火花塞制造技术

一种火花塞，在小径化的火花塞中，更切实地防止长脚部和锥部的边界中的绝缘体的破裂，实现优异的耐久性。火花塞（1）具有绝缘子（2）和主体配件（3）。绝缘子具有位于前端部的长脚部（10）和从长脚部的后端向后端侧延伸、朝向后端侧扩径的锥部（11）。主体配件具有：台阶部（17），向径向内侧突出，具有卡定锥部的卡定面（17S）；以及外螺纹部（19），位于台阶部的外周侧，外螺纹部的螺纹径为M12以下。将经过长脚部与锥部的边界且与轴线(CL1)正交的截面中的绝缘子的截面积设为B(mm2)，将经过卡定面的前端经过且与轴线正交的截面中的主体配件的截面积设为C(mm2)时，满足2.80≤C/B≤3.50。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于内燃机等的火花塞。
技术介绍
火花塞例如安装到内燃机(发动机)等的燃烧装置，用于燃烧室内的混合气的着火。另外，火花塞具有:绝缘体，具有轴孔；中心电极，插通上述轴孔的前端侧；主体配件，设置于绝缘体的外周；和接地电极，接合到主体配件的前端部，且在与中心电极之间形成火花放电间隙(例如，参照专利文献I等)。而且，绝缘体具有:长脚部，形成于该绝缘体的前端部，露出在燃烧室内；和锥部，从该长脚部的后端向后端侧延伸，其外径向后端侧扩径。并且，上述锥部直接或间接地卡定到在主体配件的内周突出形成的台阶部,从而绝缘体卡定到主体配件。而且，近年来，谋求火花塞的小型化(小径化)，与之相伴要求绝缘体的小径化。在这样的小径化的绝缘体中，其壁厚较小。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-108478号公报
技术实现思路
另外，为了应对环境限制的强化，提案有谋求精简化、高增压和高压缩化等的高效率发动机。在上述发动机中，在其动作时，对火花塞施加有非常大的振动，并且通过火花塞加热到高温。并且，在上述高效率发动机中，由于如下理由，容易产生上述长脚部和锥部的边界部中的绝缘体的破裂。即，在伴随内燃机的动作(振动)对火花塞施加冲击时，在绝缘体中，尤其是对外径急剧变化的部位施加有应力。因此，应力集中施加到外径急剧变化的上述长脚部和锥部的边界部。在此，在高效率发动机中，绝缘体更容易过热，对绝缘体施加的应力也较大。因此，由于上述边界部过热，容易成为该边界部的机械强度降低的状态，在该状态下，由于对上述边界部施加较大的应力，故容易产生上述边界部中绝缘体的破裂。而且，绝缘体的热量从上述锥部传导到上述主体配件的台阶部，从而向发动机侧引导。因此，位于锥部及其附近的部位更容易急速冷却，另一方面，如上所述在高效率发动机中，绝缘体进一步被加热到高温。因此,对位于锥部及其附近的部位施加有较大的热冲击。其结果是，在位于锥部的附近并且较薄壁的(机械强度较低)长脚部和锥部的边界部中，施加有较大的热冲击，因此有可能产生绝缘体的破裂。并且，在小径化且绝缘体为较薄壁的火花塞中，更有可能产生上述边界部中的绝缘体的破裂。本专利技术是鉴于上述内容而专利技术的，其目的在于，在小径化的火花塞中，防止长脚部和锥部的边界部的过热，并且缓和施加到上述边界部的热冲击，从而更切实地防止上述边界部中的绝缘体的破裂，实现优异的耐久性。以下，分项说明适于解决上述目的的各构成。此外，根据需要，说明对应的构成所特有的作用效果。构成1.一种火花塞，具有:绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，插入并设置于上述轴孔的前端侧；主体配件，配置于上述绝缘体的外周，上述绝缘体具有:长脚部，位于前端部；以及锥部，从该长脚部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，朝向上述轴线方向后端侧扩径，上述主体配件具有:台阶部，向径向内侧突出，具有直接或间接地卡定上述锥部的卡定面；以及外螺纹部，位于该台阶部的外周侧，用于螺合到燃烧装置的安装孔，上述火花塞的特征在于，上述外螺纹部的螺纹径为M12以下，将经过上述长脚部与上述锥部的边界且与上述轴线正交的截面中的上述绝缘体的截面积设为B (mm2)，将经过上述卡定面的前端且与上述轴线正交的截面中的上述主体配件的截面积设为C (mm2)时，满足2.80 彡 C/B 彡 3.50。根据上述构成1，外螺纹部的螺纹径为M12以下，从而火花塞为小径化。因此，很有可能产生长脚部和锥部的边界部中的绝缘体的破裂。对此，根据上述构成1，将经过长脚部与锥部的边界且与轴线正交的截面中的绝缘体的截面积设为B(mm2)、将经过卡定面的前端且与轴线正交的截面中的主体配件的截面积设为C(mm2)时，满足C/B ( 3.50。即，相对于与上述边界部的受热量相当的截面积B，与将绝缘体的热量传导到燃烧装置时的热引导路径的长度相当的截面积C没有过度大。因此，上述边界部的热量能够 迅速传导到燃烧装置，能够更切实地抑制上述边界部的过热。