CN107453207B - 火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制横向跳火的火花塞。主体金属壳体在主体部的内周面以及伸长部的内周面形成有切削痕。密封件的第1部与主体金属壳体的凸起部的后端面和绝缘体的台阶部的外周面接触，第1部配置在该后端面和外周面之间。密封件的第2部与主体金属壳体的主体部的内周面和绝缘体的筒部的外周面接触，第2部配置在该内周面和外周面之间。通过使密封件的第2部介于主体金属壳体的主体部的被切削的内周面和绝缘体的筒部的外周面之间，从而能够抑制主体金属壳体的、内周面被切削的伸长部和绝缘体的腿部之间的偏心。能够使伸长部的内周面和腿部的外周面之间的间隔在整周范围内大致相等，因此，能够抑制横向跳火。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及火花塞，尤其涉及能够抑制横向跳火的火花塞。

背景技术

在使用于内燃机的火花塞中，在主体金属壳体连接有与中心电极相对的接地电极，主体金属壳体安装在保持中心电极的绝缘体的外周(例如专利文献1)。通过在中心电极与接地电极之间进行火花放电，对曝露在两电极之间的混合气进行点火，从而形成火焰核。近年来，出于内燃机的设计等的观点，要求火花塞的小径化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016—12410号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，由于伴随着火花塞的小径化，使得主体金属壳体的内周面和绝缘体的外周面之间的距离变短，因此，存在这样的可能性：容易发生主体金属壳体(尤其是顶端附近)与绝缘体之间的放电(以下称为“横向跳火”)，容易导致失火。

本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于，提供一种能够抑制横向跳火的火花塞。

用于解决问题的方案以及发明的效果

为了达成该目的而采用技术方案1所述的火花塞，绝缘体具有：筒部，其沿着中心轴线配置；腿部，其外径小于筒部的外径；以及台阶部，该台阶部具有外周面，该台阶部的外周面将腿部的外周面和筒部的外周面连起来。中心电极沿着中心轴线配置在绝缘体的内侧。筒状的主体金属壳体的主体部配置在筒部的径向外侧，与主体部的轴线方向的顶端连接的凸起部的向径向内侧伸出的后端面与台阶部的外周面相对。与凸起部连接的伸长部配置在腿部的径向外侧。在台阶部和凸起部之间配置有密封件。连接于主体金属壳体的接地电极与中心电极相对。

主体金属壳体在主体部的内周面以及伸长部的内周面形成有切削痕。密封件的第1部与主体金属壳体的凸起部的后端面和绝缘体的台阶部的外周面接触，且第1部配置在主体金属壳体的凸起部的后端面和绝缘体的台阶部的外周面之间。密封件的第2部与主体金属壳体的主体部的内周面和绝缘体的筒部的外周面接触，且第2部配置在主体金属壳体的主体部的内周面和绝缘体的筒部的外周面之间。在将主体金属壳体组装于绝缘体时，通过使密封件的第2部介于主体金属壳体的主体部的被切削的内周面和绝缘体的筒部的外周面之间，从而能够抑制主体金属壳体的、内周面被切削的伸长部和绝缘体的腿部之间的偏心。能够使伸长部的内周面和腿部的外周面之间的间隔在整周范围内大致相等，因此具有能够抑制横向跳火的效果。

采用技术方案2所述的火花塞，在包含中心轴线的截面中，第2部在筒部的外周面上距第1假想直线的轴线方向长度和第2部在主体部的内周面上距第1假想直线的轴线方向长度中的较短的长度除以第1假想直线上的、主体部的内周面和连接点之间的距离所得的值为0.3以上，其中，连接点是筒部的外周面和台阶部的外周面之间的连接点，第1假想直线是通过连接点且与中心轴线正交的直线。由于能够相对于主体部的内周面和连接点之间的间隔而言，使密封件的与主体部的内周面、筒部的外周面接触的第2部的轴线方向长度相对地较长，因此，在将主体金属壳体组装于绝缘体时，能够使隔着密封件被主体金属壳体约束的绝缘体的中心轴线难以倾斜。由此，除了技术方案1的效果以外，还具有能够易于抑制主体金属壳体的伸长部和绝缘体的腿部之间的偏心的效果。

