本發(fā)明涉及火花塞。

背景技術(shù)：

作為火花塞，已知有具備在內(nèi)側(cè)保持中心電極的絕緣體和在內(nèi)側(cè)保持絕緣體的主體配件的結(jié)構(gòu)。在這樣的火花塞中，為了確保絕緣體與主體配件之間的氣密而在絕緣體與主體配件之間夾持片式密封墊(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

在火花塞的中心電極成為過(guò)度的溫度(例如，950℃以上)時(shí)，在火花放電發(fā)生之前，會(huì)出現(xiàn)中心電極成為熱源而引燃的預(yù)點(diǎn)火(過(guò)早引燃)的情況。在火花塞中，為了防止預(yù)點(diǎn)火而調(diào)整了將因燃燒而受到的熱量向周?chē)l(fā)散的程度即熱值(散熱性)。作為使中心電極的熱量發(fā)散的路徑之一，存在從保持中心電極的絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑。主體配件的熱量向安裝火花塞的內(nèi)燃機(jī)的缸蓋發(fā)散。

近年來(lái)，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的輸出提高和燃耗提高這兩者，要求更高地設(shè)定燃燒室內(nèi)的溫度。而且，從提高內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)自由度的觀點(diǎn)出發(fā)，要求火花塞的小型化。根據(jù)這些情況，火花塞處于因燃燒而受到的熱量容易蓄積的傾向。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2011/125306號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的火花塞中，關(guān)于通過(guò)從絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑使熱量充分發(fā)散的情況未進(jìn)行充分的研究。

用于解決課題的方案

本發(fā)明為了解決上述的課題而作出，可以作為以下的方式實(shí)現(xiàn)。

(1)根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種火花塞，具備：絕緣體，呈從后端側(cè)向前端側(cè)沿著與軸線(xiàn)平行的軸線(xiàn)方向延伸的筒狀，且形成有具有朝向所述前端側(cè)的面的臺(tái)階部；主體配件，呈在內(nèi)側(cè)保持所述絕緣體的筒狀，且形成有對(duì)所述臺(tái)階部進(jìn)行支撐的隔架部和在比所述隔架部靠所述后端側(cè)處與所述隔架部相連的中孔部；及片式密封墊，夾持在所述臺(tái)階部與所述隔架部之間。在該火花塞中，在通過(guò)所述軸線(xiàn)的所述火花塞的截面中，由所述軸線(xiàn)分割的兩個(gè)單側(cè)截面中的一方的單側(cè)截面中所述片式密封墊與所述主體配件接觸的長(zhǎng)度A1(mm)與所述一方的單側(cè)截面中所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度A2(mm)相加的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度A(mm)，所述兩個(gè)單側(cè)截面中的與所述一方的單側(cè)端面不同的另一方的單側(cè)截面中所述片式密封墊與所述主體配件接觸的長(zhǎng)度B1(mm)與所述另一方的單側(cè)截面中所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度B2(mm)相加的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度B(mm)，從所述中孔部的內(nèi)徑C(mm)減去所述隔架部的內(nèi)徑D(mm)得到的差量為差量M(mm)，所述長(zhǎng)度A、所述長(zhǎng)度B、所述差量M的關(guān)系滿(mǎn)足2.8≤(A+B)/M。根據(jù)該方式，能夠充分地確保絕緣體與片式密封墊接觸的面積、片式密封墊與主體配件接觸的面積，因此能夠提高通過(guò)從絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑的散熱性。

(2)在上述方式的火花塞中，可以是，所述截面中的所述主體配件的部分中的位于距與所述片式密封墊接觸的界面0.2mm深度的部分的平均維氏硬度E為240HV以上，所述截面中的所述片式密封墊的平均維氏硬度F為100HV以上，且小于所述平均維氏硬度E。根據(jù)該方式，能夠防止由于片式密封墊過(guò)于壓扁而絕緣體相對(duì)于主體配件的位置向前端側(cè)過(guò)度偏移的情況，并且能夠提高通過(guò)從絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑的散熱性。

(3)在上述方式的火花塞中，可以是，所述隔架部具有朝向所述后端側(cè)的內(nèi)表面，在所述截面中，所述內(nèi)表面的中點(diǎn)處的所述片式密封墊的厚度為0.15mm以上且0.20mm以下。根據(jù)該方式，能夠通過(guò)片式密封墊確保充分的壓扁量而維持將絕緣體組裝于主體配件的精度，并且能夠進(jìn)一步提高通過(guò)從絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑的散熱性。

