CN103650269A

CN103650269A - 火花塞

Info

Publication number: CN103650269A
Application number: CN201280035099.8A
Authority: CN
Inventors: 五十岚智行; 大野龙一; 山田达范; 中山胜稔
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: EP2741384A1; WO2013018264A1; EP2741384B1; US8841828B2; JP5226838B2; CN103650269B; US20140175967A1; JP2013037806A; EP2741384A4

Abstract

提供一种能够提高熔融部及贵金属端头的热拉伸性能的技术。火花塞包括：中心电极，具有电极母材和在电极母材的内部设置的以铜为主体的内层；贵金属端头，设置于中心电极的前端；以及熔融部，在贵金属端头、电极母材和内层之间形成。在与中心电极的中心轴平行而且是通过中心轴及熔融部的截面中，熔融部接触内层，并且包括贵金属端头的成分、电极母材的成分、和形成内层的铜成分。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及火花塞。

背景技术

过去，关于与在中心电极的前端具有贵金属端头的火花塞相关的技术，例如公知有专利文献1公开的技术。在该技术中，在中心电极的前端设置用于嵌入贵金属端头的凹部，在该凹部中嵌入贵金属端头并焊接贵金属端头的周围。

但是，在该技术中，贵金属端头需要某种程度的长度，因而难以缩短贵金属端头，难以提高贵金属端头的热拉伸性能。并且，由于焊接形成的熔融部的导热率较小，因而也存在阻碍了贵金属端头的热拉伸的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－159860号公报

专利文献2：日本特开平5－013145号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是为了解决上述现有问题中的至少一部分问题而提出的，其目的在于，提供一种能够提高熔融部及贵金属端头的热拉伸性能的技术。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述问题中的至少一部分问题，本发明能够采取以下的方式或者适用例。

[适用例1]一种火花塞，包括：中心电极，具有电极母材、和在该电极母材的内部设置的以铜为主体的内层；以及贵金属端头，设置于所述中心电极的前端，所述火花塞的特征在于，具有在所述贵金属端头、所述电极母材及所述内层之间形成的熔融部，在与所述中心电极的中心轴平行而且是通过所述中心轴及所述熔融部的截面中，所述熔融部接触所述内层，并且包括所述贵金属端头的成分、所述电极母材的成分、和形成所述内层的铜成分。

[适用例2]根据适用例1所述的火花塞，其特征在于，在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将所述熔融部中比所述直线L1靠近所述中心轴的区域设为区域R，此时在所述区域R的重心G的所述铜成分的含有量为10重量%以上。

[适用例3]根据适用例1或适用例2所述的火花塞，其特征在于，在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将隔着所述中心轴与所述熔融部相对而形成的第2熔融部和所述内层接触的部分中、与所述中心电极的外周面最近的点设为点P2，将通过所述点P2并与所述中心轴平行的直线设为直线L2，将所述直线L1与所述直线L2的距离设为b，此时满足关系式b≥0.2mm。

[适用例4]根据适用例1～适用例3中任意一项所述的火花塞，其特征在于，在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将所述直线L1与所述熔融部的所述贵金属端头侧的轮廓线的交点设为点P3，将从所述点P1到所述点P3的长度设为a，此时满足关系式a≤0.3mm。

[适用例5]根据适用例1～适用例4中任意一项所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属端头接触所述内层。

另外，本发明能够以各种方式实现。例如，能够以火花塞的制造方法及制造装置等的方式实现。

发明效果

在适用例1的火花塞中，熔融部含有铜成分，因而能够增大熔融部的导热率。因此，能够提高熔融部的热拉伸性能，并且能够提高贵金属端头的热拉伸性能。

根据适用例2的火花塞，中心电极的内层是以铜为主体而形成的，因而导热率大。区域R是熔融部中被夹在中心电极的内层与贵金属端头之间的区域，因而是对贵金属端头的热拉伸性能最具有影响的区域。在本适用例的结构中，在区域R的重心G的铜成分的含有量为10重量%以上，因而能够增大熔融部的区域R的导热率。因此，能够提高熔融部的热拉伸性能，并且能够提高贵金属端头的热拉伸性能。

