火花塞的制作方法
【專利摘要】火花塞具有中心電極和與中心電極之間形成間隔的接地電極。中心電極和接地電極中的至少一方具有軸部和與軸部的一面接合的電極端頭。軸部具有：第一芯部，由包含銅的材料形成；及第一外層，由耐蝕性比第一芯部優(yōu)異的材料形成且包覆第一芯部的至少一部分。電極端頭具有：第二外層，由包含貴金屬的材料形成且形成電極端頭的外表面；及第二芯部，由熱傳導(dǎo)率比第二外層高的材料形成且至少局部性地被第二外層包覆。
【專利說明】
火花塞
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開設(shè)及火花塞。
【背景技術(shù)】
[0002] -直W來，在內(nèi)燃機(jī)中使用火花塞?；鸹ㄈ哂行纬砷g隔的電極。作為電極，例如， 為了抑制電極的消耗而利用具有貴金屬端頭的電極。而且，為了抑制中屯、電極的溫度上升， 提出了在埋設(shè)有銅忍的軸上接合貴金屬端頭的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，由于抑制貴金屬端頭的 溫度上升，因此能夠抑制貴金屬端頭的消耗。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-36462號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 然而，由于長期間的使用，貴金屬端頭有時(shí)會(huì)消耗。若貴金屬端頭消耗，則有時(shí)無 法進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆烹姟＿\(yùn)樣的課題并不局限于中屯、電極，在接地電極中也是共通的課題。
[000引本公開設(shè)及抑制電極的消耗的技術(shù)。
[0009] 用于解決課題的方案
[0010] 本公開設(shè)及例如W下的應(yīng)用例。
[001。[應(yīng)用例1]
[0012 ] -種火花塞，具有中屯、電極和在與所述中屯、電極之間形成間隔的接地電極，其中，
[0013] 所述中屯、電極和所述接地電極中的至少一方具有軸部和與所述軸部的一面接合 的電極端頭，
[0014] 所述軸部具有:第一忍部，由包含銅的材料形成;及第一外層，由耐蝕性比所述第 一忍部優(yōu)異的材料形成且包覆所述第一忍部的至少一部分，
[0015] 所述電極端頭具有:第二外層，由包含貴金屬的材料形成且形成所述電極端頭的 外表面;及第二忍部，由熱傳導(dǎo)率比所述第二外層高的材料形成且至少局部性地被所述第 二外層包覆。
[0016] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使熱量通過第二忍部從第二外層向軸部逃散，因此能夠抑制第 二外層的溫度上升。其結(jié)果是，能夠抑制第二外層的消耗。
[0017] [應(yīng)用例2]
[001引根據(jù)應(yīng)用例1記載的火花塞，其中，
[0019] 所述第二外層由包含銷、銀、錠、釘、鈕、金運(yùn)六種貴金屬中的任一種作為主成分的 材料、或者包含所述六種貴金屬中的任一種與銅的合金作為主成分的材料形成。
[0020] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱拥南摹?br>[0021] [應(yīng)用例3]
[0022] 根據(jù)應(yīng)用例2記載的火花塞，其中，
[0023] 所述第二外層含有烙點(diǎn)為攝氏1840度W上的氧化物。
[0024] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱拥南摹?br>[0025] [應(yīng)用例4]
[0026] 根據(jù)應(yīng)用例1至3中任一項(xiàng)記載的火花塞，其中，
[0027] 所述第一忍部與所述第二忍部直接接合。
[0028] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過第一忍部和第二忍部能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱拥臏囟壬仙?，?此能夠抑制第二外層的消耗。
[0029] [應(yīng)用例引
[0030] 根據(jù)應(yīng)用例4記載的火花塞，其中，
[0031] 所述第一忍部與所述第二忍部由相同材料形成。
[0032] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)第一忍部與第二忍部的接合。
[0033] [應(yīng)用例6]
[0034] 根據(jù)應(yīng)用例1至5中任一項(xiàng)記載的火花塞，其中，
[0035] 所述中屯、電極具有沿軸線方向延伸的所述軸部和與所述軸部的前端接合的所述 電極端頭，
[0036] 所述電極端頭呈大致圓柱形狀，
[0037] 所述電極端頭的外徑設(shè)為外徑D，所述第二外層中的將所述第二忍部的外周面包 覆的部分的徑向的厚度設(shè)為厚度S時(shí)，所述厚度S為0.03mmW上且外徑為D/3W下。
[0038] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱拥南摹?br>[0039] [應(yīng)用例7]
[0040] 根據(jù)應(yīng)用例6記載的火花塞，其中，
[0041] 所述第二外層中的將所述第二忍部的前端部包覆的前端部分的所述軸線方向的 厚度t為O.lmmW上且0.4mmW下。
[0042] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱拥南摹?br>[0043] [應(yīng)用例8]
[0044] 根據(jù)應(yīng)用例6或7記載的火花塞，其中，
[0045] 所述軸部與所述電極端頭通過包含激光焊接的接合方法來接合，
[0046] 所述第一忍部與所述第二忍部的接合部的所述軸線方向的范圍的至少一部分重 疊于所述第一外層和所述第二外層烙融而形成的烙融部的所述軸線方向的范圍。
[0047] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制軸部與電極端頭的接合強(qiáng)度的降低。
[0048] 需要說明的是，本說明書公開的技術(shù)能夠W各種形態(tài)實(shí)現(xiàn)，例如，能夠W火花塞、 搭載火花塞的內(nèi)燃機(jī)、火花塞的制造方法等形態(tài)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0049] 圖1是實(shí)施方式的火花塞的一例的剖視圖。
[0050] 圖2是中屯、電極20的前端部的剖視圖。
[0051] 圖3是表示中屯、電極的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0052 ]圖4是表示參考例的中屯、電極20z的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0053] 圖5是表示相對于第二厚度t的第一溫度Tl、第二溫度T2、熱傳導(dǎo)率Tc的關(guān)系的概 略的坐標(biāo)圖。
[0054] 圖6是表示相對于第一厚度S的第一溫度Tl、熱傳導(dǎo)率Tc的關(guān)系的概略的坐標(biāo)圖。
[0055] 圖7是點(diǎn)火系統(tǒng)600的框圖。
[0056] 圖8是表示具有電極端頭的接地電極的實(shí)施方式的概略圖。
【具體實(shí)施方式】 [0化7] A.實(shí)施方式：
[0化引 A-1.火花塞的結(jié)構(gòu)：
[0059] 圖1是實(shí)施方式的火花塞的一例的剖視圖。圖示的線化表示火花塞100的中屯、軸。 圖示的剖面是包含中屯、軸化的剖面。W下，將中屯、軸化也稱為"軸線CL",將與中屯、軸化平行 的方向也稱為"軸線方向"。將W中屯、軸化為中屯、的圓的徑向也簡稱為"徑向"，將W中屯、軸 CL為中屯、的圓的圓周方向也稱為"周向"。在與中屯、軸CL平行的方向中，將圖1的下方向稱為 前端方向Dl，將上方向稱為后端方向D2。前端方向Dl是后述的從端子配件40朝向電極20、30 的方向。而且，將圖1的前端方向Dl側(cè)稱為火花塞100的前端側(cè)，將圖1的后端方向D2側(cè)稱為 火花塞100的后端側(cè)。
[0060] 火花塞100具備絕緣體10 (W下也稱為"絕緣子10")、中屯、電極20、接地電極30、端 子配件40、主體配件50、導(dǎo)電性的第一密封部60、電阻體70、導(dǎo)電性的第二密封部80、前端側(cè) 密封墊8、滑石9、第一后端側(cè)密封墊6、第二后端側(cè)密封墊7。
[0061] 絕緣體10是具有沿著中屯、軸化延伸而貫通絕緣體10的貫通孔12( W下也稱為"軸 孔12")的大致圓筒狀的構(gòu)件。絕緣體10對氧化侶進(jìn)行燒制而形成(也可W采用其他的絕緣 材料）。絕緣體10具有從前端側(cè)朝向后端方向D2依次排列的腿部13、第一外徑縮減部15、前 端側(cè)主體部17、突緣部19、第二外徑縮減部11、后端側(cè)主體部18。第一外徑縮減部15的外徑 從后端側(cè)朝向前端側(cè)逐漸變小。在絕緣體10的第一外徑縮減部15的附近(在圖1的例子中， 為前端側(cè)主體部17)形成有從后端側(cè)朝向前端側(cè)而內(nèi)徑逐漸變小的內(nèi)徑縮減部16。第二外 徑縮減部11的外徑從前端側(cè)朝向后端側(cè)逐漸變小。
[0062] 向絕緣體10的軸孔12的前端側(cè)插入沿著中屯、軸化延伸的棒狀的中屯、電極20。中屯、 電極20具有軸部200和與軸部200的前端接合的電極端頭300。軸部200具有從前端側(cè)朝向后 端方向D2依次排列的腿部25、突緣部24、頭部23。電極端頭300接合于腿部25的前端。電極端 頭300和腿部25的前端側(cè)的部分在絕緣體10的前端側(cè)向軸孔12外露出。軸部200的其他的部 分配置在軸孔12內(nèi)。突緣部24的前端方向D1側(cè)的面由絕緣體10的內(nèi)徑縮減部16支撐。而且， 軸部200具有外層21 (也稱為"第一外層21")和忍部22(也稱為"第一忍部22")。忍部22的后 端部從外層21露出，形成軸部200的后端部。忍部22的其他的部分由外層21包覆。但是，也可 W是忍部22的整體由外層21覆蓋。
