火花塞的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2012年7月5日、申請?zhí)枮?01280038177. X、發(fā)明名稱為火花 塞的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)等所使用的火花塞。
【背景技術(shù)】
[0003] 內(nèi)燃機(jī)等燃燒裝置所使用的火花塞例如包括具有軸孔的筒狀的絕緣體、插設(shè)在軸 孔的前端側(cè)的中心電極、插設(shè)在軸孔的后端側(cè)的端子電極、以及設(shè)于絕緣體的外周的筒狀 的主體殼體。此外，端子電極包括頭部和棒狀的腿部，該頭部自絕緣體的后端曝露出來且用 于安裝電力供給用的火花塞帽等，該腿部貫穿于上述軸孔且其前端部被玻璃密封層等固定 于絕緣體。并且，在絕緣體的后端部設(shè)有后端側(cè)主干部，該后端側(cè)主干部自主體殼體的后端 曝露出來、用于確保頭部和主體殼體之間的絕緣性。
[0004] 此外，一般來講絕緣體是以如下的方式制造的。即，將含有氧化鋁等的原料粉末壓 縮成形，得到成形體，該成形體具有成為上述軸孔的孔部。接著，在向孔部貫穿了支承銷之 后，使磨削用的旋轉(zhuǎn)輥旋轉(zhuǎn)并且使其與上述成形體的外周面接觸。然后，通過利用旋轉(zhuǎn)輥磨 削成形體，形成絕緣體中間體，該絕緣體中間體具有與絕緣體大致相同的形狀，進(jìn)而通過燒 結(jié)絕緣體中間體，得到絕緣體（例如參照專利文獻(xiàn)1等）。
[0005] 但是，隨著內(nèi)燃機(jī)等的動(dòng)作而使端子電極的頭部以固定于絕緣體的腿部的前端部 為基點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)，導(dǎo)致端子電極的腿部有時(shí)會(huì)沖撞于后端側(cè)主干部的內(nèi)周。若端子電極沖 撞于后端側(cè)主干部，則后端側(cè)主干部會(huì)發(fā)生折損，或者即使不至于發(fā)生折損也會(huì)在后端側(cè) 主干部產(chǎn)生微小的龜裂（裂紋），而有可能導(dǎo)致后端側(cè)主干部的強(qiáng)度降低。在此，在謀求防 止后端側(cè)主干部的折損、維持后端側(cè)主干部的強(qiáng)度這樣的方面，增大后端側(cè)主干部的壁厚 而謀求提高其強(qiáng)度的做法是有效的，但近年來，存在使火花塞小徑化的訴求，要求絕緣體的 小徑化。因此，為了謀求絕緣體的小徑化，并且謀求防止后端側(cè)主干部的折損等，一般考慮 通過使軸孔的內(nèi)徑形成得比較小來增大后端側(cè)主干部的壁厚（截面模量）（例如參照專利 文獻(xiàn)2等）。
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006 - 210142號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006 - 100250號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 但是，在將軸孔的內(nèi)徑設(shè)為小徑的情況下，需要將貫穿于上述孔部的支承銷也設(shè) 為小徑，但若將支承銷設(shè)為小徑，則會(huì)導(dǎo)致支承銷的強(qiáng)度降低。因此，有可能在磨削成形體 時(shí)由旋轉(zhuǎn)輥施加的負(fù)荷導(dǎo)致支承銷彎曲，甚至導(dǎo)致磨削之后的絕緣體中間體的尺寸產(chǎn)生偏 差。因而，考慮到這一點(diǎn)，需要確保軸孔的內(nèi)徑在一定程度的大小以上，在直徑比較小的絕 緣體中，通過増大壁厚來防止后端側(cè)主干部的折損、維持后端側(cè)主干部的強(qiáng)度也存在限度。
[0010] 本發(fā)明即是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠謀求絕緣體的小 徑化、并且不增大后端側(cè)主干部的壁厚就能夠抑制后端側(cè)主干部的折損、強(qiáng)度降低的火花 塞。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012] 下面，逐項(xiàng)地對適合解決上述問題的各技術(shù)方案進(jìn)行說明。另外，根據(jù)需要對于對 應(yīng)的技術(shù)方案附注特有的作用效果。
