CN105684245A - 火花塞 - Google Patents

Abstract

一种火花塞，在与电极母材的长度方向正交并且通过电极端头的轴线的接地电极的剖面上，母材面露出并且满足1.2E≤F≤1.9E、0.05mm≤Da≤0.30mm、0.05mm≤Db≤0.30mm且0.20mm²≤J≤0.70mm²。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞。

背景技术

火花塞通过在中心电极和接地电极之间的间隙产生火花放电，实现对于内燃机的燃烧室内的混合气体的引燃。作为火花塞的接地电极，公知有一种接地电极(例如参照专利文献1)，该接地电极为了使接地电极对于火花放电以及氧化的耐消耗性提高，将电极端头与电极母材接合。这样的接地电极的电极端头由在对于火花放电以及氧化的耐消耗性方面比电极母材更优异的材质构成。例如，电极端头的材质是贵金属(例如铂、铱、钌、铑等)、镍或者以这些金属为主成分的合金等。在将电极端头与电极母材接合的接地电极通过将电极端头与电极母材接合时的焊接而形成有含有电极母材的成分和电极端头的成分的熔融部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-128076号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，为了确保能够经受内燃机的高压缩化以及高增压化的耐久性，研究将接地电极的电极端头大径化。然而，在专利文献1的火花塞中，在将接地电极的电极端头大径化的情况下，存在下述问题，即由于与大径化的电极端头的关系而导致在熔融部产生的热应力增大，因此变得容易在熔融部产生裂纹(crack)。当裂纹在熔融部过度发展时，存在电极端头从电极母材剥离的可能性。

用于解决课题的技术方案

本发明为了解决上述的问题而完成，能够作为以下的方式而实现。

(1)根据本发明的一个方式，提供一种火花塞，具备：棒状的中心电极；以及接地电极，具有电极端头、电极母材以及熔融部，所述电极端头在与所述中心电极之间形成间隙，所述电极母材与所述电极端头接合，所述熔融部含有所述电极端头的成分和所述电极母材的成分，所述电极端头从母材面向所述中心电极突出，所述母材面从所述电极母材的基端部向所述电极母材的前端部扩展。在该火花塞中，在与从所述基端部朝向所述前端部的所述电极母材的长度方向正交并且通过所述电极端头的轴线的所述接地电极的剖面上，所述母材面露出，并且所述电极端头的前端面的长度E、相对于所述轴线在一侧所述熔融部与所述母材面相接的点Ca、相对于所述轴线在不同于所述一侧的另一侧所述熔融部与所述母材面相接的点Cb、所述点Ca和所述点Cb之间的距离F、在所述一侧所述熔融部与所述电极端头的侧面相接的点Ga、通过所述点Ga并且平行于所述轴线的假想线与所述熔融部和所述电极母材的分界面交叉的点Ha、从通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线到所述点Ha的深度Da、在所述另一侧所述熔融部与所述电极端头的侧面相接的点Gb、通过所述点Gb并且平行于所述轴线的假想线与所述熔融部和所述电极母材的分界面交叉的点Hb、从通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线到所述点Hb的深度Db、作为在所述熔融部中距所述轴线最近的部位中的距通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线最远的部位的点I、将以所述点Ga、所述点Ha以及所述点I为顶点的三角形的面积和以所述点Gb、所述点Hb以及所述点I为顶点的三角形的面积合计而得到的面积J之间的关系满足1.2E≤F≤1.9E、0.05mm≤Da≤0.30mm、0.05mm≤Db≤0.30mm且0.20mm²≤J≤0.70mm²。根据该方式，能够充分确保接地电极对于电极端头的剥离的耐剥离性。

(2)在上述方式的火花塞中，将以所述点Ga、所述点Ha以及所述点I为顶点的三角形的面积和以所述点Gb、所述点Hb以及所述点I为顶点的三角形的面积合计而得到的面积J之间的关系也可以满足1.2E≤F≤1.8E、0.05mm≤Da≤0.25mm、0.05mm≤Db≤0.25mm且0.20mm²≤J≤0.68mm²。根据该方式，能够进一步确保接地电极对于电极端头的剥离的耐剥离性。

(3)在上述方式的火花塞中，所述中心电极的前端面的面积A和所述电极端头的所述前端面的面积B的关系也可以满足1.3A≤B≤4.6A。根据该方式，能够充分确保接地电极对于火花放电以及氧化的耐消耗性。

