火花塞的制作方法
【專利摘要】提供了一種實現(xiàn)確保氣密性并且能夠抑制墊圈松動的技術(shù)。火花塞設(shè)置有在軸向上延伸的圓柱形主體；和設(shè)置為圍繞所述主體的環(huán)形墊圈。所述墊圈是實心的，并且主要由銅組成，并且包含至少0.1wt％的鎳。所述墊圈在所述軸向上的最大厚度是至少0.4mm，并且所述墊圈的維氏硬度在30HV至150HV之間。
【專利說明】火花塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火花塞。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，越來越多的對汽車引擎的燃料消耗改進的需求已經(jīng)出現(xiàn)。因為燃料消耗改進的要點在于引擎火花塞的附接精度，所以對提高附接精度的需求已經(jīng)出現(xiàn)。例如，附接精度改進的要求包括，火花塞凸出到燃燒室中的量，以及火花塞的外電極(地電極)的方向。
[0003]至今為止，為了提高火花塞的附接精度的目的，具有中空結(jié)構(gòu)的墊圈已經(jīng)被由環(huán)形板材料形成的墊圈所取代。例如，在專利文件I中公開了關(guān)于由板材料形成的墊圈的已知技術(shù)。然而，在確保氣密性和松動抑制方面，該技術(shù)做的還不夠。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文件
[0005]專利文件
[0006]專利文件I JP2008_210681A
[0007]專利文件2 JP-H11-351393A
[0008]專利文件3 JP4272682B
[0009]專利文件4:EP1850432-A2

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]為了至少部分地解決上述常規(guī)問題而完成本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)確保氣密性和抑制墊圈松動的技術(shù)。
[0012]解決方案
[0013]為了至少部分地解決上述常規(guī)問題而完成本發(fā)明，并且可以以下面的模式和應(yīng)用示例來實施。
[0014][應(yīng)用示例I]
[0015]火花塞包括:在軸向上延伸的管狀金屬殼，以及設(shè)置在金屬殼周圍的環(huán)形墊圈，
[0016]所述火花塞的特征在于:所述墊圈是實心，含有Cu作為主要成分，并且含有含量為1.0wt %或更多的鎳，所述墊圈在所述軸向上具有0.4mm或更多的最大厚度，并且所述墊圈具有30HV至150HV的維氏(Vickers)硬度。
[0017][應(yīng)用示例2]
[0018]根據(jù)應(yīng)用示例I所述的火花塞，其中，所述墊圈還含有含量為0.01被％至
0.50wt% 的憐。
[0019][應(yīng)用示例3]
[0020]根據(jù)應(yīng)用實例I或2所述的火花塞，其中，所述墊圈還包含含量為0.30被％至
11.0Owt % 的錫。[0021][應(yīng)用示例4]
[0022]根據(jù)應(yīng)用示例I至3中的任一個所述的火花塞，其中，所述墊圈含有選自鎳、磷和錫中的一種或更多種元素，所述一種或更多種元素至少包括鎳，并且所述一種或更多種元素的總含量是2.0Owt%或更少。
[0023][應(yīng)用示例5]
[0024]根據(jù)應(yīng)用示例I至4中的任一個所述的火花塞，其中，所述墊圈具有與所述金屬殼接觸的表面,所述表面具有Illmm2或更少的面積。
[0025]可以以各種模式來實施本發(fā)明，例如，以火花塞生產(chǎn)方法或火花塞生產(chǎn)裝置的模式。
[0026]本發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)應(yīng)用示例I所述的構(gòu)造，因為所述墊圈具有適當?shù)挠捕群瓦m當?shù)暮穸?，所以能夠確保氣密性。另外，因為墊圈含有適當含量的鎳，所以所述墊圈呈現(xiàn)改進的耐應(yīng)力松弛性，能夠抑制所述墊圈的松動。
