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，特別涉及一種具有如下接地電極的火花塞該接地電極 設(shè)置有作為火花放電構(gòu)件的貴金屬電極頭。
背景技術(shù)：
通常，內(nèi)燃機中使用的火花塞包括中心電極和接地電極，其中，中心電極經(jīng)由絕緣 體被裝配到筒狀的金屬殼中，接地電極的一端與金屬殼接合，而另一端面對中心電極的前 端。此外，為了提高點火性，還使用如下火花塞該火花塞具有接地電極，該接地電極具有貴 金屬電極頭，該貴金屬電極頭在面對中心電極的前端的情況下被凸設(shè)于從金屬殼延伸到中 心電極的前端的接地電極主體部(例如，參考專利文獻1)。[專利文獻][專利文獻1]日本特開2002-237365號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在具有通過激光焊接接合有貴金屬電極頭的接地電極的火花塞中，由于金屬構(gòu)成 接地電極主體部，所以，以Ni為主要成分的Ni合金由于其優(yōu)異的耐腐蝕性而非常適合。例 如，使用諸如hconel 600或hconel 601等Ni合金。然而，由于接地電極被最突出地 安裝在燃燒室中，所以，接地電極的溫度達(dá)到1000°C左右，在某些情況下達(dá)到1000°C以上。 因此，當(dāng)長時間使用接地電極時，接地電極主體部的接合部與貴金屬電極頭彼此熔合的熔 融部熱劣化，于是熔融部的外周面的一部分會變細(xì)(以下稱為“凹陷(hollow)”)。此外，接 地電極長時間暴露于高溫氛圍中，會使接地電極主體部氧化。在某些情況下，貴金屬電極頭 會脫落。因此，關(guān)于具有通過激光焊接接合有貴金屬電極頭的接地電極的火花塞，本發(fā)明 的目的是抑制接地電極主體部的接合部與貴金屬電極頭熔合的熔融部的凹陷，以及提高接 地電極主體部的耐高溫氧化性，從而防止貴金屬電極頭脫落。用于解決問題的方案本發(fā)明人分析了接地電極主體部的接合部與貴金屬電極頭熔合的熔融部，并且發(fā) 現(xiàn)氧化鐵是造成凹陷的最主要原因，構(gòu)成接地電極主體部的Ni合金含有狗，并且狗熔入到 熔融部中。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，Al和Si的含量有助于提高接地電極主體部的耐高溫氧化 性。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，減小狗的含量以及含有特定量的Al和Si是有效的。本發(fā)明以 上述認(rèn)知為基礎(chǔ)。換句話說，本發(fā)明提供如下的火花塞。(1) 一種火花塞，其包括筒狀的金屬殼；筒狀的絕緣體，其由所述金屬殼保持；
中心電極，其被保持在所述絕緣體中；以及接地電極，其包括接地電極主體部和貴金屬電極頭，所述接地電極主體部的一端 與所述金屬殼固定連接，所述接地電極主體部的另一端面對所述中心電極，所述貴金屬電 極頭在面對所述中心電極的前端的位置與所述接地電極主體部接合，在所述中心電極的前 端與所述貴金屬電極頭之間形成火花放電間隙，其中，所述接地電極主體部的至少與所述貴金屬電極頭接合的接合部由如下的合 金制成該合金含有12質(zhì)量％至45質(zhì)量％的Cr、7質(zhì)量％以下的！^、大于0. 5質(zhì)量％小于 等于5質(zhì)量％的Al、大于0. 3質(zhì)量％小于等于5質(zhì)量％的Si以及作為剩余成分的、50質(zhì) 量％以上的Ni，并且所述接合部與所述貴金屬電極頭通過激光焊接或電子束焊接而接合。(2)在(1)所限定的火花塞中，Al的含量為0.7質(zhì)量％以上并且Si的含量為0. 7 質(zhì)量％以上。(3)在(1)或⑵所限定的火花塞中，構(gòu)成所述接合部的合金含有Y、Hf、Zr、La、 Ce和Nd中的至少一種并且含量為0. 01質(zhì)量％至0. 4質(zhì)量％。(4)在⑴至(3)中任一項所限定的火花塞中，構(gòu)成所述接合部的合金含有0. 