CN107275928A - 火花塞及其制造方法 - Google Patents

Abstract

火花塞(1)具有细长的中心电极(3)、接地电极(5)、凸部(52)和贵金属涂覆层(6)。中心电极设置在外壳中。接地电极具有与中心电极相对的前端相对部(51)。凸部从前端相对部沿着火花塞的轴向延伸到相对部表面(511)。在中心电极的前端部(31)和凸部之间形成了火花放电间隙(G)。贵金属涂覆层覆盖凸部的表面。贵金属涂覆层具有覆盖凸部的突出端面(53)的端面涂覆层(61)和覆盖凸部从突出端面延伸的至少一部分侧面(54)的侧面涂覆层(62)。侧面涂覆层的根部(63)被埋设在前端相对部中。形成延伸部(64)使得至少一部分根部沿着相对部表面延伸到火花塞的外部。本发明还涉及制造火花塞(1)的方法。

Description

火花塞及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的火花塞以及制造该火花塞的方法。

背景技术

火花塞是用于内燃机的点火装置，例如用于汽车发动机。通常，中心电极和接地电极彼此面对的表面上分别设置有电极头来提高火花塞的着火性。电极头，例如由贵金属材料制造，并且为圆柱形。在中心电极的电极头(其延伸到接地电极)和接地电极的电极头之间形成一预定的火花放电间隙。此外，在彼此面对的电极头之间产生火花放电，并且火花放电对空气燃料混合物点火。

此外，改变中心电极和和接地电极的构造可以减少贵金属材料的使用。在一个例子中，日本专利号JP4775447将称为专利文献1。专利文献1公开了在一凸部的前端面的至少一部分上形成有一焊接部。该焊接部是通过将贵金属材料与一部分电极基材焊接而成。该凸部是接地电极的基材的一部分，并且向着面对接地电极的中心电极突出。此外，在专利文献1中，还提出包含贵金属的涂覆层形成在角部以及凸部的部分侧面上，因此可以减少角部和接地电极该部分侧面的消耗。

此外，在燃烧室中形成迅速混合的气流来提高内燃机的燃烧质量。使用迅速混合气流的方法通过将火花放电引入燃烧室的中心使得初始火焰成为大的火焰。然而，火花放电会流向接地电极的侧向并且到达接地电极的凸部的底部。在这种情况下，火花放电到达没有覆盖贵金属的接地电极的侧面，这样导致出现一个问题，即接地电极很容易被消耗。此外，在高温环境中或者如果热应力被重复施加到接地电极上，贵金属材料会逐渐氧化。从而，贵金属涂覆层会从电极基材上剥离。

发明内容

本发明是基于上述问题而做出的，其目的是提供一种寿命长的火花塞，其通过减少由于火花放电导致的凸部的消耗，并且防止贵金属在凸部构造剥离(该凸部安装在接地电极上并被贵金属材料覆盖)，从而具有耐消耗性和耐剥离性。此外，本实施例提出了一种制造该火花塞的方法。

在本发明的一个方面，火花塞具有中心电极、绝缘体、接地电极、凸部和贵金属涂覆层。该中心电极为长轴状并且被保持在筒形外壳中。绝缘体设置在中心电极和外壳之间。在图1和2中，图的下侧被限定为前端侧，图的上侧被限定为基端侧。接地电极被固定在外壳的前端侧，其具有与中心电极相对的前端相对部。该凸部被安装在前端相对部上，并且从前端相对部的相对部表面(其与中心电极相对)沿轴向向着中心电极延伸。火花放电间隙形成在中心电极的前端和凸部之间。贵金属涂覆层覆盖凸部的表面。如图3所示，贵金属涂覆层具有端面涂覆层和侧面涂覆层。端面涂覆层覆盖凸部的突出端面。侧面涂覆层覆盖接着突出端面的凸部的至少一部分侧面。侧面涂覆层的根部(其设置在侧面涂覆层的前端的一侧)被埋设在前端相对部中。根部的至少一部分沿着相对部表面延伸到火花塞的外侧并且形成延伸部。

本发明的其他方面是制造该火花塞的方法。该制造火花塞的方法具有第一和第二工艺。

在第一工艺中，板状贵金属片(其成为贵金属涂覆层)被电阻焊到该板状前端相对部。此外，贵金属片的至少一部分被埋设在前端相对部中。

在第二工艺中，在贵金属片被埋设的区域中，前端相对部的一部分被挤出成型到相对部表面的一侧。因此，形成被端面涂覆层和侧面涂覆层所涂覆的凸部。此外，与凸部整体形成一延伸部，其从侧面涂覆层的根部沿着相对部表面延伸到火花塞的外部。