距离b是指内层中与熔融部和贵金属端头接触的部分的宽度。根据适用例3的火花塞，该距离b越长，与熔融部和贵金属端头接触的内层的面积越大，因而能够提高熔融部和贵金属端头的热拉伸性能。在本适用例的结构中，距离b为0.2mm以上，因而能够提高熔融部的热拉伸性能，并且能够提高贵金属端头的热拉伸性能。

长度a是指在中心电极的内层与贵金属端头之间形成的熔融部中最厚的部分的长度。根据适用例4的火花塞，中心电极的内层越接近贵金属端头、即长度a越短，贵金属端头的热量越容易传递到中心电极的内层，因而能够提高贵金属端头的热拉伸性能。在本适用例的结构中，长度a为0.3mm以下，因而能够提高贵金属端头的热拉伸性能。根据适用例5的火花塞，贵金属端头接触内层，因而贵金属端头的热量直接传递到中心电极的内层。因此，能够提高贵金属端头的热拉伸性能。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施方式的火花塞100的局部剖视图。

图2是放大表示中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

图3是表示比较例1、2及实施方式的中心电极的前端部附近的截面的说明图。

图4是表示比较例1、2及实施方式的热拉伸性能的实验结果的说明图。

图5是表示贵金属端头90的直径不同的两种类型的试样的说明图。

图6是表示熔融部92中的铜的含有率与贵金属端头90的热拉伸性能的关系的说明图。

图7是表示内层宽度b不同的试样的制作步骤的一部分的说明图。

图8是表示内层宽度b与热拉伸性能的关系的说明图。

图9是表示熔融宽度a与热拉伸性能的关系的说明图。

图10是放大表示另一个实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

图11是放大表示另一个实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

图12是放大表示另一个实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

图13是放大表示另一个实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

图14是放大表示另一个实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。

具体实施方式

下面，根据实施例并按照以下顺序说明本发明的实施方式。A.实施方式；B.实验例；B1.有关熔融部92有无铜成分及热拉伸性能的实验例；B2.有关熔融部92的铜的含有率及热拉伸性能的实验例；B3.有关内层宽度b及热拉伸性能的实验例；B4.有关熔融宽度a及热拉伸性能的实验例；C.另一个实施方式；D.变形例。

A.实施方式：

图1是表示作为本发明的一个实施方式的火花塞100的局部剖视图。下面，在图1中将火花塞100的轴线方向OD设为附图中的上下方向、将下侧设为火花塞的前端侧、将上侧设为后端侧进行说明。另外，在图1中，在轴线O的右侧示出了火花塞100的外观，在轴线O的左侧示出了沿通过轴线O（下面，也称为中心轴O）的面将火花塞100切断得到的截面。

火花塞100具有绝缘子10、主体配件50、中心电极20、接地电极30、和端子配件40。中心电极20以沿轴线方向OD延伸的状态被保持在设置于绝缘子10的轴孔12内。绝缘子10作为绝缘体发挥作用，主体配件50以包围该绝缘子10的状态插入内部。端子配件40是用于接受电力的供给的端子，设置于绝缘子10的后端部。

绝缘子10是通过将铝等烧结而形成的绝缘体。绝缘子10是向轴线方向OD延伸的轴孔12沿着中心轴形成的筒状的绝缘体。在绝缘子10中轴线方向OD的大致中央形成有外径最大的凸缘部19，在比凸缘部19靠后端侧形成有后端侧主体部18。在后端侧主体部18形成有将表面长度延长来提高绝缘性的褶皱部11。在比凸缘部19靠前端侧形成有外径小于后端侧主体部18的前端侧主体部17。在比前端侧主体部17更靠前端侧形成有外径小于前端侧主体部17的长腿部13。长腿部13的外径越靠前端侧越小。在火花塞100被安装于内燃机的发动机缸盖200时，该长腿部13暴露在内燃机的燃烧室内。在长腿部13和前端侧主体部17之间形成有台阶部15。

中心电极20从绝缘子10的前端侧朝向后端侧沿着中心轴O延伸，并在绝缘子10的前端侧露出。中心电极20是具有在电极母材21的内部埋设了芯材25的构造的棒状电极。电极母材21是利用inconel600或者inconel601等（“inconel”是商标名称）的镍或者以镍为主成分的合金形成的。芯材25是利用导热性能优于电极母材21的铜或者以铜为主体的合金形成的。在本说明书中，所谓“以铜为主体的合金”是指含铜95%以上的合金。另外，下面将该芯材25也称为“内层25”。通常，中心电极20是通过在形成为有底筒状的电极母材21的内部塞入芯材25，从底侧进行挤压成形并拉伸而制作的。在轴孔12内，中心电极20通过密封体4和陶瓷电阻3与在绝缘子10的后端侧设置的端子配件40电连接。

主体配件50是利用低碳钢形成的筒状的配件，在其内部保持绝缘子10。从绝缘子10的后端侧主体部18的一部分一直到长腿部13的部位被主体配件50包围。

主体配件50具有工具卡合部51和安装螺纹部52。工具卡合部51是火花塞扳手（未图示）进行嵌合的部位。主体配件50的安装螺纹部52是形成有螺纹牙的部位，被螺合在发动机缸盖200的安装螺纹孔201中，发动机缸盖200设置于内燃机的上部。这样，通过将主体配件50的安装螺纹部52螺合在发动机缸盖200的安装螺纹孔201中并进行紧固，火花塞100被固定于内燃机的发动机缸盖200。

在主体配件50的工具卡合部51和安装螺纹部52之间形成有向径向外侧鼓出的法兰状的凸缘部54。将板体弯折而形成的环状的衬垫5被嵌合插入在安装螺纹部52与凸缘部54之间的螺纹颈59中。在将火花塞100安装于发动机缸盖200时，衬垫5在凸缘部54的底座面55与安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被压扁并变形。利用该衬垫5的变形将火花塞100与发动机缸盖200之间密封，从而抑制燃烧气体通过安装螺纹孔201而漏出。

在主体配件50的比工具卡合部51靠后端侧设有薄壁的铆接部53。另外，在凸缘部54与工具卡合部51之间设有与铆接部53同样薄壁的底座弯曲部58。圆环状的环部件6、7插入在主体配件50的从工具卡合部51一直到铆接部53的内周面与绝缘子10的后端侧主体部18的外周面之间。在两个环部件6、7之间还填充了滑石（talc）9的粉末。以向内侧弯折的方式对铆接部53进行铆接，由此将主体配件50和绝缘子10固定。利用环状的密封片8保持主体配件50与绝缘子10之间的气密性，密封片8介入设置在形成于主体配件50的内周面的台阶部56和绝缘子10的台阶部15之间，由此防止燃烧气体的漏出。底座弯曲部58构成为在铆接时随着压缩力的施加而向外挠曲变形，由此确保滑石9的压缩长度，并提高主体配件50内的气密性。

接地电极30接合在主体配件50的前端部上，该接地电极30从主体配件50的前端部朝向中心轴O而弯曲。接地电极30能够利用inconel600等（“inconel”是商标名称）这样耐腐蚀性较高的镍合金形成。该接地电极30与主体配件50的接合能够通过焊接来进行。接地电极30的前端部33与中心电极20相对。

火花塞100的端子配件40通过火花塞帽（未图示）与未图示的高压线缆连接。并且，通过向该端子配件40与发动机缸盖200之间施加高电压，在接地电极30与中心电极20之间产生火花放电。

另外，在中心电极20和接地电极30分别安装有以高熔点的贵金属为主成分而形成的圆柱状的电极端头90、95。具体地讲，在中心电极20的前端侧的面上安装电极端头90，电极端头90例如是利用钇（Ir）、或以钇为主成分并添加了铂（Pt）、铑（Rh）、钌（Ru）、钯（Pd）、铼（Re）中一种或者两种以上的Ir合金而形成的。另外，在接地电极30的前端部33的与中心电极20相对的面上安装了铂或以铂为主成分的电极端头95。另外，下面将电极端头也称为贵金属端头。

图2是放大表示中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。该图2是以轴线方向OD朝向纸面的上方的方式而绘图的。另外，该图2所示的截面是与中心电极的中心轴O平行的截面，而且是通过中心轴O和熔融部92的截面。

