火花塞的制作方法
【專利摘要】一種火花塞，防止由外力引起的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體損傷。上述火花塞具備以軸線為中心延伸的筒狀的絕緣體、以及鉚接固定于絕緣體的外周面的筒狀的主體配件。主體配件具有在與絕緣體的外周面之間填充有密封用的粉末的內(nèi)周面、向外周方向突出成多邊形狀的工具卡合部、以及通過鉚接將與工具卡合部連接的主體配件的端部朝向絕緣體的外周面彎曲而構(gòu)成的鉚接蓋。在通過軸線的平面上的沿著從工具卡合部朝向絕緣體的鉚接蓋的形狀的長度L與鉚接蓋的中間部的厚度t的關(guān)系滿足2.50≤L/t≤3.10。
【專利說明】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]火花塞中公知有如下火花塞:在經(jīng)由絕緣體將中心電極組裝在主體配件上時，在絕緣體的外周面與主體配件的內(nèi)周面之間配置環(huán)狀的環(huán)部件，并填充有密封用的粉末(例如粉末的滑石(Talc))(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。設(shè)置在絕緣體與主體配件之間的環(huán)部件及粉末密封將絕緣體與主體配件之間密封，并且提高絕緣體對主體配件的保持力。其結(jié)果是，能夠抑制伴隨著對火花塞施加的外力(例如爆震等由異常燃燒引起的振動)產(chǎn)生的絕緣體的搖擺，防止絕緣體損傷。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-215964號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-66385號公報
[0007]在專利文獻(xiàn)1、2中，對如下情況沒有進(jìn)行足夠的分析，即外力反復(fù)施加于火花塞，因此存在粉末從鉚接部(緊固部)的端部與絕緣體的外周面之間灑出的可能性，環(huán)部件及粉末對絕緣體的保持力下降。這樣的環(huán)部件及粉末對絕緣體的保持力下降會導(dǎo)致由搖擺引起的絕緣體損傷。尤其是，在燃燒壓比較容易變大的內(nèi)燃機(jī)(例如高增壓發(fā)動機(jī)、高壓縮比發(fā)動機(jī))中所使用的火花塞及需要絕緣體比較細(xì)的小型化的火花塞中，存在絕緣體的保持力容易經(jīng)時劣化、容易產(chǎn)生絕緣體損傷的問題。因此，在火花塞中，期待能夠防止由外力引起的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體損傷的技術(shù)。
[0008]此外，在專利文獻(xiàn)1、2中，對如下情況也沒有進(jìn)行足夠的分析，即由于彼此不同材質(zhì)的絕緣體(例如氧化鋁陶瓷)與主體配件(例如碳鋼)之間的熱膨脹差，絕緣體的外周面與主體配件的內(nèi)周面的間隔擴(kuò)大，環(huán)部件及粉末對絕緣體的保持力下降。此外，在火花塞中，期待其小型化、低成本化、資源節(jié)約化、制造容易化、使用性的提高、耐久性的提高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了解決上述問題中的至少一部分而做出的，能夠通過以下方式來實現(xiàn)。
[0010](1)根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種火花塞。該火花塞具備:筒狀的絕緣體，以軸線為中心延伸；筒狀的主體配件，鉚接固定于上述絕緣體的外周面，具有在與上述絕緣體的上述外周面之間填充有密封用的粉末的內(nèi)周面、向外周方向突出成多邊形狀的工具卡合部、以及通過鉚接將與上述工具卡合部連接的上述主體配件的端部朝向上述絕緣體的上述外周面彎曲而構(gòu)成且在與上述絕緣體之間填充有上述粉末的鉚接蓋；以及環(huán)狀的環(huán)部件，與上述主體配件的上述鉚接蓋的上述內(nèi)周面及上述絕緣體的上述外周面接觸，其中，在通過上述軸線的平面上的沿著從上述工具卡合部朝向上述絕緣體的上述鉚接蓋的形狀的長度L與上述鉚接蓋的中間部的厚度t的關(guān)系滿足2.50 ( L/t ( 3.10。根據(jù)該方式的火花塞，通過提高由鉚接蓋引起的環(huán)部件對粉末的按壓力，能夠提高粉末對絕緣體的保持力。其結(jié)果是，能夠防止由外力引起的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體損傷。
[0011](2)在上述方式的火花塞中，上述主體配件與上述絕緣體之間填充有上述粉末的填充區(qū)域中的上述絕緣體的最小外徑d與上述填充區(qū)域中的上述主體配件的最大內(nèi)徑D的關(guān)系也可以滿足1.12 < D/d < 1.16。根據(jù)該方式的火花塞，通過抑制絕緣體與主體配件之間的熱膨脹差，能夠進(jìn)一步抑制粉末對絕緣體的保持力下降。
