火花塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及使用于內(nèi)燃機(jī)等的火花塞。
【背景技術(shù)】
[0002] 火花塞安裝于內(nèi)燃機(jī)（發(fā)動機(jī)）等，用于引燃燃燒室內(nèi)的混合氣等。一般的火花 塞具備：絕緣體，具有沿軸線方向延伸的軸孔；中心電極，插通于上述軸孔的前端側(cè)；主體 配件，設(shè)置于上述絕緣體的外周；接地電極，固定于主體配件的前端部。另外，在接地電極的 前端部與中心電極的前端部之間形成間隙，在中心電極（間隙）施加高電壓，通過產(chǎn)生火花 放電來引燃混合氣等。
[0003] 另外在近年來，為了實現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性能的提高，提議了高壓縮、高增壓發(fā)動機(jī)。這 樣的發(fā)動機(jī)的筒內(nèi)壓力較高，為了產(chǎn)生火花放電所需的電壓（放電電壓）更大（例如37kV 以上）。因此，在將用于產(chǎn)生火花放電的電壓施加到中心電極時，有在中心電極及主體配件 間產(chǎn)生貫通絕緣體的放電（貫通放電），無法正常使火花放電發(fā)生的擔(dān)憂。
[0004] 因此，為了提高絕緣體的耐電壓性能，提議了如下手法：在構(gòu)成為較薄壁且特別是 貫通容易發(fā)生的絕緣體的前端部，增大其壁厚（例如參照專利文獻(xiàn)1等）。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-243535號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 然而，在增厚絕緣體的前端部的情況下，在加熱并冷卻時，在絕緣體的前端部產(chǎn)生 大的熱沖擊，有在絕緣體產(chǎn)生破裂的擔(dān)憂。特別是，在燃料直接噴射到絕緣體的前端部的直 噴發(fā)動機(jī)中，燃料導(dǎo)致絕緣體驟冷，因此更擔(dān)憂熱沖擊造成絕緣體的破裂。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供一種火花塞，能夠更可靠地防止 絕緣體的貫通且有效抑制熱沖擊造成絕緣體的破裂。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 以下，分項對適用于解決上述目的的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外，根據(jù)需要給對應(yīng)的結(jié) 構(gòu)附記特有的作用效果。
[0013] 結(jié)構(gòu)1.本結(jié)構(gòu)的火花塞具備：
[0014] 筒狀的主體配件；及
[0015] 筒狀的絕緣體，配置于上述主體配件的內(nèi)周且具有沿軸線方向延伸的軸孔，該絕 緣體自身的前端位于比上述主體配件的前端靠前端側(cè)，
[0016] 從上述主體配件的前端至上述絕緣體的前端的沿上述軸線的距離為0. 5mm以上， 其特征在于，
[0017] 設(shè)在通過上述主體配件的內(nèi)周面前端且與上述軸線正交的剖面中，上述絕緣體的 厚度為c，
[0018] 從上述絕緣體的前端起向上述軸線方向后端側(cè)的0. 5mm的范圍內(nèi)的上述絕緣體 的體積為V時，
[0019] 滿足 C 彡 I. 07mm 及 V 彡 3. 9mm3〇
[0020] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)1，絕緣體中的沿與軸線正交的方向的與主體配件的內(nèi)周面前端相 對的部位的厚度C為I. 07mm以上。即，在絕緣體中的與電場強(qiáng)度高的部位相對的特別是容 易發(fā)生貫通放電的部位，確保了足夠的壁厚。因此，能夠確保良好的耐電壓性能，能夠更可 靠地防止絕緣體的貫通。
[0021] 此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)1，在從絕緣體的前端起向軸線方向后端側(cè)的0. 5_的范圍內(nèi) 的絕緣體（即，絕緣體中的特別是成為高溫后驟冷，從而容易產(chǎn)生由熱沖擊造成的破裂的 部位）的體積V為3. 9mm3以下。在此，熱沖擊是在加熱并冷卻時在絕緣體的外表面?zhèn)扰c內(nèi) 部之間的熱膨脹量的不同而產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致的，通過使體積V為3. 9_3以下，能夠使上述 應(yīng)力變得充分小。其結(jié)果，能夠有效抑制熱沖擊造成的絕緣體的破裂。
[0022] 結(jié)構(gòu)2.本結(jié)構(gòu)的火花塞根據(jù)結(jié)構(gòu)1中所述的火花塞，其特征在于，在上述范圍內(nèi)， 上述絕緣體的沿與上述軸線正交的方向的厚度為0. 9mm以下。
[0023] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)2,在加熱并冷卻時，能夠使上述應(yīng)力進(jìn)一步降低。由此，能夠非常有 效地抑制熱沖擊造成的絕緣體的破裂。
[0024] 結(jié)構(gòu)3.本結(jié)構(gòu)的火花塞根據(jù)結(jié)構(gòu)1或2中所述的火花塞，其特征在于，具備插通 于上述軸孔的中心電極，
[0025] 設(shè)在上述范圍內(nèi)的上述中心電極的外周面與上述絕緣體的內(nèi)周面之間形成的間 隙為第一間隙，