根据火花塞的构造，端面涂覆层和侧面涂覆层分别覆盖接地电极的突出端面和凸部的侧面。因此，凸部的整个表面都被涂覆，由此提高了耐耗性。此外，侧面涂覆层的根部和延伸到火花塞外部的延伸部被埋设在接地电极的前端相对部中。因此，延伸部和电极基材之间的边界面的外露最小化。这减少了高温或施加热应力引起的氧化而导致的贵金属涂覆层的剥离。从而，增强了耐剥离性。

因此，实现了组合耐消耗性和耐剥离性的寿命长的火花塞。此外，在第一工艺中，当贵金属片被埋设在接地电极的前端相对部的至少一部分中时，在火花塞中形成一个接合体。此外，成为凸部的前端相对部的一部分在第二工艺中被挤出成型。因此，从根部的至少一部分延伸的延伸部和端面涂覆层以及侧面涂覆层一体成形。端面涂覆层和侧面涂覆层覆盖该凸部。

附图说明

在附图中：

图1显示了根据第一实施例的火花塞的整体结构的纵向截面图；

图2显示了根据第一实施例的火花塞的主要部分结构的立体视图；

图3显示了根据第一实施例的接地电极的前端相对部结构的横截面视图；

图4显示了根据第一实施例的接地电极的前端相对部结构沿图2中的Ⅳ-Ⅳ线截取的横截面，以及其平面图；

图5显示了根据第一实施例，用于解释用于在接地电极上形成凸部和贵金属涂覆层的接合工艺作为第一工艺的横截面图；

图6显示了根据第一实施例，用于解释在接地电极上形成凸部和贵金属涂覆层的第二工艺的横截面图；

图7显示了根据第一实施例，用于解释在接地电极的前端相对部上的延伸部的效果的主要部分立体视图；

图8显示了根据第一实施例，在接地电极的前端相对部上的延伸部的长度和剥离率之间的关系；

图9显示了根据第二实施例，接地电极的前端相对部结构的主要部分横截面视图；

图10显示了根据第三实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图11显示了根据第四实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图12显示了根据第五实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图13显示了根据第六实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图14显示了根据第七实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图15显示了根据第八实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图16显示了根据第九实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图；

图17显示了根据第十实施例，接地电极的前端相对部结构的平面图。

具体实施方式

(第一实施例)

第一实施例涉及一种用于内燃机的火花塞，其通过参照附图进行详细介绍。如图1和图2所示，火花塞1具有筒形外壳2、中心电极3、筒形绝缘体4和接地电极5。中心电极3为长轴形，并被保持在筒形外壳2中。绝缘体设置在中心电极3和外壳2之间。在图1到3中，图的下侧被限定为前端侧，图的上侧被限定为基端侧。接地电极5固定在外壳2的前端侧上。接地电极5具有与中心电极3相对的前端相对部51，中心电极3突出到绝缘体4的前端侧。在火花塞1中，在外壳2、中心电极3和绝缘体4处同轴设置的火花塞1的轴向X是图1和2中的竖直方向。

凸部52从接地电极5的前端相对部51沿着轴向X向着中心电极3突出。此外，火花放电间隙G形成在凸部52和中心电极3之间。覆盖凸部52表面的贵金属层6设置在接地电极5上。贵金属涂覆层6具有端面涂覆层61、侧面涂覆层62和延伸部64。延伸部64从侧面涂覆层62的根部63向火花塞的外部延伸。每部分的细节将在下面详细介绍。

内燃机例如是汽车发动机。火花塞1被安装在面向发动机燃烧室的气缸盖的安装孔(未示出)中。在外壳2中，用于气缸盖(未示出)的安装螺纹部21设置在前端侧的一半的外周上。此外，外壳2的基端侧的一半是大直径部22，其外径大于外壳2的外径。大直径部42设置在绝缘体4沿轴向X的中间部分，其被容纳并保持在外壳2的大直径部22中。基端边缘23被装配并固定到大直径部22的基端侧，并由此被气密地密封。

绝缘体4的前端部41比外壳2在前端侧的开口更多地突出到前端侧。绝缘体4具有轴向孔43，其贯穿轴向X。中心电极3被容纳在轴向孔43的前端侧中。中心电极3的基端部32(其具有大直径)被支撑在布置于轴向孔43内周上的锥形台阶面。锥形前端部31比绝缘体4的前端部41更多地突出到前端侧。端子金属7被容纳在绝缘体4的轴向孔43的基端侧中。电阻器71经由导电密封层72、73设置在端子金属7和中心电极3之间。

