火花塞及其制造方法技术

本发明专利技术的火花塞能够确保良好的气密性并可靠地防止绝缘体发生破损等情况。火花塞(1)包括：绝缘电瓷(2)，其具有缩径部(14)；主体金属外壳(3)，其设于绝缘电瓷(2)的外周，具有向径向内侧突出的突部(21)。突部(21)具有缩径部(21A)，卡定部(14)以隔着环状的板状密封件(22)的方式卡定于缩径部(21A)。在含有轴线(CL1)的剖面中，在将与轴线(CL1)正交的直线同卡定部(14)的外形线所成的角中的锐角的角度设为θp(°)、将与轴线(CL1)正交的直线同缩径部(21A)的外形线所成的角中的锐角的角度设为θs(°)时，满足θs＞θp。在所述剖面中，在将板状密封件(22)在第1线段(SL1)的中点(CP1)处的维氏硬度设为Hvo(Hv)、将板状密封件(22)在第2线段(SL2)的中点(CP2)处的维氏硬度设为Hvi(Hv)时，满足Hvo＞Hvi。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】火花塞及其制造方法
本专利技术涉及在内燃机等中使用的火花塞及该火花塞的制造方法。
技术介绍
火花塞安装于内燃机(发动机)等燃烧装置，用于对燃烧室内的混合气进行点火。通常，火花塞包括：绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其插入于所述轴孔的顶端侧；主体金属外壳，其设于所述绝缘体的外周；以及接地电极，其设于主体金属外壳的顶端部，在该接地电极与中心电极之间形成有间隙。另外，主体金属外壳在内周具有突部，该突部向径向内侧突出且呈以轴线为中心的环状。另外，在绝缘体插入到主体金属外壳的内周且设于该绝缘体自身顶端侧的卡定部卡定于所述突部的后端侧面、即缩径部的状态下，绝缘体对主体金属外壳的后端部施加负荷，使主体金属外壳的后端部弯曲变形，从而与主体金属外壳压紧(日语：加締め)固定起来。另外，为了谋求提高气密性，在卡定部与缩径部之间夹设有环状的板状密封件(例如，参照专利文献1等)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-289777号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，近年来，为了谋求内燃机等的设计自由度的提高等，要求火花塞小型化(小径化)。在这样的小径化了的火花塞中，可能难以充分确保卡定部与板状密封件、缩径部与板状密封件之间的接触面积，而导致气密性降低。因此，考虑通过增大压紧固定时的施加负荷、由卡定部和缩径部以更大的负荷夹持板状密封件，从而增大板状密封件与卡定部等之间的接触压力，谋求防止气密性降低。然而，在该情况下，可能会出现这样的情况：突部过度压缩变形，突部向径向内侧(即，绝缘体侧)突出变形。并且，由于绝缘体被变形了的突部按压，而有可能使绝缘体产生裂纹等破损、使绝缘体与主体金属外壳之间发生轴线偏移。本专利技术是鉴于所述情况而做成的，其目的在于提供一种能够确保良好的气密性并可靠地防止绝缘体发生破损等情况的火花塞及其制造方法。用于解决问题的方案以下，对适于达到所述目的的各技术方案进行分项说明。另外，根据需要对相应的技术方案附加记载特有的作用效果。技术方案1.本技术方案的火花塞包括：绝缘体，其为筒状，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其插入设置在所述轴孔的顶端侧；以及主体金属外壳，其为筒状，设于所述绝缘体的外周并且具有向径向内侧突出的突部，所述突部具有随着朝向顶端侧去而内径减小的缩径部，所述绝缘体在其外周具有随着朝向顶端侧去而外径减小的卡定部，所述卡定部以隔着环状的板状密封件的方式卡定于所述缩径部，该火花塞的特征在于，在含有所述轴线的剖面中，在将与所述轴线正交的直线同所述卡定部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θp(°)、将与所述轴线正交的直线同所述缩径部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θs(°)时，满足θs＞θp，并且所述板状密封件配置在含有第1线段的位置，该第1线段沿所述轴线方向延伸，且在所述轴线方向上自所述卡定部的后端连结至所述缩径部，在将所述板状密封件在所述第1线段的中点处的维氏硬度设为Hvo(Hv)、将所述板状密封件在第2线段的中点处的维氏硬度设为Hvi(Hv)时，满足Hvo＞Hvi，该第2线段沿所述轴线方向延伸，且在所述轴线方向上自所述缩径部的与所述板状密封件接触的部位的顶端连结至所述卡定部。采用所述技术方案1，构成为满足θs＞θp。因此，在将主体金属外壳和绝缘体压紧固定时，能够对缩径部的位于外周侧的部位施加较大的负荷，使施加于缩径部的位于内周侧的部位的负荷较小。因而，能够有效地抑制朝向径向内侧的突部发生突出变形。其结果，能够可靠地防止绝缘体发生破损、绝缘体与主体金属外壳之间发生轴线偏移。另外，采用所述技术方案1，构成为满足Hvo＞Hvi，板状密封件的外周侧部位的硬度大于板状密封件的内周侧部位的硬度。即，通过使θs＞θp，板状密封件的外周侧部位被卡定部和缩径部以较大的负荷夹持，但板状密封件的该被以较大负荷夹持的部位的硬度足够大。因而，与内周侧相比，能够在与卡定部等之间的接触面积较大的外周侧使板状密封件与卡定部等之间的接触压力显著增大。其结果，能够实现良好的气密性。此外，板状密封件的被施加的负荷比较小的内周侧部位构成为硬度比较小。因而，板状密封件的内周侧部位即使在与卡定部等之间的接触压力较小的状态下也会可靠地与卡定部等密合。其结果，能够同板状密封件的外周侧部位与卡定部等之间的接触压力显著增大相得益彰地实现非常良好的气密性。技术方案2.在所述技术方案1的基础上，本技术方案的火花塞的特征在于，满足1.03≤Hvo/Hvi≤1.25。