專利名稱：火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火花塞。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1公開了現(xiàn)有的火花塞。該火花塞具有接地電極，該接地電極包括固定 在主體配件的基端部；與基端部一體形成并彎曲的彎曲部；與彎曲部一體形成并與中心電 極形成火花放電間隙的前端部。接地電極具有芯部，從基端部經(jīng)彎曲部向前端部延伸；傳熱部，位于芯部外側(cè)， 從基端部經(jīng)彎曲部向前端部延伸；表皮部，位于傳熱部的外側(cè)，從基端部經(jīng)彎曲部延伸到前 端部。芯部由純鎳構(gòu)成，傳熱部由銅構(gòu)成，表皮部由鎳基合金構(gòu)成。芯部的純鎳的維氏硬 度Hv為96，和維氏硬度Hv為46的銅相比，硬度較高。傳熱部的銅的導(dǎo)熱率為0. 94cal/ cm ·秒· °C，導(dǎo)熱率大于鎳基合金。并且，傳熱部的銅的熱膨脹率為17. 0X10_6/°C，熱膨脹 率大于熱膨脹率為11. 5X10_6/°C的鎳基合金、熱膨脹率為13. 3X10_6/°C的純鎳。表皮部的 鎳基合金和銅、純鎳相比，具有良好的耐熱性及抗蝕性。這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的火花塞配置到發(fā)動(dòng)機(jī)上，在高溫條件下，在中心電極和接地電 極之間反復(fù)放電。此時(shí)，在該火花塞中，構(gòu)成傳熱部的銅具有良好的導(dǎo)熱性，因此前端部側(cè)的熱通過 傳熱部有效地傳導(dǎo)到基端部側(cè)，從主體配件向發(fā)動(dòng)機(jī)良好地散熱。即，該火花塞因傳熱部具 有良好的散熱性，因此可抑制前端部的溫度上升，發(fā)揮良好的耐久性。另一方面，該火花塞中，因構(gòu)成傳熱部的銅的熱膨脹率較高，所以接地電極在高溫 條件下突起。當(dāng)接地電極發(fā)生突起時(shí)，接地電極和中心電極的火花放電間隙改變，對(duì)性能造 成不良影響。因此，該火花塞通過調(diào)整傳熱部及表皮部的厚度，來抑制這種接地電極的突 起。并且，構(gòu)成芯部的純鎳的硬度大于構(gòu)成傳熱部的銅的硬度而獲得的芯部加強(qiáng)效果，也有 助于抑制接地電極突起。專利文獻(xiàn)1 日本特開平11-185928號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
而在火花塞中，當(dāng)過大的力作用于接地電極時(shí)，接地電極可能折損。針對(duì)這一點(diǎn)，在上述現(xiàn)有的火花塞中，雖然采用了維氏硬度大于傳熱部的芯部，但 芯部的硬度小于表皮部的硬度，依然存在接地電極折損的問題。因此也出現(xiàn)了使接地電極大型化、或形成為不易折損的形狀的對(duì)策，但近年來，火 花塞進(jìn)一步小徑化，從而要求接地電極的小型化，所以上述對(duì)策也變得難以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明鑒于以上情況而出現(xiàn)，其目的在于提供一種可更切實(shí)地抑制接地電極折損 的火花塞。本發(fā)明的一種火花塞，具有接地電極，該接地電極包括基端部，固定在主體配件上；彎曲部，與上述基端部一體形成并彎曲；以及前端部，與上述彎曲部一體形成并與中心 電極形成火花放電間隙，上述接地電極具有芯部，從上述基端部經(jīng)上述彎曲部向上述前端 部延伸；和表皮部，位于上述芯部的外側(cè)，從上述基端部經(jīng)上述彎曲部延伸到上述前端部， 上述芯部由第1金屬構(gòu)成，上述表皮部由第2金屬構(gòu)成，上述火花塞的特征在于，上述第1 金屬的硬度大于上述第2金屬的硬度(技術(shù)方案1)。在本發(fā)明的火花塞中，構(gòu)成芯部的第1金屬的硬度大于構(gòu)成表皮部的第2金屬，因 此即使過大的力作用于表皮部而接地電極要折損時(shí)，也可由芯部抵抗該力。因此，本發(fā)明的火花塞可更切實(shí)地抑制接地電極折損。