端子金属7与高电压源(未示出)连接。高电压源例如是点火线圈并且与车载电池连接。之后，产生用于点火的高压。使用控制器(未示出)产生的控制信号驱动高电压源。因此，高电压经由端子金属7、导电密封层72、电阻器71和导电密封层73供给到中心电极3。之后，在中心电极3和接地电极5之间产生火花放电。

形成具有板状本体的接地电极5，使其整体弯曲为L形。接地电极5的基端侧的一端被连接并固定到外壳2的位于前端侧的前端面。接地电极5在前端侧布置成平行于中心电极3，并沿轴向X延伸到前端侧。轴向X被限定为中心轴线A。接地电极5在中心电极3前端部31的前端侧向着中心轴线A弯曲并沿着垂直于中心轴线A的方向延伸。在图2中所示的与中心轴线A正交的方向被称为横向Y。中心电极3的前端部31(以后被适宜地称为中心电极前端部)以锥形形状向着柱状小直径部311减小。柱状小直径部311从中心电极前端部向前端侧突出。设置在与柱状小直径部311相对的位置的凸部52从接地电极5的前端相对部51突出。

前端相对部51具有两个表面。前端相对部51的一个表面(其与中心电极3相对)被限定为相对部表面511。前端相对部51的另一个表面(其与相对部表面511相反)被限定为相对部后表面512。通过从相对部后表面512向相对部表面511突出前端相对部51的一部分基材而形成凸部52。凹部55(其与凸部52相反)形成在相对部后表面512上。贵金属涂覆层6形成在凸部52的表面上以覆盖凸部52的整个表面。

中心电极3和接地电极5的基材是金属材料，例如Ni(镍)作为主要成分的Ni基合金。加入到Ni基合金中的合金元素包括Al(铝)等。中心电极3和接地电极5的内部也可以具有芯材，例如具有优良热传导率的金属材料，例如Cu(铜)或Cu合金。柱状小直径部311可以由例如圆柱贵金属片制成并且通过焊接等方式与中心电极3连接。

通过以例如圆柱形或圆锥形突出接地电极5的一部分基材来形成接地电极5的凸部52。因此，凸部52和前端相对部51一体成形。贵金属涂覆层6(其覆盖凸部52的整个表面)可以在如下所述形成凸部52时，通过使用例如层叠形状的形贵金属片来成形，。用于柱状小直径部311和贵金属涂覆层6的贵金属材料是，例如Pt(铂)，Ir(铱)，Rh(铑)等。可以使用具有至少一种这些贵金属作为主要元素且具有预定的前端形状的贵金属或者贵金属合金。贵金属合金可包括Pt–Rh合金等。Pt-Ni合金等可以用作合金材料，即包括非贵金属的金属。

绝缘体4由陶瓷烧结体制成，其通过烧制绝缘陶瓷材料例如铝等(其已经形成为预定形状)来获得。此外，外壳2例如由钢材料比如碳钢制成。

如图3和4所示，贵金属涂覆层6具有端面涂覆层61和侧面涂覆层62。端面涂覆层61覆盖凸部52的突出端面53。侧面涂覆层62覆盖凸部52的接着突出端面53的侧面54。凸部52为圆柱形。突出端面53的直径和凸部52的突出高度可以进行适当地设置从而获得预定的放电特性。这例如依赖于与突出端面53和凸部52相对的中心电极3的柱状小直径部311的直径、突出高度等。在这种情况下，在凸部52的前端(即，端面涂覆层61的表面)和柱状小直径部311之间形成预定的火花放电间隙G(例如，参见图1)。凸部52的前端包括贵金属涂覆层6。柱状小直径部311设置在中心电极前端部31上。

端面涂覆层61为圆盘状，其以预定厚度覆盖凸部52的突出端面53，并且与圆筒形侧面涂覆层62连接。侧面涂覆层62以预定厚度覆盖凸部52的侧面54的整个外周表面。此外，侧面涂覆层62延伸到凸部52的根部(即，与突出端面53相反的一端)。侧面涂覆层62的根部63(即，涂覆凸部52的根部的另一端)被埋设在前端相对部51中。根部63可以至少从相对部表面511设置在前端侧上。因此，在根部63和前端相对部51中的电极基材之间的接合性能得到提高。此外，侧面涂覆层62的根部的至少一部分在横向Y上沿着相对部表面51延伸到凸部52的外侧，并形成延伸部64。