[0028]根據(jù)應(yīng)用示例2所述的構(gòu)造，因為所述墊圈呈現(xiàn)改進的耐應(yīng)力松弛性，所以所述墊圈的松動能夠被進一步抑制。
[0029]根據(jù)應(yīng)用示例3所述的構(gòu)造，所述墊圈呈現(xiàn)提高的彈性。因此，即使當所述火花塞從引擎缸蓋暫時移除并且然后再次擰緊到引擎缸蓋時，所述火花塞也呈現(xiàn)出提高的擰緊精度。
[0030]根據(jù)應(yīng)用示例4所述的構(gòu)造，因為所述墊圈的導(dǎo)熱率的減少能夠被抑制，所以所述墊圈的松動能夠被進一步抑制。
[0031]在具有根據(jù)應(yīng)用示例5所述的構(gòu)造的火花塞中，所述墊圈的松動能夠被有效地抑制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的火花塞的部分截面圖；
[0033]圖2示出了墊圈的構(gòu)造；
[0034]圖3示出了根據(jù)第二實施例的墊圈的構(gòu)造；
[0035]圖4以表格的形式，示出了氣密性的評估結(jié)果；
[0036]圖5以表格的形式，示出了松動的評估結(jié)果；
[0037]圖6以表格的形式，示出旋擰精度的評估結(jié)果；
[0038]圖7以表格的形式，示出了松動的實驗結(jié)果；
[0039]圖8以圖表的形式，示出了墊圈5的接觸面積S和呈現(xiàn)抑制松動的樣品數(shù)目之間的關(guān)系。
【具體實施方式】
[0040]隨后將參考實施例來描述本發(fā)明的模式，這將以以下順序示出。A.第一實施例；B.第二實施例；C.實驗示例；C1.氣密性實驗示例；C2.松動實驗示例I ;C3.旋擰精度實驗示例；C4.松動實驗示例2 ;以及D.修改例。
[0041]A.第一實施例:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的火花塞100的部分截面圖。在圖1中，火花塞100的軸向OD稱為豎直方向。在以下的描述中，火花塞100的下側(cè)稱為火花塞100的前端側(cè)，而上側(cè)稱為后端側(cè)。
[0042]火花塞100包括絕緣體10、金屬殼50、中心電極20、地電極30，以及端子殼40。中心電極20被保持在絕緣體10中，以在軸向OD上延伸。作為絕緣材料的絕緣體10被插入在金屬殼50中。端子殼40被設(shè)置在絕緣體10的后端處。
[0043]具有管狀形狀的絕緣體10通過燒結(jié)氧化鋁等來形成，并且在其中心具有在軸向OD上延伸的軸孔12。在軸向OD上絕緣體10的中心附近，絕緣體10具有具有最大外徑的凸緣部19。后端側(cè)主體部18被設(shè)置在相對于凸緣部19的后端側(cè)(圖1的上側(cè))上。具有小于后端側(cè)主體部18的外徑的前端側(cè)主體部17被設(shè)置在相對于凸緣部19的前端側(cè)上(圖1的下側(cè))。另外，具有小于前端側(cè)主體部17的外徑的細長腿部13被設(shè)置在前端側(cè)主體部17的前端上。在火花塞100被附接至內(nèi)燃機的引擎缸蓋200時，直徑朝向前端減小的細長腿部13暴露至內(nèi)燃機的燃燒室。支撐部15被設(shè)置在細長腿部13和前端側(cè)主體部17之間。
[0044]具有圓管狀形狀的金屬殼50由低碳鋼材料形成，并且金屬殼50被用來將火花塞100固定至內(nèi)燃機的引擎缸蓋200。在金屬殼50中保持絕緣體10，并且絕緣體10的一部分(包括后端側(cè)主體部18的一部分和細長腿部13)被金屬殼50包圍。
[0045]金屬殼50具有工具接合部51和螺紋附接部52。工具接合部51與火花塞扳手(未圖示)相配合。金屬殼50的螺紋附接部52具有螺紋，并且被旋擰到設(shè)置在內(nèi)燃機的上部處的引擎缸蓋200的螺紋附接孔201中。在本實施例中，螺紋附接部52具有M12的螺紋直徑。
