火花塞的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明將端子配件和絕緣體之間的偏心量抑制為較小。火花塞具備絕緣體、端子配件以及主體配件。主體配件的后端處的絕緣體的外徑是8mm以下，絕緣體的平坦部和端子配件的接觸面的接觸面積小于10mm2。
【專利說(shuō)明】
火花塞
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種火花塞。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，火花塞在其前端側(cè)具有中心電極和接地電極，在其后端側(cè)具有用于接收電力的供給的端子配件。端子配件保持于絕緣體的軸孔，并從絕緣體的后端突出。絕緣體容納并保持于主體配件的內(nèi)部。在絕緣體的后端設(shè)置有平坦部，端子配件的階梯部的接觸面與絕緣體的平坦部接觸。
[0003]端子配件通過(guò)加熱密封工序固定在絕緣體的軸孔內(nèi)。在該加熱密封工序中，在將絕緣體的前端部朝向下方的狀態(tài)下，最初，中心電極插入于絕緣體的軸孔的前端部，接著，在填充電阻器粉末和導(dǎo)電性密封粉末后，端子配件以向絕緣體的后端側(cè)突出的狀態(tài)插入于絕緣體的后端側(cè)。并且，將端子配件向下按壓且在加熱電阻器粉末和導(dǎo)電性密封粉末并使它們軟化后，冷卻電阻器粉末和導(dǎo)電性密封粉末并使它們固化，從而在絕緣體的軸孔內(nèi)密封并固定中心電極和端子配件。這樣地固定有中心電極和端子配件的絕緣體通過(guò)斂縫工序固定于主體配件。在該斂縫工序中，設(shè)置于主體配件的后端的被斂縫部被斂縫并且主體配件的被彎曲部彎曲，其結(jié)果是，主體配件和絕緣體牢固地卡合。另外，在該斂縫工序中，為了在正確的位置上保持絕緣體，在利用施壓夾具按壓后端的端子配件的狀態(tài)下執(zhí)行斂縫加工。
[0004]并且，關(guān)于火花塞，對(duì)于與閃絡(luò)(圍繞絕緣體表面在端子配件和主體配件之間產(chǎn)生的沿面放電)的抑制和絕緣體的損壞防止等不斷進(jìn)行各種研究(專利文獻(xiàn)I?3)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2003-45609號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-16295號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2013-131375號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011 ]近年來(lái)，以內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)自由度提高等為目的，謀求火花塞的小型化和小徑化。由于隨著火花塞的小徑化，絕緣體的厚度減小，因此存在絕緣體的強(qiáng)度下降這樣的問(wèn)題，并且，對(duì)于火花塞的各部分謀求更高的尺寸精度和更高的組裝精度。在火花塞的組裝精度中，特別是，上述的加熱密封工序后的端子配件和絕緣體之間的偏心量是重要的。即，如果端子配件和絕緣體之間的偏心量變大，則在上述的斂縫工序中，存在無(wú)法滿足所需的組裝精度的可能性。更具體來(lái)說(shuō)，在端子配件和絕緣體之間的偏心量較大的情況下，在斂縫工序中存在施壓夾具無(wú)法將端子配件(進(jìn)而絕緣體)保持在正確的位置上，導(dǎo)致絕緣體以相對(duì)于主體配件大幅度地偏移的狀態(tài)固定于主體配件的可能性。
[0012]并且，也存在如果端子配件和絕緣體之間的偏心量變大，則容易產(chǎn)生閃絡(luò)這樣的問(wèn)題。即，在絕緣體頭部(絕緣體的后端)設(shè)置有與端子配件的階梯部的接觸面接觸的平坦部。絕緣體頭部的平坦部的外徑成為比端子配件的外徑大，具有抑制閃絡(luò)的功能。但是，由于在端子配件和絕緣體之間的偏心量較大的情況下，成為與絕緣體頭部的平坦部的外徑實(shí)質(zhì)上較小的結(jié)構(gòu)等價(jià)的組裝形狀，因此出現(xiàn)容易產(chǎn)生閃絡(luò)這樣的問(wèn)題。
[0013]用于解決課題的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明是用于解決上述的問(wèn)題而完成的，能夠作為下述的方式而實(shí)現(xiàn)。
