CN104852280B - 火花塞及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供火花塞及其制造方法。该火花塞的点火性和耐久性优异。火花塞的接地电极的放电面相对于中心电极的放电面以越靠近接地电极的顶端则接地电极的放电面和中心电极的放电面之间的沿着所述轴线方向的距离越小的方式倾斜。接地电极的θ、X、Z满足下式：θ≥－44.5(X/Z)+35.6…(1)；θ≤－2.86(X/Z)+10.7…(2)；(X/Z)≤0.95…(3)；θ≥0.1…(4)。

Description

火花塞及其制造方法

技术领域

本发明涉及火花塞及其制造方法。

背景技术

一般来讲，火花塞在其前端侧具有中心电极和接地电极。中心电极以保持于绝缘体的轴孔的状态自绝缘体的前端突出。另一方面，接地电极与主体金属壳体的前端部接合。在最普通的火花塞中，接地电极的放电面和中心电极的放电面被设定为平行的状态。

近年来，寻求一种特别是点火性优异的火花塞。因此，以往公知有一种这样的技术：通过将接地电极倾斜而将接地电极的放电面和中心电极的放电面之间的角度设定为适当的范围，来提升点火性(专利文献1～专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－87464号公报

专利文献2：日本特开2002－324650号公报

专利文献3：日本特开2001－307857号公报

发明内容

发明要解决的问题

的确，能够通过调整接地电极的放电面的倾斜角来提升点火性。另一方面，本申请的发明人们发现了这样的问题：若接地电极的放电面的倾斜角过大，则火花塞的耐久性会降低。发明人们还发现，除了接地电极的放电面的倾斜角之外，接地电极整体的弯曲状况也会对火花塞的点火性产生影响。本发明基于这些见解，采用了兼具点火性和耐久性的结构。

用于解决问题的方案

本发明即是为了解决所述的问题而完成的，能够作为以下的技术方案来实现。

(1)根据本发明的一个技术方案，能够提供一种火花塞，其具备：筒状的绝缘体，其具有在轴线方向上贯通的轴孔；中心电极，其自所述绝缘体的前端突出，在其前端具有沿与所述轴线方向正交的方向延伸的放电面；主体金属壳体，在该主体金属壳体的轴孔内收容所述绝缘体；以及接地电极，其基端部与所述主体金属壳体的前端部接合，该接地电极具有弯曲部，该弯曲部以处于所述接地电极的顶端的放电面与所述中心电极的放电面之间隔开火花间隙地配置的方式弯曲。在该火花塞中，考虑将所述中心电极和所述接地电极投影在通过沿着所述轴线方向的所述中心电极的中心线与所述接地电极中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的截面的面心的平面上而得到的投影图。在该投影图上，将与所述轴线方向垂直的方向称作横向。此外，所述接地电极的放电面相对于所述中心电极的放电面以越靠近所述接地电极的顶端则所述接地电极的放电面和所述中心电极的放电面之间的沿着所述轴线方向的距离越小的方式倾斜，将所述接地电极的放电面相对于所述中心电极的放电面倾斜的角度设为θ(°)。并且，将所述接地电极的所述弯曲部的内表面中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的切线和所述接地电极的放电面的切线相交的交点位置与所述中心电极的中心线之间的沿着所述横向的距离设为X(mm)。并且，将所述中心电极的中心线与所述接地电极的内表面中的具有与所述绝缘体的前端相同的轴线方向高度的部位之间的最短距离设为Z(mm)。所述火花塞的特征在于，所述θ、X、Z满足下式：

θ≥－44.5(X/Z)+35.6…(1)

θ≤－2.86(X/Z)+10.7…(2)

(X/Z)≤0.95…(3)

θ≥0.1…(4)。

采用该结构，能够提供一种点火性和耐久性这两者优异的火花塞。

(2)所述火花塞也可以是，所述θ、X、Z满足下式而替代满足所述(1)式和(4)式：

θ≥－75(X/Z)+61…(1a)