(4)在上述方式的火花塞中，所述电极端头距所述母材面的高度K也可以满足0.3mm≤K≤1.2mm。根据该方式，能够充分确保火花塞的引燃性且能够充分确保接地电极的耐消耗性。

(5)在上述方式的火花塞中，所述电极端头也可以含有铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)以及镍(Ni)中的至少一种。根据该方式，能够实现充分满足耐消耗性的电极端头。

本发明也能够以火花塞以外的各种方式实现。例如，能够以火花塞的接地电极、火花塞的制造方法、火花塞的制造装置、用于控制该制造装置的计算机程序以及记录了该计算机程序的非暂时记录的记录介质等方式实现。

附图说明

图1为示出火花塞的局部剖面的说明图。

图2为示出火花塞的前端侧的说明图。

图3为示出将接地电极剖切而成的剖面的一例的说明图。

图4为示出将其他实施方式中的接地电极剖切而成的剖面的一例的说明图。

图5为示出将其他实施方式中的接地电极剖切而成的剖面的一例的说明图。

图6为示出将其他实施方式中的接地电极剖切而成的剖面的一例的说明图。

图7为示出其他实施方式中的接地电极的说明图。

图8为示出评价接地电极对于电极端头的剥离的剥离耐性的结果的表。

图9为示出评价接地电极对于电极端头的剥离的剥离耐性的结果的表。

图10为示出评价接地电极对于电极端头的剥离的剥离耐性的结果的表。

图11为示出评价接地电极对于电极端头的剥离的剥离耐性的结果的表。

图12为示出评价接地电极对于电极端头的剥离的剥离耐性的结果的表。

图13为示出将产生了裂纹的接地电极剖切的一例的说明图。

图14为示出评价火花塞的引燃性的结果的表。

图15为示出评价电极端头的耐消耗性的结果的表。

具体实施方式

A.第一实施方式

A-1.火花塞的结构

图1为示出火花塞10的局部剖面的说明图。在图1中，以作为火花塞10的轴心的轴线CA为边界，相对于轴线CA在纸面左侧示出火花塞10的外观形状，相对于轴线CA在纸面右侧示出火花塞10的剖面形状。在本实施方式的说明中，将火花塞10中的图1的纸面下侧称为“前端侧”，将图1的纸面上侧称为“后端侧”。

火花塞10具备中心电极100、绝缘体200、主体配件300以及接地电极400。在本实施方式中，火花塞10的轴线CA也是中心电极100、绝缘体200以及主体配件300的各部件的轴心。

火花塞10在前端侧具有形成在中心电极100和接地电极400之间的间隙SG。火花塞10的间隙SG也称为火花间隙。火花塞10构成为以使形成有间隙SG的前端侧从燃烧室920的内壁910突出的状态安装于内燃机90。当在将火花塞10安装于内燃机90的状态下将高电压(例如1万～3万伏特)施加于中心电极100时，在间隙SG中产生火花放电。产生在间隙SG中的火花放电实现对于燃烧室920中的混合气体的引燃。

在图1中示出彼此正交的XYZ轴。图1的XYZ轴与后述的其他图的XYZ轴相对应。图1的XYZ轴中的X轴是与Y轴以及Z轴正交的轴。沿着X轴的X轴方向中的+X轴方向是从图1的纸面内侧朝向纸面外侧的方向，﹣X轴方向是+X轴方向的相反方向。图1的XYZ轴中的Y轴是与X轴以及Z轴正交的轴。沿着Y轴的Y轴方向中的+Y轴方向是从图1的纸面右侧朝向纸面左侧的方向，﹣Y轴方向是+Y轴方向的相反方向。图1的XYZ轴中的Z轴是沿着轴线CA的轴。沿着Z轴的Z轴方向(轴线方向)中的+Z轴方向是从火花塞10的后端侧朝向前端侧的方向，﹣Z轴方向是+Z轴方向的相反方向。

火花塞10的中心电极100是具有导电性的电极。中心电极100形成为以轴线CA为中心延伸的棒状。中心电极100的外侧面被绝缘体200从外部电绝缘。中心电极100的前端侧从绝缘体200的前端侧突出。中心电极100的后端侧与绝缘体200的后端侧电连接。在本实施方式中，中心电极100的后端侧经由端子配件190与绝缘体200的后端侧电连接。

