CN102204041B

CN102204041B - 火花塞及其制造方法

Info

Publication number: CN102204041B
Application number: CN2009801440383A
Authority: CN
Inventors: 铃木彰; 无笹守
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: EP2352212A1; US20110198982A1; US8207657B2; WO2010053099A1; JPWO2010053099A1; EP2352212A4; CN102204041A; EP2352212B1; JP5099858B2

Abstract

根据本发明，提供了一种火花塞，该火花塞能够增强金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度，以即使在金属壳的直径减小时也能防止焊接部由于振动等而断裂。火花塞(100)满足关系S2≥S，其中，S2为金属壳(11)与接地电极(14)之间的焊接部的由包括金属壳(11)的前端面的平面截取的截面积，S为接地电极(14)的由经过接地电极(14)与焊接部之间的交界的轴向最前端并与轴向垂直的平面截取的截面积。

Description

火花塞及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种火花塞及其制造方法，更特别地，涉及对金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接部的改进。

背景技术

传统的火花塞包括：筒状的金属壳，该金属壳沿轴向延伸并包括在其外周形成的螺纹部；筒状的绝缘体，该绝缘体被装配于金属壳中；以及圆柱状的中心电极，该中心电极被配置于绝缘体中，其中，金属壳、绝缘体和中心电极被配置成使得它们的轴线在径向上大致同轴线。另外，筒状的接地电极在其中间被弯曲以形成大致L形形状，并且该接地电极包括被焊接至金属壳的前端的基端以及与中心电极的前端相对的顶端。同时，在中心电极的前端与接地电极的顶端之间形成预定的火花放电间隙。具有上述结构的火花塞被安装于诸如发动机等内燃机的气缸盖(cylinder head)并用作被供给至燃烧室的混合气体的点火源。

由于近年来发动机变得愈加复杂，所以进一步需要使火花塞小型化。例如，要求减小金属壳的螺纹部的公称直径。为此，使金属壳的供接地电极的基端焊接的前端的厚度薄型化，从而接地电极的基端的厚度应当也更薄。因此，导致诸如接地电极的磨损、接地电极由于温度升高而耐久性降低以及接地电极由于振动而断裂等问题。

因此，提出了与现有技术相比增大接地电极的厚度以及确保足够的截面积的措施(例如，参考专利文献1)。

[现有文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2003-7423号公报。

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1中所公开的那样，为了解决上述问题，接地电极的基端的截面积被强制增大，随后将该基端焊接至金属壳的前端。尽管这些措施针对上述问题产生了一定的效果，但是在严格的使用条件下焊接强度会不足。换句话说，需要进一步的改进。

为了解决上述问题而完成本发明。本发明的目的在于提供一种如下的火花塞以及该火花塞的制造方法：在该火花塞中，金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度增大，由此，即使金属壳的直径减小，也能够更加可靠地防止焊接部由于振动等而断裂。

用于解决问题的方案

通过以下配置实现本发明的目的：

(1)一种火花塞，包括：

筒状的金属壳，其沿轴向延伸；

筒状的绝缘体，其被保持在所述金属壳中，并且所述绝缘体的前端从所述金属壳的前端露出；

中心电极，其以前端从所述绝缘体的前端露出的方式被配置于所述绝缘体中；以及

接地电极，其基端被焊接至所述金属壳的前端面以从所述金属壳的前端延伸，在所述接地电极的顶端与所述中心电极的前端之间形成火花放电间隙，

其中，所述接地电极的基端被焊接到所述金属壳的前端面，该基端在径向上向外突出超出所述金属壳的前端的外周面和/或在径向上向内突出超出所述金属壳的前端的内周面，

当S2表示所述金属壳与所述接地电极之间的焊接部的由包含所述金属壳的前端面的平面截取的截面积，并且S表示所述接地电极的由经过所述接地电极与所述焊接部之间的交界的轴向最前端并与所述轴向垂直的平面截取的截面积时，满足关系S2≥S。