[0063] 外層21使用耐蝕性比忍部22優(yōu)異的材料，即，在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)暴露于燃燒氣 體的情況的消耗少的材料形成。作為外層21的材料，使用例如儀(Ni)或者包含儀作為主成 分的合金(例如，因科內(nèi)爾（"INCO肥L"為注冊商標(biāo)））。在此，"主成分"是指含有率最高的成 分（W下同樣）。作為含有率，采用W重量百分率表示的值。忍部22由熱傳導(dǎo)率比外層21高的 材料，例如，含銅的材料(例如，純銅或含銅的合金)形成。
[0064] 向絕緣體10的軸孔12的后端側(cè)插入端子配件40。端子配件40使用導(dǎo)電材料(例如， 低碳鋼等金屬)來形成。端子配件40具有從后端側(cè)朝向前端方向Dl依次排列的帽裝配部41、 突緣部42、腿部43。帽裝配部41在絕緣體10的后端側(cè)向軸孔12外露出。腿部43向絕緣體10的 軸孔12插入。
[0065] 在絕緣體10的軸孔12內(nèi)，在端子配件40與中屯、電極20之間配置有用于抑制電氣性 的噪聲的圓柱狀的電阻體70。電阻體70與中屯、電極20之間配置有導(dǎo)電性的第一密封部60， 在電阻體70與端子配件40之間配置有導(dǎo)電性的第二密封部80。中屯、電極20與端子配件40經(jīng) 由電阻體70和密封部60、80進(jìn)行電連接。通過使用密封部60、80，層疊的構(gòu)件20、60、70、80、 40間的接觸電阻穩(wěn)定，從而能夠使中屯、電極20與端子配件40之間的電阻值穩(wěn)定。需要說明 的是，電阻體70例如使用作為主成分的玻璃顆粒(例如，B2〇3-Si化系的玻璃）、陶瓷顆粒(例 如，Ti〇2 )、導(dǎo)電性材料(例如，Mg)來形成。密封部60、80例如使用與電阻體70同樣的玻璃顆 粒、金屬顆粒(例如，化)來形成。
[0066] 主體配件50是具有沿著中屯、軸化延伸而貫通主體配件50的貫通孔59的大致圓筒 狀的構(gòu)件。主體配件50使用低碳鋼材來形成（也可W采用其他的導(dǎo)電材料（例如，金屬材 料））。向主體配件50的貫通孔59插入絕緣體10。主體配件50固定于絕緣體10的外周。在主體 配件50的前端側(cè)，絕緣體10的前端(在本實(shí)施方式中為腿部13的前端側(cè)的部分)向貫通孔59 外露出。在主體配件50的后端側(cè)，絕緣體10的后端(在本實(shí)施方式中為后端側(cè)主體部18的后 端側(cè)的部分）向貫通孔59外露出。
[0067] 主體配件50具有從前端側(cè)朝向后端側(cè)依次排列的主體部55、座部54、變形部58、工 具卡合部51、緊固部53。座部54是突緣狀的部分。在主體部55的外周面形成有用于與內(nèi)燃機(jī) (例如，汽油發(fā)動(dòng)機(jī))的安裝孔螺合的螺紋部52。在座部54與螺紋部52之間嵌入將金屬板折 彎而形成的環(huán)狀的襯墊5。
[0068] 主體配件50具有配置在比變形部58靠前端方向Dl側(cè)處的內(nèi)徑縮減部56。內(nèi)徑縮減 部56的內(nèi)徑從后端側(cè)朝向前端側(cè)逐漸變小。在主體配件50的內(nèi)徑縮減部56與絕緣體10的第 一外徑縮減部15之間夾有前端側(cè)密封墊8。前端側(cè)密封墊8是鐵制的0字形狀的環(huán)(也可W采 用其他的材料(例如銅等金屬材料)）。
[0069] 工具卡合部51的形狀是供火花塞扳手卡合的形狀(例如，六棱柱）。在工具卡合部 51的后端側(cè)設(shè)有緊固部53。緊固部53配置在比絕緣體10的第二外徑縮減部11靠后端側(cè)處， 形成主體配件50的后端(即，后端方向D2側(cè)的端部）。緊固部53朝向徑向的內(nèi)側(cè)彎曲。
[0070] 在主體配件50的后端側(cè)，在主體配件50的內(nèi)周面與絕緣體10的外周面之間形成環(huán) 狀的空間SP。在本實(shí)施方式中，該空間SP是由主體配件50的緊固部53及工具卡合部51和絕 緣體10的第二外徑縮減部11及后端側(cè)主體部18圍成的空間。在該空間SP內(nèi)的后端側(cè)配置第 一后端側(cè)密封墊6。在該空間SP內(nèi)的前端側(cè)配置第二后端側(cè)密封墊7。在本實(shí)施方式中，上述 的后端側(cè)密封墊6、7為鐵制的C字形狀的環(huán)(也可W采用其他的材料）。在空間SP內(nèi)的2個(gè)后 端側(cè)密封墊6、7之間填充有滑石(脫石)9的粉末。
[0071] 在火花塞100的制造時(shí)，緊固部53W向內(nèi)側(cè)折彎的方式進(jìn)行緊固。并且，緊固部53 被向前端方向Dl側(cè)按壓。由此，變形部58變形，經(jīng)由密封墊6、7和滑石9,絕緣體10在主體配 件50內(nèi)被朝向前端側(cè)按壓。前端側(cè)密封墊8在第一外徑縮減部15與內(nèi)徑縮減部56之間被按 壓，并且，將主體配件50與絕緣體10之間密封。根據(jù)W上所述，能抑制內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的 氣體通過主體配件50與絕緣體10之間而向外泄漏的情況。而且，主體配件50固定于絕緣體 10。
[0072] 接地電極30接合于主體配件50的前端（即，前端方向Dl側(cè)的端部）。在本實(shí)施方式 中，接地電極30是棒狀的電極。接地電極30從主體配件50朝向前端方向D1延伸，朝向中屯、軸 CL彎曲，從而到達(dá)前端部31。前端部31在與中屯、電極20的前端面315(前端方向Dl側(cè)的表面 315)之間形成間隔g。而且，接地電極30W電導(dǎo)通的方式接合(例如，電阻焊接)于主體配件 50。接地電極30具有形成接地電極30的表面的母材35和埋設(shè)于母材35內(nèi)的忍部36。母材35 例如使用因科內(nèi)爾來形成。忍部36使用熱傳導(dǎo)率比母材35高的材料(例如，純銅)來形成。
[0073] A-2.中屯、電極的前端部的結(jié)構(gòu)：
[0074] 圖2是中屯、電極20的前端部的剖視圖。圖的左部示出相互接合之前的軸部200和電 極端頭300。在圖中，軸部200與電極端頭300配置在同軸上。圖的右部示出相互接合的軸部 200與電極端頭300。所有的剖面都是包含中屯、軸化的剖面。
[0075] 首先，說明接合前的電極端頭300的結(jié)構(gòu)。電極端頭300呈W中屯、軸化為中屯、的大 致圓柱形狀。電極端頭300具有形成電極端頭300的外表面的第二外層310和由第二外層310 局部性地包覆的忍部320(也稱為"第二忍部320")。第二外層310由包含貴金屬（例如，銀 (Ir)或銷(Pt))的材料形成（W下，也稱為"貴金屬層310")。忍部320由熱傳導(dǎo)率比貴金屬層 310高的材料(例如，銅(化））形成。
[0076] 忍部320呈W中屯、軸化為中屯、的大致圓柱形狀。貴金屬層310具有W中屯、軸化為中 屯、的大致圓筒狀的部分即筒部313和W中屯、軸化為中屯、的大致圓盤形狀的部分即前端部 311。筒部313將忍部320的外周面323包覆。前端部311連接于筒部313的前端側(cè)，將忍部320 的前端面321包覆。而且，在火花塞100(圖1)完成的情況下，前端部311的前端側(cè)的表面315 (即，電極端頭300的前端面)形成間隔g。W下，將表面315也稱為"放電面315"。忍部320的后 端面326從貴金屬層310向外部露出。忍部320的后端面326與貴金屬層310的后端面316配置 在大致同一平面上。
[0077] 作為運(yùn)樣的結(jié)構(gòu)的電極端頭300的制造方法，可W采用各種方法。例如，可W采用 W下的方法。將貴金屬層310的材料成形為具有凹部的杯狀，在該凹部內(nèi)配置忍部320的材 料。并且，將在凹部內(nèi)配置有忍部320的材料的構(gòu)件通過社制來拉伸。然后，將拉伸后的構(gòu)件 中的剩余部分切斷，由此形成電極端頭300。
[0078] 而且，可W采用W下的方法。將貴金屬層310的材料成形為圓筒狀，向該圓筒孔內(nèi) 插入忍部320的材料。并且，將在圓筒孔內(nèi)配置有忍部320的材料的構(gòu)件通過社制來拉伸。接 下來，將拉伸后的構(gòu)件切斷，由此取得規(guī)定長的圓柱構(gòu)件（對應(yīng)于筒部313和忍部320)。然 后，在圓柱構(gòu)件的一端通過激光焊接來接合由貴金屬層310的材料形成的圓盤(對應(yīng)于前端 部311)，由此形成電極端頭300。
[0079] 而且，可W采用W下的方法。通過對貴金屬層310的材料進(jìn)行燒制，而成形為圖2所 示的形狀，即，容器形狀。并且，在容器形狀的凹部配置忍部320的材料并進(jìn)行燒制，由此形 成電極端頭300。而且，可W采用W下的方法。通過貴金屬層310的材料來成形具有凹部的容 器形狀的未燒制的成形體，在該成形體的凹部配置忍部320的材料。并且，通過將兩者同時(shí) 燒制來形成電極端頭300。
[0080] 接下來，說明接合前的軸部200的前端部的結(jié)構(gòu)。在軸部200的前端部，忍部22的整 體由外層21包覆。而且，軸部200具有朝向前端方向Dl而外徑變小的縮徑部220。在縮徑部 220的前端方向Dl側(cè)形成前端面211。在前端面211上接合有電極端頭300的后端面316、326。
[0081] 在圖2的右部示出接合后的軸部200與電極端頭300。圖中的箭頭LZl表示接合(在 此為激光焊接)所利用的激光束的概略。激光束LZl向軸部200與配置在軸部200的前端面 211上的電極端頭300的交界（圖示省略)遍及整周地照射。通過運(yùn)樣的激光束LZl的照射，形 成將軸部200與電極端頭300接合的烙融部230。烙融部230是在焊接時(shí)發(fā)生烙融的部分。在 圖2的實(shí)施方式中，烙融部230與軸部200的外層21、電極端頭300的貴金屬層310、忍部320接 觸。烙融部230將軸部200的外層21、電極端頭300的貴金屬層310、忍部320接合。
[0082] 圖3是表示中屯、電極的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的剖視圖。與圖2的中屯、電極20的差異 在于電極端頭300的忍部320與中屯、電極20a的忍部22a(也稱為"第一忍部22a")直接接合的 點(diǎn)。圖3的中屯、電極20a具有軸部200a和電極端頭300。電極端頭300與圖2的電極端頭300相 同。圖3的中屯、電極20a可W取代圖2的中屯、電極20而利用。
[0083] 圖3的左部與圖2的左部同樣地示出相互接合之前的軸部200a與電極端頭300。圖3 的右部與圖2的右部同樣地示出相互接合后的軸部200a與電極端頭300。所有的剖面都是包 含中屯、軸化的剖面。