005 質(zhì)量％至5質(zhì)量％的胞。(5)在(1)至(4)中任一項所限定的火花塞中，所述貴金屬電極頭由Pt合金制成。(6)在(5)所限定的火花塞中，所述Pt合金含有Ir、他、Ru和Ni中的至少一種。(7)在( 或(6)所限定的火花塞中，所述接合部與所述貴金屬電極頭彼此熔合的 熔融部含有3質(zhì)量％以下的狗、10質(zhì)量％至60質(zhì)量％的Ni、15質(zhì)量％至75質(zhì)量％的Pt、 4質(zhì)量％至35質(zhì)量％的0、0. 03質(zhì)量％至2質(zhì)量％的々1以及0. 03質(zhì)量％至2質(zhì)量％的 Si ο(8)在(7)所限定的火花塞中，所述熔融部含有0. 1質(zhì)量％以上的Al和0. 1質(zhì)量％ 以上的Si。(9)在(7)或⑶所限定的火花塞中，所述熔融部含有Y、Hf、&、La、Ce和Nd中的 至少一種并且含量為0. 001質(zhì)量％至0. 2質(zhì)量％。(10)在(7)至(9)中任一項所限定的火花塞中，所述熔融部含有0. 0025質(zhì)量％至 3質(zhì)量％的胞。(11)在(1)至(10)中任一項所限定的火花塞中，當(dāng)所述接地電極主體部的從所 述接地電極主體部與所述金屬殼接合的接合端部起到所述貴金屬電極頭的接合位置的縱 向長度為L，并且所述接地電極主體部的與縱向垂直的截面積為S時，滿足四^ L2/S ^ 49 的關(guān)系，并且所述接地電極主體部在室溫下的熱傳導(dǎo)率為18W/(m· 以下。(12)在(11)所限定的火花塞中，在所述接地電極主體部的所述縱向長度L的1/2 以上的范圍中，所述接地電極主體部的所述截面積S的10%以上是由Cu或Cu合金制成的， 并且滿足；35 ( L2/S ( 70的關(guān)系。(13)在(1)至(12)中任一項所限定的火花塞中，所述接地電極主體部具有臺座 部，所述臺座部在面對所述中心電極的前端的位置與所述接地電極主體部的表面固定連 接，所述臺座部由所述合金制成并且所述貴金屬電極頭通過激光焊接或電子束焊接與所述 臺座部接合。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的火花塞，由于貴金屬電極頭被設(shè)置于接地電極，所以點火性優(yōu)異。此 外，由于構(gòu)成接地電極主體部的接合部的Ni合金中的狗的含量等于或小于預(yù)定值，所以可 抑制在接地電極主體部的接合部與貴金屬電極頭熔合的熔融部導(dǎo)致凹陷的氧化鐵生成。此 外，由于構(gòu)成接地電極主體部的接合部的Ni合金含有特定量的Al和Si，所以可提高接地電 極主體部的耐高溫氧化性。由此，可提高貴金屬電極頭與接地電極主體部的焊接強度，從而 防止貴金屬電極頭脫落。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的火花塞的截面圖。圖2是圖1所示的火花塞的接地電極附近的放大圖。圖3是示出示例性實施方式中的熔融部的采樣部位的圖。
具體實施例方式下面將參照

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施方式的火花塞。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的火花塞的截面圖。圖2是圖1所示的火花 塞的接地電極附近的放大圖。如圖1所示，本發(fā)明的火花塞100包括筒狀的金屬殼11 ；筒狀的絕緣體12，其被 裝配于金屬殼11中并且具有從金屬殼11的前端Ila露出的前端12a ；中心電極13，其以中 心電極13的前端13a從絕緣體12的前端1 露出的方式被布置于絕緣體12中；以及接地 電極14，其一端與金屬殼11的前端Ila接合，另一端面對中心電極13的前端13a。金屬殼11由碳素鋼等制成，并且在金屬殼11的外周形成有用于將火花塞100安 裝于例如內(nèi)燃機的氣缸蓋的螺紋部15。