火花塞

文档序号:514588 发布日期:2021-05-28 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 火花塞 (Spark plug ) 是由 棚桥祐介 西尾直树 于 2020-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种火花塞,其能够抑制绝缘体相对于主体配件的偏心。火花塞具备:筒状的绝缘体,在自身的外周具有外径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的台阶部;中心电极,配置于绝缘体的轴孔;及筒状的主体配件,在自身的内周具备内径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的搁板部,所述主体配件在台阶部经由密封件卡止于搁板部的状态下将绝缘体从外周侧进行保持,在台阶部及搁板部的任一方中的与密封件相接的部分形成有凹部,在台阶部及搁板部的另一方中的与密封件相接的部分形成有至少一部分与凹部的轴线方向重叠的凸部。(The invention provides a spark plug, which can inhibit the eccentricity of an insulator relative to a main fitting. The spark plug is provided with: a cylindrical insulator having a stepped portion whose outer diameter decreases toward a tip end side in an axial direction on an outer periphery thereof; a center electrode disposed in the axial hole of the insulator; and a cylindrical metal shell having a shelf portion whose inner diameter becomes smaller toward a front end side in an axial direction on an inner periphery thereof, the metal shell holding the insulator from an outer periphery side in a state where the step portion is locked to the shelf portion via a packing, a concave portion being formed in a portion of one of the step portion and the shelf portion, which portion is in contact with the packing, and a convex portion at least a portion of which overlaps with the concave portion in the axial direction being formed in a portion of the other of the step portion and the shelf portion, which portion is in contact with the packing.)

火花塞

技术领域

本发明涉及火花塞,尤其涉及在主体配件与绝缘体之间夹设密封件的火花塞。

背景技术

已知有在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件的锥部的火花塞中,在锥部设置槽的技术(专利文献1)。在专利文献1的技术中,在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件时,由于密封件变形而使密封件的一部分进入到槽中,所以能够抑制密封件相对于锥部(主体配件)的径向的移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-192184号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是,在上述技术中,在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件时,绝缘体有可能相对于密封件在径向上移动。当绝缘体相对于密封件在径向上移动时,绝缘体相对于主体配件偏心,所以在主体配件的内周面与绝缘体的外周面之间的距离短的位置处,容易产生主体配件与绝缘体之间的放电(以下称为“横向火花”),从而容易导致失火。

本发明是为了解决该问题而提出的,其目的在于提供一种能够抑制绝缘体相对于主体配件的偏心的火花塞。

用于解决课题的技术方案

为了实现该目的,本发明的火花塞具备:筒状的绝缘体,具有从前端侧向后端侧沿轴线的方向延伸的轴孔,并且在所述绝缘体自身的外周具有外径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的台阶部;中心电极,配置于轴孔;及筒状的主体配件,在自身的内周具备内径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的搁板部,所述主体配件在台阶部经由密封件卡止于搁板部的状态下将绝缘体从外周侧进行保持,在台阶部及搁板部的任一方中的与密封件相接的部分形成有凹部,在台阶部及搁板部的另一方中的与密封件相接的部分形成有至少一部分与凹部的轴线方向重叠的凸部。

发明效果

根据技术方案1所述的火花塞,在绝缘体的台阶部及主体配件的搁板部的任一方中的与密封件相接的部分形成有凹部,在台阶部及搁板部的另一方中的与密封件接触的部分形成有至少一部分与凹部的轴线方向重叠的凸部。在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件时,凸部进入密封件,被凸部按压的密封件的一部分进入凹部,因此,能够抑制密封件相对于搁板部的径向的移动,由此抑制绝缘体相对于密封件的径向的移动。因此,能够抑制绝缘体相对于主体配件的偏心。

根据技术方案2所述的火花塞,由于凸部的高度小于凹部的深度,所以与凸部的高度大于凹部的深度的情况相比,能够减小对进入到密封件的凸部施加的载荷。因此,除了技术方案1的效果之外,还能够抑制形成有凸部的台阶部或搁板部的破损。

根据技术方案3所述的火花塞,形成于台阶部(绝缘体)的凹部的位置处的绝缘体的径向的厚度的最小值大于比凹部靠前端侧的主体配件的内周中最接近轴线的部位内侧的绝缘体的径向的厚度。因此,除了技术方案1或2的效果之外,还能够在凹部的位置处不易产生贯通绝缘体的绝缘破坏。

