CN108604780A - 火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够确保耐冲击性且不易产生电极消耗的火花塞。对于与中心电极的后端部和电阻体接触的导电性密封件，由于该导电性密封件的与轴线垂直的方向上的厚度为10μm以上的侧面密封层接触于中心电极的后端部的整个侧面，因此能够确保耐冲击性。电阻体的与轴孔接触的接触面同将中心电极绕中心轴线地在与轴线垂直的方向上进行投影后得到的轴孔上的投影面的至少一部分重叠。在进行火花放电时，能够使积蓄于在导电性密封件与主体金属壳体之间产生的寄生电容中的电荷自接触面与投影面相重叠的部分向中心电极移动。由于电荷通过电阻体时会产生电压降，因此能够不易产生电极消耗。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种内置有电阻体的火花塞，尤其涉及一种能够不易产生电极消耗的火花塞。

背景技术

为了抑制在进行火花放电时产生的电波噪声而存在一种内置有电阻体的火花塞(例如专利文献1)。该火花塞包括在轴孔内配置有电阻体的绝缘体、将绝缘体的外周面的一部分覆盖的主体金属壳体、与主体金属壳体的前端结合的接地电极、被插入到轴孔内的中心电极、以及与中心电极和电阻体接触的导电性密封件，在中心电极的前端与接地电极之间形成火花间隙。在进行火花放电时在火花间隙中产生火焰核。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－64987号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述以往的技术中，存在如下问题点：在进行火花放电时，在导电性密封件与主体金属壳体之间、中心电极与主体金属壳体之间产生的寄生电容中积蓄的电荷会向火花间隙移动，从而助长中心电极、接地电极的消耗(电极消耗)。

当为了减少助长电极消耗的电荷而减小导电性密封件的面积以减少寄生电容时，导电性密封件与中心电极之间的接触面积减小，因此存在冲击、振动导致导电性密封件与中心电极之间的接触状态变差(耐冲击性降低)这样的问题点。

本发明是为了解决上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种能够确保耐冲击性且不易产生电极消耗的火花塞。

用于解决问题的方案

为了实现该目的，采用技术方案1所述的火花塞，在筒状的主体金属壳体的前端连接接地电极，绝缘体的自身的外周面的一部分被主体金属壳体覆盖。绝缘体包括轴孔，该轴孔的第1孔部和内径比该第1孔部的内径大的第2孔部借助台阶部相连。中心电极包括配置于绝缘体的台阶部的后端部和自后端部朝向接地电极侧沿轴线方向延伸的腿部。端子金属壳体的前端以在其与中心电极的后端部之间隔开间隔的方式配置在第2孔部内，在第2孔部的处于端子金属壳体的前端与中心电极的后端部之间的部位内配置电阻体。导电性密封件接触于中心电极的后端部和电阻体。导电性密封件的与轴线垂直的方向上的厚度为10μm以上的侧面密封层接触于中心电极的后端部的整个侧面。由于能够使中心电极的后端部的侧面与导电性密封件之间的接触面积不减小，因此能够确保耐冲击性。

电阻体的与轴孔接触的接触面同将中心电极绕中心轴线地在与轴线垂直的方向上进行投影后得到的轴孔上的投影面的至少一部分重叠。能够使积蓄于在导电性密封件与主体金属壳体之间产生的寄生电容中的电荷在中心电极与接地电极之间产生火花的火花放电时自接触面与投影面相重叠的部分向中心电极移动。在电荷在接触面与投影面相重叠的部分中移动时，因与该部分接触的电阻体而产生电压降，因此能够使电荷所具有的能量减小与该电压降相应的量。其结果，能够不易产生中心电极、接地电极的消耗。即，具有能够确保耐冲击性且不易产生电极消耗的效果。

采用技术方案2所述的火花塞，侧面密封层的厚度为100μm以上，因此能够确保侧面密封层的体积。因此，不仅具有技术方案1的效果，还具有能够确保中心电极的后端部与导电性密封件之间的接合强度的效果。

采用技术方案3所述的火花塞，接触面与投影面相重叠的部分在轴孔上呈环状地连续，因此能够提高在进行火花放电时电荷在接触面与投影面相重叠的部分中移动的概率。因此，不仅具有技术方案1或技术方案2的效果，还具有能够更不易产生电极消耗的效果。

采用技术方案4所述的火花塞，接触面与投影面相重叠的部分设于台阶部的至少一部分。由于在第1孔部与第2孔部之间的分界处具有台阶部，中心电极的后端部配置于台阶部，因此能够加长接触面与投影面相重叠的部分的轴线方向上的长度。能够提高在进行火花放电时电荷在接触面与投影面相重叠的部分中移动的概率，因此，不仅具有技术方案1至3中任意一个技术方案的效果，还具有能够更不易产生电极消耗的效果。

采用技术方案5所述的火花塞，导电性密封件的、厚度为10μm以上的端面密封层接触于后端部的轴线方向上的后端面的整个面。由于能够利用端面密封层来确保电阻体与导电性密封件之间的接触面积，因此，不仅具有技术方案1至4中任意一个技术方案的效果，还具有能够防止电阻值产生偏差的效果。