在沿軸向形成的貫通孔16的后端(圖1的上方)， 端子金屬配件17在其末端17a露出的情況下被插入到并被固定于由氧化鋁等燒結(jié)陶瓷制 成的絕緣體12中，并且，在貫通孔16的前端(圖1的下方)，中心電極13在前端13a露出 的情況下被插入并被固定于絕緣體12中。另外，在貫通孔16中，電阻構(gòu)件18被配置于端子金屬配件17與中心電極13之間 的中間部，并且導(dǎo)電玻璃密封層19和20被布置于電阻構(gòu)件18的軸向兩端。換句話說，中 心電極13與端子金屬配件17經(jīng)由電阻構(gòu)件18以及導(dǎo)電玻璃密封層19和20彼此電連接。 導(dǎo)電玻璃密封層19和20以及電阻構(gòu)件18形成導(dǎo)電連接層。此外，電阻構(gòu)件18可省略，從 而端子金屬配件17與中心電極13接合到單一導(dǎo)電玻璃密封層。如圖2所示，中心電極13由具有優(yōu)異耐熱性和耐腐蝕性的Ni合金形成為圓柱狀。 中心電極13的前端13a通過激光焊接等與圓柱狀的貴金屬電極頭21固定連接，由于Ir具 有優(yōu)異的耐火花消耗性，貴金屬電極頭21由以Ir為主要成分的Ir合金制成。優(yōu)選地，貴 金屬電極頭21含有Pt、他、Ru和Ni中的至少一種，以提高耐磨損性。此外，主要成分是指 在所含有的所有成分中含量最多的成分。以如下方式構(gòu)造接地電極14 在臺座23介于貴金屬電極頭與接地電極主體部之 間的狀態(tài)下，將貴金屬電極頭22設(shè)置于接地電極主體部14A的面對中心電極13的位置。接 地電極主體部14A是由具有優(yōu)異耐熱性和耐腐蝕性的Ni合金制成的棱柱構(gòu)件，并且包括通過焊接固定于金屬殼11的基部14a、位于接地電極主體部14A中間的彎曲部14c以及面對 中心電極13的前端14b。結(jié)果，接地電極主體部被彎曲成大致L狀。這里，以Pt為主要成 分的圓柱狀Pt合金可用作貴金屬電極頭22。優(yōu)選地，貴金屬電極頭22含有Ir、Rh, Ru和 Ni中的至少一種，以提高耐磨損性。臺座23由含有12質(zhì)量％至45質(zhì)量％的Cr、7質(zhì)量％以下的 ^、0. 5質(zhì)量％至5質(zhì) 量％的Α1、0. 3質(zhì)量％至5質(zhì)量％的Si以及50質(zhì)量％以上的剩余部分(balance)的Ni合金 制成。Cr在臺座表面上形成Cr2O3膜，由此抑制高溫氧化。然而，當(dāng)Cr的含量低于12質(zhì)量％ 時，不能獲得足夠的耐高溫氧化性。另外，盡管隨著Cr的含量的增加耐高溫氧化性提高，但 是，當(dāng)Cr的含量超過20質(zhì)量％時，生成γ'相，使得難以加工該合金。當(dāng)在590°C以下獲 得平衡狀態(tài)時，生成Y ‘相。通過在590°C以上進行固溶處理(solidsolution treatment) 或淬火，可抑制Y'相的生成。然而，當(dāng)Cr的含量為45質(zhì)量％以下時，可抑制抑制γ'相 的生成。換句話說，當(dāng)Cr的含量超過45質(zhì)量％時，γ ‘相和(Cr)Ni相增加，使得不能加工 該合金。另外，優(yōu)選地，Cr的含量為18質(zhì)量％至30質(zhì)量％，以進一步提高加工性和耐高溫 氧化性。由于火花塞被用于發(fā)動機內(nèi)的高溫振動狀態(tài)下，所以還要求強度。因此，臺座所用 材料的固溶強化是有效的。由此，必須選擇具有寬的固溶極限(solid solution limit)以 及具有與Ni的氧化物形成自由能相等的氧化物形成自由能的元素作為向臺座所用材料添 加的元素。此外，成本也是重要的。狗是滿足上述條件的最適宜的元素。但是，狗的氧化 物形成自由能低于Ni的氧化物形成自由能，于是狗比Ni優(yōu)先形成氧化物。因此，盡管優(yōu) 選地狗的含量理論上為0%，但是，考慮到強度，合金可含有作為下限的0. 00005質(zhì)量％的 狗。然而，當(dāng)!^e的含量超過7質(zhì)量％時，在貴金屬電極頭22和臺座23的熔融部凹陷現(xiàn)象 顯者ο臺座所用材料還含有Al和Si，以提高耐高溫氧化性。