根据技术方案4所述的火花塞,凹部形成于搁板部(主体配件)。因此,除了技术方案1或2的效果之外,还能够抑制由于密封件的一部分进入凹部而产生于搁板部的拉伸应力所引起的搁板部的破损。

根据技术方案5所述的火花塞,搁板部的径向上的凹部的中心位于比搁板部的径向的中心靠径向的外侧的位置。由此,能够缩短搁板部的根部与凹部之间的距离,因此,在经由密封件将绝缘体(台阶部)卡止于主体配件(搁板部)时,能够抑制作用于凹部的力的力矩。因此,除了技术方案4的效果之外,还能够使搁板部不易破损。

根据技术方案6所述的火花塞,在形成于台阶部及搁板部的任一方的凹部与密封件的母材之间夹有金属部件。金属部件的维氏硬度比母材的维氏硬度低,因此在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件时,能够使金属部件与形成有凹部的台阶部或搁板部紧贴。因此,除了技术方案1至5中的任一技术方案的效果之外,还能够提高密封件的气密性,并且能够利用金属部件抑制密封件的热阻。

根据技术方案7所述的火花塞,密封件在母材的表面的至少一部分形成金属层。金属层被夹在形成有凹部的台阶部及搁板部的任一方与母材之间。金属层的维氏硬度比母材的维氏硬度低,因此在经由密封件将绝缘体卡止于主体配件时,能够使金属层与形成有凹部的台阶部或搁板部紧贴。由于能够扩大金属层与台阶部或搁板部之间的接触面积,因此除了技术方案1至6中的任一技术方案的效果之外,还能够提高密封件的气密性,并且能够抑制密封件的热阻。

根据技术方案8所述的火花塞,凹部及凸部在角及角落实施了倒圆角,因此能够抑制以凹部或凸部的角或角落为起点的裂纹的产生。因此,除了技术方案1至7中的任一技术方案的效果之外,还能够使台阶部和搁板部不易破损。

附图说明

图1是第一实施方式中的火花塞的单侧剖视图。

图2是将图1的II所示的部分放大后的火花塞的局部剖视图。

图3是第二实施方式中的火花塞的局部剖视图。

图4是第三实施方式中的火花塞的局部剖视图。

图5是第四实施方式中的火花塞的局部剖视图。

图6是第五实施方式中的火花塞的局部剖视图。

图7是第六实施方式中的火花塞的局部剖视图。

图8是第七实施方式中的火花塞的局部剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是第一实施方式中的火花塞10的以轴线O为界的单侧剖视图。图2是将图1的II所示的部分放大后的火花塞10的局部剖视图。在图1中,将纸面下侧称为火花塞10的前端侧,并将纸面上侧称为火花塞10的后端侧(在其他图中也相同)。如图1所示,火花塞10具备绝缘体11、主体配件20以及密封件30。

绝缘体11是由高温下的绝缘性、机械特性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的部件。在绝缘体11形成有沿着轴线O延伸的轴孔12。在绝缘体11的轴线方向的大致中央形成有朝向径向外侧伸出的圆环状的伸出部13。在绝缘体11的外周,在比伸出部13靠前端侧设置有外径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的台阶部14(参照图2)。在绝缘体11的轴孔12的前端侧配置有中心电极15。

中心电极15是沿着轴线O保持于绝缘体11的棒状的电极。中心电极15的导热性优异的芯材被埋设于母材。母材由以Ni为主体的合金或由Ni构成的金属材料形成,芯材由铜或以铜为主要成分的合金形成。芯材可以省略。

中心电极15在绝缘体11的轴孔12中与端子配件16电连接。端子配件16是与高压电缆(未图示)连接的棒状的部件,由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。

主体配件20是由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成的大致圆筒状的部件。主体配件20具有:前端部21,包围绝缘体11的比伸出部13靠前端侧的部分;座部23,与前端部21的后端侧相连;工具卡合部24,配置于座部23的后端侧;及后端部25,与工具卡合部24的后端侧相连。在前端部21的外周面,在前端部21的轴线方向的大致全长上形成有与发动机(未图示)的螺纹孔螺纹接合的外螺纹22。在前端部21的内周设置有内径随着朝向轴线方向的前端侧而变小的搁板部26(参照图2)。