附图说明

图1是第1实施方式的火花塞的剖视图。

图2是将局部放大后的火花塞的剖视图。

图3是第2实施方式的火花塞的剖视图。

图4是第3实施方式的火花塞的剖视图。

图5是第4实施方式的火花塞的剖视图。

图6是第5实施方式的火花塞的剖视图。

图7是第6实施方式的火花塞的剖视图。

图8是第7实施方式的火花塞的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的优选实施方式。图1是本发明的第1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的前端侧，将纸面上侧称为火花塞10的后端侧(在图2～图8中是相同的)。如图1所示，火花塞10具备主体金属壳体20、接地电极30、绝缘体40、中心电极50、端子金属壳体60以及电阻体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，在主体金属壳体20上形成有沿着中心轴线O贯通该主体金属壳体20的通孔21。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包括向径向的外侧呈凸缘状伸出的座部22和形成于外周面的比座部22靠前端侧的部分的螺纹部23。在座部22与螺纹部23之间嵌入有环状的垫圈24。在螺纹部23嵌在内燃机的螺纹孔时，垫圈24将主体金属壳体20与内燃机(发动机盖)之间的间隙密封。

接地电极30是接合于主体金属壳体20的前端的金属制(例如镍基合金制)的构件。在本实施方式中，接地电极30形成为棒状，顶端部31朝向中心轴线O弯曲，以与中心轴线O相交。以铂为主体的合金制或铂制的电极头32接合于顶端部31的与中心轴线O相交的位置。

绝缘体40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，在绝缘体40上形成有沿着中心轴线O贯通该绝缘体40的轴孔41。绝缘体40被插入到主体金属壳体20的通孔21中，在绝缘体40的外周固定有主体金属壳体20。绝缘体40的前端和后端分别自主体金属壳体20的通孔21露出。

轴孔41包括：第1孔部42，其位于绝缘体40的前端侧且剖面为圆形；台阶部43，其与第1孔部42的后端相连且朝向径向的外侧扩大；以及第2孔部44，其与台阶部43的外缘相连，该第2孔部44位于绝缘体40的后端侧且剖面为圆形。第2孔部44的内径被设定为大于第1孔部42的内径。

中心电极50是沿着中心轴线O延伸的棒状的构件，包括配置于轴孔41的台阶部43的后端部51和自后端部51沿着中心轴线O延伸的腿部52。在中心电极50中埋设有芯材53。芯材53由铜或以铜为主要成分的合金形成，其被作为中心电极50的母材的镍或镍基合金覆盖。腿部52的大部分位于第1孔部42内。腿部52的前端自第1孔部42露出，腿部52的前端以在其与接地电极30之间设有火花间隙的方式与接地电极30相对。腿部52在前端接合有铱制或以铱为主要成分的合金制的电极头54。

端子金属壳体60是连接有高压电缆(未图示)的棒状的构件，端子金属壳体60由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。端子金属壳体60被压入到绝缘体40的轴孔41中，端子金属壳体60的前端61配置在第2孔部44内。

电阻体70是用于抑制在进行火花放电时产生的电波噪声的构件，电阻体70配置在第2孔部44内的、端子金属壳体60的前端61与中心电极50的后端部51之间的部分。电阻体70由包含作为主要成分的玻璃颗粒、玻璃以外的陶瓷颗粒、以及导电性材料在内的组合物形成。作为玻璃颗粒的材料，能够采用例如B₂O₃－SiO₂系、BaO－B₂O₃系、SiO₂－B₂O₃－CaO－BaO系等的材料。作为陶瓷颗粒的材料，能够采用例如TiO₂、ZrO₂等。作为导电性材料，能够采用例如炭颗粒(炭黑等)、TiC颗粒、TiN颗粒等非金属导电性材料、Al、Mg、Ti、Zr、Zn等金属。电阻体70的电阻值例如优选为0.1kΩ～30kΩ，进一步优选为1kΩ～20kΩ以下。

在电阻体70与中心电极50之间配置具有导电性的导电性密封件80，在电阻体70与端子金属壳体60之间配置具有导电性的导电性密封件90。导电性密封件80分别接触于电阻体70和中心电极50，导电性密封件90分别接触于电阻体70和端子金属壳体60。其结果，中心电极50和端子金属壳体60经由电阻体70和导电性密封件80、90电连接。导电性密封件80、90例如以上述各种玻璃颗粒和金属颗粒(Cu、Fe等)为1比1左右的比率含有上述各种玻璃颗粒和金属颗粒(Cu、Fe等)。导电性密封件80、90的电阻率处于中心电极50、端子金属壳体60的电阻率与电阻体70的电阻率之间。因此，能够使中心电极50与电阻体70之间的接触电阻和端子金属壳体60与电阻体70之间的接触电阻稳定化，从而能够使中心电极50与端子金属壳体60之间的电阻值稳定。

