CN112204834B - 火花塞 - Google Patents

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Abstract

本发明以能够抑制气密性的降低的结构来实现能够抑制从垫圈向绝缘体施加过多的力的情况的火花塞。在火花塞(1)中,主体配件(30)具有突出部(35),该突出部(35)具备越靠顶端侧内径越小的第一倾斜面(21),并且向径向的内侧突出。绝缘体(10)具有台阶部(13),该台阶部(13)具备越靠顶端侧外径越小的第二倾斜面(22),并且第二倾斜面(22)与第一倾斜面(21)相对配置。垫圈(17)与绝缘体(10)的外周面中的比第二倾斜面(22)靠后端侧的部分接触,并与主体配件(30)的内周面中的比第一倾斜面(21)靠后端侧的部分分离。

Description

火花塞
技术领域
本发明涉及火花塞。
背景技术
内燃机(发动机)所使用的火花塞如在专利文献1中所公开的火花塞那样,通常为具备筒状的绝缘体和筒状的主体配件的结构,所述绝缘体具有沿轴线方向延伸的轴孔,所述主体配件设置于绝缘体的外周。专利文献1中所公开的火花塞在绝缘体的顶端侧配置有中心电极,在主体配件的顶端侧设置有接地电极,并在中心电极与接地电极之间进行火花放电。
专利文献1的火花塞在主体配件的内周面设有向内突出的突出部(突部21),在绝缘体的外周面设有与突出部相对的台阶部(卡止部14)。突出部(突部21)具有内径尺寸随着朝向顶端侧而变小的第一倾斜面(缩径部21A的表面),台阶部(卡止部14)具有外径尺寸随着朝向顶端侧而变小的第二倾斜面(卡止部14的表面)。在第一倾斜面与第二倾斜面之间安装有环状的金属制垫圈22,确保了主体配件与绝缘体之间的气密性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-135189号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,进一步要求火花塞的小型化/细径化。为了使火花塞小型化/细径化,可以说优选为,抑制主体配件的突出部或绝缘体的台阶部的尺寸,削减上述第一倾斜面或第二倾斜面的面积。但是,仅通过削减第一倾斜面或第二倾斜面的面积,倾斜面与垫圈的接触面积相应地降低,有可能无法发挥充分的密封效果。
作为应对这种问题的对策,考虑使主体配件的突出部与绝缘体的台阶部夹入垫圈的力进一步增大,使垫圈进一步变形而提高紧贴性。若使突出部、台阶部夹入垫圈的力进一步增大,则垫圈被更强地压缩,因此垫圈的一部分容易以从第一倾斜面与第二倾斜面之间向后端侧的间隙(主体配件的内周面与绝缘体的外周面之间的间隙)逸出的方式变形。其结果为,即使在第一倾斜面及第二倾斜面的后端侧,垫圈也与主体配件或绝缘体接触,接触面积增加。
但是,在垫圈从第一倾斜面与第二倾斜面之间进入到后端侧的间隙(主体配件的内周面与绝缘体的外周面之间的间隙)的情况下,有可能从进入到该间隙的垫圈对绝缘体施加过多的力。特别是,如果为进入到后端侧的间隙的垫圈的一部分既从主体配件的内周面也从绝缘体的外周面受到压力的结构,则从主体配件的内周面施加到垫圈的力经由垫圈施加到绝缘体的外周面。当发生这样的事态时,绝缘体的外周面被垫圈的一部分以非常强的力按压,有可能导致绝缘体的裂纹等。
本发明是为了解决上述课题中的至少一个而完成的,其目的在于,以能够抑制气密性的降低的结构来实现能够抑制从垫圈向绝缘体施加过大的力的情况的火花塞。
用于解决课题的技术方案
作为本发明的一个方式的火花塞具备:
筒状的绝缘体,具有沿轴线方向延伸的轴孔,并在所述轴孔的顶端侧配置中心电极;
筒状的主体配件,设置于所述绝缘体的外周;及
垫圈,安装在所述绝缘体与所述主体配件之间,
所述主体配件具有突出部,该突出部具备越靠顶端侧内径越小的第一倾斜面,并且向径向的内侧突出,