[0012](3)在上述方式的火花塞中，在上述主體配件上形成的螺紋部的公稱直徑也可以是M12以下。根據(jù)該方式的火花塞，在公稱直徑為M12以下的火花塞中，能夠防止由外力引起的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體損傷。
[0013]本發(fā)明還能夠通過火花塞以外的各種方式來實現(xiàn)。例如能夠以火花塞的絕緣體、火花塞的主體配件、具備火花塞的內(nèi)燃機(jī)、火花塞的制造方法、使用火花塞的點(diǎn)火方法、實現(xiàn)該點(diǎn)火方法的計算機(jī)程序、記錄有該計算機(jī)程序的非臨時性的記錄介質(zhì)等方式來實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表不火花塞的部分剖面的說明圖。
[0015]圖2是放大表示火花塞的部分剖面的說明圖。
[0016]圖3是放大表示鉚接蓋的部分剖面的說明圖。
[0017]圖4是表示與絕緣體的最小外徑和主體配件的最大內(nèi)徑的關(guān)系相關(guān)的第2評價試驗的結(jié)果的圖表。
[0018]圖5是表示與絕緣體的最小外徑和主體配件的最大內(nèi)徑的關(guān)系相關(guān)的第2評價試驗的結(jié)果的圖表。
[0019]圖6是表示與鉚接蓋的長度和鉚接蓋的厚度的關(guān)系相關(guān)的第3評價試驗的結(jié)果的圖表。
[0020]圖7是表示與鉚接蓋的長度和鉚接蓋的厚度的關(guān)系相關(guān)的第3評價試驗的結(jié)果的圖表。
[0021]圖8是表示與鉚接蓋的長度和鉚接蓋的厚度的關(guān)系相關(guān)的第1評價試驗的結(jié)果的圖表。
[0022]圖9是表示與鉚接蓋的長度和鉚接蓋的厚度的關(guān)系相關(guān)的第1評價試驗的結(jié)果的圖表。
【具體實施方式】
[0023]A.實施方式:
[0024]A-1.火花塞的結(jié)構(gòu):
[0025]圖1是表示火花塞10的部分剖面的說明圖。在圖1中，以火花塞10的軸心即軸線CA1為邊界，在紙面右側(cè)圖示火花塞10的外觀形狀，在紙面左側(cè)圖示火花塞10的剖面形狀。在本實施方式的說明中，將火花塞10的圖1的紙面下側(cè)稱為“前端側(cè)”，將圖1的紙面上側(cè)稱為“后端側(cè)”。
[0026]火花塞10具備中心電極100、絕緣體200、主體配件300及接地電極400。在本實施方式中，火花塞10的軸線CA1也是中心電極100、絕緣體200及主體配件300的各部件的軸心。
[0027]火花塞10在前端側(cè)具有形成在中心電極100與接地電極400之間的間隙SG?；鸹ㄈ?0的間隙SG還被稱為火花間隙?；鸹ㄈ?0構(gòu)成為，能夠在使形成有間隙SG的前端側(cè)從燃燒室920的內(nèi)壁910突出的狀態(tài)下安裝于內(nèi)燃機(jī)90。在將火花塞10安裝在內(nèi)燃機(jī)90上的狀態(tài)下，若向中心電極100施加2萬?3萬伏特的高電壓，則在間隙SG產(chǎn)生火花放電。通過在該間隙SG產(chǎn)生的火花放電，能夠點(diǎn)燃燃燒室920內(nèi)的混合氣體。
[0028]在圖1中圖示了相互正交的XYZ軸。圖1的XYZ軸與后述的其他圖中的XYZ軸對應(yīng)。
[0029]在圖1的XYZ軸中，將沿著軸線CA1的軸設(shè)為Z軸。關(guān)于沿著Z軸的Z軸方向(軸線方向)，將從火花塞10的后端側(cè)朝向前端側(cè)設(shè)為+Z軸方向，將其反方向設(shè)為-z軸方向。+Z軸方向是中心電極100和絕緣體200 —起沿著軸線CA1從主體配件300的前端側(cè)突出的方向。
[0030]在圖1的XYZ軸中，將沿著接地電極400朝向軸線CA1彎曲的方向的軸設(shè)為Y軸。關(guān)于沿著Y軸的Y軸方向，將接地電極400朝向軸線CA1彎曲的方向設(shè)為-Y軸方向，將其反方向設(shè)為+Y軸方向。
[0031]在圖1的XYZ軸中，將與Y軸及Z軸正交的軸設(shè)為X軸。關(guān)于沿著X軸的X軸方向，將從圖1的紙面里側(cè)朝向紙面近前的方向設(shè)為+X軸方向，將其反方向設(shè)為-X軸方向。
[0032]火花塞10的中心電極100是具有導(dǎo)電性的電極體。中心電極100構(gòu)成以軸線CA1為中心延伸的棒狀。在本實施方式中，中心電極100由以鎳(Ni)為主成分的鎳合金(例如英科耐爾(Inconel，注冊商標(biāo)))構(gòu)成。中心電極100的外側(cè)面通過絕緣體200與外部電絕緣。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。在本實施方式中，中心電極100的后端側(cè)經(jīng)由密封體160、陶瓷電阻170、密封體180及端子配件190與絕緣體200的后端側(cè)電連接。