在本实施例中，延伸部64被安装从而以恒定宽度围绕凸部52的整个周长。在该情况下，延伸部64的宽度是在相对部表面511上沿着凸部52的径向(即，横向)延伸的长度L。长度L此后被称为延伸长度L。延伸长度L的最大长度被限定为最大延伸长度Lm。在本实施例中，延伸长度L是恒定的，并等于最大延伸长度Lm(即，延伸长度L＝最大延伸长度Lm)。最大延伸长度Lm可以任意设置。优选形成延伸部64使其最大延伸长度Lm不小于0.07mm。当延伸部64的最大延伸长度Lm不小于0.07mm时，在延伸部和电极基材之间埋设在电机基材中的边界面的面积变大。因此，可以相对防止导致贵金属涂覆层6从凸部52剥离的裂纹的进展。因此，暴露在燃烧气体中的边界面的部分被最小化，然后防止了边界面的氧化过程。因此，提高了耐剥离性。

此外，延伸部64的至少一部分被优选埋设在前端相对部51中。在本实施例中，被埋设在前端相对部51中的根部63以所述预定的厚度沿着凸部52的径向延伸到火花塞的外部。因此，延伸部64形成，并且延伸部64的表面在前端相对部51的表面上形成为平坦的(例如，参见图3)。以这种方式，整个延伸部64被埋设在前端相对部51中。因此，与电极基材接触的边界面的面积变大。此外，可以相对防止导致贵金属涂覆层6从凸部52剥离的裂纹进展。因此，耐剥离性提高。

贵金属涂覆层6的厚度可以被任意设置。在贵金属涂覆层6中，端面涂覆层61、侧面涂覆层62和延伸部64的厚度可以分别相同或不同。端面涂覆层61与中心电极前端部31相对并且是主放电面。在柱状小直径部311和端面涂覆层61之间形成预定的火花放电间隙G。端面涂覆层61的厚度优选设置为足以确保耐消耗性。侧面涂覆层62的厚度设置为与端面涂覆层61的厚度相同或者不小于端面涂覆层61的厚度。侧面涂覆层62覆盖凸部52的整个侧面54，从而改善了耐消耗性。优选地，在确保耐消耗性的范围内，可以通过使侧面涂覆层62形成为较薄而减少贵金属的使用量。

延伸部64的厚度例如被设定为等于或不大于端面涂覆层61的厚度。此外，延伸部64的厚度可以根据形成范围或者最大延伸长度Lm适当地设置。当延伸部64的厚度变厚时，埋设在前端相对部51中的边界面的面积变大。因此，导致贵金属涂覆层6从凸部52上剥离的裂纹的进展可以相对减少。因此，耐剥离性得到提高。延伸部64的厚度在沿延伸部64的径向(例如，参见图3)的整个长度上可以是恒定的。此外，延伸部64的厚度在径向上也可以不是恒定的。例如，延伸部64的厚度可以从根部63开始沿着径向朝火花塞的外部变薄。在凸部52的周向上也满足类似的关系。凸部52的整个周向上的厚度可以是恒定的或者不同的。

接着，参见图5和6，以下介绍了形成凸部52和覆盖凸部52的整个外周的贵金属涂覆层6的方法。首先，如图5所示，在作为第一工艺的接合工艺中，作为贵金属涂覆层6的贵金属片6A被接合到接地电极5的前端相对部51上。然后，如图6所示，在作为第二工艺的制造工艺中，在前端相对部51和贵金属片6A之间的接合部被挤出成型，从而在形成凸部52的同时形成了覆盖整个凸部52的贵金属涂覆层6。

具体地，如图5的上侧所示，板状前端相对部51的相对部表面511在图5中设置为面向上。盘状贵金属片6A设置在相对部表面511的预定位置(即，凸部52的形成位置)。之后，如图5的下侧所示，例如，贵金属片6A通过电阻焊接合到相对部表面511。在该电阻焊中使用已知的电阻焊方法。例如，贵金属片6A和前端相对部51被设置在一对电极(未示出)之间并且被一对电极挤压。然后，一预定电流流过该贵金属片6A和前端相对部51。因此，贵金属片6A和相对部表面511熔化并彼此接合。

