專利名稱：火花塞及其制造方法
技術領域：
本發明涉及用于內燃機等中的火花塞及其制造方法。
背景技術：
用于內燃機等燃燒裝置中的火花塞例如具備沿著軸線方向延伸的中心電極、設置于中心電極的外圍的絕緣體、組裝在絕緣體外側的圓筒狀的主體配件、基端部與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折而配置，以便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和接地電極的前端部之間形成火花放電間隙。另外，最近已公開了通過在接地電極的前端部中形成上述火花放電間隙的部位設置由貴金屬合金構成的端頭，來實現點火性的提高(例如，參照專利文獻I)。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2009-37750號公報但是，貴金屬合金為高價，存在制造成本增加的擔憂。因此，為了抑制制造成本而考慮通過以比較低廉的鎳(Ni)為主要成分的Ni合金形成上述端頭。但是，通常，Ni合金與貴金屬合金相比耐耗性差，因此在由Ni合金形成端頭的情況下，存在端頭急速消耗的擔憂。若端頭被消耗而放電間隙變大，則存在在正規放電間隙以外放電的擔憂。因此，存在無法充分體現通過設置端頭來提高點火性的效果的擔心。

發明內容
本發明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種火花塞及其制造方法，通過由以Ni為主要成分的金屬形成端頭，來抑制制造成本的同時能夠實現優異的耐耗性。下面，分項說明適合解決上述問題的各構成。此外，根據需要對所對應的構成記載特有的作用效果。構成I :本構成的火花塞具備筒狀的絕緣體，具有在軸線方向貫通的軸孔；中心電極，插設于上述軸孔的前端側；筒狀的主體配件，設置于上述絕緣體的外周；接地電極， 自身的基端部固定于上述主體配件的前端部；以及端頭，與上述接地電極的前端部接合，與上述中心電極的前端部之間形成間隙，上述火花塞的特征在于，上述端頭由含有93質量％ 以上的鎳的金屬形成，并且，上述端頭的硬度為維氏硬度163Hv以下。根據上述構成1，由于端頭由以Ni為主要成分的金屬形成，因此與由貴金屬合金形成端頭的情況相比，能夠抑制制造成本。另一方面，在由以Ni為主要成分的金屬形成端頭的情況下，擔心端頭的耐耗性不夠充分，但根據上述構成1，構成為端頭的硬度在163Hv以下且抑制構成端頭的金屬結晶粒的應變。因此，熱量在端頭內部順利地傳遞，能夠提高端頭的熱傳導性。另外，由于端頭由含有93質量％以上熱傳導性優異的Ni的金屬形成，因此能夠進一步提高端頭的熱傳導性。即，通過使端頭的硬度在163Hv以下且由Ni含有量93質量％以上的金屬形成端頭，來能夠顯著提高端頭的熱傳導性。其結果，能夠顯著提高端頭的耐耗性，進而能夠長期維持因設置端頭而獲得的提高點火性的效果。構成2 :本構成的火花塞，在上述構成I中，壓縮殘留應力施加于上述端頭的形成上述間隙的面。根據上述構成2，構成為壓縮殘留應力施加于端頭的形成上述間隙的面(放電面)。因此，即使在伴隨內燃機等動作而振動施加于端頭的情況下，在上述放電面中也不容易發生缺失等破損。由此，能夠進一步可靠地防止上述放電面中的因破損而產生的間隙的急速擴大。其結果，能夠抑制放電電壓的增大，能夠抑制與火花放電相伴的中心電極、端頭的急速消耗。另外，能夠抑制在上述間隙以外的火花放電，能夠更加可靠地發揮因設置端頭而獲得的提高點火性的效果。構成3 :本構成的火花塞，在上述I或2中，沿著上述接地電極的中心軸的、從上述接地電極的前端到上述端頭的距離為I. 5mm以下，上述接地電極的硬度為維氏硬度90Hv以上。從抑制因接地電極的存在而發生的火炎中心的成長阻礙而進一步提高點火性的觀點出發，優選將端頭接合于接地電極的前端附近，盡量縮小接地電極前端對于端頭的突出量。