CN101442188B - 用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法，该火花塞包括：接地电极，该接地电极包括被设置在基端侧的厚部、被设置在末端侧的薄部以及被设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部；贵金属电极头，其被部分地嵌入在薄部的内周面中；以及隆起部，其被设置在薄部的在台阶部和贵金属电极头之间的内周面上。当从接地电极的侧面看时，满足以下关系：贵金属电极头的从薄部的内周面突出的突出高度≥隆起部的从薄部的内周面突出的突出高度。

Description

用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法

技术领域

本发明涉及用于内燃机的火花塞和用于制造火花塞的方法。

背景技术

用于例如汽车发动机等内燃机的火花塞包括：中心电极，其在轴线方向上延伸；绝缘体，其被设置在中心电极的径向外侧；圆筒金属壳，其被设置在绝缘体的径向外侧；以及接地电极，其具有与金属壳的前端面接合的基端部。接地电极具有基本上矩形的截面，并且该接地电极的末端部的内侧面弯曲以面对中心电极的前端部。结果，在中心电极的前端部和接地电极的末端部之间限定火花放电间隙。

近年来，包含贵金属合金的电极头(tip)(贵金属电极头)分别接合到中心电极的前端部和接地电极的末端部，以提高耐火花损耗性。此外，为了提高点火性即火花传播能力，棱柱形贵金属电极头被焊接到接地电极以从位于轴线侧的接地电极的末端面向轴线突出，并且在贵金属电极头和中心电极的前端部的外周(用于中心电极的贵金属电极头的外周)之间在与轴线方向垂直的方向上进行火花放电(例如，见JP-A-61-45583)。

通常通过将用于接地电极的贵金属电极头焊接到直棒状接地电极的前端部的预定部分然后弯曲接地电极而制造该火花塞。

然而，如上所述，在与轴线方向垂直的方向上进行火花放电的火花塞中，接地电极的弯曲部变紧。详细地说，为了在轴线方向上进行火花放电，接地电极形成为其末端部到达轴线，并且接地电极能容易地弯曲。换句话说，使接地电极的末端部变直并不是很困难。另一方面，为了在与轴线方向垂直的方向上进行火花放电，不允许接地电极的末端部到达轴线。因此，在接地电极的末端部可以仍然保持弯曲的形状(即，使末端部变直很困难)，即，将保持由弯曲所导致的应力。如果在接地电极的末端部保持残余应力的状态下使用火花塞，则施加到贵金属电极头和接地电极之间的焊接部分的应力可由于冷热循环的重复而增加，这可能损害贵金属电极头的抗剥离性。

特别地，近年来存在火花塞的直径更小的需要，金属壳的直径也更小，这将可能显著地导致上述问题。此外，当金属壳的直径小时，不仅在与轴线方向垂直的方向上进行火花放电的类型中，也在轴线方向上进行火花放电的类型中发现上述问题。

另一方面，通过增加接地电极的弯曲部的曲率(减小曲率半径)，上述问题在某种程度上得到解决。然而，在该情况下，不能确保弯曲部的强度，可能发生诸如弯曲部断裂等其它问题。

发明内容

考虑到上述情况作出本发明，本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的火花塞，该火花塞能防止贵金属电极头由于弯曲接地电极而产生的残余应力所导致的抗剥离性等的劣化。具体地，本发明考虑到隆起部而具有防止抗剥离性劣化的目的，该隆起部形成为通过将贵金属电极头嵌入在接地电极中而突出并且包含与接地电极的金属成分相同的金属成分。

下文将给出被归类为适合于解决上述问题的各个方面的说明。根据需要增加了对应方面的独特的作用和效果。

在第一方面，本发明提供一种用于内燃机的火花塞，该火花塞包括：棒状中心电极，其沿着轴线的方向延伸；基本上圆筒状的绝缘体，其被布置在中心电极的外周；筒状金属壳，其被布置在绝缘体的外周；接地电极，其具有接合到金属壳的在轴线的方向上的前端部的基端和朝向轴线弯曲的末端部，所述接地电极包括设置在基端侧的厚部、设置在末端侧的薄部以及设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部；贵金属电极头，其接合到并且部分地嵌入在薄部的内周面中，该贵金属电极头被布置成在该贵金属电极头和中心电极的前端部之间形成间隙；以及隆起部，其设置在薄部的在台阶部和贵金属电极头之间的内周面上，并且包含与在接地电极中包含的金属成分相同的金属成分，其中，当从接地电极的侧面看时，满足以下关系：[贵金属电极头的从薄部的内周面突出的突出高度]≥[隆起部的从薄部的内周面突出的突出高度]。

根据第一方面，接地电极被布置成具有朝向轴线弯曲的末端。因此，在接地电极的末端部，特别地，在接地电极的在厚度方向上远离中心(线)的位置，可能保留由弯曲引起的应力(例如，压应力)。

在这点上，在第一方面，接地电极包括设置在基端侧的厚部、设置在末端侧的薄部和设置在厚部和薄部之间的内周面上的台阶部。此外，贵金属电极头被接合到并且部分地嵌入在薄部的内周面中。因此，与未设置台阶部和薄部的情况相比，能使贵金属电极头的接合面靠近接地电极的在厚度方向上的中心。换句话说，贵金属电极头的接合部能位于由弯曲导致的残余应力较小的部分。因此，即使火花塞使用了很长时间，也能防止由于残余应力导致的抗剥离性的劣化。如果薄部过长，则可能减小通过设置厚部和薄部所得到的效果。以该观点，从接地电极的末端到台阶部的长度(薄部的长度)可优选为1.2(mm)或更小。

在第一方面，通过将贵金属电极头的一部分嵌入，包含与接地电极的金属成分相同的金属成分的一部分形成为隆起。当隆起部对应于该形成为隆起的部分时，满足[贵金属电极头的从薄部的内周面突出的突出高度]≥[隆起部的从薄部的内周面突出的突出高度]的关系。换句话说，当从接地电极的侧面看时，如果从贵金属电极头的在基端侧的端部向台阶部画水平线，则隆起部不会突出超过水平线。因此，当弯曲接地电极时，该弯曲的反作用力几乎不从隆起部施加到贵金属电极头。因此，能防止由于隆起部的存在而对贵金属电极头的抗剥离性造成的损害。

接下来，考虑到进一步防止由于隆起部的存在而损害抗剥离性，构思出第二方面。

在第二方面，本发明提供根据第一方面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，在台阶部和隆起部之间形成空间。