(4)在上述方式的火花塞中，可以是，在所述主體配件的外周形成有標(biāo)稱(chēng)直徑M14以下的陽(yáng)螺紋。根據(jù)該方式，在標(biāo)稱(chēng)直徑M14以下的陽(yáng)螺紋形成于主體配件的火花塞中，能夠提高散熱性。

(5)在上述方式的火花塞中，可以是，所述陽(yáng)螺紋的標(biāo)稱(chēng)直徑為M10以下。根據(jù)該方式，在標(biāo)稱(chēng)直徑M10以下的陽(yáng)螺紋形成于主體配件的火花塞中，能夠提高散熱性。

(6)在上述方式的火花塞中，可以是，所述中孔部具有沿著所述軸線(xiàn)的第一內(nèi)表面，所述隔架部具有：沿著所述軸線(xiàn)的第二內(nèi)表面；及位于所述第一內(nèi)表面與所述第二內(nèi)表面之間且朝向所述后端側(cè)的第三內(nèi)表面，在所述一方的單側(cè)截面中的比從所述第三內(nèi)表面的中點(diǎn)引出的垂線(xiàn)PL1靠外周側(cè)處所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度AO，在所述一方的單側(cè)截面中的比所述垂線(xiàn)PL1靠?jī)?nèi)周側(cè)處所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度AI，在所述另一方的單側(cè)截面中的比從所述第三內(nèi)表面的中點(diǎn)引出的垂線(xiàn)PL2靠外周側(cè)處所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度BO，在所述另一方的單側(cè)截面中的比所述垂線(xiàn)PL2靠?jī)?nèi)周側(cè)處所述片式密封墊與所述絕緣體接觸的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度BI，所述長(zhǎng)度AO、所述長(zhǎng)度AI、所述長(zhǎng)度BO、所述長(zhǎng)度BI的關(guān)系滿(mǎn)足1.1≤(AI+BI)/(AO+BO)。

根據(jù)該方式，與后端側(cè)相比片式密封墊偏向前端側(cè)而與絕緣體接觸，因此能夠有效地提高通過(guò)從絕緣體經(jīng)由片式密封墊至主體配件的路徑的散熱性。

本發(fā)明也能夠以火花塞以外的各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，能夠以火花塞的構(gòu)件及火花塞的制造方法等方式實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是表示火花塞的局部截面的說(shuō)明圖。

圖2是以臺(tái)階部及隔架部為中心而表示火花塞的局部放大圖。

圖3是表示以片式密封墊為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。

圖4是表示以片式密封墊為中心而位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的局部放大圖。

圖5是表示以片式密封墊為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。

圖6是表示以片式密封墊為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。

圖7是表示以片式密封墊為中心而位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的局部放大圖。

圖8是表示評(píng)價(jià)了值(A+B)/M的結(jié)果的表。

圖9是表示評(píng)價(jià)了值(A+B)/M的結(jié)果的表。

圖10是表示評(píng)價(jià)了主體配件的平均維氏硬度E和絕緣體的平均維氏硬度F的結(jié)果的表。

圖11是表示評(píng)價(jià)了主體配件的平均維氏硬度E和絕緣體的平均維氏硬度F的結(jié)果的表。

圖12是表示評(píng)價(jià)了片式密封墊的厚度TP的結(jié)果的表。

圖13是表示評(píng)價(jià)了值(AI+BI)/(AO+BO)的結(jié)果的表。

具體實(shí)施方式

A.第一實(shí)施方式

A-1.火花塞的結(jié)構(gòu)

圖1是表示火花塞10的局部截面的說(shuō)明圖。在圖1中，以火花塞10的軸心即軸線(xiàn)CL為交界，在比軸線(xiàn)CL靠紙面左側(cè)圖示出火花塞10的外觀形狀，在比軸線(xiàn)CL靠紙面右側(cè)圖示出火花塞10的截面形狀。在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，將火花塞10的圖1的紙面下側(cè)稱(chēng)為“前端側(cè)”，將圖1的紙面上側(cè)稱(chēng)為“后端側(cè)”。

火花塞10具備中心電極100、絕緣體200、主體配件300、接地電極400、片式密封墊500。在本實(shí)施方式中，火花塞10的軸線(xiàn)CL也是中心電極100、絕緣體200及主體配件300的各構(gòu)件的軸心。