[0015](I)根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種火花塞，該火花塞具備:絕緣體，具有沿軸線方向延伸的軸孔和位于所述絕緣體的后端的平坦部;端子配件，配置于所述軸孔的后端，并具有與所述平坦部接觸的接觸面；以及筒狀的主體配件，在內(nèi)部保持所述絕緣體。該火花塞的特征在于，在該火花塞中，所述主體配件的后端處的所述絕緣體的外徑是8mm以下，所述絕緣體的所述平坦部和所述端子配件的所述接觸面的接觸面積小于10mm2。根據(jù)該火花塞，由于絕緣體的平坦部和端子配件的接觸面的接觸面積小于10mm2，因此能夠?qū)⒍俗优浼徒^緣體之間的偏心量抑制為較小。特別是，由于在主體配件的后端處的所述絕緣體的外徑是8mm以下的情況下，端子配件和絕緣體之間的偏心量給予火花塞的組裝精度和性能(閃絡(luò)等)的影響較大，因此由將端子配件和絕緣體之間的偏心量抑制為較小而引起的效果是顯著的。
[0016](2)在上述火花塞中，所述接觸面積也可以小于8mm2。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍俗优浼徒^緣體之間的偏心量抑制為更小。
[0017](3)在上述火花塞中，所述接觸面積也可以小于5mm2。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍俗优浼徒^緣體之間的偏心量抑制為更小。
[0018](4)在上述火花塞中，所述接觸面積也可以是2.3mm2以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在通過(guò)加熱密封工序?qū)⒍俗优浼潭ㄔ诮^緣體的軸孔內(nèi)時(shí)，能夠降低絕緣體的頭部損壞的可能性。
[0019](5)在上述火花塞中，所述端子配件具有使所述端子配件的外徑向所述軸線方向的后端側(cè)逐漸增大后逐漸減小而成的伸出部，該伸出部與所述接觸面的后端相鄰，所述伸出部的最大外徑和所述伸出部的后端處的所述端子配件的外徑的差也可以是0.2mm以下。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠提高閃絡(luò)開(kāi)始電壓，因此能夠抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生。
[0020](6)在上述火花塞中，沿所述軸線方向從所述絕緣體的所述平坦部到所述端子配件的所述伸出部的最大外徑的位置所測(cè)得的距離t和所述伸出部的所述軸線方向上的寬度T也可以具有t>T/2的關(guān)系。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠進(jìn)一步提高閃絡(luò)開(kāi)始電壓，因此能夠進(jìn)一步抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生。
[0021](7)在上述火花塞中，也可以是，比所述主體配件的后端靠后端側(cè)的所述絕緣體的外徑形狀由柱狀部和后端縮徑部構(gòu)成，所述柱狀部與所述主體配件的后端側(cè)相鄰且外徑恒定，所述后端縮徑部與所述柱狀部的后端側(cè)相鄰，且直到所述平坦部為止外徑逐漸減小。在該結(jié)構(gòu)中，由于沒(méi)有在絕緣體設(shè)置有波紋，因此存在容易產(chǎn)生閃絡(luò)的傾向，但通過(guò)采用上述的特征而能夠?qū)⒍俗优浼徒^緣體之間的偏心量抑制為較小，能夠抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生。
[0022]另外，本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)。能夠以例如火花塞、火花塞的制造方法等方式實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是示出作為一實(shí)施方式的火花塞的局部剖視圖。
[0024]圖2是將端子配件和絕緣體放大地示出的說(shuō)明圖。
[0025]圖3是示出具有圖2的形狀的樣品S03的尺寸的說(shuō)明圖。
[0026]圖4是示出第一比較例的樣品COl的形狀和尺寸的說(shuō)明圖。
[0027]圖5是示出第二比較例的樣品C02的形狀和尺寸的說(shuō)明圖。
[0028]圖6是示出各種樣品的尺寸和機(jī)械的特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明圖。
[0029]圖7是示出對(duì)于各樣品的接觸面積Re和端子偏心量的關(guān)系的圖表。
[0030]圖8是示出端子配件的伸出部的直徑差S、寬度T以及閃絡(luò)開(kāi)始電壓的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的火花塞100的局部剖視圖。在下文中，將圖1所示的軸線方向OD定義為上下方向，將下側(cè)定義為火花塞的前端側(cè)，將上側(cè)定義為后端側(cè)而進(jìn)行說(shuō)明。該火花塞100具備絕緣體10、中心電極20、接地電極30、端子配件40以及主體配件50。絕緣體10具有沿軸線O延伸的軸孔12。中心電極20是沿軸線O延伸的棒狀的電極，以插入到絕緣體1的軸孔12內(nèi)的狀態(tài)保持。主體配件50是包圍絕緣體1的外周的筒狀的部件，將絕緣體1固定于內(nèi)部。
[0032]接地電極30是一端固定于主體配件50的前端，另一端與中心電極20相對(duì)的電極。端子配件40是用于接收電力的供給的端子，與中心電極20電連接。如果在火花塞100安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200的狀態(tài)下，對(duì)端子配件40和發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200之間施加高電壓，則在中心電極20和接地電極30之間產(chǎn)生火花放電。
[0033]絕緣體10由陶瓷(例如氧化鋁)形成，并形成有沿軸線方向OD延伸的軸孔12。在絕緣體10的軸線方向OD的大致中央形成有外徑最大的凸緣部19。在比凸緣部19靠后端側(cè)的位置上形成有后端側(cè)主體部18。該后端側(cè)主體部18是外徑大致恒定的部分，也稱為“柱狀部”或者“絕緣體標(biāo)記部” ο稱為“絕緣體標(biāo)記部”是由于在該部分形成有文字等標(biāo)記。在后端側(cè)主體部18的最后端側(cè)形成有外徑減小的后端縮徑部18t。與后端縮徑部18t相連，在絕緣體10的后端形成有平坦部11。該平坦部11是與端子配件40的接觸面(后述)接觸的部分，并是與軸線方向OD垂直的平面。另外，在該火花塞100的絕緣體10沒(méi)有形成波紋。即，比主體配件50的后端靠后端側(cè)的絕緣體10的外徑形狀僅由與主體配件50的后端側(cè)相鄰并且外徑恒定地維持的部分(后端側(cè)主體部18即柱狀部18)和與后端側(cè)主體部18的后端側(cè)相鄰并且外徑直到平坦部11為止減小的部分(后端縮徑部18t)形成。換句話說(shuō)，絕緣體10在比主體配件50的后端靠后端側(cè)形成為絕緣體10的外徑一次都沒(méi)有增大而單調(diào)減小。這樣地形成絕緣體10是由于基于火花塞100的小徑化的需要，減小了絕緣體10的外徑，因此如果設(shè)置有波紋(沿著軸線方向的凹凸)則會(huì)使絕緣體10的厚度過(guò)度變小而強(qiáng)度下降。另外，波紋具有抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生的效果。由于在沒(méi)有波紋的火花塞100中容易產(chǎn)生閃絡(luò)，因此后述的閃絡(luò)對(duì)策變得更加重要。
[0034]絕緣體10的露出長(zhǎng)度L是從主體配件50的后端位置到絕緣體10的后端的平坦部11的范圍內(nèi)的沿著絕緣體10的軸線方向OD的長(zhǎng)度。在該露出長(zhǎng)度L足夠長(zhǎng)的情況下不容易產(chǎn)生閃絡(luò)，相反地，在露出長(zhǎng)度L較短的情況下容易產(chǎn)生閃絡(luò)。例如，在絕緣體10的露出長(zhǎng)度L是28mm以上的情況下，能夠充分地抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生(參照上述的專利文獻(xiàn)3)。另一方面，由于在絕緣體10的露出長(zhǎng)度L小于28mm的情況下，存在容易產(chǎn)生閃絡(luò)的傾向，因此后述的閃絡(luò)對(duì)策變得更加重要。
[0035]在比位于絕緣體10的中央的凸緣部19靠前端側(cè)的位置上形成有外徑比后端側(cè)主體部18小的前端側(cè)主體部17。在比前端側(cè)主體部17更靠前端側(cè)的位置上形成有第一圓柱部
