CN103715613A - 火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在中心电极及接地电极中的至少一者设有电极头的、通过抑制电极头的火花放电面的氧化消耗及火花消耗而耐久性优良的火花塞，其特征在于，在中心电极及接地电极的至少一者设置的电极头合计含有相对于全质量95质量％以上的Ir、Rh、Ru，且Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点A(6，1)、B(6，15)、C(33，18)、D(33，4)、A(6，1)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)，在将用含有上述轴线的平面截断上述电极头时的截面的维氏硬度设为Has，并且将使上述电极头在Ar气氛的炉内在1300℃维持10小时后对上述电极头进行冷却后测量的上述电极头的上述截面的维氏硬度设为Han时，满足1.5≤Has／Han≤2.2。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞，尤其是涉及一种在中心电极与接地电极中的至少一者设有电极头的火花塞。

背景技术

汽车发动机等内燃机的用于点火的火花塞通常包括：筒状的主体金属壳；筒状的绝缘体，其配置于该主体金属壳的内孔；中心电极，其配置于该绝缘体的前端侧内孔；接地电极，其一端接合于主体金属壳的前端侧，另一端在与中心电极之间具有火花放电间隙。而且，在内燃机的燃烧室内，火花塞在中心电极的前端部与接地电极的前端部之间形成的火花放电间隙火花放电，使填充在燃烧室内的燃料燃烧。

作为形成中心电极和接地电极的材料，一般使用Ni合金等。Ni合金虽然在耐氧化性及耐消耗性方面与以Pt及Ir等的贵重金属为主要成分的贵重金属合金相比稍差，但因为与贵重金属相比便宜所以适合用作形成接地电极和中心电极的材料。

近年来，为了谋求高输出功率化及减低油耗，有升高燃烧室内的温度的倾向，另外，为了提高点火性，以使形成火花放电间隙的放电部向燃烧室的内部突出的方式设置的发动机逐渐被使用。在这种状况下，由于火花塞的放电部暴露于高温，形成放电部的中心电极及接地电极的氧化消耗容易变快。因此，在中心电极与接地电极之间相对的各自的前端部设置电极头，使在该电极头产生火花放电，从而抑制中心电极及接地电极的氧化消耗的方法被开发出来。

例如，在专利文件1中，记载有“…一种在上述中心电极和/或上述接地电极的前端部的放电部位处接合有贵重金属电极头的内燃机用火花塞，该内燃机用火花塞的特征在于，上述贵重金属电极头包含Ir-Rh合金，Rh添加量范围为1wt％～60wt％”(参照专利文件1的权利要求1)。公开了在该内燃机用火花塞的贵重金属电极头中，利用高熔点的Ir提高耐消耗性，通过往Ir添加Rh从而防止Ir在高温下的挥发消耗(参照专利文件1的第0022段)。

在专利文件2中，记载有“…上述贵重金属构件以Ir为主要成分，含有Rh6.5质量％～43质量％、Ru5.2质量％～41质量％、Ni0.4质量％～19质量％的火花塞。”(参照专利文件2的权利要求1)。公开了在该火花塞的贵重金属构件中，由于以高熔点的Ir为主要成分，所以耐热性良好，由于添加有预定量的Rh，即使在高温时也能够抑制Ir的挥发消耗，由于添加有预定量的Ni，所以能够抑制根据使用条件的不同而有时发生于贵重金属构件的勺状的异常消耗，由于添加有预定量的Ru，所以能够抑制产生贵重金属构件的消耗、粒状物的粘附的发汗现象的产生，以及能够抑制这些情况进一步发展后的剥離现象的发生(参照专利文件2的第0011段及第0012段)。

在专利文件3中以提供一种难以产生在高温下的Ir成分的氧化·挥发所产生的消耗，进而耐久性良好的火花塞为所要解决的技术问题(参照专利文件3的第0004段)，并公开了：一种形成火花放电间隙的发火部以Ir构成主体，并且维氏硬度成为Hv400以下的区域自其表面以0.05mm以上的厚度形成，在观察其截面组织时，其截面上出现的粒子的最小直径dmin与最大直径dmax的比dmin／dmax的平均值为0.7以上的火花塞(参照专利文件3的权利要求1和2)。公开了：以Ir为主体的金属原材料经过轧制、锻造、切削、切断、冲裁等加工而制造出的电极头残留相当程度的因塑性加工的变形而引起加工硬化，尤其是应变残留的程度较大的表层部区域的硬度变得相当高。当这样的电极头直接形成发火部时，由于Ir成分的氧化·挥发所产生的消耗容易进行，因此对该电极头在900～1700℃施行退火，以形成维氏硬度成为Hv400以下的预定厚度的表层部区域的方式使电极头软化，从而有效地抑制Ir成分的氧化·挥发(参照专利文件3的第0008～0010段)。另外，公开了：如上述那样被加工硬化的电极头的原材料的粒子被沿加工方向较大程度地拉长，上述dmin／dmax呈现出相当小的值。但是，若进行上述退火则会产生再结晶，而dmin／dmax逐渐变大，从而更加有效地抑制发火部的Ir成分的氧化·挥发(参照专利文件3的第0012段)。

在专利文件4中记载有一种内燃机用火花塞电极材料，该内燃机用火花塞电极材料具有为整个电极头长度的柱状的结晶，并作为加工后的硬度与模拟其使用条件的1100℃、20hr的热处理后的硬度的比值的硬化率[(加工后的硬度Hv)／(模拟使用条件的1100℃、20hr的热处理后的硬度Hv)×100(％)]为130％以下(参照专利文件4的权利要求1及2)。作为提高了对高温氧化消耗的抑制效果的内燃机用火花塞电极材料，记载有“需要的是：结晶粒粗大并且其形状较长，另外，为了在其使用温度条件下不进行再结晶，需要不残留加工应变。”(参照专利文件4的第0011段)。

现有技术文献

日本特开平9-7733号公报

日本特许第4402046号公报

日本特开平11-154583号公报

日本特开2010-218778号公报

日本特许第3672718号公报

但是，近年来，寻求以带有增压器的发动机的使用、降低油耗为目的的进一步改善点火性，而使用点火线圈的能量也较大的火花塞，因此，不仅是高温下的氧化消耗的抑制是重要的，在高火花能量条件下使用的火花塞的电极头的火花放电面的氧化消耗及火花消耗的抑制也变得重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在中心电极及接地电极中的至少一者设有电极头的火花塞中，通过抑制上述电极头的火花放电面的氧化消耗及火花消耗，从而具有优良的耐久性的火花塞。

