CN103779789B

CN103779789B - 火花塞

Info

Publication number: CN103779789B
Application number: CN201310512105.0A
Authority: CN
Inventors: 儿玉和宏; 那须弘哲
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: JP5662983B2; BR102013033593B1; BR102013033593A2; US8946976B2; JP2014086326A; US20140117833A1; CN103779789A

Abstract

本发明提供一种火花塞，其能够更加可靠地防止外侧面镍层的剥离。火花塞（1）包括：主体金属外壳（3）；以及接地电极（27），其具有母材暴露部（27A）；在接地电极（27）的外表面中的至少外侧面形成有与母材暴露部（27A）相邻接的镍层（31）。当将从形成在接地电极（27）的外侧面上的镍层（31）即外侧面镍层（31A）中的、具有外侧面镍层（31A）的最大厚度的80%的厚度的部位至外侧面镍层（31A）中的、具有上述最大厚度的20%的厚度的部位的长度设为LA时，满足LA≥25μm。另外，在外侧面镍层（31A）中的、具有上述最大厚度的80%的厚度的部位处，当将从最靠近主体金属外壳（3）的顶端的部位至最远离上述主体金属外壳的顶端的部位的长度设为LB时，满足LB≥0.25mm。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种在内燃机等中使用的火花塞。

背景技术

火花塞安装于内燃机（发动机）等，为了对燃烧室内的混合气进行点火而使用。通常，火花塞包括：绝缘体，其具有沿着轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其***并设置于该轴孔的顶端侧；主体金属外壳，其设于绝缘体的外周；以及接地电极，其固定于主体金属外壳的顶端部。接地电极以顶端部与中心电极相对的方式在自身的大致中间部分被折回，从而在接地电极的顶端部与中心电极的顶端部之间形成火花放电间隙。

但是，为了实现提高主体金属外壳、接地电极的耐腐蚀性，有时在其表面上形成由以镍为主要成分的金属构成的镍层。另外，在形成镍层时，通常对接合有接地电极的主体金属外壳实施镀层处理。在该情况下，在主体金属外壳和接地电极的整个表面形成镍层。

但是，在于接地电极的整个表面形成镍层的状态下，若使接地电极向中心电极侧弯曲，则存在伴随着弯曲而导致镍层剥离的隐患。在此，若镍层剥离，则存在于镍层的剥离部分与中心电极之间产生火花放电（所谓的横向火花）从而导致点火性下降的隐患。另外，近年来，从实现提高耐消耗性、点火性的观点出发，将由耐消耗性优异的金属构成的接头接合于接地电极，但是若在接地电极的接合预定部位形成有镍层，则存在接头对于接地电极的接合性不足的隐患。

因此，考虑去除（剥离）形成于接地电极的表面的镍层中的、至少位于顶端侧的镍层的方法。作为去除镍层的手法，能够列举出使用规定的磨削用夹具并通过磨削去除一部分镍层的手法（例如，参照专利文献1等）、在镀层处理前对接地电极的顶端部实施掩模（masking）的手法（例如，参照专利文献2等）。

专利文献1：日本特开2003－123937号公报

专利文献2：日本特开2012－15126号公报

但是，在上述手法中，就镍层中的、位于实施了去除处理的一侧（接地电极中的母材暴露的一侧）的交界部分而言，其厚度有可能急剧变化。在此，由于镍层中的、形成于接地电极的外侧面（位于与中心电极相反的一侧的面）的外侧面镍层在内燃机等工作时尤其易于达到高温，因此在外侧面镍层的交界部分的厚度如上所述地急剧变化的情况下，当接地电极伴随着基于内燃机等的工作的加热、冷却而变形（膨胀、收缩）时，外侧面镍层的交界部分无法追随于接地电极的变形而变形，存在于接地电极与外侧面镍层之间产生非常大的应力差的可能。因此，因重复加热、冷却而导致外侧面镍层的交界部分剥离，剥离后的镍层进入到火花放电间隙内，从而存在对正常的火花放电产生阻碍的可能。另外，当使接地电极弯曲时，也与上述相同，在接地电极与外侧面镍层之间产生较大的应力差，存在外侧面镍层的交界部分剥离的可能。

