火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在内燃机等用于引燃的火花塞。
【背景技术】
[0002] 在火花塞中，在通过绝缘体相互绝缘的中心电极与接地电极施加电压，从而在中 心电极的前端部与接地电极的前端部之间形成的间隙产生火花。例如，在专利文献1中公 开了中心电极与接地电极在轴线的方向相对来形成间隙的火花塞。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2002-237365号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 然而，为了内燃机的燃油经济提高、排气气体的净化，谋求混合气体的稀薄化、再 循环的气体（EGR气体）的增加，为了弥补伴随其产生的火焰传播速度的降低，有内燃机的 燃烧室内的气体流的流速变快的倾向。其结果，在上述专利文献1的火花塞中，例如有气体 流使在火花塞的间隙产生的火花吹动而熄灭的现象（火花的吹熄）容易发生的可能性。火 花的吹熄妨碍火花的放电路径的伸长，使火花塞的引燃性降低且使多重放电发生，使火花 塞的耐久性降低。因此，需要即使在燃烧室内的气体流的流速较快的情况下也确保火花塞 的引燃性能与耐久性的技术。
[0008] 本发明的目的在于即使在燃烧室内的气体流的流速较快的情况下，也能够确保火 花塞的引燃性能与耐久性。
[0009] 用于解决课题的手段
[0010] 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的适用例来实 现。
[0011] [适用例1] 一种火花塞，具备：
[0012] 中心电极，沿轴线方向延伸；
[0013] 绝缘体，具有沿上述轴线方向延伸的轴孔，在上述轴孔配置上述中心电极；及
[0014] 主体配件，配置于上述绝缘体的外周，
[0015] 上述火花塞的特征在于，
[0016] 上述主体配件还具备：
[0017] 第一接地电极，与上述主体配件电连接，且具有与上述中心电极的侧面在径向相 对而形成第一间隙的第一面；及
[0018] 第二接地电极，与上述主体配件电连接，且具有与上述中心电极的侧面在径向相 对而形成第二间隙的第二面，
[0019] 在从上述轴线方向的前端侧向后端侧观察的情况下，连结上述轴线与上述第一面 的中心的第一线段和连结上述轴线与上述第二面的中心的第二线段所成的角中较小一方 的角度Θ满足60°彡Θ彡150°，
[0020] 上述火花塞具有特定平面，该特定平面为包含上述轴线的平面，以所有的接地电 极配置于一侧的方式将上述主体配件一分为二。
[0021] 根据上述结构，通过使两个接地电极的配置适当化，能够实现火花的吹熄的抑制、 火花的放电路径的伸长的促进。其结果，即使在燃烧室内的气体流的流速较快的情况下，也 能够确保火花塞的引燃性能与耐久性。
[0022] [适用例2]根据适用例1所述的火花塞，其特征在于，
[0023] 在上述第一面与上述第二面相对的上述轴线方向的位置，上述中心电极的外径比 上述第一面及上述第二面的宽度的最大部大。
[0024] 根据上述结构，通过使中心电极的外径相对于形成接地电极的间隙的第一面及第 二面的宽度的最大部增大，能够进一步抑制火花的吹熄。其结果，能够进一步提高火花塞的 耐久性。
[0025] [适用例3]根据适用例1或2所述的火花塞，其特征在于，
[0026] 上述第一接地电极具备包含上述第一面的第一接地电极端头与接合有上述第一 接地电极端头的第一接地电极主体，
[0027] 上述第二接地电极具备包含上述第二面的第二接地电极端头与接合有上述第二 接地电极端头的第二接地电极主体，
[0028] 上述第一接地电极主体及上述第二接地电极主体的宽度的最大部比上述中心电 极的外径大。
[0029] 根据上述结构，通过使第一接地电极主体及第二接地电极主体的宽度的最大部比 中心电极的外径大，能够抑制从两个接地电极主体的外侧（特别是下游侧）绕过去的混合 气体的气流（气体流）到达间隙的附近。其结果，抑制间隙附近的燃料气体的流速的降低， 能够提高火花塞的引燃性。