[0046]凸緣狀密封部54被設(shè)置在金屬殼50的工具接合部51和螺紋附接部52之間。環(huán)形墊圈5被裝配到金屬殼50的外周邊；更具體地，墊圈5被裝配到設(shè)置在螺紋附接部52和密封部54之間的螺紋頸口 59上。憑借墊圈5，實現(xiàn)在火花塞100和引擎缸蓋200之間的密封，并且經(jīng)由螺紋附接孔201確保引擎的氣密性。以下詳細描述墊圈5。
[0047]相對于工具接合部51，薄卷曲部53被設(shè)置在金屬殼50的后端側(cè)上。如在卷曲部53的情況，薄彎曲部58被設(shè)置在密封部54和工具接合部51之間。環(huán)形構(gòu)件6和7被設(shè)置在金屬殼50 (從工具接合部51至卷曲部53)的內(nèi)壁和絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外壁之間。另外，滑石粉9被填充在環(huán)形構(gòu)件6和7之間。當卷曲部53被徑向向內(nèi)彎曲時，即金屬殼50被徑向向內(nèi)卷曲時,絕緣體10經(jīng)由環(huán)形構(gòu)件6和7以及滑石9被朝向金屬殼50的前端擠壓。因此，絕緣體10的支撐部15由被設(shè)置在金屬殼50內(nèi)壁上的臺階部56支撐，并且金屬殼50和絕緣體10被整合在一起。通過該構(gòu)造，憑借被設(shè)置在絕緣體10的支撐部15和金屬殼50的臺階部56之間的環(huán)形板密封件8維持環(huán)形金屬殼50和絕緣體10之間的氣密性，由此防止燃燒氣體的泄漏。例如，板密封件8由具有高導(dǎo)熱率的材料形成，諸如銅或鋁。當板密封件8具有高導(dǎo)熱率時，因為來自絕緣體10的熱被有效地轉(zhuǎn)移至金屬殼50的臺階部56，所以火花塞100呈現(xiàn)良好的散熱性能，并且因此能夠提高耐熱性。彎曲部58被形成為與在卷曲期間壓縮力的增加相關(guān)聯(lián)而向外彎曲和變形，由此通過滑石9的增加的壓縮行程加強了金屬殼50中的氣密性。特定尺寸的間隙CL被設(shè)置在金屬殼50的前端側(cè)部(相對于臺階部56)和絕緣體10之間。
[0048]為棒狀電極的中心電極20，具有包括電極基質(zhì)21以及嵌入在電極基質(zhì)21中的芯構(gòu)件25的構(gòu)造。電極基質(zhì)21由鎳或含有鎳作為主要成分的合金形成,諸如Inconel (商標名)600或601。芯構(gòu)件25由導(dǎo)熱率高于電極基質(zhì)21的材料形成，即芯構(gòu)件25由銅或含有銅作為主要成分的合金形成。通常，中心電極20通過將芯構(gòu)件25填充到具有管狀形狀底部的電極基質(zhì)21中并且通過擠出成型來使基質(zhì)21 (從底部側(cè))拉長而形成。芯構(gòu)件25在其主體部處具有大體恒定的外徑，并且在前端側(cè)上具有直徑減小的部分。在軸孔12中，中心電極20朝向后端側(cè)延伸，并且經(jīng)由密封體4和陶瓷電阻3而被電連接至端子殼40。端子殼40經(jīng)由火花塞帽(未圖示)而被連接至高壓電纜(未圖示)，由此高壓被施加至火花塞。
[0049]中心電極20的前端部22從絕緣體10的前端部11突出。中心電極尖90被結(jié)合至中心電極20的前端部22的端部。中心電極尖90在軸向OD上延伸并具有大體圓柱形形狀。中心電極尖90由高熔點貴金屬形成，以提高中心電極尖的耐火花腐蝕性。例如，中心電極尖90由銥(Ir)，或者含有銥(Ir)作為主要成分、還含有選自鉬(Pt)、銠(Rh)、釕(Ru)、鈀(Pd)和錸(Re)中的一種元素或者兩種或更多種元素的銥(Ir)合金形成。
[0050]地電極30由具有高耐腐蝕性的金屬形成,例如鎳合金,諸如Inconel (商標名)600或601。地電極30的近端部32通過焊接被結(jié)合至金屬殼50的前端部57。地電極30被彎曲使得地電極30的遠端部33面向中心電極尖90。
