火花塞的制作方法

文档序号:20890137发布日期:2020-05-26 17:51阅读:165来源:国知局
火花塞的制作方法

本发明涉及火花塞,尤其涉及在绝缘体的外周固定有传热部件的火花塞。



背景技术:

已知与内燃机结合的形成有外螺纹的筒状的主体配件保持绝缘体的火花塞。专利文献1所公开的火花塞的钎焊有金属制的套筒(传热部件)的绝缘体在使套筒的外周面与主体配件的内周面紧贴的状态下保持于主体配件。在专利文献1中公开的技术中,被燃烧气体加热后的绝缘体的热量通过热传导从套筒向主体配件移动,所以热值由套筒的位置、套筒的宽度等决定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2011/0227472号说明书



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在上述现有技术中,必须对将套筒(传热部件)与绝缘体接合的钎料与绝缘体的润性湿、反应性、因套筒与绝缘体的线膨胀系数的不同而在绝缘体产生的应力等各种参数进行控制,该控制复杂。

本发明是为了解决上述问题而做出的,其目的在于提供能够将传热部件简单地固定于绝缘体的火花塞。

用于解决课题的手段

为了达到该目的,本发明的火花塞具备:筒状的绝缘体,从前端侧向后端侧沿轴线方向延伸;及筒状的主体配件,固定于绝缘体的外周,在自身的外周面的一部分形成有外螺纹,绝缘体在自身的外周面中的与主体配件的外螺纹在轴线方向上重叠的部分形成有槽部。安装于槽部的传热部件与主体配件的内周面接触且自身的一部分配置于绝缘体的槽部之中。

发明效果

根据技术方案1记载的火花塞,传热部件安装于在绝缘体的外周面形成的槽部。传热部件的外周面与主体配件的内周面接触且传热部件的一部分配置于槽部之中,所以能够简单地将传热部件固定于绝缘体。

根据技术方案2记载的火花塞,槽部在轴线方向上隔开距离地形成有多个。配置于各个槽部的传热部件分别使绝缘体的热量向主体配件移动,所以在技术方案1的效果的基础上,能够提高散热性。

根据技术方案3记载的火花塞,主体配件的内周面的一部分的倾斜部随着朝向前端侧而与轴线的距离变短。倾斜部与绝缘体中的形成有槽部的部分相对,配置于槽部的传热部件与倾斜部接触,所以能够使传热部件难以向槽部的前端侧移动。能够使传热部件易于与槽部的后端侧接触,所以在技术方案1或2的效果的基础上,能够使传热部件与绝缘体容易导热。

根据技术方案4记载的火花塞,绝缘体的伸出部位于比槽部靠轴线方向的后端侧处并向径向的外侧伸出。主体配件的搁板部具有与伸出部的前端面相面对的后端面。密封部件介于搁板部与伸出部之间并且在整周上与搁板部的后端面及伸出部的前端面接触。由此,在技术方案1至3中任一项的效果的基础上,能够通过密封部件确保绝缘体与主体配件之间的气密性。

根据技术方案5记载的火花塞,在绝缘体的外周面的整周形成有槽部,传热部件在槽部的整周上安装。由此,在技术方案1至4中任一项的效果的基础上,能够确保有助于从绝缘体向传热部件的传热的传热面积。

根据技术方案6记载的火花塞,传热部件在整周上与主体配件的内周面接触。由此,在技术方案5的效果的基础上,能够提高从传热部件向主体配件的导热性。

根据技术方案7记载的火花塞,传热部件的配置于槽部之中的部分与绝缘体的槽部的朝向后端的面及朝向前端的面中的任一个面接触并与另一个面分离。能够通过槽部中的传热部件所接触的一个面确保从绝缘体向传热部件的导热性。另外,由于槽部的另一个面与传热部件分离,所以能够抑制因传热部件的线膨胀系数与绝缘体的线膨胀系数的不同而在绝缘体产生的轴线方向的应力。因此,在技术方案1至6中任一项的效果的基础上,能够确保从绝缘体向传热部件的导热性,并且能够抑制因与传热部件的线膨胀差而在绝缘体产生的应力。

根据技术方案8记载的火花塞,传热部件的配置于槽部之中的部分与槽部的底面分离。由此,能够抑制因传热部件的线膨胀系数与绝缘体的线膨胀系数的不同而在绝缘体产生的径向的应力。因此,在技术方案1至7中任一项的效果的基础上,能够抑制因与传热部件的线膨胀差而在绝缘体产生的应力。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的火花塞的单侧剖视图。

图2是绝缘体及传热部件的分解立体图。

图3是第二实施方式的火花塞的绝缘体及传热部件的分解立体图。

图4是第三实施方式的火花塞的单侧剖视图。

图5是绝缘体及传热部件的分解立体图。

图6是第四实施方式的火花塞的绝缘体及传热部件的单侧剖视图。

图7是第五实施方式的火花塞的剖视图。

图8是第六实施方式的火花塞的剖视图。

图9是第七实施方式的火花塞的剖视图。

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明的优选的实施方式。图1是本发明的第一实施方式的火花塞10的以轴线o为边界的单侧剖视图。在图1中,将纸面下侧称为火花塞10的前端侧,将纸面上侧称为火花塞10的后端侧(在其他图中也同样)。如图1所示,火花塞10具备绝缘体11及主体配件40。