所述绝缘体具有台阶部,该台阶部具备越靠顶端侧外径越小的第二倾斜面,并且所述第二倾斜面与所述第一倾斜面相对配置,
所述垫圈与所述第一倾斜面和所述第二倾斜面接触配置,
所述垫圈与所述绝缘体的外周面中的比所述第二倾斜面靠后端侧的部分接触,并与所述主体配件的内周面中的比所述第一倾斜面靠后端侧的部分分离。
上述火花塞的垫圈不仅与第一倾斜面及第二倾斜面接触,而且还与“绝缘体的外周面中的比第二倾斜面靠后端侧的部分”接触,因此垫圈的接触面积相应地增加。因此,即使第一倾斜面、第二倾斜面的尺寸由于火花塞的小型化而减小,也能够抑制气密性的降低。另一方面,由于垫圈与“主体配件的内周面中的比第一倾斜面靠后端侧的部分”分离,所以在比第一倾斜面靠后端侧,垫圈不会从主体配件的内周面受到按压的力。因此,在比第一倾斜面靠后端侧,能够抑制垫圈被向径向内侧按压的情况,由此能够抑制经由垫圈向绝缘体施加过大的力的情况。因此,根据上述结构,能以能够抑制气密性的降低的结构来实现能够抑制从垫圈向绝缘体施加过多的力的情况的火花塞。
在上述火花塞中,也可以为如下的结构:在通过轴线并沿着轴线的截面中,将相当于第一倾斜面的直线向径向外侧延长所得的直线与将相当于第二倾斜面的直线向径向外侧延长所得的直线交叉。
根据这样的结构,垫圈在因加压而变形时,相比于第一倾斜面的顶端与绝缘体的外周面之间的间隙(第二间隙),更容易向第二倾斜面的后端与主体配件的内周面之间的间隙(第一间隙)伸出。
在上述火花塞中,绝缘体也可以具有:第一外周面,与第二倾斜面的后端侧相邻并且以恒定的外径在轴线方向上连续;及第二外周面,与第二倾斜面的顶端侧相邻并且以恒定的外径在轴线方向上连续。并且,主体配件也可以具有:第一内周面,在第一倾斜面的后端侧配置于第一外周面的周围并且以恒定的内径在轴线方向上连续;及第二内周面,在第一倾斜面的顶端侧配置于第二外周面的周围并且以恒定的内径在轴线方向上连续。并且,第二内周面的后端与第二外周面的间隔也可以小于第一外周面的顶端与第一内周面的间隔。
根据这样的结构,由于第二内周面的后端到达靠近第二外周面的位置,因此能够进一步确保第一倾斜面的面积及突出部的强度。因此,能够抑制由于突出部从垫圈受到的面压力过高而引起的突出部的变形等。
在上述火花塞中,也可以在主体配件的内周面,在第一倾斜面的后端侧形成有呈向径向外侧遍及整周地凹陷的形状的凹陷部。并且,垫圈也可以以与凹陷部内的主体配件的内周面分离的状态进入凹陷部。
根据这样的结构,能够更有效地抑制垫圈被向径向内侧按压的情况。而且,由于能够使垫圈以到达第一倾斜面的后端的形式或跨过第一倾斜面的后端的形式接触,因此能够进一步增大垫圈与主体配件之间的接触面积。
发明效果
根据本发明,以能够抑制气密性的降低的结构来实现能够抑制从垫圈向绝缘体施加过多的力的情况的火花塞。
附图说明
图1是概略地例示第一实施方式的火花塞的局部剖视图。
图2是将图1的火花塞的一部分放大表示的放大剖视图,并且是相当于由图1的单点划线包围的部分的截面的剖视图。
图3是将第二实施方式的火花塞的一部分放大表示的放大剖视图。
具体实施方式
<第一实施方式>
1.火花塞的整体结构
图1所示的第一实施方式的火花塞1安装于未图示的内燃机,用于点燃内燃机的燃烧室内的燃烧气体。火花塞1具备绝缘体10、主体配件30、中心电极50、端子配件60和电阻体61。在本说明书中,将火花塞1的轴线X(中心轴线)的方向设为轴线方向。在该轴线方向上,将设置有接地电极42的一侧作为顶端侧,并将与其相反的一侧(端子配件60露出于绝缘体10的外侧的一侧)作为后端侧。在图1中,用标号F表示火花塞1的顶端(前端),用标号R表示火花塞的后端。以下,在各构成部件中,将图1的下侧作为顶端侧,并将上侧作为后端侧来进行说明。另外,也将轴线方向称为前后方向,将顶端侧称为前侧,并将后端侧称为后侧。
