JP2007059079A - Spark plug - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用エンジン等の内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine such as an automobile engine.
従来から、スパークプラグとして、中心電極と、この中心電極を保持する絶縁碍子と、先端部に接地電極を備え機関取り付けのための工具係合部を有する主体金具とを備え、主体金具内に絶縁碍子が支持固定された構造のものが知られている。このようなスパークプラグでは、筒状に形成された主体金具内に絶縁碍子を挿入し、主体金具の一方の端部を加締めることによって主体金具内に絶縁碍子を支持固定する構造とすることが一般的である(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as a spark plug, a center electrode, an insulator holding the center electrode, and a metal shell having a ground electrode at the tip and a tool engaging portion for engine mounting are insulated in the metal shell. A structure in which an insulator is supported and fixed is known. Such a spark plug has a structure in which the insulator is supported and fixed in the metal shell by inserting the insulator into the cylindrical metal shell and crimping one end of the metal shell. It is general (see, for example, Patent Document 1).
上記構造のスパークプラグでは、主体金具の加締め部を加締めて係合させるために、絶縁碍子にフランジ状の大径部を形成する必要がある。このためスパークプラグの最大径を細くすることができない。そこで、絶縁碍子を主体金具に、溶接結合、接着結合、焼き嵌め等によって支持固定するようにしたスパークプラグも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In the spark plug having the above-described structure, it is necessary to form a flange-shaped large diameter portion on the insulator in order to crimp and engage the crimped portion of the metal shell. For this reason, the maximum diameter of the spark plug cannot be reduced. Therefore, a spark plug has been proposed in which an insulator is supported and fixed to a metal shell by welding, adhesive bonding, shrink fitting, or the like (see, for example, Patent Document 2).
また、スパークプラグをエンジン等に取り付ける部分には、環状のガスケット(特許文献2におけるシールリング)等を取り付けて気密性を確保するようにしたものが一般的である。しかし、エンジンとの当接部となる座面を先細りとなるテーパー面として、エンジンの座面に直接当接させて気密性をとるようにしたスパークプラグも提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
上記の従来技術において、主体金具と絶縁碍子とを加締めによって固定した上記の従来のスパークプラグでは、十分な固着強度を確保することができ、信頼性も高いが、小型化することが困難である。 In the above-described conventional technology, the above-described conventional spark plug in which the metal shell and the insulator are fixed by caulking can ensure sufficient fixing strength and high reliability, but it is difficult to reduce the size. is there.
また、溶接結合、接着結合、焼き嵌め等によって主体金具と絶縁碍子とを固定した上記の従来のスパークプラグでは、ある程度小型化することは可能であるが、耐振動性や結合部分の十分な信頼性を確保することが困難であるため未だ実用化されるには至っていない。また、ガスケット等を取り付けて、エンジン等との取り付け部の気密性を確保するようになっているので、ガスケットが当接される座面を構成する部分の径が大きくなり、小型化の程度に限界がある。 In addition, the above-described conventional spark plug in which the metal shell and the insulator are fixed by welding, adhesive bonding, shrink fitting, etc., can be downsized to some extent, but vibration resistance and sufficient reliability of the joint are sufficient. It has not yet been put to practical use because it is difficult to ensure the properties. In addition, since a gasket or the like is attached to secure the airtightness of the attachment portion with the engine or the like, the diameter of the portion constituting the seating surface on which the gasket abuts is increased, so that the size can be reduced. There is a limit.
また、ガスケット等を用いない上記した従来のスパークプラグでは、スパークプラグの先細り状のテーパー面と、エンジン等のスパークプラグ取り付け口部に形成されたテーパー面とのテーパー面同士を当接させる構造となっているため、締め付けトルクが得られ難く、特に油等の潤滑剤が付着した場合この傾向が顕著となる。このため、更に締め付けることにより締め付け過ぎでねじ切れが発生する可能性があるという問題がある。 Further, in the above-described conventional spark plug that does not use a gasket or the like, the tapered surface of the spark plug and the tapered surface formed at the spark plug attachment port portion of the engine or the like are brought into contact with each other. Therefore, it is difficult to obtain a tightening torque, and this tendency becomes remarkable particularly when a lubricant such as oil adheres. For this reason, there exists a problem that a screw break may generate | occur | produce by overtightening by further tightening.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。本発明は、締め付け過ぎによるねじ切れの発生可能性の増大等を招くことなく、従来に比べて小型化を図ることのできるスパークプラグを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a spark plug that can be reduced in size as compared with the conventional one without causing an increase in the possibility of thread breakage due to overtightening.
