專利名稱：火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)等中使用的火花塞。
背景技術(shù)：
火花塞例如安裝于內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī))，用于對燃燒室內(nèi)的混合氣體點火。通常，火花塞具備具有軸孔的絕緣體；插通到該軸孔前端側(cè)的中心電極；插通到軸孔后端側(cè)的端子電極；設(shè)置在絕緣體外周的主體配件；設(shè)置在主體配件前端部，并在與中心電極之間形成火花放電間隙的接地電極。另外，通常主體配件及絕緣體在使形成在絕緣體的外周面上的階梯部相對于形成在主體配件的內(nèi)周面上的階梯部卡定的狀態(tài)下，使主體配件的后端部向徑向內(nèi)側(cè)彎曲而形成緊固部，通過使該緊固部相對于向徑向外側(cè)突出的絕緣體的大徑部卡定而進(jìn)行固定。而且，已知有為了提高氣密性而在緊固部的內(nèi)側(cè)且在主體配件與絕緣體之間收容環(huán)部件或滑石的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1等)。然而，近年來，為了提高發(fā)動機(jī)布局的自由度而追求火花塞的小型化。因此，為了實現(xiàn)火花塞的小型化而需要使絕緣體進(jìn)一步細(xì)徑化。另外，在高壓縮化或高供氣化的內(nèi)燃機(jī)等中，為了使火花放電而需要更大的電壓， 增大施加電壓時，電流有可能在端子電極與主體配件之間在絕緣體表面上流過而泄漏。因此，為了防止電流的泄漏，需要延長絕緣體中位于端子電極與主體配件之間的部位。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006_擬955號公報然而，如上所述進(jìn)行了細(xì)徑化或位于端子電極與主體配件之間的部位比較長的絕緣體應(yīng)對伴隨內(nèi)燃機(jī)等的動作的振動或跌落的強(qiáng)度下降。因此，絕緣體中，尤其是應(yīng)力容易集中的后端側(cè)主體部的從前端部到大徑部的部位上有可能會產(chǎn)生由于振動等引起的破裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種火花塞，具有細(xì)徑化或位于端子電極與主體配件之間的部位比較長的絕緣體，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣體的強(qiáng)度提高，而且能夠更可靠地防止絕緣體破損。以下，對于適合于解決上述目的的各結(jié)構(gòu)，分項進(jìn)行說明。此外，根據(jù)需要，說明對應(yīng)的結(jié)構(gòu)所特有的作用效果。結(jié)構(gòu)1.本結(jié)構(gòu)的火花塞具備沿軸線方向延伸的筒狀的絕緣體；和設(shè)置在所述絕緣體的外周的筒狀的主體配件，所述絕緣體具有向徑向外側(cè)突出形成的大徑部；直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向的后端側(cè)縮小的縮徑部；以及從所述縮徑部的后端延伸的圓筒狀的后端側(cè)主體部，并且，所述主體配件具有用于所述火花塞安裝到內(nèi)燃機(jī)的工具扣合部；和在所述工具扣合部的后端側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲形成的緊固部，所述緊固部經(jīng)由剖面為圓形的環(huán)部件和滑石而間接地卡定于所述大徑部，所述環(huán)部件以所述軸線為中心成為環(huán)狀，并且被配置為與所述縮徑部接觸，且與所述主體配件的內(nèi)周面接觸，所述滑石在所述絕緣體和所述主體配件之間與所述環(huán)部件的至少位于所述絕緣體一側(cè)的面接觸，所述后端側(cè)主體部的外徑為7. 0毫米以上且8. 0毫米以下，所述工具扣合部的對邊尺寸為12毫米以下，所述火花塞的特征在于，所述后端側(cè)主體部的外徑與所述環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的1/2 為0. 15毫米以上，包含所述軸線的剖面中的所述環(huán)部件的直徑為0. 4毫米以上。此外，伴隨所述緊固部的形成，所述環(huán)部件存在壓碎變形的情況。這種情況下，“環(huán)部件的直徑”是指具有與環(huán)部件的剖面積相同的面積的圓的直徑。例如，環(huán)部件的剖面積為 S時，環(huán)部件的直徑RSR= (4S/ π )1/2 (以下相同)。上述結(jié)構(gòu)1的火花塞小徑化成后端側(cè)主體部的外徑為7. 0毫米以上且8. 