火花塞10的绝缘体200为具有电绝缘性的绝缘子。绝缘体200形成为以轴线CA为中心延伸的筒状。在本实施方式中，绝缘体200通过烧结绝缘性陶瓷材料(例如氧化铝)而制作。绝缘体200具有以轴线CA为中心延伸的作为贯通孔的轴孔290。在绝缘体200的轴孔290中在轴线CA上以使中心电极100从绝缘体200的前端侧突出的状态保持有中心电极100。

火花塞10的主体配件300为具有导电性的金属体。主体配件300形成为以轴线CA为中心延伸的筒状。在本实施方式中，主体配件300为对形成为筒状的低碳钢实施了镀镍的部件。在其他实施方式中，主体配件300也可以是实施了镀锌的部件，也可以是未实施镀覆的部件(无镀覆)。主体配件300以与中心电极100电绝缘的状态通过敛缝固定于绝缘体200的外侧面。在主体配件300的前端侧形成有端面310。绝缘体200与中心电极100一起从端面310的中央向+Z轴方向突出。在端面310上接合有接地电极400。

火花塞10的接地电极400是具有导电性的电极。接地电极400具有电极母材410和电极端头450。电极母材410形成为在从主体配件300的端面310沿+Z轴方向延伸后向轴线CA弯曲的形状。电极母材410的后端侧与主体配件300接合。在电极母材410的前端侧接合有电极端头450。电极端头450在与中心电极100之间形成间隙SG。

在本实施方式中，电极母材410的材质是以镍(Ni)为主成分的镍合金。在本实施方式中，电极端头450的材质是以铂(Pt)为主成分并含有20质量％的铑(Rh)的合金。在其他实施方式中，电极端头450的材质只要是在对于火花放电的耐消耗性方面优异的材质即可，也可以是纯粹的贵金属(例如铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)以及钌(Ru)等)，也可以是镍(Ni)，也可以是含有这些金属中的至少一种的其他合金。

A-2.接地电极的详细结构

图2是示出火花塞10的前端侧的说明图。图2的上层的图2(A)是从+X轴方向观察中心电极100以及接地电极400的局部放大图。图2的下层的图2(B)是从﹣Z轴方向观察接地电极400的前端侧的局部放大图。

中心电极100形成为圆柱状。中心电极100具有前端面101和侧面107。前端面101以及侧面107构成中心电极100的前端侧的端部。中心电极100的前端面101是与X轴以及Y轴平行并且朝向+Z轴方向的面。中心电极100的侧面107是形成在轴线CA的周围的与Z轴平行的面。在本实施方式中，中心电极100的部位中的前端面101在与接地电极400的电极端头450之间形成间隙SG。

在本实施方式中，中心电极100是将以贵金属为主成分的电极端头150与电极母材110接合的电极，电极端头150构成前端面101以及侧面107。在本实施方式中，电极母材110由以镍(Ni)为主成分的镍合金(例如INCONEL600(“INCONEL”是注册商标))构成，电极端头150由铱(Ir)构成。在其他实施方式中，中心电极100也可以是在包含前端面101以及侧面107的整体上由相同的材质构成的电极。

接地电极400的电极母材410具有母材面411、412、413、414、415、416。母材面411是形成在从电极母材410的后端侧到前端侧的范围内，并在接地电极400的前端侧朝向﹣Z轴方向的面。母材面412是形成在从电极母材410的后端侧到前端侧的范围内，并在接地电极400的前端侧朝向+Z轴方向的面。母材面413是构成接地电极400的前端部，并朝向+Y轴方向的面。母材面414是构成接地电极400的基端部，并朝向﹣Z轴方向的面。母材面415是形成在从电极母材410的后端侧到前端侧的范围内，并朝向﹣X轴方向的面。母材面416是形成在从电极母材410的后端侧到前端侧的范围内，并朝向+X轴方向的面。在电极母材410的部位中的从电极母材410的前端部(母材面413)向电极母材410的基端部(母材面414)扩展的母材面411的前端侧设置有电极端头450。