火花塞10在前端側(cè)具有形成于中心電極100與接地電極400之間的間隙SG。火花塞10的間隙SG也稱(chēng)為火花間隔。火花塞10構(gòu)成為，在使形成有間隙SG的前端側(cè)從燃燒室920的內(nèi)壁910突出的狀態(tài)下能夠安裝于內(nèi)燃機(jī)90。在將火花塞10安裝于內(nèi)燃機(jī)90的狀態(tài)下向中心電極100施加了高電壓(例如，1萬(wàn)～3萬(wàn)伏)時(shí)，在間隙SG產(chǎn)生火花放電。在間隙SG產(chǎn)生的火花放電實(shí)現(xiàn)對(duì)于燃燒室920中的混合氣的引燃。

圖1圖示出相互正交的XYZ軸。圖1的XYZ軸對(duì)應(yīng)于后述的其他的圖中的XYZ軸。

圖1的XYZ軸中，X軸是與Y軸及Z軸正交的軸。沿著X軸的X軸方向中，+X軸方向是圖1的從紙面里側(cè)朝向紙面近前的方向，-X軸方向是+X軸方向的反方向。

圖1的XYZ軸中，Y軸是與X軸及Z軸正交的軸。沿著Y軸的Y軸方向中，+Y軸方向是圖1的從紙面右側(cè)朝向紙面左側(cè)的方向，-Y軸方向是+Y軸方向的反方向。

圖1的XYZ軸中，Z軸是沿著軸線(xiàn)CL的軸。沿著Z軸的Z軸方向(軸線(xiàn)方向)中，+Z軸方向是從火花塞10的后端側(cè)朝向前端側(cè)的方向，-Z軸方向是+Z軸方向的反方向。

火花塞10的中心電極100是具有導(dǎo)電性的電極。中心電極100呈以軸線(xiàn)CL為中心而延伸的棒狀。在本實(shí)施方式中，中心電極100的材質(zhì)是以鎳(Ni)為主成分的鎳合金(例如，INCONEL600(“INCONEL”為注冊(cè)商標(biāo)))。中心電極100的外側(cè)面通過(guò)絕緣體200而與外部被電絕緣。中心電極100的前端側(cè)從絕緣體200的前端側(cè)突出。中心電極100的后端側(cè)與絕緣體200的后端側(cè)電連接。在本實(shí)施方式中，中心電極100的后端側(cè)經(jīng)由端子配件190而與絕緣體200的后端側(cè)電連接。

火花塞10的接地電極400是具有導(dǎo)電性的電極。接地電極400呈從主體配件300向+Z軸方向延伸之后朝向軸線(xiàn)CL彎折的形狀。接地電極400的后端側(cè)接合于主體配件300。接地電極400的前端側(cè)在其與中心電極100之間形成間隙SG。在本實(shí)施方式中，與中心電極100同樣，電極母材410的材質(zhì)是以鎳(Ni)為主成分的鎳合金。

火花塞10的絕緣體200是具有電絕緣性的絕緣子。絕緣體200呈以軸線(xiàn)CL為中心而延伸的筒狀。在本實(shí)施方式中，絕緣體200通過(guò)對(duì)絕緣性陶瓷材料(例如，氧化鋁)進(jìn)行燒制來(lái)制作。絕緣體200具有以軸線(xiàn)CL為中心而延伸的貫通孔即軸孔290。在絕緣體200的軸孔290中，以使中心電極100從絕緣體200的前端側(cè)突出的狀態(tài)將中心電極100保持在軸線(xiàn)CL上。

絕緣體200具有前主體部210、臺(tái)階部220、中主體部230。絕緣體200的前主體部210是隨著從后端側(cè)朝向前端側(cè)而外徑減小的筒狀的部位。中心電極100從前主體部210的前端側(cè)突出。絕緣體200的臺(tái)階部220位于前主體部210的后端側(cè)，是將前主體部210與中主體部230之間連結(jié)的部位。臺(tái)階部220的外徑隨著從前主體部210朝向中主體部230而變大。絕緣體200的中主體部230是位于臺(tái)階部220的后端側(cè)的筒狀的部位。中主體部230的外徑比前主體部210的外徑大。關(guān)于絕緣體200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后文敘述。

火花塞10的主體配件300是具有導(dǎo)電性的金屬體。在本實(shí)施方式中，主體配件300的材質(zhì)是含有約0.25％的碳的碳鋼。在其他的實(shí)施方式中，主體配件300的材質(zhì)可以是含有比0.25％少的碳的碳鋼，也可以是含有比0.25％多的碳的碳鋼。在本實(shí)施方式中，對(duì)主體配件300的外周側(cè)的表面實(shí)施鍍鎳。在其他的實(shí)施方式中，對(duì)主體配件300外周側(cè)的表面可以實(shí)施鍍鋅，也可以不實(shí)施鍍敷。