0毫米以下，工具扣合部的對邊尺寸為12毫米以下。因此，絕緣體應(yīng)對沖擊的強(qiáng)度不充分，尤其是在應(yīng)力容易集中的縮徑部及其周邊有可能產(chǎn)生折損等不良情況。對于這一點，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)1，后端側(cè)主體部的外徑與環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的 1/2為0. 15毫米以上，絕緣體中的縮徑部及其周邊部分與主體配件之間形成足夠大的空間。因此，能夠比較容易使滑石進(jìn)入該空間，從而能夠從滑石向縮徑部及其周邊部位(即， 尤其擔(dān)心由于振動等引起應(yīng)力集中的部位)施加更大的壓縮應(yīng)力。其結(jié)果是，能夠提高縮徑部及其周邊部位的強(qiáng)度，從而能夠更可靠地防止絕緣體折損等。另一方面，為了充分確保所述直徑差，考慮使用線徑比較小的環(huán)部件。然而，環(huán)部件的線徑過小時，由于環(huán)部件受滑石按壓所產(chǎn)生的環(huán)部件向主體配件的內(nèi)周面的按壓力也小。因此，由于伴隨內(nèi)燃機(jī)的動作的振動等，滑石通過環(huán)部件與主體配件的內(nèi)周面之間流出，從而從緊固部經(jīng)由滑石等施加給大徑部的緊固力有可能減少。緊固力下降時，會導(dǎo)致主體配件與絕緣體之間的氣密性下降。鑒于這一點，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)1，包含軸線CLl的剖面中的環(huán)部件的外形線的直徑為 0.4毫米以上。因此，環(huán)部件以足夠大的力向主體配件的內(nèi)周面按壓，能夠更可靠地防止滑石流出。其結(jié)果是，能夠更可靠且更長時間地維持足夠的氣密性。結(jié)構(gòu)2.本結(jié)構(gòu)的火花塞具備沿軸線方向延伸的筒狀的絕緣體；和設(shè)置在所述絕緣體的外周的筒狀的主體配件，所述絕緣體具有向徑向外側(cè)突出形成的大徑部；直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向后端側(cè)縮小的縮徑部；以及從所述縮徑部的后端延伸的圓筒狀的后端側(cè)主體部，并且，所述主體配件具有用于所述火花塞安裝到內(nèi)燃機(jī)的工具扣合部；在所述工具扣合部的后端側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲形成的緊固部；以及在所述工具扣合部的前端側(cè)朝徑向外側(cè)突出形成的基座部，所述緊固部經(jīng)由剖面為圓形的環(huán)部件和滑石而間接地卡定于所述大徑部，所述環(huán)部件以所述軸線為中心成為環(huán)狀，并且被配置為與所述縮徑部接觸，且與所述主體配件的內(nèi)周面接觸，所述滑石在所述絕緣體和所述主體配件之間與所述環(huán)部件的至少位于所述絕緣體一側(cè)的面接觸，所述后端側(cè)主體部的外徑為9. 0毫米以上且10. 5毫米以下，所述火花塞的特征在于，沿所述軸線的從所述基座部到所述絕緣體的后端的距離為42毫米以上且M毫米以下，所述后端側(cè)主體部的外徑與所述環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的1/2為0. 15毫米以上，包含所述軸線的剖面中的所述環(huán)部件的直徑為0.4毫米以上。上述結(jié)構(gòu)2的火花塞形成沿著軸線的從基座部到絕緣體后端的距離為42毫米以上且M毫米以下的長條形。此種火花塞伴隨長條化而使絕緣體的質(zhì)量增大，相應(yīng)地由于伴隨內(nèi)燃機(jī)的動作的振動或火花塞的跌落等而施加給絕緣體的沖擊變得更大。因此，絕緣體容易產(chǎn)生折損等不良情況。對于這一點，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)2，后端側(cè)主體部的外徑與環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的 1/2為0. 15毫米以上，包含軸線的剖面中的環(huán)部件的直徑為0. 4毫米以上。由此，能夠更可靠地且更長時間地維持足夠的氣密性，并且，能夠提高絕緣體中的尤其擔(dān)心應(yīng)力集中的部位的強(qiáng)度，從而能夠更可靠地防止絕緣體折損等。結(jié)構(gòu)3.本結(jié)構(gòu)的火花塞以上述結(jié)構(gòu)1或結(jié)構(gòu)2為基礎(chǔ)，其特征在于，設(shè)所述工具扣合部的外周面中的沿所述軸線的長度最小的部分的沿所述軸線的長度為A(毫米)， 并且，設(shè)沿所述軸線的從所述縮徑部的前端到所述工具扣合部的外周面的后端的距離為 B(毫米)時，B/A為0.85以下，并且，還具備第二環(huán)部件，該第二環(huán)部件以所述軸線為中心成為環(huán)狀，并且被配置為在與所述環(huán)部件之間夾持所述滑石，且與所述緊固部接觸，沿所述軸線的從所述環(huán)部件到所述第二環(huán)部件的距離為3. 0毫米以上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)3，工具扣合部的外周面中的沿著軸線的長度最小的部分的沿著軸線的長度為A (毫米)，且從縮徑部的前端到工具扣合部的外周面的后端的沿著軸線的長度為B(毫米)時，滿足B/AS0.85。即，通常在工具扣合部的內(nèi)側(cè)配置滑石時，不使滑石填充部分相對于工具扣合部的沿著軸線的重合比例過大。因此，能夠更可靠地防止由于滑石引起工具扣合部向徑向外側(cè)膨脹，而且能夠進(jìn)一步增大從滑石施加給絕緣體的壓縮應(yīng)力。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣體的強(qiáng)度進(jìn)一步提高，從而能夠更可靠地防止絕緣體折損等。另一方面，為了使B/A更小，考慮使B更小(換言之，使滑石填充部分的沿著軸線的長度更短)等，但當(dāng)使滑石填充部分的長度過短時，氣密性有可能下降。對于這一點，根據(jù)本結(jié)構(gòu)3，使從環(huán)部件到第二環(huán)部件的沿著軸線的距離，即滑石填充部分的沿著軸線的長度為3.0毫米以上，足夠大。因此，能夠進(jìn)一步提高氣密性。結(jié)構(gòu)4.本結(jié)構(gòu)的火花塞以上述結(jié)構(gòu)1至3中任一結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，其特征在于，所述縮徑部的表面為凹狀的彎曲面狀，并且，在包含所述軸線的剖面中，所述縮徑部的外形線的曲率半徑大于所述后端側(cè)主體部的外徑與所述大徑部后端的外徑的直徑差的1/2。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)4，能夠使環(huán)部件沿縮徑部更可靠地與主體配件的內(nèi)周面接觸。因此，在環(huán)部件的絕緣體側(cè)的面與絕緣體(縮徑部)之間更可靠地設(shè)置足夠大的空間，而且能夠更容易地使滑石進(jìn)入該空間。因此，從滑石對絕緣體更可靠地施加壓縮應(yīng)力，并通過滑石將環(huán)部件更可靠地向主體配件的內(nèi)周面按壓。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高絕緣體的強(qiáng)度及氣密性。結(jié)構(gòu)5.本結(jié)構(gòu)的火花塞以上述結(jié)構(gòu)1至3中任一結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，其特征在于，所述縮徑部包括錐狀的錐部，直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向后端側(cè)縮??；和彎曲面部，形成在所述錐部的后端與所述后端側(cè)主體部的前端之間，并且成為凹狀的彎曲面狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)5，能起到與上述結(jié)構(gòu)4同樣的作用效果。


圖1是示出第一實施方式中的火花塞的結(jié)構(gòu)的局部剖開主視圖。圖2是圖1的J-J線剖視圖。圖3是示出環(huán)部件的另一例的局部放大剖視圖。圖4是用于說明環(huán)部件與主體配件等的位置關(guān)系的局部放大剖視圖。
圖5是示出縮徑部的結(jié)構(gòu)的局部放大剖視圖。圖6是示出第二實施方式中的火花塞的結(jié)構(gòu)的局部剖開主視圖。圖7是示出第二實施方式中的環(huán)部件等的結(jié)構(gòu)的局部放大剖視圖。圖8是示出絕緣體強(qiáng)度試驗中的(Y-X)/2的值與折損載荷的關(guān)系的曲線圖。圖9是示出絕緣體強(qiáng)度試驗中的重合比例與折損載荷的關(guān)系的曲線圖。圖10是示出另一實施方式中的縮徑部的結(jié)構(gòu)的局部放大剖視圖。圖11是用于說明縮徑部與大徑部之間成為彎曲面狀時的縮徑部的前端的放大剖面示意圖。
具體實施例方式[第一實施方式]以下，參照

實施方式。圖1是示出火花塞1的局部剖開主視圖。此外，在圖1中，以火花塞1的軸線CLl方向為附圖中的上下方向，以下側(cè)為火花塞1的前端側(cè)，以上側(cè)為后端側(cè)進(jìn)行說明。火花塞1包括作為絕緣體的絕緣子2和保持該絕緣子2的筒狀的主體配件3等。絕緣子2眾所周知燒制氧化鋁等而形成，在其外形部具備形成在后端側(cè)的圓柱狀的后端側(cè)主體部10 ；在比該后端側(cè)主體部10靠前端側(cè)向徑向外方突出形成的大徑部11 ； 在比該大徑部11靠前端側(cè)形成直徑比其細(xì)的中間主體部12 ；在比該中間主體部12靠前端側(cè)形成直徑比其細(xì)的長腳部13。而且，在絕緣子2中，大徑部11、中間主體部12及大部分的長腳部13收容在主體配件3的內(nèi)部。而且，在中間主體部12與長腳部13的連接部上形成有錐狀的階梯部14，利用該階梯部14將絕緣子2卡定在主體配件3。此外，在后端側(cè)主體部10與大徑部11的連接部上設(shè)有直徑從大徑部11的后端朝軸線CLl方向的后端側(cè)縮小的縮徑部15，該縮徑部15的表面成為凹狀的彎曲面狀。而且，從縮徑部15直至后端側(cè)主體部10的部位是沒有角部的平滑的外形形狀。此外，在絕緣子2上沿軸線CLl貫通形成有軸孔4，在該軸孔4的前端側(cè)插入并固定有中心電極5。該中心電極5包括由銅或銅合金構(gòu)成的內(nèi)層5A;由以鎳(Ni)為主要成分的Ni合金構(gòu)成的外層5B。而且，中心電極5整體呈棒狀(圓柱狀)，其前端面平坦并從絕緣子2的前端突出。另外，在軸孔4的后端側(cè)以從絕緣子2的后端突出的狀態(tài)插入、固定端子電極6。此外，在軸孔4的中心電極5與端子電極6之間配置有圓柱狀的電阻體7。該電阻體7的兩端部經(jīng)由導(dǎo)電性的玻璃密封層8、9分別與中心電極5和端子電極6電連接。而且，所述主體配件3通過低碳鋼等金屬形成為筒狀，其外周面上形成有用于將火花塞1安裝在內(nèi)燃機(jī)或燃料電池改性器等燃燒裝置上的螺紋部(外螺紋部)16。而且，在螺紋部16的后端側(cè)的外周面上形成有向徑向外側(cè)突出形成的凸緣狀的基座部17，在螺紋部16后端的螺紋頸18嵌入有環(huán)狀的墊圈19。此外，在主體配件3的后端側(cè)設(shè)有在將火花塞1安裝于燃燒裝置時用于使扳手等工具扣合的剖面六邊形狀的工具扣合部20。而且，在工具扣合部20的后端側(cè)設(shè)有朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲形成的緊固部21，通過該緊固部21保持絕緣子2。另外，在主體配件3的內(nèi)周面設(shè)有用于將絕緣子2卡定的錐狀的階梯部22。并且，絕緣子2從主體配件3的后端側(cè)朝前端側(cè)插入，在自身的階梯部14卡定于主體配件3的階梯部22的狀態(tài)下，將主體配件3的后端側(cè)的開口部沿徑向內(nèi)側(cè)緊固，即通過形成上述緊固部21而進(jìn)行固定。此外，在絕緣子2及主體配件3這雙方的階梯部14、22之間夾設(shè)有圓環(huán)狀的密封板23。由此，保持燃燒室內(nèi)的氣密性，而使進(jìn)入到暴露在燃燒室內(nèi)的絕緣子2的長腳部13與主體配件3的內(nèi)周面的間隙中的燃料氣體不會向外部泄漏。此外，為了使基于緊固的密閉更完全，而在主體配件3的后端側(cè)，在主體配件3與絕緣子2之間夾設(shè)環(huán)部件M及第二環(huán)部件25，并且在環(huán)部件M及第二環(huán)部件25之間填充有滑石(talcU6。即，緊固部21經(jīng)由環(huán)部件Μ、滑石沈等卡定于所述大徑部11，主體配件 3經(jīng)由密封板23、環(huán)部件Μ、25及滑石沈?qū)^緣子2進(jìn)行保持。另外，所述環(huán)部件M及第二環(huán)部件25成為剖面圓形狀，且分別以軸線CLl為中心成為環(huán)狀。此外，環(huán)部件對配置成與絕緣子2的縮徑部15及主體配件3的內(nèi)周面接觸。另一方面，第二環(huán)部件25在其與所述環(huán)部件M之間夾著所述滑石沈而配置，并與緊固部21 的內(nèi)周面接觸。此外，在所述主體配件3的前端部接合有自身的大致中間折回且其前端部側(cè)面與中心電極5的前端部相對的接地電極27。并且，在所述中心電極5的前端部及接地電極27 的前端部之間形成有火花放電間隙33，在該火花放電間隙33中，在大致沿所述軸線CLl的方向進(jìn)行火花放電。另外，在本實施方式中，為了實現(xiàn)火花塞1的小徑化而謀求絕緣子2及主體配件3 的小徑化。因此，如圖2所示，所述后端側(cè)主體部10的外徑Xl為7. 0毫米以上且8. 0毫米以下，工具扣合部20的對邊尺寸Zl為12毫米以下。而且，后端側(cè)主體部10的外徑Xl與環(huán)部件對的內(nèi)徑Y(jié)l的直徑差的1/2〔 (Yl-Xl)/2〕為0. 