[1]一种火花塞，其具备：绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其配置在上述轴孔的前端侧；端子部件，其配置在上述轴孔的后端侧；连接部，其在上述轴孔内将上述中心电极与上述端子部件之间电连接；主体金属壳，其容纳上述绝缘体；接地电极，其配置成一端部与上述主体金属壳的前端部接合，另一端部与上述中心电极之间设有间隙，其特征在于，

上述中心电极及上述接地电极中的至少一者具有形成上述间隙的电极头，

上述电极头相对上述电极头的整体质量合计含有95质量％以上的Ir、Rh、Ru，且Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点A(6，1)、B(6，15)、C(33，18)、D(33，4)、A(6，1)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)，

在将用含有上述轴线的平面截断上述电极头后的截面的维氏硬度设为Has并且将使上述电极头在Ar环境的炉内在1300℃维持10小时后对上述电极头进行冷却后测量的上述电极头的上述截面的维氏硬度设为Han时，满足1.5≦Has／Han≦2.2，

其中，“冷却”是指，在从使Ar以2L／min流动的同时加热的状态停止上述炉内的加热并在停止加热后也同样使Ar在上述炉内流动的条件下进行。

上述[1]的优选实施方式是：

[2]上述电极头的Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点E(11，4)、F(11，14)、G(31，16)、H(31，6)、E(11，4)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)。

[3]上述电极头的Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点I(15，7)、J(15，13)、K(27，14)、L(27，8)、I(15，7)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)。

[4]上述[1]～[3]的任一项所记载的火花塞，其中，上述中心电极具有与上述连接部接触的后端部以及自上述后端部向前端侧延伸的棒状部，

(1)上述棒状部的相同直径的部位中，上述轴线方向的长度最长的胴部的直径d最大为2.25mm，

(2)上述棒状部与上述主体金属壳之间在与上述轴线正交的方向的距离h为3mm以下的区域的上述轴线方向的长度H至少为9mm。

根据本发明，上述电极头以特定的比例含有Ir、Rh以及Ru，硬度比(Has／Han)处于特定的范围，因此能够抑制电极头的火花放电面的氧化消耗与火花消耗，从而能够提供具有耐久性的火花塞。

当中心电极的直径d较小时，火花放电所产生的热难以从电极头传向中心电极及绝缘体，因此电极头高温化，变得不仅容易产生氧化消耗，也容易产生火花消耗。另外，当中心电极与主体金属壳之间的距离h较小的区域的上述轴线方向的长度H较大时，中心电极所储蓄的电荷量增大，电容放电能量变大，电极头变得不仅容易产生氧化消耗，还容易产生火花消耗。当本发明的电极头设置在具有上述直径d最大为2.25mm，上述距离h为3mm以下的区域的上述轴线方向的长度H至少为9mm这样的对耐氧化性及耐火花消耗性要求严格的结构的火花塞时，抑制放电部附近的氧化消耗及火花消耗的效果好。

附图说明

图1是作为本发明的火花塞的一个实施例的火花塞的局部剖视整体说明图。

图2是表示图1所示的火花塞的主要部分的主要部分剖视说明图。

图3是表示测量电极头的维氏硬度的位置的剖视说明图。

图4是是表示电极头所含的Rh与Ru的质量比例关系的图。

具体实施方式

本发明的火花塞具有：中心电极，其配置于上述轴孔的前端侧；端子部件，其配置于上述轴孔的后端侧；连接部，其在上述轴孔内将上述中心电极与上述端子部件之间电连接；主体金属壳，其容纳上述绝缘体；接地电极，其配置成一端部接合于上述主体金属壳的前端部，另一端部与上述中心电极之间设有间隙。本发明的火花塞只要是具有这样的结构的火花塞即可，其他的结构并不特别限定，可以采用公知的各种结构。

图1和图2表示作为本发明的火花塞的一个实施例的火花塞。图1是作为本发明的火花塞的一个实施例的火花塞1的局部剖视整体说明图。图2是表示图1所示的火花塞的主要部分的主要部分剖视说明图。在图1及图2中将纸面下方作为轴线O的前端方向，将纸面上方作为轴线O的后端方向进行说明。

如图1及图2所示，该火花塞1包括：大致圆筒形状的绝缘体3，其具有沿轴线O方向延伸的轴孔2；大致棒状的中心电极4，其配置在上述轴孔2内的前端侧；端子部件5，其配置在上述轴孔2内的后端侧；连接部6，其在上述轴孔2内将上述中心电极4与上述端子部件5之间电连接；大致圆筒形状的主体金属壳7，其用于保持上述绝缘体3；接地电极8，其配置成一端部连接于上述主体金属壳7的前端部，另一端部以与上述中心电极4隔着间隙G相对的方式而配置，上述中心电极4在其前端面设有电极头9。

上述绝缘体3包括：后端侧胴部11，其具有大致圆筒形状，用于容纳端子部件5，并使端子部件5与主体金属壳7之间绝缘；大径部12，其在比该后端侧胴部靠前端部侧的位置沿径向向外突出；前端侧胴部13，其在该大径部12的前端侧容纳连接部6，且外径比大径部12小；长腿部14，其在该前端侧胴部13的前端侧容纳中心电极4，且外径及内径比前端侧胴部13小。前端侧胴部13与长腿部14的内周面经由阶梯部15连接，后面说明的中心电极4的凸缘部16以抵接于该阶梯部15的方式配置，中心电极4固定在轴孔2内。前端侧胴部13与长腿部14的外周面经由台阶部17连接，后面说明的主体金属壳7的锥形部18隔着板密封件19抵接于该台阶部17，绝缘体3相对于主体金属壳7固定。绝缘体3是在绝缘体3的前端方向的端部从主体金属壳7的前端面突出的状态下，固定于主体金属壳7。绝缘体3优选由具有机械强度、热强度、电强度的材料形成，作为这样的材料，例如能够列举以氧化铝为主体的陶瓷烧结体。