主體配件300呈以軸線(xiàn)CL為中心而延伸的筒狀。主體配件300在從中心電極100被電絕緣的狀態(tài)下通過(guò)斂緊而固定在絕緣體200的外側(cè)。主體配件300具有端面310、螺紋部320、前孔部360、隔架部370、中孔部380。

主體配件300的端面310是朝向前端側(cè)的圓環(huán)狀的面。絕緣體200與中心電極100一起從端面310的中央朝向前端側(cè)突出。在端面310上接合有接地電極400。

主體配件300的螺紋部320位于前孔部360、隔架部370及中孔部380的外側(cè)，是在主體配件300的外周形成有陽(yáng)螺紋的部位。在本實(shí)施方式中，形成于螺紋部320的陽(yáng)螺紋的標(biāo)稱(chēng)直徑為M10。在其他的實(shí)施方式中，形成于螺紋部320的陽(yáng)螺紋的標(biāo)稱(chēng)直徑可以小于M10(例如，M8)，也可以大于M10(例如，M12、M14)。

主體配件300的前孔部360以軸線(xiàn)CL為中心而形成在與絕緣體200的前主體部210之間形成間隙的孔。主體配件300的隔架部370位于前孔部360的后端側(cè)，是將前孔部360與中孔部380之間連結(jié)的部位。隔架部370比前孔部360及中孔部380向內(nèi)側(cè)呈環(huán)狀地突出。由此，隔架部370經(jīng)由片式密封墊500而支撐絕緣體200的臺(tái)階部220。主體配件300的中孔部380位于隔架部370的后端側(cè)，形成在與絕緣體200的中主體部230之間形成間隙的孔。關(guān)于主體配件300的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后文敘述。

火花塞10的片式密封墊500是夾持在絕緣體200的臺(tái)階部220與主體配件300的隔架部370之間的構(gòu)件。片式密封墊500呈在臺(tái)階部220與隔架部370之間被壓扁的圓環(huán)狀。在本實(shí)施方式中，片式密封墊500的材質(zhì)是含有約0.15％的碳的碳鋼。在其他的實(shí)施方式中，片式密封墊500的材質(zhì)可以是含有比0.15％少的碳的碳鋼，也可以是含有比0.15％多的碳的碳鋼。在其他的實(shí)施方式中，片式密封墊500的材質(zhì)可以為銅，也可以為不銹鋼。

圖2是以臺(tái)階部220及隔架部370為中心而表示火花塞10的局部放大圖。在圖2中圖示出絕緣體200的外觀、主體配件300的截面、片式密封墊500的截面。圖2所示的主體配件300及片式密封墊500的截面位于通過(guò)軸線(xiàn)CL的假想平面上。

絕緣體200具有外表面212、外表面222、外表面232。外表面212是構(gòu)成前主體部210的面。外表面222是朝向前端側(cè)的面，構(gòu)成臺(tái)階部220。外表面232是沿著軸線(xiàn)CL的面，構(gòu)成中主體部230。在本實(shí)施方式中，外表面212與外表面222之間平滑地相連。在本實(shí)施方式中，外表面222與外表面232之間平滑地相連。

主體配件300具有內(nèi)表面362、內(nèi)表面372、內(nèi)表面374、內(nèi)表面376、內(nèi)表面382。內(nèi)表面362是沿著軸線(xiàn)CL的面，構(gòu)成前孔部360。內(nèi)表面372、374、376是構(gòu)成隔架部370的面。內(nèi)表面372是朝向前端側(cè)的面，且與內(nèi)表面362的后端側(cè)相連。內(nèi)表面374是沿著軸線(xiàn)CL的面，且與內(nèi)表面372的后端側(cè)相連。內(nèi)表面376是朝向后端側(cè)的面，且與內(nèi)表面374的后端側(cè)相連。內(nèi)表面382是沿著軸線(xiàn)CL的面，構(gòu)成中孔部380。內(nèi)表面382為第一面，內(nèi)表面374為第二面，內(nèi)表面376為第三面。

