内燃机用火花塞制造技术

提供一种内燃机用火花塞，其包括：中心电极，其沿火花塞的轴线方向延伸，并且具有热膨胀系数比中心电极的前端部的热膨胀系数高的芯材，中心电极包括在其后端侧且径向向外突出的凸缘部和位于比凸缘部靠近火花塞的前端的位置且直径比凸缘部的直径小的柱状部；绝缘体，其具有沿轴线方向形成的轴向孔，以在轴向孔内固定保持凸缘部并同时使柱状部在松配合的状态下保持在轴向孔内；以及金属壳，其容纳绝缘体，其中，火花塞满足以下条件：Ｃｂ＜Ｃｆ，其中，Ｃｂ是在轴线方向上的任意的轴向位置Ｂ处轴向孔的内径和柱状部的外径之间的直径差；Ｃｆ是在轴线方向上比轴向位置Ｂ靠近火花塞的前端的轴向位置Ｆ处轴向孔的内径和柱状部的外径之间的直径差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机用火花塞。
技术介绍
火花塞被安装至内燃机，用于对燃烧室内的空气-燃料混合物点火。火花塞包 括形成有轴向孔的绝缘体、插入轴向孔内的中心电极、设置于绝缘体的外周的金属壳和被 固定至金属壳的前端面以在中心电极和接地电极之间限定火花间隙的接地电极。 一般地， 通过使金属壳的内周面的台阶部与绝缘体的外周面的台阶部经由金属板状密封件(Plate packing)接合，来将金属壳和绝缘体组装在一起。近来，已经提出了中心电极具有由显示较 高导热性的铜或铜合金制成、以增强散热的内部(见参考文献1) 专利文献1 :日本特开2006-156110号公报 有可能发生以下问题由于燃烧室内的空气-燃料混合物的不完全燃烧而产生碳 物质，并且碳物质堆积在绝缘体的表面上。当这种积碳继续并且覆盖绝缘体的表面时(即， 绝缘体遭受污损)，火花塞可能引起从中心电极经由积碳到金属壳的电流流(泄露)，而不 是在火花间隙恰当地产生火花放电。作为对付该问题的对策，已经提出了使绝缘体暴露在 燃烧室的部分(腿部)较长的方案，从而即使发生相同量的积碳，也能减少积碳覆盖绝缘体 表面的可能性，从而提高绝缘体的耐污损性。 然而，腿部的表面积随着长度的增大而增大，从而使腿部在燃烧期间接收大量的 燃烧气体热。从绝缘体的前端(腿部)到板状密封件的距离也随着腿部的长度的增大而增 大，从而致使绝缘体的前端的散热恶化，并且延及绝缘体的腿部的散热恶化。结果，火花塞 可能不能允许从中心电极到绝缘体的顺利热传递，由此，即使中心电极的内部是由如铜或 铜合金等导热性较高的材料制成，也不能够维持足够的散热特性。此外，由于铜和铜合金材 料具有较大的热膨胀系数，因此，由于不能实现从中心电极到绝缘体的顺利热传递，火花塞 可能使铜或铜合金材料膨胀。这引起中心电极的膨胀，并且增大了由中心电极而使绝缘体 折损的担心。
技术实现思路
鉴于前述问题，创作了本专利技术，以提供一种能够增强中心电极的散热性、防止发生 绝缘体的折损以及提高耐污损性的内燃机用火花塞。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种内燃机用火花塞，其包括中心电极，其沿火 花塞的轴线方向延伸，并且具有热膨胀系数比中心电极的前端部的热膨胀系数高的芯材， 中心电极包括在其后端侧且径向向外突出的凸缘部和位于比凸缘部靠近火花塞的前端的 位置且直径比凸缘部的直径小的柱状部；绝缘体，其具有沿轴线方向形成的轴向孔，以在轴 向孔内固定保持凸缘部并同时使柱状部在松配合的状态下保持在轴向孔内；以及金属壳， 其容纳绝缘体，其中，火花塞满足以下条件Cb < Cf，其中，Cb是在轴线方向上的任意的轴 向位置B处轴向孔的内径和柱状部的外径之间的直径差；Cf是在轴线方向上比轴向位置B靠近火花塞的前端的轴向位置F处轴向孔的内径和柱状部的外径之间的直径差'附图说明 图1是根据本专利技术的一个实施方式的火花塞的局部剖视图。 图2是根据本专利技术的一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图。 图3是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图。 图4是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图。 图5A是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图5B是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图6A是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图6B是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图7A是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图7B是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图8A是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图, 图8B是根据本专利技术的另一个实施方式的火花塞的前端部的放大剖视图,具体实施例方式下面参照附图，将对根据本专利技术的一个实施方式的内燃机用火花塞1进行详细说明。