對(duì)于該作用效果，現(xiàn)有的加 強(qiáng)效果僅是和傳熱部的金屬相比來限定芯部的硬度。本發(fā)明的火花塞中，因構(gòu)成芯部的第 1金屬的硬度大于構(gòu)成表皮部的第2金屬，所以和現(xiàn)有的加強(qiáng)效果相比，發(fā)揮了明顯的加強(qiáng) 效果，可更切實(shí)地抑制接地電極折損。作為表皮部，一般采用Ni-Mn-Si合金、Ni-Mn-Si-C合金、Ni-Mn-Si-Cr-Al合金等 鎳基合金，鎳鐵合金(“鎳鐵合金”是注冊(cè)商標(biāo))600、鎳鐵合金601等第2金屬。該第2金 屬的維氏硬度Hv為100 170左右。此外，本發(fā)明的表皮部中不含有通過鍍金等表面處理 形成的薄膜。因此，作為芯部，采用比該火花塞的表皮部硬度大的哈氏合金(“哈氏合金”是注 冊(cè)商標(biāo))A、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C等維氏硬度Hv為170 210左右的第1金屬。接地電極還具有傳熱部，該傳熱部位于表皮部內(nèi)，并從基端部經(jīng)彎曲部向前端部 延伸。傳熱部由導(dǎo)熱性大于第1金屬及第2金屬的導(dǎo)熱性的第3金屬構(gòu)成(技術(shù)方案2)。 此時(shí)，接地電極的前端部一側(cè)的熱通過傳熱部有效地傳導(dǎo)到基端部一側(cè)，因此可發(fā)揮良好 的散熱性、耐久性。作為傳熱部，可采用純銅、銅合金、銀等第3金屬。因此，本發(fā)明可具體化為具有不設(shè)置傳熱部的接地電極的火花塞，也可具體化為 具有設(shè)置了傳熱部的接地電極的火花塞。在具有設(shè)置了傳熱部的接地電極的火花塞中，芯 部可位于傳熱部內(nèi)，傳熱部也可位于芯部內(nèi)，芯部的一部分可從傳熱部伸出，傳熱部的一部 分也可從芯部伸出，芯部和傳熱部可分別獨(dú)立存在。在本發(fā)明的火花塞中，傳熱部位于芯部的外側(cè)(技術(shù)方案3)。因此，通過使導(dǎo)熱性 良好的傳熱部與表皮部接觸，在芯部的導(dǎo)熱性較低時(shí)，也可提高接地電極的散熱性。并且，在本發(fā)明的火花塞中，芯部位于傳熱部的外側(cè)(技術(shù)方案4)。因此，通過使 硬度大于表皮部的芯部與表皮部接觸，和技術(shù)方案3的火花塞相比，可更切實(shí)地抑制接地 電極折損。在本發(fā)明的火花塞中優(yōu)選，通過與接地電極延伸的方向正交的剖面觀察接地電極 時(shí)，芯部至少在彎曲部的中間向中心電極一側(cè)偏心(技術(shù)方案5)。此時(shí)，至少在彎曲部的中 間，在接地電極的剖面中，中心電極的相反側(cè)的表皮部或表皮部及傳熱部的剖面積大于中 心電極的剖面積。因此，該火花塞與表皮部或表皮部及傳熱部的中心和芯部中心一致的火 花塞相比，表皮部或表皮部及傳熱部與芯部因熱膨脹差而像所謂雙金屬片一樣作用。因此， 具有可減輕接地電極在高溫條件下突起的趨勢(shì)。優(yōu)選第2金屬和第1金屬相比，IOOO0C以上的高溫區(qū)域的抗氧化性能好(技術(shù)方 案6)。第2金屬和第1金屬相比，耐火花消耗性能好(技術(shù)方案7)。例如第2金屬是鎳鐵合金601、第1金屬是哈氏合金C時(shí)，可起到本發(fā)明的作用效果，并發(fā)揮良好的耐久性。


圖1是實(shí)施例1的火花塞的正面圖(局部剖視圖)。圖2是實(shí)施例1的火花塞的主要部分放大剖視圖。圖3涉及實(shí)施例1的火花塞，是表示圖2的III-III剖面的剖視圖。圖4涉及實(shí)施例2的火花塞，是和圖3相同的剖視圖。圖5涉及實(shí)施例3的火花塞，是和圖3相同的剖視圖。圖6是實(shí)施例4的火花塞的主要部分放大剖視圖。圖7涉及實(shí)施例4的火花塞，是表示圖6的VII-VII剖面的剖視圖。圖8涉及實(shí)施例5的火花塞，是和圖7相同的剖視圖。圖9涉及實(shí)施例6的火花塞，是和圖7相同的剖視圖。圖10涉及試驗(yàn)1，是表示接地電極的剖面積和振動(dòng)折損試驗(yàn)的合格率的關(guān)系的圖表。圖11涉及試驗(yàn)3，是表示A/S和振動(dòng)折損試驗(yàn)的合格率的關(guān)系的圖表。圖12涉及試驗(yàn)4，是表示B/S和接地電極的溫度的關(guān)系的圖表。標(biāo)號(hào)說明1主體配件4A基端部4B彎曲部3中心電極4、4a、4b、4c、4d、4e、4f 接地電極g火花放電間隙4C前端部41 芯部43表皮部100、200、300、400、500、600 火花塞42傳熱部