[0033]火花塞10的接地電極400是具有導(dǎo)電性的電極體。接地電極400構(gòu)成從主體配件300與軸線CA1平行地暫時延伸之后朝向軸線CA1彎曲的形狀。接地電極400的基端部與主體配件300接合。在接地電極400的前端部與中心電極100之間形成間隙SG。在本實施方式中，接地電極400由以鎳(Ni)為主成分的鎳合金(例如英科耐爾(Inconel，注冊商標(biāo)))構(gòu)成。
[0034]火花塞10的絕緣體200是具有電絕緣性的絕緣子。絕緣體200的熱膨脹率小于主體配件300。絕緣體200構(gòu)成以軸線CA1為中心延伸的筒狀。在本實施方式中，燒制絕緣性陶瓷材料(例如氧化鋁)而制成絕緣體200。
[0035]絕緣體200具有以軸線CA1為中心延伸的貫通孔即軸孔290。在絕緣體200的軸孔290中，中心電極100以從絕緣體200的前端側(cè)(+Z軸方向側(cè))突出的狀態(tài)保持在軸線CA1上。在絕緣體200的外側(cè),從前端側(cè)朝向后端側(cè)依次形成有第1筒狀部210、第2筒狀部220、第3筒狀部250及第4筒狀部270。
[0036]絕緣體200的第1筒狀部210是朝向前端側(cè)變細(xì)的圓筒狀的部位，第1筒狀部210的前端側(cè)從主體配件300的前端側(cè)突出。絕緣體200的第2筒狀部220是具有比第1筒狀部210大的直徑的圓筒狀的部位。絕緣體200的第3筒狀部250是比第2筒狀部220及第4筒狀部270更向外周方向突出的圓筒狀的部位。絕緣體200的第4筒狀部270是從第3筒狀部250形成后端側(cè)的圓筒狀的部位，第4筒狀部270的后端側(cè)從主體配件300的后端側(cè)關(guān)出。
[0037]火花塞10的主體配件300是具有導(dǎo)電性的金屬體。主體配件300的熱膨脹率大于絕緣體200。主體配件300構(gòu)成以軸線CA1為中心延伸的筒狀。在本實施方式中，主體配件300是對形成為筒狀的低碳鋼實施鍍鎳而得到的金屬體。在其他實施方式中，主體配件300也可以是實施了鍍鋅的金屬體，也可以是沒有實施鍍敷的金屬體(無鍍敷)。
[0038]在主體配件300的內(nèi)側(cè)，以和中心電極100 —起從主體配件300的前端側(cè)(+Z軸方向側(cè))突出的狀態(tài)保持有絕緣體200。在主體配件300的內(nèi)側(cè)，從前端側(cè)朝向后端側(cè)依次形成有配件內(nèi)周面392、環(huán)狀凸部394及配件內(nèi)周面396。
[0039]主體配件300的配件內(nèi)周面392是主體配件300的內(nèi)周面中比環(huán)狀凸部394位于前端側(cè)的部位。主體配件300的環(huán)狀凸部394是從主體配件300的內(nèi)周面即配件內(nèi)周面392及配件內(nèi)周面396朝向內(nèi)側(cè)隆起的環(huán)狀的部位。主體配件300的配件內(nèi)周面396是主體配件300的內(nèi)周面中比環(huán)狀凸部394位于后端側(cè)的部位。
[0040]配件內(nèi)周面392與絕緣體200的間隙大于環(huán)狀凸部394與絕緣體200的間隙及配件內(nèi)周面396與絕緣體200的間隙。在將絕緣體200從主體配件300的后端側(cè)插入而組裝到主體配件300時，環(huán)狀凸部394及配件內(nèi)周面396用于絕緣體200相對于主體配件300的定位。
[0041]主體配件300以與中心電極100電絕緣的狀態(tài)鉚接固定于絕緣體200的外側(cè)面。在主體配件300的外側(cè)，從前端側(cè)朝向后端側(cè)依次形成有前端部310、螺紋部320、主體部340、槽部350、工具卡合部360及鉚接蓋380。
[0042]主體配件300的前端部310是構(gòu)成主體配件300的前端側(cè)(+Z軸方向側(cè))的圓筒狀的部位。在前端部310上接合有接地電極400。絕緣體200和中心電極100 —起從前端部310的中央朝向+Z軸方向突出。
[0043]主體配件300的螺紋部320是在外側(cè)面形成有螺紋峰的圓筒狀的部位。在本實施方式中，通過將主體配件300的螺紋部320與內(nèi)燃機(jī)90的螺紋孔930螺合，能夠?qū)⒒鸹ㄈ?0安裝于內(nèi)燃機(jī)90。在本實施方式中，螺紋部320的公稱直徑為M10。在其他實施方式中，螺紋部320的公稱直徑也可以小于M10 (例如M8、M9)，也可以大于M10 (例如M12、M14)。
[0044]主體配件300的主體部340是比槽部350還向外周方向突出的凸緣狀的部位。在將火花塞10安裝在內(nèi)燃機(jī)90上的狀態(tài)下，在主體部340與內(nèi)燃機(jī)90之間，墊圈500被壓縮。
[0045]主體配件300的槽部350設(shè)置在主體部340與工具卡合部360之間，是在絕緣體200上鉚接固定主體配件300時向外周方向膨出的圓筒狀的部位。
[0046]主體配件300的工具卡合部360是比槽部350還向外周方向突出為多邊形狀的凸緣狀的部位，構(gòu)成卡合于用于將火花塞10安裝在內(nèi)燃機(jī)90上的工具(未圖示)的形狀。在本實施方式中，工具卡合部360的外形為六邊形。
[0047]主體配件300的鉚接蓋380是在絕緣體200上鉚接固定主體配件300時將主體配件300的后端側(cè)朝向絕緣體200彎曲而成形的部位。
[0048]在絕緣體200的第3筒狀部250及第4筒狀部270的外側(cè)與主體配件300的工具卡合部360及鉚接蓋380的內(nèi)側(cè)之間，環(huán)部件610配置在后端側(cè)，環(huán)部件620配置在前端偵牝在環(huán)部件610與環(huán)部件620之間填充有粉末650。環(huán)部件610、620是金屬制(例如鐵(Fe))的環(huán)狀的部件。粉末650是密封(Seal)用的粉末(例如粉末的滑石(Talc))。環(huán)部件610、620及粉末650將絕緣體200與主體配件300之間密封，并且提高絕緣體200對主體配件300的保持力。
[0049]圖2是放大表示火花塞10的部分剖面的說明圖。在圖2中，比圖1放大表示了火花塞10的工具卡合部360周邊的部分剖面。
[0050]如圖2所示，通過鉚接將與工具卡合部360連接的主體配件300的端部388朝向絕緣體200的外周面208彎曲而構(gòu)成主體配件300的鉚接蓋380，對環(huán)部件610、620及粉末650進(jìn)行密封。密封用的粉末650被填充在絕緣體200的從第3筒狀部250到第4筒狀部270的外周面208與主體配件300的從工具卡合部360到鉚接蓋380的內(nèi)周面398之間。
[0051]通過主體配件300的鉚接蓋380將環(huán)部件610向絕緣體200的外周面208按壓，與絕緣體200的第4筒狀部270處的外周面208及主體配件300的鉚接蓋380處的內(nèi)周面398接觸。環(huán)部件620比環(huán)部件610配置在前端側(cè)，與絕緣體200的第3筒狀部250處的外周面208及主體配件300的工具卡合部360處的內(nèi)周面398接觸。
[0052]除了配置有環(huán)部件610、620的區(qū)域以外，將沿著軸線CA1在絕緣體200與主體配件300之間填充有粉末650的區(qū)域設(shè)為填充區(qū)域FA。將填充區(qū)域FA中的絕緣體200的外徑中最小的外徑設(shè)為最小外徑d。將填充區(qū)域FA中的主體配件300的內(nèi)徑中最大的內(nèi)徑設(shè)為最大內(nèi)徑D。
[0053]從防止由絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差引起絕緣體200損傷的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選的是，填充區(qū)域FA中的絕緣體200的最小外徑d與填充區(qū)域FA中的主體配件300的最大內(nèi)徑D的關(guān)系滿足1.12 ( D/d ( 1.16。在后文中說明對值(D/d)的評價結(jié)果。
[0054]在圖2所示的例子中，主體配件300的最大內(nèi)徑D位于填充區(qū)域FA中的+Z軸方向側(cè)一端，但不限于該位置，也可以是填充區(qū)域FA的中間，也可以是填充區(qū)域FA中的-Z軸方向側(cè)一端。
[0055]在圖2所示的例子中，絕緣體200的最小外徑d位于填充區(qū)域FA中的-Z軸方向側(cè)一端，但不限于該位置，也可以是填充區(qū)域FA的中間，也可以是填充區(qū)域FA中的+Z軸方
向側(cè)一端。
[0056]如圖2所示，工具卡合部360具有工具卡合部360的后端側(cè)的端部即端面368。將通過該端面368且與X軸及Y軸平行的平面設(shè)為平面PLb，將該平面PLb與主體配件300的外側(cè)面相交的點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pa。在比該點(diǎn)PA靠-Z軸方向側(cè)形成有鉚接蓋380。
[0057]圖3是放大表示鉚接蓋380的部分剖面的說明圖。在圖3中，比圖2更大地放大圖示由通過軸線CA1且與Y軸及Z軸平行的YZ平面切斷的鉚接蓋380的剖面。