θ≥1.0…(4a)。

采用该结构，能够提供一种点火性更优异的火花塞。

(3)所述火花塞也可以是，所述θ、X、Z满足下式而替代满足所述(2)式：

θ≤－4.7(X/Z)+8.1…(2a)。

采用该结构，能够提供一种耐久性更优异的火花塞。

(4)根据本发明的另一个技术方案，能够提供一种所述火花塞的制造方法，其包括以下工序：接合工序，在所述主体金属壳体的前端部接合棒状的接地电极构件的基端部；以及弯曲工序，通过将所述接地电极构件弯曲而形成具有所述弯曲部的所述接地电极。所述弯曲工序包括以下工序：第1弯曲工序，将所述接地电极构件预弯曲；以及第2弯曲工序，将所述预弯曲后的所述接地电极构件进一步弯曲，直到成为所述接地电极的形状为止。在通过所述预弯曲后的所述接地电极构件中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的截面的面心与所述中心电极的中心线的截面上，将所述接地电极构件的弯曲部的内表面中的最接近所述接地电极构件的基端部的部位称作弯曲部起点A，将所述接地电极构件的弯曲部的内表面中的距所述接地电极构件的基端部最远的部位称作弯曲部终点B。所述制造方法的特征在于，所述弯曲部起点A和所述弯曲部终点B之间的沿着所述横向的距离L1、所述弯曲部起点A和所述弯曲部终点B之间的沿着所述轴线方向的距离L2、所述弯曲部起点A和所述主体金属壳体的前端部之间的沿着所述轴线方向的距离L3、以及所述主体金属壳体的前端部和所述中心电极的放电面之间的距离LG满足1.0＜(L2/L1)＜1.6和1.1≤(L3/LG)≤1.2。

采用该结构，能够容易地制造一种包括具有所述的优选形状的接地电极的火花塞。

另外，本发明能够以各种形态来实现。例如能够以火花塞、火花塞的制造方法、火花塞的接地电极的成形方法等的技术方案来实现。

附图说明

图1是表示作为一实施方式的火花塞的主视图。

图2是放大地表示火花塞的前端部的说明图。

图3是表示点火性、耐久性以及耐折损性的试验结果的图。

图4是表示点火性试验中的正常放电部ND和非正常放电部DD的说明图。

图5是表示形状参数(X/Z)、θ的第1优选范围的曲线图。

图6是表示形状参数(X/Z)、θ的第2优选范围的曲线图。

图7是表示形状参数(X/Z)、θ的第3优选范围的曲线图。

图8是表示预弯曲工序和主弯曲工序的说明图。

图9是表示预弯曲工序和主弯曲工序中的各种形状参数的说明图。

图10是表示在使预弯曲时的距离L2变化的情况下得到的形状参数(X/Z)、θ的图。

图11是表示在使预弯曲时的距离L3变化的情况下得到的形状参数(X/Z)、θ的图。

附图标记说明

10、绝缘体；20、中心电极；22、放电面；30、接地电极；30i、内表面；30p、接地电极构件；32、基端部；32a、部位；34、弯曲部；34a、部位；36、顶端部；36e、外表面；36i、放电面；40、端子金属壳体；50、主体金属壳体；52、前端部；54、螺纹部；58、孔；58i、前端部内表面；100、火花塞；210、预弯曲隔离件；220、预弯曲冲头；310、主弯曲隔离件；320、主弯曲冲头。

具体实施方式

图1是表示作为本发明的一实施方式的火花塞100的主视图。在图1中，将火花塞100的发火部所在的下侧定义为火花塞100的前端侧，将上侧定义为后端侧进行说明。该火花塞100具备绝缘体10、中心电极20、接地电极30、端子金属壳体40以及主体金属壳体50。绝缘体10具有沿着轴线O延伸的轴孔。另外，轴线O也称作“中心轴”。中心电极20是沿着轴线O延伸的棒状的电极，中心电极20的中心线与轴线O一致。此外，中心电极20以插入到绝缘体10的轴孔内的状态被保持于绝缘体10的轴孔内，并且，自绝缘体10的前端突出。接地电极30是一端固定在主体金属壳体50的前端部52，另一端与中心电极20相对的电极。端子金属壳体40是用于接受电力供给的端子，其与中心电极20电连接。主体金属壳体50是包围绝缘体10的外周的筒状构件，在其内部固定有绝缘体10。在主体金属壳体50的外周形成有螺纹部54。螺纹部54是形成有螺纹牙的部位，在将火花塞100安装于发动机缸盖时，该螺纹部54与发动机缸盖的螺孔螺纹接合。