15毫米以上。因此，所述滑石沈與環(huán)部件M的至少位于絕緣子2側(cè)的面接觸。另一方面，在包含軸線CLl的剖面中，環(huán)部件M的直徑Dl為0.4毫米以上，其結(jié)果是，所述直徑差〔(Y1-XD/2〕不會過度變大。此外，如圖3所示，伴隨所述緊固部21的形成，存在環(huán)部件M被壓碎變形的情況。在該情況下，環(huán)部件M的直徑Dl稱為具有與環(huán)部件 24的剖面積相同的面積的正圓的直徑。此外，環(huán)部件M的剖面積例如能夠如下所述得到。 即，拍攝環(huán)部件對的剖面，且在拍攝圖像中得到環(huán)部件M所占的區(qū)域的像素數(shù)。并且，通過將該像素數(shù)乘以每一像素的面積，而能夠得到環(huán)部件M的剖面積。此外，如圖4所示，工具扣合部20的外周面中的沿著軸線CLl的長度最小的部分的沿著軸線CLl的長度為Al (毫米)，從所述縮徑部15的前端到工具扣合部20的外周面的后端的沿著軸線CLl的距離為Bl (毫米)時，Β1/Α1為0. 85以下。S卩，沿軸線CLl配置的環(huán)部件對、滑石沈等相對于工具扣合部20的空間的重合比例為85%以下，該重合比例設(shè)定為不過度變大。此外，“工具扣合部20的外周面中的沿著軸線CLl的長度最小的部分” 在本實施方式中是相當(dāng)于工具扣合部20的外周面的角部的部分，是沿與軸線CLl正交的方向具有最大壁厚的部分。而且，在本實施方式中，工具扣合部20中的具有最大壁厚的部分的厚度為預(yù)定厚度以上(例如，1. 15毫米以上)。此外，沿軸線CLl的從所述環(huán)部件M到第二環(huán)部件25的距離Cl為3. 0毫米以上。并且，如圖5所示，為了使縮徑部15的表面整個區(qū)域為凹狀的彎曲形狀，而在包含軸線CLl的剖面中，縮徑部15的外形線的曲率半徑Rl大于后端側(cè)主體部10的外徑Xl與大徑部11的后端的外徑Kl (參照圖4)的直徑差的1/2 ((Kl-Xl)/2)0接下來，對如上所述構(gòu)成的火花塞1的制造方法進(jìn)行說明。首先，預(yù)先加工主體配件3。即，通過對圓柱狀的金屬原料(例如鐵系原料或不銹鋼原料)進(jìn)行冷鍛加工等而形成大概形狀，并形成貫通孔。然后，通過實施切削加工而修整外形，從而得到主體配件中間體。接下來，在主體配件中間體的前端面上電阻焊接有由Ni合金構(gòu)成的直棒狀的接地電極27。在該焊接時產(chǎn)生所謂“塌邊”，因此在除去該“塌邊”后，通過滾軋而在主體配件中間體的預(yù)定部位上形成螺紋部16。由此，得到焊接有接地電極27的主體配件3。而且， 在焊接有接地電極27的主體配件3上實施鍍鋅或鍍鎳。此外，為了提高耐蝕性，也可以再對其表面實施鉻酸鹽處理。另一方面，與所述主體配件3分別地對絕緣子2進(jìn)行成形加工。例如，以氧化鋁為主體并使用包含粘合劑等的原料粉末，調(diào)制成形用坯料造粒物，并使用該成形用坯料造粒物而進(jìn)行橡膠沖壓成形，從而得到筒狀的成形體。并且，對得到的成形體實施磨削加工并進(jìn)行整形。接下來，通過利用燒制爐對整形后的部件進(jìn)行燒制，而得到絕緣子2。另外，與所述主體配件3、絕緣子2分別地制造中心電極5。即，對在中央部配置有用于實現(xiàn)散熱性提高的銅合金等的Ni合金進(jìn)行鍛造加工而制作中心電極5。接下來，如上所述得到的絕緣子2及中心電極5、電阻體7、端子電極6通過玻璃密封層8、9進(jìn)行密封固定。作為玻璃密封層8、9，通常將硼硅酸玻璃和金屬粉末混合調(diào)制，將該調(diào)制后的材料夾著電阻體7注入到絕緣子2的軸孔4內(nèi)后，通過所述端子電極6從后方進(jìn)行按壓并在燒制爐內(nèi)進(jìn)行加熱而燒固。此外，這時也可以在絕緣子2的后端側(cè)主體部10 表面同時燒制釉面層，也可以預(yù)先形成釉面層。然后，如上所述將分別制作的具備中心電極5及端子電極6的絕緣子2、和具備接地電極27的主體配件3固定。詳細(xì)來說，首先，在主體配件3的階梯部22上配置了密封板 23之后，從主體配件3的后端開口插入絕緣子2，使絕緣子2的階梯部14與所述密封板23 接觸。接下來，在絕緣子2的大徑部11上配置所述環(huán)部件24，并在絕緣子2與主體配件3 之間填充滑石26。此外，滑石沈的填充通過利用筒狀的夾具(未圖示)向前端側(cè)施加按壓力而進(jìn)行。然后，在滑石26上配置第二環(huán)部件25，將形成為比較薄壁的主體配件3的后端側(cè)的開口部向徑向內(nèi)側(cè)緊固，形成所述緊固部20。由此，將絕緣子2和主體配件3固定。接下來，使接地電極27的大致中間部分彎曲，并使接地電極27的前端部側(cè)面與中心電極5的前端面相對。