采用技术方案3所述的火花塞，在包含中心轴线的截面中，第2部在筒部的外周面上距第1假想直线的轴线方向长度大于第2部在主体部的内周面上距第1假想直线的轴线方向长度。与第2部在筒部的外周面上距第1假想直线的轴线方向长度小于第2部在主体部的内周面上距第1假想直线的轴线方向长度的情况相比，能够使隔着密封件被主体金属壳体约束的绝缘体的中心轴线难以倾斜，因此，除了技术方案2的效果以外，还能够提高抑制主体金属壳体的伸长部和绝缘体的腿部之间的偏心的效果。

采用技术方案4所述的火花塞，在包含中心轴线的截面中，第1部在第2假想直线上的轴线方向长度除以第1假想直线上的、主体部的内周面和连接点之间的距离所得的值为2.0以下，其中，第2假想直线是通过连接点且与中心轴线平行的直线。由于能够确保配置在主体部的内周面和筒部的外周面之间的第2部的体积，因此，能够易于抑制绝缘体的筒部相对于主体金属壳体的主体部的偏心。其结果，除了技术方案2或3的效果以外，还能够提高能够抑制主体金属壳体的、内周面被切削的伸长部和绝缘体的腿部之间的偏心的效果。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的火花塞的剖视图。

图2是将由图1的II所示的部分放大后的火花塞的剖视图。

图3是主体金属壳体的中间加工品的剖视图。

图4是主体金属壳体的中间加工品的剖视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的优选实施方式，参照附图进行说明。图1是本发明的一实施方式的火花塞10被包含中心轴线O的面剖切所得到的剖视图。在图1中，将纸面下侧称为火花塞10的顶端侧，将纸面上侧称为火花塞10的后端侧。如图1所示那样，火花塞10具有主体金属壳体20、接地电极40、绝缘体50以及中心电极70。

主体金属壳体20是固定于内燃机的螺纹孔(未图示)的大致圆筒状的构件，主体金属壳体20由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。主体金属壳体20自后端侧向顶端侧去沿着中心轴线O按照端部21、工具卡合部22、槽部23、座部24、主体部26、凸起部27，伸长部28的顺序连接。端部21以及槽部23是用于紧固绝缘体50的部位，工具卡合部22是在将火花塞10安装于内燃机时供扳手等工具卡合的部位。

凸起部27是向主体部26的径向内侧伸出的部位，其内径形成得比主体部26的内径小。比座部24靠顶端侧的主体部26、凸起部27以及伸长部28在外周面形成有螺纹部29。在座部24与螺纹部29之间嵌入有环状的垫片95。在螺纹部29嵌在内燃机的螺纹孔时，垫片95被夹在座面25和内燃机(发动机缸盖)之间，从而将主体金属壳体20和内燃机之间的间隙密封。

接地电极40具有：电极母材41，其为金属制(例如镍基合金制)，且接合在主体金属壳体20的顶端(伸长部28的端面)；以及电极头42，其接合于电极母材41的顶端。电极母材41是以与中心轴线O相交的方式朝向中心轴线O弯曲的棒状的构件。电极头42是由铂、铱、钌、铑等贵金属或者以它们为主成分的合金形成的构件，电极头42接合在与中心轴线O相交的位置。

绝缘体50是由机械特性、高温下的绝缘性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的构件。绝缘体50自后端侧向顶端侧去沿着中心轴线O按照后部51、突出部52、筒部53、台阶部54、腿部55的顺序连接，形成有沿着中心轴线O贯通的轴孔59。绝缘体50插入主体金属壳体20，在绝缘体50的外周固定主体金属壳体20。绝缘体50的后部51的后端以及腿部55的顶端分别自主体金属壳体20露出。腿部55配置在主体金属壳体20的伸长部28的径向内侧。伸长部28的内周面32与腿部55的外周面58隔开规定的间隔地相对。

突出部52是向后部51的径向外侧伸出的部位，突出部52配置在主体金属壳体20的槽部23的径向内侧。筒部53配置在主体部26的径向内侧，腿部55配置在伸长部28的径向内侧。位于筒部53与腿部55之间的台阶部54形成有随着朝向顶端侧去而缩径的内周面以及外周面57(参照图2)。

密封件60是由比构成主体金属壳体20的金属材料软质的软钢板等金属材料形成的圆环状的板构件。可以根据需要，对密封件60实施渗碳处理、碳氮共渗处理。若将主体金属壳体20的端部21朝向绝缘体50向径向内侧弯边，则借助配置在绝缘体50的后部51外周的环状构件93、93以及夹在环状构件93、93之间的滑石等填充材料94，朝向主体金属壳体20的凸起部27按压绝缘体50。其结果，使密封件60被凸起部27和绝缘体50的台阶部54夹持，从而使密封件60塑性变形。密封件60气密地闭塞凸起部27与台阶部54之间的间隙。

中心电极70是在形成为有底筒状的电极母材的内部埋设热传导性比电极母材优异的芯材73而成的棒状的电极。芯材73由铜或以铜为主成分的合金形成。中心电极70具有配置在绝缘体50的台阶部54的头部71和沿着中心轴线O向顶端侧延伸的轴部72。

轴部72的顶端自轴孔59露出，且在轴部72的顶端接合有电极头74。电极头74是由铂、铱、钌、铑等贵金属或者以它们为主成分的合金形成的柱状的构件，电极头74隔着火花间隙与接地电极40的电极头42相对。

端子金属件80是连接有高压电缆(未图示)的棒状的构件，端子金属件80由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。端子金属件80的顶端侧配置在绝缘体50的轴孔59内。

电阻体90是用于抑制在火花产生时产生的电波噪声的构件，电阻体90配置在轴孔59内的、端子金属件80与中心电极70之间的部分。在电阻体90与中心电极70之间配置有具有导电性的玻璃密封件91，在电阻体90与端子金属件80之间配置有具有导电性的玻璃密封件92。玻璃密封件91分别与电阻体90和中心电极70接触，玻璃密封件92分别与电阻体90和端子金属件80接触。其结果，中心电极70与端子金属件80借助玻璃密封件91、92、电阻体90电连接。

火花塞10例如通过以下那样的方法制造。首先，将中心电极70自绝缘体50的轴孔59的靠后部51侧的位置插入。中心电极70在轴部72的顶端接合有电极头74。中心电极70配置为头部71被台阶部54支承，且中心电极70的顶端部自轴孔59的顶端露出到外部。

接着，将玻璃密封件91的原料粉末自轴孔59放入，并填充于头部71的周围以及后端侧。使用压缩用棒构件(未图示)，对填充于轴孔59的玻璃密封件91的原料粉末进行预压缩。在成形的玻璃密封件91的原料粉末的成形体之上，填充电阻体90的原料粉末。使用压缩用棒构件(未图示)，对填充于轴孔59的电阻体90的原料粉末进行预压缩。接着，在电阻体90的原料粉末之上，填充玻璃密封件92的原料粉末。使用压缩用棒构件(未图示)，对填充于轴孔59的玻璃密封件92的原料粉末进行预压缩。

之后，将端子金属件80的顶端部81自轴孔59的后端侧插入，以顶端部81接触玻璃密封件92的原料粉末的方式配置端子金属件80。接着，例如加热至比各原料粉末所含有的玻璃成分的软化点高的温度，并且将端子金属件80压入直到设于端子金属件80后端侧的伸出部82的顶端面抵接于绝缘体50的后端面，从而利用顶端部81对玻璃密封件91、92以及电阻体90的原料粉末施加轴线方向的载荷。其结果，各原料粉末被压缩、烧结，在绝缘体50的内部形成玻璃密封件91、92以及电阻体90。

接下来，将预先接合有接地电极40的主体金属壳体20组装在绝缘体50的外周。之后，将电极头42接合于接地电极40的电极母材41，并弯曲电极母材41使得接地电极40的电极头42与中心电极70的电极头74在轴线方向上相对，从而获得火花塞10。

参照图3以及图4，说明组装在绝缘体50外周的主体金属壳体20的制造方法的一个例子。图3是主体金属壳体20的中间加工品110的包含中心轴线O的剖视图，图4是中间加工品115的包含中心轴线O的剖视图。中间加工品110是通过对低碳钢、不锈钢等金属材料实施冷锻造加工等而形成的大致圆柱状的构件。