图2的(A)、图2的(B)是放大地表示火花塞100的前端部的说明图。

为了便于图示，各图的左半部分表示主体金属壳体50、接地电极30以及中心电极20的截面，在主体金属壳体50的前端部内表面58i的内侧看得到主体金属壳体50的孔58。另外，在各图的左半部分省略了表示截面的阴影。图2的(A)、图2的(B)表示同一个形状，图2的(B)是为了表示后述的偏移量X、Z而使用的。另外，图2的(A)、图2的(B)的左半部分可以认为是将中心电极20和接地电极30投影在通过中心电极20的中心线O与接地电极30的中心的平面上而得到的投影图。另外，“通过中心电极20的中心线O与接地电极30的中心的平面”也可以认为是通过中心电极20的中心线O与接地电极30中的具有与中心电极20的放电面22相同的轴线方向高度的部位处的截面的面心的平面。此外，“接地电极30中的具有与中心电极20的放电面22相同的轴线方向高度的部位处的截面”是与轴线O垂直的截面。此外，“面心”的意思是指该接地电极30的截面的几何学上的重心。

中心电极20自绝缘体10的前端突出，其前端面构成放电面22。在本实施方式中，放电面22是与轴线O垂直的平面。接地电极30的一端固定在主体金属壳体50的前端部52，其另一端与中心电极20相对。接地电极30由基端部32、弯曲部34以及顶端部36构成。基端部32是自主体金属壳体50的前端部52沿着轴线方向以直线状延伸的部分。顶端部36是在接地电极30的最靠顶端侧以直线状延伸的部分。弯曲部34是处于基端部32和顶端部36之间，向接近轴线O的方向弯曲的部分。接地电极30的内表面30i整体中的、顶端部36的内表面36i作为在与中心电极20的放电面22之间产生正常放电的放电面发挥功能。

接地电极30的顶端部36以越靠近其顶端则越接近中心电极20的放电面22的状态倾斜。即，接地电极30的放电面36i相对于中心电极20的放电面22倾斜，使得越靠近接地电极30的顶端，则接地电极30的放电面36i和中心电极20的放电面22之间的沿着轴线方向的距离越小。放电面22、36i之间的倾斜角θ是大于0°的值。倾斜角θ的优选范围见后述。

由接地电极30的放电面36i的顶端和中心电极20的放电面22之间构成的最小火花间隙G(图2的(B))在未使用时被设定为例如约0.7mm～约1.5mm的范围。但是，能够根据用途等适当地设定最小火花间隙G的值。另外，在本实施方式中，最小火花间隙G被设定为约0.7mm(例如0.65mm～0.75mm的范围)。

在本实施方式中，作为表示接地电极30整体的弯曲状况的形状参数使用以下说明的偏移量X、Z(图2的(B))。

(1)偏移量X：接地电极30的弯曲部34的内表面30i中的具有与中心电极20的放电面22相同的轴线方向高度的部位34a处的切线和接地电极30的放电面36i的切线相交的交点位置与中心电极20的中心线O之间的沿着横向的距离。在此，“横向”的意思是指与轴线方向垂直的方向。

(2)偏移量Z：中心电极20的中心线O与接地电极30的内表面30i中的具有与绝缘体10的前端相同的轴线方向高度的部位32a之间的最短距离。另外，该部位32a优选处于基端部32的内表面。