座部23是用于限制外螺纹22相对于发动机的拧入量并且堵塞外螺纹22与螺纹孔之间的间隙的部位。工具卡合部24是在将外螺纹22拧入发动机的螺纹孔时,使扳手等工具卡合的部位。后端部25是朝向径向的内侧弯曲的圆环状的部位。后端部25位于比绝缘体11的伸出部13靠后端侧的位置。

接地电极27是与主体配件20的前端部21连接的棒状的金属制(例如镍基合金制)的部件。接地电极27与中心电极15之间形成火花间隙。在绝缘体11的伸出部13与主体配件20的后端部25之间,遍及整周地设置有填充了滑石等粉末的密封部28。

如图2所示,密封件30介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件30是由比构成主体配件20的金属材料柔软的铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。

在制造火花塞10的工序中,在将密封件30配置在主体配件20的搁板部26与绝缘体11的台阶部14之间的状态下,将主体配件20组装于绝缘体11。从主体配件20的搁板部26到后端部25(参照图1)的部分经由密封件30及密封部28向从绝缘体11的台阶部14到伸出部13的部分施加轴线方向的压缩载荷。其结果,主体配件20保持绝缘体11,并向密封件30施加轴线方向的压缩载荷。绝缘体11的台阶部14经由密封件30卡止于主体配件20的搁板部26。

在主体配件20的搁板部26中的与密封件30相接的部位(以下称为“第一部31”)形成有凹部32。在本实施方式中,凹部32是在第一部31的整周连续形成的截面为四边形的槽。

在绝缘体11的台阶部14中的与密封件30相接的部位(以下称为“第二部35”)形成有至少一部分与凹部32的轴线方向重叠的凸部36。在本实施方式中,凸部36是在第二部分35的整周连续形成的截面为四边形的线条。凸部36的前端面37是相对于轴线O(参照图1)倾斜的倾斜面。前端面37以随着朝向径向的内侧而位于前端侧的方式倾斜,前端面37与第一部31平行地形成。

由于凸部36的至少一部分与凹部32的轴线方向重叠,所以在经由密封件30将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部36进入密封件30,被凸部36按压的密封件30的一部分进入凹部32。由此,能够抑制密封件30相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件30的径向的移动。因此,能够抑制绝缘体11相对于主体配件20的偏心。其结果,能够抑制在主体配件20与绝缘体11之间的空间距离短的位置处容易产生的横向火花的发生。

另外,凸部36进入密封件30,密封件30的一部分进入凹部32,因此能够抑制经由密封件30将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时的密封件30的径向的移动。由此,能够抑制因在径向上移动的密封件30压迫绝缘体11而产生的绝缘体11的破损。

由于凸部36的前端面37与第一部31平行,所以在绝缘体11相对于主体配件20在轴线方向上相对移动而使凸部36进入密封件30时,能够减弱使密封件30在径向上移动的力(作用于前端面37的径向的反作用力)。因此,能够进一步抑制密封件30的径向的移动。

由于能够抑制经由密封件30将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时的密封件30径向的移动,因此能够进一步增大施加于密封件30的轴线方向的压缩载荷。其结果,能够提高密封件30的气密性。

当施加于密封件30的轴线方向的压缩载荷变大时,与密封件30接触的第一部31和第二部35的面积变大,密封件30的厚度变薄。密封件30的热阻与密封件30的厚度成正比,与密封件30的面积成反比,因此能够减小密封件30的热阻。由此,能够增大从绝缘体11经过密封件30向主体配件20移动的热流量,因此能够期待绝缘体11成为火种的提前点火的抑制。

从第二部35起的凸部36的高度H比从第一部31起的凹部32的深度D小。与凸部36的高度H大于凹部32的深度D的情况相比,能够减小向进入到密封件30的凸部36施加的载荷。因此,能够抑制形成有凸部36的台阶部14的破损。

凸部36的体积比凹部32的体积小,因此,能够将由于凸部36进入密封件30而发生了变形的密封件30的一部分收容于凹部32。其结果,由于能够减小未收容于凹部32而在径向上伸出的密封件30的体积,因此能够抑制由于在径向上伸出的密封件30压迫绝缘体11而产生的绝缘体11的破损。

