火花塞制造技术

本发明专利技术提供一种火花塞，通过提高耐跳火性实现对异常放电的抑制的同时，实现了耐热性的提高。火花塞（1）包括具有轴向孔（4）的绝缘体（2）、前端位于绝缘体（2）的前端的前端侧的中心电极（5）以及壳体（3）。中心电极（5）具有肩部（52）和主体部（53）并且由外层（5A）和内层（5B）构成。绝缘体（2）的前端部形成有前端面（41），前端面（41）连接到绝缘体（2）的外周面和轴向孔（4）并且朝向后端侧倾斜，绝缘体（2）的前端位于肩部（52）和主体部（53）之间的边界的前端侧的位置。内层（5A）的前端部位于肩部（52）和主体部（53）之间的边界的前端侧的位置。绝缘体（2）和中心电极（5）上的预定的角度A1、A2、A3、A4和A5被设定为满足A1＞90°，A2＜90°，A4＞A5并且A3＞A1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机等中使用的火花塞。
技术介绍
火花塞安装于诸如内燃机(发动机)等燃烧系统以用于点火空气-燃料混合物。一般，火花塞包括具有轴向孔的绝缘体、插入轴向孔的中心电极、围绕绝缘体的外周设置的壳体以及设置于壳体的前端部以与中心电极之间形成火花放电间隙的接地电极。顺便提及，在火花塞中，火花放电间隙的大小随着使用中电极的消耗而扩大。当火花放电间隙的大小扩大时，在火花放电间隙中产生火花所需的放电电压増大。当放电电压以此方式增大时，担心电流沿着绝缘体的表面从中心电极流向壳体(发生所谓的跳火(flashover))或在绝缘体的前端部和壳体的前端部之间产生火花(作为跳火的ー种形式的所谓的侧向火花(side spark))，而不在火花放电间隙中产生正常的火花放电。为了防止作为发生于除了火花放电间隙以外的任何其他位置的放电(异常放电)的跳火,考虑延长从中心电极延伸到达壳体的路径中的沿着绝缘体的表面的路径的距离(沿面距离)。作为用于延长沿面距离的方法，建议下述技术形成较长的腿部，将绝缘体的前端部的外径制得较大，在腿部的表面形成环状槽(例如，參见专利文献1)，并且在腿部的外周面上形成台阶(例如，參见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平6-176848号公报专利文献2 :日本特开2001-143847号公报
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题然而，根据上述的方法，虽然能够抑制异常放电的发生，但是所有的方法都涉及对绝缘体的前端过热的担心(即，耐热性变得不足)。因此，担心由于过热的前端部变成点火源而产生所谓的预点火，在预点火中，空气-燃料混合物在火花塞的点火之前由于热而被点火。鉴于这些情形完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供ー种能够通过改善耐跳火性能而抑制异常放电并且能够增强自身耐热性的火花塞。用于解决问题的方案在下文中，将逐条说明适于解决问题的构造。另外，必要时还将说明各个构造的特定的功能和优点。构造I 根据本构造的火花塞包括绝缘体，其具有沿着轴线延伸的轴向孔；中心电极，其插入所述轴向孔的前端部并且所述中心电极的前端位于比所述绝缘体的前端靠前端侧的位置；以及筒状的壳体，其围绕所述绝缘体的外周设置；所述中心电极包括肩部和主体部，其中所述肩部随着自身从所述中心电极的前端部的后端朝向后端侧延伸而直径増大，所述主体部从所述肩部的后端沿着所述轴线朝向所述后端侧延伸，所述中心电极具有由外层和内层构造的多层结构，其中所述内层设置于所述外层的内部并且包含导热性比所述外层的导热性高的材料，所述火花塞的特征在干所述绝缘体的前端部形成有前端面，所述前端面连接到所述绝缘体的外周面和所述轴向孔，并且所述前端面朝向所述后端侧倾斜，所述绝缘体的所述前端位于比所述中心电极的所述肩部和所述主体部之间的边界靠前端侧的位置，所述内层的前端部位于比所述中心电极的所述肩部和所述主体部之间的所述边界在所述轴线的方向上靠前端侧的位置，并且在包含所述轴线的截面中，当通过使所述轴向孔的外形线朝向前端侧延伸而获得的直线被称为直线LI，通过使所述绝缘体的所述前端部的外侧面的外形线朝向前端侧延伸而获得的直线被称为直线L2，通过延伸所述绝缘体的所述前端面的外形线而获得的直线被称为直线L3，所述肩部的外形线和所述主体部的外形线之间的夹角的二等分线被称为直线L4，且以直角与所述轴线相交的直线被称为直线L5时，下述的角度Al、A2、A3、A4和A5分别满足下面的表达式(I)、(2)、(3)和⑷。Al > 90° …(I)； A2 < 90° …(2)；A4 > A5…(3)；A3 > Al--- (4)，其中，所述角度Al为所述直线LI和所述直线L3之间的夹角中的位于所述绝缘体所在侧的夹角的角度；所述角度A2为所述直线L2和所述直线L3之间的夹角中的位于所述绝缘体所在侧的夹角的角度；所述角度A3为所述肩部的外形线和所述主体部的外形线之间的夹角的角度；所述角度A4为所述直线L3和所述直线L5之间的夹角中的鋭角的角度；所述角度A5为所述直线L4和所述直线L5之间的夹角中的锐角的角度。