能够如下地求出用于限定偏移量X的2个切线。接地电极30的放电面36i的切线在图2的截面中是沿着平面状的放电面36i延伸的直线。另一方面，选择夹着部位34a的2个内表面部位(内表面部位的对)，能够根据连结这2个内表面部位的直线求出接地电极30的弯曲部34的内表面的部位34a处的切线。此时，作为用于决定切线的内表面部位的对，可以认为从更远离部位34a的对到更接近部位34a的对选择多个对，越是接近部位34a的对则构成越接近部位34a处的切线的直线。即，若内表面部位的对接近部位34a，则其极限与部位34a一致，因此，能够将该极限的直线决定为部位34a处的切线。

无论接地电极30的弯曲状况如何，偏移量Z都是恒定的值。另一方面，存在接地电极30的弯曲部34的内表面的部位34a处的切线的朝向越接近轴线方向则偏移量X越大的倾向。例如在接地电极30的基端部32比较长，弯曲部34急剧地弯曲的情况下，部位34a处的切线的朝向更接近轴线方向，因此，偏移量X变大。相反，在基端部32比较短，弯曲部34平缓地弯曲的情况下，偏移量X变小。因而，偏移量X具有作为表示接地电极30整体的弯曲状况的形状参数的意义。偏移量比(X/Z)也是同样的。由于接地电极30整体的弯曲状况是决定接地电极30与中心电极20之间的火花间隙的形状和尺寸的的重要的因素，因此，能够推断对火花塞100的性能产生很大的影响。

图3的(A)、图3的(B)、图3的(C)针对具有图2所示的结构的许多个样品表示与点火性、耐久性以及耐折损性相关地进行的试验的结果。图3的(A)是点火性试验的试验结果。图中左端的栏表示主体金属壳体50的螺纹部54的标称直径。试验所使用的样品的火花塞规格是M12HEX16、M10HEX16、M8HEX13这3种。图3的(A)是针对作为所述2个偏移量X、Z之比的偏移量比(X/Z)的值和接地电极30的放电面36i的倾斜角θ不同的各种样品进行的点火性试验的结果。

点火性试验依据JISB8031，将火花塞紧固于压力腔室，在将腔室内的压力(大气)从大气压加压0.8MPa后的状态下对端子金属壳体40和主体金属壳体50之间施加电压而放电100次，确认了正常放电部和非正常放电部的飞火比例。

图4是表示点火性试验中的正常放电部ND和非正常放电部DD的说明图。正常放电部ND是存在于中心电极20的放电面22和接地电极30的内表面30i之间的空间中的、存在于中心电极20的正上方的空间。该正常放电部ND存在于接地电极30的顶端部36的放电面36i的下方。非正常放电部DD是存在于中心电极20的放电面22和接地电极30的内表面30i之间的空间中的、除正常放电部ND之外的空间。将在正常放电部ND放电的情况设为“正常放电”，将在非正常放电部DD放电的情况设为“非正常放电”。

在图3的(A)中，将使用相同形状的样品进行的100次放电中的、正常放电的比例为90％以上的情况设为最佳(BEST)，将75％以上而小于90％的情况设为良(GOOD)，将小于75％的情况设为不良(BAD)。点火性试验的结果优选为最佳(BEST)或者良(GOOD)。考虑到点火性试验结果的2个形状参数(X/Z)、θ的优选范围见后述。

图3的(B)是耐久性试验的试验结果。在耐久性试验中，将火花塞安装在加压腔室中，在下述条件下施加了250小时的火花放电之后测量最小火花间隙G(图2的(B))的变化量。

·火花次数：100次/秒×250小时

·加压力(氮)：0.4MPa

在图3的(B)中，将最小火花间隙G的增加量小于0.1mm的情况设为最佳(BEST)，将0.1mm以上而小于0.3mm的情况设为良(GOOD)，将0.3mm以上的情况设为不良(BAD)。耐久性试验的结果优选为最佳(BEST)或者良(GOOD)。考虑到耐久性试验结果的2个形状参数(X/Z)、θ的优选范围见后述。