参照图2说明电阻体70和导电性密封件80这两者与中心电极50之间的关系。图2是将局部(中心电极50的后端部51附近)放大后的火花塞10的剖视图(包含中心轴线O的剖视图)(在图3～图8中是相同的)。图2所示的箭头O、箭头P分别表示火花塞10的轴线方向和与轴线垂直的方向。在图2中，为了容易理解，省略了中心电极50和电阻体70的轴线方向上的局部的图示、中心电极50的芯材53的图示、主体金属壳体20的螺纹部23的图示。

如图2所示，中心电极50的后端部51包括外径比腿部52的外径大的凸缘部55和自凸缘部55朝向与腿部52所在侧相反的那一侧的轴线方向(箭头O方向)突出的头部56。凸缘部55和头部56形成为以中心轴线O为中心的圆柱状。头部56的外径被设定为小于凸缘部55的外径。凸缘部55的外径被设定为大于第1孔部42的内径，因此，后端部51配置于台阶部43且位于第2孔部44内。凸缘部55和头部56的侧面构成后端部51的与轴线垂直的方向(箭头P方向)上的侧面57。头部56的轴线方向上的后端面构成后端部51的轴线方向上的后端面58。

在电阻体70上形成与绝缘体40的第2孔部44接触的接触面71。接触面71在第2孔部44上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。投影面59是将中心电极50绕中心轴线O地在与轴线垂直的方向上投影在第2孔部44上的面。投影面59和接触面71在电阻体70的靠前端侧(图2下侧)的重叠部72重叠。重叠部72包含投影面59的周向上的边缘，且在第2孔部44上呈环状地连续。此外，接触面71和投影面59在存在电阻体70和中心电极50的范围内在轴线方向上连续，但在图2中，由于省略了电阻体70和中心电极50这两者的轴线方向上的局部的图示，因此在图示出电阻体70和中心电极50的范围内图示了接触面71和投影面59(在图3～图8中是相同的)。

导电性密封件80配置在被配置于台阶部43的后端部51与电阻体70之间。导电性密封件80包括与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层81、与后端部51的整个后端面58接触的端面密封层82、以及配置在端面密封层82与侧面密封层81之间的环状密封层83。

侧面密封层81接触于后端部51的整个侧面57、第2孔部44、台阶部43以及电阻体70。侧面密封层81形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。侧面密封层81在凸缘部55与第2孔部44之间形成与轴线垂直的方向上的厚度t1最薄的部分。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

端面密封层82接触于后端部51的后端面58和电阻体70。端面密封层82形成为自轴线方向观察时呈圆形的形状。环状密封层83接触于端面密封层82、侧面密封层81以及电阻体70，并形成为自轴线方向观察时呈环状的形状。端面密封层82在其与环状密封层83之间的分界处形成轴线方向上的厚度t2最薄的部分。厚度t2为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞10例如通过以下那样的方法来制造。首先，将中心电极50自绝缘体40的第2孔部44插入第2孔部44。由此，中心电极50的后端部51支承于台阶部43，后端部51配置在第2孔部44内，腿部52悬挂在第1孔部42内。

接下来，自第2孔部44将导电性密封件80的原料粉末填入第2孔部44，并将其填充至后端部51的周围。使用端面形成为中央凹陷的凹面状的压缩用棒材(未图示)对填充至第2孔部44后的导电性密封件80的原料粉末进行预压缩。利用压缩用棒材的端面的凹部来使导电性密封件80的原料粉末成形为中央隆起的状态。重叠部72的轴线方向上的长度、周向上的连续性等能够通过调整该压缩用棒材的端面的凹部的深度、利用压缩用棒材施加的预压缩的压力等来设定。

在成形后的导电性密封件80的原料粉末的成形体之上填充电阻体70的原料粉末。使用另外的压缩用棒材(未图示)对填充至第2孔部44的电阻体70的原料粉末进行预压缩。接着，在电阻体70的原料粉末之上填充导电性密封件90的原料粉末。使用压缩用棒材(未图示)对填充至第2孔部44的导电性密封件90的原料粉末进行预压缩。

接着，将依次填充了导电性密封件80、电阻体70以及导电性密封件90的原料粉末的绝缘体40移送至炉内，加热至例如比在各原料粉末中含有的玻璃成分的软化点高的温度。加热后，将端子金属壳体60压入绝缘体40的第2孔部44，利用端子金属壳体60的前端61沿轴线方向对导电性密封件80、电阻体70以及导电性密封件90的原料粉末进行压缩。其结果，各原料粉末被压缩、烧结，在绝缘体40的内部形成导电性密封件80、电阻体70以及导电性密封件90。

接下来，将绝缘体40向炉外移送，在绝缘体40的外周组装主体金属壳体20。将接地电极30接合于主体金属壳体20，将电极头32焊接于接地电极30的顶端部31。弯曲接地电极30以使接地电极30的顶端部31在轴线方向上与中心电极50相对，从而得到火花塞10。

