火花塞的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及內燃機等所使用的火花塞。
【背景技術】
[0002] 內燃機等所使用的火花塞例如具備：在軸線方向延伸的中屯、電極；設置在中屯、電 極外周的絕緣體；設置在絕緣體外周的筒狀的主體配件；W及與主體配件的前端部接合的 接地電極。另外，接地電極W其前端部與中屯、電極的前端部對置的方式被彎折，在中屯、電極 的前端部和接地電極的前端部之間形成有間隙。
[0003] 并且，近年來提出有如下技術；在接地電極和中屯、電極中的形成上述間隙的部位 焊接有由耐消耗性優異的金屬（例如銀合金或銷合金等）構成的端頭，從而使引燃性和耐 消耗性提高（例如參照專利文獻1等）。
[0004] 現有技術文獻 [000引專利文獻
[0006] 專利文獻1 ;日本特開2003-229230號公報
【發明內容】
[0007] 發明所要解決的問題
[000引但是，焊接有端頭的電極例如由W鑲為主要成分的金屬形成，一般來說端頭的熱 膨脹系數比焊接有端頭的電極的熱膨脹系數小。因此，在高溫下，在端頭及電極間產生的熱 應力差比較大。其結果，隨著冷熱周期的反復，在端頭與電極間急速形成有氧化皮，從而存 在端頭從電極早期剝離（脫落）的風險。
[0009] 因此，為了防止端頭的剝離（脫落），考慮將端頭極堅固地焊接到電極，從而抑制 在端頭和電極間形成氧化皮。但是，在該種情況下，在端頭的位于電極側的部位，W被電極 的熱膨脹拉拽的形式而產生更大的熱膨脹（變形）。由此，在端頭的位于電極側的部位和在 端頭的位于與電極相反一側的部位之間的熱膨脹差變大。其結果，在端頭的位于與電極相 反一側的部位發生變形（例如彎曲），在該部位有產生破裂的可能。
[0010] 本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的特征為：在端頭的熱膨脹系數比焊接有 端頭的電極的熱膨脹系數小的火花塞上，使端頭相對于電極的焊接性提高，從而能更可靠 地防止端頭的剝離（脫落），并有效地防止端頭的變形和破裂。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] W下，關于適于解決上述目的各結構分項進行說明。此外，根據需要對對應的結構 附記特有的作用效果。
[001引結構1.本結構的火花塞，具備中屯、電極W及在與上述中屯、電極之間形成間隙的 接地電極，在上述兩電極的至少一個上焊接有端頭，該火花塞的特征在于，
[0014] 上述端頭的熱膨脹系數比焊接有上述端頭的上述電極小，上述端頭的貴金屬成分 的含有率A(質量％)與上述電極的貴金屬成分的含有率B(質量％)之差（A-B)是50質 量％^上，
[0015] 在上述端頭和上述電極之間的中間層存在空孔，在包含上述端頭的中屯、軸的截 面，在將上述端頭和上述中間層的邊界的長度設為L(mm)、將沿著上述端頭和上述中間層的 邊界的方向的上述空孔的長度設為N(mm)時，0. 1《N/L《0. 4。
[0016] 根據上述結構1，因為A-B被設為50質量％^上，所W在使用時（高溫下）中能充 分使端頭和電極所含有的貴金屬成分擴散。隨著該擴散，可使在中間層存在的空孔進入端 頭的內部（特別是中間層側），并能夠在端頭內部形成空孔。并且，通過在該端頭內部所形 成的空孔，能夠緩和伴隨電極的熱膨脹從電極向端頭施加的應力，并能夠使端頭的位于電 極側的部位和端頭的位于與電極相反一側的部位之間的熱膨脹差降低。其結果，能夠更可 靠地防止在端頭的變形和破裂的發生。
[0017] 另外，由于存在在端頭內部形成的空孔，能夠使電極與端頭間的熱應力差降低。因 此，能夠有效地抑制在端頭與電極間的氧化皮的形成，能夠提高端頭相對于電極的焊接性。 其結果，能夠更可靠地防止端頭從電極剝離（脫落）。
[001引此外，在設為0. 1〉N/L的情況下，不能夠在端頭的內部充分地形成空孔，有可能不 能發揮上述的作用效果。另外，在設為N/L〉0. 4時，空孔變得難于進入端頭內部，有可能不 能發揮上述的作用效果。
[0019] 結構2.本結構的火花塞，其特征在于，在上述結構1中，在上述截面，將對從上述 端頭的一個側面到另一個側面的范圍4等分的與上述中屯、軸平行的直線從一端起依次設 為P1、P2、P3，
[0020] 在將從P1到P3的范圍的沿著上述邊界的方向的上述空孔的長度設為Q(mm)時， 0. 6《Q/N。
[0021] 根據上述結構2,在端頭W及電極間產生的熱應力差容易成為特別大的端頭中屯、 側形成空孔的大部分。因此，在使用時（高溫下），能夠在端頭的中屯、側內部更多地形成空 孔，并能夠更有效地使電極W及端頭間的熱應力差降低。其結果，能夠更加提高端頭的焊接 性，并能夠更越發可靠地防止端頭的剝離（脫落）。