13、錐狀部14以及第二圓柱部15。錐狀部14的外徑隨著接近前端側(cè)而變小。在火花塞100安裝于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200的狀態(tài)下，錐狀部14以及第二圓柱部15暴露在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)。在第一圓柱部13和前端側(cè)主體部17之間形成有外周側(cè)臺(tái)階部16。
[0036]中心電極20是配置在絕緣體10的軸孔12內(nèi)，并從后端側(cè)向前端側(cè)延伸的棒狀的部件。中心電極20的前端在絕緣體10的前端側(cè)露出。在本實(shí)施方式中，中心電極20具有在電極母材21的內(nèi)部埋設(shè)有芯材22的構(gòu)造。
[0037]在絕緣體10的軸孔12內(nèi)的中心電極20的后端側(cè)設(shè)置有密封體4以及陶瓷電阻3。中心電極20經(jīng)由密封體4以及陶瓷電阻3與端子配件40電連接。
[0038]主體配件50是由低碳鋼形成的筒狀的配件，將絕緣體10保持于內(nèi)部。從絕緣體10的后端側(cè)主體部18的一部分到第二圓柱部15的一部分的部位被主體配件50包圍。
[0039]在主體配件50的外周形成有工具卡合部51和螺紋部52。工具卡合部51是與火花塞扳手(未圖示)嵌合的部位。主體配件50的螺紋部52是形成有螺紋牙的部位，并與內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200的安裝螺紋孔201螺合?；鸹ㄈ?00通過(guò)使主體配件50的螺紋部52螺合于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200的安裝螺紋孔201而緊固，從而固定于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200。
[0040]在主體配件50的工具卡合部51和螺紋部52之間形成有向徑向外側(cè)突出的法蘭狀的凸緣部54。在螺紋部52和凸緣部54之間的螺紋頸59嵌插有環(huán)狀的襯墊5。襯墊5通過(guò)折彎板體而形成，在火花塞100安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200時(shí)，在凸緣部54的基座面55和安裝螺紋孔201的開(kāi)口周緣部205之間擠壓變形。通過(guò)該襯墊5的變形，密封火花塞100和發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200的空隙，抑制經(jīng)由安裝螺紋孔201的燃燒氣體的泄漏。
[0041]在主體配件50的比工具卡合部51靠后端側(cè)的位置上形成有厚度較小的被斂縫部53。并且，在凸緣部54和工具卡合部51之間形成有厚度較小的被彎曲部58。在從主體配件50的工具卡合部51到被斂縫部53的內(nèi)周面和絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外周面之間插入有圓環(huán)狀的環(huán)狀部件6、7。進(jìn)而，在兩環(huán)狀部件6、7之間填充有滑石(脫石)9的粉末。在火花塞100的制造工序中，如果被斂縫部53向內(nèi)側(cè)折彎而被斂縫，則被彎曲部58隨著壓縮力的施加而向外側(cè)變形(彎曲)，其結(jié)果是，固定主體配件50和絕緣體10?；?在該斂縫工序時(shí)被壓縮而提高主體配件50和絕緣體1之間的氣密性。
[0042]在主體配件50的內(nèi)周形成有向徑向內(nèi)側(cè)突出的架部57。在主體配件50的架部57和絕緣體10的外周側(cè)臺(tái)階部16之間設(shè)置有環(huán)狀的片式密封墊8。主體配件50和絕緣體10之間的氣密性也通過(guò)該片式密封墊8而確保，從而抑制燃燒氣體的泄漏。
[0043 ]接地電極30是與主體配件50的前端接合的電極，優(yōu)選為由耐腐蝕性優(yōu)異的合金形成。接地電極30與主體配件50的接合例如通過(guò)焊接而進(jìn)行。接地電極30的前端部33與中心電極20的前端相對(duì)。
[0044]在端子配件40經(jīng)由火花塞帽(未圖示)連接有高壓線纜(未圖示)。如上所述，如果對(duì)該端子配件40和發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋200之間施加高電壓，則在接地電極30和中心電極20之間產(chǎn)生火花放電。