然后，通過調(diào)整中心電極5及接地電極27之間的火花放電間隙33 的大小而得到上述的火花塞1。如以上詳細(xì)說明所述，根據(jù)本實施方式，后端側(cè)主體部10的外徑Xl與環(huán)部件對的內(nèi)徑Y(jié)l的直徑差的1/2〔(Υ1-Χ1)/2〕為0. 15毫米以上，在絕緣子2中的縮徑部15及其周邊部分與主體配件3之間形成足夠大的空間。因此，能夠比較容易使滑石沈進(jìn)入該空間， 從而能夠從滑石沈向縮徑部15及其周邊部位(即，特別擔(dān)心會產(chǎn)生基于振動等的應(yīng)力集中的部位)施加更大的壓縮應(yīng)力。其結(jié)果是，能夠提高縮徑部15及其周邊部位的強(qiáng)度，能夠更可靠地防止絕緣子2折損等。此外，由于包含軸線CLl的剖面中的環(huán)部件M的直徑Dl為0. 4毫米以上，因此通過滑石沈以足夠大的力將環(huán)部件M向主體配件3的內(nèi)周面按壓，能夠更可靠地防止滑石 26流出。其結(jié)果是，能夠更可靠且更長期間地維持足夠的氣密性。而且，沿著軸線CLl的工具扣合部20的長度Al和從縮徑部15的前端到工具扣合部20的外周面的后端的長度Bl滿足B1/A1 < 0. 85。因此，通過滑石沈能夠更可靠地防止工具扣合部20向徑向外側(cè)突出的情況，進(jìn)而能夠進(jìn)一步增加從滑石沈向絕緣子2施加的壓縮應(yīng)力。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣子2的強(qiáng)度的進(jìn)一步提高，從而能夠更可靠地防止絕緣子2折損等。并且，在本實施方式中，從環(huán)部件M到第二環(huán)部件25的沿著軸線CLl的距離Cl， 即，滑石填充部分的沿著軸線CLl的長度為3.0毫米以上，足夠大。因此，能夠更進(jìn)一步提
高氣密性。而且，縮徑部15成為彎曲面狀，并且在包含軸線CLl的剖面中，縮徑部15的曲率半徑Rl大于大徑部11的外徑Kl與后端側(cè)主體部10的外徑Xl的直徑差的1/2〔 (Kl-Xl)/2〕，因此能夠使環(huán)部件M更可靠地與主體配件3的內(nèi)周面接觸。由此，在環(huán)部件 24的絕緣子2側(cè)的面與絕緣子2之間更可靠地設(shè)置足夠大的空間，進(jìn)而能夠容易使滑石沈進(jìn)入該空間。因此，從滑石沈?qū)^緣子2更可靠地施加壓縮應(yīng)力，并通過滑石沈?qū)h(huán)部件 24更可靠地向主體配件3的內(nèi)周面按壓。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣子2的強(qiáng)度及氣密性進(jìn)一步提尚。另外，在本實施方式中，由于從縮徑部15至后端側(cè)主體部10形成為沒有角部的平滑的外形形狀，因此能夠更可靠地防止伴隨振動等的對后端側(cè)主體部10與縮徑部15的連接部分的應(yīng)力集中。其結(jié)果是，實現(xiàn)絕緣子2的強(qiáng)度提高，并能夠有效地防止絕緣子2折損寸?！驳诙嵤┓绞健辰酉聛恚P(guān)于第二實施方式，以與上述第一實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明。本第二實施方式中的火花塞IA不如上述第一實施方式中的火花塞1那樣小徑化， 如圖6所示，后端側(cè)主體部IOA的外徑X2為9. 0毫米以上且10. 5毫米以下。另一方面，火花塞IA為了防止流過后端側(cè)主體部IOA的表面的端子電極6及主體配件3A之間的電流泄漏，而沿軸線CLl方向形成長條形。因此，沿著軸線CLl的從基座部17A的前端側(cè)端面到絕緣子2A的后端的距離L2為42毫米以上且M毫米以下。此外，主體配件3A、絕緣子2A及環(huán)部件24A的相對位置關(guān)系、包含軸線CLl的剖面中的環(huán)部件24A的直徑等與上述第一實施方式為同樣的結(jié)構(gòu)。即，如圖7所示，后端側(cè)主體部IOA的外徑X2與環(huán)部件24A的內(nèi)徑Y(jié)2的直徑差的1/2〔(Y2_X2)/2〕為0. 15毫米以上。 而且，在包含軸線CLl的剖面中，環(huán)部件24Α的直徑D2為0. 4毫米以上。此外，工具扣合部20Α的外周面中的沿著軸線CLl的長度最小的部分的沿著軸線 CLl的長度為Α2 (毫米)，且從縮徑部15Α的前端到工具扣合部20Α的外周面的后端的沿著軸線CLl的距離為Β2(毫米)時，Β2/Α2為0.85以下。并且，沿著軸線CLl的從所述環(huán)部件24Α到第二環(huán)部件25Α的距離C2為3. 0毫米以上。以上，根據(jù)本第二實施方式，在沿著軸線CLl的從基座部17Α到絕緣子2Α的后端的距離L2為42毫米以上且M毫米以下的形成長條形的火花塞IA中，能夠維持優(yōu)良的氣密性并顯著地提高絕緣子2Α的強(qiáng)度。
接下來，為了確認(rèn)上述實施方式所起到的作用效果，制作了后端側(cè)主體部的外徑為7. 0毫米、7. 5毫米或8. 0毫米的基礎(chǔ)上，對后端側(cè)主體部的外徑X (毫米)與環(huán)部件的內(nèi)徑Y(jié)(毫米)的直徑差的1/2〔(Y-X)/2〕進(jìn)行了各種變更的火花塞的樣品，在各樣品中，進(jìn)行了基于JIS B8031的絕緣體強(qiáng)度試驗。此外，絕緣體強(qiáng)度試驗的概要如下所述。即，在將樣品以水平狀態(tài)安裝在預(yù)定的試驗臺上之后，對距絕緣子的后端為5毫米的部分施加與軸線正交的方向的載荷，測定絕緣子發(fā)生破裂時的載荷(折損載荷)。圖8中示出絕緣體強(qiáng)度試驗的試驗結(jié)果。此外，在圖8中，利用圓形標(biāo)繪了后端側(cè)主體部的外徑為7. 0毫米的樣品的試驗結(jié)果，利用三角形標(biāo)繪了后端側(cè)主體部的外徑為7. 5毫米的樣品的試驗結(jié)果，利用四邊形標(biāo)繪了后端側(cè)主體部的外徑為8.0毫米的樣品的試驗結(jié)果。而且，在該試驗中，各樣品的工具扣合部的對邊尺寸都為12毫米以下，沿著軸線方向的從主體配件的基座部到絕緣子的后端的沿著軸線的長度都為40毫米。如圖8所示可知，(Y-X)/2為0. 15毫米以上的樣品與(Y-X)/2小于0. 15毫米的樣品相比，能夠顯著地提高絕緣子的強(qiáng)度。這是因為，通過在后端側(cè)主體部與環(huán)部件之間設(shè)置足夠大的空間，在該空間中填充足夠量的滑石，其結(jié)果是，從滑石向絕緣子(尤其是縮徑部及其附近)施加的壓縮應(yīng)力大幅增加。而且特別是確認(rèn)了通過使(Y-X)/2為0. 25毫米以上而能夠進(jìn)一步提高絕緣子的強(qiáng)度。接下來，在使后端側(cè)主體部的外徑為9. 0毫米或10. 5毫米的基礎(chǔ)上，制作了對后端側(cè)主體部的外徑X與環(huán)部件的內(nèi)徑Y(jié)的直徑差的1/2〔(Y-X)/2〕及從基座部到絕緣子的后端的沿著軸線的長度L進(jìn)行了各種變更的火花塞的樣品，并對各樣品進(jìn)行了耐跌落性評價試驗。耐跌落性評價試驗的概要如下所述。即，對于后端側(cè)主體部的外徑為9.0毫米的樣品，使其從1. 7毫米的高度自由落下，對于后端側(cè)主體部的外徑為10. 5毫米的樣品，使其從2. 2毫米的高度自由落下。并且，觀察跌落后的樣品，確認(rèn)絕緣子是否有損傷。在此，對絕緣子產(chǎn)生了破裂等損傷的樣品作出“ X，，的評價而表示強(qiáng)度差，另一方面，對絕緣子未產(chǎn)生損傷的樣品作出“〇”的評價而表示強(qiáng)度優(yōu)良。表1中示出后端側(cè)主體部的外形為9. 0毫米的樣品的試驗結(jié)果，表2中示出后端側(cè)主體部的外徑為10. 5毫米的樣品的試驗結(jié)果。此外，不進(jìn)行與上述的絕緣體強(qiáng)度試驗同樣的試驗而進(jìn)行耐跌落性評價試驗是為了在考慮伴隨變更了從基座部到絕緣子的后端的長度而引起的絕緣子的重量的區(qū)別造成的影響的基礎(chǔ)上，對絕緣子的強(qiáng)度進(jìn)行評價。而且，根據(jù)后端側(cè)主體部的外徑的不同而變更跌落距離是為了對應(yīng)于伴隨后端側(cè)主體部的外徑的變化而產(chǎn)生的絕緣子的壁厚的變化。此外，各樣品的包含軸線的剖面中的環(huán)部件的直徑都為0.4毫米以上。而且，在表1及表2中，(Y-X)/2 為0毫米是表示后端側(cè)主體部與環(huán)部件接觸的情況。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種火花塞，具備沿軸線方向延伸的筒狀的絕緣體；和設(shè)置在所述絕緣體的外周的筒狀的主體配件， 所述絕緣體具有 向徑向外側(cè)突出而形成的大徑部；直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向的后端側(cè)縮小的縮徑部；以及從所述縮徑部的后端延伸的圓筒狀的后端側(cè)主體部， 并且，所述主體配件具有用于將所述火花塞安裝到內(nèi)燃機(jī)上的工具扣合部；和在所述工具扣合部的后端側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲而形成的緊固部， 所述緊固部經(jīng)由剖面為圓形的環(huán)部件和滑石而間接地卡定于所述大徑部， 所述環(huán)部件形成以所述軸線為中心的環(huán)狀，并且被配置為與所述縮徑部接觸，且與所述主體配件的內(nèi)周面接觸，所述滑石在所述絕緣體和所述主體配件之間與所述環(huán)部件的至少位于所述絕緣體一側(cè)的面接觸，所述后端側(cè)主體部的外徑為7. 0毫米以上且8. 0毫米以下，所述工具扣合部的對邊尺寸為12毫米以下，所述火花塞的特征在于，所述后端側(cè)主體部的外徑與所述環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的1/2為0. 15毫米以上，包含所述軸線的剖面上的所述環(huán)部件的直徑為0. 4毫米以上。
2.一種火花塞，具備沿軸線方向延伸的筒狀的絕緣體；和設(shè)置在所述絕緣體的外周的筒狀的主體配件， 所述絕緣體具有 向徑向外側(cè)突出而形成的大徑部；直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向的后端側(cè)縮小的縮徑部；以及從所述縮徑部的后端延伸的圓筒狀的后端側(cè)主體部， 并且，所述主體配件具有 用于將所述火花塞安裝到內(nèi)燃機(jī)上的工具扣合部； 在所述工具扣合部的后端側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲而形成的緊固部；以及在所述工具扣合部的前端側(cè)朝徑向外側(cè)突出而形成的基座部， 所述緊固部經(jīng)由剖面為圓形的環(huán)部件和滑石而間接地卡定于所述大徑部， 所述環(huán)部件形成以所述軸線為中心的環(huán)狀，并且被配置為與所述縮徑部接觸，且與所述主體配件的內(nèi)周面接觸，所述滑石在所述絕緣體和所述主體配件之間與所述環(huán)部件的至少位于所述絕緣體一側(cè)的面接觸，所述后端側(cè)主體部的外徑為9. 0毫米以上且10. 5毫米以下， 所述火花塞的特征在于，沿著所述軸線的從所述基座部到所述絕緣體的后端的距離為42毫米以上且M毫米以下，所述后端側(cè)主體部的外徑與所述環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的1/2為0. 15毫米以上，包含所述軸線的剖面上的所述環(huán)部件的直徑為0. 4毫米以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，設(shè)所述工具扣合部的外周面中的沿著所述軸線的長度最小的部分的沿著所述軸線的長度為A毫米，并且，設(shè)沿著所述軸線的從所述縮徑部的前端到所述工具扣合部的外周面的后端的距離為B毫米時，B/A為0. 85以下，并且，還具備第二環(huán)部件，該第二環(huán)部件形成以所述軸線為中心的環(huán)狀，并且被配置為在與所述環(huán)部件之間夾持所述滑石，且與所述緊固部接觸，沿著所述軸線的從所述環(huán)部件到所述第二環(huán)部件的距離為3. 0毫米以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的火花塞，其特征在于，所述縮徑部的表面為凹狀的彎曲面狀，并且，在包含所述軸線的剖面上，所述縮徑部的外形線的曲率半徑大于所述后端側(cè)主體部的外徑與所述大徑部的后端的外徑的直徑差的1/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的火花塞，其特征在于，所述縮徑部包括錐狀的錐部，直徑從所述大徑部的后端朝所述軸線方向的后端側(cè)縮?。缓蛷澢娌?，形成在所述錐部的后端與所述后端側(cè)主體部的前端之間，并且形成凹狀的彎曲面狀。
全文摘要
一種火花塞，實現(xiàn)絕緣體的強(qiáng)度提高并防止絕緣體破損，其具備絕緣子(2)及主體配件(3)。絕緣子具有大徑部(11)、縮徑部(15)及后端側(cè)主體部(10)，主體配件具有工具扣合部(20)、緊固部(21)及基座部(17)。緊固部經(jīng)由環(huán)部件(24)及滑石(26)而卡定于大徑部，后端側(cè)主體部的外徑為7.0毫米以上8.0毫米以下，工具扣合部的對邊尺寸為12毫米以下，或后端側(cè)主體部的外徑為9.0毫米以上10.5毫米以下，沿著軸線(CL1)的從基座部到絕緣子的后端的距離為42毫米以上54毫米以下，后端側(cè)主體部的外徑與環(huán)部件的內(nèi)徑的直徑差的1/2為0.15毫米以上，包含軸線的剖面中的環(huán)部件的直徑為0.4毫米以上。
文檔編號H01T13/36GK102208758SQ201110049748
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者弓野次郎, 無笹守, 鈴木彰 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社