图3的(C)是耐折损性试验的试验结果。耐折损性试验依据ISO 11565的3.4.4项，以50Hz～500Hz之间的振动频率和1倍频程/分钟的变化率往复地扫频，在以加速度30G在水平方向和垂直方向上励振各8小时合计16小时之后，确认了接地电极30是否有破损。作为火花塞的样品，与点火性试验和耐久性试验同样，采用主体金属壳体50的螺纹部54的标称直径为M12、M10、M8的3种尺寸的样品。此外，针对接地电极30的放电面36i的倾斜角θ设为0.5°的恒定值，偏移量比(X/Z)为0.95和0.98这2种情况进行试验。在图3的(C)中，将接地电极30没有破损的情况设为合格“○”，将破损的情况设为不合格“×”。根据该耐折损性试验的结果认为，偏移量比(X/Z)优选为0.96以下，更优选为0.95以下。另外，就耐折损性的优劣而言，接地电极30整体的弯曲状况的影响较大，接地电极30的放电面36i的倾斜角θ的影响较少。因而，推断在除了在图3的(C)的试验中使用的值(0.5°)之外的倾斜角θ的情况下，也能够得到大致同样的试验结果。

图5的(A)、图5的(B)是表示考虑图3的(A)～图3的(C)所示的3个试验结果而决定的形状参数(X/Z)、θ的第1优选范围的曲线图。图5的(A)、图5的(B)的横轴是偏移量比(X/Z)，纵轴是接地电极30的放电面36i的倾斜角θ。在图5的(A)的曲线图中标记的点表示图3的(A)所示的点火性试验结果，在图5的(B)的曲线图中标记的点表示图3的(B)所示的耐久性试验结果。例如，“BEST＿M12”的点表示标称直径是M12且试验结果最佳(BEST)的样品。其他的点也是同样的。作为2个形状参数(X/Z)、θ的范围，优选的是选择点火性试验和耐久性试验均为良(GOOD)或者最佳(BEST)，而且耐折损性试验合格的范围。

在图5的(A)、图5的(B)中，将形状参数(X/Z)、θ的第1优选范围表示为由以下的4条直线包围的范围。

·直线f1：θ＝－44.5(X/Z)+35.6

·直线f2：θ＝－2.86(X/Z)+10.7

·直线f3：(X/Z)＝0.95

·直线f4：θ＝0.1

即，该第1优选范围用以下的4个式表示。

θ≥－44.5(X/Z)+35.6…(1)

θ≤－2.86(X/Z)+10.7…(2)

(X/Z)≤0.95…(3)

θ≥0.1…(4)

所述(1)、(2)、(4)式(直线f1、f2、f4)表示用于划定点火性试验和耐久性试验均为良(GOOD)或者最佳(BEST)的范围的边界。所述(3)式(直线f3)表示用于划分耐折损性试验合格的范围的边界。只要将2个形状参数(X/Z)、θ设定在该第1范围内，就能够得到点火性和耐久性这两者优异、而且具有足够的耐折损性的火花塞。

另外，由这4条直线f1～f4划定的第1优选范围包含由0.8≤(X/Z)≤0.95和0.1≤θ≤8.0限定的矩形形状的范围。该矩形形状的范围基于其边界更加简单明确，而且点火性、耐久性以及耐折损性均良好这样的方面而较为理想。

图6的(A)、图6的(B)是表示形状参数(X/Z)、θ的第2优选范围的曲线图。在图6的(A)、图6的(B)的曲线图中标记的点与图5的(A)、图5的(B)相同。在图6的(A)、图6的(B)中，将形状参数(X/Z)、θ的第2优选范围表示为由以下的4条直线包围的范围。

·直线f1a：θ＝－75(X/Z)+61

·直线f2：θ＝－2.86(X/Z)+10.7

·直线f3：(X/Z)＝0.95

·直线f4a：θ＝1.0

即，该第2优选范围用以下的4个式表示。

θ≥－75(X/Z)+61…(1a)

θ≤－2.86(X/Z)+10.7…(2)

(X/Z)≤0.95…(3)

θ≥1.0…(4a)

只要将2个形状参数(X/Z)、θ设定在该第2范围内，就能够得到点火性比图5所示的第1范围更优异的火花塞。

图7的(A)、图7的(B)是表示形状参数(X/Z)、θ的第3优选范围的曲线图。在图7的(A)、图7的(B)的曲线图中标记的点也与图5的(A)、图5的(B)相同。在图7的(A)、图7的(B)中，将形状参数(X/Z)、θ的第3优选范围表示为由以下的4个直线包围的范围。

