CN106170899B - 火花塞 - Google Patents

Abstract

在火花塞中，提高通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径的散热性。在火花塞中，一方的单侧截面的片式密封垫与主体配件接触的长度A1与一方的单侧截面的片式密封垫与绝缘体接触的长度A2相加的长度A、另一方的单侧截面的片式密封垫与主体配件接触的长度B1与另一方的单侧截面的片式密封垫与绝缘体接触的长度B2相加的长度B、从中孔部的内径C减去隔架部的内径D的差量M的关系满足2.8≤(A+B)/M。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及火花塞。

背景技术

作为火花塞，已知有具备在内侧保持中心电极的绝缘体和在内侧保持绝缘体的主体配件的结构。在这样的火花塞中，为了确保绝缘体与主体配件之间的气密而在绝缘体与主体配件之间夹持片式密封垫(例如，参照专利文献1)。

在火花塞的中心电极成为过度的温度(例如，950℃以上)时，在火花放电发生之前，会出现中心电极成为热源而引燃的预点火(过早引燃)的情况。在火花塞中，为了防止预点火而调整了将因燃烧而受到的热量向周围发散的程度即热值(散热性)。作为使中心电极的热量发散的路径之一，存在从保持中心电极的绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径。主体配件的热量向安装火花塞的内燃机的缸盖发散。

近年来，为了同时实现内燃机的输出提高和燃耗提高这两者，要求更高地设定燃烧室内的温度。而且，从提高内燃机的设计自由度的观点出发，要求火花塞的小型化。根据这些情况，火花塞处于因燃烧而受到的热量容易蓄积的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/125306号

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的火花塞中，关于通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径使热量充分发散的情况未进行充分的研究。

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述的课题而作出，可以作为以下的方式实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种火花塞，具备：绝缘体，呈从后端侧向前端侧沿着与轴线平行的轴线方向延伸的筒状，且形成有具有朝向所述前端侧的面的台阶部；主体配件，呈在内侧保持所述绝缘体的筒状，且形成有对所述台阶部进行支撑的隔架部和在比所述隔架部靠所述后端侧处与所述隔架部相连的中孔部；及片式密封垫，夹持在所述台阶部与所述隔架部之间。在该火花塞中，在通过所述轴线的所述火花塞的截面中，由所述轴线分割的两个单侧截面中的一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述主体配件接触的长度A1(mm)与所述一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度A2(mm)相加的长度为长度A(mm)，所述两个单侧截面中的与所述一方的单侧端面不同的另一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述主体配件接触的长度B1(mm)与所述另一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度B2(mm)相加的长度为长度B(mm)，从所述中孔部的内径C(mm)减去所述隔架部的内径D(mm)得到的差量为差量M(mm)，所述长度A、所述长度B、所述差量M的关系满足2.8≤(A+B)/M。根据该方式，能够充分地确保绝缘体与片式密封垫接触的面积、片式密封垫与主体配件接触的面积，因此能够提高通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径的散热性。

(2)在上述方式的火花塞中，可以是，所述截面中的所述主体配件的部分中的位于距与所述片式密封垫接触的界面0.2mm深度的部分的平均维氏硬度E为240HV以上，所述截面中的所述片式密封垫的平均维氏硬度F为100HV以上，且小于所述平均维氏硬度E。根据该方式，能够防止由于片式密封垫过于压扁而绝缘体相对于主体配件的位置向前端侧过度偏移的情况，并且能够提高通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径的散热性。

(3)在上述方式的火花塞中，可以是，所述隔架部具有朝向所述后端侧的内表面，在所述截面中，所述内表面的中点处的所述片式密封垫的厚度为0.15mm以上且0.20mm以下。根据该方式，能够通过片式密封垫确保充分的压扁量而维持将绝缘体组装于主体配件的精度，并且能够进一步提高通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径的散热性。

(4)在上述方式的火花塞中，可以是，在所述主体配件的外周形成有标称直径M14以下的阳螺纹。根据该方式，在标称直径M14以下的阳螺纹形成于主体配件的火花塞中，能够提高散热性。