具體實(shí)施例方式以下參照

將本發(fā)明具體化的實(shí)施例1 6。(實(shí)施例1)如圖1及圖2所示，實(shí)施例1的火花塞100具有主體配件1、絕緣體2、中心電極3 及接地電極4等。并且在圖1及圖2中，圖紙下方為前端側(cè)，圖紙上方為后端側(cè)。主體配件1通過低碳鋼等金屬形成為圓筒狀，構(gòu)成火花塞100的外殼，并且其外周 面形成螺紋部7和工具扣合部le。螺紋部7用于將火花塞100安裝到未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)。工 具扣合部Ie具有六角狀的軸剖面形狀，在安裝主體配件1時(shí)，扣合扳手、扳鉗等工具。絕緣體2由以氧化鋁等為主體的絕緣材料構(gòu)成，前端突出地嵌入到主體配件1的 內(nèi)側(cè)。絕緣體2中，用于插入中心電極3及端子電極13的貫通孔6形成在軸線方向上。貫通孔6的前端側(cè)插入并固定中心電極3，貫通孔6的后端側(cè)插入并固定端子電極13。并且， 在貫通孔6內(nèi)，在端子電極13和中心電極3之間配置電阻15。該電阻15的兩端部經(jīng)由導(dǎo) 電性玻璃密封層16、17分別電連接到中心電極3和端子電極13。此外，電阻15通過電阻 組成物形成，該組成物混合玻璃粉末和導(dǎo)電材料粉末(根據(jù)需要可混合玻璃以外的陶瓷粉 末)，并通過熱壓等燒結(jié)而獲得。中心電極3是由鎳基合金等構(gòu)成的圓柱軸體。中心電極3的前端大致為圓錐形， 從貫通孔6的前端突出。如圖2中放大所示，接地電極4a包括基端部4A，通過焊接等固定在主體配件1的 前端側(cè)的開口邊緣；彎曲部4B，與基端部4A成一體，按圓弧大致直角地彎曲；前端部4C，與 彎曲部4B成一體，和中心電極3相對(duì)。接地電極4a的前端部4C和中心電極3之間形成火 花放電間隙g。在該火花塞100中，接地電極4a以1. Imm構(gòu)成一邊，以2. 2mm構(gòu)成另一邊。 即，剖面積S為2. 42mm2。接地電極4a的剖面積S應(yīng)為多大，通過下述試驗(yàn)進(jìn)行說明。接地電極4a是雙層結(jié)構(gòu)的大致矩形剖面的軸體，具有芯部41，從基端部4A經(jīng)彎 曲部4B向前端部4C延伸；表皮部43，位于芯部41的外側(cè)，從基端部4A經(jīng)彎曲部4B延伸 到前端部4C。表皮部43延伸到前端部4C的末端。而芯部41在前端部4C中，延伸到中心 電極3的軸線附近。芯部41的前端位置延伸到前端部4C的哪個(gè)位置(和中心電極3的軸 線相比靠近根部側(cè)還是前端側(cè))，根據(jù)散熱性等性能要求適當(dāng)調(diào)整。芯部41中，作為第1金屬采用高強(qiáng)度鎳基合金的哈氏合金C。哈氏合金C的維氏 硬度Hv為210，熱膨脹率為11. 3 X IO-V0C0表皮部43中，作為第2金屬采用鎳基合金的鎳鐵合金601。鎳鐵合金601的維氏 硬度Hv為170，熱膨脹率為11.5X10-6/°C。鎳鐵合金601和哈氏合金C相比，在1000°C以 上的高溫區(qū)域下具有良好的抗氧化性及耐火花消耗性能。通過與接地電極4a延伸的方向正交、且位于彎曲部4B中間的剖面(圖2的 III-III剖面)觀察接地電極4a時(shí)，如圖3所示，芯部41位于表皮部43的中央。換言之， 芯部41的圖形中心(相當(dāng)于重心)C1和表皮部43的圖形中心C3在同一位置。如圖2所 示，芯部41和表皮部43的相對(duì)位置關(guān)系在芯部41延伸的方向的整個(gè)區(qū)域中，和圖3的剖 面所示的相對(duì)位置關(guān)系相同。即，芯部41在彎曲部4B的整個(gè)區(qū)域中，位于表皮部43的中 心。