但是，通常，接地電極是通過切斷由預定金屬構成的線材而獲得，若伴隨切斷而在接地電極端部產生反翹，則在將端頭接合于接地電極的前端附近的情況下，存在對于接地電極的端頭的粘接強度下降的擔憂。若接合強度下降，則在接地電極和端頭之間的接合邊界容易形成氧化鐵皮(oxidized scale),存在因氧化鐵皮的存在而端頭的熱不容易傳遞到接地電極的擔憂。根據上述構成3，由于接地電極的硬度在90Hv以上，因此能夠更加可靠地防止伴隨切斷而產生的接地電極的反翹。因此，在為了提高點火性而將端頭接合于到接地電極的前端的距離為I. 5mm以下的位置的情況下，也能夠牢固地接合接地電極和端頭，進而能夠有效地抑制兩者接合邊界中的氧化鐵皮的形成。其結果，能夠提高自端頭到接地電極的熱傳導性，能夠進一步提高端頭的耐耗性。構成4 :本構成的火花塞，在構成I至3中任一項中，上述接地電極由以Ni為主要成分的金屬形成，并且，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方包含硅(Si)、錳(Mn)以及鋁(Al)中的至少一種。此外，“主要成分”是指材料中質量比最高的成分(以下相同)。根據上述構成4，接地電極由以Ni為主要成分的金屬形成，因此能夠進一步提高接地電極的熱傳導性，進而能夠進一步提高端頭的耐耗性。而且，根據上述構成4，由于端頭、接地電極中含有Si、Mn、Al，因此能夠提高端頭、 接地電極的耐氧化性。因此，在端頭、接地電極中能夠抑制與氧化相伴的熱傳導性的下降， 其結果，能夠進一步提高端頭的耐耗性。構成5 :本構成的火花塞，在上述構成I至4中任一項中，上述接地電極由以鎳為主要成分的金屬形成，并且，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方含有O. 5質量％以上I. 3質量％以下的Si、O. I質量％以上I. I質量％以下的Mn、O. 01質量％以上I. 00質量％以下的Al。
5
根據上述構成5，更加可靠地發揮由上述構成4獲得的作用效果。構成6 :本構成的火花塞，在上述構成I至5中任一項中，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方含有一種以上的稀土類元素。根據上述構成6，在端頭、接地電極中含有一種以上的稀土類元素，因此能夠抑制構成端頭、接地電極的金屬粒的生長。其結果，能夠有效地防止在端頭、接地電極中發生裂開、缺失等。構成7 :本構成的火花塞,在構成6中，稀土類元素的總含有量為O. 05質量％以上
O.25質量％以下。根據上述構成7，更加可靠地發揮由上述構成6獲得的作用效果。構成8 :本構成的火花塞的制造方法是上述構成I至7中任一項所述的火花塞的制造方法，其特征在于，包括接合工序，通過電阻焊接將上述端頭接合于上述接地電極，在上述接合工序中，在使上述端頭的一端面與上述接地電極接觸的狀態下，將上述端頭從另一端面側朝向上述接地電極側加壓的同時，對上述端頭進行通電，由此將上述端頭接合于上述接地電極，至少在對上述端頭進行通電時，位于上述端頭的一端面和另一端面之間的側面與大氣接觸。根據上述構成8，在將端頭的側面與大氣接觸的狀態下，端頭焊接到接地電極，因此能夠充分加熱端頭。因此，與實施了退火的情況相同地能夠降低端頭的硬度。即，根據上述構成8，不需另外設置用于降低端頭硬度的工序，經由接合工序能夠容易獲得硬度163Hv 以下的端頭。其結果，能夠提高生產率。構成9 :本構成的火花塞的制造方法，在構成8中，其特征在于，在上述接合工序之后的上述端頭的硬度為維氏硬度IOOHv以上。根據上述構成9，接合工序之后的端頭的硬度為IOOHv以上，因此在搬運火花塞等時，能夠更加可靠地防止端頭受傷。構成10 :本構成的火花塞的制造方法，在上述構成8或9中，包括彎曲工序，在彎曲工序中，在通過棒狀的支撐夾具支撐上述接地電極的位于上述中心電極側的面的狀態下，從上述中心電極側的面的相反側的面按壓上述接地電極來彎曲上述接地電極，上述接地電極的硬度為維氏硬度150Hv以下。根據上述構成10，由于接地電極的硬度在150Hv以下，能夠更加可靠地防止彎曲工序中的支撐夾具的折損。其結果，能夠進一步提高生產率。