发明内容

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产生于外侧面镍层与接地电极之间的应力差从而能够更加可靠地防止外侧面镍层的剥离的火花塞。

以下，对适用于解决上述目的的各结构逐项说明。另外，根据需要对所对应的结构备注特有的作用效果。

结构1.本结构的火花塞的特征在于包括：

筒状的主体金属外壳；以及

接地电极，其固定于上述主体金属外壳的顶端部；

上述接地电极具有自身的母材暴露的母材暴露部，

并且，在上述接地电极的外表面中的至少外侧面形成有与上述母材暴露部相邻接的镍层，

在将从形成于在上述接地电极的外侧面上的上述镍层即外侧面镍层中的具有该外侧面镍层的最大厚度的80%的厚度的部位至上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的20%的厚度的部位之间的、沿着上述接地电极的延伸方向的长度设为LA时，满足LA≥25μm。

根据上述结构1，外侧面镍层中的、与母材暴露部相邻的交界部分构成为朝向母材暴露部侧而逐渐变薄。因而，当接地电极伴随着冷热循环、弯曲加工而变形（伸缩）时，外侧面镍层的交界部分易于追随接地电极的变形（伸缩）而变形。其结果，能够有效地降低外侧面镍层与接地电极之间的应力差，能够进一步可靠地防止外侧面镍层的剥离。

结构2.在上述结构1的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LA≥50μm。

根据上述结构2，能够进一步降低外侧面镍层与接地电极之间的应力差，能够进一步提高外侧面镍层的剥离防止效果。

结构3.在上述结构1或2的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LA≥90μm。

根据上述结构3，能够将外侧面镍层与接地电极之间的应力差降至非常小，能够极其有效地防止外侧面镍层的剥离。

结构4.本结构的火花塞的特征在于包括：

筒状的主体金属外壳；以及

接地电极，其固定于上述主体金属外壳的顶端部；

上述接地电极具有自身的母材暴露的母材暴露部，

在形成在上述接地电极的外侧面上的上述镍层即外侧面镍层中的、具有该外侧面镍层的最大厚度的80%的厚度的部位处，在将从沿着上述接地电极的延伸方向最靠近上述主体金属外壳的顶端的部位至沿着上述延伸方向最远离上述主体金属外壳的顶端的部位之间的、沿着上述延伸方向的长度设为LB时，满足LB≥0.25mm。

根据上述结构4，外侧面镍层与母材暴露部之间的交界的长度足够长。因而，能够充分地减小施加于外侧面镍层的交界部分的单位长度上的应力。由此，即使在外侧面镍层的交界部分的厚度急剧变化的情况下，也能够充分地降低外侧面镍层与接地电极之间的应力差。其结果，能够进一步可靠地防止外侧面镍层的剥离。

结构5.在上述结构4的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LB≥0.40mm。

根据上述结构5，能够进一步减小施加于外侧面镍层的交界部分的单位长度上的应力，能够进一步降低外侧面镍层与接地电极之间的应力差。其结果，能够进一步提高外侧面镍层的剥离防止效果。

结构6.在上述结构4或5的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LB≥0.80mm。

根据上述结构6，能够将施加于外侧面镍层的交界部分的单位长度上的应力降至非常小，从而能够显著地降低外侧面镍层与接地电极之间的应力差。其结果，能够极其有效地防止外侧面镍层的剥离。

结构7.在上述结构4～6中的任一项的基础上，本结构的火花塞的特征在于，在将从上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的80%的厚度的部位至上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的20%的厚度的部位之间的、沿着上述延伸方向的长度设为LA时，满足LA≥25μm。