Al在Cr2O3膜緊下方形成 Al2O3膜，由此期望提高耐高溫氧化性。此外，Si形成SiO2鈍化膜，并且也被期望提高耐高 溫氧化性。然而，當(dāng)Al的含量增大時，加工性降低。因此，Al的含量為0.5質(zhì)量％至5質(zhì) 量％。此外，優(yōu)選地，Al的含量的下限為0.7質(zhì)量％，以進一步提高耐高溫氧化性。另外， 當(dāng)Si的含量增大時，Si會與貴金屬成分、特別是Pt —起形成具有低熔融溫度的合金，由此 降低焊接強度。因此，Si的含量為0.3質(zhì)量％至5質(zhì)量％。此外，優(yōu)選地，Si的含量的下 限為0. 7質(zhì)量％，以進一步提高耐高溫氧化性。另外，Al和Si的總含量優(yōu)選為8質(zhì)量％以 下。除了上述元素之外，臺座所用材料的剩余部分含有50質(zhì)量％以上的Ni。當(dāng)具有優(yōu) 異耐腐蝕性的M的含量為50質(zhì)量％以上時，可有效地抑制預(yù)點火發(fā)生。此外，在剩余部分 中Ni的含量優(yōu)選為60質(zhì)量％以上。另外，優(yōu)選地，臺座所用材料含有Mn，以進一步提高耐高溫氧化性。Mn增強Cr2O3膜 與臺座所用合金的基材？的粘接強度，并在Cr2O3膜的緊下方形成MnO2,該Mr^2用作氧吸收 劑(oxygen getter)，并降低臺座內(nèi)的氧分壓，以抑制內(nèi)部氧化。然而，當(dāng)Mn過量時，Mn會 與包含在由燃料或發(fā)動機油燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體中的硫發(fā)生反應(yīng)，由此形成硫化物，從 而加速氧化(腐蝕)。因此，在臺座所用材料中Mn的含量優(yōu)選為0. 005質(zhì)量％至5質(zhì)量％。優(yōu)選地，臺座所用材料含有Y、Hf、Zr、La、Ce和Nd中的至少一種并且含量為0. 01質(zhì)量％以上，使得可以進一步提高耐高溫氧化性。然而，當(dāng)上述元素的含量太大時，加工性 降低。因此，優(yōu)選地，上述元素的含量為0.4質(zhì)量％以下。上述成分之外的成分不受限制，并且除了不可避免的雜質(zhì)之外，可根據(jù)目的適當(dāng) 地選擇和添加。臺座23和貴金屬電極頭22通過激光焊接或電子束焊接而接合。盡管通過焊接形 成的熔融部由臺座23所用材料和貴金屬電極頭22所用材料的合金制成，但是，由于如上所 述，臺座23所用材料的！^的含量是7質(zhì)量％以下，所以熔融部中！^的含量也很少，從而抑 制作為凹陷主因的氧化鐵的生成。另外，由于臺座23所用材料含有Al和Si，并且由此熔融 部也含有Al和Si，所以進一步提高耐高溫氧化性。此外，當(dāng)含有Mn時，進一步提高耐高溫 氧化性。更具體地，當(dāng)貴金屬電極頭22由Pt合金制成時，熔融部含有3質(zhì)量％以下的狗、 10質(zhì)量％至60質(zhì)量％的Ni、15質(zhì)量％至75質(zhì)量％的Pt、4質(zhì)量％至35質(zhì)量％的Cr、0. 03 質(zhì)量％至2質(zhì)量％的Al以及0. 03質(zhì)量％至2質(zhì)量％的Si。為了提高耐高溫氧化性，更加 優(yōu)選地，Al和Si兩者的含量均為0. 1質(zhì)量％以上。此外，當(dāng)臺座23所用材料含有Mn時， 優(yōu)選地，Mn的含量為0. 0025質(zhì)量％至3質(zhì)量％。此外，當(dāng)臺座23含有Y、Hf、Zr、La、Ce和Nd中的至少一種時，熔融部也含有相應(yīng) 的元素。此時，上述元素的含量優(yōu)選為0. 001質(zhì)量％至0. 2質(zhì)量％。盡管如上所述Cr形成Cr2O3膜以抑制氧化，但是，熔融部易受火花侵蝕的影響，使 得Cr2O3膜被毀壞。結(jié)果，氧滲透到熔融部中，從而引起內(nèi)部氧化。對內(nèi)部氧化具有最大影 響的是狗。