[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机用的火花塞。

背景技术

作为在汽车发动机等内燃机的点火中使用的公知的火花塞的一例，已知有图10所示结构的火花塞(例如，参照专利文献1)。该火花塞201包括在前端(图10下端)突出有中心电极5的中空轴状(筒状)的陶瓷制的绝缘部件(绝缘子)1、对该绝缘部件1以包围的形式进行保持、固定的筒状的主体配件21等。该主体配件21形成为内周面(内径)从前端侧朝向后端侧直径相对增大，在靠前端部位的内周面形成有用于支撑由在绝缘部件1的外周面上所设置的朝向前端的面构成的环状的对接部4的、由朝向后端的面构成的环状的托架24。另外，在本申请中，在火花塞、或作为其构成部件的主体配件21或绝缘部件1等构成部件及其部位(或部分)中，在称为前端时，是指图10中的下端，在称为后端时，是指相反的一端(上端)。

另一方面，绝缘部件1在位于其靠前端部位的构成前端变细的锥的前端轴部7的后端，具备由朝向前端的面构成的环状的对接部4，以使对接部4与上述的托架24对接的方式将该对接部4配置在主体配件21的内侧。另外，在绝缘部件1的前端轴部7与主体配件21的内周面之间形成有环状(筒状)的绝缘空间K。此外，在该前端轴部7的后方具有与该前端轴部7相比直径较大的嵌合轴部10，该嵌合轴部10以间隙嵌合状态配置在主体配件21内的嵌合孔部30中。

在这样的火花塞201中，固定有中心电极5等的绝缘部件1从主体配件21的后端侧插入于其内侧，在内周面的托架24上配置气密保持用的圆环状的扁平衬垫(金属衬垫)42而与对接部4对接。并且，使主体配件21的后端的紧固部39向轴线G侧(内侧)弯曲，并以覆盖在绝缘部件1的前后方向的中间部位设置的凸缘状的大径轴部12的朝向后端的面14的方式向前端侧较强地对紧固部39进行压缩，从而将绝缘部件1固定在主体配件21内。即，在主体配件21的托架24与绝缘部件1的对接部4之间设置扁平衬垫42，紧固两者之间而保持气密，并且，以向主体配件21的前端侧按压绝缘部件1的状态对绝缘部件1进行固定。

上述结构的火花塞201经由设置在外周的安装螺纹25安装在通向未图示的发动机头的火花塞孔(螺纹孔)中以供使用，此时，汽缸内的燃料气体(以下简称为气体)由于托架24、扁平衬垫42及对接部4之间实现了气密保持，因此，能够防止其漏出至外部。此外，因气体点火而成为高温的中心电极5及绝缘部件1的热经由扁平衬垫42及主体配件21传播(传递)至发动机头，从而能够防止绝缘部件1的前端等达到高温。

专利文献1：日本特开2005-129398号公报

发明内容

然而，在发动机的运转过程中，火花塞201的靠前端部位始终以高温暴露在爆炸冲击波中。另一方面，主体配件21一般是铁类金属制，而绝缘部件1是陶瓷制。因此，若火花塞201的靠前端部位成为高温，则由于主体配件21的热膨胀率远远大于绝缘部件1的热膨胀率，主体配件21的热膨胀量显著大于绝缘部件1的热膨胀量。即便两部件间存在这样的热膨胀差，由于火花塞201是在使主体配件21的后端的紧固部39朝向前端侧压缩变形、始终将绝缘部件1较强地向前端侧按压的状态下被装配的，所以通常该热膨胀差所带来的影响不会立刻显现出来。

然而，由于主体配件21的轴线G方向上的膨胀显著大于绝缘部件1的轴线G方向上的膨胀，绝缘部件1的对接部4被主体配件21的托架24按压的力随时间经过不可避免地会减小。并且，若这样的状况持续下去，终究会导致气密性降低。并且，有时最终会如图11中所示那样，托架24、扁平衬垫42及对接部4之间产生空隙(微小空隙)而燃料气体经过该空隙喷出到外部。主体配件21的轴线G越长或安装螺纹件25越长则这样的问题越容易变得显著。

此外，这样的气密性的降低或空隙的产生也会导致将绝缘部件1的前端侧的热排出至发动机头的热传递性降低。如上所述，虽然绝缘部件1的前端侧的热经由作为该气密保持部的对接部4、扁平衬垫42及主体配件21向发动机头排出，但是，由于在此产生了空隙，从而降低了热传递性。结果，绝缘部件1的靠前端部位或中心电极5的温度过高，有时会导致提前点火(过早点火)或产生电极熔损。

本发明鉴于所述结构或如上所述构成的火花塞中的所述问题点而做出，在主体配件内向前端侧压缩绝缘部件而保持并固定该绝缘部件的火花塞中，防止该主体配件与绝缘部件之间的气密性降低。