火花塞及其制造方法

火花塞及其制造方法
【专利摘要】本发明提供减少火花塞中的多重放电的发生的技术。火花塞具备主接地电极和三个辅助接地电极。第1辅助接地电极的与主体配件接合的位置是隔着中心电极与主接地电极的与上述主体配件接合的位置相对的位置。此外，第2及第3辅助接地电极的与主体配件接合的位置是隔着中心电极相对的位置。当将第1辅助接地电极的宽度设为W，将第2辅助接地电极与第3辅助接地电极之间的最短距离设为T，将最短距离T的与第1辅助接地电极垂直的方向成分的距离设为Tp时，设定为W≥Tp。
【专利说明】火花塞及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种火花塞及其制造方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，火花塞通过在中心电极与接地电极之间的放电间隙产生火花放电来进行引燃。关于中心电极及接地电极的形状，根据火花塞的用途及其要求特性，设计各种形状。尤其是公知如下火花塞:通过设置多个接地电极，实现耐汚损性及引燃性的改善、放电所需的电压(要求电压)的降低等(专利文献I?5等)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开昭60-081784号公报
[0006]专利文献2:日本特开平05-0326107号公报
[0007]专利文献3:日本特开平08-031955号公报
[0008]专利文献4:日本特开2001-237045号公报
[0009]专利文献5:日本特开2005-183189号公报
[0010]专利文献6:日本特开2008-171646号公报

【发明内容】

[0011]发明所要解决的问题
[0012]然而，在具有多个接地电极的火花塞中，根据接地电极的形状及配置，由于放电间隙的周围的气体(gas)的流动，引起火花流动，存在发生所谓的多重放电或无法抑制多重放电的发生的问题。若产生多重放电，则加速电极的消耗，因此存在火花塞的寿命缩短的问题。
[0013]本发明的目的在于提供减少火花塞中的多重放电的发生的技术。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]本发明是为了解决上述问题中的至少一部分而做出的，能够通过以下方式或适用例来实现。
[0016][适用例I]一种火花塞，具备:中心电极，在轴线方向上延伸；绝缘体，具有在上述轴线方向上延伸的轴孔，在上述轴孔中插入设置有上述中心电极；主体配件，配置在上述绝缘体的外周；主接地电极，其一端部与上述主体配件的前端部接合，另一端部在与上述中心电极的前端部之间在上述轴线方向上形成间隙Gl ;以及三个辅助接地电极，其一端部与上述主体配件的前端部接合，另一端部在与上述中心电极的侧面之间形成间隙，在与上述中心电极之间形成间隙的上述三个辅助接地电极的另一端部的相对面比上述绝缘体的前端位于上述轴线方向前端侧，上述三个辅助接地电极中的第I辅助接地电极的与上述主体配件接合的位置隔着上述中心电极与上述主接地电极的与上述主体配件接合的位置相对，上述三个辅助接地电极中的第2辅助接地电极和第3辅助接地电极的与上述主体配件接合的位置隔着上述中心电极相对，上述火花塞的特征在于，当将上述第I辅助接地电极的宽度设为W、将上述第2辅助接地电极与上述第3辅助接地电极之间的最短距离设为T、将上述最短距离T的与上述第I辅助接地电极垂直的方向成分的距离设为Tp时，W > Tp。
[0017][适用例2]根据适用例I所述的火花塞，其特征在于，当将上述第I辅助接地电极的上述中心电极侧的前端部与上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部侧面的距离设为 S2、S3 时，满足 S2 ( 0.7mm, S3 ( 0.7_。
[0018][适用例3]根据适用例2所述的火花塞，其特征在于，上述间隙Gl和上述中心电极与上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极之间的间隙G2、G3为|G2-G11 ( 0.2mm、
G3-G1 ( 0.2mm 的关系。
[0019][适用例4]根据适用例3所述的火花塞，其特征在于，上述间隙Gl满足
0.2mm < Gl < 1.0mm。
[0020][适用例5]根据适用例I~4中任一项所述的火花塞，其特征在于，上述主接地电极的宽度L与上述距离Tp为L大于Tp的关系。
[0021][适用例6]根据适用例5所述的火花塞，其特征在于，L大于W大于Tp。
[0022][适用例7]根据适用例I~6中任一项所述的火花塞，其特征在于，该火花塞用于气体发动机。
[0023][适用例8]—种火花塞的制造方法,该火花塞为适用例I~7中任一项所述的火花塞，该火花塞的制造方法 的特征在于，包括以下工序:在上述主体配件上接合上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的工序；在上述接合之后对上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极进行弯曲加工的 工序；以及在上述弯曲加工之后构成在上述主体配件的内侧组装有上述绝缘体和上述中心电极的组装体的组装工序，还包括冲压工序，用剖面大致圆形的冲压工具，冲压上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部，以至少在上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部之间的中央部形成冲压部，当将沿着与连接上述第2辅助接地电极和第3辅助接地电极的方向及上述轴线方向这两个方向垂直的方向测量的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的宽度设为V，将形成在上述第2辅助接地电极与第3辅助接地电极之间的上述冲压部的直径设为D时，以满足W2 ^ D2-V2的方式进行冲压。
[0024][适用例9]根据适用例8所述的火花塞的制造方法，其特征在于，上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工前的长度形成为如下长度:在同时进行上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工时，上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的上述第I辅助接地电极侧的侧面与上述第I辅助接地电极的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极侧的前端之间的最短距离M满足M > O。
[0025][适用例10]根据适用例9所述的火花塞的制造方法，其特征在于，在上述弯曲加工前的上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的前端部分别设置有锥部，在同时进行上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工时，上述第I辅助接地电极的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极侧的前端比上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的上述第I辅助接地电极侧的侧面位于上述中心电极侧。