其结果是，更切实地防止上述边界部的机械强度降低，能够有效防止施加应力时的绝缘体破裂。另一方面，在上述截面积C为过度小的情况(将绝缘体的热量传导到燃烧装置时的热引导路径的长度极端短的情况)下，上述边界部非常急剧冷却。因此，对上述边界部施加较大的热冲击，有可能发生上述边界部中绝缘体的破裂。对此，根据上述构成I，构成为满足2.80 ( C/Bo因此，能够防止上述边界部急剧冷却，能够缓和施加到上述边界部的热冲击。其结果是，能够更切实地防止因热冲击而产生的上述边界部中的绝缘体的破裂。综上所述，根据上述构成1，能够更切实地实现抑制长脚部和锥部的边界部中因过热而产生的机械强度的降低、和缓和热冲击这两方。其结果是，能够有效抑制上述边界部中的绝缘体的破裂，能够实现优异的耐久性。构成2.本构成的火花塞根据上述构成1，其特征在于，上述绝缘体具有:中间主体部，从上述锥部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，与上述长脚部相比为大径；以及扩径部，从该中间主体部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，外径朝向上述轴线方向后端侧扩径，将经过上述中间主体部与上述扩径部的边界且与上述轴线正交的截面中的上述绝缘体的截面积设为A(mm2)、将上述火花塞的质量设为M(g)时，满足M/A彡1.40 (g/mm2)。如上所述，在施加因振动等而产生的冲击时，对绝缘体中外径急剧变化的部位施加应力。因此，应力集中施加到外径急剧变化的中间主体部和扩径部的边界部。在该边界部中，尽管难以产生过热或施加较大的热冲击等，但由于应力的集中，故有可能产生绝缘体的破裂。对此，根据上述构成2，将火花塞的质量设为M(g)、将经过中间主体部与扩径部的边界且与轴线正交的截面中的绝缘体的截面积设为A(mm2)时，满足M/AS 1.40 (g/mm2)。即，在施加冲击时，对中间主体部和扩径部的边界部施加有与质量M对应的应力，但由于与上述边界部的机械强度相当的截面积A充分大，故上述边界部能够充分抵抗上述应力。其结果是，能够更切实地防止中间主体部和扩径部的边界部中的绝缘体的破裂，与通过上述构成I实现的长脚部和锥部的边界部中的绝缘体的破裂抑制效果相辅相成而能够进一步实现优异的耐久性。构成3.本构成的火花塞根据上述构成I或2，上其特征在于，上述绝缘体具有:中间主体部，从上述锥部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，与上述长脚部相比为大径；扩径部，从该中间主体部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，外径朝向上述轴线方向后端侧扩径；大径部，从该扩径部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，与上述中间主体部相比为大径；以及缩径部，从该大径部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，外径朝向上述轴线方向后端侧缩径，在包含上述轴线的截面中，将连接上述大径部的外形线与上述缩径部的外形线的边界点和上述中间主体部的外形线与上述扩径部的外形线的边界点的直线设为直线L1、将连接上述中间主体部的外形线与上述扩径部的外形线的边界点和上述长脚部的外形线与上述锥部的外形线的边界点的直线设为直线L2、将上述直线LI和上述直线L2所构成的角中较小的角的角度设为G时，满足GS 163°。根据上述构成3，构成为满足G > 163°，从绝缘体的中间主体部至扩径部的部位中，其外径缓慢变化。因此,能够分散对中间主体部和扩径部的边界部施加的应力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞，具有：绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，插入并设置于上述轴孔的前端侧；主体配件，配置于上述绝缘体的外周，上述绝缘体具有：长脚部，位于前端部；以及锥部，从该长脚部的后端向上述轴线方向后端侧延伸，朝向上述轴线方向后端侧扩径，上述主体配件具有：台阶部，向径向内侧突出，具有直接或间接地卡定上述锥部的卡定面；以及外螺纹部，位于该台阶部的外周侧，用于螺合到燃烧装置的安装孔，上述火花塞的特征在于，上述外螺纹部的螺纹径为M12以下，将经过上述长脚部与上述锥部的边界且与上述轴线正交的截面中的上述绝缘体的截面积设为B(mm2)，将经过上述卡定面的前端且与上述轴线正交的截面中的上述主体配件的截面积设为C(mm2)时，满足2.80≤C/B≤3.50。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岛村拓也，弓野次郎，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：