在本实施方式中，熔融部92是在贵金属端头90、电极母材和内层之间而形成的。熔融部92接触内层25，并包括贵金属端头90的成分、电极母材21的成分、和形成内层25的铜成分。如果含有铜成分，则导热率增大，因而能够增大熔融部92的导热率，能够提高热拉伸性能。并且，随着熔融部92的热拉伸性能的提高，也能够提高贵金属端头90的热拉伸性能。

熔融部92能够通过从贵金属端头90与中心电极20的边界的侧面照射纤维激光或者电子束而形成。尤其是纤维激光或电子束的每单位面积的能量强度较大，因而熔点较高的内层25也能够熔融。在本实施方式中，熔融部92形成为包围贵金属端头90的侧面全周。

在此，在图2所示的截面中，将熔融部92和内层25接触的部分中与中心电极20的外周面最近的点设为点P1。将通过点P1并与中心轴平行的直线设为直线L1。将熔融部92中比直线L1靠近中心轴O的区域设为区域R（图2中被附加了交叉影线的区域）。在本实施方式中，该区域R的重心G的铜成分的含有量为10重量%以上。这样，能够提高熔融部92的热拉伸性能，并且能够提高贵金属端头90的热拉伸性能。下面对其理由进行说明。

中心电极20的内层25是以铜为主体而形成的，因而导热率较大。区域R是熔融部92中被夹在中心电极20的内层25与贵金属端头90之间的区域，因而是对贵金属端头90的热拉伸性能最具有影响的区域。在本实施方式中，区域R的重心G的铜成分的含有量为10重量%以上，因而能够提高熔融部92的区域R中的导热率。因此，能够提高熔融部92的热拉伸性能，并且能够提高贵金属端头90的热拉伸性能。

这种熔融部92能够通过调整内层25中的铜成分的含有量、并调整纤维激光或者电子束的输出和照射时间、照射方向来实现。并且，关于将铜成分的含有量设为上述数值范围的依据将在后面进行说明。另外，在图2所示的截面中，将区域R的重心G也成为“图心G”。

另外，在本实施方式中，在隔着中心轴O与熔融部92相对的位置形成有第2熔融部93。如上所述，熔融部92形成为包围贵金属端头90的侧面全周，因而熔融部92和第2熔融部93包围贵金属端头90的侧面的周围而连接成一体。

在此，将第2熔融部93和内层25接触的部分中与中心电极20的外周面最近的点设为点P2。将通过点P2并与中心轴O平行的直线设为直线L2。将直线L1与直线L2的距离设为b。在这种情况下，本实施方式的火花塞100满足下面的关系式。

b≥0.2mm ……（1）

这样，能够提高熔融部92、93和贵金属端头90的热拉伸性能。下面对其理由进行说明。

距离b是指内层25中与熔融部92、93和贵金属端头90接触的部分的宽度。该距离b越长，与熔融部92、93和贵金属端头90接触的内层的面积越大，因而能够提高熔融部92、93和贵金属端头90的热拉伸性能。另外，关于将距离b设为上述数值范围的依据将在后面进行说明。另外，下面将距离b也称为“内层宽度b”。

另外，在图2所示的截面中，将直线L1与熔融部92的贵金属端头90侧的轮廓线的交点设为点P3。将从点P1到点P3的长度设为a。在这种情况下，本实施方式的火花塞100满足下面的关系式。

a≤0.3mm ……（2）

这样，能够提高贵金属端头90的热拉伸性能。下面对其理由进行说明。

长度a是指在中心电极20的内层25与贵金属端头90之间形成的熔融部92中最厚的部分的长度。中心电极20的内层25越接近贵金属端头90、即长度a越短，贵金属端头的热量越容易传递到中心电极的内层，因而能够提高贵金属端头90的热拉伸性能。另外，关于将长度a设为上述数值范围的依据将在后面进行说明。另外，下面将长度a也称为“熔融长度a”。

