专利名称：火花塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机用火花塞。
背景技术：
燃油发动机等内燃机的点火中使用的火花塞具有棒状的中心电极；绝缘件，具有大致筒状的外观形状，内插有中心电极并对其进行支撑；主体配件，具有大致筒状的外观形状，内插有绝缘件并对其进行支撑；接地电极，安装在主体配件的前端面，在与中心电极之间形成火花放电间隙。在将主体配件组装到绝缘件时，进行铆接处理。铆接处理是将组装了中心电极的绝缘体插入到主体配件的贯通孔后进行的处理，是通过将主体配件的后端侧的部位(和安 装了接地电极的端面相反的面一侧)铆接到内表面一侧(绝缘体一侧)将主体配件固定到绝缘体的处理(专利文献I)。通过该铆接处理，在主体配件中，除了铆接的后端侧的部位(以下称为“铆接部”)外，在和铆接部不同的位置上产生变形的部位(以下称为“变形部”)。专利文献I :日本特开2002-184552号公报
发明内容
铆接处理后，主体配件中的残留应力集中到上述变形部，因此当变形部腐蚀时，由于残留应力，可能发生应力腐蚀裂纹并断裂。尤其是在变形部中，主体配件的内周部分易发生腐蚀,从该部分可能产生裂纹。主体配件的内周部分的腐蚀在由主体配件的内周、绝缘件的外周、铆接部、用于密封主体配件和绝缘件的间隙的填料包围的大致气密的空间中，源自因火花塞的设置环境的温度变化(内燃机的运行及停止的反复导致的冷暖反复)而产生的凝露、在前端一侧难以对主体配件内周部分实施电镀等。本发明的目的是，在由主体配件的内周、绝缘件的外周、铆接部及填料包围的空间内，抑制主体配件的腐蚀。本发明用于解决上述课题的至少一部分，可以以下方式或适用例实现。(适用例I)一种火花塞，具有沿着轴线方向延伸的棒状的中心电极；绝缘件，形成为大致筒状，具有沿着上述轴线方向延伸的贯通孔，在上述贯通孔的前端一侧具有上述中心电极，并且具有随着靠近前端一侧直径缩小的支撑部；主体配件，形成为大致筒状，内插有上述绝缘件，在上述支撑部从后端一侧卡止到形成在主体配件的内周上的阶梯部的状态下，保持上述绝缘件；环状的填料，紧密接触地存在于上述支撑部和上述阶梯部之间，通过铆接上述主体配件的后端部并形成铆接部，组装上述绝缘件和上述主体配件，该火花塞的特征在于，具有一个以上的替化防腐蚀部，该替化防腐蚀部在形成在上述填料、上述铆接部、上述绝缘件的外周、上述主体配件的内周之间的空间中，与上述主体配件接触配置，包括标准电极电位低于上述主体配件的部件。在适用例I的火花塞中，具有一个以上的替化防腐蚀部，其在形成在填料、铆接部、绝缘件的外周、主体配件的内周之间的空间中，与主体配件接触配置，包括标准电极电位低于主体配件的部件，因此通过该替化防腐蚀部件替化性地腐蚀，可抑制上述空间中的主体配件的腐蚀。(适用例2)根据权利要求I所述的火花塞，其中，上述填料的面对上述空间的部分作为替化防腐蚀部构成。通过这一构成，和替化防腐蚀部件以和其 他部件不同的独立部件构成时相比，可减少配件个数，抑制火花塞的制造成本。(适用例3)根据权利要求I或权利要求2所述的火花塞，其中，上述主体配件具有向外周方向伸出的变形部，上述替化防腐蚀部中，至少一个替化防腐蚀部和上述变形部相比，配置在上述轴线方向前端一侧。因凝露等而产生的水分大多滞留在被主体配件的内周、绝缘件的外周、铆接部、用于在前端一侧密封主体配件和绝缘件的间隙的填料包围的大致气密的空间的前端一侧，但通过这一构成，和将替化防腐蚀部配置在和变形部相比位于轴线方向后端一侧的构成相t匕,可进一步抑制主体配件的腐蚀。(适用例4)根据权利要求3所述的火花塞，其中，具有多个上述替化防腐蚀部，至少一个替化防腐蚀部和上述变形部相比，配置在上述轴线方向后端一侧。通过该构成，夹着变形部在轴线方向前端一侧及轴线方向后端一侧的任意一方均可配置替化防腐蚀部，因此和仅在任意一方配置替化防腐蚀部的构成相比，可进一步抑制变形部的腐蚀。(适用例5)根据权利要求3或权利要求4所述的火花塞，其中，上述替化防腐蚀部在上述空间中均配置在从上述变形部开始沿着上述轴线方向的距离为5mm以下的位置上。通过该构成，和替化防腐蚀部在空间中配置在从变形部开始沿着轴线方向的距离大于5mm的位置的构成相比，可在比变形部近的位置配置替化防腐蚀部，因此可抑制变形部的腐蚀。