火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在内燃机等中使用的火花塞。
【背景技术】
[0002] 火花塞安装于内燃机（发动机）等燃烧装置，用于对混合气体等进行点火。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，其贯穿在所述轴孔的顶端 侦h以及主体金属外壳，其设于所述绝缘体的外周。并且，在主体金属外壳的外周面形成有： 螺纹部，其用于与燃烧装置的安装孔螺纹结合；以及座部，其为凸缘状，位于比螺纹部靠后 端侧的位置，且向径向外侧突出。
[0003] 而且，在主体金属外壳的内周面的比座部靠顶端侧的部位形成有向内周侧突出的 突部，设于绝缘体外周的卡定部直接卡定于所述突部的被卡定面或者隔着板状密封件等间 接地卡定于所述突部的被卡定面。而且，在主体金属外壳的后端部形成有向内周侧弯曲的 压紧部，绝缘体以被突部和压紧部夹持的状态（即，受到自主体金属外壳施加的轴向力作 用的状态）固定于主体金属外壳。像这样对绝缘体施加轴向力，从而使被卡定面与卡定部 之间的接触压力足够大，其结果，能够确保在主体金属外壳与绝缘体之间气密性良好。
[0004] 此外，为了确保在燃烧室内气密性优异，已知有这样的技术：在螺纹根部设置有环 状的密封垫，该螺纹根部设于所述螺纹部的后端侧，在将火花塞安装于燃烧装置时，使所述 密封垫与燃烧装置的基座面接触。另外，为了谋求进一步提高气密性，提出了这样的火花塞 (所谓锥座型）：不设置密封垫，而是将所述座部的顶端面做成随着朝向轴线方向顶端侧去 而变细的锥形面，并使该锥形面与所述座面直接接触。（例如，参照专利文献1等）。
[0005] 此外，为了将主体金属外壳和绝缘体固定在一起而形成所述压紧部的工序（压紧 工序），是以如下方式进行的。即，在将绝缘体插入到主体金属外壳内的状态下，将主体金属 外壳的顶端部插入规定承模的贯穿孔，利用所述承模保持主体金属外壳。此时，所述锥形面 与锥形接收面面接触，该锥形接收面与贯穿孔的开口连接且具有与锥形面的倾斜角度相同 的倾斜角度。接着，利用环状的压模，对主体金属外壳的后端部施加沿着轴线方向的负荷。 由此，在主体金属外壳的后端部形成压紧部，将主体金属外壳和绝缘体固定在一起。其中， 在压紧工序中，在形成压紧部的同时，主体金属外壳的位于压紧部与座部之间的比较薄的 部位发生变形，从而形成向外周侧突出的鼓出部。通过形成鼓出部，能够更可靠地自主体金 属外壳对绝缘体施加轴向力。
[0006] 现有抟术f献
[0007] 专利f献
[0008] 专利文献1 :日本特开2011 - 103276号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 然而，针对锥座型火花塞，在压紧工序中，在对主体金属外壳施加负荷时，有时座 部、突部会过度变形。若座部、突部发生了过度变形，则有可能导致自主体金属外壳施加于 绝缘体的轴向力极端地降低。其结果，有可能造成主体金属外壳与绝缘体之间的气密性降 低。
[0011] 另外，即使能够对轴向力的降低进行抑制，若被卡定面的面积相对于轴向力的大 小而言过大，则被卡定面与卡定部之间的接触压力较小，结果，还是有可能导致气密性降 低。
[0012] 本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种火花塞，该火花塞能够可 靠地防止在压紧工序中座部、突部发生变形，并且能够确保在主体金属外壳与绝缘体之间 具有良好的气密性。
[0013] 用于解决问题的方案
[0014] 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。
[0015] 技术方案1.本技术方案的火花塞包括：
[0016] 绝缘体，其为筒状，沿轴线方向延伸；以及
[0017] 主体金属外壳，其为筒状，设于所述绝缘体的外周，
[0018] 所述主体金属外壳具有：
[0019] 压紧部，其设于该主体金属外壳的后端部，向内周侧弯曲；
[0020] 鼓出部，其位于比所述压紧部靠顶端侧的位置，向外周侧突出；
[0021] 座部，其位于比所述压紧部靠顶端侧的位置；
[0022] 螺纹部，其位于比所述座部靠顶端侧的位置，用于与燃烧装置的安装孔螺纹结合； 以及
[0023] 突部，其位于所述主体金属外壳的比所述座部靠顶端侧的部分的内周，且向内周 侧突出，