根据上述结构7，通过一并发挥基于上述结构1的作用效果与基于上述结构4等的作用效果，能够进一步可靠地防止外侧面镍层的剥离。

结构8.在上述结构7的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LA≥50μm。

根据上述结构8，通过一并发挥基于上述结构2的作用效果与基于上述结构4等的作用效果，能够进一步提高外侧面镍层的剥离防止效果。

结构9.在上述结构7或8的基础上，本结构的火花塞的特征在于满足LA≥90μm。

根据上述结构9，通过一并发挥基于上述结构3的作用效果与基于上述结构4等的作用效果，能够显著提高外侧面镍层的剥离防止效果。

附图说明

图1是表示火花塞的结构的局部剖切主视图。

图2是表示火花塞的顶端部的结构的局部剖切放大主视图。

图3是表示外侧面镍层的结构的局部放大剖视图。

图4是表示外侧面镍层的结构的放大侧视图。

图5是表示利用镀层去除装置进行的镀层覆膜的去除工序的截面示意图。

图6是表示耐剥离性评价试验中的、接地电极的弯曲方式的示意图。

附图标记说明

1、火花塞；3、主体金属外壳；27、接地电极；27A、母材暴露部；30、火花放电间隙（间隙）；31、镍层；31A、外侧面镍层。

具体实施方式

以下，参照附图说明一实施方式。图1是火花塞1的局部剖切主视图。另外，在图1中，将火花塞1的轴线CL1方向设为附图的上下方向，将下侧设为火花塞1的顶端侧，将上侧设为后端侧来进行说明。

火花塞1由形成为筒状的作为绝缘体的绝缘电瓷2和保持该绝缘电瓷2的筒状的主体金属外壳3等构成。

绝缘电瓷2是如公知那样通过烧结氧化铝等而形成的，在其外形部包括：形成于后端侧的后端侧主体部10；在比该后端侧主体部10靠顶端侧的位置向径向外侧突出形成的大径部11；在比该大径部11靠顶端侧的位置以比该大径部11细的直径形成的中间主体部12；以及在比该中间主体部12靠顶端侧的位置以比该中间主体部12细的直径形成的脚部13。此外，绝缘电瓷2中的大径部11、中间主体部12以及大部分的脚部13收纳于主体金属外壳3的内部。另外，在中间主体部12与脚部13之间的连接部形成有锥状的台阶部14，利用该台阶部14将绝缘电瓷2卡定于主体金属外壳3。

而且，在绝缘电瓷2中沿着轴线CL1贯穿形成有轴孔4，在该轴孔4的顶端侧***并设有中心电极5。中心电极5由内层5A和外层5B构成，该内层5A由导热性优异的金属〔例如，铜、铜合金、纯镍（Ni）等〕构成，该外层5B由以Ni为主要成分的合金构成。另外，中心电极5整体形成为棒状（圆柱状），并从绝缘电瓷2的顶端突出。此外，为了实现提高耐消耗性，在中心电极5的顶端部接合有由规定的金属〔例如，铱（Ir）、铂（Pt）、铑（Rh）、钌（Ru）、铼（Re）、钨（W）、钯（Pd）或以上述元素中的至少一种为主要成分的合金等〕构成的圆柱状的接头28。

另外，在轴孔4的后端侧，以从绝缘电瓷2的后端突出的状态***并固定有端子电极6。

而且，在轴孔4的中心电极5与端子电极6之间配设有圆柱状的电阻器7。该电阻器7的两端部隔着导电性的玻璃密封层8、9而分别与中心电极5和端子电极6电连接。

此外，上述主体金属外壳3由低碳钢等金属形成，且形成为沿着轴线CL1方向延伸的筒状。另外，在主体金属外壳3的顶端侧外周形成有螺纹部15，该螺纹部15用于将火花塞1安装于燃烧装置（例如，内燃机、燃料电池改性器等）的安装孔。另外，在比螺纹部15靠后端侧的位置形成有向径向外侧突出的座部16，在螺纹部15后端的螺纹头17嵌入有环状的垫圈18。此外，在比座部16靠后端侧的位置设有截面六边形状的工具卡合部19，该工具卡合部19在将火花塞1安装于内燃机等时与规定的工具相卡合。另外，在主体金属外壳3中的、比工具卡合部19靠后端侧的位置以向径向内侧弯曲的方式形成有用于保持绝缘电瓷2的凿密部20。

进而，在主体金属外壳3的内周面设有用于卡定绝缘电瓷2的锥状的台阶部21。并且，绝缘电瓷2相对于主体金属外壳3从其后端侧向顶端侧***，在自身的台阶部14与主体金属外壳3的台阶部21相卡定的状态下，使主体金属外壳3的后端侧开口部向径向内侧凿密、即形成上述凿密部20，从而固定于主体金属外壳3。另外，在台阶部14、21之间夹设有圆环状的衬板22。由此，保持燃烧室内的气密性，避免进入暴露于燃烧室内的绝缘电瓷2的脚部13与主体金属外壳3的内周面之间的间隙的燃料气体向外部泄漏。

而且，为了使凿密作用下的密闭更加完全，在主体金属外壳3的后端侧、且是在主体金属外壳3与绝缘电瓷2之间夹设有环状的环构件23、24，在环构件23、24之间填充有滑石（Talc）25的粉末。即，主体金属外壳3借助衬板22、环构件23、24以及滑石25保持绝缘电瓷2。

另外，在主体金属外壳3的顶端部26接合有接地电极27，该接地电极27在自身的中间部分弯曲，且顶端部侧面与中心电极5的顶端部相对。接地电极27由外层27A和内层27B构成，该外层27A由Ni合金〔例如，因科镍合金600、因科镍合金601（均为注册商标）〕形成，该内层27B由热导电性优于上述Ni合金的金属、即铜合金、纯铜等形成。

此外，为了实现提高耐消耗性，在接地电极27的顶端部利用电阻焊接接合有圆柱状的接头29，该接头29由规定的金属（例如，Ir、Pt、Rh、Ru、Re、W、Pd或以上述元素中的至少一种为主要成分的合金等）构成。另外，在两接头28、29之间形成有作为间隙的火花放电间隙30，在该火花放电间隙30处以大致沿着轴线CL1的方向进行火花放电。

另外，如图2（在图2中，为了便于表示，以比实际厚度厚的方式表示镍层31）所示，在接地电极27的基端部外表面设有由以Ni为主要成分的金属构成的镍层31（另外，“主要成分”指的是材料中质量比最高的成分）。镍层31是通过在接地电极27的整个外表面设有由以Ni为主要成分的金属构成的镀层覆膜的基础上去除（剥离）形成于接地电极27的顶端部的上述镀层覆膜而形成的（在后文中详细叙述镀层覆膜的去除手法）。

另外，伴随着镀层覆膜的去除，接地电极27形成为具有其母材暴露的母材暴露部27A，母材暴露部27A在表面处与镍层31相邻接。另外，由于接头29被焊接于母材暴露部27A，因此接头29相对于接地电极27的焊接强度良好。其结果，能够实现防止接头29从接地电极27剥离（脱落）。另外，伴随着镀层覆膜的去除，能够实现防止镀层覆膜在弯曲接地电极27时剥离。

进而，在本实施方式中，就镍层31中的、位于接地电极27的外侧（与中心电极5相反的一侧）的外侧面镍层31A而言，与母材暴露部27A相邻接的交界部分构成为朝向母材暴露部27A侧而逐渐变薄。更加详细地说，如图3所示，通过接地电极27的基端部且包括轴线CL1在内的截面构成为：在将从具有外侧面镍层31A的最大厚度T_Max的80%的厚度的部位Pα至外侧面镍层31A中的、具有上述最大厚度T_Max的20%的厚度的部位Pβ之间的、沿着接地电极27的延伸方向的长度设为LA时，满足LA≥25μm。另外，从进一步提高外侧面镍层31A的耐剥离性的观点出发，优选上述长度LA尽可能地长。因而，更加优选满足LA≥50μm，进一步优选满足LA≥90μm。

另外，在本实施方式中，上述最大厚度T_Max处于规定范围（例如，3μm～40μm）。另外，镍层31的厚度能够利用规定的金属显微镜（例如，奥林巴斯制：型号BX51M等）来测量。

进而，如图4所示，外侧面镍层31A与母材暴露部27A之间的交界设为向主体金属外壳3的顶端部26侧凸起的弯曲状。而且，外侧面镍层31A中的、具有上述最大厚度T_Max的80%的厚度的部位Pα也同样构成为向上述顶端部26侧凸起的弯曲状。而且，外侧面镍层31A中的、具有上述最大厚度T_Max的80%的厚度的部位Pα构成为：在将从沿着接地电极27的延伸方向最靠近主体金属外壳3的顶端的部位Pα1至沿着上述延伸方向最远离主体金属外壳3的顶端的部位Pα2之间的、沿着上述延伸方向的长度设为LB时，满足LB≥0.25mm。即，外侧面镍层31A与母材暴露部27A之间的交界构成为其长度足够长。另外，从进一步提高外侧面镍层31A的耐剥离性的观点出发，优选上述长度LB尽可能地长。因而，更加优选满足LB≥0.40mm，进一步优选满足LB≥0.80mm。

另外，在本实施方式中，形成于接地电极27中的、位于外侧面与内侧面（位于中心电极5侧的面）之间的两侧面的镍层31也形成为与上述外侧面镍层31A相同的结构。

接着，说明如上所述那样构成的火花塞1的制造方法。

首先，预先制造主体金属外壳3。即，通过对圆柱状的金属原材料（例如，S17C、S25C这样的铁类材料、不锈钢材料）实施冷轧锻造加工等而形成贯穿孔，并使该金属材料大致成形而制造。之后，通过实施切削加工来调整外形，获得主体金属外壳中间体。

接着，在主体金属外壳中间体的顶端面电阻焊接由Ni合金等构成的直棒状的接地电极27。由于在进行该焊接时产生所谓的“下陷”，因此在去除该“下陷”之后，通过轧制在主体金属外壳中间体的规定部位形成螺纹部15。由此，获得焊接有接地电极27的主体金属外壳3。

接着，对焊接有接地电极27的主体金属外壳3实施基于筒镀法的镀层处理，在接地电极27和主体金属外壳3的整个外表面形成由以Ni为主要成分的金属构成的镀层覆膜。在进行镀层处理时使用筒镀装置（未图示），该筒镀装置包括储存了含有硫酸镍（NiSO₄）、氯化镍（NiCl₂）、硼酸（H₃BO₃）的酸性（pH为3.7±0.5左右）的镀层用水溶液的镀槽和壁面由网、穿孔板等形成且浸渍于上述镀层用水溶液的液体中的保持容器。具体地说，将接合有接地电极27的主体金属外壳3收纳于上述保持容器内，并将接地电极27和主体金属外壳3浸渍于镀层用水溶液中。然后，一边利用规定的马达使上述保持容器旋转，一边在规定的通电时间内使直流电流流向接地电极27和主体金属外壳3，从而在接地电极27和主体金属外壳3的整个外表面形成镀层覆膜。另外，通过调节镀层处理中的通电时间、电流密度（A／dm²），能够调节镀层覆膜的厚度。

在形成镀层覆膜之后，利用镀层去除装置41剥离（去除）形成于接地电极27的顶端部的镀层覆膜。详细地说，如图5所示，镀层去除装置41包括具有多个保持孔42A的板状的保持夹具42和储存了含有硝基化合物、碳酸盐、胺化合物等的剥离液LI的剥离液槽43。然后，首先，在使主体金属外壳3的顶端部贯穿保持夹具42的各保持孔42A的基础上，使上述主体金属外壳3的座部16与保持夹具42的上表面部相抵接。由此，主体金属外壳3以其顶端部向下的方式被保持夹具42保持。在该状态下，将接地电极27的顶端部浸渍于储存在剥离液槽43中的剥离液LI中。然后，通过将接地电极27在剥离液LI中浸渍规定时间（例如，10分钟），接地电极27中的、位于浸渍于剥离液LI中的部位的表面的镀层覆膜被去除（剥离），其结果，形成上述镍层31。

另外，能够通过改变剥离液LI中的硝基化合物等的浓度、剥离液LI的温度来调节长度LA、长度LB。例如，若升高剥离液LI的浓度或降低剥离液LI的温度，则剥离液LI的表面张力增大，作为结果，能够增大长度LA、长度LB。另外，通过调节剥离液LI的粘度而调节剥离液LI的表面张力，也能够改变长度LA、长度LB。此外，也可以通过将接地电极27浸渍于通电状态下的剥离液LI中来进行镀层覆膜的去除。

在去除镀层覆膜之后，以主体金属外壳3保持于保持夹具42的状态对接地电极27实施清洗和干燥处理。

接着，独立于上述主体金属外壳3地对绝缘电瓷2进行成形加工。例如，使用以氧化铝为主体并含有粘结剂等的原料粉末来调制成形用原始粉末，并使用该成形用原始粉末进行橡胶压制成形，从而获得筒状的成形体。通过对所获得的成形体实施磨削加工并进行成形并且在烧结炉中对成形后的部件进行烧结，从而获得绝缘电瓷2。

另外，独立于上述主体金属外壳3、绝缘电瓷2地制造中心电极5。即，通过对在中央部配置有用于实现提高放热性的铜合金等的Ni合金实施锻造加工来制造中心电极5。进而，利用激光焊接等将接头28焊接于中心电极5的顶端部。

接着，中心电极5、端子电极6以及电阻器7被玻璃密封层8、9密封固定于如上所述那样获得的绝缘电瓷2。作为玻璃密封层8、9，通常是通过混合硼硅酸玻璃和金属粉末来进行调制的，在将该调制而成的材料以将电阻器7隔在中间的方式注入到绝缘电瓷2的轴孔4内之后，利用端子电极6从后方按压，并且在烧结炉内进行加热，从而密封固定中心电极5等。另外，此时，也可以同时在绝缘电瓷2的后端侧主体部10表面上烧结釉药层，或也可以事先形成釉药层。

之后，在相对于主体金属外壳3从其后端侧开口***绝缘电瓷2的基础上，沿着轴线CL1方向按压主体金属外壳3的后端部，并使上述后端部向径向内侧弯曲（即，形成凿密部20），从而绝缘电瓷2与主体金属外壳3被固定。

接着，在接地电极27的顶端部（母材暴露部27A）电阻焊接接头29。接着，最后，使接地电极27弯曲并且调整形成于接头28、29之间的火花放电间隙30的大小，从而获得上述火花塞1。

如以上所详述的那样，根据本实施方式，火花塞1构成为满足LA≥25μm，且外侧面镍层31A中的、与母材暴露部27A相邻接的交界部分构成为朝向母材暴露部27A侧而逐渐变薄。因而，当接地电极27伴随着冷热循环、弯曲加工变形（伸缩）时，外侧面镍层31A的交界部分易于追随于接地电极27的变形（伸缩）而变形。其结果，能够有效地降低外侧面镍层31A与接地电极27之间的应力差，能够进一步可靠地防止外侧面镍层31A的剥离。

进而，火花塞1构成为满足LB≥0.25mm，且外侧面镍层31A与母材暴露部27A之间的交界的长度足够长。因而，能够充分地缩小施加于外侧面镍层31A的交界部分的单位长度上的应力。由此，通过与LA≥25μm相辅相成，能够更加有效地降低外侧面镍层31A与接地电极27之间的应力差。其结果，能够进一步可靠地防止外侧面镍层31A的剥离。

另外，在本实施方式中，上述作用效果也同样发挥于形成于接地电极27的两侧面的镍层31。因而，能够进一步可靠地防止镍层31的剥离。

接着，为了确认上述实施方式所发挥的作用效果，各制作100根通过调节剥离液的成分浓度而改变了上述长度LA的火花塞试样，对各试样进行了耐剥离性评价试验。耐剥离性评价试验的概要如下。即，在以1000℃对各试样的接地电极加热15分钟之后逐渐冷却至室温。接着，如图6所示，以从主体金属外壳的顶端至接地电极的顶端之间的距离为3mm～4mm并且弯曲半径为大致2mm的方式弯曲接地电极。之后，利用目测或倍率10倍的放大镜确认是否在接地电极的表面产生有镍层的剥离（裂纹等）。在此，将在所有100根试样中均未产生镍层的剥离的情况评价为“☆☆☆”，表示具有极其优异的耐剥离性，将仅在100根试样中的1根中产生小于1mm的镍层的剥离的情况评价为“☆☆”，表示具有较为优异的耐剥离性。进而，将仅在100根试样中的两根中产生小于1mm的镍层的剥离的情况评价为“☆”，表示具有优异的耐剥离性，将仅在3根中产生小于1mm的镍层的剥离的情况评价为“◎”，表示具有良好的耐剥离性。此外，将在100根试样中的4根中产生小于1mm的镍层的剥离的情况或在1根中产生1mm以上的镍层的剥离的情况评价为“○”，表示具有充分的耐剥离性。另一方面，将在100根试样中的5根中产生小于1mm的镍层的剥离的情况或在两根以上中产生1mm以上的镍层的剥离的情况评价为“×”，表示耐剥离性较差。

在表1中示出该试验的结果。另外，当剥离（去除）镀层覆膜时，将剥离液的PH设为10，将剥离液的温度设为60℃，将接地电极在剥离液中的浸渍时间设为10分钟。

【表1】

如表1所示可知，将长度LA设为25μm以上的试样具有优异的耐剥离性。认为其原因在于：外侧面镍层中的、与母材暴露部相邻接的部分（交界部分）的厚度构成为没有朝向母材暴露部侧急剧变化，而是朝向母材暴露部侧逐渐变化，从而当接地电极伴随着冷热循环、弯曲加工而变形（伸缩）时，外侧面镍层的交界部分追随接地电极的变形（伸缩）而变形，其结果，充分地降低了外侧面镍层与接地电极之间的应力差。

另外，尤其可知在将长度LA设为50μm以上的情况下，能够实现更加优异的耐剥离性，在将长度LA设为90μm以上的情况下，能够实现比长度LA为50μm以上的情况更加优异的耐剥离性。

根据上述试验的结果，为了实现提高耐剥离性，优选将长度LA设为25μm以上。

另外，从进一步提高耐剥离性的观点出发，更加优选将长度LA设为50μm以上，进一步优选将长度LA设为90μm以上。

接着，各制作100根在将长度LA设为25μm或90μm的基础上通过调节剥离液的温度而对上述长度LB进行了各种变更的火花塞的试样，并对各试样进行了上述耐剥离性评价试验。另外，在本试验中设置了通过将加热温度从1000℃变更至1050℃而使镍层更加易于从接地电极剥离的条件。在表2中示出将长度LA设为25μm的试样的试验结果，在表3中示出将长度LA设为90μm的试样的试验结果。

另外，在剥离（去除）镀层覆膜时，将剥离液的PH设为10，将剥离液的温度设为60℃，将接地电极在剥离液中的浸渍时间设为10分钟。另外，通过调节剥离液的成分浓度来变更长度LA。

【表2】

【表3】

如表2和表3所示可知，将长度LB设为0.25mm以上的试样即使在更加易于产生镍层的剥离的严苛条件下也能够确保良好的耐剥离性。认为其原因在于：通过将长度LB设为0.25mm以上，使外侧面镍层与母材暴露部之间的交界的长度相对较大，从而充分减小了施加于外侧面镍层的交界部分的单位长度上的应力，其结果，进一步降低了外侧面镍层与接地电极之间的应力差。