并且這種情況下，也可以是隨著靠近接地電極4a的前端部4C、芯部41的前端變細(xì)的形 狀。作為這種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1的火花塞100配置在未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)上，在高溫條件下， 在中心電極3和接地電極4a之間反復(fù)放電。在實(shí)施例1的火花塞100中，構(gòu)成芯部41的 哈氏合金A的硬度大于構(gòu)成表皮部43的鎳鐵合金600，因此即使過大的力作用于表皮部43 而使接地電極4a要折損時(shí)，也可由芯部41抵抗該力。因此，實(shí)施例1的火花塞100可更切實(shí)地抑制接地電極4a折損。并且，如實(shí)施例1的火花塞100所示，在表皮部42內(nèi)設(shè)置芯部41時(shí)，接地電極4a 的剖面積中的芯部41的剖面積的比例為40% 50%的范圍，從而可提高接地電極4a的散 熱性。(實(shí)施例2)如圖4所示，在實(shí)施例2的火花塞200中，和實(shí)施例1的火花塞100相比，接地電極4b的芯部41變粗。其他結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1相同。該火花塞200因芯部41較粗，所以和火花塞100相比，接地電極4b的折損抑制效 果更明顯。芯部41應(yīng)粗到什么程度，會(huì)通過后述試驗(yàn)進(jìn)行說明。(實(shí)施例3)如圖5所示，在實(shí)施例3的火花塞300中，接地電極4c的芯部41相對(duì)于表皮部43 向中心電極3 —側(cè)偏心。換言之，芯部41的圖形中心Cl相對(duì)于表皮部43的圖形中心C3， 以距離Dl向中心電極3—側(cè)偏心。芯部41在彎曲部4B的整個(gè)區(qū)域中向中心電極3—側(cè) 偏心。S卩，在接地電極4c的剖面中，中心電極3的相反側(cè)的表皮部43的剖面積大于中心電 極3 —側(cè)的剖面積。其他結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1相同。在該火花塞300中，也可通過芯部41抑制接地電極4c折損。并且，該火花塞300 和表皮部43的圖形中心C3與芯部41的圖形中心Cl 一致的實(shí)施例1的火花塞100相比， 表皮部43和芯部41因熱膨脹差而象所謂雙金屬片(Bimetal) —樣作用。因此，在該火花 塞300中具有可減輕接地電極4c在高溫條件下突起的趨勢(shì)。(實(shí)施例4)如圖6所示，實(shí)施例4的火花塞400具有接地電極4d。該接地電極4d是三層結(jié) 構(gòu)的大致矩形剖面的軸體，具有芯部41，從基端部4A經(jīng)彎曲部4B向前端部4C延伸；傳熱 部42，位于芯部41的外側(cè)，從基端部4A經(jīng)彎曲部4B向前端部4C延伸；表皮部43，位于傳 熱部42的外側(cè)，從基端部4A經(jīng)彎曲部4B延伸到前端部4C。S卩，接地電極4d在表皮部43 內(nèi)具有傳熱部42。在表皮部43內(nèi)，傳熱部42位于芯部41的外側(cè)，覆蓋芯部41整體。芯 部41及傳熱部42的前端位置延伸到前端部4C的何處(和中心電極3的軸線相比是根部 側(cè)還是前端側(cè))，根據(jù)散熱性等性能要求適當(dāng)調(diào)整。傳熱部42中，作為第3金屬采用銅。銅的導(dǎo)熱率為0. 94cal/cm ·秒· °C，導(dǎo)熱率 大于哈氏合金C、鎳鐵合金601。并且，銅的維氏硬度Hv為46，在構(gòu)成接地電極4d的金屬中 硬度最低。進(jìn)一步，銅的熱膨脹率為17.0父10_6/1，在構(gòu)成接地電極4(1的金屬中熱膨脹率最大。通過與接地電極4d延伸的方向正交、且位于彎曲部4B中間的剖面(圖6的 VII-VII剖面)觀察接地電極4d時(shí)，如圖7所示，芯部41及傳熱部42位于表皮部43的中 央。換言之，芯部41的圖形中心Cl及傳熱部42的圖形中心C2和表皮部43的圖形中心C3 在同一位置。