[0024] 所述绝缘体具有卡定部，该卡定部随着朝向顶端侧去而外径逐渐减小并且直接或 间接地卡定于所述突部，并且所述绝缘体以被所述压紧部和所述突部夹持的状态固定于所 述主体金属外壳，
[0025] 所述座部具有锥形面，该锥形面随着朝向顶端侧去而外径逐渐减小，在所述螺纹 部螺纹结合于所述燃烧装置的安装孔后，该锥形面的至少一部分与所述燃烧装置的基座面 接触，
[0026] 该火花塞的特征在于，
[0027] 所述螺纹部的螺纹直径为M12以下，
[0028] 将所述锥形面的面积设为SB(mm2)，
[0029] 将所述座部的自所述锥形面的后端沿着所述轴线向后端侧延伸的面、即座部外周 面的沿所述轴线的长度设为LB(mm)，
[0030] 将所述突部的比所述卡定部的后端靠内周侧且能被所述卡定部卡定的被卡定面 的面积设为SC(mm2)，
[0031] 将所述突部的自所述被卡定面的顶端沿所述轴线向顶端侧延伸的面、即突部内周 面的沿所述轴线的长度设为LC(mm)，
[0032] 此时，满足SB/SC彡 3. 5、SB/LB彡 12. 0 和SC/LC彡 12. 0。
[0033] 其中，"座部外周面沿轴线延伸、突部内周面沿轴线延伸"不仅包括座部外周面等 严格地沿轴线延伸的情况，即在含有轴线的剖面中、座部外周面等的外形线与轴线平行的 情况，还包括在含有轴线的剖面中、座部外周面等的外形线相对于轴线略微（例如，外形线 与轴线所成的角中的锐角的角度为10度以下）倾斜的情况。
[0034] 另外，"锥形面的面积SB"可以说成是座部的、在压紧工序中与支承主体金属外壳 的承模接触且在对主体金属外壳的后端部施加负荷时被按压于承模的部位的面积。
[0035] 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 5. 0 彡SC/LC彡 10. 0〇
[0036] 从抑制电流沿着中心电极与主体金属外壳之间的绝缘体表面泄漏这一方面而言， 优选的是，增大形成在绝缘体的比卡定部靠顶端侧的部位（腿部）与主体金属外壳的比突 部靠顶端侧的部位之间的间隙。并且，从抑制电流泄漏这一方面而言，还优选增大中心电极 的顶端部与主体金属外壳的突部之间的沿着轴线方向的距离。
[0037] 技术方案3.在所述技术方案1或2的基础上，本技术方案的火花塞的特征在于， 自所述锥形面的后端到所述突部的后端的、沿着所述轴线的距离LA为16mm以上。
[0038] 技术方案4.在所述技术方案1?3中任一技术方案的基础上，本技术方案的火花 塞的特征在于，在将所述座部的在所述锥形面的后端处的壁厚设为TB(mm)、将所述鼓出部 的最小壁厚设为I'D(mm)时，满足I'D彡0. 5和TB/TD彡4. 2。
[0039] 技术方案5.在所述技术方案1?4中任一技术方案的基础上，本技术方案的火 花塞的特征在于，在将所述鼓出部的最小壁厚设为TD(mm)、将所述压紧部的最小壁厚设为 TE(mm)时，满足 1. 1 彡TE/TD彡 1. 3。
[0040] 发明的效果
[0041] 采用技术方案1的火花塞，构成为满足SB/LBS12.0。即，相对于与在压紧工序中 施加于座部的力相当的面积SB而言，能够充分确保与座部的强度相当的长度LB。因而，能 够可靠地抑制在压紧工序中座部发生过度变形。
[0042] 并且，采用技术方案1的火花塞，构成为满足SC/LCS12. 0。即，相对于与在压紧 工序中施加于突部的力相当的面积SC而言，能够充分确保与突部的强度相当的长度IX。因 而，能够可靠地抑制在压紧工序中突部发生过度变形。
[0043] 如以上那样，采用技术方案1的火花塞，能够可靠地抑制座部和突部发生过度变 形，能够使自主体金属外壳施加于绝缘体的轴向力足够大。
[0044] 而且，采用技术方案1的火花塞，构成为能够在如所述那样确保较大的轴向力的 基础上，满足SB/SC多3. 5。在此，面积SB越大，则在压紧工序中施加于锥形面的压力越小， 越能够抑制锥形面的压溃变形（越能够抑制突部向顶端侧移动），因此轴向力变得非常大。 另一方面，面积SB越小，则在压紧工序中施加于锥形面的压力越大，锥形面越较容易发生 变形，因此，虽然轴向力足够大，但与面积SB较大的情况相比稍小。即，面积SB与自主体金 属外壳施加于绝缘体的轴向力的大小相当。并且，采用所述技术方案1，设为SB/SC多3. 5， 因此，能够使轴向力除以面积SC而