的作用效果。另外，在设为N/L>0.4时，空孔变得难于进入端头内部，有可能不能发挥上述的作用效果。

结构2.本结构的火花塞，其特征在于，在上述结构1中，在上述截面，将对从上述端头的一个侧面到另一个侧面的范围4等分的与上述中心轴平行的直线从一端起依次设为P1、P2、P3，

在将从P1到P3的范围的沿着上述边界的方向的上述空孔的长度设为Q(mm)时，0.6≤Q/N。

根据上述结构2，在端头以及电极间产生的热应力差容易成为特别大的端头中心侧形成空孔的大部分。因此，在使用时(高温下)，能够在端头的中心侧内部更多地形成空孔，并能够更有效地使电极以及端头间的热应力差降低。其结果，能够更加提高端头的焊接性，并能够更越发可靠地防止端头的剥离(脱落)。