點(diǎn)P1a是由軸線(xiàn)CL分割的兩個(gè)單側(cè)截面中的位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的內(nèi)表面374的延長(zhǎng)線(xiàn)與內(nèi)表面376的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)。點(diǎn)P2a是+Y軸方向側(cè)的單側(cè)截面的內(nèi)表面376的延長(zhǎng)線(xiàn)與內(nèi)表面382的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)。點(diǎn)P1b是由軸線(xiàn)CL分割的兩個(gè)單側(cè)截面中的位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的內(nèi)表面374的延長(zhǎng)線(xiàn)與內(nèi)表面376的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)。點(diǎn)P2b是-Y軸方向側(cè)的單側(cè)截面的內(nèi)表面376的延長(zhǎng)線(xiàn)與內(nèi)表面382的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)。

主體配件300的中孔部380的內(nèi)徑C等于點(diǎn)P2a與點(diǎn)P2b之間的沿Y軸的距離。主體配件300的隔架部370的內(nèi)徑D等于點(diǎn)P1a與點(diǎn)P2b之間的沿Y軸的距離。絕緣體200的中主體部230的外徑J小于中孔部380的內(nèi)徑C，且大于隔架部370的內(nèi)徑D。

片式密封墊500的前端側(cè)在絕緣體200中，可以形成于臺(tái)階部220，也可以形成至前主體部210。片式密封墊500的前端側(cè)在主體配件300中，可以形成于隔架部370的內(nèi)表面376，也可以形成至隔架部370的內(nèi)表面374。片式密封墊500的后端側(cè)在絕緣體200中，可以形成于臺(tái)階部220，也可以形成至中主體部230。片式密封墊500的后端側(cè)在主體配件300中，形成至中孔部380。

圖3是表示以片式密封墊500為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。點(diǎn)P3a表示主體配件300與片式密封墊500接觸的前端側(cè)的端部。點(diǎn)P4a表示主體配件300與片式密封墊500接觸的后端側(cè)的端部。點(diǎn)P5a表示絕緣體200與片式密封墊500接觸的前端側(cè)的端部。點(diǎn)P6a表示絕緣體200與片式密封墊500接觸的后端側(cè)的端部。

長(zhǎng)度A1是圖3的單側(cè)截面中的主體配件300與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。換言之，長(zhǎng)度A1是沿著主體配件300的表面從點(diǎn)P3a經(jīng)由點(diǎn)P1a及點(diǎn)P2a直至點(diǎn)P4a的長(zhǎng)度。

長(zhǎng)度A2是圖3的單側(cè)截面中的絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。換言之，長(zhǎng)度A2是沿著絕緣體200的表面從點(diǎn)P5a至點(diǎn)P6a的長(zhǎng)度。

圖4是表示以片式密封墊500為中心而位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的局部放大圖。點(diǎn)P3b表示主體配件300與片式密封墊500接觸的前端側(cè)的端部。點(diǎn)P4b表示主體配件300與片式密封墊500接觸的后端側(cè)的端部。點(diǎn)P5b表示絕緣體200與片式密封墊500接觸的前端側(cè)的端部。點(diǎn)P6b表示絕緣體200與片式密封墊500接觸的后端側(cè)的端部。

長(zhǎng)度B1是圖4的單側(cè)截面中的主體配件300與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。換言之，長(zhǎng)度B1是沿著主體配件300的表面從點(diǎn)P3b經(jīng)由點(diǎn)P1b及點(diǎn)P2b至點(diǎn)P4b的長(zhǎng)度。

長(zhǎng)度B2是圖4的單側(cè)截面中的絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。換言之，長(zhǎng)度B2是沿著絕緣體200的表面從點(diǎn)P5b至點(diǎn)P6b的長(zhǎng)度。

從提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，關(guān)于將長(zhǎng)度A1(mm)與長(zhǎng)度A2(mm)相加得到的長(zhǎng)度A(mm)、將長(zhǎng)度B1(mm)與長(zhǎng)度B2(mm)相加得到的長(zhǎng)度B(mm)、從中孔部380的內(nèi)徑C(mm)減去隔架部370的內(nèi)徑D(mm)而得到的差量M(mm)，值(A+B)/M優(yōu)選為2.8以上，更優(yōu)選為2.9以上。值(A+B)/M越大，則散熱性的提高越有效，例如，可以為3.0，也可以為4.0，還可以為5.0。即，值(A+B)/M只要為2.8以上即可，可以為5.0以下。關(guān)于值(A+B)/M的評(píng)價(jià)值在后文敘述。

圖5是表示以片式密封墊500為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。點(diǎn)Mf表示用于測(cè)定主體配件300的維氏硬度的測(cè)定點(diǎn)。點(diǎn)Mp表示用于測(cè)定片式密封墊500的維氏硬度的測(cè)定點(diǎn)。點(diǎn)P7a是片式密封墊500的前端側(cè)的界面502的中點(diǎn)。點(diǎn)P8a是片式密封墊500的后端側(cè)的界面504的中點(diǎn)。中心線(xiàn)CP是從點(diǎn)P7a向點(diǎn)P8a而通過(guò)片式密封墊500的中心的線(xiàn)。

