CN101542110B

CN101542110B - 火花塞

Info

Publication number: CN101542110B
Application number: CN2008800005614A
Authority: CN
Inventors: 龟田裕之
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP5204092B2; EP2131036A1; KR101359170B1; EP2131036B1; US20100043748A1; KR20090123845A; EP2131036A4; US8141532B2; CN101542110A; WO2008114592A1; JPWO2008114592A1

Abstract

本发明提供一种火花塞。使主体壳体的筒孔(59)的前端侧向轴线O方向前方突出而形成的周壁延长部(57)由形成为突出状的突出部(570～572)、和用于将各突出部(570～572)相互连结的连结部(574)构成。使自喷射器(220)的喷射口(221)喷出的燃料碰到突出部(570)，而难以直接到达位于贵金属电极头(90)与接地电极(30)的前端部(31)之间的火花放电间隙中。当未碰到突出部(570)的燃料碰到突出部(571、572)时，燃料中的液滴状的未汽化燃料附着在突出部(571、572)上，汽化燃料被分离出来而向火花放电间隙的周围反射。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种安装于内燃机中而用于对混合气体进行点火的火花塞。

背景技术

以往，在汽车的发动机等内燃机上使用有用于点火的火花塞。普通的火花塞具有：在自身的前端侧形成有用于火花放电的电极的中心电极；将中心电极保持在轴孔内的绝缘电瓷；主体壳体，其围在该绝缘电瓷的径向周围来保持该绝缘电瓷。接地电极的一端部与主体壳体相接合，在接地电极的另一端部与中心电极的前端部之间形成火花放电间隙。通过在该火花放电间隙中进行火花放电，对混合气进行点火。

但是，在直喷式的发动机中，喷射燃料用的喷射器的喷射口露出于燃烧室内。在将上述那样的火花塞安装于直喷式发动机上的情况下，所喷射的燃料直击火花塞时，例如有可能因液滴状的燃料造成火花放电间隙短路，形成所谓的燃料桥接，引发失火。为了避免这种现象的发生，将喷射口配置成朝着燃烧室的内壁或活塞喷射燃料。并且，对喷射器的喷射压力、喷射量以及喷射时刻等进行控制，以便利用在活塞上升时被压缩的空气，使浓燃料层在点火时刻到达火花放电间隙的周围。这样一来，当所喷射的燃料碰到燃烧室内壁面或活塞时，液滴状的未汽化燃料(呈喷雾状喷射的燃料与空气混合而形成了混合气，以未汽化的状态包含在该混合气中的燃料称为未汽化燃料)会附着在燃烧室内壁面或活塞上，汽化燃料(呈喷雾状喷射的燃料以汽化状态包含于混合气中的燃料称为汽化燃料)被分离。因此，使汽化燃料到达火花放电间隙，从而能抑制燃料桥接的形成。另外，也可以设置如下的结构：使用壁面(保护构件)覆盖接地电极(例如参照专利文献1)，这样即使液滴状的未汽化燃料喷向火花放电间隙，也难以进入到火花放电间隙中。

专利文献1：日本特开2006-228522号公报

但是，在以往的火花塞中存在如下问题：由于需要根据发动机的运转条件来改变燃料的喷射条件，因此当实施用于避免火花塞受到燃料的直击的控制时，喷射器的喷射压力、喷射量以及喷射时刻等的控制变得更复杂化。另外，燃烧室的内壁是燃烧室内温度较低的部位，有时当燃料喷向内壁时便无法使附着于内壁上的燃料完全燃烧，而形成煤渣残留下来。另一方面，在专利文献1所述的情况下，虽能够在火花放电间隙中难以形成燃料桥接，但也存在着如下问题：由于使用壁面覆盖火花放电间隙的周围，因此汽化燃料难以到达火花放电间隙，难以通过火花放电进行点火。并且，绝缘电瓷的前端部也被壁面覆盖，因而容易蓄热，有可能使火花塞上升到超过耐热温度的温度。

发明内容

本发明是为解决上述课题而开发出的，其目的在于提供一种能抑制自喷射器喷出的燃料直接到达火花放电间隙，并且通过火花放电能容易点火的火花塞。

本发明的第1技术方案提供一种火花塞，该火花塞包括：中心电极；绝缘电瓷，其具有沿轴线方向延伸的轴孔，且将上述中心电极保持在上述轴孔内的前端侧；主体壳体，其具有沿上述轴线方向延伸的筒孔，将上述绝缘电瓷以贯穿的状态保持在该筒孔内，该主体壳体的前端侧具有周壁延长部，该周壁延长部具有在该主体壳体被安装于内燃机的发动机缸盖上时，围着上述绝缘电瓷的前端部的径向周围，且与该绝缘电瓷的前端部一起沿着上述轴线方向比燃烧室的内壁面更向该燃烧室侧突出的部位；以及接地电极，其一端部与上述主体壳体的上述周壁延长部接合，在该接地电极的另一端部与上述中心电极的前端部之间形成火花放电间隙；其中，上述周壁延长部包括突出部和连结部，该突出部沿着上述轴线方向比上述内壁面更向上述燃烧室侧突出，并且沿着上述主体壳体的周向断续地设置有多个；该连结部将该多个突出部之间沿着上述主体壳体的周向相互连接，该连结部的前端位于上述突出部的相对后端侧；上述接地电极的上述一端部与上述多个突出部中的至少一个突出部的突出前端接合。

在第1技术方案的火花塞中，在周壁延长部上形成有多个突出部，因此，在火花塞被安装于发动机缸盖时利用突出部来遮挡所喷射的燃料，能够减少到达火花放电间隙周围的燃料量。因此，能抑制因燃料造成火花放电间隙短路的所谓形成燃料桥接。另外，当被喷射的燃料碰到突出部时，一部分液滴状的未汽化燃料附着到突出部上，未汽化燃料与汽化燃料被分离。在火花放电间隙的周围设有多个突出部，因而容易使汽化燃料漂浮在火花放电间隙的周围，可通过火花放电容易进行点火。

另外，周壁延长部是通过由连结部将突出部与突出部之间连结的结构。考虑到周壁延长部的刚性时，则优选周壁延长部的前端位置位于火花塞的前方(前端侧)、即比燃烧室的内壁面更向燃烧室侧突出的位置。另一方面，连结部的突出量越小，包含燃料的混合气越容易通过连结部而进入主体壳体的内周侧，能通过混合气与绝缘电瓷的接触而吸收热量。因此，通过调整连结部的突出量，可防止绝缘电瓷被加热到温度超过火花塞的耐热温度。因此，连结部的前端的位置也未必需要位于比燃烧室的内壁面更向燃烧室侧突出的位置。

并且，本发明的第2技术方案的火花塞是根据上述第1技术方案所述的火花塞，以将上述中心电极的前端部的中央与一交点连结而成的线段的中点作为上述火花放电间隙的中央的位置，该交点是通过上述中心电极的前端部的中央且平行于上述中心电极的轴线的直线与上述接地电极交叉的交点，在上述火花塞安装于上述发动机缸盖上时对其安装方位进行调整，当将露出于上述燃烧室内的燃料喷射口、上述周壁延长部和上述火花放电间隙分别投影到与上述轴线方向正交的第1假想平面上时，在遮挡将上述喷射口的开口中心部的位置与上述火花放电间隙的中央的位置连结而成的第1假想直线的位置上，配置有上述周壁延长部的上述突出部中的接合有上述接地电极的第1突出部，当设连结上述第1突出部的上述主体壳体的周向上的两端的方向为宽度方向时，优选上述第1突出部的上述宽度方向上的长度大于连结上述接地电极的上述宽度方向上的两端的长度。

这样一来，由第1突出部遮挡自喷射口喷出的燃料直接射向火花放电间隙的路径。因此，使燃料中的比重大于已发生汽化的汽化燃料的液滴状未汽化燃料难以直接到达火花放电间隙中。另一方面，从碰到突出部的燃料中被分离出的汽化燃料容易到达火花放电间隙的周围，因此，通过火花放电能够容易点火。另外，可使容易吸收来自着火后的焰心的热量而产生消焰作用的接地电极形成较小的体积。第1突出部在宽度方向上形成得大于接地电极，因而，提高了遮挡自喷射口喷出而射向火花放电间隙的燃料的可靠性。

并且，本发明的第3技术方案的火花塞是根据上述第2技术方案所述的火花塞，在将上述火花塞安装于上述发动机缸盖上的状态下，将上述喷射口、上述第1突出部和上述火花放电间隙分别投影到包含上述喷射口的开口中心部和上述主体壳体的轴线的第2假想平面上时，优选使上述第1突出部的突出前端位于比上述第1假想直线更靠前方的位置。

这样一来，第1突出部的突出前端位于向比第1假想线更靠前方(燃烧室内)突出的位置，因此，能可靠地遮挡自喷射口喷出的燃料直接射向火花放电间隙的路径。另一方面，自碰到其他突出部的燃料中被分离出的汽化燃料容易到达火花放电间隙的周围，因此，通过火花放电能够容易点火。另外，因为可构成为将火花放电间隙配置在燃料的喷射口的附近，所以提高了发动机设计的自由度，从而能实现内燃机的小型化。

并且，本发明的第4技术方案的火花塞是根据上述第3技术方案所述的火花塞，当将上述周壁延长部的上述突出部中的与上述第1突出部不同的第2突出部、和自上述喷射口喷出的燃料的扩散角度的轮廓线分别投影到上述第2假想平面上时，优选使上述第2突出部的突出前端位于由自上述喷射口喷出的燃料的扩散角度的轮廓线夹着的区域内。

这样一来，第2突出部的突出前端位于自喷射口喷出的燃料的扩散角度内，因此，能使燃料碰到第2突出部上。由此，使燃料中的液滴状的未汽化燃料附着在第2突出部上，能够可靠地使其与汽化燃料进行分离，因此，能使较多的汽化燃料容易漂浮在火花放电间隙的周围。并且，因碰到第2突出部而使汽化燃料的流速下降，这样更使汽化燃料容易漂浮在火花放电间隙的周围，通过火花放电能够容易点火。

并且，本发明的第5技术方案的火花塞是根据上述第4技术方案所述的火花塞，在上述第1假想平面上，优选在上述第2突出部的外表面中的作为朝向上述火花放电间隙侧的一侧的面的内表面的中心处与该内表面正交的方向位于由两个方向夹着而形成的锐角范围内，这两个方向是自上述内表面的中心的位置朝向上述喷射口的开口中心部的位置的方向、自上述内表面的中心位置朝向上述火花放电间隙的中央的位置的方向这两个方向。

若这样规定第2突出部的内表面的朝向方向，则能将碰到该内表面而被分离出的汽化燃料的反射方向修正为朝向火花放电间隙周围的方向。因此，能可靠地使汽化燃料漂浮在火花放电间隙的周围，可通过火花放电容易点火。

并且，本发明的第6技术方案的火花塞是根据上述第5技术方案的火花塞，在上述第2假想平面上，上述火花放电间隙的中央的位置位于比通过上述喷射口的开口中心部的位置且与上述轴线正交的第2假想直线更靠上述轴线方向的前方侧的情况下，上述第2突出部的上述内表面形成为向上述轴线方向的前方侧靠近上述轴线地倾斜的面。

这样，若第2突出部的内表面为向轴线方向的前方靠近轴线地倾斜的面，也能在轴线方向上修正燃料的反射方向而使汽化燃料可靠地漂浮在火花放电间隙的周围。因此，当火花放电间隙的中央的位置位于比喷射口的开口中心部的位置更靠轴线方向前方侧的情况下，通过火花放电能够容易点火。

另外，本发明的第7技术方案的火花塞是根据上述第5技术方案的火花塞，在上述第2假想平面上，上述火花放电间隙的中央的位置位于比通过上述喷射口的开口中心部的位置且与上述轴线正交的第2假想直线更靠上述轴线方向的后方侧的情况下，优选使上述第2突出部的上述内表面形成为向上述轴线方向的前方侧远离上述轴线地倾斜的面。

若这样使第2突出部的内表面形成为向轴线方向前方远离轴线地倾斜的面，也能在轴线方向上修正燃料的反射方向而使汽化燃料可靠地漂浮在火花放电间隙的周围。因此，当火花放电间隙的中央的位置位于比喷射口的开口中心部的位置更靠轴线方向后方侧时，通过火花放电能够容易点火。

附图说明

图1是处于安装于内燃机的发动机缸盖200上的状态的火花塞100的局部剖视图。

图2是表示将喷射器220和火花塞100的前端侧部位分别投影到包含喷射器220的喷射口221的开口中心部T和轴线O的第2假想平面(图2纸面)上时两者的位置关系的图。

图3是表示将周壁延长部57和喷射器220的喷射口221分别投影到与轴线O正交的第1假想平面(图3纸面)上时，自轴线O方向的前方侧观察到的两者的位置关系图。

图4是在图3的双点划线A-A的截面上从向视方向观察到火花塞100的前端侧的部位的剖视图。

图5是以火花放电间隙的中央S的位置位于比通过喷射器220的喷射口221的开口中心部T且与轴线O正交的假想直线N更轴线O方向的前方的情况为实例，表示喷射器220与火花塞100的前端侧部位的位置关系的图。

图6是在图5中，从向视方向观察到的由通过轴线O的平面剖切火花塞100的前端侧部位的剖视图。

图7是表示作为变形例的火花塞400的周壁延长部450的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对使本发明具体化的火花塞的一实施方式进行说明。首先，参照图1，对作为一实例的火花塞100的整体构造进行说明。另外，在图1中，将火花塞100的轴线O方向作为附图中的上下方向，将下侧作为火花塞100的前端侧(前方)，且将上侧作为后端侧(后方)来进行说明。

如图1所示，本实施方式的火花塞100被安装于向燃烧室210内直接喷射燃料的所谓直喷式发动机的发动机缸盖200上来使用。在燃烧室210内，使自喷射器220的喷射口221喷出的燃料与自进气口230导入到燃烧室210内的空气混合，并形成流向排气口240的流路。在将火花塞100安装到安装孔205中的状态下，对发动机缸盖200中的安装孔205的位置、喷射器220的喷射口221的位置进行定位，以使下述火花放电间隙配置在该流路上。以下，对火花塞100的结构进行说明。

如图1所示，火花塞100大致以绝缘电瓷10、主体壳体50、中心电极20、接地电极30和端子配件40作为结构主体。主体壳体50用于对绝缘电瓷10进行保持。中心电极20沿着轴线O方向延伸配置，并被保持在绝缘电瓷10的轴孔12内。接地电极30的一端部(基端部32)被焊接在主体壳体50的前端侧，在接地电极30的另一端部(前端部31)的内表面33与设置于中心电极20前端上的贵金属电极头90之间形成火花放电间隙。端子配件40设置在绝缘电瓷10的后端部。

首先，对构成火花塞100的绝缘体的绝缘电瓷10进行说明。绝缘电瓷10是如众所周知那样对氧化铝等进行烧制而形成的，并具有在其轴中心上形成了向轴线O方向延伸的轴孔12的筒形状。在比轴线O方向的中央更靠后端侧形成有外径最大的凸缘部19，且在比凸缘部19更靠后端侧(图1中的上侧)形成有后端侧胴体部18。在比凸缘部19更靠前端侧(图1中的下侧)形成有外径小于后端侧胴体部18的前端侧胴体部17。并且，在前端侧胴体部17的前端侧，形成有外径小于前端侧胴体部17的长腿部13。长腿部13越靠近前端侧越进行缩径，当火花塞100安装到内燃机的发动机缸盖200上时，该长腿部13露出到燃烧室210中。

接着，对中心电极20进行说明。中心电极20由INCONEL(商标名)600或601等镍系合金等形成，在内部具有由传热性优异的铜等构成的金属芯23。将中心电极20以其轴线与火花塞100的轴线O一致的方式保持在绝缘电瓷10的轴孔12内的前端侧。中心电极20的前端部22从绝缘电瓷10的前端部11向前方突出，其突出部分形成为随着向前端侧去直径逐渐变小(参照图2)。在该突出部分的前端接合有用于提高耐火花消耗性的贵金属电极头90。

另外，中心电极20经由设置于轴孔12内部的密封体4以及陶瓷电阻3与后方的端子配件40电连接。端子配件40借助火花塞帽(未图示)与高压电缆(未图示)相连接，被施加有高电压。

接着，对主体壳体50进行说明。主体壳体50是用于将火花塞100固定在内燃机的发动机缸盖200上的筒状配件。主体壳体50以围着自绝缘电瓷10的长腿部13至后端侧胴体部18前端侧的部位的周围的方式将绝缘电瓷10保持在自身的筒孔59内。主体壳体50由低碳素钢材形成，自大致中央至前端侧形成有大直径的安装部52。在安装部52的外周面上形成有外螺纹状的螺纹牙，通过将该螺纹牙与形成在发动机缸盖200的安装孔205上的内螺纹旋合，而将火花塞100固定到安装孔205内。另外，主体壳体50重视耐热性，可以使用不锈钢、INCONEL镍系合金等。

在安装部52的后端侧形成有凸缘状的密封部54。在密封部54与安装部52之间的部位嵌插有由板体弯曲而形成的环状的密封垫5。密封垫5用于防止燃烧室210内部通过安装孔205发生气密泄漏。具体而言，在火花塞100被安装在发动机缸盖200 上时，密封垫5被夹在密封部54的作为朝向前端的一面的座面55与发动机缸盖200的安装孔205的开口周缘部206之间而发生变形，从而将两者间封闭。

在密封部54的后端侧，形成有供火花塞扳手(未图示)嵌合用的工具卡合部51。在比工具卡合部51更靠后端侧设置有薄壁的紧固部53，且在工具卡合部51与密封部54之间还设置有薄壁的压曲部58。圆环状的环形构件6、7介于自工具卡合部51至紧固部53的、筒孔59的内周面与绝缘电瓷10的后端侧胴体部18外周面之间。在两环形构件6、7之间填充有滑石9的粉末。另外，在筒孔59的内周面上形成有环绕周向一周地向内侧突出设置的棚架部56。在绝缘电瓷10被保持于筒孔59内时，借助环状的板状密封件8，将形成于绝缘电瓷10的长腿部13与前端侧胴体部17之间的台阶部15支承在棚架部56上。并且，将紧固部53的端部折曲向内侧地进行紧固，由此借助环形构件6、7以及滑石9，将绝缘电瓷10在筒孔59内推向前端侧。在进行这样的紧固时，压曲部58被加热，并随着施加压缩力而膨胀变形，由此使紧固部53进行压缩行程。由此，在筒孔59内，使绝缘电瓷10可靠地夹持在紧固部53与棚架部56之间，使主体壳体50与绝缘电瓷10形成为一体。利用板状密封件8来保持主体壳体50与绝缘电瓷10之间的气密性，能防止燃烧气体通过筒孔59流出。

另外，在比安装部52更靠前端侧，以使筒孔59沿着轴线O方向向前方延长那样的方式设有直径小于安装部52的周壁延长部57。使周壁延长部57沿着轴线O方向向前方突出。在火花塞100安装于发动机缸盖200的安装孔205中时，周壁延长部57具有比燃烧室210的内壁面215更向燃烧室210的内部侧突出的部位。即，在火花塞100安装于发动机缸盖200的安装孔205中时，将周壁延长部57的前方部位配置在燃烧室210的内部。在此，燃烧室210的内壁面215是指将燃烧室210分隔成内部与外部的隔壁的面中的位于燃烧室210的内部侧的面。周壁延长部57包括：在周向的3个部位突出的突出部570、571、572、以及突出量分别小于突出部570～572且沿着周向将突出部570～572相互连接的连结部574。在突出部570的突出前端575上接合有接地电极30。

接着，对接地电极30进行说明。接地电极30是由耐腐蚀性高的金属构成的棒状电极，作为一实例，使用了INC ONEL(商标名)600或601等镍合金。接地电极30自身长度方向的横断面形成为大致长方形，通过焊接将自接地电极30的基端部32接合到构成主体壳体50的周壁延长部57的一部位的突出部570的突出前端575(参照图2)上。另外，接地电极30的前端部31向轴线O延伸，以便使内表面33侧与中心电极20的前端部22相对；在内表面33与接合于中心电极20的前端部22上的贵金属电极头90之间形成有火花放电间隙。

在这样结构的火花塞100中，根据安装在发动机缸盖200上时的火花塞100与露出到燃烧室210内的喷射器220的喷射口221之间的相对位置关系，对构成周壁延长部57的突出部570～572的形成位置、大小和形状进行规定。以下，参照图2～图4，对突出部570～572的形成位置、大小和形状进行说明。

突出部570～572被断续地设置于主体壳体50的周向。突出部570具有以2个假想平面对预先沿着轴线O方向形成为筒状的周壁延长部57的原形进行剖切而形成的形状，该2个假想平面是夹着假想直线M且与假想直线M、轴线O两者平行的2个假想平面。在此，假想直线M是连结火花放电间隙的中央S与喷射器220的喷射口221的开口中心部T而成的直线。在图2中，中央S位于轴线O上且以贵金属电极头90的前端与内表面33之间的中间位置为基准。在图2中，开口中心部T以喷射口221的开口端的形状(通常为圆形)的中心位置为基准。突出部570形成在主体壳体50的周向上的遮挡假想直线M的位置。换言之，突出部570遮挡了连接中央S与开口中心部T的线段。

更具体而言，如图2所示，突出部570以充分的突出量(突出长度)突出，使得突出部570的突出前端575的位置配置于比假想直线M更靠轴线O方向的前方。另外，如图3所示，突出部570构成为连结筒孔59的周向上的突出部570两端的方向(以下称为“宽度方向”)的长度B大于连结接地电极30的宽度方向上的两端的长度C。因此，在自喷射口221喷出的燃料飞向火花塞100的情况下，使燃料可靠地碰到突出部570的外周侧的壁面上，而难以直接到达火花放电间隙中。另一方面，通过突出部570的宽度方向上的两端的外侧的燃料在通过绝缘电瓷10的前端部11附近时能够吸收绝缘电瓷10的热量。因此，能防止绝缘电瓷10被加热到超过火花塞100的耐热温度的情况的发生。

接着，如图3所示，突出部571、572呈以假想直线M中心对称的形状，且使各内表面578、579分别面对火花放电间隙。以突出部572为例对突出部571、572的形成位置、大小以及形状进行具体的说明。突出部572具有以平面对预先沿着轴线O方向形成筒状的周壁延长部57的原形的内周侧进行剖切而形成的形状，该平面是沿着向前方远离轴线O的方向倾斜的平面，该平面还是包含轴线O的平面。详细而言，突出部572的突出前端577是与轴线O垂直的平面，作为轴线O侧面的内表面579是沿着向前方远离轴线O的方向倾斜的平面。内表面579是使自喷射口221喷出的燃料向火花放电间隙反射的面。因此，内表面579的朝向至少取决于喷射口221的位置和火花放电间隙的位置。

在本实施方式中，在图3中，在突出部572的内表面579上，假设包含突出方向上的作为内表面579的中央的位置的假想等高线K，假想等高线K的中点为L。将连结喷射口221的开口中心部T与假想等高线K的中点L的连线设为假想直线U，且将连结火花放电间隙的中央S与假想等高线K的中点L的连线设为假想直线V。将突出部572的内表面579的朝向规定为，在与轴线O正交的第1假想平面(图3纸面上)上，与假想等高线K正交且通过中点L的假想直线W位于由假想直线U与假想直线V所形成的锐角α的范围内。换言之，在第1假想平面上，使内表面579朝向的方向(与假想等高线K正交的方向)位于由自假想等高线K的中点L向喷出口221的开口中心部T的方向与自假想等高线K的中点L向火花放电间隙的中央S的方向所形成的锐角α范围内。在以内表面579使自喷射口221喷出的、未受突出部570遮挡而到达突出部572的燃料产生反射时，根据这样的规定所形成的突出部572能使燃料的反射方向朝向火花放电间隙的周围。并且，突出部571呈以假想直线M为中心与突出部572对称的形状，因此，同样，能以内表面578使自喷射口221喷出的燃料反射，能使燃料的反射方向朝向火花放电间隙的周围。另外，当燃料碰到内表面578、579时，被内表面578、579反射的主要是汽化了的汽化燃料，而液滴状的未汽化燃料则附着在内表面578、579上，这样在火花放电间隙中难以形成燃料桥接。

另外，如图2所示，使自喷射口221喷出的燃料以扩散角度β向燃烧室210内部扩散。在本实施方式中，在第2假想平面(图2纸面)上，将此时的扩散角度β的轮廓线设为Y时，规定在由轮廓线Y夹着的区域内配置突出部571、572的突出前端576、577。即，对突出部571、572的大小进行规定，使得自喷射口221喷出的燃料的至少一部能可靠地碰到突出部571、572的内表面 578、579。

但是，在图2中，当假设通过喷射口221的开口中心部T且与轴线O正交的假想直线N时，在本实施方式中，火花放电间隙的中央S位于比假想直线N更靠轴线O方向的后方。在喷射口221的开口中心部T与火花放电间隙的中央S具有这样的位置关系的本实施方式中，如图4所示，使突出部571、572的内表面578、579形成为朝着向轴线O方向的前方远离轴线O的方向倾斜的平面。这样一来，与内表面578、579未倾斜的情况相比，能将自喷射口221喷出的燃料碰到突出部571、572的内表面578、579时的反射方向修正为更接近火花放电间隙周围的方向(以图中的箭头E表示)。如上所述，由内表面578、579反射的主要是汽化燃料，通过使汽化燃料漂浮到火花放电间隙的周围，可利用火花放电容易进行点火。

这样，在本实施方式的火花塞100中，对构成周壁延长部57的突出部570～572的形成位置、大小和形状进行了规定。当将该火花塞安装到发动机缸盖200上时，对安装向位进行规定，以便使周壁延长部57与喷射器220的喷射口221的相对位置关系满足上述那样的关系。

使将火花塞100安装在发动机缸盖200上的安装方位恒定的方法有多种方法。作为一实例，具有对火花塞100侧和发动机缸盖200侧这两侧作标记，使两者对位抵接，并且将火花塞100紧固的方法。具体而言，对开口周缘部206等、发动机缸盖200侧的任意位置作标记。在将火花塞100安装在安装孔205中的状态下，在火花塞100侧的任意位置上也作标记，以便满足上述周壁延长部57与喷射器220的喷射口221之间的相对位置关系。并且，将火花塞100旋入到安装孔205中，并紧固到两标记部位相对的位置即可。另外，紧固时一边使密封垫5被压扁一边进行封闭，通过提高密封垫5的可保持气密性的压扁量的范围，能吸收火花塞个体间的制造公差。

另外，主体壳体50的安装部52的外螺纹状螺纹牙的形成、和发动机缸盖200的安装孔205的内螺纹的形成总是在同一条件下进行，可以使两者难以产生制造公差地一起形成。即，将设置于主体壳体50的安装部52上的螺纹牙的形成起始位置作为主体壳体50的规定位置来进行制造。在发动机缸盖200的安装孔205中，同样也将固定火花塞100时螺纹牙的形成起始位置所抵接的位置作为发动机缸盖200的规定位置地进行制造。这样一来，确定了结束火花塞100在发动机缸盖200上的紧固时两者的相对方位(角相位)，能使周壁延长部57与喷射器220的喷射口221的相对位置关系一直保持为恒定。或者，本发明也可适用于能够不使用螺纹进行固定的火花塞。另外，上述的安装方法仅仅是一实例，并不仅局限于这些安装方法，还可使用其他各种公知的方法。

另外，本发明能进行各种变形。例如，在上述实施方式中，使主体壳体50的筒孔59的前端侧突出而形成周壁延长部57。在该情况下，也可以预先通过对沿着轴线O方向形成为筒状的周壁延长部57的原形进行切削，来形成突出部570～572和连结部574的形状。另外，使用除切削以外的方法也可形成周壁延长部57。例如，使预先与连结部574的突出前端对齐的筒状的周壁延长部57的原形预先从主体壳体50上沿着轴线O方向形成，然后分别焊接形成了突出部570～572形状的突片。在该情况下，也可以使接地电极30与突出部570成一体地形成，且在接合后使接地电极部分朝内弯曲而形成火花放电间隙。或者，也可以独立制作形成有突出部570～572和连结部574的王冠状的周壁延长部57，将其焊接在主体壳体50的前端上。

另一方面，如图5所示，本发明也可适用于安装在如下构成的发动机上来使用的火花塞300：该发动机具有火花放电间隙的中央S位于比通过喷射器320的喷射口321的开口中心部T且与轴线O正交的假想直线N更靠轴线O方向的前方的配置关系。在该情况下，如图6所示，也可以将主体壳体350的突出部371、372的内表面378、379构成为沿着向轴线O方向的前方靠近轴线O的方向倾斜的面。这样一来，与未使内表面378、379倾斜的情况相比，与上述实施方式同样，能使自喷射口321喷出的燃料碰到突出部371、372的内表面378、379而产生反射的燃料更接近火花放电间隙的周围(图中以箭头F表示)。即，在轴线O方向上也能对燃料的反射方向进行修正，使汽化燃料可靠地漂浮到火花放电间隙的周围，因此，通过火花放电能够容易进行点火。

另外，周壁延长部57的突出部570～572并不只限于3个，只要是2个以上即可。例如，如图7所示的火花塞400的主体壳体450那样，也可以具有突出部470～473。突出部470接合有接地电极30，用于遮挡自喷射器的喷射口(参照图1)喷出的燃料直接射向火花放电间隙。突出部471、472、473使未碰到突出部470而到达突出部471～473的燃料产生反射而射向火花放电间隙。在本变形例中，配置有突出部471、472、473，使得所喷射的燃料在突出部471、472分离成汽化燃料与液滴状的未汽化燃料，且使汽化燃料的反射方向朝向突出部473。并且，是在突出部473将汽化燃料朝向火花放电间隙反射的方式(以箭头H表示燃料的前进流路)。在这样结构的火花塞400中，碰到突出部471、472的汽化燃料以降低流速的状态向突出部473反射，当它碰到突出部473而发生反射时，以流速进一步下降的状态射向火花放电间隙。因此，容易使汽化燃料停滞于火花放电间隙中，这样通过火花放电能容易进行点火。

另外，在上述实施方式中，对突出部571、572的内表面578、579为平坦的面进行了说明，但也未必一定是平面。例如，也可以对作为上述周壁延长部57原形的筒状的内周面形状在保持原来状态的情况下不进行切削，使其形成为向内弯曲的面。或者，还可以使内表面578、579形成为多层台阶状而对更多的汽化燃料进行反射，也可以形成为凹面状而不仅在与轴线O正交的方向，而且在轴线O方向上也使被反射的汽化燃料朝向火花放电间隙的中央。另外，在上述实施方式中，使接地电极30与突出部570接合，但也可以使接地电极30与突出部571、突出部572接合，只要突出部570为可遮挡所喷射的燃料直接到达火花放电间隙的结构即可。另外，接地电极30可以不是一个，例如可以突出部571和突出部572各与一个接地电极30接合。但是，在该情况下，自喷射器的喷射口(参照图1)喷出的燃料有可能直接到达并附着在与突出部571及突出部572相连接的接地电极的后方一侧的面上。有可能会因附着在接地电极的后方一侧的面上的燃料形成燃料桥接，因而优选接合有接地电极的突出部如上述实施方式那样为遮挡自喷射器的喷射口喷出的燃料直接射向火花放电间隙的结构。

另外，在上述实施方式中，以周壁延长部57具有比燃烧室210的内壁面215更向燃烧室210一侧突出的部位的类型的火花塞100为例进行了说明。在此，无需整个周壁延长部57比燃烧室210的内壁面215更向燃烧室210一侧突出。例如，构成周壁延长部57的连结部574的突出前端也可以不必位于比燃烧室210的内壁面215更突出的位置。即，连结部574的突出前端也可以位于与内壁面215的位置对齐的位置上，也可以位于比内壁面215更靠安装孔205内的靠内位置。连结部574的突出长度越短，使通过连结部574且可通过绝缘电瓷10的前端部11附近的燃料越多，从而更容易地吸收绝缘电瓷10的热量，但相反也有可能降低突出部570的刚性。因此，优选能够在确保充分的刚性的情况下，缩短连结部574的突出长度。

另外，在上述实施方式中，使用了假想等高线K上的中点L来规定突出部572的内表面579的朝向，但并不限定于此。使用通过突出部572的内表面579的中心的、内表面579的垂线来规定突出部572的内表面579的朝向的理由如下。即，原因在于假定只要做成使在突出部572的内表面579的中心被反射的汽化燃料射向火花放电间隙的中央那样的形状，就可以使由突出部572的内表面579反射而射向火花放电间隙的中央附近的汽化燃料量增多。因此，例如，也可以使用内表面579的重心作为突出部572的内表面579的中心，当内表面579为矩形时，也可以使用对角线的交点。并且，突出部572的内表面579上的除中央以外的部分也可以是所反射的汽化燃料射向火花放电间隙的中央那样的大小、形状和配置。在该情况下，也能使汽化燃料射向火花放电间隙的中央。另外，只要突出部571、572的内表面578、579是被内表面内表面578、579反射的汽化燃料射向火花放电间隙的中央那样的形状即可，也可以是相对于轴线O方向不倾斜的形状。

Claims

1.一种火花塞，包括：

中心电极；

绝缘电瓷，其具有沿轴线方向延伸的轴孔，且将上述中心电极保持在上述轴孔内的前端侧；

主体壳体，其具有沿上述轴线方向延伸的筒孔，将上述绝缘电瓷以贯穿的状态保持在该筒孔内；该主体壳体的前端侧具有周壁延长部，该周壁延长部具有在该主体壳体被安装于内燃机的发动机缸盖上时、围着上述绝缘电瓷的前端部的径向周围、且与该绝缘电瓷的前端部一起沿着上述轴线方向比燃烧室的内壁面更向该燃烧室侧突出的部位；

以及接地电极，其一端部与上述主体壳体的上述周壁延长部接合，在该接地电极的另一端部与上述中心电极的前端部之间形成火花放电间隙；其特征在于，

上述周壁延长部包括突出部和连结部，该突出部沿着上述轴线方向比上述内壁面更向上述燃烧室侧突出，并且沿着上述主体壳体的周向断续地设置有多个；该连结部将该多个突出部之间沿着上述主体壳体的周向相互连接，该连结部的前端位于比上述突出部的前端更靠后端侧的位置；

并且，以将上述中心电极的前端部的中央与一交点连结而成的线段的中点作为上述火花放电间隙的中央位置，该交点是通过上述中心电极的前端部的中央且平行于上述中心电极轴线的直线与上述接地电极交叉的交点，

在上述火花塞安装于上述发动机缸盖上时对其安装方位进行调整，当将露出于上述燃烧室内的燃料喷射口、上述周壁延长部和上述火花放电间隙分别投影到与上述轴线方向正交的第1假想平面上时，在遮挡将上述喷射口的开口中心部的位置与上述火花放电间隙的中央的位置连结而成的第1假想直线的位置上，配置有上述周壁延长部的上述多个突出部中的突出前端接合有上述接地电极的上述一端部的第1突出部，

当连结上述第1突出部的上述主体壳体的周向上的两端的方向为宽度方向时，上述第1突出部的上述宽度方向上的长度大于连结上述接地电极的上述宽度方向上的两端的长度。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

在将上述火花塞安装于上述发动机缸盖上的状态下，将上述喷射口、上述第1突出部和上述火花放电间隙分别投影到包含上述喷射口的开口中心部和上述主体壳体的轴线的第2假想平面上时，

在上述轴线方向上，上述第1突出部的突出前端位于比上述第1假想直线更向上述燃烧室内突出的位置。

3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，

当将上述周壁延长部的上述突出部中的与上述第1突出部不同的第2突出部、以及自上述喷射口喷出的燃料的扩散角度的轮廓线投影到上述第2假想平面上时，

上述第2突出部的突出前端位于由自上述喷射口喷出的燃料的扩散角度的轮廓线夹着的区域内。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，

在上述第1假想平面上，在上述第2突出部的外表面中的作为朝向上述火花放电间隙侧的一侧的面的内表面的中心处与该内表面正交的方向位于由两个方向夹着而形成的锐角范围内，这两个方向是自上述内表面的中心的位置朝向上述喷射口的开口中心部的位置的方向、自上述内表面的中心的位置朝向上述火花放电间隙的中央的位置的方向。

5.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于，

在上述第2假想平面上，上述火花放电间隙的中央的位置位于比通过上述喷射口的开口中心部的位置且与上述轴线正交的第2假想直线更靠上述轴线方向上的上述燃烧室内侧的情况下，

上述第2突出部的上述内表面形成为随着沿上述轴线方向朝向上述燃烧室内去而靠近上述轴线地倾斜的面。

6.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于，

在上述第2假想平面上，上述火花放电间隙的中央的位置位于比通过上述喷射口的开口中心部的位置且与上述轴线正交的第2假想直线更靠上述轴线方向上的与上述燃烧室内相反的一侧的情况下，

上述第2突出部的上述内表面形成为随着沿上述轴线方向朝向上述燃烧室内去而远离上述轴线地倾斜的面。