在火花塞10中，在中心电极50、导电性密封件80与主体金属壳体20之间产生寄生电容。寄生电容是因绝缘体40(电介质)和处于主体金属壳体20与绝缘体40之间的空气层(电介质)被中心电极50与主体金属壳体20和导电性密封件80与主体金属壳体20夹持而产生的。当对端子金属壳体60与主体金属壳体20之间施加高电压时，电荷会积蓄于寄生电容。存在如下这样的问题点，即，在进行火花放电时，当积蓄起来的电荷向中心电极50移动时，会助长中心电极50、接地电极30的消耗(电极消耗)。

在此，在进行火花放电时，积蓄于寄生电容的电荷中的、在电阻体70与主体金属壳体20之间积蓄的电荷自电阻体70经由导电性密封件80向中心电极50移动，因此，在通过电阻体70时产生电压降。由于能够使电荷所具有的能量降低与该电压降相应的量，因此能够不易产生电极消耗。因而，为了抑制寄生电容所导致的电极消耗，使在比电阻体70靠前端侧的部分、即导电性密封件80、中心电极50与主体金属壳体20之间产生的寄生电容减小的做法是有效的。

为了使在导电性密封件80、中心电极50与主体金属壳体20之间产生的寄生电容减小，存在使导电性密封件80的面积(尤其是轴线方向上的长度)减小的方法、使第2孔部44的内径减小(使绝缘体40的与轴线垂直的方向上的厚度增大)的方法。当使后端部51的侧面57上的导电性密封件80的面积减小时，导电性密封件80与中心电极50(后端部51)之间的接触面积会减小，因此，存在冲击、振动导致导电性密封件80与中心电极50之间的接触变得不稳定(耐冲击性降低)这样的问题点。当使后端部51的后端面58上的导电性密封件80的面积减小时，存在中心电极50(后端部51)接触于电阻体70而使电阻值产生偏差的风险。另外，当为了使绝缘体40的与轴线垂直的方向上的厚度增大而使第2孔部44的内径减小时，随着第2孔部44的小径化，电阻体70的外径减小，因此存在电阻体70的寿命变短的风险。

为了解决这些问题点，在火花塞10中，以使电阻体70的与第2孔部44接触的接触面71和将中心电极50绕中心轴线O地在与轴线垂直的方向上进行投影后得到的、第2孔部44上的投影面59在重叠部72重叠的方式设定了导电性密封件80和电阻体70的形状。因此，在进行火花放电时，能够使积蓄于在导电性密封件80与主体金属壳体20之间产生的寄生电容中的电荷的至少一部分自重叠部72向中心电极50移动。由于在重叠部72中移动时电荷通过电阻体70的一部分(前端)，因此，产生电压降。由于能够使向中心电极50流动的电荷所具有的能量减小与该电压降相应的量，因此能够不易产生电极消耗。

另一方面，导电性密封件80中的与轴线垂直的方向上的厚度t1为10μm以上的侧面密封层81接触于中心电极50的后端部51的整个侧面57。由于能够不使导电性密封件80与中心电极50的后端部51之间的接触面积减小，因此能够确保耐冲击性。即，能够确保耐冲击性并且不易产生电极消耗。

此外，通过使侧面密封层81的厚度t1为100μm以上，能够确保侧面密封层81的体积。其结果，能够确保中心电极50的后端部51与导电性密封件80之间的接合强度。

在火花塞10中，重叠部72在轴孔41(第2孔部44)上呈环状地连续，因此，与重叠部72间断地设置在投影面59的边缘上的情况相比，能够提高在进行火花放电时电荷在重叠部72和电阻体70中移动的概率。因此能够更不易产生电极消耗。

导电性密封件80中的厚度t2为10μm以上的端面密封层82接触于后端部51的整个后端面58。由于能够利用端面密封层82来确保电阻体70与导电性密封件82之间的接触面积，因此能够防止电阻值产生偏差。此外，通过使端面密封层82的厚度t2为100μm以上，能够确保端面密封层82的体积。其结果，能够提高端面密封层82与电阻体70之间的接触的稳定性。

此外，重叠部72呈包含投影面59的边缘的整周的环状地连续并不是必要条件，重叠部72只要以包含投影面59的边缘的至少一部分的方式存在即可。其原因在于，即使存在少量的重叠部72，积蓄于寄生电容的电荷的一部分也会在电阻体70和重叠部72中移动，因此，与不存在重叠部72的情况相比，能够使电荷所具有的能量减小。

在重叠部72以包含投影面59的边缘的至少一部分的方式存在的情况下，投影面59的边缘处的重叠部72的长度可以为投影面59的边缘的整周的长度的1/4以上，优选为1/3以上，更优选为1/2以上，进一步优选为2/3以上。随着数值的增大，重叠部72的面积增大，因此能够提高在进行火花放电时电荷在重叠部72和电阻体70中移动的概率。其结果，能够更不易产生电极消耗。