接地电极400的电极端头450是从电极母材410的母材面411向﹣Z轴方向突出的圆柱状的突出部。在本实施方式中，电极端头450的轴线CAc与Z轴平行。电极端头450具有端头面451、453。端头面451是与X轴以及Y轴平行并且朝向﹣Z轴方向的前端面。端头面451在与中心电极100的前端面101之间形成间隙SG。端头面453是形成在轴线CAc的周围的与Z轴平行的侧面。电极端头450在端头面453上的+Z轴方向侧的周围与电极母材410接合。

在电极母材410的电极端头450的周围通过将电极端头450与电极母材410接合的激光焊接而形成有熔融部430。在图2中，在熔融部430描绘有阴影线。熔融部430是源自通过激光焊接而一度熔融的电极母材410以及电极端头450的金属凝固的部位(所谓的焊接焊道)。熔融部430含有电极母材410的成分和电极端头450的成分。

图3是示出将接地电极400剖切而成的剖面的一例的说明图。图3的剖面是从图2(B)的箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面。箭头F3-F3与电极母材410的从母材面413朝向母材面414的长度方向(Y轴方向)正交并且通过电极端头450的轴线CAc。

电极母材410具有角部419a和角部419b。电极母材410的角部419a形成将母材面411和母材面415之间连接的向外侧呈凸状的圆弧面。电极母材410的角部419b形成将母材面411和母材面416之间连接的向外侧呈凸状的圆弧面。

在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，熔融部430包含第一部分430a和第二部分430b。熔融部430的第一部分430a是相对于电极端头450的轴线CAc从﹣X轴方向侧(母材面415侧)形成的部分。熔融部430的第二部分430b是相对于电极端头450的轴线CAc从+X轴方向侧(母材面416侧)形成的部分。

在图3的例中，第一部分430a相对于轴线CAc位于﹣X轴方向侧，第二部分430b相对于轴线CAc位于+X轴方向侧。在本说明书的说明中，将这样的熔融部430的形态称为图案“A”，也将满足图案“A”的接地电极400称为接地电极400A。

熔融部430具有露出面431和分界面433。熔融部430的露出面431是形成于激光焊接时供激光入射的部位，并从电极母材410以及电极端头450露出的面。熔融部430的分界面433是电极母材410以及电极端头450的边界。

长度E是从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上的电极端头450的端头面451的长度。点Ca是第一部分430a的露出面431与母材面411相接的点。点Cb是第二部分430b的露出面431与母材面411相接的点。距离F是点Ca和点Cb之间的距离。假想线VL3是通过点Ca以及点Cb的直线。

点Ga是第一部分430a的露出面431与电极端头450的端头面453相接的点。假想线VL1是通过点Ga并且与轴线CAc平行的直线。点Ha是假想线VL1与分界面433交叉的点。深度Da是从假想线VL3到点Ha的距离。

点Gb是第二部分430b的露出面431与电极端头450的端头面453相接的点。假想线VL2是通过点Gb并且与轴线CAc平行的直线。点Hb是假想线VL2与分界面433交叉的点。深度Db是从假想线VL3到点Hb的距离。

点I是在熔融部430中距轴线CAc最近的部位中的距假想线VL3最远的部位。面积J1是以点Ga、点Ha、点I为顶点的三角形Ga-Ha-I的面积。面积J2是以点Gb、点Hb、点I为顶点的三角形Ga-Ha-I的面积。

从充分确保接地电极400对于电极端头450的剥离的耐剥离性的观点出发，优选为，在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，母材面411露出并且满足

1.2E≤F≤1.9E、

0.05mm≤Da≤0.30mm、

0.05mm≤Db≤0.30mm且

0.20mm²≤J≤0.70mm²

更优选为，满足

1.2E≤F≤1.8E、

0.05mm≤Da≤0.25mm、

0.05mm≤Db≤0.25mm且

0.20mm²≤J≤0.68mm²。

在此，面积J是将面积J1和面积J2合计而得到的面积。在后文中叙述涉及接地电极400的各指标的评价。

从充分确保接地电极400对于火花放电以及氧化的耐消耗性的观点出发，优选为，中心电极100的前端面101的面积A和电极端头450的前端面351的面积B的关系满足1.3A≤B≤4.6A。在后文中叙述面积A、B的评价。