(2)根据(1)所述的火花塞，其中，满足关系S2≥1.1S。

(3)根据(1)或(2)所述的火花塞，其中，所述焊接部包括所述金属壳的前端的如下部分：当焊接所述金属壳与所述接地电极时，该部分沿径向突出。

(4)根据(1)至(3)中任一者所述的火花塞，其中，所述金属壳的前端的径向厚度t与所述接地电极的基端的厚度T之间的关系为t＜T。

(5)根据(1)至(4)中任一者所述的火花塞，其中，所述焊接部的焊接突出部在轴向上的平均厚度W为0.1mm以上，即W≥0.1mm，其中，所述焊接突出部向外突出超出所述接地电极并且包含所述接地电极的构成成分的50质量％以上。

(6)根据(1)至(5)中任一者所述的火花塞，其中，所述焊接突出部形成于所述接地电极的横截面的至少一个长边。

(7)根据(1)至(6)中任一者所述的火花塞，其中，所述金属壳包括形成于所述金属壳的外周的螺纹部，所述螺纹部用于将所述火花塞安装于对应构件，并且所述螺纹部的公称直径为M10以下。

(8)一种火花塞的制造方法，该火花塞包括：筒状的金属壳，其沿轴向延伸；筒状的绝缘体，其被保持在所述金属壳中，并且所述绝缘体的前端从所述金属壳的前端露出；中心电极，其以前端从所述绝缘体的前端露出的方式被配置于所述绝缘体中；以及接地电极，其基端被电阻焊接至所述金属壳的前端面以从所述金属壳的前端延伸，

其中，在所述接地电极的顶端与所述中心电极的前端之间形成火花放电间隙，

所述金属壳的前端的径向厚度t与所述接地电极的基端的厚度T之间的关系为t＞T，

当将所述接地电极的基端电阻焊接到所述金属壳的前端面时，利用筒状的焊接夹具进行电阻焊接，所述焊接夹具被装配于所述接地电极，并且所述焊接夹具在其内周面的边缘设置有释放部，所述释放部用于收纳熔融金属，在进行电阻焊接时，所述边缘位于所述接地电极的基端，

当用S2表示所述金属壳与所述接地电极之间的焊接部的由包含所述金属壳的前端面的平面截取的截面积，并且用S表示所述接地电极的由经过所述接地电极与所述焊接部之间的交界的轴向最前端并与所述轴向垂直的平面截取的截面积时，满足关系S2≥S。

(9)根据(8)所述的制造方法，其中，所述金属壳包括形成于所述金属壳的外周的螺纹部，所述螺纹部用于将所述火花塞安装于对应构件，并且所述螺纹部的公称直径为M10以下。

根据(1)中的结构，即使当接地电极的基端在从金属壳的前端突出的状态下被焊接以增大接地电极的厚度时，也满足关系S2≥S，其中，S2为金属壳与接地电极之间的焊接部的由包括金属壳的前端面的平面所截取的截面积，S为接地电极的由经过接地电极与焊接部之间的交界的轴向最前端并与轴向垂直的平面所截取的截面积。因此，可使金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接部的截面积大于接地电极的基端的截面积。从而，即使当金属壳的直径减小时，也能够增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度，由此更加可靠地防止焊接部由于振动等而断裂。

根据(2)中的结构，由于满足S2≥1.1S，因此能够使金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接部的截面积大于接地电极的基端的截面积。因而，能够进一步增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

根据(3)中的结构，焊接部可优选地包括金属壳的前端的如下部分：当焊接金属壳与接地电极时，该部分沿径向突出。在这种情况下，可以有效地增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

根据(4)中的结构，即使当产生关系t＜T时，其中，t为金属壳的前端的径向厚度，T为接地电极的基端的厚度，也可以通过本发明有效地增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

根据(5)中的结构，焊接部的焊接突出部在轴向上的平均厚度W为0.1mm以上(W≥0.1mm)，其中，焊接突出部向外突出超出接地电极并包含接地电极的构成成分的50质量％以上。由此，由于不用担心会在焊接部中产生裂纹，所以能够进一步增大焊接强度。

根据(6)中的结构，焊接突出部存在于接地电极的横截面的被施加更多应力的长边。因此，可以进一步增大焊接强度。

根据(7)中的结构，即使当金属壳的螺纹部的公称直径极小，例如为M10以下时，也可以通过本发明有效地增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