如图3所示那样，中间加工品110具有未形成有主体部26、凸起部27以及伸长部28的圆柱部111。主体金属壳体20是通过对中间加工品110进行切削加工而制造成的。首先，在与中心轴线O正交的截面中，以中心轴线O处于座部24的外周面24a所呈的圆的中心的方式，保持中间加工品110的圆柱部111的外周面112并利用车床等切削座部24的外周面24a。

接着如图4所示，在与中心轴线O正交的截面中，以中心轴线O处于主体部26的内周面30以及凸起部27的后端面31各自所呈的圆的中心的方式，保持中间加工品110(参照图3)的圆柱部111的外周面112，在此状态下，利用钻头(未图示)对圆柱部111的轴线方向上的第1端面113开孔。

而且，在与中心轴线O正交的截面中，以中心轴线O处于伸长部28的内周面32所呈的圆的中心的方式，保持中间加工品(参照图3)的座部24的外周面24a，利用钻头(未图示)对圆柱部111的轴线方向上的第2端面114开孔。

其结果，通过切削，制出主体部26的内周面30、凸起部27的后端面31以及伸长部28的内周面32(参照图4)。在与中心轴线O正交的截面中，主体部26的内周面30、凸起部27的后端面31以及伸长部28的内周面32所呈的圆为同心圆。由此，获得具有圆筒部116的中间加工品115，该圆筒部116在主体部26的内周面30形成有由钻头留下的切削痕117，在凸起部27的后端面31形成有由钻头留下的切削痕118，在伸长部28的内周面32形成有由钻头留下的切削痕119。

接着，利用电阻熔接等将接地电极40的电极母材41接合在中间加工品115的圆筒部116的顶端面。接着，利用滚压成形等在圆筒部116的外周面112形成螺纹部29(参照图1)，获得主体金属壳体20。之后，对主体金属壳体20实施镀锌、镀镍等表面处理。

接着，在将密封件60(塑性变形前的圆环状的构件)配置在主体金属壳体20的凸起部27的后端面31之上之后，将绝缘体50自主体金属壳体20的端部21侧沿轴线方向插入。在将环状构件93以及填充材料94插入于端部21与绝缘体50之间之后，利用具有与端部21的弯边形状相对应的凹部的治具(未图示)，将端部21向轴线方向按压，使端部21向径向内侧弯曲。

由此，主体金属壳体20和绝缘体50固定在一起。槽部23在施加于主体金属壳体20的载荷的作用下，纵曲、弯曲变形。其结果，借助环状构件93以及填充材料94，绝缘体50的突出部52被端部21向轴线方向顶端侧按压。由此，密封件60被夹在绝缘体50的台阶部54和主体金属壳体20的凸起部27之间。其结果，密封件60塑性变形，密封件60与绝缘体50的台阶部54以及主体金属壳体20的凸起部27密合。

参照图2说明密封件60。图2是将由图1的II所示的部分放大后的火花塞10的包含中心轴线O的剖视图。在主体金属壳体20中，主体部26的内周面30与凸起部27的后端面31连接，凸起部27的后端面31与凸起部27的内周面33连接。凸起部27的后端面31随着朝向主体金属壳体20的顶端侧(图2下侧)去而缩径。在绝缘体50中，筒部53的外周面56与台阶部54的外周面57连接，外周面57与腿部55的外周面58连接。台阶部54的外周面57随着朝向绝缘体50的顶端侧(图2下侧)去而缩径。

密封件60具有：第1部61，其与凸起部27的后端面31和台阶部54的外周面57接触，且配置在后端面31和外周面57之间；以及第2部62，其与主体部26的内周面30和筒部53的外周面56接触，且配置在内周面30和外周面56之间。第2部62是在将主体金属壳体20组装于绝缘体50时通过密封件60的塑性变形而产生的部位，第1部61以及第2部62形成为一体。