(适用例6)根据权利要求I至权利要求5的任意一项所述的火花塞，其中，上述替化防腐蚀部中，至少一个替化防腐蚀部在从上述轴线方向观察时，在上述空间内沿着上述绝缘件的外周配置成环状。通过该构成，至少一个替化防腐蚀部在轴线方向观察时，在空间内沿着绝缘件的外周配置成环状，因此在变形部的任意一个部分中，均可以是在附近配置替化防腐蚀部的构成。因此，和未配置成环状的构成相比，可进一步抑制主体配件的腐蚀。(适用例7)根据权利要求I至权利要求6的任意一项所述的火花塞，其中，各替化防腐蚀部含有的标准电极电位低于上述主体配件的部件的重量是IOmg以上。通过该构成，和替化防腐蚀部含有的标准电极电位低于主体元件的部件的重量小于IOmg的构成相比，可进一步抑制主体配件的腐蚀。此外，作为标准电极电位低于主体配件的部件的重量小于IOmg的构成，例如可以设想标准电极电位低于主体配件的部件涂布(电镀)在主体配件内周的构成。(适用例8)根据权利要求I至权利要求7的任意一项所述的火花塞，其中，上述主体配件的主要成分是铁，标准电极电位低于上述主体配件的部件的主要成分是锌。通过该构成，可以锌为主要成分构成替化防腐蚀部，因此可抑制替化防腐蚀部的制造成本。(适用例9)根据权利要求3所述的火花塞，其中，
配件的外周方向及内周方向的任意一个方向均伸出。通过该构成，在主体配件由标准电极电位比锌大的部件(例如铁)构成的例子中，无法通过熔点较低的锌对主体配件电镀。因此，在该例子中，主体配件易于腐蚀，所以通过设置替化防腐蚀部，可抑制主体配件的腐蚀。(适用例10)根据权利要求I至权利要求9的任意一项所述的火花塞，其中，上述主体配件通过以标准电极电位高于上述主体配件的材料为主要成分的材料进行电镀。通过该构成，在通过电镀无法抑制主体配件的腐蚀的情况下，也可通过设置替化防腐蚀部，抑制主体配件的腐蚀。(适用例11)根据权利要求I至权利要求10的任意一项所述的火花塞，其中，上述主体配件具有向外周方向伸出的变形部，上述变形部中的和上述轴线方向垂直的截面中，面积最小的截面的面积为27mm2以下。通过该构成，是变形部中的和轴线方向垂直的截面中、面积最小的截面的面积为27mm2以下的较小的火花塞，因此在易发生主体配件的腐蚀裂纹的火花塞中，可抑制主体配件的腐蚀。
图I是表示作为本发明的一个实施方式的火花塞的构造的要部截面图。图2是放大表示图I所示的替化防腐蚀部的设置地点的说明图。图3是表示图I中的A-A截面的截面图。图4是表示第I评价试验中使用的火花塞的样本的说明图。图5是表示第I评价试验的试验结果的说明图。图6是表示第2评价试验中使用的火花塞的样本的说明图。图7是表示第2评价试验的试验结果的说明图。图8是表示第3评价试验的试验结果的说明图。图9是表示在第4评价试验中各样本的变形部的最小截面积的说明图。图10是表示第4评价试验的试验结果的说明图。图11是表示变形例I中的火花塞的构造的要部截面图。
具体实施例方式A.实施方式Al.火花塞的构成图I是表示作为本发明的一个实施方式的火花塞的构造的要部截面图。在图I中，以作为火花塞100的轴心的轴线CX为边界，右侧图示火花塞100的外观形状，左侧表示火花塞100的截面形状。火花塞100具有中心电极10、绝缘件20、主体配件30、接地电极40、填料60、替化防腐蚀部70。此外，火花塞100的轴线CX也是中心电极10、绝缘件20、主体配件30的各部件的轴心。中心电极10是沿着轴线CX的方向(轴线方向XD)延伸的棒状的电极，具有在成型为有底筒状的电极母材12的内部埋设了导热性优于电极母材12的芯材14的构成。中心电极10例如可通过以英高镍(4注册商标)等以镍为主要成分的镍合金形成。 中心电极10在电极母材12的前端从绝缘件20的前端露出的状态下固定到绝缘件20上，借助密封体16、陶瓷电阻17、密封体18、端子配件19电连接到绝缘件20的另一端。绝缘件20是包围中心电极10中除了前端一侧的部分以外的其他部分而配置的大致筒状的绝缘体。绝缘件20例如可烧制以氧化铝为首的绝缘性陶瓷材料而形成。