绝缘体10是具有沿轴线方向延伸的轴孔11的圆柱形的部件。绝缘体10通过对例如氧化铝等绝缘性陶瓷材料进行烧成而形成。绝缘体10以插入到主体配件30的贯通孔31中的状态被固定。绝缘体10的顶端比主体配件30的顶端更向顶端侧突出。绝缘体10的后端比主体配件30的后端更向后端侧突出。
在绝缘体10中的包围中心电极50的部分设置有台阶部13。台阶部13经由环状的垫圈17而卡止于主体配件30的突出部35。在台阶部13设置有第二倾斜面22,该第二倾斜面22以直径尺寸随着朝向顶端侧而变小的方式倾斜。
在绝缘体10,在比台阶部13靠顶端侧设置有脚部12。脚部12是在火花塞1安装到内燃机的状态下暴露于燃烧室的部分,是构成为比后述的顶端侧主体部14更细的部分。
在绝缘体10,在比台阶部13靠后端侧设置有顶端侧主体部14。顶端侧主体部14是配置成从台阶部13的后端延续到凸缘部15的前端并且一部分配置于主体配件30的螺纹部34的内侧的部分。顶端侧主体部14的外周面是以轴线X为中心的圆筒面。顶端侧主体部14的外径(外周面的直径)在从台阶部13的后端到凸缘部15的前端之间的区域内是恒定的,比脚部12的外径(外周面的直径)大。
在绝缘体10,在比顶端侧主体部14靠后端侧设有凸缘部15。凸缘部15位于绝缘体10的轴线方向的大致中央,并形成为比顶端侧主体部14及后端侧主体部16更向径向外侧伸出的凸缘状形态。
在绝缘体10,在比凸缘部15靠后端侧设有后端侧主体部16。后端侧主体部16的外周面是以轴线X为中心的圆筒面。后端侧主体部16的外径(外周面的直径)在从凸缘部15的后端到规定范围是恒定的。凸缘部15的外径比顶端侧主体部14及后端侧主体部16的外径大。
主体配件30由导电性的金属材料(例如低碳钢材料)形成。主体配件30是用于将火花塞1固定于内燃机的发动机缸盖的配件。主体配件30呈具有在轴线方向上贯通的贯通孔31的圆筒形状。主体配件30配置于绝缘体10的外周,并通过铆接而固定于绝缘体10。
主体配件30具备工具卡合部32,该工具卡合部32与用于将主体配件30安装于发动机缸盖的工具(火花塞扳手)卡合。工具卡合部32的外周面呈供工具卡合的多边形状。在工具卡合部32的后侧设有薄壁的敛紧部33。在将主体配件30敛紧于绝缘体10时,敛紧部33与绝缘体10的后端侧主体部16紧贴。
主体配件30具备螺纹部34(外螺纹部),该螺纹部34用于插入并固定于设置于内燃机的螺纹孔(未图示的内螺纹部)。在螺纹部34的外周面形成有螺纹槽(外螺纹槽)。在螺纹部34的内周面,以遍及周向整体向内侧突出的方式形成有突出部35。突出部35以与设置于绝缘体10的台阶部13一起夹入垫圈17的方式发挥作用。另外,突出部35附近的详细情况将在后面叙述。
主体配件30在螺纹部34的后端侧具备凸缘状的座部37。在座部37与工具卡合部32之间设有薄壁的压缩变形部38。在工具卡合部32及敛紧部33的内周面与绝缘体10的后端侧主体部16的外周面之间设有填充滑石(滑石)的粉末的填充部39。填充部39由环状的密封部件(线垫圈)41密封。从主体配件30的座部37到敛紧部33的部分成为内径扩大的扩径部43。扩径部43的内径在座部37中从顶端侧向后端侧逐渐变大。绝缘体10的凸缘部15的一部分被配置成进入扩径部43的内侧。
绝缘体10由于主体配件30的压缩变形部38的压缩变形而经由密封部件41和滑石在贯通孔31内被向顶端侧按压,垫圈17与第一倾斜面(突出部倾斜面)21和第二倾斜面(台阶部倾斜面)22紧贴。通过这样的结构,防止燃烧室内的气体经由主体配件30与绝缘体10之间的间隙泄漏到后端侧的情况。
在主体配件30的顶端,例如通过电阻焊接而接合有接地电极42。在接地电极42与中心电极50之间形成作为产生火花的间隙的火花间隙。
中心电极50使用耐腐蚀性和耐热性高的金属、例如镍(Ni)或以镍为主要成分的合金来形成。中心电极50呈沿轴线方向延伸的棒状,并配置于绝缘体10的轴孔11的顶端侧。中心电极50的顶端比绝缘体10的顶端更向顶端侧突出,中心电极50的后端位于顶端侧主体部14的内部。