本発明のスパークプラグは、軸方向に延在する中心電極と、該中心電極を保持する略円柱状の絶縁碍子と、先端側に設けられた機関取り付けのためのねじ部と、このねじ部の後端側に設けられた工具係合部と、前記絶縁碍子が圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって嵌合保持される嵌合部及び先端部に設けられた接地電極とを有し、略円筒状の主体金具と、を備えたスパークプラグであって、前記主体金具は、少なくとも前記工具係合部よりも先端側に、機関取り付け時に当該機関と直接当接されて気密を保持する座面であって外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面状の座面を形成する金具中胴部を備えることを特徴とする。 A spark plug according to the present invention includes a center electrode extending in the axial direction, a substantially cylindrical insulator that holds the center electrode, a screw portion provided on the tip side for engine mounting, and a screw portion of the screw portion. A tool engaging portion provided on the rear end side, a fitting portion in which the insulator is fitted and held by any one of press fitting, shrink fitting, and cold fitting, and a ground electrode provided at the tip portion, A spark plug comprising a substantially cylindrical metal shell, wherein the metal shell is in direct contact with the engine at the time of installation of the engine at least on the tip side of the tool engaging portion to maintain airtightness. It is characterized by comprising a metal shell inner body portion that forms an inclined seat surface that is a surface and whose outer peripheral side is located on the tip side from the inner peripheral side.
本発明のスパークプラグにおいては、主体金具の嵌合部にて、圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって絶縁碍子が保持されている。これによって、従来のように主体金具の加締め部を係合させるための大径の部位を絶縁碍子に設ける必要がなく、スパークプラグの最大径を細くすることができる。また、金具中胴部に形成された外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面状(例えば逆テーパー状)の座面を、機関に直接当接させて気密を保持するようになっているので、この金具中胴部の外径を細くすることができ、一層小型化を図ることができる。また、このような形状の座面を機関に直接当接させることにより、油等の潤滑剤が付着した場合においても、締め付けトルクが得られ、締め付け過ぎによるねじ切れの発生可能性の増大を招くこともない。 In the spark plug of the present invention, the insulator is held in the fitting portion of the metal shell by any one of press fitting, shrink fitting, and cold fitting. Thereby, it is not necessary to provide the insulator with a large-diameter portion for engaging the caulking portion of the metal shell as in the prior art, and the maximum diameter of the spark plug can be reduced. Further, an inclined surface (for example, a reverse taper shape) seating surface in which the outer peripheral side formed in the metal shell middle part is located on the tip side from the inner peripheral side is brought into direct contact with the engine to maintain airtightness. As a result, the outer diameter of the inner middle portion of the metal fitting can be reduced, and the size can be further reduced. Further, by bringing the seating surface having such a shape into direct contact with the engine, even when a lubricant such as oil adheres, a tightening torque can be obtained, which increases the possibility of thread breakage due to excessive tightening. There is nothing.
前記座面の形状としては、前記座面を前記軸線を含む断面でみたときに当該座面の内周側基点と外周側基点とを結ぶ線分が軸線に垂直な直線に対してなす挟角が、10〜15度とされた形状とすることが好ましい。これによって、最大面圧を高め、気密性を高めることができる。 As the shape of the seating surface, when the seating surface is seen in a cross section including the axis, the angle between the line segment connecting the inner peripheral base point and the outer peripheral base point of the seat surface with respect to a straight line perpendicular to the axis However, it is preferable to set it as the shape made into 10-15 degree | times. Thereby, the maximum surface pressure can be increased and the airtightness can be increased.
上記スパークプラグの外径は、前記ねじ部の外径が8mm以下、前記金具中胴部の外径が前記ねじ部より大、かつ、前記工具係合部の最小外径が前記金具中胴部の外径より大で11mm以下とされる。これによって、実質的に工具係合部の外径が、主体金具の最大径となり、スパークプラグ全体における最大径となる。これによりスパークプラグ全体として小型化が図れる。 The outer diameter of the spark plug is such that the outer diameter of the threaded portion is 8 mm or less, the outer diameter of the metal fitting middle body portion is larger than the screw portion, and the minimum outer diameter of the tool engaging portion is the metal fitting middle body portion. The outer diameter is larger than 11 mm. Thereby, the outer diameter of the tool engaging portion is substantially the maximum diameter of the metal shell, and the maximum diameter of the entire spark plug. As a result, the overall spark plug can be reduced in size.
前記絶縁碍子が前記嵌合部にて保持される手段としては、圧入を選択することができ、この場合絶縁碍子の圧入部の先端側にテーパーが形成された圧入導入部が設けることが好ましい。これによって、より簡易な工程での製造が可能となり、かつ、十分な抜け荷重を確保することができる。 As a means for holding the insulator in the fitting portion, press-fitting can be selected. In this case, it is preferable to provide a press-fitting introduction portion having a taper formed on the tip side of the press-fitting portion of the insulator. As a result, it is possible to manufacture in a simpler process and to secure a sufficient removal load.
小型化した場合、ねじ首強度や嵌合部とのつなぎ部分の強度が要求される。このため、ビッカース硬度(JIS Z2244(1988)に規定の方法により荷重10Nにて測定した値)は310以上とすることが好ましい。また、ビッカース硬度が500以上となるともろくなり、嵌合後に金具割れが発生する場合がある。このため、前記主体金具の少なくとも前記嵌合部は、ビッカース硬度310〜500とすることが好ましい。 In the case of downsizing, the screw neck strength and the strength of the connecting portion with the fitting portion are required. For this reason, it is preferable that the Vickers hardness (value measured at a load of 10 N by a method defined in JIS Z2244 (1988)) is 310 or more. In addition, when the Vickers hardness is 500 or more, it becomes brittle and cracks in the metal fitting may occur after fitting. For this reason, it is preferable that at least the fitting portion of the metal shell has a Vickers hardness of 310 to 500.
硬度の高い材料を使用した場合、主体金具の嵌合部の肉厚(外径)が大き過ぎると、嵌合部の保持力が極めて高くなるため、絶縁碍子に割れが発生する可能性が高くなる。また、最小肉厚が0.25mm未満となると、製造性が悪くなる。このため、前記主体金具の前記嵌合部の外径を、前記工具係合部の最小外径以下とし、前記嵌合部の最小肉厚を0.25mm以上とすることが好ましい。 When a material with high hardness is used, if the wall thickness (outer diameter) of the fitting part of the metal shell is too large, the holding force of the fitting part becomes extremely high, so there is a high possibility that the insulator will crack. Become. On the other hand, when the minimum thickness is less than 0.25 mm, the productivity is deteriorated. For this reason, it is preferable that the outer diameter of the fitting portion of the metal shell is not more than the minimum outer diameter of the tool engaging portion, and the minimum thickness of the fitting portion is not less than 0.25 mm.
また、請求項7のスパークプラグは、中心電極と、該中心電極を保持する略円柱状の絶縁碍子と、先端側に設けられた機関取り付けのためのねじ部と、このねじ部の後端側に設けられた工具係合部と、前記絶縁碍子が圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって嵌合保持される嵌合部及び先端部に設けられた接地電極とを有し、略円筒状の主体金具と、を備えたスパークプラグであって、前記主体金具の前記工具係合部よりも先端側に、機関取り付け時に当該機関と直接当接されて気密を保持する軸方向に垂直な平面状の座面を形成する金具中胴部が設けられ、前記ねじ部の外径が8mm以下であり、前記金具中胴部の外径が前記ねじ部より大、かつ、前記工具係合部の最小外径が前記金具中胴部の外径より大で11mm以下とされていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a spark plug comprising: a center electrode; a substantially cylindrical insulator that holds the center electrode; a screw portion provided on the front end side for engine attachment; and a rear end side of the screw portion. A tool engaging portion provided in the base, a fitting portion in which the insulator is fitted and held by any one of press fitting, shrink fitting, and cold fitting, and a ground electrode provided at the tip portion, and is substantially cylindrical. A spark plug provided with a metal fitting, and a plane perpendicular to the axial direction that is in direct contact with the engine when the engine is mounted and is kept airtight at the tip side of the tool engagement portion of the metal fitting. A metal fitting middle barrel portion that forms a seating surface, the outer diameter of the screw portion is 8 mm or less, the outer diameter of the metal fitting middle barrel portion is larger than the screw portion, and the tool engaging portion The minimum outer diameter is larger than the outer diameter of the middle part of the metal fitting and is 11 mm or less. I am characterized in.