在重叠部72以包含投影面59的边缘的一部分或全部的方式存在的情况下，重叠部72的轴线方向上的长度(自最接近台阶部43的地点起到投影面59的边缘为止的距离)可以为投影面59的轴线方向上的长度(自台阶部43与第2孔部44之间的分界起到投影面59的边缘为止的距离)的1/4以上，优选为1/3以上，更优选为1/2以上，进一步优选为2/3以上。随着数值增大，重叠部72的面积增大，因此能够提高在进行火花放电时电荷在重叠部72和电阻体70中移动的概率。其结果，能够更不易产生电极消耗。

接下来，参照图3说明第2实施方式。在第1实施方式中，说明了导电性密封件80具有端面密封层82的情况。与此相对，在第2实施方式中，说明具有省略了端面密封层的导电性密封件180的火花塞100。此外，对于与在第1实施方式中说明的部分相同的部分标注相同的附图标记并省略以下的说明。图3是第2实施方式的火花塞100的剖视图。

如图3所示，在火花塞100中，电阻体170以接触面171接触于第2孔部44。接触面171在第2孔部44上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面171和投影面59在电阻体170的靠前端侧(图3下侧)的重叠部172重叠。重叠部172在第2孔部44上呈环状地连续。

导电性密封件180具有与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层181。侧面密封层181形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。侧面密封层181在凸缘部55与第2孔部44之间形成与轴线垂直的方向上的厚度t1最薄的部分。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞100的制造方法在将导电性密封件180的原料粉末填充至绝缘体40的第2孔部44的前端(后端部51的周围)的方法方面与火花塞10的制造方法不同。首先，为了使导电性密封件180的原料粉末不附着于后端面58，将内径比后端面58的外径稍大的管(未图示)插入第2孔部44内，将后端部51的头部56(后端面58)插入管中。接着，向管的外侧与第2孔部44之间填充导电性密封件180的原料粉末。在将管插入到第2孔部44内的状态下，将端面形成为中央凹陷的凹面状的压缩用筒体(未图示)套在管的外侧，对填充至第2孔部44的导电性密封件180的原料粉末进行预压缩。在拔出管和压缩用筒体之后，填充电阻体170的原料粉末并成形电阻体170。

采用火花塞100，与第1实施方式同样地，在进行火花放电时，积蓄于导电性密封件180的电荷的至少一部分经由电阻体170在重叠部172中移动。在电荷通过电阻体170时产生电压降，因此能够使电荷所具有的能量减小。因此，能够不易产生电极消耗。另外，由于存在与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层181，因此能够确保耐冲击性。由于导电性密封件180的侧面密封层181和电阻体170相接触，因此能够确保导电性密封件180与电阻体170之间的接触。

接下来，参照图4说明第3实施方式。在第1实施方式和第2实施方式中，说明了侧面密封层81、181与第2孔部44接触的情况。与此相对，在第3实施方式中，说明侧面密封层281不与第2孔部44接触的情况。此外，对于与在第1实施方式中说明的部分相同的部分，标注相同的附图标记并省略以下的说明。图4是第3实施方式的火花塞200的剖视图。

如图4所示，在火花塞200中，电阻体270以接触面271接触于第2孔部44和台阶部43。接触面271在第2孔部44和台阶部43上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面271和投影面59在电阻体270的靠前端侧(图4下侧)的重叠部272重叠。重叠部272形成于从第2孔部44到台阶部43的范围，并在第2孔部44和台阶部43上呈绕中心轴线O的环状地连续。

导电性密封件280包括与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层281。侧面密封层281接触于后端部51的整个侧面57、台阶部43以及电阻体270。侧面密封层281形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。侧面密封层281在凸缘部55与第2孔部44之间形成与轴线垂直的方向上的厚度t1最薄的部分。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

端面密封层282接触于后端部51的后端面58和电阻体270。端面密封层282形成为自轴线方向观察时呈圆形的形状。环状密封层283接触于端面密封层282、侧面密封层281以及电阻体270，并形成为自轴线方向观察时呈环状的形状。端面密封层282在其与环状密封层283之间的分界处形成轴线方向上的厚度t2最薄的部分。厚度t2为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞200的制造方法在将导电性密封件280的原料粉末填充至绝缘体40的第2孔部44的前端(后端部51的周围)的方法方面与火花塞10的制造方法不同。首先，为了使导电性密封件280的原料粉末不附着于第2孔部44，将外径比第2孔部44的内径稍小且内径比凸缘部55的外径大的管(未图示)插入第2孔部44内，使管的前端抵接于台阶部43。接着，向管中填充导电性密封件280的原料粉末。在将管插入到第2孔部44内的状态下，将压缩用棒材(未图示)插入管中，对填充至管中的导电性密封件280的原料粉末进行预压缩。在将管和压缩用棒材拔出之后，填充电阻体270的原料粉末并成形电阻体270。