[0026]另外，本发明能够以各种方式来实现，例如能够以火花塞、火花塞用的配件及它们的制造方法等方式来实现。[0027]发明效果
[0028]根据适用例I的结构，除了主接地电极以外，还具备三个辅助接地电极，其中的第I辅助接地电极被设置在隔着中心电极与主接地电极相对的位置，因此能够遮蔽来自该方向的气体的流动，能够减少因放电间隙附近的气体的流动而发生的多重放电。另外，在将第2及第3辅助接地电极之间的最短距离设为T时，该最短距离T的与第I辅助接地电极垂直的方向成分的距离Tp可以认为是表示沿着第I辅助接地电极延伸的方向从外部向放电间隙流入的气体的流路的大小的指标。因此，通过将火花塞构成为使该距离Tp与第I辅助接地电极的宽度W的关系满足W > Tp，能够更有效地遮蔽来自第I辅助接地电极延伸的方向的气体的流动，能够充分减少因气体的流动而发生的多重放电。
[0029]在适用例2的火花塞中，距离S2、S3可以认为是表示沿着第2及第3辅助接地电极的前端部侧面向放电间隙附近流入的气体的流路的大小的指标。因此，通过将这些距离S2、S3设定为0.7mm以下，能够提高沿着该方向的气体流动的遮蔽效果，能够进一步减少因气体的流动而发生的多重放电。
[0030]根据适用例3的结构，由于中心电极和主接地电极之间的间隙Gl与中心电极和第2及第3辅助接地电极之间的间隙G2、G3之差非常小，因此能够将这些间隙G1、G2、G3均用作放电间隙。其结果，能够降低放电开始的要求电压 。
[0031]在适用例4的结构中，中心电极与主接地电极之间的放电间隙Gl的值小，存在容易因放电间隙附近的气体流动而发生多重放电的趋势，因此上述气体流动的遮蔽所实现的多重放电的减少效果也很显著。
[0032]根据适用例5的结构，由于主接地电极的宽度L被设定为距离Tp (表示向放电间隙流入的气体的流路的大小)以上，因此能够有效地遮蔽从主接地电极的方向向放电间隙流入的气体，能够进一步减少多重放电。
[0033]根据适用例6的结构，能够有效地遮蔽从主接地电极的方向及第I辅助接地电极的方向向放电间隙流入的气体，能够充分减少多重放电。
[0034]根据适用例7的火花塞，尤其是在气体发动机用的火花塞中，与汽油发动机及酒精发动机火花塞相比，存在容易因放电间隙附近的气体的流动而发生多重放电的趋势。因此，在气体发动机用的火花塞中，气体流动的遮蔽所实现的多重放电的低减效果也很显著。
[0035]根据适用例8的结构，使用冲压工具在第2及第3辅助接地电极的前端部之间的中央部形成冲压部，因此能够容易以在第2及第3辅助接地电极与中心电极之间形成小的间隙的方式形成冲压部。在此，参数(D2-V2)可以认为是表示从第2与第3辅助接地电极之间向冲压部流动的气体的流路的大小的指标。另一方面，参数W是第I辅助接地电极的宽度。因此，通过将冲压部冲压成满足W2 ^ D2-V2,能够通过第I辅助接地电极有效地遮蔽气体流动，能够减少多重放电。
[0036]根据适用例9的结构，能够防止在弯曲加工中第I~第3辅助接地电极彼此干扰。
[0037]根据适用例10的结构，能够使第I~第3辅助接地电极的前端彼此进一步接近，因此能够进一步减小之后通过对前端进行冲压而形成的冲压部。其结果，能够有效地遮蔽朝向冲压部的气体流动，能够减少多重放电。
【专利附图】

【附图说明】[0038]图1是作为本发明的一个实施方式的火花塞的部分剖视图。
[0039]图2是放大表示第I实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0040]图3是放大表示作为比较例的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0041]图4是放大表示第2实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0042]图5是放大表示第3实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0043]图6是放大表示第4及第5实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0044]图7是放大表示第6实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0045]图8是放大表示第7实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。
[0046]图9是表示火花塞的制造方法的工序的流程图。
[0047]图10是表示图9的步骤T50中的弯曲加工及冲压加工的情况的说明图。
[0048]图11是表示正常放电和多重放电发生时的放电波形的说明图。
[0049]图12是表示实施例和比较例的实验结果(多重放电发生率)的一例的图表。
[0050]图13是表示火花塞的试样SOl?S05的形状及实验结果的图。
[0051]图14是表示与辅助放电间隙尺寸对火花塞的耐久性带来的影响相关的试验结果的图。
【具体实施方式】
[0052]图1是作为本发明的一个实施方式的火花塞100的部分剖视图。另外，在图1中，将火花塞100的轴线方向OD设为图中的上下方向，将下侧设为火花塞100的前端侧，将上侧设为后端侧来进行说明。火花塞100具备作为绝缘体的绝缘子10、保持该绝缘子10的主体配件50、在绝缘子10内保持于轴线方向OD上的中心电极20、接地电极30、以及设置在绝缘子10的后端部的端子配件40。如在后文详细说明那样，设置有多个接地电极30。
[0053]众所周知，绝缘子10烧制氧化铝等而形成，具有在轴中心形成有向轴线方向OD延伸的轴孔12的筒形状。在轴线方向OD的大致中央形成有外径最大的凸缘部19，比其靠后端侧(图1中的上侧)形成有后端侧主体部18。比凸缘部19靠前端侧(图1中的下侧)，形成有外径比后端侧主体部18小的前端侧主体部17，进一步比该前端侧主体部17靠前端侦牝形成有外径比前端侧主体部17小的长腿部13。长腿部13越靠向前端侧，直径越小，在火花塞100安装于内燃机的发动机缸盖200上时，暴露于其燃烧室。在长腿部13与前端侧主体部17之间形成有台阶部15。
[0054]主体配件50是用于在内燃机的发动机缸盖200上固定火花塞100的圆筒状的配件。主体配件50在内部将绝缘子10保持成包围从其后端侧主体部18的一部分到长腿部13的部位。主体配件50由低碳钢材料形成，具备供未图示的火花塞扳手嵌合的工具卡合部51、以及与设置在内燃机的上部的发动机缸盖200的安装螺纹孔201螺合的形成有螺纹牙的安装螺纹部52。