·直线f1a：θ＝－75(X/Z)+61

·直线f2a：θ＝－4.7(X/Z)+8.1

·直线f3：(X/Z)＝0.95

·直线f4a：θ＝1.0

即，该第3优选范围用以下的4个式表示。

θ≥－75(X/Z)+61…(1a)

θ≤－4.7(X/Z)+8.1…(2a)

(X/Z)≤0.95…(3)

θ≥1.0…(4a)

只要将2个形状参数(X/Z)、θ设定在该第3范围内，就能够得到耐久性比图6所示的第2范围更优异的火花塞。

通过像以上那样将接地电极30的形状参数(X/Z)、θ设定为图5、图6或图7所示的任一个范围，能够提供点火性和耐久性这两者优异的火花塞。

在形成具有所述的优选形状的接地电极30时，首先进行将线性地延伸的棒状的接地电极构件接合于主体金属壳体50的前端部52的接合工序，其次进行将棒状的接地电极构件弯曲的弯曲工序。在弯曲工序中，也可以在1次的弯曲工序中将棒状的接地电极构件弯曲。但是，通过分为预弯曲(第1弯曲工序)和主弯曲(第2弯曲工序)这2个工序地将接地电极构件弯曲，实现所述的形状参数(X/Z)、θ的优选范围的作业更容易。

图8的(A)、图8的(B)是表示预弯曲工序和主弯曲工序的说明图。图8的(A)的预弯曲工序(第1弯曲工序)是将棒状的接地电极构件30p弯曲至图2所示的接地电极30的形状的中途的工序。在该预弯曲工序中，首先，将预弯曲隔离件210(预弯曲辅助工具)隔着间隙定位在中心电极20的放电面22的上方。之后，将预弯曲冲头220(预弯曲治具)在倾斜方向上按压于接地电极构件30p的顶端部36的外表面36e而进行预弯曲。预弯曲隔离件210主要是为了防止接地电极构件30p的基端部32向中心电极20侧倒伏而使用的。在图8的(A)的例子中，预弯曲隔离件210的上表面为平面状，但也可以取而代之，将预弯曲隔离件210的上表面整形为与预弯曲工序结束时的接地电极构件30p的基端部32的内表面、弯曲部34p的内表面以及顶端部36的内表面匹配的形状。图8的(B)的主弯曲工序(第2弯曲工序)是将预弯曲后的接地电极构件30p进一步弯曲至接地电极30的最终形状的工序。在该主弯曲工序中，首先，将主弯曲隔离件310(主弯曲辅助工具)定位在中心电极20的放电面22上。该主弯曲隔离件310主要是为了防止接地电极30的基端部32向中心电极20侧倒伏而使用的。另外，主弯曲隔离件310也可以隔着间隙定位在中心电极20的放电面22的上方。之后，通过将主弯曲冲头320(主弯曲治具)按压于接地电极30的顶端部36的外表面36e，进行主弯曲以使最小火花间隙G达到其目标值。

图9的(A)、图9的(B)是表示预弯曲工序和主弯曲工序的各种形状参数的说明图。图9的(B)与图2的(B)相同。图9的(A)、图9的(B)的左侧半部分与图2的(A)、图2的(B)同样表示主体金属壳体50、接地电极30(或者接地电极构件30p)、以及中心电极20的截面。另外，图9的(A)的左侧半部分可以认为表示了在预弯曲后的状态下通过接地电极构件30p中的具有与中心电极20的放电面22相同的轴线方向高度的部位处的截面的面心和中心电极20的中心线O的截面。另外，“接地电极构件30p中的具有与中心电极20的放电面22相同的轴线方向高度的部位处的截面”是与轴线O垂直的截面。此外，“面心”的意思是指该接地电极构件30p的截面的几何学上的重心。

