火花塞及其制造方法技術

本發明專利技術的火花塞能夠確保良好的氣密性并可靠地防止絕緣體發生破損等情況?；鸹ㄈ?1)包括：絕緣電瓷(2)，其具有縮徑部(14)；主體金屬外殼(3)，其設于絕緣電瓷(2)的外周，具有向徑向內側突出的突部(21)。突部(21)具有縮徑部(21A)，卡定部(14)以隔著環狀的板狀密封件(22)的方式卡定于縮徑部(21A)。在含有軸線(CL1)的剖面中，在將與軸線(CL1)正交的直線同卡定部(14)的外形線所成的角中的銳角的角度設為θp(°)、將與軸線(CL1)正交的直線同縮徑部(21A)的外形線所成的角中的銳角的角度設為θs(°)時，滿足θs＞θp。在所述剖面中，在將板狀密封件(22)在第1線段(SL1)的中點(CP1)處的維氏硬度設為Hvo(Hv)、將板狀密封件(22)在第2線段(SL2)的中點(CP2)處的維氏硬度設為Hvi(Hv)時，滿足Hvo＞Hvi。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】火花塞及其制造方法
本專利技術涉及在內燃機等中使用的火花塞及該火花塞的制造方法。
技術介紹
火花塞安裝于內燃機(發動機)等燃燒裝置，用于對燃燒室內的混合氣進行點火。通常，火花塞包括：絕緣體，其具有沿軸線方向延伸的軸孔；中心電極，其插入于所述軸孔的頂端側；主體金屬外殼，其設于所述絕緣體的外周；以及接地電極，其設于主體金屬外殼的頂端部，在該接地電極與中心電極之間形成有間隙。另外，主體金屬外殼在內周具有突部，該突部向徑向內側突出且呈以軸線為中心的環狀。另外，在絕緣體插入到主體金屬外殼的內周且設于該絕緣體自身頂端側的卡定部卡定于所述突部的后端側面、即縮徑部的狀態下，絕緣體對主體金屬外殼的后端部施加負荷，使主體金屬外殼的后端部彎曲變形，從而與主體金屬外殼壓緊(日語：加締め)固定起來。另外，為了謀求提高氣密性，在卡定部與縮徑部之間夾設有環狀的板狀密封件(例如，參照專利文獻1等)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平10-289777號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題然而，近年來，為了謀求內燃機等的設計自由度的提高等，要求火花塞小型化(小徑化)。在這樣的小徑化了的火花塞中，可能難以充分確?？ǘú颗c板狀密封件、縮徑部與板狀密封件之間的接觸面積，而導致氣密性降低。因此，考慮通過增大壓緊固定時的施加負荷、由卡定部和縮徑部以更大的負荷夾持板狀密封件，從而增大板狀密封件與卡定部等之間的接觸壓力，謀求防止氣密性降低。然而，在該情況下，可能會出現這樣的情況：突部過度壓縮變形，突部向徑向內側(即，絕緣體側)突出變形。并且，由于絕緣體被變形了的突部按壓，而有可能使絕緣體產生裂紋等破損、使絕緣體與主體金屬外殼之間發生軸線偏移。本專利技術是鑒于所述情況而做成的，其目的在于提供一種能夠確保良好的氣密性并可靠地防止絕緣體發生破損等情況的火花塞及其制造方法。用于解決問題的方案以下，對適于達到所述目的的各技術方案進行分項說明。另外，根據需要對相應的技術方案附加記載特有的作用效果。技術方案1.本技術方案的火花塞包括：絕緣體，其為筒狀，具有沿軸線方向延伸的軸孔；中心電極，其插入設置在所述軸孔的頂端側；以及主體金屬外殼，其為筒狀，設于所述絕緣體的外周并且具有向徑向內側突出的突部，所述突部具有隨著朝向頂端側去而內徑減小的縮徑部，所述絕緣體在其外周具有隨著朝向頂端側去而外徑減小的卡定部，所述卡定部以隔著環狀的板狀密封件的方式卡定于所述縮徑部，該火花塞的特征在于，在含有所述軸線的剖面中，在將與所述軸線正交的直線同所述卡定部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θp(°)