在第一工艺中，贵金属片6A和相对部表面511被软化并熔化。因此，贵金属片6A被埋设在前端相对部51中，设置在相对部表面511的下侧。可以通过控制电阻焊期间的压力和电流等来任意控制埋入量。在接合之后的第二工艺，贵金属片6A的埋入量也可以被控制。在第一工艺之后，不必将整个贵金属片6A埋设在前端相对部51中。

此外，在第一工艺之前和之后，贵金属片6A通过软化和熔化趋于变厚或者在直径上膨胀。考虑到尺寸的变化，优选设置对照凸部52和贵金属涂覆层6的最终形状的贵金属片6A的形状和尺寸。在一个例子中，凸部52的直径大约为0.7mm，凸部52的高度大约为0.6mm。作为贵金属片6A，例如，在电阻焊之前的贵金属片6A的尺寸中，直径为大约0.9mm且厚度大约为0.25mm。这是当贵金属涂覆层6的端面涂覆层61的厚度是大约0.2mm的时候。在电阻焊之后的贵金属片6A的尺寸中，例如，直径大约为1.1mm，厚度大约为0.2mm。此外，在接地电极5的与贵金属片6A接合的前端相对部51中，例如，宽度大约为2.6mm，厚度大约为1.4mm。

接着，如图6中的上侧所示，与贵金属片6A相接合的接地电极5设置在挤出成型机的上模81和下模82之间。顺带提及，图6中的上侧被限定为挤出成型机8的上侧。图6中的下侧被限定为挤出成型机8的下侧。挤出成型机8具有已知的结构，并且具有上模81和下模82。上模81为板状，在上模81上形成有沿挤出成型机8的竖直方向贯穿的通孔812。冲头811被装配在通孔812中并且可竖直移动。下模82为块状，具有圆形横截面的与凸部52相对应的空间83。冲头811与空间83相对。在下模82中，可动销821可滑动地布置在通孔822中。可动销821形成空间83的端面。下模82的侧面围绕形成通孔822。可动销82可以调整凸部52的突出高度。

在图6的上侧，接地电极5的前端相对部51被插入并且保持在上模81和下模82之间。然后，前端相对部51的相对部表面511被向下设置。此外，贵金属片6A面对空间83并且其直径大于空间83的直径。贵金属片6A的一部分外周部与下模82的上表面接触。在下模82中，上表面没有围绕空间83，但是侧面围绕空间83。之后，如图6中的下侧所示，冲头811朝空间83下降。然后，通孔812的内周面作为导向面。前端相对部51的电极基材使用冲头811从相对部后表面512侧向前端相对部表面511侧挤出成型。

贵金属片6A除了与下模82接触的部分贵金属片6A之外被限定为部分A。部分A以及其上侧的电极基材被冲头811挤出成型进入到空间83中。因此，形成凸部52，并且同时形成贵金属涂覆层6的端面涂覆层61和侧面涂覆层62。此外，整个贵金属涂覆层6被埋设在前端相对部51中。根部63和从其延伸的延伸部64是没有通过冲头811挤出成型的贵金属片6A。那么，端面涂覆层61和延伸部64的厚度与在挤出成型贵金属片6A之前贵金属片6A的厚度相同(例如，大约为0.2mm)。此外，侧面涂覆层62的厚度根据凸部52的突出高度而变化。即，随着凸部52的突出高度变高，贵金属片6A使用冲头811的挤出量变大。此外，随着凸部52的突出高度变高，贵金属片6A的塑性变形量变大并且侧面涂覆层62的厚度变薄。当凸部52的高度例如大约为0.6mm时，侧面涂覆层62的厚度例如大约为0.1mm。因此，侧面涂覆层62的厚度是凸部52的半径的30％(例如，大约0.35mm).

以这种方式，如图3和4所示，形成接地电极5，在接地电极中，整个凸部52被贵金属涂覆层6所覆盖。在贵金属涂覆层6中，在凸部52的整个外周上形成了根部63和从根部63延伸的延伸部64。此外，整个贵金属涂覆层6被埋设在电极基材中从而与相对部表面511平齐。

因此，如图7所示，当在燃烧室中形成迅速混合气流时，可以获得减少贵金属涂覆层6剥离的效果。即，当在中心电极3和接地电极5之间施加高压时，通常在柱状小直径部311和端面涂覆层61之间产生火花放电。柱状小直径部311包括贵金属片。端面涂覆层61是贵金属涂覆层6的一部分。然而，如图7中的虚线所示，由于混合气流F，火花放电很容易流向火花塞1的一侧。当混合气流高速流动时，如图7中的实线所示，火花放电会大量流向火花塞2的侧部。因此，火花塞可以达到贵金属涂覆层6的根部63。即使在这种情况下，根据本实施例的结构，延伸部62从侧面涂覆层62的根部63延伸到火花塞的外部。结果，减少了电极基材的消耗。此外，整个根部63和延伸部64都埋设在前端相对部51中。因此，在根部63和延伸部64与前端相对部51之间的接合力增加。此外，暴露在电极基材和延伸部64之间的边界面变得最小。因此，边界面几乎不直接暴露在燃烧气体中，可以防止由于氧化和热应力而导致的贵金属涂覆层6的剥离。

