JP2019087328A - Spark plug, and manufacturing method of spark plug - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示された技術は、概してスパークプラグに関し、特に、内燃機関用スパークプラグに関する。 The technology disclosed herein relates generally to spark plugs, and more particularly to spark plugs for internal combustion engines.
本明細書に開示された技術は、請求項1のプリアンブル部に規定の特徴を有するスパークプラグと、請求項12に規定の特徴を有するスパークプラグの製造方法に関する。
The technology disclosed herein relates to a spark plug having the features defined in the preamble of
ドイツ特許出願公開第102012101168A1号明細書に開示されるスパークプラグは、内部に絶縁体が気密状態で挿入された通路を有する本体を備える。絶縁体を挿入後に、本体の後端で、絶縁体の保持機構として本体の縁が内側に折り込まれて、絶縁体肩部に係合している。本体は、断面が減少した収縮域を有する。この収縮域が電流パルスにより加熱されて、同時に軸方向の力を加えることで据え込み加工される。続く冷却により本体が収縮域部分で収縮し、絶縁体が軸方向の与圧力により本体内にクランプされる。既知のこの方法は実際によく使用されており、「電気アプセット加工」とも呼ばれる。内燃機関の動作中に燃焼室に接するスパークプラグ前端に作用する燃焼ガスが本体内の通路、特に、絶縁体と本体との間の中間空間を通過しないよう、通路はこのようにして封止されている。
The spark plug disclosed in
スパークプラグの比較的長期の動作期間中に、たとえば本体材料の疲労および/または本体の偶発的な過熱により、長手方向に作用する与圧力が低減すると、燃焼ガスが絶縁体と本体との間の中間空間に侵入したり、または通路を通って内燃機関の燃焼室から外へ漏れ出したりする可能性がある。これは望ましくない。高温の燃焼ガス流が通路を流れるとスパークプラグの過熱につながり、本体後端のフランジ縁の力が低減して、絶縁体が本体から後方へ押し出される可能性すらある。高圧の燃焼ガスによって絶縁体が射出されることにより、かなりの損害を与える可能性がある。 During relatively long periods of operation of the spark plug, if the longitudinally acting pressure is reduced, for example due to fatigue of the body material and / or accidental overheating of the body, the combustion gas will flow between the insulator and the body. There is the possibility of entering an intermediate space or leaking out of the combustion chamber of the internal combustion engine through the passage. This is not desirable. The hot combustion gas flow through the passage leads to overheating of the spark plug, which reduces the force at the flange edge at the rear end of the body and may even push the insulator back from the body. Injection of the insulator by the high pressure combustion gas can cause considerable damage.
当初述べた種類のスパークプラグおよび製造方法は、ドイツ特許出願公告第102006043593B3号明細書より知られている。既知のスパークプラグは、内部に絶縁体が位置して、係合保持機構により与圧力の下で保持される通路を有する本体を備える。本体には、保持機構の前端から遠く離れた反対側に重なる係合固定機構が装着されている。固定機構は筒状のハウジングと、後端上に溶接された六角部分を備え、該六角部分は、スパークプラグの部品、特に絶縁体が、危険なレベルの最大圧力によって保持機構が万一故障した場合に筒状のハウジングから飛び出すのを防ぐために設けられている。筒状ハウジングは側面に少なくとも1つのベント孔を備え、過度の圧力を径方向に逃すことができる。筒状ハウジングの後部にはテフロン製のシールリングが設けられ、絶縁体後端から中央導体が突出する後方領域に漏出ガスが侵入するのを防いでいる。筒状ハウジングは六角部まで連続する円滑な内壁を有しているため、万一故障の際に絶縁体が飛び出るときは、絶縁体はかなり長い距離に渡ってまず加速されてから、六角部により形成される狭小部に高速で衝突することになる。 A spark plug of the kind originally mentioned and a method of manufacture are known from DE 102006043593 B3. The known spark plug comprises a body having an insulator located therein and having a passageway which is held under pressure by the engagement and holding mechanism. The main body is fitted with an engaging and fixing mechanism that overlaps on the opposite side far from the front end of the holding mechanism. The fixing mechanism comprises a cylindrical housing and a hex portion welded on the rear end, which causes parts of the spark plug, in particular the insulator, to fail in the holding mechanism due to dangerous levels of maximum pressure It is provided to prevent the case from popping out of the cylindrical housing. The cylindrical housing is provided with at least one vent hole on the side, which allows the excess pressure to be relieved in the radial direction. A Teflon seal ring is provided at the rear of the cylindrical housing to prevent leakage gas from entering the rear area where the central conductor protrudes from the rear end of the insulator. Since the cylindrical housing has a smooth inner wall which continues to the hexagonal portion, if the insulator pops out in the event of failure, the insulator is first accelerated over a relatively long distance, and then the hexagonal portion It will collide with the narrow part formed at high speed.
ドイツ特許出願公開第102008040285A1号明細書には、設置スペースを最適化するスパークプラグの特殊形状が開示されており、これは、シリンダーヘッドの特殊設計を必要とする。ここでは、本体はシリンダーヘッド内にねじ止めするための雄ねじを備えていない。その代わりに、本体後端領域にクランプナットが設けられ、クランプナットが雄ねじを有する。雄ねじはシリンダーヘッドの対応する雌ねじにねじ込まれて、スパークプラグの本体を燃焼室の方向にシール台座に向けて押圧する。絶縁体の適切な設計によって、故障の際に絶縁体が後方に本体から飛び出るのをクランプナットが防止する。 DE 102 00 040 285 A1 discloses a special shape of spark plug which optimizes the installation space, which requires a special design of the cylinder head. Here, the body does not have an external thread for screwing into the cylinder head. Instead, a clamp nut is provided in the rear end region of the body, the clamp nut having an external thread. The male thread is screwed into the corresponding female thread of the cylinder head to press the body of the spark plug towards the combustion chamber towards the seal seat. By proper design of the insulator, the clamp nut prevents the insulator from popping back from the body in the event of a failure.
ドイツ特許出願公開第10227371A1号明細書は、圧電センサを有するスパークプラグを開示している。センサは絶縁体保持機構と絶縁体後端に重なるスリーブとの間で間隙なく配され、燃焼圧力の変化とともに起きる保持機構の変形を測定する。スリーブは本体前端側に向き、本体の円筒部分に溶接される、急激に断面が減少した端部を有する。スリーブのこの薄壁端部は、保持機構の故障の際に本体から後方へ加速される絶縁体を止めるほど十分頑強ではない。米国特許出願第2,300,646号明細書より、本体と絶縁体保持機構とを有し、保持機構に重なるゴムキャップが本体後端上に配置されたスパークプラグが知られている。このようなゴムキャップも同様に、保持機構の故障の際に絶縁体の飛び出しを防止するのには向かない。欧州特許公開第1,265,328A1号明細書は、多数部品を組み立てて形成され内部に絶縁体が保持された本体を備えるスパークプラグを開示している。ハウジング部品は溶接工程により接触領域で互いに与圧が付加され、絶縁体が本体内に封止されている。 German patent application DE 102 27 371 A1 discloses a spark plug having a piezoelectric sensor. A sensor is closely spaced between the insulator retaining mechanism and the sleeve overlying the insulator back end to measure the deformation of the retaining mechanism that occurs with changes in combustion pressure. The sleeve is oriented towards the front end of the body and has a sharply reduced end which is welded to the cylindrical portion of the body. This thin-walled end of the sleeve is not robust enough to stop the insulator being accelerated back from the body in the event of failure of the retention mechanism. U.S. Pat. No. 2,300,646 discloses a spark plug having a main body and an insulator holding mechanism, and a rubber cap overlapping the holding mechanism is disposed on the rear end of the main body. Such rubber caps are likewise not suitable for preventing the insulator from popping out in case of failure of the holding mechanism. European Patent Publication No. 1,265,328 A1 discloses a spark plug comprising a body formed by assembling a plurality of parts and having an insulator held therein. The housing parts are pressurized with one another in the contact area by a welding process and the insulator is sealed within the body.
ドイツ特許出願公開第10227371A1号明細書は、圧電センサを有するスパークプラグを開示している。センサは絶縁体保持機構と絶縁体後端に重なるスリーブとの間で間隙なく配され、燃焼圧力の変化とともに起きる保持機構の変形を測定する。スリーブは本体前端側に向き、本体の円筒部分に溶接される、急激に断面が減少した端部を有する。スリーブのこの薄壁端部は、保持機構の故障の際に本体から後方へ加速される絶縁体を止めるほど十分頑強ではない。米国特許出願第2,300,646号明細書より、本体と絶縁体保持機構とを有し、保持機構に重なるゴムキャップが本体後端上に配置されたスパークプラグが知られている。このようなゴムキャップも同様に、保持機構の故障の際に絶縁体の飛び出しを防止するのには向かない。欧州特許公開第1,265,328A1号明細書は、多数部品を組み立てて形成され内部に絶縁体が保持された本体を備えるスパークプラグを開示している。ハウジング部品は溶接工程により接触領域で互いに与圧が付加され、絶縁体が本体内に封止されている。 German patent application DE 102 27 371 A1 discloses a spark plug having a piezoelectric sensor. A sensor is closely spaced between the insulator retaining mechanism and the sleeve overlying the insulator back end to measure the deformation of the retaining mechanism that occurs with changes in combustion pressure. The sleeve is oriented towards the front end of the body and has a sharply reduced end which is welded to the cylindrical portion of the body. This thin-walled end of the sleeve is not robust enough to stop the insulator being accelerated back from the body in the event of failure of the retention mechanism. U.S. Pat. No. 2,300,646 discloses a spark plug having a main body and an insulator holding mechanism, and a rubber cap overlapping the holding mechanism is disposed on the rear end of the main body. Such rubber caps are likewise not suitable for preventing the insulator from popping out in case of failure of the holding mechanism. European Patent Publication No. 1,265,328 A1 discloses a spark plug comprising a body formed by assembling a plurality of parts and having an insulator held therein. The housing parts are pressurized with one another in the contact area by a welding process and the insulator is sealed within the body.
本明細書に開示された技術は、当初述べた種類のスパークプラグ、およびスパークプラグの製造方法を改善することを目的とする。 The technology disclosed herein is directed to improving the spark plug of the type originally described and the method of manufacturing the spark plug.
本目的は、請求項1の特徴を有するスパークプラグおよび請求項12の特徴を有する方法により達成することができる。有用な改善点は従属項の内容の通りである。
This object can be achieved by a spark plug having the features of
スパークプラグは、前端、後端、長手方向、および長手方向に延びる通路を有する金属本体を備える。本体に導電的に接続された少なくとも1つの接地電極を前端に位置させることができる。中央電極を備える絶縁体が通路内に位置している。中央電極は前端領域で絶縁体から突出し、また、前記少なくとも1つの接地電極とともに、スパークギャップまたはスパーク空隙を形成することができる。本体はその前端領域で、通路内に位置する絶縁体用のシール台座を有する。本体はその後端領域に、絶縁体を係合して本体内に保持する保持機構を有し、これにより絶縁体が与圧力により長手方向にシール台座に向けて押圧され、燃焼ガス流が通過しないよう通路が封止される。保持機構は円環形状、特に、絶縁体を囲む連続的な円環形状として設計することができる。保持機構は本体内の通路の狭窄部により形成することができる。保持機構は、特に、絶縁体の挿入後に本体の縁をフランジ形状にすることで形成することができる。絶縁体は、後端の方向に向いた、本体の保持機構が係合する絶縁体肩部を有することができる。本体は、少なくともシール台座から保持機構まで延び、特にシール台座および保持機構を含む部分を、単一の連続した部品として設計することができる。 The spark plug comprises a metal body having a front end, a rear end, a longitudinal direction, and a longitudinally extending passage. At least one ground electrode conductively connected to the body may be located at the front end. An insulator comprising a central electrode is located in the passage. The central electrode may project from the insulator in the front end region and may form, with the at least one ground electrode, a spark gap or spark gap. At its front end area, the body has a sealing seat for the insulator located in the passage. The body has at its rear end area a retention mechanism which engages the insulator and holds it in the body, whereby the insulator is pressed longitudinally towards the seal pedestal by pressure and the combustion gas flow does not pass The passage is sealed. The retention mechanism can be designed as an annular shape, in particular as a continuous annular shape surrounding the insulator. The retention mechanism can be formed by a constriction of the passage in the body. The retention mechanism can be formed, in particular, by flanging the edge of the body after insertion of the insulator. The insulator may have an insulator shoulder that is oriented towards the rear end and engaged by the retention mechanism of the body. The body extends at least from the seal seat to the holding mechanism, and in particular the part comprising the seal seat and the holding mechanism can be designed as a single continuous part.
絶縁体は、本体の前端に対向し、特にシールリングを介在させて、本体のシール台座に載置される、肩部を有することができる。絶縁体は、同様に、長手方向に延びて内部に中央電極が位置する通路を備えることができる。絶縁体の後端から突出し、電力線の接続に使用することができる点火器を、絶縁体通路内に位置させることができる。点火器と中央電極とは、導電性の溶融ガラス要素により絶縁体通路内部で互いに接続され、溶融ガラス要素は同時に、燃焼ガス流が流れないよう絶縁体内通路を封止する。 The insulator may have a shoulder facing the front end of the body and resting on the seal pedestal of the body, inter alia through the seal ring. The insulator may likewise comprise a channel extending longitudinally and inside which the central electrode is located. An igniter can be located in the insulator passage that projects from the back end of the insulator and can be used to connect a power line. The igniter and the central electrode are connected to each other inside the insulator passage by a conductive molten glass element, and the molten glass element simultaneously seals the in-insulator passage so that the combustion gas flow does not flow.
保持機構の前端とは反対側に少なくとも部分的に重なる係合固定機構が、本体に装着されている。一実施形態によれば、絶縁体は、固定機構の前端とは反対側から突出している。固定機構は保持機構に重なり、保持機構との間に間隙を形成し、また、絶縁体との間に間隙を形成する。いずれの間隙も小さい。固定機構および保持機構間の間隙、および/または、固定機構および絶縁体間の間隙は、最大2mmであり、特に、最大1mmが好ましい。本体は、後端側を向き固定機構が装着される外側肩部を備えることができる。固定機構は、間隙を形成して絶縁体を囲み、間隙を形成して保持機構に重なる円環部を備えることができる。固定機構の円環部の内形は、特に、保持機構および/または本体後端から突出する絶縁体の外形に合致したものとすることができる。 An engagement locking mechanism is mounted to the body that at least partially overlaps the side opposite to the front end of the retention mechanism. According to one embodiment, the insulator projects from the side opposite to the front end of the fastening mechanism. The securing mechanism overlaps the retaining mechanism, forming a gap with the retaining mechanism, and a gap with the insulator. Both gaps are small. The gap between the locking mechanism and the holding mechanism and / or the gap between the locking mechanism and the insulator is at most 2 mm, in particular at most 1 mm is preferred. The body can be provided with an outer shoulder which is oriented towards the rear end and on which the locking mechanism is mounted. The securing mechanism may comprise a torus that forms a gap to surround the insulator and forms a gap to overlap the retaining mechanism. The inner shape of the annulus of the fixing mechanism can in particular be matched to the outer shape of the holding mechanism and / or the insulator projecting from the rear end of the main body.
スパークプラグの製造方法においては、通路を有する本体内にまず絶縁体を設置し、係合保持機構により内部の所定位置に固定する。保持機構の形成および絶縁体の定位置への固定は、たとえば絶縁体挿入後に本体後端の縁をフランジ状にするなどの既知の方法で行うことができる。次に、係合固定機構を本体上に、保持機構に少なくとも部分的に重なるように設置して本体に結合する。設置の際は、固定機構を長手方向に滑らせ、絶縁体が固定機構の前端とは反対側から突出するようにして本体上に装着する。さらに、固定機構は本体の外側肩部に、特に空隙なく接触する一方、固定機構の保持機構に重なる部分は保持機構および絶縁体のそれぞれとの間に間隙を形成するように、滑らせて装着する。固定機構は本体の、特にその外側肩部に、溶接により結合することができる。固定機構および本体は、本体の周方向に、特に、本体の全周に渡る溶接継ぎ目機構により、互いに溶接することができる。特に、絶縁体の挿入後、外側肩部と保持機構との間で本体を長手方向に据え込み加工し、固定機構は据え込み加工終了までは設置および装着されないようにすることができる。 In a method of manufacturing a spark plug, first, an insulator is placed in a main body having a passage, and fixed at a predetermined position inside by an engagement holding mechanism. The formation of the holding mechanism and the fixing of the insulator in place can be carried out in a known manner, for example by flanging the edge of the rear end of the body after the insulator has been inserted. Next, the engagement and fixing mechanism is installed on the main body so as to at least partially overlap the holding mechanism and coupled to the main body. At the time of installation, the fixing mechanism is slipped in the longitudinal direction, and the insulator is mounted on the main body so that the insulator protrudes from the opposite side to the front end of the fixing mechanism. In addition, the securing mechanism contacts the outer shoulder of the body, in particular without gaps, while the portion overlapping the retaining mechanism of the securing mechanism is slip mounted so as to form a gap between each of the retaining mechanism and the insulator. Do. The fixing mechanism can be connected by welding to the body, in particular to the outer shoulder thereof. The fixing mechanism and the body can be welded to one another in the circumferential direction of the body, in particular by means of a welding seam mechanism around the entire circumference of the body. In particular, after insertion of the insulator, the body can be longitudinally set in a longitudinal direction between the outer shoulder and the holding mechanism so that the fixing mechanism can not be installed and mounted until the setting completion.
一または複数の実施形態は、次のような重要な利点を有する場合がある。
・万一保持機構が故障した場合、固定機構が確実に本体内の絶縁体を固定する。保持機構の故障はたとえば材料疲労やスパークプラグ過熱により起きる可能性があり、上で述べたように安全上のリスクが高い。
・万一保持機構が故障した場合、固定機構は間隙が小さいため即座に絶縁体を捉え、絶縁体が長い距離に渡って高速に加速されたり本体から飛び出たりするのを防ぐ。絶縁体があちこち飛び回ることが防止される。
・本体後端縁をフランジ状にし、収縮域に電気アプセット加工を施すことにより絶縁体にスパークプラグ長手方向に作用する与圧力を生成する、本体への絶縁体設置方法は、実績のある既知の方法であるが、これを、特に固定機構を定位置に設置する前に、引き続き使用することができる。
・固定機構は、たとえば固定スリーブの形で、多大な労を要することなく、本体後端に装着することができる。
・固定機構は、特に、700℃に達する高温域でも信頼性高く機能する。
・間隙、特に、固定機構および絶縁体間の円環間隙は、ドイツ特許出願公開第102012101168A1号明細書より知られる固定機構のないスパークプラグで以前から起きているような故障時には、高温ガスを確実に軸方向に逃すものである。ドイツ特許出願公告第102006043593B3号明細書のように、断面を弱体化させる空孔を追加で固定機構に設ける必要はない。さらに、この狭い間隙によって、故障時にはある程度絶縁体のセンタリングが行われる。これに対して通常の動作時には、間隙があることによって、固定機構が絶縁体に望ましくない力を付加することがない。この機構により、安全性を全体的に改善することができる。
・固定機構の内形が保持機構の外形に合致したものであると、故障時には後方へ拡大する保持機構が、わずかな間隙を越えた直後に固定機構上に突き当たり、確実に支持されるので、絶縁体が強く加速されることがない。
・固定機構と保持機構間の間隙によって、固定機構を確実に本体上に滑らせて外側肩部に接触させ、そこで信頼性の高い結合部、特に、溶接継ぎ目を形成することができる。特に、固定機構と保持機構間の間隙は、個々の部品に製造上の公差があったとしても、固定機構の保持機構に重なる部分が保持機構に触れないような所定の方法で、固定機構が確実に本体の外側肩部に接するのに足りるだけの大きさとなるように選択される。このようにして、信頼性高いスパークプラグ製造を確実なものとすることができる。
One or more embodiments may have the following important advantages.