在上述绝缘体3的轴孔2内，在其前端侧设有中心电极4，在后端侧设有端子部件5，在中心电极4与端子部件5之间设有用于将中心电极4及端子部件5固定于轴孔2内的连接部6。上述连接部6由用于降低传播噪音的电阻体21、在该电阻器21与中心电极4之间设置的第1密封体22以及在该电阻体21与端子部件5之间设置的第2密封体23形成。电阻体21是将含有玻璃粉末、非金属导电性粉末及金属粉末等的组成物烧结而形成的，其阻值通常为100Ω以上。第1密封体22及第2密封体23是将含有玻璃粉末及金属粉末等的组成物烧结而形成的，其阻值通常为100mΩ以下。本实施方式的连接部6是由电阻体21、第1密封体22以及第2密封体23形成的，但也可以由电阻体21、第1密封体22以及第2密封体23中的至少一个形成。

上述主体金属壳7具有大致圆筒形状，以通过内部装有绝缘体3来保持绝缘体3的方式形成。在主体金属壳7的前端方向的外周面形成有螺纹部24，利用该螺纹部24，在未予图示的内燃机的缸盖安装火花塞1。上述主体金属壳7在螺纹部24的后端侧具有凸缘状的气体密封部25，在气体密封部25的后端侧具有用于使扳手、扳钳等工具卡合的工具卡合部26，在工具卡合部26的后端侧具有弯边紧固部27。在弯边紧固部27及工具卡合部26的内周面与绝缘体3的外周面之间形成的环状的空间配置有环状的密封件28、29及滑石30，绝缘体3被相对于主体金属壳7固定。螺纹部24在其内周面的前端侧具有与绝缘体3的长腿部14之间具有空间的方式配置的前端侧内周面31，在比该前端侧内周面31靠后端侧的位置具有沿径向内突出的突起部32，在比该突起部32靠后端侧的位置具有内径比该突起部32处的内径大，以包围绝缘体3的前端侧胴部13的方式配置的后端侧内周面33。上述突起部32是在其后端侧具有扩径呈锥形状的锥形部18，锥形部18与绝缘体3的台阶部17隔着环状的板密封件19抵接。上述突起部32的轴线O方向长度t、即自上述前端侧内周面31向后端侧沿径向内开始缩径的点与自上述后端侧内周面33向前端侧沿径向内开始缩径的点之间的距离t通常设为1.8～3.0mm。主体金属壳7能够由导电性的钢铁材料、例如低碳素钢形成。

端子部件5是用于从外部向中心电极4施加用来在中心电极4与接地电极8之间进行火花放电的电压的端子，在其一部分从绝缘体3的后端侧露出的状态下插入轴孔2内由密封体23固定。端子部件5被点火线圈施加电压(未予图示)。例如，利用点火线圈对端子部件5施加高电压，使高电流在电极头9与接地电极8之间流动，从而产生高火花能量的火花放电。火花能量通常为10～60mJ，即使是70mJ以上这样的高火花能量，具备本发明的电极头的火花塞也能够抑制放电部附近的氧化消耗及火花消耗。端子部件5能够由低碳素钢等金属材料形成。

上述中心电极4具有与上述连接部6接触的后端部34、自上述后端部34向前端侧延伸的棒状部35以及接合于该棒状部35的前端面的电极头9。后端部34具有沿径向外突出的凸缘部16和自该凸缘部16向后端侧延伸的头部36。该凸缘部16以与绝缘体3的阶梯部15抵接的方式配置，通过在轴孔2内周面与后端部34的外周面之间填充有第1密封体22，中心电极4在其前端自绝缘体3的前端面突出的状态下固定于绝缘体3的轴孔2内，相对于主体金属壳7绝缘保持。棒状部35具有沿轴线O方向延伸呈圆柱状的胴部37，在其前端具有圆锥台形状的前端部38，该前端部38接合有电极头9。中心电极4的后端部34与棒状部35可以由Ni合金等中心电极4所使用的公知的材料形成。中心电极4也可以由外层和芯部形成，该外层由Ni合金等形成，该芯部由比Ni合金导热性高的材料形成，并以同心地埋入该外层的内部的轴心部的方式形成。作为形成芯部的材料，例如，能够列举Cu、Cu合金、Ag、Ag合金、纯Ni等。

上述电极头9由具有后述的特性的材料形成，能够具有圆柱形状及棱柱形状等合适的形状。上述电极头9利用激光焊接及电阻焊等合适的方法而与棒状部35的前端面相接合。

上述接地电极8例如形成为大致棱柱形状，一端部与主体金属壳7的前端部接合，在中途弯曲成大致L字状，另一端部以与中心电极4的前端部之间隔着间隙G相对的方式形成。上述接地电极8能够用Ni合金等接地电极8所使用的公知的材料形成。本实施方式的火花塞1的间隙G是设在中心电极4的前端部的电极头9与接地电极8之间的最短距离，该间隙G通常设定为0.3～1.5mm。电极头也可以设在中心电极4与接地电极8的两者，至少一个的电极头由具有后述的特性的材料形成的电极头形成即可，另一个电极头也可以用被作为电极头使用的公知的材料形成。在接地电极8的前端部设有电极头的情况下，设在接地电极8的电极头与设在中心电极4的电极头9的相对的各自的相对面之间的最短距离成为间隙G，在该间隙G产生火花放电。

接下来，对作为本发明的特征部分的设在中心电极4的电极头9进行更加详细的说明。

如专利文件3和专利文件4所示，迄今为止，认为应变的残留程度较大的电极头氧化消耗容易进展，利用退火进行再结晶的粒状的结晶组织的氧化消耗则被抑制。另外，迄今为止，认为形成电极头的材料的熔点越高，或者导热率越高，越有利于耐火花消耗性。从这一点来看，可以想到，应变的残留程度较大的电极头与应变的残留程度较小的电极头、由没有残留应变的再结晶组织构成的电极头相比导热率低，因此不利于耐火花消耗性。另外，作为以往所考虑的火花消耗的机理，能够列举原子被从电极头表面弹飞的溅射及电极头表面的金属的熔融及蒸发等。可以想到，由于应变的残留程度较大的电极头处于热力学上的不稳定状态，所以溅射及金属的熔融及蒸发容易进行，容易产生消耗。因而，可以想到，无论由何种组成材料形成电极头，应变的残留程度较小的电极头、由再结晶组织构成的电极头对耐氧化性及耐火花消耗性有利。

