用于內燃機的火花塞及火花塞的制造方法技術

火花塞(1)具有中心電極(5)、接地電極(27)以及貴金屬端頭(32)。貴金屬端頭(32)經由熔融部(35)接合到兩電極(5)、(27)中至少一者的對象部分。在投影面(PF)上，貴金屬端頭(32)與熔融部(35)重疊的區域(AR2)相對于貴金屬端頭(32)的投影區域(AR1)所占的比例設為70%以上。構成對象部分的金屬材料在Al和Si中至少含有Si，Si的含量為0.4質量%以上，并且Al和Si的總計含量為0.5質量%以上且預定量以下。在熔融部(35)的表面存在多重熔融區域(35X)，基準線(BL)中經過多重熔融區域(35X)的部位的長度設為基準線(BL)的長度的預定值以下。由此，在接合對象含有Si等時，能夠飛躍性地提高貴金屬端頭(32)的接合強度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于內燃機的火花塞及其制造方法。
技術介紹
用于內燃機的火花塞例如具有在軸線方向上延伸的中心電極、設置于中心電極的外周的絕緣體、組裝于絕緣體的外周的圓筒狀的主體配件、和基端部與上述主體配件的前端部接合的接地電極。接地電極自身的大致中間部分彎曲，以使其前端部與上述中心電極的前端部相對，由此在中心電極的前端部與接地電極的前端部之間形成火花放電間隙。另外，公知近年來為了謀求耐消耗性的提高，在中心電極和接地電極中形成上述火花放電間隙的部位上接合貴金屬端頭的技術。作為接合貴金屬端頭的方法，提案有如下 方法通過對貴金屬端頭與電極的接觸面外邊緣間歇照射激光束，形成由多個熔融區域連接而成的環狀的熔融部，經由該熔融部而將貴金屬端頭接合到電極(例如，參照專利文獻I等)。此外，在接合貴金屬端頭時，為了更可靠地接合貴金屬端頭，在外表面上熔融區域彼此重疊而照射激光束。此時，為了確保貴金屬端頭的接合強度，可以形成通過在熔融部的表面上重疊三個以上的熔融區域而形成的多重熔融區域。另外，在上述中心電極或接地電極中，不可避免地含有鋁(Al)或硅(Si)，或者為了在表面上形成氧化膜而謀求耐氧化性的提高，含有鋁(Al)或硅(Si)?，F有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2005-158323號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題但是，通過本申請專利技術人認真研究后得知若在中心電極或接地電極中含有Al或Si，則有可能在上述熔融部的內部(也有擴展到外部的情況)產生裂紋(龜裂)，降低貴金屬端頭的接合強度。因此，關于發生該龜裂的原因，通過本申請專利技術人進一步研究后得知在熔融部的表面存在上述多重熔融區域的情況下，尤其容易產生龜裂?？紤]其原因是在接合時，對處于熔融狀態的熔融區域多次反復照射激光束，從而激光束的被照射部位過度發熱，并且在進行固化時急速冷卻，其結果是，熔融區域急速收縮，Al或Si凝縮。鑒于該研究結果，為了抑制龜裂的發生，考慮以不形成多重熔融區域的方式構成熔融部。然而，若以完全不形成多重熔融區域的方式構成熔融部，則擔心不能充分確保貴金屬端頭的接合強度。即，從謀求龜裂的發生抑制的方面考慮，希望以不存在多重熔融區域的方式形成熔融部，但從確保接合強度的方面考慮，需要多重熔融區域。本專利技術是鑒于上述情況而專利技術的，其目的在于提供一種用于內燃機的火花塞及其制造方法，該用于內燃機的火花塞在中心電極或接地電極中含有Al或Si，并且在熔融部的表面形成了多重熔融區域，其中，能夠飛躍性地提高貴金屬端頭的接合強度。用于解決課題的手段以下，分項說明適于解決上述目的的各構成。此外，根據需要記述對應的結構中特有的作用效果。構成I.本構成的用于內燃機的火花塞，具有棒狀的中心電極，在軸線方向上延伸；筒狀的絕緣體，設置于上述中心電極的外周；筒狀的主體配件，設置于上述絕緣體的外周； 接地電極，設置于上述主體配件的前端部；以及貴金屬端頭，由貴金屬合金形成，并且設置于上述中心電極及上述接地電極中至少一者的對象部分，上述貴金屬端頭經由熔融部接合到上述對象部分，上述熔融部含有構成上述對象部分的金屬材料的成分、以及構成上述貴金屬端頭的貴金屬合金的成分，并且在沿著上述貴金屬端頭的中心軸且與上述中心軸正交的投影面上投影了上述貴金屬端頭及上述熔融部的投影面上，上述貴金屬端頭與上述熔融部重疊的區域相對于投影上述貴金屬端頭而成的區域所占的比例為70%以上，上述用于內燃機的火花塞的特征在于，構成上述對象部分的金屬材料以鎳(Ni)為主成分，并且在Al和Si中至少含有Si，Si的含量為O. 4質量％以上，且Al和Si的總計含量為O. 5質量％以上且I. 6質量％以下，上述熔融部通過多個熔融區域連接而形成，上述多個熔融區域通過間歇照射激光束或電子束而形成，在上述熔融部的表面存在通過三個以上的熔融區域重疊而形成的多重熔融區域，另一方面，在采用經過各熔融區域的外表面上的各自的中心的線即基準線時，上述基準線中經過上述多重熔融區域的部位的長度設為上述基準線的長度的35%以下。此外，“主成分”是指在材料中含有最多的成分。另外，通常熔融區域在外表面具有圓形狀的外周線(輪廓)，但存在由于重疊熔融區域而使外周線不明確的情況。此時，通過以經過熔融區域的外周線中較明確的部分而描繪的假想圓為基準，能夠確定外表面上的熔融區域的中心或多重熔融區域的位置和大小(以下，同樣)。根據上述構成I，在對象部分(中心電極或接地電極)中，Si的含量設為O. 4質量％以上，并且Al和Si的總計含量設為O. 5質量％以上，因此能夠提高對象部分的耐氧化性。而且，在熔融部的表面形成有多重熔融區域，因此能夠防止貴金屬端頭中的接合強度的降低。另外，在上述投影面上，貴金屬端頭與熔融部重疊的區域相對于投影貴金屬端頭而成的區域所占的比例為70%以上。即，在貴金屬端頭與對象部分之間的較寬的范圍形成有熔融部，通過該熔融部，能夠更可靠地吸收貴金屬端頭與對象部分之間的熱膨脹的差。其結果是，能夠更可靠地防止隨著冷熱循環的反復而在熔融部與貴金屬端頭或對象部分的邊界部分中的龜裂的發生。而且，在上述對象部分中含有Al或Si，因此有可能隨著多重熔融區域的形成而發生龜裂，但根據上述構成I，與對象部分中的Al和Si的總計含量為I. 6質量％以下對應，上述基準線中經過多重熔融區域的部位的長度設為基準線的長度的35%以下。因此，能夠極力減少熔融部中焊接時的過熱和急冷的部分，進而能夠更可靠地防止固化時的熔融部的急速的收縮。其結果是，能夠有效抑制熔融部的內部中的龜裂的發生。以上，根據上述構成1，設置多重熔融區域，并且能夠抑制熔融部的內部以及熔融部與貴金屬端頭等的邊界部分中的龜裂的發生，其結果是， 能夠飛躍性地提高貴金屬端頭的接合強度。此外，為了更可靠地實現因形成多重熔融區域而產生的上述作用效果，優選將上述基準線中經過多重熔融區域的部位的長度設為基準線的長度的5%以上，更優選基準線的長度的10%以上。構成2.本構成的用于內燃機的火花塞具有棒狀的中心電極，在軸線方向上延伸；筒狀的絕緣體，設置于上述中心電極的外周；筒狀的主體配件，設置于上述絕緣體的外周；接地電極，設置于上述主體配件的前端部；以及貴金屬端頭，由貴金屬合金形成，并且設置于上述中心電極及上述接地電極中至少一者的對象部分，上述貴金屬端頭經由熔融部接合到上述對象部分，上述熔融部含有構成上述對象部分的金屬材料的成分以及構成上述貴金屬端頭的貴金屬合金的成分，并且在沿著上述貴金屬端頭的中心軸且與上述中心軸正交的投影面上投影了上述貴金屬端頭及上述熔融部的投影面上，上述貴金屬端頭與上述熔融部重疊的區域相對于投影上述貴金屬端頭而成的區域所占的比例為70%以上，上述用于內燃機的火花塞的特征在于，構成上述對象部分的金屬材料以鎳為主成分，并且在Al和Si中至少含有Si，Si的含量為O. 4質量％以上，且Al和Si的總計含量為O. 5質量％以上且I. 9質量％以下，上述熔融部通過多個熔融區域連接而形成，上述多個熔融區域通過間歇照射激光束或電子束而形成，在上述熔融部的表面存在通過三個以上的熔融區域重疊而形成的多重熔融區域，另一方面，在采用經過各熔融區域的外表面上的各自的中心的線即基準線時，上述基準線中經過上述多重熔融區域的部位的長度設為上述基準本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鳥居計良，鈴木彰，無笹守，
申請(專利權)人：日本特殊陶業株式會社，
類型：
國別省市：