凹部32形成于主体配件20的搁板部26,因此与凹部32形成于绝缘体11的台阶部14的情况相比,能够抑制由于密封件30的一部分进入凹部32而产生的拉伸应力所引起的搁板部26的破损。

搁板部26的径向(图2左右方向)上的凹部32的中心M2位于比搁板部26的径向的中心M1靠径向的外侧的位置。凹部32有可能成为搁板部26的破坏的起点,但通过使径向上的凹部32的中心M2比搁板部26的径向中心M1靠径向的外侧,能够缩短搁板部26的根部与凹部32之间的距离。由此,在经由密封件30将台阶部14卡止于搁板部26时,能够抑制作用于凹部32的力的力矩。因此,能够使搁板部26更加不易破损。

另外,搁板部26的径向的中心M1相当于对搁板部26中的最接近轴线O(参照图1)的部位与搁板部26的径向的外侧的端部进行连结的线段的中点的位置。凹部32的径向的中心M2相当于对凹部32的径向的内侧的缘33与凹部32的径向的外侧的缘34进行连结的线段的中点的位置。

参照图3对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中,对在密封件41的表面设置有金属层43的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图3是第二实施方式中的火花塞40的包含轴线O的局部剖视图,与图2同样地,放大图示了图1的II所示的部分(在图4至图8中也相同)。

如图3所示,火花塞40中,密封件41介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件41具备母材42和形成于母材42的表面的金属层43。母材42是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。金属层43包含比构成母材42的金属材料柔软的Zn、Cu、Al、Sn等金属材料。金属层43通过镀敷、喷镀、蒸镀、化学转化处理等形成于母材42的表面。当然也可以将金属层43形成为多层,例如在Zn的表面施加铬酸盐处理等。

金属层43的维氏硬度比母材42的维氏硬度低。维氏硬度是按照JIS Z2244:2009而测定的。母材42及金属层43的维氏硬度是将火花塞40分解并取出密封件41而测定的。在金属层43中,母材42的表面完全被覆盖的密封件41通过研磨等除去金属层43,使母材42露出来测定母材42的维氏硬度。

在主体配件20的搁板部26中的与密封件41相接的第一部44形成有凹部45。在本实施方式中,凹部45是在第一部44的整周连续形成的截面为半圆状的槽。在绝缘体11的台阶部14中的与密封件41相接的第二部48形成有至少一部分与凹部45的轴线方向重叠的凸部49。在本实施方式中,凸部49是在第二部分48的整周连续形成的截面为半圆状的线条。

在经由密封件41将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部49进入密封件41,被凸部49按压的密封件41的一部分进入凹部45。因此,能够抑制密封件41相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件41的径向的移动。

凹部45及凸部49的截面为半圆状,因此能够抑制凹部45或凸部49的应力集中。由此,能够抑制由凹部45及凸部49的原因引起的裂纹的产生,因此能够使台阶部14及搁板部26不易破损。

密封件41的金属层43被夹在形成有凹部45的搁板部26与母材42之间。由于金属层43的厚度比凹部45的深度D薄,所以母材42及金属层43的一部分进入凹部45。金属层43的维氏硬度比母材42的维氏硬度低,因此在经由密封件41将绝缘体11卡止于主体配件20时,能够使金属层43与形成有凹部45的搁板部26紧贴。由于能够扩大柔软的金属层43与搁板部26之间的接触面积,因此能够提高密封件41的气密性,并且能够抑制密封件41的热阻。

从第二部48起的凸部49的高度H比从第一部44起的凹部45的深度D小。搁板部26的径向(图3左右方向)上的凹部45的中心M2位于比搁板部26的径向的中心M1靠径向的外侧的位置。另外,凹部45的径向的中心M2相当于对凹部45的径向的内侧的缘46与凹部45的径向的外侧的缘47进行连结的线段的中点的位置。这些结构是与第一实施方式中的火花塞10相同的结构,由这些结构带来的作用效果与第一实施方式相同。

参照图4对第三实施方式进行说明。在第二实施方式中,对使用在母材42的表面形成有金属层43的密封件41的情况进行了说明。与此相对,在第三实施方式中,对使用在母材52重叠有金属部件53的密封件51的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图4是第三实施方式中的火花塞50的包含轴线O的局部剖视图。