點(diǎn)Mf是相對(duì)于主體配件300的部分中的位于距與片式密封墊500接觸的界面P4a-P2a-P1a-P3a為0.2mm的深度的部分，從后端側(cè)以0.1mm間隔設(shè)定的點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，點(diǎn)Mf在位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面中也同樣地設(shè)定。主體配件300的平均維氏硬度E是在多個(gè)點(diǎn)Mf處測(cè)定的維氏硬度的平均值。

點(diǎn)Mp是在片式密封墊500的部分中的中心線(xiàn)CP上，從與點(diǎn)P8a分離了0.2mm的部分，以0.1mm間隔，設(shè)定至距點(diǎn)P7a為0.2mm的范圍內(nèi)的近前的點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，點(diǎn)Mp在位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面中也同樣地設(shè)定。片式密封墊500的平均維氏硬度F是在多個(gè)點(diǎn)Mp處測(cè)定的維氏硬度的平均值。

主體配件300及片式密封墊500的各維氏硬度以日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS-Z-2244：2009為基準(zhǔn)來(lái)測(cè)定，其測(cè)定條件如下所述。

·試驗(yàn)分類(lèi)：微型維氏硬度試驗(yàn)

·試驗(yàn)力：980.7mN(毫牛)

·試驗(yàn)力的保持時(shí)間：15秒

·壓頭的接近速度：60μm/s(微米每秒)

從防止由于片式密封墊500過(guò)分壓扁而絕緣體200相對(duì)于主體配件300的位置向前端側(cè)過(guò)度偏離的觀點(diǎn)出發(fā)，片式密封墊500的平均維氏硬度F優(yōu)選為100HV以上。從提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500直至主體配件300的路徑的散熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選主體配件300的平均維氏硬度E為240HV以上，且片式密封墊500的平均維氏硬度F比主體配件300的平均維氏硬度E小。關(guān)于平均維氏硬度E、F的評(píng)價(jià)值，在后文敘述。

圖6是表示以片式密封墊500為中心而位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的局部放大圖。點(diǎn)P9a表示位于+Y軸方向的一方的單側(cè)截面的內(nèi)表面376的中點(diǎn)，即，表示將點(diǎn)P1a與點(diǎn)P2a連結(jié)的線(xiàn)段的中點(diǎn)。厚度TPa是點(diǎn)P9a處的片式密封墊500的厚度。

垂線(xiàn)PL1是通過(guò)點(diǎn)P9a且與內(nèi)表面376正交的線(xiàn)。長(zhǎng)度AO表示在比垂線(xiàn)PL1靠外周側(cè)處絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度AI表示在比垂線(xiàn)PL1靠?jī)?nèi)周側(cè)處絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。

圖7是表示以片式密封墊500為中心而位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的局部放大圖。點(diǎn)P9b表示位于-Y軸方向的另一方的單側(cè)截面的內(nèi)表面376的中點(diǎn)，即，表示將點(diǎn)P1b與點(diǎn)P2b連結(jié)的線(xiàn)段的中點(diǎn)。厚度TPb是點(diǎn)P9b處的片式密封墊500的厚度。

垂線(xiàn)PL2是通過(guò)點(diǎn)P9b且與內(nèi)表面376正交的線(xiàn)。長(zhǎng)度BO表示在比垂線(xiàn)PL2靠外周側(cè)處絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度BI表示在比垂線(xiàn)PL2靠?jī)?nèi)周側(cè)處絕緣體200與片式密封墊500接觸的長(zhǎng)度。

從通過(guò)片式密封墊500確保充分的壓扁量來(lái)維持將絕緣體200向主體配件300組裝的精度的觀點(diǎn)出發(fā)，片式密封墊500的厚度TP優(yōu)選為0.15mm以上。從進(jìn)一步提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，片式密封墊500的厚度TP優(yōu)選為0.30mm以下，更優(yōu)選為0.20mm以下。在本實(shí)施方式中，片式密封墊500的厚度TP是厚度TPa與厚度TPb的平均值。關(guān)于厚度TP的評(píng)價(jià)值在文敘述。

從有效地提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，值(AI+BI)/(AO+BO)優(yōu)選為0.9以上，更優(yōu)選為1.1以上。關(guān)于值(AI+BI)/(AO+BO)的評(píng)價(jià)值在后文敘述。

