火花塞的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種在內燃機等中使用的火花塞。
【背景技術】
[0002] 火花塞安裝于內燃機(發動機)等,用于對燃燒室內的混合氣體進行點火。通常 來說,火花塞包括:絕緣體,其具有沿軸線方向延伸的軸孔;中心電極,其貫穿于軸孔的頂 端側;主體金屬外殼,其設于絕緣體的外周;以及接地電極,其配置于主體金屬外殼的頂端 部。接地電極在自身的大致中間部分以使自身的頂端部與中心電極相對的方式折回,在接 地電極的頂端部與中心電極的頂端部之間形成有間隙。而且,通過對間隙施加高電壓,產生 火花放電,從而對混合氣體等進行點火。
[0003] 另外,近年來,為了謀求接地電極的耐氧化性的提高,提出了利用由耐氧化性優異 的金屬構成的保護層來覆蓋接地電極的、位于中心電極側且在其與中心電極之間形成所述 間隙的部位(放電部)的技術(例如,參照專利文獻1、2等)。另外,在專利文獻1中也提 出了一種利用所述保護層覆蓋接地電極的整個表面的方法。
[0004] 現有摶術f獻
[0005] 專利f獻
[0006] 專利文獻1 :日本特表2009 - 533802號公報
[0007] 專利文獻2 :日本特表平11 一 514145號公報
【發明內容】
[0008] 發明要解決的問題
[0009] 但是,在內燃機等動作時,接地電極的、位于比放電部靠燃燒室的中心側并且是自 主體金屬外殼的頂端進一步突出的部位特別成為高溫。即,接地電極的頂端部的頂端面、夕卜 周面中的除位于中心電極側的面以外的面特別成為高溫,易于產生氧化腐蝕。因而,在放電 部上設置保護層的方法中,有可能無法充分地提高耐氧化性。
[0010] 與此相對,如果采用利用保護層覆蓋接地電極的整個表面的方法,則能夠實現良 好的耐氧化性。可是,為了實現優異的耐氧化性,保護層的構成材料含有鉻、鋁等添加物,因 此保護層的導熱性較差。因而,在利用保護層覆蓋接地電極的整個表面的情況下,接地電極 的熱量難以散發,接地電極的散熱變差。其結果,接地電極過熱,有可能導致以接地電極為 熱源的提前點火(早燃)、耐消耗性的降低。
[0011] 本發明是鑒于上述情況而做成的,其目的在于提供一種能夠謀求接地電極的耐氧 化性的充分的提高、并且更可靠地防止接地電極過熱的火花塞。
[0012] 用于解決問題的方案
[0013] 以下,對于適合于達到上述目的的各個結構,逐項分開進行說明。另外,根據需要, 對對應的結構附記特有的作用效果。
[0014] 技術方案1. 一種火花塞,該火花塞包括:
[0015] 筒狀的絕緣體,其具有沿軸線方向貫穿的軸孔;
[0016] 中心電極,其插設于所述軸孔的頂端側;
[0017] 筒狀的主體金屬外殼,其設于所述絕緣體的外周;以及
[0018] 接地電極,其配置于所述主體金屬外殼的頂端部,且在其與所述中心電極之間形 成間隙;
[0019] 所述接地電極包括:
[0020] 電極基部,其從所述主體金屬外殼的頂端部朝向所述軸線方向頂端側延伸;
[0021] 彎曲狀的彎折部,其一端連接于所述電極基部的頂端;以及
[0022] 電極頂端部,其從所述彎折部的另一端朝向與所述電極基部的延伸方向不同的方 向延伸,且在其與所述中心電極之間形成所述間隙;
[0023] 本技術方案的火花塞的特征在于,
[0024] 在所述接地電極的至少所述電極頂端部中,至少在頂端面及外周面中的除位于所 述中心電極側的面以外的面上設有由具有比所述接地電極的母材的耐氧化性優異的耐氧 化性的材料構成的覆膜層,
[0025] 在所述電極基部的至少一部分處使所述接地電極的母材暴露。
[0026] 根據上述技術方案1,在接地電極的電極頂端部的至少頂端面及外周面中的除位 于中心電極側的面以外的面上設有耐氧化性優異的覆膜層。即,針對在內燃機等動作時特 別成為高溫狀態、且有可能發生氧化腐蝕的部位,設有覆膜層。因而,能夠有效地防止接地 電極的氧化腐蝕,能夠充分地提高耐氧化性。
[0027]另外,根據上述技術方案1,在比較難以成為高溫狀態、且比較難以產生氧化腐蝕 的電極基部的至少一部分上,并不設置覆膜層而是使接地電極的母材暴露。因而,能夠維持 良好的耐氧化性,并且接地電極的熱量易于散發,能夠提高接地電極的散熱。其結果,能夠 更可靠地防止接地電極過熱。