[0058]在YZ平面中，將與鉚接蓋380的外側(cè)的輪廓382、鉚接蓋380的內(nèi)側(cè)的輪廓384及平面PLb分別相切的假想圓設(shè)為圓C0。將該圓C0與平面PLb的切點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Ps。
[0059]在YZ平面中，將與鉚接蓋380的輪廓382、輪廓384及端部388分別相切的假想圓設(shè)為圓Ce。將該圓Ce與端部388的切點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pe。
[0060]在YZ平面中，將圓CO與輪廓382的切點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)PdO。將從點(diǎn)PdO朝向端部388在輪廓382上行進(jìn)0.20mm(毫米)后的點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pdl。將通過該點(diǎn)Pdl且與輪廓384相切的假想圓中直徑最小的假想圓設(shè)為圓C1。進(jìn)而，將從點(diǎn)Pdl朝向端部388在輪廓382上行進(jìn)0.20mm后的點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pd2，將通過該點(diǎn)Pd2且與輪廓384相切的假想圓中直徑最小的假想圓設(shè)為圓C2。由此，在不超過圓Ce與輪廓382的切點(diǎn)的范圍內(nèi)，將從點(diǎn)Pd(k_l)朝向端部388在輪廓382上行進(jìn)0.20mm后的點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pdk，將通過該點(diǎn)Pdk且與輪廓384相切的假想圓中直徑最小的假想圓設(shè)為圓Ck(k=2、3、4、5…(η_1)、η, η為自然數(shù))。
[0061]在ΥΖ平面中，將從點(diǎn)Ps經(jīng)由圓C1的中心、圓C2的中心、…、圓C(n_l)的中心、圓Cn的中心而到達(dá)點(diǎn)Pe的曲線Ps-Pe的長度設(shè)為長度L。長度L是在通過軸線CA1的平面上的沿著從工具卡合部360朝向絕緣體200的鉚接蓋380的形狀的長度。
[0062]在YZ平面中，將在曲線Ps-Pe上從點(diǎn)Ps行進(jìn)長度(L/2)后的點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)Pm。點(diǎn)Pm是鉚接蓋380的中間部。將以該點(diǎn)Pm為中心內(nèi)切于輪廓382及輪廓384的假想圓中直徑最小的假想圓設(shè)為圓Cm。將該圓Cm的直徑設(shè)為鉚接蓋380的中間部處的厚度t。
[0063]從防止由絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差引起絕緣體200損傷的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選的是，鉚接蓋380的長度L與鉚接蓋380的厚度t的關(guān)系滿足2.50 ( L/t <3.10。在后文中說明對值(L/t)的評價結(jié)果。
[0064]A-2.第1評價試驗:
[0065]圖8及圖9是表示與鉚接蓋380的長度L和鉚接蓋380的厚度t的關(guān)系相關(guān)的第1評價試驗的結(jié)果的圖表。在第1評價試驗中，準(zhǔn)備值(L/t)不同的多個火花塞10作為試料，對這些試料實施以“JIS B8031”為標(biāo)準(zhǔn)的耐沖擊性試驗。具體地說，在常溫下，將試料安裝于耐沖擊性試驗裝置，以每分鐘400次的頻率施加沖擊，每10分鐘確認(rèn)絕緣體200是否損傷。在第1評價試驗中，將相同形狀的試料分別準(zhǔn)備10個，按各相同形狀的試料分別調(diào)查絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)及產(chǎn)生時間。在圖8及圖9中，在橫軸上取評價時間、在縱軸上取絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)來表示第1評價試驗的結(jié)果。
[0066]圖8中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M12的火花塞10，分別將絕緣體200的最小外徑d固定為10.50mm、將值(D/d)固定為“1.15”、將鉚接蓋380的長度L固定為2.05mm，并改變鉚接蓋380的外側(cè)直徑，從而將值(L/t)設(shè)為 “2.50”、“2.80”、“3.10”、“3.40”、“3.70” 的各值。