采用火花塞200，与第1实施方式同样地，在进行火花放电时，积蓄于导电性密封件280的电荷的至少一部分会经由电阻体270的前端的圆筒状的部分向重叠部272移动。由于在电荷通过电阻体270时产生电压降，因此能够使电荷所具有的能量减小。因此，能够不易产生电极消耗。由于存在与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层281，因此能够确保耐冲击性。并且，由于重叠部272设于台阶部43的至少一部分，因此，与第1实施方式、第2实施方式相比，能够加长重叠部272的轴线方向上的长度。由于能够提高在进行火花放电时电荷通过重叠部272和电阻体270的概率，因此能够不易产生电极消耗。

接下来，参照图5说明第4实施方式。在第3实施方式中，说明了侧面密封层281的与轴线垂直的方向上的厚度在凸缘部55的侧面和头部56的侧面不同的情况。与此相对，在第4实施方式中，说明侧面密封层381的与轴线垂直的方向上的厚度在后端部51的侧面57处整个轴线方向上(不包括凸缘部55与头部56之间的分界处)大致相同的情况。此外，对于与在第1实施方式中说明的部分相同的部分，标注相同的附图标记并省略以下的说明。图5是第4实施方式的火花塞300的剖视图。

如图5所示，在火花塞300中，电阻体370以接触面371接触于第2孔部44和台阶部43。接触面371在第2孔部44和台阶部43上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面371和投影面59在电阻体370的靠前端侧(图5下侧)的重叠部372重叠。重叠部372形成在自第2孔部44到台阶部43的范围，并在第2孔部44和台阶部43上呈环状地连续。

导电性密封件380包括与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层381。侧面密封层381接触于后端部51的整个侧面57、台阶部43以及电阻体370。侧面密封层381形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。在凸缘部55的侧面和头部56的侧面形成的侧面密封层381的与轴线垂直的方向上的厚度t1在整个轴线方向上(不包括凸缘部55与头部56之间的分界处)大致均匀。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

端面密封层382接触于后端部51的后端面58和电阻体370。端面密封层382形成为自轴线方向观察时呈圆形的形状。环状密封层383接触于端面密封层382、侧面密封层381以及电阻体370，并形成为自轴线方向观察时呈环状的形状。端面密封层382的轴线方向上的厚度t2在整个后端面51大致相同。厚度t2为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞300的制造方法在将导电性密封件380的原料粉末填充至绝缘体40的第2孔部44的前端(后端部51的周围)的方法方面与火花塞10的制造方法不同。首先，为了使导电性密封件380的原料粉末不附着于第2孔部44，将外径比第2孔部44的内径稍小且内径比凸缘部55的外径大的管(未图示)插入第2孔部44内，使管的前端抵接于台阶部43。接着，在管中填充导电性密封件380的原料粉末。在将管插入到第2孔部44内的状态下，将边缘自圆形的顶端平面呈圆筒状突出的压缩用棒材(未图示)插入到管中，对填充至管中的导电性密封件380的原料粉末进行预压缩。在拔出管和压缩用棒材之后，填充电阻体370的原料粉末并成形电阻体370。采用火花塞300，能够实现与第3实施方式的火花塞200相同的作用效果。

接下来，参照图6说明第5实施方式。图6是第5实施方式的火花塞400的剖视图。对于与第1实施方式中说明的部分相同的部分，标注相同的附图标记并省略以下的说明。

如图6所示，在火花塞400中，电阻体470以接触面471接触于台阶部43的一部分和第2孔部44。接触面471在第2孔部44上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面471和投影面59在电阻体470的靠前端侧(图6下侧)的重叠部472重叠。重叠部472形成在自第2孔部44到台阶部43的一部分的范围，并在第2孔部44上呈环状地连续。

导电性密封件480包括与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层481。侧面密封层481接触于后端部51的整个侧面57、台阶部43的一部分以及电阻体470。侧面密封层481形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。侧面密封层481在凸缘部55与第2孔部44之间形成与轴线垂直的方向上的厚度t1最薄的部分。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

端面密封层482接触于后端部51的后端面58和电阻体370。环状密封层483接触于端面密封层482、侧面密封层481以及电阻体470。端面密封层482的与环状密封层483之间的边界(最薄的部分)处的轴线方向上的厚度t2为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞400的制造方法在将导电性密封件480的原料粉末填充至绝缘体40的第2孔部44的前端(后端部51的周围)的方法方面与火花塞10的制造方法不同。首先，为了使导电性密封件480的原料粉末不附着于第2孔部44，将在前端具有外径比第2孔部44的内径稍小且内径比凸缘部55的外径大的截面圆弧状的突起的管(未图示)插入第2孔部44内，使管的前端的突起抵接于台阶部43。接着，在管中填充导电性密封件480的原料粉末。在将管插入到第2孔部44内的状态下，将具有中央凹陷的凹面状的端面的压缩用棒材(未图示)插入管中，对填充至管中的导电性密封件480的原料粉末进行预压缩。在拔出管和压缩用棒材之后，填充电阻体470的原料粉末并成形电阻体470。采用火花塞400，由于重叠部472形成在自第2孔部44到台阶部43的一部分的范围，因此能够实现与第3实施方式的火花塞200相同的作用效果。

