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      火花塞的制造方法

      文檔序號(hào):6922025閱讀:233來源:國知局

      專利名稱::火花塞的制造方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞的制造方法,更特別地,本發(fā)明涉及帶有中心電極和接地電極的火花塞的制造方法,其中,中心電極和接地電極中的至少一方具有包含賤金屬(basemetal)的電極主體及焊接至該電極主體的貴金屬電極頭。
      背景技術(shù)
      :專利文獻(xiàn)1到3公開了火花塞,在專利文獻(xiàn)1到3所公開的各火花塞中,中心電極和接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電極主體和包含貴金屬并且被焊接至電極主體的貴金屬電極頭。在專利文獻(xiàn)l中,以如下方式生產(chǎn)接地電極將貴金屬電極頭電阻焊接(resistancewelding)至電極主體以在貴金屬電極頭的底部形成徑向向外的凸纟彖部(flangedportion),然后通過將激光照射在貴金屬電極頭的凸緣部而將貴金屬電極頭激光焊接至電極主體。在專利文獻(xiàn)2中,以如下方式生產(chǎn)接地電才及用脈沖激光照射貴金屬電極頭和電極主體,由此經(jīng)由全周激光焊接部(circumferentiallaserweldingarea)焊接貴金屬電極頭和電極主體,在該全周激光焊接部中,對(duì)應(yīng)于各個(gè)激光脈沖的焊點(diǎn)沿貴金屬電極頭的周向順次地彼此重疊。此時(shí),用于形成焊接部的至少前部或者至少尾部的每脈沖激光照射能被設(shè)定為低于用于形成焊接部的其它部分的每脈沖激光照射能。在專利文獻(xiàn)3中,以如下方式生產(chǎn)4妄i也電才及以給定的入射角將激光等照射于貴金屬電極頭和電極主體的邊界(border),由此將貴金屬電極頭和電極主體彼此焊接在一起。專利文獻(xiàn)l:曰本凈爭(zhēng)開2005-158323號(hào)乂>才艮專利文獻(xiàn)2:曰本4爭(zhēng)開2002_231417號(hào)7>才艮專利文獻(xiàn)3:曰本凈爭(zhēng)開2001—135456號(hào)7^才艮在專利文獻(xiàn)1到3中,通過照射脈沖激光來焊接貴金屬電極頭和電極主體,在該脈沖激光中,每個(gè)脈沖具有在從起始時(shí)刻Tsc至結(jié)束時(shí)刻Tec的整個(gè)脈沖寬度Tc上具有均一的激光強(qiáng)度Sc的矩形波形。具有高的每脈沖照射能的激光焊接在焊接具有不同熔點(diǎn)的結(jié)構(gòu)部件時(shí)特別有效,例如焊接包含貴金屬的貴金屬電極頭和包含賤金屬的電極主體時(shí)。但是,在激光照射時(shí)可能出現(xiàn)熔融的金屬焊渣(spatter)并且焊渣可能飛散和粘附到貴金屬電極頭和電極主體。這導(dǎo)致了如下問題例如火花塞的點(diǎn)火性(ignitionperformance)的惡4匕及在火花塞的il電間隙形成橋。在激光照射時(shí)還可能產(chǎn)生砂眼(blowhole)。在通過照射脈沖激光而使與各個(gè)激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)彼此重疊并彼此連續(xù)地形成全周焊接部的情況下,在形成后面的焊點(diǎn)期間特別易于出現(xiàn)焊渣和砂眼。另外,由激光照射而熔融的金屬在凝固期間突然冷卻并凝固,使得在焊接部易于出現(xiàn)裂紋。這導(dǎo)致了由于焊接部的接合強(qiáng)度的降低貴金屬電極頭從電極主體脫落的問題。以這種方式,貴金屬電極頭和電才及主體的傳統(tǒng)激光焊接具有出現(xiàn)焊渣、砂眼、裂紋等的問題。作為這些問題的解決方案,可想到的是,通過根據(jù)貴金屬電極頭和電極主體的材料、形狀及尺寸來適當(dāng)?shù)馗淖冎T如脈沖寬度Tc和激光強(qiáng)度Sc來調(diào)節(jié)貴金屬電極頭和電極主體的焊接條件。但是,僅通過改變激光照射條件無法足夠地防止上述缺陷出現(xiàn)的問題。
      發(fā)明內(nèi)容考慮到前面的問題而完成本發(fā)明,以提供能夠防止在激光焊接貴金屬電極頭和電極主體的過程中發(fā)生諸如焊渣、砂眼和裂紋等缺陷的火花塞的制造方法。作為針對(duì)激光強(qiáng)度波形的深入研究的結(jié)果,本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)能夠通過在激光焊接過程中改變矩形激光強(qiáng)度波形而解決上述問題。本發(fā)明建立在該發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種火花塞的制造方法,該火花塞具有中心電才及和接地電才及,在所述中心電才及和所述接地電極之間留有放電間隙,所述中心電極和所述接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電極主體以及被焊接至所述電極主體的貴金屬電極頭,所述制造方法包括用于焊接所述貴金屬電極頭和所述電極主體的激光焊接步驟,所述激光焊接步驟是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的將所述貴金屬電極頭力文置在所述電極主體上的給定位置,將脈沖激光照射到所述貴金屬電極頭和所述電極主體上,由此沿所述貴金屬電極頭的周向順次地形成與激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),其中,至少一個(gè)所述激光脈沖為具有如下激光強(qiáng)度波形的初期增強(qiáng)型激光脈沖在所述激光強(qiáng)度波形中,激光強(qiáng)度在從脈沖起始時(shí)刻開始的預(yù)定初期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種火花塞的制造方法,該火花塞具有中心電極和接地電極,在所述中心電極和所述接地電極之間留有》支電間隙,所述中心電極和所述接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電才及主體以及纟皮焊接至所述電極主體的貴金屬電極頭,所述制造方法包括用于焊接所述貴金屬電極頭和所述電極主體的激光焊接步驟,所述激光焊接步驟是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的將所述貴金屬電極頭放置在所述電極主體8上的給定位置,將脈沖激光照射到所述貴金屬電極頭和所述電極主體上,由此沿所述貴金屬電極頭的周向順次地形成與激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),其中,至少一個(gè)所述激光脈沖為具有如下激光強(qiáng)度波形的終期減弱型激光脈沖在所述激光強(qiáng)度波形中,激光強(qiáng)度在直至脈沖結(jié)束時(shí)刻的預(yù)定終期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而減弱。在本發(fā)明的火花塞的制造方法中,初期增強(qiáng)型激光脈沖被用在貴金屬電極頭和電極主體的激光焊接中。這使得可以逐漸地加熱貴金屬電才及頭和電才及主體,由此可以防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣以及焊渣飛散和粘附到貴金屬電極頭和電極主體,并且可以防止在各焊點(diǎn)中出現(xiàn)砂眼。另外,終期減弱型激光脈沖被用在貴金屬電極頭和電極主體的激光焊接中。這使得可以避免貴金屬電極頭和電極主體的熔融部分的急劇冷卻并使這些熔融部分逐漸地凝固,由此可以防止在各焊點(diǎn)中出現(xiàn)裂紋。圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的側(cè)視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的中心電極和接地電才及的》文大圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的中心電極的前端部分的放大圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的中心電極的前端部分的放大剖浮見圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的接地電極的前端部分的》文大圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的接地電極的前端部分的》文大剖—見圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在用于形成中心電極的激光焊接步驟中照射脈沖激光的狀態(tài)的示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光強(qiáng)度波形的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在用于形成中心電極的激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光脈沖狀態(tài)的示意圖。