(5)在上述方式的火花塞中，可以是，所述阳螺纹的标称直径为M10以下。根据该方式，在标称直径M10以下的阳螺纹形成于主体配件的火花塞中，能够提高散热性。

(6)在上述方式的火花塞中，可以是，所述中孔部具有沿着所述轴线的第一内表面，所述隔架部具有：沿着所述轴线的第二内表面；及位于所述第一内表面与所述第二内表面之间且朝向所述后端侧的第三内表面，在所述一方的单侧截面中的比从所述第三内表面的中点引出的垂线PL1靠外周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度AO，在所述一方的单侧截面中的比所述垂线PL1靠内周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度AI，在所述另一方的单侧截面中的比从所述第三内表面的中点引出的垂线PL2靠外周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度BO，在所述另一方的单侧截面中的比所述垂线PL2靠内周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度BI，所述长度AO、所述长度AI、所述长度BO、所述长度BI的关系满足1.1≤(AI+BI)/(AO+BO)。

根据该方式，与后端侧相比片式密封垫偏向前端侧而与绝缘体接触，因此能够有效地提高通过从绝缘体经由片式密封垫至主体配件的路径的散热性。

本发明也能够以火花塞以外的各种方式实现。例如，能够以火花塞的构件及火花塞的制造方法等方式实现。

附图说明

图1是表示火花塞的局部截面的说明图。

图2是以台阶部及隔架部为中心而表示火花塞的局部放大图。

图3是表示以片式密封垫为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。

图4是表示以片式密封垫为中心而位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的局部放大图。

图5是表示以片式密封垫为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。

图6是表示以片式密封垫为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。

图7是表示以片式密封垫为中心而位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的局部放大图。

图8是表示评价了值(A+B)/M的结果的表。

图9是表示评价了值(A+B)/M的结果的表。

图10是表示评价了主体配件的平均维氏硬度E和绝缘体的平均维氏硬度F的结果的表。

图11是表示评价了主体配件的平均维氏硬度E和绝缘体的平均维氏硬度F的结果的表。

图12是表示评价了片式密封垫的厚度TP的结果的表。

图13是表示评价了值(AI+BI)/(AO+BO)的结果的表。

具体实施方式

A.第一实施方式

A-1.火花塞的结构

图1是表示火花塞10的局部截面的说明图。在图1中，以火花塞10的轴心即轴线CL为交界，在比轴线CL靠纸面左侧图示出火花塞10的外观形状，在比轴线CL靠纸面右侧图示出火花塞10的截面形状。在本实施方式的说明中，将火花塞10的图1的纸面下侧称为“前端侧”，将图1的纸面上侧称为“后端侧”。

火花塞10具备中心电极100、绝缘体200、主体配件300、接地电极400、片式密封垫500。在本实施方式中，火花塞10的轴线CL也是中心电极100、绝缘体200及主体配件300的各构件的轴心。

火花塞10在前端侧具有形成于中心电极100与接地电极400之间的间隙SG。火花塞10的间隙SG也称为火花间隔。火花塞10构成为，在使形成有间隙SG的前端侧从燃烧室920的内壁910突出的状态下能够安装于内燃机90。在将火花塞10安装于内燃机90的状态下向中心电极100施加了高电压(例如，1万～3万伏)时，在间隙SG产生火花放电。在间隙SG产生的火花放电实现对于燃烧室920中的混合气的引燃。

图1图示出相互正交的XYZ轴。图1的XYZ轴对应于后述的其他的图中的XYZ轴。

图1的XYZ轴中，X轴是与Y轴及Z轴正交的轴。沿着X轴的X轴方向中，+X轴方向是图1的从纸面里侧朝向纸面近前的方向，-X轴方向是+X轴方向的反方向。

图1的XYZ轴中，Y轴是与X轴及Z轴正交的轴。沿着Y轴的Y轴方向中，+Y轴方向是图1的从纸面右侧朝向纸面左侧的方向，-Y轴方向是+Y轴方向的反方向。

图1的XYZ轴中，Z轴是沿着轴线CL的轴。沿着Z轴的Z轴方向(轴线方向)中，+Z轴方向是从火花塞10的后端侧朝向前端侧的方向，-Z轴方向是+Z轴方向的反方向。

火花塞10的中心电极100是具有导电性的电极。中心电极100呈以轴线CL为中心而延伸的棒状。在本实施方式中，中心电极100的材质是以镍(Ni)为主成分的镍合金(例如，INCONEL600(“INCONEL”为注册商标))。中心电极100的外侧面通过绝缘体200而与外部被电绝缘。中心电极100的前端侧从绝缘体200的前端侧突出。中心电极100的后端侧与绝缘体200的后端侧电连接。在本实施方式中，中心电极100的后端侧经由端子配件190而与绝缘体200的后端侧电连接。