绝缘件20从中心电极10露出的一侧(轴线方向XD前端一侧)开始沿着轴线CX依次具有长足部22、第I阶梯部27、第I绝缘体主体部24、绝缘体锷部25、第2绝缘体主体部26。长足部22是朝向轴线方向XD前端一侧外径变小的筒状的部位。第I绝缘体主体部24是具有比长足部22大的外径的筒状的部位。第I阶梯部27是长足部22和第I绝缘体主体部24的边界的阶梯差部分。绝缘体锷部25是具有比第I绝缘体主体部24更大的外径的筒状的部位。第2绝缘体主体部26是具有比绝缘体锷部25小的外径的筒状的部位，在主体配件30和端子配件19之间确保充分的绝缘距离。主体配件30配置在绝缘件20的中央部分的外周上，通过热铆接固定到绝缘件20上。在本实施方式中，主体配件30由镀镍的低碳钢形成。此外，因进行热铆接处理，例如熔点较低的锌不能作为电镀材料使用。主体配件30从轴线方向XD前端一侧开始沿着轴线CX依次具有端面31、安装螺纹部32、主体部34、变形部35、工具扣合部36、铆接部38。端面31是形成在安装螺纹部32前端的中空圆形的面，与接地电极40接合。从端面31的中央部分露出被绝缘件20的长足部22包围的中心电极10 (电极母材12)。安装螺纹部32是在外周具有与发动机头200的安装螺孔210螺合的螺纹牙的圆筒状的部位。在主体配件30的内周和安装螺纹部32对应的位置上，形成向内周方向突出的第2阶梯部33。在该第2阶梯部33上，与绝缘件20的第I阶梯部27对应地配置绝缘件20，这样一来，主体配件30在绝缘件20 (第I绝缘体主体部24)从后端一侧卡止到第2阶梯部33的状态下，可保持绝缘件20。主体部34是和变形部35相比向外周方向伸出的锷状部，向发动机头200压缩垫圈50。变形部35是下述部位将主体配件30通过热铆接固定到绝缘件20时，通过压缩加工向外周方向及内周方向伸出地变形的部位。热铆接后的残留应力集中到该变形部35中。工具扣合部36与变形部35邻接设置，是和变形部35相比向外周方向伸出的锷状部，成形为多边形状，该多边形状与用于将火花塞100安装到发动机头200的工具(未图示)扣合。在本实施例中，工具扣合部36是六角形，在其他实施方式中，也可以是四边形、八角形等其他多边形。在本实施方式中，火花塞100是外径公称直径为MlO的塞子，在工具扣合部36中，相对的边之间的距离是11. 8mm(约12mm)。但是不限于上述构成，在其他实施方式中，也可采用其他大小的火花塞(例如在工具扣合部36中相对的边之间的距离为9mm、IOmm或Ilmm等比12mm小的火花塞，或14mm、16mm等比12mm大的火花塞)。铆接部38与工具扣合部36邻接设置，是将主体配件30通过热铆接固定到绝缘件20时与绝缘件20的第2绝缘体主体部26紧密接触地被塑性加工的部位。接地电极40通过焊接与主体配件30接合，与主体配件30电连接。接地电极40例如可由以英高镍(注册商标)等以镍为主要成分的镍合金形成。接地电极40如下配置从与主体配件30的连接地点开始向与轴线CX交叉的方向弯曲，接地电极40的前端与中心电极10相对。接地电极40的前端与贵金属芯片41结合,在该贵金属芯片41和中心电极10(电极母材12)之间，形成作为产生火花的间隙的火花间隙。此外，在本实施方式中，在接地电极40的前端接合有贵金属芯片41,但不限于此,在接地电极40的前端也可不接合贵金属芯片41。此时，在接地电极40和中心电极10(电极母材12)之间形成作为产生火花的间 隙的火花间隙。填料60具有环状的外观构成，紧密接触地存在于绝缘件20的第I阶梯部27和主体配件30的第2阶梯部33之间，在前端一侧确保绝缘件20和主体配件30之间的气密性。在本实施方式中，填料60由低碳钢形成。此外，柳接部38在后端一侧确保绝缘件20和王体配件30之间的气密性。因此，在绝缘件20的外周、主体配件30的内周、填料60、铆接部38之间，形成确保了气密性的狭小空间。图2是放大表示图I所示的替化防腐蚀部的设置地点的说明图。图3是表示图I中的A-A截面的截面图。在图2中，和图I不同，左右均表示截面形状。如图2、3所示，替化防腐蚀部70具有环状的外观形状，沿着绝缘件20(第I绝缘体主体部24)的外周配置。具体而言，在绝缘件20(第I绝缘体主体部24)上形成沿着外周的槽71，替化防腐蚀部70嵌入到该槽71。