芯部41及傳熱部42和表皮部43的相對(duì)位置關(guān)系，在芯部41及傳熱部42延 伸的方向的整個(gè)區(qū)域上，與圖7的剖面所示的相對(duì)位置關(guān)系相同。即，芯部41及傳熱部42 在彎曲部4B的整個(gè)區(qū)域上位于表皮部43的中心。其他結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1相同，對(duì)相同的結(jié) 構(gòu)標(biāo)以同樣的標(biāo)號(hào)并省略結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明。在該火花塞400中，接地電極4d的前端部4C 一側(cè)的熱通過傳熱部42有效地傳導(dǎo) 到基端部4A —側(cè)，因此可發(fā)揮良好的散熱性。此時(shí)，通過使導(dǎo)熱性良好的傳熱部42與表皮 部43接觸，即使芯部41的導(dǎo)熱性較低時(shí)，也可提高接地電極4d的散熱性。因此，可抑制前 端部4C的溫度上升，發(fā)揮良好的耐久性。其他作用效果和實(shí)施例1相同。并且，如實(shí)施例4的火花塞4所示，在表皮部41內(nèi)設(shè)置芯部41及傳熱部42時(shí)，接 地電極4d的剖面積內(nèi)的芯部41的剖面積的比例在10% 15%的范圍，從而可提高接地電 極4d的散熱性。
(實(shí)施例5)如圖8所示，在實(shí)施例5的火花塞500中，在接地電極4e的表皮部43內(nèi)，芯部41 位于傳熱部42的外側(cè)，覆蓋傳熱部42的整體。其他結(jié)構(gòu)和實(shí)施例4相同。在該火花塞500 中，和實(shí)施例4同樣，通過傳熱部42可發(fā)揮良好的散熱性。并且，此時(shí)，使硬度大于表皮部 43的芯部41與表皮部43接觸，與實(shí)施例4的火花塞400相比，可提高接地電極4e的折損 抑制效果。(實(shí)施例6)如圖9所示，在實(shí)施例6的火花塞600中，接地電極4f的芯部41相對(duì)于傳熱部42 及表皮部43向中心電極3—側(cè)偏心。換言之，芯部41的圖形中心Cl相對(duì)于傳熱部42的 圖形中心C2及表皮部43的圖形中心C3，以距離Dl向中心電極3 —側(cè)偏心。芯部41在彎 曲部4B的全部區(qū)域上，向中心電極3 —側(cè)偏心。即，在接地電極4f的剖面中，傳熱部42及 表皮部43的中心電極3的相反側(cè)的剖面積大于中心電極3 —側(cè)的剖面積。其他結(jié)構(gòu)和實(shí) 施例4相同。在該火花塞600中，通過芯部41可抑制接地電極4f折損。并且，該火花塞600與 芯部41、傳熱部42及表皮部43的各中心一致的實(shí)施例4的火花塞400相比，表皮部43及 傳熱部42與芯部41因熱膨脹差而像所謂雙金屬片一樣作用。因此，在該火花塞600中，具 有可減輕接地電極4f在高溫條件下突起的趨勢(shì)。其他作用效果和實(shí)施例4相同。以上參照實(shí)施例1 6說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例1 6，在不脫 離其主旨的范圍內(nèi)，可適當(dāng)變更來使用。例如，芯部41的剖面形狀不限于矩形，也可以是圓、橢圓、三角形、多邊形等。(試驗(yàn)1)對(duì)于接地電極4的剖面積S應(yīng)為多大，準(zhǔn)備具有下述試驗(yàn)品A D的接地電極4 的火花塞，進(jìn)行各接地電極4的振動(dòng)折損試驗(yàn)。在該試驗(yàn)中，在用燃燒器將接地電極4加熱 到1000°C的狀態(tài)下，實(shí)施基于JIS規(guī)格B8031-1995的耐撞擊性試驗(yàn)。從而調(diào)查彎曲部4B 的折損發(fā)生狀況，求出η = 5時(shí)的合格率(％)。此外，溫度用放射溫度計(jì)測(cè)量。圖10表示 接地電極4的剖面積S和振動(dòng)折損試驗(yàn)下的合格率的關(guān)系。試驗(yàn)品A 僅由鎳鐵合金601構(gòu)成的接地電極4。試驗(yàn)品B 由鎳鐵合金601及哈氏合金C構(gòu)成的接地電極4 (相當(dāng)于實(shí)施例1的接 地電極4a)。