上記スパークプラグによれば、主体金具の嵌合部にて、圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって絶縁碍子が保持されている。これによって、従来のように主体金具の加締め部を係合させるための大径の部位を絶縁碍子に設ける必要がなく、スパークプラグの最大径を細くすることができる。また、金具中胴部に形成された軸方向に垂直な平面状の座面を、機関に直接当接させて気密を保持するようになっているので、この金具中胴部の外径を細くすることができ、一層小型化を図ることができる。これによって、ねじ部の外径が8mm以下、前記金具中胴部の外径が前記ねじ部より大、かつ、前記工具係合部の最小外径が前記金具中胴部の外径より大で11mm以下とすることが可能となる。また、このような形状の座面を機関に直接当接させることにより、油等の潤滑剤が付着した場合においても、締め付けトルクが得られ、締め付け過ぎによるねじ切れの発生可能性の増大を招くこともない。 According to the spark plug, the insulator is held at the fitting portion of the metal shell by any one of press fitting, shrink fitting, and cold fitting. Thereby, it is not necessary to provide the insulator with a large-diameter portion for engaging the caulking portion of the metal shell as in the prior art, and the maximum diameter of the spark plug can be reduced. In addition, since the flat seat surface perpendicular to the axial direction formed in the metal shell middle part is brought into direct contact with the engine to maintain airtightness, the outer diameter of the metal shell middle part is reduced. Therefore, the size can be further reduced. As a result, the outer diameter of the threaded portion is 8 mm or less, the outer diameter of the metal fitting middle barrel portion is larger than the screw portion, and the minimum outer diameter of the tool engaging portion is larger than the outer diameter of the fitting middle drum portion. It becomes possible to set it as 11 mm or less. Further, by bringing the seating surface having such a shape into direct contact with the engine, even when a lubricant such as oil adheres, a tightening torque can be obtained, which increases the possibility of thread breakage due to excessive tightening. There is nothing.
本発明のスパークプラグによれば、締め付け過ぎによるねじ切れの発生可能性の増大等を招くことなく、従来に比べて小型化を図ることができる。 According to the spark plug of the present invention, it is possible to reduce the size of the spark plug as compared with the related art without causing an increase in the possibility of thread breakage due to excessive tightening.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1に絶縁碍子を主体金具へ組み付ける前の状態を示し、図2に組み付け後の本発明の実施形態に係るスパークプラグを示す。スパークプラグ100は、略筒状の主体金具1と、先端部が突出するようにその主体金具1内に嵌め込まれる略円筒状の絶縁碍子2を備えている。絶縁碍子2内の中心部分にはその軸方向に沿って中心電極3が配置されており、中心電極3の先端部は絶縁碍子2から突出した状態となっている。そして、この中心電極3の先端部と対向するように、接地電極10が配置される。この接地電極10は、一端が主体金具1に結合され、接地電極10と中心電極3の間には所定間隔の火花放電ギャップが形成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state before the insulator is assembled to the metal shell, and FIG. 2 shows the spark plug according to the embodiment of the present invention after the assembly. The