此外，也可通过粘合剂将替化防腐蚀部70固定配置到槽71中。替化防腐蚀部70配置在绝缘件20的外周Sf I、主体配件30的内周Sf2、填料60、铆接部38之间形成的空间ARl内，与主体配件30的内周Sf2接触。替化防腐蚀部70由标准电极电位低于主体配件30的部件形成。这是因为，通过以标准电极电位低于主体配件30 (即离子化倾向大)的部件形成，替化性地进行腐蚀，抑制主体配件30的腐蚀。具体而言，在本实施方式中，替化防腐蚀部70由标准电极电位比作为主体配件30的主要成分的铁(标准电极电位-0. 426V)低的锌(标准电极电位-0. 762V)的实材构成。火花塞100安装到发动机头200时，温度环境会大幅变化。即，发动机运行时，火花塞100变为高温，发动机停止时，火花塞100变为低温。并且，火花塞100的温度变为低温(例如零度以下)时，在空间ARl中凝露的可能性较大。此时，在空间ARl中，主体配件30的内周Sf2可能腐蚀(生锈)。当发生腐蚀时，在腐蚀的地方主体配件30中产生裂纹的可能性较大。尤其是在主体配件30中，通过热铆接时的加热而使组分变化，并且在作为残留应力集中的地点的变形部35中发生腐蚀时，在上述部分产生裂纹的可能性较大。但是在本实施方式中，通过在空间ARl中设置替化防腐蚀部70，抑制空间ARl中的主体配件30的腐蚀。此外，上述第I绝缘体主体部24及第I阶梯部27相当于权利要求中的支撑部。并且，第2阶梯部33相当于权利要求中的阶梯部。B.实施例制作具有上述实施方式的构成的样本，作为和耐应力腐蚀裂纹性质试验相关的评价试验，进行以下试验评价有无替化防腐蚀部的影响及配置位置对耐应力腐蚀裂纹性质的影响的试验(第I评价试验)；评价替化防腐蚀部的详细配置位置对耐应力腐蚀裂纹性质的影响的试验(第2评价试验)；评价替化防腐蚀部的形状(是否是完全的环状)对耐应力腐蚀裂纹性质的影响的试验(第3评价试验)；评价变形部35的大小对耐应力腐蚀裂纹性质的影响的试验(第4评价试验)。BI.第I评价试验
图4是表示第I评价试验中使用的火花塞的样本的说明图。在图4中，最左侧的火花塞表示作为比较例的现有的火花塞。并且在图4中，从左边数第2个火花塞表示样本SI,从左边数第3个火花塞表不样本S2,最右边的火花塞表不样本S3。比较例的火花塞在没有替化防腐蚀部70(及槽71)这一点上，和图I所示的本实施例的火花塞100不同，其他构成和火花塞100相同。在样本S I中，替化防腐蚀部70从变形部35 (变形部35中的最前端一侧的位置)开始沿着轴线CX在前端一侧配置在5mm的位置。在样本S2中，替化防腐蚀部70从变形部35 (变形部35中的最后端一侧的位置)开始沿着轴线CX在后端一侧配置在5_的位置。在样本S3中，配置2个替化防腐蚀部70a、70b。具体而言，在样本S3中，第I替化防腐蚀部70a从变形部35 (变形部35中的最前端一侧的位置)开始沿着轴线CX在前端一侧配置在5mm的位置。并且，在样本S3中，第2替化防腐蚀部70b从变形部35 (变形部35中的最后端一侧的位置)开始沿着轴线CX在后端一侧配置在5mm的位置。此外，替化防腐蚀部70、70a、70b的质量在任意的样本及比较例中均是IOOmg。对于这些比较例的火花塞及样本SI S3，分别各准备20个，分别投入到腐蚀液(四水合硝酸钙60%，硝酸铵溶液3%)中，在24小时后取出，计数发生应力腐蚀裂纹(裂缝)的个数，进行评价。图5是表示第I评价试验的试验结果的说明图。在图5中，对样本SI S3及比较例的各火花塞，表示产生裂纹的火花塞的总个数及裂纹的发生率。如图5所示，在不具有替化防腐蚀部的比较例的火花塞中，在20个中有18个火花塞产生裂纹，发生率高达90%。与之相对，在样本SI中，产生的裂纹数为I个，发生率低至5%。并且，在样本S2中，产生的裂纹数为4个，发生率低至20%。并且，在样本S3中，未发生裂纹，因此发生率为0%。根据这些试验结果，通过在空间ARl中设置至少一个替化防腐蚀部，和未设置替化防腐蚀部的构成相比，可抑制主体配件30中的裂纹的发生。并且，在和变形部35相比将替化防腐蚀部70配置在前端一侧的构成中，和配置在后端一侧的构成相比，可抑制裂纹的发生。并且，夹着变形部35在前端一侧和后端一侧的任意一个上均设置替化防腐蚀部，从而和仅在任意一方设置替化防腐蚀部的构成相比，可进一步抑制裂纹的发生。B2.第2评价试验
