内燃机用火花塞制造技术

本发明专利技术提供一种内燃机用火花塞，可确保燃烧室内的充分气密性、并可满足小径化需求，火花塞（1）具有：中心电极（5）、设置在中心电极（5）外周的绝缘件（2）、设置在绝缘件（2）外周的主体配件（3）、从主体配件（3）的前端部延伸的接地电极（27），在主体配件（3）的外周面形成有：与内燃机（41）的头部（42）的安装孔（43）螺合的螺纹部（15）；形成在螺纹部（15）的后端侧的螺纹颈（16）；直径比螺纹颈（16）大的扩径部（18）；连接螺纹颈（16）及扩径部（18）的座部（17），当螺纹部（15）与安装孔（43）螺合时，座部（17）与头部（42）紧密接触，螺纹部（15）的螺纹径为M14以下，座部（17）的硬度的维氏硬度在规定值以下，并大于头部（42）中与座部（17）接触的部分的硬度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机中使用的火花塞。
技术介绍
火花塞安装到内燃机(发动机)上，用于燃烧室内的混合气体的打火。一般情况下，火花塞具有:绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，插通到该轴孔中；主体配件，设置在绝缘体的外周。并且，主体配件的外周面上形成有:螺纹部，用于与内燃机的头部的安装孔螺合；螺纹颈，从上述螺纹部的后端向后端侧延伸；扩径部，形成在螺纹颈的后端侧，直径比上述螺纹颈大；以及座部，连接上述螺纹颈及扩径部。并且，在上述螺纹颈的外周上，与上述座部抵接地设置环形的垫圈。并且，当火花塞安装到内燃机时，通过螺纹耦合的轴力，上述垫圈紧密接触于上述内燃机的头部，从而保持燃烧室内的气密性(例如参照专利文献I等)。而从实现更优良的气密性的角度出发，可以是不设置衬垫、使上述座部和头部直接紧密接触的构成(例如参照专利文献2等)。专利文献1:特开2008 - 108478号公报专利文献2:特开2001 - 118659号公报
技术实现思路
但在这种类型的火花塞中，会因座部、头部的细小的损伤、应变等而破坏气密性。并且近些年来，从提高发动机头部的布局自由度等角度出发，要求火花塞的小型化(小径化)，可使上述主体配件的扩径部、螺纹部小径化。在此，伴随着扩径部的小径化，座部的面积必然减少，并且随着螺纹部的小径化，螺纹耦合产生的轴力会减少。即，在小径化的火花塞中，难以充分确保座部及头部之间的密封性，进而容易导致燃烧室内的气密性下降。本专利技术鉴于以上情况而出现，其目的在于提供一种可确保燃烧室内的充分的气密性、并可满足小径化需求的内燃机用火花塞。以下对适于实现上述目的的各构成分项进行说明。并且，根据需要对对应的构成记述其特有的作用效果。构成1.本构成的内燃机用火花塞具有:在轴线方向上延伸的棒状的中心电极；设置在上述中心电极的外周的大致圆筒状的绝缘体；设置在上述绝缘体外周的大致筒状的主体配件；以及接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，并且在自身的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙，在上述主体配件的外周面形成有:与内燃机的头部的安装孔螺合的螺纹部；形成在上述螺纹部的后端侧的螺纹颈；形成在上述螺纹颈的后端侧，直径比上述螺纹颈大的扩径部；以及位于上述螺纹颈及上述扩径部之间的座部，并且当上述螺纹部与上述内燃机的头部的安装孔螺合时，上述座部与上述头部紧密接触， 其特征在于，上述螺纹部的螺纹径为M14，上述座部的硬度的维氏硬度是250Hv以下，且大于上述头部中与上述座部接触的部分的硬度。根据上述构成1，座部的硬度大于头部中与座部接触的部分的硬度。因此，对头部进行多次火花塞的安装/取下等时，可有效抑制伴随着与头部的接触的座部的塑性变形。并且，座部中与头部接触的部位的硬度的维氏硬度是250Hv以下，因此即使进行多次火花塞的安装/取下等时，头部也不易产生变形。因此根据该构成1，可切实防止从确保气密性的角度而言非常重要的座部及头部的损坏、应变等。结果可切实密封座部和头部之间，进而在燃烧室内实现良好的气密性。此外，在将内燃机用火花塞安装到内燃机的头部而形成的内燃机用火花塞的安装构造中，可将上述技术思想具体化。构成2.本构成的内燃机用火花塞的特征在于，在上述构成I中，上述螺纹部的螺纹径为M12以下，上述座部的硬度的维氏硬度是200Hv以下。螺纹部的螺纹径小径化时，鉴于螺纹部的强度，必须使将火花塞组装到内燃机时的缔结转矩较小。但如果缔结转矩较小，则轴力减少。因此，座部相对头部的紧密接触变得不充分，燃烧室内的气密性可能会降低。并且，当螺纹部的螺纹径小径化时，多次进行火花塞的安装/取下等时易发生头部变形。因此，如上述构成2所示，螺纹部的螺纹径为M12以下的小径化的火花塞如上所述，虽然气密性更可能下降，但根据本构成2，座部中与头部接触的部分的硬度的维氏硬度是200Hv以下。因此，可使座部更切实地紧密接触于头部，可切实密封座部和头部之间。并且，在多次进行火花塞的安装/取下等时，可切实防止头部变形。结果在燃烧室内可确保良好的气密性。构成3.