(实验例)

在第一实施例的火花塞中，接地电极5的贵金属涂覆层6的耐剥离性通过以下方法来评价。使用的火花塞1的贵金属涂覆层6的延伸部64的延伸长度L在0mm到0.2mm之间变化(即，0.03mm，0.07mm，0.1mm，0.2mm)。

使用已知的热应力测试平台来评价火花塞1的热应力和耐氧化性。热应力测试平台可以控制并保持火花塞1在预定温度。作为测试条件，在150℃和1000℃下加热并保持6分钟作为一个周期交替重复。周期次数为200。在每个评价样本中，观察到热力学试验之后的接地电极5的竖直横截面(即，如图3所示的横截面)。通过以下公式1计算贵金属涂覆层6的剥离长度率。然后，具有不超过40％的剥离长度率的样本被认为是好的项目。具有超过40％的剥离长度率的样本被认为是缺陷项目。

公式1；剥离长度率＝[(L1+L2)/L0]×100(单位：％)。

在公式1中，L0是贵金属涂覆层6沿横向的整个长度。贵金属涂覆层沿横向Y具有彼此相反的第一和第二端部。L1是沿横向Y的第一端部上的贵金属涂覆层6的剥离长度。L2是沿横向Y的第二端部上的贵金属涂覆层6的剥离长度。评价二十个评价样本，其分别具有相同的延伸长度。

如图8的试验结果所示，当延伸部64的延伸长度L是0时，即，当没有延伸部64时，所有的二十个评价样本都是剥离长度率超过40％的缺陷项目。因此，在图8中所示的剥离率为100％。在另一方面，贵金属涂覆层6的耐剥离性通过形成延伸部64而得到显著改善。例如，当延伸长度L为0.03mm时，剥离率突然下降到5％(即，二十个评价样本中只有一个是缺陷项目)。此外，当延伸长度L不小于0.07mm时，所有二十个评价样本都是剥离长度率不超过40％的好项目。因此，剥离率为0％。因此，延伸部64的延伸长度L优选不小于0.07mm，贵金属涂覆层6的剥离性被可靠地降低。可以认为，贵金属涂覆层6的耐剥离性通过设置延伸部64而得以提高。具体地，设置延伸部64使得埋设在电极基材中的边界面的面积增加。此外，设置延伸部64使得热应力导致的裂纹的进展减缓。

接着，结合附图介绍作为接地电极5的前端相对部51的实施例2到10的其他结构。火花塞1的每个部分的基本结构与实施例1是相同的，其进一步的描述被省略。

(实施例2)

如图9所示，在接地电极5中，延伸部64从贵金属涂覆层6的根部63延伸的至少一部分可以如实施例2所示被埋设在前端相对部51中。具体的，延伸部64的埋设在前端相对部51中的埋设部分的厚度t1与延伸部64的厚度t的比例可以不小于10％。延伸部64的表面的一部分(例如，延伸部64的设置在端面涂覆层61一侧的表面)暴露在相对部表面511的外侧(即，图9的上侧)。可以认为，如图8所示，延伸部64的延伸长度L对于提高耐剥离性是很重要的。因此，通过埋设前端相对部51和延伸部64之间的边界面大大提高了耐剥离性。边界面平行于相对部表面511。延伸部64埋设在前端相对部51中的厚度t1与延伸部64的厚度t的比例可以不小于30％。

(实施例3)

如图10所示，在接地电极5中，从贵金属涂覆层6的根部63延伸的延伸部64可以如实施例3所示被设置在前端相对部51的至少一部分上。此外，延伸部64的宽度(即，延伸长度L)可以不是恒定的。具体地，具有圆形外形的延伸部64在根部63的外周处相对于圆形端面涂覆层61偏心设置。此外，延伸部64的延伸长度L逐渐变化。然后，优选的，如图10所示，延伸长度L变为最小的位置被设置在燃烧室中用于接收混合气流F的一侧。延伸部64的一部分与延伸长度L变为最小的位置相反，其具有最大的延伸长度Lm。延伸部64被偏心地设置在凸部52上，并且延伸部64可以容易制造。接着，成为贵金属涂覆层6的圆形贵金属片6A被施加到前端相对部51上。

如图10所示，当火花放电由于混合气流F的原因而流向火花塞1的一侧时，火花放电在混合气流F的流动方向上膨胀。因此，火花放电到达根部63。延伸部64被设置在火花放电由于混合气流F而经过的一侧，并且延伸长度L变大。因此，可以实现减少贵金属涂覆层6剥离的相同效果。在这种情况下，优选的，最大延伸长度Lm可以不小于0.07mm。延伸部64具有第一部分和第二部分。在本实施例中，设置在接收混合气流F那侧的第一部分较小。延伸部64的第二部分与延伸部64的第一部分相反。延伸部64的第二部分大于延伸部64的第一部分。因此，在减少使用贵金属材料的同时，贵金属涂覆层6的耐剥离性可以得到提高。

(实施例4)

如图11所示，在接地电极5中，延伸部64可以如实施例4所示仅设置在贵金属涂覆层6的一半部分上。延伸部64从贵金属涂覆层6的根部63延伸。该贵金属涂覆层6的该一半部分与混合气流F经由接地电极5相反。在这种情况下，延伸部64具有半圆弧的外形，延伸部64的延伸长度L逐渐变化。因此，设置在贵金属涂覆层6的这一半部分上的延伸部64的延伸长度L成为最大延伸长度Lm。在这种情形下，贵金属材料的使用进一步减少，贵金属涂覆层6的剥离性也有效降低。

(实施例5)

如图12所示，在实施例5中示出了可以在第一和第二半部分上均设置有半圆弧形的延伸部64，其与实施例4中的延伸部64的外形相同。延伸部64具有第一和第二半部分，且第一半部分接收混合气流F，第二半部分与第一半部分经由接地电极5相反。在该情况下，当第一和第二半部分相结合时，延伸部64具有总体椭圆外形。延伸长度L逐渐变化，设置在第一和第二半部分上的每个延伸长度L都成为最大延伸长度Lm。在该情况下，火花塞1的安装方向不限于燃烧室中对抗混合气流F的一个方向。因此，火花塞1的安装工作性能变好。此外，当延伸部64设置在混合气流F的流动方向上时，贵金属材料的使用减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

(实施例6)

如图13所示，在接地电极5中，从贵金属涂覆层6的每个根部63延伸的延伸部64还可以如实施例6所示具有矩形外形。在该情况下，延伸部64具有分别从根部63的外周沿端面涂覆层61的径向向外延伸的四个部分。该四个部分分别具有三角形形状。当四个部分组合起来时，延伸部64具有正方形外形。该正方形外形的边长与端面涂覆层61的直径相等。从三角形顶点到根部外周的长度为最大延伸长度Lm。在该情况下，火花塞1的安装工作性能变好。使用的贵金属材料减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

(实施例7)

如图14所示，在接地电极5中，从贵金属涂覆层6的根部延伸的延伸部64可以具有变形的外形，如实施例7所示不仅仅是圆形外形和矩形外形。在该情况下，根部的接收混合气流F的部分被限定为部分B。在部分B上没有延伸部64。具有花瓣外形的延伸部64设置为围绕根部的部分B之外的外周。部分B之外的根部外周是根部整个外周的大约3/4。同样在该情况下，使用的贵金属材料减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

(实施例8)

如附图15所示，在接地电极5中，从贵金属涂覆层6的根部63延伸的延伸部64如实施例8所示可以设置在根部的不接收混合气流F的部分上。在该情况下，延伸部64具有圆弧外形。延伸部64的延伸长度L逐渐变化，设置在不接收混合气流F的根部部分的延伸部64的延伸长度L具有最大延伸长度Lm。在该情况下，使用的贵金属材料减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

(实施例9)

如图16所示，两个延伸部64如实施例9所示可以具有与实施例8中的延伸部64相同的圆弧外形。两个延伸部64由第一延伸部64和第二延伸部64组成。用于接收混合气流F的根部部分被限定为部分AA。不接收混合气流F的根部部分被限定为部分BB。第一延伸部64设置在部分AA上，第二延伸部64被设置在部分BB上。第一延伸部64经由接地电极5与第二延伸部64相反。两个延伸部64的延伸长度L逐渐变化，并且分别设置在部分AA和部分BB上的两个延伸部64的延伸长度L成为最大延伸长度Lm。在该情况下，火花塞1的安装工作性能变好。此外，使用的贵金属材料减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

