火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种火花塞。
【背景技术】
[0002]作为火花塞，为了提高点火性和耐久性，已知有如下火花塞:具备在电极母材的从基端部向顶端部扩展的母材面上接合有电极头的接地电极(例如，参照专利文献I)。这样的火花塞的电极头由针对火花放电、氧化的耐久性优于电极母材的材质形成。例如，电极头的材质为贵金属(例如，铂、铱、钌、铑等)或是将贵金属作为主要成分的合金等。
[0003]专利文献1:日本特开2002 - 313524号公报【实用新型内容】
[0004]实用新型要解决的问题
[0005]在专利文献I的火花塞中，存在有如下这样的问题:在比电极头靠基端部侧的部分，火焰核的热能因火焰核与接地电极之间的接触而被接地电极夺走，因此，与比电极头靠顶端部侧的部分相比，火焰核的扩展易于被阻碍。因此，存在有想要通过改善比电极头靠基端部侧的部分处的火焰核的扩展来提高火花塞的点火性这样的要求。
[0006]用于解决问题的方案
[0007]本实用新型就是为了解决上述问题而做成的，其能够以以下的技术方案来实现。
[0008](I)采用本实用新型的一技术方案，提供一种火花塞，其包括:中心电极；以及接地电极，该接地电极具有电极头和电极母材，上述电极头接合于上述电极母材，在上述电极头与上述中心电极之间形成有间隙。在该火花塞中，上述电极头从上述电极母材中的从基端部向顶端部扩展的平坦的母材面向上述中心电极突出；在上述电极母材中的上述电极头的周围形成有熔融部，该熔融部含有上述电极母材的成分和上述电极头的成分；在比上述电极头靠上述基端部侧的部位形成有自上述母材面凹陷的凹部。采用该技术方案，能够在比电极头靠基端部侧的位置，在利用凹部使火焰核与接地电极之间的接触延迟的期间促进火焰核的扩展。其结果，能够提高火花塞的点火性。
[0009](2)在上述火花塞中，也可以是，上述凹部位于上述熔融部。采用该技术方案，由于与具有较高的热能的火焰核相接触的凹部位于因电极头的成分而耐消耗性优于电极母材的熔融部，因此，与凹部位于电极母材的情况相比，能够提高接地电极的耐久性。
[0010](3)在上述火花塞中，也可以是，在利用虚拟面进行剖切所得到的上述接地电极的剖面上，上述凹部相对于上述母材面的深度小于上述凹部的在与上述电极母材的从上述顶端部朝向上述基端部的长度方向平行的方向上的宽度，上述虚拟面平行于上述长度方向且经过上述电极头的轴心。采用该技术方案，能够抑制因凹部过深而导致接地电极变细所引起的不良(例如，接地电极的从顶端部向基端部的散热性下降，接地电极的机械强度下降等)O
[0011](4)在上述火花塞中，也可以是，上述电极头具有向上述凹部鼓出的鼓出部。采用该技术方案，利用鼓出部在电极头与凹部之间确保空间，能够进一步促进火焰核的扩展。
[0012](5)在上述火花塞中，也可以是，上述鼓出部具有从上述熔融部突出的角部。采用该技术方案，通过使电场集中于角部，能够将火花放电向角部引导。由此，能够有效地实现利用凹部扩展火焰核。
[0013](6)在上述火花塞中，也可以是，上述电极头的顶端外径为1.0mm以上。采用该技术方案，电极头的顶端外径成为1.0mm以上，在担心火焰核因与电极头相接触而导致其热能被夺走从而致使点火性进一步下降的场合，能够利用凹部促进火焰核的扩展，有效地减轻点火性下降的问题。
[0014](7)在上述火花塞中，也可以是，上述电极头的顶端外径比上述中心电极的顶端外径大0.2mm以上。采用该技术方案，当在电极头与中心电极顶端之间产生的火花放电被电极头与中心电极顶端之间的混合气流吹动时，具有火花放电即使被吹也能够在电极头的表面移动的足够的距离。因此，即使火花放电被吹，也能够维持火花放电，能够有效地减轻点火性下降的问题。
[0015]本实用新型也能够以除火花塞以外的各种技术方案来实现。例如，也能够以火花塞的接地电极、火花塞的制造装置等的技术方案来实现。
【附图说明】
[0016]图1是表示火花塞的局部剖面的说明图。
[0017]图2A、图2B是表示火花塞的顶端侧部分的说明图。
[0018]图3是表示剖切接地电极的顶端侧部分所得到的剖面的说明图。
[0019]图4是表示将电极头接合于电极母材的状态的说明图。
[0020]图5是表示评价火花塞的点火性后所得到的结果的曲线图。
[0021]图6是表示剖切第2实施方式的火花塞中的接地电极的顶端侧部分所得到的剖面的说明图。
[0022]图7是表示剖切第3实施方式的火花塞中的接地电极的顶端侧部分所得到的剖面的说明图。