端子配件60由导电性的金属材料(例如,低碳钢)形成。端子配件60是沿轴线方向延伸的棒状的部件,并配置于绝缘体10的轴孔11的后端侧。端子配件60的后端部比绝缘体10更向后端侧突出。从电源供给部件向端子配件60施加用于产生火花放电的高电压。
电阻体61在轴孔11内配置在中心电极50与端子配件60之间。电阻体61例如由包含导电性材料、玻璃颗粒和玻璃颗粒以外的陶瓷颗粒的组合物形成。
轴孔11中的电阻体61与中心电极50之间的间隙被导电性的顶端侧密封部件62填埋。顶端侧密封部件62与中心电极50及电阻体61接触,并将中心电极50和电阻体61分隔。顶端侧密封部件62是将绝缘体10和中心电极50密封固定的部件。
轴孔11中的电阻体61与端子配件60之间被导电性的后端侧密封部件63填埋。后端密封部件63与端子配件60及电阻体61接触,并将端子配件60和电阻体61分隔。后端侧密封部件63是将绝缘体10和端子配件60密封固定的部件。顶端侧密封部件62及后端侧密封部件63经由电阻体61将中心电极50与端子配件60电连接、物理连接。顶端侧密封部件62及后端侧密封部件63由具有导电性的材料、例如包含玻璃颗粒和金属颗粒的组合物形成。
2.垫圈附近的结构
接下来,更详细地描述垫圈17附近的结构。
如图2所示,垫圈17是安装在绝缘体10与主体配件30之间的部件,具体而言,垫圈17与第一倾斜面21和第二倾斜面22接触配置。垫圈17与绝缘体10的外周面中的比第二倾斜面22靠后端侧的部分接触,并与主体配件30的内周面中的比第一倾斜面21靠后端侧的部分分离。另外,本说明书中,所谓主体配件30的内周面,意味着主体配件30的内壁面中的面向轴线X侧的内表面,也可以以倾斜的状态面向轴线X侧。但是,不朝向轴线X侧的面并不相当于“主体配件30的内周面”。
第一倾斜面21是构成为以越靠顶端侧内径越小的方式倾斜的面,并且是在向径向内侧突出的突出部35的后端部附近构成的面。第一倾斜面21是绕轴线X以环状配置的面,并且是以在通过轴线X的任一方向上切断火花塞1所得的切断面中相对于轴线X的角度均为恒定角度的方式倾斜的面。另外,第一倾斜面21是以在通过轴线X的任一方向上切断火花塞1所得的切断面中相对于与轴线X正交的假想平面的角度θs均为恒定角度的方式倾斜的面。第一倾斜面21是以在整个周向上将垫圈17向径向内侧且后方侧按压的方式进行作用的面。另外,在图2中,用标号Z1例示了与轴线X正交的假想平面。
第二倾斜面22是构成为以越靠顶端侧外径越小的方式倾斜的面,并且是在台阶部13中与第一倾斜面21相对配置的面。第二倾斜面22是绕轴线X以环状配置的面,并且是以在通过轴线X的任一方向上切断火花塞1所得的切断面中相对于轴线X的角度均为恒定角度的方式倾斜的面。另外,第二倾斜面22是以在通过轴线X的任一方向上切断火花塞1所得的切断面中相对于与轴线X正交的假想平面的角度θi均为恒定角度的方式倾斜的面。第二倾斜面22是以在整个周向上将垫圈17向径向外侧且前方侧按压的方式进行作用的面。另外,在图2中,用标号Z2例示了与轴线X正交的假想平面。
在本结构中,第一倾斜面21的后端位于比第二倾斜面22的后端靠径向外侧且顶端侧(前侧),并位于比第二倾斜面22的顶端(前端)靠后端侧(后侧)。而且,第一倾斜面21的顶端(前端)位于比第二倾斜面22的顶端(前端)靠径向外侧且顶端侧(前侧)。
在图2的例子中,在绝缘体10中,在比第二倾斜面22靠后端侧设置有第一外周面71,在比第二倾斜面22靠顶端侧设置有第二外周面72,垫圈17与第一外周面71及第二外周面72均接触。另一方面,在主体配件30中,在比第一倾斜面21靠后端侧设置有第一内周面91,垫圈17成为不与第一内周面91接触的配置。
第一外周面71是与第二倾斜面22的后端侧相邻且以恒定的外径在轴线方向上连续的面。第一外周面71以第二倾斜面22的后端为顶端位置,并在轴线方向(前后方向)的一定范围(至上述扩径部43的顶端)内以恒定的外径连续。第一外周面71是以轴线X为中心的圆筒面。