(实施例10)

如图17所示，四个延伸部64可以如实施例10所示具有与实施例8的延伸部64相同的圆弧外形。四个延伸部64可以分别设置在根部63外周的四个部分上。然后，延伸长度L逐渐变化，分别设置在根部63的外周的四个部分上的四个延伸部64的延伸长度L定义为最大延伸长度Lm。在该例中，火花塞1的安装工作性能进一步变好。此外，使用的贵金属材料减少，贵金属涂覆层6的剥离性得到有效降低。

本发明的内容不限于实施例，在不剥离范围和精神实质的前提下可以进行可以改变。例如，在实施例中描述了贵金属涂覆层6的侧面涂覆层62覆盖了凸部52的整个外周表面的结构。侧面涂覆层62可以不必覆盖凸部52的整个外周表面。例如，侧面涂覆层62的根部63可以不必在凸部52的部分外周中到达凸部52的基端部分。此外，根部63可不必在凸部52的部分外周中埋设在前端相对部51中。在该情况下，优选的，延伸部分64设置在不接收混合气流F的根部一侧，延伸部64从根部63向火花塞1的外部设置。

此外，在实施例中，包括延伸部64的贵金属涂覆层6的外形可以是圆形，半圆弧形，改变的圆形或矩形。贵金属涂覆层6的外形不限于这些形状。贵金属涂覆层6的形状可以是多边形，例如三角形，以上形状的组合形状，或者任意其它形状。此外，被贵金属涂覆层6覆盖的凸部52的形状也不打算被具体受限。凸部52的形状例如可以是多角柱形、多角棱锥形、圆柱和圆锥之外的其它形状的组合形状。此外，构造中心电极3的火花塞1和任何其它火花塞的各个部件都可以进行适当的改变。

Claims (8)

1.一种火花塞(1)，包括：

保持在筒形外壳(2)内的细长轴形的中心电极(3)；

设置在所述中心电极和所述外壳之间的筒形绝缘体(4)；

接地电极(5)，其固定在所述外壳的前端并具有与所述中心电极相对的前端相对部(51)；

设置在所述前端相对部上的凸部(52)，所述凸部从与所述中心电极相对的相对部表面(511)沿着所述火花塞的轴向(x)朝向所述中心电极突出，并且火花放电间隙(G)形成在所述中心电极的前端部(31)和所述凸部之间；以及

覆盖所述凸部的表面的贵金属涂覆层(6)；

其中，所述贵金属涂覆层具有端面涂覆层(61)和侧面涂覆层(62)，所述端面涂覆层覆盖所述凸部的突出端面(53)，所述侧面涂覆层覆盖所述凸部的从所述突出端面延伸的侧面(54)的至少一部分；

其中，所述侧面涂覆层的设置在与所述突出端面相反位置的根部(63)被埋设在所述前端相对部中，延伸部(64)被形成为使得所述根部的至少一部分沿着所述相对部表面延伸到所述火花塞的外侧。

2.如权利要求1所述的火花塞，其中所述侧面涂覆层通过覆盖所述凸部的整个外周表面来设置。

3.如权利要求2所述的火花塞，其中所述延伸部设置在所述根部的整个外周上。

4.如权利要求2所述的火花塞，其中所述延伸部设置在所述根部的外周的一个或多个位置上。

5.如权利要求1所述的火花塞，其中所述延伸部设置在所述相对部表面上的最大延伸长度(Lm)不小于0.07mm。

6.如权利要求1到5中任一项所述的火花塞，其中所述延伸部的表面在所述相对部表面上形成为平齐的。

7.如权利要求1到6中任一项所述的火花塞，其中所述凸部由所述接地电极的基材的一部分构成；以及

所述凸部具有圆形或半圆弧形突出的形状。

8.一种制造如权利要求1到7中任一项所述的火花塞的方法，包括：

将板状贵金属片电阻焊到所述前端相对部，所述板状贵金属片变为所述贵金属涂覆层；

将所述贵金属片的至少一部分埋设在所述前端相对部中；

通过在所述贵金属片埋设的部分的位置将所述前端相对部的一部分挤出成型到所述相对部表面的一侧而形成所述凸部，使得所述凸部被所述端面涂覆层以及所述侧面涂覆层覆盖；并且

与所述凸部一体成形所述延伸部，所述延伸部从所述侧面涂覆层的所述根部沿着所述相对部表面延伸。