如图4所示,火花塞50中,密封件51介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件51具备母材52和重叠于母材52的金属部件53。母材52是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。金属部件53是包含比构成母材52的金属材料柔软的Zn、Cu、Al、Sn等金属材料的圆环状的板材。金属部件53的维氏硬度比母材52的维氏硬度低。维氏硬度是按照JIS Z2244:2009而测定的。将火花塞50分解并取出密封件51来测定维氏硬度。

在主体配件20的搁板部26中的与密封件51相接的第一部54形成有凹部55。在本实施方式中,凹部55是在第一部54的整周连续形成的截面为四边形的槽。对凹部55的径向的内侧的缘56(角)、凹部55的径向的外侧的缘57(角)及凹部55的角落55a实施了倒圆角。金属部件53与第一部54相接。凹部55的深度D比金属部件53的厚度大。因此,金属部件53的一部分以及母材52的一部分进入凹部55。

在绝缘体11的台阶部14中的与密封件51相接的第二部58形成有至少一部分与凹部55的轴线方向重叠的凸部59。在本实施方式中,凸部59是在第二部分58的整周连续形成的截面为半圆状的线条。在凸部59的角落59a及凸部59的角59b实施了倒圆角。

在经由密封件51将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部59进入母材52,被凸部59按压的母材52及金属部件53的一部分进入凹部55。因此,能够抑制密封件51相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件51的径向的移动。

凹部55及凸部59在角56、57、59b及角落55a、59a实施了倒圆角,因此能够抑制角56、57、59b及角落55a、59a的应力集中,由此抑制以角56、57、59b及角落55a、59a为起点的裂纹的产生。因此,能够使台阶部14和搁板部26不易破损。

夹在凹部55与母材52之间的金属部件53的维氏硬度比母材52的维氏硬度低,因此在经由密封件51将绝缘体11卡止于主体配件20时,能够使金属部件53与形成有凹部55的搁板部26紧贴。因此,能够提高密封件51的气密性,并且能够利用金属部件53抑制密封件51的热阻。

搁板部26的径向(图4左右方向)上的凹部55的中心M2位于比搁板部26的径向的中心M1靠径向的外侧的位置。另外,凹部55的中心M2相当于对凹部55的径向的内侧的缘56与凹部55的径向的外侧的缘57进行连结的线段的中点的位置。此时的线段的两端是延长分别形成缘56、57的两条线所得的线交叉的点(倒角的中心)。该结构是与第一实施方式中的火花塞10相同的结构,由该结构带来的作用效果与第一实施方式相同。

参照图5对第四实施方式进行说明。在第一实施方式中,对凹部31及凸部36的截面为四边形的情况进行了说明。与此相对,在第四实施方式中,对凹部63及凸部67的截面为三角形的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图5是第四实施方式中的火花塞60的包含轴线O的局部剖视图。

如图5所示,火花塞60中,密封件61介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件61是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。在主体配件20的搁板部26中的与密封件61相接的第一部62形成有凹部63。在本实施方式中,凹部63是在第一部62的整周连续形成的截面为三角形的L型槽。在包含轴线O(参照图1)的截面中表示凹部63的两条线之中,与凹部63的径向的内侧的缘64相连的线与轴线O垂直,与凹部63的径向的外侧的缘65相连的线与轴线O平行。

在绝缘体11的台阶部14中的与密封件61相接的第二部66形成有至少一部分与凹部63的轴线方向重叠的凸部67。在本实施方式中,凸部67是在第二部分66的整周连续形成的截面为三角形的线条。凸部67的前端面68与轴线O(参照图1)垂直。在包含轴线O的截面中,凸部67的侧面69与轴线O平行。

在经由密封件61将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部67进入密封件61,被凸部67按压的密封件61的一部分进入凹部63。因此,能够抑制密封件61相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件61的径向的移动。

在绝缘体11相对于主体配件20在轴线方向上相对移动而使凸部67进入密封件61时,首先,凸部67的前端面68与侧面69形成的角进入密封件61,限制密封件61相对于凸部67的径向的移动。当凸部67进入密封件61时,凸部67的前端面68及第二部66将密封件61的一部分压接于凹部63中的与轴线O(参照图1)平行的面,因此限制密封件61相对于凹部63的径向的移动。因此,能够进一步抑制密封件61的径向的移动。