根据(8)中的结构，为了在将接地电极的基端电阻焊接至金属壳的前端表面时满足关系S2≥S，在被装配于接地电极的筒状的焊接夹具的内周面的如下边缘设置熔融金属的释放部：在进行电阻焊接时，该边缘位于接地电极的基端。因此，可以积极地使金属壳与接地电极之间的焊接部较大。所以，即使当产生关系t＞T时，其中，t为金属壳的前端的径向厚度，T为接地电极的基端的厚度，也可以通过本发明有效地增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

根据(9)中的结构，即使当金属壳的螺纹部的公称直径极小，例如为M10以下时，也可以通过本发明有效地增大金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度。

发明的效果

根据本发明，可提供一种火花塞以及该火花塞的制造方法，其中，金属壳的前端与接地电极的基端之间的焊接强度增大，由此，即使当金属壳的直径减小时，也能够更加可靠地防止焊接部由于振动等而断裂。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方式的火花塞的截面图。

图2是图1所示的火花塞的主要部分的放大图。

图3是图2所示的X部的放大截面图。

图4的(a)是沿着图3中的线A-A截取的截面图，图4的(b)是沿着图3中的线B-B截取的截面图。

图5是示出焊接部的焊接突出部的轴向平均厚度W的侧视图，其中，该焊接突出部向外突出超出接地电极并且包含接地电极的构成成分的50质量％以上。

图6的(a)是以下焊接部的截面图：该焊接部的焊接突出部位于接地电极的横截面的内侧长边处；图6的(b)是以下焊接部的截面图：该焊接部的焊接突出部位于接地电极的横截面的外侧长边处；图6的(c)是以下焊接部的截面图：当以接地电极的两个短边位于内侧和外侧的方式进行焊接时，该焊接部的焊接突出部位于接地电极的横截面的两个长边处。

图7是用于示出根据本发明的火花塞的制造方法的示例性实施方式的过程图。

图8是用于示出根据本发明的火花塞的制造方法的实施方式的第一变形例的过程图。

图9是用于示出根据本发明的火花塞的制造方法的实施方式的第二变形例的过程图。

具体实施方式

下面，将参考附图说明根据本发明的优选示例性实施方式的火花塞及该火花塞的制造方法。

图1是根据本发明的示例性实施方式的火花塞的截面图，图2是图1所示的火花塞的主要部分的放大图，图3是图2所示的X部的放大截面图，图4的(a)是沿着图3中的线A-A截取的截面图，图4的(b)是沿着图3中的线B-B截取的截面图。

如图1所示，该示例性实施方式的火花塞100包括：筒状的金属壳11，其沿轴向延伸；筒状的绝缘体12，其被装配于金属壳11中，并且绝缘体12的前端12a从金属壳11的前端11a露出；中心电极13，其被布置于绝缘体12中使得中心电极13的前端13a从绝缘体12的前端12a露出；以及接地电极14，其基端14a被焊接至金属壳11的前端11a使得接地电极14从该前端11a延伸，接地电极14的顶端14b与中心电极13的前端13a在轴向上相对。

在下面的说明中，金属壳11的布置有中心电极13的轴向一侧被称为前侧，该前侧的相反侧(布置有端子金属装配部(terminal metal fitting)17的一侧)被称为后侧。

金属壳11由碳素钢等制成，并且在其外周面形成有螺纹部15，该螺纹部15用于将火花塞安装到诸如内燃机等的气缸盖(对应构件)。端子金属装配部17以其末端17a露出的状态在沿轴向形成的贯通孔16的后侧端(图1中的上方)被***并固定到由诸如氧化铝等烧结陶瓷制成的绝缘体12中，中心电极13以其前端13a露出的状态在贯通孔16的前侧端(图1中的下方)被***并固定到绝缘体12中。

同时，在该示例性实施方式中，螺纹部15的公称直径为M10或者更小。

另外，在贯通孔16中，电阻构件18被配置在端子金属装配部17与中心电极13之间的中间部，导电玻璃密封层19、20被布置在电阻构件18的两个轴向端部。换句话说，中心电极13与端子金属装配部17经由电阻构件18和导电玻璃密封层19、20彼此电连接。导电玻璃密封层19、20和电阻构件18形成导电连接层。

中心电极13由诸如Inconel(商标名)等具有优异耐热性和耐腐蚀性的镍合金形成为圆柱状。通过激光焊接等使中心电极13的前端13a与圆柱状的贵金属电极头21固定连接，该贵金属电极头21由以铱为主要成分并含有5质量％的铂的合金(Ir-5Pt)制成。

