火花塞制造技術

防止析出物變為過飽和狀態等，實現良好的接合強度。火花塞1具有：主體配件3；通過電阻焊接與主體配件3接合的接地電極27。接地電極27由通過含有氧化物、金屬間化合物等至少一種的析出物PR析出到晶界而構成的金屬材料形成。接地電極27中，將位于距離與主體配件3的接合邊界100μm范圍內的部位作為熱影響部27A、將接地電極27的前端部作為一般部27B時，在熱影響部27A的截面中，具有最大面積的析出物PR的內切圓的直徑為50μm以下，析出物PR間的最短距離為2μm以上。熱影響部27A的截面中析出物PR所占的面積（具有最大面積的析出物PR的內切圓的直徑）是一般部27B的截面中析出物PR所占的面積（具有最大面積的析出物PR的內切圓的直徑）的65%（85%）以上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于內燃機等的火花塞。
技術介紹
火花塞例如安裝在內燃機(發動機)等上，用于對燃燒室內的混合氣體進行點火。一般情況下，火花塞具有具有軸孔的絕緣體；插通該軸孔的前端側的中心電極；設置在絕緣體外周的主體配件；接地電極，通過電阻焊接與主體配件的前端部接合，與中心電極之間形成火花放電間隙。并且，為提高耐腐蝕性，對焊接了接地電極的主體配件可實施鍍鋅等電鍍處理。然而，接地電極朝向燃燒室的中心側突出配置，因此在使用時變得極其高溫。因 此，構成接地電極的金屬材料的結晶會粗大化(所謂顆粒生長)，可能導致內部腐蝕、耐久性下降。因此，為了抑制顆粒生長，提出了以下技術方案通過由Y、Zr等氧化物、氮化物、或者金屬間化合物構成的析出物析出到晶界而構成的金屬材料，形成接地電極(例如參照專利文獻1、2等)。根據該技術，在高溫下晶粒粗大化的過程中，通過上述析出物阻礙了晶粒的生長，結果可抑制顆粒生長，可有效防止內部腐蝕等。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2004 - 247175號公報專利文獻2 日本特開2009 - 16278號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題但是，本申請專利技術人在進行研究時發現，通過析出物析出到晶界而構成的金屬材料來形成接地電極時，存在無法充分獲得接地電極相對主體配件的接合強度的情況。對這一點，本申請專利技術人進一步進行了研究，結果發現因以下原因造成接合強度下降。S卩，對主體配件接合接地電極時，在接合界面附近，發熱時析出物固溶，在冷卻過程中再次析出，但此時，本來應析出的析出物未析出，在熔融部分的母相中以過度溶入的狀態(過飽和狀態)固化。處于過飽和狀態的析出物化學性質不穩定，變為活性狀態，因此在電鍍處理時，該析出物吸附氫。其結果是，使接合部分脆化，導致接合強度下降。本專利技術鑒于以上情況而專利技術，其目的在于提供一種通過防止析出物變為過飽和狀態等，在接地電極中可實現良好的接合強度的火花塞。用于解決課題的手段以下對適合實現上述目的的各構成分項進行說明。此外，根據需要，對對應的構成附記特有的作用效果。構成I.本構成的火花塞具有筒狀的主體配件；以及接地電極，通過電阻焊接，基端部與上述主體配件接合，上述接地電極由通過含有氧化物、碳化物、氮化物、及金屬間化合物中的至少一種的析出物析出到晶界而構成的金屬材料形成，該火花塞的特征在于，在上述接地電極中，將位于距離與上述主體配件的接合邊界100 μ m范圍內的部位作為熱影響部、將上述接地電極的前端部作為一般部時，在上述熱影響部的截面中上述析出物所占的面積是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面積的65%以上，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50μπι以下，并且上述析出物間的最短距離為2 μ m以上。并且，接地電極的一般部是指不受到伴隨著電阻焊接等的熱影響的部位。因此，例如在接地電極的前端部接合了貴金屬端頭的情況下，接地電極的前端部中，除了靠近該貴金屬端頭的接合部分的部位(即，接合時受到熱影響的部位)的部位，成為接地電極的一般部。因此，作為一般部，例如包括接地電極中，與主體配件的接合邊界，及距離與貴金屬端頭的接合邊界Imm以上的部位。并且，“析出物的內切圓的直徑”是指具有和析出物的截面積相同的面積的圓的直徑(下同)。 并且，使在熱影響部的截面中析出物所占的面積是在一般部的截面中析出物所占的面積的65%以上時，在電阻焊接中，抑制接合部分(熱影響部)的發熱量，使接合部分不急速冷卻即可(g卩，設置析出物析出的時間)。但使接合部分的冷卻速度過度緩慢時，析出物直徑變得過大，在熱影響部中析出物中具有最大面積的析出物的內切圓的直徑可能超過50 μ m。因此，優選抑制接合部分的發熱量，并且例如通過自然冷卻等以一定程度的冷卻速度冷卻接合部分。構成2.