[0051]地電極尖95被結(jié)合至地電極30的遠端部33。地電極尖95面向中心電極尖90，并且火花放電縫隙G被設(shè)置在地電極尖95和中心電極尖90之間。地電極尖95可以由類似于中心電極尖90所采用的材料形成。
[0052]圖2示出了墊圈5的構(gòu)造。圖2的(A)是墊圈5的平面圖，而圖2的⑶是圖2的(A)中的墊圈5沿著線B-B截取的截面圖。
[0053]如圖2的(B)所示，墊圈5是實心的。如這里所使用的，術(shù)語“實心”指的是產(chǎn)品不具有空心部的情況，具體地，例如，產(chǎn)品不是通過彎曲板使得空心部被設(shè)置在產(chǎn)品的內(nèi)部來生產(chǎn)。
[0054]墊圈5含有銅(Cu)作為主要成分，并且還含有含量為0.1wt %或更多的鎳。因為通過將Ni添加到Cu中而提高了強度、彈性和耐應(yīng)力松弛性，所以可以抑制墊圈的松動。下面將參考實驗示例來描述這樣做的原因。如這里所使用的，術(shù)語“主要成分”指的是含量為50wt%或更多的成分。如這里所使用的，術(shù)語“耐壓力松弛性”指的是耐壓力減小的性能。壓力松弛率越低，耐壓力松弛性越好。
[0055]在本實施例中，墊圈5在軸向OD上具有0.4mm的最大厚度Tmax。當在墊圈5的最大厚度為0.4mm或更多時，能夠確保墊圈5的氣密性。下面將參考實驗示例來描述這樣做的原因。優(yōu)選地，墊圈5在軸向OD上具有0.2mm或更大的最小厚度Tmin。
[0056]在本實施例中，墊圈5具有80HV的維氏(Vickers)硬度(下文中可以簡稱為“硬度”)。當墊圈5的硬度是30HV至150HV時，墊圈的松動能夠被抑制，同時確保氣密性。下面將參考實驗示例來描述這樣做的原因。
[0057]為了將墊圈5的硬度調(diào)節(jié)到30HV至150HV，在以下條件下實施退火:退火溫度為300至600°C，退火時間為30至90分鐘。
[0058]在本實施例中，墊圈5還含有含量為0.0 Iwt %至0.50wt %的磷(P)。在包含P時，生產(chǎn)出含有Ni和P的偏析產(chǎn)品，并且因此墊圈5呈現(xiàn)提高的耐壓力松弛性。因此，墊圈5的松動可以被進一步抑制。下面將參考實驗示例來描述這樣做的原因。
[0059]在本實施例中，墊圈5還含有含量為0.3?七％至11.(^七％的錫(Sn)。當包含錫時，Sn在銅基質(zhì)中形成固溶體，并且因此墊圈5呈現(xiàn)提高的強度和彈性。因此，可以提高在重復(fù)地擰緊/擰下時的旋擰精度。下面將參考實驗示例來描述這樣做的原因。
[0060]在本實施例中，墊圈5含有三種元素:鎳、磷和錫，總含量為2.0wt%或更少。在這種情況下，因為墊圈5導(dǎo)熱率的減少能夠被抑制，所以墊圈5的松動能夠被進一步抑制。
[0061]在本實施例中，五個凸起5g被設(shè)置在墊圈5的內(nèi)周邊部上。這些凸起5g通過在將墊圈5裝配到火花塞100上之后，在與軸向OD相反的方向上用夾具擠壓墊圈5產(chǎn)生內(nèi)周邊部的部分變形而形成。在形成這些凸起5g的情況下，當火花塞100未附接至引擎缸蓋時，能夠防止墊圈5從火花塞100的移除。
[0062]因此，在第一實施例中，因為實心墊圈5的厚度、硬度和材料被適當?shù)卮_定，所以能夠抑制墊圈的松動，同時確保氣密性。特別地，即使當墊圈5與金屬殼50接觸的表面的面積S(下文中面積S可以稱作“接觸面積S”)小時；具體地，即使當接觸面積S是Illmm2或更小時，也能夠有效地抑制墊圈的松動。以下將描述確定接觸面積S的特定值的原因。本說明書和附圖中示出的元素含量的有效數(shù)字是兩位小數(shù)。
[0063]B.第二實施例:圖3示出了根據(jù)第二實施例的墊圈5b的構(gòu)造。除了設(shè)置環(huán)形凹槽5x來代替凸起5g之外，墊圈5b具有與在圖2中示出的第一實施例的墊圈相同的構(gòu)造。凹槽5x通過在將墊圈5裝配到火花塞100上之后，在與軸向OD相反的方向上用夾具擠壓墊圈5b產(chǎn)生墊圈5b的變 形而形成。當形成凹槽5x時,墊圈5b的內(nèi)徑減小。因此，當火花塞100未附接至引擎缸蓋時，能夠防止墊圈5b從火花塞100的移除。如在第一實施例的情況，該構(gòu)造確保了氣密性以及墊圈的松動的抑制。