根据第二方面，形成台阶部和隆起部之间的空间。当弯曲接地电极时，显著地减小了将从台阶部施加到隆起部的应力。因此，也减小了将从隆起部施加到贵金属电极头的应力，结果，能进一步防止由于隆起部的存在而导致的贵金属电极头的抗剥离性的劣化。

接下来，考虑到形成第一方面和第二方面的隆起部，构思出本发明的第三方面。

在第三方面，本发明提供根据第一或第二方面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，贵金属电极头的位于台阶部侧的端部和台阶部之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离是0.1mm或更多。

根据第三方面，贵金属电极头的在台阶部侧的端部和台阶部之间的在与轴线方向垂直的方向上即水平方向上的距离是0.1mm或更多。因此，能使通过将贵金属电极头嵌入而形成为隆起的隆起部的突出高度小，此外，将隆起部形成为直到台阶部侧也可能是不必要的。结果，可以没有太大困难地可靠地获得第一或第二方面的用于内燃机的火花塞。

然而，如果薄部的长度仅是增加，则会导致过大的弯曲应力。因此，可进一步优选第四方面。

在第四方面，本发明提供根据第一到第三方面中的任一方面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，台阶部具有直线部分，并且满足关系M1≤0.75B，其中，边界点γ1是直线部分的延长线与厚部的内周面的延长线的交点，M1(mm)是接地电极的末端面和边界点γ1之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离，B(mm)是接地电极的末端面和接地电极的内周面的基端之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离。

根据第四方面，薄部的长度不是非常长，并且满足M1≤0.75B，使得能避免接地电极的弯曲部上的过大的弯曲应力。因此，能抑制接地电极的弯曲部处的破裂强度的劣化。

此外，近年来，已经要求更小直径的火花塞，金属壳的直径倾向于更小。在这点上，在以下第五方面，更有效地得到上述作用和效果。

在第五方面，本发明提供根据第一到第四方面中的任一方面的火花塞，其中，当从接地电极的侧面看时，满足B/A≤2.5，其中，A(mm)是接地电极的厚部的厚度，B(mm)是接地电极的末端面和接地电极的内周面的基端之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离。

因此，在第五方面，满足B/A≤2.5，其中，A(mm)是接地电极的厚部的厚度，B(mm)是接地电极的内周面的基端和接地电极的末端面之间的在水平方向上的距离，使得接地电极较紧地弯曲。在该情况下，在接地电极的末端部的远离接地电极的厚度方向上的中心(线)的位置，可能保留更大的由弯曲导致的残余应力。

在这点上，如上所述，贵金属电极头被接合到并且部分地嵌入在薄部的内周面中，使得能使贵金属电极头的接合面靠近接地电极的在厚度方向上的中心。结果，即使当火花塞用了很长一段时间，也能防止由于残余应力导致的抗剥离性的劣化。

在第六方面，本发明提供根据第一到第五方面中的任一方面的火花塞，其中，满足0.1≤E≤0.5，其中，E(mm)是贵金属电极头的从薄部的内周面起的嵌入部分的量。

当贵金属电极头的嵌入量E小于0.1mm时，焊接可能不充分，接合强度可能也不能充分得到满足。另一方面，当嵌入量E超过0.5mm时，接合强度增大，但是焊接变得困难。具体地，当通过电阻焊接来进行焊接时，在接地电极中嵌入超过0.5mm的贵金属电极头需要过大的电流，从而在接地电极的基部金属中形成被称为树枝状晶体(dendrite)的熔化凝固体(meltsolidification)，这可能使抗氧化性劣化。在这点上，在第六方面，嵌入量E满足0.1≤E≤0.5，使得不发生上述问题。

在第七方面，本发明提供根据第一到第六方面中的任一方面的火花塞，其中，通过切割或冲压(pressing)直棒状接地电极的末端部而形成台阶部和薄部，然后将贵金属电极头焊接到末端部，然后弯曲接地电极。

当机械加工接地电极时，例如，如在第七方面中，通过切割包括具有均匀厚度的厚部的直棒状接地电极的末端部的一部分，或者冲压接地电极的末端部，可形成台阶部和薄部。此外，通过焊接贵金属电极头然后弯曲该接地电极，能容易地精调间隙。另一方面，与在弯曲之后焊接贵金属电极头的情况相比，残余应力可更容易地传递到贵金属电极头的接合面。然而，如上所述，贵金属电极头被焊接到通过切割或冲压形成的薄部的内周面。因此，贵金属电极头的接合部能位于由弯曲导致的残余应力较小的部分，因此，能防止抗剥离性的劣化。

在第八方面，本发明提供根据第一到第七方面中的任一方面的火花塞，其中，贵金属电极头具有棱柱形。

如在第八方面中，具有棱柱形的贵金属电极头能抑制放电电压的增大。具体地，当在贵金属电极头和中心电极的前端部的外周之间进行放电时，容易实现稳定的火花放电。

在第九方面，本发明提供根据第一到第八方面中的任一方面的火花塞，其中，台阶部的深度大于贵金属电极头的厚度。

根据第九方面，台阶部的深度大于贵金属电极头的厚度，因此，薄部变薄。因此，能使得由弯曲薄部导致的残余应力更小，结果，能可靠地得到上述作用和效果。

上述方面的火花塞中的放电方向不受特别限制，但是可以如以下第十方面、第十一方面或第十二方面所示的那样。

在第十方面，本发明提供根据第一到第九方面中的任一方面的火花塞，其中，贵金属电极头从接地电极的末端面突出，并且在贵金属电极头的突出方向上的突出端面被布置成面对中心电极的前端部，以基本上沿着与轴线的方向垂直的方向进行火花放电。

如在第十方面中，考虑到上述每个方面的技术思想被实施于在横(水平)方向上进行火花放电的火花塞中。因此，能进一步提高火花传播能力。

特别地，接地电极的末端面不应到达第十方面的火花塞中的轴线，由弯曲引起的应力可保留在接地电极的末端部。然而，如上所述，贵金属电极头的接合部可位于由弯曲导致的残余应力较小的部分。因此，即使火花塞用了很长一段时间，也能防止由残余应力导致的抗剥离性的劣化。

在第十一方面，本发明提供根据第一到第九方面中的任一方面的火花塞，其中，贵金属电极头从接地电极的末端面突出，并且贵金属电极头的位于轴线方向上的一端的端面被布置成面对中心电极的前端面，以基本上沿着轴线方向进行火花放电。