[0030] [适用例4]根据适用例1~3中任一项所述的火花塞，其特征在于，
[0031] 上述第一接地电极具备包含上述第一面的第一接地电极端头与接合有上述第一 接地电极端头的第一接地电极主体，
[0032] 上述第二接地电极具备包含上述第二面的第二接地电极端头与接合有上述第二 接地电极端头的第二接地电极主体，
[0033] 上述第一接地电极端头从上述第一接地电极主体向上述主体配件的径向内侧突 出的突出长度及上述第二接地电极端头从上述第二接地电极主体向上述主体配件的径向 内侧突出的突出长度分别为〇. 5mm以上。
[0034] 根据上述结构，通过使接地电极端头从接地电极主体向径向内侧突出的突出长度 较长，能够抑制从两个接地电极主体的外侧绕过去的混合气体的气流到达间隙的附近。其 结果，抑制间隙附近的燃料气体的流速的降低，能够提高火花塞的引燃性。
[0035] [适用例5]根据适用例1~4中任一项所述的火花塞，其特征在于，在一次放电 时，使用能够持续〇. 5ms以上给上述火花塞供给25mA以上的电流的电流供给部驱动火花 塞。
[0036] 根据上述结构，在使用能够较长时间供给电流的电流供给部的情况下，难以发生 火花的吹熄，因此能够实现与电流供给部带来的电流的供给能力对应的引燃性能。
[0037] [适用例6]根据适用例1~5中任一项所述的火花塞，其特征在于，
[0038] 所述火花塞以如下方式安装于内燃机：在从上述轴线方向的前端侧向后端侧观察 的情况下，在上述内燃机的燃烧室内通过上述第一间隙及上述第二间隙的混合气体的流动 路径的上游侧处于上述角度Θ的范围。
[0039] 根据上述结构，有效抑制混合气体的流动（气体流）引起的火花的吹媳，能够提尚 耐久性与引燃性能。
[0040] 此外，本发明能够由各种各样的方式实现，例如能够由火花塞、使用火花塞的点火 装置、火花塞的安装方法、搭载该火花塞的内燃机、搭载使用该火花塞的点火装置的内燃机 等方式来实现。
【附图说明】
[0041] 图1是表示安装有本实施方式的火花塞100的内燃机的一例的图。
[0042] 图2是表示火花塞100、吸气阀730与排气阀740的配置例的投影图。
[0043] 图3是火花塞100的剖视图。
[0044] 图4是表示火花塞100的前端附近的结构的图。
[0045] 图5是对实施方式的火花塞100的放电进行说明的图。
[0046] 图6是对第一评价试验的样品Sl~S3进行说明的图。
[0047] 图7是对纵放电的样品的放电进行说明的图。
[0048] 图8是比较方式的火花塞的说明图。
[0049] 图9是对实施方式的火花塞100的放电进行说明的图。
[0050] 图10是表示第五评价试验的样品的一例的图。
[0051] 图11是对第六评价试验的点火装置进行说明的曲线图。
【具体实施方式】
[0052] A.第一实施方式：图1是表示安装有本实施方式的火花塞100的内燃机的一例的 图。在图中，示出了内燃机700的多个（例如4个）燃烧室（也称为汽缸）中的一个燃烧室 790的概要剖视图。内燃机700包含发动机缸盖710、汽缸体720、活塞750及火花塞100。 活塞750连接于未图示的连杆，连杆连接于未图示的曲轴。
[0053] 汽缸体720具有形成燃烧室790中的一部分（大致圆筒状的空间）的汽缸壁729。 在汽缸体720的一方向侧（图1的上侧）固定发动机缸盖710。发动机缸盖710具有：形成 燃烧室790的端部的内壁719、形成与燃烧室790连通的吸气口 712的第一壁711、能够开 闭吸气口 712的吸气阀730、形成与燃烧室790连通的排气口 714的第二壁713、能够开闭 排气口 714的排气阀740及用于安装火花塞100的安装孔718。活塞750在由汽缸壁729 形成的空间内往返运动。由活塞750的发动机缸盖710侧的面759、汽缸体720的汽缸壁 729及发动机缸盖710的内壁719所包围空间相当于燃烧室790。火花塞100的中心电极 20与接地电极30在燃烧室790露出。图中的中心轴CL为中心电极20的中心轴CL (也称 为轴线CL)。
[0054] 图2是表示火花塞100、吸气阀730与排气阀740的配置例的投影图。该投影图是 在火花塞100的中心电极20的垂直于轴线CL的投影面上投影要素100、730、740所得的投 影图。图示的要素1〇〇、730、740为一个燃烧室790(图1)的要素。在图中，分别在表示阀 门730、740的区域标注阴影线。
[0055] 如图2所示，在本实施方式的内燃机700的一个燃烧室790设置一个火花塞100、 两个吸气阀730及两个排气阀740。投影图中的阀门730、740均表示关闭状态的阀门730、 740。另外，投影图中的阀门730、740均表示从燃烧室790内观察到的部分。以下，在区别 两个吸气阀730的情况下，在符号"730"的末尾附加标示符（在此为"a"或"b"）。对两个 排气阀740也同样。
[0056] 在图中，示出 了阀门 730a、730b、740a、740b 各自的中心位置 C3a、C3b、C4a、C4b。 这些中心位置〇3&、0313、043、0413分别表示图2所示投影面上的阀门73(^、73013、74(^、74(^ 的区域的重心位置。例如，第一中心位置C3a为表示第一吸气阀730a的区域的重心位置。 此外，区域的重心是在假设区域内质量均等分布的情况下的重心的位置。
[0057] 在图中示出了两个重心位置C3、C4。吸气重心位置C3为两个吸气阀730a、730b各 自的中心位置C3a、C3b的重心位置。排气重心位置C4为两个排气阀740a、740b各自的中 心位置C4a、C4b的重心位置。此外，多个中心位置的重心位置为在假设在各中心位置配置 相同质量的情况的重心的位置。
[0058] 图2箭头所示流动方向Dg为与轴线CL大致垂直的方向，从吸气重心位置C3朝向 排气重心位置C4的方向（也称为阀门配置方向）。在火花塞100点火时，燃料气体（空气 与燃料的混合气体）在燃烧室790内的火花塞100的前端附近沿流动方向Dg流动。还可 以说图2的表示流动方向Dg的箭头表示火花塞100的前端附近的混合气体的流动路径。
[0059] 接着，对火花塞100的结构进行说明。图3是火花塞的一例的剖视图。在图中，示 出了中心电极20的中心轴CL。在本实施方式中，中心电极20的中心轴CL与火花塞100 的中心轴相同。图示的剖面是包含中心轴CL的剖面。以下，也称与中心轴CL平行的方向 为"轴线方向"。将以中心轴CL为中心的圆的径向仅称为"径向"，将以中心轴CL为中心的 圆的圆周方向仅称为"圆周方向"。将与中心轴CL平行的方向中的图3的上方向称为前端 方向Df，将下方向称为后端方向Dr。另外，将图3的前端方向Df侧称为火花塞100的前端 侦牝将图3的后端方向Dr侧称为火花塞100的后端侧。
[0060] 火花塞100具备绝缘体10 (以下也称为"绝缘子10"）、中心电极20、两个接地电 极、端子配件40、主体配件50、导电性的第一密封部60、电阻体70、导电性的第二密封部80、 前端侧密封片8、滑石9、第一后端侧密封片6及第二后端侧密封片7。两个接地电极是第一 接地电极30A与未在图3图示的第二接地电极30B。
[0061] 绝缘体10是具有沿中心轴CL延伸且贯通绝缘体10的贯通孔12 (以下也称为"轴 孔12"）的大致圆筒状的构件。绝缘体10通过烧制氧化铝形成（也可以采用其他的绝缘材 料）。绝缘体10具有从前端侧向后端方向Dr依次排列的腿部13、第一外径缩小部15、前端 侧主体部17、凸缘部19、第二外径缩小部11及后端侧主体部18。第一外径缩小部15的外 径从后端侧向前端侧逐渐变小。在绝缘体10的第一外径缩小部15的附近（图3的例中为 前端侧主体部17)形成从后端侧向前端侧内径逐渐变小的内径缩小部16。第二外径缩小部 11的外径从前端侧向后端侧逐渐变小。
[0062] 在绝缘体10的轴孔12的前端侧插入沿中