[0055]在主体配件50的工具卡合部51与安装螺纹部52之间，形成有凸缘状的密封部54。在安装螺纹部52与密封部54之间的螺纹颈59中，插入嵌合有弯折板体而形成的环状的衬垫5。衬垫5在将火花塞100安装到发动机缸盖200上时，在密封部54的底座面55与安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被压溃而变形。通过该衬垫5的变形，火花塞100与发动机缸盖200之间被密封，经由安装螺纹孔201的发动机内的漏气得到防止。[0056]在比主体配件50的工具卡合部51靠后端侧，设置有薄壁的铆接部53。此外，在密封部54与工具卡合部51之间，设置有与铆接部53同样薄的屈曲(Buckling)部58。在从工具卡合部51到铆接部53的主体配件50的内周面与绝缘子10的后端侧主体部18的外周面之间，夹设有圆环状的环部件6、7，进一步在两个环部件6、7之间填充有滑石(Talc)9的粉末。以使铆接部53向内侧弯折的方式进行铆接，从而经由环部件6、7及滑石9，绝缘子10在主体配件50内被朝向前端侧推压。由此，在主体配件50的内周形成在安装螺纹部52的位置的台阶部56上，经由环状的密封片8支撑绝缘子10的台阶部15，主体配件50与绝缘子10成为一体。此时，主体配件50与绝缘子10之间的气密性由密封片8来保持，防止燃烧气体流出。屈曲部58构成为，在铆接时伴随着压缩力的施加而向外挠曲变形，延长滑石9的轴线方向OD的压缩长度来提高主体配件50内的气密性。另外，在比台阶部56靠前端侧的主体配件50与绝缘子10之间，设置有预定尺寸的空隙。
[0057]中心电极20是具有如下结构的棒状的电极，该结构是:在由英科耐尔(Inconel，商标名)600或601等镍或以镍为主要成分的合金形成的电极母材21的内部埋设有，由热传导性比电极母材21优良的铜或以铜为主要成分的合金构成的芯材25。通常情况下，中心电极20是在形成为有底筒状的电极母材21的内部填入芯材25，并从底侧进行挤压成型而拉伸来制作出来的。芯材25在主体部分具有大致一定的外径，但是在前端侧形成有缩径部。中心电极20在轴孔12内朝向后端侧延伸设置，经由密封体4及陶瓷电阻3 (图1)而与后方(图1中的上方)的端子配件40电连接。在端子配件40上经由火花塞帽(未图示)连接有高压电缆(未图示)，被施加高电压。
[0058]另外，图1所示的火花塞的整体结构仅是一例，也能够采用其他各种结构。
[0059]图2(A)是放大表示第I实施方式的火花塞的放电间隙的附近的主视图，图2(B)是其左侧视图，图2(C)是仰视图。图2(D)是从图2(C)去除主接地电极300后的说明图。作为电极，设置有中心电极20、与中心电极20相对的主接地电极300、以及三个辅助接地电极310、320、330。这些电极20、300、310、320、330比绝缘子(绝缘体)10向下端侧突出。在主接地电极300的前端部的上表面上设置有凸部302，但也可以省略该凸部302。另外，中心电极20、接地电极300、310、320、330可以由同一材料(例如镍合金)形成，或者也可以由不同的材料形成。凸部302也是同样的。此外，也可以在中心电极20的下端和主接地电极300的凸部302的上端分别设置有贵金属端头。另外，在上述图1中，为了便于图示，仅描绘一个接地电极30 (相当于主接地电极300)来代表四个接地电极300、310、320、330。
[0060]中心电极20是沿着上下方向(图1的轴线方向0D)延伸的大致圆柱状的电极，优选的是其下端具有大致圆形。主接地电极300与主体配件50的下端接合，以使其前端部分大致水平为止弧状地弯折约90度。在主接地电极300的凸部302与中心电极20之间，形成有放电间隙Gl (火花间隙)(图2(A))。三个辅助接地电极310、320、330也以使其前端部分大致水平为止弧状地弯折约90度。但是，由于辅助接地电极310、320、330整体在轴线方向上突出的长度小，因此辅助接地电极310、320、330的前端部位于与中心电极20的侧面相对的位置(图2(A)、图2(B))。换言之，辅助接地电极310、320、330的前端部被配置成包围中心电极20的周围。另外，在本实施方式中，三个辅助接地电极310、320、330在轴线方向上突出相同的长度，但是也可以使其中的一部分(例如第I辅助接地电极310)与其他相比在轴线方向上突出不同的长度。[0061]如图2(C)、图2(D)所示，从底面观察时(即，在与图1的轴线方向OD垂直的平面上)，三个辅助接地电极310、320、330和主接地电极300具有以下配置的特征点。(Al)三个辅助接地电极310、320、330和主接地电极300以等角度间隔(即以90度间隔)配置在中心电极20的周围。(A2)第I辅助接地电极310位于夹着中心电极20而与主接地电极300相对的位置。(A3)第2及第3辅助接地电极320、330位于夹着中心电极20而彼此相对的位置。(A4)将第I辅助接地电极310及中心电极20的中心彼此连接的方向与将第2及第3辅助接地电极320、330的中心彼此连接的方向正交。(A5)第I辅助接地电极310的前端面平坦。(A6)第2及第3辅助接地电极320、330的前端面分别形成为大致圆筒面状(剖面大致圆弧状)。(A7)在第2及第3辅助接地电极320、330的前端面之间，形成有剖面大致圆形的空间PS(称为“冲压部PS”)。另外，这些配置的特征点是优选配置的一例，也可以根据火花塞的用途等适当省略或变更这些特征点的一部分。例如，也可以将第I辅助接地电极310的前端面形成为大致圆筒面状(剖面大致圆弧状)。此外，作为冲压部PS的剖面形状，也可以采用大致圆形以外的其他形状采用。
[0062]图2 (A)?图2(D)中所记载的参数的定义如下。〈参数的定义>:D:第2与第3辅助接地电极320、330之间的冲压部PS的直径；G1:主接地电极300与中心电极20之间的间隙(还称为“主放电间隙”)；G2:第2辅助接地电极320与中心电极20之间的间隙(还称为“辅助放电间隙”)；G3:第3辅助接地电极330与中心电极20之间的间隙(还称为“辅助放电间隙”);L:主接地电极300的宽度；S2:沿着从中心电极20的中心朝向第I辅助接地电极310的方向测定时的从第2辅助接地电极320的前端部侧面到第I辅助接地电极310的前端的距离(还称为“辅助电极偏移量S2”)；S3:沿着从中心电极20的中心朝向第I辅助接地电极310的方向测定时的从第3辅助接地电极330的前端部侧面到第I辅助接地电极310的前端的距离(还称为“辅助电极偏移量S3”)；T:第2与第3辅助接地电极320、330之间的最短距离；Τρ:第2与第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T的Y方向成分(后述)；V2:第2辅助接地电极330的宽度；V3:第3辅助接地电极330的宽度；W:第I辅助接地电极310的宽度
[0063]另外，X方向是将中心电极20与第I辅助接地电极310连接的方向，Y方向是与X方向垂直的方向。上述各种参数中间隙GI是图2 (A)所示的主视图中的高度方向的参数，其他参数是如图2(C)或图2(D)所示从底面观察时的参数(将各部分投影到与图1的轴线方向OD垂直的平面上时的参数)。如后文中用图4说明的那样，距离T的Y方向成分Tp是考虑了第I辅助接地电极310的前端部延伸的第I方向与第2及第3辅助接地电极320、330的前端部延伸的第2方向不正交的情况的参数。在第I实施方式中，由于这两个方向正交，因此T=Tp。另外，在距离S2、S3相等的情况下，代表两者而使用“距离S”的参数。在宽度V2、V3相等的情况下，也代表两者而使用“宽度V”的参数。
