火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使用于内燃机等的火花塞。
【背景技术】
[0002] 火花塞装配于内燃机（发动机）等，用于对燃烧室内的混合气体等的引燃。通常， 火花塞具备：绝缘体，具有在轴线方向上延伸的轴孔；中心电极，插通于轴孔的前端侧；主 体配件，设置于绝缘体的外周；以及接地电极，固定于主体配件的前端部。并且，通过向在接 地电极的前端部和中心电极的前端部之间形成的间隙施加高电压来产生火花放电，形成对 混合气体等的引燃。
[0003] 可是，如果由于随着火花放电等的中心电极和接地电极的消耗，因而所述间隙的 大小增大，则用于使火花放电产生的必要的电压（放电电压）也增大。
[0004] 并且，如果放电电压过度地增大，则导致无法使火花放电产生（导致所谓的失 火）。
[0005] 因此，为了通过抑制所述间隙的急剧的增大而实现长寿命化，考虑有一种在接地 电极的前端部设置环状部，并且在该环状部的内周面和中心电极的外周面之间形成所述间 隙的方法。根据该方法，能够均匀地使中心电极的全周消耗，从而能够有效地抑制所述间隙 的急剧的增大。并且，近年来，为了谋求更进一步的长寿命化，提出一种将在环状部的内周 中的与中心电极的外周面之间形成所述间隙的部位接合由耐消耗性优异的金属（例如包 含铱和铂等的金属）构成的环状的端头的技术（例如参照专利文献1、2等）。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:美国专利第6064144号说明书
[0009] 专利文献2:日本特开平8-171976号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 可是，接地电极例如通过以镍为主成分的金属而形成，并且，通常端头的热膨胀系 数被设为比接地电极的热膨胀系数小。因此，在使用时的高温下，环状部沿其径向以及轴向 较大地热膨胀，另一方面，端头并不那么热膨胀，进而，在端头以及环状部之间存在产生较 大的应力差的可能性。其结果是，如图24(a)、（b)所示，存在端头32从环状部27A剥离和 在端头32上产生断裂的可能性。
[0012] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够有效地降低在端头 以及环状部之间产生的应力差，能够更切实地防止端头的剥离和断裂的火花塞。
[0013] 用于解决课题的技术方案
[0014] 以下，针对用于解决上述目的的各结构分别进行说明。另外，根据需要在对应的结 构上备注特有的作用效果。
[0015] 在结构1中，本结构的火花塞具备：筒状的绝缘体，具有在轴线方向上贯通的轴 孔；中心电极，插入设置于所述轴孔的前端侧；筒状的主体配件，设置于所述绝缘体的外 周；接地电极，在所述接地电极自身的前端部具有环状部，并且所述接地电极自身的基端部 固定于所述主体配件，所述中心电极配置于所述环状部的内周；以及环状的端头，与所述环 状部的内周接合，并且在自身的内周面和所述中心电极之间形成间隙，所述火花塞的特征 在于，在所述环状部的内周以及外周中的至少一方设置有凹部。
[0016] 根据上述结构1，在高温下，环状部向凹部侧热膨胀（以填埋凹部的方式而变形）。 因此，在环状部中，能够抑制沿其径向和轴向的热膨胀，从而能够将环状部的内周（即，与 端头接合的部位）的变形量降低。其结果是，能够有效地使在端头以及环状部之间产生的 应力差降低，从而能够更切实地防止端头的剥离和断裂。
[0017] 在结构2中，本结构的火花塞在上述结构1中，所述凹部至少从所述环状部的前端 面延伸到所述端头后端或者至少从所述环状部的后端面延伸到所述端头前端。
[0018] 根据上述结构2,凹部沿与环状部的周向交叉的方向延伸，并且与轴线方向上的端 头的存在范围对应地形成。因此，在高温下，能够更切实地使环状部中的端头位于内周的部 位向凹部侧热膨胀。由此，能够更有效地抑制环状部中的端头位于内周的部位中的沿径向 的变形，从而能够进一步有效地使在端头以及环状部之间产生的应力差降低。其结果是，能 够更进一步切实地防止端头的剥离和断裂。
[0019] 在结构3中，本结构的火花塞的特征在于，在上述结构1或者2中，所述凹部从所 述环状部的内周贯通到外周。
[0020] 根据上述结构3,能够更使凹部的容积增大，并且在高温下环状部更易于向凹部侧 热膨胀。因此，在高温下，能够更有效地抑制环状部的沿其径向和轴向的变形。其结果是， 能够进一步使在端头以及环状部之间产生的应力差降低，从而能够更有效地防止端头的剥 离和断裂。
[0021] 在结构4中，本结构的火花塞的特征在于，在上述结构1至3中的任一个中，所述 凹部沿所述环状部的周向间断地设置有多个，在相邻的所述凹部之间的区域中，所述端头 与所述环状部接合。
[0022] 环状部中的位于相邻的凹部之间的部位在高温下，以填埋凹部的方式沿周向变形 而难以沿径向变形。即，环状部中的位于相邻的凹部之间的部位在高温下其内径非常难以 增大。
[0023] 鉴于该点，根据上述结构4,在相邻的凹部之间的区域中，端头与环状部接合。艮口， 环状部中的特别是内径难以增大的部位与端头接合。因此，能够非常有效地使在端头以及 环状部之间产生的应力差降低。其结果是，能够进一步使端头的剥离和断裂的防止效果提 尚。
[0024] 在结构5中，本结构的火花塞的特征在于，在上述结构4中，在将相邻的所述凹部 之间沿所述周向等分为三个区域时，在位于中心的区域中所述端头与所述环状部接合。
[0025] 如上所述，环状部中的位于相邻的凹部之间的部位在高温下以填埋凹部的方式而 沿周向变形（延伸）。然而，环状部中的位于凹部之间的中央的区域与环状部中的相邻于凹 部的部位相比较，高温下的沿周向的延伸量非常小。
[0026] 鉴于该点，根据上述结构5,将在相邻的凹部之间沿周向等分为三个区域时，在位 于中心的区域中端头与环状部接合。即，环状部中的特别是沿周向的变形较小的部位与端 头接合。因此，能够极其有效地使在端头以及环状部之间产生的应力差降低。其结果是，能 够进一步提高端头的剥离和断裂的防止效果。
【附图说明】
[0027] 图1为示出火花塞的结构的局部剖切主视图。
[0028] 图2为示出火花塞的前端部的结构的放大剖视图。
[0029] 图3为示出凹部等的结构的放大主视图。
[0030] 图4为示出凹部等的结构的放大仰视图。
[0031] 图5为示出凹部的其他例的放大主视图。
[0032] 图6为示出凹部的其他例的放大主视图。
[0033] 图7为示出凹部的其他例的放大仰视图。
[0034] 图8为示出端头相对于环状部的接合位置的放大剖视图。
[0035] 图9为用于说明接合强度评价试验的方法的剖面示意图。
[0036] 图10为示出样品1的结构的放大剖面示意图。
[0037] 图11为示出样品5的结构的放大底面示意图。
[0038] 图12为示出样品6的结构的放大底面示意图。
[0039] 图13为示出其他实施方式中的凹部的结构的放大主视图。
[0040] 图14为示