如在第十一方面中，上述方面的技术思想可实施于在纵向上以某方式进行火花放电的火花塞中。

在第十二方面中，本发明提供根据第一到第九方面中的任一方面的火花塞，其中，贵金属电极头从接地电极的末端面突出，并且在贵金属电极头的突出方向上的突出端面被布置成面对轴线的位于比中心电极远的前端侧的一部分，以相对于轴线的方向倾斜地进行火花放电。

如在第十二方面中，上述方面的技术思想可被实施于在倾斜方向进行火花放电的火花塞中。

在第十三方面，本发明提供根据第一到第十二方面中的任一方面的火花塞，其中，接地电极的薄部的内周面具有与轴线方向垂直的平坦表面。

根据第十三方面，贵金属电极头所接合到的平面是平坦表面，使得与该贵金属电极头接合到曲面或坡面的情况相比该接合状态可以是稳定的。

上述方面的火花塞可以根据例如以下第十四方面的制造方法来制造。

在第十四方面中，本发明提供用于制造根据第一到第十三方面中的任一方面的火花塞的方法，所述方法包括：通过切割或冲压直棒状接地电极的前端部来形成台阶部和薄部；将贵金属电极头焊接到薄部的内周面，以将贵金属电极头的一部分嵌入在薄部的内周面中；弯曲接地电极以调整焊接之后的间隙，在所述形成台阶部和薄部的过程中，进行切割或冲压使得台阶部具有当从接地电极的侧面看时的直线部分，以及进行焊接步骤使得满足如下关系：M2-N≥0.3(mm)；以及0.5(mm)≤N≤1.5(mm)其中，当从侧面看被弯曲之前的接地电极时，M2(mm)是接地电极的末端和厚部之间的距离，以及N(mm)是接地电极的末端和贵金属电极头的位于台阶部侧的端部之间的距离。

根据第十四方面，满足M2-N≥0.3(mm)，其中，当从侧面看被弯曲之前的接地电极时，M2(mm)是接地电极的末端和厚部之间的距离，以及N(mm)是接地电极的末端和贵金属电极头的位于台阶部侧的端部之间的距离。因此，能使得通过嵌入贵金属电极头而形成为隆起的隆起部的突出高度小，此外，该隆起部也可不形成为直到台阶部。结果，能没有太大困难地可靠地得到第一或第二方面等的用于内燃机的火花塞。

此外，满足0.5(mm)≤N≤1.5(mm)，使得难以形成氧化皮(oxide scale)，结果，能进一步提高抗剥离性。这里，如果N小于0.5mm，则可能不能确保足够的接合面积。另一方面，如果N大于1.5mm，则贵金属电极头难以均匀地熔化到接地电极中，结果，接合强度(焊接强度)可能不均匀，从而劣化抗剥离性。

附图说明

图1是示出本实施例的火花塞的结构的局部截面图；

图2是该火花塞的局部放大截面图；

图3A是示意性侧视图，以放大方式示出接地电极等的主要部分，并且图3B是示出从末端面侧看时的接地电极的前视图(后侧未示出)；

图4A和图4B是示意性地示出接地电极的制造步骤的侧视图，图4A是切口前的图，图4B是切口后的图；

图5A和图5B是示意性地示出接地电极的制造步骤的侧视图，图5A是焊接前的图，图5B是焊接后的图；

图6A和图6B是用于说明将被用于评估测试的样品的概念的剖面图(为了方便未示出阴影)；

图7是示出在接地电极样品中达到50％氧化皮的循环数量与末端直线长度ST的关系的图，在这些接地电极样品中，到接触表面的距离D1和末端直线长度ST具有多个变化；

图8是示出加热和振动测试结果以及示出耐久时间与B/A的关系的图；

图9是示出加热和振动测试结果以及示出耐久时间与M1/B的关系的图；

图10是示出在贵金属电极头的嵌入量E具有多个变化的样品中达到50％氧化皮的循环数量与对应于到接触表面的距离的N的关系的图，当贵金属电极头接合到接地电极时，该贵金属电极头与该接触表面接触；

图11A到图11C是接地电极等的示意性侧视图，示出其它实施例中的隆起部的变型例；

图12是以放大方式示出另一实施例中的火花塞的主要部分的示意性侧视图；

图13是以放大方式示出另一实施例中的火花塞的主要部分的示意性侧视图。

具体实施方式

参考附图说明本发明的实施例。然而，本发明不应该被解释成限于该实施例。图1是火花塞1的局部截面图。在说明中，火花塞1的轴线CL1的方向(也被称为轴线方向)与图1中的上下方向对应。此外，图1的下侧与火花塞1的前端侧对应，图1的上侧与火花塞1的基端侧对应。

火花塞1包括用作绝缘材料的绝缘体2和保持绝缘体2的圆筒金属壳3。

绝缘体2具有沿着轴线CL1贯穿绝缘体2的轴向孔4。中心电极5被插入并且固定到轴向孔4的前端部，而端子电极6被插入并且固定到轴向孔4的基端部。电阻7被布置在轴向孔中且在中心电极5和端子电极6之间。电阻7的两端分别经由导电性玻璃密封层8和9电连接到中心电极5和端子电极6。

中心电极5被固定成从绝缘体2的前端突出，端子电极6以从绝缘体2的基端突出的状态被固定。包含铱作为主要成分的贵金属电极头(用于中心电极的贵金属电极头)31通过焊接接合到中心电极5的前端。

另一方面，绝缘体2通过烧结氧化铝等而形成，并且具有如下外形，该外形包括：凸缘状大直径部11，其在轴线CL1的方向上的基本上中央部分处径向向外突出；中间主干(barrel)部12，其被布置在前端侧，并且直径比大直径部11的直径小；以及腿部13，其位于前端侧，直径比中间主干部12的直径小，并且暴露于内燃机的燃烧室。包括大直径部11、中间主干部12和腿部13的绝缘体2的前端部被容纳在圆筒金属壳3中。在腿部13和中间主干部12之间的连接部分处形成台阶部14，该台阶部14将绝缘体2与圆筒金属壳3牢固地接合。

金属壳3包含例如低碳钢等金属，并且形成为筒形。金属壳3的外圆周面设置有螺纹部分15(阳螺纹部分)，该螺纹部分15用于将火花塞1联接到发动机的圆筒头。在螺纹部分15的基端侧的外圆周面上形成座部(seat portion)16。环形垫圈18被装配到在螺纹部分15的基端形成的螺纹颈部17上。在金属壳3的基端侧设置截面为六角形的工具接合部19，当金属壳3被联接到圆筒头时，该工具接合部19用于接合诸如扳手等工具。此外，弯边部20被布置在金属壳3的基端侧，该弯边部20用于在其基端部保持绝缘体2。