另外，尤其确认到在将长度LB设为0.40mm以上的情况下，能够进一步提高耐剥离性，在将长度LB设为0.80mm以上的情况下，能够更进一步提高耐剥离性。

根据上述试验的结果，为了实现进一步提高耐剥离性，优选将长度LB设为0.25mm以上。

另外，从进一步提高耐剥离性的观点出发，更加优选将长度LB设为0.40mm以上，进一步优选将长度LB设为0.80mm以上。

另外，本发明并不限定于上述实施方式所述的内容，例如，也可以如下所述那样加以实施。当然，也可以采用未示例于以下内容中的其他应用例、变形例。

（a）在上述实施方式中，接地电极27弯曲，但是接地电极27不比一定弯曲，也可以是直棒状。

（b）也可以在镍层31的表面上设置三价铬酸盐层（由所含有的铬成分中的、95质量%以上为三价铬构成的材料）。在该情况下，能够实现进一步提高耐腐蚀性。

（c）也可以在镍层31的表面（在设置三价铬酸盐层的情况下，在三价铬酸盐层的表面）设置涂布含有碳（C）、钡（Ba）、钙（Ca）、钠（Na）以及硫（S）中的至少一种的防锈油而形成的防锈油层。在该情况下，能够进一步提高耐腐蚀性。

（d）也可以在用于设置镍层31的镀层处理的前阶段实施镍冲击处理，从而在接地电极27的表面设置薄膜状的镍冲击层。镍冲击处理是例如使用含有NiSO₄、NiCl₂、H₃BO₃、HCl的强酸性（pH为1以下）的镀层用水溶液实施筒镀处理的处理，通过实施镍冲击处理，能够去除附着于接地电极27的表面的杂质。其结果，能够进一步提高镍层31相对于接地电极27的密合性，能够进一步提高耐腐蚀性。

（e）在上述实施方式中，火花塞1是在火花放电间隙30中产生火花放电的，但是能够应用本发明的技术构思的火花塞的结构并不限定于此。因而，例如，本发明的技术构思也可以应用于通过向火花放电间隙输入交流电而在火花放电间隙中生成交流等离子体的火花塞（交流等离子体火花塞）等中。

（f）在上述实施方式中，在中心电极5、接地电极27设有接头28、29，但是也可以不设置接头。

（g）在上述实施方式中，将在主体金属外壳3的顶端部接合有接地电极27的情况具体化，但是也可以应用于以对主体金属外壳的一部分（或预先焊接于主体金属外壳的顶端金属外壳的一部分）进行切割的方式形成接地电极的情况（例如，日本特开2006－236906号公报等）。

（h）在上述实施方式中，工具卡合部19为截面六边形状，但是工具卡合部19的形状并不限定于这样的形状。例如，也可以采用Bi－HEX（变形12边）形状〔ISO22977：2005（E）〕等。

Claims

1.一种火花塞，其特征在于，包括：

筒状的主体金属外壳；以及

接地电极，其固定于上述主体金属外壳的顶端部；

上述接地电极具有自身的母材暴露的母材暴露部，

形成在上述接地电极的外侧面上的上述镍层即外侧面镍层的与所述母材暴露部相邻的交界部分朝向所述母材暴露部侧而逐渐变薄，

所述外侧面镍层中的具有该外侧面镍层的最大厚度的80％的厚度的部位至上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的20％的厚度的部位之间的、沿着上述接地电极的延伸方向的长度设为LA时，满足LA≥25μm。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LA≥50μm。

3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LA≥90μm。

4.一种火花塞，其特征在于，包括：

筒状的主体金属外壳；以及

接地电极，其固定于上述主体金属外壳的顶端部；

上述接地电极具有自身的母材暴露的母材暴露部，

在形成在上述接地电极的外侧面上的上述镍层即外侧面镍层中的、具有该外侧面镍层的最大厚度的80％的厚度的部位处，在将从沿着上述接地电极的延伸方向最靠近上述主体金属外壳的顶端的部位至沿着上述延伸方向最远离上述主体金属外壳的顶端的部位之间的、沿着上述延伸方向的长度设为LB时，满足LB≥0.25mm。

5.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LB≥0.40mm。

6.根据权利要求5所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LB≥0.80mm。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的火花塞，其特征在于，

在将从上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的80％的厚度的部位至上述外侧面镍层中的具有上述最大厚度的20％的厚度的部位之间的、沿着上述延伸方向的长度设为LA时，满足LA≥25μm。

8.根据权利要求7所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LA≥50μm。

9.根据权利要求8所述的火花塞，其特征在于，

该火花塞满足LA≥90μm。