[0045]圖2(A)將端子配件40和絕緣體10的后端部分放大地示出，圖2(B)示出將端子配件40和絕緣體1分離的狀態(tài)。如在圖1中所說(shuō)明地，絕緣體1具有后端側(cè)主體部18、后端縮徑部18t以及平坦部11。端子配件40具有前端側(cè)的小徑部43和后端側(cè)的大徑部41，并在這兩者之間形成有具有接觸面42的階梯部。端子配件40的接觸面42是與絕緣體10的平坦部11面接觸的部分。并且，在與接觸面42相鄰的后端側(cè)設(shè)置有外徑向后端側(cè)逐漸增大后逐漸減小的伸出部44。也將伸出部44稱為“凸緣部”。另外，為了能夠?qū)⒍俗优浼?0插入到絕緣體10的軸孔12內(nèi)，絕緣體10的軸孔12的內(nèi)徑比端子配件40的小徑部43的外徑稍大地形成。
[0046]圖2(C)將位于絕緣體10的后端的平坦部11的附近放大地示出。絕緣體10與端子配件40在端子配件40的接觸面42的外徑的位置和絕緣體10的平坦部11的內(nèi)徑的位置之間的圓環(huán)狀的區(qū)域中彼此面接觸。
[0047]圖3示出具有圖2的形狀的樣品S03的尺寸。另外，在圖3(A)中，為方便圖示，省略陰影線。在樣品S03中，端子配件40的大徑部41的外徑D41是5.4mm，絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外徑D18是7.5mm。并且，端子配件40的接觸面42的外徑Do是5.4mm，絕緣體10的平坦部11的內(nèi)徑Di是4.9mm。如圖3(B)所示，絕緣體10和端子配件40面接觸的區(qū)域的面積Re是從具有端子配件40的接觸面42的外徑Do的圓的面積中減去具有絕緣體10的平坦部11的內(nèi)徑Di的圓的面積而得到的值。在該例中，接觸面積Re是4.04mm2。
[0048]在圖3(C)中，示出與伸出部44關(guān)聯(lián)的尺寸。伸出部44是與端子配件40的接觸面42的后端相鄰，并使端子配件40的外徑向軸線方向OD的后端側(cè)逐漸增大并在到達(dá)其頂點(diǎn)后使外徑逐漸減小的部分。伸出部44的最大外徑和伸出部44的后端處的外徑(即大徑部41的外徑D41)的差S(在下文中，稱為“直徑差S”)是表示伸出部44的最大外徑的大小的指標(biāo)。由于在伸出部44的直徑差S較大的情況下，容易產(chǎn)生從伸出部44的最大外徑位置向主體配件50(圖1)的沿面放電(閃絡(luò))，因此伸出部44的直徑差S優(yōu)選為較小。
[0049]伸出部44的軸線方向OD上的寬度T與伸出部44的下端和上端之間的距離相當(dāng)。從絕緣體10的平坦部11到端子配件40的伸出部44的最大外徑位置所測(cè)得的距離t與從伸出部44的下端到最大外徑位置的距離相當(dāng)。在距離t相對(duì)于伸出部44的寬度T的一半的值(T/2)的比t/(T/2)等于I的情況下，伸出部44的最大外徑位置位于伸出部44的寬度T的中央。由于伸出部44的最大外徑位置距絕緣體10越遠(yuǎn)，越不容易產(chǎn)生閃絡(luò)，因此上述的比t/(T/2)的值越大越優(yōu)選。對(duì)于與涉及伸出部44的形狀的參數(shù)t、T關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在后文中敘述。
[0050]圖4是示出作為第一比較例的樣品COl的形狀和尺寸的說(shuō)明圖。在樣品COl中，通過(guò)將端子配件40的伸出部44形成為凸緣狀(法蘭狀)形狀，使端子配件40的接觸面42的面積增大。端子配件40的大徑部41的外徑D41是6.4mm，絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外徑D18是9.0mm。并且，端子配件40的接觸面42的外徑Do是7.1mm，絕緣體10的平坦部11的內(nèi)徑Di是
5.8mm。絕緣體10和端子配件40的接觸面積Re是13.17mm2。另外，在該樣品COl中，在絕緣體1設(shè)置有波紋的點(diǎn)上也與圖3的樣品S03不同。