金属壳3具有设置有用于接合绝缘体2的台阶部21的内圆周面。绝缘体2从金属壳3的基端侧向前端侧插入，绝缘体2的台阶部14与金属壳3的台阶部21牢固地接合。在该状态下，在金属壳3的基端侧的开口被径向向内紧固，即，形成弯边部20，结果，绝缘体2被牢固地固定。环状板片密封垫22被布置在绝缘体2的台阶部14和金属壳3的台阶部21之间。因此，保持了燃烧室的气密性，使得进入位于绝缘体2的暴露于燃烧室的腿部13和金属壳3的内圆周面之间的间隙的燃料气体不能向外泄漏。

此外，为了更完全地被弯边封闭，在金属壳3的基端侧在金属壳3和绝缘体2之间布置环形圈构件23与24，并且圈构件23与24之间的间隙被填充滑石粉25。换句话说，金属壳3借助于板片密封垫22、圈构件23和24以及滑石粉25来保持绝缘体2。

接地电极27被接合到金属壳3的前端面26。更具体地，接地电极27包括焊接到金属壳3的前端面26的基端部，以及弯向轴线CL1侧的末端部，该末端部被弯曲为使得该末端部的末端面几乎能正好面对贵金属电极头31的外圆周面。在本实施例中，接地电极27设置有被布置成面对贵金属电极头31的贵金属电极头(用于接地电极的贵金属电极头)32。更详细地，贵金属电极头32被焊接到接地电极27，使得贵金属电极头32的一部分被嵌入在接地电极27中，贵金属电极头32的另一部分从接地电极27的在轴线CL1侧的末端面27s朝向轴线CL1突出(见图2)。贵金属电极头31和32之间的间隙用作火花放电间隙33。因此，在本实施例中，将在与轴线CL1的方向基本上垂直的方向上进行火花放电。

如图2所示，中心电极5的主体包括：内层5A，其包含铜或铜合金；外层5B，其包含镍(Ni)合金。中心电极5的主体包括直径减小的前端部，总体上具有棒状(圆柱)形状，并且具有形成为平坦的前端面。圆柱形贵金属电极头31被置于该前端面上，所产生的接合区域的外缘经受激光束焊接或电子束焊接等。结果，贵金属电极头31和中心电极5的主体熔化在一起，形成熔化结合部(molten bond)41。换句话说，通过由熔化结合部41牢固地固定而将贵金属电极头31与中心电极5的主体的前端接合。

另一方面，接地电极27具有包括内层27A和外层27B的两层结构。本实施例的外层27B包含例如INCONEL(商标名)600或601等的镍合金，而内层27A包含镍合金或在热导性方面比上述镍合金更好的金属纯铜。因为设置了内层27A，所以能提高散热性能。在本实施例中，接地电极27基本上具有大致矩形的截面。

虽然上文已经提到被布置在中心电极5侧的贵金属电极头31包含作为主要成分的铱这一事实，被布置在接地电极27侧的贵金属电极头32包含如下贵金属合金：该贵金属合金包含20质量％的铑以及例如铂等主要成分。然而，提到的这些材料组成仅作为例子，并不限于这些组成。例如，如下制造贵金属电极头31和32。首先，制备含有作为主要成分的铱或铂的锭坯，然后混合并且熔化各合金元素以形成上述预定组成，然后对熔化的合金再次形成锭坯，并且使该锭坯经受热锻和热轧(槽轧)。然后，使之经受拉丝(wire drawing)，结果，得到棒状材料。然后，该棒状材料被切割成具有预定长度，结果，能得到圆柱状贵金属电极头31和棱柱状贵金属电极头32。

如上所述，接合到接地电极27的贵金属电极头32从接地电极27的在轴线CL1侧的末端面27s向轴线CL1突出。特别地，在本实施例中，如图2和图3所示，接地电极27包括：位于接地电极27的基端侧的厚部271；位于接地电极27的末端侧的薄部272；和设置在厚部271和薄部272之间的内周面侧(图2和图3的下表面侧)上的台阶部273。在本实施例中，薄部272的内周面具有在与轴线CL1垂直的方向上延伸的平坦表面27f。换句话说，接地电极27的末端部的内周侧被切口成钩形，以设置台阶部273和平坦表面27f。贵金属电极头32被焊接到平坦表面27f并且部分地嵌入在平坦表面27f中。

如图3A所示，当从接地电极27的侧表面看时，通过嵌入贵金属电极头32，形成包含与接地电极27(外层27B)的金属成分相同的金属成分的隆起部(图中标有网格图案的部分)(在本实施例中，被称为“隆起部51”)。在本实施例中，满足以下关系：[贵金属电极头32从薄部272的内周面突出的突出高度H1]≥[隆起部51从薄部272的内周面突出的突出高度H2]。

贵金属电极头32的在台阶部侧的端部(即，图3A中的点α1)和台阶部273之间的在与轴线CL1的方向垂直的方向(即，水平方向)上的距离(图3A中的线段α1-β1的距离)是0.1mm或更大。

此外，如图3所示，台阶部273具有直线部分，在边界点γ1是直线部分的延长线L11与厚部271的内周面的延长线L12的交点的条件下满足M1≤0.75B，其中，M1(mm)是接地电极27的末端面27s和边界点γ1之间的在与轴线CL1的方向垂直的方向上的距离，B(mm)是接地电极27的末端面27s和接地电极27的内周面的基端之间的在与轴线CL1的方向垂直的方向上的距离。

此外，满足B/A≤2.5，其中，A(mm)是接地电极27的厚部271的厚度。因此，接地电极27以较紧的方式弯曲。

此外，满足0.1≤E≤0.5，其中，E(mm)是贵金属电极头32从薄部272的内周面起的嵌入量。

接下来，将给出制造火花塞1的方法的说明，该说明将集中在制造接地电极27等的过程。首先，预处理金属壳3。更详细地，圆柱形金属材料(例如，如S15C或S25C等不锈材料或铁基材料)经受冷锻以形成穿孔，并且形成其轮廓。然后，所产生的材料经受切割加工以调整其轮廓，因此得到金属壳中间体。

另一方面，制造具有矩形截面的用于接地电极27的半成品材料。也就是说，用于接地电极27的半成品材料是还没有弯曲的棒状材料。例如，可以如下得到还没有弯曲的接地电极27。

