火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种内燃机等所使用的火花塞。
【背景技术】
[0002]火花塞例如安装于内燃机(发动机)等，用于对燃烧室内的混合气体等进行点火。通常，火花塞包括具有轴孔的绝缘体、插入于轴孔的前端侧的中心电极、设于绝缘体外周的主体金属外壳以及与主体金属外壳的前端部接合的接地电极，在接地电极与中心电极之间形成火花放电间隙。另外，主体金属外壳包括向径向外侧突出的凸缘状的座部和设于比该座部靠前端侧的位置的安装用的外螺纹部。
[0003]另外，有时会在位于座部和外螺纹部之间的螺纹根部(日文I:首部)安装有实心环状的衬垫(例如参照专利文献I等)。在将火花塞安装在了内燃机等上时，衬垫中的位于与座部所处的那一侧相反的一侧的前端面与内燃机等(发动机盖等)相接触，并且衬垫中的位于座部所处的那一侧的后端面与座部相接触。由此，能够谋求确保燃烧室内的气密性。
[0004]另外，通过向衬垫的上述前端面的内周侧施加负荷，从而使衬垫的内周部分向内周侧突出，其结果，能够防止衬垫自主体金属外壳脱落。另外，随着对前端面施加负荷，会在上述前端面上形成凹部。
_5] 现有技术文献
[0006]专利f献
[0007]专利文献1:日本特开平6-283249号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]然而，对于实心环状的衬垫，在更可靠地抑制衬垫自主体金属外壳脱落的方面，优选的是，使衬垫的内周部分朝向内周侧较大程度地突出。于是，考虑将向上述前端面施加的负荷设为更大的负荷。但是，在该情况下，可能导致在前端面中的与上述凹部的开口相邻的部位产生起伏。若在前端面上产生了起伏，则在将火花塞安装在了内燃机等上时，衬垫(前端面)与内燃机等之间的密合性变得不充分，而可能导致燃烧室内的气密性变得不充分。即，气密性和防脱落性为折衷关系，难以在这两方面确保良好的性能。
[0010]本发明即是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种即使在为了提高防脱落性而增大了在形成凹部时的施加负荷的情况下也能够确保良好的气密性，能够在气密性和防脱落性这两方面获得良好的性能的火花塞。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]以下，对应用于解决上述问题的各方案分项进行说明。另外，根据需要对相对应的方案记载了特有的作用效果。
[0013]方案1.本方案的火花塞包括:主体金属外壳，其在轴线方向上具有贯通孔；以及
[0014]衬垫，其为实心环状，设于上述主体金属外壳的外周，
[0015]上述主体金属外壳具有:
[0016]外螺纹部，其形成于上述主体金属外壳自身的前端侧外周，供进行安装时使用；以及
[0017]座部，其形成于比上述外螺纹部靠后端侧的位置，向径向外侧鼓出，
[0018]上述衬垫设于上述外螺纹部与上述座部之间，该火花塞的特征在于，
[0019]在上述衬垫中的位于与上述座部所处的那一侧相反的一侧的面上形成有凹部的开口，该凹部在上述轴线方向上具有深度，
[0020]上述衬垫至少具有:内周侧前端面，其在以通过上述凹部的后端且与上述衬垫的中心轴线垂直的平面为基准平面时，距上述基准平面的距离随着朝向内周侧去而逐渐减小；以及外周侧前端面，其位于比上述内周侧前端面靠外周侧的位置，
[0021]上述凹部的开口形成于比上述外周侧前端面的最内周部位靠内周侧的位置。
[0022]根据上述方案1，内周侧前端面构成为距基准平面的距离随着朝向内周侧去而逐渐减小，在将火花塞安装在了内燃机等上时，仅外周侧前端面与内燃机等(发动机盖等)相接触，而内周侧前端面自内燃机等隔开间隔。而且，凹部的开口形成于比外周侧前端面的最内周部位靠内周侧的位置、即形成于内周侧前端面侧。因而，能够防止随着形成凹部会产生起伏的内周侧前端面与内燃机等相接触，从而能够充分地提高衬垫与内燃机等之间的密合性。其结果，能够获得良好的气密性。
[0023]另外，在以往技术中，鉴于因产生起伏而导致气密性下降，难以增大形成凹部时的施加负荷，但是，采用上述方案1，即使形成了起伏也能够确保良好的气密性，因此能够增大形成凹部时的施加负荷。因而，能够使衬垫的内周部分朝向内周侧较大程度地突出，能够更可靠地防止衬垫自主体金属外壳脱落。
[0024]如上所述，采用上述方案1，能够在气密性和防脱落性这两方面获得良好的性能。
[0025]方案2.根据上述方案1，本方案的火花塞的特征在于，在包含上述中心轴线且通过上述凹部的后端的剖面中，上述内周侧前端面具有第I内周侧前端面，该第I内周侧前端面位于比上述凹部的开口靠外周侧的位置。