A-2.評(píng)價(jià)試驗(yàn)

圖8是表示評(píng)價(jià)了值(A+B)/M的結(jié)果的表。在圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者按照螺紋部320的各標(biāo)稱(chēng)直徑M10、M12、M14，評(píng)價(jià)了值(A+B)/M不同的多個(gè)火花塞10作為樣品A1～A9。

樣品A1～A9共通的規(guī)格如下所述。

·主體配件300的材質(zhì)：含有約0.25％的碳的碳鋼

·片式密封墊500的材質(zhì)：含有約0.15％的碳的碳鋼

樣品A1～A3共通的規(guī)格如下所述。

·螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·內(nèi)徑C：6.5mm

·內(nèi)徑D：5.2mm

·外徑J：6.3mm

樣品A4～A6共通的規(guī)格如下所述。

·螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑：M12

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·內(nèi)徑C：7.5mm

·內(nèi)徑D：6.2mm

·外徑J：7.3mm

樣品A7～A9共通的規(guī)格如下所述。

·螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑：M14

·差量M(＝C-D)：1.6mm

·內(nèi)徑C：9.5mm

·內(nèi)徑D：7.9mm

·外徑J：9.2mm

在圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者在負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了樣品之后，使負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)以節(jié)氣門(mén)全開(kāi)維持6000rpm并運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，測(cè)定了在該運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的爆震的次數(shù)。然后，試驗(yàn)者將從負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸的樣品在軸線(xiàn)CL上切斷，測(cè)定了各部的尺寸。

試驗(yàn)者按照如下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)而評(píng)價(jià)了各樣品的散熱性。以預(yù)點(diǎn)火為起因而產(chǎn)生爆震，因此火花塞10的散熱性越優(yōu)異，爆震越少。

·◎(優(yōu))：無(wú)爆震

·○(合格)：1～4次的爆震

·△(差)：5～10次的爆震

·×(不合格)：11次以上的爆震

根據(jù)圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，無(wú)論螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑為何種值，為了提高火花塞10的散熱性，值(A+B)/M都優(yōu)選2.8以上，更優(yōu)選2.9以上。

圖9是表示評(píng)價(jià)了值(A+B)/M的結(jié)果的表。在圖9的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者按照片式密封墊500的各材質(zhì)，評(píng)價(jià)了值(A+B)/M不同的多個(gè)火花塞10作為樣品A11～A19。圖9的評(píng)價(jià)試驗(yàn)與圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)相同。圖9的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)與圖8的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)相同。

樣品A11～A19共通的規(guī)格如下所述。

·主體配件300的材質(zhì)：含有約0.25％的碳的碳鋼

·螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·內(nèi)徑C：6.5mm

·內(nèi)徑D：5.2mm

·外徑J：6.3mm

樣品A11～A13共通的規(guī)格如下所述。

·片式密封墊500的材質(zhì)：含有約0.10％的碳的碳鋼

樣品A14～A16共通的規(guī)格如下所述。

·片式密封墊500的材質(zhì)：含有約0.25％的碳的碳鋼

樣品A17～A19共通的規(guī)格如下所述。

·片式密封墊500的材質(zhì)：含有約0.45％的碳的碳鋼

根據(jù)圖9的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，無(wú)論片式密封墊500為何種材質(zhì)，為了提高火花塞10的散熱性，值(A+B)/M都優(yōu)選為2.8以上，更優(yōu)選為2.9以上。

圖10及圖11是表示評(píng)價(jià)了主體配件300的平均維氏硬度E和絕緣體200的平均維氏硬度F的結(jié)果的表。在圖10及圖11的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者評(píng)價(jià)了平均維氏硬度E、F不同的多個(gè)火花塞10作為樣品B1～B16。試驗(yàn)者通過(guò)調(diào)整主體配件300的基于塑性加工的變形量而使主體配件300的平均維氏硬度E變化。試驗(yàn)者通過(guò)調(diào)整片式密封墊500的材質(zhì)(碳含有量：0.10～0.45％)而使絕緣體200的平均維氏硬度F變化。圖10及圖11的評(píng)價(jià)試驗(yàn)與圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)相同。圖10及圖11的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)與圖8的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)相同。

樣品B1～B16共通的規(guī)格如下所述。

·主體配件300的材質(zhì)：含有約0.25％的碳的碳鋼

·片式密封墊500的材質(zhì)：含有約0.15％的碳的碳鋼

·螺紋部320的標(biāo)稱(chēng)直徑：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·內(nèi)徑C：6.5mm