第二外周面72是与第二倾斜面22的顶端侧相邻且以恒定的外径在轴线方向上连续的面。第二外周面72以第二倾斜面22的顶端为后端位置,并在轴线方向(前后方向)的一定范围内以恒定的外径连续。第二外周面72是以轴线X为中心的圆筒面。
第一内周面91是在第一倾斜面21的后端侧配置于第一外周面71的周围且以恒定的内径在轴线方向上连续的面。第一内周面91以第一倾斜面21的后端为顶端位置,并在轴线方向(前后方向)的一定范围内以恒定的内径连续。第一内周面91是以轴线X为中心的圆筒面,第一内周面91的顶端(前端)配置于比第一外周面71的顶端(前端)靠顶端侧(前侧)。
第二内周面92是在第一倾斜面21的顶端侧配置于第二外周面72的周围且以恒定的内径在轴线方向上连续的面。第二内周面92以第一倾斜面21的顶端为后端位置,并在轴线方向(前后方向)的一定范围内以恒定的内径连续。第二内周面92是以轴线X为中心的圆筒面,第二内周面92的后端配置于比第二外周面72的后端靠顶端侧(前侧)。
在这样的结构中,第二内周面92的后端与第二外周面72的间隔H比第一外周面71的顶端与第一内周面91的间隔G小。即,在第二内周面92的后端的位置处在与轴线X正交的方向上切断火花塞1所得的切断面中的第二内周面92的内径与第二外周面72的外径之差小于在第一外周面71的顶端的位置处在与轴线X正交的方向上切断火花塞1所得的切断面中的第一内周面91的内径(相当于图2所示的内径A)与第一外周面71的外径(相当于图2所示的外径C)之差。换言之,在第一外周面71的顶端的位置处在与轴线X正交的方向上切断火花塞1所得的切断面中的第一内周面91的内侧的面积与第一外周面71的内侧的面积之差大于在第二内周面92的后端的位置处在与轴线X正交的方向上切断火花塞1所得的切断面中的第二内周面92的内侧的面积与第二外周面72的内侧的面积之差。因此,在制造阶段垫圈17发生塑性变形时,较之于第二内周面92与第二外周面72之间的间隙102,垫圈17的一部分更容易进入第一内周面91与第一外周面71之间的间隙101。
如图2所示,垫圈17具有与第一倾斜面21接触的第一接触面81、与第二倾斜面22接触的第二接触面82、与第一外周面71接触的第三接触面83以及与第二外周面72接触的第四接触面84。第一接触面81从第一倾斜面21的顶端遍及到后端附近,但与第一倾斜面21的后端分离。第二接触面82遍及第二倾斜面22整体。第三接触面83从第一外周面71的顶端遍及到后端侧的规定区域。第四接触面84从第二外周面72的后端遍及到在轴线方向上与第一倾斜面21的顶端相等的位置,或遍及到比第一倾斜面21的顶端稍靠后端的位置。
接着,例示火花塞1的作用及效果。
上述火花塞1的垫圈17不仅与第一倾斜面21及第二倾斜面接触22,而且还与“绝缘体10的外周面中的比第二倾斜面22靠后端侧的部分”接触,因此垫圈17的接触面积相应地增加。因此,即使第一倾斜面21、第二倾斜面22的尺寸由于火花塞1的小型化而减小,也能够抑制气密性的降低。另一方面,由于垫圈17与“主体配件30的内周面中的比第一倾斜面21靠后端侧的部分”分离,所以在比第一倾斜面21靠后端侧,垫圈17不会从主体配件30的内周面受到按压的力。因此,在比第一倾斜面21靠后端侧,能够抑制垫圈17被向径向内侧按压的情况,由此能够抑制经由垫圈17向绝缘体10施加过多的力的情况。因此,根据上述结构,能以能够抑制气密性的降低的结构来实现能够抑制从垫圈17向绝缘体10施加过多的力的情况的火花塞1。
具体而言,如图2所示,主体配件30的第一内周面91的内径A比塑性变形后的垫圈17中的位于径向最外侧的外周缘的直径尺寸(外径B)大。而且,垫圈17的外径B比绝缘体10的第一外周面71的外径C大。这样,能够形成为如下结构:使垫圈17的外缘的直径(外径B)比绝缘体10的第一外周面71的外径C大而确保接触面积,并且使垫圈17的外缘的直径(外径B)比第一内周面91的内径A小而不与第一内周面91接触。