在本实施方式中，密封件60具有配置于凸起部27的内周面33和腿部55的外周面58之间的第3部63。第3部63是在将主体金属壳体20组装于绝缘体50时通过密封件60的塑性变形而产生的部位，第1部61以及第3部63形成为一体。需要说明的是，第3部63不是一定需要的。

第2部62是通过如下方式形成的，即：在将主体金属壳体20组装于绝缘体50时，密封件60被夹在绝缘体50的台阶部54和主体金属壳体20的凸起部27之间，并进入到主体部26的形成有切削痕117(参照图4)的内周面30和绝缘体50的筒部53的外周面56之间，从而形成第2部62。通过使第2部62介于主体部26的内周面30和筒部53的外周面56之间，从而在将绝缘体50的台阶部54朝向主体金属壳体20的凸起部27按压时，能够使筒部53难以相对于主体部26偏心。

主体部26的内周面30的与中心轴线O(参照图1)正交的截面和伸长部28的内周面32的与中心轴线O(参照图1)正交的截面存在以中心轴线O为中心的同心圆的关系，因此，只要能够利用第2部62抑制主体部26和筒部53之间的偏心，就能够抑制伸长部28和绝缘体50的腿部55之间的偏心。在将主体金属壳体20组装于绝缘体50时，能够使主体金属壳体20的伸长部28的内周面32和绝缘体50的腿部55的外周面58之间的间隔在整周范围内大致相等，因此，例如即使是在螺纹部29的公称直径为10mm以下的小径的火花塞10的情况下，也能够抑制横向跳火。这是因为横向跳火容易在伸长部28的内周面32和腿部55的外周面58之间的间隔较小的部位产生。

另外，主体部26的内周面30内的、至少靠凸起部27的后端面31的附近(主体部26的顶端侧)的部位与伸长部28的内周面32内的、至少靠伸长部28的顶端侧的部位呈同心圆的关系，因此，利用密封件60的第2部62，能够使至少主体金属壳体20的伸长部28的顶端侧的内周面32和绝缘体50的腿部55的外周面58之间的间隔在整周范围内大致相等。其结果，能够抑制易于在伸长部28的顶端侧的内周面32和腿部55的外周面58之间产生的横向跳火。

第1假想直线101是通过筒部53的外周面56与台阶部54的外周面57的连接点100且与中心轴线O(参照图1)正交的假想的直线。第2假想直线102是通过连接点100且与中心轴线O平行的假想的直线。连接点100是表示筒部53的外周面56和台阶部54的外周面57之间的分界的点。

在本实施方式中，在筒部53的外周面56和台阶部54的外周面57之间的分界设有圆角，因此，连接点100是将筒部53的外周面56沿着中心轴线O延长的直线和将台阶部54的外周面57向径向外侧延长的直线之间的交点。在分界设有倒角的情况也同样地，连接点100是将筒部53的外周面56沿着中心轴线O延长的直线和将台阶部54的外周面57向径向外侧延长的直线之间的交点。另外，在筒部53的外周面56和台阶部54的外周面57之间的分界具有角的情况(没有设有圆角、倒角的情况)下，筒部53的外周面56和台阶部54的外周面57之间的交点为连接点100。

密封件60的第2部62与筒部53的外周面56和主体部26的内周面30接触，因此，能够求出筒部53的外周面56上的第2部62的距第1假想直线101的轴线方向的长度L1、以及主体部26的内周面30上的第2部62的距第1假想直线101的长度L2。在本实施方式中L1＞L2。第2部62被设定为：将L1、L2中较短的长度(在本实施方式中为L2)除以第1假想直线101上的、主体部26的内周面30和连接点100之间的距离D所得的值(在本实施方式中为L2/D)为0.3以上。

由于L2/D≥0.3，因此，进入主体部26和筒部53之间的第2部62的进入量较多，在将主体金属壳体20组装于绝缘体50时，能够确保第2部62的、相对于主体金属壳体20的主体部26约束绝缘体50的筒部53的功能。其结果，能够更有效地抑制主体部26和筒部53之间的偏心。由于主体部26的内周面30以及伸长部28的内周面32被切削成同心圆状，因此，通过抑制主体部26和筒部53之间的偏心，能够抑制伸长部28和绝缘体50的腿部55之间的偏心。其结果，能够抑制横向跳火。