接地电极14是由具有优异耐热性和耐腐蚀性的镍合金制成的棱柱状构件，该接地电极14包括被焊接至金属壳11的前端11a的基端14a、与中心电极13在轴向上相对的顶端14b以及位于接地电极14的中间部的弯曲部14c，并且接地电极14被弯曲成大致L形状。通过激光焊接等将接地电极14的由例如以铂为主要成分并含有20质量％的铑的合金(Pt-20Rh)制成的圆柱状的贵金属电极头22固定连接到与中心电极13的贵金属电极头21在轴向上相对的位置。

因此，在中心电极13的贵金属电极头21与接地电极14的贵金属电极头22之间形成火花放电间隙(g)。例如，该火花放电间隙(g)的距离被可设定为大约0.9毫米。在此状态下，当在接地电极14的贵金属电极头22与中心电极13的贵金属电极头21之间施加高电压时，在火花放电间隙(g)处发生火花放电。因此，该示例性实施方式的火花塞100用作发动机的点火源。

作为火花塞100的电极头21、22用的贵金属，使用例如以铱(Ir)为主要成分并含有Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Re、Al₂O₃、Y、Y₂O₃等添加物中的至少一种添加物的合金或者以铂(Pt)为主要成分并含有Ir、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Re等添加物中的至少一种添加物的合金等具有高抗氧化性和耐火花消耗性的材料。

典型地，通过向中心电极13施加负高电压以产生火花放电来使用火花塞100。因此，在许多情况下，中心电极13的电极头21的火花消耗高。由此，由具有高耐火花消耗性的铱基合金制成的贵金属电极头被用作中心电极13的电极头21。

同时，由于接地电极14被安装成使得其在燃烧腔室中最突出，所以该接地电极易于处于高温中。由此，接地电极14的电极头22要求抗氧化性(具体地，抗氧化挥发性)。由此，由具有高抗氧化性的铂基合金制成的贵金属电极头主要用作接地电极14的电极头22。

在该示例性实施方式中，如图2和图3所示，金属壳11的前端11a的径向厚度t(当前端11a被倒角时，除倒角部之外的部分的厚度)小于接地电极14的基端14a的厚度T(即，产生关系t＜T)。另外，金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接部(受焊接热影响并且其金属构成变化的部分)包括金属壳11的前端11a的径向突出部11b(金属壳侧焊接部)和接地电极14的基端14a的突出部14d(接地电极侧焊接部)，其中，当焊接金属壳11与接地电极14时形成上述突出部11b和14d。

同时，在图2和图3中，焊接部11b、14d均形成于金属壳11与接地电极14。然而，当产生关系t＜T时，优选地，焊接部11b形成于金属壳11以增大焊接强度。

如图3以及图4的(a)和(b)所示，当用S2表示金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接部的由包括金属壳11的前端面的平面截取的截面积(图3中的A-A截面的面积)，以及用S表示接地电极14的由经过接地电极14与焊接部(接地电极侧焊接部14d)之间的交界(boundary)的轴向最前端并与轴向垂直的平面截取的截面积(图3中的B-B截面的面积)时，满足关系：S2≥S(优选地，S2≥1.1S)。

另外，当沿轴向方向观察时，接地电极14的基端14a被布置于焊接部的外周线的内侧。

另外，当金属壳11的前端11a的径向厚度t小于接地电极14的基端14a的厚度T(即，t＜T)时，横向飞火被抑制。鉴于此，优选地，以如下方式焊接金属壳11与接地电极14：接地电极14的基端14a径向向外突出超出金属壳11的前端11a的外周面的向外突出量大于接地电极14的基端14a径向向内突出超出金属壳11的前端11a的内周面的向内突出量。另外，优选地，以如下方式焊接金属壳11与接地电极14：接地电极14的基端14a不径向向内突出超出金属壳11的前端11a的内周面并且仅径向向外突出超出金属壳11的前端11a的外周面。

这里，如图5所示，优选地，焊接部的焊接突出部14e的轴向平均厚度W为0.1mm以上(即，W≥0.1mm)，该焊接突出部14e向外突出超出接地电极14并且包含接地电极14的构成成分的50质量％以上。