[0084] 接合前的軸部200a的外觀形狀與圖2的軸部200的外觀形狀大致相同。而且，忍部 22a在軸部200a的前端面211a上露出。在前端面211a上，忍部2?由外層21a(也稱為"第一外 層21a")包圍。在前端面211a上配置有電極端頭300的后端面316、326的情況下，電極端頭 300的貴金屬層310與軸部200a的外層21a接觸，電極端頭300的忍部320與軸部200a的忍部 22a接觸。
[0085] 圖3的右部示出接合后的軸部200a與電極端頭300。圖中的箭頭LZ2表示利用于焊 接的激光束的概略。激光束LZ2向軸部200a與配置在軸部200a的前端面211a上的電極端頭 300的交界（圖示省略)遍及整周地照射。通過運(yùn)樣的激光束LZ2的照射，形成將軸部200a的 外層21a與電極端頭300的貴金屬層310接合的烙融部230曰。
[0086] 而且，在圖3的實(shí)施方式中，為了將電極端頭300與軸部200a接合，除了激光焊接之 夕h也進(jìn)行擴(kuò)散接合。具體而言，在向電極端頭300施加了朝向軸部200a的載荷的狀態(tài)下，將 電極端頭300和軸部200a加熱。其結(jié)果是，電極端頭300的忍部320與軸部200a的忍部2?直 接接合。圖中的接合部240是通過擴(kuò)散接合而形成的接合部，將2個(gè)忍部320、2姑接合。需要 說明的是，可W在激光焊接之后進(jìn)行擴(kuò)散接合，也可W取代于此在擴(kuò)散焊接之后進(jìn)行激光 焊接。
[0087] 運(yùn)樣，接合部240是將軸部200a的忍部2?與電極端頭300的忍部320接合的部分。 并且，烙融部230a是軸部200a的外層21a和電極端頭300的貴金屬層310烙融而形成的部分。 此外，在著眼于軸線方向的位置的情況下，如圖3所示，接合部240的軸線方向的范圍即第一 范圍Ra與烙融部230a的軸線方向的范圍即第二范圍Rb重疊。換言之，接合部240在形成有烙 融部230a的范圍內(nèi)形成。需要說明的是，接合部240的軸線方向的第一范圍Ra是接合部240 的從前端方向Dl側(cè)的端部至后端方向D2側(cè)的端部的范圍。烙融部230a的軸線方向的第二范 圍Rb是烙融部230a的從前端方向Dl側(cè)的端部至后端方向D2側(cè)的端部的范圍。
[0088] 假設(shè)第一范圍Ra從第二范圍Rb分離的情況下，接合部240能形成在從烙融部230a 分離的位置。運(yùn)種情況下，在將電極端頭300接合于軸部200a之后的中屯、電極20a的內(nèi)部，在 接合部240與烙融部230a之間能形成電極端頭300與軸部200a的未接合的部分即間隙（圖示 省略）。若運(yùn)樣的間隙形成于中屯、電極20a的內(nèi)部，則與未形成間隙的情況相比，能降低中屯、 電極20a的接合強(qiáng)度。在如圖3的實(shí)施方式那樣第一范圍Ra與第二范圍Rb重疊的情況下，能 夠抑制運(yùn)樣的間隙的形成，能夠抑制電極端頭300與軸部200a的接合強(qiáng)度的降低。需要說明 的是，可W是第一范圍Ra的一部分為第二范圍Rb之外。通常，優(yōu)選第一范圍Ra的至少一部分 與第二范圍Rb重疊。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制在中屯、電極20a的內(nèi)部形成間隙的情況，能夠抑 制電極端頭300與軸部200a的接合強(qiáng)度的降低。但是，可W是第一范圍Ra的整體為第二范圍 肺之外。
[0089] 而且，在圖3的實(shí)施方式中，接合部240的外周側(cè)的緣部與烙融部230a接觸。雖然省 略圖示，但是接合部240的外周側(cè)的緣部遍及周向的整周地與烙融部230a接觸。因此，能夠 抑制在中屯、電極20a的內(nèi)部產(chǎn)生上述的間隙的情況，能夠進(jìn)一步抑制電極端頭300與軸部 200a的接合強(qiáng)度的降低。但是，在周向的一部分的范圍內(nèi)，可W是接合部240的緣部從烙融 部230a分離。無論是何種情況，都可W不使用擴(kuò)散接合，僅利用激光焊接來形成接合部240 和烙融部230a。
[0090] 圖4是表示參考例的中屯、電極20z的結(jié)構(gòu)的剖視圖。該中屯、電極20z在后述的評價(jià) 試驗(yàn)中，被使用作為參考例。與圖2的中屯、電極20的差異僅在于取代電極端頭300而利用省 略了忍部的電極端頭300Z的點(diǎn)。圖4的中屯、電極20z具有軸部200和電極端頭300Z。軸部200 與圖2的軸部200相同。
[0091] 圖4的左部與圖2的左部同樣地示出相互接合之前的軸部200與電極端頭300Z。圖4 的右部與圖2的右部同樣地示出相互接合后的軸部200與電極端頭300Z。所有的剖面都是包 含中屯、軸化的剖面。
[0092] 接合前的電極端頭300Z的外觀形狀與圖2的電極端頭300的外觀形狀大致相同。電 極端頭300Z使用與圖2的貴金屬層310相同的材料來形成。電極端頭300Z的后端面306Z接合 于軸部200的前端面211。
[0093] 在圖4的右部示出接合后的軸部200與電極端頭300Z。圖中的箭頭LZ3表示利用于 焊接的激光束的概略。激光束LZ3向軸部200與配置在軸部200的前端面211上的電極端頭 300Z的交界（圖示省略)遍及整周地照射。通過運(yùn)樣的激光束LZ3的照射，形成將軸部200與 電極端頭300Z接合的烙融部230Z。烙融部230Z將電極端頭300Z與軸部200的外層21接合。
[0094] 在圖2~圖4中示出表示電極端頭300、300z的要素的尺寸的符號。外徑D表示電極 端頭300、300z的外徑。第一厚度S是筒部313的徑向的厚度。第二厚度t是貴金屬層310的前 端部311的與中屯、軸CL平行的方向的厚度。全長Lt是電極端頭300的與中屯、軸CL平行的方向 的長度。筒長Ls是貴金屬層310的筒部313的與中屯、軸CL平行的方向的長度。上述的尺寸優(yōu) 選W抑制電極端頭300的消耗的方式來決定。例如，第一厚度S和第二厚度t優(yōu)選考慮W下說 明的關(guān)系來決定。
[00M]圖5是表示相對于第二厚度t的第一溫度T1、第二溫度T2、熱傳導(dǎo)率Tc的關(guān)系的概 略的坐標(biāo)圖。橫軸表示第二厚度t，縱軸表示參數(shù)Tl、T2、Tc的各自的大小。第一溫度Tl是放 電面315的溫度。第二溫度T2是忍部320的前端面321的溫度。熱傳導(dǎo)率Tc是熱量從電極端頭 300向軸部200、200a移動(dòng)的情況的熱傳導(dǎo)率。在電極端頭300的全長Lt固定的情況下，第二 厚度t越大，則貴金屬層310越大，并且，忍部320的長度Ls越短，因此熱量從電極端頭300向 軸部200、200a越難W逃散，即，熱傳導(dǎo)率Tc越降低。因此，在由于放電或燃料的燃燒而電極 端頭300的溫度上升的情況下，第二厚度t越大，則第一溫度Tl越高。圖中的第一烙點(diǎn)Tml是 貴金屬層310的烙點(diǎn)。為了抑制貴金屬層310的烙融，優(yōu)選第二厚度t小，特別優(yōu)選第二厚度t 比第一溫度Tl成為第一烙點(diǎn)化1的厚度tU小。
[0096] 而且，第二厚度t越小，則忍部320的前端面321越接近放電面315。因此，第二厚度t 越小，則忍部320的前端面321的第二溫度T2越升高。圖中的第二烙點(diǎn)Tm2是忍部320的烙點(diǎn)。 為了抑制忍部320的烙融，優(yōu)選第二厚度t大，特別優(yōu)選第二厚度t比第二溫度T2成為第二烙 點(diǎn)化2的厚度tL大。
[0097] 圖6是表示相對于第一厚度S的第一溫度Tl、熱傳導(dǎo)率Tc的關(guān)系的概略的坐標(biāo)圖。 橫軸表示第一厚度S，縱軸表示參數(shù)TUTc的各自的大小。在電極端頭300的外徑D固定的情 況下，第一厚度S越大，則忍部320的外徑越小，因此熱量從電極端頭300向軸部200、200a越 難W逃散，即，熱傳導(dǎo)率Tc越降低。因此，在由于放電或燃料的燃燒而電極端頭300的溫度上 升的情況下，第一厚度S越大，則第一溫度Tl越升高。為了抑制貴金屬層310的烙融，優(yōu)選第 一厚度S小，特別優(yōu)選第一厚度S比第一溫度Tl成為第一烙點(diǎn)化1的厚度SU小。
[0098] B.評價(jià)試驗(yàn)：
[0099] B-1.第一評價(jià)試驗(yàn)：
[0100] 在使用了火花塞的樣品的第一評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了反復(fù)進(jìn)行放電的情況的間隔g 的距離的增加量。間隔的距離是間隔g(圖1)的與中屯、軸CL平行的方向的距離。W下的表1示 出樣品的結(jié)構(gòu)、間隔g的距離的增加量、評價(jià)結(jié)果。
[0101] [表 1]
[0102]
[0103]在第一評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了中屯、電極的3個(gè)結(jié)構(gòu)（圖2~圖4的中屯、電極20、20a、 20z)與電極端頭300的忍部320的3個(gè)材料(銅(化）、銀(Ag)、金(Au))的組合互不相同的7個(gè) 樣品。在上述的表1中，與忍部320的3個(gè)材料分別對應(yīng)的3個(gè)表分開表不。在3個(gè)表之間，參考 例的中屯、電極20z的數(shù)據(jù)共通。
[0104]在評價(jià)試驗(yàn)使用的7個(gè)樣品之間，火花塞的結(jié)構(gòu)中的中屯、電極W外的結(jié)構(gòu)共通，與 圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。例如，W下的結(jié)構(gòu)在7個(gè)樣品之間共通。
[01化]接地電極30的母材35的材料:因科內(nèi)爾600
[0106] 接地電極30的忍部36的材料:銅
[0107] 軸部200、200a的外層21的材料：因科內(nèi)爾600
[0108] 軸部200、200a的忍部22的材料:銅
[0109] 電極端頭300、300z的外徑D:0.6mm
[0110] 電極端頭 300、300z 的全長 Lt :0.8mm
[0111] 貴金屬層310、電極端頭300z的材料:銷
[0112] 筒部313的第一厚度S(僅是中屯、電極20、20a) :0.2mm
[0113] 前端部311的厚度t(僅是中屯、電極20、20a) :0.2mm
[0114] 間隔g的距離的初始值:1.05mm
[0115] 評價(jià)試驗(yàn)如下進(jìn)行。即，在1氣壓的空氣中配置火花塞的樣品，W300HZ反復(fù)放電 100小時(shí)。放電通過向端子配件40與主體配件50之間施加放電用的電壓來進(jìn)行。利用銷規(guī)， WO.Olmm刻度，測定了該反復(fù)進(jìn)行放電的前與后的各自的間隔g的距離。并且，算出了測定 的距離之差作為增加量。在表1中，A評價(jià)表示增加量為0.04mmW下，B評價(jià)表示增加量大于 0.04mm〇
