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火花塞的制作方法

文檔序號(hào):11278484閱讀:170來(lái)源:國(guó)知局
火花塞的制造方法與工藝
本說(shuō)明書(shū)涉及用于在內(nèi)燃機(jī)等中向燃料氣體進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞。
背景技術(shù)
:在火花塞中,已知有為了提高電極的耐久性而在電極主體上接合電極端頭的技術(shù)(例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。電極端頭使用對(duì)于火花放電或氧化的耐久性比電極主體優(yōu)異的材料例如貴金屬(鉑、銥、釕、銠等)、或者以貴金屬為主成分的合金來(lái)形成。而且,電極主體與電極端頭通過(guò)激光焊或電阻焊等各種方法來(lái)接合,因此在電極主體與電極端頭之間形成焊接部。火花塞在內(nèi)燃機(jī)中使用時(shí),在焊接部因燃燒熱而產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此,在電極端頭與焊接部的交界、及電極主體與焊接部的交界處容易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)在上述的交界產(chǎn)生裂紋時(shí),電極端頭存在從電極主體剝離的可能性。【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】【專(zhuān)利文獻(xiàn)】【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)2015-125879號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在此,由于近年來(lái)的內(nèi)燃機(jī)的高輸出化等而處于在更高溫的環(huán)境下使用的傾向,因此上述的熱應(yīng)力容易變大。因此,在火花塞中,要求提高對(duì)于電極端頭從電極主體的剝離的耐性(以下,稱(chēng)為耐剝離性)的技術(shù)。本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種在火花塞中能夠提高電極端頭的耐剝離性的技術(shù)。本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的技術(shù)例如可以作為以下的適用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。[適用例1]一種火花塞,具備:絕緣體,具有貫通孔;中心電極,具有第一放電面,且被保持在所述貫通孔的前端側(cè);主體配件,配置在所述絕緣體的徑向的周?chē)?,并保持所述絕緣體;棒狀的接地電極主體,具有與所述主體配件的前端接合的接合端面和位于所述接合端面的相反側(cè)的自由端面;接地電極端頭,在所述接地電極主體的所述自由端面的附近,沿著與所述第一放電面相對(duì)的所述接地電極主體的側(cè)面配置,且具有與所述第一放電面相對(duì)的第二放電面;及焊接部,形成在所述接地電極端頭與所述接地電極主體之間,且包含所述接地電極端頭的成分和所述接地電極主體的成分,所述火花塞的特征在于,在通過(guò)所述第二放電面的重心且與所述第二放電面垂直且與所述接地電極主體的軸線平行的截面中,將從所述第二放電面的重心沿著所述第二放電面朝向所述自由端面的方向設(shè)為第一方向,將所述第一方向的相反方向設(shè)為第二方向,將所述焊接部與所述接地電極端頭的交界的所述第一方向的端和所述焊接部與所述接地電極主體的交界的所述第一方向的端中的位于所述第二方向側(cè)的端設(shè)為第一端,將所述接地電極端頭的所述第二方向的端設(shè)為第二端時(shí),所述焊接部的所述第一方向的端向所述自由端面露出,所述焊接部沿著所述接地電極主體的所述軸線延伸,在從所述第一端至所述第二端的所述第一方向的范圍中的所述第二端側(cè)的1/4的整個(gè)范圍內(nèi),所述接地電極端頭的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1和所述焊接部的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2滿足(l2/l1)≥0.25。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在從第一端至第二端的第一方向的范圍中的容易產(chǎn)生熱應(yīng)力的第二端側(cè)的1/4的范圍內(nèi),相對(duì)于接地電極端頭的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1,能夠使焊接部的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2充分長(zhǎng)。其結(jié)果是,通過(guò)焊接部能夠適當(dāng)?shù)鼐徍蜔釕?yīng)力,因此能夠提高接地電極端頭的耐剝離性。[適用例2]根據(jù)適用例1記載的火花塞,其特征在于,在所述截面中,進(jìn)一步在從所述第一端至所述第二端的所述第一方向的整個(gè)范圍內(nèi),所述接地電極端頭的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1和所述焊接部的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2滿足(l2/l1)≥0.25。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在從第一端至第二端的第一方向的整個(gè)范圍內(nèi),相對(duì)于接地電極端頭的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1,能夠使焊接部的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2充分長(zhǎng)。