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圖標圖。
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I是表不火花塞的構成的局部剖切正視圖。
2是表不火花塞前端部的構成的局部剖切放大正視圖。
3是表示接合工序中的、接地電極和端頭等的放大剖面示意圖。
4的(a)、(b)是表示彎曲工序中的接地電極等的放大示意圖。
5是表示對距離L進行各種變更后的樣品中的點火性評價試驗的試驗結果的坐
6是用于說明焊接法A的夾具等放大剖面示意圖。
具體實施例方式下面，參照

一個實施方式。圖I是表示火花塞I的局部剖切正視圖。此外，在圖I中將火花塞I的軸線CLl方向作為圖中的上下方向、將下側作為火花塞I的前端側、將上側作為后端側而進行說明。火花塞I由形成筒狀的作為絕緣體的絕緣子2、保持該絕緣子2的筒狀的主體配件 3等構成。絕緣子2如周知那樣對氧化鋁等進行燒成而形成，在其外形部上，具備在后端側形成的后端側主體部10、在相比該后端側主體部10靠前端側朝向徑方向外方而突出形成的大徑部11、在相比該大徑部11靠前端側以比大徑部細的直徑形成的中間主體部12、在相比該中間主體部12靠前端側以比該中間主體部細的直徑形成的腳部13。而且，絕緣子2中的大徑部11、中間主體部12、及腳部13的大部分收容于主體配件3的內部。另外，在中間主體部12和腳部13的連接部上形成有錐狀的臺階部14，利用該臺階部14，絕緣子2卡定于主體配件3。而且，絕緣子2中貫通形成有沿著軸線CLl而延伸的軸孔4，在該軸孔4的前端側插入并固定有中心電極5。該中心電極5具備由銅或銅合金構成的內層5A、由以鎳(Ni)為主要成分的Ni合金構成的外層5B。另外，中心電極5作為整體形成棒狀(圓柱狀)，其前端部分從絕緣子2的前端突出。此外，在軸孔4的后端側，以從絕緣子2的后端突出的狀態插入并固定有端子電極 6。而且，在軸孔4的中心電極5與端子電極6之間配置有圓柱狀的電阻體7。該電阻體7的兩端部經由導電性的玻璃密封層8、9分別與中心電極5和端子電極6電連接。而且，所述主體配件3通過低碳鋼等金屬形成為筒狀，在其外周面形成有螺紋部 (外螺紋部)15，該螺紋部15用于將火花塞I安裝于內燃機或燃料電池改性器等的燃燒裝置。另外，在螺紋部15的后端側的外周面，形成有向外側突出的座部16，在螺紋部15后端的螺紋頭17上嵌入有環狀的墊圈18。而且，在主體配件3的后端側設有截面六邊形狀的工具卡合部19，該工具卡合部19用于在將主體配件3安裝于燃燒裝置時使扳手等工具卡合。 另外，在主體配件3的后端部設有朝向徑方向內側彎曲的鉚接部20。而且，在主體配件3的內周面設有用于卡定絕緣子2的錐狀的臺階部21。并且， 絕緣子2從主體配件3的后端側朝向前端側插入，在自身的臺階部14與主體配件3的臺階部21卡定的狀態下，使主體配件3的后端側的開口部向徑方向內側鉚接，即形成上述鉚接部20，由此固定于主體配件3。此外，絕緣子2和主體配件3雙方的臺階部14、21之間介有圓環狀的板密封件22。由此，保持燃燒室內的氣密性，避免進入暴露于燃燒室內的絕緣子2 的腳部13與主體配件3的內周面之間的間隙的燃料氣體向外部泄漏。而且，為了使鉚接產生的密閉更加完全，在主體配件3的后端側的、主體配件3和絕緣子2之間夾著環狀的環部件23、24，在環部件23、24之間填充有滑石(talc)25的粉末。 即，主體配件3經由板密封件22、環部件23、24以及滑石25保持絕緣子2。另外，如圖2所示，在主體配件3的前端部26接合有在大致中間部分彎折的棒狀的接地電極27。而且，在位于接地電極27的中心電極5 —側的側面27S上接合有形成圓柱狀的端頭32的一端面32B。