[0116] 如表1所示，具有忍部320的中屯、電極20、20a的評價(jià)結(jié)果（即，A評價(jià)）比不具有忍部 320的中屯、電極20z的評價(jià)結(jié)果（即，B評價(jià)）良好。其理由可推定為是電極端頭300的忍部320 使通過放電而產(chǎn)生的熱量從電極端頭300向軸部200、200a逃散，由此抑制了電極端頭300的 升溫的緣故。而且，無論忍部320的材料如何，具有忍部320的中屯、電極20、20a的評價(jià)結(jié)果都 良好。其理由可推定為是忍部320的3個(gè)材料(銅、銀、金）的各自的熱傳導(dǎo)率比貴金屬層310 (銷)的熱傳導(dǎo)率高的緣故。
[0117] 而且，與使用圖2的中屯、電極20的情況相比，使用圖3的中屯、電極20a的情況存在間 隔g的距離的增加量小的傾向。其理由如W下運(yùn)樣推定。即，包含外層21的成分(儀、鐵、銘、 侶等）的部分（例如，圖2的烙融部230)比忍部320、22的熱傳導(dǎo)率低。在圖3的中屯、電極20a 中，電極端頭300的忍部320不經(jīng)由包含外層21的成分的部分而直接接合于軸部200a的忍部 22曰。因此，忍部320能夠使熱量從電極端頭300向軸部200a適當(dāng)?shù)靥由?。其結(jié)果是，可推定為 通過使用圖3的中屯、電極20a能夠減小間隔g的距離的增加量。
[0118] 而且，在使用中屯、電極20a的情況下，在電極端頭300的忍部320的材料與軸部200a 的忍部22的材料相同的銅的樣品中，與其他的樣品相比，間隔g的距離的增加量小。其理由 可推定為是通過使用相同的材料而能夠?qū)?個(gè)忍部320、22a適當(dāng)?shù)亟雍?，其結(jié)果是，能夠適 當(dāng)?shù)匾种齐姌O端頭300的升溫的緣故。
[0119] B-2.第二評價(jià)試驗(yàn)：
[0120] 在使用了火花塞的樣品的第二評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了使裝配有火花塞的樣品的內(nèi)燃 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況的間隔g的距離的增加量。W下的表2示出樣品的結(jié)構(gòu)、間隔的距離的增加量、 評價(jià)結(jié)果。
[0121] [表 2]
[0122]
[0123] 在第二評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了與第一評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)過的7個(gè)樣品分別相同的結(jié)構(gòu) 的7個(gè)樣品。在上述的表2中，與電極端頭300的忍部320的3個(gè)材料分別對應(yīng)的3個(gè)表分開表 示。在3個(gè)表之間，參考例的中屯、電極20z的數(shù)據(jù)共通。
[0124] 評價(jià)試驗(yàn)如下進(jìn)行。即，作為內(nèi)燃機(jī)，使用了串聯(lián)4氣缸、排氣量2000CC的內(nèi)燃機(jī)。 并且，使5600rpm的旋轉(zhuǎn)速度下的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)了 20小時(shí)。利用銷規(guī)測定了進(jìn)行該運(yùn)轉(zhuǎn)的前與后 的各自的間隔g的距離。并且，算出了測定的距離之差作為增加量。在表2中，A評價(jià)表示增加 量為0.3mm W下，B評價(jià)表示增加量大于0.3mm。
[0125] 如表2所示，具有忍部320的中屯、電極20、20a的評價(jià)結(jié)果（即，A評價(jià)）比不具有忍部 320的中屯、電極20z的評價(jià)結(jié)果（即，B評價(jià)）良好。其理由可推定為是電極端頭300的忍部320 使通過燃燒而產(chǎn)生的熱量從電極端頭300向軸部200、200a逃散，由此抑制了電極端頭300的 升溫的緣故。而且，無論忍部320的材料如何，具有忍部320的中屯、電極20、20a的評價(jià)結(jié)果都 良好。其理由可推定為是忍部320的3個(gè)材料(銅、銀、金）的各自的熱傳導(dǎo)率比貴金屬層310 (銷)的熱傳導(dǎo)率高的緣故。
[0126] 而且，與使用圖2的中屯、電極20的情況相比，使用圖3的中屯、電極20a的情況存在間 隔g的距離的增加量小的傾向。其理由可推定為是在圖3的中屯、電極20a中，電極端頭300的 忍部320直接接合于軸部200a的忍部22曰，因此忍部320能夠使熱量從電極端頭300向軸部 200a適當(dāng)?shù)靥由⒌木壒省?br>[0127] 而且，在使用中屯、電極20a的情況下，在電極端頭300的忍部320的材料與軸部200a 的忍部22的材料相同的銅的樣品中，與其他的樣品相比，間隔g的距離的增加量小。其理由 可推定為是通過使用相同的材料能夠?qū)?個(gè)忍部320、22a適當(dāng)?shù)亟雍希浣Y(jié)果是，能夠適當(dāng) 地抑制電極端頭300的升溫的緣故。
[0128] B-3.第S評價(jià)試驗(yàn)：
[0129] 在使用了火花塞的樣品的第=評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了第二厚度t、反復(fù)放電的情況的 間隔g的距離的增加量、放電面315的銷的濃度的關(guān)系。W下的表3示出忍部320的材料、第二 厚度t、間隔的距離的增加量、放電面315的銷(Pt)的濃度、評價(jià)結(jié)果的關(guān)系。
[0130] [表 3]
[0131]
[0132] 在第S評價(jià)試驗(yàn)中，作為中屯、電極，使用了圖2的中屯、電極20。作為電極端頭300的 忍部320的材料，評價(jià)了3個(gè)材料(銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au))。在上述的表3中，與3個(gè)材料分別 對應(yīng)的3個(gè)表分開表示。按照各材料，評價(jià)了 0.05、0.1、0.2、0.4、0.6 (mm)運(yùn)5個(gè)值作為第二 厚度t。運(yùn)樣，在第=評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了 15個(gè)樣品。
[0133] 在15個(gè)樣品的各自的接地電極30(圖1)中的形成間隔g的部分設(shè)置由銷形成的貴 金屬端頭（圖示省略）。而且，在15個(gè)樣品之間，火花塞的結(jié)構(gòu)中的中屯、電極W外的結(jié)構(gòu)共 通，與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。中屯、電極20W及火花塞的結(jié)構(gòu)除了第二厚度t不同的點(diǎn)和向接 地電極30追加貴金屬端頭的點(diǎn)之外，與第一評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)過的樣品的結(jié)構(gòu)相同。例如，W 下的結(jié)構(gòu)在15個(gè)樣品之間共通。
[0134] 接地電極30的母材35的材料:因科內(nèi)爾600
[0135] 接地電極30的忍部36的材料:銅
[0136] 軸部200、200a的外層21的材料：因科內(nèi)爾600
[0137] 軸部200、200a的忍部22的材料:銅
[0138] 電極端頭300、300z的外徑D: 0.6mm
[0139] 電極端頭 300、300z 的全長 Lt :0.8mm
[0140] 貴金屬層310的材料:銷
[0141] 筒部313的第一厚度s:0.2mm
[0142] 間隔g的距離的初始值:1.05mm
[0143] 評價(jià)試驗(yàn)的內(nèi)容與第一評價(jià)試驗(yàn)相同。即，在1氣壓的空氣中配置火花塞的樣品， W300HZ反復(fù)放電100小時(shí)。間隔g的距離的增加量是反復(fù)進(jìn)行放電的前與后的各自的間隔g 的距離之差(單位為mm)。銷的濃度是反復(fù)進(jìn)行了放電之后的放電面315的銷的濃度(單位為 原子百分率）。銷的濃度使用EPMA化Iectron Probe Micro Analyser)的WDS(Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer)來測定。通常，放電面315的銷的濃度為lOOat%。然而， 在忍部320烙融的情況下，烙融的忍部320的成分(在此為銅）向放電面315移動(dòng)，由此放電面 315的銷的濃度降低。在表3中，A評價(jià)表示間隔g的距離的增加量為0.04mmW下且銷的濃度 為90at% W上。B評價(jià)表示間隔g的距離的增加量大于0.04mm或者銷的濃度小于90at%。
[0144] 如表3所示，第二厚度t越大，則間隔g的距離的增加量越大。其理由如圖5中說明那 樣，可推定為是第二厚度t越大，則放電面315的第一溫度Tl在由于放電產(chǎn)生的熱量的作用 下越升高的緣故。
[0145] 而且，在第二厚度t小的情況下，銷的濃度降低。其理由如圖5中說明那樣，可推定 為是第二厚度t小的情況下忍部320烙融的緣故。
[0146] 需要說明的是，得到了 A評價(jià)的第二厚度t是0.1、0.2、0.4(mm)?？蒞采用運(yùn)些值中 的任意的值作為第二厚度t的優(yōu)選范圍（下限W上且上限W下的范圍）的下限。而且，可W采 用運(yùn)些值中的下限W上的任意的值作為上限。例如，作為第二厚度t的優(yōu)選范圍，可W采用 0.1 mmW上且0.4mmW下的范圍。
[0147] B-4.第四評價(jià)試驗(yàn)：
[0148] 在使用了火花塞的樣品的第四評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了第一厚度S與反復(fù)放電的情況 的間隔g的距離的增加量的關(guān)系。W下的表4示出忍部320的材料、第一厚度S、間隔g的距離 的增加量、評價(jià)結(jié)果的關(guān)系。
[0149] [表 4]
[0150]
