CN100511887C - 火花塞 - Google Patents

Abstract

一种火花塞，其中釉涂敷到绝缘体(200)的后主干部(245)、肩部(240)、以及中间直径部(230)的一部分上，并且进行釉烧制。即使当通过加热软化的釉(在图中由点表示)向下流动时，釉也容纳在形成于肩部(240)与最大直径部(210)之间的凹槽部(235)内，并且不会到达最大直径部(210)。该结构便于在火花塞制造工艺中使绝缘体(200)装配到金属壳上。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种具有金属壳的火花塞，该金属壳被卷边以便将绝缘体整体地固定到该金属壳上。

背景技术

传统上，火花塞用于内燃机的点火。火花塞通常包括用于保持中心电极所插入的绝缘体的金属壳、以及焊接到该金属壳前端部的接地电极。接地电极的远端面对中心电极的前端，以使在它们之间形成火花放电间隙。在中心电极与接地电极之间发生火花放电。该火花塞的形成在绝缘体外周面上的台阶部由形成在金属壳前端侧内周面上的台阶部支撑，在该火花塞中，绝缘体被设置在金属壳后端处的卷边部卷边。这样，绝缘体和金属壳固定在一起，同时维持了两台阶之间的紧密接触。此外，可在卷边部的内部容纳滑石粉(talc)和/或填料，以使绝缘体和金属壳被更可靠地固定，确保气密性。

近年来，随着对汽车发动机提高功率输出和减少燃料消耗的需要的增加，从确保发动机设计自由的观点出发，需要减小火花塞的尺寸和直径。一种可想到的用来减小尺寸和直径的解决方案是减小火花塞部件各自的尺寸。例如，可减小绝缘体的尺寸和直径。然而，如果减小由烧结陶瓷形成的整个绝缘体的直径，则由于强度减小，绝缘体破损的风险增加。因此，减小绝缘体的直径不是优选的途径。考虑到以上内容，已经尝试通过减小具有较高强度的金属壳的直径来减小火花塞的总的尺寸和直径。

以这种方式减小火花塞的直径要求减小金属壳的壁厚或减小绝缘体与金属壳之间的空隙。作为用来减小空隙的示例结构，可减小绝缘体的用来将其保持在金属壳内的部分的中间主干部(trunk portion)的直径，以接近形成在中间主干部的后端侧上的后主干部的直径。由于该中间主干部包括具有最大外径的部分(最大直径部)，所以如果金属壳的直径减小以匹配中间主干部的减小的外径，则可减小整个火花塞的直径。然而，由于卷边部更接近后主干部，所以难以像上述传统结构的情况那样将滑石粉等填塞入卷边部的内部(卷边部与后主干部之间的空隙)。在该情况下，优选进行热卷边，以在卷边之后维持气密性(参见例如专利文件1)。具体地说，设置在金属壳的主干部上的薄壁部被加热以减少变形阻力，卷边部在该状态下被卷边。结果，同时实现借助于卷边部的塑性变形的卷边和利用绝缘体与金属壳之间的热膨胀的差异的卷边。以该方式，绝缘体中间主干部的肩部借助于卷边部被压向前端。这样，可确保金属壳的台阶部与绝缘体的台阶部之间的气密性，而不用填塞滑石粉等。

顺便说明，为了例如防止闪络(flashover)，在绝缘体的从金属壳的后端部暴露的部分(后主干部)上形成釉层。如经验已知的那样，当釉层形成为从绝缘体的后端延伸、覆盖整个后主干部、并且进一步覆盖中间主干部的肩部时，可改进绝缘体的耐破损性。因此，希望在火花塞的绝缘体的上述部分中可靠地形成釉层。

通常如下形成釉层。通过压碎构成釉层的玻璃成分并将它混合到溶剂介质中，制备敷到绝缘体上的釉浆。通过使用辊、喷涂器等，将该釉浆敷到水平支撑的绝缘体的预定部分；也就是说，从绝缘体的后端延伸到其中间主干部的肩部的区域。随后，干燥绝缘体，以改进可加工性。随后，将敷有釉浆的绝缘体放置在加热炉中，并且在预定温度下烧制，借此形成釉层(以下，该步骤也称作“釉烧制”)。

在上述釉烧制中，当在水平地保持绝缘体的状态下进行烧制时，在某些情况下，热的和软化的釉向下流动并形成偏置层。如果形成的釉层具有非圆形横截面，则难以防止闪络，这很不利，并且损害外观。可想到的用来避免该问题的措施是在转动绝缘体的同时烧制它。可选择地，可在垂直地保持绝缘体的状态下进行烧制，由于不需转动绝缘体，因而更有效率。而且，考虑到上述问题，希望在绝缘体的后端朝上的状态下进行烧制。

专利文件1：日本特开2003-257583号公报

然而，如果作为加热结果的已经变软的釉从绝缘体的肩部向下流动，则在某些情况下，釉覆盖相对于肩部形成在前端侧上的部分(最大直径部)，并且釉层形成在最大直径部上。特别是，必须具有减小的尺寸和直径的火花塞被设计成在绝缘体的最大直径部与金属壳的内周面之间具有减小的空隙。因此，有其上形成有釉层的绝缘体不能插入金属壳的可能，这样，不能完成装配。此外，即使当能进行装配时，绝缘体也可能相对于金属壳偏心。为了避免该问题，必须严格控制釉的涂敷量，并且因为检查工作等可能增加步骤数量。此外，生产率很可能降低。因此，不能以低成本实现火花塞的尺寸和直径的减小。

发明内容

已实现本发明来解决以上问题，并且本发明的目的在于提供一种具有如下结构的火花塞，即使当在绝缘体的釉烧制期间釉向下流动时，该釉也不会覆盖具有大外径的部分，由此防止绝缘体在别的情况下当被组装到金属壳上时可能导致的偏心，并且该火花塞具有减小的尺寸和直径。

通过提供技术方案1，一种火花塞已经实现本发明的以上目的，该火花塞包括：中心电极；接地电极，在该中心电极与该接地电极之间形成火花间隙；绝缘体，其具有中间主干部、设置在该中间主干部后面的后主干部、以及沿该绝缘体的轴线延伸的轴孔，该绝缘体将该中心电极保持在该绝缘体前端处的轴孔内；以及金属壳，其容纳该绝缘体的中间主干部，在该金属壳的后端处具有卷边部，其中，该绝缘体的中间主干部包括：肩部，其借助于该卷边部被向前压；最大直径部，其布置在该肩部的前面，并且在构成该中间主干部的那些部分之中具有最大外径，以及中间直径部，其连接该肩部和该最大直径部，具有小于该最大直径部的直径，以及在该中间直径部的外表面上具有至少沿圆周方向延伸的凹槽部，以及其中，釉层覆盖在该绝缘体的从该后主干部经过该肩部延伸到该中间直径部的表面。

在技术方案2中，以上火花塞1的特征在于，该绝缘体的该最大直径部的表面不被该釉层覆盖。

在另一技术方案3中，以上火花塞1或2的特征在于，该最大直径部与该中间直径部之间的半径差等于或大于0.05mm，但不大于0.15mm。

本发明的效果

根据以上技术方案1，可通过在绝缘体上形成凹槽部和形成一直到凹槽部与肩部之间的点的釉层来实现可改善绝缘体的耐破损性并防止在装配时绝缘体的偏心的火花塞。通过提供凹槽部，变得可以避免在别的情况下需要的用于格外精确地控制涂敷量和用于检查形成釉层的部分的某些生产步骤，从而提高了生产率。这是因为在釉烧制期间向下流动的软化的釉可容纳在凹槽内，借此必定能避免釉被涂敷到最大直径部。凹槽部优选地具有至少0.3mm但不大于1.0mm的宽度(D)，还优选地具有当从中间直径部的表面测量时至少50μm但不大于200μm的深度(C)。

在如以上技术方案2中绝缘体的表面暴露在位于绝缘体的凹槽部前面的最大直径部处的情况下，即，当釉层不形成在以凹槽部作为边界的最大直径部的表面上时，可消除装配问题和绝缘体在装配时变得偏心的问题。