详细地说，制备包含用于内层27A的金属材料的芯和包含用于外层27B的金属材料的有底圆筒(二者均未示出)。然后，通过将芯装配到有底圆筒的凹部而形成杯材料。然后，具有两层结构的杯材料经受冷细化加工(cold thinning process)。例如，可以将使用模具等的拉丝加工或使用阴模等的挤出成型(extrusion molding)加工称为冷细化加工。然后，所得的材料经受例如型锻加工，结果，形成直径减小的棒状产品。

然后，还没有弯曲并且还没有联接到电极头的接地电极27(棒状产品)通过电阻焊接接合到金属壳中间体的前端面。因为当进行电阻焊接时产生所谓的“凹陷(sag)”，所以进行去除“凹陷”的操作。在本例子中，在进行型锻加工、切割加工等之后，还没有弯曲的接地电极27根据电阻焊接而被接合。然而，在进行细化加工之后，棒状产品可以被接合到金属壳中间体。然后，可以进行型锻加工，然后可以进行切割加工。如果这样，当进行型锻加工时，可以在保持金属壳中间体的状态下将被接合到金属壳中间体的前端面的棒状产品从前端侧引入到锻造机的加工部(型锻模具)中。因此，故意将棒状产品设置得较长以确保当进行型锻加工时用来保持该棒状产品的部分变得没有必要。

然后，通过车螺纹而在金属壳中间体的预定部分形成螺纹部分15。结果，得到被弯曲之前的接地电极27所焊接到的金属壳3。金属壳3和其它元件经受电镀或镀镍。为了提高耐腐蚀性，金属壳3的表面可进一步地经受铬酸盐处理(chromating)。

如图4A和图4B所示，接地电极27的末端部通过切割或冲压被切口成钩形以形成平坦表面27f(薄部272和台阶部273)。可在辊压螺纹以形成螺纹部分15之后或之前进行该切口。当在辊压螺纹以形成螺纹部分15之前进行该切口时，可以在焊接到金属壳中间体之前或之后进行该切口。

另一方面，如上所述，制备棱柱形贵金属电极头32，该贵金属电极头32通过电阻焊接而被接合到接地电极27，如图5A所示。此时，在贵金属电极头32被压靠接地电极27的平坦表面27f的同时进行电阻焊接，使得贵金属电极头32在平坦表面27f中的嵌入量E(mm)满足0.1≤E≤0.5。

在该情况下，如图5B所示，进行电阻焊接使得满足关系式M2-N≥0.3(mm)和关系式0.5(mm)≤N≤1.5(mm)，其中，当从侧表面看(弯曲之前的)接地电极27时，M2(mm)是接地电极27的末端(末端面27s)和厚部271之间的距离，N(mm)是接地电极27的末端(末端面27s)和贵金属电极头32的在台阶部273侧的端部之间的距离。作为接地电极27的末端(末端面27s)和厚部271之间的距离的计算方法，例如，如图5所示，可采用如下方法：测量台阶部273的直线部分的延长线L21与厚部271的内周面的延长线L22的交点γ2和接地电极27的末端(末端面27s)之间的距离。作为接地电极27的末端(末端面27s)和贵金属电极头32的在台阶部273侧的端部之间的距离的计算方法，可采用如下方法：测量贵金属电极头32的在基端侧的端部(即，与点α1对应的点，在图5B中被称为α2)和接地电极27的末端(即，末端面27s)之间的距离。

为了使焊接更加可靠，在焊接之前的镀金属步骤，进行电镀部分处的镀层清理，或对要焊接的部分施加掩模(masking)。也可在下文所说的安装之后(在弯曲之前)焊接贵金属电极头32。

另一方面，独立于金属壳3地成型绝缘体2。例如，通过使用包含铝作为主要成分的原料粉末和粘合剂来制备用于成型的基本颗粒材料，通过使用该材料来进行橡胶冲压模制，结果，得到圆柱形模制件。所得到的模制件被压制成形。然后，成形的模制件被放入烘干炉中烘干，结果，得到绝缘体2。

此外，独立于金属壳3和绝缘体2地制造中心电极5。详细地，锻造镍基合金，铜芯被布置在镍基合金的中间以提高热辐射性，因此得到主体。然后，如上所述的贵金属电极头31通过激光束焊接等接合到中心电极的前端部。

借助于玻璃密封剂(glass seal)(未示出)将接合有贵金属电极头31的所得的中心电极5和端子电极6气密地固定到绝缘体2的轴向孔4。通常，通过将硼硅玻璃和金属粉末一起混合和制备而形成的密封剂被用作玻璃密封剂。然后，首先使中心电极5处于被插入到绝缘体2的轴向孔4中的状态，然后将所制备的密封剂放入绝缘体2的轴向孔4中，然后从后方压端子电极6，并且这些在烘干炉中被烘干。此时，可以同时烘烤在绝缘体2的基端侧的主干部表面上的釉层，或者釉层可以预先形成。

然后，将具有分别如上所述构造的中心电极5和端子电极6的绝缘体2和具有如上所述构造的直棒状接地电极27的金属壳3装配在一起。更详细地，金属壳3的形成得较薄的基端部经受冷弯边(crimping)或热弯边，因此被保持为使得绝缘体2的一部分被金属壳3沿着圆周方向围绕。

最后，直棒状接地电极27被弯曲，并且进行调整中心电极5(贵金属电极头31)和接地电极27(贵金属电极头32)之间的火花放电间隙33的工序。

如上所述构造的火花塞1通过以下一系列步骤制造。

如上所详细地描述的，根据本实施例，棱柱形贵金属电极头32被焊接成从接地电极27的末端面27s向轴线CL1突出，从而横向进行火花放电。因此，可以提高点火性或火花传播能力，同时提高耐火花损耗性。

另一方面，本实施例的接地电极27较紧地弯曲，并且在接地电极27的末端部，尤其在接地电极27的厚度方向上远离中心(线)的位置处，可能保留由弯曲导致的较大的残余应力(例如，压应力)。在这点上，在本实施例中，接地电极27的末端部的内侧被切口成包括平坦表面27f，并且贵金属电极头32被焊接到并且部分嵌入在该平坦表面27f中。可使贵金属电极头32的接合面靠近接地电极27的在厚度方向上的中央。换句话说，贵金属电极头32的接合部分可以位于弯曲所引起的残余应力较小的部分。因此，即使当火花塞已经使用了很长时间，也能防止由于残余应力导致的对抗剥离性的损害。