[0151] 在第四評價(jià)試驗(yàn)中，作為中屯、電極，使用了圖2的中屯、電極20。作為電極端頭300的 忍部320的材料，評價(jià)了3個(gè)材料(銅(加）、銀(Ag)、金(Au))。在上述的表4中，與3個(gè)材料分別 對應(yīng)的3個(gè)表分開表示。按照各材料，評價(jià)了 0.02、0.03、0.05、0.1、0.2、0.25 (mm)運(yùn)6個(gè)值作 為第一厚度S。運(yùn)樣，在第四評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了 18個(gè)樣品。
[0152] 在18個(gè)樣品的接地電極30(圖1)的形成間隔g的部分設(shè)置由銷形成的貴金屬端頭 (圖示省略）。而且，在18個(gè)樣品之間，火花塞的結(jié)構(gòu)中的中屯、電極W外的結(jié)構(gòu)共通，與圖1所 示的結(jié)構(gòu)相同。中屯、電極20W及火花塞的結(jié)構(gòu)除了第一厚度S不同的點(diǎn)和向接地電極30追 加貴金屬端頭的點(diǎn)之外，與第一評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)的樣品的結(jié)構(gòu)相同。例如，W下的結(jié)構(gòu)在18 個(gè)樣品之間共通。
[0153] 接地電極30的母材35的材料:因科內(nèi)爾600
[0154] 接地電極30的忍部36的材料:銅
[0155] 軸部200、200a的外層21的材料：因科內(nèi)爾600
[0156] 軸部200、200a的忍部22的材料:銅
[0157] 電極端頭300、300z的外徑D: 0.6mm
[0158] 電極端頭 300、300z 的全長 Lt :0.8mm
[0159] 貴金屬層310、電極端頭300z的材料:銷
[0160] 前端部311的厚度t :0.2mm
[0161] 間隔g的距離的初始值:1.05mm
[0162] 評價(jià)試驗(yàn)的內(nèi)容與第一評價(jià)試驗(yàn)相同。即，在1氣壓的空氣中配置火花塞的樣品， W300HZ反復(fù)放電100小時(shí)。間隔g的距離的增加量是反復(fù)進(jìn)行放電的前與后的各自的間隔g 的距離之差(單位為mm)。在表4中，A評價(jià)表示間隔g的距離的增加量為0.04mmW下。B評價(jià)表 示間隔g的距離的增加量大于0.04mm。
[0163] 如表4所示，第一厚度S越大，則間隔g的距離的增加量越大。其理由如圖6說明那 樣，可推定為是第一厚度S越大，則放電面315的第一溫度Tl在由于放電產(chǎn)生的熱量的作用 下越升高的緣故。
[0164] 需要說明的是，得到了 A評價(jià)的第一厚度S是0.02、0.03、0.05、0.1、0.2(mm)?？蒞 采用運(yùn)些值中的任意的值作為第一厚度S的優(yōu)選范圍（下限W上且上限W下的范圍）的下 限。而且，可W采用運(yùn)些值中的下限W上的任意的值作為上限。例如，作為第一厚度S，可W 采用0.021111]1^上的值。而且，作為第一厚度3，可^采用0.21111]1^下的值。
[0165] 需要說明的是，忍部320相對于貴金屬層310的大小越小，則貴金屬層310的溫度越 容易升高。例如，電極端頭300的相對于外徑D的第一厚度S越大，則貴金屬層310的溫度越容 易升高。因此，可W使用第一厚度S相對于外徑D的比率來規(guī)定從第四評價(jià)試驗(yàn)得到的第一 厚度S的優(yōu)選范圍。例如，在第四評價(jià)試驗(yàn)中，夕帷D為0.6mm。因此，得到了A評價(jià)的第一厚度 S相對于外徑D的比例為1/30、1/20、1/12、1/6、1/3?？蒦采用運(yùn)些值中的任意的值作為第一 厚度S的優(yōu)選范圍（下限W上且上限W下的范圍）的下限。而且，可W采用運(yùn)些值中的下限W 上的任意的值作為上限。例如，作為第一厚度S，可W采用外徑D的1/30W上的值。而且，作為 第一厚度S，可W采用外徑D的1/3W下的值。
[0166] B-5.第五評價(jià)試驗(yàn)：
[0167] 在使用了火花塞的樣品的第五評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了外徑D、第一厚度S、反復(fù)放電的 情況的間隔g的距離的增加量的關(guān)系。W下的表5示出忍部320的材料、外徑D、第一厚度S、間 隔g的距離的增加量、增加量的闊值、評價(jià)結(jié)果的關(guān)系。
[0168] [表引
[0169]
[0170] 在第五評價(jià)試驗(yàn)中，作為中屯、電極，使用了圖2的中屯、電極20。作為電極端頭300的 忍部320的材料，評價(jià)了3個(gè)材料(銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au))。在上述的表5中，與3個(gè)材料分別 對應(yīng)的3個(gè)表分開表示。按照各材料，評價(jià)了 0.3、0.6、0.9、1.8、3.6(mm)運(yùn)5個(gè)值作為外徑D。 按照各外徑D，評價(jià)了外徑D的1/3的值和比其大的值運(yùn)2個(gè)值作為第一厚度S。闊值是間隔g 的距離的增加量的評價(jià)基準(zhǔn)。闊值根據(jù)外徑D而預(yù)先決定(存在外徑D越大則闊值越大的傾 向）。運(yùn)樣，在第五評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了 30個(gè)樣品。
[0171] 在30個(gè)樣品的各自的接地電極30(圖1)的形成間隔g的部分設(shè)置由銷形成的貴金 屬端頭（圖示省略）。而且，在30個(gè)樣品之間，火花塞的結(jié)構(gòu)中的中屯、電極W外的結(jié)構(gòu)共通， 與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。中屯、電極20W及火花塞的結(jié)構(gòu)除了外徑D與第一厚度S不同的點(diǎn)、向 接地電極30追加貴金屬端頭的點(diǎn)之外，與第一評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)的樣品的結(jié)構(gòu)相同。例如，W 下的結(jié)構(gòu)在30個(gè)樣品之間共通。
[0172] 接地電極30的母材35的材料:因科內(nèi)爾600
[0173] 接地電極30的忍部36的材料:銅
[0174] 軸部200、200a的外層21的材料：因科內(nèi)爾600 [01巧]軸部200、200a的忍部22的材料:銅
[0176] 電極端頭 300、300z 的全長 Lt :0.8mm
[0177] 貴金屬層310的材料:銷 [017引前端部311的厚度t :0.2mm
[0179] 間隔g的距離的初始值:1.05mm
[0180] 評價(jià)試驗(yàn)的內(nèi)容與第一評價(jià)試驗(yàn)相同。即，在1氣壓的空氣中配置火花塞的樣品， W300化反復(fù)放電。在外徑D為0.3、0.6、0.9mm的情況下，反復(fù)放電的時(shí)間為100小時(shí)，在外徑 D為1.8mm的情況下。反復(fù)放電的時(shí)間為200小時(shí)，在外徑D為3.6mm的情況下，反復(fù)放電的時(shí) 間為800小時(shí)。間隔g的距離的增加量是反復(fù)進(jìn)行放電的前與后的各自的間隔g的距離之差 (單位為mm)"A評價(jià)表示間隔g的距離的增加量為闊值W下。B評價(jià)表示間隔g的距離的增加 量大于闊值。
[0181] 如表5所示，外徑D越大，則間隔g的距離的增加量越小。其理由可推定為是外徑D越 大，則貴金屬層310的體積越大，因此越能抑制貴金屬層310的升溫的緣故。
[0182] 而且，在外徑D相同的情況下，第一厚度S越大，則間隔g的距離的增加量越大。其理 由如圖6中說明那樣，可推定為是第一厚度S越大，則放電面315的第一溫度Tl在由于放電產(chǎn) 生的熱量的作用下越升高的緣故。
[0183] 而且，如表5所示，在0.6mmW上的各種外徑D中，在第一厚度S為外徑D的1/3的值的 情況下，評價(jià)結(jié)果良好。具體而言，間隔g的距離的增加量為〇.〇4mmW下。而且，在外徑D為 0.3mm的情況下，間隔g的距離的增加量超過0.04mm。然而，在第一厚度S為外徑D的1/3的值 的情況下，能夠?qū)⒃黾恿恳种瞥?.1 OmmW下。運(yùn)樣，在第四評價(jià)試驗(yàn)中研討的第一厚度S的 優(yōu)選范圍能夠應(yīng)用于各種外徑D。
[0184] 需要說明的是，通過將第一厚度S減小為外徑D的1/3的值而評價(jià)結(jié)果提高了的外 徑D是0.3、0.6、0.9、1.8、3.6(mm)。因此，可W采用運(yùn)些值中的任意的值作為外徑D的優(yōu)選范 圍（下限W上且上限W下的范圍）的下限。而且，可W采用運(yùn)些值中的下限W上的任意的值 作為上限。例如，作為外徑D，可W采用0.3mmW上的值。而且，作為外徑D，可W采用3.6mmW 下的值。
[01化]B-6.第六評價(jià)試驗(yàn)：
[0186] 在第六評價(jià)試驗(yàn)中，使用電極端頭300的樣品，評價(jià)了厚度S與W冷熱循環(huán)為起因 的電極端頭300的裂紋的有無的關(guān)系。W下的表6示出忍部320的材料、第一厚度S、裂紋的有 無、評價(jià)結(jié)果的關(guān)系。
[0187] [表 6]
[018 引
[0189]作為電極端頭300的忍部320的材料，評價(jià)了 3個(gè)材料(銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au))。在 上述的表6中，與3個(gè)材料分別對應(yīng)的3個(gè)表分開表示。按照各材料，評價(jià)了0.02、0.03、0.05、 0.1、0.2(mm)運(yùn)5個(gè)值作為第一厚度S。運(yùn)樣，在第五評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了 15個(gè)樣品。需要說明 的是，W下的結(jié)構(gòu)在15個(gè)的樣品之間共通。
[0190] 電極端頭300、300z的外徑D: 0.6mm
[0191] 電極端頭 300、300z 的全長 Lt :0.8mm
[0192] 貴金屬層310的材料:銷
[0193] 前端部311的厚度t:0.2mm