图6是表示第2评价试验中使用的火花塞的样本的说明图。在图6中，最左侧的火花塞表示样本S4。并且，从左数第2个火花塞表示样本S5，从左数第3个火花塞表示样本S6,从左数第4个火花塞表不样本S7,最右侧的火花塞表不样本S8。在样本S4 S8中，替化防腐蚀部70均和变形部35相比配置在前端一侧(和变形部35中的最前端一侧的位置相比靠近前端一侧)。这些样本S4 S8及上述样本SI的替化防腐蚀部70的配置位置均不同，其他构成彼此相同。具体而言，样本S4从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在15mm的位置。并且，样本S5从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在IOmm的位置，样本S6从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在7_的位置，样本S7从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在4mm的位置，样本S8从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在3_的位置。此外，替化防腐蚀部70的质量在任意一个样本中均是lOOmg。
对于这些样本S4 S8及SI，分别各准备20个，分别投入到腐蚀液(四水合硝酸钙60%，硝酸铵溶液3%)中，在24小时后取出，计数发生应力腐蚀裂纹(裂缝)的个数，进行评价。图7是表示第2评价试验的试验结果的说明图。在图7中，对于样本S4 S8、S1的各火花塞，表示从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX的距离H(mm)、发生裂纹的火花塞的总个数、发生率。如图7所示，在距变形部35的距离H最长的样本S4中，裂纹发生个数是6个，发生率是30 %。在样本S5(H :10mm)中，裂纹发生个数是5个，发生率是25%。在样本S6 (H :7mm)中，裂纹发生个数是3个，发生率是15%。在样本SI (H :5mm)、样本S7 (H :4mm)、样本S8 (H3mm)中，裂纹发生个数均为I个，发生率为5%。根据这些试验结果，在距离H比5mm长的样本S4 S6中，距离H越长，裂纹发生率越高。并且，在距离H为5mm以下的样本S1、S7、S8中，裂纹发生率低至5%，和距离H比5mm长的样本S4 S6相比，裂纹发生率得到充分抑制。即，使替化防腐蚀部70从变形部35中的最前端一侧的位置开始沿着轴线CX在前端一侧配置在5mm以内，和配置在离开5mm以上的构成相比，可抑制裂纹的产生。这是因为，通过在靠近易发生裂纹的变形部35的位置配置替化防腐蚀部70，可抑制变形部35中的腐蚀，进一步抑制应力腐蚀裂纹(裂缝)。B3.第3评价试验在第3评价试验中，制作替化防腐蚀部70的形状不是环状的样本(图I 3所示的沿着替化防腐蚀部70的圆周方向的一部分欠缺的样本)S9，使用该样本S9和上述样本SI (替化防腐蚀部70的形状是环状的样本)，评价耐应力腐蚀裂纹性质。具体而言，准备样本S1、S9各20个，分别投入到腐蚀液(四水合硝酸钙60%，硝酸铵溶液3%)中，在24小时后取出，计数发生应力腐蚀裂纹(裂缝)的个数,进行评价。此外,样本SI和样本S9除了替化防腐蚀部的形状外的其他构成彼此相同。图8是表示第3评价试验的试验结果的说明图。在图8中，对于样本SI、S9的各火花塞，表示产生裂纹的火花塞的总个数、裂纹发生率。如图8所示，在替化防腐蚀部不是环状的样本S9中，在3个火花塞中产生裂纹，发生率为15%。与之相对，在替化防腐蚀部70为环状的样本SI中，仅在一个火花塞中产生裂纹，发生率为5%。根据这些试验结果，在使替化防腐蚀部70环状形成的构成中，和形成为不是环状的形状的构成相比，可抑制主体配件30中的裂纹的产生。