本構成的火花塞的特征是，在上述構成I中，在上述熱影響部的截面中上述析出物所占的面積是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面積的85%以上，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50μπι以下，并且上述析出物間的最短距離為8 μ m以上。構成3.本構成的火花塞具有筒狀的主體配件；接地電極,通過電阻焊接,基端部與上述主體配件接合，上述接地電極由通過含有氧化物、碳化物、氮化物、及金屬間化合物中的至少一種的析出物析出到晶界而構成的金屬材料形成，該火花塞的特征在于，在上述接地電極中，將位于距離與上述主體配件的接合邊界100 μ m范圍內的部位作為熱影響部、將上述接地電極的前端部作為一般部時，在上述熱影響部的截面中的上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑是在上述一般部的截面中的上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑的85%以上，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50 μ m以下，并且上述析出物間的最短距離為2 μ m以上。 并且，使熱影響部的截面中的析出物中具有最大面積的析出物的內切圓的直徑為一般部的截面中析出物中具有最大面積的析出物的內切圓的直徑的85%以上時，在電阻焊接中，抑制接合部分的發熱量，使接合部分不會急速冷卻即可。構成4.本構成的火花塞的特征是，在上述構成3中，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50 μ m以下，并且上述析出物間的最短距離為8 μ m以上。構成5.本構成的火花塞的特征是，在上述構成I至4中的任意一個中，上述熱影響部的截面中的上述析出物間的最短距離為30 μ m以下。構成6.本構成的火花塞的特征是，在上述構成I至5中的任意一個中，上述析出物含有釹(Nd)、釔(Y)、及鋯(Zr )中的任意一種元素。專利技術效果根據構成I的火花塞，接地電極由通過含有氧化物、碳化物、氮化物、及金屬間化合物中的至少一種的析出物析出到晶界而構成的金屬材料形成，因此可提高接地電極的耐腐蝕性和耐久性。另一方面，構成接地電極的金屬材料中含有析出物，因此會擔心接地電極中的接合強度的下降，但根據構成I的火花塞，在熱影響部的截面中析出物所占的面積是一般部的截面中析出物所占面積的65%以上。即，在熱影響部中析出物充分析出。因此，可切實防 止在熱影響部中析出物變為過飽和狀態。其結果是，可有效抑制伴隨著電鍍處理的接合部分(熱影響部及其附近)的脆化。然而，當以析出物為起點產生龜裂時，在析出物之間，該龜裂沿著晶界傳播開。此時，當析出物間的距離過小時，龜裂較快地傳播，其結果是可能導致強度降低。針對這一點，根據構成I的火花塞，在熱影響部的截面中，析出物中具有最大面積的析出物的內切圓的直徑為50 μ m以下，并且析出物間的最短距離為2 μ m以上。S卩，析出物間的距離不會過于小，因此可有效降低龜裂的傳播速度。其結果是，可更切實防止熱影響的強度下降。如上所述，根據構成I的火花塞，可抑制熱影響部的脆化，并且可降低龜裂的傳播速度，從而可更切實防止熱影響部的強度下降。其結果是，可飛躍性地提高接地電極的接合強度。根據構成2的火花塞，在熱影響部中較多的析出物析出，并且析出物間的距離較大地被確保。因此，可進一步切實防止在熱影響部中析出物變為過飽和狀態，并且可進一步有效降低龜裂的傳播速度。其結果是，可進一本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.31 JP 2010-081033;2010.09.10 JP 2010-203271.一種火花塞，具有筒狀的主體配件；以及接地電極，通過電阻焊接，基端部與上述主體配件接合，上述接地電極由通過含有氧化物、碳化物、氮化物、及金屬間化合物中的至少一種的析出物析出到晶界而構成的金屬材料形成，該火花塞的特征在于， 在上述接地電極中，將位于距離與上述主體配件的接合邊界100 μ m范圍內的部位作為熱影響部、將上述接地電極的前端部作為一般部時，在上述熱影響部的截面中上述析出物所占的面積是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面積的65%以上，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50μπι以下，并且上述析出物間的最短距離為2μπι以上。2.根據權利要求I所述的火花塞，其特征在于，在上述熱影響部的截面中上述析出物所占的面積是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面積的85%以上，在上述熱影響部的截面中，上述析出物中具有最大面積的上述析出物的內切圓的直徑為50μπι以下，并且上述析出物間的最短距離為8 μ m以上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉本修，田中智雄，勝川典英，
申請(專利權)人：日本特殊陶業株式會社，
類型：
國別省市：