[发明专利]火花塞的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的火花塞的制造方法，更特别地，本发明涉及带有中心电极和接地电极的火花塞的制造方法，其中，中心电极和接地电极中的至少一方具有包含贱金属(base metal)的电极主体及焊接至该电极主体的贵金属电极头。 

背景技术

专利文献1到3公开了火花塞，在专利文献1到3所公开的各火花塞中，中心电极和接地电极中的至少一方具有包含贱金属的电极主体和包含贵金属并且被焊接至电极主体的贵金属电极头。 

在专利文献1中，以如下方式生产接地电极：将贵金属电极头电阻焊接(resistance welding)至电极主体以在贵金属电极头的底部形成径向向外的凸缘部(flanged portion)，然后通过将激光照射在贵金属电极头的凸缘部而将贵金属电极头激光焊接至电极主体。 

在专利文献2中，以如下方式生产接地电极：用脉冲激光照射贵金属电极头和电极主体，由此经由全周激光焊接部(circumferential laser welding area)焊接贵金属电极头和电极主体，在该全周激光焊接部中，对应于各个激光脉冲的焊点沿贵金属电极头的周向顺次地彼此重叠。此时，用于形成焊接部的至少前部或者至少尾部的每脉冲激光照射能被设定为低于用于形成焊接部的其它部分的每脉冲激光照射能。 

在专利文献3中，以如下方式生产接地电极：以给定的入 射角将激光等照射于贵金属电极头和电极主体的边界(border)，由此将贵金属电极头和电极主体彼此焊接在一起。 

专利文献1：日本特开2005-158323号公报 

专利文献2：日本特开2002-231417号公报 

专利文献3：日本特开2001-135456号公报 

在专利文献1到3中，通过照射脉冲激光来焊接贵金属电极头和电极主体，在该脉冲激光中，每个脉冲具有在从起始时刻Tsc至结束时刻Tec的整个脉冲宽度Tc上具有均一的激光强度Sc的矩形波形。具有高的每脉冲照射能的激光焊接在焊接具有不同熔点的结构部件时特别有效，例如焊接包含贵金属的贵金属电极头和包含贱金属的电极主体时。但是，在激光照射时可能出现熔融的金属焊渣(spatter)并且焊渣可能飞散和粘附到贵金属电极头和电极主体。这导致了如下问题：例如火花塞的点火性(ignition performance)的恶化及在火花塞的放电间隙形成桥。在激光照射时还可能产生砂眼(blowhole)。在通过照射脉冲激光而使与各个激光脉冲对应的焊点彼此重叠并彼此连续地形成全周焊接部的情况下，在形成后面的焊点期间特别易于出现焊渣和砂眼。另外，由激光照射而熔融的金属在凝固期间突然冷却并凝固，使得在焊接部易于出现裂纹。这导致了由于焊接部的接合强度的降低贵金属电极头从电极主体脱落的问题。 

以这种方式，贵金属电极头和电极主体的传统激光焊接具有出现焊渣、砂眼、裂纹等的问题。作为这些问题的解决方案，可想到的是，通过根据贵金属电极头和电极主体的材料、形状及尺寸来适当地改变诸如脉冲宽度Tc和激光强度Sc来调节贵金属电极头和电极主体的焊接条件。但是，仅通过改变激光照射条件无法足够地防止上述缺陷出现的问题。 

发明内容

考虑到前面的问题而完成本发明，以提供能够防止在激光焊接贵金属电极头和电极主体的过程中发生诸如焊渣、砂眼和裂纹等缺陷的火花塞的制造方法。 

作为针对激光强度波形的深入研究的结果，本申请的发明人发现能够通过在激光焊接过程中改变矩形激光强度波形而解决上述问题。本发明建立在该发现的基础上。 

根据本发明的第一方面，提供一种火花塞的制造方法，该火花塞具有中心电极和接地电极，在所述中心电极和所述接地电极之间留有放电间隙，所述中心电极和所述接地电极中的至少一方具有包含贱金属的电极主体以及被焊接至所述电极主体的贵金属电极头，所述制造方法包括用于焊接所述贵金属电极头和所述电极主体的激光焊接步骤，所述激光焊接步骤是通过如下方式实现的：将所述贵金属电极头放置在所述电极主体上的给定位置，将脉冲激光照射到所述贵金属电极头和所述电极主体上，由此沿所述贵金属电极头的周向顺次地形成与激光脉冲对应的焊点，其中，至少一个所述激光脉冲为具有如下激光强度波形的初期增强型激光脉冲：在所述激光强度波形中，激光强度在从脉冲起始时刻开始的预定初期时段内随时间而增强。