試驗(yàn)品C 由鎳鐵合金601、哈氏合金C及銅構(gòu)成的接地電極4 (相當(dāng)于實(shí)施例5的 接地電極4e)。試驗(yàn)品D 由鎳鐵合金601、哈氏合金C及銅構(gòu)成的接地電極4 (相當(dāng)于實(shí)施例4的 接地電極4d)。如圖10所示，由試驗(yàn)品A構(gòu)成的接地電極4在接地電極4的剖面積S為4. 2mm以上 時(shí)，合格率為100%。而由試驗(yàn)品A構(gòu)成的接地電極4在接地電極4的剖面積S小于4. 2mm 時(shí)，合格率降低，在接地電極4的剖面積S為2. 42mm以下時(shí)，合格率為0%。與之相對(duì)，在由 試驗(yàn)品B D構(gòu)成的接地電極4a、4d、4e中，即使接地電極4a、4d、4e的剖面積S為2. 42mm, 合格率也是100%。進(jìn)一步，由試驗(yàn)品B、D構(gòu)成的接地電極4a、4d在接地電極4a、4d的剖 面積S為1.4mm時(shí)，合格率也可保持100%。此外，在由試驗(yàn)品C構(gòu)成的接地電極4e中，接地電極4e的剖面積S小于2. 5mm時(shí)，合格率下降，使接地電極4e的剖面積S為1. 4mm時(shí)的 合格率為80%。通過該試驗(yàn)可知，通過在表皮部43內(nèi)設(shè)置由硬度大于表皮部43的金屬構(gòu) 成的芯部41，可起到接地電極4的加強(qiáng)效果。接地電極4的剖面積S為2. 5mm2以下時(shí)，火花塞100 600小徑化到無法使接地 電極4大型化，或設(shè)置成不易折損的形狀的程度。在該火花塞100 600中，在表皮部43 內(nèi)設(shè)置芯部41而形成的接地電極4的加強(qiáng)效果顯著。(試驗(yàn)2)對(duì)在試驗(yàn)1中使用的各試驗(yàn)品A D的接地電極4，進(jìn)行和各接地電極4的散熱性 相關(guān)的試驗(yàn)。在該試驗(yàn)中，直到作為鎳鐵合金601的抗氧化性能上限的1050°C為止，用燃燒 器加熱整個(gè)接地電極4，求出η = 5時(shí)的各接地電極4的平均溫度。在該試驗(yàn)中，在模仿發(fā) 動(dòng)機(jī)的頭部部分的不銹鋼制的塊中，安裝具有試驗(yàn)品A D的接地電極4的火花塞，并進(jìn)行 試驗(yàn)。在該塊的內(nèi)部形成冷卻水的水路，接近火花塞的實(shí)際使用情況。此外，溫度通過放射 溫度計(jì)測(cè)定。在該試驗(yàn)中，在試驗(yàn)品A的接地電極4中，平均溫度為1050°C，沒有散熱性。在試 驗(yàn)品B的接地電極4a中，平均溫度為1031°C，和由試料1構(gòu)成的接地電極4相比，確認(rèn)有很 小的散熱性。在試驗(yàn)品C的接地電極4e中，平均溫度為874°C，和試驗(yàn)品A、B的接地電極 4、4a相比，具有非常良好的散熱性。在試驗(yàn)品D的接地電極4d中，平均溫度為959°C，雖然 比試驗(yàn)品C的接地電極4e差，但和試驗(yàn)品A、B的接地電極4、4a相比，具有良好的散熱性。 通過該試驗(yàn)可知，通過在表皮部43內(nèi)設(shè)置傳熱部43，可提高接地電極4的散熱性。(試驗(yàn)3)通過和接地電極4延伸的方向正交的剖面觀察接地電極4時(shí)，接地電極4的剖面 積S和芯部41的剖面積A的比例應(yīng)為多少，對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)。振動(dòng)折損試驗(yàn)的條件和試驗(yàn) 1相同，求出η = 5時(shí)的合格率(％)。芯部41是哈氏合金C，表皮部43是鎳鐵合金601。 圖11表示A/S和振動(dòng)折損試驗(yàn)的合格率的關(guān)系。如圖11所示，A/S在0.04以下時(shí)，合格率為0%。當(dāng)芯部41過細(xì)時(shí)，沒有接地電 極4的折損抑制效果。而當(dāng)A/S超過0.04時(shí)，合格率上升。如果采用A/S超過0.04的粗 細(xì)的芯部41，則接地電極4的折損抑制效果發(fā)揮作用。