火花塞10的接地电极400是具有导电性的电极。接地电极400呈从主体配件300向+Z轴方向延伸之后朝向轴线CL弯折的形状。接地电极400的后端侧接合于主体配件300。接地电极400的前端侧在其与中心电极100之间形成间隙SG。在本实施方式中，与中心电极100同样，电极母材400的材质是以镍(Ni)为主成分的镍合金。

火花塞10的绝缘体200是具有电绝缘性的绝缘子。绝缘体200呈以轴线CL为中心而延伸的筒状。在本实施方式中，绝缘体200通过对绝缘性陶瓷材料(例如，氧化铝)进行烧制来制作。绝缘体200具有以轴线CL为中心而延伸的贯通孔即轴孔290。在绝缘体200的轴孔290中，以使中心电极100从绝缘体200的前端侧突出的状态将中心电极100保持在轴线CL上。

绝缘体200具有前主体部210、台阶部220、中主体部230。绝缘体200的前主体部210是随着从后端侧朝向前端侧而外径减小的筒状的部位。中心电极100从前主体部210的前端侧突出。绝缘体200的台阶部220位于前主体部210的后端侧，是将前主体部210与中主体部230之间连结的部位。台阶部220的外径随着从前主体部210朝向中主体部230而变大。绝缘体200的中主体部230是位于台阶部220的后端侧的筒状的部位。中主体部230的外径比前主体部210的外径大。关于绝缘体200的详细结构在后文叙述。

火花塞10的主体配件300是具有导电性的金属体。在本实施方式中，主体配件300的材质是含有约0.25％的碳的碳钢。在其他的实施方式中，主体配件300的材质可以是含有比0.25％少的碳的碳钢，也可以是含有比0.25％多的碳的碳钢。在本实施方式中，对主体配件300的外周侧的表面实施镀镍。在其他的实施方式中，对主体配件300外周侧的表面可以实施镀锌，也可以不实施镀敷。

主体配件300呈以轴线CL为中心而延伸的筒状。主体配件300在从中心电极100被电绝缘的状态下通过敛紧而固定在绝缘体200的外侧。主体配件300具有端面310、螺纹部320、前孔部360、隔架部370、中孔部380。

主体配件300的端面310是朝向前端侧的圆环状的面。绝缘体200与中心电极100一起从端面310的中央朝向前端侧突出。在端面310上接合有接地电极400。

主体配件300的螺纹部320位于前孔部360、隔架部370及中孔部380的外侧，是在主体配件300的外周形成有阳螺纹的部位。在本实施方式中，形成于螺纹部320的阳螺纹的标称直径为M10。在其他的实施方式中，形成于螺纹部320的阳螺纹的标称直径可以小于M10(例如，M8)，也可以大于M10(例如，M12、M14)。

主体配件300的前孔部360以轴线CL为中心而形成在与绝缘体200的前主体部210之间形成间隙的孔。主体配件300的隔架部370位于前孔部360的后端侧，是将前孔部360与中孔部380之间连结的部位。隔架部370比前孔部360及中孔部380向内侧呈环状地突出。由此，隔架部370经由片式密封垫500而支撑绝缘体200的台阶部220。主体配件300的中孔部380位于隔架部370的后端侧，形成在与绝缘体200的中主体部230之间形成间隙的孔。关于主体配件300的详细结构在后文叙述。

火花塞10的片式密封垫500是夹持在绝缘体200的台阶部220与主体配件300的隔架部370之间的构件。片式密封垫500呈在台阶部220与隔架部370之间被压扁的圆环状。在本实施方式中，片式密封垫500的材质是含有约0.15％的碳的碳钢。在其他的实施方式中，片式密封垫500的材质可以是含有比0.15％少的碳的碳钢，也可以是含有比0.15％多的碳的碳钢。在其他的实施方式中，片式密封垫500的材质可以为铜，也可以为不锈钢。

图2是以台阶部220及隔架部370为中心而表示火花塞10的局部放大图。在图2中图示出绝缘体200的外观、主体配件300的截面、片式密封垫500的截面。图2所示的主体配件300及片式密封垫500的截面位于通过轴线CL的假想平面上。