[0194] 在第六評價(jià)試驗(yàn)中，在電極端頭300(圖2)的樣品的后端面316、326,與軸部200同 樣地焊接了因科內(nèi)爾600的板。并且，在填充有氮的腔室內(nèi)配置樣品，反復(fù)進(jìn)行了將樣品加 熱的處理和使加熱松緩而對樣品進(jìn)行冷卻的處理的循環(huán)。在1次的循環(huán)中，加熱的處理進(jìn)行 1分鐘，冷卻的處理進(jìn)行1分鐘。在加熱的處理中，電極端頭300的溫度上升為攝氏1100度，在 冷卻的處理中，電極端頭300的溫度降低為攝氏200度。運(yùn)樣的加熱與冷卻的循環(huán)反復(fù)進(jìn)行 1000次。并且，在反復(fù)了 1000次之后，觀察電極端頭300,確認(rèn)了在電極端頭300是否產(chǎn)生裂 紋。例如，由于加熱時(shí)的忍部320的膨脹而在貴金屬層310會(huì)產(chǎn)生裂紋。在表6中，A評價(jià)表示 未產(chǎn)生裂紋，B評價(jià)表示產(chǎn)生裂紋。
[01M]如表6所示，在第一厚度S小的情況下，產(chǎn)生裂紋。其理由可推定為是第一厚度S小 的情況下，貴金屬層310無法耐受忍部320的膨脹的緣故。
[0196] 需要說明的是，得到了 A評價(jià)的第一厚度S是0.03、0.05、0.1、0.2(mm)?？蒞采用運(yùn) 些值中的任意的值作為第一厚度S的優(yōu)選范圍（下限W上且上限W下的范圍）的下限。而且， 可W采用運(yùn)些值中的下限W上的任意的值作為上限。例如，作為第一厚度S，可W采用 0.03mm W上的值。而且，作為第一厚度S，可W采用0.2mm W下的值。
[0197] 而且，通過將第四評價(jià)試驗(yàn)與第六評價(jià)試驗(yàn)組合，能夠決定第一厚度S的優(yōu)選范 圍。例如，作為第一厚度S，可W采用0.03mm W上且0.2mm W下的值。
[0198] B-7.第屯評價(jià)試驗(yàn)：
[0199] 圖7是使用于第屯評價(jià)試驗(yàn)的點(diǎn)火系統(tǒng)600的框圖。該點(diǎn)火系統(tǒng)600將高頻電力向 火花塞的間隔供給而生成高頻等離子，由此將混合氣引燃。在運(yùn)樣的點(diǎn)火系統(tǒng)600中利用的 火花塞也稱為高頻等離子火花塞。作為高頻等離子火花塞，可W采用圖1、圖2、圖3中說明的 火花塞100。W下，作為將火花塞100與點(diǎn)火系統(tǒng)600連接的情況，進(jìn)行點(diǎn)火系統(tǒng)600的說明。 需要說明的是，在評價(jià)試驗(yàn)中，取代火花塞100而使用了后述的火花塞的樣品。
[0200] 點(diǎn)火系統(tǒng)600具備火花塞100、放電用電源641、高頻電源651、混合電路661、阻抗匹 配電路671、控制裝置681。放電用電源641對火花塞100施加高電壓，使火花塞100的間隔g產(chǎn) 生火花放電。放電用電源641具備蓄電池645、點(diǎn)火線圈642、點(diǎn)火器647。點(diǎn)火線圈642具備鐵 屯、646、卷繞于鐵屯、646的一次線圈643、卷繞于鐵屯、646且應(yīng)數(shù)比一次線圈643多的二次線圈 644。一次線圈643的一端與蓄電池645連接，一次線圈643的另一端與點(diǎn)火器647連接。二次 線圈644的一端與一次線圈643的蓄電池645側(cè)的端部連接，二次線圈644的另一端經(jīng)由混合 電路661而與火花塞100的端子配件40連接。
[0201] 點(diǎn)火器647是所謂開關(guān)元件，例如是包含晶體管的電氣回路。點(diǎn)火器647按照來自 控制裝置681的控制信號，對一次線圈643與蓄電池645之間的導(dǎo)通進(jìn)行0N/0FF控制。點(diǎn)火器 647當(dāng)導(dǎo)通為ON時(shí)，從蓄電池645向一次線圈643流動(dòng)電流，在鐵屯、646的周圍形成磁場。然 后，點(diǎn)火器647當(dāng)導(dǎo)通為OF即寸，切斷在一次線圈643中流動(dòng)的電流，磁場發(fā)生變化。其結(jié)果 是，在一次線圈643通過自感而產(chǎn)生電壓，在二次線圈644通過相互感應(yīng)而產(chǎn)生更高的電壓 (例如，5kV至30kV)。該高電壓（即，電能)從二次線圈644經(jīng)由混合電路661向火花塞100的間 隔g供給，從而在間隔g產(chǎn)生火花放電。
[0202] 高頻電源651對于火花塞100供給比較高的頻率(例如，50k化~IOOMHz)的電力(在 本實(shí)施方式中為交流電力）。在高頻電源651與混合電路661之間設(shè)置阻抗匹配電路671。阻 抗匹配電路671將高頻電源651側(cè)的輸出阻抗與混合電路661側(cè)的輸入阻抗進(jìn)行匹配。
[0203] 混合電路661抑制從放電用電源641和高頻電源651中的一方向另一方的電流的流 動(dòng)，并將來自放電用電源641的輸出電力和來自高頻電源651的輸出電力運(yùn)雙方向火花塞 100供給?；旌想娐?61具備將放電用電源641與火花塞100連接的線圈662、將阻抗匹配電路 671與火花塞100連接的電容器663。線圈662容許來自放電用電源641的比較低的頻率的電 流的流動(dòng)，并抑制來自高頻電源651的比較高的頻率的電流的流動(dòng)。電容器663容許來自高 頻電源651的比較高的頻率的電流的流動(dòng)，并抑制來自放電用電源641的比較低的頻率的電 流的流動(dòng)。需要說明的是，可W取代線圈662而使用二次線圈644,也可W省略線圈662。 [0 204]在圖7的點(diǎn)火系統(tǒng)600中，向通過來自放電用電源641的電力而在間隔護(hù)生的火花 供給來自高頻電源651的高頻電力，由此產(chǎn)生高頻等離子?？刂蒲b置681控制從放電用電源 641向火花塞100供給電力的定時(shí)、從高頻電源651向火花塞100供給電力的定時(shí)。作為控制 裝置681，可W采用例如具有處理器和存儲器的計(jì)算機(jī)。
[0205] 在使用了火花塞的樣品的第屯評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了使用圖7的點(diǎn)火系統(tǒng)600反復(fù)放 電的情況的中屯、電極20 (圖2)的電極端頭300的消耗體積。樣品的電極端頭300的第二外層 310由向貴金屬添加了氧化物的材料形成(主成分為貴金屬）。W下的表7示出添加的氧化物 的組成、氧化物的烙點(diǎn)、消耗體積、評價(jià)結(jié)果。
[0206] [表 7]
[0208] 在第屯評價(jià)試驗(yàn)中，評價(jià)了向第二外層310添加的氧化物的組成互不相同的5個(gè)樣 品。在5個(gè)樣品之間，火花塞的結(jié)構(gòu)中的氧化物的組成W外的結(jié)構(gòu)共通。具體而言，作為中屯、 電極的結(jié)構(gòu)，采用圖2的結(jié)構(gòu)。作為接地電極，采用在與圖1的接地電極30相同的結(jié)構(gòu)的棒狀 的部分(稱為"軸部30")焊接電極端頭而得到的構(gòu)件（圖示省略）。接地電極的電極端頭固定 在從中屯、電極20的電極端頭300的前端面315向前端方向Dl側(cè)分離的位置，即軸部30的后端 方向D2側(cè)的表面中的與軸線化交叉的位置。放電用的間隔通過中屯、電極20的電極端頭300 和接地電極的電極端頭來形成。而且，電阻體70(圖1)和第二密封部80被省略。取代于此，第 一密封部60在貫通孔12內(nèi)，將中屯、電極20與端子配件40連接(端子配件40的腿部43朝向中 屯、電極20延長）?；鸹ㄈ臉悠返钠渌牟糠值慕Y(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。例如，W下的結(jié) 構(gòu)在5個(gè)樣品之間共通。
[0209] 接地電極的母材3 5的材料:因科內(nèi)爾600
[0210] 接地電極的忍部36的材料:銅
[0211] 接地電極的電極端頭的材料:銷
[0212] 軸部200的外層21的材料:因科內(nèi)爾600
[0213] 軸部200的忍部22的材料:銅
[0214] 電極端頭300的第二外層310的材料:銀+氧化物
[0215]向第二外層310的材料的氧化物的添加量:7.2體積％(vol%)
[0216] 電極端頭300的第二忍部320的材料:銅
[0217] 電極端頭300的外徑D :1.6mm [0別引電極端頭300的全長Lt :3. Omm
[0219] 筒部313的第一厚度s:0.2mm
[0220] 前端部311的第二厚度t :0.2mm
[0221] 間隔g的距離的初始值:0.8mm
[0222] 評價(jià)試驗(yàn)如下進(jìn)行。即，在0.4M化的氮中配置火花塞的樣品，使用圖7的點(diǎn)火系統(tǒng) 600，W30化反復(fù)放電10小時(shí)。蓄電池645的電壓為12V。而且，高頻電源651產(chǎn)生的交流電力 的頻率為13MHz。放電通過向端子配件40與主體配件50之間施加放電用的電壓來進(jìn)行。由于 反復(fù)進(jìn)行該放電而電極端頭300消耗。表7的消耗體積是消耗引起的電極端頭300的體積的 減少量。消耗體積如下算出。通過X線CT掃描來確定試驗(yàn)前的電極端頭300的外形形狀和試 驗(yàn)后的電極端頭300的外形形狀。并且，算出了確定的2個(gè)外形形狀的體積的差量作為消耗 體積。在表7中，A評價(jià)表示消耗體積為0.35mm 3 W下，B評價(jià)表示消耗體積超過0.35mm3。
[022；3] 如表7所示，5個(gè)樣品的各自的氧化物為51112〇3、1曰2〇3、炯2〇3、1'1〇2少62〇3。運(yùn)些氧化物 的烙點(diǎn)為2325、2315、2270、1840、1566(攝氏的溫度）。并且，氧化物的烙點(diǎn)越高，則消耗體積 越小。運(yùn)樣，通過電極端頭300的第二外層310包含氧化物，能夠抑制第二外層310W及電極 端頭300的消耗。運(yùn)樣，電極端頭300的第二外層310優(yōu)選包含表7所示的5個(gè)氧化物中的至少 1個(gè)。
[0224] 而且，表7的烙點(diǎn)和消耗體積如所示那樣，氧化物的烙點(diǎn)越高，則越能夠抑制消耗。 其理由如下推定。在由于放電產(chǎn)生的熱量的作用下，第二外層310的溫度上升。由于第二外 層310的溫度上升，氧化物烙融。若氧化物烙融，則氧化物流動(dòng)并移動(dòng)，由此與未添加氧化物 的情況同樣地貴金屬消耗。在此，在氧化物的烙點(diǎn)高的情況下，與烙點(diǎn)低的情況相比，氧化 物難W烙融。因此，氧化物的烙點(diǎn)越高，則越能夠抑制第二外層310( W及電極端頭300)的消 耗。