[0013] 技術(shù)方案1.本技術(shù)方案的火花塞包括：
[0014] 絕緣體，其具有沿著軸線方向延伸的軸孔；
[0015] 主體殼體，其配置在上述絕緣體的外周；以及
[0016] 端子電極，其具有腿部和頭部，該腿部貫穿于上述軸孔的后端側(cè)，該頭部形成在上 述腿部的后端側(cè)且其自身的外徑大于上述腿部的外徑，該火花塞的特征在于，
[0017] 在上述絕緣體上設(shè)有自上述主體殼體的后端曝露出來的后端側(cè)主干部，該后端側(cè) 主干部的最大外徑為9. 5mm以下，
[0018] 上述絕緣體具有：
[0019] 端面接受部，其位于比上述絕緣體的后端靠上述軸線方向前端側(cè)的位置，與上述 頭部的前端側(cè)端面接觸；以及
[0020] 外周部，其貫穿有上述頭部中的至少前端部，位于上述頭部的外周。
[0021] 采用上述技術(shù)方案1，由于后端側(cè)主干部的最大外徑為9. 5_以下，因此由振動(dòng)有 可能引起后端側(cè)主干部的折損、強(qiáng)度降低。
[0022] 在這一點(diǎn)上，采用上述技術(shù)方案1，在絕緣體上設(shè)有外周部，該外周部貫穿有端子 電極的頭部中的至少前端部且該外周部位于頭部的外周。因而，在隨著內(nèi)燃機(jī)等的動(dòng)作對 火花塞施加了振動(dòng)之時(shí)，成為利用外周部限制頭部振動(dòng)的形態(tài)（即，對隨著振動(dòng)而易于產(chǎn) 生較大的能量的頭部的振動(dòng)進(jìn)行限制），該頭部的外徑及重量比較大且存在于距端子電極 的如端部（振動(dòng)的基點(diǎn)）最遠(yuǎn)的位置。因此，頭部的振幅變小，能夠減小在頭部廣生的能 量。由此，能夠減小由在頭部產(chǎn)生的能量引起的、從端子電極（腿部）對后端側(cè)主干部施加 的力。其結(jié)果，不增大后端側(cè)主干部的壁厚就能夠更加可靠地防止由端子電極的沖撞所引 起的后端側(cè)主干部的折損、強(qiáng)度降低。
[0023] 技術(shù)方案2.本技術(shù)方案的火花塞基于上述技術(shù)方案1，其特征在于，在將從上述 外周部的后端到上述端面接受部的、沿著上述軸線的距離設(shè)為LI (mm)時(shí)，滿足Ll多0.5。
[0024] 另外，在端面接受部相對于與軸線正交的方向傾斜的情況下，"距離L1"是指從外 周部的后端到端面接受部的最后端的沿著軸線的距離。
[0025] 采用上述技術(shù)方案2,能夠利用外周部有效地限制頭部的振動(dòng)。其結(jié)果，能夠更加 可靠地防止后端側(cè)主干部的折損、強(qiáng)度降低。
[0026] 技術(shù)方案3.本技術(shù)方案的火花塞基于上述技術(shù)方案1或2,其特征在于，在將從上 述外周部的后端到上述端面接受部的、沿著上述軸線的距離設(shè)為LI (mm)，將上述頭部的沿 著上述軸線的長度設(shè)為L2(mm)時(shí)，滿足L1/L2彡1/3。
[0027] 另外，在頭部的前端側(cè)端面相對于與軸線正交的方向傾斜的情況下，"長度L2"是 指從上述前端側(cè)端面中的位于最后端側(cè)的位置的部位到頭部的后端的、沿著軸線的長度。
[0028] 采用上述技術(shù)方案3,能夠利用外周部對頭部中的位于更靠軸線方向后端側(cè)的位 置的部位（距振動(dòng)的基點(diǎn)更遠(yuǎn)的部位）的振動(dòng)進(jìn)行限制。因而，能夠進(jìn)一步減小頭部的振 幅，能夠更加有效地防止后端側(cè)主干部的折損等。
[0029] 技術(shù)方案4.本技術(shù)方案的火花塞基于上述技術(shù)方案1~3中的任一項(xiàng)，其特征在 于，在將從上述外周部的后端到上述端面接受部的、沿著上述軸線的距離設(shè)為LI (mm)，將上 述頭部的沿著上述軸線的長度設(shè)為L2 (mm)時(shí)，滿足L2 < 3. 5、及Ll彡0. 8。