另外，距离D被设定为0.05(mm)≤D≤0.25(mm)的范围。这是为了使密封件60的第2部62进入主体部26和筒部53之间，且确保利用第2部62约束绝缘体50的筒部53的功能。在D＜0.05mm时，密封件60的第2部62难以进入主体部26和筒部53之间(难以形成第2部62)。在D＞0.25mm时，筒部53相对于形成有切削痕117的主体部26的距离较远，因此，介于主体部26和筒部53之间的第2部62约束绝缘体50的筒部53的功能下降。

而且，第2部62被设定为L1＞L2，因此，与被设定为L1≤L2的情况相比，能够提高主体金属壳体20借助密封件60约束绝缘体50的功能，使得绝缘体50的中心轴线O(参照图1)不会倾斜。通过将第2部62设为L1＞L2，能够使第2部62的与绝缘体50接触的部分变长，因此，能够容易地约束绝缘体50的中心轴线O相对于主体金属壳体20的中心轴线O的倾斜。其结果，能够使伸长部28的内周面32和腿部55的外周面58之间的间隔在整周上大致相等，因此，能够抑制横向跳火。而且，与L1≤L2的情况相比，能够分散第2部62施加在绝缘体50的筒部53的载荷，因此能够使筒部53不易产生损伤。

密封件60被设定为，第2假想直线102上的第1部61的轴线方向的长度L3除以距离D所得的值(L3/D)为2.0以下。通过设定为L3/D≤2.0，因此能够确保相对于第1部61的轴向的长度而言的第2部62的径向距离，能够确保配置在主体部26的内周面30和筒部53的外周面56之间的第2部62的体积。由于能够充分确保第2部62的体积，因此，能够易于抑制绝缘体50的筒部53相对于主体金属壳体20的主体部26的偏心。由于主体部26的内周面30以及伸长部28的内周面32被切削成同心圆状，因此通过抑制主体部26和筒部53之间的偏心，能够抑制绝缘体50的腿部55相对于伸长部28的偏心。

与此相反地，在L3/D＞2.0的情况下，第2部62的体积会相对地变小，第2部62的、相对于主体金属壳体20的主体部26约束绝缘体50的筒部53的功能变得不足。另外，L1、L2、L3以及D是根据绝缘体50和主体金属壳体20之间的间隙的大小、主体金属壳体20的后端面31的相对于中心轴线O的倾斜度、绝缘体50的外周面57的相对于中心轴线O的倾斜度、密封件60的厚度、形状、绝缘体50的轴线方向的载荷的大小等而设定的。

主体金属壳体20不仅分别在主体部26的内周面30以及伸长部28的内周面32形成有切削痕117、119，还在凸起部27的后端面31形成有切削痕118。因此，能够高精度地控制通过在凸起部27的后端面31和台阶部54的外周面57之间夹持密封件60从而形成的第2部62的体积、长度(L1、L2)、第1部61的轴线方向的长度L3等。其结果，能够提高利用第2部62抑制主体金属壳体20和绝缘体50之间的偏心的功能。另外，凸起部27的后端面31的切削痕118不是一定需要的。其原因在于，凸起部27的后端面31相对于中心轴线O倾斜，因此，与主体部26相比，凸起部27借助密封件60约束绝缘体50的功能较差。

实施例

通过实施例进一步详细地说明本发明，但是本发明并不限定于该实施例。

＜实验例1～11＞

在实验例1～11中，针对将相同大小的绝缘体50组装于相同大小的主体金属壳体20从而制造成的各种火花塞10，测量主体金属壳体20的伸长部28的内周面32所呈的圆的中心和绝缘体50的腿部55的外周面58所呈的圆的中心之间的偏移量(以下称为“偏心量”)，测量L2/D的值。偏心量越小，越能够使伸长部28的内周面32和腿部55的外周面58之间的间隔在整周上相等，因此，能够抑制偏心所导致的横向跳火。

对于实验例3～11的主体金属壳体20，在通过冷锻造等制成中间加工品110(参照图3)之后，通过切削形成主体部26的内周面30、凸起部27的后端面31以及伸长部28的内周面32，使内周面30、后端面31以及内周面32的截面呈同心圆状。为了比较，实验例1以及实验例2的主体金属壳体20省略了切削加工。