[0067]圖9中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M12的火花塞10，分別將絕緣體200的最小外徑d固定為7.50mm、將值(D/d)固定為“1.15”、將鉚接蓋380的長度L固定為2.05mm，并改變鉚接蓋380的外側(cè)直徑，從而將值(L/t)設(shè)為 “2.50，，、“2.80，，、“3.10，，、“3.40，，、“3.70” 的各值。
[0068]另外，在將值(L/t)設(shè)為“2.30”的情況下，當(dāng)組裝火花塞10時，有在環(huán)部件610接觸的部位產(chǎn)生絕緣體200的裂紋的情況。這是因為，由鉚接蓋380引起的環(huán)部件610對絕緣體200的按壓力過強(qiáng)。
[0069]<組裝時的絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率>
[0070].L/t=2.30，d=7.50mm:20 個中 5 個產(chǎn)生裂紋
[0071].L/t=2.50，d=7.50mm:20 個中無裂紋
[0072].L/t=2.30，d=10.50mm:20 個中 3 個產(chǎn)生裂紋
[0073].L/t=2.50，d=10.50mm:20 中無裂紋
[0074]如圖8及圖9所示，在值(L/t)為“2.50”、“2.80”、“3.10”的情況下，在110分鐘的耐沖擊性試驗中，沒有產(chǎn)生絕緣體200的裂紋，可知存在值(L/t)越趨向“3.40”、“3.70”增大、則絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率越高的趨勢。這是因為，值(L/t)越大，則由鉚接蓋380引起的環(huán)部件610對粉末650的按壓力越小，從而使粉末650對絕緣體200的保持力越小。
[0075]從圖8與圖9的比較可知，在絕緣體200的最小外徑d小時，絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率低。這是因為，若最小外徑d小，則絕緣體200的質(zhì)量輕，對絕緣體200施加的沖擊力減小。
[0076]根據(jù)第1評價試驗的結(jié)果，從防止由外力引起的鉚接蓋380的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體200損傷的觀點(diǎn)考慮，值(L/t)優(yōu)選為2.50以上且3.40以下，更優(yōu)選為3.10以下。
[0077]A-3.第2評價試驗:
[0078]圖4及圖5是表示與絕緣體200的最小外徑d和主體配件300的最大內(nèi)徑D的關(guān)系相關(guān)的第2評價試驗的結(jié)果的圖表。在第2評價試驗中，準(zhǔn)備絕緣體200的最小外徑d及主體配件300的最大內(nèi)徑D不同的多個火花塞10作為試料，對這些試料實施以“JISB8031”為標(biāo)準(zhǔn)的耐沖擊性試驗。具體地說，用燃燒器對火花塞10的間隙SG的周圍進(jìn)行加熱來將中心電極100的溫度維持在800°C，并且將試料安裝在耐沖擊性試驗裝置上，以每分鐘400次的頻率施加沖擊10分鐘之后，確認(rèn)是否有絕緣體200的裂紋。在第2評價試驗中，將相同形狀的試料分別準(zhǔn)備10個，按各相同形狀的試料分別調(diào)查絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)。在圖4及圖5中，在橫軸上取值(D/d)、在縱軸上取絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)來表示第2評價試驗的結(jié)果。
[0079]圖4中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M10、M12、M14的各火花塞10，將絕緣體200的最小外徑d固定為10.50mm并改變主體配件300的最大內(nèi)徑D，從而將值(D/d)設(shè)為“1.09”、“ 1.12”、“ 1.16”、“ 1.20”、“ 1.23”、“1.25”的各值。
[0080]圖5中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M10、M12、M14的各火花塞10，將絕緣體200的最小外徑d固定為7.50mm并改變主體配件 300 的最大內(nèi)徑 D，從而將值(D/d)設(shè)為 “1.09”、“1.12”、“ 1.16，，、“1.20，，、“1.23”、“1.25”的各值。