在本实施例中，嵌入贵金属电极头32，形成从平坦表面27f突出的包含与接地电极27的金属成分相同的金属成分的一部分。当该部分被定义为隆起部51，满足以下关系：[贵金属电极头32从薄部272的内周面突出的突出高度H1]≥[隆起部51从薄部272的内周面突出的突出高度H2]。换句话说，当从接地电极27的侧表面看时，如果从贵金属电极头32的在基端侧的端部向台阶部273画水平线，则隆起部51不会突出超过水平线。因此，当接地电极27弯曲时，由该弯曲引起的反作用力难以从隆起部51施加到贵金属电极头32。因此，能防止由于隆起部51的存在而对贵金属电极头32的抗剥离性产生的损害。

这里，为了确认上述效果，形成多个样品，并且进行多个评估。以下说明实验结果。

在解释对本实施例的效果的评估之前，对如下情况进行多种试验：贵金属电极头被焊接到接地电极的内周面且在轴线方向上突出，内周面不切口(也就是说，接地电极仅由厚部形成)。首先，如图6A中所示，当从接地电极的侧面看时，距离D1被定义为：内周面的当接合贵金属电极头时接触贵金属电极头的接触面的端部之间的距离(基本上与上述实施例中的“N”对应)，直线长度ST被定义为：接地电极的在截面中表面平坦的末端部的长度，即，末端内侧面形成为平坦表面(在截面中为直的)的部分的长度。制备距离D1被设定为0.5mm、1.0mm和1.5mm的样品，并且为每个D1设定多种直线长度ST，然后评估每个样品生成氧化皮的趋势。详细地，制造距离D1和末端直线长度ST各不相同的接地电极样品(未切口)，进行台燃烧器测试(deskburner test)。台燃烧器测试包括重复的循环，每个循环包括：由燃烧器将样品加热2分钟，使得末端温度达到1100℃；然后将样品慢慢冷却1分钟。然后，通过观察样品的截面，测量所形成的氧化皮的长度K(见图6A的示意图)与接地电极和贵金属电极头之间的边界面区域的长度J(也见图6A)的比率，并且评估当氧化皮比率超过50％时的循环的数量。这里，将剥离界限(peeling limit)定义为当氧化皮比率超过50％时循环数量小于1000。然而，当即使重复冷热循环1500次之后氧化皮比率也不超过50％时，抗剥离性被评估为足够并且测试终止于1500次循环。该测试的结果如图7所示。

如图7所示，发现：在距离D1为0.5～1.5mm的范围中时，当接地电极的末端部的直线长度ST是1.0mm或更多时，达到50％氧化皮的循环数量超过1000。换句话说，当接地电极的末端部的直线长度ST是1.0mm或更多时，不必担心贵金属电极头的抗剥离性。另一方面，发现：当接地电极的末端部的直线长度ST仅小于1.0mm时，其不利地影响贵金属电极头的抗剥离性。换句话说，当在接地电极末端部上残留弯曲应力时，贵金属电极头的抗剥离性容易劣化。

从测试的结果看，当接地电极的末端部(内侧)的直线长度ST是1.0mm或更多时，不必担心贵金属电极头的抗剥离性。基于此，制造如下改变的样品并使样品经受加热和振动耐久性测试，上述样品改变使得接地电极的末端部(内侧)的直线长度ST变成1.0mm，接地电极的厚部的厚度A变为1.0mm、1.3mm和1.6mm，并且B/A的值变成“1.5”、“2.0”、“2.5”和“3.0”。详细地，在将每个样品中的接地电极的弯曲部加热到900℃的状态下，对该弯曲部连续地施加频率为200Hz的振动，并且测量直到弯曲部断裂所需的时间(耐久时间)。当经过10小时或更长时间都没有发生断裂，则评估为具有足够的断裂强度。该情况下的结果如图8所示。

如图8所示，当B/A的值是2.5或更大时，断裂强度是足够的。另一方面，当B/A的值小于2.5时，弯曲部容易断裂，不能得到足够的断裂强度。换句话说，如果强制弯曲接地电极以确保在接地电极的末端部(内侧)上的1.0mm或更长的直线长度，则弯曲部的断裂强度可能会劣化。

另一方面，在本实施例中，对具有2.5或更小的B/A的接地电极实施切口以形成薄部272和台阶部273。换句话说，当B/A的值是2.5或者更小时，为了确保预定的直线长度，不可避免地施加高曲率的强制弯曲，这使得断裂强度劣化。另一方面，在本实施例中，即使当B/A的值是2.5或者更小时，通过以切口形成平坦表面27f，不会导致由于高曲率的强制弯曲而引起的断裂强度的劣化，并且确保了足够的直线长度，防止了抗剥离性劣化。

接下来，制备如下样品：在这些样品中，贵金属电极头32的在基端侧的端部和台阶部273之间的在与轴线CL1的方向垂直的方向(即，水平方向)上的距离，也就是图3A中的线段α1-β1的距离有变化，并且隆起部51的突出高度H2相对于贵金属电极头32的突出高度H1有多个变化。然后，进行1000次台燃烧器评估测试(与上述相同)，然后，通过观察样品的截面，测量所形成的氧化皮的长度K(见图6A的示意图)与接地电极和贵金属电极头之间的边界面区域的长度J(也见图6A)的比率，评估氧化皮比率。评估的结果如表1所示。在该测试之后，在通过切口接地电极的末端部而设置平坦表面后进行多个测试。换句话说，氧化皮比率意味着：在具有平坦表面的接地电极中，如图6A的示意图所示的所形成的氧化皮的长度K与接地电极和贵金属电极头之间的边界面区域的长度J之间的比率。在表1中，当氧化皮比率小于50％时给出评定等级“○”(圆圈)，当氧化皮比率大于或等于50％且小于80％时给出评定等级“△”(三角形)，当氧化皮比率大于或等于80％时给出评定等级“□”(正方形)。

表1

○：小于50％的氧化皮

△：大于或等于50％的氧化皮

□：大于或等于80％的氧化皮

如表1所示，发现：当满足关系式[贵金属电极头32从薄部272的内周面突出的突出高度H1]≥[隆起部51从薄部272的内周面突出的突出高度H2]时(表中的上行)，可使氧化皮比率比在不满足该关系式的情况(表中的下行)中的氧化皮比率明显地低。其原因被认为是：由弯曲导致的反作用力几乎不从隆起部施加到贵金属电极头。此外，发现：当满足关系式H1≥H2时，特别地，当贵金属电极头的在台阶部侧的端部和台阶部之间的水平距离(图3A中的线段α1-β1的距离)是0.1(mm)或更大时，氧化皮比率可显著降低。

