火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及火花塞。
【背景技术】
[0002]近年来，随着发动机的高压缩化、高输出化，对火花塞的耐热性能和耐污损性能的要求逐渐提高。
[0003]耐热性能是指，能够抑制火花塞的顶端过热从而抑制发生提前点火的性能。提前点火是这样的现象:以火花塞的绝缘体的过热的顶端为热源，在火花塞的点火前在发动机的燃烧室内开始自然燃烧。
[0004]耐污损性能是指，能够抑制在附着有碳的部位产生火花的性能。若在火花塞的绝缘体的顶端附近附着大量的碳，则存在这样的情况:电流流经碳，在火花塞的电极之间未跳出火花，在附着有碳的部位发生火花跳出的泄露(漏电)现象。附着于绝缘体顶端的碳具有这样的性质:当处于大约520°C以上时会烧尽。因此，提案有如下这样的火花塞，该火花塞具有温度一下子上升至520°C左右、并利用火花塞自身的热将碳烧尽的自洁功能。
[0005]如以上那样，越抑制火花塞的绝缘体的温度上升、耐热性能越能得到提高，另一方面，火花塞的绝缘体的温度越上升、耐污损性能越能得到提高。因而，存在难以兼顾火花塞的耐热性能和耐污损性能这样的问题。
[0006]以往，作为兼顾火花塞的耐热性能和耐污损性能的技术，例如，已知有专利文献I所公开的技术。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2005 - 183177号公报
[0010]专利文献2:日本特开2002 - 260817号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]然而，存在进一步提高火花塞的耐热性能和耐污损性能的期望。除此之外，对于以往的火花塞，还期望能够实现火花塞的小型化、低成本化、节约资源化、制造容易化以及使用性的提高等。
_3] 用于解决问题的方案
[0014]本发明是为了解决所述问题的至少一部分而做成的，能够通过以下的技术方案实现。
[0015](I)根据本发明的一技术方案，提供一种火花塞。该火花塞包括:绝缘体，其具有沿轴线延伸的轴孔；中心电极，其插入在所述轴孔内；主体金属外壳，其配置在所述绝缘体的外周；以及接地电极，其配置在所述主体金属外壳的顶端。在所述主体金属外壳的内周形成有向径向内侧突出的凸部。所述绝缘体包括:第I圆柱部，其形成在与所述凸部的至少一部分相对的位置；锥形部，其形成在比所述第I圆柱部靠顶端侧的位置，随着朝向顶端侧去而直径减小；以及第2圆柱部，其形成在比所述锥形部靠顶端侧的位置。将所述绝缘体的被经过所述主体金属外壳的所述凸部的顶端并与所述轴线垂直的第I平面、延长所述第2圆柱部的外周而得到的曲面以及所述绝缘体的外周面包围起来的部分的体积定义为A，将所述绝缘体的被所述第I平面、所述曲面、经过所述主体金属外壳的顶端并与所述轴线垂直的第2平面以及所述绝缘体的所述轴孔包围起来的部分的体积定义为B，在该情况下，火花塞满足关系式0.9彡A/B彡2.4。
[0016]通过实验能够确认的是，绝缘体中的体积比A/B的值越大，则火花塞的耐热性能越高。另一方面，通过实验能够确认的是，体积比A/B的值越小，火花塞的耐污损性能越高。采用此技术方案的火花塞，将体积比A/B限定于所述关系式的范围内，因此能够兼顾耐热性能和耐污损性能。
[0017](2)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述第I圆柱部与所述锥形部之间的连接部分、和所述锥形部与所述第2圆柱部之间的连接部分中的至少一者为弯曲状。
[0018]采用此技术方案的火花塞，第I圆柱部与锥形部之间的连接部分、和锥形部与第2圆柱部之间的连接部分中的至少一者处的电场强度变小，因此能够抑制在主体金属外壳的内周面与绝缘体的外周面之间产生火花(以下，还称作“内跳火”。)。
[0019](3)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述锥形部包括第I锥形部和第2锥形部，该第2锥形部形成在比所述第I锥形部靠顶端侧的位置，在利用含有所述轴线的平面剖切而得到的剖面中，由所述第I锥形部的表面和所述第2锥形部的表面形成的角度中的、朝向所述主体金属外壳的角度小于180°。
[0020]采用此技术方案的火花塞，主体金属外壳与锥形部之间的距离增大，因此能够进一步抑制内跳火的发生。
[0021](4)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述第I锥形部与所述第2锥形部之间的连接部分为弯曲状。
[0022]采用此技术方案的火花塞，第I锥形部与第2锥形部之间的连接部分处的电场强度变小，因此能够进一步抑制内跳火的发生。
[0023](5)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述体积B为25mm3以上。
[0024]采用此技术方案的火花塞，能够充分确保绝缘体的体积，因此能够提高绝缘体的强度。
[0025](6)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，在所述主体金属外壳形成有螺纹部，所述螺纹部的螺纹直径为14mm。
[0026]采用此技术方案的火花塞，能够兼顾螺纹直径为14_的火花塞的耐热性能和耐污损性能。
[0027]本发明还能够通过除火花塞以外的各种形式来实现。例如，能够通过火花塞的制造方法的形式来实现。
【附图说明】
[0028]图1是表不本发明的一实施方式的火花塞的局部剖视图。
[0029]图2是放大表示火花塞的顶端附近的剖视图。
[0030]图3是放大表示第2实施方式的火花塞的顶端附近的剖视图。
[0031]图4是放大表示第3实施方式的火花塞的顶端附近的剖视图。
[0032]图5是放大表示第4实施方式的火花塞的顶端附近的剖视图。
[0033]图6是以曲线图形式表示耐热性能评价试验的结果的说明图。
[0034]图7是以表形式表示耐热性能评价试验的结果的说明图。
[0035]图8是以表形式表示耐污损性能评价试验的结果的说明图。
[0036]图9是以表形式表示关于内跳火的实验结果的说明图。
[0037]图10是以表形式表示绝缘体强度试验的结果的说明图。
[0038]附图标记说曰月
[0039]3、陶瓷电阻；4、密封体；5、密封垫；6、环构件；8、板状密封件；9、滑石；10、绝缘电瓷；12、轴孔；13、第I圆柱部；13a、第I连接部；14、锥形部；14a、第I锥形部；14b、第2锥形部；14c、第3连接部；15、第2圆柱部；15a、第2连接部；16、外周侧台阶部；17、顶端侧主体部；18、后端侧主体部；19、凸缘部；20、中心电极；21、电极母材；22、芯材；30、接地电极；33、顶端部；40、端子金属件；50、主体金属外壳；50a、顶端；51、工具卡合部；52、螺纹部；53、压紧部；54、凸缘部；55、基座面；57、凸部；57a、顶端；58、纵向弯曲部；59、螺纹根部；100、火花塞；100b、火花塞；100c、火花塞；100d、火花塞；200、发动机缸盖；201、安装螺纹孔；205、开口周缘部
【具体实施方式】
[0040]接着，基于各实施方式按以下顺序说明本发明的实施的方式。
[0041]A.第I实施方式?D.第4实施方式:
[0042]E.实验例:
[0043]E-1.关于耐热性能的实验例:
[0044]E- 2.关于耐污损性能的实验例:
[0045]E - 3.关于内跳火的实验例:
[0046]E - 4.关于绝缘电瓷的强度的实验例:
[0047]F.变形例:
[0048]A.第I实施方式:
[0049]图1是表示本发明的一实施方式的火花塞100的局部剖视图。以下，将图1所示的轴线方向OD定义为附图中的上下方向，将附图中的下侧定义为火花塞的顶端侧，将附图中的上侧定义为后端侧，并以此进行说明。另外，在图1中，在轴线O的右侧表示火花塞100的外观，在轴线O的左侧表示火花塞100的剖面。
[0050]火花塞100是安装于内燃机的发动机缸盖200的装置，通过在顶端的电极之间发生火花放电，来对内燃机的燃烧室内的混合气(燃烧气体+空气)进行点火。