另外，在本实施方式中，贵金属端头90接触内层25。因此，贵金属端头90的热量直接传递到内层25，因而能够进一步提高贵金属端头90的热拉伸性能。

B.实验例：

B1.有关熔融部92有无铜成分及热拉伸性能的实验例：

在本实验例中，准备了熔融部92不含铜成分的两个试样（比较例1、2）和熔融部92含有铜成分的试样（实施方式），以便确认熔融部92是否含有铜成分与贵金属端头90的热拉伸性能的关系。并且，用燃烧器将各试样的贵金属端头90加热到900℃，在停止加热起30秒后，用放射温度计测定贵金属端头90的放电面的温度，将各试样的热拉伸性能进行比较。

图3是表示比较例1、2及实施方式的中心电极的前端部附近的截面的说明图。在比较例1中，在中心电极20的前端部设有包围并支撑贵金属端头90的支撑部20x。该支撑部20x用与电极母材21相同的材料形成。该比较例1中的熔融部92x是该支撑部20x和微量的贵金属端头90熔融而形成的，内层25没有熔化成该熔融部92x。即，该比较例1中的熔融部92x不含铜成分。

在比较例2中，在中心电极20的前端部设有用于埋设贵金属端头90的槽部20y。与比较例1相同地，在该比较例2的熔融部92y中也不含铜成分。与此相对，实施方式的熔融部92接触内层25，并包括贵金属端头90的成分、电极母材21的成分、和形成内层25的铜成分。另外，在比较例1、2及实施方式中，贵金属端头90露出的部分的长度及贵金属端头90的直径相同。另外，比较例1、2及实施方式中的各种尺寸如下所述。贵金属端头90露出的部分的长度T=0.6mm，贵金属端头90的直径d=0.6mm，支撑部20x的长度La=0.6mm，支撑部20x的直径D=0.6mm，比较例1的贵金属端头90的长度Lb=1.3mm，比较例2的贵金属端头90的长度Lc=1.0mm。

图4是表示比较例1、2及实施方式的热拉伸性能的实验结果的说明图。根据该图4可以理解为，在比较例1中，温度从900℃几乎没有怎么降低，在比较例2中，温度仅下降10℃。与此相对，在实施方式中可以理解为温度下降达40℃以上。根据以上情况可以理解为，在本实施方式的火花塞中，熔融部92的热拉伸性能提高，随之贵金属端头90的热拉伸性能提高。

B.有关熔融部92的铜的含有率及热拉伸性能的实验例：

在本实验例中，准备了熔融部92中的铜的含有率不同的多个试样，以便确认熔融部92中的铜的含有率与贵金属端头的热拉伸性能的关系。并且，用燃烧器将各试样的贵金属端头90加热到900℃，在停止加热起30秒后，用放射温度计测定贵金属端头90的放电面的温度，将各试样的热拉伸性能进行比较。另外，在本实验例中，作为试样准备了贵金属端头90的直径为0.6mm的类型和1.6mm的类型。在下面说明的其它实验例中同样也是准备两种类型的试样进行了实验。

图5是表示贵金属端头90的直径不同的两种类型的试样的说明图。在类型1的试样中，贵金属端头90的直径为0.6mm，中心电极20的直径为0.7mm。类型1的试样是通过将贵金属端头90焊接在中心电极基部部件20z的前端变细的部分上而制作的。

另一方面，在类型2的试样中，贵金属端头90的直径为1.6mm，中心电极20的直径为1.7mm。类型2的试样是通过沿切断线Z将中心电极基部部件20z的前端切断，将贵金属端头90焊接在该被切断的面上而制作的。另外，关于两种类型的试样所示出的“熔融部的深度c”，将在后述的其它实验例中进行说明。

图6是表示熔融部92中的铜的含有率与贵金属端头90的热拉伸性能的关系的说明图。根据该图6可以理解为，随着熔融部92中的铜的含有率增大，贵金属端头90的热拉伸性能提高，贵金属端头90的温度容易下降。在贵金属端头90的直径为0.6mm的类型1和1.6mm的类型2这两种类型的试样中，都能够确认到这种倾向。具体地讲，可以理解为两种类型都是如果熔融部92中的铜的含有率为10重量%，则贵金属端头90的放电面的温度下降到865℃左右，在该含有率为20重量%时下降到860℃左右，在该含有率为30重量%以上时，贵金属端头90的放电面的温度低于860℃。