[0064]C.實驗示例:C1.氣密性實驗示例:為了檢查這些因素在氣密性上的效果，采用具有不同的最大厚度Tmax和硬度并由不同材料形成的多個墊圈樣品。在本實驗示例中，包括墊圈的火花塞被附接至鋁套管(即引擎組的仿真)；火花塞經(jīng)受重復(fù)的加熱冷卻循環(huán)(每30分鐘加熱至200°C并冷卻至20°C );并且火花塞經(jīng)受在下面的ISO振動條件下的交替的縱向振動(八小時)和橫向振動(八小時)(總振動時間:32小時)。ISO振動條件(IS011565(2006)):頻率為50至500Hz，掃描速率為I倍頻程/分(octave / min)，加速度為30G。下文中，在火花塞上執(zhí)行的上述試驗(即重復(fù)加熱和冷卻，并振動)可以被稱作“耐久性試驗”。
[0065]在完成耐久性試驗之后，鋁套管的與墊圈接觸的部分(表面)的溫度被調(diào)節(jié)至200°C，并且以特定時間周期從點火部分側(cè)向火花塞施加壓縮空氣。當從墊圈的空氣泄漏量是IOcc或更小時，氣密性被評估為最高，并且指定為等級“A”。當從墊圈的空氣泄漏量多于IOcc并等于或少于20cc時，氣密性被評估為第二高，并且指定為等級“B”。當從墊圈的空氣泄漏量多于20cc時，氣密性被評估為最低，并且指定為等級“C”。
[0066]圖4以表格的形式示出了氣密性的評估結(jié)果。在本實驗示例中，在同一條件下準備5個樣品，并且在這5個樣品中，表現(xiàn)出最差結(jié)果的樣品被用于評估。對下述其它實驗示例同樣適用。
[0067]如從圖4清楚看出的,在墊圈的最大厚度Tmax是0.4mm或更多的情況下,指定為等級“A”或“B”。原因如下。在墊圈具有0.4mm或更多的最大厚度Tmax的情況下，即使當墊圈被壓縮時，也確保足夠的行程。因此，墊圈和引擎組之間的形狀差異能夠被補償，進而提高氣密性。
[0068]還如從圖4清楚看出的，當墊圈的最大厚度Tmax是0.4mm或更多并且其硬度是150HV或更小的情況下，指定為等級“A”。原因如下。在墊圈具有150HV或更小的硬度時的情況下，墊圈的表面能夠適當?shù)刈冃巍Ｒ虼?，墊圈和引擎組之間的形狀差異被補償，并且在墊圈和引擎組之間的接觸表面或者在墊圈和火花塞之間的接觸表面處粘結(jié)性被提高，由此提高氣密性。因此，墊圈的最大厚度Tmax和硬度分別優(yōu)選地是0.4mm或更大和150HV或更小。
[0069]在維氏硬度試驗期間，硬度計壓頭的力是1.96N。
[0070]C2.松動I實驗示例:采用具有不同的最大厚度Tmax和硬度并由不同材料形成的多個墊圈樣品，用以檢查在完成耐久性試驗之后，這些因素在松動方面的影響。在本實驗示例中，在完成上述耐久性試驗之后，從鋁套管移除火花塞。當移除火花塞之后的扭矩是其附接過程中的50%或更多時，指定為等級“AA” (即最高評估)。當移除火花塞之后的扭矩是其附接過程中的30%或更多并且少于50%時，指定為等級“A” (即第二高評估)。當移除火花塞之后的扭矩是其附接過程中的少于30%時，指定為等級“C” (即低評估)。
[0071]圖5以表格的形式，示出松動的評估結(jié)果。如從圖5清楚看出的，墊圈的硬度是30HV或更多并且墊圈的Ni含量是0.lwt%或更多的情況下，指定為等級“AA”或“A”。原因如下。當Ni被加入到Cu時，合成的Cu合金呈現(xiàn)提高的耐應(yīng)力松弛性，并且因此可以抑制墊圈的松動。當硬度是30HV或更多時，因為能夠防止墊圈的塑性變形，所以可以抑制墊圈的松動。
[0072]也如從圖5清楚看出的，在墊圈的P含量是0.01wt%*更多的情況下，指定為等級“AA”。原因如下。當包含P時，生產(chǎn)出含有Ni和P的偏析產(chǎn)品，并且因此能夠進一步提高耐壓力松弛性。