絶縁碍子2は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により略円筒状に構成され、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極3を嵌め込むための貫通孔を有している。そして、貫通孔の一方の端部側に端子金具4が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極3が挿入・固定されている。また、該貫通孔内において端子金具4と中心電極3との間に抵抗体11が配置されている。この抵抗体11の両端部は、導電性ガラスシール層を介して中心電極3と端子金具4とにそれぞれ電気的に接続されている。
The
主体金具1は、例えば、SUS630(ビッカース硬度455)等の金属により円筒状に形成されており、スパークプラグ100のハウジングを構成するとともに、その先端側(図中下側)の外周面には、スパークプラグ100を図示しないエンジンブロックに取り付けるためのねじ部7が形成されている。このねじ部7より後端側の外周部には、主体金具1をエンジンブロックに取り付ける際に、スパナやレンチ等の工具を係合させる工具係合部8が設けられている。
The
上記ねじ部7の後端側で、工具係合部8より先端側、すなわち、ねじ部7と工具係合部8との間には、金具中胴部6が設けられている。この金具中胴部6の先端側(図中下側)の面は、機関(エンジン)取り付け時に当該機関と直接当接されて気密を保持する座面5とされている。この座面5は、図4に拡大して示すように、外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面(逆テーパー面)とされている。この座面5において、逆テーパー角度(座面5を軸線を含む断面でみたときに当該座面5の内周側基点と外周側基点とを結ぶ線分が軸線に垂直な直線に対してなす挟角(図4中に示す角度θ))は、スパークプラグ100を機関に取り付けた際の面圧に影響する。これらの関係を、縦軸を最大面圧、横軸を逆テーパー角度とした図3に示す。この図3に示されるように、逆テーパー角度が10〜15度の範囲では、それ以外の角度の場合に比べて最大面圧が高くなる。このため、座面5を逆テーパー面とした場合、面圧を高めて気密性を高めるという観点からは、逆テーパー角度を10〜15度の範囲とすることが好ましい。なお、上記の座面5は、逆テーパー面に限らず、外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面であれば良く、例えば図5に示すような曲面状のR面としても良い。なお、図6に示すように、工具係合部8の先端側(図中下側)に座面5があり、工具係合部8とは別に設けられた金具中胴部6を備えていない場合でもよい。この場合、実質的に工具係合部8を金具中胴部とみなすことができ、図2に示されるように、工具係合部8と独立した形態で金具中胴部6を備えていなくても問題はない。すなわち、座面5は外周側が内周側より先端側に位置する形態であればよく、図6に示すように工具係合部8の最小径部よりも内側に座面5を形成する金具中胴部があればよいと言える。
On the rear end side of the
一方、工具係合部8より後端側には、嵌合部9が設けられている。この 嵌合部9は、絶縁碍子2を嵌合保持するためのものであり、本実施形態においてこの嵌合部9は、絶縁碍子2を圧入することによって、嵌合保持するようになっている。このように、嵌合部9を工具係合部8よりも後端側に設けることにより、工具係合部8に工具を係合させてスパークプラグ100をエンジンブロックに締め付けた際などに、嵌合部9にねじれトルク及び軸力が加わることを防止でき、嵌合部9における結合部分(嵌合保持)の信頼性を向上させることができる。すなわち、スパークプラグ100のエンジンブロックへの取り付け、取り外しを繰り返して何度も行ったとしても、嵌合部9にねじれトルク及び軸力が加わらないので、絶縁碍子2との結合状態に緩み等が生じることがない。また、主体金具1の後端側で絶縁碍子2を支持することにより、絶縁碍子2が振動した際の振動周波数を高めることができ、耐振動性を向上させることができる。この圧入の際は、主体金具1の座面5を支持して絶縁碍子2の圧入を行っている。主体金具1は公知の製造方法によって先端に接地電極10が接合されているので(図1参照。)この接地電極10を変形させてしまうことなく圧入を行うためには座面5を支持して圧入することが望ましい。
On the other hand, a
また、上記のような嵌合部9を、例えばねじ部7の部分に設けたとすると、絶縁碍子2の圧入によってねじ部7が膨らみ、ねじ精度が低下する可能性があるが、本実施形態のように、工具係合部8よりも後端側に設けることにより、このような不具合が生じることを防止することができる。
Further, if the
一方、図1に示すように、絶縁碍子2は、先端側から順に小径部21、中径部22、大径部23とされている。そして、大径部23の中径部22側端部には、所定角度のテーパーが形成され、主体金具1の嵌合部9に圧入するための圧入導入部24とされている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