具有上述结构的火花塞优选地制造成在最大直径部与中间直径部之间的半径差等于或大于0.05mm，但不大于0.15mm，如以上在技术方案3中说明的那样。中间直径部容纳多余的上釉材料。为了容纳多余的釉材料，中间直径部优选地具有等于或大于2.0mm(但不大于5.0mm)的轴向长度。然而，当半径差小于0.05mm时，中间直径部不能高效地容纳多余的上釉材料。这是因为沿形成在不包括凹槽部的中间直径部上的釉层的径向的最外部分可能位于最大直径部的外侧上。在该情况下，当形成有釉层的绝缘体装配到金属壳上时，金属壳的轴线和绝缘体的轴线可能彼此偏离，或者装配可能变得困难。同时，当半径差超过0.15mm时，金属壳的卷边部与绝缘体的肩部之间的接合面积减小，变得难以足够地维持燃烧室的气密性。通过将半径差设置成等于或大于0.05mm但不大于0.15mm的值，可以在绝缘体上形成具有适当厚度的釉层，并且在金属壳和绝缘体的装配期间避免失败。值得注意的是，可基于在形成釉层之前的尺寸控制半径差。

附图说明

图1是火花塞100的局部剖视图。

图2是绝缘体200的侧视图。

图3是以放大比例示出卷边部60及其附近的局部剖视图。

图4A和4B是示意地示出在绝缘体200的表面上涂敷釉的步骤的视图。

图5是示意地示出烧制携带有涂敷到其上的釉的绝缘体200的步骤的视图。

图6是绝缘体200的侧视图，示出在釉烧制时流下的釉的一部分容纳在凹槽部235内的状态。

图7是根据变形例的火花塞400的放大局部侧视图。

图8是根据另一变形例的火花塞410的放大局部侧视图。

图9是根据又一变形例的火花塞420的放大局部侧视图。

图10是根据又一变形例的火花塞430的放大局部侧视图。

图11是以放大比例示出根据又一变形例的火花塞500的卷边部560及其附近的局部剖视图。

附图标记的说明：

用来在附图中标识各种结构特征的附图标记包括如下：

20：中心电极，50：金属壳，60：卷边部，100：火花塞，200：绝缘体，205：轴孔，210：最大直径部，230：中间直径部，235：凹槽部，240：肩部，245：后主干部，260：中间主干部，280：釉层

具体实施方式

接着，将参考附图说明根据本发明实施例的火花塞。然而，本发明不应当被解释成受此限制。首先，通过参考图1至3，将说明本实施例的火花塞100的结构。图1是火花塞100的局部剖视图。图2是绝缘体200的侧视图。图3是以放大比例示出卷边部60及其附近的局部剖视图。在以下说明中，在图1中火花塞100的轴线O的方向在图中将称作垂直方向，而下侧将称作火花塞100的前端侧，并且上侧将称作火花塞100的后端侧。

如图1中所示，火花塞100主要包括：绝缘体200；金属壳50，其保持绝缘体200；中心电极20，其被保持在绝缘体200内并沿轴线O的方向延伸；接地电极30，其具有焊接到金属壳50的前端面57的近端部32、和其中一个侧面面对中心电极20的前端部22的远端部31；以及金属端子构件40，其设置在绝缘体200的后端部处。

首先，将说明火花塞100的绝缘体200。如熟知的那样，通过烧制氧化铝等形成绝缘体200，且该绝缘体200呈中心具有沿轴线O方向延伸的轴孔205的管形，如图1中所示。如图2中所示，在构成中间主干部的那些部分中具有最大外径的最大直径部210相对于轴线O方向形成在绝缘体200的近似中心处；具有较小直径以匹配金属壳50的内周面的形状的前端侧主干部215形成在最大直径部210的前面(在图2中的下侧)。此外，具有比前端侧主干部215的外径小的外径并且当火花塞安装在内燃机中时暴露给燃烧室的腿部220形成在前端侧主干部215的前面。台阶部225设置在腿部220与前端侧主干部215之间。

具有比最大直径部210的外径小0.1mm或更多但不大于0.3mm的外径的中间直径部230形成在最大直径部210的后面(在图2中的上侧)。中间直径部230在最大直径部210与中间直径部230之间的边界附近具有窄凹槽部235。凹槽部235具有比中间直径部23O的外径小的外径，并且沿绝缘体的整个圆周延伸。凹槽部具有0.6mm的宽度，而中间直径部23O(包括凹槽部)的总轴向长度是2.7mm。具有比中间直径部230的外径小但比前端侧主干部215的外径大的外径的后主干部245形成在中间直径部230的后面，并且当绝缘体200装配到金属壳50上时暴露于外部。该后主干部245具有较长长度，以在金属壳50与金属端子构件40之间确保较大的绝缘距离。而且，具有平缓弯曲锥形斜面的肩部240形成在后主干部245与中间直径部230之间。肩部240、包括形成在其表面上的凹槽部235的中间直径部230、最大直径部210、前端侧主干部215、以及台阶部225构成中间主干部260，该中间主干部260是用来将绝缘体200保持在金属壳50内的部分，这将在下面说明。