从充分确保引燃性且充分确保接地电极的耐消耗性的观点出发，优选为，电极端头450距母材面411的高度K满足0.3mm≤K≤1.2mm。在后文中叙述高度K的评价。

图4是示出将其他实施方式中的接地电极400B剖切而成的剖面的一例的说明图。接地电极400B除了熔融部430的形态不同的点之外，与图3的接地电极400A相同。图4的剖面是从与图2(B)的箭头F3-F3相当的位置观察的接地电极400B的剖面。在图4的例中，第一部分430a先于第二部分430b形成，第二部分430b与第一部分430a的前端重叠地形成。在本说明书的说明中，将这样的熔融部430的形态称为图案“B”。

图5是示出将其他实施方式中的接地电极400C剖切而成的剖面的一例的说明图。接地电极400C除了熔融部430的形态不同的点之外，与图3的接地电极400A相同。图5的剖面是从与图2(B)的箭头F3-F3相当的位置观察的接地电极400C的剖面。在图5的例中，第一部分430a先于第二部分430b形成，第二部分430b贯通第一部分430a地形成。在本说明书的说明中，将这样的熔融部430的形态称为图案“C”。

图6是示出将其他实施方式中的接地电极400D剖切而成的剖面的一例的说明图。接地电极400D除了熔融部430的形态不同的点之外，与图3的接地电极400A相同。图6的剖面是从与图2(B)的箭头F3-F3相当的位置观察的接地电极400D的剖面。在图6的例中，第一部分430a相对于轴线CAc位于﹣X轴方向侧，第二部分430b从轴线CAc的+X轴方向侧向﹣X轴方向侧形成在与第一部分430a隔开的位置。在本说明书的说明中，将这样的熔融部430的形态称为图案“D”。

图7是示出其他实施方式中的接地电极400E的说明图。接地电极400E除了电极母材的形状不同的点之外，与图2的接地电极400相同。接地电极400E的电极母材410E除了具有母材面417E和母材面418E的点之外，与图2的电极母材410相同。母材面417E是朝向﹣X轴方向以及+Y轴方向的面，将母材面413和母材面415之间连接。母材面418E是朝向+X轴方向以及+Y轴方向的面，将母材面413和母材面416之间连接。从图7的箭头F3-F3的方向观察的熔融部430的形态也可以是图3、图4、图5以及图6中的任一个的图案。

A-3.评价试验

图8、图9、图10、图11以及图12是示出评价接地电极400对于电极端头450的剥离的剥离耐性的结果的表。在剥离耐性的评价试验中，试验者将涉及接地电极400的各指标不同的多个火花塞10作为试样A1～A8、B1～B12、C1～C16、D1～D16、E1～E16而评价。

试样A1～A8中的电极母材410的规格如下所述。

材质：INCONEL601

沿着X轴方向的宽度W：1.4mm(毫米)

角部419a、419b各自的半径：0.2mm

试样B1～B12中的电极母材410的规格如下所述。

材质：INCONEL601

沿着X轴方向的宽度W：1.9mm

角部419a、419b各自的半径：0.2mm

试样C1～C16中的电极母材410的规格如下所述。

材质：INCONEL601

沿着X轴方向的宽度W：2.5mm

角部419a、419b各自的半径：0.25mm

试样D1～D16中的电极母材410的规格如下所述。

材质：INCONEL601

沿着X轴方向的宽度W：3.1mm

角部419a、419b各自的半径：0.3mm

试样E1～E16中的电极母材410的规格如下所述。

材质：INCONEL601

沿着X轴方向的宽度W：3.6mm

角部419a、419b各自的半径：0.3mm

各试样中的电极端头450的规格如下所述。

材质：以铂(Pt)为主成分并含有20质量％的铑(Rh)的合金

形状：圆柱

长度E(端头直径)：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm

在各试样的中心电极100中，前端面101的直径是0.7mm。在各试样中，面积A与面积B的前端面积比B/A是1.31～4.59。

作为耐久试验，试验者将各试样安装于内燃机(排气量1.5升、4个汽缸)，重复下述的运转状态1和运转状态2共100个小时。

运转状态1：设为节气门完全打开并以5000rpm(每分钟转速)将内燃机运转一分钟

运转状态2：将内燃机停止一分钟

试验者在与图2的箭头F3-F3相当的位置将完成了耐久试验的试样剖切后，测定各指标，并且确认熔融部430中的裂纹的进展状况。

在表示熔融部430的外径的距离F的测定中，针对熔融部430到达角部419a、419b的试样A3～A8、B4、B7、B8、B11、B12、C11、C12、C15、C16、D15、D16，试验者将沿着Y轴方向的熔融部430的外径作为距离F而测定。