绝缘体200具有外表面212、外表面222、外表面232。外表面212是构成前主体部210的面。外表面222是朝向前端侧的面，构成台阶部220。外表面232是沿着轴线CL的面，构成中主体部230。在本实施方式中，外表面212与外表面222之间平滑地相连。在本实施方式中，外表面222与外表面232之间平滑地相连。

主体配件300具有内表面362、内表面372、内表面374、内表面376、内表面382。内表面362是沿着轴线CL的面，构成前孔部360。内表面372、374、376是构成隔架部370的面。内表面372是朝向前端侧的面，且与内表面362的后端侧相连。内表面374是沿着轴线CL的面，且与内表面372的后端侧相连。内表面376是朝向后端侧的面，且与内表面374的后端侧相连。内表面382是沿着轴线CL的面，构成中孔部380。内表面382为第一面，内表面374为第二面，内表面376为第三面。

点P1a是由轴线CL分割的两个单侧截面中的位于+Y轴方向的一方的单侧截面的内表面374的延长线与内表面376的延长线的交点。点P2a是+Y轴方向侧的单侧截面的内表面376的延长线与内表面382的延长线的交点。点P1b是由轴线CL分割的两个单侧截面中的位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的内表面374的延长线与内表面376的延长线的交点。点P2b是-Y轴方向侧的单侧截面的内表面376的延长线与内表面382的延长线的交点。

主体配件300的中孔部380的内径C等于点P2a与点P2b之间的沿Y轴的距离。主体配件300的隔架部370的内径D等于点P1a与点P1b之间的沿Y轴的距离。绝缘体200的中主体部230的外径J小于中孔部380的内径C，且大于隔架部370的内径D。

片式密封垫500的前端侧在绝缘体200中，可以形成于台阶部220，也可以形成至前主体部210。片式密封垫500的前端侧在主体配件300中，可以形成于隔架部370的内表面376，也可以形成至隔架部370的内表面374。片式密封垫500的后端侧在绝缘体200中，可以形成于台阶部220，也可以形成至中主体部230。片式密封垫500的后端侧在主体配件300中，形成至中孔部380。

图3是表示以片式密封垫500为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。点P3a表示主体配件300与片式密封垫500接触的前端侧的端部。点P4a表示主体配件300与片式密封垫500接触的后端侧的端部。点P5a表示绝缘体200与片式密封垫500接触的前端侧的端部。点P6a表示绝缘体200与片式密封垫500接触的后端侧的端部。

长度A1是图3的单侧截面中的主体配件300与片式密封垫500接触的长度。换言之，长度A1是沿着主体配件300的表面从点P3a经由点P1a及点P2a直至点P4a的长度。

长度A2是图3的单侧截面中的绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。换言之，长度A2是沿着绝缘体200的表面从点P5a至点P6a的长度。

图4是表示以片式密封垫500为中心而位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的局部放大图。点P3b表示主体配件300与片式密封垫500接触的前端侧的端部。点P4b表示主体配件300与片式密封垫500接触的后端侧的端部。点P5b表示绝缘体200与片式密封垫500接触的前端侧的端部。点P6b表示绝缘体200与片式密封垫500接触的后端侧的端部。

长度B1是图4的单侧截面中的主体配件300与片式密封垫500接触的长度。换言之，长度B1是沿着主体配件300的表面从点P3b经由点P1b及点P2b至点P4b的长度。

长度B2是图4的单侧截面中的绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。换言之，长度B2是沿着绝缘体200的表面从点P5b至点P6b的长度。

从提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性的观点出发，关于将长度A1(mm)与长度A2(mm)相加得到的长度A(mm)、将长度B1(mm)与长度B2(mm)相加得到的长度B(mm)、从中孔部380的内径C(mm)减去隔架部370的内径D(mm)而得到的差量M(mm)，值(A+B)/M优选为2.8以上，更优选为2.9以上。值(A+B)/M越大，则散热性的提高越有效，例如，可以为3.0，也可以为4.0，还可以为5.0。即，值(A+B)/M只要为2.8以上即可，可以为5.0以下。关于值(A+B)/M的评价值在后文叙述。

图5是表示以片式密封垫500为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。点Mf表示用于测定主体配件300的维氏硬度的测定点。点Mp表示用于测定片式密封垫500的维氏硬度的测定点。点P7a是片式密封垫500的前端侧的界面502的中点。点P8a是片式密封垫500的后端侧的界面504的中点。中心线CP是从点P7a向点P8a而通过片式密封垫500的中心的线。