接下来，制备具有多种不同的M1/B的一些样品，其中M1(mm)是接地电极27的末端面27s和边界点γ1之间的距离，B(mm)是接地电极的末端面与接地电极的内周面的基端之间的在与轴线方向垂直的方向上的距离。然后，进行加热和振动耐久性测试。详细地，在将每个样品中的接地电极的弯曲部加热到900℃的状态下，对该弯曲部连续地施加频率为200Hz的振动，并且测量直到弯曲部断裂所需的时间(耐久时间)。当经过10小时或更长时间都没有发生断裂，则评估为具有足够的断裂强度。该测试的结果如图9所示。

如该图所示，当M1/B的值超过0.75时，断裂强度是非常低的。因此，由于M1/B的值等于或小于0.75，也就是说，满足M1≤0.75B，薄部的长度并不太长，能避免在接地电极的弯曲部上存在过大的弯曲应力。结果，能防止接地电极的弯曲部的断裂强度劣化。

接下来，评估样品的氧化皮达到50％的循环数量。制备如下样品：在该样品中，贵金属电极头32的嵌入量E(mm)是“0.05”、“0.1”、“0.2”、“0.3”和“0.5”，对应于内周面的当接合贵金属电极头32时接触贵金属电极头32的接触面的端部之间的距离、即当从侧面看弯曲之前的接地电极时接地电极的末端与贵金属电极头的在台阶部侧的端部之间的距离的N(mm)在0.3mm～1.7mm范围有多种变化。结果如图10所示。

如图10所示，当距离N满足0.5≤N≤1.5时，抗剥离性变得很好。另一方面，当N小于0.5mm时，抗剥离性是不够的。其原因被认为是：没有确保足够的接合面积。此外，当N大于1.5mm时，抗剥离性是不够的。其原因被认为是：如果N超过1.5mm，则贵金属电极头难以均匀地熔化到接地电极中，结果，焊接强度变得不均匀。

发现：当贵金属电极头的嵌入量E(mm)满足0.1≤E≤0.5时，抗剥离性变得很好。另一方面，当E小于0.1mm时，抗剥离性是不够的。其原因被认为是：焊接不充分，不能确保令人满意的接合强度。此外，当E大于0.5mm时，增大了接合强度，然而，焊接变得困难。事实上，曾尝试制造E＝0.6mm的样品，证明这是难以制造的。即使该样品能被制造出来，当贵金属电极头嵌入超过0.5mm时，需要流过过大的电流，则在接地电极的基部金属中形成被称为树枝状晶体的熔化凝固体。因此，由于熔化凝固体的存在可能使抗氧化性劣化。

接下来，制备多个样品，使得贵金属电极头32的嵌入量E(mm)变为“0.1”、“0.3”和“0.5”，并且M2-N的值有多个变化，其中，当从侧面看弯曲之前的接地电极时，M2(mm)是接地电极末端和厚部之间的距离，N(mm)是接地电极末端与贵金属电极头的在台阶部侧的端部之间的距离。然后，评估弯曲之后的[贵金属电极头32从薄部272的内周面突出的突出高度H1]和[隆起部51从薄部272的内周面突出的突出高度H2]之间的关系。结果如表2所示。在表2中，当H1≥H2时，确定隆起部不突出，并且给出评定等级“○”(圆圈)，当H1<H2时，确定隆起部从线段α1-β1突出，并且给出评定等级“×”(叉号)。

表2

○：H1≥H2(不突出)

×：H1<H2(突出)

如表2所示，在贵金属电极头32的嵌入量E(mm)为“0.1”～“0.5”的范围中，当M2-N的值等于或大于0.3(mm)，则关系变为H1≥H2。换句话说，能得到隆起部不突出的火花塞。根据该事实，为了接合贵金属电极头32，优选进行焊接使得M2-N的值等于或大于0.3(mm)。

本发明不限于上述实施例，下列变型例可以应用到本发明。

(a)在上述实施例中，贵金属电极头32被实施于如下情况：借助于电阻焊接将贵金属电极头32接合到接地电极27，然而，不限于电阻焊接。因此，贵金属电极头可以借助于激光焊接或电子束焊接而被接合。

(b)在上述实施例中，说明了设置有一个接地电极27的火花塞，然而，本发明可实施于具有两个以上的接地电极的火花塞中。

(c)在上述实施例中，使用具有基本上矩形截面形状的接地电极27，然而，也允许该接地电极的背面侧弯曲或者该接地电极具有梯形截面形状。

(d)在上述实施例中，实施了通过焊接将贵金属电极头31接合到中心电极5的主体的前端的情况，然而，可以省略用于中心电极的该贵金属电极头31。在该情况下，主体形成中心电极5。

(e)在上述实施例中，为了说明的方便，接地电极27被描述为具有简单的两层结构。然而，接地电极27b可具有三层结构或包括四层或更多层的多层结构。优选的是，外层27B内侧的层包含具有比外层27B的导热性更好的导热性的金属。例如，在外层27B的内侧，可以设置由铜合金或纯铜制成的中间层，可以在中间层的内侧设置由纯镍制成的最内层。也可以使用仅具有单个镍层的接地电极27来代替多层结构。

(f)在上述实施例中，为了说明的方便，图3等所示的隆起部51的在突出侧的表面是平坦表面，然而，不是必须为平坦表面。此外，隆起部51的所有区域在轴线的方向上位于比图3A中的线段α1-β1远的前端侧，然而，仅要求隆起部不从线段α1-β1向基端侧突出即可。

因此，例如，如图11A所示，当从接地电极27的侧面看时，隆起部51的在轴线方向上的基端侧的表面(图中的下侧面)可以与线段α1-β1平齐。

此外，如图11B所示，当从接地电极27的侧面看时，隆起部51的在轴线方向上的基端侧的表面可以为凹形。

此外，例如，如图11C所示，当从接地电极的侧面看时，可在台阶部273和隆起部51之间形成空间Z。换句话说，台阶部273和隆起部51可以不相互接触。台阶部273和隆起部51之间的空间Z能显著减少当弯曲接地电极27时将从台阶部273施加到隆起部51的应力。因此，也减少了将从隆起部51施加到贵金属电极头32的应力。结果，可进一步防止由于隆起部51的存在所导致的贵金属电极头32的抗剥离性的劣化。