然而，发明者们研究后，认识到：应变的残留程度较小的电极头、由再结晶组织构成的电极头作为高温下的耐氧化性优良的结果，是能够获得耐久性优良的火花塞，但在高火花能量条件下，耐火花消耗性差，其结果是，变为耐久性差的火花塞。

进一步研究的结果是，认识到：在特定的组成范围，通过形成为具有一定的应变的电极头9，从而即使是在高火花能量条件下使用的火花塞，也能够维持火花放电面的耐氧化性并提高耐火花消耗性，由此能够提供耐久性优良的火花塞。

将用含有上述轴线O的平面截断上述电极头9时的截断面的维氏硬度设为Has，将在将上述电极头9放置于炉内，使Ar以2L／分钟流动的同时进行加热，在1300℃维持10小时后停止加热，停止加热后也使Ar以2L／分钟持续流动的状态下自然冷却(以下，有时称为加热处理)后，从炉内取出，进行测量的上述电极头9的上述截面的维氏硬度设为Han时，本发明的电极头9满足1.5≤Has／Han≤2.2。

作为Has与Han的比值的硬度比(Has／Han)表示残留在电极头的应变的程度。经过后述的工序而形成的电极头具有特定的组成，并具有某一定的应变。获得的电极头表示作为将对应于电极头的组成等决定的硬度与对应于变形的残留程度决定的硬度组合的结果的硬度(Has)。若对该电极头进行加热处理，则应变被完全除去，成为粒状的再结晶组织。因此，加热处理后的电极头的硬度(Han)的值表示作为将对应电极头的组成等决定的硬度及没有残留应变时的硬度组合的结果的硬度。因此，电极头的硬度的比(Has／Han)表示具有应变的电极头的硬度(Has)与没有残留应变的电极头的硬度(Han)的比，成为残留在电极头的应变程度的指标。

硬度比(Has／Han)处于上述范围的电极头具有一定的应变。上述加热处理后的电极头通过发生再结晶而完全除去应变。

若上述硬度比(Has／Han)在上述范围内，则即使在高火花能量条件下使用火花塞，也难以除去残留于电极头的应变。若在电极头残留一定的应变则能够抑制火花消耗，由此，能够提供耐久性优良的火花塞。通过使电极头具有一定的应变，从而能够抑制火花消耗的理由如下推断。在火花放电时，由于对电极头的火花放电面投入非常大的热能，所以电极头的火花放电面局部地温度变为非常高。因此，由于高温下的金属的氧化和金属的熔融及蒸发，电极头消耗。另外，可以认为，由于火花放电产生溅射，或者由于火花放电的冲击在电极头的火花放电面产生变形，因此，金属块的局部脱落，火花消耗加速。残留有一定的应变的电极头具有高强度。即，可以认为，残留有一定的应变的电极头比没有残留应变的电极头的屈服应力变大，由于火花放电的冲击，施加了屈服应力以上的应力时的塑性变形量变小，因此，金属块难以脱落，抑制了火花消耗。另一方面，可以认为，应变的残留程度较小的电极头、由应变完全被除去的再结晶组织构成的电极头相对地屈服应力变小，在施加了屈服应力以上的应力时的塑性变形量变大，因此金属块容易脱落。

当上述硬度比(Has／Han)小于1.5时，由于残留在电极头的应变的程度小，所以由于火花放电的冲击，电极头的火花放电面发生变形，金属变得容易脱落，耐火花消耗性差。当上述比(Has／Han)大于2.2时，残留在电极头的应变过多，再结晶温度下降。由此，在像实机耐久那样的高温的燃烧气体下及高火花能量条件下使用的话，由于火花放电在大范围去除了应变，因此如上述那样，耐火花消耗性差。

当然，根据由电极头的组成决定的熔点、导热率等不同，耐火花消耗性不同，因此，虽然存在理想的组成范围，但仅仅将组成范围合适化(将耐氧化性、耐火花消耗性最优化)是不充分的，通过形成为在特定的组成范围内具有一定的应变的电极头，抑制火花放电面的氧化消耗、火花消耗，其结果是能够提供耐久性优良的火花塞。

电极头9的维氏硬度Has和Han能够如下测量。图3是表示测量电极头9的维氏硬度的位置的剖视说明图。首先，用含有中心轴线O的平面截断电极头9，在该截面S中，作为上述中心轴线O上，将自表示承受火花放电的面(火花放电面)的前端缘T向内部0.05mm的位置作为测量点，自该点在径向两侧以0.1mm间隔取多个测量点。而且，在上述中心轴线O上，在自前端缘T向内部0.15mm的位置，同样，在径向两侧以0.1mm间隔取多个测量点。维氏硬度是在这些多个测量点中除了利用维氏硬度计进行荷重1N、保持时间10秒之外，按照日本工业标准JIS Z2244进行测量。算出这些多个测量值的算术平均值，将此设为维氏硬度Has。在由测量所形成的压痕处于由电极头9与中心电极4的熔融而形成的熔融部上的情况及处于自表示电极头9的火花放电面的前端缘T0.05mm以内的区域的情况下，从测量值中排除。维氏硬度Han是将与为了测量维氏硬度Has所使用的半截电极头不同的另一个的半截电极头放置在电气炉等的炉内，在进行上述加热处理后，同维氏硬度Has的情况一样地处理而测量维氏硬度。

硬度比(Has／Han)在上述范围内的电极头具有纤维状的结晶组织，其纤维有时沿轴线O方向取向，有时沿与轴线O正交的方向取向。完全除去应变的电极头具有粒状的再结晶组织。上述电极头9的结晶组织能够利用金属显微镜确认。

本发明的电极头9相对于电极头9整体质量合计含有95质量％以上的Ir、Rh、Ru，Rh和Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点A(6，1)、B(6，15)、C(33，18)、D(33，4)、A(6，1)按此顺序连结的线所围成的区域内(含线上)(参照图4)。上述电极头如上所述，具有一定的应变，另外，当其组成在上述范围内时，能够维持火花放电面的耐氧化性并提高耐火花消耗性，因此，能够提供耐久性优良的火花塞。

本发明的电极头9优选相对于电极头9的整体质量合计含有95质量％以上的Ir、Rh、Ru，且Rh和Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点E(11，4)、F(11，14)、G(31，16)、H(31，6)、E(11，4)按此顺序连结的线所围成的区域内(含线上)，尤其优选相对于电极头9的整体质量合计含有95质量％的Ir、Rh、Ru，且Rh和Ru的含有率(Rh，Ru)(质量％)处于用将各点I(15，7)、J(15，13)、K(27，14)、L(27，8)、I(15，7)按此顺序连结的线所围成的区域内(含线上)(参照图4)。