点Mf是相对于主体配件300的部分中的位于距与片式密封垫500接触的界面P4a-P2a-P1a-P3a为0.2mm的深度的部分，从后端侧以0.1mm间隔设定的点。在本实施方式中，点Mf在位于-Y轴方向的另一方的单侧截面中也同样地设定。主体配件300的平均维氏硬度E是在多个点Mf处测定的维氏硬度的平均值。

点Mp是在片式密封垫500的部分中的中心线CP上，从与点P8a分离了0.2mm的部分，以0.1mm间隔，设定至距点P7a为0.2mm的范围内的近前的点。在本实施方式中，点Mp在位于-Y轴方向的另一方的单侧截面中也同样地设定。片式密封垫500的平均维氏硬度F是在多个点Mp处测定的维氏硬度的平均值。

主体配件300及片式密封垫500的各维氏硬度以日本工业标准JIS-Z-2244：2009为基准来测定，其测定条件如下所述。

·试验分类：微型维氏硬度试验

·试验力：980.7mN(毫牛)

·试验力的保持时间：15秒

·压头的接近速度：60μm/s(微米每秒)

从防止由于片式密封垫500过分压扁而绝缘体200相对于主体配件300的位置向前端侧过度偏离的观点出发，片式密封垫500的平均维氏硬度F优选为100HV以上。从提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500直至主体配件300的路径的散热性的观点出发，优选主体配件300的平均维氏硬度E为240HV以上，且片式密封垫500的平均维氏硬度F比主体配件300的平均维氏硬度E小。关于平均维氏硬度E、F的评价值，在后文叙述。

图6是表示以片式密封垫500为中心而位于+Y轴方向的一方的单侧截面的局部放大图。点P9a表示位于+Y轴方向的一方的单侧截面的内表面376的中点，即，表示将点P1a与点P2a连结的线段的中点。厚度TPa是点P9a处的片式密封垫500的厚度。

垂线PL1是通过点P9a且与内表面376正交的线。长度AO表示在比垂线PL1靠外周侧处绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。长度AI表示在比垂线PL1靠内周侧处绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。

图7是表示以片式密封垫500为中心而位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的局部放大图。点P9b表示位于-Y轴方向的另一方的单侧截面的内表面376的中点，即，表示将点P1b与点P2b连结的线段的中点。厚度TPb是点P9b处的片式密封垫500的厚度。

垂线PL2是通过点P9b且与内表面376正交的线。长度BO表示在比垂线PL2靠外周侧处绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。长度BI表示在比垂线PL2靠内周侧处绝缘体200与片式密封垫500接触的长度。

从通过片式密封垫500确保充分的压扁量来维持将绝缘体200向主体配件300组装的精度的观点出发，片式密封垫500的厚度TP优选为0.15mm以上。从进一步提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性的观点出发，片式密封垫500的厚度TP优选为0.30mm以下，更优选为0.20mm以下。在本实施方式中，片式密封垫500的厚度TP是厚度TPa与厚度TPb的平均值。关于厚度TP的评价值在文叙述。

从有效地提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性的观点出发，值(AI+BI)/(AO+BO)优选为0.9以上，更优选为1.1以上。关于值(AI+BI)/(AO+BO)的评价值在后文叙述。

A-2.评价试验

图8是表示评价了值(A+B)/M的结果的表。在图8的评价试验中，试验者按照螺纹部320的各标称直径M10、M12、M14，评价了值(A+B)/M不同的多个火花塞10作为样品A1～A9。

样品A1～A9共通的规格如下所述。

·主体配件300的材质：含有约0.25％的碳的碳钢

·片式密封垫500的材质：含有约0.15％的碳的碳钢

样品A1～A3共通的规格如下所述。

·螺纹部320的标称直径：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·内径C：6.5mm

·内径D：5.2mm

·外径J：6.3mm

样品A4～A6共通的规格如下所述。

·螺纹部320的标称直径：M12

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·内径C：7.5mm

·内径D：6.2mm

·外径J：7.3mm

样品A7～A9共通的规格如下所述。

·螺纹部320的标称直径：M14

·差量M(＝C-D)：1.6mm

·内径C：9.5mm

·内径D：7.9mm

·外径J：9.2mm

在图8的评价试验中，试验者在负载试验用发动机上安装了样品之后，使负载试验用发动机以节气门全开维持6000rpm并运转5分钟，测定了在该运转中发生的爆震的次数。然后，试验者将从负载试验用发动机拆卸的样品在轴线CL上切断，测定了各部的尺寸。