[0051]圖5是示出作為第二比較例的樣品C02的形狀和尺寸的說(shuō)明圖。在樣品C02中，也與樣品COl同樣地將端子配件40的伸出部44形成為凸緣狀(法蘭狀)形狀。但是，樣品C02的伸出部44的大小比樣品CO I小，比圖3的樣品S03大。在該樣品C02中，端子配件40的大徑部41的外徑D41是5.4mm，絕緣體1的后端側(cè)主體部18的外徑D18是7.5mm。并且，端子配件40的接觸面42的外徑Do是6.1mm，絕緣體1的平坦部11的內(nèi)徑D i是4.9mm。絕緣體1和端子配件40的接觸面積Re是10.37mm2 ο如果對(duì)圖3和圖5進(jìn)行比較則可知，在圖5的樣品C02中，絕緣體10的形狀和尺寸與圖3的樣品S03相同，僅端子配件40的形狀和尺寸與樣品S03不同。圖5的樣品C02與圖3的樣品S03的最大的差異是端子配件40的接觸面42的外徑Do的值。并且，絕緣體1和端子配件40的接觸面積Re與接觸面42的外徑Do的值相對(duì)應(yīng)地成為較大程度地與樣品S03不同的值。另外，在該樣品C02中，在絕緣體10的后端側(cè)主體部18未設(shè)置有波紋的點(diǎn)上與圖3的樣品S03是共通的。
[0052]圖6示出各種樣品的尺寸和機(jī)械的特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。樣品C01、C02、S03是分別在上述的圖4、圖5、圖3中說(shuō)明的樣品。在圖6的表中除它們之外還追加有樣品SOI?S02、S04?S07。在這些追加的樣品SOl?S02、S04?S07的尺寸中，僅接觸面42的外徑Do和接觸面積Re與樣品S03不同，其它尺寸與樣品S03相同。在樣品SOl?S07中，絕緣體10和端子配件40的接觸面積Re成為與接觸面42的外徑Do相對(duì)應(yīng)的值，從6.66mm2逐漸減少到0.78mm2。換句話說(shuō)，樣品SOl?S07是通過(guò)將接觸面42的外徑Do設(shè)定為彼此不同的值，使絕緣體10和端子配件40的接觸面積Re的值變化的樣品。并且，作為第二比較例的樣品C02也是通過(guò)與樣品S03相比使接觸面42的外徑Do增大而使絕緣體10和端子配件40的接觸面積Re的值增大的樣品。
[0053]從圖6的右端起第二欄所示的端子偏心量是在通過(guò)加熱密封工序?qū)⒍俗优浼?0固定于絕緣體10后，測(cè)定端子配件40和絕緣體10之間的偏心量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。另外，端子偏心量的值是在分別對(duì)各樣品制作完成30個(gè)試樣而測(cè)定的偏心量的平均值上加上偏心量的標(biāo)準(zhǔn)偏差的三倍(3σ)而得到的值。加上3σ的理由是為了得到與現(xiàn)實(shí)中的偏心量的最大值相當(dāng)?shù)闹?。在該端子偏心量較大的情況下，加熱密封工序后的端子配件40和絕緣體10之間的實(shí)際的偏心量變大的可能性較高。因此，如在現(xiàn)有技術(shù)中所說(shuō)明地，在主體配件的斂縫工序中，存在無(wú)法滿足所需的組裝精度的可能性，并且，存在容易產(chǎn)生閃絡(luò)的可能性。
[0054]另外，在圖6所舉出的樣品CO I?C02、SOI?S07中，樣品CO I的絕緣體1的后端側(cè)主體部18的外徑D18是9.0111111，其它樣品0)2、301?307的外徑018全都是7.5111111。由于在絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外徑D18是8_以上的情況下，容易比較大地取得平坦部11的外周和伸出部44的外周之間的距離，因此不容易產(chǎn)生閃絡(luò)，存在由偏心引起的閃絡(luò)的影響不容易成為問(wèn)題的傾向。從這層意思上來(lái)說(shuō)，在絕緣體10的后端側(cè)主體部18的外徑D18是8mm以下的情況下，將端子配件40和絕緣體10之間的偏心量抑制為較小的效果更顯著。
[0055]圖7是將對(duì)于圖6的樣品COl?C02、S01?S07的接觸面積Re和端子偏心量的關(guān)系形成為圖表的圖。在比較例的樣品C01、C02中，在表示端子偏心量是0.44mm以上的較大的值的點(diǎn)上是不優(yōu)選的。另一方面，在樣品SOl?S07中，在表示端子偏心量是0.43mm以下的比較小的值的點(diǎn)上優(yōu)選。特別是，如果考慮主體配件的斂縫工序等火花塞的組裝工序中的組裝精度，則作為端子偏心量的值，優(yōu)選小于0.42mm，更優(yōu)選小于0.41mm，最優(yōu)選小于0.40mm。從該觀點(diǎn)出發(fā)，作為絕緣體10的平坦部11和端子配件40的接觸面42的接觸面積Re的值，優(yōu)選小于8mm2，更優(yōu)選小于7mm2(或者6.7mm2以下)，最優(yōu)選小于5mm2(或者4.9mm2以下)。