上述电极头9是含Ir并将其作为作主要成分的Ir合金。在此，主要成分是指在电极头9所含有的成分中含有率最多的成分。Ir的含有率是相对于电极头全质量44质量％～93质量％，在成为Ir、Rh、Ru的合计质量为95质量％～100质量％的范围内，根据上述Rh与Ru的含有率适当设定。Ir是熔点为2454℃的高熔点材料，耐火花消耗性优良。

上述电极头9以上述范围的比例含有Rh。若含有Rh，则Ir变得难以从与燃烧环境接触的电极头表面氧化挥发，因此比由纯Ir形成的电极头的放电部附近的耐氧化性提高。若Rh的含有率过低，则不能维持放电部附近的耐氧化性。若Rh的含有率过高，则由于再结晶温度降低，所以应变容易除去，另外由于Ir的含有率相对地减少，所以高熔点的Ir的特性不被发挥，耐火花消耗性差。

上述电极头9以上述范围的比例含有Ru。以Ir为主要成分含有Rh的电极头一方面放电部附近的耐氧化性提高，另一方面再结晶温度下降，因此应变变得容易被除去。但是，若除了含有Ir与Rh之外还含有Ru，则不仅材料自身的屈服应力变大，再结晶温度也升高，从而能够防止应变的除去。一般情况下，在使Ir含有预定量以上的Ru的情况下，伴随其含有量的增加，再结晶温度下降。但是，在本发明范围内使Ir-Rh合金含有Ru的情况下再结晶温度上升。

另外，当高火花能量条件下使用火花塞时，与在通常的火花能量条件下相比，火花放电面温度变得非常高，大量产生臭氧等，变为更加容易氧化的环境。若是只含有Ir与Rh的电极头，在像这样的环境下，在电极头表面、结晶粒界形成富含Rh的层。富含Rh的层所形成的理由如下推断。也就是说，可以认为，由于存在臭氧等Ir的氧化挥发加速，但如上述那样的高温条件对Rh而言可以说是还原环境，因此Rh并不氧化而Ir优先变为IrO3而氧化挥发，Rh变浓。Rh的熔点较低，由于变为富含Rh的层的部分被完全除去应变，因此，富含Rh的层在电极头表面及结晶粒界越厚地形成则火花消耗变得越容易。即，认识到：在只含有Ir与Rh的电极头中，不仅材料自身的屈服应力较低、再结晶温度较低，而且由于火花放电面的Ir的氧化挥发进行，耐火花消耗性也进一步下降。另一方面，除了Ir及Rh之外还含有Ru的电极头即使在如上述那样的Ir容易氧化挥发的环境下，通过使Ru抑制Ir的氧化，从而能够抑制富含Rh的层形成，能够抑制火花消耗。

如图4所示，通过以对应Rh的含有率的含有率而含有Ru，从而提高再结晶温度，使材料自身的屈服应力变大，还能够抑制富含Rh的层的形成。若Ru的含有率过低，则不能获得上述效果，若Ru的含有率过高，再结晶温度反而下降，应变变得容易除去，耐火花消耗性差。而且，Rh的含有率越增加，再结晶温度越下降，富含Rh的层容易较厚地形成，因此与Rh的含有率成比例，Ru的含有率不增加的话，则不能提高再结晶温度，并且不能抑制富含Rh的层的形成。另外，Rh的含有率少的话，则抑制再结晶温度下降所需要的Ru的含有率也变少，因此Rh的含有率少的情况下，Ru的含有率也变少。

本发明的电极头只要相对于电极头的整体质量合计含有95质量％以上的Ir、Rh、Ru即可，也可以以小于5质量％的含有率含有Ni、Pt、Co、Mo、Re、W、Al等以及不可避免杂质。作为不可避免杂质，例如，能够列举Cr、Si、Fe等。这些不可避免杂质的含有率优选为较少，但也可以在能够实现本发明所要解决的技术问题的范围内含有，在设所述的成分的合计质量为100质量份时，所述的1种不可避免杂质的比例为0.1质量份以下，所含有的所有种类的不可避免杂质的合计比例最好为0.2质量份以下。

上述电极头9所含各成分的含有率能够如下进行测量。即，首先用含有中心轴线O的平面截断电极头9而使截面露出，在该电极头9的截面，任意的多个部分，例如，选择所述用于测量维氏硬度的测量点，利用EPMA进行WDS(Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer)分析，从而测量各个部分的质量组成。接下来，算出测量的多个部分的测量值的算术平均值，将该平均值作为电极头9的组成。

处于特定的组成范围并具有一定的应变的本发明的电极头通过被设置在作为负极的中心电极4的前端面，能够更加进一步发挥其效果。在火花放电时，阳离子从作为正极的接地电极8飞向作为负极的中心电极4，冲撞连接于中心电极4的前端的电极头9的表面。当较重的阳离子冲撞电极头9的表面时，其表面发生变形，金属块局部脱落，容易火花消耗。另一方面，推断为：由于本发明的电极头处于特定的组成范围并且具有一定的应变，所以即使受火花放电作用也不会除去应变，由于具有较高的强度，所以即使较重的阳离子冲撞电极头的表面也难以变形，从而能够抑制火花消耗。

本发明的火花塞1在中心电极4及接地电极8中的至少一者，特别是在中心电极4具有所述的电极头，因此能够在维持火花放电面的耐氧化性的同时提高耐火花消耗性，其他的结构并不特别限定，但若是满足下面的条件(1)和(2)两者的火花塞，则比起不满足条件(1)和条件(2)中的至少一者的火花塞，放电部附近的耐氧化性及耐火花消耗性的提高效果好。

条件(1)：上述棒状部的相同直径的部位中上述轴线方向的长度最长的胴部的直径d最大为2.25mm。

条件(2)：上述棒状部与上述主体金属壳之间的在与上述轴线正交的方向的距离h为3mm以下的区域的上述轴线方向的长度H至少为9mm。

在火花塞1满足条件(1)的情况下，中心电极比不满足条件(1)的火花塞细，难以将火花放电所产生的热量从电极头9向中心电极4及绝缘体3传递，电极头9容易高温化。这样一来，不仅是电极头9的放电部附近的氧化消耗容易加速，火花消耗也又变得容易加速。