如图2所示,上述火花塞1成为如下的结构:在通过轴线X并沿着轴线X的截面中,将相当于第一倾斜面21的直线向径向外侧延长所得的直线L1与将相当于第二倾斜面22的直线向径向外侧延长所得的直线L2交叉。这样的关系在通过轴线X并沿着轴线X的任一方向的截面中均成立,图2对其中的一个方向的截面进行了例示。根据这样的结构,垫圈17在因加压而变形时,相比于第一倾斜面21的顶端与绝缘体10的外周面之间的间隙(第二间隙),更容易向第二倾斜面22的后端与主体配件30的内周面之间的间隙(第一间隙)伸出。
在火花塞1中,角度θi(绝缘体10的第二倾斜面22和与轴线方向正交的假想平面所成的角度)优选为20~30度的范围。在第二倾斜面22的角度θi小于20度的情况下,相对于第二倾斜面22在大致直角方向上作用的压力有可能变得过大。如果第二倾斜面22的角度θi为20度以上,则不易产生这样的问题。
在火花塞1中,角度θs(主体配件30的第一倾斜面21和与轴线方向正交的假想平面所成的角度)优选为20~30度的范围。在第一倾斜面21的角度θs为30度以上的情况下,主体配件30的第一倾斜面21的与垫圈17之间的接触面积变小,作用于第一倾斜面21的应力变得过大,有可能导致突出部35的变形。如果第一倾斜面21的角度θs小于30度,则不易产生这样的问题。
第一倾斜面21的角度θs与第二倾斜面22的角度θi之间的关系优选为,第一倾斜面21的角度θs比第二倾斜面22的角度θi大这样的非平行的关系。在第一倾斜面21的角度θs比第二倾斜面22的角度θi小的情况下,垫圈17容易向径向的外侧扩展。如果第一倾斜面21的角度θs大于第二倾斜面22的角度θi,则垫圈17不易向径向的外侧扩展,容易实现垫圈17与第一内周面91分离的状态。
在上述火花塞1中,绝缘体10具有:第一外周面71,与第二倾斜面22的后端侧相邻并且以恒定的外径在轴线方向上连续;以及第二外周面72,与第二倾斜面22的顶端侧相邻并且以恒定的外径在轴线方向上连续。并且,主体配件30具有:第一内周面91,在第一倾斜面21的后端侧配置于第一外周面71的周围并且以恒定的内径在轴线方向上连续;以及第二内周面92,在第一倾斜面21的顶端侧配置于第二外周面72的周围并且以恒定的内径在轴线方向上连续。并且,第二内周面92的后端与第二外周面72的间隔H比第一外周面71的顶端与第一内周面91的间隔G小。根据这样的结构,由于第二内周面92的后端到达靠近第二外周面72的位置,因此能够进一步确保第一倾斜面21的面积及突出部35的强度。因此,能够抑制由于突出部35从垫圈17受到的面压力过高而引起的突出部35的变形等。
<第二实施方式>
接着,主要参照图3来说明第二实施方式所涉及的火花塞201。
本实施方式的火花塞201除了在主体配件30的内周面形成有凹陷部210这一点、以及将垫圈17形成为进入凹陷部210这一点之外,与第一实施方式的火花塞1相同。因此,对与第一实施方式相同的结构标注相同的标号,并省略重复的说明。例如,除了图1的结构中的由单点划线包围的区域K所示的内部结构之外,与图1所示的火花塞1相同。因此,在以下的说明中,关于图3的区域之外的说明,适当参照图1。
图3所示的火花塞201的整体结构与图1所示的第一实施方式的结构相同,具有绝缘体10和设置于绝缘体10的外周的筒状的主体配件30。绝缘体10具有沿轴线方向延伸的轴孔(与轴孔11同样的结构),并且为在轴孔的顶端侧配置中心电极(与中心电极50相同的结构)的筒状。主体配件30具有向径向的内侧突出的突出部35,并在突出部35设置越靠顶端侧内径越小的第一倾斜面21。绝缘体10具有台阶部13,在台阶部13设有越靠顶端侧外径越小的第二倾斜面22,第二倾斜面22与第一倾斜面21相对配置。垫圈17安装在绝缘体10与主体配件30之间,并与主体配件30的第一倾斜面21和绝缘体10的第二倾斜面22接触配置。而且,也与第一外周面71和第二外周面72接触配置。