在本實施方式中，端頭32的接合位置被設定成位于接地電極27的前端附近，具體而言，沿著接地電極27的中心軸CL2的、自接地電極27的前端到端頭32的距離L為I. 5mm以下。另外，在中心電極5的前端部和端頭32的另一端面32F之間形成有作為間隙的火花放電間隙33，在該火花放電間隙33中在大致沿著軸線CLl的方向上進行火花放電。而且，在本實施方式中，端頭32由含有93質量％以上Ni的金屬形成。另外，端頭32中含有硅(Si)為O. 5質量％以上I. 3質量％以下、錳(Mn)為O. I質量％以上I. I質量％以下、鋁(Al)為O. 01質量％以上I. 00質量％以下。此外,端頭32中含有一種以上的稀土類元素，稀土類元素的總含有量為O. 05質量％以上O. 25質量％以下。此外，作為稀土類元素，可以舉出由釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷 (Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、欽(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)以及镥 (Lu)構成的鑭系元素、以及鈧(Sc)。此外，在本實施方式中，端頭32的硬度為維氏硬度IOOHv以上163Hv以下。此外， 作為測量端頭32硬度的部位例如可以舉出包括端頭32中心軸的截面上的、端頭32的截面中心。此外,接地電極27由以Ni為主要成分、Si為O. 5質量％以上I. 3質量％以下、Mn 為O. I質量％以上I. I質量％以下、Al為O. 01質量％以上I. 00質量％以下的合金形成。 而且，接地電極27中含有一種以上的稀土類元素，稀土類元素的總含有量為O. 05%質量％ 以上O. 25質量％以下。另外，在本實施方式中構成為對端頭32的上述另一端面32F(形成火花放電間隙 33的面)施加壓縮殘留應力。此外，接地電極27的硬度為維氏硬度90Hv以上150Hv以下。此外，作為測量接地電極27的硬度的部位，去除在接地電極27中與主體配件3接合之后實施了加工的部位 (即，與加工相伴而可能產生硬度變化的部位)、與接合相伴而可能產生硬度變化的部位。 因此，如后述，由于接地電極27接合到主體配件3之后，被實施彎曲加工而向中心電極5側彎折，因此作為測量接地電極27的硬度的部位去除接地電極27的彎曲部分。另外，例如， 從測量硬度的部位中去除接地電極27中可能產生與端頭32的接合相伴的硬度變化的部位 (例如，自端頭32位于I. Omm以內的部位)。接著，說明如上構成的火花塞I的制造方法。首先，預先加工主體配件3。即，通過對圓柱狀的金屬材料(例如，鐵類材料、不銹鋼材料)實施冷鍛造加工而形成大致形狀，并且形成貫通孔。之后，通過實施切削加工調整外形而獲得主體配件中間體。另外，與主體配件中間體分開而制造由Ni合金構成的直棒狀的接地電極27。SP， 通過對Ni合金實施冷鍛造加工(拉絲加工)，使上述合金逐漸變細。經由冷鍛造加工，合金硬度變成90Hv以上。然后，在充分變細后的階段將合金切斷為預定長度，以此獲得硬度 90Hv以上的直棒狀的接地電極27。此外，為了降低接地電極27的硬度，也可以對接地電極 27實施熱處理(退火處理)。但是，需要調節熱處理的時間、加熱溫度，使得接地電極27的硬度不低于90Hv。接著，在主體配件中間體的前端面上電阻焊接所獲得的接地電極27。在該焊接時產生所謂的“喇叭口 ”，除去“喇叭口”之后，通過滾軋成型在主體配件中間體的預定部位形成螺紋部15。由此，獲得焊接有接地電極27的主體配件3。接著，對焊接有接地電極27的主體配件3實施鍍鋅或鍍Ni。此外，為了提高耐腐蝕性，也可以在其表面進一步實施鉻化處理。另一方面，與所述主體配件3分開對絕緣子2進行成形加工。例如，使用以氧化鋁為主體并包含粘合劑等的原料粉末，調制成形用基礎造粒物，使用該成形用基礎造粒物而進行橡膠壓制成形，由此得到筒狀的成形體。