在火花塞1满足条件(2)的情况下，中心电极4与主体金属壳7之间的距离h较小的区域比不满足条件(2)的火花塞存在于大范围，因此在快要放电之前，中心电极4所积蓄的静电容量变大，电容放电的能量增大。这样一来，由于因火花放电时的电极头的火花放电面的变形而金属块的局部的脱落变得容易火花消耗。

满足条件(1)和条件(2)两者的火花塞如上所述，特别是在电极头变得容易消耗的地方，由于本发明的电极头9处于特定的组成范围并且具有一定的应变，所以即使受火花放电的作用，其应变也不会被全部除去，具有较高的强度，并且，通过使放电部附近的Ir的氧化挥发进行，能够抑制富含Rh的层形成，放电部附近的耐氧化性及耐火花消耗性的提高效果变得更加好。

上述火花塞1例如如下制造。首先，接合于中心电极4的电极头9调配各成分的含有率变为所述范围的金属成分，准备原料粉末。将此电弧熔化而形成锭，将该锭进行热锻造，做成棒状材料。接下来，对该棒状材料多次槽辊轧制，根据需要进行模锻，通过利用拉拔模具施以拉丝加工而做成具有微细的纤维状的结晶组织的截面为圆形的圆形棒状材料，通过将该圆形棒状材料截断为预定的长度来形成圆柱状的电极头。电极头9的形状不限定于圆柱状，也能够例如利用四方形模具将上述锭进行拉丝加工，加工成方材，通过将该角材截断为预定的长度来形成例如四方棒状。

本发明的电极头9除了上述工序以外，还进行热处理工序。这是因为，Ru是与Ir结晶构造不同的元素，在Ir含有Ru的合金即使含有称为加工性提高的Rh，也具有难以塑性加工、容易加工硬化的性质。热处理工序在所述电极头的各加工工序之间或全部加工工序结束后，也就是说，在加工过程的以外进行，由此，调整残留在电极头的应变的程度。即，以电极头成为所述硬度比(Has／Han)的范围的方式进行调制。该热处理工序不产生再结晶，通过在一定程度除去应变的程度的温度下维持预定时间进行，优选为：温度例如800～1500℃，保持时间例如1小时以下。含有0小时的理由并不是不进行热处理，而是表示若升温而达到目的温度的话，则不保持该目的温度而降温。更加优选的是，在900～1300℃的范围内，将保持时间最好设为30秒～45分。最好在2～30℃／min的范围内调整升温速度。更加优选的是，最好是5～20℃／min的范围。关于加热方法只要能获得具有所述硬度比的电极头，其方法没有特别限定，既可以利用电气炉控制环境，也可以利用燃烧炉加热，还可以施加多次上述热处理工序。另外，上述热处理温度会有比设为能够完全除去应变的权利要求1所记载的温度高的情况，但缩短加热时间的话，则不会完全除去应变，也不会有再结晶化的担忧。

在接地电极8接合有电极头的情况下，既可以利用与连接于中心电极4的电极头9同样的方法制造电极头，也可以利用以往的公知的方法制造电极头。

中心电极4和/或接地电极8例如利用真空熔炉调制具有预期的组成的合金的金属熔液，进行拉丝加工等，适当调整为预定的形状和预定的尺寸，从而能够制作中心电极4和/或接地电极8。在中心电极4由外层以及以埋入其外层的轴心部的方式设置的芯部形成的情况下，中心电极4在由形成为杯状的Ni合金等构成的外部材料中插入由导热率比外部材料高的Cu合金等构成的内部材料，利用挤压加工等塑性加工，形成在外层的内部具有芯部的中心电极4。接地电极也可以与中心电极4相同地由外层及芯部形成，在这种情况下，与中心电极4相同，在形成杯状的外部材料中插入内部材料，进行挤压加工等塑性加工后，能够将塑性加工成大致棱柱状而做成接地电极。

接下来，利用电阻焊或激光焊接等将接地电极8的一端部接合到由塑性加工等形成预定的形状的主体金属壳7的端面。接下来，对接合有接地电极8的主体金属壳7施以镀Zn或镀Ni。也可以在镀Zn或镀Ni后进行3价铬酸盐处理。另外，也可以将施于接地电极的镀层剥离。

接下来，利用电阻焊和/或激光焊接等使如上述那样制作的电极头9熔融固定于中心电极4。在用电阻焊将电极头9连接于中心电极4的情况下，例如，将电极头9设置在中心电极4的预定位置，推的同时施以电阻焊。在用激光焊接将电极头9接合于中心电极4的情况下，例如，将电极头9设置在中心电极4的预定位置，自与电极头9与中心电极4之间的接触面平行的方向局部地或者在全周对电极头9与中心电极4之间的接触部分照射激光束。也可以在进行电阻焊后再施以激光焊接。另外，在将接合有电极头的接地电极8的情况下，能够采用与将电极头9接合到中心电极4的方法相同的方法连接。

另一方面，通过将陶瓷等烧成预定的形状来制作绝缘体3，在该绝缘体3的轴孔2内插设有连接有电极头9的中心电极4，将形成第1密封体22的组成物、形成电阻体21的组成物以及形成第2密封体23的组成物按此顺序预备压缩于上述轴孔2内并填充。接下来，自上述轴孔2内的端部压入端子部件5并将上述组成物压缩加热。这样，上述组成物烧结而形成电阻体21、第1密封体22及第2密封体23。接下来，将固定有该中心电极4等的绝缘体3组装到接合有接地电极8的主体金属壳7。最后，使接地电极8的前端部向中心电极4侧弯曲，以使接地电极8的一端与中心电极4的前端部相对，从而制造火花塞1。

本发明的火花塞1作为汽车用的内燃机例如汽油发动机等的火花塞而使用，上述螺纹部24螺栓结合于设在形成内燃机的燃烧室的气缸盖(未予图示)的螺纹孔，被固定于预定的位置。本发明的火花塞1能够用于任何一种内燃机，但由于在高火花能量条件下使用时的电极头的耐氧化性及耐火花消耗性特别优良，所以特别适合于需要在高火花能量条件下使用的内燃机。