本构成的内燃机用火花塞的特征在于，在上述构成I或2中，上述座部中，与上述头部接触的部位表面的十点平均粗糙度为12.5 μ m以下。根据上述构成3，座部中与头部接触的部位表面的十点平均粗糙度为12.5μπι以下。因此，可使座部更切实地紧密接触于头部，进一步提高燃烧室内的气密性。构成4.本构成的内燃机用火花塞的特征在于，在上述构成I至3的任意一项中，上述主体配件的外周面上形成连接部，该连接部连接上述座部的前端及上述螺纹颈的后端，并且在包括上述轴线的截面中，该连接部与上述轴线所成的角度大于上述轴线和上述座部所成的角度，设上述扩径部的外径为A、上述螺纹颈的外径变得最小的部分的外径为B、上述座部和上述连接部的边界部分的外径为C时，满足下式(I)及式(2):(C — B) /2 >0.3mm......(I)(A — C)/2 > 0.7mm......(2)。当上述座部的面积较大时，为了使座部紧密接触于头部，需要进一步增大安装火花塞时的缔结力。但在小径化的火花塞等中，需要进行减少缔结力，增大缔结力不一定很容易。鉴于这一点，通过上述构成4，使连接部不接触头部、仅座部紧密接触地构成。这样一来，与相当于座部及连接部的部位的整个面紧密接触于头部时相比，可减少与头部紧密接触的部位的面积。结果是，不用增大安装火花塞时的缔结力，可使火花塞(座部)更切实地紧密接触于头部，在燃烧室内更容易地实现优良的气密性。此外，(C - B)/2<0.3mm时，即使连接部的面积相对减小时,座部的面积必然增大，上述作用效果可能无法充分发挥。而当(A - C) /2<0.7mm时，即，座部面积过小时，即使将座部牢固地紧密接触于头部，座部及头部间的密封性也变得不充分，燃烧室内的气密性可能会降低。此外，上述构成4在螺纹径小径化为M12以下、且座部及连接部所对应的部位的面积较大的火花塞中尤其有效。即存在以下情况:即使在将螺纹部小径化的情况下，因与使用的工具的关系等而无法使工具扣合部变小，以至无法使扩径部与螺纹部一并小径化。这种情况下，与座部及连接部对应的部位的面积增大，另一方面，随着螺纹的小径化，需要使缔结力进一步减小。即，螺纹部为M12以下小径化、且与座部及连接部对应的部位的面积增大的火花塞中，确保燃烧室内的气密性是非常困难的。而通过上述构成4，如上所述，可减少与头部紧密接触的部位的面积。因此，即使是安装小径化的火花塞时的较小的缔结力，也可充分确保座部及头部间的密封性。构成5.本构成的内燃机用火花塞的特征在于，在上述构成4中，使包括上述轴线的截面中的、上述轴线和上述座部所成的角度为60度以上、70度以下。根据上述构成5，轴线和座部所成的角度(座部角度)为60度以上，因此可防止座部咬入到头部，即使在多次进行火花塞的安装/取下时，也可确保良好的气密性。另一方面，因座部角度为70度以下，所以可充分提高座部对头部的紧密接触性，可实现良好的气密性。构成6.本构成的内燃机用火花塞具有:在轴线方向上延伸的棒状的中心电极；设置在上述中心电极的外周的大致圆筒状的绝缘体；设置在上述绝缘体外周的大致筒状的主体配件；以及接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机用火花塞，具有：在轴线方向上延伸的棒状的中心电极；设置在上述中心电极的外周的大致圆筒状的绝缘体；设置在上述绝缘体外周的大致筒状的主体配件；以及接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，并且自身的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙，在上述主体配件的外周面形成有：与内燃机的头部的安装孔螺合的螺纹部；形成在上述螺纹部的后端侧的螺纹颈；形成在上述螺纹颈的后端侧，直径比上述螺纹颈大的扩径部；以及位于上述螺纹颈及上述扩径部之间的座部，上述内燃机用火花塞的特征在于，上述座部的表面设有被覆层，该被覆层覆盖该表面，并且当上述螺纹部与上述内燃机的头部的安装孔螺合时，与上述头部紧密接触，上述被覆层通过以下材料形成：其软化点为200℃以上，且硬度比上述头部中与上述被覆层接触的部分的硬度小。

【技术特征摘要】
2009.01.23 JP 2009-012898;2009.03.27 JP 2009-07811.一种内燃机用火花塞，具有: 在轴线方向上延伸的棒状的中心电极； 设置在上述中心电极的外周的大致圆筒状的绝缘体； 设置在上述绝缘体外周的大致筒状的主体配件；以及 接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，并且自身的前端部与上述中心电极的前端部之间形成间隙， 在上述主体配件的外周面形成有: 与内燃机的头部的安装孔螺合的螺纹部； 形成在上述螺纹部的后端侧的螺纹颈； 形成在上述螺纹颈的后端侧，直径比上述螺纹颈大...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田裕一，九鬼宏昭，川地龙马，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：