[0026] 在上述剖面中的上述中心電極的外周面與上述絕緣體的內(nèi)周面之間形成的間隙 為第二間隙時，
[0027] 上述第一間隙的至少一部分比上述第二間隙大。
[0028] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)3,在上述范圍內(nèi)設(shè)置中心電極的外周面與絕緣體的內(nèi)周面之間形 成的較大的間隙即第一間隙。因此，能夠使絕緣體的內(nèi)周面從中心電極的外周面隔離，能夠 抑制因從中心電極散熱而導(dǎo)致的絕緣體的內(nèi)周面?zhèn)鹊捏E冷。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步減小上述 應(yīng)力，能夠進(jìn)一步提高絕緣體的耐熱沖擊性。
[0029] 結(jié)構(gòu)4.本結(jié)構(gòu)的火花塞根據(jù)結(jié)構(gòu)1至3中任一項所述的火花塞，其特征在于，在 上述絕緣體的外周面中的位于比上述主體配件的前端靠前端側(cè)的面的包含上述軸線的剖 面中的外形線具有切線通過上述絕緣體的前端部的彎曲線。
[0030] 并且，"切線通過絕緣體的前端部的彎曲線"是指朝向軸線側(cè)、斜前端側(cè)、斜后端側(cè) 凸起的彎曲線。
[0031] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)4,絕緣體的前端部的形狀為朝向其內(nèi)周面?zhèn)劝枷?。因此，能夠容?使體積V為3. 9mm3,能夠更可靠地發(fā)揮上述結(jié)構(gòu)1等起到的作用效果（抑制熱沖擊造成的 絕緣體的破裂的效果）。
[0032] 另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)4,能夠使絕緣體的前端部的表面積增大。其結(jié)果，能夠更可靠 地防止中心電極及主體配件間的產(chǎn)生在絕緣體的表面的異常放電的發(fā)生，能夠提高引燃穩(wěn) 定性。
[0033] 結(jié)構(gòu)5.本結(jié)構(gòu)的火花塞根據(jù)結(jié)構(gòu)1至4中任一項所述的火花塞，其特征在于，上 述主體配件具有安裝用的螺紋部，
[0034] 上述螺紋部的螺紋徑為M12以下。
[0035] 近年來，為了實現(xiàn)火花塞的小型化（小徑化），采取主體配件小徑化，且配置于主 體配件的內(nèi)周的絕緣體也采取小徑化，絕緣體為薄壁。這樣的薄壁的絕緣體的耐電壓性能 較低，更容易發(fā)生貫通放電。
[0036] 在這一點(diǎn)上，如上述結(jié)構(gòu)5,在螺紋部的螺紋徑為M12以下的火花塞中，特別擔(dān)憂 貫通放電的發(fā)生，但采用上述結(jié)構(gòu)1等，厚度C為I. 07mm以上，從而能夠更可靠地防止貫通 放電的發(fā)生。換言之，上述結(jié)構(gòu)1等對螺紋部的螺紋徑為M12以下且更容易發(fā)生貫通放電 的火花塞特別有效。
【附圖說明】
[0037] 圖1是表示火花塞的結(jié)構(gòu)的局部剖切主視圖。
[0038] 圖2是表示火花塞的前端部的結(jié)構(gòu)的局部剖切放大主視圖。
[0039] 圖3是表示其他實施方式的火花塞前端部的結(jié)構(gòu)的局部剖切主視圖。
[0040] 圖4(a)、（b)是表示其他實施方式的火花塞前端部的結(jié)構(gòu)的局部剖切主視圖。 [0041] 圖5(a)是表示其他實施方式的火花塞前端部的結(jié)構(gòu)的局部剖切主視圖，（b)是表 示絕緣子的前端部的外形線等的放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0042] 以下，參照附圖對一實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示火花塞1的局部剖切主視圖。 并且，在圖1中，將火花塞1的軸線CLl方向作為圖面的上下方向，將下側(cè)作為火花塞1的 前端側(cè)，將上側(cè)作為后端側(cè)進(jìn)行說明。
[0043] 火花塞1由筒狀絕緣體的絕緣子2和保持絕緣子2的筒狀的主體配件3等構(gòu)成。 [0044] 眾所周知，絕緣子2通過燒結(jié)氧化鋁等而形成，在其外形部具備：形成于后端側(cè)的 后端側(cè)主體部10 ;在比該后端側(cè)主體部10靠前端側(cè)沿直徑方向向外突出形成的大徑部11 ; 在比該大徑部11靠前端側(cè)形成為比其細(xì)徑的中間主體部12 ;和在比該中間主體部12靠前 端側(cè)形成為比其更細(xì)徑的長腿部13。另外，在中間主體部12與長腿部13的連接部形成錐 形的臺階部14,絕緣子2通過臺階部14卡定于主體配件3。
[0045] 此外，絕緣子2中的大徑部11、中間主體部12及大部分的長腿部13容納于主體配 件3的內(nèi)部。另一方面，絕緣子2的前端位于比主體配件3的前端靠前端側(cè)，如圖2所示， 從主體配件3的前端至絕緣子2的前端的沿軸線CLl的距離L為0. 5mm以上。
[0046] 回到圖1，在絕緣子2中沿著軸線CLl方向貫通形成有軸孔4,在該軸孔4的前端 側(cè)插入設(shè)置中心電極5。該中心電極5由內(nèi)層5A和外層5B構(gòu)成，其中，內(nèi)層5A由導(dǎo)熱性優(yōu) 異的金屬〔例如，銅、銅合金、純鎳（Ni)等〕構(gòu)成，外層5B由以Ni為主成分的合金構(gòu)成。另 外，中心電極5整體形成為棒狀（圓柱狀）并從絕緣子2的前端突出。進(jìn)一步，在中