[0056]圖6的右端所示的“絕緣體裂縫的有無(wú)”是在通過(guò)加熱密封工序?qū)⒍俗优浼?0固定于絕緣體10后，調(diào)查在絕緣體10的頭部(后端部)是否產(chǎn)生裂縫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該欄中，空心圓圈“〇”是完全沒(méi)有產(chǎn)生絕緣體裂縫的樣品，空心三角“Λ”是在一部分的試樣中產(chǎn)生了絕緣體裂縫的樣品。如果為了減小接觸面積Re而將接觸面42的外徑Do減小，則由于絕緣體10的后端部的厚度變小，因此存在容易產(chǎn)生絕緣體裂縫的傾向。關(guān)于有無(wú)產(chǎn)生絕緣體裂縫，樣品SOl?S07全都處于足夠?qū)嵱玫姆秶鷥?nèi)。但是，從盡量不使絕緣體裂縫產(chǎn)生這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將接觸面積Re的值設(shè)為1.0mm2以上，更優(yōu)選設(shè)為2.3mm2以上。另外，與圖6的樣品C02、S01?S07相關(guān)的上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推定為替代使接觸面42的外徑Do變化而使平坦部11的內(nèi)徑Di變化的情況也同樣。
[0057]圖8示出端子配件40的伸出部44的直徑差S(圖3 (C ))、伸出部44的寬度T以及閃絡(luò)開(kāi)始電壓的關(guān)系。圖的橫軸是端子配件40的伸出部44的直徑差S，縱軸是閃絡(luò)開(kāi)始電壓的相對(duì)值。在該圖中，針對(duì)從絕緣體10的平坦部11到端子配件40的伸出部44的最大外徑位置所測(cè)得的距離t(圖3(C))與伸出部44的寬度T的一半的值(T/2)之間的大小關(guān)系不同的三個(gè)情況，示出三根曲線。這樣的三個(gè)情況下的距離t與寬度T的值分別如下所述。(l)t>T/2的情況:t = 0.75mm，T = 1.0mm(2)t = T/2的情況:t = 0.50mm,T = 1.0mm(3)t<T/2的情況:t =
0.25mm?T = 1.0mm
[0058]閃絡(luò)開(kāi)始電壓的相對(duì)值是將t= T/2以及直徑差S = 0.5mm的情況作為基準(zhǔn)的相對(duì)值。并且，在圖8中，也示出“無(wú)凸緣”的情況的閃絡(luò)開(kāi)始電壓。在此，“無(wú)凸緣”是指在圖3所示的樣品S03中將伸出部44完全地削除而形成為圓柱狀的結(jié)構(gòu)。另外，在圖8的實(shí)驗(yàn)中使用的各試樣的形狀和尺寸在參數(shù)S、t、T以外與圖3所示的樣品S03相同。
[0059]如從圖8也能夠理解地，從抑制閃絡(luò)的產(chǎn)生的點(diǎn)出發(fā)，伸出部44的直徑差S優(yōu)選為較小。這是由于如果伸出部44的直徑差S較大，則容易產(chǎn)生從伸出部44的最大外徑位置向主體配件50(圖1)的沿面放電(閃絡(luò))。從該觀點(diǎn)出發(fā)，伸出部44的直徑差S優(yōu)選設(shè)為小于
0.3mm，更優(yōu)選設(shè)為0.2mm以下，最優(yōu)選設(shè)為0.15mm以下。
[0060]并且，距離t相對(duì)于伸出部44的寬度T的一半的值(T/2)的比t/(T/2)優(yōu)選為較大。這是由于上述的比t/(T/2)的值越比I大，伸出部44的最大外徑位置距絕緣體10越遠(yuǎn)，越不容易產(chǎn)生閃絡(luò)。從該觀點(diǎn)出發(fā)，距離t相對(duì)于伸出部44的寬度T的一半的值(T/2)的比t/ (T/2)優(yōu)選為比I大(S卩t>(T/2))。并且，完全沒(méi)有伸出部44的“無(wú)凸緣”也由于閃絡(luò)開(kāi)始電壓較高的點(diǎn)而優(yōu)選。
[0061 ]另外，能夠理解為，如果考慮圖8的整體，則優(yōu)選將伸出部44的直徑差S設(shè)為0.2mm以下且設(shè)為t>(T/2)。但是，滿足伸出部44的直徑差S和t>(T/2)這兩方的條件并不是必須的，也可以僅滿足任一方的條件。另外，可推定為，與上述的三個(gè)參數(shù)S、t、T相關(guān)的優(yōu)選的范圍在這些參數(shù)S、t、T與圖8不同的情況下也存在同樣的傾向。
[0062].變形例另外，該發(fā)明不限于上述的實(shí)施例和實(shí)施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)在各種方式下實(shí)施。