本发明的火花塞1并不限于所述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内，能够进行各种变更。例如，上述火花塞1的中心电极4的前端面与接地电极8的前端部的外周面以在轴线O方向隔着间隙G相对的方式配置，在本发明中，也可以是中心电极的侧面与接地电极的前端面以在中心电极的半径方向隔着间隙相对的方式配置。在这种情况下，与中心电极的侧面相对的接地电极既可以设置成一个，也可以设置成多个。

实施例

<火花塞测试体的制作>

设在中心电极的电极头将具有预定的组成的原料粉末混合，进行电弧熔化而形成锭，将该锭热锻造，做成棒状材料。接下来，对该棒状材料进行多次槽辊轧制，之后，进行模锻而形成圆棒状，而且，通过利用多次拉模施以拉丝加工，做成具有微细的纤维状的结晶组织的截面为圆形状的圆形棒状材料，通过将该圆形棒状材料截断为预定的长度，从而形成直径0.8mm、高度0.6mm的圆柱状电极头。

接下来，对该圆柱状电极头进行热处理工序，用电炉在800～1500℃的范围内的预定的温度维持0秒～1小时的范围的预定的时间，从而调整表1和表2所示的硬度比(Has／Han)，形成实施例的中心电极用的电极头。用金属显微镜观察获得的电极头，具有纤维状的结晶组织。

对比例的中心电极用的电极头是将具有预定的组成的原料粉末混合配合、熔化而制作合金，并使它形成直径0.8mm、高度0.6mm的圆柱状电极头。根据需要对该圆柱状电极头施以退火，制成具有各种硬度比(Has／Han)的电极头。也就是说，Has／Han大于2.2的对比例的中心电极用电极头是没有施加上述实施例的热处理工序及退火的，用金属显微镜观察获得的电极头，具有纤维状的结晶组织。而且，Has／Han从1.5到2.2的对比例的中心电极用电极头是施以上述热处理工序而制成的。用金属显微镜观察获得的电极头，具有纤维状的结晶组织。而且，Has／Han小于1.5的对比例的中心电极用电极头是施以退火而制成的。用金属显微镜观察获得的电极头，知道存在具有纤维状的结晶组织的电极头、具有纤维状的结晶组织和再结晶组织的电极头以及具有再结晶组织的电极头。

用于接合于接地电极的电极头是将Pt90质量％、Ni10质量％混合后熔化所得到的熔化材料利用锻造而加工成棱柱状，利用轧制、拉丝加工等将其棱柱做成圆线并截断为预定的长度，从而形成直径1.0mm、高度1mm的圆柱状的接地电极用的电极头。

如上所述，中心电极及接地电极是调制具有预定的组成的合金的熔液，进行拉线加工等，适当调整成预定的形状及预定的尺寸而制成。中心电极的相同直径的部位中轴线方向的长度最长的胴部的上述直径d为2.3mm。

接下来，将接地电极连接于主体金属壳的一端面，利用电阻焊将接地电极用的电极头接合于未接合接地电极的主体金属壳的接地电极的端部。另外，利用激光焊接将中心电极用的电极头接合于中心电极的前端部。另一方面，通过将陶瓷烧成预定的形状而制作绝缘体，向该绝缘体的轴孔内插入接合有电极头的中心电极，将形成第1密封体、电阻器及第2密封体的组成物按顺序填充到轴孔内，最后将端子部件插入并封接固定。

接下来，将固定有中心电极的绝缘体组装到接合有接地电极的主体金属壳，最后使接地电极的前端部向中心电极侧弯曲，使连接于接地电极的电极头与接合于中心电极的前端面的电极头相对而制造火花塞测试体。

制造出的火花塞测试体的螺纹直径为M14，上述棒状部与上述主体金属壳之间的在与上述轴线正交的方向的距离h为3.0mm以下的区域的上述轴线方向长度H为9mm，主体金属壳的突起部的轴线方向长度t为1.8mm，电极头间的间隙G为1.1mm。

表1和表2所示的硬度比(Has／Han)如下，分别测量维氏硬度(Has)和维氏硬度(Han)，通过计算求出其比值。中心电极用的电极头的维氏硬度(Has)是首先用含有其中心轴线的平面截断电极头，在该截面如上述那样选择多个测量点，使用维氏硬度计，除了实施荷重1N、保持时间10秒处理之外，按照日本工业标准JIS Z2244进行测量。算出这些多个测量值的算术平均值，将此作为维氏硬度(Has)。维氏硬度(Han)是将电极头放置在炉内，在进行上述加热处理后，与维氏硬度(Has)相同处理，测量出维氏硬度。将此作为维氏硬度(Han)。

表1和表2所示的中心电极用的电极头的组成是通过进行EPMA(日本电子株式会社制JXA-8500F)的WDS分析(加速电压：20kV、点径：100μm)测量质量组成。首先，用含有其中心轴线的平面截断电极头，在该截面中如上述那样选择多个测量点而测量质量组成。接下来，算出测量的多个测量值的算术平均值，将该平均值作为中心电极用的电极头的组成。在考虑了点径的测量区域处于利用电极头9与中心电极4的熔融形成的熔融部上的情况下，除去其测量点的结果。

<机上火花消耗试验>

将制造出的火花塞测试体安装于加压条件1.2MPa、氮气环境的高压腔室，以点火能量150mJ、频率100Hz进行200小时放电。测量试验前的容量放电成分的放电电压，结果为100次的平均为25kV。测量该试验前后的接合于中心电极的电极头与接合于接地电极的电极头之间的间隙，将从试验后的间隙G’减去试验前的间隙G(=1.1mm)的值(G’-G)作为间隙增加量，按照以下基准进行耐火花消耗性的评价。结果在表1和表2表示。

☆：间隙增加量小于0.1mm时

◎：间隙增加量在0.1mm以上且小于0.15mm时

○：间隙增加量在0.15mm以上且小于0.2mm时

×：间隙增加量在0.2mm以上

<实机耐久试验>

将制造出的火花塞测试体安装到试验用带有增压器的发动机，以点火线圈能量150mJ、节气门全开，维持发动机转数6000rpm的状态，进行运转150小时的耐久试验。测量试验前的电容放电成分的放电电压，结果为100次的平均为20kV。而且，利用热电偶测量自中心电极母材的前端0.5mm的位置的温度，结果为900℃。测量该试验前后的接合于中心电极的电极头与接合于接地电极的电极头之间的间隙，将从试验后的间隙G’减去试验前的间隙G(=1.1mm)的值(G’-G)作为间隙增加量，按照以下基准进行耐久性的评价。结果在表1、表2表示。另外，具有表1和表2所示的组成的电极头中，关于硬度比(Has／Han)处于1.5以上2.2以下的范围的电极头，在图4中表示Rh与Ru的质量比例。在图4中，将实机耐久性的试验结果为“×”时的质量比例表示为“×”，将“○”时的质量比例表示为“○”，将“◎”时的质量比例表示为“◇”，将“☆”时的质量比例表示为“＊”。