试验者按照如下的评价基准而评价了各样品的散热性。以预点火为起因而产生爆震，因此火花塞10的散热性越优异，爆震越少。

·◎(优)：无爆震

·○(合格)：1～4次的爆震

·△(差)：5～10次的爆震

·×(不合格)：11次以上的爆震

根据图8的评价试验，无论螺纹部320的标称直径为何种值，为了提高火花塞10的散热性，值(A+B)/M都优选2.8以上，更优选2.9以上。

图9是表示评价了值(A+B)/M的结果的表。在图9的评价试验中，试验者按照片式密封垫500的各材质，评价了值(A+B)/M不同的多个火花塞10作为样品A11～A19。图9的评价试验与图8的评价试验相同。图9的评价基准与图8的评价基准相同。

样品A11～A19共通的规格如下所述。

·主体配件300的材质：含有约0.25％的碳的碳钢

·螺纹部320的标称直径：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·内径C：6.5mm

·内径D：5.2mm

·外径J：6.3mm

样品A11～A13共通的规格如下所述。

·片式密封垫500的材质：含有约0.10％的碳的碳钢

样品A14～A16共通的规格如下所述。

·片式密封垫500的材质：含有约0.25％的碳的碳钢

样品A17～A19共通的规格如下所述。

·片式密封垫500的材质：含有约0.45％的碳的碳钢

根据图9的评价试验，无论片式密封垫500为何种材质，为了提高火花塞10的散热性，值(A+B)/M都优选为2.8以上，更优选为2.9以上。

图10及图11是表示评价了主体配件300的平均维氏硬度E和绝缘体200的平均维氏硬度F的结果的表。在图10及图11的评价试验中，试验者评价了平均维氏硬度E、F不同的多个火花塞10作为样品B1～B16。试验者通过调整主体配件300的基于塑性加工的变形量而使主体配件300的平均维氏硬度E变化。试验者通过调整片式密封垫500的材质(碳含有量：0.10～0.45％)而使绝缘体200的平均维氏硬度F变化。图10及图11的评价试验与图8的评价试验相同。图10及图11的评价基准与图8的评价基准相同。

样品B1～B16共通的规格如下所述。

·主体配件300的材质：含有约0.25％的碳的碳钢

·片式密封垫500的材质：含有约0.15％的碳的碳钢

·螺纹部320的标称直径：M10

·差量M(＝C-D)：1.3mm

·内径C：6.5mm

·内径D：5.2mm

·外径J：6.3mm

根据图10及图11的评价试验，优选主体配件300的平均维氏硬度E为240HV以上，并且片式密封垫500的平均维氏硬度F比主体配件300的平均维氏硬度E小。

图12是表示评价了片式密封垫500的厚度TP的结果的表。在图12的评价试验中，试验者评价了片式密封垫500的厚度TP不同的多个火花塞10作为样品C1～C5。样品C5相当于样品B11。

在图12的评价试验中，试验者在负载试验用发动机上安装了样品之后，作为比图8的评价试验更严格的条件，使负载试验用发动机以节气门全开维持7000rpm并运转5分钟，测定了在该运转中发生的爆震的次数。然后，试验者将从负载试验用发动机拆卸的样品在轴线CL上切断，测定了各部的尺寸。图12的评价基准与图8的评价基准相同。

根据图12的评价试验，片式密封垫500的厚度TP优选为0.30mm以下，更优选为0.20mm以下。

图13是表示评价了值(AI+BI)/(AO+BO)的结果的表。在图13的评价试验中，评价了值(AI+BI)/(AO+BO)不同的多个火花塞10作为样品D1～D4。样品D2相当于样品B11。

在图13的评价试验中，试验者在负载试验用发动机上安装了样品之后，作为比图12的评价试验更严格的条件，使负载试验用发动机以节气门全开维持7500rpm并运转30分钟，测定了在该运转中发生的爆震的次数。然后，试验者将从负载试验用发动机拆卸的样品在轴线CL上切断，测定了各部的尺寸。图13的评价基准与图8的评价基准相同。