當(dāng)熔融部中！^的含量減小到3質(zhì)量％以下時，可有效地防止熔融部的凹陷。此 外，當(dāng)熔融部中M或Pt的含量太大或太小時，熔融部的熱膨脹系數(shù)接近臺座的熱膨脹系數(shù) 或貴金屬電極頭的熱膨脹系數(shù)，使得熔融部的熱膨脹系數(shù)與貴金屬電極頭的熱膨脹系數(shù)之 差或熔融部的熱膨脹系數(shù)與臺座的熱膨脹系數(shù)之差增大。當(dāng)在該狀態(tài)下施加冷熱循環(huán)時， 在熔融部和貴金屬電極頭之間或在熔融部和臺座之間產(chǎn)生裂紋，使得貴金屬電極頭會從臺 座脫落。由此，以如上所述的含量包含Pt和Ni。此外，在熔融部中以如上所述的含量包含 Al、Si和Mn，使得可提高耐高溫氧化性。臺座23在其一側(cè)形成與貴金屬電極頭22接合的圓柱狀支撐部，并且在另一側(cè)形 成直徑比支撐部的直徑大的與接地電極主體部14A接合的凸緣部。臺座23的凸緣部通過 電阻焊接與接地電極主體部14A的表面接合。火花放電間隙(g)形成在貴金屬電極頭22 和中心電極13的前端13a之間。臺座23和貴金屬電極頭22通過激光焊接或電子束焊接 事先彼此接合以形成接合體，隨后該接合體通過電阻焊接與接地電極主體部14A接合。此外，優(yōu)選地，當(dāng)接地電極主體部的從其與金屬殼11接合的接合部起到貴金屬電 極頭22的接合部的中心C的縱向長度為L，并且接地電極主體部的與縱向垂直的截面積為 (S)時，接地電極主體部14A滿足四(L2/S ( 49的關(guān)系，并且接地電極主體部14A在室溫 下的熱傳導(dǎo)率為18W/(m · K)以下。當(dāng)接地電極主體部14A的截面積⑶減小以及接地電 極主體部14A的長度(L)變長時，S卩，當(dāng)L2/S大于四時，熔融部的溫度升高。另外，當(dāng)接地 電極主體部14A的熱傳導(dǎo)率為18W/(m · K)以下時，由于施加到接地電極14的熱量難以逃 逸到金屬殼11，所以熔融部的溫度趨于升高。但是，臺座23是由上述合金制成的，從而可有 效地防止在熔融部發(fā)生凹陷。此外，當(dāng)L2/S小于四時，熔融部的溫度不會升高太多，從而在熔融部不會發(fā)生凹陷。換句話說，難以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。此外，當(dāng)L2/S大于49時，前 端14b的溫度過度升高，從而易于發(fā)生預(yù)點火。此外，盡管接地電極主體部14A由Ni合金制成，但是優(yōu)選地，在接地電極主體部的 縱向長度(L)的1/2以上的范圍中，優(yōu)選遍及接地電極主體部的全長，截面積( 的10%以 上是由室溫下熱傳導(dǎo)率為250W/(m · K)的金屬或合金制成，并且滿足35彡L2/S彡70的關(guān) 系。當(dāng)使用室溫下熱傳導(dǎo)率為250W/(m*K)以上的金屬或合金時，熔融部的溫度難以升高， 從而有效地抑制凹陷，并且也抑制預(yù)點火。此外，由于Cu或Cu合金廉價并且具有良好的加 工性，所以優(yōu)選Cu或Cu合金作為室溫下熱傳導(dǎo)率為250W/(m*K)以上的金屬。此外，接地 電極主體部14A以如下方式構(gòu)造接地電極主體部14A的芯由上述金屬制成，并且Ni合金 包圍該芯?？蓪Ρ景l(fā)明進行各種變型。例如，可省去臺座23，從而貴金屬電極頭22通過激光 焊接與接地電極主體部14A直接接合。此時，優(yōu)選地，接地電極主體部14A的至少與貴金屬 電極頭22接合的接合部(優(yōu)選地，接地電極主體部整體)由如上所述的合金制成。實施例下面將參照實施例更具體地說明本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明并不限于 此。(試驗-1)通過加工由表1所示的材料制成的坯料來制作截面形狀為高1. 4mm、寬2. 5mm的線 材以及具有凸緣部和直徑為0. 8mm的支撐部的臺座。