[0028] 此外,根據上述技術方案1,由于在電極基部的至少一部分上不設置覆膜層亦可, 因此能夠謀求設置覆膜層時的加工時間的縮短、制造成本的降低。其結果,能夠謀求生產率 的提尚。
[0029] 另外,在接地電極的外周面中的中心電極側的面上,既可以設置覆膜層,也可以不 設置覆膜層。但是,即使設置覆膜層,伴隨著火花放電,覆膜層也易于在短時間內剝離,基本 上無助于耐氧化性的提高。因而,若考慮生產率方面,則優選在中心電極側的面上不設置覆 膜層。
[0030] 技術方案2.在上述技術方案1的基礎上,本技術方案的火花塞的特征在于,在所 述電極基部的整個外表面使所述接地電極的母材的暴露。
[0031] 根據上述技術方案2,電極基部未被覆膜層覆蓋,在電極基部的整個外表面處使接 地電極的母材暴露。因而,能夠進一步提高接地電極的散熱,能夠更可靠地防止接地電極過 熱。
[0032] 技術方案3.在上述技術方案1或2的基礎上,本技術方案的火花塞的特征在于, 所述覆膜層僅設于所述電極頂端部,
[0033] 在所述彎折部使所述接地電極的母材暴露。
[0034] 根據上述技術方案3,覆膜層僅設于特別易于成為高溫狀態且易于產生氧化腐蝕 的電極頂端部的頂端面等,在彎折部使接地電極的母材暴露。因而,能夠確保優異的耐氧化 性,并且能夠進一步提高接地電極的散熱,能夠進一步提高接地電極的過熱防止效果。
[0035] 另外,由于在彎折部不設置覆膜層亦可,因此能夠更有效地謀求設置覆膜層時的 加工時間的縮短等。其結果,能夠進一步提高生產率。
[0036] 技術方案4.在上述技術方案1至3的任一項的基礎上,本技術方案的火花塞的特 征在于,所述接地電極的母材由含有90質量%以上的鎳(Ni)的金屬形成。
[0037] 根據上述技術方案4,接地電極的母材由含有90質量%以上的Ni的金屬形成。因 而,能夠提高接地電極的導熱性,能夠進一步提高接地電極的過熱防止效果(耐消耗性)。
[0038] 另一方面,由于Ni的耐氧化性比較差,因此像上述技術方案4那樣,在由含有大量 Ni的金屬形成接地電極的母材的情況下,更加有可能發生耐氧化性降低。但是,通過采用上 述技術方案1等,設置覆膜層,能夠實現良好的耐氧化性。換言之,在為了進一步提高接地 電極的過熱防止效果(耐消耗性)而利用含有90質量%以上的Ni的金屬形成接地電極的 母材情況下,上述技術方案1等是特別有益的。
[0039] 技術方案5.在上述技術方案1至4的任一項的基礎上,本技術方案的火花塞的特 征在于,所述覆膜層的厚度為5ym以上且是60ym以下。
[0040] 根據上述技術方案5,由于覆膜層的厚度被設為5ym以上,因此能夠更有效地抑 制氧與接地電極的接觸。因而,能夠謀求耐氧化性的進一步提高。
[0041] 另外,根據上述技術方案5,覆膜層的厚度被設為60ym以下。因而,在接地電極的 被覆膜層覆蓋的部位,易于進行散熱,能夠進一步提高接地電極的散熱。其結果,能夠更加 可靠地防止接地電極過熱。
[0042] 技術方案6.在上述技術方案1至5的任一項的基礎上,本技術方案的火花塞的特 征在于,所述覆膜層僅設于所述電極頂端部,或者
[0043] 所述覆膜層設于所述電極頂端部和所述彎折部,并且所述覆膜層的設于所述電極 頂端部的部分的最小厚度大于所述覆膜層的設于所述彎折部的部分的最小厚度。
[0044] 根據上述技術方案6,電極頂端部處的覆膜層的最小厚度大于彎折部處的覆膜層 的最小厚度(另外,當僅在電極頂端部設置了覆膜層時,彎折部處的覆膜層的最小厚度為 〇)。即,在特別易于成為高溫狀態、且有可能發生氧化腐蝕的電極頂端部的頂端面等上設有 厚壁的覆膜層。因而,能夠有效地抑制氧與電極頂端面的頂端面等的接觸,能夠更有效地提 尚耐氧化性。
[0045] 技術方案7.在上述技術方案1至6的任一項的基礎上,本技術方案的火花塞的特 征在于,在設于所述電極頂端部的所述覆膜層中,所述覆膜層的設于所述頂端面上的部分 的最小厚度大于所述覆膜層的設于所述外周面中的除位于所述中心電極側的面以外的面 上的部分的最小厚度。
[0046] 如上所述,電極頂端部的頂端面、除中心電極側的面以外的面易于成為高溫狀態 且易于產生氧化腐蝕,特別是頂端面距主體金屬外殼最遠,熱量難以向主體金屬外殼側散 發,因此非常易于成為高溫狀態,極其易于產生氧化腐蝕。
[0047] 鑒