[0073]因此，為了抑制墊圈的松動，優(yōu)選地，墊圈的硬度是30HV或更多，并且墊圈的Ni含量是0.lwt%或更多，特別優(yōu)選地，墊圈的P含量是0.01%或更多。
[0074]同時，當所包含的N1、Sn或P的量大時，合成的Cu合金呈現(xiàn)低導(dǎo)熱性。當長時段采用包括具有低導(dǎo)熱性的墊圈的火花塞時，墊圈的溫度被提高，并且墊圈進行導(dǎo)致墊圈松動的塑性變形。因此，為了抑制墊圈的松動，所包含的N1、Sn和P的總含量優(yōu)選地是2wt%或更少。
[0075]在本實驗示例中發(fā)現(xiàn)，在墊圈的硬度是30HV或更多并且墊圈的Ni含量是0.1wt %至10.0wt %的情況下，指定為等級“AA”或“A”，并且在墊圈的P含量是0.0lwt %至
0.50wt%的情況下，指定為等級“AA”。
[0076]C3.旋擰精度實驗示例:采用具有不同最大厚度Tmax和硬度并由不同材料形成的多個墊圈樣品，用以檢查在重復(fù)擰緊/擰下循環(huán)之后，這些因素在旋擰精度上的影響。在本實驗示例中，首先，執(zhí)行上述耐久性試驗。然后，執(zhí)行五個擰緊/擰下循環(huán)，每個循環(huán)包括從鋁套管移除火花塞，并且在與第一個相同的擰緊扭矩下，將火花塞再次附接至鋁套管。
[0077]當在第一循環(huán)的擰緊角度和在第五循環(huán)的擰緊角度之間的差異是+5°或更小時，指定為等級“A” (即最高評估)，然而當在第一循環(huán)的擰緊角度和在第五循環(huán)的擰緊角度之間的差異多于+5°時，指定為等級“C” (即低評估)。[0078]圖6以表格的形式，示出了旋擰精度的評估結(jié)果。如從圖6中清楚看出的，當墊圈的Sn含量是0.3wt%或更多時，指定為等級“A”。原因如下。當包含的Sn的含量為0.3wt%或更多時，合成的Cu合金呈現(xiàn)增加的彈性。因此，甚至當火花塞被重復(fù)擰緊和擰下時，火花塞呈現(xiàn)提高的定位精度。因此，為了提高在重復(fù)擰緊/擰下循環(huán)之后的定位精度，墊圈的Sn含量優(yōu)選地被調(diào)節(jié)至0.3?1:%或更多。在本實驗示例中發(fā)現(xiàn),在墊圈的Sn含量是0.3wt%至11.0被％的情況下，指定為等級1”。
[0079]C4.松動2實驗示例:在本實驗示例中，在完成耐久性試驗之后檢查墊圈5的接觸面積S和墊圈的松動之間的關(guān)系。特別地，設(shè)置具有不同組成的兩種類型的墊圈，并且針對具有不同接觸面積S的每種類型準備多個樣品。在本實驗示例中，在同一條件下針對每種類型準備30個樣品。 [0080]每個這樣準備的樣品經(jīng)受上述耐久性試驗，并且在完成耐久性試驗之后從鋁套管移除樣品(火花塞)。當在移除樣品后的扭矩少于在附接樣品期間的扭矩的50%時，認為在樣品中發(fā)生松動。因此，記錄下發(fā)生松動的樣品數(shù)目。兩種類型的墊圈的細節(jié)如下。通過改變墊圈的外徑來調(diào)節(jié)接觸面積S。
[0081]類型1:組成:銅含量是99.90wt%或更多(不含Ni)，最大厚度Tmax: 1.5mm，硬度:60HV,內(nèi)徑:9.5mm。
[0082]類型2:組成:銅含量是99wt %并且Ni含量是0.1wt %，最大厚度Tmax: 1.5mm，硬度:60HV，內(nèi)徑:9.5mm。
[0083]圖7以表格的形式，示出了松動的實驗結(jié)果。圖8以圖表的形式，示出了墊圈5的接觸面積S和呈現(xiàn)抑制松動的樣品數(shù)目之間的關(guān)系。如從圖7清楚看出的，在類型I的樣品中，松動的發(fā)生可能與接觸面積S的減小相關(guān)聯(lián)，然而在類型2的樣品(即含有Ni的樣品)中，甚至當墊圈5的接觸面積S小時，也不發(fā)生松動。
[0084]如從通過包含鎳來抑制松動的樣品的數(shù)目清楚看出的(參見圖8)，墊圈5的接觸面積S越小，呈現(xiàn)出改進的樣品數(shù)目越多。具體地，當墊圈5的接觸面積S是Illmm2或更少時，呈現(xiàn)改進的樣品數(shù)目大大增加。因此，當墊圈5的接觸面積S是Illmm2或更少時，這些數(shù)據(jù)指示獲得了顯著的松動抑制效果。