这里，平均厚度W为包含接地电极14的构成成分的50质量％以上的焊接突出部14e的平均轴向厚度，其中，在接地电极14的不同位置(例如，十个不同位置)测量该轴向厚度。

另外，如图6的(a)、(b)和(c)所示，优选地，焊接突出部14e形成于接地电极14的横截面的一个以上的长边。图6的(a)示出如下示例：焊接部的焊接突出部14e位于接地电极14的横截面的内侧长边。图6的(b)示出如下示例：焊接部的焊接突出部14e位于接地电极14的横截面的外侧长边。图6的(c)示出如下示例：当以接地电极的两个短边位于内侧和外侧的方式进行焊接时，焊接部的焊接突出部14e位于接地电极14的横截面的两个长边。

如上所述，根据该示例性实施方式的火花塞100，满足关系S2≥S，其中，S2为金属壳11与接地电极14之间的焊接部的由包括金属壳11的前端面的平面所截取的截面积，S为接地电极14的由经过接地电极14与焊接部之间的交界的轴向最前端并与轴向垂直的平面所截取的截面积。因此，可使金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接部的截面积大于接地电极14的基端14a的截面积。从而，即使当金属壳11的螺纹部15的公称直径直径减小，具体地减小到M10以下时，仍可增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度，由此可更加可靠地防止焊接部由于振动等而断裂。

另外，由于满足关系S2≥1.1S，因此能够使金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接部的截面积大于接地电极14的基端14a的截面积。因而，能够进一步增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

另外，焊接部优选地包括金属壳11的前端11a的如下部分：当焊接金属壳11与接地电极14时，该部分沿径向突出。在该情况中，能够有效地增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

此外，即使当产生关系t＜T，其中t为金属壳11的前端11a的径向厚度，T为接地电极14的基端14a的厚度时，根据该示例性实施方式，也能够有效地增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

而且，当焊接部的向外突出超出接地电极14并包含接地电极14的构成成分的50质量％以上的焊接突出部14e的轴向平均厚度W为0.1mm以上(即，W≥0.1mm)时，不用担心在焊接部产生裂纹。由此，能够进一步增大焊接强度。

另外，焊接突出部14e形成于接地电极14的横截面的一个或多个长边。从而能够更加有效地进一步增大焊接强度。

另外，即使当金属壳11的螺纹部15的公称直径极小，例如为M10以下时，仍能够有效地增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

下面，将参考图7至图9说明火花塞100的制造方法的示例性实施方式。

图7为示出根据本发明的火花塞的制造方法的示例性实施方式的过程图。图8为示出根据本发明的火花塞的制造方法的实施方式的第一变形例的过程图。图9为示出根据本发明的火花塞的制造方法的实施方式的第二变形例的过程图。同时，由于火花塞的基本结构与图1所示的火花塞相同，因此使用相同的附图标记。

在该示例性实施方式中，金属壳11的前端11a的径向厚度t大于接地电极14的基端14a的厚度T(即，t＞T)。另外，当通过电阻焊接将接地电极14的基端14a接合至金属壳11的前端11a时，通过使用被装配于接地电极14的筒状的焊接夹具(weldingchuck)30来进行焊接。

用于将在进行电阻焊接时熔融的金属释放到预定位置的熔融金属释放部(relief part)31被设置于焊接夹具30的内周面的如下边缘：在进行电阻焊接时，该边缘位于接地电极14的基端14a。释放部31与在完成电阻焊接之后由于焊接的热影响而具有在径向上突出到金属壳11的内侧和外侧的形状的接地电极侧焊接部14d的形成对应。在该示例性实施方式中，释放部具有锥形形状，该锥形形状的直径朝向金属壳11逐渐增大。但是，本发明并不限于此。例如，释放部31可以采用诸如图8所示的矩形形状或图9所示的圆弧形状等各种截面形状。

当利用如上所述地形成的焊接夹具30进行电阻焊接时，满足关系S2≥S，其中，S2为在完成电阻焊接之后金属壳11与接地电极14之间的焊接部的由包含金属壳11的前端面的平面截取的截面积，S为接地电极14的由经过接地电极14与焊接部之间的交界的轴向最前端并与轴向垂直的平面截取的截面积。