在本结构中,垫圈17也与绝缘体10的外周面中的比第二倾斜面22靠后端侧的部分接触,并与主体配件30的内周面中的比第一倾斜面21靠后端侧的部分分离。但是,在本结构中,在主体配件30的内周面上,在第一倾斜面21的后端侧形成有凹陷部210,凹陷部210呈遍及整周向径向外侧凹陷的形状。垫圈17以从凹陷部210中的主体配件30的内周面(后述的第三面213)分离的状态进入凹陷部210。
凹陷部210以遍及主体配件30的整周在周向上连续的形态形成。具体而言,在通过轴线X并沿着轴线X的任一方向的截面中,均以向径向外侧凹陷的形态设置凹陷部210,在上述任一方向的截面中,凹陷部210均呈如图3所示的形态。凹陷部210具有从第一倾斜面21的后端向径向外侧扩展的第一面211和与第一面211在轴线方向上相对的第二面212。在通过轴线X并沿着轴线X的任一方向的截面中,第一面211均与轴线方向大致正交。第一面211形成为径向的尺寸(宽度)Ya遍及整周为恒定的环状。第二面212形成为与第一面211大致平行。第二面212的径向的尺寸(宽度)与第一面211的径向的尺寸(宽度)Ya大致相等。第二面212的内周缘与第一内周面91的顶端相连。
凹陷部210具有从第一面211的外周缘到第二面212的外周缘的第三面213,该第三面213相当于“凹陷部内的主体配件的内周面”的一例。第三面213是以轴线X为中心的圆筒面,内径在轴线方向上的一定范围内为恒定。第三面213是“主体配件30的内壁面中的面向轴线X侧的内表面”,相当于“主体配件30的内周面”的一例。另一方面,由于第一面211是不朝向轴线X侧的面,所以并不相当于“主体配件30的内周面”。
垫圈17遍及周向整周进入凹陷部210。垫圈17中的从第一倾斜面21的后端向径向的外侧伸出的伸出部分与第一面211的外缘分离,也与第二面212及第三面213分离。上述伸出部分的径向的尺寸(宽度)Xa比第一面211的径向的尺寸(宽度)Ya小。另外,上述伸出部分的轴线方向的大小(高度)Xb比凹陷部210的轴线方向的大小(高度)Yb小。凹陷部210的轴线方向的大小(高度)Yb相当于第一面211与第二面212之间的轴线方向的距离,也相当于第一内周面91的顶端与第一倾斜面21的后端之间的轴线方向的距离,还相当于第三面213的轴线方向的大小(高度)。
在本实施方式的结构中,也能够得到与第一实施方式同样的效果。而且,根据本实施方式的结构,能够更有效地抑制垫圈17被向径向内侧按压的情况。而且,由于能够以跨过第一倾斜面21的后端的形式使垫圈17接触,因此能够进一步增大垫圈17与主体配件30的接触面积。
另外,在本实施方式的结构中,在通过轴线X(图1)并沿着轴线X的截面中,将相当于第一倾斜面21的直线向径向外侧延长所得的直线与将相当于第二倾斜面22的直线向径向外侧延长所得的直线也交叉。因此,就这一点而言,能够得到与第一实施方式同样的效果。
<其他实施方式>
本发明不限于本说明书的实施方式的各个方面和变形例,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如,为了解决上述课题的一部分或全部,或者为了实现上述效果的一部分或全部,与发明内容一栏所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可以适当地进行替换、组合。特别是,上述实施方式和后述的实施方式的各种技术特征可以在不矛盾的范围内进行任意的组合。此外,如果该技术特征未被作为本说明书中所必需的技术特征而说明,则可以适当地删除。作为变更例,例如存在以下的例子。