其結(jié)果是,通過(guò)焊接部能夠更適當(dāng)?shù)鼐徍蜔釕?yīng)力,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭的耐剝離性。[適用例3]根據(jù)適用例1或2記載的火花塞,其特征在于,在所述截面中,進(jìn)一步從所述第二端至所述焊接部的所述第二方向的端的長(zhǎng)度l3為0.1mm以上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),通過(guò)焊接部,在接地電極端頭的第二方向的端的附近,能夠更有效地緩和熱應(yīng)力,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭的耐剝離性。[適用例4]根據(jù)適用例1~3中任一項(xiàng)記載的火花塞,其特征在于,在所述截面中,進(jìn)一步在從所述第一端至所述第二端的所述第一方向的范圍中的所述第二端側(cè)的1/4的整個(gè)范圍內(nèi),所述接地電極端頭的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1和所述焊接部的與所述第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2滿足(l2/l1)≤0.5。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在第二端側(cè)的1/4的范圍內(nèi),能夠防止以相對(duì)于焊接部的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l2而接地電極端頭的與第一方向垂直的方向的長(zhǎng)度l1過(guò)度變短為起因,在接地電極端頭產(chǎn)生裂紋的情況。[適用例5]根據(jù)適用例1~4中任一項(xiàng)記載的火花塞,其特征在于,所述接地電極端頭的所述第一方向的端位于比所述接地電極主體的所述自由端面靠所述第二方向側(cè)處。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),相對(duì)于接地電極端頭的大小,能夠充分地增大接合面積,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭的耐剝離性。需要說(shuō)明的是,本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的技術(shù)能夠以各種形態(tài)實(shí)現(xiàn),例如,能夠以火花塞或使用了火花塞的點(diǎn)火裝置、搭載該火花塞的內(nèi)燃機(jī)、搭載使用了該火花塞的點(diǎn)火裝置的內(nèi)燃機(jī)等形態(tài)實(shí)現(xiàn)。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)施方式的火花塞100的剖視圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的接地電極30的接地電極端頭39附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是說(shuō)明接地電極30的制造方法的圖。圖4是表示第二實(shí)施方式的接地電極30b的接地電極端頭39b附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示變形例的接地電極30的一例的圖?!緲?biāo)號(hào)說(shuō)明】5...襯墊,6...環(huán)構(gòu)件,8...片式密封墊,9...滑石,10...絕緣體,12...貫通孔,13...長(zhǎng)腿部,15...臺(tái)階部,16...臺(tái)階部,17...前端側(cè)主體部,18...后端側(cè)主體部,19...突緣部,20...中心電極,21...中心電極主體,21a...電極母材,21b...芯部,23...頭部,24...突緣部,25...腿部,29...中心電極端頭,30,30b...接地電極,31,31b...接地電極主體,35...焊接部,39,30b...接地電極端頭,40...端子配件,41...帽裝配部,42...突緣部,43...腿部,50...主體配件,51...工具卡合部,52...安裝螺紋部,53...斂縫部,54...基座部,56...臺(tái)階部,58...壓縮變形部,59...插入孔,60...導(dǎo)電性密封件,70...電阻體,80...導(dǎo)電性密封件,100...火花塞,200...按壓構(gòu)件,295...第一放電面,311,311b...自由端面,312...接合端面,316...凹部,395...第二放電面具體實(shí)施方式a.第一實(shí)施方式:a-1.火花塞的結(jié)構(gòu):圖1是本實(shí)施方式的火花塞100的剖視圖。圖1的單點(diǎn)劃線表示火花塞100的軸線co(也稱(chēng)為軸線co)。將與軸線co平行的方向(圖1的上下方向)也稱(chēng)為軸線方向。將以軸線co為中心的圓的直徑方向也稱(chēng)為“徑向”,將以軸線co為中心的圓的圓周方向也稱(chēng)為“周向”。將圖1的下方向也稱(chēng)為前端方向fd,將上方向也稱(chēng)為后端方向bd。將圖1的下側(cè)稱(chēng)為火花塞100的前端側(cè),將圖1的上側(cè)稱(chēng)為火花塞100的后端側(cè)?;鸹ㄈ?00具備作為絕緣體的絕緣體10、中心電極20、接地電極30、端子配件40和主體配件50。絕緣體10對(duì)氧化鋁等進(jìn)行燒制而形成。