根据以上情况可以理解为，无论贵金属端头90的直径如何，都优选熔融部92中的铜的含有率为10重量%以上，更优选20重量%以上，特别优选30重量%以上。

B3.有关内层宽度b及热拉伸性能的实验例：

在本实验例中，准备了内层宽度b不同的多个试样，以便确认内层宽度b与贵金属端头90的热拉伸性能的关系。并且，用燃烧器将各试样的贵金属端头90加热到900℃，在停止加热起30秒后，用放射温度计测定贵金属端头90的放电面的温度，将各试样的热拉伸性能进行比较。

图7是表示内层宽度b不同的试样的制作步骤的一部分的说明图。在本实验例中，准备了内部具有前端部变细的内层25的中心电极基部部件20s。并且，通过改变中心电极基部部件20s的切断位置，制作了内层宽度b不同的试样。

图8是表示内层宽度b与热拉伸性能的关系的说明图。根据该图8可以理解为，随着内层宽度b增大，贵金属端头90的热拉伸性能提高，贵金属端头90的温度容易下降。在贵金属端头90的直径为0.6mm的类型1和1.6mm的类型2这两种类型的试样中，都能够确认到这种倾向。具体地讲，可以理解为在内层宽度b达到0.2mm以上时，两种类型的试样的温度都大幅下降。并且，可以理解为随着内层宽度b达到0.3mm以上、0.4mm以上，贵金属端头90的热拉伸性能逐渐提高。因此，无论贵金属端头90的直径如何，都优选内层宽度b为0.2mm以上，更优选0.3mm以上，特别优选0.4mm以上。

B4.有关熔融宽度a及热拉伸性能的实验例：

在本实验例中，准备了熔融宽度a不同的多个试样，以便确认熔融宽度a与贵金属端头90的热拉伸性能的关系。并且，用燃烧器将各试样的贵金属端头90加热到900℃，在停止加热起30秒后，用放射温度计测定贵金属端头90的放电面的温度，将各试样的热拉伸性能进行比较。

另外，在本实验例中，针对两种类型的试样，也使熔融部92的深度c（下面也称为“熔融深度c”）发生变化。熔融深度c如图5所示是指从贵金属端头90的侧面到熔融部92的前端部的长度。通过调整在形成熔融部92时的激光器的输出，进行熔融深度c的调整。

图9是表示熔融宽度a与热拉伸性能的关系的说明图。根据该图9可以理解为，随着熔融宽度a减小，贵金属端头90的热拉伸性能提高，贵金属端头90的温度容易下降。在贵金属端头90的直径为0.6mm的类型1和1.6mm的类型2这两种类型的试样中，都能够确认到这种倾向。具体地讲，可以理解为在熔融宽度a达到0.3mm以下时，两种类型的试样的温度都大幅下降，且低于870℃。并且，可以理解为随着熔融宽度a达到0.2mm、0.1mm，贵金属端头90的热拉伸性能逐渐提高。因此，无论贵金属端头90的直径及熔融深度c如何，都是优选熔融宽度a为0.3mm以下，更优选0.2mm以下，特别优选0.1mm以下。

C.其它实施方式：

图10～图14是放大表示其它实施方式的中心电极20和贵金属端头90的截面的说明图。在图10所示的实施方式中，熔融部92b、93b形成于从中心电极20与贵金属端头90的边界面移动到贵金属端头90侧的位置。即使是这种实施方式，也能够提高熔融部92b、93b及贵金属端头90的热拉伸性能。

在图11所示的实施方式中，熔融部92c、93c形成于从中心电极20与贵金属端头90的边界面移动到贵金属端头90的相反侧的位置。即使是这种实施方式，也能够提高熔融部92c、93c及贵金属端头90的热拉伸性能。

在图12所示的实施方式中，熔融部92d、93d形成为相对于中心电极20与贵金属端头90的边界面向斜下方延伸的状态（即，向火花塞的后端侧延伸的状态）。即使是这种实施方式，也能够提高熔融部92d、93d及贵金属端头90的热拉伸性能。