根据图13的评价试验，值(AI+BI)/(AO+BO)优选为0.9以上，更优选为1.1以上。

A-3.效果

根据以上说明的实施方式，由于满足2.8≤(A+B)/M，因此能够充分地确保绝缘体200与片式密封垫500接触的面积、片式密封垫500与主体配件300接触的面积，因此能够提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性。

另外，主体配件300的平均维氏硬度E为240HV以上，片式密封垫500的平均维氏硬度F为100HV以上且比主体配件300的平均维氏硬度E小。因此，能够防止由于片式密封垫500过分压扁而绝缘体200相对于主体配件300的位置向前端侧过度偏移的情况，并且能够提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性。

另外，片式密封垫500的厚度TP为0.15mm以上且0.20mm以下，因此通过片式密封垫500确保充分的压扁量而能够维持将绝缘体200组装于主体配件300的精度，并且能够进一步提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性。

另外，通过满足1.1≤(AI+BI)/(AO+BO)，与后端侧相比片式密封垫500偏向前端侧而与绝缘体200接触，因此能够有效地提高通过从绝缘体200经由片式密封垫500至主体配件300的路径的散热性。

B.其他的实施方式

本发明并不局限于上述的实施方式、实施例、变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当进行更换、组合。而且，该技术特征在本说明书中只要不是作为必须的特征进行说明，就可以适当删除。

标号说明

10…火花塞

90…内燃机

100…中心电极

190…端子配件

200…绝缘体

210…前主体部

212…外表面

220…台阶部

222…外表面

230…中主体部

232…外表面

290…轴孔

300…主体配件

310…端面

320…螺纹部

360…前孔部

362…内表面

370…隔架部

372…内表面

374…内表面(第二面)

376…内表面(第三面)

380…中孔部

382…内表面(第一面)

400…接地电极

410…电极母材

500…片式密封垫

502…界面

504…界面

910…内壁

920…燃烧室

Claims (5)

1.一种火花塞，具备：

绝缘体，呈从后端侧向前端侧沿着与轴线平行的轴线方向延伸的筒状，且形成有具有朝向所述前端侧的面的台阶部；

主体配件，呈在内侧保持所述绝缘体的筒状，且形成有对所述台阶部进行支撑的隔架部和在比所述隔架部靠所述后端侧处与所述隔架部相连的中孔部；及

片式密封垫，夹持在所述台阶部与所述隔架部之间，

所述火花塞的特征在于，

在通过所述轴线的所述火花塞的截面中，由所述轴线分割的两个单侧截面中的一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述主体配件接触的长度A1(mm)与所述一方的单侧截面的所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度A2(mm)相加的长度为长度A(mm)，

所述两个单侧截面中的与所述一方的单侧端面不同的另一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述主体配件接触的长度B1(mm)与所述另一方的单侧截面中所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度B2(mm)相加的长度为长度B(mm)，

从所述中孔部的内径C(mm)减去所述隔架部的内径D(mm)得到的差量为差量M(mm)，

所述长度A、所述长度B和所述差量M的关系满足2.8≤(A+B)/M，

所述截面中的所述主体配件的部分中的位于距与所述片式密封垫接触的界面0.2mm深度的部分的平均维氏硬度E为240HV以上，

所述截面中的所述片式密封垫的平均维氏硬度F为100HV以上，且小于所述平均维氏硬度E。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

所述隔架部具有朝向所述后端侧的内表面，

在所述截面中，所述内表面的中点处的所述片式密封垫的厚度为0.15mm以上且0.20mm以下。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

在所述主体配件的外周形成有标称直径M14以下的阳螺纹。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其中，

所述阳螺纹的标称直径为M10以下。

5.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

所述中孔部具有沿着所述轴线的第一内表面，

所述隔架部具有：

沿着所述轴线的第二内表面；及

位于所述第一内表面与所述第二内表面之间且朝向所述后端侧的第三内表面，

在所述一方的单侧截面中的比从所述第三内表面的中点引出的垂线PL1靠外周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度AO，

在所述一方的单侧截面中的比所述垂线PL1靠内周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度AI，

在所述另一方的单侧截面中的比从所述第三内表面的中点引出的垂线PL2靠外周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度BO，

在所述另一方的单侧截面中的比所述垂线PL2靠内周侧处所述片式密封垫与所述绝缘体接触的长度为长度BI，

所述长度AO、所述长度AI、所述长度BO、所述长度BI的关系满足1.1≤(AI+BI)/(AO+BO)。