并且，對得到的成形體實施磨削加工并進行整形，并且將整形后的部件在燒成爐中進行燒成，由此得到絕緣子2。另外，與上述主體配件3、絕緣子2分開地制造中心電極5。即，對在中心部配置有用于提高放熱性的銅合金等的Ni合金實施鍛造加工，來制作中心電極5。而且，預先制作端頭32。即，準備含有93質量％以上Ni，且分別含有預定量的Si、 Mn、稀土類元素的合金，對該合金實施熱鍛造、熱軋(槽輥軋)。之后，通過實施拉絲加工獲得棒狀材料之后，將其切斷成預定長度而獲得端頭32。在本實施方式中如上地獲得了端頭 32，但也可以將事先拉絲加工成較細的合金切斷成大于預定長度之后，通過壓入模具而成型來獲得端頭32。此外，在此時刻的端頭32的硬度比較大(例如，200Hv以上)。另外，隨著拉絲加工，端頭32中沿著其中心軸方向殘留有比較大(例如，200MPa左右)的拉伸應力。接著，如上所述獲得的絕緣子2以及中心電極5、電阻體7、和端子電極6通過玻璃密封層8、9被密封固定。玻璃密封層8、9通常為混合硼娃酸玻璃和金屬粉末而調制的,夾著電阻體7而注入到絕緣子2的軸孔4內之后，從后方用上述端子電極6按壓的同時，在燃燒爐內被加熱而燒成。此外,此時，也可以同時在絕緣子2的后端側主體部10的表面燒成釉藥層，或者也可以事先形成釉藥層。之后，具備如上所述地分別制作的中心電極5以及端子電極6的絕緣子2、和具備接地電極27的主體配件3被固定。更具體而言，將絕緣子2插通到主體配件3中之后，將較薄地形成的主體配件3的后端側的開口部向徑方向內側鉚接，即通過形成上述鉚接部20 來固定絕緣子2和主體配件3。接著，在接合工序中，將端頭32接合到接地電極27的前端部。S卩，如圖3所示，使端頭32的一端面32b與接地電極27的中心電極5側的側面27S接觸的同時，使預定的焊接電極棒WS與端頭32的另一端面32F接觸。此時，端頭32配置于自接地電極27的前端 I. 5mm以內的范圍內。接著，將焊接電極棒WS向接地電極27側移動，用焊接電極棒WS以預定壓力按壓端頭32，并且以預定電流值從焊接電極棒WS向端頭32進行通電。由此，端頭 32接合到接地電極27。此外，在至少對端頭32通電時，位于端頭32的一端面32B和另一面32F之間的側面32S不被夾具等支撐而與大氣接觸。在不支撐側面32S而使側面32S與大氣接觸的狀態下，通過焊接端頭32來充分加熱端頭32。其結果，端頭32的硬度與實施了退火的情況相同地下降而其硬度為160Hv以下。但是，在接合工序之后，端頭32的硬度為IOOHv以上。另外，通過調節焊接電極棒WS對端頭32的按壓荷重以及對端頭32的通電電流， 來去除殘留在端頭32的拉伸應力，并且成為壓縮殘留應力施加在端頭32的另一端面32F 的狀態。接著，在彎曲工序中，接地電極27向中心電極5側彎曲。即，如圖4(a)所示，在中心電極5和接地電極27之間配置棒狀的支撐夾具JG1。然后，通過支撐夾具JGl支撐接地電極27的上述側面27S的基礎上，通過預定的按壓夾具JG2按壓接地電極27中的位于上述側面27S背面的面，將接地電極27彎曲成鈍角狀。接著，如圖4(b)所示，通過預定的按壓夾具JG3將接地電極27的前端部沿著軸線CLl按壓，來將接地電極27彎曲成大致直角狀，并且在中心電極5以及端頭32之間形成火花放電間隙33。最后，通過調節火花放電間隙33的大小來獲得上述的火花塞I。如以上詳細所述，根據本實施方式，由于由以Ni為主要成分的金屬形成端頭32， 因此與使用貴金屬合金的情況相比，能夠抑制制造成本。另外，在本實施方式中構成為端頭32的硬度在163Hv以下，構成端頭32的金屬結晶粒的應變被抑制。因此，熱量在端頭32的內部順利地傳遞，能夠提高端頭32的熱傳導性。另外，由于端頭32由含有93質量％以上的熱傳導性優異的Ni的金屬形成，因此能夠進一步提高端頭32的熱傳導性。即，將端頭32的硬度設為163Hv以下的同時，由Ni含有量為93質量％以上的金屬形成端頭32，能夠顯著提高端頭32的熱傳導性。