制備由Pt-IOIih(Pt含有10質(zhì)量％的 Rh)制成的直徑為0.74mm的柱狀體作為貴金屬電極頭。然后，貴金屬電極頭和臺座通過激 光焊接而接合。同時，表1中的剩余部分是不可避免的雜質(zhì)。這里，為了評價線材和臺座的 加工性，檢驗所制作的線材和臺座的表面和內(nèi)部是否產(chǎn)生創(chuàng)痕或裂紋。當(dāng)不存在創(chuàng)痕或裂 紋時，在表1中標(biāo)記“〇”，當(dāng)生成創(chuàng)痕或裂紋時，在表1中標(biāo)記“ X ”。作為試驗臺試驗，將均具有如下接合體的火花塞安裝于1200°C的冷熱試驗機貴 金屬電極頭與不同組成的臺座在該接合體處被焊接在一起，隨后，由氣體燃燒器對火花塞 加熱2分鐘，然后冷卻1分鐘，從而形成一個循環(huán)。600次循環(huán)之后，檢查熔融部。當(dāng)熔融部 處不存在須狀的析出物時，在表1的試驗臺試驗評價欄內(nèi)標(biāo)記“〇”，這意味著試驗成功，而 當(dāng)熔融部處存在須狀的析出物時，標(biāo)記“ X ”。此外，當(dāng)在試驗期間貴金屬電極頭從臺座脫落 時，標(biāo)記“det. ”。此外，作為實機耐久性試驗，將與試驗臺試驗中所使用的火花塞相同的火花塞安 裝于2000cc的直列六缸發(fā)動機，然后經(jīng)受5500rpm (全開)一分鐘以及750rpm (空轉(zhuǎn))一分 鐘，這形成一個循環(huán)。每50小時之后，檢查是否發(fā)生凹陷以及貴金屬電極頭是否脫落。關(guān) 于凹陷評價，當(dāng)與貴金屬電極頭的初始側(cè)面相比臺座與貴金屬電極頭的熔融部的最小外徑 部被向內(nèi)凹陷(挖空)0. 05mm以上時，在表1的實機評價欄內(nèi)標(biāo)記“ X ”，而當(dāng)挖空程度小于 0.05mm時，標(biāo)記“〇”。此外，當(dāng)在耐久試驗期間貴金屬電極頭從臺座脫落時，標(biāo)記“det. ”。
權(quán)利要求
1.一種火花塞，其包括筒狀的金屬殼；筒狀的絕緣體，其由所述金屬殼保持；中心電極，其被保持在所述絕緣體中；以及接地電極，其包括接地電極主體部和貴金屬電極頭，所述接地電極主體部的一端與所 述金屬殼固定連接，所述接地電極主體部的另一端面對所述中心電極，所述貴金屬電極頭 在面對所述中心電極的前端的位置與所述接地電極主體部接合，在所述中心電極的前端與 所述貴金屬電極頭之間形成火花放電間隙，其中，所述接地電極主體部的至少與所述貴金屬電極頭接合的接合部由如下的合金制 成該合金含有12質(zhì)量％至45質(zhì)量％的Cr、7質(zhì)量％以下的！^、大于0. 5質(zhì)量％小于等于 5質(zhì)量％的Al、大于0. 3質(zhì)量％小于等于5質(zhì)量％的Si以及作為剩余成分的、50質(zhì)量％以 上的Ni，并且所述接合部與所述貴金屬電極頭通過激光焊接或電子束焊接而接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，Al的含量為0.7質(zhì)量％以上并且Si的 含量為0.7質(zhì)量％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，構(gòu)成所述接合部的合金含有Y、Hf、 Zr、La、Ce和Nd中的至少一種并且含量為0. 01質(zhì)量％至0. 4質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的火花塞，其特征在于，構(gòu)成所述接合部的合金 含有0. 005質(zhì)量％至5質(zhì)量％的Mn。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的火花塞，其特征在于，所述貴金屬電極頭由 Pt合金制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述Pt合金含有Ir、Rh、RU和Ni中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的火花塞，其特征在于，所述接合部與所述貴金屬電極頭 彼此熔合的熔融部含有3質(zhì)量％以下的!