从第二部66起的凸部67的高度H比从第一部62起的凹部63的深度D小。搁板部26的径向(图5左右方向)上的凹部63的中心M2位于比搁板部26的径向的中心M1靠径向的外侧的位置。另外,凹部63的径向的中心M2相当于对凹部63的缘64、65彼此进行连结的线段的中点的位置。这些结构是与第一实施方式中的火花塞10相同的结构,由这些结构带来的作用效果与第一实施方式相同。

参照图6对第五实施方式进行说明。在第一实施方式至第四实施方式中,对凹部32、45、55、63及凸部36、49、59、67各形成一个的情况进行了说明。与此相对,在第五实施方式中,对形成多个凹部73及凸部75的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图6是第五实施方式中的火花塞70的包含轴线O的局部剖视图。

如图6所示,火花塞70中,密封件71介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件71是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。在主体配件20的搁板部26中的与密封件71相接的第一部72形成有多个凹部73。在本实施方式中,凹部73的每一个是在第一部72的整周连续形成的截面为三角形的L型槽。多个凹部73设置为以轴线O(参照图1)为中心的同心圆状。在包含轴线O的截面中,表示各个凹部73的两条线中的一条线与轴线O垂直,另一条线与轴线O平行。

在绝缘体11的台阶部14中的与密封件71相接的第二部74形成有多个至少一部分与凹部73的轴线方向重叠的凸部75。在本实施方式中,凸部75的每一个是在第二部分74的整周连续形成的截面为三角形的线条。多个凸部75设置为以轴线O(参照图1)为中心的同心圆状。各个凸部75的前端面75a与轴线O垂直。在包含轴线O的截面中,各个凸部75的侧面75b与轴线O平行。

在经由密封件71将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部75进入密封件71,被凸部75按压的密封件71的一部分进入凹部73。因此,能够抑制密封件71相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件71的径向的移动。

凸部75的位置处的绝缘体11的厚度方向的最小值T1是最接近轴孔12(参照图1)的侧面75b与轴孔12之间的径向的距离。最小值T1大于穿过比凹部73靠前端侧的主体配件20的内周中的最接近轴线O(参照图1)的部位76的、垂直于轴线O的直线与绝缘体11的外周面之间的交点77处的绝缘体11的厚度T2。厚度T2是交点77与轴孔12之间的径向的距离。由于T1>T2,能够确保凸部75处的绝缘体11的径向的厚度,因此能够在凸部75的位置处不易产生贯通绝缘体11的绝缘破坏。

由于形成有多个凹部73及凸部75,因此能够增大密封件71与第一部72或第二部74之间的接触面积。由于密封件71的热阻与密封件71的面积成反比,所以通过存在多个凹部73和凸部75,能够减小密封件71的热阻。由此,能够增大从绝缘体11经过密封件71向主体配件20移动的热流量,因此能够期待绝缘体11成为火种的提前点火的抑制。

从第二部74起的凸部75的高度H比从第一部72起的凹部73的深度D小。该结构是与第一实施方式中的火花塞10相同的结构,由该结构带来的作用效果与第一实施方式相同。

参照图7对第六实施方式进行说明。在第一实施方式至第五实施方式中,对在主体配件20形成凹部32、45、55、63、73,在绝缘体11形成凸部36、49、59、67、75的情况进行了说明。与此相对,在第六实施方式中,对在绝缘体11形成凹部83,在主体配件20形成凸部87的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图7是第六实施方式中的火花塞80的包含轴线O的局部剖视图。

如图7所示,火花塞80中,密封件81介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件81是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。在绝缘体11的台阶部14中的与密封件81相接的第一部82形成有凹部83。在本实施方式中,凹部83是在第一部82的整周连续形成的截面为四边形的槽。

在主体配件20的搁板部26中的与密封件81相接的第二部86形成有至少一部分与凹部83的轴线方向重叠的凸部87。在本实施方式中,凸部87是在第二部分86的整周连续形成的截面为四边形的线条。