在上述实施方式中,垫圈17没有进入间隙102,但垫圈17也可以进入间隙102。在该情况下,也可以将垫圈17形成为与第二内周面92分离配置并且与第二外周面72接触配置的结构,产生与后端侧相同的效果。
在上述实施方式中,间隔G比间隔H大,但间隔G与间隔H之间的关系可以相等,间隔H也可以比间隔G大。
在上述实施方式中,第一外周面71、第二外周面72、第一内周面91及第二内周面92成为与轴线X平行的结构(以轴线X为中心的圆筒面),但第一外周面、第二外周面、第一内周面及第二内周面中的任一个或多个或者全部也可以为相对于轴线倾斜的锥面。
在第二实施方式中,例示了凹陷部210,但凹陷部的形状也可以是与图3所例示的形状不同的形状。例如,凹陷部210的第一面211与第二面212的关系可以是非平行的,第一面211与第二面212中的任一个或两者也可以为曲面。
在第二实施方式中,凹陷部210以遍及主体配件30的整周连续的形态形成,但凹陷部也可以在主体配件30的周向上隔开规定间隔地形成于多个部位。
标号说明
1、201…火花塞
10…绝缘体
11…轴孔
13…台阶部
17…垫圈
21…第一倾斜面
22…第二倾斜面
30…主体配件
35…突出部
50…中心电极
71…第一外周面
72…第二外周面
91…第一内周面
92…第二内周面
210…凹陷部
X…轴线

Claims (4)

1.一种火花塞,具备:
筒状的绝缘体,具有沿轴线方向延伸的轴孔,并在所述轴孔的顶端侧配置中心电极;
筒状的主体配件,设置于所述绝缘体的外周;及
垫圈,安装在所述绝缘体与所述主体配件之间,
所述主体配件具有突出部,该突出部具备越靠顶端侧则内径越小的第一倾斜面,并且向径向的内侧突出,
所述绝缘体具有台阶部,该台阶部具备越靠顶端侧则外径越小的第二倾斜面,并且所述第二倾斜面与所述第一倾斜面相对配置,
所述垫圈与所述第一倾斜面和所述第二倾斜面接触配置,
其中,
所述绝缘体具有第一外周面,该第一外周面与所述第二倾斜面的后端侧相邻并且以恒定的外径在所述轴线方向上连续,
所述垫圈与所述绝缘体的外周面中的比所述第二倾斜面靠后端侧的所述第一外周面接触,并与所述主体配件的内周面中的比所述第一倾斜面靠后端侧的部分分离。
2.根据权利要求1所述的火花塞,其中,
在通过所述轴线并沿着所述轴线的截面中,将相当于所述第一倾斜面的直线向径向外侧延长所得的直线与将相当于所述第二倾斜面的直线向径向外侧延长所得的直线交叉。
3.根据权利要求1或2所述的火花塞,其中,
所述绝缘体具有第二外周面,该第二外周面与所述第二倾斜面的顶端侧相邻并且以恒定的外径在所述轴线方向上连续,
所述主体配件具有:第一内周面,在所述第一倾斜面的后端侧配置于所述第一外周面的周围并且以恒定的内径在所述轴线方向上连续;及第二内周面,在所述第一倾斜面的顶端侧配置于所述第二外周面的周围并且以恒定的内径在所述轴线方向上连续,
所述第二内周面的后端与所述第二外周面的间隔小于所述第一外周面的顶端与所述第一内周面的间隔。
4.一种火花塞,具备:
筒状的绝缘体,具有沿轴线方向延伸的轴孔,并在所述轴孔的顶端侧配置中心电极;
筒状的主体配件,设置于所述绝缘体的外周;及
垫圈,安装在所述绝缘体与所述主体配件之间,
所述主体配件具有突出部,该突出部具备越靠顶端侧则内径越小的第一倾斜面,并且向径向的内侧突出,
所述绝缘体具有台阶部,该台阶部具备越靠顶端侧则外径越小的第二倾斜面,并且所述第二倾斜面与所述第一倾斜面相对配置,
所述垫圈与所述第一倾斜面和所述第二倾斜面接触配置,
其中,
所述垫圈与所述绝缘体的外周面中的比所述第二倾斜面靠后端侧的部分接触,并与所述主体配件的内周面中的比所述第一倾斜面靠后端侧的部分分离,
在所述主体配件的内周面,在所述第一倾斜面的后端侧形成有呈向径向外侧遍及整周地凹陷的形状的凹陷部,
所述垫圈以与所述凹陷部内的所述主体配件的内周面分离的状态进入所述凹陷部。
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