接下来，参照图7说明第6实施方式。图7是第6实施方式的火花塞500的剖视图。对于与第1实施方式中说明的部分相同的部分，标注相同的附图标记并省略以下的说明。

如图7所示，在火花塞500中，电阻体570以接触面571接触于台阶部43和第2孔部44。接触面571在台阶部43和第2孔部44上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面571和投影面59在电阻体570的靠前端侧(图7下侧)的重叠部572重叠。重叠部572形成在自第2孔部44到台阶部43的范围，并在台阶部43和第2孔部44上呈环状地连续。

导电性密封件580包括与后端部51的整个侧面57接触的侧面密封层581。侧面密封层581接触于后端部51的整个侧面57、台阶部43以及电阻体570。侧面密封层581形成为自轴线方向观察时呈圆筒状的形状。侧面密封层581在凸缘部55与第2孔部44之间形成与轴线垂直的方向上的厚度t1最薄的部分。厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。

火花塞500的制造方法在将导电性密封件580的原料粉末填充至绝缘体40的第2孔部44的前端(后端部51的周围)的方法方面与火花塞10的制造方法不同。首先，为了使导电性密封件580的原料粉末不附着于第2孔部44，将外径比第2孔部44的内径稍小且内径比凸缘部55的外径大的第1管(未图示)插入第2孔部44内，使第1管的前端的突起抵接于台阶部43。同样地，为了使导电性密封件580的原料粉末不附着于后端面58，将内径比头部56的外径稍大的第2管(未图示)插入第1管中，使第2管的前端盖在头部56上。

接着，在第1管与第2管之间填充导电性密封件580的原料粉末。在将第1管和第2管插入到第2孔部44内的状态下，将压缩用筒体(未图示)插入到第1管与第2管之间，对填充到第1管与第2管之间的导电性密封件580的原料粉末进行预压缩。在拔出第1管和第2管之后，填充电阻体570的原料粉末并成形电阻体570。采用火花塞500，由于重叠部572形成在自第2孔部44到台阶部43的范围，因此能够实现与第3实施方式的火花塞200相同的作用效果。

接下来，参照图8说明第7实施方式。在第1实施方式～第6实施方式中，说明了将包括具有凸缘部55和头部56的圆柱状的后端部51在内的中心电极50配置于轴孔41的情况。与此相对，在第7实施方式中，说明将具有形成为圆顶型的后端部651的中心电极650配置于轴孔41的情况。此外，对于与在第1实施方式中说明的部分相同的部分，标注相同的附图标记并省略以下的说明。图8是第7实施方式的火花塞600的剖视图。

如图8所示，中心电极650的后端部651形成为以中心轴线O为中心的轴对称状的圆顶型。在后端部651中，外表面的与中心轴线O相交的一部分(顶点)为后端面653，外表面的除后端面653以外的部分构成侧面652。后端部651被设定为，侧面652随着自前端侧(图8下侧)起沿着中心轴线O朝向后端面653侧去而外径逐渐减小。后端部651被设定为，侧面652的最大的外径比腿部52的外径大且比第1孔部42的内径大。其结果，后端部651配置于台阶部43且位于第2孔部44内。

电阻体670以接触面671接触于绝缘体40的第2孔部44。接触面671在第2孔部44上呈以中心轴线O为中心的环状地连续。接触面671和将中心电极650绕中心轴线O地在与轴线垂直的方向上进行投影后得到的投影面654在电阻体670的靠前端侧(图8下侧)的重叠部672重叠。重叠部672在第2孔部44上呈环状地连续。

导电性密封件680包括与后端部651的侧面652的整个面接触的侧面密封层681和与后端面653的整个面接触的端面密封层682。侧面密封层681接触于侧面652的整个面、第2孔部44、台阶部43以及电阻体670。侧面密封层681被设定为与轴线垂直的方向上最薄的部分的厚度t1为10μm以上，优选为100μm以上。端面密封层682接触于后端部651的后端面653和电阻体70。端面密封层682的中心轴线O上的厚度t2为10μm以上，优选为100μm以上。

由于火花塞600的制造方法与第1实施方式的火花塞10的制造方法相同，因此省略说明。采用火花塞600，能够实现与第1实施方式相同的作用效果。

实施例

(火花塞的制造)

制造了具有与图5所示的火花塞300相同的构造的实验例1～实验例7中的火花塞。对于实验例1～实验例7中的火花塞而言，在都是侧面密封层381接触于后端部51的整个侧面57这点上是相通的，而侧面密封层381的与轴线垂直的方向上的厚度t1在0.1μm～150μm的范围内彼此不同。

(耐冲击性试验)