[0064]在图2(A)?图2(D)所示的第I实施方式的火花塞中，上述参数成立如下关系。(BI)第2及第3辅助接地电极320、330具有相同的形状，各自所涉及的两个参数的值(例如G2与G3、S2与S3、V2与V3)彼此相等。(B2)第I辅助接地电极310的宽度W与第2及第3辅助接地电极320、330的宽度V2、V3相等。辅助接地电极310、320、330的宽度W、V2、V3的值优选例如约2?约3mm的范围。(B3)辅助接地电极310、320、330的宽度W、V2、V3小于主接地电极300的宽度L。另外，主接地电极300的宽度L的值优选例如约3?约4_的范围。(B4)第2和第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T与其Y方向成分Tp相等。(B5)第I辅助接地电极310的宽度W为第2与第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T的Y方向成分Tp以上。另外,最短距离T及其Y方向成分Tp的值优选约2~约4mm的范围。(B6)从第2及第3辅助接地电极320、330的前端部侧面到第I辅助接地电极310的前端的距离S2、S3(辅助电极偏移量)大于零且为0.7mm以下。(B7)主接地电极300和中心电极20之间的间隙Gl与第2及第3辅助接地电极320、330和中心电极20之间的间隙 G2、G3 有 IG2-G11≤0.2mm、| G3-G11≤0.2mm 的关系。(B8)主接地电极 300 的间隙 Gl满足0.2mm ≤Gl ≤ 1.0mm。(B9)主接地电极300的宽度L、第I辅助接地电极310的宽度W、第2及第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T的Y方向成分Tp有Tp ≤ W ≤ L的关系。另外，这些参数关系是优选关系的一例，也可以根据火花塞的用途等适当省略或变更这些关系的一部。
[0065]第I实施方式的火花塞中的电极的形状、配置及参数关系具有以下效果。第I效果为，由于在中心电极20的周围，在与主接地电极300不同的方向上设置有多个辅助接地电极310、320、330，因此能够减少或抑制因中心电极20的周围的气体流动(气流)而产生的多重放电现象。众所周知，在火花塞的正常的放电现象中，最初产生电容放电而开始放电，接着持续产生感应放电。在电容放电中，可见到尖峰状的电压变化，但是在感应放电中，中心电极20与接地电极300之间维持比电容放电小很多的电压。另一方面，多重放电是在产生通常的感应放电的期间产生多个尖峰状的电容放电的现象。在多重放电中，由于产生多个尖峰状的电压变化，因此存在消耗电极的问题。本申请的发明人发现若在中心电极20的周围，气体的流动紊乱，则容易产生多重放电，此外发现通过在中心电极20的周围设置多个辅助接地电极，能够有效地减少多重放电现象。尤其是，通过隔着中心电极20而在与主接地电极300相反的一侧设置第I辅助接地电极310，与没有第I辅助接地电极310的情况相比，能够减少或抑制因该方向(-X方向)的气体流动而产生多重放电。另外，将这样遮蔽朝向放电间隙附近的气体流动来减少多重放电的效果还称为“气体流动的遮蔽效果”。
[0066]第2效果为，由于将第I辅助接地电极310的宽度W设定为大于距离Tp (图2 (D))，因此能够充分确保第I辅助接地电极310所发挥的气体流动的遮蔽效果(上述参数关系B5)。即，与第I辅助接地电极310的宽度W小于距离Tp的情况相比，能够增大第I辅助接地电极310所发挥的气体流动的遮蔽效果，来减少或防止多重放电。
[0067]第3效果为，由于将辅助电极偏移量S2、S3分别设定为超过零且0.7mm以下的小的值，因此能够充分提高第I与第2辅助接地电极310、320之间及第I与第3辅助接地电极310、330之间的气体流动的遮蔽效果(上述参数关系B6)。其结果，能够进一步减少或防止多重放电。另外，该参数关系B6还可以理解为，第I辅助接地电极310的前端位于比第2及第3辅助接地电极320、330的前端部侧面更远离中心电极20的位置。此外，辅助电极偏移量S2可以理解为，表示与主接地电极300的侧面垂直的方向(Y方向)上的第I辅助接地电极310与第2辅助接地电极320之间的间隙(即气体流动的流路的大小)的指标。辅助电极偏移量S3也是同样的。因此，为了遮蔽沿着该间隙的气体流动，优选的是，将辅助电极偏移量S2、S3设为0.7mm以下的小的值。但是，也可以将辅助电极偏移量S2、S3设为超过0.7mm的值，但是若设定为0.7mm以下，则能够更有效地遮蔽气体流动。
[0068]第4效果为，由于设定为使|G2_G1|≤0.2mm、| G3-G11≤0.2謹成立，因此除了主接地电极300的间隙Gl以外，还能够将辅助接地电极320、330的间隙G2、G3也作为放电用间隙来利用(上述参数关系B7)。即，除了在主接地电极300的间隙Gl产生火花塞的放电以外，还能够在辅助接地电极320、330的间隙G2、G3产生火花塞的放电。其结果，能够降低放电所要求的电压(要求电压)。另外，在典型的情况下，主接地电极300的间隙Gl被设定为比辅助接地电极320、330的间隙G2、G3小的值。具体地说，优选的是，将主接地电极300的间隙Gl设定为满足0.2mm SGlS 1.0mm的值。发明人发现在各种用途的火花塞中，在将天然气(LNG)及液化石油气等用作可燃气体的气体发动机用的火花塞中，与燃烧汽油及酒精的发动机用的火花塞相比，产生因气体流动引起的多重放电的问题尤其大。在气体发动机用的火花塞中，优选的是，将主接地电极300的间隙Gl设定为满足0.2mm ^ Gl ^ 1.0mm的值，在这种情况下，通过设置多个辅助接地电极310、320、330，能够有效地减少多重放电。另外，优选的是，第2及第3辅助接地电极320、330的前端面分别形成为大致圆筒面(剖面大致圆弧状)。这样，与第2及第3辅助接地电极320、330的前端面平坦的情况相比，能够将第2及第3辅助接地电极320、330的前端面与中心电极20之间的间隙G2、G3更有效地利用为放电用间隙。此外，第2及第3辅助接地电极320、330的前端面在分别形成为大致圆筒面时，还能够提高这些间隙G2、G3中的气体流动的遮蔽效果。另一方面，第I辅助接地电极310的前端面既可以如图2(D)所示大致平坦，或者也可以与第2及第3辅助接地电极320,330同样形成为大致圆筒面状(剖面大致圆弧状)。
[0069]第5效果为，由于将距离Tp和主接地电极300的宽度L设定为Tp < L的关系，因此能够通过主接地电极300的宽度L遮蔽第2与第3辅助接地电极320、330之间存在的宽度Tp的间隙(上述参数关系B9)。其结果，能够提高中心电极20的周围中主接地电极300侧的气体流动的遮蔽效果，能够减少或抑制多重放电。另外，基于同样的原因，关于第I辅助接地电极310的宽度W，也优选Tp SW的关系。但是，若将第I辅助接地电极310的宽度W设为过大，则会过度妨碍可燃气体向中心电极20的周围流入，反而存在降低引燃性能的可能性。因此，优选的是，第I辅助接地电极310的宽度W小于主接地电极300的宽度L。因此,优选的是,成立Tp < L的关系。