☆：间隙增加量小于0.06mm时

◎：间隙增加量在0.06mm以上且小于0.09mm时

○：间隙增加量在0.09mm以上且小于0.12mm时

×：间隙增加量在0.12mm以上时

[表1]

[表2]

<根据硬度比(Has／Han)的差别的评价试验>

关于表1和表2的特定的火花塞测试体，通过在电极头的制造工序的热处理工序调整温度与时间，从而使硬度比(Has／Han)在1.4～2.3的范围内变化，除此之外，与所述的火花塞测试体的制造方法相同地制作火花塞测试体，与所述相同地进行实机耐久试验，根据间隙的增加量按照以下基准进行耐久性的评价。结果在表3中表示。

☆：间隙增加量小于0.06mm时

◎：间隙增加量在0.06mm以上且小于0.09mm时

○：间隙增加量在0.09mm以上且小于0.12mm时

×：间隙增加量在0.12mm以上时

[表3]

<根据火花塞测试体的结构的差别的评价试验>

使用相同组成硬度比不同的试验号码A-18及A-19的中心电极用的电极头，使中心电极的上述直径d、上述距离h、上述轴线方向长度H变化，除此之外，与所述的火花塞测试体的制造方法相同地制作火花塞测试体。利用这些火花塞测试体，与所述相同地进行实机耐久试验，将实机耐久试验前后的接合于中心电极的电极头的体积用CT扫描(东芝株式会社制TOSCANER-32250μhd)测量，将减少的体积作为消耗体积进行测量。将从试验号码A-19的消耗体积减去用试验号码A-18的消耗体积的值作为消耗体积比而算出，按照以下基准进行耐消耗性提高效果的评价。结果在表4中表示。在表4中，试验号码C-3的距离h(=3.1mm)是棒状部与主体金属壳之间的最小距离。

◎：消耗体积比在0.6以下时

○：消耗体积比大于0.6且在0.8以下时

△：消耗体积比在0.8以上时

[表4]

在中心电极具备本发明的范围所包含的电极头的火花塞如表1和表2所示，耐火花消耗性和实机耐久性的评价均为良好。特别是在耐火花消耗性的评价中，一般情况下可以认为由熔点、导热率较高的材料形成的电极头有利于耐火花消耗性，相对于此，具备本发明的范围所包含的电极头的火花塞比将熔点、导热率最高的Ir用作电极头的火花塞(A-1)良好。因此，根据本发明，展现出通过抑制电极头的火花放电面的氧化消耗及火花消耗从而能够提供耐久性优良的火花塞。

另一方面，在中心电极具备处于本发明的范围外的电极头的火花塞如表1和表2所示，耐火花消耗性与实机耐久性的评价都差，或者虽然耐火花消耗性的评价良好，但实机耐久性的评价差。因此，在中心电极具备处于本发明的范围外的电极头的火花塞展现出由于耐氧化性和/或耐火花消耗性差而耐久性差。

如表4所示，展现出：当中心电极的直径d小，特别是在2.25mm以下，且上述距离h为3mm以下的区域的轴线方向的长度H为9mm以上时，消耗体积比小，耐消耗性提高效果更好。

附图标记说明

1  火花塞

2  轴孔

3  绝缘体

4  中心电极

5  端子部件

6  连接部

7  主体金属壳

8  接地电极

9  电极头

11 后端侧胴部

12 大径部

13 前端侧胴部

14 长腿部

15 棚部

16 锷部

17 台阶部

18 锥形部

19 板密封件

21 电阻器

22 第1密封体

23 第2密封体

24 螺杆部

25 气体密封部

26 工具卡合部

27 弯边部

28、29 密封件

30 滑石

31 前端侧内周面

32 突起部

33 后端侧内周面

34 后端部

35 棒状部

36 头部

37 胴部

38 前端部

G  火花放电间隙

Claims (4)

1.一种火花塞，其包括：

绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；

中心电极，其配置于上述轴孔的前端侧；

端子部件，其配置于上述轴孔的后端侧；

连接部，其在上述轴孔内将上述中心电极与上述端子部件之间电连接；

主体金属壳，其容纳上述绝缘体；

接地电极，其配置成一端部接合于上述主体金属壳的前端部、另一端部与上述中心电极之间设有间隙，其特征在于，

上述中心电极及上述接地电极中的至少一者具有形成上述间隙的电极头，

上述电极头相对于上述电极头的整体质量合计含有95质量％以上的Ir、Rh、Ru，且Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)即质量％处于用将各点A(6，1)、B(6，15)、C(33，18)、D(33，4)、A(6，1)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)，

将用含有上述轴线的平面截断上述电极头时的截面的维氏硬度设为Has，且将使上述电极头在Ar气氛的炉内在1300℃维持10小时后对上述电极头冷却后测量的上述电极头的上述截面的维氏硬度设为Han时，满足1.5≤Has／Han≤2.2，

其中，“冷却”是指在从使Ar以2L／min流动的同时加热的状态下停止上述炉内的加热并且在停止加热后也同样地使Ar在上述炉内流动的条件下进行。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

上述电极头的Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)即质量％处于用将各点E(11，4)、F(11，14)、G(31，16)、H(31，6)、E(11，4)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

上述电极头的Rh及Ru的含有率(Rh，Ru)即质量％处于用将各点I(15，7)、J(15，13)、K(27，14)、L(27，8)、I(15，7)按此顺序连结的线围成的区域内(含线上)。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的火花塞，其特征在于，

上述中心电极具有与上述连接部接触的后端部以及自上述后端部向前端侧延伸的棒状部，

(1)上述棒状部的相同直径的部位中的上述轴线方向的长度最长的胴部的直径d最大为2.25mm，

(2)上述棒状部与上述主体金属壳之间的在与上述轴线正交的方向的距离h为3mm以下的区域的上述轴线方向的长度H至少为9mm。

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