[0081 ] 如圖4及圖5所示，在螺紋部320的公稱直徑為M14的試料中，沒有產(chǎn)生絕緣體200的裂紋，可知存在螺紋部320的公稱直徑越趨向M12、M10減小、則絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率越高的趨勢。這是因為，螺紋部320的公稱直徑越小，在結(jié)構(gòu)上越需要將絕緣體200中的第1筒狀部210及第2筒狀部220變細(xì)，從而使絕緣體200的強(qiáng)度越低。另外，絕緣體200的裂紋產(chǎn)生在絕緣體200中直徑比較小的第1筒狀部210。
[0082]此外，可知與螺紋部320的公稱直徑的大小無關(guān)地，在滿足1.12 ( D/d ( 1.16的情況下，沒有產(chǎn)生絕緣體200的裂紋。這是因為，絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差被抑制，從而使粉末650對絕緣體200的保持力下降的情況得到抑制。
[0083]此外，可知存在值(D/d)越比1.16大，則絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率越高的趨勢。這是因為，與絕緣體200的最小外徑d相比，熱膨脹率比絕緣體200高的主體配件300的最大內(nèi)徑D越大，則填充區(qū)域FA中的絕緣體200與主體配件300的徑向的熱膨脹差越大，粉末650對絕緣體200的保持力越低。
[0084]此外，可知存在若值(D/d)小于1.12，則產(chǎn)生絕緣體200的裂紋的情況。這是因為，填充區(qū)域FA中的絕緣體200和主體配件300的徑向的寬度狹窄，無法充分確保粉末650的填充密度，粉末650對絕緣體200的保持力不足。
[0085]從圖4與圖5的比較可知，在絕緣體200的最小外徑d小時，絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率低。這是因為，若最小外徑d小，則絕緣體200的質(zhì)量變輕，從而使對絕緣體200施加的沖擊力減小。
[0086]根據(jù)第2評價試驗的結(jié)果，從防止由絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差引起絕緣體200損傷的觀點(diǎn)考慮，值(D/d)優(yōu)選為1.12以上且1.23以下，更優(yōu)選為1.20以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.16以下。
[0087]A-4.第3評價試驗:
[0088]圖6及圖7是表示與鉚接蓋380的長度L和鉚接蓋380的厚度t的關(guān)系相關(guān)的第3評價試驗的結(jié)果的圖表。在第3評價試驗中，準(zhǔn)備值(L/t)不同的多個火花塞10作為試料，對這些試料實施以“ JIS B8031 ”為標(biāo)準(zhǔn)的耐沖擊性試驗。具體地說，用燃燒器對火花塞10的間隙SG的周圍進(jìn)行加熱來將中心電極100的溫度維持在800°C，并且將試料安裝在耐沖擊性試驗裝置上，以每分鐘400次的頻率施加沖擊，每10分鐘確認(rèn)是否有絕緣體200的損傷。在第3評價試驗中，將相同形狀的試料分別準(zhǔn)備10個，按各相同形狀的試料調(diào)查絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)及產(chǎn)生時間。在圖6及圖7中，在橫軸上取評價時間、在縱軸上取絕緣體200的裂紋的產(chǎn)生個數(shù)來表示第3評價試驗的結(jié)果。
[0089]圖6中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M12的火花塞10，分別將絕緣體200的最小外徑d固定為10.50mm、將值(D/d)固定為“1.15”、將鉚接蓋380的長度L固定為2.05mm，并改變鉚接蓋380的外側(cè)直徑，從而將值(L/t)設(shè)為 “2.50”、“2.80”、“3.10”、“3.40”、“3.70” 的各值。
[0090]圖7中表示評價結(jié)果的試料是如下試料:對于主體配件300上的螺紋部320的公稱直徑為M12的火花塞10，分別將絕緣體200的最小外徑d固定為7.50mm、將值(D/d)固定為“1.15”、將鉚接蓋380的長度L固定為2.05mm，并改變鉚接蓋380的外側(cè)直徑，從而將值(L/t)設(shè)為 “2.50，，、“2.80，，、“3.10，，、“3.40，，、“3.70” 的各值的試料。
[0091]另外，在將值(L/t)設(shè)為“2.30”的情況下，當(dāng)組裝火花塞10時，有在環(huán)部件610接觸的部位產(chǎn)生絕緣體200的裂紋的情況。這是因為，由鉚接蓋380引起的環(huán)部件610對絕緣體200的按壓力過強(qiáng)。
[0092]<組裝時的絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率>