(g)在上述实施例中，贵金属电极头32从接地电极27的末端面27s向轴线CL1突出，并且在用于中心电极的贵金属电极头31的外周和贵金属电极头32之间形成火花放电间隙33。换句话说，在上述实施例中，基本沿着与轴线CL1的方向垂直的方向(即，横向地)进行火花放电。另一方面，如图12所示，贵金属电极头32的在轴线CL1方向上的端面(图中的下端面)可以布置成面对用于中心电极的贵金属电极头31的前端面(或中心电极5的前端面)。换句话说，可以在基本沿着轴线CL1的方向进行火花放电的火花塞中实施本发明。

如图13所示，贵金属电极头32的突出方向上的突出端面也可以被布置成面对轴线CL1的位于比用于中心电极的贵金属电极头31远的前端侧的一部分。换句话说，可以在相对于轴线CL1的方向倾斜地进行火花放电的火花塞中实施本发明。

(h)在上述实施例中，没有特别提到台阶部273的深度和贵金属电极头32的厚度之间的关系，然而，更优选的是，台阶部273的深度大于贵金属电极头32的厚度。因此，薄部272变薄，能使薄部272处的由弯曲导致的残余应力较小。

(i)尽管在上述实施例中没有特别提到，如果薄部272过长，则由设置厚部271和薄部272所得到的优点可能会减小。在该方面，从接地电极27的末端面27s到台阶部273的长度(薄部272的长度)优选为1.2(mm)或更小。

本申请基于在2007年11月20日提交的日本专利申请No.2007-300824和在2007年12月28日提交的日本专利申请No.2007-338716，上述申请的全部内容通过引用包含于此。

Claims (13)

1.一种用于内燃机的火花塞，所述火花塞包括：

棒状中心电极(5)，其沿着轴线(CL1)的方向延伸；

基本上圆筒状的绝缘体(2)，其被布置在所述中心电极(5)的外周；

筒状金属壳(3)，其被布置在所述绝缘体(2)的外周；

接地电极(27)，其具有接合到所述金属壳(3)的在轴线(CL1)的方向上的前端部的基端和朝向轴线(CL1)弯曲的末端部，所述接地电极(27)包括：

设置在基端侧的厚部(271)；

设置在末端部侧的薄部(272)；和

设置在所述厚部(271)和所述薄部(272)之间的内周面上的台阶部(273)；

贵金属电极头(32)，其接合到并且部分地嵌入到所述薄部(272)的内周面中，该贵金属电极头被布置成在该贵金属电极头和所述中心电极(5)的前端部之间形成间隙(33)；以及

隆起部，其设置在薄部(272)的在所述台阶部(273)和所述贵金属电极头(32)之间的内周面上，并且包含与在所述接地电极(27)中包含的金属成分相同的金属成分；

其中，当从所述接地电极(27)的侧面看时，满足以下关系：

[所述贵金属电极头(32)的从所述薄部(272)的内周面突出的突出高度]≥[所述隆起部(51)的从所述薄部(272)的内周面突出的突出高度]，

当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，在所述台阶部(273)和所述隆起部(51)之间形成空间。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，所述贵金属电极头(32)的位于所述台阶部(273)侧的端部和所述台阶部(273)之间的在与轴线(CL1)的方向垂直的方向上的距离是0.1mm或更多。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，所述台阶部(273)具有直线部分，并且满足关系M1≤0.75B，其中，

边界点γ1是所述直线部分的延长线(L11)与所述厚部(271)的内周面的延长线(L12)的交点，

M1是所述接地电极(27)的末端面(27s)和所述边界点γ1之间的在与轴线(CL1)的方向垂直的方向上的距离，M1的单位是毫米，以及

B是所述接地电极(27)的所述末端面(27s)和所述接地电极(27)的内周面的基端之间的在与轴线(CL1)的方向垂直的方向上的距离，B的单位是毫米。

4.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，满足B/A≤2.5，其中，当从所述接地电极(27)的所述侧面看时，

A是所述接地电极(27)的所述厚部(271)的厚度，A的单位是毫米，

B是所述接地电极(27)的所述末端面(27s)和所述接地电极(27)的内周面的基端之间的在与轴线(CL1)的方向垂直的方向上的距离，B的单位是毫米。

5.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，满足0.1≤E≤0.5，其中，E是所述贵金属电极头(32)从所述薄部(272)的内周面起的嵌入部分的量，E的单位是毫米。

6.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，通过切割或冲压直棒状接地电极(27)的末端部而形成所述台阶部(273)和所述薄部(272)，然后将所述贵金属电极头(32)焊接到所述末端部，然后弯曲所述接地电极(27)。

7.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属电极头(32)具有棱柱形。

8.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述台阶部(273)的深度大于所述贵金属电极头(32)的厚度。

9.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属电极头(32)从所述接地电极(27)的所述末端面(27s)突出，

所述贵金属电极头(32)的在突出方向上的突出端面被布置成面对所述中心电极(5)的前端部，以基本上沿着与轴线(CL1)的方向垂直的方向进行火花放电。

10.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属电极头(32)从所述接地电极(27)的所述末端面(27s)突出，

所述贵金属电极头(32)的位于轴线(CL1)方向上的一端的端面被布置成面对所述中心电极(5)的前端部，以基本上沿着轴线(CL1)的方向进行火花放电。

11.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属电极头(32)从所述接地电极(27)的所述末端面(27s)突出，

所述贵金属电极头(32)的在突出方向上的突出端面被布置成面对轴线(CL1)的位于比所述中心电极(5)远的前端侧的一部分，以相对于轴线(CL1)的方向倾斜地进行火花放电。

12.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述接地电极(27)的所述薄部(272)的内周面具有与轴线(CL1)的方向垂直的平坦表面(27f)。

13.一种用于制造根据权利要求1所述的火花塞的方法，所述方法包括：

通过切割或冲压直棒状接地电极(27)的前端部来形成所述台阶部(273)和所述薄部(272)；

将所述贵金属电极头(32)焊接到所述薄部(272)的内周面，并将所述贵金属电极头的一部分嵌入在所述薄部(272)的内周面中；

弯曲所述接地电极(27)以调整所述焊接之后的间隙(33)；

在所述形成所述台阶部(273)和所述薄部(272)的过程中，进行切割或冲压使得所述台阶部(273)具有当从所述接地电极(27)的侧面看时的直线部分，以及

进行焊接步骤使得满足如下关系：

M2-N≥0.3mm；以及

0.5mm≤N≤1.5mm

其中，当从侧面看被弯曲之前的所述接地电极(27)时，M2是所述接地电极(27)的末端和所述厚部(271)之间的距离，M2的单位是毫米，以及

N是所述接地电极(27)的末端和所述贵金属电极头(32)的位于所述台阶部(273)侧的端部之间的距离，N的单位是毫米。

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