圖IO是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在用于形成接地電極的激光焊接步驟中照射脈沖激光的狀態(tài)的示意圖。圖ll是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在用于形成接地電極的激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光脈沖狀態(tài)的示意圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光強(qiáng)度波形的示意圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光強(qiáng)度波形的示意圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在激光焊接步驟中照射的脈沖激光的激光強(qiáng)度波形的示意圖。圖15是在傳統(tǒng)的火花塞的制造方法中照射的脈沖激光的激光強(qiáng)度波形的示意圖。圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的接地電極的前端部分的》文大剖一見圖。圖17A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的激光焊接步驟之前的接地電極的前端部分的放大剖視圖。圖17B是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的火花塞的制造方法中的在激光焊接步驟和切斷步驟之后的接地電極的前端部分的放大剖視圖。具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。這里,用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注相同的部分和部位,以省略對(duì)這些相同的部分和部位的重復(fù)說明。[第一實(shí)施方式]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的火花塞IOO被設(shè)計(jì)為通過安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋而用在內(nèi)燃機(jī)中。如圖1所示,火花塞100包括金屬殼110、絕緣體120、中心電極130和接地電極140。金屬殼110由低碳鋼制成并形成為沿軸線AX的方向的筒狀。金屬殼110包括直徑相對(duì)較大的凸緣部110f;形成于凸緣部110f的后側(cè)(圖中的上側(cè))的工具4妻合部110m,該工具接合部110m具有六角形橫截面以與用于將火花塞100安裝到氣缸蓋的工具接合;以及形成在工具接合部110m的后側(cè)的彎邊部110n,用以通過彎邊將絕緣體120固定至金屬殼110。金屬殼IIO還包括前端部110s,前端部110s位于凸緣部110f的前側(cè)(圖中的下側(cè)),并且具有比凸緣部110f的直徑小的直徑,并且前端部110s的外周面上形成有安裝螺紋110g,安裝螺紋110g用于將火花塞100旋擰到氣缸蓋中。絕緣體120由氧化鋁陶瓷制成,金屬殼110包圍絕緣體120,絕緣體120的前端部120s從金屬殼IIO的前端面110sc向前方(圖中的下側(cè))突出,并且絕緣體120的后端部120k從金屬殼110的彎邊部110n向后方(圖中的上側(cè))突出。沿軸線AX的方向貫穿絕緣體120而形成軸向孑L,從而將中心電極130插入并固定在絕緣體軸向孔的前側(cè)(圖中的下側(cè)),以及將端子配件150插入并固定在絕緣體軸向孔的后側(cè)(圖中的上側(cè)),用于對(duì)中心電極130施力口高電壓。中心電極130被保持在絕緣體120中,中心電極130的一部分從絕緣體120的前端面120sc向前方(圖中的下側(cè))突出。如圖2至圖4所示,中心電極130具有位于中心電極130后側(cè)(圖中的上側(cè))的中心電才及主體131;以及位于中心電極130前側(cè)(圖中的下側(cè))的第一貴金屬電極頭133。中心電極主體131包括位于中心電極主體131后側(cè)并具有相對(duì)較大的直徑的圓柱形狀的第一圓柱部131p;位于中心電極主體131前側(cè)并具有比第一圓柱部131p的直徑小的直徑的圓柱形狀的第二圓柱部131q;以及位于第一圓柱部131p與第二圓柱部131q之間并具有如圖7所示的截頭圓錐形狀的圓錐部131r。中心電才及主體131由包含Ni作為主要成分的Ni合金制成。第一貴金屬電極頭133具有直徑為0.6mm的圓柱形狀,并且通過激光焊4妄以向前方圖中的下側(cè))突出的狀態(tài)而被接合到中心電極主體131的前端。第一貴金屬電極頭由諸如It-Pt合金等貴金屬合金制成。第一貴金屬電極頭133和中心電才及主體131通過激光脈沖照射而被激光焊接,從而在第一貴金屬電極頭133和中心電極主體131之間形成焊接部,第一貴金屬電極頭133和中心電極主體131在該焊接部中熔融并凝固在一起,更具體地,在第一貴金屬電極頭133和中心電極主體131之間形成全周焊接部135,全周焊接部135中的IO個(gè)焊點(diǎn)135nl至135nl0沿第一貴金屬電極頭133的周向順次地重疊并連續(xù)(見圖3)。就接合強(qiáng)度而言,12盡管多個(gè)焊點(diǎn)135n可以在貴金屬電極頭133的周向上彼此間隔,優(yōu)選的是,全周焊接部的相鄰焊點(diǎn)135n彼此重疊。如圖2、圖5和圖6所示,接地電才及140具有位于接地電極140的前側(cè)(圖中的下側(cè))的接地電極主體141;以及位于接地電極140的后側(cè)(圖中的上側(cè))的第二貴金屬電極頭143。接地電極主體141由包含Ni作為主要成分的Ni合金制成。此外,接地電極主體141在其后端141k處被接合到金屬殼IIO的前端面110sc,并且接地電極主體141被以如下方式彎曲接地電極主體141的前端141s指向軸線AX,而前端141s的徑向內(nèi)側(cè)141m面對(duì)中心電極130的第一貴金屬電極頭133。第二貴金屬電極頭143具有直徑為0.7mm的圓柱形狀并通過激光焊接以向后方(圖中的上側(cè))突出并面對(duì)第一貴金屬電極頭133的狀態(tài)被接合到接地電極主體141的前端141s的內(nèi)側(cè)141m。在第二貴金屬電極頭143和第一貴金屬電極頭133之間存在》文電間隙G,用于產(chǎn)生火花放電。第二貴金屬電極頭143由諸如Pt-Rh合金等貴金屬合金制成。第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141通過激光脈沖照射而被激光焊接,從而在第二貴金屬電極頭143與接地電極主體141之間形成焊接部,第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141在焊接部中被熔融并凝固在一起,更具體地,在第二貴在全周焊接部145中的12個(gè)焊點(diǎn)145ml至145ml2沿第二貴金屬電極頭143的周向順次地重疊并連續(xù)(見圖5)。就接合強(qiáng)度而言,盡管多個(gè)焊點(diǎn)145m可以在貴金屬電極頭143的周向上彼此間隔,優(yōu)選的是,全周焊接部的相鄰焊點(diǎn)145m彼此重疊。接著將在下面說明火花塞100的制造方法。首先,制備具有第一圓柱部131p、第二圓柱部131q和圓錐部131r的中心電極主體131和圓柱形狀的第一貴金屬電極頭133。然后,通過把第一貴金屬電極頭133放置在中心電極主體131的第二圓柱部131q的中央并用激光照射裝置LB的脈沖激光LS照射第一貴金屬電極頭133與中心電極主體131的邊界,而將第一貴金屬電極頭133激光焊接到中心電極主體131。這個(gè)步驟對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的激光焊接步驟。更具體地,照射脈沖激光LS以形成全周焊接部135,在該全周焊接部135中,對(duì)應(yīng)于所照射的激光LS的脈沖N1至N10的IO個(gè)焊點(diǎn)135nl到135nl0沿第一貴金屬電極頭133的軸線BX的周向順次地重疊并連續(xù),使得第一貴金屬電極頭133和中心電極主體131經(jīng)由全周焊接部135而^L焊接。此時(shí),激光焊接條件被控制為激光脈沖Nl至N10的脈沖寬度Ta為2msec;激光脈沖N1至N10的頻率為10Hz;發(fā)射次數(shù)(shotmumber)為IO個(gè)脈沖。激光脈沖N1至N10中的至少一個(gè)激光脈沖被設(shè)定為初期增強(qiáng)型(initiallyincreasingtype)(脈沖)和/或終期減弱型(finallydecreasingtype)(脈沖),在所述初期增強(qiáng)型脈沖中,在激光脈沖的波形中激光強(qiáng)度在從脈沖起始時(shí)刻tsa開始的初期時(shí)段(period)Tal內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng),在所述終期減弱型脈沖中,在激光脈沖的波形中激光強(qiáng)度在直至脈沖結(jié)束時(shí)刻tea的終期時(shí)段Ta3內(nèi)隨時(shí)間而減弱。優(yōu)選地,初期時(shí)段Tal和終期時(shí)段Ta3均被控制為脈沖寬度Ta的10%到40%。在第一實(shí)施方式中,如圖8所示,激光脈沖N1至N10的波形被如下地設(shè)置。這里定義脈沖寬度Ta(2msec)的從脈沖起始時(shí)刻tsa開始的20%的時(shí)間段為初期時(shí)段Tal(0.4msec);脈沖寬度Ta(2msec)的直至脈沖結(jié)束時(shí)刻tea的20%的時(shí)間段為終期時(shí)段Ta3(0.4msec);并且初期時(shí)段Tal和終期時(shí)段Ta3之間的時(shí)間段為中期時(shí)段Ta2(1.2msec)。在激光脈沖N1至N10的各波形中,激光強(qiáng)度Sal在初期時(shí)段Tal內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng);并且激光強(qiáng)度Sa3在終期時(shí)段Ta3內(nèi)隨時(shí)間而減弱。也就是,在第一實(shí)施方式中,全部的激光脈沖N1至N10都被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和終期減弱型。更具體地,對(duì)激光強(qiáng)度Sal進(jìn)行控制以使其在從起始時(shí)刻tsa至?xí)r刻tma的初期時(shí)段Ta1內(nèi)從零開始隨時(shí)間線性地逐漸增強(qiáng)。在隨后的從時(shí)刻tma至?xí)r刻tna的中期時(shí)段Ta2內(nèi),激光強(qiáng)度Sa2保持恒定。對(duì)激光強(qiáng)度Sa3進(jìn)行控制以使其在從時(shí)刻tna至結(jié)束時(shí)刻tea的終期時(shí)段Ta3內(nèi)隨時(shí)間線性地逐漸減弱,并在結(jié)束時(shí)刻tea達(dá)到零。通過如上所述地使激光強(qiáng)度Sal在初期時(shí)段Tal內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng),可以有效地防止由于在激光照射開始時(shí)第一貴金屬電極頭133的表面及表面附近和中心電極主體131的表面及表面附近的急劇溫度升高而出現(xiàn)焊渣及焊渣飛散和粘附到第一貴金屬電極頭133與中心電極主體131。還可以有效地防止在各焊點(diǎn)135nl到135nl0中出現(xiàn)砂眼。通過如上所述地4吏激光強(qiáng)度Sa3在終期時(shí)段Ta3內(nèi)隨時(shí)間而減弱,還可以有效地防止在焊點(diǎn)135nl至)』135nlO急、廢P令^卩6勺'晴;兄下由于火早,泉135nl至U135nlO與第一貴金屬電極頭133的接觸面和中心電極主體131的接觸面的應(yīng)力而出現(xiàn)裂紋。在本發(fā)明中,激光脈沖N1至N10中的至少一個(gè)激光脈沖為初期增強(qiáng)型就足夠了。換句話說,可以將全部或部分激光脈沖N1至N10設(shè)定為初期增強(qiáng)型。為防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣和砂眼,優(yōu)選的是全部激光脈沖N1至N10都被設(shè)定為上面所說明的初期增強(qiáng)型。在本實(shí)施方式中,激光脈沖N1至N10中的至少一個(gè)激光脈沖為終期減弱型就足夠了。換句話說,可以將全部或部分激光脈沖N1至N10設(shè)定為終期減弱型。為防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)裂紋,優(yōu)選的是全部激光脈沖N1至N10都被設(shè)定為上面所說明的終期減弱型。在第一實(shí)施方式中,如圖9所示,在十個(gè)激光脈沖發(fā)射N1至N10中,前兩個(gè)激光脈沖N1和N2歸類為初期激光脈沖;最后兩個(gè)激光脈沖N9和N10歸類為終期激光脈沖;初期激光脈沖N1和N2與終期激光脈沖N9和N10之間的六個(gè)激光脈沖N3至N8歸類為中期激光脈沖。每脈沖激光照射能以如下方式階梯式地減弱初期激光脈沖N1、N2具有最高的每脈沖激光照射能;并且終期激光脈沖N9、N10具有最低的每脈沖激光照射能。這里優(yōu)選的是初期激光脈沖Nl和N2的每脈沖激光照射能Eal比中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2高5%到30%;而終期激光脈沖N9和Nl0的每脈沖激光照射能Ea3比中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2低5%到30%。在第一實(shí)施方式中,六個(gè)中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2被控制為基準(zhǔn)能級(jí)1.7J。兩個(gè)初期激光脈沖N1和N2的每脈沖激光照射能Eal被控制為1.87J,即比中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2高10。/。。另一方面,終期激光脈沖N9和N10的每脈沖激光照射能Ea3^^皮控制為1.53J,即比中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2低10%。在沿貴金屬電極頭的周向順次地形成對(duì)應(yīng)于脈沖激光的各脈沖的焊點(diǎn)的情況下,在后期焊點(diǎn)形成期間易于出現(xiàn)焊渣和砂眼。這是因?yàn)橛捎糜谛纬上惹昂更c(diǎn)的激光照射帶來的一些熱量沒有被足夠地去除而剩余時(shí),由于用于形成后期焊點(diǎn)的激光照射產(chǎn)生熱量而使后期焊點(diǎn)的溫度易于升高。相反,在第一實(shí)施方式中,通過將激光照射能階梯式地16控制為Ea1、Ea2和Ea3并由此限制由先前激光脈沖所帶來的殘留熱量的影響,能夠使焊點(diǎn)135nl到135nl0的熔融狀態(tài)均一化。由此可以在激光照射時(shí)、尤其在后期激光脈沖照射時(shí)有效地防止焊渣和砂眼的出現(xiàn)。通過將激光照射能Eal設(shè)定為比激光照射能Ea2高給定的量(即,將激光照射能Ea2設(shè)定為比激光照射能Eal低給定的量)并將激光照射能Ea3設(shè)定為比激光照射能Ea2低給定的量,可以更為有效地防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣和砂眼。接著,通過任何已知的技術(shù)將中心電極130裝配在單獨(dú)制備的絕緣體120中。端子配件150也被裝配在絕緣體120中。然后進(jìn)行玻璃密封。另外,制備了金屬殼IIO。通過任何已知的技術(shù)將棒狀的接地電極主體141(即,處于未與第二貴金屬電極頭143接合且未被彎曲的狀態(tài)的接地電極主體141)結(jié)合至金屬殼IIO。帶有接地電極主體141的金屬殼110及帶有中心電極130等的絕緣體120被組合在一起并接受彎邊處理等。圓柱形狀的第二貴金屬電極頭143被單獨(dú)地制備。如圖10所示,第二貴金屬電極頭143被放置在接地電極主體141的前端141s的內(nèi)側(cè)141m上的給定位置。然后,通過激光照射裝置LB的脈沖激光LS照射第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141的邊界而激光焊接第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141。該步驟也對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的激光焊接步驟。更具體地,照射脈沖激光LS以形成全周焊接部145,在全周焊接部145中,與所照射的激光LS的脈沖M1至M12對(duì)應(yīng)的十二個(gè)焊點(diǎn)145ml至145ml2沿第二貴金屬電極頭143的軸線CX的周向順次地重疊并連續(xù),使得第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141經(jīng)由全周焊接部145而#1焊接。此時(shí),激光焊接條件被控制為激光脈沖Ml至M12的脈沖寬度Tb為4msec;激光脈沖M1至M12的頻率為12Hz;且發(fā)射次數(shù)為12個(gè)脈沖。激光脈沖M1至M12中的至少一個(gè)激光脈沖被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和/或終期減弱型,在該初期增強(qiáng)型脈沖中,在激光脈沖的波形中激光強(qiáng)度在從脈沖起始時(shí)刻tsb開始的初期時(shí)段Tb1內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng),在該終期減弱型脈沖中,在激光脈沖的波形中激光強(qiáng)度在直至脈沖結(jié)束時(shí)刻teb的終期時(shí)段Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱。優(yōu)選地,初期時(shí)段Tbl和終期時(shí)段Tb3均被控制為脈沖寬度Tb的10。/。到400/。。如圖8所示,在第一實(shí)施方式中,激光脈沖M1至M12的波形被如下設(shè)置。這里定義脈沖寬度Tb(2msec)的從脈沖起始時(shí)刻tsb開始的20。/。的時(shí)間段為初期時(shí)段Tbl(0.4msec);脈沖寬度Tb(2msec)的直至脈沖結(jié)束時(shí)刻teb的20%的時(shí)間段為終期時(shí)段Tb3(0.4msec);并且初期時(shí)段Tbl和終期時(shí)段Tb3之間的時(shí)間段為中期時(shí)段Tb2(1.2msec)。在激光脈沖M1至M12的各波形中,激光強(qiáng)度Sbl在初期時(shí)段Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng);并且激光強(qiáng)度Sb3在終期時(shí)段Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱。即,在第一實(shí)施方式中,全部的激光脈沖M1至M12都被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和終期減弱型。更具體地,對(duì)激光強(qiáng)度Sb1進(jìn)行控制以使其在從起始時(shí)刻tsb至?xí)r刻tmb的初期時(shí)段Tb1內(nèi)從零開始隨時(shí)間線性地逐漸增強(qiáng)。在隨后的乂人時(shí)刻tmb至?xí)r刻tnb的中期時(shí)革殳Tb2內(nèi),激光強(qiáng)度Sb2保持恒定。對(duì)激光強(qiáng)度Sb3進(jìn)行控制以使其在從時(shí)刻tnb至結(jié)束時(shí)刻teb的終期時(shí)段Tb3內(nèi)隨時(shí)間線性地逐漸減弱,并在結(jié)束時(shí)刻teb達(dá)到零。通過如上所述地使激光強(qiáng)度Sbl在初期時(shí)段Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng),可以有效地防止由于在激光照射開始時(shí)第二貴金屬電極頭143的表面及表面附近和接地電極主體141的表面及表面18附近的急劇溫度升高而出現(xiàn)焊渣及焊渣飛散和粘附到第二貴金屬電極頭143和接地電極主體141。還可以有效地防止在各焊點(diǎn)145ml到145ml2中出現(xiàn)砂眼。通過如上所述地使激光強(qiáng)度Sb3在終期時(shí)段Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱,還可以有效地防止在焊點(diǎn)145ml到145ml2急劇冷卻的情況下由于焊點(diǎn)145ml到145ml2與第二貴金屬電極頭143的接觸面和接地電極主體141的接觸面的應(yīng)力而出現(xiàn)裂紋。在本發(fā)明中,激光脈沖M1至M12中的至少一個(gè)激光脈沖被設(shè)定為初期增強(qiáng)型就足夠了。換句話說,可以將全部或部分激光脈沖M1至M12設(shè)定為初期增強(qiáng)型。為防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣和砂眼,優(yōu)選的是全部激光脈沖M1至M12都被設(shè)定為上面所說明的初期增強(qiáng)型。在本實(shí)施方式中,激光脈沖M1至M12中的至少一個(gè)激光脈沖被設(shè)定為終期減弱型也足夠了。換句話說,可以將全部或部分激光脈沖M1至M12設(shè)定為終期減弱型。為防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)裂紋,優(yōu)選的是全部的激光脈沖M1至M12都被設(shè)定為上面所說明的終期減弱型。在第一實(shí)施方式中,如圖ll所示,在十二個(gè)激光脈沖發(fā)射M1至M12中,前兩個(gè)激光脈沖M1和M2歸類為初期激光脈沖;最后兩個(gè)激光脈沖M11和M12歸類為終期激光脈沖;初期激光脈沖M1和M2與終期激光脈沖M11和M12之間的八個(gè)激光脈沖M3至M10歸類為中期激光脈沖。每脈沖激光照射能以如下方式階梯式地減弱初期激光脈沖M1、M2具有最高的每脈沖激光照射能;并且終期激光脈沖Mll、M12具有最低的每脈沖激光照射能。這里優(yōu)選的是初期激光脈沖M1和M2的每脈沖激光照射能Ebl比中期激光脈沖M3至M10的每脈沖激光照射能Eb2高5。/o到30。/o;而終期激光脈沖M11和M12的每脈沖激光照射能Eb3比中期激光脈沖M3至M10的每脈沖激光照射能Eb2j氐5o/o到300/0。在第一實(shí)施方式中,八個(gè)中期激光脈沖M3至M10的每脈沖激光照射能Eb2被控制為基準(zhǔn)能級(jí)2.0J。兩個(gè)初期激光脈沖M1和M2的每脈沖激光照射能Ebl被控制為2.2J,即比中期激光脈沖M3至M10的每脈沖激光照射能Eb2高10%。另一方面,終期激光脈沖M11和M12的每脈沖激光照射能Eb3被控制為1.8J,即比中期激光脈沖M3至M10的每脈沖激光照射能Eb2低10%。通過將激光照射能階梯式地控制為Eb1、Eb2和Eb3并由此限制由先前的激光脈沖所帶來的殘留熱量的影響,能夠使焊點(diǎn)145ml到145ml2的熔融狀態(tài)均一化。由此可以有效地防止在激光照射時(shí)、尤其在后期激光脈沖照射時(shí)出現(xiàn)焊渣和砂眼。通過將激光照射能Eb1設(shè)定為比激光照射能Eb2高給定的量(即,將激光照射能Eb2設(shè)定為比激光照射能Ebl低給定的量)并將激光照射能Eb3設(shè)定為比激光照射能Eb2低給定的量,可以更為有效地防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣和砂眼。此后,接地電極40以在接地電極140和中心電極130之間限定放電間隙G的狀態(tài)下被朝向軸線AX彎曲。由此,完成了火花塞IOO。將參照下面的實(shí)施例更為詳細(xì)的說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。4旦是,應(yīng)當(dāng)注意,下面的實(shí)施例^義用于i兌明的目的,并不意圖將本發(fā)明限制于這些實(shí)施例。[實(shí)施例l到13及比4支例1]為了驗(yàn)證第一實(shí)施方式的效果,通過在接地電極140的形成中保持脈沖寬度Tb恒定并改變初期時(shí)段Tbl和終期時(shí)段Tb3占脈沖寬度Tb的百分比,制造出13種火花塞100作為實(shí)施例1至13。更具體地,如表l所示,初期時(shí)段Tbl占脈沖寬度Tb的百分比^皮控制為0%、5%、10%、20%、40%和50%;并且終期時(shí)段Tb3占脈沖寬度Tb的百分比被控制為0。/。、5%、10%、20%、40%和50%。另一方面,以與上面相同的方式通過將初期時(shí)賴二Tbl和終期時(shí)段Tb3都控制為零、即通過設(shè)定如圖15所示的矩形激光強(qiáng)度波形而制造出作為比較例1的火花塞。在實(shí)施例1到13和比較例1中,激光脈沖M1至M12的每脈沖脈沖能是固定的。才企查實(shí)施例1到13中的每一個(gè)實(shí)施例的100個(gè)樣品和比較例1的IOO個(gè)樣品的接地電極140的外觀(在全周焊接部145出現(xiàn)焊渣及出現(xiàn)裂紋)。計(jì)數(shù)其中出現(xiàn)缺陷的火花塞100的樣品的數(shù)目。另外,實(shí)施例1到13的樣品要經(jīng)受嚴(yán)格的熱循環(huán)試驗(yàn)。所述熱循環(huán)試驗(yàn)通過重復(fù)1000次如下循環(huán)來進(jìn)行在1000。C加熱樣品2分鐘,然后由空氣自然冷卻樣品l分鐘。4全查在"f妄地電4L140的全周焊接部145中出現(xiàn)裂紋的情況。在熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果中,未出現(xiàn)裂紋評(píng)級(jí)為良好,出現(xiàn)裂紋則評(píng)級(jí)為不良。檢查結(jié)果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在初期時(shí)段Tb1占整個(gè)脈沖寬度Tb的5%到50%的實(shí)施例1到5及11到13中,焊渣出現(xiàn)的數(shù)目為3以下,乂人而足夠地防止或限制了焊渣的出現(xiàn)。特別地,在初期時(shí)段Tbl占整個(gè)脈沖寬度Tb的10%到50%的實(shí)施例2到5及11到13中,焊渣出現(xiàn)的數(shù)目為1以下,從而充分地防止了焊渣的出現(xiàn)。初期時(shí)段Tbl占整個(gè)脈沖寬度Tb的50%的實(shí)施例5和13的不良熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果清楚地表明,優(yōu)選的是將初期時(shí)段Tbl所占的百分比控制為40%以下。在終期時(shí)段Tb3占整個(gè)脈沖寬度Tb的5%到50%的實(shí)施例6到13中,裂紋出現(xiàn)的數(shù)目為3以下,從而足夠地防止或限制了在全周焊接部145中出現(xiàn)裂紋。特別地,在終期時(shí)段Tb3占整個(gè)脈沖寬度Tb的10%到50%的實(shí)施例7到13中,出現(xiàn)裂紋的數(shù)目為零,從而有效地防止了裂紋的出現(xiàn)。另外,終期時(shí)段Tb3占整個(gè)脈沖寬度Tb的50。/。的實(shí)施例10和13的不良熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果清楚地表明,優(yōu)選的是將終期時(shí)段Tb3所占的百分比控制為40%以下。在比較例l中,檢測(cè)到在全周焊接部域145中出現(xiàn)多處焊渣及多處裂紋。由以上結(jié)果顯示,通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sb1隨時(shí)間而增強(qiáng)的初期時(shí)段Tbl,更優(yōu)選地,通過將初期時(shí)段Tbl占脈沖寬度Tb的百分比控制為10%到40%,可以在剛好焊接之后及在熱循環(huán)試驗(yàn)中足夠地防止焊渣和裂紋的出現(xiàn)。另外也顯示,通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sb3隨時(shí)間而減弱的終期時(shí)段Tb3,更優(yōu)選地,通過將終期時(shí)段Tb3占脈沖寬度Tb的百分比控制為10%到40%,可以在剛好焊接之后及在熱循環(huán)試驗(yàn)中足夠地防止裂紋的出現(xiàn)。[實(shí)施例14到17及比較例2]作為實(shí)施例14到17,在形成中心電極130時(shí),通過以如下方式改變10個(gè)脈沖發(fā)射的每脈沖激光照射能而制造出4種火花塞100:設(shè)定Eal用于兩個(gè)初期激光脈沖N1和N2,設(shè)定Ea2用于六個(gè)中期激光脈沖N3至N8,并設(shè)定Ea3用于兩個(gè)終期激光脈沖N9和N10。更具體地,如表2所示,將中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2控制為基準(zhǔn)能級(jí);初期激光脈沖Nl和N2的每脈沖激光照射能Eal被設(shè)定為比基準(zhǔn)能級(jí)高5%、10%或30%;并且終期激光脈沖N9和N10的每脈沖激光照射能Ea3被設(shè)定為比基準(zhǔn)能級(jí)低10%、30%或50%。另一方面,通過將初期激光脈沖Nl和N2的每脈沖激光照射能Eal及終期激光脈沖N9和N10的每脈沖激光照射能Ea3設(shè)定為與中期激光脈沖N3至N8的每脈沖激光照射能Ea2相同的能級(jí),以與上面相同的方式制造出作為比較例2的火花塞。#企查實(shí)施例14到17中的每個(gè)實(shí)施例及比專交例2的全周焊接部135的焊接狀態(tài)。檢查結(jié)果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在實(shí)施例14到17的每一實(shí)施例中,全周焊接部135的焊接狀態(tài)是良好的。在比較例2中,與第一激光脈沖N1對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)135nl較小。另夕卜,在與終期激光脈沖N10對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)135n10中出現(xiàn)砂眼。上面的結(jié)果顯示,可以通過將初期激光脈沖N1和N2的每脈沖激光照射能Eal設(shè)定得較高并將終期激光脈沖N9和N10的每脈沖激光照射能Ea3設(shè)定得較低而良好地控制焊接狀態(tài)。[第二實(shí)施方式]下面將i兌明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在第二實(shí)施方式中,在中心電極130和接地電極140的激光焊接步驟中,激光強(qiáng)度波形(圖12)不同于第一實(shí)施方式的激光強(qiáng)度波形。第二實(shí)施方式的其它構(gòu)造與第一實(shí)施方式的構(gòu)造類似。在第二實(shí)施方式中,如圖12所示,激光脈沖N1至N10及M1至M12的激光強(qiáng)度波形被如下設(shè)定。這里定義脈沖寬度Ta、Tb的從脈沖起始時(shí)刻tsa、tsb開始的20%的時(shí)間段為初期時(shí)段Tal、Tbl;脈沖寬度Ta、Tb的直至脈沖結(jié)束時(shí)刻tea、teb的20。/。的時(shí)間,殳為終期時(shí)段Ta3、Tb3;并且初期時(shí)段Tal、Tbl和終期時(shí)段Ta3、Tb3之間的時(shí)間段為中期時(shí)段Ta2、Tb2。在激光脈沖N1至N10及M1至M12的各波形中,激光強(qiáng)度Sal、Sbl在初期時(shí)段Tal、Tbl內(nèi)從給定能級(jí)開始隨時(shí)間(線性地)逐漸增強(qiáng);并且激光強(qiáng)度Sa3、Sb3在終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)隨時(shí)間而(線性地)逐漸減弱并結(jié)束于給定的能級(jí)。在第二實(shí)施方式中,全部激光脈沖N1至N10及M1至M12也都被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和終期減弱型。更具體地,對(duì)激光強(qiáng)度Sal、Sbl進(jìn)行控制以使其從中期時(shí)段Ta2、Tb2的激光強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2的強(qiáng)度能級(jí)一半的強(qiáng)度能級(jí)Sah、Sbh開始、在從起始時(shí)刻tsa、tsb至?xí)r刻tma、tmb的初期時(shí)萃殳Tal、Tbl內(nèi)線性地逐漸隨時(shí)間而增強(qiáng),然后,在時(shí)刻tma、tmb達(dá)到強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2。在隨后的從時(shí)刻tma、tmb至?xí)r刻tna、tnb的中期時(shí)段Ta2、Tb2內(nèi),激光強(qiáng)度Sa2、Sb2保持恒定。對(duì)激光強(qiáng)度Sa3、Sb3進(jìn)行控制以使其在從時(shí)刻tna、tnb至結(jié)束時(shí)刻tea、teb的終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)從強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2隨時(shí)間而減弱,并在結(jié)束時(shí)刻tea、teb達(dá)到激光強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2強(qiáng)度能級(jí)一半的強(qiáng)度能級(jí)Sah、Sbh。通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sal和Sbl在初期時(shí)段Tal和Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)的上述激光強(qiáng)度波形,不僅可以防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣,而且還可以防止在全周焊接部135和145中出現(xiàn)妙、眼。通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sa3和Sb3在終期時(shí)段Ta3和Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱的如上所述的激光強(qiáng)度波形,還可以防止在全周焊接部135和145中出現(xiàn)裂紋。第二實(shí)施方式的其它功能和效果與第一實(shí)施方式中的相同。[第三實(shí)施方式]下面將說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。在第三實(shí)施方式中,在中心電極130和接地電極140的激光焊接步驟中,激光強(qiáng)度波形(圖13)不同于第一和第二實(shí)施方式的激光強(qiáng)度波形。第三實(shí)施方式的其它構(gòu)造與第一和第二實(shí)施方式的構(gòu)造類似。在第三實(shí)施方式中,如圖13所示,激光脈沖NI至NIO及M1至M12的激光強(qiáng)度波形被如下設(shè)定。這里定義脈沖寬度Ta、Tb的從脈沖起始時(shí)刻tsa、tsb開始的20%的時(shí)間段為初期時(shí)段Tal、Tbl;脈沖寬度Ta、Tb的直至脈沖結(jié)束時(shí)刻tea、teb的20。/。的時(shí)間段為終期時(shí)段Ta3、Tb3;并且初期時(shí)段Tal、Tbl和終期時(shí)段Ta3、Tb3之間的時(shí)間段為中期時(shí)段Ta2、Tb2。在激光脈沖N1至N10及M1至M12的各波形中,激光強(qiáng)度Sal、Sbl在初期時(shí)段Tal、Tbl內(nèi)隨時(shí)間階梯式地增強(qiáng);并且激光強(qiáng)25度Sa3、Sb3在終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)隨時(shí)間而階梯式地減弱。在第三實(shí)施方式中,全部激光脈沖N1至N10及M1至M12也都被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和終期減弱型。更具體地,激光強(qiáng)度Sal、Sbl在起始時(shí)刻tsa、tsb與時(shí)刻tma、.tmb之間的初期時(shí)段Tal、Tbl內(nèi)從強(qiáng)度能級(jí)Saj、Sbj開始,該強(qiáng)度能級(jí)Saj、Sbj是中期時(shí)段Ta2、Tb2的強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2的三分之一。激光強(qiáng)度Sal、Sbl在從起始時(shí)刻tsa、tsb到初期時(shí)段Tal、Tbl的中間時(shí)刻tpa、tpb之間的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持恒定為強(qiáng)度能級(jí)Saj、Sbj。之后,激光強(qiáng)度Sal、Sbl在從時(shí)刻tpa、tpb到初期時(shí)l更Tal、Tbl的結(jié)束時(shí)刻tma、tmb的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持恒定為強(qiáng)度能級(jí)Sai、Sbi,該強(qiáng)度能級(jí)Sai、Sbi是中期時(shí)段Ta2、Tb2的強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2的三分之二。在隨后的從時(shí)刻tma、tmb到時(shí)刻tna、tnb的中期時(shí)段Ta2、Tb2內(nèi),激光強(qiáng)度Sa2、Sb2保持恒定。激光強(qiáng)度Sa3、Sb3在時(shí)刻tna、tnb與結(jié)束時(shí)刻tea、teb之間的終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)從強(qiáng)度能級(jí)Sai、Sbi開始,該強(qiáng)度能級(jí)Sai、Sbi是中期時(shí)段Ta2、Tb2的強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2的三分之二。激光強(qiáng)度Sa3、Sb3在從時(shí)刻tna、tnb至終期時(shí)段Ta3、Tb3的中間時(shí)刻tqa、tqb的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持恒定為強(qiáng)度能級(jí)Sai、Sbi。激光強(qiáng)度Sa3、Sb3在從時(shí)刻tqa、tqb到終期時(shí)革殳Ta3、Tb3的結(jié)束時(shí)刻tea、teb的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持恒定為強(qiáng)度能級(jí)Saj、Sbj,該強(qiáng)度能級(jí)Saj、Sbj是中期時(shí)段Ta2、Tb2的強(qiáng)度能級(jí)Sa2、Sb2的三分之一。通過設(shè)置激光強(qiáng)度Sal和Sbl在初期時(shí)段Tal和Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)的如上的激光強(qiáng)度波形,不僅可以防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣,而且還可以防止在全周焊接部135和145中出現(xiàn)砂眼。通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sa3和Sb3在終期時(shí)段Ta3和Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱的如上所述的激光強(qiáng)度波形,還可以防止在全周焊接部135和145中出現(xiàn)裂紋。第三實(shí)施方式的其它功能和效果與第一和第二實(shí)施方式中的相同。下面將說明本發(fā)明的第四實(shí)施方式。在第四實(shí)施方式中,在中心電極130和接地電極140的激光焊接步驟中,激光強(qiáng)度波形(圖13)不同于第一到第三實(shí)施方式的激光強(qiáng)度波形。第四實(shí)施方式的其它構(gòu)造與第一到第三實(shí)施方式的構(gòu)造類似。在第四實(shí)施方式中,如圖14所示,激光脈沖N1至N10及M1至M12的激光強(qiáng)度波形被如下設(shè)定。這里定義脈沖寬度Ta、Tb的從脈沖起始時(shí)刻tsa、tsb開始的20%的時(shí)間段為初期時(shí)段Tal、Tbl;脈沖寬度Ta、Tb的直至脈沖結(jié)束時(shí)刻tea、teb的20。/。的時(shí)間段為終期時(shí)段Ta3、Tb3;并且初期時(shí)段Tal、Tbl和終期時(shí)l殳Ta3、Tb3之間的時(shí)間段為中期時(shí)段Ta2、Tb2。在激光脈沖N1至N10及M1至M12的各波形中,激光強(qiáng)度Sal、Sbl在初期時(shí)段Tal、Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng);并且激光強(qiáng)度Sa3、Sb3在終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱。在第四實(shí)施方式中,全部激光脈沖N1至N10及M1至M12也都被設(shè)定為初期增強(qiáng)型和終期減弱型。更具體地,對(duì)激光強(qiáng)度Sal、Sbl進(jìn)行控制以使其在從起始時(shí)刻tsa、tsb到時(shí)刻tma、tmb的初期時(shí)段Tal、Tbl內(nèi)從零開始隨時(shí)間線性地逐漸增強(qiáng)。在隨后的中期時(shí)段Ta2、Tb2內(nèi),對(duì)激光強(qiáng)度Sa2、Sb2進(jìn)行控制以使其在從時(shí)刻tma、tmb到時(shí)刻twa、twb的持續(xù)時(shí)間內(nèi)從強(qiáng)度能級(jí)Sak、Sbk隨時(shí)間線性地逐漸增強(qiáng)至強(qiáng)度能級(jí)Saw、Sbw,然后,在乂人時(shí)刻twa、twb至?xí)r刻tna、tnb的持續(xù)時(shí)間內(nèi)隨時(shí)間線性地逐漸減弱至強(qiáng)度能級(jí)Sak、Sbk。對(duì)激光強(qiáng)度Sa3、Sb3進(jìn)行控制以使其在從時(shí)刻tna、tnb到結(jié)束時(shí)刻tea、teb的終期時(shí)段Ta3、Tb3內(nèi)隨時(shí)間線性地逐漸減弱并在結(jié)束時(shí)刻tea、teb達(dá)到零。通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sal和Sbl在初期時(shí)段Tal和Tbl內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)的如上的激光強(qiáng)度波形,不僅可以防止在激光照射時(shí)出現(xiàn)焊渣,而且還可以防止在全周焊4妄部135和145中出現(xiàn)石少眼。通過設(shè)定激光強(qiáng)度Sa3和Sb3在終期時(shí)段Ta3和Tb3內(nèi)隨時(shí)間而減弱的如上所述的激光強(qiáng)度波形,還可以防止在全周焊接部135和145中出現(xiàn)裂紋。第四實(shí)施方式的其它功能和效果與第一到第三實(shí)施方式中的相同。雖然參照上述具體實(shí)施方式說明了本發(fā)明,但是,本發(fā)明并不局限于這些典型實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員按照上面的例如,盡管在第一到第四實(shí)施方式中本發(fā)明應(yīng)用于中心電極130和接地電極140的形成,但是,本發(fā)明可以應(yīng)用于中心電極130或者4妻地電極140的形成。在第一到第四實(shí)施方式中,在中心電極130和接地電^L140的每一方中,貴金屬電極頭133、143被激光焊接至電極主體131、141,從而將本發(fā)明應(yīng)用于貴金屬電極頭133、143和電極主體131、141的激光焊接。本發(fā)明并不局限于如上內(nèi)容。中心電極130和/或接地電極140可以額外地包括中間構(gòu)件,通過將貴金屬電極頭133、143激光焊接至中間構(gòu)件并且將中間構(gòu)件接合至電極主體131、141,從而將本發(fā)明應(yīng)用于貴金屬電極頭133、143和中間構(gòu)件的激光焊接。在該情況下,中間構(gòu)件對(duì)應(yīng)于本實(shí)施方式中的電4及主體。在第一實(shí)施方式中,將初期時(shí)段Tal、Tbl和終期時(shí)段Ta3、Tb3控制為相同的長度。作為可選方案,可以將終期時(shí)段Ta3、Tb3設(shè)定為比初期時(shí)段Tal、Tbl長。在該情況下,可以特別有效地防止出現(xiàn)焊渣及在焊點(diǎn)中出現(xiàn)砂眼和裂紋。28如圖16所示,當(dāng)接地電極主體141具有相對(duì)于第二貴金屬電極頭143的軸線在第二貴金屬電極頭143的周向的前側(cè)的前端區(qū)域141a、和相對(duì)于第二貴金屬電才及頭143的軸線在第二貴金屬電極頭143的周向的后側(cè)(金屬殼110側(cè))的后端區(qū)域141b時(shí),在接地電極主體141和第二貴金屬電極頭143的激光焊接中優(yōu)選的是,在4妄地電才及主體141的前端區(qū)域141a形成前端側(cè)焊點(diǎn)145a(145al至145a5),然后,在接地電極主體141的后端區(qū)域141b形成后端側(cè)焊點(diǎn)145b(145bl至145b6)。更具體地,優(yōu)選的是從前端側(cè)焊點(diǎn)145al的位置(即,在接地電極主體141的在放置在接地電極主體141的給定位置處的貴金屬電極頭143的周向上的前端141s的位置,而不是最前端的位置)開始激光照射并經(jīng)過最前端的焊點(diǎn)145a3沿周向向后端側(cè)進(jìn)行激光照射,從而以該順序形成前端側(cè)焊點(diǎn)145a1至145a5及后端側(cè)焊點(diǎn)145bl至145b6。通過以每個(gè)焊點(diǎn)與緊鄰先前焊點(diǎn)重疊的方式順次地形成焊點(diǎn)而將焊點(diǎn)彼此連接在一起。接地電極主體141的前端141s與金屬殼110分離,因而該前端141s的熱輻射性比電極主體141的固定至金屬殼110的后端141k差。在激光焊接步驟中順次地形成焊點(diǎn)的情況下,易于在激光焊接步驟的后半部分期間形成的焊點(diǎn)中出現(xiàn)溫度升高。結(jié)果,當(dāng)在激光焊接步驟的后半部分期間焊點(diǎn)形成于接地電極主體的在貴金屬電極頭143的周向上熱輻射性差的前端141s時(shí),由于焊點(diǎn)過熱,易于出現(xiàn)砂眼。因此,通過在激光焊接步驟的不易出現(xiàn)過熱的前半部分中形成前端側(cè)焊點(diǎn)145、然后在激光焊接的易于出現(xiàn)過熱的后半部分中形成后端側(cè)焊點(diǎn),可以避免焊點(diǎn)145a和焊點(diǎn)145b的過熱,并有效地防止石少眼的出現(xiàn)。在第一到第四實(shí)施方式中,在激光焊接步驟中使用單激光束LS。作為可選方案,可以通過將多個(gè)激光束從多個(gè)經(jīng)過貴29金屬電極頭的相對(duì)的方向(例如從兩個(gè)方向)同時(shí)地照射在第一貴金屬電極頭或第二貴金屬電極頭上來執(zhí)行激光焊接步驟。然而,與通過從一個(gè)方向照射單激光束而形成一個(gè)焊點(diǎn)的情況相比,因?yàn)槊繂挝粫r(shí)間內(nèi)向貴金屬電極頭施加大量的熱,這種焊接技術(shù)易于引起砂眼。因此,優(yōu)選的是,在多焊點(diǎn)同時(shí)形成操作之間進(jìn)行單焊點(diǎn)形成操作或在一次或多次多焊點(diǎn)同時(shí)形成操作之后進(jìn)行一次或多次單焊點(diǎn)形成操作。由于假設(shè)形成先前焊點(diǎn)所殘留的熱量在形成最后焊點(diǎn)的時(shí)刻最大,尤其優(yōu)選的是,至少通過從一個(gè)方向照射激光束而單獨(dú)地形成最后的焊點(diǎn),而不是通過從多個(gè)方向同時(shí)地照射激光束來與其它單個(gè)焊點(diǎn)或多個(gè)焊點(diǎn)同時(shí)地形成最后的焊點(diǎn)。由此,能夠降低在形成最后焊點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量的作用,以限制由先前激光脈沖帶來的殘留熱量的影響并使焊點(diǎn)的熔融狀態(tài)均一,以有效地防止砂眼。例如,可以想象,在圖6中成對(duì)地同時(shí)形成前端側(cè)焊點(diǎn)145al和后端側(cè)焊點(diǎn)145bl、前端側(cè)焊點(diǎn)145a2和后端側(cè)焊點(diǎn)145b2、前端側(cè)焊點(diǎn)145a3和后端側(cè)焊點(diǎn)145b3、前端側(cè)焊點(diǎn)145a4和后端側(cè)焊點(diǎn)145b4,然后,形成前端側(cè)焊點(diǎn)145a5和后端側(cè)焊點(diǎn)145b5,最終單獨(dú)形成后端側(cè)焊點(diǎn)145b6。以這種方法,不^f義可以有效地提高激光焊接效率,而且還可以通過多焊點(diǎn)同時(shí)形成和單焊點(diǎn)形成的組合而防止由于過熱而出現(xiàn)石少眼。而且,可行的是,以如下方式進(jìn)行接地電極主體141和第二貴金屬電極頭143的激光焊接制備預(yù)處理接地電極主體材料141',該主體材料141,向前部加長以比接地電極主體141的預(yù)定長度L長AL,如圖17A所示,將第二貴金屬電極頭143激光焊接到預(yù)處理接地電極主體材料141,上,并將預(yù)處理接地電極主體材料141,切斷至接地電極主體141的預(yù)定長度,如圖17B所示。由于接地電才及主體141的前端141s遠(yuǎn)離金屬殼定位,因此前端141s的熱輻射性比接地電極主體141的固定至金屬殼110的后端141k差,在接地電極主體141的貴金屬電極頭143的周向上的前端形成后面的焊點(diǎn)的情況下,由于焊點(diǎn)的溫度升高而易于出現(xiàn)砂眼。通過使用向前方加長以比接地電極主體141的預(yù)定長度L長△L的預(yù)處理接地電極主體材料141',由此在激光焊接步驟中增大了接地電極主體141的前端的體積,可以避免焊點(diǎn)的溫度升高并有效地防止砂眼的出現(xiàn)。3權(quán)利要求1.一種火花塞的制造方法,所述火花塞具有中心電極和接地電極,在所述中心電極和所述接地電極之間留有放電間隙,所述中心電極和所述接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電極主體以及被焊接至所述電極主體的貴金屬電極頭,所述制造方法包括用于焊接所述貴金屬電極頭和所述電極主體的激光焊接步驟,所述激光焊接步驟是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的將所述貴金屬電極頭放置在所述電極主體上的給定位置,將脈沖激光照射到所述貴金屬電極頭和所述電極主體上,由此沿所述貴金屬電極頭的周向順次地形成與激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),其中,至少一個(gè)所述激光脈沖為具有如下激光強(qiáng)度波形的初期增強(qiáng)型激光脈沖在所述激光強(qiáng)度波形中,激光強(qiáng)度在從脈沖起始時(shí)刻開始的預(yù)定初期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,在所述初期增強(qiáng)型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形中,所述激光強(qiáng)度在所述初期時(shí)_險(xiǎn)內(nèi)隨時(shí)間而逐漸增強(qiáng)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述初期時(shí)段是所述初期增強(qiáng)型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形的脈沖寬度的10%到40%。4.一種火花塞的制造方法,所述火花塞具有中心電極和接地電極,在所述中心電極和所述接地電才及之間留有》文電間隙,所述中心電極和所述接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電極主體以及被焊接至所述電極主體的貴金屬電極頭,所述制造方法包括用于焊接所述貴金屬電極頭和所述電極主體的激光焊接步驟,所述激光焊接步驟是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的將所述貴金屬電極頭放置在所述電極主體上的給定位置,將脈沖激光照射到所述貴金屬電極頭和所述電極主體上,由此沿所述貴金屬電極頭的周向順次地形成與激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),其中,至少一個(gè)所述激光脈沖為具有如下激光強(qiáng)度波形的終期減弱型激光脈沖在所述激光強(qiáng)度波形中,激光強(qiáng)度在直至脈沖結(jié)束時(shí)刻的預(yù)定終期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而減弱。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火花塞的制造方法,其特征在于,在所述終期減弱型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形中,所述激光強(qiáng)度在所述終期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而逐漸減弱。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述終期時(shí)段是所述終期減弱型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形的脈沖寬度的10%到40%。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火花塞的制造方法,其特征在于,至少一個(gè)所述激光脈沖是具有如下激光強(qiáng)度波形的初期增強(qiáng)型激光脈沖,在所述激光強(qiáng)度波形中,激光強(qiáng)度在從脈沖起始時(shí)刻開始的初期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而增強(qiáng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火花塞的制造方法,其特征在于,在所述初期增強(qiáng)型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形中,所述激光強(qiáng)度在所述初期時(shí)段內(nèi)隨時(shí)間而逐漸增強(qiáng)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述初期時(shí)段是所述初期增強(qiáng)型激光脈沖的所述激光強(qiáng)度波形的脈沖寬度的10%到40%。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述激光脈沖的所述終期時(shí)段被設(shè)定為長于所述激光脈沖的所述初期時(shí)^:。11.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述激光脈沖的每脈沖激光照射能以如下方式階梯式地減弱第一個(gè)激光脈沖具有最高的每脈沖激光照射能且最后一個(gè)激光脈沖具有最低的每脈沖激光照射能。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述激光脈沖包括處于所述激光脈沖的開始時(shí)段的預(yù)定數(shù)目的初期激光脈沖;處于所述激光脈沖的結(jié)束時(shí)段的預(yù)定數(shù)目的終期激光脈沖;以及在所述初期激光脈沖與所述終期激光脈沖之間的中期激光脈沖;所述激光脈沖的每脈沖激光照射能從所述初期激光脈沖向所述中期激光脈沖以階梯的方式減弱并且從所述中期激光脈沖向所述終期激光脈沖以階梯的方式減弱;并且所述初期激光脈沖的每脈沖激光照射能比所述中期激光脈沖的每脈沖激光照射能高5%到30%。13.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述激光脈沖包括處于所述激光脈沖的開始時(shí)段的預(yù)定數(shù)目的初期激光脈沖;處于所述激光脈沖的結(jié)束時(shí)段的預(yù)定數(shù)目的終期激光脈沖;以及在所述初期激光脈沖與所述終期激光脈沖之間的中期激光脈沖;所述激光脈沖的每脈沖激光照射能從所述初期激光脈沖向所述中期激光脈沖以階梯的方式減弱并且從所述中期激光脈沖向所述終期激光脈沖以階梯的方式減弱;并且所述終期激光脈沖的每脈沖激光照射能比所述中期激光脈沖的每脈沖激光照射能低5%到30%。14.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述激光焊接步驟包括通過從多個(gè)方向同時(shí)地照射多個(gè)激光束而同時(shí)地形成多個(gè)焊點(diǎn);以及通過從一個(gè)方向照射一個(gè)激光束而形成單個(gè)焊點(diǎn)。15.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述電極主體是所述接地電極的電極主體;所述激光焊接步驟包括在^妄地電極主體的位于方文置在所述接地電極主體的所述給定位置處的所述貴金屬電極頭的周向上的前端側(cè)形成前端側(cè)焊點(diǎn);然后,在所述接地電極主體的位于》文置在所述接地電極主體的所述給定位置處的所述貴金屬電極頭的周向上的后端側(cè)形成后端側(cè)焊點(diǎn)。16.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述電極主體是所述接地電極的電極主體;在所述激光焊接步驟中,所述激光照射從所述接地電極主體的位于被放置在所述接地電極主體的所述給定位置處的所述貴金屬電極頭的周向上的前端側(cè)位置、而不是最前端位置開始,并且所述激光照射經(jīng)過所述最前端位置沿所述周向朝向后端側(cè)進(jìn)行。17.根據(jù)權(quán)利要求l所述的火花塞的制造方法,其特征在于,所述電極主體是具有預(yù)定長度的接地電極的電極主體;所述激光焊接步驟包括制備朝向前方加長以比所述接地電極主體的所述預(yù)定長度長的預(yù)處理接地電極主體材料;在與所述接地電極主體的所述給定位置對(duì)應(yīng)的位置處將所述貴金屬電極頭焊接至所述預(yù)處理接地電極主體材料;以及在將所述貴金屬電接地電極主體材料切斷成所述預(yù)定長度。全文摘要提供一種火花塞的制造方法,該火花塞包括中心電極和接地電極,在中心電極和接地電極之間留有放電間隙。中心電極和接地電極中的至少一方具有包含賤金屬的電極主體以及被焊接至電極主體的貴金屬電極頭。火花塞的制造方法包括用于焊接貴金屬電極頭和電極主體的激光焊接步驟,該激光焊接步驟是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的將貴金屬電極頭放置在電極主體的給定位置處,將脈沖激光照射至貴金屬電極頭和電極主體,由此沿貴金屬電極頭的周向順次地形成與激光脈沖對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),其中,至少一個(gè)激光脈沖為初期增強(qiáng)型激光脈沖和/或終期減弱型激光脈沖。在激光照射時(shí),可以防止焊渣飛散并粘附于貴金屬電極頭或電極主體并且防止砂眼形成在各焊點(diǎn)中。還可以防止在各焊點(diǎn)中形成裂紋。文檔編號(hào)H01T13/20GK101657944SQ20088001047公開日2010年2月24日申請(qǐng)日期2008年3月27日優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日發(fā)明者中野雄一,加藤友聰,泰道明和申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社
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