^e、10質(zhì)量％至60質(zhì)量％的Ni、15質(zhì)量％至75質(zhì) 量％的Pt、4質(zhì)量％至35質(zhì)量％的Cr、0. 03質(zhì)量％至2質(zhì)量％的Al以及0. 03質(zhì)量％至2 質(zhì)量％的Si。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火花塞，其特征在于，所述熔融部含有0.1質(zhì)量％以上的Al 和0. 1質(zhì)量％以上的Si。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的火花塞，其特征在于，所述熔融部含有Y、Hf、Zr、La、Ce 和Nd中的至少一種并且含量為0. 001質(zhì)量％至0. 2質(zhì)量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項所述的火花塞，其特征在于，所述熔融部含有 0. 0025質(zhì)量％至3質(zhì)量％的Mn。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的火花塞，其特征在于，當(dāng)所述接地電極 主體部的從所述接地電極主體部與所述金屬殼接合的接合端部起到所述貴金屬電極頭的 接合位置的縱向長度為L，并且所述接地電極主體部的與縱向垂直的截面積為S時，滿足 29 ≤ L2/S ≤ 49的關(guān)系，并且所述接地電極主體部在室溫下的熱傳導(dǎo)率為18W/ (m ·Κ)以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的火花塞，其特征在于，在所述接地電極主體部的所述縱向 長度L的1/2以上的范圍中，所述接地電極主體部的所述截面積S的10%以上是由Cu或Cu合金制成的，并且滿足35 ( L2/S ( 70的關(guān)系。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的火花塞，其特征在于，所述接地電極主體部 具有臺座部，所述臺座部在面對所述中心電極的前端的位置與所述接地電極主體部的表面 固定連接，所述臺座部由所述合金制成并且所述貴金屬電極頭通過激光焊接或電子束焊接 與所述臺座部接合。
全文摘要
對于具有通過激光焊接而接合有貴金屬電極頭的接地電極的火花塞，為了抑制在接地電極主體部的接合部與貴金屬電極頭的熔融部處的挖空，以提高接地電極主體部的耐高溫氧化性以及防止貴金屬電極頭的脫落，根據(jù)本發(fā)明，提供一種火花塞，其包括筒狀的金屬殼；筒狀的絕緣體，其被保持在金屬殼中；中心電極，其被保持在絕緣體中；以及接地電極，其包括接地電極主體部和貴金屬電極頭，接地電極主體部的一端與金屬殼固定連接，另一端面對中心電極，貴金屬電極頭在面對中心電極的前端的位置與接地電極主體部接合，在中心電極的前端與貴金屬電極頭之間形成火花放電間隙，其中，接地電極主體部的至少與貴金屬電極頭接合的接合部由如下的Ni合金制成該Ni合金含有12質(zhì)量％至45質(zhì)量％的Cr、7質(zhì)量％以下的Fe、0.5質(zhì)量％至5質(zhì)量％的Al、0.3質(zhì)量％至5質(zhì)量％的Si以及50質(zhì)量％以上的剩余部分，并且接合部與貴金屬電極頭通過激光焊接或電子束焊接而接合。
文檔編號H01T13/39GK102150333SQ20098013538
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者吉本修, 宮下直道, 無笹守, 田中智雄, 鈴木彰, 鳥居計良 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社