绝缘体11是由高温下的绝缘性、机械特性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的部件。在绝缘体11,轴孔12沿着轴线o贯通。在轴孔12的前端侧,形成有朝向前端侧缩径的阶梯部13。绝缘体11沿着轴线o从前端侧依次连接有前端部14、伸出部15及后端部16。伸出部15是绝缘体11中的外径最大的部分。

与伸出部15的前端侧相邻的前端部14是绝缘体11中的配置于主体配件40的主干部41(后述)的内侧的部分。前端部14具备第一部17和与第一部17的后端侧相邻的第二部19。第一部17的外周面18的直径比第二部19的外周面20的直径小。在第一部17与第二部19的边界形成有槽部21。在本实施方式中,槽部21朝向绝缘体11的径向的内侧凹陷,形成于绝缘体11的整周。

槽部21具备与第一部17的外周面18连接的朝向后端的面22、与第二部19的外周面20连接的朝向前端的面23、与朝向前端的面23及朝向后端的面22连接的底面24。底面24处的绝缘体11的外径(底面24的直径)比外周面18、20处的绝缘体11的外径小。在槽部21上安装有传热部件30。

传热部件30由导热性、耐氧化性优异的金属材料(例如不锈钢等)形成。在本实施方式中,传热部件30是c形环。在常温(15~25℃)下未承受载荷时的传热部件30的外径比绝缘体11的第二部19的外径大。同样地,在常温下未承受载荷时的传热部件30的内径比槽部21的底面24处的绝缘体11的外径大。其结果,传热部件30的内周面32与槽部21的底面24分离。

中心电极27是插入轴孔12的前端侧并沿着轴线o保持于绝缘体11的棒状的电极。中心电极27与绝缘体11的阶梯部13卡止,前端从绝缘体11突出。中心电极27的导热性优异的芯材埋设于电极母材。电极母材由以ni为主体的合金或由ni构成的金属材料形成,芯材由铜或以铜为主成分的合金形成。端子配件28是连接有高压电缆(未图示)的棒状的部件,由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。端子配件28在轴孔12内与中心电极27电连接。

主体配件40是由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成的大致圆筒状的部件。主体配件40具备:主干部41,包围绝缘体11的前端部14;座部43,与主干部41的后端侧连接;压缩部44,与座部43的后端侧连接;工具卡合部45,与压缩部44的后端侧连接;及弯曲部46,与工具卡合部45的后端侧连接。

主干部41在外周形成有与内燃机(未图示)的螺纹孔螺合的外螺纹42。在利用垂直于轴线o的平面将主干部41切断的截面上,主干部41的内周面47的形状是以轴线o为中心的圆。主干部41的内周面47的直径在主干部41的轴线o方向的全长上设定为相同。主干部41的内周面47与安装于绝缘体11的槽部21的传热部件30的外周面31接触。

座部43是用于堵塞内燃机(未图示)的螺纹孔与外螺纹42之间的间隙的部位,外径形成为比主干部41的外径大。座部43包围前端部14与伸出部15的边界。座部43形成有搁板部48,该搁板部48位于绝缘体11的伸出部15的轴线o方向的前端侧。搁板部48的后端面49及伸出部15的前端面26朝向前端侧而缩径。

密封部件50介于搁板部48与伸出部15之间。密封部件50是由比构成主体配件40的金属材料更软质的软钢板等金属材料形成的圆环状的板材。密封部件50在整周上与搁板部48的后端面49及伸出部15的前端面26接触。

压缩部44在将主体配件40组装于绝缘体11时在轴线o方向上被压缩,产生沿轴线o方向压缩伸出部15的弹性力。压缩部44包围伸出部15。工具卡合部45是在将外螺纹42紧固于内燃机(未图示)的螺纹孔时使扳手等的工具卡合的部位。工具卡合部45包围绝缘体11中的伸出部15的后端侧及后端部16的前端侧的部分。弯曲部46朝向径向的内侧弯曲,位于比伸出部15靠后端侧处。

在工具卡合部45及弯曲部46的径向的内侧,在弯曲部46的前端侧且伸出部15的后端侧配置有一对环部件51及滑石等的填充材料52。填充材料52被环部件51夹持。主体配件40中的从弯曲部46到搁板部48的部分经由填充材料52将沿轴线o方向按压绝缘体11的载荷施加于伸出部15。其结果,主体配件40固定于绝缘体11的外周。密封部件50及填充材料52在轴线o方向上被压缩,所以能够确保气密。另外,座部43中的比搁板部48靠后端侧的部分及工具卡合部45的前端侧的部分与绝缘体11的伸出部15的外周接触。由此,绝缘体11的径向的位置被限制。

接地电极53是与主体配件40接合的棒状的金属制(例如镍基合金制)的部件。接地电极53的前端部隔着间隙(火花间隙)与中心电极27对置。在本实施方式中,接地电极53弯曲。

图2是绝缘体11及传热部件30的分解立体图。在图2中,省略绝缘体11的后端侧的图示。传热部件30形成有缺口34,由此形成为c形,所以能够扩大缺口34而使传热部件30弹性变形。传热部件30未承受载荷时的传热部件30的内径比绝缘体11的具有槽部21的朝向后端的面22的第二部19的外径小。但是,若插入绝缘体11而传热部件30承受载荷时,缺口34打开而传热部件30弹性变形,所以能够将绝缘体11的第一部17插入传热部件30。当传热部件30安装于槽部21时,载荷消除而恢复为原来的形状。因此,能够通过形成于传热部件30的缺口34,提高传热部件30向槽部21的安装操作性。