在本实施方式中，作为表示预弯曲后的接地电极构件30p的弯曲状况的形状参数，使用以下说明的距离L1、L2、L3、LG。

(1)距离L1：在将接地电极构件30p的弯曲部34p的内表面中的、最接近接地电极构件30p的基端部32的部位称作弯曲部起点A，将距接地电极构件30p的基端部32最远的部位称作弯曲部终点B时，弯曲部起点A和弯曲部终点B之间的沿着横向的距离。

(2)距离L2：弯曲部起点A和弯曲部终点B之间的沿着轴线方向的距离。

(3)距离L3：弯曲部起点A和主体金属壳体50的前端部52之间的沿着轴线方向的距离。

(4)距离LG：主体金属壳体50的前端部52和中心电极20的放电面22之间的距离。

另外，距离LG是不取决于预弯曲时的形状的恒定值。

图10是表示利用预弯曲时使距离L2发生变化而成的样品S11～S16得到的形状参数(X/Z)、θ的图。在此，以距离L1、L3各自为恒定值(L1＝1.17mm、L3＝3.45mm)，距离L2发生变化的方式改变预弯曲隔离件210(图8的(A))的形状而执行预弯曲工序。之后，执行主弯曲工序直到最小火花间隙G达到目标值(约0.68mm)为止。另外，偏移量Z和倾斜角θ设为恒定值(Z＝3mm、θ＝3°)。

如上所述，距离L2是弯曲部起点A和弯曲部终点B之间的沿着轴线方向的距离，距离L1是弯曲部起点A和弯曲部终点B之间的沿着横向的距离。因而，它们的比(L2/L1)是决定预弯曲时的放电面36i的倾斜角θi(图9的(A))的值。即，比(L2/L1)的值越大，则预弯曲时的放电面36i的倾斜角θi越大。观看图10的结果，存在比(L2/L1)的值越大则偏移量比(X/Z)的值(即偏移量X的值)越小的倾向。其理由如下地推断。即，由于比(L2/L1)的值越大则在主弯曲工序中弯曲部34更大程度地弯曲，因此，弯曲部34整体以更接近中心电极20的方式弯曲。其结果，接地电极30的弯曲部34的部位34a(图9的(B))处的切线的朝向更接近横向(与轴线方向垂直的方向)，因此，偏移量X变得更小。

观看利用图10的样品S11～S16得到的形状参数(X/Z)、θ，在样品S11中，这些形状参数(X/Z)、θ(特别是偏移量比(X/Z))脱离图5所示的优选范围，样品S16接近由直线f1限定的边界。考虑到该结果，比(L2/L1)的值的范围优选为1.0＜(L2/L1)＜1.6。

图11是表示利用预弯曲时使距离L3发生变化而成的样品S21～S31得到的形状参数(X/Z)、θ的图。在此，以距离L1为恒定值(L1＝1.17mm)，距离L3变化的方式执行预弯曲工序。此外，关于距离L2，以比(L2/L1)的值满足所述的优选范围1.0＜(L2/L1)＜1.6的方式制作距离L3相同且距离L2不同的多个样品(例如S23～S26)。之后，执行主弯曲工序直到最小火花间隙G达到目标值(约0.68mm)为止。另外，偏移量Z设为恒定值(Z＝3mm)。

如上所述，距离L3是弯曲部起点A和主体金属壳体50的前端部52之间的沿着轴线方向的距离，距离LG是主体金属壳体50的前端部52和中心电极20的放电面22之间的距离。因而，它们的比(L3/LG)是决定预弯曲时的弯曲部34p的高度的值。即，比(L3/LG)的值越大，则预弯曲时的弯曲部34p的高度越大。观看图11的结果，存在比(L3/LG)的值越大则放电面36i的倾斜角θ越大的倾向。其理由推断如下。即，由于比(L3/LG)的值越大则预弯曲时的弯曲部34p的位置越高，因此，在进行主弯曲直到最小火花间隙G达到目标值(约0.68mm)时，放电面36i的倾斜角θ变得更大。

观看利用图11的样品S21～S31得到的形状参数(X/Z)、θ，在样品S21、S22、S30、S31中，这些形状参数(X/Z)、θ(特别是倾斜角θ)脱离图5所示的优选范围。考虑到该结果，比(L3/LG)的值的范围优选为1.1≤(L3/LG)≤1.2。