这里应该注意的是，术语"前"是指在火花塞1的轴线Cl与附图的上下方向一致时图的下侧，以及术语"后"是指在火花塞1的轴线CI与附图的上下方向一致时图的上侧；后面所述的直径差Cb和Cf为了图示的目的以相对放大的方式在图中示出。 如图l所示，火花塞l包括陶瓷绝缘体2、金属壳3、中心电极5、端子电极6、接地电极27和电阻7。 陶瓷绝缘体2由烧结氧化铝等制成，并且成形为具有沿轴线C1方向延伸的轴向孔 4的筒状。锥状台阶部28形成在轴向孔4的前端侧。此外，轴向孔4的位于台阶部28前侧 的部分形成有恒定的内径CpB 。陶瓷绝缘体2包括在轴线Cl方向上的大致中央位置径向 地向外突出的凸缘部11 ;位于比凸缘部11靠近火花塞1的前端的位置且直径比凸缘部11 的直径小的中间体部12 ;以及位于比中间体部12靠近火花塞1的前端的位置且暴露到内 燃机的燃烧室的腿部13。陶瓷绝缘体2的包括凸缘部11、中间部12和腿部13的前部被容 纳在筒状金属壳3内。陶瓷绝缘体2还包括形成在腿部13和中间体部12之间的连接处的 肩部14。在该实施方式中，使腿部13的轴线方向长度比相同热值(即，相同的散热特性) 的传统火花塞的轴线方向长度长出给定长度(例如，lmm至2mm)。 中心电极5包括在其后端侧径向地向外突出的凸缘部35，以及位于比凸缘部35靠 近火花塞1的前端的位置且直径比凸缘部35的直径小的柱状部36。以中心电极5的前端 从陶瓷绝缘体2的前端突出的状态，通过使凸缘部35接合在台阶部28上，将中心电极5插 入并且固定在轴向孔4的前端侧。 以使端子电极6的后端从陶瓷绝缘体2的后端突出的状态，将端子电极6插入且 固定在轴向孔4的后端侧。 电阻7在轴向孔4内被布置在中心电极5和端子电极6之间，并且电阻7在其相反的两端分别经由导电玻璃密封层8和9电连接至中心电极5和端子电极6。 由如低碳钢等金属材料制成筒状的金属壳3。金属壳3具有形成有用于将火花塞 1安装在发动机的气缸盖的螺纹部(外螺纹部)15的外周面。金属壳3还具有在比螺纹部 15靠近火花塞1的后端的位置形成在金属壳3的外周面上的火花塞座部16。环状垫圈18 被适配在螺纹部15的后端侧的螺纹颈17的周围。此外，金属壳3包括形成在其后端侧的 六角形截面的工具接合部19，以与例如扳手等工具接合，用于将金属壳3固定至发动机的 气缸体(cylinder block);以及形成在金属壳3的后端的弯边部20，用于在其内保持陶瓷 绝缘体2。金属壳3还在其内周面形成有台阶部21，用于在其上保持陶瓷绝缘体2。通过将 陶瓷绝缘体2从后向前插入金属壳3，并且在陶瓷绝缘体2的肩部14保持在金属壳3的台 阶部21上的状态下，使金属壳3的开口后端径向向内弯边，以由此形成弯边部20，而将陶瓷 绝缘体2固定在金属壳3内。环形板状密封件22介于陶瓷绝缘体2的肩部14和金属壳3 的台阶部21之间。在这种构造中，火花塞1对燃烧室保持密封，从而防止空气_燃料混合 物从金属壳3的内周面和陶瓷绝缘体2的暴露到燃烧室的腿部13之间泄露。 为了通过弯边实现更完全的密封，环状圈构件23和24在金属壳3的后端部被布 置在金属壳3和陶瓷绝缘体2之间。此外，在环状圈构件23和24之间填充滑石粉25。换 言之，金属壳3经由板状密封件22、圈构件23和24及滑石粉25将绝缘陶瓷体2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机用火花塞，其包括：　　中心电极，其沿所述火花塞的轴线方向延伸，并且具有热膨胀系数比所述中心电极的前端部的热膨胀系数高的芯材，所述中心电极包括在其后端侧且径向向外突出的凸缘部和位于比所述凸缘部靠近所述火花塞的前端的位置且直径比所述凸缘部的直径小的柱状部；　　绝缘体，其具有沿所述轴线方向形成的轴向孔，以在所述轴向孔内固定保持所述凸缘部并同时使所述柱状部在松配合的状态下保持在所述轴向孔内；以及　　金属壳，其容纳所述绝缘体，　　其中，所述火花塞满足以下条件：Ｃｂ＜Ｃｆ，其中，Ｃｂ是在所述轴线方向上的任意的轴向位置Ｂ处所述轴向孔的内径和所述柱状部的外径之间的直径差；Ｃｆ是在所述轴线方向上比所述轴向位置Ｂ靠近所述火花塞的前端的轴向位置Ｆ处所述轴向孔的内径和所述柱状部的外径之间的直径差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岸本香织，中山胜稔，龟田裕之，青木知明，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]