偏心量是使用三维测量机测量出的。将火花塞10固定在三维测量机，使三维测量机的探头在规定的测量点与主体金属壳体20的伸长部28的内周面32的顶端接触，检测内周面32的圆的坐标值，算出内周面32的中心的坐标A。接着，使探头在与测量点相对应的位置与绝缘体50的腿部55的外周面58接触，检测外周面58的圆的坐标，算出外周面58的中心的坐标B。偏心量是坐标A和坐标B之间的距离。

在实验例1～11中，通过改变在将绝缘体50组装于主体金属壳体20时施加于绝缘体50的载荷的大小，使L2/D的值不同。通过使用X射线透视装置非破坏地观察包含中心轴线O的截面(偏心量最大的部位的截面)来测量L2以及D。在含有中心轴线O的截面中，密封件60在隔着中心轴线O的两侧的两处出现，因此，L2以及D取出现在中心轴线O两侧的密封件60的两处的平均值。非破坏观察的结果是，实验例1～11的火花塞为L1＞L2。

表1是主体金属壳体20的切削的有无、L2/D的值以及偏心量的判定的一览表。在判定中，将偏心量为0.06mm以下的情况设为A(合格)，将0.06mm＜偏心量≤0.09mm的情况设为B(合格)，将0.09mm＜偏心量≤0.12mm的情况设为C(合格)，将0.12mm＜偏心量≤0.15mm的情况设为D(合格)，将偏心量大于0.15mm的情况设为NG(不合格)。

【表1】

如表1所示那样，在实验例3～11中，实验例3～9是L2/D＞0(密封件的第2部存在)的例子，判定为B、C或者D(均合格)。与0＜L2/D＜0.3的实验例7～9相比，L2/D≥0.3的实验例3～6的偏心量较小。与实验例4～6相比L2/D值较大的实验例3的偏心量比实验例4～6的偏心量小。

另一方面，L2/D≤0的实验例10、11均判定为NG。另外，在实验例11中L2/D的值为负数，这是因为，主体部26的内周面30和第2部62没有在越过第1假想直线101(参照图2)的位置相接触(不存在第2部62)。由此可知，通过使密封件塑性变形从而形成第2部，且使L2/D＞0，在抑制偏心量这方面具有效果。而且，还可知，使L2/D≥0.3在抑制偏心量这方面更加有效。

对于使用了没有切削主体部26、凸起部27以及伸长部28的主体金属壳体的实验例1、使用了没有切削主体部26以及凸起部27但通过切削而形成伸长部28的主体金属壳体的实验例2，虽然L2/D≥0.3，但均判定为NG。由此可知，通过切削来形成主体金属壳体20的主体部26以及伸长部28这两者，且形成密封件的第2部，能够有效地抑制偏心量。

＜实验例12～20＞

在实验例12～20中，针对将相同大小的绝缘体50组装于相同大小的主体金属壳体20从而制造成的各种火花塞10测量偏心量，并测量L3/D以及L2/D。实验例12～20的主体金属壳体20在通过冷锻造等制成中间加工品110(参照图3)之后，通过切削形成主体部26的内周面30、凸起部27的后端面31以及伸长部28的内周面32，内周面30、后端面31以及内周面32的截面呈同心圆状。与实验例1～11同样地测量偏心量。

在实验例12～20中，通过改变在将绝缘体50组装于主体金属壳体20时施加于绝缘体50的载荷的大小，使L3/D以及L2/D的值不同。L3的测量与L2以及D的测量相同。另外，在实验例12～20的火花塞中L1＞L2。

表2是主体金属壳体20的切削的有无、L3/D的值、L2/D的值以及判定的一览表。判定与实验例1～11同样地进行。

【表2】

如表2所示那样，实验例12～18满足L3/D≤2.0且L2/D＞0的条件。满足该条件的实验例12～18的判定为A～D(均合格)，虽然偏心量也取决于L2/D的值，但还是可以看出，随着L3/D的值变小，偏心量有变小的倾向。另一方面，满足L3/D＞2.0且L2/D≤0的实验例19、20的判定为NG(不合格)。由此可知，使L3/D≤2.0在抑制偏心量这方面是有效的。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，能够容易地推断出，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变形。例如，接地电极40、密封件60的形状只是一个例子，能够适当地设定。同样地，主体金属壳体20、绝缘体50的形状、大小等也只是一个例子，能够适当地设定。