其結果，能夠顯著提高端頭32的耐耗性，進而能夠長期維持通過設置端頭32所獲得的提高點火性的效果。此外，在本實施方式中構成為壓縮殘留應力施加于端頭32的另一端面32F。因此， 即使在伴隨著內燃機等動作而對端頭32施加振動的情況下，在上述另一端面32F中不容易發生缺失等破損。由此，能夠進一步可靠地防止因上述另一端面32F上的破損而產生的火花放電間隙33的急速擴大。其結果，能夠抑制放電電壓的增大，能夠抑制與火花放電相伴的中心電極5及端頭32的急速消耗。另外，能夠抑制火花放電間隙33以外中的火花放電， 能夠進一步可靠地發揮通過設置端頭32而獲得的提高點火性的效果。而且，由于端頭32的硬度為IOOHv以上，因此在運輸火花塞I時等中，能夠進一步可靠地防止端頭32受傷。此外，由于接地電極27的硬度為90Hv以上，因此能夠可靠地防止與制造接地電極 27時的切斷相伴而在接地電極27上產生反翹。因此，即使在為了提高點火性而如本實施方式那樣將端頭32接合于到電極27的前端的距離在I. 5mm以下的位置，也能夠牢固地接合接地電極27和端頭32，進而有效地抑制在兩者的接合邊界上形成氧化鐵皮。其結果，能夠抑制從端頭32到接地電極27的熱傳導性，能夠進一步提高端頭32的耐耗性。另外，由于接地電極27的硬度為150Hv以下，因此能夠進一步可靠地防止在彎曲工序中的支撐夾具JGl的折損。其結果，能夠進一步提高生產率。另外，端頭32以及接地電極27中分別含有預定量的Si、Mn、Al，因此能夠提高端頭32以及接地電極27的耐氧化性。因此，在端頭32以及接地電極27中能夠抑制與氧化相伴的熱傳導性的下降，其結果，能夠進一步提高端頭32的耐耗性。而且，端頭32以及接地電極27中含有一種以上稀土類元素的同時，稀土類元素的總含有量為O. 05質量％以上且O. 25質量％以下。因此，能夠抑制構成端頭32、接地電極 27的金屬粒生長。能夠有效地防止端頭32、接地電極27中發生裂開、缺失等。接著，為了確認通過上述實施方式達到作用效果，制作多個將端頭的硬度改變成多種的火花塞的樣品，對該樣品進行耐耗性評價試驗以及耐受傷性評價試驗。耐耗性評價試驗的概要為如下。即，將樣品安裝在預定的腔室上之后，將腔室內設為大氣氣氛，并且將腔室內的壓力設定為O. 4MPa，施加電壓的頻率設為IOOHz (即，每分鐘 6000次的比率)，將各樣品經過20小時而進行放電。然后，經過20小時之后，測量火花放
10電間隙的大小的擴大量(間隙增加量)。在此，對于間隙增加量不足O. IOmm的樣品，評價為耐耗性優異而標注“〇”，對于間隙增加量為O. IOmm以上的樣品，評價為耐耗性差而標注 “ X ”。另外，耐受傷性評價試驗的概要為如下。即，使用預定的自動繪圖儀(autograph)， 在50N或70N的荷重下，將由預定的超級鋼形成的四角柱狀的金屬片抵接于端頭的另一端面。然后，施加荷重之后，觀察端頭的另一端面而確認另一端面上是否存在傷痕。在此，對于即使施加70N的荷重在端頭上也未產生傷痕的樣品，評價為耐受傷性極其優異而標注 “◎”，對于雖然在施加70N的荷重時發生傷痕但施加50N的荷重時未產生傷痕的樣品，評價為耐受傷性優異而標注“〇”。另一方面，對于在施加50N的荷重時在端頭上產生傷痕的樣品，評價為耐受傷性差而標注“ X ”。表I中分別表示耐耗性評價試驗的試驗結果以及耐受傷性評價試驗的試驗結果。 此外，在表I中，除了表示間隙增加量之外，還一并表示進行耐耗性評價試驗時的端頭的消耗體積。另外，各樣品的端頭均由含有90質量％以上Ni的合金形成。而且，端頭的外徑為
I.5mm，接地電極的厚度為I. 5mm，接地電極的寬度為2. 8mm，將端頭接合于自接地電極的前端離開I. 5_的位置(在以下的試驗中，端頭和接地電極的尺寸為與上述相同)。此外，端頭的硬度是通過調節焊接時的端頭的加熱條件來改變的。例如，在將端頭的硬度設為比較高的情況下，通過金屬制的夾具支撐端頭的側面，在傳遞于上述夾具的端頭的熱容易被釋放的狀態下進行了焊接。表I