·变形例

另外，本发明并不限定于所述的实施例、实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种形态进行实施。

·变形例1：

作为火花塞，可以将具有除图1所示的结构之外的各种结构的火花塞应用于本发明。特别是，端子金属壳体、绝缘体的具体形状能够进行各种变形。

Claims (4)

1.一种火花塞，其具备：

筒状的绝缘体，其具有在轴线方向上贯通的轴孔；

中心电极，其自所述绝缘体的前端突出，在其前端具有沿与所述轴线方向正交的方向延伸的放电面；

主体金属壳体，在该主体金属壳体的轴孔内收容所述绝缘体；以及

接地电极，其基端部与所述主体金属壳体的前端部接合，该接地电极具有弯曲部，该弯曲部以处于所述接地电极的顶端的放电面与所述中心电极的放电面之间隔开火花间隙地配置的方式弯曲，该火花塞的特征在于，

在将所述中心电极和所述接地电极投影在通过沿着所述轴线方向的所述中心电极的中心线与所述接地电极中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的与所述轴线垂直的截面的面心的平面上而得到的投影图上，

将与所述轴线方向垂直的方向称作横向，

所述接地电极的放电面相对于所述中心电极的放电面以越靠近所述接地电极的顶端则所述接地电极的放电面和所述中心电极的放电面之间的沿着所述轴线方向的距离越小的方式倾斜，将所述接地电极的放电面相对于所述中心电极的放电面倾斜的角度设为θ，θ的单位为°，

将所述接地电极的所述弯曲部的内表面中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的切线和所述接地电极的放电面的切线相交的交点位置与所述中心电极的中心线之间的沿着所述横向的距离设为X，X的单位为mm，

将所述中心电极的中心线与所述接地电极的内表面中的具有与所述绝缘体的前端相同的轴线方向高度的部位之间的最短距离设为Z，Z的单位为mm，

此时，所述θ、X、Z满足下式：

θ≥－44.5(X/Z)+35.6…(1)

θ≤－2.86(X/Z)+10.7…(2)

(X/Z)≤0.95…(3)

θ≥0.1…(4)。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

所述θ、X、Z满足下式而替代满足所述(1)式和(4)式：

θ≥－75(X/Z)+61…(1a)

θ≥1.0…(4a)。

3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，

所述θ、X、Z满足下式而替代满足所述(2)式：

θ≤－4.7(X/Z)+8.1…(2a)。

4.一种火花塞的制造方法，用于制造权利要求1～3中任一项所述的火花塞，该火花塞的制造方法的特征在于，

包括以下工序：

接合工序，在所述主体金属壳体的前端部接合棒状的接地电极构件的基端部；以及

弯曲工序，通过将所述接地电极构件弯曲而形成具有所述弯曲部的所述接地电极，

所述弯曲工序包括以下工序：

第1弯曲工序，将所述接地电极构件预弯曲；以及

第2弯曲工序，将所述预弯曲后的所述接地电极构件进一步弯曲，直到成为所述接地电极的形状为止，

在通过所述预弯曲后的所述接地电极构件中的具有与所述中心电极的放电面相同的轴线方向高度的部位处的与所述轴线垂直的截面的面心与所述中心电极的中心线的截面上，

将所述接地电极构件的弯曲部的内表面中的最接近所述接地电极构件的基端部的部位称作弯曲部起点A，将所述接地电极构件的弯曲部的内表面中的距所述接地电极构件的基端部最远的部位称作弯曲部终点B，

此时，所述弯曲部起点A和所述弯曲部终点B之间的沿着所述横向的距离L1、所述弯曲部起点A和所述弯曲部终点B之间的沿着所述轴线方向的距离L2、所述弯曲部起点A和所述主体金属壳体的前端部之间的沿着所述轴线方向的距离L3以及所述主体金属壳体的前端部和所述中心电极的放电面之间的距离LG满足1.11≤(L2/L1)＜1.6和1.1≤(L3/LG)≤1.2。