上記のように、本実施形態では、嵌合部9に、絶縁碍子2を圧入して嵌合保持する構成となっているので、従来のように主体金具の加締め部を係合させるための大径の部位を絶縁碍子2に設ける必要がなく、スパークプラグ100の最大径を細くすることができる。なお、圧入の他、焼き嵌め、冷やし嵌め、或いはこれらの組み合わせによって、嵌合部9に絶縁碍子2を嵌合させるようにしても良い。
As described above, in the present embodiment, the
また、上記のように本実施形態では、金具中胴部6に形成された外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面状の座面5を、機関に直接当接させて気密を保持するようになっているので、ガスケット等を挟み込んで押圧するための大径部を設ける必要がなく、この金具中胴部6の外径を細くすることができる。このため、一層小型化を図ることができる。また、このような形状の座面を機関に直接当接させることにより、油等の潤滑剤が付着した場合においても、締め付けトルクが得られ、締め付け過ぎによるねじ切れの発生可能性の増大を招くこともない。比較のため、図8に、従来のスパークプラグ200の構成を示す。スパークプラグ200では、絶縁碍子202が、主体金具201の後端部の加締め部209により、加締めにより支持されており、金具中胴部206の先端側に設けられた座面205側には、ガスケット220が設けられる。そして、座面205と機関の当接面との間にこのガスケット220を挟みこんで押圧し、気密を保持するため、金具中胴部206は、大径とされている。なお、図8において、204は端子金具、207はねじ部、208は工具係合部、210は接地電極である。
In addition, as described above, in this embodiment, the
本実施例では、ねじ部7の外径が8mm、金具中胴部6の外径がねじ部7より大、かつ、工具係合部8の最小外径が金具中胴部7の外径より大で11mmとされている。これによって、実質的に工具係合部8の外径が、主体金具1の最大径となり、スパークプラグ全体における最大径となる。これにより、スパークプラグ100の最大径を細くすることができ、小型化することができる。これによって、エンジンブロックに設けるスパークプラグ100取り付け用の孔の径を小さくすることができ、エンジン設計における自由度を高めることができる。
In the present embodiment, the outer diameter of the threaded
上記のようにスパークプラグ100を小型化した場合、ねじ首強度や嵌合部とのつなぎ部分の強度が要求される。このため、主体金具1、特に嵌合部9は、ビッカース硬度(JIS Z2244(1988)に規定の方法により荷重10Nにて測定した値)が310以上となるよう構成することが好ましい。また、ビッカース硬度が500以上となるともろくなり、嵌合部9に絶縁碍子2を圧入した後に金具割れが発生する場合がある。このため、主体金具1の少なくとも嵌合部9は、ビッカース硬度310〜500の範囲となるように構成することが好ましい。
When the
また、上記のようにビッカース硬度が310〜500のように硬度の高い材料を使用した場合、主体金具1の嵌合部9の肉厚(図1に示すT)が大き過ぎると、嵌合部9の保持力が極めて高くなるため、絶縁碍子2に割れが発生する可能性が高くなる。また、最小肉厚が0.25mm未満となると、製造性が悪くなる。このため、主体金具1の嵌合部9の外径を、工具係合部8の最小外径以下とし、嵌合部9の最小肉厚を0.25mm以上とすることが好ましい。また、嵌合部9において絶縁碍子2と当接する部分の長さは1mm以上とすることが好ましい。しかしながら、長すぎると過剰な圧入荷重必要としてしまうため作製の面からは嵌合部9の内径を上限とすることが好ましい。
Further, when a material having high hardness such as Vickers hardness of 310 to 500 is used as described above, if the thickness (T shown in FIG. 1) of the
ところで、上記のように硬度の高いものは、加工性が難しくなる。したがって、加工時には比較的加工性のよい(硬度の低い)状態で加工して、大まかに寸法を仕上げて(完成寸法でも良い)、焼入れ、焼き戻し、または析出硬化によって硬さを調節し、その後、正規の寸法に仕上げると効率が良くなる。また、冷鍛等の塑性加工にて主体金具1を製造する時は、冷鍛前の素材は硬度の低い状態で、塑性加工をすることで形状を作ると同時にその時の加工硬化を用いて、冷鍛完成時に形状と硬度を調節する方法も効率が良い。
By the way, as above-mentioned, a thing with high hardness becomes difficult to process. Therefore, when processing, process with relatively good workability (low hardness), finish the dimensions roughly (may be finished dimensions), adjust the hardness by quenching, tempering or precipitation hardening, and then Finishing with regular dimensions improves efficiency. Moreover, when manufacturing the
絶縁碍子2を主体金具1に圧入する際には、潤滑材を使用すれば、圧入荷重を少なくすることができる。そして、圧入完了後、熱処理によって潤滑材を分解すれば、結合性を向上させることができる。このような潤滑材としては、例えばパスキンM30(商品名)、セロゾール(商品名)等を使用することができる。
When the
また、本実施形態のスパークプラグ100では、絶縁碍子2を主体金具1に圧入した後、熱処理を行っている。このように、圧入後熱処理すると、抜け荷重を増大させることができる。これは、圧入時に、点接触の状態であった圧入部分が、熱処理によって面接触状態になるためと考えられる。熱処理は、例えば大気中において、温度300℃で15分程度行うことが好ましい。このような圧入後の熱処理を行わなかった場合、圧入荷重と抜け荷重は略同一となる。ところが、上記のような熱処理を行うことにより、例えばねじ部の直径8mmのスパークプラグの場合に実際に測定したデータの一例を挙げれば、圧入荷重が157Kgに対して、室温での抜け荷重が357Kg、200℃での抜け荷重が276Kgとなった。
Moreover, in the
さらに、本実施形態のスパークプラグ100では、嵌合部9の内面と絶縁碍子2の外側との間で、必要とされる気密性が確保できるようになっている。スパークプラグ100を取り付けた状態で内部から1.55MPaの圧力が加わった場合の気密性について測定したところ、常温では漏れ量が略0ml/min、200℃で略1ml/min程度であり、一般に市販されている加締めによるスパークプラグと同等以上の気密性が確保されていることが分かった。このように、本実施形態に係るスパークプラグ100では、嵌合部9において気密性を確保するようになっているので、従来のように気密性を確保するためのシールとなるタルク粉末等を充填する必要がなく、このため構造を簡易化することができる。
Furthermore, in the
図7は、他の実施形態のスパークプラグ110の構成を示すもので、このスパークプラグ110では、金具中胴部6の座面50が、軸方向に垂直な平面状とされ、機関(エンジン)取り付け時に当該機関とこの平面状の座面50を直接当接して気密を保持するようになっている。また、この実施形態のスパークプラグ110では、ねじ部7の外径が8mm以下、金具中胴部6の外径がねじ部7より大、かつ、工具係合部8の最小外径が金具中胴部6の外径より大で11mm以下とされている。
FIG. 7 shows a configuration of a
上記構成のスパークプラグ110によれば、前記の実施形態と同様な効果が得られるとともに、座面50が平面状であるのでその加工を比較的容易に行うことができ、製造工程の簡素化を図ることができる。
According to the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
1……主体金具、2……絶縁碍子、3……中心電極、5……座面、6……金具中胴部、7……ねじ部、8……工具係合部、9……嵌合部、100……スパークプラグ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該中心電極を保持する略円柱状の絶縁碍子と、
先端側に設けられた機関取り付けのためのねじ部と、このねじ部の後端側に設けられた工具係合部と、前記絶縁碍子が圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって嵌合保持される嵌合部及び先端部に設けられた接地電極とを有し、略円筒状の主体金具と、を備えたスパークプラグであって、
前記主体金具は、少なくとも前記工具係合部よりも先端側に、機関取り付け時に当該機関と直接当接されて気密を保持する座面であって外周側が内周側より先端側に位置する傾斜面状の座面を形成する金具中胴部を備えることを特徴とするスパークプラグ。 A central electrode extending in the axial direction;
A substantially cylindrical insulator holding the center electrode;
The screw part for engine attachment provided on the front end side, the tool engagement part provided on the rear end side of the screw part, and the insulator are fitted and held by press fitting, shrink fitting, or cold fitting A spark plug having a fitting portion and a ground electrode provided at the tip portion, and having a substantially cylindrical metal shell,
The metallic shell is a seating surface that is in direct contact with the engine and keeps hermeticity at the time of mounting the engine at least on the tip side of the tool engaging portion, and the outer peripheral side is located on the tip side from the inner peripheral side. A spark plug, comprising: a metal barrel portion forming a cylindrical seating surface.