图13是示出将产生了裂纹CKa、CKb的接地电极400剖切的一例的说明图。假想线VL4是通过电极端头450的部位中的位于最靠+Z轴方向侧的位置的部位并且与X轴平行的直线。点P1是第一部分430a的分界面433与假想线VL4交叉的点。点P2是第二部分430b的分界面433与假想线VL4交叉的点。点P3是在第一部分430a产生的裂纹CKa的部位中的相对于假想线VL1位于+X轴方向侧且相对于假想线VL4位于﹣Z轴方向侧的部位，并且是距轴线CAc最近的部位。点P4是在第二部分430b产生的裂纹CKb的部位中的相对于假想线VL2位于﹣X轴方向侧且相对于假想线VL4位于﹣Z轴方向侧的部位，并且是距轴线CAc最近的部位。

距离Sa是假想线VL1到点P1的距离。距离Sb是假想线VL2到点P2的距离。距离Ta是假想线VL1到点P3的距离。距离Tb是假想线VL2到点P4的距离。

试验者根据裂纹的进展状况，利用下述的评价基准评价各试样的剥离耐性。

◎(优)：(Ta+Tb)/(Sa+Sb)×100≤50(％)

○(良)：50(％)＜(Ta+Tb)/(Sa+Sb)×100＜90(％)

×(差)：90(％)≤(Ta+Tb)/(Sa+Sb)×100

根据图8～12的结果，从充分确保耐剥离性的观点出发，优选为，在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，母材面411露出并且满足

1.2E≤F≤1.9E、

0.05mm≤Da≤0.30mm、

0.05mm≤Db≤0.30mm且

0.20mm²≤J≤0.70mm²

更优选为，满足

1.2E≤F≤1.8E、

0.05mm≤Da≤0.25mm、

0.05mm≤Db≤0.25mm且

0.20mm²≤J≤0.68mm²。

图14是示出评价火花塞10的引燃性的结果的表。在引燃性的评价试验中，试验者将电极端头450的长度E以及高度K不同的多个火花塞10作为试样而评价。各试样是在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，母材面411露出并且满足下述的关系的试样。

1.2E≤F≤1.8E、

0.05mm≤Da≤0.25mm、

0.05mm≤Db≤0.25mm且

0.20mm²≤J≤0.68mm²

试验者将各试样安装于内燃机(排气量1.5升、4个汽缸)，确认各试样的稀薄极限，利用下述的评价基准与高度K是0.8mm的试样(K＝0.8mm)的引燃性相比较地进行评价。

○(良)：与试样(K＝0.8mm)相比引燃性的下降小于2％

×(差)：与试样(K＝0.8mm)相比引燃性的下降是2％以上

图15是示出评价电极端头450的耐消耗性的结果的表。在耐消耗性的评价试验中，试验者将电极端头450的长度E以及高度K不同的多个火花塞10作为试样而评价。各试样是在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，母材面411露出并且满足下述的关系的试样。

1.2E≤F≤1.8E、

0.05mm≤Da≤0.25mm、

0.05mm≤Db≤0.25mm且

0.20mm²≤J≤0.68mm²

试验者将各试样安装于内燃机(排气量1.5升、4个汽缸)，设为节气门完全打开以5000rpm运转内燃机。其后，试验者确认各试样中的电极端头450的消耗量，利用下述的评价基准与高度K是0.8mm的试样(K＝0.8mm)中的电极端头450的消耗量相比较地进行评价。

◎(优)：与试样(K＝0.8mm)相比电极端头450的消耗量较少

○(良)：与试样(K＝0.8mm)相比电极端头450的消耗量的增加小于5％

×(差)：与试样(K＝0.8mm)相比电极端头450的消耗量的增加是5％以上

根据图14以及图15的评价试验的结果，从充分确保引燃性且充分确保接地电极的耐消耗性的观点出发，优选为，电极端头450的高度K满足0.3mm≤K≤1.2mm。

A-4.效果

根据在上文中说明的实施方式，在从箭头F3-F3的方向观察的接地电极400的剖面上，使母材面411露出并且满足1.2E≤F≤1.8E、0.05mm≤Da≤0.25mm、0.05mm≤Db≤0.25mm且0.20mm²≤J≤0.68mm²，从而能够充分确保接地电极400对于电极端头450的剥离的耐剥离性。并且，能够通过使中心电极100的面积A和接地电极400的面积B的关系满足1.3A≤B≤4.6A，充分确保接地电极400对于火花放电以及氧化的耐消耗性。