这是因为，变形部35沿着主体配件30的圆周方向环状形成，因此通过使替化防腐蚀部70为环状，在变形部35的任意一个部分中，均在附近配置替化防腐蚀部70，因此抑制了腐蚀。B4.第4评价试验在第4评价试验中，制作具有替化防腐蚀部70且变形部35的大小不同的多个样本、及不具有替化防腐蚀部70且变形部35的大小不同的多个样本，评价各样本的耐应力腐蚀裂纹性质。具体而言，首先分别各准备20个以下样本均具有替化防腐蚀部70的、变形部35的最小截面积(和轴线方向XD垂直的截面中，面积最小的截面的面积)为16. Omm2的样本S10、变形部35的最小截面积为19. 6mm2的样本S11、变形部35的最小截面积为23. 7mm2的样本S12、变形部35的最小截面积为27. Omm2的样本S13、变形部35的最小截面积为30. Omm2的样本S14、变形部35的最小截面积为32. 2mm2的样本S15、变形部35的最小截面积为34. 2mm2的样本S16、变形部35的最小截面积为37. 3mm2的样本S17、变形部35的 最小截面积为41. Imm2的样本S18。同样，分别各准备20个以下样本均不具有替化防腐蚀部70的样本的、变形部35的最小截面积和样本SlO相同的样本S20、变形部35的最小截面积和样本Sll相同的样本S21、变形部35的最小截面积和样本S12相同的样本S22、变形部35的最小截面积和样本S13相同的样本S23、变形部35的最小截面积和样本S14相同的样本S24、变形部35的最小截面积和样本S15相同的样本S25、变形部35的最小截面积和样本S16相同的样本S26、变形部35的最小截面积和样本S17相同的样本S27、变形部35的最小截面积和样本S18相同的样本S28。并且，将各样本SlO S28(各20个)投入到腐蚀液(四水合硝酸钙60%，硝酸铵溶液3%)中，在24小时后取出，计数发生应力腐蚀裂纹(裂缝)的个数，进行评价。图9是表示在第4评价试验中各样本的变形部的最小截面积的说明图。在图9中，示意性地表示变形部35的透视图。如图1、9所示，变形部35具有大致筒状的外观形状，在两端部为薄壁，在中央部为厚壁。因此，变形部35中的、和轴线方向XD垂直的截面中，面积最小的截面是两端中的截面Sf3、Sf4的任意一个。图10是表示第4评价试验的试验结果的说明图。在图10中，对样本SlO S28的各火花塞，表示发生裂纹的火花塞的总个数、并且按照各截面积表示效果比率。其中，效果比率是指，在具有替化防腐蚀部70的样本中未产生裂纹的个数(良品个数)相对于在不具有替化防腐蚀部70的样本中未产生裂纹的个数(良品个数)的比例。如图10所示，在不具有替化防腐蚀部70的样本(样本S20 S28)中，随着最小截面积变大，裂纹产生个数有减少倾向。换言之，在变形部35较大的样本中，耐应力腐蚀裂纹性质有较高(即难以产生裂纹)的倾向。这意味着，变形部35越大、即变形部35的厚度越大，即使发生腐蚀也难以破裂。另一方面，在具有替化防腐蚀部70的样本(样本SlO S18)中，无论最小截面积的大小如何，在任意的样本中，均不发生裂纹。因此，具有变形部35越小效果比率越高的倾向。具体而言，例如最小截面积为16. Omm2及19. 6mm2的样本的效果比率是20. 0，与之相对最小截面积为37. 3mm2及41. Imm2的样本的效果比率是I. 3。换言之，变形部35越是小的火花塞，具有替化防腐蚀部70而产生的裂纹抑制效果越明显。如上述试验结果所示，通过在空间ARl配置替化防腐蚀部70、70a、70b，和未配置的构成相比，可抑制裂纹的产生。并且，通过夹着变形部35在前端一侧及后端一侧均配置替化防腐蚀部，和仅在任意一方配置的构成相比，可进一步抑制裂纹的产生。并且，在仅配置一个替化防腐蚀部时，优选和变形部35相比靠近前端一侧，沿着轴线CX的距离为5mm以内。并且，使替化防腐蚀部构成为环状的结构比构成为非环状的结构更优选。并且，变形部35的大小更小时，具体而言，变形部35的最小截面积为27_2以下时，通过设置替化防腐蚀部，可进一步增大效果(抑制裂纹发生)。并且，在火花塞100中，因制造时进行热铆接处理，所以无法进行熔点较低的镀锌。因此，火花塞100和实施了镀锌的火花塞相比易发生腐蚀。但是通过设置替化防腐蚀部70、70a、70b，在易发生腐蚀的火花塞100中，也可抑制腐蚀的发生。C.变形例此外，上述各实施方式及实施例中的构成要素中的、独立权利要求中请求的要素以外的要素是附加性要素，可适当省略。并且，本发明不限于上述实施例、实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以各种方式实施，例如可进行如下变形。