[0225] 如表7所示，在添加烙點(diǎn)為攝氏1566度的氧化物(在此為化2〇3)的情況下，消耗體積 為0.61mm3。在添加烙點(diǎn)為攝氏1840度的氧化物（在此為Ti化）的情況下，消耗體積為 0.35mm 3。在上述的2個(gè)氧化物之間W烙點(diǎn)升高的方式變更氧化物，由此能夠?qū)⑾捏w積減 少40 % W上（（0.61 -0.35)/0.61 = 0.426)。并且，在氧化物的烙點(diǎn)比攝氏1840度高的情況 下，能夠進(jìn)一步減少消耗體積。運(yùn)樣，通過電極端頭300的第二外層310包含烙點(diǎn)為攝氏1840 度W上的氧化物，能夠大幅抑制電極端頭300的消耗。具體而言，第二外層310優(yōu)選含有 Sm2〇3、La2〇3、Nd2〇3、Ti〇2 中的至少 1個(gè)。
[0226] 而且，如表7所示，各種氧化物能夠抑制電極端頭300的消耗。通常，推定為即使取 代第屯評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)的氧化物而采用其他的氧化物的情況下也能夠抑制電極端頭300的 消耗。尤其是如表7所示，各種金屬氧化物能夠抑制電極端頭300的消耗。因此，可W推定為 并不局限于第屯評價(jià)試驗(yàn)中評價(jià)的金屬氧化物，其他的各種金屬氧化物也能夠抑制電極端 頭300的消耗?？赏贫闊o論在何種情況下，在氧化物的烙點(diǎn)高的情況下，與氧化物的烙點(diǎn) 低的情況相比，都能夠抑制電極端頭300的消耗。
[0227] 需要說明的是，得到了消耗體積為0.35mm3 W下的A評價(jià)的烙點(diǎn)是2325、2315、 2270、1840(攝氏的溫度）。可W采用運(yùn)4個(gè)值中的任意的值作為電極端頭300的第二外層310 包含的氧化物的烙點(diǎn)的優(yōu)選范圍（下限W上且上限W下的范圍）的下限。例如，作為氧化物 的烙點(diǎn)的優(yōu)選范圍，可W采用攝氏1840度W上的范圍。而且，可W采用上述的4個(gè)值中的下 限W上的任意的值作為上限。例如，作為烙點(diǎn)的優(yōu)選范圍，可W采用攝氏2325度W下的范 圍。需要說明的是，可推定為即使在烙點(diǎn)更高的情況下通過氧化物的添加也能夠抑制電極 端頭300的消耗。例如，作為實(shí)用的氧化物，可W采用烙點(diǎn)為攝氏3000度W下的氧化物。
[0228] 而且，在具有包含氧化物的第二外層310的電極端頭300中，第一厚度S(圖2)優(yōu)選 為上述的優(yōu)選范圍內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可推定為能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱?10的消耗。而且，第 二厚度t優(yōu)選為上述的優(yōu)選范圍內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可推定為能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱?10的 消耗。但是，第一厚度S和第二厚度t中的至少一方可W為對應(yīng)的優(yōu)選范圍之外。
[0229] C.變形例：
[0230] (1)作為電極端頭300的忍部320的材料，并不局限于銅、銀、金，可W采用熱傳導(dǎo)率 比第二外層310高的各種材料。例如，可W采用純儀。無論在何種情況下，通過利用熱傳導(dǎo)率 比第二外層310高的材料形成忍部320,都能夠抑制第二外層310的升溫（即，消耗）。因此，可 推定為并不局限于銅、銀、金，在使用熱傳導(dǎo)率比第二外層310高的材料作為忍部320的材料 的情況下，也能夠應(yīng)用第一厚度S的上述的優(yōu)選范圍。
[0231] 而且，可推定為從電極端頭300向軸部200、200a的熱量的移動(dòng)的容易度根據(jù)第一 厚度S和第一厚度S相對于外徑D的比例而較大地變化。因此，可推定為第一厚度S的上述的 優(yōu)選范圍無論第一厚度S和第一厚度S相對于外徑D的比例W外的結(jié)構(gòu)如何都能夠應(yīng)用。例 如，可推定為即使在外徑D、全長Lt、第二外層310的材料、忍部320的材料、第二厚度t中的至 少1個(gè)與上述的電極端頭300的樣品不同的情況下，也能夠應(yīng)用第一厚度S的上述的優(yōu)選范 圍。
[0232] (2)可推定為電極端頭300的忍部320從第二外層310承受熱量的情況的忍部320的 溫度根據(jù)忍部320的前端面321與第二外層310的放電面315之間的距離，即，第二厚度t而較 大地變化。因此，可推定為第二厚度t的上述的優(yōu)選范圍無論第二厚度tW外的結(jié)構(gòu)如何都 能夠應(yīng)用。例如，可推定為即使在外徑D、全長Lt、第二外層310的材料、忍部320的材料、第一 厚度S中的至少1個(gè)與上述的電極端頭300的樣品不同的情況下，也能夠應(yīng)用第二厚度t的上 述的優(yōu)選范圍。
[0233] (3)如上所述，電極端頭300的消耗從第一厚度S、第一厚度S相對于外徑D的比例、 第二厚度t受到較大的影響。因此，可推定為外徑D的上述的優(yōu)選范圍無論第一厚度S、第一 厚度S相對于外徑D的比例、第二厚度tW外的結(jié)構(gòu)如何都能夠應(yīng)用。例如，可推定為即使在 全長Lt、第二外層310的材料、忍部320的材料中的至少1個(gè)與上述的電極端頭300的樣品不 同的情況下也能夠應(yīng)用外徑D的上述的優(yōu)選范圍。尤其是可推定為在第一厚度S、第一厚度S 相對于外徑D的比例、第二厚度t分別處于上述的優(yōu)選范圍內(nèi)的情況下，能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)用外 徑D的上述的優(yōu)選范圍。
[0234] (4)作為電極端頭300的忍部320的形狀，并不局限于W中屯、軸化為中屯、的大致圓 柱形狀，可W采用各種形狀。例如，在上述各實(shí)施方式中，忍部320的前端面321是與中屯、軸 化垂直的平面，但是忍部320的前端面也可W彎曲。無論在何種情況下，都可W采用忍部320 的表面中的從忍部320的前端方向Dl側(cè)朝向后端方向D2觀察忍部320的情況下能觀察到的 部分作為忍部320的前端面。并且，可W采用忍部320中的形成前端面的部分作為前端部。而 且，作為第二外層310中的將忍部320的前端部包覆的前端部分的軸線方向的厚度t，可W采 用忍部320的前端面與第二外層310的前端側(cè)的部分的外表面之間的與中屯、軸CL平行的方 向的距離中的最小值。
[0235] 而且，作為第二外層310中的將忍部320的外周面包覆的部分的徑向的厚度S，可W 采用大致圓柱形狀的W電極端頭300的中屯、軸(在上述各實(shí)施方式中，與火花塞100的中屯、 軸CL相同）為中屯、的圓的徑向的厚度。在此，作為忍部320的外周面，可W采用忍部320的表 面中的除了上述的前端面和后述的后端面之外的其余的部分。作為忍部320的后端面，可W 采用忍部320的表面中的從忍部320的后端方向D2側(cè)朝向前端方向Dl觀察忍部320的情況下 能觀察到的部分。在圖2的例子中，忍部320與烙融部230的交界部分對應(yīng)于忍部320的后端 面。需要說明的是，第二外層310中的將忍部320的外周面包覆的部分的徑向的厚度可W根 據(jù)其外周面上的位置而變化。運(yùn)種情況下，作為第一厚度S，可W采用該變化的厚度中的最 小值。
[0236] (5)作為電極端頭300的第二外層310的材料，并不局限于銷(Pt),可W采用各種包 含貴金屬的材料。在此，銷(Pt)、銀（Ir)、錠(化）、釘(Ru)、鈕(Pd)、金(Au)的各自的耐蝕性良 好。因此，若采用包含運(yùn)些貴金屬中的任1個(gè)作為主成分的材料，則能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙?層310的消耗。需要說明的是，除了包含特定的元素和其他的元素的材料之外，僅包含特定 的元素的材料也可W稱為包含特定的元素作為主成分的材料。
[0237] 而且，作為第二外層310的材料，可W采用包含貴金屬與銅的合金作為主成分的材 料。例如，可W采用包含上述的6個(gè)貴金屬(Pt、Ir、化、Ru、Pd、Au)中的任1個(gè)與銅的合金作為 主成分的材料?？赏贫榧词共捎眠\(yùn)樣的材料的情況下也能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱?10的 消耗。而且，由包含貴金屬作為主成分的材料、或者包含貴金屬與銅的合金作為主成分的材 料形成的第二外層310還可W含有烙點(diǎn)為攝氏1840度W上的氧化物。運(yùn)種情況下，可推定為 能夠進(jìn)一步抑制第二外層310的消耗。但是，也可W省略氧化物。
[023引（6)作為軸部200、200a的外層21、21a的材料，并不局限于含Ni的材料，可W采用耐 蝕性比忍部22優(yōu)異的各種材料。例如，可W采用不誘鋼。
[0239] (7)作為火花塞的結(jié)構(gòu)，并不局限于圖1中說明的結(jié)構(gòu)，可W采用各種結(jié)構(gòu)。例如， 可W在接地電極30中的形成間隔g的部分設(shè)置貴金屬端頭。作為貴金屬端頭的材料，與電極 端頭300的第二外層310的材料同樣地可W采用包含貴金屬的各種材料。
[0240] 而且，可W將與電極端頭300相同的結(jié)構(gòu)的電極端頭設(shè)置在接地電極的形成間隔g 的部分。圖8是表示具有電極端頭的接地電極的實(shí)施方式的概略圖。在圖中，示出具有電極 端頭30化的接地電極30b的前端部3化的剖視圖。接地電極30b具有與圖2的電極端頭300相 同的結(jié)構(gòu)的電極端頭300b和與圖1的接地電極30相同的結(jié)構(gòu)的棒狀的部分％(稱為"軸部 34")。對于接地電極30b的要素中的與圖1、圖2所示的要素相同的要素，標(biāo)注相同符號，省略 說明。圖的左部示出相互接合之前的軸部34與電極端頭300b。圖的右部示出相互接合后的 軸部34與電極端頭30化。所有的剖面都是包含中屯、軸化的剖面。
[0241] 圖8的右部的箭頭LZb表示接合(在此為激光焊接)所利用的激光束的概略。激光束 LZb向軸部％與配置在軸部34的表面上的電極端頭300b的交界（圖示省略）遍及整周地照 射。通過運(yùn)樣的激光束LZb的照射，來形成將軸部34與電極端頭30化接合的烙融部353。烙融 部353是在焊接時(shí)烙融的部分。在圖8的實(shí)施方式中，烙融部353與軸部34的母材35、電極端 頭30化的第二外層310、忍部320接觸。烙融部353將軸部34的母材35、電極端頭30化的第二 外層310、忍部320接合。
[0242] 通過采用運(yùn)樣的接地電極30b，能夠使熱量通過忍部320從第二外層310向軸部34 逃散。因此，能夠抑制第二外層310的溫度上升。其結(jié)果是，能夠抑制第二外層310的消耗。需 要說明的是，烙融部353可W從電極端頭30化的忍部320分離。運(yùn)種情況下，也能夠使熱量通 過忍部320從第二外層310向軸部34逃散，因此能夠抑制第二外層310的消耗。例如，烙融部 353可W將第二外層310與軸部34的母材35接合。而且，在中屯、電極的電極端頭與接地電極 的電極端頭之間，結(jié)構(gòu)(例如材料、尺寸、形狀等)可W不同。而且，在采用接地電極30b的情 況下，作為中屯、電極的電極端頭，可W采用圖4的電極端頭300Z，而且，也可W采用不具有貴 金屬端頭的中屯、電極。
[0243] 需要說明的是，作為接地電極30b的結(jié)構(gòu)(例如材料、尺寸、形狀等），可W采用與作 為中屯、電極20、20a的結(jié)構(gòu)而說明的上述的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。例如，作為將軸部34的忍部36 的至少一部分包覆的母材35(對應(yīng)于外層）的材料，優(yōu)選采用耐蝕性比忍部36優(yōu)異的材料 (例如儀或包含儀作為主成分的合金）。作為軸部34的忍部36的材料，優(yōu)選采用熱傳導(dǎo)率比 母材35高的材料，例如，包含銅的材料(例如純銅或包含銅的合金）。
[0244] 作為電極端頭30化的第二外層310的材料，可W采用包含貴金屬的各種材料。優(yōu)選 采用包含例如銷、銀、錠、釘、鈕、金中的任1個(gè)作為主成分的材料。作為電極端頭30化的忍部 320的材料，優(yōu)選采用熱傳導(dǎo)率比電極端頭30化的第二外層310高的材料。例如，優(yōu)選采用包 含銅、銀、銅、純儀中的至少1個(gè)的材料。
[0245] 而且，作為電極端頭30化的第二外層310的材料，可W采用包含貴金屬與銅的合金 作為主成分的材料。例如，可W采用包含上述的6個(gè)貴金屬(Pt、Ir、化、Ru、Pd、Au)中的任1個(gè) 與銅的合金作為主成分的材料?？赏贫榧词乖诓捎眠\(yùn)樣的材料的情況下也能夠適當(dāng)?shù)匾?制第二外層310的消耗。而且，由包含貴金屬作為主成分的材料或者包含貴金屬與銅的合金 作為主成分的材料形成的第二外層310可W還含有烙點(diǎn)為攝氏1840度W上的氧化物。運(yùn)種 情況下，可推定為能夠進(jìn)一步抑制電極端頭300b的第二外層310的消耗。但是，也可W省略 氧化物。
[0246] 而且，可W是忍部36在軸部34的表面中的與電極端頭300b接合的接合面露出，電 極端頭30化的忍部320與軸部34的忍部36直接接合。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過忍部320和忍部36能 夠適當(dāng)?shù)匾种频诙鈱?10的溫度上升。此外，軸部34的忍部36和電極端頭30化的忍部320 可W由相同材料形成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)忍部36與忍部320的接合。
[0247] 而且，作為接地電極30b的電極端頭30化的參數(shù)D、Lt、s、t的優(yōu)選范圍，可W分別采 用中屯、電極20、20a的電極端頭300的參數(shù)D、Lt、s、t的上述的優(yōu)選范圍。通過采用上述的優(yōu) 選范圍，推定為能夠抑制接地電極30b的電極端頭30化的消耗。
[0248] (8)如上所述，具有第一忍部和第一外層的軸部(也稱為"帶忍的軸部"）、具有第二 忍部和第二外層的電極端頭(也稱為"帶忍的端頭"）能夠應(yīng)用于中屯、電極和接地電極中的 至少一方。并且，具有帶忍的軸部和帶忍的端頭的中屯、電極（例如，圖2、圖3的中屯、電極20、 20a)能夠應(yīng)用于各種火花塞。而且，具有帶忍的軸部和帶忍的端頭的接地電極(例如，圖8的 接地電極30b)能夠應(yīng)用于各種火花塞。例如，可W采用通過在由中屯、電極和接地電極形成 的間隔（例如，圖1的間隔g)產(chǎn)生的火花而將內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的混合氣直接點(diǎn)火的火花 塞。而且，可W采用如圖7中說明那樣使用在間隔產(chǎn)生的火花和高頻等離子向混合氣點(diǎn)火的 火花塞。而且，可W采用在通過絕緣體形成的空間內(nèi)配置中屯、電極與接地電極之間的間隔 的等離子噴射火花塞。等離子噴射火花塞通過在間隔產(chǎn)生的火花而在空間內(nèi)生成等離子， 并將生成的等離子從空間向燃燒室內(nèi)噴出，由此向混合氣點(diǎn)火。
[0249] W上，基于實(shí)施方式、變形例而說明了本發(fā)明，但是上述的發(fā)明的實(shí)施方式是為了 便于理解本發(fā)明的實(shí)施方式，沒有限定本發(fā)明。本發(fā)明不脫離其主旨W及權(quán)利要求書而能 進(jìn)行變更、改良，并且本發(fā)明包含其等同物。
[02加]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0251] 本公開能夠良好地利用于內(nèi)燃機(jī)等所使用的火花塞。
[0252] 符號說明
[0253] 5...襯墊，6...第一后端側(cè)密封墊，7 ...第二后端側(cè)密封墊，8...前端側(cè)密封墊， 9.. .滑石，10...絕緣子(絕緣體），11...第二外徑縮減部，12...貫通孔(軸孔），13...腿部， 15.. .束一外徑縮減部，16...內(nèi)徑縮減部，17...自U端側(cè)主體部，18...后端側(cè)主體部，19... 突緣部，20、20a、20z...中屯、電極，20sl...前端面(表面），21、21a...第一外層，22、22a... 第一忍部，23...頭部，24...突緣部，25...腿部，30、30b...接地電極，31...前端部，35... 母材，36...忍部，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...螺紋部，53...緊固部，54...座部，55...主體部，56...內(nèi)徑縮 減部，58...變形部，59...貫通孔，60...第一密封部，70...電阻體，80...第二密封部， 100.. .火花塞，200、200a...軸部，211、211a...前端面，220...縮徑部，230、230a、230z... 烙融部，240...接合部，300、300b、300z...電極端頭，306z...后端面，310...第二外層(貴 金屬層），311...前端部，313...筒部，315...表面(放電面），316...后端面，320...第二忍 部，321...前端面，323...外周面，326...后端面，641...放電用電源，642...點(diǎn)火線圈， 643.. .-次線圈，644...二次線圈，645...蓄電池，646...鐵屯、，647...點(diǎn)火器，651...高頻 電源，661...混合電路，662...線圈，663...電容器，671...阻抗匹配電路，681...控制裝 置，CL...中屯、軸巧由線），D1...前端方向，D2...后端方向，SP...空間，g...間隔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種火花塞，具有中心電極和在與所述中心電極之間形成間隔的接地電極，其特征 在于， 所述中心電極和所述接地電極中的至少一方具有軸部和與所述軸部的一面接合的電 極立而頭， 所述軸部具有:第一芯部，由包含銅的材料形成;及第一外層，由耐蝕性比所述第一芯 部優(yōu)異的材料形成且包覆所述第一芯部的至少一部分， 所述電極端頭具有:第二外層，由包含貴金屬的材料形成且形成所述電極端頭的外表 面;及第二芯部，由熱傳導(dǎo)率比所述第二外層高的材料形成且至少局部性地被所述第二外 層包覆。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其中， 所述第二外層由包含鉑、銥、銠、釕、鈀、金這六種貴金屬中的任一種作為主成分的材 料、或者包含所述六種貴金屬中的任一種與銅的合金作為主成分的材料形成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其中， 所述第二外層含有熔點(diǎn)為攝氏1840度以上的氧化物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的火花塞，其中， 所述第一芯部與所述第二芯部直接接合。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的火花塞，其中， 所述第一芯部與所述第二芯部由相同材料形成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的火花塞，其中， 所述中心電極具有沿軸線方向延伸的所述軸部和與所述軸部的前端接合的所述電極 端頭， 所述電極端頭呈大致圓柱形狀， 所述電極端頭的外徑設(shè)為外徑D，所述第二外層中的將所述第二芯部的外周面包覆的 部分的徑向的厚度設(shè)為厚度s時(shí)，所述厚度s為0.03mm以上且外徑為D/3以下。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的火花塞，其中， 所述第二外層中的將所述第二芯部的前端部包覆的前端部分的所述軸線方向的厚度t 為0· 1謹(jǐn)以上且0.4mm以下。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的火花塞，其中， 所述軸部與所述電極端頭通過包含激光焊接的接合方法來接合， 所述第一芯部與所述第二芯部的接合部的所述軸線方向的范圍的至少一部分重疊于 所述第一外層和所述第二外層熔融而形成的熔融部的所述軸線方向的范圍。
【文檔編號】H01T13/39GK105830293SQ201480069955
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】瀨川昌幸, 角力山大典
【申請人】日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社