传热部件30的轴线o方向的厚度在常温下比槽部21的朝向后端的面22与朝向前端的面23之间的轴线o方向的间隔稍薄。另外,传热部件30的轴线o方向的端面与外周面31垂直相交。槽部21的朝向后端的面22及朝向前端的面23也与轴线o垂直。其结果,在传热部件30的外周面31与主体配件40的主干部41接触的状态下,配置于比连结绝缘体11的第一部17的外周面18与第二部19的外周面20的槽部21的边界25靠内侧(槽部21之中)的部分33与朝向前端的面23及朝向后端的面22中的任一个面接触时,与朝向前端的面23及朝向后端的面22中的另一个面分离。

火花塞10例如通过以下那样的方法制造。首先,将中心电极27插入绝缘体11的轴孔12,中心电极27的前端配置为从轴孔12露出到外部。接着,确保端子配件28与中心电极27的导通的同时,将端子配件28固定于绝缘体11的后端。接着,将传热部件30安装于绝缘体11的槽部21。将绝缘体11插入预先接合有接地电极53的主体配件40,使传热部件30与主干部41的内周面47接触。通过将绝缘体11插入主体配件40时的传热部件30的外周面31与主干部41的内周面47的摩擦,传热部件30与槽部21的朝向前端的面23接触。使压缩部44及弯曲部46弯曲而将主体配件40组装于绝缘体11之后,对接地电极53进行弯曲加工以使接地电极53的前端部与中心电极27对置,从而获得火花塞10。

将主体配件40的外螺纹42紧固于内燃机(未图示)的螺纹孔,火花塞10安装于内燃机。当内燃机工作时,绝缘体11被加热。绝缘体11的热量经由传热部件30传递至主体配件40的主干部41之后,从外螺纹42向内燃机传递。传热部件30的内周面32位于比槽部21的朝向后端的面22连接的第一部17的外周面18及槽部21的朝向前端的面23连接的第二部19的外周面20靠径向的内侧。其结果,传热部件30通过配置于槽部21之中的部分33被约束在槽部21。通过槽部21确定传热部件30相对于绝缘体11的轴线o方向的位置,所以能够使传热部件30相对于绝缘体11的位置不发生变化。由此,能够使火花塞10的热值不会因安装有火花塞10的内燃机的振动等而变化。

传热部件30安装于槽部21而固定于绝缘体11,所以与通过钎料将传热部件与绝缘体11接合的情况相比,能够使得无需对钎料与绝缘体11的润湿性、反应性、因传热部件与绝缘体11的线膨胀系数的不同而在绝缘体11产生的应力等的各种参数进行控制。因此,能够简单地将传热部件30固定于绝缘体11,而且,能够容易地确保固定有传热部件30的绝缘体11的可靠性。

若主体配件40的外螺纹42紧固于内燃机(未图示)的螺纹孔,则外螺纹42(主干部41)被向轴线o方向拉伸,产生轴向力。传热部件30只是通过主干部41与传热部件30的摩擦来限制主体配件40相对于轴线o方向的位置,没有与主干部41一体化,所以即使由于外螺纹42的紧固而主干部41向轴线o方向延伸,传热部件30也几乎不对绝缘体11施加轴线o方向的力。因此,能够使绝缘体11不会因外螺纹42的紧固而破损。

传热部件30未承受载荷时的传热部件30的外径比主体配件40的主干部41的内径稍大。因此,当将在槽部21安装有传热部件30的绝缘体11插入主体配件40,使传热部件30的外周面31与主干部41的内周面47接触时,传热部件30弹性变形,缺口34的间隔变窄。能够借助被向径向压缩的传热部件30的复原力,使传热部件30与主干部41紧贴。由此,能够确保从传热部件30向主体配件40的导热性。

传热部件30除了缺口34的部分,外周面31的整体都与主体配件40的主干部41接触,所以能够确保传热面积。由此,能够提高从传热部件30向主体配件40的导热性。

火花塞10的热值由绝缘体11的轴线o方向上的槽部21的位置、传热部件30的大小、热传导率等决定。其结果,能够使得无需针对每个热值准备主干部41的内周面47的形状不同的主体配件40,所以能够减少主体配件40的准备品的数量。

绝缘体11的比槽部21靠前端侧的第一部17的外径小于比槽部21靠后端侧的第二部19的外径,所以能够确保主干部41的内周面47与第一部17的外周面18之间的间隔。其结果,能够抑制因侵入到主干部41的内周面47与第一部17的外周面18之间的燃烧气体中所含的碳附着于第一部17的外周面18而产生的绝缘电阻的降低。由此,能够确保耐污损性。另一方面,绝缘体11的比槽部21靠后端侧的第二部19的外径大于比槽部21靠前端侧的第一部17的外径,第二部19的外周面20与主干部41的内周面47之间的间隔狭窄,所以通过从第二部19向主干部41的热传递,能够提高绝缘体11的散热性。