·內(nèi)徑D：5.2mm

·外徑J：6.3mm

根據(jù)圖10及圖11的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，優(yōu)選主體配件300的平均維氏硬度E為240HV以上，并且片式密封墊500的平均維氏硬度F比主體配件300的平均維氏硬度E小。

圖12是表示評(píng)價(jià)了片式密封墊500的厚度TP的結(jié)果的表。在圖12的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者評(píng)價(jià)了片式密封墊500的厚度TP不同的多個(gè)火花塞10作為樣品C1～C5。樣品C5相當(dāng)于樣品B11。

在圖12的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者在負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了樣品之后，作為比圖8的評(píng)價(jià)試驗(yàn)更嚴(yán)格的條件，使負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)以節(jié)氣門(mén)全開(kāi)維持7000rpm并運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，測(cè)定了在該運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的爆震的次數(shù)。然后，試驗(yàn)者將從負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸的樣品在軸線(xiàn)CL上切斷，測(cè)定了各部的尺寸。圖12的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)與圖8的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)相同。

根據(jù)圖12的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，片式密封墊500的厚度TP優(yōu)選為0.30mm以下，更優(yōu)選為0.20mm以下。

圖13是表示評(píng)價(jià)了值(AI+BI)/(AO+BO)的結(jié)果的表。在圖13的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，評(píng)價(jià)了值(AI+BI)/(AO+BO)不同的多個(gè)火花塞10作為樣品D1～D4。樣品D2相當(dāng)于樣品B11。

在圖13的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，試驗(yàn)者在負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了樣品之后，作為比圖12的評(píng)價(jià)試驗(yàn)更嚴(yán)格的條件，使負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)以節(jié)氣門(mén)全開(kāi)維持7500rpm并運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，測(cè)定了在該運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的爆震的次數(shù)。然后，試驗(yàn)者將從負(fù)載試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸的樣品在軸線(xiàn)CL上切斷，測(cè)定了各部的尺寸。圖13的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)與圖8的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)相同。

根據(jù)圖13的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，值(AI+BI)/(AO+BO)優(yōu)選為0.9以上，更優(yōu)選為1.1以上。

A-3.效果

根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式，由于滿(mǎn)足2.8≤(A+B)/M，因此能夠充分地確保絕緣體200與片式密封墊500接觸的面積、片式密封墊500與主體配件300接觸的面積，因此能夠提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性。

另外，主體配件300的平均維氏硬度E為240HV以上，片式密封墊500的平均維氏硬度F為100HV以上且比主體配件300的平均維氏硬度E小。因此，能夠防止由于片式密封墊500過(guò)分壓扁而絕緣體200相對(duì)于主體配件300的位置向前端側(cè)過(guò)度偏移的情況，并且能夠提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性。

另外，片式密封墊500的厚度TP為0.15mm以上且0.20mm以下，因此通過(guò)片式密封墊500確保充分的壓扁量而能夠維持將絕緣體200組裝于主體配件300的精度，并且能夠進(jìn)一步提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性。

另外，通過(guò)滿(mǎn)足1.1≤(AI+BI)/(AO+BO)，與后端側(cè)相比片式密封墊500偏向前端側(cè)而與絕緣體200接觸，因此能夠有效地提高通過(guò)從絕緣體200經(jīng)由片式密封墊500至主體配件300的路徑的散熱性。

B.其他的實(shí)施方式

本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠以各種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，發(fā)明內(nèi)容一欄記載的各方式中的技術(shù)特征對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例中的技術(shù)特征為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)上述的效果的一部分或全部，可以適當(dāng)進(jìn)行更換、組合。而且，該技術(shù)特征在本說(shuō)明書(shū)中只要不是作為必須的特征進(jìn)行說(shuō)明，就可以適當(dāng)刪除。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10…火花塞

90…內(nèi)燃機(jī)

100…中心電極

190…端子配件

200…絕緣體

210…前主體部

212…外表面

220…臺(tái)階部

222…外表面

230…中主體部

232…外表面

290…軸孔

300…主體配件

310…端面

320…螺紋部

360…前孔部

362…內(nèi)表面

370…隔架部

372…內(nèi)表面

374…內(nèi)表面(第二面)

376…內(nèi)表面(第三面)

380…中孔部

382…內(nèi)表面(第一面)

400…接地電極

410…電極母材

500…片式密封墊

502…界面

504…界面

910…內(nèi)壁

920…燃燒室