采用所述技术方案2，由于构成为满足Hvo/Hvi≤1.25，因此能够可靠地防止相比自板状密封件的内周侧部位施加于突部(缩径部)的负荷而言，自板状密封件的外周侧部位施加于突部(缩径部)的负荷过大。由此，能够有效地抑制突部(缩径部)的一部分发生局部变形，进而能够进一步可靠地防止绝缘体随着突部的变形而发生破损等情况。另外，采用所述技术方案2，由于构成为满足1.03≤Hvo/Hvi，因此能够平衡性良好地分别提高板状密封件的外周侧部位与卡定部等之间的接触压力以及板状密封件的内周侧部位与卡定部等之间的密合性。其结果，能够谋求气密性的进一步提高。技术方案3.本技术方案的火花塞的制造方法是所述技术方案1或2所述的火花塞的制造方法，其特征在于，该火花塞的制造方法包括：配置工序，在该工序中，将所述绝缘体以在所述缩径部与所述卡定部之间配置有所述板状密封件的状态配置于所述主体金属外壳的内周；以及压紧工序，在该工序中，对所述主体金属外壳的后端部施加朝向所述轴线方向顶端侧的负荷，使所述主体金属外壳的后端部向径向内侧弯曲变形，从而将所述主体金属外壳和所述绝缘体以利用所述缩径部和所述卡定部夹持所述板状密封件的状态固定起来，在所述配置工序中，配置如下这样的板状密封件：板状密封件的配置在所述卡定部侧的一端面在含有板状密封件自身的中心轴线在内的剖面中的外形线、同与所述中心轴线正交的直线所成的角中的锐角的角度、即θpp(°)与θp相同，并且，板状密封件的配置在所述缩径部侧的另一端面在所述剖面中的外形线、同与所述中心轴线正交的直线所成的角中的锐角的角度、即θps(°)与θs相同。需要说明的是，“θpp与θp相同”不仅包括θpp与θp严格相同的情况，还包括θpp与θp略微(例如，±2°左右)不同的情况。并且，“θps与θs相同”不仅包括θps与θs严格相同的情况，还包括θps与θs略微(例如，±2°左右)不同的情况。通常，在固定主体金属外壳和绝缘体时，在配置工序中，在卡定部与缩径部之间配置板状密封件，在此基础上，在压紧工序中对主体金属外壳的后端部施加负荷，使主体金属外壳的后端部弯曲变形。由此，将主体金属外壳和绝缘体以在卡定部与缩径部之间夹持有板状密封件的状态压紧固定。另外，以往，如图10(a)所示，在进行配置工序时，配置在卡定部14与缩径部21A之间的板状密封件42构成为：位于卡定部14侧的一端面42F和位于缩径部21A侧的另一端面42B分别沿与板状密封件42的中心轴线正交的方向延伸(即平板状)。并且，如图10(b)所示，在压紧工序中，板状密封件42在自卡定部14侧施加的负荷的作用下发生变形，通过进一步施加负荷而使板状密封件42随着一端面42F和另一端面42B的变形而发生变形。但是，在所述的方法中，在压紧工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞，该火花塞包括：绝缘体，其为筒状，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其插入设置在所述轴孔的顶端侧；以及主体金属外壳，其为筒状，设于所述绝缘体的外周并且具有向径向内侧突出的突部，所述突部具有随着朝向顶端侧去而内径减小的缩径部，所述绝缘体在其外周具有随着朝向顶端侧去而外径减小的卡定部，所述卡定部以隔着环状的板状密封件的方式卡定于所述缩径部，该火花塞的特征在于，在含有所述轴线的剖面中，在将与所述轴线正交的直线同所述卡定部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θp(°)、将与所述轴线正交的直线同所述缩径部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θs(°)时，满足θs＞θp，并且所述板状密封件配置在含有第1线段的位置，该第1线段沿所述轴线方向延伸，且在所述轴线方向上自所述卡定部的后端连结至所述缩径部，在将所述板状密封件在所述第1线段的中点处的维氏硬度设为Hvo(Hv)、将所述板状密封件在第2线段的中点处的维氏硬度设为Hvi(Hv)时，满足Hvo＞Hvi，该第2线段沿所述轴线方向延伸，且在所述轴线方向上自所述缩径部的与所述板状密封件接触的部位的顶端连结至所述卡定部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.17 JP 2012-158280;2012.08.28 JP 2012-187281.一种火花塞，该火花塞包括：绝缘体，其为筒状，具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其插入设置在所述轴孔的顶端侧；以及主体金属外壳，其为筒状，设于所述绝缘体的外周并且具有向径向内侧突出的突部，所述突部具有随着朝向顶端侧去而内径减小的缩径部，所述绝缘体在其外周具有随着朝向顶端侧去而外径减小的卡定部，所述卡定部以隔着环状的板状密封件的方式卡定于所述缩径部，该火花塞的特征在于，在含有所述轴线的剖面中，在将与所述轴线正交的直线同所述卡定部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θp度、将与所述轴线正交的直线同所述缩径部的外形线所成的角中的锐角的角度设为θs度时，满足θs＞θp，并且所述板状密封件配置在含有第1线段的位置，该第1线段沿所述轴线方向延伸，且在所述轴线方向上自所述卡定部的后端连结至所述缩径部，在将所述板状密封件在所述第1线段的中点处的维氏硬度设为Hvo、将所述板状密封件在第2线段的中点处的维氏硬度设为Hvi时，满足Hvo＞Hvi，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾关启治，加藤友聪，向山直志，小林勉，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP