CN104685737B

CN104685737B - 火花塞

Info

Publication number: CN104685737B
Application number: CN201380050264.1A
Authority: CN
Inventors: 水野贵光; 矢野智士
Original assignee: Japan Special Ceramics Co Ltd
Current assignee: Japan Special Ceramics Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-04-18
Also published as: JP5608204B2; JP2014067651A; KR101747567B1; WO2014049905A1; KR20150064110A; US9419415B2; EP2903105A1; US20150263490A1; EP2903105B1; CN104685737A; EP2903105A4

Abstract

本发明抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。一种火花塞，具备：具有贯通孔的绝缘体；配置于贯通孔的前端侧的中心电极；配置于贯通孔的后端侧的中心电极的端子配件；配置于贯通孔内的中心电极与端子配件之间的从中心电极离开的位置的电阻体；及配置于贯通孔内的电阻体与中心电极之间且分别与中心电极与电阻体接触的导电性密封件。在此，能够采用如下结构：在包含中心轴的至少一个剖面中，电阻体与导电性密封件的接触面包含一个以上距包含电阻体的后端且垂直于中心轴的虚拟平面的中心轴方向的距离为极大的点，并且包含一个以上为极小的点。另外，能够采用电阻体的至少一部分位于比中心电极的后端靠前端侧的结构。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及在绝缘体的贯通孔内具备电阻体的火花塞。

背景技术

为了抑制点火产生的无线电波噪声，已知有在绝缘体的贯通孔内具备电阻体的火花塞(例如专利文献1)。在该火花塞中，电阻体与在该电阻体与中心电极之间配置的导电性密封件的接触部形成为贯通孔的中心轴附近在前端侧突出的碗状。其结果，与该接触部为水平面的情况相比，能够扩大导电性密封件与电阻体的接触部，能够抑制导电性密封件与电阻体的接合不良(剥离等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-245716号公报

专利文献2：日本特开昭58-102481号公报

专利文献3：日本特开平11-233232号公报

专利文献4：日本特开平5-152053号公报

专利文献5：日本特开2006-66086号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述技术中，与该接触部为水平面的情况相比，由于电阻体的有效长度变短，无线电波噪声的降噪性能有可能降低。

本发明的主要的优点在于提供能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良的技术。

用于解决课题的手段

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的适用例来实现。

[适用例1]

一种火花塞，具备：

绝缘体，沿着中心轴延伸，具有沿着上述中心轴贯通的贯通孔；

中心电极，沿着上述中心轴延伸，上述中心电极的后端位于上述贯通孔内；

端子配件，沿着上述中心轴延伸，上述端子配件的前端位于比上述贯通孔内的上述中心电极的后端靠后端侧；

电阻体，配置于上述贯通孔内的上述中心电极与上述端子配件之间的从上述中心电极离开的位置；及

导电性密封件，配置于上述贯通孔内的上述电阻体与上述中心电极之间，分别与上述中心电极与上述电阻体接触，

上述电阻体的与上述导电性密封件的接触面包含如下部分：上述接触面与包含上述电阻体的后端的垂直于上述中心轴的虚拟平面之间的上述中心轴方向的距离对应上述接触面上的位置而变化的部分，

上述电阻体的与上述导电性密封件的接触面包含在包含上述中心轴的至少一个剖面中，包含一个以上上述距离为极大的点，且包含一个以上上述距离为极小的点。

根据上述结构，能够抑制电阻体的有效长度变短，且使电阻体与导电性密封件的接触面的面积增大。其结果，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例2]

根据适用例1中所述的火花塞，其中，

上述电阻体的至少一部分位于比上述中心电极的后端靠前端侧。

根据上述结构，使电阻体的至少一部分位于比中心电极的后端靠前端侧，因此能够不缩短电阻体的有效长度就扩大电阻体与导电性密封件的接触部的面积。其结果，能够不降低无线电波噪声的降噪性能就抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例3]

一种火花塞，具备：

导电性密封件，在上述贯通孔内配置于上述电阻体与上述中心电极之间，分别与上述中心电极与上述电阻体接触，

[适用例4]

根据适用例2或适用例3中所述的火花塞，其中，

上述电阻体包含遍及包含上述中心电极的后端的后端部的侧面的整体比上述中心电极的后端靠前端侧的部分。

根据上述结构，使电阻体的一部分遍及中心电极的后端部的侧面的整体比中心电极的后端靠前端侧，因此能够不缩短电阻体的有效长度，就进一步扩大电阻体与导电性密封件的接触部的面积。其结果，能够不降低无线电波噪声的降噪性能就进一步抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例5]

根据适用例2或适用例3中所述的火花塞，其中，

上述电阻体的前端与上述中心电极的后端之间的上述中心轴方向的距离为1.2mm(毫米)以下。

根据上述结构，能够抑制导电性密封件的量过度变少。其结果，能够抑制火花塞的负载寿命性能的降低。

[适用例6]

根据适用例1至适用例5中任一项所述的火花塞，其中，

上述中心电极的后端与上述端子配件的前端之间的上述中心轴方向的距离为13mm(毫米)以下。

根据上述结构，在中心电极的后端与端子配件的前端之间的中心轴方向的距离为13mm以下的较小型的火花塞中，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例7]

根据适用例1至适用例6中任一项所述的火花塞，其中，

还具备主体配件，该主体配件覆盖上述绝缘体的外周面中的中心轴方向的至少一部分的范围，

上述电阻体的后端比上述主体配件的后端靠前端侧。

电阻体的后端位于比主体配件的后端靠前端侧，因此能够防止无线电波噪声泄露到外部。在该情况下，电阻体的长度被主体配件的后端的位置所制限，因此电阻体的有效长度的确保变难。根据上述结构，即使在这样的情况下，也能够容易确保电阻体的有效长度，从而抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例8]

根据适用例7中所述的火花塞，其中，

上述绝缘体具备大内径部、位于比上述大内径部靠前端侧且上述贯通孔的内径比上述大内径部的内径小的小内径部以及在上述大内径部与上述小内径部之间设置的台阶部即绝缘体台阶部，

上述中心电极具备电极台阶部，该电极台阶部是从前端侧朝向后端侧外径变大的台阶部，并且是配置于比上述中心电极的后端靠前端侧且支撑于上述绝缘体台阶部的台阶部，

比上述中心电极的上述电极台阶部靠后端侧的部分、上述导电性密封件以及上述电阻体配置于上述绝缘体的上述大内径部的上述贯通孔内，

上述电极台阶部的前端与上述中心电极的后端之间的上述中心轴方向的距离为3.8mm(毫米)以上。

电极台阶部的前端与中心电极的后端之间的中心轴方向的距离为3.8mm以上的话，则提高中心电极与导电性密封件的密封性。在该情况下，使电极台阶部的前端与中心电极的后端之间的中心轴方向的距离为3.8mm以上的话，更难以确保电阻体的有效长度。根据上述结构，在这样的情况下，也能够使电阻体的有效长度的确保变容易，从而抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

[适用例9]

根据适用例1至适用例8中任一项所述的火花塞，其中，

上述绝缘体的上述贯通孔中的配置有上述电阻体的部分的最小内径为2.9mm(毫米)以下。

在这样的较小型的火花塞中，电阻体与导电性密封件的接触面积容易变小。根据上述结构，在这样的情况下，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且扩大该接触面积，来抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

附图说明

图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。

图2是表示电极母材21的头部23及电阻体70的前端面71的附近的构造的图。

图3是绝缘体装配件的制作工序的流程图。

图4是对绝缘体装配件的制作进行说明的图。

图5是例示比较方式的图。

图6是表示样品的测定结果与样品的评价结果的例。

图7是表示样品的测定结果与样品的评价结果的例。

图8是表示变形例中的绝缘体装配件的制造中使用的压缩用棒材200B的图。

图9是表示变形例中的电阻体的前端面的形状的一例的图。

具体实施方式

A.实施方式：

A-1.火花塞的结构：

以下，基于实施方式对本发明的实施方式进行说明。图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。图1的单点划线表示火花塞100的中心轴CO。称与中心轴CO平行的方向(图1的上下方向)为中心轴方向或轴方向。称图1中的下侧为火花塞100的前端侧，称图1中的上侧为火花塞100的后端侧。火花塞100具备：作为绝缘体的绝缘子10、中心电极20、接地电极30、端子配件40及主体配件50。

绝缘子10通过烧制氧化铝等而形成。绝缘子10是具有沿着中心轴延伸且贯通绝缘子10的贯通孔12(轴孔)的大致圆筒形状的构件。绝缘子10具备凸缘部19、后端侧主体部18、前端侧主体部17、台阶部15及长腿部13。凸缘部19是位于绝缘子10的轴方向的大致中央的部分。后端侧主体部18位于比凸缘部19靠后端侧，具有比凸缘部19的外径小的外径。前端侧主体部17位于比凸缘部19靠前端侧，具有比后端侧主体部18的外径小的外径。长腿部13位于比前端侧主体部17靠前端侧，具有比前端侧主体部17的外径小的外径。长腿部13具有向前端侧缩小的直径，将火花塞100安装到内燃机(未图示)时，长腿部13暴露于其燃烧室。台阶部15形成于长腿部13与前端侧主体部17之间。

主体配件50由导电性的金属材料(例如低碳钢材)形成，是用于在内燃机的发动机缸盖(省略图示)固定火花塞100的圆筒状的配件。在主体配件50中形成有沿着中心轴CO贯通的插入孔59。绝缘子10插入、保持在主体配件50的插入孔59中。主体配件50覆盖从绝缘子10的后端侧主体部18的一部分至长腿部13的部位。绝缘子10的前端从主体配件50的前端露出，绝缘子10的后端从主体配件50的后端露出。

主体配件50具备卡合火花塞扳手的六棱柱形状的工具卡合部51、用于安装到内燃机的安装螺纹部52、在工具卡合部51与安装螺纹部52之间形成的凸缘状的密封件部54。工具卡合部51的相互平行的侧面间的长度，即对边长度为例如9mm～14mm。安装螺纹部52的外径M(公称直径)为例如8mm～12mm。

在主体配件50的安装螺纹部52与密封件部54之间嵌插有折弯金属板而形成的环状的衬垫5。将火花塞100安装到内燃机时，衬垫5密封火花塞100与内燃机(发动机缸盖)的间隙。

主体配件50还具备设置于工具卡合部51的后端侧的薄壁的压紧部53、设置于密封件部54与工具卡合部51之间的薄壁的压缩变形部58。在从主体配件50中的工具卡合部51至压紧部53的部位的内周面与绝缘子10的后端侧主体部18的外周面之间形成的环状的区域配置环状的环构件6、7。在该区域中的两个环构件6、7之间填充滑石(talc)9的粉末。压紧部53的后端向直径方向内侧折弯，固定于绝缘子10的外周面。在制造时，固定于绝缘子10的外周面的压紧部53被按压在前端侧，从而使主体配件50的压缩变形部58压缩变形。通过压缩变形部58的压缩变形，经由环构件6、7及滑石9，在主体配件50内朝向前端侧按压绝缘子10。经由环状的密封片8，通过在主体配件50的内周的安装螺纹部52的位置形成的台阶部56(配件侧台阶部)来按压绝缘子10的台阶部15(绝缘子侧台阶部)。其结果，通过密封片8防止内燃机的燃烧室内的气体从主体配件50与绝缘子10的间隙泄露到外部。在比配件侧台阶部56靠前端侧中，在主体配件50与绝缘子10的长腿部13之间设置有预定尺寸的空隙(clearance)C。

中心电极20是沿着中心轴CO延伸的棒状的构件。中心电极20具有含有电极母材21与埋设于电极母材21的内部的芯材22的构造。电极母材21由镍或以镍为主要成分的合金(Inconel(注册商标)600等)形成。芯材22由比形成电极母材21的合金的导热性更优异的铜或以铜为主要成分的合金形成。在中心电极20中，包含其后端的大部分位于绝缘子10的贯通孔12内。中心电极20的前端在绝缘子10的前端侧露出。

另外，中心电极20具备在中心轴方向的预定的位置设置的凸缘部24(电极凸缘部，也称法兰部)、比凸缘部24靠后端侧的部分即头部23(电极头部)、比凸缘部24靠前端侧的部分即腿部25(电极腿部)。中心电极20的腿部25的前端部分具有朝向前端成为小径的锥形状。在该前端部分中，例如通过激光焊接来接合电极端头28。电极端头28是由以高熔点的贵金属为主要成分的材料形成。在该电极端头28的材料中使用例如铱(Ir)、以Ir为主要成分的合金，具体而言，大多使用Ir-5Pt合金(含有5质量％的铂的铱合金)等。

接地电极30接合于主体配件50的前端。接地电极30的电极母材由耐腐蚀性高的金属形成，例如Inconel(注册商标)600等镍合金。该接地电极30的母材基端部32通过焊接接合于主体配件50的前端面。接地电极30的母材前端部31被弯曲，母材前端部31的一侧面与中心电极20的电极端头28在中心轴CO上沿轴方向相对。在母材前端部31的该一侧面中，在与中心电极20的电极端头28相对的位置电焊接电极端头38。电极端头38使用例如Pt(铂)或以Pt为主要成分的合金，具体而言，使用Pt-20Ir合金(含有20质量％的铱的铂合金)等。在该一对电极端头28、38之间形成火花间隙。

端子配件40是沿着中心轴CO延伸的棒状的构件。端子配件40是由导电性的金属材料(例如低碳钢)形成，在端子配件40表面通过镀金等形成用于防腐蚀的金属层(例如Ni层)。端子配件40具备在中心轴方向的预定位置形成的凸缘部42(端子凸缘部)、位于比凸缘部42靠后端侧的间隙安装部41、比凸缘部42靠前端侧的腿部43(端子腿部)。包含端子配件40的后端的间隙安装部41在绝缘子10的后端侧露出。包含端子配件40的前端的腿部43插入在绝缘子10的贯通孔12(压入)。即，端子配件40的前端位于贯通孔12内。在间隙安装部41安装有连接有高压线缆(未图示)的火花塞间隙，施加用于产生火花的高电压。

在绝缘子10的贯通孔12内，端子配件40的前端(腿部43的前端)位于比上述中心电极20的后端靠后端侧。并且，在绝缘子10的贯通孔12内，在端子配件40的前端与中心电极20的后端之间的区域配置有用于降低火花产生时的无线电波噪声的电阻体70。电阻体由含有作为主要成分的玻璃颗粒、玻璃以外的陶瓷颗粒、导电性材料的组成物形成。导电性材料含有例如碳颗粒(炭黑等)、TiC颗粒、TiN颗粒等非金属导电性材料、Al、Mg、Ti、Zr及Zn等金属。玻璃颗粒的材料能够采用例如B₂O₃-SiO₂类、BaO-B₂O₃类、SiO₂-B₂O₃-CaO-BaO类等。陶瓷颗粒的材料能够采用例如TiO₂、ZrO₂等。电阻体70的电阻值优选例如0.1kΩ～30kΩ，更优选1kΩ～20kΩ。

在贯通孔12内，电阻体70与中心电极20的间隙通过导电性密封件60填埋。电阻体70与端子配件40的间隙通过导电性密封件80填埋。即，导电性密封件60分别与电阻体70和中心电极20接触，导电性密封件80分别与电阻体70和端子配件40接触。其结果，中心电极20与端子配件40经由电阻体70和导电性密封件60、80电连接。导电性密封件例如以1比1左右的比率含有上述各种玻璃颗粒与金属颗粒(Cu、Fe等)，具有作为金属的中心电极20及端子配件40的材料特性与以玻璃为主要成分的电阻体70的材料特性的中间的特性。其结果，通过介在导电性密封件60、80，能够使层积构件间的接触电阻稳定，使中心电极20与端子配件40之间的电阻值稳定。

在此，电阻体70的后端MB位于比主体配件50的后端UK靠前端侧。即，绝缘子10的外周面中的配置有电阻体70的中心轴方向的范围的整体被主体配件50覆盖。其结果，使从火花塞100放出到外部的无线电波噪声被主体配件50遮蔽，能够抑制从火花塞100放出的无线电波噪声。

从火花塞100的小型化的观点看，绝缘子10的后端与中心电极20的后端(头部23的后端)之间的中心轴方向的距离UL优选25mm以下。另外，从生产性的观点看，端子配件40的腿部43的中心轴方向的脚长度BL(端子配件40的凸缘部42的前端与腿部43的前端之间的中心轴方向的距离)优选12mm以上。因此，在满足这些条件的情况下，端子配件40的前端与中心电极20的后端之间的中心轴方向的距离SL(也称该距离为密封件长度SL)为13mm以下。

在此，通过电阻体70得到的无线电波噪声的降噪性能依赖于电阻体70的有效长度EL。有效长度EL是电阻体70的后端面72(电阻体70与导电性密封件80的接触面)的前端与电阻体70的前端面71(电阻体70与导电性密封件60的接触面)的后端之间的距离。在如满足上述距离UL及脚长度BL的条件的小型火花塞100中，特别期望由上述13mm以下的密封件长度SL来尽量确保较长的有效长度EL，提高无线电波噪声的降噪性能。

参照图2来进行进一步说明。图2是表示电极母材21的头部23及电阻体70的前端面71的附近的构造的图。图2表示以包含中心轴CO的剖面剖切火花塞100的剖面。绝缘子10的贯通孔12的内径在中心电极20的凸缘部24的配置位置的附近的前端侧与后端侧不同。即，从贯通孔12的内径的观点看的话，绝缘子10具备贯通孔12的内径为第一直径R1的大内径部BRP与贯通孔12的内径为比第一直径R1小的第二直径R2的小内径部SRP。小内径部SRP位于比大内径部BRP靠前端侧。在大内径部BRP与小内径部SRP之间设置有台阶部16(也称为绝缘体台阶部16)。台阶部16是从后端侧朝向前端侧，贯通孔12的内径从第一直径R1缩径到第二直径R2的部分。在此，第一直径R1为例如2.0mm～4.0mm，在小型火花塞100中为2.9mm以下。另外，第二直径R2为1.0mm～3.2mm，在小型火花塞100中为2.4mm以下。例如，在第一直径R1较小的情况下(例如在为2.9mm以下的情况下)，电阻体70的前端面71的面积变小。前端面71的面积越小，在电阻体70的前端面71(导电性密封件60与电阻体70的接触面)中，在被施加冲击(例如由于内燃机的振动所产生的冲击)的情况下，变得越容易产生导电性密封件60与电阻体70的剥离，火花塞100的耐冲击性越容易降低。因此，在第一直径R1较小的小型火花塞100中，特别期待耐冲击性的提高。

中心电极20的凸缘部24(法兰部)包含前端侧的台阶部24f(也称电极台阶部24f)。该电极台阶部24f是从前端侧向后端侧的外径变大的部分。该电极台阶部24f支撑于绝缘体台阶部16。因此，中心电极20的头部23配置于绝缘子10的大内径部BRP中的贯通孔12内，中心电极20的腿部25配置于绝缘子10的小内径部SRP中的贯通孔12内。头部23的侧面、凸缘部24的侧面及后端面与导电性密封件60接触。在此，在中心电极20中，从凸缘部24的前端(即电极台阶部24f的前端)到头部23的后端(即中心电极20的后端)的长度TL(凸缘部24的前端与头部23的后端之间的中心轴方向的距离TL)优选3.8mm以上。在该情况下，能够使头部23的体积较大，因此能够抑制内燃机产生的热而导致的头部23的温度上升，抑制头部23的热膨胀。其结果，中心电极20与导电性密封件60的密封性提高，能够延长火花塞100的寿命。在从凸缘部24的前端到头部23的后端的长度TL较长的情况下(例如为3.8mm以上的情况)，火花塞100的小型化与密封件长度SL的确保的并存更困难，因此特别期望由较短的密封件长度SL来尽量确保较长的有效长度EL，提高无线电波噪声的降噪性能。

另外，为了确保头部侧面的间隙NT，例如优选将头部23的头部的外径R3设定为第一直径R1的60％～70％的范围。并且，优选确保头部侧面的间隙NT为0.4mm～0.6mm左右。

在本实施方式的火花塞100中，通过研究电阻体70的前端面71的形状，能够实现确保电阻体70的有效长度EL与前端面71的面积的扩大的并存。以下对前端面71的形状进行说明。

前端面71的周缘部73包含遍及整体比前端面71的中央部74的更向前端侧突出的部分。使用电阻体70的后端MB(包含后端MB且垂直于中心轴CO的虚拟平面MS(图1))与前端面71上的点之间的中心轴方向的距离(轴方向距离)，即从电阻体70的后端MB到前端面71上的点的长度来详细说明。在包含电阻体70的中心轴CO的剖面(图2)中，前端面71包含轴方向距离为极大的两个极大点SP1、SP2与轴方向距离为极小的极小点BP1。即，在图2所示剖面中，轴方向距离从与绝缘子10的内周面的第一接触位置PP1朝向中心轴CO变大，在第一极大点SP1为极大值。并且，轴方向距离从第一极大点SP1朝向中心轴CO变小，在中心轴CO附近的极小点BP1为极小值。并且，以设中心轴CO为对称轴，从中心轴CO到与绝缘子10的内周面的第二接触位置PP2之间成为与从第一接触位置PP2到中心轴CO的形状成大致线对称的方式，轴方向距离在第二极大值SP2为极大。

在此，前端面71的极大点SP1、SP2位于比中心电极20的头部23的后端靠前端侧。即，电阻体70含有位于比中心电极20的后端靠前端侧的部分。在此，包含图2所示的剖面中的极大点SP1、SP2的周缘部73包含位于在中心电极20的头部23的侧面的整体(在绝缘子10的内周面的整体)比头部23的侧面的后端靠前端侧的部分。即，前端面71包含以极小点BP1为底部侧，以极大点SP1、SP2为开口侧的碗状(在图2所示的图示的方向中，反向的碗状)的部分，中心电极20的后端位于比该碗状的开口靠底部侧(后端侧)。此外，中心电极20的头部23的外面(侧面及后端面)不与前端面71接触，通过导电性密封件60与前端面71隔离。

A-2.火花塞的制造方法：

在上述火花塞100中，例如，能通过如下制造方法来制造。首先，准备经过后述工序而制作的绝缘子装配件(在绝缘子10安装有中心电极20、端子配件40、电阻体70等的装配件)、主体配件50、接地电极30。并且，在绝缘子装配件的外周安装主体配件50，且将接地电极30的母材基端部32接合于主体配件50的前端面。在接合了接地电极30的母材前端部31上焊接电极端头38。之后，以接地电极30的母材前端部31与中心电极20的前端部相对的方式来弯曲接地电极30，从而完成火花塞100。

参照图3，对绝缘体装配件的制作工序进行说明。图3是绝缘体装配件的制作工序的流程图。图4是对绝缘体装配件的制作进行说明的图。在步骤S50中，准备必要的构件及原料粉末，具体而言，绝缘子10、在前端接合有电极端头28的中心电极20、端子配件40、导电性密封件60、80及电阻体70的各原料粉末65、85、75。

在步骤S100中，从后端的开口将中心电极20插入到准备好的绝缘子10的贯通孔12内。参照图2如上所述，中心电极20支撑于绝缘子10的台阶部16，固定于贯通孔12内(图4(A))。

在步骤S200中，从绝缘子10的贯通孔12内的后端的开口即从中心电极20的上方填充导电性密封件60的原料粉末65。在步骤S300中，对填充到贯通孔12内的原料粉末65进行预压缩。预压缩是使用压缩用棒材200，通过压缩原料粉末65来进行。压缩用棒材200是外径比贯通孔12的第一直径R1稍小的棒状的构件。压缩用棒材200的前端为垂直于压缩用棒材200的轴方向的平面，预压缩后的原料粉末65的后端面为垂直于中心轴CO的平面状。

在步骤S400中，在绝缘子10的贯通孔12内，从后端的开口即从原料粉末65的上方填充电阻体70的原料粉末75，在步骤S500中，与上述步骤S300相同，使用压缩用棒材200，对填充到贯通孔12内的原料粉末75进行预压缩。此外，可以进行多次原料粉末75的填充(S400)与预压缩(S500)。例如，每隔两次交替进行规定的填充量的一半的原料粉末75的填充与填充后的预压缩。

在步骤S600中，从绝缘子10的贯通孔12内的后端的开口即从原料粉末75的上方填充导电性密封件80的原料粉末85，在步骤S700中，与上述步骤S300相同，使用压缩用棒材200，对填充到贯通孔12内的原料粉末85进行预压缩。

在图4(B)中，在到步骤S700为止的工序结束时，图示了插入、填充到绝缘子10及绝缘子10的贯通孔12内的中心电极20及原料粉末65、75、85。在此，在图4(B)的部分放大图中，分别图示了在填充的原料粉末65中的在前端侧存在中心电极20的头部23的中央部分65C及在前端侧不存在中心电极20的头部23的周缘部分65P。中央部分65C含有中心轴CO通过的区域，周缘部分65P含有包围中央部分65C的直径方向的外侧的环状的区域。

在预压缩(S300)中，对中央部分65C施加的压力比对周缘部分65P施加的压力高。即，周缘部分65P由于被夹在压缩用棒材200的前端面和位于与该前端面距离较近的头部23的后端面之间，被施加较低的压力，另一方面，中央部分65C由于被夹在压缩用棒材200的前端面和位于与该前端面距离较远的凸缘部24、台阶部16的后端面之间，被施加较高的压力。

其结果，周缘部分65P中的原料粉末65的密度与中央部分65C中的原料粉末65的密度相比变低。

在该状态下，在步骤S800中，绝缘子10被移送到炉内并被加热到预定温度。预定温度为例如比原料粉末65、75、85所含有的玻璃成分的软化点高的温度，具体而言，为摄氏800～950度。在被加热到预定温度的状态下，在步骤S900中，端子配件40从绝缘子10的贯通孔12的后端的开口被压入到中心轴方向(图4(C))。其结果，通过端子配件40的前端将绝缘子10的贯通孔12内层积的各原料粉末65、75、85压(压缩)到中心轴方向。其结果，如图4(D)所示，压缩、烧结各原料粉末65、75、85，分别形成上述导电性密封件60、电阻体70、导电性密封件80。经过以上工序，完成绝缘体装配件。

在此，如上所述，压缩、烧结前的原料粉末65在中央部分65C与周缘部分65P之间产生密度差。其结果，通过压缩、烧结成形的电阻体70的前端部分以在周缘部分65P中延伸到比中央部分65C靠前端侧的方式成形。图2所示距离H及距离K依赖于压缩、烧结前的原料粉末65中的中央部分65C与周缘部分65P之间产生的密度差(也称为原料粉末密度差)。距离H为电阻体70的前端(周缘部73的前端SP1、SP2)与中心电极20(头部23)的后端之间的中心轴方向的距离(参照图2)。距离H可以说是电阻体70的前端侵入到比中心电极20的后端靠前端侧这样的长度，因此以下也称为侵入长度H。距离K为中央部74的后端与周缘部73的前端的中心轴方向的距离(参照图2)。距离K可以说是在电阻体70的前端面71中，周缘部73的前端SP1、SP2相对于中心轴CO附近的中央部74在前端侧突出的长度，因此以下也称为突出长度K。

即，原料粉末密度差越大，侵入长度H与突出长度K变得越大，原料粉末密度差越小，侵入长度H与突出长度K变得越小。另外，原料粉末密度差依赖于原料粉末65的填充量。即，原料粉末65的填充量越少，侵入长度H与突出长度K变得越大。原料粉末65的填充量越少，相对于中央部分65C的体积的周缘部分65P的体积的比变得越大，其结果，预压缩产生的压缩率的差变大。此外，突出长度K及侵入长度H变得越大，电阻体70的前端面71的面积变得越大。但是，原料粉末65的填充量少于特定值的话，完成时的导电性密封件60的量过度变小，中心电极20与电阻体70直接接触，头部23的上方的导电性密封件60的厚度过度变薄。其结果，如后所述，中心电极20与电阻体70之间的电阻值不稳定，有火花塞100的负载寿命变短的可能性。因此，考虑负载寿命的维持与电阻体70的前端面71的面积的扩大的平衡，优选的是规划原料粉末65的填充量。侵入长度H与突出长度K的大小也依赖于中心电极20的头部23的侧面与绝缘子10的内周面之间的距离NT(图2：也称头部侧面的间隙NT)，因此优选的是也考虑头部侧面的间隙NT的大小。

以上，根据对结构及制造方法进行了说明的本实施方式的火花塞100，电阻体70与导电性密封件60的接触面(前端面71)具有多个在包含中心轴CO的剖面中与电阻体70的后端的中心轴方向的距离为极大或极小的点(SP1、SP2、BP1)，因此能够抑制电阻体70的有效长度EL变短，并使电阻体70与导电性密封件60的接触面积增大。其结果，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良(剥离)，提高耐冲击性。

图5是例示比较方式的图。如图5(B)(C)所示的比较方式1、2，在包含电阻体的中心轴CO的剖面中，电阻体的前端面为极大或极小的点只有一个的情况下，无法充分地达成确保电阻体的有效长度EL和电阻体的前端面的面积的扩大的并存。例如，图5(B)所示的比较方式1的火花塞是电阻体70A的前端面71A的前端与后端的中心轴方向的距离SK1较短的例。在该例中，电阻体70A的前端面71A具有大致平坦的形状。在该情况下，距离SK1较短，因此能够使有效长度EL相对于电阻体70A的全长(从电阻体70的后端到前端的长度)的比例较大。然而，无法使相对于与贯通孔12的中心轴CO正交的剖面的面积的前端面71A的面积比变大。即，无法使前端面71A的面积充分大，有无法充分抑制导电性密封件60A与电阻体70A的接合不良(剥离)的可能性。

另外，图5(C)所示的比较方式2的火花塞是电阻体70B的前端面71B的前端与后端的中心轴方向的距离SK2较长的例。在该情况下，距离SK2较长，因此在某种程度上能使相对于与贯通孔12的中心轴CO正交的剖面的面积的前端面71B的面积比较大。然而，有效长度EL相对于电阻体70B的全长的比例变小。即，无法充分确保有效长度EL，有引起无线电波噪声的降噪性能的降低的可能性。

对此，本实施方式的火花塞100(图2、图5(A))即使使电阻体70的前端面71的前端与后端的中心轴方向的距离SK较小，但以在图2所示剖面中，前端面71具有极大点SP1、SP2、BP1的方式构成为波状，从而能够充分扩大前端面71的面积。因此，如上所述，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件与电阻体的接合不良(剥离)，提高耐冲击性。

并且，电阻体70含有位于比中心电极20的后端靠前端侧的部分，因此能够不缩短电阻体70的有效长度EL就扩大前端面71的面积。其结果，能够不降低无线电波噪声的降噪性就进一步抑制导电性密封件60与电阻体70的接合不良。此外，在本实施方式中，电阻体70含有在中心电极20的头部23的侧面的整体位于比头部23的侧面的后端靠前端侧的部分。因此，能够进一步有效地扩大前端面71的面积。

在此，侵入长度H(电阻体70的前端与中心电极20(头部23)的后端之间的中心轴方向的距离H(图2))优选为1.2mm以下。侵入长度H为1.2mm以下的话，能够抑制在电阻体70与中心电极20之间配置的导电性密封件60的量过度变少。在与中心电极20之间配置的导电性密封件60的量过度变少的话，有中心电极20与电阻体70之间的电阻值不稳定，火花塞100的负载寿命性能降低的可能性。另外，在头部侧面的间隙NT为例如0.2mm<NT<0.5mm的范围的情况下，特别地，由于侵入长度H在1.2mm以下，能够抑制在电阻体70与中心电极20之间配置的导电性密封件60的量过度变少。

另外，在中心电极20的后端与端子配件40的前端之间的中心轴方向的距离(密封件长度SL)为13mm(毫米)以下的情况下，在密封件长度SL的制约内，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件60与电阻体70的接合不良。

另外，在本实施例中，不缩短电阻体70的有效长度EL就能使电阻体70的后端MB位于比主体配件50的后端UK靠前端侧。其结果，如上所述，从火花塞100放出到外部的无线电波噪声被主体配件50遮蔽，能够抑制从火花塞100放出的无线电波噪声。

进一步，在确保凸缘部24的前端与中心电极20的后端之间的中心轴方向的距离为3.8mm以上的情况下，确保被主体配件50的后端的位置所制限的电阻体70的有效长度EL更困难。根据上述实施方式，在这样的情况下，容易确保电阻体70的有效长度EL，从而能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且抑制导电性密封件60与电阻体70的接合不良。

另外，在绝缘子10的贯通孔12内配置有电阻体70的位置的内径(密封件直径)为2.9mm以下的话，前端面71的面积容易变小。在贯通孔12中的配置有电阻体70的部分的内径对应与中心轴CO平行的方向的位置而变化的情况下，在贯通孔12中的配置有电阻体70的部分的最小内径为2.9mm以下的情况下，同样地前端面71的面积容易变小。在这样的较小型的火花塞中，能够抑制无线电波噪声的降噪性能的降低，且有效地扩大该接触面积，抑制导电性密封件60与电阻体70的接合不良。

A-3.实施例

制作上述实施方式的火花塞100的突出长度K及侵入长度H不同的多个样品#1～#16并进行评价试验。按照上述制造工序制作各样品，为了使突出长度K及侵入长度H不同，样品之间的原料粉末65的填充量不同。在样品间，原料粉末65的填充量以外的制造条件，例如电阻体70的原料粉末75的填充量、各种构件(绝缘子10、中心电极20、主体配件50、端子配件40)没差异。

各样品共同的火花塞100的各种尺寸如下。

绝缘子10的大内径部BRP的第一直径R1(图2)：3.0mm

绝缘子10的小内径部SRP的第二直径R2(图2)：2.0mm

中心电极20的头部23的外径R3(图2)：2.1mm

头部侧面的间隙NT(图2)：0.45mm

从凸缘部24的前端到头部23的后端的长度TL：3.5mm

绝缘子10的后端与中心电极20的后端的距离UL：47.5mm

端子配件40的脚长度BL(图1)：36.5mm

密封件长度SL(图1)：11.0mm

图6及图7是表示样品的测定结果与样品的评价结果的例。在本实施例中，分别制作多个原料粉末65的填充量不同的8种样品#1～#16。并且，将每多个制作的各样品#1～#8的每一个沿包含中心轴CO的剖面剖切，分别测定在整体的周缘部73的侵入长度H及突出长度K中的最小侵入长度HA、最小突出长度KA、最大侵入长度HD、最大突出长度KD(图6(A))。可以说这些值HA、KA、HD、KD越大，前端面71的面积越大。另外，将每多个制作的各样品#9～#16的每一个沿包含中心轴CO的剖面剖切，测定在整体的周缘部73的侵入长度H中的最小侵入长度HA(图6(B))。

A-3-1.耐冲击性的试验：

使用样品#1～#8进行耐冲击试验。耐冲击试验是基于JIS B8031：2006(内燃机-火花塞)的7.4规定的试验条件进行的。但是，施加冲击的时间采用比JIS的规定(10分)严格的条件(30分)。根据试验的前后的端子配件40与中心电极20之间的电阻值的变化率来评价耐冲击性。本试验的评价基准如下。

A评价：变化率为±15％以下，B评价：变化率为±25％以下，C评价：变化率为±30％以下，D评价：变化率为±30％以上。

如图6(A)所示，各样品#1～#8的耐冲击性的评价结果为A评价或B评价的其中之一。从图6(A)可以发现，最小侵入长度HA、最小突出长度KA、最大侵入长度HD、最大突出长度KD越大，即前端面71的面积越大，越能确认耐冲击性提高的倾向。

A-3-2.无线电波噪声的降噪性能试验：

使用样品#9～#16进行无线电波噪声的降噪性能试验。具体而言，通过CISPR(国际无线电干扰特別委员会)规格所规定的测定法在试验频率50～900MHz的范围测定各样品的火花塞发出的干扰波电场强度。根据以最小侵入长度HA为“0”的样品#10的干扰波电场强度的衰减量(单位为分贝：与无电阻的火花塞相比的衰减量)为基准的衰减量的提高率来评价无线电波噪声的降噪性能。本试验的评价基准如下。

A评价：衰减量的提高率为3％以上，B评价：衰减量的提高率小于3％，C评价：基准水平。

各样品#9～#16的无线电波噪声的降噪性能的评价结果如图6(B)及图7所示。即，如图6(B)所示，最小侵入长度HA越大，越能确认无线电波噪声的降噪性能提高的倾向。另外，如图7所示，最小侵入长度HA越大，越能确认在试验频率50～900MHz的全范围上，无线电波噪声的降噪性能提高的倾向。这是因为，一般认为最小侵入长度HA越大，贯通孔12的内周面与前端面71的接点(例如图2的点PP1、点PP2)中的最后端的位置越靠前端侧，因此电阻体70的有效长度EL变长。

A-3-3.电阻体的负载寿命试验：

使用样品#9～#16进行电阻体70的负载寿命试验。负载寿命试验是基于JISB8031：2006(内燃机-火花塞)的7.14所规定的试验条件进行。但是，不是常温，而是加热到摄氏400度，采用比JIS的规定严格的条件。根据试验的前后的端子配件40与中心电极20之间的电阻值的变化率来配件负载寿命(耐久性)。本试验的评价基准如下。

如图6(B)所示，各样品#9～#16的耐冲击性的评价结果是最小侵入长度HA越小，越能确认耐久性提高的倾向。进一步发现，与最小侵入长度HA为1.3mm(以上)的情况相比，在为1.2mm以下的情况下，耐久性大幅提高。即，发现优选设定侵入长度H为1.2mm以下。

B.变形例：

(1)图8是表示在变形例中的绝缘体装配件的制造中使用的压缩用棒材200B的图。图8所示的压缩用棒材200B的前端面210B与实施方式中的压缩用棒材200(图4(A))的前端面不同，成形为与应制作的绝缘体装配件的电阻体70的前端面71的形状近似的形状。在压缩、烧结原料粉末65、75、85时，前端面71的形状从压缩、烧结前的形状变化，因此前端面71的形状不会变为压缩用棒材200B的前端面210B的形状。然而，通过将前端面210B的形状成形为与应制作的绝缘体装配件的电阻体70的前端面71的形状近似的形状，能够容易使前端面71的形状成形为所希望的任意的形状。

图8所示的例是为了实现实施方式中说明的前端面71的形状(图2)的压缩用棒材200B的例。即，压缩用棒材200B的前端面210B的形状与前端面71的形状(图2)相同，与靠近中心轴CO的中央部213B相比，位于中央部213B的直径方向的外侧的周缘部212B位于前端侧。

(2)图9是表示变形例中的电阻体的前端面的形状的一例的图。如图9(A)所示，在包含中心轴CO的剖面中，电阻体70C的前端面71C也可以是不一定必须具有多个极大点或极小点而只具有一个的结构(极大点与极小点的总数表示在从绝缘体的贯通孔(绝缘子10的贯通孔12)的内面离开的位置形成的极大点与极小点的总数)。在图9(A)所示的例中，电阻体70C的周缘部不是遍及整体比电阻体70C的中央部靠前端侧突出，仅电阻体70C的周缘部中的一部分比电阻体70C的中央部靠前端侧突出。

但是，在只具有一个极大点或极小点的结构的情况下，优选电阻体70C的前端位于比头部23的后端靠前端侧。在该情况下，由于电阻体70C含有位于比头部23的后端靠前端侧的部分，从而在该部分中，能够不缩短有效长度EL就扩大电阻体70C的前端面71C的面积。其结果，能够不降低无线电波噪声的降噪性能就抑制导电性密封件与电阻体的接合不良。

(3)如图9(B)(C)所示，电阻体70D、70E的前端面71D、71E不一定必须含有位于比中心电极20的后端靠前端侧的部分。但是，在前端面71D、71E不含有位于比中心电极20的后端靠前端侧的部分的情况下，优选的是，电阻体与导电性密封件的接触面包含接触面与包含电阻体的后端的虚拟平面(垂直于中心轴的虚拟平面)之间的中心轴方向的距离对应接触面上的位置而变化的部分，并且，在包含中心轴CO的多个剖面(与剖面正交的方向相互不同的多个剖面)中的至少一个剖面中具有多个与电阻体的后端的中心轴方向的距离为极大或极小的点(也称为极值点)(特别的，优选含有一个以上为极大的点(称为极大点)，且含有一个以上为极小的点(称为极小点))。在此，极值点的数目(极大点的数目与极小点的数目)表示在从绝缘体的贯通孔(绝缘子10的贯通孔12)的内面离开的位置形成的极值点的数目(极大点的数目与极小点的数目)。图9(B)的电阻体70D的前端面71D是含有三个极值点(两个极大点SP5、SP7与一个极小点SP6)的例，图9(C)的电阻体70E的前端面71E是含有两个极值点(一个极大点SP8与一个极小点SP9)的例。在该情况下，电阻体70D、70E的前端面71D、71E不含有位于比中心电极20的后端靠前端侧的部分，但由于具有多个极值点，能够不过度缩短有效长度EL，就扩大前端面71D、71E的面积。

(4)能够采用各种各样的结构作为火花塞的结构，并不限定与上述实施方式与变形例所示的结构。例如，能够采用各种各样的结构作为中心电极20(图2)的后端部分的形状，并不限定于含有凸缘部24与头部23的形状。例如，头部23的外径也可以与凸缘部24的外径相同(即，在比台阶部24f靠后端侧中，外径也可以为均一不变化)。在任一情况下，优选的是电阻体70包含遍及包含中心电极的后端的后端部的侧面的整体位于比中心电极的后端靠前端侧的部分。这样的话，能够不缩短电阻体的有效长度，就进一步扩大电阻体与导电性密封件的接触部的面积。

另外，绝缘子10(图1)的贯通孔12的大内径部BRP的内径也可以对应与中心轴CO平行的方向的位置而变化(例如也可以设置从前端侧朝向后端侧内径变大的部分)。同样的，小内径部SRP的内径也可以对应与中心轴CO平行的方向的位置而变化(例如也可以设置从前端侧朝向后端侧内径变大的部分)。在任一情况下，优选的是大内径部BRP与小内径部SRP以大内径部BRP的内径比小内径部SRP的内径大的方式构成，在大内径部BRP与小内径部SRP之间设置的绝缘体台阶部16支撑中心电极的台阶部24f。

(5)在上述实施方式所述的火花塞100的各部位的尺寸是一例，并不限定于此。如上所述，本发明更适用于小型火花塞，但也能适用于标准的直径或者大径的火花塞。例如，本发明也适用于安装螺纹部52的直径为13mm～18mm、工具卡合部51的对边长度为15mm～20mm的火花塞。

以上，对本发明的实施方式及变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式及变形例，能够由不脱离该要旨的范围内的各种各样的方式实施。

标号说明

10 绝缘子

12 贯通孔

13 长腿部

15 台阶部

16 台阶部

17 前端侧主体部

18 后端侧主体部

19 凸缘部

20 中心电极

21 电极母材

22 芯材

23 头部

24 凸缘部

25 腿部

28 电极端头

30 接地电极

31 母材前端部

32 母材基端部

38 电极端头

40 端子配件

41 间隙安装部

42 凸缘部

43 腿部

50 主体配件

51 工具卡合部

52 安装螺纹部

53 压紧部

54 密封件部

56 台阶部

56 配件侧台阶部

58 压缩变形部

59 插入孔

60 导电性密封件

70 电阻体

80 导电性密封件

100 火花塞

200 压缩用棒材

Claims

1.一种火花塞，具备：

导电性密封件，配置于上述贯通孔内的上述电阻体与上述中心电极之间，且分别与上述中心电极与上述电阻体接触，

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

上述电阻体包含遍及包含上述中心电极的后端的后端部的侧面的整周比上述中心电极的后端靠前端侧的部分。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

4.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

5.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

上述电阻体的后端比上述主体配件的后端靠前端侧。

6.根据权利要求5中所述的火花塞，其中，

上述绝缘体具备大内径部、位于比上述大内径部靠前端侧且上述贯通孔的内径比上述大内径部的内径小的小内径部、以及在上述大内径部与上述小内径部之间设置的台阶部即绝缘体台阶部，

7.根据权利要求1所述的火花塞，其中，