[0022] 結構3.本結構的火花塞，在上述結構1或2中，在向與上述端頭的中屯、軸正交的 平面沿著上述中屯、軸投影焊接有上述端頭的上述電極和位于該電極側的上述端頭的端面 時，上述電極的投影面和上述端面的投影面重疊的區域呈矩形狀或圓形狀，
[0023] 在上述區域是矩形狀的情況下將K(mm)設為上述區域的長邊，在上述區域是圓形 狀的情況下將K(mm)設為上述區域的直徑，
[0024] 在將T(mm)設為沿著上述中屯、軸的上述端頭的最大厚度時，
[002引 K/T>1.2。
[0026] 此外，在端頭的局部埋沒在電極的情況下等、在位于電極側的端頭的表面存在多 個的情況下，"位于電極側的端頭的端面"是指在端頭的外表面中遍及最大范圍與中間層相 鄰的面（即，在確保端頭相對于電極的焊接性該一點上最重要的面）。
[0027] 如上述結構3,滿足K/T> 1. 2的比較薄的端頭在高溫下電極發生了熱膨脹時，端 頭的位于電極側的部位容易與電極的熱膨脹對應地變形。因此，能夠使電極W及端頭間的 熱應力差更小，并能夠實現焊接性的進一步提高。
[002引另一方面，因為端頭的位于電極側的部位更加容易變形，所W端頭的位于電極側 的部位和端頭的位于與電極相反一側的部位的間的熱膨脹差增大。因此，更加擔屯、在端頭 的變形和破裂。
[0029] 該一點，根據上述結構1等，被設為K/T> 1. 2,即使在更加擔屯、端頭的變形和破 裂的情況下，也能夠更加可靠地防止端頭的變形等。其結果，能夠充分地維持通過設為K/ T> 1. 2所起到的優點（極為優異的焊接性），并能夠消除伴隨設為K/T> 1. 2的缺點（耐 變形性的降低）。目P，根據上述結構3,能夠同時得到極為優異的焊接性和良好的耐變形性 該兩者。
【附圖說明】
[0030] 圖1是表示火花塞的結構的局部剖切主視圖。
[0031] 圖2是表示火花塞前端部的結構的局部剖切放大主視圖。
[0032] 圖3是表示位于接地電極側端頭W及接地電極間的中間層的結構的放大截面圖。
[0033] 圖4是表示位于中屯、電極側端頭W及中屯、電極間的中間層的結構的放大截面圖。
[0034] 圖5是用于說明長度Ka的接地電極側端頭等的投影圖。
[0035] 圖6是表示接地電極側端頭的最大厚度化的放大截面圖。
[0036] 圖7是用于說明長度肺的中屯、電極側端頭等的投影圖。
[0037] 圖8是表示中屯、電極側端頭的最大厚度化的放大截面圖。
[003引圖9是表示在第2實施方式的、火花塞的前端部的結構的局部剖切放大主視圖。
[0039] 圖10是表示位于接地電極側端頭W及接地電極間的中間層的結構的放大截面 圖。
[0040] 圖11是表示位于中屯、電極側端頭W及中屯、電極間的中間層的結構的放大截面 圖。
[0041] 圖12是用于說明長度Kc的接地電極側端頭等的投影圖。
[0042] 圖13是表示接地電極側端頭的最大厚度Tc的放大截面圖。
[0043] 圖14是表示在第3實施方式的、接地電極側端頭化及接地電極的相對位置關系等 的放大截面圖。
[0044] 圖15是用于說明長度Ke的接地電極側端頭等的投影圖。
【具體實施方式】
[0045]W下，關于實施方式參照附圖進行說明。
[0046]〔第1實施方式）
[0047] 圖1是表示火花塞1的局部剖切主視圖。此外，在圖1中將火花塞1的軸線化1方 向設為附圖中的上下方向、將下側設為火花塞1的前端側、將上側設為后端側來進行說明。
[0048] 火花塞1由呈筒狀的絕緣子2和保持絕緣子2的筒狀的主體配件3等構成。
[0049] 眾所周知，絕緣子2通過燒結氧化侶等而形成，在其外形部具備；形成于后端側的 后端側主體部10 ;在比該后端側主體部10罪自U端側朝徑向向外突出形成的大徑部11 ;在 比該大徑部11靠前端側形成為比該大徑部11細徑的中間主體部12 及在比該中間主體 部12靠前端側形成為比該中間主體部12細徑的長腿部13。此外，在絕緣子2中，大徑部 11、中間主體部12W及大部分的長腿部13容納于主體配件3的內部。并且，在中間主體部 12與長腿部13的連接部形成錐形的臺階部14,絕緣子2通過該臺階部14卡定在主體配件 3上。
[0化0] 并且，在絕緣子2中沿軸線CL1貫通形成軸孔4,在該軸孔4的前端側插入并固定 有中屯、電極5。該中屯、電極5由內層5A和外層5B構成，其中，內層5A由導熱性優異的金屬 〔例如銅、銅合金、純鑲（Ni)等）構成，外層5B由WNi為主要成分的合金構成。并且，中屯、 電極5整體呈椿狀（圓柱狀），其前端部從絕緣子2的前端突出。
[0化1] 此外，端子電極6W從絕緣子2的后端突出的狀態插入并固定在軸孔4的后端側。
[0052] 并且，在軸孔4的中屯、電極5與端子電極6之間配置有圓柱狀的