在经由密封件81将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部87进入密封件81,被凸部87按压的密封件81的一部分进入凹部83。因此,能够抑制密封件81相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件81的径向的移动。

凹部83的位置处的绝缘体11的厚度方向的最小值T1是凹部83中的最接近轴孔12(参照图1)的部位与轴孔12之间的径向的距离。最小值T1大于穿过比凹部83靠前端侧的主体配件20的内周中的最接近轴线O(参照图1)的部位88的、垂直于轴线O的直线与绝缘体11的外周面之间的交点89处的绝缘体11的厚度T2。厚度T2是交点89与轴孔12之间的径向的距离。由于T1>T2,能够确保凹部83处的绝缘体11的径向的厚度,因此能够在凹部83的位置处不易产生贯通绝缘体11的绝缘破坏。

从第二部86起的凸部87的高度H比从第一部82起的凹部83的深度D小。凸部87的前端面87a与第一部82平行。这些结构是与第一实施方式中的火花塞10相同的结构,由这些结构带来的作用效果与第一实施方式相同。

参照图8对第七实施方式进行说明。在第六实施方式中,对凹部83及凸部87的截面为四边形的情况进行了说明。与此相对,在第七实施方式中,对凹部93及凸部97的截面为半圆状的情况进行说明。另外,对于与在第一实施方式中所说明的部分相同的部分,标注相同的标号,并省略以下的说明。图8是第七实施方式中的火花塞90的包含轴线O的局部剖视图。

如图8所示,火花塞90中,密封件91介于绝缘体11的台阶部14与主体配件20的搁板部26之间。密封件91是由铁或钢等金属材料形成的圆环状的板材。在绝缘体11的台阶部14中的与密封件91相接的第一部92形成有凹部93。在本实施方式中,凹部93是在第一部92的整周连续形成的截面为半圆状的槽。

在主体配件20的搁板部26中的与密封件91相接的第二部96形成有至少一部分与凹部93的轴线方向重叠的凸部97。在本实施方式中,凸部97是在第二部分96的整周连续形成的截面为半圆状的线条。凹部93及凸部97的截面为半圆状,因此能够抑制凹部93或凸部97的应力集中。由此,能够抑制由凹部93及凸部97的原因引起的裂纹的产生,因此能够使台阶部14及搁板部26不易破损。

在经由密封件91将绝缘体11的台阶部14卡止于主体配件20的搁板部26时,凸部97进入密封件91,被凸部97按压的密封件91的一部分进入凹部93。因此,能够抑制密封件91相对于搁板部26的径向的移动,从而抑制绝缘体11相对于密封件91的径向的移动。

凹部93的位置处的绝缘体11的厚度方向的最小值T1是凹部93中的最接近轴孔12(参照图1)的部位与轴孔12之间的径向的距离。最小值T1大于穿过比凹部93靠前端侧的主体配件20的内周中的最接近轴线O(参照图1)的部位98的、垂直于轴线O的直线与绝缘体11的外周面之间的交点99处的绝缘体11的厚度T2。由此,能够确保凹部93处的绝缘体11的径向的厚度,因此能够在凹部93的位置处不易产生贯通绝缘体11的绝缘破坏。

以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但本发明不受上述实施方式的任何限定,可容易地推断出在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变形。例如,在实施方式中所说明的凹部或凸部的截面形状、数量是一例,可以适当设定。

在实施方式中,对凹部32、45、55、63、73、83、93是绕轴线O连续的槽,凸部36、49、59、67、75、87、97是绕轴线O连续的线条的情况进行了说明,但并不必限于此。凹部或凸部也可以是绕轴线O断续的凹陷或凸起、散布的凹陷或凸起。此时的凹部或凸部的数量可以适当设定为一个至多个。

在存在多个凹部或凸部的情况下,形成于主体配件20的多个凹部或凸部不需要全部与形成于绝缘体11的凹部或凸部的轴线方向重叠。这是因为,只要在形成于主体配件20的多个凹部或凸部的一部分重叠有形成于绝缘体11的凹部或凸部,就能够抑制密封件的偏心。同样地,只要在形成于绝缘体11的多个凹部或凸部的一部分重叠有形成于主体配件20的凹部或凸部即可。重叠的部分优选隔着轴线O在两侧至少各存在一个。