为了抑制肩部和主体部之间的边界部处发生放电，优选地A3较大。因此，优选地A3彡130°，更优选地A3彡140°。构造2在根据本构造的火花塞中，根据构造I的火花塞的特征在于，在包含所述轴线的截面中，当所述肩部和所述主体部之间的边界点被称为Xl并且所述直线LI和所述直线L3之间的交点被称为X2时，所述边界点Xl和所述边界点X2之间的最短距离为0. 2mm以上。构造3在根据本构造的火花塞中，根据构造I或2的火花塞的特征在于，在包含所述轴线和所述接地电极的所述末端面的中心的截面中，所述直线L3与所述接地电极的所述末端面的外形线的位于所述末端面的所述中心的所述轴线的方向上的前端侧的位置的部分相交。构造4在根据本构造的火花塞中，根据构造I至3中任ー项的火花塞的特征在于，在包含所述轴线的截面中，所述直线L4与所述绝缘体的所述前端面的外形线相交。专利技术的效果根据构造I的火花塞，绝缘体满足Al > 90°并且A2 < 90°，而且绝缘体的前端面形成为从绝缘体的前端部外侧面朝向轴向孔沿轴线方向朝向后端侧傾斜。因此，能够使绝缘体的沿面距离较长。另外，当肩部和主体部之间的边界部处产生火花放电时，放电趋于容易朝向场强变得最大的直线L4的方向产生。然而，根据构造I的火花塞，绝缘体的前端位于边界部的轴线方向上的前端侧的位置并且形成为使得满足A4 > A5。此外，绝缘体的前端面形成为比火花放电在边界部处趋于最容易产生的方向更向后傾斜。由于这些因素，能够通过绝缘体的前端面更可靠地阻碍火花到达壳体，从而可以更可靠地防止边界部和壳体之间的直接放电的发生。结果，与能够使沿面距离较长的构造组合，提高了耐跳火性，从而可以有效地防止异常放电的发生。 如上所述，通过将绝缘体的前端面形成为沿轴线方向朝向后端侧倾斜，能够延长沿面距离。然而，当使Al过大(換言之，当使A2过小)时，绝缘体的前端部的体积减小，并且前端面的形状使得特别地绝缘体的前端部的外侧部沿轴线方向朝向前端侧过度突出。因此，绝缘体的前端部趋于容易过热，导致担心耐热性低下或绝缘体的前端部例如通过切削(chipping)而破损。在这点上，根据构造I的火花塞，绝缘体的前端面被构造为满足A3 > Al，由此，能够防止Al变得过大。结果，能够抑制绝缘体的前端外侧部朝向轴线方向上的前端侧过度突出，从而能够提高耐热性并且能够防止绝缘体的破损。还可以认为，通过简单地减小Al的值而不管A3的值如何，能够抑制绝缘体的前端部的外侧部的突出。然而，在该情况下，如果绝缘体的前端面形成为不满足A3 > Al，则角度A3变得非常小，由此，当施加电压时，放电趋于容易在肩部和主体部之间的边界部处产生。即，如果绝缘体的前端面形成为不满足A3 > Al，则担心不能确保耐热性和耐跳火性中的至少一方的充分的性能。換言之，通过满足A3 > Al，能够确保耐热性和耐跳火性两者的充分的性能。此外，根据构造I的火花塞，具有优良导热性的内层的前端部位于肩部和主体部之间的边界的轴线方向上的前端侧的位置。因此，即使在本构造的被构造成使得绝缘体的前端外侧部朝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.12 JP 2010-0035431.一种火花塞,其包括 绝缘体，其具有沿着轴线延伸的轴向孔； 中心电极，其插入所述轴向孔的前端部并且所述中心电极的前端位于比所述绝缘体的前端靠前端侧的位置；以及 筒状的壳体，其围绕所述绝缘体的外周设置； 所述中心电极包括肩部和主体部，其中所述肩部随着自身从所述中心电极的前端部的后端朝向后端侧延伸而直径増大，所述主体部从所述肩部的后端沿着所述轴线朝向所述后端侧延伸， 所述中心电极具有由外层和内层构造的多层结构，其中所述内层设置于所述外层的内部并且包含导热性比所述外层的导热性高的材料， 所述火花塞的特征在于 所述绝缘体的前端部形成有前端面，所述前端面连接到所述绝缘体的外周面和所述轴向孔，并且所述前端面朝向所述后端侧傾斜， 所述绝缘体的所述前端位于比所述中心电极的所述肩部和所述主体部之间的边界靠前端侧的位置， 所述内层的前端部位于比所述中心电极的所述肩部和所述主体部之间的所述边界靠所述轴线的方向上的前端侧的位置，并且在包含所述轴线的截面中，当 通过使所述轴向孔的外形线朝向前端侧延伸而获得的直线被称为直线LI， 通过使所述绝缘体的所述前端部的外侧面的外形线朝向前端侧延伸而获得的直线被称为直线L2， 通过延伸所述绝缘体的所述前端面的外形线而获得的直线被称为直线L3， 所述肩部的外形线和所述主体部的外形线之间的夹角的二等分线被称为直线L4，且 以直角与所述轴线相交的直线被称为直线L...

【专利技术属性】
技术研发人员：森清辉，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：