絕緣體10是沿軸線方向延伸且具有貫通絕緣體10的貫通孔12(軸孔)的大致圓筒形狀的構(gòu)件。絕緣體10具備突緣部19、后端側(cè)主體部18、前端側(cè)主體部17、臺(tái)階部15和長(zhǎng)腿部13。后端側(cè)主體部18位于比突緣部19靠后端側(cè)處,具有比突緣部19的外徑小的外徑。前端側(cè)主體部17位于比突緣部19靠前端側(cè)處,具有比突緣部19的外徑小的外徑。長(zhǎng)腿部13位于比前端側(cè)主體部17靠前端側(cè)處,具有比前端側(cè)主體部17的外徑小的外徑。在火花塞100安裝于內(nèi)燃機(jī)(未圖示)時(shí),長(zhǎng)腿部13曝露于該燃燒室。臺(tái)階部15形成在長(zhǎng)腿部13與前端側(cè)主體部17之間。主體配件50是由導(dǎo)電性的金屬材料(例如,低碳鋼材)形成且用于在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋(圖示省略)上固定火花塞100的圓筒狀的配件。主體配件50形成有沿軸線co貫通的插入孔59。主體配件50配置在絕緣體10的徑向的周?chē)?即,外周)。即,在主體配件50的插入孔59內(nèi)插入并保持絕緣體10。絕緣體10的前端比主體配件50的前端向前端側(cè)突出。絕緣體10的后端比主體配件50的后端向后端側(cè)突出。主體配件50具備:供火花塞扳手卡合的六棱柱形狀的工具卡合部51;用于向內(nèi)燃機(jī)安裝的安裝螺紋部52;形成在工具卡合部51與安裝螺紋部52之間的突緣狀的基座部54。安裝螺紋部52的公稱(chēng)直徑設(shè)為例如,m8(8mm(毫米))、m10、m12、m14、m18中的任一個(gè)。將金屬板折彎而形成的環(huán)狀的襯墊5嵌插于主體配件50的安裝螺紋部52與基座部54之間。在火花塞100安裝于內(nèi)燃機(jī)時(shí),襯墊5將火花塞100與內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋)的間隙密封。主體配件50還具備:在工具卡合部51的后端側(cè)設(shè)置的薄壁的斂縫部53;設(shè)置在基座部54與工具卡合部51之間的薄壁的壓縮變形部58。在主體配件50的從工具卡合部51至斂縫部53的部位的內(nèi)周面與絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外周面之間形成的環(huán)狀的區(qū)域,配置環(huán)狀的環(huán)構(gòu)件6、7。在該區(qū)域的2個(gè)環(huán)構(gòu)件6、7之間填充滑石(脫石)9的粉末。斂縫部53的后端向徑向內(nèi)側(cè)折彎而固定于絕緣體10的外周面。在制造時(shí),將在絕緣體10的外周面固定的斂縫部53被向前端側(cè)按壓,由此主體配件50的壓縮變形部58壓縮變形。通過(guò)壓縮變形部58的壓縮變形,經(jīng)由環(huán)構(gòu)件6、7及滑石9,將絕緣體10在主體配件50內(nèi)朝向前端側(cè)按壓。經(jīng)由金屬制的環(huán)狀的片式密封墊8,通過(guò)在主體配件50的安裝螺紋部52的內(nèi)周形成的臺(tái)階部56(配件側(cè)臺(tái)階部),按壓絕緣體10的臺(tái)階部15(絕緣體側(cè)臺(tái)階部)。其結(jié)果是,內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的氣體從主體配件50與絕緣體10的間隙向外部泄漏的情況通過(guò)片式密封墊8來(lái)防止。中心電極20具備沿軸線方向延伸的棒狀的中心電極主體21和中心電極端頭29。中心電極主體21被保持在絕緣體10的貫通孔12的內(nèi)部的前端側(cè)的部分。中心電極主體21具有包含電極母材21a和埋設(shè)于電極母材21a的內(nèi)部的芯部21b的構(gòu)造。電極母材21a例如使用鎳或者以鎳為主成分的合金(例如,ncf600、ncf601)形成。芯部21b由導(dǎo)熱性比形成電極母材21a的合金優(yōu)異的銅或者以銅為主成分的合金形成,在本實(shí)施方式中,由銅形成。另外,中心電極主體21具備:在軸線方向的規(guī)定的位置設(shè)置的突緣部24(也稱(chēng)為凸緣部);比突緣部24靠后端側(cè)處的部分即頭部23(電極頭部);比突緣部24靠前端側(cè)處的部分即腿部25(電極腿部)。突緣部24支撐于絕緣體10的臺(tái)階部16。腿部25的前端部分即中心電極主體21的前端比絕緣體10的前端向前端側(cè)突出。中心電極端頭29是具有大致圓柱形狀的構(gòu)件,例如,使用激光焊而接合于中心電極主體21的前端(腿部25的前端)。中心電極端頭29的前端面是在與后述的接地電極端頭39之間形成火花間隙的第一放電面295。中心電極端頭29由以高熔點(diǎn)的貴金屬為主成分的材料形成。中心電極端頭29的材料使用例如銥(ir)或者以ir為主成分的合金。接地電極30具備與主體配件50的前端接合的接地電極主體31和四棱柱形狀的接地電極端頭39。接地電極主體31是截面為四邊形的彎曲的棒狀體。接地電極主體31具有自由端面311和接合端面312作為兩端面。接合端面312例如通過(guò)電阻焊而接合于主體配件50的前端面50a。由此,主體配件50與接地電極主體31被電連接。接地電極主體31例如使用鎳或者以鎳為主成分的合金(例如,ncf600、ncf601)形成。接地電極主體31可以具有雙層構(gòu)造,包括:由耐腐蝕性高的金屬(例如,鎳合金)形成的母材;使用導(dǎo)熱性高的金屬(例如,銅)形成,并埋設(shè)于母材的芯部。端子配件40是沿軸線方向延伸的棒狀的構(gòu)件。端子配件40由導(dǎo)電性的金屬材料(例如,低碳鋼)形成,在端子配件40的表面通過(guò)鍍敷等而形成防蝕用的金屬層(例如,ni層)。端子配件40具備:在軸線方向的規(guī)定位置形成的突緣部42(端子突緣部);位于比突緣部42靠后端側(cè)處的帽裝配部41;比突緣部42靠前端側(cè)處的腿部43(端子腿部)。端子配件40的帽裝配部41比絕緣體10向后端側(cè)露出。端子配件40的腿部43插入于絕緣體10的貫通孔12。在帽裝配部41裝配與高壓線纜(未圖示)連接的火花塞帽,被施加用于產(chǎn)生火花放電的高電壓。在絕緣體10的貫通孔12內(nèi),在端子配件40的前端(腿部43的前端)與中心電極20的后端(頭部23的后端)之間配置用于降低火花產(chǎn)生時(shí)的電波噪聲的電阻體70。電阻體70例如由包含作為主成分的玻璃顆粒、玻璃以外的陶瓷顆粒、和導(dǎo)電性材料的組成物形成。在貫通孔12內(nèi),電阻體70與中心電極20的間隙由導(dǎo)電性密封件60填埋。電阻體70與端子配件40的間隙由導(dǎo)電性密封件80填埋。導(dǎo)電性密封件60、80例如由包含b2o3-sio2系等的玻璃顆粒和金屬顆粒(cu、fe等)的組成物形成。a-2.接地電極30的接地電極端頭39附近的結(jié)構(gòu):關(guān)于接地電極30的接地電極端頭39附近的結(jié)構(gòu),更詳細(xì)地說(shuō)明。圖2是表示第一實(shí)施方式的接地電極30的接地電極端頭39附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖2(a)示出將火花塞100的前端附近以特定面切斷的截面cf。接地電極端頭39具有大致圓柱形狀。接地電極端頭39的后端面是與中心電極端頭29的第一放電面295(圖1)相對(duì)的第二放電面395。圖2(a)的截面cf是通過(guò)第二放電面395的重心gc且與第二放電面395垂直,且與棒狀的接地電極主體31的軸線平行的截面。在本實(shí)施方式中,通過(guò)第二放電面395的重心gc且與第二放電面395垂直的線與火花塞100的軸線co一致,因此圖2(a)的截面cf可以說(shuō)是通過(guò)火花塞100的軸線co且與棒狀的接地電極主體31的軸線平行的截面。圖2(b)示出接地電極端頭39的第二放電面395的附近的從后端方向bd朝向前端方向fd觀察的圖。圖2(b)的單點(diǎn)劃線表示圖2(a)的截面cf。從第二放電面395的重心gc沿著第二放電面395朝向自由端面311的方向、即圖2(a)、(b)的左方向作為第一方向d1。從第二放電面395的重心gc沿著第二放電面395而從自由端面311分離的方向、即第一方向d1的相反方向作為第二方向d2。接地電極主體31的與自由端面311交叉的4個(gè)側(cè)面中的與第一放電面295相對(duì)的側(cè)面作為側(cè)面315。接地電極主體31的4個(gè)側(cè)面中的與側(cè)面315交叉的2個(gè)側(cè)面、即位于圖2(b)的上下方向的側(cè)面作為側(cè)面313、314。并且,從第二放電面395的重心gc朝向側(cè)面313的方向、即圖2(b)的下方向作為第三方向d3,第三方向d3的相反方向作為第四方向d4。接地電極端頭39在接地電極主體31的自由端面311的附近,沿著側(cè)面315配置。具體而言,在接地電極主體31的自由端面311的附近形成有比側(cè)面315向前端方向fd凹陷的凹部316。接地電極端頭39的第二放電面395的相反側(cè)的部分(前端方向fd側(cè)的部分)配置于凹部316。接地電極端頭39的第二放電面395比接地電極主體31的側(cè)面315向后端方向bd突出。沿軸線方向觀察的凹部316的形狀如圖2(b)所示是比沿著軸線方向觀察的接地電極端頭39的形狀(在本實(shí)施方式中為四邊形)稍大的大致相似形(在本實(shí)施方式中為四邊形)。如圖2(a)的截面cf所示,接地電極端頭39的第一方向d1的側(cè)面391位于比接地電極主體31的自由端面311靠第二方向d2處。接地電極端頭39通過(guò)激光焊而接合于接地電極主體31。因此,在接地電極端頭39與接地電極主體31之間配置有通過(guò)激光焊形成的焊接部35。焊接部35是焊接前的接地電極端頭39的一部分與接地電極主體31的一部分熔融并凝固的部分。因此,焊接部35包含接地電極端頭39的成分和接地電極主體31的成分。焊接部35可以稱(chēng)為將接地電極端頭39與接地電極主體31接合的接合部,也可以稱(chēng)為將接地電極端頭39與接地電極主體31接合的焊縫。在圖2(b)中,陰影的區(qū)域表示焊接部35。從圖2(b)可知,沿軸線方向觀察的焊接部35的形狀是比沿軸線方向觀察的接地電極端頭39的形狀(在本實(shí)施方式中為四邊形)大且比沿軸線方向觀察的凹部316的形狀稍大的大致相似形(在本實(shí)施方式中為四邊形)。并且,焊接部35的4個(gè)方向d1~d4的端351~354位于比接地電極端頭39的對(duì)應(yīng)的側(cè)面391~394靠徑向的外側(cè)處。焊接部35的后端方向bd側(cè)與接地電極端頭39的第二放電面395的相反側(cè)的面(前端方向fd的面)的整體接觸。如圖2(a)所示,焊接部35的第一方向d1的端351(也稱(chēng)為露出端351)向接地電極主體31的自由端面311露出。焊接部35的第二方向d2、第三方向d3、第四方向d4的端352、353、354不向接地電極主體31的表面(例如,側(cè)面313、314)露出。并且,如圖2(a)所示,在截面cf中,焊接部35沿第二方向d2(第一方向d1)延伸。在形成焊接部35的自由端面311的附近部分,棒狀的接地電極主體31的軸線與第二方向d2(第一方向d1)平行。因此,在截面cf中,焊接部35可以說(shuō)是沿接地電極主體31的軸線延伸。這是因?yàn)?,如后所述,在進(jìn)行激光焊而形成焊接部35時(shí),激光從自由端面311側(cè)朝向第二方向d2照射。在此,接地電極端頭39的與第一方向d1垂直的方向的長(zhǎng)度(軸線方向的長(zhǎng)度)作為接地電極端頭39的厚度l1,焊接部35的與第一方向d1垂直的方向的長(zhǎng)度作為焊接部35的厚度l2。接地電極端頭39的厚度l1并不局限于此,但可以是例如0.2mm以上且1.0mm以下的值。