、將與所述軸線正交的直線同所述縮徑部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θs(°)時，滿足θs＞θp，并且所述板狀密封件配置在含有第1線段的位置，該第1線段沿所述軸線方向延伸，且在所述軸線方向上自所述卡定部的后端連結至所述縮徑部，在將所述板狀密封件在所述第1線段的中點處的維氏硬度設為Hvo(Hv)、將所述板狀密封件在第2線段的中點處的維氏硬度設為Hvi(Hv)時，滿足Hvo＞Hvi，該第2線段沿所述軸線方向延伸，且在所述軸線方向上自所述縮徑部的與所述板狀密封件接觸的部位的頂端連結至所述卡定部。采用所述技術方案1，構成為滿足θs＞θp。因此，在將主體金屬外殼和絕緣體壓緊固定時，能夠對縮徑部的位于外周側的部位施加較大的負荷，使施加于縮徑部的位于內周側的部位的負荷較小。因而，能夠有效地抑制朝向徑向內側的突部發生突出變形。其結果，能夠可靠地防止絕緣體發生破損、絕緣體與主體金屬外殼之間發生軸線偏移。另外，采用所述技術方案1，構成為滿足Hvo＞Hvi，板狀密封件的外周側部位的硬度大于板狀密封件的內周側部位的硬度。即，通過使θs＞θp，板狀密封件的外周側部位被卡定部和縮徑部以較大的負荷夾持，但板狀密封件的該被以較大負荷夾持的部位的硬度足夠大。因而，與內周側相比，能夠在與卡定部等之間的接觸面積較大的外周側使板狀密封件與卡定部等之間的接觸壓力顯著增大。其結果，能夠實現良好的氣密性。此外，板狀密封件的被施加的負荷比較小的內周側部位構成為硬度比較小。因而，板狀密封件的內周側部位即使在與卡定部等之間的接觸壓力較小的狀態下也會可靠地與卡定部等密合。其結果，能夠同板狀密封件的外周側部位與卡定部等之間的接觸壓力顯著增大相得益彰地實現非常良好的氣密性。技術方案2.在所述技術方案1的基礎上，本技術方案的火花塞的特征在于，滿足1.03≤Hvo/Hvi≤1.25。采用所述技術方案2，由于構成為滿足Hvo/Hvi≤1.25，因此能夠可靠地防止相比自板狀密封件的內周側部位施加于突部(縮徑部)的負荷而言，自板狀密封件的外周側部位施加于突部(縮徑部)的負荷過大。由此，能夠有效地抑制突部(縮徑部)的一部分發生局部變形，進而能夠進一步可靠地防止絕緣體隨著突部的變形而發生破損等情況。另外，采用所述技術方案2，由于構成為滿足1.03≤Hvo/Hvi，因此能夠平衡性良好地分別提高板狀密封件的外周側部位與卡定部等之間的接觸壓力以及板狀密封件的內周側部位與卡定部等之間的密合性。其結果，能夠謀求氣密性的進一步提高。技術方案3.本技術方案的火花塞的制造方法是所述技術方案1或2所述的火花塞的制造方法，其特征在于，該火花塞的制造方法包括：配置工序，在該工序中，將所述絕緣體以在所述縮徑部與所述卡定部之間配置有所述板狀密封件的狀態配置于所述主體金屬外殼的內周；以及壓緊工序，在該工序中，對所述主體金屬外殼的后端部施加朝向所述軸線方向頂端側的負荷，使所述主體金屬外殼的后端部向徑向內側彎曲變形，從而將所述主體金屬外殼和所述絕緣體以利用所述縮徑部和所述卡定部夾持所述板狀密封件的狀態固定起來，在所述配置工序中，配置如下這樣的板狀密封件：板狀密封件的配置在所述卡定部側的一端面在含有板狀密封件自身的中心軸線在內的剖面中的外形線、同與所述中心軸線正交的直線所成的角中的銳角的角度、即θpp(°)與θp相同，并且，板狀密封件的配置在所述縮徑部側的另一端面在所述剖面中的外形線、同與所述中心軸線正交的直線所成的角中的銳角的角度、即θps(°)與θs相同。需要說明的是，“θpp與θp相同”不僅包括θpp與θp嚴格相同的情況，還包括θpp與θp略微(例如，±2°左右)不同的情況。并且，“θps與θs相同”不僅包括θps與θs嚴格相同的情況，還包括θps與θs略微(例如，±2°左右)不同的情況。