如上所述，根据该示例性实施方式的火花塞100的制造方法，为了在将接地电极14的基端14a电阻焊接至金属壳11的前端面时满足关系S2≥S，在被装配于接地电极14的筒状的焊接夹具30的内周面的如下边缘设置熔融金属释放部31：在进行电阻焊接时，该边缘位于接地电极14的基端。因此，能够积极地使金属壳11与接地电极14之间的焊接部较大。所以，即使当该金属壳11的螺纹部15的公称直径极小，并且产生关系t＞T时，其中，t为金属壳11的前端11a的径向厚度，T为接地电极14的基端14a的厚度，也能够有效地增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

另外，即使当金属壳11的螺纹部15的公称直径极小，例如为M10以下时，也能够有效地增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度。

[实施例]

以下，将参考示出评价试验结果的表更加具体地说明用于增大金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度的截面积S2与截面积S之间的关系。

同时，用基本结构与上述实施方式的火花塞100的基本结构相同的火花塞进行评价试验。

首先，将接地电极14的截面积S制成3.49mm²，将接地电极14的纵向长度L制成9.6mm，并且改变金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接部的截面积S2以制备不满足关系S2≥S的比较例1～3的火花塞以及制备本发明的满足关系S2≥S的实施例1～9的火花塞。

同时，实施例4～9的火花塞满足关系S2≥1.1S。

用喷灯(blast burner)加热被安装于JIS型冲击试验仪的火花塞的点火器，使得在暂停冲击试验的状态下接地电极14的顶端14b的温度为800℃。在JISB8031(2006)的冲击条件下，对比较例1至3的火花塞以及实施例1至9的火花塞进行120分钟10次(N＝10)冲击试验。按如下方式进行评价：对于接地电极14的断裂部是接地电极14的焊接部的情况，其结果被认为不合格，对于其它情况，其结果被认为合格。评价结果如表1所示。

[表1]

由表1可以看出，对于不满足关系S2≥S的比较例1至3的火花塞，合格数为5以下。然而，对于满足关系S2≥S的实施例1至9的全部火花塞，合格数均为10。换句话说，可确认金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度高。

接着，用喷灯加热被安装于JIS型冲击试验仪的火花塞的点火器，使得在暂停冲击试验的状态下接地电极14的顶端14b的温度为800℃。在JISB8031(2006)的冲击条件下，对比较例1至3的火花塞以及实施例1至9的火花塞进行180分钟10次(N＝10)冲击试验。按如下方式进行评价：对于接地电极14的断裂部是接地电极14的焊接部的情况，其结果被认为不合格，对于其它情况，其结果被认为合格。评价结果如表2所示。

[表2]

由表2可以看出，对于不满足关系S2≥S的比较例1至3的全部火花塞，合格数均为零(0)。然而，对于满足关系S2≥S的实施例1至3的火花塞，合格数为2至7。特别地，对于满足关系S2≥1.1S的实施例4至9的全部火花塞，合格数均为10。换句话说，可确认金属壳11的前端11a与接地电极14的基端14a之间的焊接强度高。

接着，用喷灯加热被安装于JIS型冲击试验仪的火花塞的点火器，使得在暂停冲击试验的状态下接地电极14的顶端14b的温度为800℃。在JISB8031(2006)的冲击条件下，对实施例4、13和14的火花塞进行120分钟10次(N＝10)冲击试验。在评价中，确认在从接地电极突出的部分的焊接部中是否产生裂纹。

在实施例4中，从接地电极14突出并包含接地电极的构成成分的50质量％以上的焊接突出部14e的轴向平均厚度W为0.05mm≤W＜0.1mm。在实施例13中，从接地电极突出的焊接突出部14e的轴向平均厚度W为0.1mm≤W＜0.15mm。在实施例14中，从接地电极突出的焊接突出部14e的轴向平均厚度W为0.15mm≤W＜0.25mm。同时，实施例4、13和14中的S2/S为1.0。该评价结果如表3所示。

[表3]

	W	是否产生裂纹
			实施例4	0.05mm≤W＜0.1mm	产生
实施例13	0.1mm≤W＜0.15mm	未产生
			实施例14	0.15mm≤W＜0.25mm	未产生