由于传热部件30形成有缺口34,所以无法利用传热部件30确保绝缘体11与主体配件40之间的气密性。因此,火花塞10在比安装有传热部件30的槽部21靠后端侧配置有密封部件50。密封部件50在整周上与主体配件40的搁板部48的后端面49及绝缘体11的伸出部15的前端面26接触,所以能够确保绝缘体11与主体配件40之间的气密性。

虽然传热部件30的外周面31与主体配件40接触,但是由于在传热部件30的内周面32与槽部21的底面24之间具有间隙,所以传热部件30不能相对于主体配件40固定绝缘体11。但是,由于主体配件40中的座部43及工具卡合部45的内表面与绝缘体11的伸出部15的外周接触,所以伸出部15相对于主体配件40的径向的位置被限制。而且,主体配件40经由环部件51及填充材料52保持绝缘体11的后端部16,所以能够使绝缘体11相对于主体配件40的轴线o不晃动。

若传热部件30的配置于槽部21之中的部分33与槽部21的朝向后端的面22及朝向前端的面23中的任一个面接触,则与另一个面分离。能够通过传热部件30所接触的一个面确保从绝缘体11向传热部件30的导热性。由于传热部件30与主体配件40接触,所以确保从传热部件30向主体配件40的导热性。其结果,能够确保绝缘体11的散热性,所以能够防止提前点火(过早点火)。

另外,至少在常温下,槽部21的另一个面与传热部件30分离,所以即使传热部件30因传热部件30的线膨胀系数与绝缘体11的线膨胀系数的不同而在轴线o方向上膨胀,也能够抑制在绝缘体11产生的轴线o方向的应力。其结果,能够防止因传热部件30与绝缘体11的线膨胀差引起的绝缘体11的破损。

传热部件30的配置于槽部21之中的部分33至少在常温下与槽部21的底面24分离。由此,即使传热部件30因传热部件30的线膨胀系数与绝缘体11的线膨胀系数的不同而在径向上膨胀,也能够抑制在绝缘体11产生的径向的应力。另外,传热部件30通过缺口34而弹性变形,所以缓冲传热部件30的径向的膨胀。因此,能够抑制因传热部件30与绝缘体11的线膨胀差而在绝缘体11产生的应力,能够防止绝缘体11的破损。

接着,参照图3说明第二实施方式。在第一实施方式中,说明了一个传热部件30安装于绝缘体11的槽部21的情况。相对于此,在第二实施方式中,说明在绝缘体60的槽部61安装多个传热部件65的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号并省略以下的说明。图3是第二实施方式的火花塞的绝缘体60及传热部件65的分解立体图。图3图示了绝缘体60的前端部14的一部分,省略了绝缘体60的后端侧的图示。绝缘体60与第一实施方式同样,保持于主体配件40。

如图3所示,在绝缘体60的前端部14,在第一部17与第二部19的边界形成有槽部61。在本实施方式中,槽部61形成于绝缘体60的整周。槽部61具备第一部17在槽部61露出的朝向后端的面62、第二部19在槽部61露出的朝向前端的面63、将朝向前端的面63和朝向后端的面62连接的底面64。在槽部61重叠安装有多个(在本实施方式中为两个)传热部件65。

传热部件65由导热性、耐氧化性优异的金属材料(例如不锈钢等)形成。在本实施方式中,传热部件65是c形环。在常温下未承受载荷时的传热部件65的外径比绝缘体60的第二部19的外径大。同样地,在常温下未承受载荷时的传热部件65的内径比槽部61的底面64处的绝缘体60的外径大。其结果,传热部件65的内周面67与槽部61的底面64分离。

传热部件65形成有缺口69,在缺口69的相反侧隔着轴线o设置有比缺口69的宽度细的突起68。由于形成有缺口69,所以能够提高传热部件65向槽部61的安装操作性。突起68从传热部件65的轴线o方向的端面在轴线o方向上突出。突起68的轴线o方向的长度比传热部件65的厚度短。两个传热部件65以使突起68进入缺口69之中的方式重叠配置,突起68与缺口69卡合。由此,能够以使两个传热部件65的相对位置不变的方式进行止转。

两个重叠的传热部件65的轴线o方向的厚度比槽部61的朝向后端的面62与朝向前端的面63之间的轴线o方向的间隔稍薄。其结果,当传热部件65与朝向前端的面63及朝向后端的面62中的任一个面接触时,与朝向前端的面63及朝向后端的面62的另一个面分离。另外,传热部件65的外周面66与主体配件40(参照图1)的主干部41的内周面47接触。传热部件65分别形成有缺口69,但以传热部件65的缺口69的位置不重叠的方式排列配置两个,所以传热部件65的外周面66在整周上与主体配件40的内周面47接触。能够防止传热部件65的周长缩短与缺口69相应的量而使传热面积变大,所以能够提高从传热部件65向主体配件40的导热性。

接着,参照图4说明第三实施方式。在第一实施方式及第二实施方式中,说明了通过密封部件50确保主体配件40与绝缘体11、60的气密性的情况。相对于此,在第三实施方式中,说明通过传热部件74确保主体配件80与绝缘体71的气密性的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号且省略以下的说明。

图4是第三实施方式的火花塞70的单侧剖视图,图5是绝缘体71及传热部件74的分解立体图。图5图示了绝缘体71的前端部14的一部分,省略了绝缘体71的后端侧的图示。如图4所示,火花塞70具备绝缘体71及主体配件80。

绝缘体71是由高温下的绝缘性、机械特性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的部件。绝缘体71沿着轴线o从前端侧起依次连接有前端部14、伸出部72及后端部73。伸出部72是绝缘体71中的外径最大的部分。在形成于前端部14的槽部21安装有传热部件74。

传热部件74是由导热性、耐氧化性优异的金属材料(例如不锈钢等)没有缺口地形成的圆环状的部件。常温下的传热部件74的外径比绝缘体71的第二部19的外径大。同样地,常温下的传热部件74的内径比槽部21的底面24处的绝缘体71的外径大。其结果,传热部件74的内周面76与槽部21的底面24分离。

为了将传热部件74安装于槽部21,对传热部件74进行加热而使传热部件74膨胀以使传热部件74的内径变得比第一部17的外径大,之后将第一部17从前端向传热部件74插入到槽部21的位置。传热部件74的轴线o方向的厚度在常温下比槽部21的朝向后端的面22与朝向前端的面23之间的轴线o方向的间隔稍薄。其结果,当传热部件74的配置于比槽部21的边界25靠内侧的部分77在整周上与朝向前端的面23及朝向后端的面22中的任一个面接触时,与朝向前端的面23及朝向后端的面22中的另一个面分离。

主体配件80是由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成的大致圆筒状的部件。主体配件80具备与座部43的后端侧连接的工具卡合部81和与工具卡合部81的后端侧连接的抵接部82。安装于槽部21的传热部件74的外周面75在整周上与主干部41的内周面47接触。

工具卡合部81是在将外螺纹42紧固于内燃机(未图示)的螺纹孔时使扳手等的工具卡合的部位。工具卡合部81包围绝缘体71中的伸出部72。抵接部82向内侧弯曲,由此与绝缘体71的伸出部72的后端面抵接。主体配件80的抵接部82以使绝缘体71相对于主体配件80不向后端侧移动的方式进行限制。

传热部件74的配置于槽部21之中的部分77在整周上与朝向前端的面23及朝向后端的面22中的任一个面接触。传热部件74的外周面75在整周上与主干部41的内周面47接触,所以能够通过传热部件74确保主体配件80与绝缘体71的气密性。

传热部件74在整周上安装于形成于绝缘体71的外周面18、20的整周的槽部21,所以能够确保有助于从绝缘体71向传热部件74的传热的传热面积。而且,传热部件74在整周上与主体配件80的主干部41的内周面47接触,所以能够提高从传热部件74向主体配件80的导热性。

接着,参照图6说明第四实施方式。在第一实施方式到第三实施方式中,说明了槽部21、61相对于绝缘体11、60、71的外周面18、20朝向径向的内侧凹陷并且形成在绝缘体11、60、71的整周的情况。相对于此,在第四实施方式中,说明通过从绝缘体90的外周面93的一部分突出的突部95、97形成槽部94的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号并省略以下的说明。

图6是第四实施方式的火花塞的以轴线o为边界的绝缘体90及传热部件101的单侧剖视图。图6图示了绝缘体90的前端部92的一部分,省略了绝缘体90的后端侧及主体配件40(参照图1)的图示。绝缘体90与第一实施方式同样,保持于主体配件40。

绝缘体90是由高温下的绝缘性、机械特性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的部件。在绝缘体90,轴孔91沿着轴线o贯通。绝缘体90沿着轴线o从前端侧起依次连接有前端部92、伸出部15及后端部16。前端部92是绝缘体90中的配置于主体配件40(参照图1)的主干部41的内侧的部分。绝缘体90的用于形成槽部94的突部95、97从前端部92的外周面93向径向的外侧突出。突部95、97在轴线o方向上隔开间隔,隔着轴线o分别设置于外周面93的相反侧的两处。

在突部95、97中的位于绝缘体90的前端侧的突部95形成有槽部94的朝向后端的面96,在位于绝缘体90的后端侧的突部97形成有槽部94的朝向前端的面98。朝向后端的面96及朝向前端的面98是与轴线o正交的面,在轴线o方向上隔开间隔地配置。绝缘体90的外周面93中的朝向后端的面96与朝向前端的面98之间的面是槽部94的底面99。

传热部件101是由导热性、耐氧化性优异的金属材料形成的c形环。传热部件101形成有缺口105,能够弹性变形。缺口105的周向的宽度比突部95、97的周向的宽度窄。常温下的传热部件101的轴线o方向的厚度比朝向后端的面96与朝向前端的面98之间的轴线o方向上的距离薄。在常温下未承受载荷时的传热部件101的外径与槽部94的底面99处的绝缘体90的外径大致相同。传热部件101的径向的厚度比突部95、97的径向的高度厚。

安装于槽部94的传热部件101的内周面103与槽部94的底面99接触。安装于槽部94的传热部件101的外周面102位于比突部95、97靠径向的外侧,与主体配件40(参照图1)的主干部41的内周面47接触。若传热部件101的配置于比槽部94的边界100靠内侧(槽部94之中)的部分104与朝向前端的面98及朝向后端的面96中的任一个面接触,则与朝向前端的面98及朝向后端的面96的另一个面分离。此外,槽部94的边界100是通过突部95、97的径向的顶部且距轴线o的距离恒定的圆筒状的面。