[0063]?變形例1:作為火花塞，能夠?qū)⒕哂袌D1所示的結(jié)構(gòu)以外的各種結(jié)構(gòu)的火花塞應(yīng)用于本發(fā)明。特別是，對(duì)于端子配件和絕緣體的具體的形狀，能夠進(jìn)行多種變形。
[0064]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0065]3...陶瓷電阻
[0066]4…密封體
[0067]5...襯墊
[0068]6…環(huán)狀部件
[0069]8...片式密封墊
[0070]9...滑石
[0071]10...絕緣體
[0072]11…平坦部
[0073]12…軸孔
[0074]13…第一圓柱部
[0075]14…錐狀部
[0076]15…第二圓柱部
[0077]16…外周側(cè)臺(tái)階部
[0078]17…前端側(cè)主體部
[0079]18...后端側(cè)主體部
[0080]18t…后2而縮徑部
[0081]19…凸緣部
[0082]20…中心電極
[0083]21…電極母材
[0084]22...芯材
[0085]30...接地電極
[0086]33…前端部
[0087]40…端子配件
[0088]41…大徑部
[0089]42…接觸面
[0090]43...小徑部[0091 ]44...伸出部
[0092]50…主體配件
[0093]51…工具卡合部
[0094]52…螺紋部
[0095]53…被斂縫部
[0096]54…凸緣部
[0097]55…基座面
[0098]57…架部
[0099]58...被彎曲部
[0100]59...螺紋頸
[0101]100…火花塞
[0102]200…發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋
[0103]201…安裝螺紋孔
[0104]205…開(kāi)口周緣部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種火花塞，具備: 絕緣體，具有沿軸線方向延伸的軸孔和位于所述絕緣體的后端的平坦部； 端子配件，配置于所述軸孔的后端，并具有與所述平坦部接觸的接觸面；以及 筒狀的主體配件，在內(nèi)部保持所述絕緣體， 所述火花塞的特征在于， 所述主體配件的后端處的所述絕緣體的外徑是8_以下， 所述絕緣體的所述平坦部和所述端子配件的所述接觸面的接觸面積小于10_2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于， 所述接觸面積小于8mm2。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于， 所述接觸面積小于5mm2。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于， 所述接觸面積是2.3mm2以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于， 所述端子配件具有所述端子配件的外徑向所述軸線方向的后端側(cè)逐漸增大后逐漸減小而成的伸出部，該伸出部與所述接觸面的后端相鄰， 所述伸出部的最大外徑和所述伸出部的后端處的所述端子配件的外徑的差是0.2mm以下。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于， 沿所述軸線方向從所述絕緣體的所述平坦部到所述端子配件的所述伸出部的最大外徑的位置所測(cè)得的距離t和所述伸出部的所述軸線方向上的寬度T具有t>T/2的關(guān)系。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中的任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于， 比所述主體配件的后端靠后端側(cè)的所述絕緣體的外徑形狀由柱狀部和后端縮徑部構(gòu)成，所述柱狀部與所述主體配件的后端側(cè)相鄰且外徑恒定，所述后端縮徑部與所述柱狀部的后端側(cè)相鄰，且直到所述平坦部為止外徑逐漸減小。
【文檔編號(hào)】H01T13/20GK105874664SQ201580003651
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】尾關(guān)啟治
【申請(qǐng)人】日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社