[0070]如上所述，在图2所示的第I实施方式的火花塞中，除了主接地电极300以外，还设置三个辅助接地电极310、320、330，通过上述四个接地电极300、310、320、330遮蔽中心电极20的周围，因此能够充分获得气体流动的遮蔽效果。其结果，具有能够减少或抑制因在中心电极20的周围存在过度的气体流动而产生的多重放电的效果。另外，从以下说明的其他实施方式能够理解那样，能够对上述各种形状及参数关系进行各种变更及修正。
[0071]图3是放大表示作为比较例的火花塞的放电间隙的附近的说明图。该比较例与图2所示的第I实施方式的不同点在于，没有设置第I辅助接地电极。在该比较例中，由于没有第I辅助接地电极所发挥的气体流动的遮蔽效果，因此与第I实施方式相比，存在高频度地产生多重放电的趋势。
[0072]图4(A)是第2实施方式的说明图，与第I实施方式的图2(D)对应。在该火花塞中，第2及第3辅助接地电极320s、330s的前端部延伸的方向SD与第I辅助接地电极310s的前端部延伸的方向X不正交。另外，在图4(A)中，省略了主接地电极300的图示。主接地电极300例如与第I实施方式同样能够设置在与第I辅助接地电极310s相对的位置。
[0073]在图4(B)中，用实线描绘图4(A)的第2及第3辅助接地电极320s、330s，关于第I辅助接地电极310s，偏移其位置而用虚线描绘出来。第2与第3辅助接地电极320s、330s之间的最短距离T是沿着这些电极的前端部延伸的SD方向的距离。方向Y是与X方向(第I辅助接地电极310s的前端部延伸的方向)垂直的方向。这样，在Y方向与SD方向不同的情况下，最短距离T的Y方向成分Tp为小于最短距离T的值。从图4㈧可以理解那样，该成分Tp表示第2及第3辅助接地电极320s、330s的冲压部PS朝向第I辅助接地电极310s的开口的大小(气体的流路的大小)。
[0074]在图4(B)中，第2及第3辅助接地电极320s、330s的宽度V(=V2=V3)、电极320s、330s之间的冲压部PS的直径D、电极320s、330s之间的最短距离T之间成立以下关系。
[0075]D2=T2+V2...(1)
[0076]T2=D2-V2...(2)
[0077]如上所述，最短距离T的Y方向成分Tp表示第2及第3辅助接地电极320s、330s的冲压部PS朝向第I辅助接地电极310s延伸的方向(X方向)打开的开口的大小。因此，为了充分确保第I辅助接地电极310s所发挥的气体流动的遮蔽效果，优选的是，将第I辅助接地电极310s的宽度W设为距离Tp及距离T以上的值(上述参数关系B9)。
[0078]Tp ^ T ^ W...(3)
[0079]若考虑上述⑵式和(3)式，则优选的是，第I辅助接地电极310s的宽度W、第2及第3辅助接地电极320s、330s的冲压部PS的直径D、第2及第3辅助接地电极320s、330s的宽度V成立以下关系。
[0080]W2 ^ D2-V2...(4)
[0081]若该(4)式成立，则能够通过第I辅助接地电极310s充分遮蔽冲压部PS的X方向的开口，能够减少或抑制多重放电。
[0082]图5(A)、图5(B)是放大表示第3实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图，是与图2(C)、图2(D)相当的图。该第3实施方式与第I实施方式的不同点仅在于，第I辅助接地电极310a的宽度W大于第2及第3辅助接地电极320、330的宽度V，其他结构与第I实施方式相同。在该结构中，能够进一步增大第I辅助接地电极310a所发挥的气体流动的遮蔽效果，因此能够进一步减少或抑制多重放电。另外，与第3实施方式相反，也可以将第I辅助接地电极310的宽度设为稍小于第2及第3辅助接地电极320、330的宽度V。
[0083]图6㈧是放大表示第4实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图，是与第I实施方式的图2(D)相当的图。第4实施方式与第I实施方式的不同点仅在于，第I辅助接地电极310b的前端部的形状及位置，其他结构与第I实施方式相同。即，该第I辅助接地电极310b的前端部具有剖面大致圆弧状的前端面311b，在其两侧形成有锥部312b。前端面311b具有与第2及第3辅助接地电极320、330的冲压部PS所形成的直径D的圆匹配的形状。因此，三个辅助接地电极310b、320、330与中心电极20之间的间隙大致一定。其结果，能够利用这些间隙产生更稳定的放电，此外能够降低放电的要求电压。第I辅助接地电极310b的锥部312b是为了防止第I辅助接地电极310b与第2及第3辅助接地电极320、330干扰而设置的。另外,在该第4实施方式中，辅助电极偏移量S2、S3为0_。此外,第I辅助接地电极310b与第2辅助接地电极320之间的间隙及第I辅助接地电极310b与第3辅助接地电极330之间的间隙分别为大致O。在该结构中，能够进一步增大第I辅助接地电极310b所发挥的气体流动的遮蔽效果，因此能够进一步减少或抑制多重放电。[0084]图6(B)是放大表示第5实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图。第5实施方式与第4实施方式的不同点仅在于，第I?第3辅助接地电极310c、320c、330c的前端部的形状及位置，其他结构与第4实施方式相同。S卩，第I?第3辅助接地电极310c、320c、330c的前端部分别具有剖面大致圆弧状的前端面，并且在各自的两侧形成有锥部312c、322c、332c。此外，辅助电极偏移量S2、S3为负。另外，辅助电极偏移量S2、S3是从第2及第3辅助接地电极320c、330c的前端部的两个侧面中更靠近第I辅助接地电极310c的侧面(图6(B)的右侧的侧面)沿着X方向(第I辅助接地电极310c延伸的方向)测得的值。即，在第5实施方式中，第I辅助接地电极310c的前端位于比第2及第3辅助接地电极320c、330c的前端部侧面接近中心电极20的位置。这样的配置是通过在第I?第3辅助接地电极310c、320c、330c的前端部的两侧分别形成锥部312c、322c、332c而实现的。在第5实施方式中，能够在三个辅助接地电极310c、320c、330c相互之间确保足够的间隙，并且能够防止彼此干扰，这一方面比第4实施方式更理想。
[0085]图7(A)?图7(D)是放大表示第6实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图，是与第I实施方式的图2(A)?图2(D)相当的图。第6实施方式与第I实施方式的不同点在于，与第I实施方式相比三个辅助接地电极310d、320d、330d的前端位于更远离中心电极20的位置、以及第I辅助接地电极310d的前端面形成为大致圆筒面状(即，剖面为与直径D的圆匹配的大致圆弧状)这两点，其他结构与第I实施方式相同。三个辅助接地电极310d、320d、330d的前端由于位于远离中心电极20的位置，因此辅助电极偏移量S2、S3大于0.7mmο即，在该结构中，由于三个辅助接地电极310d、320d、330d的前端位于远离中心电极20的位置，因此这些电极310d、320d、330d所发挥的气体流动的遮蔽效果小于第I实施方式。因此，从减少或抑制多重放电的观点考虑，与该第6实施方式相比，更优选辅助电极偏移量S2、S3小的第I实施方式。
[0086]图8是放大表示第7实施方式的火花塞的放电间隙的附近的说明图，是与第6实施方式的图7 (D)相当的图。第7实施方式与第6实施方式的不同点仅在于,与第6实施方式相比，三个辅助接地电极310e、320e、330e的前端位于更接近中心电极20的位置，其他结构与第6实施方式相同。另外，由于第I辅助接地电极310e的前端位于接近中心电极20的位置，因此辅助电极偏移量S2、S3为0.7mm以下。在该结构中，辅助接地电极310e、320e、330e所发挥的气体流动的遮蔽效果大于第6实施方式，这一点是理想的。此外，在该第7实施方式中，三个辅助接地电极310e、320e、330e的前端面具有与直径D的圆匹配的形状(剖面大致圆弧状)，这些电极310e、320e、330e与中心电极20之间的间隙一定，这一点是理想的，这与图6(A)所示的第4实施方式及图6 (B)所示的第5实施方式相同。但是，在第7实施方式中，由于在辅助接地电极310e、320e、330e的前端部没有形成锥部，因此更容易制造。
[0087]图9是表示本发明的一个实施方式的火花塞的制造方法的工序的流程图。在步骤TlO中，准备主体配件50，在步骤T20中，准备绝缘子10。在步骤T30中，准备主接地电极300和辅助接地电极310、320、330。在步骤T40中，在主体配件50上接合主接地电极300和辅助接地电极310、320、330，在步骤T50中，对辅助接地电极310、320、330进行弯曲加工及冲压加工。
[0088]图10是表示步骤T50中的弯曲加工及冲压加工的情况的说明图。在此，表示图6⑶中所说明的第5实施方式的火花塞的加工工序，图1O(Al)?图1O(Cl)是火花塞的下端的主视图，图10(A2)?图10(C2)是其仰视图。另外，在图10中，在主接地电极300的前端部没有设置凸部302 (图2 (A))。但是，也可以在图10所示的步骤T50之后或之前进行的某个工序中，在接地电极300的前端部设置凸部302。图10 (Al)、图10 (A2)表示在步骤T40中主接地电极300c及辅助接地电极310c、320c、330c接合到主体配件50上的状态。在该例子中，准备棒状的电极部件并接合到主体配件50。之后，使用第I弯曲工具(省略图示)进行弯曲加工，以使三个辅助接地电极310c、320c、330c的前端成为约90度的弧状。
[0089]图10 (BI)、图10 (B2)表示弯曲加工后的状态。成为辅助接地电极310c、320c、330c的电极部件的前端在后述的冲压工序中被冲压，但在图1O(Bl)、图10(B2)中表示冲压之前的电极部件的形状。弯曲加工前的各电极部件的长度与预先确定为，在该弯曲加工后的状态下，相邻的辅助接地电极彼此(例如电极310c、320c)之间的最短距离M成为O以上的值。另外，该最短距离M相当于相邻的辅助接地电极的前端彼此的距离。若该最短距离M为O以上，则在进行弯曲加工时，辅助接地电极的前端彼此不干扰，这一点是理想的。该最短距离M也可以是0，但是若考虑到加工误差，优选的是，最短距离M设定为超过O的值，更优选
0.2mm以上，最优选0.4mm以上。
[0090]另外，优选的是，在同时进行第I?第3辅助接地电极310c、320c、330c的弯曲加工时，如图10 (BI)、图10 (B2)所示，第I辅助接地电极310c的第2及第3辅助接地电极320c,330c侧的前端314c位于比第2及第3辅助接地电极320c、330c的第I辅助接地电极310c侧的侧面326c、336c更靠中心电极20 —侧的位置。在这种结构中，由于能够使第I?第3辅助接地电极310c、320c、330c的前端彼此更靠近，因此能够进一步减小之后通过对他们的前端进行冲压而形成的冲压部PS。其结果，能够有效地遮蔽朝向冲压部PS的气体流动，能够减少多重放电。
[0091]图10 (Cl)、图10 (C2)表示用冲压工具400进行辅助接地电极310c、320c、330c的前端部的冲压加工的情况。该冲压工具400具有剖面的直径为D的大致圆形形状。通过用该冲压工具400冲压三个辅助接地电极310c、320c、330c的前端部，能够形成直径D的大致圆形状的冲压部PS。若这样在弯曲加工之后冲压多个辅助接地电极310c、320c、330c的中央，则能够通过一个工序完整地形成大致圆形形状的冲压部PS。由于在该冲压部PS的中央设置有中心电极20(参照图6?))，因此能够在各辅助接地电极310(:、320(3、3300与中心电极20之间形成大致一定的间隙。
[0092]另外，图10所示的弯曲加工及冲压加工还能够适用于图6(B)以外的其他实施方式。但是，在图2、图4、图5所示的实施方式中，冲压工具400的形状被设定为，第I辅助接地电极310的前端不被冲压。此外，如图6(A)、图6(B)所示的实施方式那样，在辅助接地电极的前端包括圆弧状以外的剖面形状(例如锥部312b)的情况下，其剖面形状也可以被设置为被冲压工具冲压。或者，像锥部312b那样的圆弧状以外的剖面形状也可以预先加工于弯曲加工前的电极部件的前端。或者，也可以将各辅助接地电极的前端的形状的整体预先加工于弯曲加工前的电极部件的前端。
[0093]若这样完成辅助接地电极的弯曲加工及冲压加工，则在图9的步骤T60中实施向主体配件50中插入中心电极20和绝缘子10的组装工序。通过该组装工序，构成在主体配件50的内侧组装有绝缘子(绝缘体)10和中心电极20的组装体。另外，作为组装工序，有(i)将在绝缘子10中组装有中心电极20的构件组装到主体配件50中的方法、以及(ii)将绝缘子10组装到主体配件50中之后，组装中心电极20的方法，可以采用上述方法中的任意方法。在步骤T70中，使用铆接工具(省略图示)实施主体配件50的铆接加工。通过该铆接加工，绝缘子10被固定于主体配件50。之后，在步骤T80中，使用第2弯曲工具(省略图示)对主接地电极300的前端进行弯曲加工，在步骤T90中，衬垫5被安装于主体配件50的安装螺纹部52，从而完成火花塞100。
[0094]另外，图9中所示的制造方法仅是一例，能够通过与此不同的各种方法制造火花塞。例如，步骤TlO?T90的工序的顺序可在一定程度上任意变更。
[0095]实施例
[0096]对通过上述几种实施方式制作的多个试样进行如下放电性能的实验。
[0097]图11(A)、图11⑶分别表示正常放电和发生多重放电时的放电波形。如图11⑷所示，在正常放电时，在电容放电之后持续一段时间的感应放电后，结束放电。众所周知，电容放电是脉冲状施加大电压的短时间的放电现象，感应放电是比电容放电低的电压持续更长时间的放电现象。图11⑶表示发生了多重放电的状态。多重放电是在正常放电的情况下持续进行感应放电的期间发生多次脉冲状的电压变化的现象。若产生这样的多重放电，则存在加速火花塞的电极消耗的不良情况。另外，如图11(c)、图1l(D)所示，即使是在没有气流的状态下放电时正常放电的火花塞，根据气体的流动，也存在容易产生多重放电的情况。
[0098]图12(A)表示实施例和比较例的实验结果(多重放电发生率)的一例。作为实施例，使用图6(B)所示的第5实施方式的形状的火花塞。此外，作为比较例，使用虽然没有设置第I辅助接地电极310、但设置有第2及第3两个辅助接地电极320、330的火花塞(图3)。另外，在上述实施例及比较例中，将辅助接地电极310?330的宽度W(=V)设为2.7mm,将第2及第3辅助接地电极320、330间的最短距离T设为2.4mm。
[0099]图12⑶表示多重放电发生率的测定方法。在此，期间A表示多重放电发生期间，期间B表示放电整体的期间(还称为“全放电期间B”)。多重放电发生率是多重放电发生期间A相对于全放电期间B的比例(=A/B)。全放电期间B是从电容放电的发生时刻到放电的结束时刻为止的期间。从图12⑶及图11(A)、图11⑶可知，在放电结束时，中心电极与接地电极之间的电压暂时下降之后上升。因此，能够将该电压刚要暂时下降之前的时刻确定为“放电的结束时刻”。多重放电发生期间A是全放电期间B中发生多重放电的期间。多重放电发生期间A的开始时刻可根据中心电极与接地电极之间的电压下降一定值(例如5kV)以上的时刻来确定。此外，多重放电发生期间A的结束时刻可根据中心电极与接地电极之间的电压的下降不超过上述一定值(例如5kV)的时刻来确定。
[0100]图12㈧中表示气流的方向为正面的情况、侧面的情况、背面的情况这3种情况下的多重放电发生率的结果。在此，“正面”表示可燃气体的气流从主接地电极300的正面朝向主接地电极300的方向(图2(D)的-X方向)，“背面”表示其反方向。此外，“侧面”表示连接第2及第3辅助接地电极320、330的方向。另外，采用100次试验的平均值作为多重放电发生率的值。在气流的方向为正面的情况下，多重放电发生率为，试样S03为约35%，比较例为约70%。在气流的方向为侧面的情况下，多重放电发生率为，试样S03及比较例均为约35%。此外，在气流的方向为背面的情况下，多重放电发生率为,试样S03为约23%，比较例为约25%。从该实验结果可知，在气流的方向为正面的情况下，实施例(试样S03)的多重放电发生率与比较例相比大幅下降。这表示主接地电极300的正面方向上所设置的第I辅助接地电极310在遮蔽气体流动方面具有显著的效果。而在气流的方向为侧面及背面的情况下，第I辅助接地电极310的气体流动的遮蔽效果没那么大。
[0101]图13表不火花塞的5种试样SOl~S05的形状及实验结果(多重放电发生率Xave)。试样SOl除了参数S以外具有第I实施方式(图2)的形状，辅助接地电极310、320,330的宽度W(=V)为2.7mm，第2及第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T为
2.4mm,辅助电极偏移量S为0.8m,作为参数关系，T ( W、0.7mm<S成立。试样S02具有与试样SOl大致相同的形状，与试样SOl的不同点仅在于，辅助电极偏移量S为0.7m，作为参数关系，SS 0.7mm成立。试样S03具有第6实施方式(图6(B))的形状，辅助接地电极310c、320c、330c的宽度W(=V)为2.7mm，第2及第3辅助接地电极320c、330c之间的最短距离T为2.4mm,辅助电极偏移量S为-0.1m,作为参数关系，T ( W、S〈0成立。另外，该试样S03与图12(A)所示的实施例中使用的试样相同。试样S04具有第6实施方式(图7)的形状，辅助接地电极310d、320d、330d的宽度W(=V)为2.2mm，第2及第3辅助接地电极320d、330d之间的最短距离T为3.5mm，辅助电极偏移量S为0.8m，作为参数关系，W〈T、0.7mm<S成立。试样S05具有第7实施方式(图8)的形状，辅助接地电极310e、320e、330e的宽度W(=V)为2.2mm，第2及第3辅助接地电极320e、330e之间的最短距离T为3.5mm，辅助电极偏移量S为0.7m,作为参数关系，W〈T、S ^ 0.7mm成立。
[0102]图13的下段所示的多重放电发生率Xave表示放电期间中发生多重放电的期间的比例。这些多重放电发生率Xave的值也是100次试验的平均值。在气流的方向为正面的情况下，试样S01、S02、S03的多重放电发生率为约35%，试样S04、S05的多重放电发生率为约50%。关于该差异，在试样S01、S02、S03中被推测是由于，第I辅助接地电极310的宽度W为2.7mm,比第2及第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T(=2.4mm)充分大，因此第I辅助接地电极310的气体流动的遮蔽效果大。另一方面，在试样S04、S05中被推测是由于，第I辅 助接地电极310的宽度W为2.2mm,比第2及第3辅助接地电极320、330之间的最短距离T (=3.5mm)非常小，因此第I辅助接地电极310的气体流动的遮蔽效果小，多重放电发生率稍高。因此，可以理解关于参数T、W，优选的是T ( W的关系成立。
[0103]在气流的方向为侧面的情况下，试样SO1、S02、S03的多重放电发生率依次逐渐下降，因此在其中最优选试样S03。上述三个试样SO1、S02、S03的主要差异为辅助电极偏移量S的值。即，关于辅助电极偏移量S，与超过0.7mm的值相比，优选0.7mm以下的值。此外，作为S的值的范围，优选O大于S ^ 0.7mm的范围，最优选S〈0 (S为负)。其原因在于，辅助电极偏移量S是表示在第I辅助接地电极310与第2辅助接地电极320 (或第3辅助接地电极330)之间在与第I辅助接地电极310的侧面垂直的方向上开口的流路的大小的指标。即，观察图2及图6(A)、⑶可理解，辅助电极偏移量S越小，在与第I辅助接地电极310的侧面垂直的方向(图2的Y方向)上开口的流路的宽度越小。因此，辅助电极偏移量S小时，侧面方向上的气体流动的遮蔽效果大，能够减少多重放电，这一点是理想的。这一点还能够从试样S04、S05的实验结果得到确认。
[0104]图14是与辅助放电间隙尺寸对火花塞的耐久性带来的影响相关的试验结果。在此，“辅助放电间隙尺寸”表示中心电极20与第2及第3辅助接地电极320、330之间的放电间隙G2、G3。在此，作为参考例，使用没有设置辅助接地电极、仅设置有一个接地电极(仅设置有主接地电极300)的火花塞。在该参考例的火花塞中，中心电极20与接地电极300之间的初始间隙G设为0.3mm。另外，“初始间隙”是指进行耐久试验之前的放电间隙。此外，作为实施例，使用具有第5实施方式(图6(B))的形状的两个试样S10、S03。图14的右端的试样S03具有与图13所示的试样S03相同的尺寸，将主放电间隙Gl设为0.3mm，将辅助放电间隙G2、G3设为0.3mm。该试样S03满足|G2_G11 ( 0.2mm。另一方面，图14的中央的试样SlO将试样S03的辅助放电间隙G2、G3变更为0.6mm，其他尺寸与试样S03相同。该试样SlO是满足IG2-G11 >0.2mm的试样。
[0105] 图14的纵轴表示放电开始所需的电压(要求电压)的值。另外，要求电压的宽度表示对约10个试样进行试验而得到的结果的范围。要求电压越高，越难放电，因此优选要求电压低。在进行耐久试验之前，参考例及实施例的试样S10、S03的要求电压均为11~16kV的范围，三者之间几乎没有差异。而在2000小时的耐久试验之后再次测定要求电压的结果，在参考例中，要求电压大幅上升到23~35kV的范围，而在试样SlO中为22~29kV的范围，仅稍微上升，此外在试样S03中为22~27kV的范围，上升最少。这样，在实施例的火花塞中，长时间使用火花塞之后的要求电压的上升少，从这一点考虑也能够理解是理想的。此外，从试样SlO与试样S03的比较可理解，关于辅助放电间隙G2、G3与主放电间隙Gl之间的差的绝对值，优选满足IG2-G11 ( 0.2mm、|G3-G11 ( 0.2mm。其原因被推测为，辅助放电间隙G2、G3与主放电间隙Gl之差越小，在辅助放电间隙G2、G3与主放电间隙双方越容易产生放电，相反，两者之差越大，仅在主放电间隙越容易产生放电。从这一点考虑，优选的是，辅助放电间隙G2、G3和主放电间隙Gl为相同的值(G1=G2=G3)。另外，优选的是，主放电间隙Gl的值满足0.2mm ^ Gl ^ 1mm。其原因在于，在主放电间隙Gl为满足该范围的非常小的间隙的情况下，除了主接地电极300以外，通过设置三个辅助接地电极310~330来提高气体流动的遮蔽效果、减少多重放电的效果显著。
[0106]标号说明
[0107]3…陶瓷电阻 4…密封体 5…衬垫 6、7…环部件 8…密封片 9…滑石10…绝缘子12…轴孔13…长腿部15…台阶部17…前端侧主体部18…后端侧主体部 19…凸缘部 20…中心电极21…电极母材 25…芯材 30…接地电极40…端子配件50…主体配件51…工具卡合部52…安装螺纹部53…铆接部54…密封部55…底座面 56…台阶部 58…屈曲部 59…螺纹颈100…火花塞200…发动机缸盖201…安装螺纹孔205…开口周缘部300…主接地电极302…凸部310~330…辅助接地电极311b…前端面312b、312c、322c、332c…锥部314c…前端326c…侧面400…冲压工具
【权利要求】
1.一种火花塞,具备: 中心电极，在轴线方向上延伸； 绝缘体，具有在上述轴线方向上延伸的轴孔，在上述轴孔中插入设置有上述中心电极； 主体配件，配置在上述绝缘体的外周； 主接地电极，该主接地电极的一端部与上述主体配件的前端部接合，另一端部在与上述中心电极的前端部之间在上述轴线方向上形成间隙Gl ;以及 三个辅助接地电极，该三个辅助接地电极的一端部与上述主体配件的前端部接合，另一端部在与上述中心电极的侧面之间形成间隙， 在与上述中心电极之间形成间隙的上述三个辅助接地电极的另一端部的相对面比上述绝缘体的前端位于上述轴线方向前端侧， 上述三个辅助接地电极中的第I辅助接地电极的与上述主体配件接合的位置隔着上述中心电极与上述主接地电极的与上述主体配件接合的位置相对， 上述三个辅助接地电极中的第2辅助接地电极和第3辅助接地电极的与上述主体配件接合的位置隔着上述中心电极相对， 上述火花塞的特征在于， 当将上述第I辅助接地电极的宽度设为W、将上述第2辅助接地电极与上述第3辅助接地电极之间的最短距离设为T、 将上述最短距离T的与上述第I辅助接地电极垂直的方向成分的距离设为Tp时，WSTp。
2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于， 当将上述第I辅助接地电极的上述中心电极侧的前端部与上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部侧面的距离设为S2、S3时，满足S2 ( 0.7mm, S3 ( 0.7mm。
3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于， 上述间隙Gl和上述中心电极与上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极之间的间隙 G2、G3 为 |G2-G11 ( 0.2mm、|G3_G11 ( 0.2mm 的关系。
4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于， 上述间隙Gl满足0.2mm ^ Gl ^ 1.0_。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的火花塞,其特征在于， 上述主接地电极的宽度L与上述距离Tp为L大于Tp的关系。
6.根据权利要求5所述的火花塞，其特征在于， L大于W大于Tp。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的火花塞,其特征在于， 该火花塞用于气体发动机。
8.—种火花塞的制造方法,该火花塞为权利要求1~7中任一项所述的火花塞,该火花塞的制造方法的特征在于，包括以下工序: 在上述主体配件上接合上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的工序； 在上述接合之后对上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极进行弯曲加工的工序；以及 在上述弯曲加工之后构成在上述主体配件的内侧组装有上述绝缘体和上述中心电极的组装体的组装工序， 还包括冲压工序，用剖面大致圆形的冲压工具，冲压上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部，以至少在上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的前端部之间的中央部形成冲压部， 当将沿着与连接上述第2辅助接地电极和第3辅助接地电极的方向及上述轴线方向这两个方向垂直的方向测量的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的宽度设为V，将形成在上述第2辅助接地电极与第3辅助接地电极之间的上述冲压部的直径设为D时，以满足W2≥D2-V2的方式进行冲压。
9.根据权利要求8所述的火花塞的制造方法，其特征在于， 上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工前的长度形成为如下长度:在同时进行上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工时，上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的上述第I辅助接地电极侧的侧面与上述第I辅助接地电极的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极侧的前端之间的最短距离M满足M > O。
10.根据权利要求9所述的火花塞的制造方法，其特征在于， 在上述弯曲加工前的上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的前端部分别设置有锥部，在同时进行上述第I辅助接地电极~第3辅助接地电极的上述弯曲加工时，上述第I辅助接地电极的上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极侧的前端比上述第2辅助接地电极及第3辅助接地电极的上述第I辅助接地电极侧的侧面位于上述中心电极侧。
【文档编号】H01T13/20GK103493317SQ201280019782
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2011年4月25日
【发明者】坂仓靖, 松永祐一 申请人:日本特殊陶业株式会社