[发明专利]火花塞用密封构件及火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花塞，更特别地，涉及一种设置在安装 于内燃机的安装孔上的火花塞的金属壳的周围、从而密封通过 安装孔的空气泄漏的火花塞用密封构件。

背景技术

通过将形成在金属壳的外周上的螺纹牙(screw ridge)拧 入形成在内燃机的内燃机缸盖的安装孔上的内螺纹中而将传统 的火花塞安装到内燃机上。该火花塞包括设置在金属壳的外周 上以防止通过安装孔的来自燃烧室的空气泄漏的环状密封构件 (垫圈)。传统的垫圈由环状冷轧带(下文中被称为“Fe”)形 成。环状带沿径向折回，以便呈现例如“S”形截面。当将火 花塞拧入安装孔中时，将垫圈夹在金属壳的突出部与安装孔的 开口周缘部之间、压缩该垫圈并且使该垫圈变形，从而在金属 壳的突出部与安装孔的开口周缘部之间提供密封，并且在垫圈 上作用轴向力(由于通过紧固火花塞引起的压缩产生的沿轴向 的反作用力)。结果，密封通过安装孔的来自燃烧室的空气泄漏。

近年来，随着内燃机的小型化以及高性能化，发动机的振 动趋于增加，并且燃烧室中的温度趋于上升。由于由传统的Fe 制成的垫圈在由发动机的驱动和停止期间的加热和冷却循环引 起的蠕变方面具有较低的耐久性，因此，安装在发动机上的火 花塞趋于变松，从而导致轴向力的劣化。因此，采用刚性比Fe 的刚性高并且不容易产生蠕变改性的不锈钢制成的垫圈，以确 保燃烧室的气密性(例如，参见日本特开2004-134120号公报)。

然而，随着内燃机的小型化，火花塞也已经小型化。由于 该火花塞的金属壳形成得更细长并且其耐久性变低，因此在安 装火花塞时推荐的紧固力矩也被设定得低。由于由不锈钢制成 的具有高刚性的垫圈不容易塑性变形，因此当紧固力矩低时， 不能获得紧固火花塞之后的足够的轴向力。结果，燃烧室中的 气密性变得不足。另一方面，当增加紧固力矩以使垫圈充分地 塑性变形时，施加到由于其小型化而具有低耐久性的金属壳的 螺纹颈状部的应力增加，这可能造成火花塞的破裂等。

为了解决或者至少减少上述问题实现了本发明，并且本发 明的目的是提供一种火花塞以及能够以低的紧固力矩提供足够 的轴向力的火花塞用密封构件。

发明内容

根据本发明的第一方面的火花塞用密封构件由一块环状板 材形成，该环状板材由奥氏体不锈钢或者铁素体不锈钢制成并 且沿径向折回以形成至少两层以上的板材沿轴向重叠的区域， 在筒状火花塞的金属壳的外周的周围设置密封构件，该筒状火 花塞具有螺纹牙，其中，当将金属壳拧入内燃机的安装孔中时， 在布置在金属壳的外周上并且从金属壳的外周向外突出的环状 突出部与安装孔的开口周缘部之间沿轴向压缩密封构件，从而 在突出部与开口周缘部之间提供密封，在公称直径是M12的金 属壳的周围设置密封构件，在将密封构件安装到内燃机上之前， 密封构件满足以下关系：

0.2≤l[mm]≤0.5；

2≤n≤5；以及

1.1L≤x≤1.45L...(1)，

其中，在沿轴向具有最多重叠层的区域中，用“n”表示 构成密封构件的板材的层数，用“l”[mm]表示板材的平均厚 度，用“L”[mm]表示在设置最多重叠层的区域中，各层板材 的总厚度，即各层的组合厚度，用“x”[mm]表示密封构件在 被压缩前沿轴向的厚度。

根据第二方面的火花塞用密封构件由一块环状板材形成， 该环状板材由奥氏体不锈钢或者铁素体不锈钢制成并且沿径向 折回以形成至少两层以上的板材沿轴向重叠的区域，在筒状火 花塞的金属壳的外周的周围设置密封构件，该筒状火花塞具有 螺纹牙，其中，当将金属壳拧入内燃机的安装孔中时，在布置 在金属壳的外周上并且从金属壳的外周向外突出的环状突出部 与安装孔的开口周缘部之间沿轴向压缩密封构件，从而在突出 部与开口周缘部之间提供密封，其中，在公称直径是M10的金 属壳的周围设置密封构件，在将密封构件安装到内燃机上之前， 密封构件满足以下关系：

0.2≤l[mm]≤0.5；

2≤n≤5；以及

1.1L≤x≤1.4L...(2)，

其中，在沿轴向具有最多重叠层的区域中，用“n”表示 构成密封构件的板材的层数，用“l”[mm]表示板材的平均厚 度，用“L”[mm]表示在设置最多重叠层的区域中，各层板材 的总厚度，即各层的组合厚度，用“x”[mm]表示密封构件在 被压缩前沿轴向的厚度。