通常，在固定主體金屬外殼和絕緣體時，在配置工序中，在卡定部與縮徑部之間配置板狀密封件，在此基礎上，在壓緊工序中對主體金屬外殼的后端部施加負荷，使主體金屬外殼的后端部彎曲變形。由此，將主體金屬外殼和絕緣體以在卡定部與縮徑部之間夾持有板狀密封件的狀態壓緊固定。另外，以往，如圖10(a)所示，在進行配置工序時，配置在卡定部14與縮徑部21A之間的板狀密封件42構成為：位于卡定部14側的一端面42F和位于縮徑部21A側的另一端面42B分別沿與板狀密封件42的中心軸線正交的方向延伸(即平板狀)。并且，如圖10(b)所示，在壓緊工序中，板狀密封件42在自卡定部14側施加的負荷的作用下發生變形，通過進一步施加負荷而使板狀密封件42隨著一端面42F和另一端面42B的變形而發生變形。但是，在所述的方法中，在壓緊工本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種火花塞，該火花塞包括：絕緣體，其為筒狀，具有沿軸線方向延伸的軸孔；中心電極，其插入設置在所述軸孔的頂端側；以及主體金屬外殼，其為筒狀，設于所述絕緣體的外周并且具有向徑向內側突出的突部，所述突部具有隨著朝向頂端側去而內徑減小的縮徑部，所述絕緣體在其外周具有隨著朝向頂端側去而外徑減小的卡定部，所述卡定部以隔著環狀的板狀密封件的方式卡定于所述縮徑部，該火花塞的特征在于，在含有所述軸線的剖面中，在將與所述軸線正交的直線同所述卡定部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θp(°)、將與所述軸線正交的直線同所述縮徑部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θs(°)時，滿足θs＞θp，并且所述板狀密封件配置在含有第1線段的位置，該第1線段沿所述軸線方向延伸，且在所述軸線方向上自所述卡定部的后端連結至所述縮徑部，在將所述板狀密封件在所述第1線段的中點處的維氏硬度設為Hvo(Hv)、將所述板狀密封件在第2線段的中點處的維氏硬度設為Hvi(Hv)時，滿足Hvo＞Hvi，該第2線段沿所述軸線方向延伸，且在所述軸線方向上自所述縮徑部的與所述板狀密封件接觸的部位的頂端連結至所述卡定部。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.07.17 JP 2012-158280;2012.08.28 JP 2012-187281.一種火花塞，該火花塞包括：絕緣體，其為筒狀，具有沿軸線方向延伸的軸孔；中心電極，其插入設置在所述軸孔的頂端側；以及主體金屬外殼，其為筒狀，設于所述絕緣體的外周并且具有向徑向內側突出的突部，所述突部具有隨著朝向頂端側去而內徑減小的縮徑部，所述絕緣體在其外周具有隨著朝向頂端側去而外徑減小的卡定部，所述卡定部以隔著環狀的板狀密封件的方式卡定于所述縮徑部，該火花塞的特征在于，在含有所述軸線的剖面中，在將與所述軸線正交的直線同所述卡定部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θp度、將與所述軸線正交的直線同所述縮徑部的外形線所成的角中的銳角的角度設為θs度時，滿足θs＞θp，并且所述板狀密封件配置在含有第1線段的位置，該第1線段沿所述軸線方向延伸，且在所述軸線方向上自所述卡定部的后端連結至所述縮徑部，在將所述板狀密封件在所述第1線段的中點處的維氏硬度設為Hvo、將所述板狀密封件在第2線段的中點處的維氏硬度設為Hvi時，滿足Hvo＞Hvi，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尾關啟治，加藤友聰，向山直志，小林勉，
申請(專利權)人：日本特殊陶業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP