火花塞用绝缘体的制造方法与流程

文档序号:11531743阅读:526来源:国知局
火花塞用绝缘体的制造方法与流程

本发明涉及一种用于在内燃机等中点火的火花塞用绝缘体的制造方法。



背景技术:

公知通过使用混合陶瓷和树脂而成的材料的注塑成型来形成火花塞的绝缘体的技术(例如专利文献1及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:德国专利申请公开第102010042155号说明书(de102010042155a1)

专利文献2:德国专利申请公开第102012200045号说明书(de102012200045a1)

在专利文献1的技术中,从与绝缘体的轴向的前端对应的位置起向成型模具内的腔体注射材料。另外,在专利文献2的技术中,从与绝缘体的具有最大外径的部位对应的1个位置起向成型模具内的腔体注射材料。



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在上述技术中,不能说充分地针对材料的注射位置进行了钻研,所制造的绝缘体的耐电压性有可能降低。例如,在专利文献1的材料注射位置处,离该注射位置最远的绝缘体的后端部的密度变得不足,因此绝缘体的后端部的耐电压性有可能降低。另外,专利文献2的材料注射位置仅一个,因此材料为了到达绝缘体的后端部、前端部的移动距离变长。其结果是,绝缘体的前端部、后端部的密度变得不足,因此绝缘体的前端部、后端部的耐电压性有可能降低。

本发明的目的在于,在利用注塑成型来形成绝缘体时,抑制绝缘体的耐电压性的降低。

用于解决课题的技术方案

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够实现为以下的应用例。

[应用例1]一种火花塞用绝缘体的制造方法,包括通过注塑成型对圆筒形状的成型体进行成型的成型工序,所述注塑成型使用在内部具有圆柱状的腔体且在所述腔体内配置有沿轴线方向延伸的棒状部件的成型模具,所述成型体具有沿所述轴线方向延伸的轴孔,所述火花塞用绝缘体的制造方法的特征在于,所述成型工序包括注射包含陶瓷的材料的注射工序,在所述注射工序中,从在形成所述腔体的所述成型模具的内周面开口的多个注射口向所述腔体内注射所述材料,所述多个注射口包括所述轴线方向上的位置彼此不同的2个以上的注射口。

根据上述结构,从轴线方向的位置彼此不同的多个注射口向腔体内注射材料。其结果是,能够缩短为了将材料填充至腔体的前端、后端而需要的材料的移动距离。因此,能够抑制由于移动中的压力损失的增大而使成型体的前端、后端的密度降低的情况。其结果是,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够抑制前端、后端的耐电压性的降低。进而,从腔体的内周面,换句话说,在对应于成型体的侧面的位置注射材料,因此能够抑制在成型体的前端产生毛刺。其结果是,不需要去除毛刺的工序,因此能够抑制在去除毛刺时可能引起的裂纹、折断的发生。

[应用例2]根据应用例1记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,所述多个注射口包括在形成所述腔体的所述成型模具的内周面上的周向的位置彼此不同的2个以上的注射口。

根据上述结构,在向腔体内注射了材料的情况下,能够缩短材料在周向上移动的移动距离。其结果是,能够进一步地抑制成型体的局部密度降低。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够抑制耐电压性的降低。

[应用例3]一种火花塞用绝缘体的制造方法,包括通过注塑成型对圆筒形状的成型体进行成型的成型工序,所述注塑成型使用在内部具有圆柱状的腔体且在所述腔体内配置有沿轴线方向延伸的棒状部件的成型模具,所述成型体具有沿所述轴线方向延伸的轴孔,所述火花塞用绝缘体的制造方法的特征在于,所述成型工序包括注射包含陶瓷的材料的注射工序,在所述注射工序中,从在形成所述腔体的所述成型模具的内周面开口的多个注射口向所述腔体内注射所述材料,所述多个注射口包括在形成所述腔体的所述成型模具的内周面上的周向的位置彼此不同的2个以上的注射口。

根据上述结构,从在形成腔体的成型模具的内周面上的周向的位置彼此不同的多个注射口向腔体内注射材料。其结果是,能够缩短为了将材料填充至腔体的前端、后端而需要的材料的移动距离。因此,能够抑制由于移动中的材料温度的降低而使成型体的前端、后端的密度降低的情况。其结果是,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够抑制前端、后端的耐电压性的降低。进而,从腔体的内周面,换句话说,从对应于成型体的侧面的位置注射材料,因此能够抑制在成型体的前端产生毛刺。其结果是,不需要去除毛刺的工序,因此能够抑制在去除毛刺时可能引起的裂纹、折断的发生。

[应用例4]根据应用例2或者3记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,所述多个注射口以所述周向的位置相邻的所述注射口之间的所述周向的角度相等的方式配置。

根据上述结构,在向腔体内注射了材料的情况下,能够进一步缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够更有效地抑制耐电压性的降低。

[应用例5]根据应用例4记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,所述多个注射口呈螺旋状地配置于形成所述腔体的所述成型模具的内周面。

根据上述结构,在向腔体内注射了材料的情况下,能够进一步缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够更有效地抑制耐电压性的降低。

[应用例6]根据应用例1~5中的任一项记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,所述多个注射口中的至少1个注射口配置于所述腔体的内径为最大的所述轴线方向上的位置。

在腔体的内径为最大的轴线方向上的位置处,材料的周向的移动距离最大。因此,在向腔体内注射了材料的情况下,在该位置处,材料在周向上移动的移动距离最大。根据上述结构,在该位置配置有至少一个注射口,因此在该位置能够缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够更有效地抑制耐电压性的降低。

[应用例7]根据应用例1~6中的任一项记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,进而,所述多个注射口中的至少2个注射口的所述轴线方向上的位置相同。

根据上述结构,在配置有至少2个注射口的轴线方向上的位置能够进一步缩短材料的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够更有效地抑制该位置的耐电压性的降低。

[应用例8]根据应用例6记载的火花塞用绝缘体的制造方法,其特征在于,在所述腔体的内径为最大的所述轴线方向上的位置配置所述轴线方向上的位置相同的至少2个注射口。

根据上述结构,在材料的移动距离容易变长的位置配置有至少2个注射口,因此能够有效地缩短材料的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够进一步有效地抑制耐电压性的降低。

此外,本发明能够以各种方式而实现,例如能够以火花塞的制造方法、用于制造火花塞用绝缘体的注塑成型用的模具、使用这些制造方法和模具来制造的火花塞等方式来实现。

附图说明

图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。

图2是示出绝缘体10的制造工序的流程图。

图3是示出在绝缘体10的成型中使用的成型模具500的图。

图4是示出第1实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图5是示出第2实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图6是示出第3实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图7是示出第4实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图8是示出第5实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图9是示出第6实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图10是示出第7实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图11是示出第8实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图12是示出第9实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

图13是示出第10实施例的注射口的位置以及个数的简略图。

具体实施方式

a.第1实施方式:a-1.火花塞的结构:以下,基于实施方式来说明本发明的实施的方式。图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。图1的单点划线表示火花塞100的轴线co(也称为轴线co)。将与轴线co平行的方向(图1的上下方向)也称为轴线方向。也将以轴线co为中心的圆的径向简称为“径向”,也将以轴线co为中心的圆的周向简称为“周向”。也将图1中的下方向称为前端方向fd,将上方向称为后端方向bd。将图1中的下侧称为火花塞100的前端侧,将图1中的上侧称为火花塞100的后端侧。火花塞100具备作为绝缘体的绝缘体10、中心电极20、接地电极30、端子配件40以及主体配件50。

绝缘体(绝缘子)10是对氧化铝等进行烧成而形成的。绝缘体10是具有沿着轴线方向延伸且贯通绝缘体10的贯通孔12(轴孔)的大致圆筒形状的部件。绝缘体10具备凸缘部19、后端侧主干部18、前端侧主干部17、台阶部15和长腿部13。后端侧主干部18位于比凸缘部19靠后端侧处,且具有比凸缘部19的外径小的外径。前端侧主干部17位于比凸缘部19靠前端侧处,且具有比凸缘部19的外径小的外径。长腿部13位于比前端侧主干部17靠前端侧处,且具有比前端侧主干部17的外径小的外径。长腿部13在将火花塞100安装于内燃机(未图示)时暴露于其燃烧室中。台阶部15形成于长腿部13与前端侧主干部17之间。

主体配件50由导电性的金属材料(例如低碳钢材)形成,是用于将火花塞100固定到内燃机的引擎缸盖(省略图示)的圆筒状的配件。主体配件50形成有沿着轴线co贯通的插入孔59。主体配件50配置于绝缘体10的外周。即,在主体配件50的插入孔59内插入并保持有绝缘体10。绝缘体10的前端比主体配件50的前端更向前端侧突出。绝缘体10的后端比主体配件50的后端更向后端侧突出。

主体配件50具备供火花塞扳手卡合的六角柱形状的工具卡合部51、用于安装到内燃机的安装螺纹部52以及形成于工具卡合部51与安装螺纹部52之间的凸缘状的基座部54。安装螺纹部52的公称直径例如设为m8(8mm(毫米))、m10、m12、m14、m18中的任一个。

在主体配件50的安装螺纹部52与基座部54之间嵌插有弯折金属板而形成的环状的垫圈5。垫圈5在将火花塞100安装于内燃机时对火花塞100与内燃机(引擎缸盖)的间隙进行密封。

主体配件50还具备设置于工具卡合部51的后端侧的薄壁的敛紧部53以及设置于基座部54与工具卡合部51之间的薄壁的压缩变形部58。在形成于主体配件50的从工具卡合部51至敛紧部53的部位的内周面与绝缘体10的后端侧主干部18的外周面之间的环状的区域配置有环状的环部件6、7。在该区域中的2个环部件6、7之间填充有滑石(talc)9的粉末。敛紧部53的后端向径向内侧弯折并固定于绝缘体10的外周面。主体配件50的压缩变形部58在制造时被固定于绝缘体10的外周面的敛紧部53向前端侧按压而压缩变形。通过压缩变形部58的压缩变形,经由环部件6、7以及滑石9在主体配件50内朝向前端侧按压绝缘体10。经由金属制的环状的板密封件8,通过形成于主体配件50的安装螺纹部52的内周的台阶部56(配件侧台阶部)来按压绝缘体10的台阶部15(绝缘子侧台阶部)。其结果是,通过板密封件8来防止内燃机的燃烧室内的气体从主体配件50与绝缘体10的间隙向外部泄漏。

中心电极20具备在轴线方向上延伸的棒状的中心电极主体21以及接合于中心电极主体21的前端的圆柱状的中心电极端头29。中心电极主体21配置于绝缘体10的贯通孔12的内部的前端侧的部分。中心电极主体21具有包括电极母材21a以及埋设于电极母材21a的内部的芯部21b的构造。电极母材21a例如由镍或者以镍作为主成分的合金形成,在本实施方式中,由铬镍铁合金600(“inconel”是注册商标))形成。芯部21b由热传导性比形成电极母材21a的合金优异的铜或者以铜作为主成分的合金形成,在本实施方式中由铜形成。

另外,中心电极主体21具备设置于轴线方向的预定位置的凸缘部24(也称为法兰部)、作为比凸缘部24靠后端侧的部分的头部23(电极头部)以及作为比凸缘部24靠前端侧的部分的脚部25(电极脚部)。凸缘部24被支撑于绝缘体10的台阶部16。脚部25的前端部分即中心电极主体21的前端比绝缘体10的前端更向前端侧突出。

中心电极端头29例如利用激光焊接而接合到中心电极主体21的前端(脚部25的前端)。中心电极端头29由以高熔点的贵金属作为主成分的材料形成。作为中心电极端头29的材料,例如使用铱(ir)、以ir作为主成分的合金。

接地电极30具备接合于主体配件50的前端的接地电极主体31以及圆柱状的接地电极端头39。

接地电极主体31是剖面为四边形的弯曲的棒状体。接地电极主体31的后端接合于主体配件50的前端面。由此,主体配件50与接地电极主体31电连接。接地电极主体31的前端是自由端。

接地电极主体31是耐腐蚀性高的金属例如镍合金,在本实施方式中,利用铬镍铁合金601来形成。此外,接地电极主体31也可以在内部包括由铜等热导率比镍合金高的金属形成的芯材。

接地电极端头39的前端面例如通过电阻焊接而接合于接地电极主体31的弯曲的前端部分的朝向中心电极20的面。接地电极端头39例如由pt(铂)或者以pt作为主成分的合金形成,在本实施方式中,利用pt-20rh合金(含有20重量%的铑的铂合金)等形成。

接地电极端头39的后端面与中心电极端头29的前端面之间形成有发生火花放电的间隙(也称为空隙)。也将空隙的附近称为火花塞100的发火部。

端子配件40是在轴线方向上延伸的棒状的部件。端子配件40由导电性的金属材料(例如低碳钢)形成,在端子配件40的表面通过镀敷等形成有用于防腐蚀的金属层(例如ni层)。端子配件40具备形成于轴线方向的预定位置的凸缘部42(端子凸缘部)、位于比凸缘部42靠后端侧处的帽安装部41以及位于比凸缘部42靠前端侧处的脚部43(端子脚部)。端子配件40的帽安装部41从绝缘体10向后端侧露出。端子配件40的脚部43插入绝缘体10的贯通孔12中。在帽安装部41安装有与高压缆线(未图示)连接的火花塞帽,被施加用于发生火花放电的高电压。

在绝缘体10的贯通孔12内,在端子配件40的前端(脚部43的前端)与中心电极20的后端(头部23的后端)之间配置有用于降低产生火花时的电波噪声的电阻体70。电阻体70例如由包含作为主成分的玻璃粒子、玻璃以外的陶瓷粒子和导电性材料在内的组成物形成。在贯通孔12内,通过导电性密封部60填埋电阻体70与中心电极20的间隙。通过导电性密封部80填埋电阻体70与端子配件40的间隙。导电性密封部60、80例如由包含b2o3-sio2系等玻璃粒子和金属粒子(cu、fe等)在内的组成物形成。

a-2:绝缘体10的制造方法接下来,说明火花塞100的绝缘体10的制造方法。在本实施例中,绝缘体10通过注塑成型来制造。图2是示出绝缘体10的制造工序的流程图。

在s1中,首先,准备用于对绝缘体10进行注塑成型的材料。材料是例如通过使用球磨机对陶瓷粉末和粘合剂进行粉碎以及混合来制作的。陶瓷粉末包含作为绝缘体10的主成分的氧化铝(al2o3)的粉末以及烧结助剂(例如la2o3、sio2、sic、tio2、y2o3、cao、mgo)的粉末。作为粘合剂,例如使用聚酰胺类树脂、纤维素类树脂。陶瓷粉末与粘合剂的重量比例如是7:3~9:1。

在s2中,准备成型模具。图3是示出用于绝缘体10的成型的成型模具500的图。在图3(a)中,示出利用包括轴线co(后述)且与成型模具500的接合面fs1、fs2(后述)垂直的平面剖切成型模具500而得到的剖视图。在图3(b)中,是沿着轴线co从后端侧向前端方向fd(后述)观察成型模具500的图。成型模具500包括多个部件即上模510、下模520以及棒状部件530。上模510包括与下模520的接合面fs1,下模520包括与上模510的接合面fs2。将作为与接合面fs1、fs2垂直的方向的从下模520朝向上模510的方向设为上方向ud,将从上模510朝向下模520的方向设为下方向dd(图3)。

上模510在下侧(下方向dd)具有形成与绝缘体10的形状对应的形状的腔体的上侧腔体形成面511。下模520在上侧(上方向ud)具有形成与绝缘体10的形状对应的形状的腔体的下侧腔体形成面521。在以使上模510的接合面fs1与下模520的接合面fs2相接的方式使成型模具500(上模510与下模520)闭合的状态下,通过上侧腔体形成面511与下侧腔体形成面521在成型模具500的内部形成具有绝缘体10的外形即大致圆柱状的形状的腔体cv。以下,还将上侧腔体形成面511与下侧腔体形成面521整体简称为“腔体形成面is”。

如图3(a)所示,腔体cv具有绝缘体10的外形,因此与在腔体cv内形成的绝缘体10同样地表现腔体cv以及腔体形成面is的轴线以及方向。例如,将在腔体cv内形成的绝缘体10的轴线co称为腔体cv以及腔体形成面is的轴线co(图3(a))。而且,将与轴线co平行的方向称为轴线方向。而且,将轴线方向中的在腔体cv内形成的绝缘体10的前端方向fd(图3(a)中的左方向)简称为前端方向fd。同样地,也将在腔体cv内形成的绝缘体10的后端方向bd(图3(a)中的右方向)简称为后端方向bd。而且,也将以轴线co为中心的与轴线co垂直的面上的圆的径向简称为“径向”,也将以轴线co为中心的圆的周向简称为“周向”。

如图3(a)所示,腔体形成面is包括内径为最大的最大径部is2、位于比最大径部位靠后端侧处的后端侧小径部is1、位于比最大径部is2靠前端侧处的前端侧小径部is3以及位于比前端侧小径部is3靠前端侧处的缩径部is4。后端侧小径部is1的内径和前端侧小径部is3的内径比最大径部is2的内径小。缩径部is4的内径比前端侧小径部is3的内径小,且从后端朝向前端方向fd地缩径。最大径部is2对应于绝缘体10的外径最大的部分即凸缘部19(图1)。后端侧小径部is1、前端侧小径部is3和缩径部is4分别对应于绝缘体10的后端侧主干部18、前端侧主干部17和长腿部13(图1)。

另外,在上模510形成有上侧后端孔形成面512,在下模520形成有下侧后端孔形成面522。在上模510与下模520闭合的状态下,通过上模510的上侧后端孔形成面512和下模520的下侧后端孔形成面522而形成后端孔bh。后端孔bh是以轴线co为中心轴的圆筒状的贯通孔。后端孔bh的前端与腔体cv的后端连通,后端孔bh的后端与外部连通。也将上侧后端孔形成面512与下侧后端孔形成面522整体简称为“后端孔形成面”。

进而,在上模510形成有上侧前端孔形成面513,在下模520形成有下侧前端孔形成面523。在上模510与下模520闭合的状态下,通过上模510的上侧前端孔形成面513和下模520的下侧前端孔形成面523而形成前端孔fh。前端孔fh是以轴线co为中心轴的有底孔(非贯通孔)。前端孔fh的后端与腔体cv的前端连通,前端孔fh的前端封闭。也将上侧前端孔形成面513与下侧前端孔形成面523整体简称为“前端孔形成面”。

在成型模具500形成有多个注射口op。具体来说,在上模510形成有用于将材料向腔体cv内注射的第1注射路径ija。第1注射路径ija的一端(径向内侧一端)与腔体cv连通。即,第1注射路径ija的一端是在腔体形成面is开口的第1注射口opa。第1注射路径ija的另一端(省略图示)与设置于成型模具500的材料的投入口(省略图示)连通。

同样地,在下模520形成有用于将材料向腔体cv内注射的第2注射路径ijb。第2注射路径ijb的一端(径向内侧一端)与腔体cv连通。即,第2注射路径ijb的一端是在腔体形成面is开口的第2注射口opb。第2注射路径ijb的另一端(省略图示)与设置于成型模具500的材料的投入口(省略图示)连通。

此外,这些注射路径ija、ijb至少在注射口opa、opb的附近与径向平行地延伸,从注射口opa、opb朝向腔体cv的材料的注射方向是与径向平行地从径向外侧朝向径向内侧的方向。

另外,如图3(a)所示,第1注射口opa与第2注射口opb的轴线方向上的位置彼此不同。具体来说,第1注射口opa的轴线方向的位置是腔体形成面is的最大径部is2的位置。第2注射口opb的轴线方向的位置是第1注射口opa的轴线方向上的位置与腔体cv的前端之间的大致中间的位置。

如图3(b)所示,第1注射口opa与第2注射口opb的周向的位置彼此不同。具体来说,如果将第1注射口opa的周向的位置设为0度的位置,则第2注射口opb的周向的位置是180度的位置。即,相邻的第1注射口opa与第2注射口opb之间的角度θb、θb'彼此相等,是180度。

棒状部件530在上模510与下模520闭合的状态下从外部朝向腔体cv内地插入到后端孔bh中。而且,棒状部件530以前端与前端孔fh嵌合的状态固定。在该状态下,嵌合于前端孔fh的棒状部件530的前端部分由形成前端孔fh的前端孔形成面支撑,棒状部件530的位于比腔体cv靠后端侧处的后端部分由形成后端孔bh的后端孔形成面支撑。其结果是,在腔体cv内,棒状部件530配置于从腔体形成面is分离的位置。

成型模具500安装于注塑成型机,以上模510与下模520闭合且棒状部件530配置于腔体cv内的状态(即图3(a)所示的状态)设置。

在图2的s3中,向该成型模具500的内部的腔体cv注射在s1中准备的包含陶瓷(具体来说,氧化铝)的材料。例如,从成型模具500的投入口以预定的压力(例如600kg/cm2)注射被加热到预定的温度(例如摄氏140度)的材料。其结果是,从上述注射口opa、opb向腔体cv内注射材料。

在图2的s4中,在向腔体cv内注射材料之后,材料在腔体cv内冷却并固化,从而对具有绝缘体10的形状的成型体进行了成型。即,与绝缘体10同样地,成型体具有具备在轴线方向上延伸的轴孔(贯通孔)的圆筒形状。

在s5中,进行成型模具500的开模,从成型模具500取出成型体。具体来说,首先,向图3的右方向拉拔棒状部件530。其后,使上模510相对于下模520向上方向ud滑动,取出成型体。

在s6中,在大气环境的热循环炉中,在预定时间内加热成型体,从而进行成型体的脱脂。脱脂是从成型体去除粘合剂的工序。例如,通过以每小时10度的加热速度使炉内的温度从摄氏30度上升至摄氏400度,进行成型体的脱脂。

在s7中,通过使用烧成炉来对脱脂后的成型体进行烧结,使绝缘体10完成。例如,使炉内的温度在2小时内保持为摄氏1500度,从而进行成型体的烧结。

根据以上说明的本实施例的火花塞用的绝缘体10的成型方法,利用注塑成型来形成成型体,因此能够高精度地将成型体成型为与应该成型的绝缘体10相同的形状。其结果是,通过使用磨削辊(磨具)进行磨削,能够废除对烧结前的成型体的形状进行调整的磨削工序。例如,在通过对陶瓷的粉末进行加压成型而制作成型体的情况下,无法得到具有足够的精度的成型体,因此需要进行磨削工序。

由于能够废除磨削工序,因此,与进行磨削工序的情况相比,能够使作为材料来使用的陶瓷(具体来说,氧化铝)的粉末的粒径减小。这是由于,不会发生由陶瓷的粉末引起的磨削辊(磨具)的气孔堵塞。通过减小陶瓷的粉末的粒径,能够在维持绝缘体10的强度的同时减少烧结助剂的混合料。通过减少烧结助剂的混合料,能够提高绝缘体10的耐电压性。其结果是,能够实现火花塞100的耐电压性的提高、小型化。

另外,如上所述,在成型模具500中,多个注射口opa、opb的轴线方向上的位置彼此不同。即,在图2的s3的注射工序中,从轴线方向的位置彼此不同的多个注射口opa、opb向腔体cv内注射材料。其结果是,能够抑制绝缘体10的前端、后端的耐电压性的降低。特别是,绝缘体10的前端部分(图1的长腿部13)在绝缘体的径向上的厚度较薄,并且比其他部位更接近火花塞100的发火部。因此,对于绝缘体10的前端部分,要求比其他部位高的耐电压性,而在本实施例中,能够抑制绝缘体10的前端的耐电压性的降低。

更具体地进行说明。例如,按图3(a)、(b)中箭头所示的路径将从注射口opa、opb注射的材料填充于腔体cv内。此时的材料的移动距离越长,则发生腔体cv的壁面与材料的摩擦的距离越是增大。另外,材料的移动距离越长,则由于材料的温度越降低而材料越会发生硬化,因此材料的粘性越是增大。其结果是,材料的移动距离越长,则腔体cv内的压力损失越增大。因此,材料的移动距离越长,则成型体的前端、后端部分的密度越容易降低。在上述实施例中,从轴线方向的位置彼此不同的多个注射口opa、opb向腔体cv内注射材料。其结果是,与注射口是1个的情况或者多个注射口的轴线方向的位置彼此相同的情况相比,能够缩短为了将材料填充至腔体cv的前端、后端而需要的材料的轴线方向的移动距离。因此,能够抑制成型体的前端、后端部分的密度降低,因此能够抑制使用该成型体来制作的绝缘体10的前端、后端的耐电压性的降低。

进而,注射口opa、opb在腔体形成面is中的与前端和后端不同的部分即形成腔体cv的内周面开口。换句话说,从对应于成型体的侧面的位置注射材料,因此能够抑制在成型体的前端产生毛刺。与烧结后相比,烧结(图2的s7)前的成型体更柔软,因此在去除毛刺时容易产生裂纹。根据上述实施例,通过抑制毛刺的产生,能够尽可能地省略该毛刺的去除工序。其结果是,能够抑制在去除毛刺时可能引起的裂纹、折断的发生。

进而,在上述实施例中,多个注射口opa、opb在腔体形成面is上的周向的位置彼此不同。其结果是,能够抑制绝缘体10的前端、后端的耐电压性的降低。

更具体地进行说明。如图3(b)中箭头所示,为了将注射到腔体cv内的材料填充于腔体cv内,材料在腔体内也需要在周向上移动。由于多个注射口opa、opb在腔体形成面is上的周向的位置彼此不同,因此能够缩短注射到腔体cv内的材料在周向上移动的移动距离。其结果是,能够进一步地抑制成型体的局部的密度降低。因此,能够抑制绝缘体10的耐电压性的降低。

进而,多个注射口opa、opb以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式配置。即,在图3(b)中,角度θb=θb'=180度。其结果是,在向腔体cv内注射了材料的情况下,能够进一步缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,能够更有效地抑制绝缘体10的耐电压性的降低。

进而,多个注射口opa、opb中的1个注射口opa配置于腔体cv的内径为最大的轴线方向上的位置即最大径部is2。在腔体cv的内径为最大的轴线方向的位置处,材料的周向的移动距离最大。因此,在向腔体cv内注射了材料的情况下,材料在该位置在周向上移动的移动距离最大。在上述实施例中,在该位置配置至少一个注射口opb,因此在该位置能够缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,在使用成型体制造的火花塞用绝缘体中,能够更有效地抑制耐电压性的降低。

此外,能够使用图4所示的简略图来表示上述第1实施例的2个注射口opa、opb的位置。图4是示出第1实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在图4(a)中,仅图示出图3(a)所示的结构中的棒状部件530和腔体形成面is。在图4(a)的简略图中,使用箭头a、b来表示注射口opa、opb在腔体形成面is上的轴线方向的位置。在图4(b)的简略图中,仅图示出图3(a)所示的结构中的轴线co。在图3(b)中,使用在以轴线co为中心的假想的圆vc上示出的箭头a、b来表示注射口opa、opb在腔体形成面is上的周向的位置。

在以下的第2实施例~第10实施例中,在成型模具500中,配置注射路径以及注射口op的位置以及个数即在图2的s2中向腔体cv内注射材料的注射位置以及注射位置的个数与第1实施例不同。除此以外的成型模具500的结构以及图2的制造方法的步骤与第1实施例相同。因此,在第2实施例~第10实施例中,参照图4那样的简略图,仅说明多个注射口的位置。

b.第2实施例:图5是示出第2实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第2实施例中,在成型模具中,配置有4个注射口opa~opd。在图5(a)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置。在图5(b)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的周向的位置。

2个注射口opb、opc配置于腔体cv的内径为最大的轴线方向上的位置即腔体形成面is中的最大径部is2。这2个注射口opb、opc的周向的位置彼此不同,分别是90度的位置、270度的位置。即,2个注射口opb、opc配置于在周向上分开180度的位置。

进而,2个注射口opa、opd配置于与2个注射口opb、opc不同的轴向方向上的位置。具体来说,注射口opa配置于配置有2个注射口opb、opc的轴向方向上的位置与腔体cv的后端之间的大致中间的位置。注射口opd配置在配置有2个注射口opb、opc的轴向方向上的位置与腔体cv的前端之间的大致中间的位置。这样,通过将多个注射口配置于分散的3处轴向方向上的位置,能够缩短材料的轴线方向的移动距离。

2个注射口opa、opd的周向的位置彼此不同,并且,与上述的2个注射口opb、opc也不同。具体来说,2个注射口opa、opd的周向的位置分别是0度以及180度的位置。即,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将4个注射口opa~opd配置于在周向上每隔90度地分开的位置。这样,通过将多个注射口配置于分散的4处周向的位置,能够缩短材料的周向的移动距离。

另外,4个注射口opa~opd中的2个注射口opb、opd的轴向方向上的位置相同。其结果是,在配置有2个注射口opb、opd的轴向方向上的位置能够进一步缩短材料的周向的移动距离。因此,在绝缘体10中,能够更有效地抑制该位置的耐电压性的降低。

进而,将2个注射口opb、opd配置于最大径部is2,因此在周向的移动距离容易变长的最大径部is2处能够更有效地缩短材料的周向的移动距离。因此,在绝缘体10中,能够进一步有效地抑制该位置的耐电压性的降低。

c.第3实施例:图6是示出第3实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第3实施例中,在成型模具中配置有4个注射口opa~opd。在图6(a)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置。在图6(b)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的周向的位置。

4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置彼此不同。注射口opb配置于腔体cv的内径为最大的轴向方向上的位置即腔体形成面is中的最大径部is2。

注射口opd配置于比较接近腔体cv的前端的轴向方向上的位置即腔体形成面is中的缩径部is4。其结果是,在要求比其他部位高的耐电压性的绝缘体10的前端部分(长腿部13)能够抑制成型体的密度降低。因此,能够有效地提高绝缘体10的前端部分的耐电压性。

注射口opa配置于注射口opb的轴向方向上的位置与腔体cv的后端之间的大致中间的位置。注射口opc配置于注射口opb的轴向方向上的位置与注射口opd的轴向方向上的位置之间的大致中间的位置。这样,通过将4个注射口配置于分散的4处轴向方向上的位置,能够缩短材料的轴线方向的移动距离。

4个注射口opa~opd的周向的位置彼此不同,分别是0度的位置、90度的位置、180度的位置、270度的位置。即,4个注射口opa~opd配置成随着从腔体形成面is的后端朝向前端方向fd而周向的位置顺时针地每隔90度地错开。换句话说,4个注射口opa~opd配置成以轴线方向co为中心的螺旋状。其结果是,能够将4个注射口配置于在周向上适当地分散的4个位置,因此在向腔体cv内注射了材料的情况下能够进一步缩短材料在周向上移动的移动距离。因此,能够更有效地抑制绝缘体10的耐电压性的降低。

d.第4实施例:图7是示出第4实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第4实施例中,在成型模具中配置有6个注射口opa~opf。在图7(a)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的轴向方向上的位置。在图7(b)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的周向的位置。

4个注射口opa~opd的位置与第3实施例相同。在第4实施例中,进一步地将2个注射口ope、opf追加配置于腔体cv的内径为最大的轴向方向上的位置即腔体形成面is中的最大径部is2。

配置于最大径部is2的3个注射口opb、ope、opf的周向的位置彼此不同,分别是90度的位置、210度的位置、330度的位置。即,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将3个注射口opb、ope、opf配置于在周向上每隔120度地分开的位置。这样,在最大径部is2处将多个注射口配置于分散的3处周向的位置,从而在最大径部is2能够缩短材料的周向的移动距离。其结果是,与第3实施例相比,能够适当地抑制绝缘体10的具有最大外径的部分(凸缘部19(图1))的耐电压性的降低。因此,例如,第4实施例在绝缘体10的具有最大外径的部分的外径大幅地大于其他部分的外径的情况下更加有效。

e.第5实施例:图8是示出第5实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第5实施例中,在成型模具中配置有6个注射口opa~opf。在图8(a)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的轴向方向上的位置。在图8(b)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的周向的位置。

6个注射口opa~opf的轴向方向上的位置与第4实施例的6个注射口opa~opf的轴向方向上的位置相同。

配置于最大径部is2的3个注射口opb、ope、opf的周向的位置彼此不同,分别是60度的位置、180度的位置、300度的位置。即,与第4实施例同样地,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将3个注射口opb、ope、opf配置于在周向上每隔120度地分开的位置。

配置于最大径部is2以外的轴向方向上的位置的3个注射口opa、opc、opd的周向的位置彼此不同,分别是0度的位置、120度的位置、240度的位置。即,与另外3个注射口opb、ope、opf同样地,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将3个注射口opa、opc、opd配置于在周向上每隔120度地分开的位置。

而且,配置于最大径部is2的3个注射口opb、ope、opf的周向的位置与配置于最大径部is2以外的轴向方向上的位置的3个注射口opa、opc、opd的周向的位置彼此每隔60度地错开。其结果是,6个注射口opa~opf彼此不同,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式配置于在周向上每隔60度地分开的位置。

换句话说,在第5实施例中,6个注射口opa~opf的轴向的位置分散配置于4处,并且,周向的位置分散配置于6处。其结果是,通过从适当地分散配置的6个注射口opa~opf向腔体cv内注射材料,能够适当缩短材料的轴向以及周向的移动距离。其结果是,能够更有效地抑制绝缘体10的耐电压性的局部降低。

f.第6实施例:图9是示出第6实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第6实施例中,在成型模具中配置有4个注射口opa~opd。在图9(a)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置。在图9(b)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的周向的位置。

4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置与第3实施例相同。

4个注射口opa~opd中的2个注射口opa、opc的周向的位置彼此相同,是0度的位置。剩下的2个注射口opb、opd的周向的位置彼此相同,是180度的位置。即,2个注射口opb、opd的周向的位置相对于2个注射口opa、opc位于隔着轴线co的相反侧。

在本实施例中,能够将4个注射口配置于在轴线方向上适当地分散的4个位置。另外,能够从隔着轴线co的两侧(图9(b)的下侧与上侧)向腔体cv内注射材料。另外,在最大径部is2配置有1个注射口opb。其结果是,能够适当地缩短材料在腔体cv内移动的移动距离。因此,能够抑制绝缘体10的耐电压性的降低。

g.第7实施例:图10是示出第7实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第7实施例中,在成型模具中配置有5个注射口opa~ope。在图10(a)中,使用箭头a~e图示出5个注射口opa~ope的轴向方向上的位置。在图10(b)中,使用箭头a~e图示出5个注射口opa~ope的周向的位置。

4个注射口opa~opd配置于腔体cv的内径为最大的轴向方向上的位置即腔体形成面is中的最大径部is2。1个注射口ope配置于配置有4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置与腔体cv的前端之间的大致中间的位置。

以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将4个注射口opa~opd配置于在周向上每隔90度地分开的位置。1个注射口ope的周向的位置与注射口opa相同。

在本实施例中,4个注射口在最大径部is2配置于分散的4处周向的位置,因此特别是在最大径部is2能够缩短材料的周向的移动距离。因此,能够适当地抑制绝缘体10的具有最大外径的部分(凸缘部19(图1))的耐电压性的降低。因此,特别是,在绝缘体10的具有最大外径的部分的外径大幅地大于其他部分的外径的情况下更加有效。

h.第8实施例:图11是示出第8实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第8实施例中,在成型模具中配置有6个注射口opa~opf。在图11(a)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的轴向方向上的位置。在图11(b)中,使用箭头a~f图示出6个注射口opa~opf的周向的位置。

3个注射口opa~opc配置于腔体cv的轴线方向的中心与腔体cv的后端之间的大致中间的位置。3个注射口opf~opf配置于腔体cv的轴线方向的中心与腔体cv的前端之间的大致中间的位置。

3个注射口opa~opc的周向的位置彼此不同,分别是0度的位置、120度的位置、240度的位置。即,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将3个注射口opa~opc配置于在周向上每隔120度地分开的位置。

3个注射口opd~opf的周向的位置彼此不同,分别是180度的位置、300度的位置、60度的位置。即,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将3个注射口opd~opf配置于在周向上每隔120度地分开的位置。

3个注射口opa~opc的周向的位置与3个注射口opd~opf的周向的位置彼此每隔60度地错开。其结果是,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将6个注射口opa~opf配置于在周向上每隔60度地分开的位置。

在本实施例中,6个注射口opa~opf的轴向的位置分散配置于2处,并且,周向的位置分散配置于6处。其结果是,能够适当缩短材料的轴向以及周向的移动距离。其结果是,能够更有效地抑制绝缘体10的耐电压性的局部的降低。

i.第9实施例:图12是示出第9实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第9实施例中,在成型模具中配置有4个注射口opa~opd。在图12(a)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的轴向方向上的位置。在图12(b)中,使用箭头a~d图示出4个注射口opa~opd的周向的位置。

2个注射口opa、opb的轴向方向上的位置与第8实施例的3个注射口opa~opc相同。2个注射口opc、opd的轴向方向上的位置与第8实施例的3个注射口opd~opf相同。

2个注射口opa、opb的轴向方向上的位置彼此不同,分别是0度的位置、180度的位置。即,注射口opa与注射口opb隔着轴线co相对。另外,2个注射口opc、opd的轴向方向上的位置彼此不同,分别是90度的位置、270度的位置。即,注射口opc与注射口opd隔着轴线co相对。而且,以周向的位置相邻的注射口之间的周向的角度相等的方式将4个注射口opa~opd配置于在周向上每隔90度地分开的位置。

在本实施例中,4个注射口opa~opd的轴向的位置分散配置于2处,并且,周向的位置分散配置于4处。其结果是,能够适当缩短材料的轴向以及周向的移动距离。其结果是,能够更有效地抑制绝缘体10的耐电压性的局部降低。

j.第10实施例:图13是示出第10实施例的注射口的位置以及个数的简略图。在第10实施例中,在成型模具中配置有8个注射口opa~oph。在图13(a)中,使用箭头a~h图示出8个注射口opa~oph的轴向方向上的位置。在图13(b)中,使用箭头a~h图示出8个注射口opa~oph的周向的位置。

2个注射口opa、opb的轴向方向上的位置与第6实施例的注射口opa相同。2个注射口opc、opd的轴向方向上的位置与第6实施例的注射口opb相同。2个注射口ope、opf的轴向方向上的位置与第6实施例的注射口opc相同。2个注射口opg、oph的轴向方向上的位置与第6实施例的注射口opd相同。

轴向方向上的位置彼此相同的2个注射口的轴向方向上的位置彼此不同,分别是0度的位置、180度的位置。即,轴向方向上的位置彼此相同的2个注射口隔着轴线co相对。

在本实施例中,8个注射口opa~opd的轴向的位置分散配置于4处。另外,能够从隔着轴线co的两侧(图9(b)的下侧与上侧)向腔体cv内注射材料。另外,在最大径部is2配置有2个注射口opc、opd。其结果是,能够适当缩短材料在腔体cv内移动的移动距离。因此,能够抑制绝缘体10的耐电压性的降低。

k.变形例:(1)上述各实施例的绝缘体10的形状是一个例子,不限于此。绝缘体10的各部13、17、18、19的径向的厚度、各部13、17、18、19的轴线方向的长度、贯通孔12的直径等能够具体地适当地变更。而且,根据绝缘体10的具体形状,能够变更在成型模具500内形成的腔体cv的形状。而且,根据腔体cv的形状,适当地确定形成于腔体形成面is的注射口的个数、位置以及大小。此时,考虑腔体cv内的材料的移动距离、在腔体cv内材料从腔体形成面is承受到的摩擦的大小等。

(2)在上述各实施例中使用的材料是一个例子,不限于此。例如,作为材料的主成分即陶瓷也可以使用aln、zro2、sic、tio2、y2o3中的1个或者多个来代替氧化铝(al2o3)。同样地,能够适当地变更材料所包含的烧结助剂、粘合剂的种类、量。如果变更材料,则注塑成型时的腔体cv内的材料的流动特性(例如材料的粘性)也发生变化。形成于腔体形成面is的注射口的个数、位置以及大小能够根据腔体cv内的材料的流动特性而适当地变更。

(3)图3的成型模具500的具体构造是一个例子,不限于此。例如,图3的上模510也可以分割成沿着轴线方向排列的多个模具。另外,棒状部件530也可以分割成2个,从前端侧和后端侧各插入一个到腔体cv内。另外,关于成型模具500,轴线方向可以配置成与重力方向平行,也可以配置成与重力方向垂直。根据这些成型模具的构造,能够适当地变更形成于腔体形成面is的注射口的个数、位置以及大小。例如,关于成型模具500,在轴线方向配置成与重力方向平行的情况下,多个注射口更优选包括周向上的位置彼此不同的2个以上的注射口。例如,关于成型模具500,在轴线方向配置成与重力方向垂直的情况下,多个注射口更优选包括轴向上的位置彼此不同的2个以上的注射口。即,多个注射口更优选包括在无法期待由重力引起的材料移动的方向上的位置彼此不同的多个注射口。

(4)上述实施例的注塑成型的各种条件(例如,材料的加热温度、材料的投入压力)是一个例子,不限于此。这些条件能够根据所使用的材料的种类、要成型的绝缘体10的形状、所使用的成型机的种类、成型模具500的构造等而适当地变更。

以上,根据实施例、变形例说明了本发明,但上述发明的实施方式是为了使对本发明的理解变得容易而做出的,并非限定本发明。本发明在不脱离其主旨以及权利要求书的情况下能够进行变更、改进,并且在本发明中包括其等同发明。

标号说明

5...垫圈

6...环部件

8...板密封件

9...滑石

10...绝缘体

12...贯通孔

13...长腿部

15...台阶部

16...台阶部

17...前端侧主干部

18...后端侧主干部

19...凸缘部

20...中心电极

21...中心电极主体

21a...电极母材

21b...芯部

23...头部

24...凸缘部

25...脚部

29...中心电极端头

30...接地电极

31...接地电极主体

39...接地电极端头

40...端子配件

41...帽安装部

42...凸缘部

43...脚部

50...主体配件

51...工具卡合部

52...安装螺纹部

53...敛紧部

54...基座部

56...台阶部

58...压缩变形部

59...插入孔

60...导电性密封部

70...电阻体

80...导电性密封部

100...火花塞

500...成型模具

510...上模

511...上侧腔体形成面

512...上侧后端孔形成面

513...上侧前端孔形成面

520...上模

520...下模

521...下侧腔体形成面

522...下侧后端孔形成面

523...下侧前端孔形成面

530...棒状部件

opa~oph第...注射口

is...腔体形成面

cv...腔体

ija、ijb...注射路径。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1