如圖2(a)所示,焊接部35中的露出端351的附近的部分作為露出附近部35a,包含與軸線co交叉的部分的大致中央的部分作為中央部35b,接地電極端頭39的比第二方向d2的端(即側(cè)面392)靠第二方向d2的部分作為里部35c。焊接部35的厚度l2在露出附近部35a比中央部35b厚。焊接部35的厚度l2在中央部35b沒(méi)有較大的變化,大致均勻。焊接部35的厚度l2在里部35c局部性地變厚,以在接地電極端頭39的第二方向d2的側(cè)面392與接地電極主體31的凹部316之間形成焊接部。在此,在圖2(a)的截面cf中,焊接部35與接地電極端頭39的交界bf1的第一方向d1的端作為端p1,焊接部35與接地電極主體31的交界bf2的第一方向d1的端作為端p2。端p1和端p2中的位于第二方向d2側(cè)的端作為第一端。在圖2(a)的例子中,第一端是端p1。并且,接地電極端頭39的第二方向d2的端(即,側(cè)面392)作為第二端。此時(shí),從第一端至第二端的第一方向d1的范圍作為范圍ra1(圖2(a)的長(zhǎng)度w的范圍)。并且,范圍ra1中的第二端側(cè)的1/4的范圍作為范圍ra2(圖2(a)的長(zhǎng)度w/4的范圍)。需要說(shuō)明的是,在圖2的實(shí)施方式中,范圍ra1的長(zhǎng)度w與接地電極端頭39的第二方向d2的寬度相等。長(zhǎng)度w并不局限于此,但可以是例如1.0mm以上且2.0mm以下的值,例如1.3mm、1.5mm、1.8mm。第二端側(cè)(第二方向d2側(cè))的1/4的范圍ra2與第一端側(cè)(第一方向d1側(cè))同樣,由于位于火花塞100的前端附近而接近燃燒室內(nèi)的高溫的區(qū)域。因此,容易成為高溫。此外,第二端側(cè)的1/4的范圍ra2與第一端側(cè)相比,由于接近接地電極主體31的接合端面312而散熱量多。因此,在第二端側(cè)的1/4的范圍ra2中,與第一端側(cè)相比,溫度變化激烈,因此在交界bf1、bf2容易發(fā)生以熱應(yīng)力為起因的剝離。相對(duì)于焊接部35的厚度l2,接地電極端頭39的厚度l1越厚,則越能夠緩和交界bf1、bf2處的熱應(yīng)力。交界bf1、bf2處的熱應(yīng)力以接地電極端頭39與接地電極主體31之間的熱膨脹系數(shù)之差為起因而發(fā)生,但是包含接地電極端頭39和接地電極主體31這兩方的成分的焊接部35具有接地電極端頭39與接地電極主體31之間的熱膨脹系數(shù)。在本實(shí)施方式中,在范圍ra2的整個(gè)范圍中,滿足(l2/l1)≥0.25。即,在范圍ra2的整個(gè)范圍中,焊接部35的厚度l2為接地電極端頭39的厚度l1的1/4以上。其結(jié)果是,通過(guò)使焊接部35充分厚而能夠適當(dāng)?shù)鼐徍蜔釕?yīng)力,因此能夠提高接地電極端頭39的耐剝離性。在本實(shí)施方式中,而且在從第一端至第二端的范圍ra1的整個(gè)范圍中,滿足上述的(l2/l1)≥0.25。其結(jié)果是,在范圍ra1的整個(gè)范圍中,相對(duì)于接地電極端頭39的厚度l1,能夠使焊接部35的厚度l2充分厚。其結(jié)果是,通過(guò)焊接部35,能夠更適當(dāng)?shù)鼐徍驮诮拥仉姌O端頭39與接地電極主體31之間產(chǎn)生的熱應(yīng)力,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭39的耐剝離性。在此,在圖2(a)的截面cf中,從接地電極端頭39的第二方向d2的側(cè)面392(上述第二端)至焊接部35的第二方向d2的端352的長(zhǎng)度作為里側(cè)突出長(zhǎng)l3。在本實(shí)施方式中,里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上。這樣的話,通過(guò)焊接部35的里部35c,在接地電極端頭39的第二方向側(cè)的側(cè)面392的附近,能夠更有效地緩和熱應(yīng)力,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭39的耐剝離性。然而,相對(duì)于接地電極端頭39的厚度而過(guò)度地增厚焊接部35時(shí),結(jié)果是接地電極端頭39過(guò)度變薄。其結(jié)果是,接地電極端頭39的強(qiáng)度下降,由于熱應(yīng)力而在接地電極端頭39產(chǎn)生裂紋,會(huì)產(chǎn)生接地電極端頭39破裂的不良情況。在本實(shí)施方式中,在范圍ra2的整個(gè)范圍中,滿足(l2/l1)≤0.5。即,在范圍ra2的整個(gè)范圍中,焊接部35的厚度l2為接地電極端頭39的厚度l1的一半以下。其結(jié)果是,能夠防止以相對(duì)于焊接部35的厚度l2而接地電極端頭39的厚度l1過(guò)度變薄為起因、在接地電極端頭39產(chǎn)生裂紋的情況。因此,能夠提高接地電極端頭39的耐破裂性。此外,在本實(shí)施方式中,如上所述,接地電極端頭39的第一方向d1的側(cè)面391位于比接地電極主體31的自由端面311靠第二方向d2側(cè)處。其結(jié)果是,相對(duì)于接地電極端頭39的大小,能夠充分地增大接合面積即與焊接部35接觸的面積,因此能夠進(jìn)一步提高接地電極端頭39的耐剝離性。b:制造方法關(guān)于火花塞100的制造方法,以接地電極30的制造方法為中心進(jìn)行說(shuō)明。圖3是說(shuō)明接地電極30的制造方法的圖。首先,準(zhǔn)備彎曲前的棒狀的接地電極主體31。并且,準(zhǔn)備向接地電極主體31焊接之前的接地電極端頭39。接下來(lái),如圖3(a)所示,例如,使用規(guī)定的沖壓機(jī),將具有與應(yīng)形成的凹部316對(duì)應(yīng)的形狀的按壓構(gòu)件200向接地電極主體31的側(cè)面315的自由端面311的附近部分按壓。由此,如圖3(b)所示,在接地電極主體31的側(cè)面315形成凹部316。接下來(lái),如圖3(c)所示,在形成于接地電極主體31的凹部316內(nèi)配置焊接前的圓柱狀的接地電極端頭39。并且,使用未圖示的夾具將接地電極30從第二放電面395側(cè)向前端方向fd(圖3(c)的下方向)按壓的同時(shí),執(zhí)行激光焊來(lái)形成上述的焊接部35(圖2)。圖3(c)的箭頭lz概念性地表示激光焊用的激光的照射。如箭頭lz所示,激光沿著接地電極端頭39與接地電極主體31的交界,從自由端面311側(cè)朝向第二方向d2照射。需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施方式中,使用纖維激光作為激光。纖維激光例如與yag激光相比,聚光性高而能夠形成的焊接部35的形狀的自由度高,因此能夠形成滿足上述的(l2/l1)≥0.25等條件的形狀的焊接部35。c:第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)在第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,如表1所示,使用圖2(a)的長(zhǎng)度w、l1~l3的至少1個(gè)值互不相同的14種類(lèi)的樣品1~14,進(jìn)行了接地電極端頭39的耐剝離性的試驗(yàn)?!颈?】圖2(a)的截面cf的長(zhǎng)度w與接地電極端頭39的第二方向d2的寬度相等,因此通過(guò)變更接地電極端頭39的第二方向d2的寬度,如表1所示,調(diào)整為1.3mm、1.8mm中的任一個(gè)。而且,各樣品的接地電極端頭39的第三方向d3的寬度設(shè)為與第二方向d2的寬度相同的值(1.3mm或1.8mm)。通過(guò)變更焊接前的接地電極端頭39的軸向的長(zhǎng)度和形成焊接部35的激光焊的條件,來(lái)調(diào)整圖2(a)的截面cf的長(zhǎng)度l1~l3。在表1中,在圖2(a)的范圍ra2內(nèi),按照各樣品來(lái)記載(l2/l1)最小的第一方向d1的位置的l1(mm)、l2(mm)、(l2/l1)的值。范圍ra2內(nèi)的(l2/l1)的最小值滿足(l2/l1)≥0.25的情況是指在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi)滿足(l2/l1)≥0.25的情況。樣品1~14的范圍ra2的(l2/l1)的最小值是0.10、0.12、0.20、0.23、0.25、0.26、0.38、0.43中的任一個(gè)。樣品1~14的里側(cè)突出長(zhǎng)l3是0.0mm、0.1mm、0.2mm中的任一個(gè)。需要說(shuō)明的是,各樣品共通的材質(zhì)、尺寸如以下所述。接地電極端頭39:以鉑(pt)為主成分且含有10質(zhì)量%的鎳(ni)的合金接地電極主體31:ncf601合金接地電極主體31的自由端面311附近的軸線方向的寬度h1(高度):1.5mm接地電極主體31的自由端面311附近的第三方向d3的寬度h2:2.8mm焊接前的接地電極端頭39的軸線方向的寬度(高度):0.45mm在第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,進(jìn)行了以下說(shuō)明的在機(jī)冷熱試驗(yàn)。反復(fù)進(jìn)行了1000次的各樣品的前端部附近(接地電極端頭39的附近)的加熱和冷卻的循環(huán)。具體而言,在1次的循環(huán)中,各樣品的前端部附近通過(guò)燃燒器加熱2分鐘,接下來(lái),在空氣中冷卻1分鐘。在2分鐘的加熱之中,以使接地電極端頭39的溫度在1分鐘以?xún)?nèi)到達(dá)作為目標(biāo)溫度的攝氏1100度然后維持1100度的方式調(diào)節(jié)燃燒器的強(qiáng)度。然后,將各樣品的接地電極30切斷,觀察了上述的圖2(a)的截面cf。并且,在該截面cf處,確定了范圍ra2中的維持交界bf1、bf2的兩方的接合的部分和任一方發(fā)生剝離的部分。在維持接合的部分未產(chǎn)生氧化皮,在發(fā)生剝離的部分產(chǎn)生氧化皮,因此通過(guò)使用放大鏡來(lái)觀察截面cf,能夠確定維持接合的部分和發(fā)生剝離的部分。并且,算出了范圍ra2中的從第二方向d2側(cè)的端發(fā)生剝離的部分(即,發(fā)生氧化皮的部分)占據(jù)的比例(以下,也稱(chēng)為氧化皮發(fā)生比例)。各樣品的氧化皮發(fā)生比例如表1所示。并且,氧化皮發(fā)生比例小于10%的樣品的評(píng)價(jià)為“a”,氧化皮發(fā)生比例為10%以上且小于25%的樣品的評(píng)價(jià)為“b”,氧化皮發(fā)生比例為25%以上的樣品的評(píng)價(jià)為“c”。評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。無(wú)論長(zhǎng)度w(接地電極端頭39的第二方向d2的寬度)或里側(cè)突出長(zhǎng)l3如何,在范圍ra2的整個(gè)范圍中滿足(l2/l1)≥0.25的樣品3~7、10~14的評(píng)價(jià)都為“b”以上。并且,范圍ra2的(l2/l1)的最小值為(l2/l1)<0.25的樣品1、2、8、9的評(píng)價(jià)都為“c”以下。例如,在范圍ra2的整個(gè)范圍中滿足(l2/l1)≥0.25的樣品與范圍ra2的整個(gè)范圍的(l2/l1)的最小值為(l2/l1)<0.25的樣品相比,氧化皮發(fā)生比例減少了10%以上。此外,在范圍ra2的整個(gè)范圍中滿足(l2/l1)≥0.25的樣品3~7、10~14之中,里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上的樣品3、4、6、7、10、11、13、14的評(píng)價(jià)都為“a”。并且,里側(cè)突出長(zhǎng)l3小于0.1mm的樣品5、12的評(píng)價(jià)都為“b”。例如,里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上的樣品3、4、6、7、10、11、13、14與小于0.1mm的樣品5、12相比,氧化皮發(fā)生比例減少了9%以上。根據(jù)第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果,確認(rèn)到從耐剝離性提高的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi)滿足(l2/l1)≥0.25的情況。并且,確認(rèn)到更優(yōu)選里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上的情況。d:第二評(píng)價(jià)試驗(yàn)在第二評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,如表2所示,使用圖2(a)的長(zhǎng)度w、l1、l2中的至少1個(gè)值互不相同的6個(gè)種類(lèi)的樣品15~20,進(jìn)行了接地電極端頭39的耐破裂性的試驗(yàn)?!颈?】編號(hào)wl1l2l2/l1l3評(píng)價(jià)151.30.30.150.500.2a161.30.30.20.670.2b171.30.250.20.800.2b181.80.350.150.430.2a191.80.320.180.560.2b201.80.280.20.710.2b與第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)同樣,通過(guò)變更接地電極端頭39的第二方向d2的寬度,而如表2所示,將圖2(a)的截面cf的長(zhǎng)度w調(diào)整為1.3mm、1.8mm中的任一個(gè)。通過(guò)變更焊接前的接地電極端頭39的軸向的長(zhǎng)度和形成焊接部35的激光焊的條件,來(lái)調(diào)整圖2(a)的截面cf的長(zhǎng)度l1~l3。在表2中,在范圍ra2的范圍內(nèi),按照各樣品來(lái)記載(l2/l1)最大的第一方向d1的位置處的l1(mm)、l2(mm)、(l2/l1)的值。范圍ra2的(l2/l1)的最大值滿足(l2/l1)≤0.5的情況是指在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi)滿足(l2/l1)≤0.5的情況。樣品15~20的范圍ra2的(l2/l1)的最大值分別是0.50、0.67、0.80、0.43、0.56、0.71中的任一個(gè)。樣品15~20的里側(cè)突出長(zhǎng)l3都為0.2mm。各樣品的材質(zhì)與第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)相同。在第二評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,進(jìn)行了與第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)相同的條件的在機(jī)冷熱試驗(yàn)。然后,觀察各樣品的接地電極端頭39,確認(rèn)了裂紋的有無(wú)。并且,未確認(rèn)到裂紋的發(fā)生的樣品的評(píng)價(jià)為“a”,確認(rèn)到裂紋的發(fā)生的樣品的評(píng)價(jià)為“b”。評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。無(wú)論長(zhǎng)度w(接地電極端頭39的寬度)如何,在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi)滿足(l2/l1)≤0.5的樣品15、18的評(píng)價(jià)都為“a”。并且,范圍ra2的(l2/l1)的最大值為(l2/l1)>0.5的樣品16、17、19、20的評(píng)價(jià)都為“b”。根據(jù)第二評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果,確認(rèn)到從接地電極端頭39的耐破裂性提高的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi)滿足(l2/l1)≤0.5的情況。e.第二實(shí)施方式圖4是表示第二實(shí)施方式的接地電極30b的接地電極端頭39b附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖4的接地電極端頭39b的第二方向d2的寬度比圖2的接地電極端頭39長(zhǎng)。并且,接地電極端頭39b的第一方向d1的側(cè)面391b比接地電極主體31b的自由端面311b向第一方向d1突出。因此,圖4的接地電極30b的焊接部35b與圖2的接地電極30的焊接部35的形狀不同。詳細(xì)而言,焊接部35b與接地電極端頭39b的前端方向fd側(cè)的面中的第一方向d1側(cè)的部分396b不接觸。并且,焊接部35b的第一方向d1的端351b向接地電極主體31b的自由端面311b露出,并且向接地電極端頭39b的前端方向fd側(cè)的面中的第一方向d1側(cè)的部分396b露出。需要說(shuō)明的是,其他的焊接部35b的特征與圖2的焊接部35類(lèi)似。例如,焊接部35b的第二方向d2的端352b比接地電極端頭39b的側(cè)面391b向第二方向d2突出。并且,焊接部35b的厚度l2在露出附近部35ba比中央部35bb厚。焊接部35b的厚度l2在中央部35bb沒(méi)有較大的變化,大致均勻。焊接部35的厚度l2在里部35bc局部性地變厚。如圖4所示,對(duì)于接地電極端頭39b與接地電極主體31b的交界,從自由端面311b側(cè)朝向相對(duì)于第二方向d2稍?xún)A斜的方向,照射激光焊用的激光lz,由此形成這樣的焊接部35b。在此,與第一實(shí)施方式同樣,在圖4的截面cf中,焊接部35b與接地電極端頭39b的交界bf1的第一方向d1的端為端p1,焊接部35b與接地電極主體31b的交界bf2的第一方向d1的端為端p2。并且,端p1和端p2中,位于第二方向d2側(cè)的端為第一端,接地電極端頭39b的第二方向d2的側(cè)面392b為第二端。在圖4的第二實(shí)施方式中,與圖2的第一實(shí)施方式不同,端p2位于比端p1靠第二方向d2處,因此第一端為端p2。此時(shí),從第一端至第二端的第一方向d1的范圍為范圍ra1b(圖4的長(zhǎng)度wb的范圍)。并且,范圍ra1b中的第二端側(cè)的1/4的范圍為范圍ra2b(圖4的長(zhǎng)度wb/4的范圍)。在第二實(shí)施方式中,與第一實(shí)施方式同樣,在圖4的截面中,滿足以下的條件(a)~(d)。(a)在范圍ra2b的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)≥0.25(b)在范圍ra1b的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)≥0.25(c)里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上(d)在范圍ra2b的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)<0.5由于滿足上述條件(a)~(c),因此在第二實(shí)施方式中,也與第一實(shí)施方式同樣,能夠提高接地電極端頭39b的耐剝離性。而且,由于滿足上述條件(d),因此在第二實(shí)施方式中,也與第一實(shí)施方式同樣,能夠提高接地電極端頭39b的耐破裂性。f.變形例:(1)在上述第一實(shí)施方式中,在圖2(a)的截面cf中,滿足已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的以下的條件(a)~(d)。(a)在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)≥0.25(b)在范圍ra1的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)≥0.25(c)里側(cè)突出長(zhǎng)l3為0.1mm以上(d)在范圍ra2的整個(gè)范圍內(nèi),滿足(l2/l1)<0.5作為變形例,不需要滿足上述條件(a)~(d)的全部,只要至少滿足上述條件(a)即可,可以不滿足上述條件(b)~(d)的全部或一部分。根據(jù)上述第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果可知,只要至少滿足上述條件(a),就能夠提高接地電極端頭39的耐剝離性。(2)在上述第一實(shí)施方式中,并不局限于圖2(a)的截面cf,在與截面cf平行且通過(guò)接地電極端頭39的第二放電面395的范圍內(nèi)的全部的截面中,滿足上述條件(a)~(d)。作為變形例,不需要在通過(guò)放電面395的全部的截面中滿足上述條件(a)~(d),只要至少在截面cf中滿足上述條件(a)~(d)即可。并且,在與截面cf平行且通過(guò)接地電極端頭39的第二放電面395的范圍內(nèi)的全部的截面中,優(yōu)選在以截面cf為中心的50%以上的范圍內(nèi)滿足上述條件(a)~(d),更優(yōu)選在以截面cf為中心的80%以上的范圍內(nèi)滿足上述條件(a)~(d)。(3)上述圖2、圖4所示的接地電極30、30b的具體的結(jié)構(gòu)是一例,并不局限于此。圖2、圖4所示的接地電極30、30b的具體的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)變形。圖5是表示變形例的接地電極30的一例的圖。如圖5所示,例如,在第一實(shí)施方式中,在接地電極端頭39的第二方向d2的側(cè)面392與凹部316的內(nèi)壁之間可以沒(méi)有間隙。而且,如圖5所示,焊接部35的第二方向的端352與接地電極端頭39的d2方向的側(cè)面392的d2方向的位置可以一致。即,焊接部35可以不具備里部35c。而且,如圖5所示,接地電極端頭39的第一方向d1的側(cè)面391與接地電極主體31的自由端面311的d1方向的位置可以一致。(4)在上述第一及第二實(shí)施方式中,接地電極端頭39、39b具有大致四棱柱形狀,但也可以取代于此,接地電極端頭39、39b可以具有圓柱形狀或五棱柱形狀等其他的形狀。(5)在上述第一及第二實(shí)施方式中,在接地電極主體31、31b的自由端面311、311b附近的側(cè)面315、315b上形成了凹部316、316b的基礎(chǔ)上,在該凹部316、316b焊接接地電極端頭39、39b。也可以取代于此,在自由端面311、311b附近的側(cè)面315、315b不形成凹部316、316b,而在側(cè)面315、315b上焊接接地電極端頭39、39b。(6)在火花塞100中,接地電極30、主體配件50、中心電極20和絕緣體10等的材質(zhì)、尺寸可以進(jìn)行各種變更。例如,主體配件50的材質(zhì)可以是鍍鋅或鍍鎳的低碳鋼,也可以是不進(jìn)行鍍敷的低碳鋼。而且,絕緣體10的材質(zhì)可以是氧化鋁以外的各種絕緣性陶瓷。以上,基于實(shí)施方式、變形例而說(shuō)明了本發(fā)明,但是上述的發(fā)明的實(shí)施方式是為了使本發(fā)明的理解容易,沒(méi)有限定本發(fā)明。本發(fā)明不脫離其主旨以及權(quán)利要求書(shū)而能進(jìn)行變更、改良,并且本發(fā)明包含其等同物。當(dāng)前第1頁(yè)12
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