接着，如图1中所示，中心电极20例如由诸如INCONEL(商标)600或601之类的镍基合金形成，并且在其中包括由例如具有优良导热性的铜形成的金属芯23。中心电极20的前端部22从绝缘体200的前端面250伸出，并且形成为具有朝向其前端而减小的直径。中心电极20经由设置在轴孔205中的密封构件4和陶瓷电阻器3电连接到位于中心电极20上方的金属端子构件40。高压电缆(未示出)经由插头(plug cap)(未示出)连接到金属端子构件40，以施加高电压。

接着，将说明接地电极30。接地电极30由具有高耐蚀性的金属形成。例如，使用诸如INCONEL(商标)600或601之类的镍基合金。接地电极30本身通常具有矩形横截面，并且其近端部32借助于焊接接合到金属壳50的前端面57。此外，接地电极30的远端部31弯曲成使得其一个侧面面对中心电极20的前端部22。

接着，将说明金属壳50。金属壳50是用来将火花塞100固定到未示出的内燃机的发动机头部(head)的圆筒形管状金属构件。金属壳50以围绕中间主干部260的方式保持绝缘体200。金属壳50由铁基材料形成，并且包括未示出的火花塞扳手所配合的工具接合部51、以及与在未示出的内燃机的上部处设置的发动机头部接合的外螺纹部52。在本实施例的火花塞100中，工具接合部51按照Bi-HEX规格构造，以减小其直径。然而，工具接合部的形状不限于此，而是可以呈传统采用的六角形。

薄壁部53和法兰部54形成在金属壳50的工具接合部51与外螺纹部52之间。薄壁部53具有比金属壳50的剩余部分的壁厚小的壁厚。此外，垫片5配合到外螺纹部52的后端附近，即，在法兰部54的座面55上。值得注意的是，在图1中，薄壁部53被描绘成具有增大的壁厚。这是因为图1示出薄壁部53已经通过热卷边而变形后的状态，这将在下面说明。

如图3中所示，卷边部60设置在工具接合部51的后面。卷边部60呈圆筒状，并且通过将工具接合部51的径向内侧周缘部分沿轴线O方向向后延伸而形成。卷边部60的内周面58与工具接合部51的内周面59相连。

顺便说明，如图1中所示，绝缘体200从金属壳50的后端侧插入金属壳50，绝缘体200的台阶部225借助于形成在金属壳50内的前端侧的台阶部56经由板填料(plate packing)8而被支撑。在该状态下，如图3中所示，卷边部60的远端部61向内弯曲以进行卷边。结果，卷边部60的内周面58接触绝缘体200的肩部240。结果，中间主干部260在肩部240被沿轴线O方向向下压的状态下被保持在金属壳50内，借此，金属壳50和绝缘体200如图1中所示地结合。而且，薄壁部53被加热到例如约700℃以降低变形阻力，由此进行所谓的热卷边，这借助于金属壳50与绝缘体200之间的热膨胀的差异来增强气密性。值得注意的是，卷边部60与本发明的“卷边部”相对应。

在以上述方式构造的火花塞100中，如图3中所示，卷边产生金属壳50的卷边部60的内周面58与绝缘体200的肩部240相接触的状态。用来防止闪络的釉层280(在图3中由点表示)形成在从金属壳50向外伸出的绝缘体200的后主干部245的表面上。在该实施例中，该釉层280也形成在肩部240的表面和中间直径部230的一部分的表面上。该构造提高了绝缘体200的耐破损性。

在本实施例中，为了可靠地在肩部240上形成釉层280，依照下面说明的制造工艺形成釉层280。图4A和4B示意地示出该制造工艺。如图4A的侧视图中所示，绝缘体200以如下方式轴支(journaled)，即，绝缘体200的中间直径部230、肩部240、以及后主干部245接触本领域的技术人员所熟知的釉涂敷辊300。同时，为了形成釉层280，通过将玻璃成分等(原料)混合到溶剂介质中制备釉浆1000。如在示出釉涂敷工艺的图4B的前视图中所示，经由管1001进给的釉浆1000涂敷到辊300上。釉浆1000以釉浆1000覆盖中间直径部230、肩部240、以及后主干部245的表面的方式涂敷到与辊300相接触的绝缘体200上。用于釉浆1000的承接盘(catch pan)1002布置在辊下方。以该方式，釉以釉浆1000的形式涂敷到绝缘体200的预定部分。随后，带有所涂敷的釉浆1000的绝缘体200在被轴支的同时与辊300分离，并且借助于未示出的燃烧器被干燥。进行该干燥步骤是因为如果在涂敷之后不干燥釉浆1000，则可能发生诸如滴釉之类的问题。

随后，绝缘体200如图5中所示地被放置在电炉350中，以进行釉烧制。电炉包括由耐火砖、陶瓷纤维板等形成的干燥窑(kiln)380。一对棒形陶瓷加热器360布置在干燥窑380内，以从绝缘体200的左右侧加热绝缘体200。绝缘体200放置在支撑构件370上，该支撑构件370设置在未示出的传送带上，并且通过干燥窑380。

绝缘体200在其后端朝上的状态下被放置在支撑构件370上，以使已经涂敷了釉的后主干部245、肩部240、以及中间直径部230暴露。借助于陶瓷加热器360的加热，在例如800℃或以上的高温下烧制涂敷在绝缘体200表面上的釉。

此时，如图6中所示，当涂敷在绝缘体200表面上的釉由于加热而变软时，在某些情况下，如S所示的，釉向下流向位于中间直径部230下方的最大直径部210。然而，当流动釉的一部分到达形成在中间直径部230与最大直径部210之间的凹槽部235时，所述釉的一部分由于表面张力和釉对凹槽部235表面的粘附力而沿凹槽部235流动。因此，向下流动的多余釉由凹槽部235容纳，不会到达最大直径部210。当绝缘体200被烧制并且釉已稳定在该状态时，釉层280不形成在最大直径部210的表面上。这样，当绝缘体200装配到金属壳50上时，在最大直径部210的外周面与金属壳50的内周面之间没有东西存在。结果，绝缘体200可平滑地插入金属壳50，并且绝缘体200在装配期间可维持同心状态。

为了即使当釉层280形成在绝缘体200的中间直径部230的一部分上时也能够使绝缘体200平滑地装配入金属壳50，希望使中间直径部230的外径A小于最大直径部210的外径B，如图6中所示。具体地说，当最大直径部210的外径B比中间直径部230的外径A大至少对应于0.05mm的半径差的量时，可平滑地进行绝缘体200的装配。这示出在下面说明的例1的评价试验的结果中。同时，在减小中间直径部230的外径A以进一步增大半径差的情况下，为了借助于卷边足够地维持气密性，考虑到例1的评价试验的结果，优选地使最大直径部210的外径B与中间直径部230的外径A之间的差等于或小于对应于0.15mm的半径差的量。

在火花塞制造成用于安装到发动机头部上的外螺纹部具有M12或更小的螺纹直径的情况下，凹槽部235优选地形成为具有至少0.3mm但不大于1.0mm的宽度(D)、和相对于中间直径部230的表面至少50μm但不大于200μm的深度(C)。当凹槽部235的宽度D小于0.3mm或其深度C小于50μm时，在釉烧制期间流下的釉的一部分不能容纳在凹槽部235内，并且可能到达最大直径部210。此外，当肩部240接收作为卷边结果的朝向前端的压力(pressingforce)时，在中间直径部230内产生源于该压力的内应力。因此，当凹槽部235的宽度D大于1.0mm或其深度C大于200μm时，中间直径部230可能不能提供足够的刚性。值得注意的是，即使当提供本发明的凹槽235时，也必须控制釉的涂敷量。然而，不像传统火花塞的情况，不需要以非常高的精度进行控制。

如上所述，当涂敷釉以覆盖后主干部245、肩部240、以及中间直径部230的一部分然后进行釉烧制时，必定可在绝缘体200的肩部240上形成釉层280。在釉烧制时流下的那部分软化釉容纳在凹槽部235内，从而釉不会到达最大直径部210。因此，在釉烧制之后不在最大直径部210的表面上形成釉层。也就是说，绝缘体200的表面在最大直径部210处暴露。

例1

进行评价试验，以确认通过使最大直径部210的外径B大于中间直径部230的外径A而获得的效果。在该评价试验中，为最大直径部的外径B与中间直径部的外径A之间半径不同的五个类型的绝缘体中的每一个制备五个样品。下面说明用来制备样品的具体方法。

绝缘体被制造成在烧制后中间直径部的外径A和最大直径部的外径B分别具有11.6mm和11.8mm的目标值，并且中间直径部具有±0.05mm的尺寸误差。随后，测量每个绝缘体的半径差(B-A)/2；并根据半径差将绝缘体分类成五个类型或组，即0.03mm组、0.05mm组、0.10mm组、0.15mm组、以及0.17mm组。为每个类型制备五个绝缘体(在分类时使用的每个类型的半径差的误差范围是±0.005mm)。

在25个绝缘体(五个类型中的每一个有五个绝缘体)的每一个上形成釉层。如此形成的釉层具有20μm±5μm的厚度(由通常的火花塞制造工艺形成的釉层具有20μm的厚度)。值得注意的是，如在火花塞100中那样，中心电极和金属端子构件被预先配合入每个绝缘体的轴孔。

同时，与每个绝缘体结合的金属壳形成为使得工具接合部具有12.0mm的内径，并如已知火花塞的情况那样被表面处理(镀Zn+铬酸盐处理：值得注意的是，可进行镀Ni来代替镀Zn)。装配该金属壳和上述绝缘体以制造试样产品(标识为对应于不同半径差的绝缘体类型或组的样品No.1至5)。在本评价试验中，对不具有接地电极的试样产品进行评价。

在制造时已经遇到困难的那些试样产品被判断为引起装配失败。样品No.1(其中绝缘体具有0.03mm的半径差)的五个试样产品中的三个试样产品均引起装配失败。该失败的发生是因为，绝缘体的中间直径部与最大直径部之间的小半径差导致形成在中间直径部上的釉层不均匀，从而在装配时轴线倾斜。

接着，适当地制造的试样产品经受按照JIS B8031 6.5(1995)的气密性试验，空气泄漏量超过1ml/min的试样产品被认为已经失败。样品No.1的没有引起装配失败的两个试样产品未呈现气密性失败。同时，在样品No.5(其中绝缘体具有0.17mm的半径差)的情况下，在五个试样产品中，三个试样产品呈现气密性失败。这是因为，在样品No.5的试样产品中，中间直径部与最大直径部之间的增大的半径差减小了肩部的外径。也就是说，在样品No.5的试样产品中，肩部的外径与肩部具有正常外径的样品No.2、3、以及4的试样产品相比变得更小。因此，得不到足够大的轴向力，导致空气泄漏。表1示出制造的试样产品和相关的试验结果。在“总的评价”一列下，各个样品当发生装配失败时被指定为“X”级；当没有装配失败但发生气密性失败时被指定为“A”级；以及当既没有装配失败又没有发生气密性失败时被指定为“○”级。

表1

 

样品No.	半径差(mm)	装配失败(件)	气密性失败(件)	总的评价
					1	0.03	3	0	X
2	0.05	0	0	○
					3	0.10	0	0	○
4	0.15	0	0	○
					5	0.17	0	3	Δ

以上的评价试验证明，为了使装配和气密性失败最少，希望绝缘体的中间直径部与最大直径部之间的半径差等于或大于0.05mm但不大于0.15mm。

本发明不限于上述实施例，而是可进行各种修改。例如，如在图7中示出的绝缘体400中那样，除了与上述实施例的凹槽部类似的凹槽部403之外，可在中间直径部401上形成第二凹槽部404。而且，可在中间直径部上形成两个或更多个凹槽部，与设置单个凹槽部的上述实施例相比，这些凹槽部能更可靠地停止烧制时釉的流动。依靠这种构造，即使当增加关于釉涂敷位置和量的公差时，釉也不会到达最大直径部402。

此外，如在图8中示出的绝缘体410中那样，可在中间直径部411的外周面上形成螺旋凹槽部413。在该情况下，釉被迫沿凹槽部413流动。因此，即使当在绝缘体410的一定圆周位置处时以集中方式发生釉的向下流动时，在该圆周位置处存在的釉量也不增加，并且防止了釉横穿凹槽部413并到达最大直径部412。

此外，如在图9中表示的绝缘体420中那样，可以以非连续方式在中间直径部421的外周面上形成凹槽部423。在釉烧制时，绝缘体被放置使得轴线O垂直地延伸。因此，如果凹槽部423遍及中间直径部421的整个圆周而存在，则即使其位置沿轴线O的方向改变，该凹槽部423也足以能防止釉向下流动到最大直径部422上。

而且，如在图10中示出的绝缘体430中那样，可在中间直径部431中形成与上述实施例中的凹槽部类似的凹槽部433，并且可在最大直径部432上形成在几个圆周位置处与凹槽部433连通的几个凹进部分434。在该情况下，即使当釉烧制时向下流和容纳在凹槽部433内的釉量过多，并且釉的一部分从凹槽部433溢出时，也可将釉的溢出部分引导到凹进部分434中，从而釉不会流过最大直径部432的表面。

在上述修改的每一个中，凹槽部形成为凹部，且其连接到中间直径部的外周面的边缘部分呈尖角形式。然而，该尖角可倒角成锥形或弯曲角。该构造防止了在绝缘体的外周面与凹槽部的侧壁之间的边界处的所谓釉堆积(accumulation of glaze)。不用说，凹槽部的侧壁与底面之间的角部可以倒圆，以消除侧壁与底面之间的边界或者平滑地连接侧壁和底面。

而且，如在图11中示出的火花塞500中那样，用来维持气密性的环形金属填料570可以布置在金属壳550的卷边部560与绝缘体440的肩部441之间。也在该情况下，由于釉层580可靠地形成在肩部441上，所以可缓冲由卷边部560经由填料570施压的作用在肩部441上的应力，借此可增大绝缘体440的抗破损强度。

在本实施例中，通过使用辊300将釉涂敷在绝缘体200的表面上并且烧制该釉而形成釉层280。然而，可由除使用辊之外的装置涂敷釉。例如，可利用喷涂器或绝缘体浸入在液体容器中存储的釉的所谓浸渍工艺来涂敷釉。由于凹槽部235设置在绝缘体200上，使得即使当釉在釉烧制时向下流时也几乎不发生问题，所以即使在利用喷涂器或浸渍工艺涂敷釉的情况下，也只要求釉涂敷到从中间直径部230的一部分向后延伸的区域，从而该釉必定被涂敷到肩部240上。因此，可消除用来严格地控制釉的涂敷位置和量所需的时间和劳工。

本发明尤其对于具有减小的直径的火花塞例如具有M12以下的螺纹尺寸的火花塞有效，并且可应用于其减小的直径使得滑石粉等的装料困难以及绝缘体的最大直径部与后主干部之间的外径差小于1mm的火花塞。

本申请基于在2005年8月19日提交的日本专利申请JP2005-239176、和在2006年3月3日提交的日本专利申请JP2006-57545，这两个专利申请的整个内容包含于此以供参考，与详细地阐明一样。

Claims (5)

1.一种火花塞，其包括：

中心电极；

接地电极，在所述中心电极与所述接地电极之间形成火花间隙；

绝缘体，其具有中间主干部、设置在所述中间主干部后面的后主干部、以及沿所述绝缘体的轴线延伸的轴孔，所述绝缘体将所述中心电极保持在所述绝缘体前端处的轴孔内；以及

金属壳，其容纳所述绝缘体的中间主干部，在该金属壳的后端处具有卷边部，

其中，所述绝缘体的中间主干部包括：

肩部，其借助于所述卷边部被向前压；

最大直径部，其布置在所述肩部的前面，并且在构成所述中间主干部的那些部分之中具有最大外径，以及

中间直径部，其连接所述肩部和所述最大直径部，具有小于所述最大直径部的直径，以及在所述中间直径部的外表面上具有至少沿圆周方向延伸的凹槽部，以及

其中，釉层覆盖在所述绝缘体的从所述后主干部经过所述肩部延伸到所述中间直径部的表面。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述绝缘体的所述最大直径部的表面不被所述釉层覆盖。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述最大直径部与所述中间直径部之间的半径差等于或大于0.05mm，但不大于0.15mm。

4.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述中间直径部具有等于或大于2.0mm的轴向长度。

5.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，所述中间直径部具有等于或大于2.0mm的轴向长度。

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