[0030] 近年來，為了確保良好的點(diǎn)火性，將對火花塞（端子電極）施加的電壓設(shè)得更大， 更有可能在頭部與主體殼體之間沿著后端側(cè)主干部的外周面發(fā)生異常放電（所謂的閃 絡(luò)）。在抑制發(fā)生閃絡(luò)這樣一點(diǎn)上，增大后端側(cè)主干部的沿著軸線的長度的做法是有效的， 但鑒于規(guī)格等無法改變火花塞的全長，因此在加長了后端側(cè)主干部的情況下，不得不減小 頭部的沿著軸線的長度。但是，在減小了頭部的長度的情況下，將端子電極和電力供給用 的火花塞帽等連接之后，嵌合于頭部的外周的嵌合構(gòu)件與頭部之間的接觸面積變小。其結(jié) 果，隨著內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)作等而對端子電極施加的振動(dòng)變得更大，后端側(cè)主干部更有可能發(fā)生 折損、強(qiáng)度降低。即，頭部的長度越小，后端側(cè)主干部越易于產(chǎn)生折損等。另外，例如也存在 利用彈簧將火花塞帽等和端子電極之間電連接來替代嵌合構(gòu)件的方法，但在這種情況下， 也同樣是頭部的長度越小，后端側(cè)主干部越易于產(chǎn)生折損等。
[0031] 在這一點(diǎn)上，采用上述技術(shù)方案4,由于頭部的長度L2設(shè)為3. 5mm以下，因此能夠 謀求抑制發(fā)生閃絡(luò)，但另一方面，有可能導(dǎo)致后端側(cè)主干部的折損等。但是，采用上述技術(shù) 方案4,由于距離Ll設(shè)為0. 8mm以上，因此能夠利用外周部更加可靠地限制頭部的振動(dòng)。因 此，即使在后端側(cè)主干部更有可能發(fā)生折損等的情況下，也能夠非常有效地防止后端側(cè)主 干部的折損等。
[0032] 技術(shù)方案5.本技術(shù)方案的火花塞基于上述技術(shù)方案1~4中的任一項(xiàng)，其特征在 于，在上述絕緣體中形成有腿部貫穿部，該腿部貫穿部貫穿有上述腿部，
[0033] 在上述絕緣體中的上述腿部貫穿部和上述端面接受部之間設(shè)有彎曲部，該彎曲部 朝向上述軸線側(cè)呈凸起的彎曲狀，
[0034] 在包含上述軸線在內(nèi)的截面中，將上述彎曲部的外形線的曲率半徑設(shè)為Rl (mm) 時(shí)，滿足Rl彡0. 1。
[0035] 另外，在彎曲部的外形線的曲率半徑不恒定的情況下，"曲率半徑R1"是指，在包含 上述軸線在內(nèi)的截面中，通過彎曲部的外形線中的位于軸線方向最前端的點(diǎn)、上述外形線 中的位于軸線方向最后端的點(diǎn)、以及上述外形線上的上述兩點(diǎn)之間的中點(diǎn)這3點(diǎn)的虛擬圓 的曲率半徑。
[0036] 采用上述技術(shù)方案5,在腿部貫穿部和端面接受部之間設(shè)有朝向軸線側(cè)呈凸起的 彎曲狀的彎曲部。因而，在向絕緣體插入端子電極時(shí)，利用彎曲部引導(dǎo)腿部，能夠高精度地 使軸線和端子電極的中心軸線對齊。因此，能夠使外周部和頭部之間的間隔在周向上大致 均等。由此，無論在端子電極在周向上向哪個(gè)方向振動(dòng)的情況下，都能夠?qū)㈩^部的振幅抑制 在比較小的范圍內(nèi)，其結(jié)果，能夠更加可靠地防止后端側(cè)主干部的折損等。
[0037] 此外，在周向上的一部分中腿部貫穿部和腿部之間的間隔變小的情況下，隨著振 動(dòng)，在上述間隔較小的部位腿部會(huì)易于與絕緣體接觸，但采用上述技術(shù)方案5,能夠使腿部 貫穿部和腿部之間的間隔在周向上大致均等。因此，能夠抑制腿部與絕緣體接觸，能夠進(jìn)一 步提高防止后端側(cè)主干部的折損等的效果。
[0038] 另外，在使曲率半徑Rl過大時(shí)，頭部的前端側(cè)端面有可能會(huì)與彎曲部接觸，頭部 在軸線方向上發(fā)生錯(cuò)位。因而，在抑制頭部錯(cuò)位這一點(diǎn)上，優(yōu)選的是將曲率半徑Rl設(shè)為 3. Omm以下。
[0039] 技術(shù)方案6.本技術(shù)方案的火花塞基于上述技術(shù)方案1~5中的任一項(xiàng)，其特 征在于，在將上述端面接受部的沿著與上述軸線正交的方向的寬度設(shè)為L3 (mm)時(shí)，滿足 0· 5 彡 L