・ If the holding mechanism fails, the fixing mechanism securely fixes the insulator in the main body. Failure of the holding mechanism can occur, for example, due to material fatigue or spark plug overheating, and as mentioned above, there is a high safety risk.
• If the holding mechanism fails, the fixing mechanism has a small gap so that it immediately catches the insulator and prevents the insulator from being accelerated at high speeds or jumping out of the main body over a long distance. Insulators are prevented from flying around.
The method of installing the insulator on the main body by producing a pressure acting on the insulator in the longitudinal direction of the spark plug by forming the flange on the rear end edge of the main body and applying the electrical upset processing to the contraction area is known and proven. As a method, it can continue to be used, especially before the fixing mechanism is in place.
The fixing mechanism can be mounted, for example in the form of a fixing sleeve, at the rear end of the main body without great effort.
-The fixing mechanism works with high reliability, especially at high temperatures reaching 700 ° C.
The gap, in particular the annular gap between the fastening mechanism and the insulator, ensures a hot gas in the event of a failure which has previously occurred in spark plugs without fastening mechanism known from
-If the inner shape of the fixing mechanism conforms to the outer shape of the holding mechanism, the holding mechanism, which expands backward in the event of a failure, strikes on the fixing mechanism immediately after passing a slight gap, and is securely supported. The insulator is not strongly accelerated.
The gap between the locking mechanism and the holding mechanism ensures that the locking mechanism slides on the body into contact with the outer shoulder, where a reliable joint, in particular a welded joint, can be formed. In particular, the clearance between the fixing mechanism and the holding mechanism is determined in such a way that the fixing mechanism does not touch the holding mechanism, even if the individual parts have manufacturing tolerances, that the part overlapping the holding mechanism of the fixing mechanism does not touch the holding mechanism. It is chosen to be large enough to touch the outer shoulder of the body. In this way, reliable spark plug production can be ensured.
一実施形態では、固定機構は、本体後端上に設置される固定スリーブを有することができる。固定スリーブは、特に、本体後端に圧着または螺合することができる。固定スリーブ装着のため、本体に溶接することができる。本体は、固定スリーブを圧着するために、後端を円筒形状に形成することができる。固定機構の円環部は、固定スリーブの内形のうちの特に連続してリング状に延びる狭窄部により形成することができる。固定スリーブの狭窄部と反対端は、本体の外側肩部に溶接することができる。外側肩部とこれに装着される固定スリーブとの組み合わせによって、標準的シリンダーヘッドで引き続き使用可能な既存の基準に対応するスパークプラグの外形を維持することができる。 In one embodiment, the locking mechanism can have a locking sleeve located on the rear end of the body. The fixed sleeve can in particular be crimped or screwed to the rear end of the body. It can be welded to the body for attachment of the fixed sleeve. The body may be cylindrically shaped at its rear end in order to crimp the fixed sleeve. The annular part of the fixing mechanism can be formed by a particularly continuous ring-shaped constriction of the inner shape of the fixing sleeve. The constriction and the opposite end of the fixation sleeve can be welded to the outer shoulder of the body. The combination of the outer shoulder and the fixed sleeve mounted on it allows the spark plug to maintain its profile corresponding to the existing standard that can subsequently be used with a standard cylinder head.
別の実施形態では、スパークプラグが、ねじ込み機構と、スパークプラグを内燃機関内にねじ止めするために本体前端に位置する雄ねじとを備えるようにすることができる。ねじ込み機構は固定スリーブ上に配置され、たとえば六角形など、特にレンチとの係合面により形成することができる。後端における本体の外形と、これに合致する固定スリーブの内形は、円形とは異なる、特に、長手方向に延びる溝または長手方向の歯状の断面を有することができる。このようにして、固定スリーブ上に位置するねじ込み機構から本体へのトルク伝達を向上させることができる。本体は、雄ねじと保持機構の間に位置する電気アプセット加工用の収縮域を備えることができる。収縮域は特に、保持機構と、固定装置装着用の後方側を向いた外側肩部との間に位置することができる。固定スリーブは収縮域を覆い、収縮域と雄ねじとの間で本体に結合、特に、溶接することができる。この設計により、固定スリーブも保持機構とともに、本体断面が減少している収縮域を保護することができる。本体の材料疲労および絶縁体の飛び出しの防止機能がこれにより高まる。その結果、スパークプラグをねじ込む際の締結トルクのストレスが収縮域にかからなくなる。これにより、漏れの原因となり得る望ましくない損傷を収縮域が受けることが避けられる。 In another embodiment, the spark plug may comprise a screwing mechanism and an external thread located at the front end of the body for screwing the spark plug into the internal combustion engine. The screw-in mechanism is arranged on the fixed sleeve and can be formed, for example, by a hexagonal engagement surface, in particular by means of an engagement surface with a wrench. The outer shape of the body at the rear end and the corresponding inner shape of the fixed sleeve can have a groove other than circular, in particular, a longitudinally extending groove or a longitudinal toothed cross section. In this way, it is possible to improve the torque transfer from the screwing mechanism located on the fixed sleeve to the body. The body can include a contraction area for electrical upset processing located between the male screw and the retention mechanism. The retraction zone can in particular be located between the retention mechanism and the rearwardly facing outer shoulder for mounting of the fastening device. The fixing sleeve covers the contraction zone and can be connected, in particular welded, to the body between the contraction zone and the external thread. This design allows the locking sleeve as well as the retention mechanism to protect the shrinking area where the body cross section is decreasing. This enhances the material fatigue of the body and the function of preventing the popping out of the insulator. As a result, the stress of the fastening torque when screwing in the spark plug is not applied to the contraction region. This avoids the contraction zone being subjected to undesirable damage that can cause leaks.
本体は、雄ねじと固定機構装着部分との間に、本体前端方向に向いてスパークプラグの内燃機関内へのねじ込み工程を制限し、スパークプラグを内燃機関から封止する、外側肩部を有することができる。スパークプラグは、この肩部上に載るシートリングを含むことができる。雄ねじおよび本体の外側肩部により、スパークプラグから内燃機関へ熱を除去し、機関内に位置する冷却回路を得ることができる。 The main body has an outer shoulder between the external thread and the fixing mechanism mounting portion, which is directed toward the front end of the main body to limit the process of screwing the spark plug into the internal combustion engine and seal the spark plug from the internal combustion engine. Can. The spark plug can include a seat ring resting on the shoulder. The external thread and the outer shoulder of the body allow heat to be removed from the spark plug to the internal combustion engine to provide a cooling circuit located within the engine.
固定機構は、少なくとも保持機構に重なる部分、特に円環部から本体への装着点までを単一の連続した部品として設計することができる。特に、固定機構は、全体的に単一の部品として設計することができる。固定機構、特に固定スリーブは、耐熱性が高い、特に、ニッケル合金から形成することができる。(インコネル600の名称でも知られる)材料番号2.4816および(インコネル601の名称でも知られる)材料番号2.4851が特に向いている。固定機構をこのように設計することで、安定性および安全性を向上することができる。 The securing mechanism can be designed as a single continuous part, at least the part overlapping the retaining mechanism, in particular from the torus to the attachment point to the body. In particular, the locking mechanism can be designed entirely as a single part. The fastening mechanism, in particular the fastening sleeve, can be made of high heat resistance, in particular of a nickel alloy. Material numbers 2.4816 (also known as Inconel 600) and 2.4851 (also known as Inconel 601) are particularly suitable. This design of the locking mechanism can improve stability and safety.
<一実施形態>
以下、添付の図面を参照して発明の好ましい実施形態例を説明する。図中、同一要素は同一符号で示す。
<One embodiment>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same elements are denoted by the same reference numerals.
図1に、金属の本体2を備えるスパークプラグ1を部分的に示す。本体2は前端3および後端4、また、長手方向5および長手方向5に延びる通路6を有する。本体2の前端3の面に接地電極7が溶接されている。通路6内に、中央電極9、点火器10、溶融ガラス要素11を備える絶縁体8が位置している。中央電極9は前端3の領域で絶縁体8から突出し、接地電極7とともにスパークギャップ13を形成する。絶縁体8は通路12を有し、中央電極9、点火器10、および溶融ガラス要素11はこの中に位置している。本体2は前端3に、スパークプラグ1を内燃機関内にねじ止めするための雄ねじ14を有し、この雄ねじ14は、前端3側に向く外側肩部15に隣接し、外側肩部15にはシールリング16が戴置されている。換言すると、外側肩部15のうち図1における下方を向く面に、シールリング16が配されている。
FIG. 1 partially shows a
本体2は前端3の領域に、内側肩部の形で通路6内に位置するシール台座17を有し、絶縁体8は、この肩部(シール台座17)にシールリング18を介して戴置される。本体2は後端4の領域に、本体2の後縁を内側にフランジ状とすることにより形成され、絶縁体8の肩部19に載る保持機構20を有する。本体2はさらに、断面減少域を表す収縮域25を有する。本体2は、少なくともシール台座17、保持機構20、および収縮域25を含む部分が単体として設計される。
The
本体2の後端4には、固定スリーブ31の形で固定機構30が締結されており、固定スリーブ31は保持機構20と係合して保持機構20を固定しており、この目的のために固定スリーブ31は保持機構20のうち、本体2の前端3と反対側に重なり合っている。絶縁体8は固定機構30のうち、本体2の前端3とは反対側から、本体2の前端3と反対方向に突出している。固定機構30は円環部32を備える。円環部32は、固定スリーブ31の内形の連続的な円環状の狭窄部により形成され、絶縁体8が後端4から突出する領域で間隙40を形成して絶縁体を囲っている。図1では、円筒形の間隙41はごく小さいために連続した形では見えていない。円環部32は、間隙41を形成して保持機構20に重なっており、保持機構20が材料破壊により絶縁体8を保持できなくなった際に、絶縁体8の肩部19を捉える。固定機構30はこのように、保持機構20が故障した場合に内燃機関の燃焼室内で上昇する高い燃焼圧力により本体2の後端4から絶縁体8が飛び出る可能性を抑止する。
At the
固定スリーブ31は後端4上に押圧され、雄ねじ14と収縮域25の間の領域で本体2に溶接される。溶接継ぎ目は参照符号33で示され、収縮域25と外側肩部15との間に位置している。これにより固定スリーブ31が確実に収縮域25を覆い、同様にその断面減少部が保護される。固定スリーブ31は締結具を適用するための外側六角部の形でねじ込み機構34を備える。締結トルクは固定スリーブ31および溶接継ぎ目33を介し、収縮域25の断面減少部を通じて本体2に伝達される。
The fixing
スパークプラグ1の製造時は、本体2の後縁(図1において、参照符号20が付されている領域)は最初はまだフランジ状にされておらず、通路6は後端4に狭窄部を有していない。シールリング18および絶縁体8を通路6に挿入する。次いで、本体2の後縁をフランジ状にし、絶縁体8用の保持機構20を形成する。その後、前端3と後端4間に軸方向の力を加えつつ、本体2を流れる電流パルスにより収縮域25を加熱する。このようにして収縮域25の領域の材料を据え込み加工する。収縮域25はその後冷却する間にさらに収縮し、スパークプラグ1の本体2の内部で絶縁体8が、与圧力Fvで示すように軸方向にクランプされ、絶縁体8がシール台座17に押圧されるため、内燃機関の燃焼室からの燃焼ガスが侵入したり通過したりしないよう通路6が封止される。次に、固定機構30を本体2の後端4上に設置し、溶接継ぎ目33により結合する。溶接継ぎ目33は本体2および固定スリーブ31の全周に渡って延びている。
At the time of manufacture of the
本体2は、後端4側に向く外側肩部45を有する。固定スリーブ31を定位置にセットするとこの外側肩部45に接触する。換言すると、外側肩部45のうち図1における上方を向く面に、固定スリーブ31が載置されている。固定スリーブ31が外側肩部45に接触すると、円環部32の内形と保持機構20との間の間隙41によって、固定機構30の固定位置を静的に過剰に規定することなく所定位置に確実に設置することができる。このようにして、固定スリーブ31の底縁と外側肩部45との間の接触線でほぼ空隙なく、特に安定した確実な溶接継ぎ目33を設けることが可能となる。固定スリーブ31が実際にその安全機能を果たすためには、途切れや気泡のない安定した溶接継ぎ目33が重要である。
The
言うまでもなく、以上は本発明の1または複数の好ましい実施形態例の説明である。本発明は本明細書で開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によってのみ規定される。さらに、上記の説明中に含まれる記述は特定の実施形態に関するものであり、上で用語や語句が明確に定義されている場合を除き、本発明の範囲または特許請求の範囲中の用語の定義を限定するものと解釈すべきではない。その他様々な実施形態や、開示された実施形態への様々な変更および改変は、当事者には明らかであろう。かかるその他の実施形態、変更および改変は、添付した特許請求の範囲内に含まれるものである。 Of course, the foregoing is a description of one or more preferred embodiments of the present invention. The present invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, but is only defined by the following claims. Furthermore, the descriptions contained in the above description relate to specific embodiments, and unless the terms and phrases are clearly defined above, the definition of terms within the scope of the present invention or the claims. It should not be interpreted as limiting. Various other embodiments and various changes and modifications to the disclosed embodiments will be apparent to the parties. Such other embodiments, changes and modifications are intended to be included within the scope of the appended claims.
本明細書および実施形態で使用する場合の「たとえば」「例をあげると」「〜など」「〜のような」および「等」という語ならびに「備える」「有する」「含む」という動詞およびその他の動詞形は、1または複数の部品またはその他の項目の羅列とともに用いられるときはそれぞれ、オープンエンド、つまり、羅列されたもの以外の追加的な部品または項目を除外するものではないと解釈すべきである。その他の用語は、異なる解釈を要する文脈で用いられる場合を除き、合理的に考えてもっとも広い意味で解釈すべきである。 The words "for example", "for example", "for example", "like" and "like" as used in the present specification and embodiments, and the words "include", "have", "include" and others When used in conjunction with one or more parts or a list of other items, the verb form of should be interpreted as open-ended, that is, not to exclude additional parts or items other than those listed. It is. Other terms should be interpreted rationally in the broadest sense, unless they are used in contexts that require different interpretations.
1:スパークプラグ
2:本体
3:前端
4:後端
5:長手方向
6:通路
7:接地電極
8:絶縁体
9:中央電極
10:点火器
11:溶融ガラス要素
12:通路
13:スパークギャップ
14:雄ねじ
15:外側肩部
16:シールリング
17:シール台座
18:シールリング
19:肩部
20:保持機構
25:収縮域
30:固定機構
31:固定スリーブ
32:円環部
33:溶接継ぎ目
34:ねじ込み機構
40:間隙
41:間隙
45:外側肩部
Fv:与圧
1: spark plug 2: body 3: front end 4: rear end 5: longitudinal direction 6: passage 7: ground electrode 8: insulator 9: central electrode 10: igniter 11: molten glass element 12: passage 13: spark gap 14 A male screw 15: an outer shoulder 16: a seal ring 17: a seal seat 18: a seal ring 19: a shoulder 20: a holding mechanism 25: a contraction area 30: a fixing mechanism 31: a fixing sleeve 32: a ring 33: a welding joint 34: Screwing mechanism 40: gap 41: gap 45: outer shoulder Fv: pressurization
Claims (14)
前記通路内に位置し、前記前端の領域で突出する中央電極を備える絶縁体と
を備え、
前記本体は、前記前端の領域で前記通路内に位置すると共に前記絶縁体用のシール台座を有し、前記本体は、前記後端の領域に、前記通路を燃焼ガス流から封止するために前記絶縁体が前記シール台座に対し前記長手方向に与圧力により押圧されるように、前記絶縁体を前記本体内で係合により保持する保持機構を有し、
前記保持機構の前記前端とは反対側で少なくとも部分的に重なり且つ係合する固定機構が前記本体に装着され、前記絶縁体が、前記固定機構の前記前端とは反対側から突出し、前記固定機構が前記保持機構に重なって、前記固定機構と前記保持機構との間に間隙が形成されると共に前記固定機構と前記絶縁体との間に間隙が形成されている、スパークプラグ。 A metallic body having a front end, a rear end, a longitudinal direction, and the longitudinally extending passage;
An insulator located in the passage and comprising a central electrode projecting in the area of the front end,
The body is located in the passage in the area of the front end and has a sealing seat for the insulator, the body sealing the passage from the flow of combustion gas in the area of the rear end A holding mechanism for holding the insulator in the main body by engagement so that the insulator is pressed against the seal pedestal in the longitudinal direction by pressure;
A fixing mechanism is mounted on the body that at least partially overlaps and engages on the opposite side to the front end of the holding mechanism, the insulator projects from the side opposite to the front end of the fixing mechanism, the fixing mechanism And the holding mechanism, wherein a gap is formed between the fixing mechanism and the holding mechanism, and a gap is formed between the fixing mechanism and the insulator.
前記固定スリーブは、前記収縮域を覆うと共に、前記収縮域と前記雄ねじとの間で前記本体に結合されている、請求項10に記載のスパークプラグ。 The body has a contraction zone located between the male screw and the holding mechanism;
11. The spark plug according to claim 10, wherein the fixing sleeve covers the contraction area and is coupled to the body between the contraction area and the external thread.
前記本体と係合する固定機構を、前記本体の外側肩部に、前記保持機構に少なくとも部分的に重なるように設置する工程と、
前記外側肩部と前記固定機構とを結合する工程とからなり、
前記固定機構を配置する際は、前記絶縁体が前記機構の前端とは反対側に突出するように、また、前記固定機構のうち前記保持機構に重なる部分が、前記保持機構との間に間隙を形成し、かつ、前記固定機構と前記絶縁体との間に間隙を形成する一方、前記固定機構は前記外側肩部と間隙なしに接触するように、前記固定機構を長手方向に沿って前記本体上を滑らせて装着する、スパークプラグの製造方法。 Placing an insulator within a body having a passageway and securing the insulator in position within the passageway by a retention mechanism engaged with the body;
Placing a locking mechanism in engagement with the body on an outer shoulder of the body at least partially overlapping the holding mechanism;
Combining the outer shoulder and the securing mechanism;
When the fixing mechanism is disposed, a portion of the fixing mechanism overlapping the holding mechanism is a gap between the insulator and the holding mechanism so that the insulator protrudes to the side opposite to the front end of the mechanism. Forming a gap between the locking mechanism and the insulator, while the locking mechanism contacts the outer shoulder without a gap, the locking mechanism along the longitudinal direction A method of manufacturing a spark plug in which the main body is slid and mounted.
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