[0026]根据上述方案2，构成为内周侧前端面的至少一部分(第I内周侧前端面)位于凹部的开口与外周侧前端面之间。因而，能够有效地防止随着形成凹部而产生的起伏到达外周侧前端面。其结果，能够谋求进一步可靠地提高气密性。
[0027]方案3.根据上述方案I或方案2，本方案的火花塞的特征在于，在包含上述中心轴线且通过上述凹部的后端的剖面中，将自上述衬垫的位于比上述基准平面靠前端侧的位置且距上述中心轴线最近的点到上述中心轴线的最短距离设为LI，将自上述衬垫的位于比上述基准平面靠后端侧的位置且距上述中心轴线最近的点到上述中心轴线的最短距离设为L2，此时 LI < L2。
[0028]从谋求更可靠地防止衬垫脱落的角度来说，优选的是，使衬垫的内周部分朝向径向内侧较大程度地突出。在此，使衬垫的内周部分朝向径向内侧较大程度地突出，能够通过进一步增大形成凹部时施加的负荷，使上述最短距离LI小于上述最短距离L2来实现。然而，为了满足LI < L2，如上所述，需要增大形成凹部时的施加负荷，因此更可能导致形成起伏。
[0029]在这一点，采用上述方案3，由于满足LI < L2，因此能够更可靠地谋求防止衬垫脱落。另一方面，虽然可能导致形成起伏，但是，通过采用上述方案I等，即使形成了起伏也能够确保良好的气密性。换句话说，上述方案I等对于如下这样火花塞而言特别有效，即:满MLK L2，且在衬垫的防脱落性方面优异，另一方面，更有可能导致形成起伏的火花塞。
[0030]方案4.根据上述方案I至方案3中的任一方案，本方案的火花塞的特征在于，上述凹部的开口形成在上述衬垫中的位于与上述座部所处的那一侧相反的一侧的面的、沿着周向的局部。
[0031]采用上述方案4，能够容易形成凹部，并且能够确保良好的防脱落性。
[0032]方案5.根据上述方案I至方案4中的任一方案，本方案的火花塞的特征在于，将上述座部的相对于将上述外螺纹部包含在内部的最小假想圆柱而言朝向径向外侧突出的突出量设为A(mm)，将上述外周侧前端面的在包含上述中心轴线的剖面中沿着与上述中心轴线正交的方向的长度设为B(mm)，此时满足0.2彡B/A彡0.75。
[0033]另外，宽度A相当于衬垫在凹部形成前沿径向的宽度、或衬垫的在周向上没有形成凹部的部分的沿径向的宽度。
[0034]采用上述方案5，由于B/A被设定在0.2以上，因此能够充分地确保外周侧前端面相对于内燃机等的接触面积。因而，能够谋求进一步提高气密性。
[0035]另外，根据上述方案5，B/A被设定在0.75以下。构成为相当于外周侧前端面的宽度的长度B不会过大，进而确保内周侧前端面的宽度为一定程度的大小。因而，能够进一步可靠地防止随着形成凹部而产生的起伏到达外周侧前端面，能够进一步提高外周侧前端面相对于内燃机等的密合性。其结果，能够谋求进一步提高气密性。
[0036]方案6.根据上述方案I至方案5中的任一方案，本方案的火花塞的特征在于，上述衬垫中的位于上述座部所处的那一侧的面包括:
[0037]内周侧后端面，其至少一部分位于上述内周侧前端面的背后的位置；以及
[0038]外周侧后端面，其至少一部分位于上述外周侧前端面的背后的位置，
[0039]在上述剖面中，自上述基准平面到上述内周侧后端面的沿着上述中心轴线的距离L3小于自上述基准平面到上述外周侧后端面的沿着上述中心轴线的距离L4。
[0040]采用上述方案6，在将火花塞安装在内燃机等上的状态下，仅衬垫的位于座部侧的面的一部分、即外周侧后端面与座部相接触。因而，能够增大座部与衬垫(外周侧后端面)之间的接触压力。另外，由于外周侧前端面位于外周侧后端面的背后的位置，因而使增大后的接触压力顺利地向外周侧前端面传递，进而能够增大外周侧前端面与内燃机等之间的接触压力。其结果，能够极有效地提高气密性。
[0041]方案7.根据上述方案I至方案6中的任一方案，本方案的火花塞的特征在于，上述衬垫的硬度以维氏硬度表示为10Hv以上且200Hv以下。
[0042]另外，“衬垫的硬度”是指在衬垫的表面中的除了随着形成凹部会产生硬度变化的部位以外的部位(例如外周侧前端面、外周侧后端面)进行测量所得到的硬度。
[0043]采用上述方案7，衬垫的硬度被设定在10Hv以上。因而，在内燃机等动作时等情况下衬垫处于高温时，能够有效地抑制衬垫的热变形。其结果，能够更可靠地防止火花塞相对于内燃机等的松动，能够长时间地维持良好的气密性。
[0044]另外，采用上述方案7，衬垫的硬度被设定在200Hv以下。因而，容易形成凹部，并且能够通过形成凹部而使衬垫的内周部分向内周侧充分地突出。其结果，能够进一步可靠地防止衬垫脱落。
[0045]方案8.根据上述方案I至方案7中的任一方案，本方案的火花塞的特征在