火花塞的制作方法_2

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、含有从这些金属中选择的至少一种金属的合金)形成。
[0053] 在绝缘体10的轴孔12的后端侧插入有端子金属件40的一部分。图3是表示端子 金属件40的外观的概略图。端子金属件40使用导电性材料(例如碳钢等金属)形成。端 子金属件40包括凸缘部45、比凸缘部45靠后端侧的部分即安装部48以及比凸缘部47靠 前端侧的部分即腿部43。在腿部43中的一部分42的外周面上施加有滚花加工(称为"粗 糙面部42")。在图3的实施方式中,粗糙面部42为腿部43中的包含前端41的一部分。
[0054] 如图1所示,凸缘部45和安装部48露出在贯通孔12的外部。在安装部48上安 装有连接高压电缆的火花塞帽(省略图示)。腿部43配置在贯通孔12内。粗糙面部42自 贯通孔12的第1部分18a中的位置通过中间部18b延伸到第2部分18c中的位置。图3 中的最大外径DB为粗糙面部42中的收纳在第1部分18a(图1)的部分的最大外径。凸缘 部45 (图1、图3)的靠前端方向Df侧的面45f与绝缘体10 (图1、图2)的后端面10r相接 触。
[0055] 图4是将绝缘体10的后端面10r和端子金属件40的凸缘部45的靠前端方向Df 侧的面45f沿着轴线CL的方向投影在与轴线CL正交的平面上而获得的投影图。在图中, 绝缘体10的后端面l〇r的投影区域的轮廓(即外周侧的轮廓和内周侧的轮廓)由实线表 示。另外,端子金属件40的面45f的投影区域的轮廓(即外周侧的轮廓和内周侧的轮廓) 由虚线表示。第1面积SE是绝缘体10的后端面10r的投影区域的面积。第2面积SF是 绝缘体10的后端面l〇r的投影区域中的与端子金属件40的面45f的投影区域重叠的部分 (图中带有阴影的部分)的面积。在端子金属件40的面45f的投影区域大于绝缘体10的 后端面l〇r的投影区域的情况下,即在绝缘体10的后端面10r的投影区域包含在端子金属 件40的面45f的投影区域内的情况下,第2面积SF与第1面积SE相同。
[0056] 另外,端子金属件40的面45f能够是端子金属件40中露出在贯通孔12的外部的 露出部分(在此为凸缘部45和安装部48的整体)的靠前端方向Df侧的端面。露出部分 的靠前端方向Df侧的面45f为在将端子金属件40的一部分(在此为腿部43)插入到贯通 孔12内的情况下能够与绝缘体10的后端面10r相接触的面。另外,从该面45f中去除与 配置在贯通孔12内的部分(在此为腿部43)相连接的部分。第2面积SF为绝缘体10的 后端面l〇r的投影区域中的与端子金属件40的露出部分的靠前端方向Df侧的面45f的投 影区域重叠的部分的面积。在本实施方式中,绝缘体10的后端面lOr和端子金属件40的 面45f均为与中心轴线CL正交的平面。
[0057] 如图1所示,在绝缘体10的轴孔12内,在端子金属件40与中心电极20之间配置 有用于抑制电噪声的大致圆柱形状的电阻器70。电阻器70例如使用含有导电性材料(例 如碳颗粒)、陶瓷颗粒(例如Zr02)以及玻璃颗粒(例如Si02-B203-Li20-Ba0系的玻璃颗粒) 的材料形成。在电阻器70与中心电极20之间配置有导电性的第1密封部60,在电阻器70 与端子金属件40之间配置有导电性的第2密封部80。端子金属件40的前端部(在此为 粗糙面部42的靠前端方向Df侧的一部分)埋设在第2密封部80内。由于在粗糙面部42 的外周面形成有凹凸,因此,粗糙面部42与第2密封部80之间的接触面积增大。因而,能 够强化第2密封部80与端子金属件40之间的接合。密封部60、80例如使用包含与电阻器 70的材料中含有的玻璃颗粒相同的玻璃颗粒和作为导电材料的金属颗粒(例如Cu)的材料 形成。中心电极20和端子金属件40隔着电阻器70和密封部60、80电连接。这样,电阻器 70和密封部60、80的整体为在贯通孔12内将中心电极20和端子金属件40电连接的连接 部的例子。
[0058] 另外,第2密封部80配置在第1部分18a内。因而,还能够将第1部分18a的第1 内径DA(图2)称为"密封直径DA"。另外,在本实施方式中,为了容易制造,第1部分18a构 成为内径朝向前端方向Df侧去而逐渐减小。在此,第1内径DA采用第1部分18a(图1)中 的靠后端方向Dfr侧的部分的内径,具体而言,采用收纳端子金属件40和与端子金属件40 相接触的密封部(在此为第2密封部80)中的至少一者的部分(称为"后端侧部分18d") 的内径。在后端侧部分18d,内径的最大值与最小值之间的差小于0. 1mm。因而,在后端侧 部分18d,内径以±0. 1mm的精度恒定。采用该内径作为第1内径DA。另外,第1部分18a 的形状不限定于这样的锥形形状,还可以是内径恒定的圆柱状。
[0059] 主体金属外壳50为具有沿中心轴线CL延伸且贯通主体金属外壳50的贯通孔59 的大致圆筒状的构件。主体金属外壳50使用低碳钢材形成(还能够采用其他的导电性材 料(例如金属材料))。在主体金属外壳50的贯通孔59内插入有绝缘体10。主体金属外 壳50固定于绝缘体10的外周。在主体金属外壳50的前端侧,绝缘体10的前端(在本实 施方式中为腿部13的靠前端侧的部分)露出在贯通孔59的外部。在主体金属外壳50的 后端侧,绝缘体10的后端(在本实施方式中为后端侧主干部18的靠后端侧的部分)露出 在贯通孔59的外部。
[0060] 主体金属外壳50包括自前端侧朝向后端侧依次排列的主干部55、座部54、变形部 58、工具卡合部51以及压紧部53。座部54为凸缘状的部分。主干部55为自座部54沿着 中心轴线CL朝向前端方向Df延伸的大致圆筒状的部分。在主干部55的外周面形成有用 于拧入到内燃机的安装孔的螺纹牙52。在座部54与螺纹牙52之间嵌入有环状的衬垫5, 该衬垫5通过将金属板弯折而形成。
[0061] 主体金属外壳50具有缩内径部56,该缩内径部56配置于比变形部58靠前端方向 Df侧的位置。缩内径部56的内径自后端侧朝向前端侧去而逐渐减小。在主体金属外壳50 的缩内径部56与绝缘体10的第1缩外径部15之间夹有前端侧密封件8。前端侧密封件8 为铁制的〇字形状的密封环(还能够采用其他的材料(例如铜等金属材料))。
[0062] 工具卡合部51为与用于安装火花塞100的工具(例如火花塞扳手)卡合的部分。 在本实施方式中,工具卡合部51的外观形状为沿中心轴线CL延伸的大致六棱柱状。另外, 压紧部53配置于比绝缘体10的第2缩外径部11靠后端侧的位置,形成主体金属外壳50 的后端(即,靠后端方向Dfr侧的一端)。压紧部53朝向径向的内侧弯曲。在压紧部53的 前端方向Df侧,在主体金属外壳50的内周面与绝缘体10的外周面之间,朝向前端方向Df 依次地配置有第1后端侧密封件6、滑石9以及第2后端侧密封件7。在本实施方式中,该 后端侧密封件6、7为铁制的C字形状的密封环(还能够采用其他的材料)。
[0063] 在制造火花塞100时,压紧压紧部53,使得压紧部53向内侧弯折。然后,将压紧部 53向前端方向Df侧按压。由此,变形部58变形,隔着密封件6、7和滑石9将绝缘体10在 主体金属外壳50内朝向前端侧按压。前端侧密封件8在第1缩外径部15与缩内径部56 之间被按压,从而,将主体金属外壳50与绝缘体10之间密封。由上所述,主体金属外壳50 固定于绝缘体10。
[0064] 在本实施方式中,接地电极30包括棒状的轴部37和接合于轴部37的前端部31 的第2电极头300。轴部37的后端接合(例如电阻焊接)于主体金属外壳50的前端面 57 (S卩,靠前端方向Df侧的面57)。轴部37自主体金属外壳50的前端面57朝向前端方向 Df延伸再朝向中心轴线CL弯曲而到达前端部31。前端部31配置于中心电极20的前端方 向Df侧。在前端部31的表面中的靠中心电极20侧的表面接合(例如激光焊接)有第2电 极头300。第2电极头300使用相对于放电的耐久性优异于轴部37的材料(例如铱(Ir)、 铂(Pt)等贵金属、钨(W)、含有从这些金属中选择的至少一种金属的合金)形成。中心电极 20的第1电极头200和接地电极30的第2电极头300形成用于进行火花放电的间隙g。
[0065] 接地电极30的轴部3包括形成轴部37的表面的至少一部分的外层35和埋设在 外层35内的芯部36。外层35使用耐氧化性优异的材料(例如含有镍和铬的合金)形成。 芯部36使用导热率高于外层35的材料(例如纯铜)形成。
[0066] 能够采用任意的方法作为这样的火花塞100的制造方法。例如,能够采用以下的 制造方法。首先,利用公知的方法制造绝缘体10、中心电极20、端子金属件40、主体金属外 壳50以及棒状的接地电极30。另外,准备密封部60、80各自的材料粉末和电阻器70的材 料粉末。
[0067] 接着,自绝缘体10的贯通孔12的靠后端方向Dfr侧的开口 14插入中心电极20。 如图1中说明的那样,通过利用绝缘体10的第1缩内径部16支承中心电极20,从而将中心 电极20配置在贯通孔12内的规定位置。
[0068] 接着,按照构件60、70、80的顺序进行第1密封部60、电阻器70、第2密封部80各 自的材料粉末的投入和被投入的粉末材料的成形。自贯通孔12的开口 14进行粉末材料的 投入。使用自开口 14插入的棒进行被投入的粉末材料的成形。材料粉末成形为与相对应 的构件的形状大致相同的形状。
[0069] 接着,将绝缘体10加热到高于各材料粉末中含有的玻璃成分的软化点的规定温 度,在加热到规定温度的状态下,自贯通孔12的开口 14将端子金属件40的腿部43插入到 贯通孔12。其结果,各材料粉末被压缩并被烧结,从而分别形成密封部60、80和电阻器70。 另外,端子金属件40配置在凸缘部45的靠前端方向Df侧的面45f与绝缘体10的后端面 l〇r相接触的位置。
[0070] 由于绝缘体10的形成开口14的第2部分18c的第2内径DC大于第1部分18a的 第1内径DA,因此,容易供腿部43插入。另外,由于收纳腿部43的前端41的第1部分18a的第1内径DA小于第2部分18c的第2内径DC,因此,能够抑制第2密封部80的材料在贯 通孔12的内周面与腿部43的外周面之间的间隙内向后端方向Dfr侧移动。其结果,能够 通过端子金属件40适当地对密封部60、80的
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