并且，如A/S為0.1以上，則合格率 變?yōu)?00%。通過該試驗(yàn)可知，當(dāng)A/S為0. 1以上時(shí)，可穩(wěn)定地批量生產(chǎn)具有折損抑制效果 的火花塞100。(試驗(yàn)4)通過和接地電極4延伸的方向正交的剖面觀察接地電極4時(shí)，接地電極4的剖面 積S和傳熱部42的剖面積B的比例應(yīng)為多少，對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)。條件和試驗(yàn)2相同，求出 η = 5時(shí)的接地電極4的溫度(V)。圖12表示B/S和接地電極的溫度的關(guān)系。如圖12所示，當(dāng)B/S小于0. 2時(shí)，溫度變化較少，傳熱部42的散熱效果較少。這 是因?yàn)閭鳠岵?2較細(xì)。而加粗傳熱部42，B/S為0.2以上時(shí)，溫度變化變大，散熱效果發(fā)揮 作用。工業(yè)利用性本發(fā)明可用于火花塞。
權(quán)利要求
1.一種火花塞，具有接地電極，該接地電極包括基端部，固定在主體配件上；彎曲部，與上述基端部 一體形成并彎曲；以及前端部，與上述彎曲部一體形成并與中心電極形成火花放電間隙，上述接地電極具有芯部，從上述基端部經(jīng)上述彎曲部向上述前端部延伸；和表皮部， 位于上述芯部的外側(cè)，從上述基端部經(jīng)上述彎曲部延伸到上述前端部， 上述芯部由第1金屬構(gòu)成，上述表皮部由第2金屬構(gòu)成， 上述火花塞的特征在于， 上述第1金屬的硬度大于上述第2金屬的硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，上述接地電極還具有傳熱部，該傳熱部位于上述表皮部內(nèi)，并從上述基端部經(jīng)上述彎 曲部向上述前端部延伸，上述傳熱部由導(dǎo)熱性大于上述第1金屬及上述第2金屬的導(dǎo)熱性的第3金屬構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于， 上述傳熱部位于上述芯部的外側(cè)
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于， 上述芯部位于上述傳熱部的外側(cè)
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于，通過與上述接地電極延伸的方向正交的剖面觀察上述接地電極時(shí)，上述芯部至少在上 述彎曲部的中間向上述中心電極一側(cè)偏心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于，上述第2金屬和上述第1金屬相比，在1000°C以上的高溫區(qū)域的抗氧化性能好。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于， 上述第2金屬和上述第1金屬相比，耐火花消耗性能好。
全文摘要
提供一種可更切實(shí)地抑制接地電極折損的火花塞。本發(fā)明的火花塞(100)具有接地電極(4)，該接地電極(4)包括固定在主體配件(1)的基端部(4A)；與基端部(4A)一體形成并彎曲的彎曲部(4B)；與彎曲部(4B)一體形成并與中心電極(3)形成火花放電間隙(g)的前端部(4C)。接地電極(4)具有芯部(41)，從基端部(4A)經(jīng)彎曲部(4B)向前端部(4C)延伸；和表皮部(43)，位于芯部(41)的外側(cè)，從基端部(4A)經(jīng)彎曲部(4B)延伸到前端部(4C)。芯部(41)由作為第1金屬的哈氏合金(C)構(gòu)成，表皮部(43)由作為第2金屬的鎳鐵合金(601)構(gòu)成。哈氏合金(C)的硬度大于鎳鐵合金(601)。
文檔編號(hào)H01T13/20GK102138260SQ20098013049
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者伴謙治, 弓野次郎, 鈴木彰 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社