在图13所示的实施方式中，熔融部92e、93e形成为相对于中心电极20与贵金属端头90的边界面向斜上方延伸的状态（即，向火花塞的前端侧延伸的状态）。即使是这种实施方式，也能够提高熔融部92e、93e及贵金属端头90的热拉伸性能。

在图14所示的实施方式中，内层25f的前端变细。即使是这种实施方式，也能够提高熔融部92、93及贵金属端头90的热拉伸性能。

D.变形例：

另外，本发明不限于上述实施例和实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内以各种方式来实施，例如也能够进行如下所述的变形。

D1.变形例1：

在上述实施方式中，熔融部92和第2熔融部93在中心轴附近分开，但它们也可以在中心轴附近连接成一体。即，在图2所示的截面中，也可以是在贵金属端头90与内层25之间全部形成熔融部，贵金属端头90不接触内层25的状态。另外，在上述实施方式中，将中心轴O的左侧作为熔融部92进行了说明，将中心轴O的右侧作为第2熔融部93进行了说明，但也可以将它们反过来。

D2.变形例2：

在上述实施方式中，熔融部92形成于贵金属端头90的侧面全周，但熔融部92也可以形成于贵金属端头90的侧面的一部分。在这种情况下，在与中心电极的中心轴O平行的截面、而且是通过中心轴O和熔融部92的截面中，只要具有上述实施方式的结构的一部分，就能够提高熔融部92及贵金属端头90的热拉伸性能。

D3.变形例3：

上述实施方式中的火花塞的放电方向与轴线方向OD一致，但本发明也能够适用于放电方向是与轴线方向OD垂直的方向即所谓横向放电式的火花塞。

D4.变形例4：

在上述实施方式中的火花塞设有电极端头（贵金属端头）90、95，但也可以省略在接地电极30的前端设置的电极端头（贵金属端头）95。

标号说明

3…陶瓷电阻

4…密封体

5…衬垫

6…环部件

8…密封片

9…滑石

10…绝缘子

11褶皱部

12…轴孔

13…长腿部

15…台阶部

17…前端侧主体部

18…后端侧主体部

19…凸缘部

20…中心电极

20x支撑部

20y槽部

21…电极母材

25、25f…芯材（内层）

30…接地电极

40…端子配件

50…主体配件

51…工具卡合部

52…安装螺纹部

53…铆接部

54凸缘部

55…底座面

56…台阶部

58底座弯曲部

59…螺纹颈

90、95…电极端头（贵金属端头）

92、92b～92e、92x、92y…熔融部

93、93b～93e…第2熔融部

100…火花塞

200…发动机缸盖

201…安装螺纹孔

205…开口周缘部

a…熔融宽度

b…内层宽度

Claims

1.一种火花塞，包括：中心电极，该中心电极具有电极母材和在该电极母材的内部设置的以铜为主体的内层；以及贵金属端头，设置于所述中心电极的前端，所述火花塞的特征在于，

具有在所述贵金属端头、所述电极母材及所述内层之间形成的熔融部，

在与所述中心电极的中心轴平行而且是通过所述中心轴及所述熔融部的截面中，所述熔融部接触所述内层，并且包括所述贵金属端头的成分、所述电极母材的成分、和形成所述内层的铜成分。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将所述熔融部中比所述直线L1靠近所述中心轴的区域设为区域R，此时在所述区域R的重心G的所述铜成分的含有量为10重量%以上。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将隔着所述中心轴与所述熔融部相对而形成的第2熔融部和所述内层接触的部分中、与所述中心电极的外周面最近的点设为点P2，将通过所述点P2并与所述中心轴平行的直线设为直线L2，将所述直线L1与所述直线L2的距离设为b，此时满足关系式b≥0.2mm。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的火花塞，其特征在于，

在所述截面中，将所述熔融部和所述内层接触的部分中与所述中心电极的外周面最近的点设为点P1，将通过所述点P1并与所述中心轴平行的直线设为直线L1，将所述直线L1与所述熔融部的所述贵金属端头侧的轮廓线的交点设为点P3，将从所述点P1到所述点P3的长度设为a，此时满足关系式a≤0.3mm。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的火花塞，其特征在于，所述贵金属端头接触所述内层。