前記座面を前記軸線を含む断面でみたときに当該座面の内周側基点と外周側基点とを結ぶ線分が軸線に垂直な直線に対してなす挟角が、10〜15度とされていることを特徴とするスパークプラグ。 The spark plug according to claim 1, wherein
When the seating surface is viewed in a cross section including the axis, the included angle formed by a line segment connecting the inner peripheral base point and the outer peripheral base point of the seat surface with respect to a straight line perpendicular to the axis is 10 to 15 degrees. A spark plug characterized by
前記ねじ部の外径が8mm以下であり、前記金具中胴部の外径が前記ねじ部より大、かつ、前記工具係合部の最小外径が前記金具中胴部の外径より大で11mm以下とされていることを特徴とするスパークプラグ。 The spark plug according to claim 1 or 2,
The outer diameter of the screw portion is 8 mm or less, the outer diameter of the metal shell middle portion is larger than the screw portion, and the minimum outer diameter of the tool engaging portion is larger than the outer diameter of the metal fitting middle drum portion. A spark plug characterized by being 11 mm or less.
前記絶縁碍子が前記嵌合部にて、圧入により保持されていることを特徴とするスパークプラグ。 In the spark plug according to any one of claims 1 to 3,
A spark plug, wherein the insulator is held by press fitting at the fitting portion.
前記主体金具の少なくとも前記嵌合部がビッカース硬度310〜500とされていることを特徴とするスパークプラグ。 In the spark plug according to any one of claims 1 to 4,
A spark plug characterized in that at least the fitting portion of the metal shell has a Vickers hardness of 310 to 500.
前記主体金具の前記嵌合部の外径が、前記工具係合部の最小外径以下であり、かつ、前記嵌合部の肉厚が0.25mm以上であることを特徴とするスパークプラグ。 In the spark plug according to any one of claims 1 to 5,
The spark plug according to claim 1, wherein an outer diameter of the fitting portion of the metal shell is less than or equal to a minimum outer diameter of the tool engaging portion, and a thickness of the fitting portion is 0.25 mm or more.
該中心電極を保持する略円柱状の絶縁碍子と、
先端側に設けられた機関取り付けのためのねじ部と、このねじ部の後端側に設けられた工具係合部と、前記絶縁碍子が圧入、焼き嵌め、冷やし嵌めのいずれかによって嵌合保持される嵌合部及び先端部に設けられた接地電極とを有し、略円筒状の主体金具と、を備えたスパークプラグであって、
前記主体金具の前記工具係合部よりも先端側に、機関取り付け時に当該機関と直接当接されて気密を保持する軸方向に垂直な平面状の座面を形成する金具中胴部が設けられ、
前記ねじ部の外径が8mm以下であり、前記金具中胴部の外径が前記ねじ部より大、かつ、前記工具係合部の最小外径が前記金具中胴部の外径より大で11mm以下とされていることを特徴とするスパークプラグ。 A center electrode;
A substantially cylindrical insulator holding the center electrode;
The screw part for engine attachment provided on the front end side, the tool engagement part provided on the rear end side of the screw part, and the insulator are fitted and held by press fitting, shrink fitting, or cold fitting A spark plug having a fitting portion and a ground electrode provided at the tip portion, and having a substantially cylindrical metal shell,
At the tip side of the tool engaging portion of the metal shell, a metal fitting middle body portion is provided that forms a flat seat surface perpendicular to the axial direction that is in direct contact with the engine and maintains airtightness when the engine is mounted. ,
The outer diameter of the screw portion is 8 mm or less, the outer diameter of the metal shell middle portion is larger than the screw portion, and the minimum outer diameter of the tool engaging portion is larger than the outer diameter of the metal fitting middle drum portion. A spark plug characterized by being 11 mm or less.
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