[0093].L/t=2.30，d=7.50mm:20 個中 5 個產(chǎn)生裂紋
[0094].L/t=2.50，d=7.50mm:20 個中無裂紋
[0095].L/t=2.30，d=10.50mm:20 個中 3 個產(chǎn)生裂紋
[0096].L/t=2.50，d=10.50mm:20 個中無裂紋
[0097]如圖6及圖7所示，在值(L/t)為“2.50，，、“2.80，，、“3.10”的情況下，在60分鐘的耐沖擊性試驗中，沒有產(chǎn)生絕緣體200的裂紋，可知存在值(L/t)越趨向“3.40”、“3.70”增大、則絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率越高的趨勢。這是因為，值(L/t)越大，則由鉚接蓋380引起的環(huán)部件610對粉末650的按壓力越小，從而使粉末650對絕緣體200的保持力越小。
[0098]從圖6與圖7的比較可知，絕緣體200的最小外徑d小時，絕緣體200的裂紋產(chǎn)生率低。認(rèn)為這是因為，若最小外徑d小，則絕緣體200的質(zhì)量輕，對絕緣體200施加的沖擊力減小。
[0099]根據(jù)第3評價試驗的結(jié)果，從防止由絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差引起絕緣體200損傷的觀點(diǎn)考慮，值(L/t)優(yōu)選為2.50以上且3.40以下，更優(yōu)選為3.10以下。
[0100]A-5.效果:
[0101]根據(jù)以上說明的實施方式，在滿足2.50 ( L/t ( 3.10的情況下，通過提高由鉚接蓋380引起的環(huán)部件610對粉末650的按壓力，能夠提高粉末650對絕緣體200的保持力。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步防止由外力引起的經(jīng)時劣化導(dǎo)致絕緣體200損傷。
[0102]此外，在滿足1.12 ( D/d ( 1.16的情況下，通過抑制絕緣體200與主體配件300之間的熱膨脹差，能夠進(jìn)一步抑制粉末650對絕緣體200的保持力下降。
[0103]B.其他實施方式:
[0104]本發(fā)明不限于上述實施方式及實施例、變形例，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)能夠通過各種結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。例如，為了解決上述問題中的一部分或全部，或者為了實現(xiàn)上述效果中的一部分或全部，對與
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中所記載的各方式中的技術(shù)特征所對應(yīng)的實施方式、實施例、變形例中的技術(shù)特征能夠適當(dāng)進(jìn)行替換及組合。此外，只要沒有說明該技術(shù)特征在本說明書中是必須的，就能夠適當(dāng)刪除。
【權(quán)利要求】
1.一種火花塞,具備:筒狀的絕緣體，以軸線為中心延伸；筒狀的主體配件，鉚接固定于上述絕緣體的外周面，具有在與上述絕緣體的上述外周面之間填充有密封用的粉末的內(nèi)周面、向外周方向突出成多邊形狀的工具卡合部、以及通過鉚接將與上述工具卡合部連接的上述主體配件的端部朝向上述絕緣體的上述外周面彎曲而構(gòu)成且在與上述絕緣體之間填充有上述粉末的鉚接蓋；以及環(huán)狀的環(huán)部件，與上述主體配件的上述鉚接蓋的上述內(nèi)周面及上述絕緣體的上述外周面接觸，上述火花塞的特征在于，在通過上述軸線的平面上的沿著從上述工具卡合部朝向上述絕緣體的上述鉚接蓋的形狀的長度L與上述鉚接蓋的中間部的厚度t的關(guān)系滿足2.50 ( L/t ( 3.10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，上述主體配件與上述絕緣體之間填充有上述粉末的填充區(qū)域中的上述絕緣體的最小外徑d與上述填充區(qū)域中的上述主體配件的最大內(nèi)徑D的關(guān)系滿足1.12 ( D/d ( 1.16。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，在上述主體配件上形成的螺紋部的公稱直徑為M12以下。
【文檔編號】H01T13/36GK103682986SQ201310410113
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】弓野次郎 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社