[0085]D.修改例:本發(fā)明不限于上述示例和實施例，并且在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，各種其它實施例可以被實施。例如，下面描述的修改例可以被實施。
[0086]Dl.修改例1:在根據(jù)上述實施例的每個墊圈中，設(shè)置凸起5g或凹槽5x。然而，這些可以省略。
[0087]D2.修改例2:在根據(jù)上述實施例的每個火花塞中,放電的方向?qū)?yīng)于軸向0D。然而，本發(fā)明可以被應(yīng)用到放電方向垂直于軸向OD的火花塞，即所謂的橫向放電型火花塞。
[0088]D3.修改例3:在根據(jù)上述實施例的每個火花塞中，設(shè)置中心電極尖90和地電極尖95。然而，可以省略這些尖中的一個或兩個。
[0089]附圖標記描述
[0090]3:陶瓷電阻
[0091]4:密封體
[0092]5:墊圈
[0093]5b:墊圈[0094]5g:凸起
[0095]5x:凹槽
[0096]6:環(huán)形構(gòu)件
[0097]8:板密封件
[0098]9:滑石
[0099]10:絕緣體
[0100]11:前端部
[0101]12:軸孔
[0102]13:細長腿部
[0103]15:支撐部
[0104]17:前端側(cè)主體部
[0105]18:后端側(cè)主體部
[0106]19:凸緣部
[0107]20:中心電極
[0108]21:電極基質(zhì)
[0109]22:前端部
[0110]25:芯構(gòu)件
[0111]30:地電極
[0112]32:近端部
[0113]33:遠端部
[0114]40:端子殼
[0115]50:金屬殼
[0116]51:金屬接合部
[0117]52:螺紋附接部
[0118]53:卷曲部
[0119]54:密封部
[0120]56:臺階部
[0121]57:前端部
[0122]58:彎曲部
[0123]59:螺紋頸口
[0124]90:中心電極尖
[0125]95:地電極尖
[0126]100:火花塞
[0127]200:引擎缸蓋
[0128]201:螺紋附接孔
[0129]G:火花放電縫隙
[0130]0D:軸向
[0131]CL:間隙
【權(quán)利要求】
1.一種火花塞,包括: 在軸向上延伸的管狀金屬殼；以及 設(shè)置在所述金屬殼周圍的環(huán)形墊圈，所述火花塞的特征在于: 墊圈是實心的，并且含有銅作為主要成分，以及含量為0.10wt%或更多的鎳； 所述墊圈在所述軸向上具有0.4mm或更多的最大厚度；并且 所述墊圈具有30HV至150HV的維氏硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其中，所述墊圈還含有含量為0.01被％至0.50wt%的磷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花塞，其中，所述墊圈還含有含量為0.30wt %至11.0Owt % 的錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的火花塞，其中，所述墊圈含有選自鎳、磷和錫中的一種或更多種元素，所述一種或更多種元素至少包括鎳，并且所述一種或更多種元素的總含量是2.0Owt %或更少。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的火花塞，其中，所述墊圈具有與所述金屬殼接觸的表面，所述表面具有Illmm2或更少的面積。
【文檔編號】F02P13/00GK103797670SQ201280034543
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】鈴木彰 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社