權利要求
1.一種火花塞,具備筒狀的絕緣體，具有在軸線方向貫通的軸孔；中心電極，插設于上述軸孔的前端側；筒狀的主體配件，設置于上述絕緣體的外周；接地電極，自身的基端部固定于上述主體配件的前端部；以及端頭，與上述接地電極的前端部接合，與上述中心電極的前端部之間形成間隙，上述火花塞的特征在于，上述端頭由含有93質量％以上的鎳的金屬形成，并且，上述端頭的硬度為維氏硬度 163Hv以下。
2.根據權利要求I所述的火花塞，其特征在于，壓縮殘留應力施加于上述端頭的形成上述間隙的面。
3.根據權利要求I或2所述的火花塞，其特征在于，沿著上述接地電極的中心軸的、從上述接地電極的前端到上述端頭的距離為I. 5mm以下，上述接地電極的硬度為維氏硬度90Hv以上。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的火花塞，其特征在于，上述接地電極由以鎳為主要成分的金屬形成，并且，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方包含硅、錳以及鋁中的至少一種。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的火花塞，其特征在于，上述接地電極由以鎳為主要成分的金屬形成，并且，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方含有O. 5質量％以上I. 3質量％以下的硅、 O. I質量％以上I. I質量％以下的猛、O. 01質量％以上I. 00質量％以下的招。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的火花塞，其特征在于，上述端頭以及上述接地電極中的至少一方含有一種以上的稀土類元素。
7.根據權利要求6所述的火花塞，其特征在于，稀土類元素的總含有量為O. 05質量％以上O. 25質量％以下。
8.一種火花塞的制造方法，上述火花塞為權利要求I至7中任一項所述的火花塞，上述火花塞的制造方法的特征在于，包括接合工序，通過電阻焊接將上述端頭接合于上述接地電極，在上述接合工序中，在使上述端頭的一端面與上述接地電極接觸的狀態下，將上述端頭從另一端面側朝向上述接地電極側加壓的同時，對上述端頭進行通電，由此將上述端頭接合于上述接地電極， 至少在對上述端頭進行通電時，位于上述端頭的一端面和另一端面之間的側面與大氣接觸。
9.根據權利要求8所述的火花塞的制造方法，其特征在于，在上述接合工序之后的上述端頭的硬度為維氏硬度IOOHv以上。
10.根據權利要求8或9所述的火花塞的制造方法，其特征在于，包括彎曲工序，在通過棒狀的支撐夾具支撐上述接地電極的位于上述中心電極側的面的狀態下，從上述中心電極側的面的相反側的面按壓上述接地電極來彎曲上述接地電極，上述接地電極的硬度為維氏硬度150Hv以下。
全文摘要
本發明提供一種火花塞及其制造方法，通過由以Ni為主要成分的金屬形成端頭來抑制制造成本并且實現優異的耐耗性。火花塞(1)具備絕緣子(2)，具有在軸線(CL1)方向貫通的軸孔(4)；中心電極(5)，插設于軸孔(4)的前端側；主體配件(3)，設置于絕緣子(2)的外周；接地電極(27)，自身的基端部固定于主體配件(3)的前端部；以及端頭(32)，與接地電極(27)的前端部接合，與中心電極(5)的前端部之間形成火花放電間隙(33)。端頭(32)由含有93質量％以上鎳的金屬形成，并且端頭(32)的硬度為維氏硬度163Hv以下。
文檔編號H01T13/32GK102593721SQ201210004158
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年1月7日
發明者久野武人, 光田伸也, 鬼海高明 申請人:日本特殊陶業株式會社