Cl.变形例 I 在实施方式及实施例中，主体配件30通过热铆接组装到绝缘件20,也可替代热铆接而采用冷轧铆接。图11是表示变形例I中的火花塞的构造的要部截面图。图11所示的变形例I的火花塞IOOa在变形部35a的形状中和图I所示的火花塞100不同，其他构成和火花塞100相同。通过冷轧铆接将主体配件30组装到绝缘件20时,如图11所示,变形部35a仅向夕卜周方向伸出，不向内周方向伸出。因此，变形部35a和图1、9所示的变形部35不同，在中央部和两端部中厚度基本相同。具有这一构成的IOOa具有和上述实施方式及各实施例的火花塞100相同的效果。此外，在变形例I的火花塞IOOa中，因采用冷轧铆接，所以可使用熔点较低的锌对主体配件30进行电镀。即也可假设以下构成不设置替化防腐蚀部70，以抑制变形部35的应力腐蚀为目的，进行镀锌。但是在上述构成中，镀浴需要非常长的时间，因此存在火花塞的制造时间非常长的缺点，或者电镀时的空间ARl中的锌的总重量例如小于10mg，腐蚀抑制效果较低。与之相对，在变形例I的火花塞IOOa中，在空间ARl配置替化防腐蚀部70，因此和电镀的构成相比，可缩短火花塞IOOa的制造时间。并且，替化防腐蚀部70的总重量大至lOOmg，因此腐蚀抑制效果较强。即，一般情况下可将作为替化防腐蚀部中含有的部件的、标准电极电位比主体配件低的部件的重量为IOmg以上的替化防腐蚀部，用于本发明的火花塞。C2.变形例 2 在实施方式及实施例中，替化防腐蚀部70、70a、70b均是锌的实材，但本发明不限于此。例如可采用铝、镁等标准电极电位比主体配件30低的任意的金属的实材。并且，例如可将对任意金属(例如和主体配件30 —样的低碳钢)电镀了标准电极电位比主体配件30低的任意金属(例如锌)的部件，作为替化防腐蚀部使用。并且，替化防腐蚀部70、70a、70b均具有环状的外观形状，但本发明不限于此。例如如上述样本S9所示，也可采用圆周上的一部分欠缺的环状的外观形状。并且，也可采用在绝缘件20的外周螺旋状缠绕的外观形状。这些外观形状(环状、部分欠缺的环状、螺旋状)从轴线XD方向观察时，均是环状的外观形状。即，一般情况下，可将在轴线方向XD观察时，在空间ARl中沿着绝缘件20的外周配置成环状的任意的替化防腐蚀部，用于本发明的火花塞。并且，从轴线方向XD观察时，不限于环状的外观形状，也可采用其他外观形状。具体而言，替化防腐蚀部可薄板状、薄圆筒状构成，配置在空间ARl的任意位置。并且也可采用以下构成生成将锌的粉体混合到粘合剂或油中的膏体，将该膏体涂布到绝缘件20(第I绝缘体主体部24)的外周SfI、主体配件30 (安装螺纹部32)的内周Sf2。在上述构成中，绝缘件20的外周Sfl或主体配件30的内周Sf2上涂布的膏体中含有的锌，相当于本发明中的替化防腐蚀部。并且，在实施方式及实施例中，槽71形成在绝缘件20 (第I绝缘体主体部24)的外周Sfl上，也可替代这一结构而形成在主体配件30 (安装螺纹部32)的内周Sf2上。并且,也可采用在绝缘件20的外周Sfl和主体配件30的内周Sf2的任意一方上均设置槽的构成。并且也可与之相对，采用在绝缘件20的外周Sfl和主体配件30的内周Sf2的任意一方上均不设置槽的构成。在该构成中，可采用在绝缘件20的外周Sfl和主体配件30的内周Sf2的之间的非常小的间隙中，配置替化防腐蚀部70的构成。 并且，主体配件30通过镀镍的低碳钢形成，也可通过未进行镀镍的低碳钢形成。C3.变形例 3:在实施方式及实施例中，替化防腐蚀部件70、70a、70b均作为和其他部件不同的独立的部件构成，但本发明不限于此。例如也可将填料60 (在填料60中面对空间ARl的部分)作为替化防腐蚀部构成。具体而言，也可采用以下构成通过用标准电极电位比主体配件30低的金属(例如锌)的实材形成填料60，从而可作为替化防腐蚀部作用。通过这一构成，和替化防腐蚀部件作为和其他部件不同的独立的部件构成时相比，可减少配件个数，抑制火花塞的制造成本。此外，在火花塞中，在空间ARl内除了填料60以外还存在其他密封部件的构成内，也可将上述密封部件形成为锌等的实材。即，一般情况下，可将在空间ARl中与主体配件30接触配置、含有标准电极电位低于主体配件30的部件的I个以上的替化防腐蚀部，用于本发明的火花塞。