绝缘体90仅在外周面93的一部分形成有槽部94的朝向后端的面96及朝向前端的面98,但是能够限制传热部件101相对于外周面93的轴线o方向的位置。传热部件101的外周面102与主体配件40的主干部41接触,所以通过热传导,热量从传热部件101向主体配件40移动。由此,在火花塞的使用中,能够使热值不发生变化。另外,由于传热部件101的内周面103与槽部94的底面99接触,所以通过热传导,热量从绝缘体90向传热部件101移动。由此,能够提高从绝缘体90向传热部件101的导热性。

参照图7说明第五实施方式。在第一实施方式到第四实施方式中,说明了在绝缘体11、60、71、90分别设置一个槽部21、61、94的情况。相对于此,在第五实施方式中,说明在形成于绝缘体11的多个槽部21、112分别配置传热部件30的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号并省略以下的说明。图7是第五实施方式的火花塞110的剖视图。在图7中,省略火花塞110的前端侧及后端侧的图示、以轴线o为边界的单侧的图示(在图8及图9中也相同)。

火花塞110的绝缘体111在轴线o方向上与槽部21隔开距离,在第一部17形成有槽部112。槽部112朝向绝缘体111的径向的内侧凹陷,形成在绝缘体111的整周。槽部112具备与第一部17的外周面18连接的朝向后端的面113及朝向前端的面114、与朝向前端的面114及朝向后端的面113连接的底面115。底面115处的绝缘体111的外径(底面115的直径)比外周面18处的绝缘体111的外径小。在槽部112安装有传热部件30。在常温(15~25℃)下未承受载荷时的传热部件30的内径比槽部112的底面115处的绝缘体111的外径大,所以传热部件30的内周面32与槽部112的底面115分离。

传热部件30的轴线o方向的厚度在常温下比槽部112的朝向后端的面113与朝向前端的面114的轴线o方向的间隔稍薄。槽部112的朝向后端的面113及朝向前端的面114与轴线o垂直。其结果,在传热部件30的外周面31与主体配件40的主干部41接触的状态下,若配置于比连结绝缘体111的第一部17的外周面18的槽部112的边界116靠内侧(槽部112之中)的部分33与朝向前端的面114及朝向后端的面113中的任一个面接触,则与朝向前端的面114及朝向后端的面113的另一个面分离。

火花塞110的分别安装于槽部21、112的传热部件30使绝缘体111的热量向主体配件40移动,所以与在绝缘体11设置一个槽部21的情况相比,能够增大传热面积,所以能够提高散热性。此外,槽部21、112及传热部件30的数量不限于两个,能够适当地设定。从绝缘体111经由传热部件30移动至主体配件40的热量与在形成于绝缘体111的每个槽部21、112中配置的传热部件30的数量即传热面积大致成比例地增加。

参照图8说明第六实施方式。在第一实施方式到第五实施方式中,说明了主体配件40、80的主干部41的内径在轴线o方向的全长上都相同的情况。相对于此,在第六实施方式中,说明在主体配件130的主干部131的内周面132形成有随着朝向前端侧而与轴线o的距离变短的倾斜部133的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号并省略以下的说明。图8是第六实施方式的火花塞120的剖视图。

火花塞120的绝缘体121保持于主体配件130。绝缘体121的前端部122配置于主体配件130中的在外周形成有外螺纹42的主干部131的内侧。在前端部122的外周面123形成有槽部124。前端部122中的比槽部124靠前端侧的外径随着朝向前端侧而缩径。槽部124设置在前端部122的整周。槽部124具备与前端部122的外周面123连接的朝向后端的面125及朝向前端的面126、与朝向前端的面126及朝向后端的面125连接的底面127。在槽部124安装有传热部件30。在常温(15~25℃)下未承受载荷时的传热部件30的内径比槽部124的底面127处的绝缘体121的外径大,所以传热部件30的内周面32与槽部124的底面127分离。

主体配件130的主干部131的内周面132的至少一部分具备随着朝向前端侧而与轴线o的距离(垂直于轴线o且连结倾斜部133与轴线o的线段的长度)变短的倾斜部133。倾斜部133与绝缘体121中的形成有槽部124的部分相对。在本实施方式中,倾斜部133从主干部131的内周面132中的与槽部124的朝向前端的面126对置的部位起设置于轴线o方向的前端侧。传热部件30的轴线o方向的厚度在常温下比槽部124的朝向后端的面125与朝向前端的面126的轴线o方向的间隔稍薄。

但是,在传热部件30的外周面31与主体配件130的倾斜部133接触的状态下,若传热部件30不被向径向的内侧弹性地压缩,则无法在槽部124中向前端侧移动。因此,在使传热部件30与主体配件130的倾斜部133接触的状态下,若使传热部件30与朝向前端的面126接触,则即使受到内燃机(未图示)的振动、燃烧压力的变动等的影响,也难以使传热部件30与朝向前端的面126分离。其结果,使绝缘体121的朝向前端的面126与传热部件30接触,能够易于从朝向前端的面126向传热部件30进行热传导。因此,能够易于防止提前点火(过早点火)。

参照图9说明第七实施方式。在第一实施方式到第六实施方式中,说明了传热部件30、65、74、101由单一材料构成的情况。相对于此,在第七实施方式中,说明传热部件141由多种材料构成的情况。此外,关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分,标注相同的标号并省略以下的说明。图9是第七实施方式的火花塞140的剖视图。

火花塞140的传热部件141安装于绝缘体11的槽部21。在本实施方式中,传热部件141是由包层材料构成的c形环。传热部件141是由性质不同的金属材料构成的第一部142及第二部143在厚度方向(轴线o方向)上接合而成的。第二部143配置于比第一部142靠后端侧。第一部142是含有例如ni、cr、pt、co等元素的金属制(包括合金),第一部142的耐氧化性比第二部143的耐氧化性高。第二部143是含有例如cu、ag、hf等元素的金属制(包括合金),第二部143的热传导率比第一部142的热传导率大。

由此,能够抑制由于燃烧气体而与第一部142相比温度难以变高的第二部143的氧化,从而易于确保第二部143的热传导率。因此,能够确保传热部件141的第二部143的散热性。虽然有时难以利用一个部件制成能够兼顾耐氧化性和热传导率的传热部件,但通过划分为第一部142和第二部143,能够采用各个特性优异的材料,所以作为整体能够兼顾传热部件的耐氧化性及热传导率。

以上,基于实施方式说明了本发明,但是本发明不受上述实施方式任何限定,能够容易地推测能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改进变形。

在实施方式中,作为传热部件30、65、74、101的材质例示了不锈钢,但不是必须限定于此。当然能够使用耐氧化性、导热性优异的铬等的其他金属材料、碳化硅、tib2、zrb2等陶瓷等。另外,当然能够利用碳、陶瓷等对金属等的母材的表面进行涂覆而成的构件作为传热部件30、65、74、101。

在实施方式中,说明了传热部件30、65、74、101、141具有矩形状的截面的情况,但是不必限定于此。传热部件30、65、74、101、141的截面适当设定为圆形、三角形等。

在第一实施方式、第二实施方式及第七实施方式中,说明了传热部件30、65、141为c形环的情况,但不是必须限定于此。例如,当然能够将上述构件形成为e形环或者形成为圆环状。另外,能够省略在第二实施方式中说明的传热部件65的突起68。

在第一实施方式、第二实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式中,说明了槽部21、61、112、124形成于绝缘体11、60、111、121的外周面18、20、123的整周的情况,但不是必须限定于此。例如,当然能够在绝缘体11、60、111、121的外周面18、20、123的一处或多处形成直线状或圆弧状的槽部。在该情况下,能够使用形成u字形的传热部件或形成圆弧状或弓形的形状的传热部件。通过将形成u字形的传热部件的两腿分别插入槽部,或者将形成为圆弧状或弓形的形状的一个或多个传热部件插入槽部,由此能够将传热部件固定于绝缘体11、60、111、121。

在第一实施方式、第二实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式中,说明了传热部件30、65、141处于一个平面内的情况,但不是必须限定于此。传热部件30、65、141可以扭曲为缺口34、69的部分沿轴线o方向扩展的螺旋状。在传热部件30、65、141扭曲为螺旋状的情况下,当安装于槽部21、61、112、124的传热部件30、65、141被朝向后端的面22、62、113、125及朝向前端的面23、63、114、126在轴线o方向上压缩时,传热部件30、65、141借助其复原力与朝向后端的面22、62、113、125及朝向前端的面23、63、114、126接触。

在第一实施方式、第二实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式中,说明了槽部21、61、112、124的朝向后端的面22、62、113、125及朝向前端的面23、63、114、126垂直于轴线o的情况,但不是必须限定于此。当然能够将槽部21、61、112、124的朝向后端的面22、62、113、125及朝向前端的面23、63、114、126形成为具有规定的螺旋升角的螺旋状。在该情况下,采用扭曲为螺旋状的传热部件,若使朝向后端的面22、62、113、125、朝向前端的面23、63、114、126及传热部件的螺旋升角一致,则能够使安装于槽部21、61、112、124的传热部件与朝向后端的面22、62、113、125及朝向前端的面23、63、114、126面接触,能够增大传热面积,因此是优选的。而且,能够一边使螺旋状的传热部件沿着槽部21、61、112、124的螺旋转动一边进行安装,所以传热部件的安装容易。

在第一实施方式、第二实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式中,说明了在主体配件40的弯曲部46与绝缘体11的伸出部15之间配置有环部件51及填充材料52的情况,但不是必须限定于此。当然能够如第三实施方式那样,省略环部件51及填充材料52。在该情况下,也能够通过密封部件50确保气密性。

在第一实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式中,说明了在传热部件30、141上形成有缺口34的情况,但是能够适当设定缺口34的大小,即传热部件30、141的长度。另外,在第三实施方式中说明了传热部件74没有缺口而相连的情况,但不是必须限定于此。当然能够将传热部件30、74、141在周向上分割为多个,将这些传热部件安装于槽部21、112、124。将在第三实施方式中说明的传热部件74在周向上分割的情况下,通过使分割后的部件的周向的端面彼此对接,由此能够与没有缺口的圆环状的传热部件74同样,确保气密性。

在第二实施方式中,说明了在比传热部件65靠后端侧配置密封部件50并通过密封部件50确保绝缘体60与主体配件40的气密性的情况,但是不是必须限定于此。通过将两个传热部件65重叠,由此各个缺口69被传热部件65堵塞,所以与第三实施方式同样,能够通过传热部件65确保绝缘体60与主体配件40的气密性。因此,能够省略密封部件50,或者如第三实施方式那样,将具有抵接部82的主体配件80固定于绝缘体60。

在第三实施方式中,说明了省略密封部件50而将具有抵接部82的主体配件80固定于绝缘体60的情况,但是不是必须限定于此。当然能够如第一实施方式、第二实施方式那样,在主体配件40与绝缘体71之间配置密封部件50。由此,能够提高主体配件40与绝缘体71之间的气密性。

在第四实施方式中,说明了在以绝缘体90的轴线o为中心的圆的一部分(在本实施方式中两处)设置形成有朝向后端的面96的突部95及形成有朝向前端的面98的突部97的情况,但不是必须限定于此。能够适当设定突部95、97的数量。当然能够使突部95、97的大小、周向的长度相互不同。另外,当然能够将突部95、97形成为在周向上没有缺口的环状。

通过增加突部95、97的数量,或者使周向的长度变长,或者取消突部95、97的缺口而形成为环状,能够扩大传热部件101的轴线o方向的端面所接触的朝向后端的面96及朝向前端的面98的面积。由此,即使不使传热部件101的内周面103与槽部94的底面99接触,也能够通过朝向后端的面96及朝向前端的面98确保绝缘体90与传热部件101的传热面积。通过使传热部件101的内周面103与槽部94的底面99分离,能够抑制因传热部件101的线膨胀系数与绝缘体90的线膨胀系数的不同而在绝缘体90产生的径向的应力。

在第四实施方式中,说明了通过从绝缘体90的外周面93朝向径向的外侧突出的突部95、97形成槽部94的情况,但不是必须限定于此。当然能够在突部95、97的基础上,设置从外周面93朝向径向的内侧凹陷的槽部。在该情况下,槽部可以设置于突部95、97的位置,也可以设置于从突部95、97沿周向离开规定的距离的位置。

在第七实施方式中,说明了传热部件141由包层材料构成的情况,但不是必须限定于此。当然能够通过喷镀、镀敷等形成第一部142、第二部143。另外,能够通过粘接将第一部142和第二部143接合。此外,第一部及第二部不限于金属制,当然能够设为陶瓷制等的其他材料。

在第七实施方式中,说明了接合有第一部142及第二部143的传热部件141,但不是必须限定于此。当然能够如第二实施方式那样,不将两个传热部件65(第一部及第二部)接合。在该情况下,将前端侧的传热部件65设为耐氧化性高的第一部,将配置于比其靠后端侧的传热部件65设为导热性高的第二部。

在第七实施方式中,说明了在一个槽部21之中配置第一部142及第二部143的情况,但不是必须限定于此。当然能够如第五实施方式那样,在轴线o方向上隔开间隔地形成有多个槽部21、112的情况下,将配置于前端侧的槽部112的传热部件30设为耐氧化性高的第一部,将配置于后端侧的槽部21的传热部件30设为导热性高的第二部。在轴线o方向上隔开间隔地形成有3个以上的槽部的情况也同样,将配置于在前端侧形成的槽部(一个或多个)的传热部件设为第一部(一个或多个),将配置于在比其靠后端侧形成的槽部(一个或多个)的传热部件设为第二部(一个或多个)。

在将多个传热部件(包括第一部及第二部)配置于绝缘体的情况下,不需要使传热部件的大小(周向的长度、轴线o方向的厚度)相同。传热部件的大小根据形成有槽部的部分的绝缘体的外径、槽部的轴线o方向的宽度而适当设定。

虽然在实施方式中省略了说明,为了提高耐火花消耗性,当然能够将含有贵金属的端头设置于中心电极27、接地电极53。

在实施方式中,说明了使接合于主体配件40、80的接地电极53弯曲的情况。但是,不是必须限定于此。当然能够使用直线状的接地电极来代替使用弯曲的接地电极53。在该情况下,使主体配件40、80的前端侧在轴线o方向上延伸,将直线状的接地电极与主体配件40、80接合,使接地电极的前端部与中心电极27对置。

在实施方式中,说明了以将接地电极53的前端部和中心电极27在轴线o上对置的方式配置接地电极53的情况。但是,不是必须限定于此,能够适当设定接地电极53与中心电极27的位置关系。作为接地电极53与中心电极27的其他位置关系,例如可列举以使中心电极27的侧面与接地电极53的前端部对置的方式配置接地电极53的情况。

在实施方式中,说明了在主体配件40、80接合有一个接地电极53的情况,但是不是必须限定于此,当然可以将多个接地电极53与主体配件40、80接合。

标号说明

10、70、110、120、140火花塞

11、60、71、90,111、121绝缘体

15伸出部

18、20、93、123绝缘体的外周面

21、61、94、112、124槽部

22、62、96、113、125朝向后端的面

23、63、98、114、126朝向前端的面

24、64、99、115、127底面

26伸出部的前端面

30、65、74、101、141传热部件

33、77部分

40、80、130主体配件

42外螺纹

47、132主体配件的内周面

48搁板部

49搁板部的后端面

50密封部件

133倾斜部

142传热部件的第一部

143传热部件的第二部

o轴线

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