在上述实施方式中，针对在接地电极40设有电极头42、在中心电极70设有电极头74的情况进行了说明，但并不一定限于此，当然也能够省略电极头42、74。

在上述实施方式中，针对内置有电阻体90的火花塞10进行了说明，但并不一定限于此，当然也能够省略电阻体90。在该情况下，利用玻璃密封件91来接合端子金属件80和中心电极70。

在上述实施方式中，针对主体金属壳体20的端部21借助环状构件93以及填充材料94来紧固绝缘体50的情况进行了说明，但并不一定限于此。当然也能够省略环状构件93以及填充材料94，将主体金属壳体20的端部21向绝缘体50的突出部52弯边。

附图标记说明

10 火花塞

20 主体金属壳体

26 主体部

27 凸起部

28 伸长部

30、32 内周面

31 后端面

40 接地电极

50 绝缘体

53 筒部

54 台阶部

55 腿部

56、57、58 外周面

60 密封件

61 第1部

62 第2部

70 中心电极

100 连接点

101 第1假想直线

102 第2假想直线

117、119 切削痕

D 距离

L1、L2、L3 长度

O 中心轴线

Claims (4)

1.一种火花塞，该火花塞具有：

绝缘体，该绝缘体具有：筒部，其沿着中心轴线配置；腿部，其外径小于所述筒部的外径；以及台阶部，该台阶部具有外周面，该台阶部的外周面将所述腿部的外周面和所述筒部的外周面连起来；

中心电极，该中心电极沿着所述中心轴线配置在所述绝缘体的内侧；

筒状的主体金属壳体，该主体金属壳体具有：主体部，其配置在所述筒部的径向外侧；凸起部，其与所述主体部的轴线方向的顶端连接并且向径向内侧伸出，该凸起部的后端面与所述台阶部的所述外周面相对；以及伸长部，其与所述凸起部连接并且配置在所述腿部的径向外侧；

密封件，其配置在所述台阶部和所述凸起部之间；以及

接地电极，其与所述主体金属壳体连接，该接地电极与所述中心电极相对，

该火花塞的特征在于，

所述主体金属壳体具有切削痕，该切削痕形成在所述主体部的内周面以及所述伸长部的内周面，

所述密封件具有：

第1部，该第1部与所述凸起部的所述后端面和所述台阶部的所述外周面接触，且该第1部配置于所述凸起部的所述后端面和所述台阶部的所述外周面之间；

第2部，该第2部与所述主体部的所述内周面和所述筒部的所述外周面接触，且该第2部配置于所述主体部的所述内周面和所述筒部的所述外周面之间；以及

第3部，该第3部配置于所述凸起部的内周面和所述腿部的外周面之间。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

在包含所述中心轴线的截面中，所述第2部在所述筒部的所述外周面上距第1假想直线的轴线方向长度和所述第2部在所述主体部的所述内周面上距第1假想直线的轴线方向长度中的较短的长度除以所述第1假想直线上的、所述主体部的所述内周面和连接点之间的距离所得的值为0.3以上，其中，所述连接点是所述筒部的外周面和所述台阶部的外周面之间的连接点，所述第1假想直线是通过所述连接点且与所述中心轴线正交的直线。

3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，

在包含所述中心轴线的截面中，所述第2部在所述筒部的所述外周面上距所述第1假想直线的轴线方向长度大于所述第2部在所述主体部的所述内周面上距所述第1假想直线的轴线方向长度。

4.根据权利要求2或3所述的火花塞，其特征在于，

在包含所述中心轴线的截面中，所述第1部在第2假想直线上的轴线方向长度除以所述第1假想直线上的、所述主体部的所述内周面和所述连接点之间的距离所得的值为2.0以下，其中，所述第2假想直线是通过所述连接点且与所述中心轴线平行的直线。

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