并且，能够通过使电极端头450的高度K满足0.3mm≤K≤1.2mm，充分确保火花塞10的引燃性且充分确保接地电极400的耐消耗性。并且，由于电极端头450含有铂(Pt)以及铑(Rh)，因此能够实现充分满足耐消耗性的电极端头450。

B.其他实施方式

本发明不限定于上述的实施方式、实施例、变形例，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，与记载于发明的概要的栏的各形态中的技术特征相对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征为了解决上述的问题的一部分或者全部或者为了达成上述的效果的一部分或者全部，能够适当地进行替换和组合。并且，如果该技术特征在本说明书中没有作为必需的结构而被说明，则能够适当地删除。

标号说明

10…火花塞

90…内燃机

100…中心电极

101…前端面

107…侧面

110…电极母材

150…电极端头

190…端子配件

200…绝缘体

290…轴孔

300…主体配件

310…端面

351…前端面

400、400A、400B、400C、400D、400E…接地电极

410、410E…电极母材

411、412、413、414、415、416、417E、418E…母材面419a、419b…角部

430…熔融部

430a…第一部分

430b…第二部分

431…露出面

433…分界面

450…电极端头

451…端头面

453…端头面

910…内壁

920…燃烧室。

Claims (5)

1.一种火花塞，具备：

棒状的中心电极；以及

接地电极，具有电极端头、电极母材以及熔融部，所述电极端头在与所述中心电极之间形成间隙，所述电极母材与所述电极端头接合，所述熔融部含有所述电极端头的成分和所述电极母材的成分，

所述电极端头从母材面向所述中心电极突出，所述母材面从所述电极母材的基端部向所述电极母材的前端部扩展，

所述火花塞的特征在于，

在与从所述基端部朝向所述前端部的所述电极母材的长度方向正交并且通过所述电极端头的轴线的所述接地电极的剖面上，

所述母材面露出，并且，

所述电极端头的前端面的长度E、

相对于所述轴线在一侧所述熔融部与所述母材面相接的点Ca、

相对于所述轴线在不同于所述一侧的另一侧所述熔融部与所述母材面相接的点Cb、

所述点Ca和所述点Cb之间的距离F、

在所述一侧所述熔融部与所述电极端头的侧面相接的点Ga、

通过所述点Ga并且平行于所述轴线的假想线与所述熔融部和所述电极母材的分界面交叉的点Ha、

从通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线到所述点Ha的深度Da、

在所述另一侧所述熔融部与所述电极端头的侧面相接的点Gb、

通过所述点Gb并且平行于所述轴线的假想线与所述熔融部和所述电极母材的分界面交叉的点Hb、

从通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线到所述点Hb的深度Db、

作为在所述熔融部中距所述轴线最近的部位中的距通过所述点Ca以及所述点Cb的假想线最远的部位的点I、

将以所述点Ga、所述点Ha以及所述点I为顶点的三角形的面积和以所述点Gb、所述点Hb以及所述点I为顶点的三角形的面积合计而得到的面积J之间的关系满足

1.2E≤F≤1.9E、

0.05mm≤Da≤0.30mm、

0.05mm≤Db≤0.30mm且

0.20mm²≤J≤0.70mm²。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

将以所述点Ga、所述点Ha以及所述点I为顶点的三角形的面积和以所述点Gb、所述点Hb以及所述点I为顶点的三角形的面积合计而得到的面积J之间的关系满足

1.2E≤F≤1.8E、

0.05mm≤Da≤0.25mm、

0.05mm≤Db≤0.25mm且

0.20mm²≤J≤0.68mm²。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其中，

所述中心电极的前端面的面积A和所述电极端头的所述前端面的面积B的关系满足1.3A≤B≤4.6A。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的火花塞，其中，

所述电极端头距所述母材面的高度K满足0.3mm≤K≤1.2mm。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的火花塞，其中，

所述电极端头含有铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)以及镍(Ni)中的至少一种。