另外,在凹部或凸部绕轴线O连续的情况下,形成于主体配件20的凹部或凸部不需要在整周上与形成于绝缘体11的凹部或凸部的轴线方向重合。这是因为,只要在形成于主体配件20的凹部或凸部的一部分重叠有形成于绝缘体11的凹部或凸部,就能够抑制密封件的偏心。同样地,只要在形成于绝缘体11的凹部或凸部的一部分重叠有形成于主体配件20的凹部或凸部即可。重叠的部分优选隔着轴线O在两侧至少各存在一个。

在实施方式中,对在包含轴线O的截面中连结凹部32、45、55、63、73、83、93的缘的线段与凸部36、49、59、67、75、87、97在轴线方向上分离的情况进行了说明,但并不必限于此。也可以使凸部36、49、59、67、75、87、97与连结凹部32、45、55、63、73、83、93的缘的线段相接或相交。只要凸部36、49、59、67、75、87、97与该线段相接或相交,就能够使密封件变薄,因此能够进一步减小密封件的热阻。

但是,在凸部36、49、59、67、75、87、97与连结凹部32、45、55、63、73、83、93的缘的线段相接或相交时,也在凹部与凸部之间夹入密封件30、41、51、61、71、81、91,以使凸部与凹部不相接。这是因为,当凸部与凹部相接时,绝缘体11的台阶部14或主体配件20的搁板部26有可能破损。

在实施方式中,对组合截面形状相同或相似形状的凹部和凸部的情况进行了说明,但并不必限于此。当然也可以组合截面形状不同的凹部与凸部。

在实施方式中,对密封件与绝缘体11的台阶部14及主体配件20的搁板部26相接,但密封件与绝缘体11中的比台阶部14靠前端侧的部位或靠后端侧的部位、主体配件20中的比搁板部26靠前端侧的部位或靠后端侧的部位不相接的情况进行了说明。但是,并不必限于此。当然也可以使密封件从台阶部14或搁板部26伸出,从而使密封件与比台阶部14或搁板部26靠前端侧的部位或靠后端侧的部位相接。在该情况下,也在台阶部14及搁板部26的任一方中的与密封件相接的部位(第一部)形成凹部,并在台阶部14及搁板部26的另一方中的与密封件相接的部位(第二部)形成凸部。

在实施方式中,对主体配件20的后端部25经由密封部28向绝缘体11的伸出部13施加轴线方向的载荷的情况进行了说明,但并不必限于此。在省略密封部28而由主体配件20的后端部25向绝缘体11的伸出部13施加轴线方向的载荷的情况下,也能够实现与本实施方式同样的作用效果。

在第二实施方式中,对使用在母材42的整个面形成有金属层43的密封件41的情况进行了说明,但并不必限于此。由于只要在密封件41中的与台阶部14或搁板部26相接的面(特别是具有凹部的面)存在金属层43即可,所以当然可以例如通过从在表面实施了镀敷的镀敷钢板冲裁圆环的形状来制作密封件41。

另外,各实施方式也可以分别通过将其他实施方式所具有的结构的一部分或多个部分追加于该实施方式或者与该实施方式的结构的一部分或多个部分进行交换等,来改变该实施方式。

例如,当然可以将在第二实施方式中所说明的密封件41与其他实施方式中的密封件进行交换,来变更其他实施方式的结构。同样,当然也可以将在第三实施方式中所说明的密封件51与其他实施方式中的密封件进行交换,来变更其他实施方式的结构。另外,当然也可以将在第三实施方式中所说明的对凹部55及凸部59实施的倒圆角应用于其他实施方式中的凹部及凸部的角或角落,来变更其他实施方式的结构。

标号说明

10、40、50、60、70、80、90 火花塞

11 绝缘体

12 轴孔

14 台阶部

15 中心电极

20 主体配件

26 搁板部

30、41、51、61、71、81、91 密封件

32、45、55、63、73、83、93 凹部

36、49、59、67、75、87、97 凸部

42、52 母材

43 金属层

53 金属部件

55a、59a 角落

56、57、59b 角

D 凹部的深度

H 凸部的高度

M1 第二部的中心

M2 凹部的中心

T1 凸部的位置处的绝缘体的厚度的最小值

T2 绝缘体的厚度

O 轴线

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