权利要求
1.一种火花塞,具有 沿着轴线方向延伸的棒状的中心电极； 绝缘件，形成为大致筒状，具有沿着上述轴线方向延伸的贯通孔，在上述贯通孔的前端一侧具有上述中心电极，并且具有随着靠近前端一侧直径缩小的支撑部； 主体配件，形成为大致筒状，内插有上述绝缘件，在上述支撑部从后端一侧卡止到形成在主体配件的内周上的阶梯部的状态下，保持上述绝缘件；以及 环状的填料，紧密接触地存在于上述支撑部和上述阶梯部之间， 通过铆接上述主体配件的后端部并形成铆接部,组装上述绝缘件和上述主体配件， 该火花塞的特征在于， 具有一个以上的替化防腐蚀部，该替化防腐蚀部在形成在上述填料、上述铆接部、上述绝缘件的外周、上述主体配件的内周之间的空间中，与上述主体配件接触配置，包括标准电极电位低于上述主体配件的部件。
2.根据权利要求I所述的火花塞，其中， 上述填料的面对上述空间的部分作为替化防腐蚀部构成。
3.根据权利要求I或权利要求2所述的火花塞，其中， 上述主体配件具有向外周方向伸出的变形部， 上述替化防腐蚀部中，至少一个替化防腐蚀部和上述变形部相比，配置在上述轴线方向前端一侧。
4.根据权利要求3所述的火花塞，其中， 具有多个上述替化防腐蚀部，至少一个替化防腐蚀部和上述变形部相比，配置在上述轴线方向后端一侧。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的火花塞，其中， 上述替化防腐蚀部在上述空间中均配置在从上述变形部开始沿着上述轴线方向的距离为5mm以下的位置上。
6.根据权利要求I至权利要求5的任意一项所述的火花塞，其中， 上述替化防腐蚀部中，至少一个替化防腐蚀部在从上述轴线方向观察时，在上述空间内沿着上述绝缘件的外周配置成环状。
7.根据权利要求I至权利要求6的任意一项所述的火花塞，其中， 各替化防腐蚀部含有的标准电极电位低于上述主体配件的部件的重量是IOmg以上。
8.根据权利要求I至权利要求7的任意一项所述的火花塞，其中， 上述主体配件的主要成分是铁， 标准电极电位低于上述主体配件的部件的主要成分是锌。
9.根据权利要求3所述的火花塞，其中， 上述变形部在上述主体配件热铆接固定到上述绝缘件的外周时变形，向上述主体配件的外周方向及内周方向的任意一个方向均伸出。
10.根据权利要求I至权利要求9的任意一项所述的火花塞，其中， 上述主体配件通过以标准电极电位高于上述主体配件的材料为主要成分的材料进行电镀。
11.根据权利要求I至权利要求10的任意一项所述的火花塞，其中，上述主体配件具有向外周方向伸出的变形部， 上述变形部中的和上述轴线方向垂直的截面中，面积最小的截面的面积为27mm2以下。
全文摘要
提供一种火花塞，在由主体配件的内周、绝缘件的外周、铆接部及填料包围的空间内抑制主体配件的腐蚀，具有棒状的中心电极；绝缘件，形成为大致筒状，具有沿轴线方向延伸的贯通孔，在贯通孔的前端侧具有中心电极，并且具有随着靠近前端侧直径缩小的支撑部；主体配件，形成为大致筒状，内插有绝缘件，在支撑部从后端侧卡止到形成在内周上的阶梯部的状态下，保持绝缘件；环状的填料，紧密接触地存在于支撑部和阶梯部之间，通过铆接主体配件的后端部并形成铆接部，组装绝缘件和主体配件，具有一个以上的替化防腐蚀部，其在形成在填料、铆接部、绝缘件的外周、主体配件的内周之间的空间中与主体配件接触配置，包括标准电极电位低于主体配件的部件。
文档编号H01T13/20GK102684073SQ20121003270
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月16日
发明者铃木彰 申请人:日本特殊陶业株式会社