从表3可以看出，在如下的实施例4中，焊接部在冲击试验中并未剥离：在该实施例4中，从接地电极14突出并包含接地电极的构成成分的50质量％以上的焊接突出部14e的轴向平均厚度W小于0.1mm。然而，在该焊接部中产生了裂纹并且看到了强度弱的部分。然而，在轴向平均厚度W为0.1mm以上的实施例13和14中，在焊接部中未产生裂纹并且焊接强度被进一步增强。

同时，本发明并不仅限于上述实施方式，可以被适当地变形或改进。例如，在上述实施方式中，贵金属电极头22被布置于接地电极14的与中心电极13的贵金属电极头21在轴向上相对的位置。但是，本发明并不限于此。例如，本发明也适于如下火花塞：在该火花塞中，贵金属电极头22被布置在与中心电极13的贵金属电极头21在径向上间隔开的位置。

虽然已经参考本发明的示例性实施方式说明了本发明，但本发明并不限于这些实施方式。本领域的普通技术人员应当能够理解，在本发明的范围中，可以对本发明进行各种形式和细节上的改变。

本申请要求2008年11月4日递交的日本专利申请No.2008-282751的优先权，该日本专利申请的内容通过引用包含于此。

[附图标记说明]

11 金属壳

11a 金属壳的前端

11b 金属壳侧焊接部

12 绝缘体

12a 绝缘体的前端

13 中心电极

13a 中心电极的前端

14 接地电极

14a 接地电极的基端

14d 接地电极侧焊接部

14e 焊接突出部

22 贵金属电极头

30 焊接夹具

31 释放部

100 火花塞

g 火花放电间隙

Claims

1.一种火花塞，其包括：

筒状的金属壳，其沿轴向延伸；

其中，所述接地电极的基端被焊接到所述金属壳的前端面，该基端在径向上向外突出超出所述金属壳的前端的外周面和／或在径向上向内突出超出所述金属壳的前端的内周面，

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，满足关系S2≥1.1S。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述焊接部包括所述金属壳的前端的如下部分：当焊接所述金属壳与所述接地电极时，该部分沿径向突出。

4.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述金属壳的前端的径向厚度t与所述接地电极的基端的厚度T之间的关系为t＜T。

5.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述焊接部的焊接突出部在轴向上的平均厚度W为0.1mm以上，即W≥0.1mm，其中，所述焊接突出部向外突出超出所述接地电极并且包含所述接地电极的构成成分的50质量%以上。

6.根据权利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述焊接突出部形成于所述接地电极的横截面的至少一个长边。

7.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述金属壳包括形成于所述金属壳的外周的螺纹部，所述螺纹部用于将所述火花塞安装于对应构件，并且所述螺纹部的公称直径为M10以下。

8.一种火花塞的制造方法，所述火花塞包括：筒状的金属壳，其沿轴向延伸；筒状的绝缘体，其被保持在所述金属壳中，并且所述绝缘体的前端从所述金属壳的前端露出；中心电极，其以前端从所述绝缘体的前端露出的方式被配置于所述绝缘体中；以及接地电极，其基端被电阻焊接至所述金属壳的前端面以从所述金属壳的前端延伸，其中，在所述接地电极的顶端与所述中心电极的前端之间形成火花放电间隙，所述制造方法包括：

制作所述金属壳，其中，所述金属壳的前端具有径向厚度t；

制作所述接地电极，其中，所述接地电极的基端具有厚度T，该厚度T小于所述厚度t；以及

利用包括释放部的筒状焊接夹具，以所述筒状焊接夹具被装配于所述接地电极并且所述焊接夹具的内周面的形成有所述释放部的边缘位于所述接地电极的基端的方式，将所述接地电极的基端电阻焊接到所述金属壳的前端面，其中，所述释放部形成于所述焊接夹具的内周面的所述边缘，

其中，当用S2表示所述金属壳与所述接地电极之间的焊接部的由包含所述金属壳的前端面的平面截取的截面积，并且用S表示所述接地电极的由经过所述接地电极与所述焊接部之间的交界的轴向最前端并与所述轴向垂直的平面截取的截面积时，满足关系S2≥S。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述金属壳包括形成于所述金属壳的外周的螺纹部，所述螺纹部用于将所述火花塞安装于对应构件，并且所述螺纹部的公称直径为M10以下。