对于实验例1～实验例7中的火花塞实施了基于JIS B8031(2006年版)7.4项的耐冲击性试验。将实验例1～实验例7中的火花塞各8根安装于试验装置，在以每分钟400次的速率施加了10分钟冲击之后，检查了8根火花塞有无异常(尤其是中心电极50有无松弛)。在各实验例中，在有1根出现了异常的时刻就结束试验。在8根全无异常的情况下，进一步以每10分钟就施加冲击，最多施加了100分钟的冲击。冲击振幅为22mm。将在100分钟后也没有异常的实验例判断为◎，将经50分钟以上没有异常的实验例判断为○，将在小于20分钟时产生了异常的实验例判断为×。

将实验例1～实验例7中的火花塞的侧面密封层381的厚度t1(μm)与试验结果之间的关系表示在表1中。

(表1)

由表1明显可知，当将侧面密封层381的与轴线垂直的方向上的厚度t1设为10μm以上时，能够使经50分钟以上也不产生异常(实验例3～实验例7)。尤其是，当将侧面密封层381的与轴线垂直的方向上的厚度t1设为100μm以上时，能够使100分钟后也不产生异常(实验例6、7)。此外，实验例3～实验例7中的火花塞的试验前后的电阻值的变化量相对于试验前的电阻值为±10％的范围内。由该实施例明显可知，通过将与中心电极的后端部的整个侧面接触的侧面密封层的与轴线垂直的方向上的厚度设为10μm以上、优选设为100μm以上，能够确保耐冲击性。

以上，基于实施方式和实施例说明了本发明，但本发明丝毫不限定于上述实施方式和实施例，能够容易推测出可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良变形。例如，主体金属壳体20、绝缘体40、中心电极50以及端子金属壳体60等的形状、尺寸，接地电极30的形状、数量等是一个例子，能够适当设定。当然，还能够适当设定后端部51、651的形状。

在上述各实施方式中，说明了电极头32接合于接地电极30、电极头54接合于中心电极50的情况，但未必限定于此，当然能够省略电极头32、54。

在上述第2实施方式～第7实施方式中，说明了重叠部172、272、372、472、572、672在第2孔部44呈环状地连续(包含投影面59的整个边缘)的情况，但未必限定于此。如第1实施方式中说明那样，当然能够使重叠部172、272、372、472、572、672以包含投影面59的边缘的一部分或全部的方式存在。

在上述第7实施方式中，说明了电阻体670的接触面671形成于第2孔部44的情况，但未必限定于此。例如，如第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式中说明那样，当然能够使电阻体670的接触面671形成在自第2孔部44到台阶部43的范围。在该情况下，由于能够将重叠部672设置在自第2孔部44到台阶部43的至少一部分的范围，因此能够加长重叠部672的轴线方向上的长度。由于能够提高在进行火花放电时电荷在重叠部672和电阻体670中移动的概率，因此能够更不易产生电极消耗。

附图标记说明

10、100、200、300、400、500、600、火花塞；20、主体金属壳体；30、接地电极；40、绝缘体；41、轴孔；42、第1孔部；43、台阶部；44、第2孔部；50、650、中心电极；51、651、后端部；52、腿部；57、652、侧面；58、653、后端面；59、投影面；60、端子金属壳体；70、170、270、370、470、570、670、电阻体；71、171、271、371、471、571、671、接触面；72、172、272、372、472、572、672、重叠部(重叠的部分)；80、180、280、380、480、580、680、导电性密封件；81、181、281、381、481、581、681、侧面密封层；82、282、382、482、682、端面密封层；O、中心轴线；t1、t2、厚度。

Claims (5)

1.一种火花塞，其具备：

主体金属壳体，其为筒状，该主体金属壳体在自身的前端连接有接地电极；

绝缘体，其包括轴孔，该轴孔的第1孔部和内径比该第1孔部的内径大的第2孔部借助台阶部相连，该绝缘体的自身的外周面的一部分被所述主体金属壳体覆盖；

中心电极，其包括配置于所述绝缘体的所述台阶部的后端部和自该后端部朝向所述接地电极侧沿轴线方向延伸的腿部；

端子金属壳体，该端子金属壳体的前端以在其与所述中心电极的所述后端部之间隔开间隔的方式配置在所述第2孔部内；

电阻体，其配置在所述第2孔部的处于所述端子金属壳体的所述前端与所述中心电极的所述后端部之间的部位内；以及

导电性密封件，其接触于所述中心电极的所述后端部和所述电阻体，

该火花塞的特征在于，

所述导电性密封件包括与轴线垂直的方向上的厚度为10μm以上的侧面密封层，该侧面密封层接触于所述后端部的整个侧面，

所述电阻体的与所述轴孔接触的接触面同将所述中心电极绕中心轴线地在与轴线垂直的方向上进行投影后得到的所述轴孔上的投影面的至少一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

所述侧面密封层的厚度为100μm以上。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

所述接触面与所述投影面相重叠的部分在所述轴孔上呈环状地连续。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞，其特征在于，

所述接触面与所述投影面相重叠的部分设于所述台阶部的至少一部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的火花塞，其特征在于，

所述导电性密封件包括厚度为10μm以上的端面密封层，该端面密封层与所述后端部的轴线方向上的后端面的整个面接触。