[0023]图8是表示剖切第4实施方式的火花塞中的接地电极的顶端侧部分所得到的剖面的说明图。
[0024]图9是表示剖切第5实施方式的火花塞中的接地电极的顶端侧部分所得扫的剖面的说明图。
[0025]附图标记说明
[0026]10、火花塞；90、内燃机;100、中心电极;101、顶端面;107、侧面;190、端子金属件；200、绝缘体;290、轴孔;300、主体金属件;310、端面;400、402、403、404、接地电极;410、电极母材;411、412、413、414、415、416、母材面;430、熔融部;431、暴露面;433、分界面;450、电极头;451、头面;453、头面;459、鼓出部；459c、角部;460、凹部;910、内壁；920、燃烧室。
【具体实施方式】
[0027]A.第I实施方式
[0028]A-1.火花塞的结构
[0029]图1是表示火花塞10的局部剖面的说明图。在图1中，以火花塞10的轴心、即轴线CA为界，在比轴线CA靠纸面左侧图示了火花塞10的外观形状，在比轴线CA靠纸面右侧图示了火花塞10的剖面形状。在本实施方式的说明中，对于火花塞10，将图1中的纸面下侧称作“顶端侧”，将图1中的纸面上侧称作“后端侧”。
[0030]火花塞10具备中心电极100、绝缘体200、主体金属件300以及接地电极400。在本实施方式中，火花塞10的轴线CA也是中心电极100、绝缘体200以及主体金属件300各构件的轴心。
[0031]火花塞10在顶端侧具有形成于中心电极100和接地电极400之间的间隙SG。火花塞10的间隙SG也被称作火花间隙。火花塞10构成为能够以使形成有间隙SG的顶端侧部分从燃烧室920的内壁910突出的状态安装于内燃机90。在将火花塞10安装于内燃机90的状态下对中心电极100施加高电压(例如，I万伏特?3万伏特)，在该情况下在间隙SG产生火花放电。在间隙SG产生的火花放电实现针对燃烧室920内的混合气的点火。
[0032]在图1中，图示了相互正交的XYZ轴。图1中的XYZ轴与后述的其他图中的XYZ轴相对应。
[0033]图1中的XYZ轴中的X轴是与Y轴和Z轴正交的轴。沿X轴的X轴方向中的、+X轴方向是从图1的纸面里侧朝向纸面眼前侧的方向，一 X轴方向是与+X轴方向相反的方向。
[0034]图1的XYZ轴中的Y轴是与X轴和Z轴正交的轴。沿Y轴的Y轴方向中的、+Y轴方向是从图1的纸面右侧朝向纸面左侧的方向，一 Y轴方向是与+Y轴方向相反的方向。
[0035]图1的XYZ轴中的、Z轴是沿轴线CA的轴。沿Z轴的Z轴方向(轴线方向)中的、+Z轴方向是从火花塞10的后端侧朝向顶端侧的方向，一 Z轴方向是与+Z轴方向相反的方向。
[0036]火花塞10的中心电极100是具有导电性的电极。中心电极100呈以轴线CA为中心延伸的棒状。在本实施方式中，中心电极100由以镍(Ni)为主要成分的镍合金(例如，因科镍合金600( “INCONEL”为注册商标))形成。中心电极100的外侧面借助绝缘体200与外部电绝缘。中心电极100的顶端侧部分从绝缘体200的顶端侧突出。中心电极100的后端侧部分朝向绝缘体200的后端侧电连接。在本实施方式中，中心电极100的后端侧部分经由端子金属件190朝向绝缘体200的后端侧电连接。
[0037]火花塞10的绝缘体200是具有电绝缘性的电瓷。绝缘体200呈以轴线CA为中心延伸的筒状。在本实施方式中，绝缘体200是通过烧制绝缘性陶瓷材料(例如，氧化铝)而制成的。绝缘体200具有以轴线CA为中心延伸的贯通孔、即轴孔290。在绝缘体200的轴孔290内，以使中心电极100从绝缘体200的顶端侧突出的状态将中心电极100保持在轴线CA上。
[0038]火花塞10的主体金属件300是具有导电性的金属体。主体金属件300呈以轴线CA为中心延伸的筒状。在本实施方式中，主体金属件300是对成形为筒状的低碳素钢实施了镀镍而成的构件。在其他实施方式中，主体金属件300可以是实施了镀锌而成的构件，也可以是不实施镀敷的构件(无镀敷)。主体金属件300以与中心电极100电绝缘的状态通过压紧(日语:力、)固定于绝缘体200的外侧面。在主体金属件300的顶端侧形成有端面310。绝缘体200与中心电极100—起从端面310的中央向+Z轴方向突出。在端面310接合有接地电极400。
[0039]火花塞10的接地电极400是具有导电性的电极。接地电极400具有电极母材410和电极头450。电极母材410呈以下这样的形状，即在从主体金属件300的端面310向+Z轴方向延伸后，向轴线CA弯曲。电极母材410的后端侧部分接