[发明专利]火花塞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过在内燃机中产生电火花而使燃料着火的火花塞(点火火花塞)。

背景技术

对于火花塞，公知有利用热铆合将主体件固定在用于保持中心电极的绝缘子(绝缘电瓷)的外周而成的火花塞(例如参照专利文献1)。在热铆合过程中，对在内部插入有绝缘子的主体件进行加热，在该状态下，利用压缩载荷使主体件塑性变形，从而将主体件固定于绝缘子。一般来说，火花塞的主体件包括：多边形状的工具卡合部，其与用于将火花塞安装于发动机缸盖上的工具卡合；胴体部，其用于朝向发动机缸盖压缩垫圈，在被热铆合于绝缘子的主体件的工具卡合部和胴体部之间，形成有利用热铆合向外周方向和内周方向鼓出的槽部。

专利文献1：日本特开2003-257583号公报

近年来，作为解决改善内燃机的燃料消耗、减少排气的各种对策之一，正在研究火花塞的小径化，但未充分考虑随着火花塞的小型化而产生的主体件的强度降低。例如，主体件的从槽部到胴体部的径向厚度变薄的部分会随着热铆合时的热影响所导致的硬度降低而使断裂强度降低。因此，在以使火花塞小型化的缩小比率使主体件小型化的情况下，存在如下问题：有时无法充分地确保主体件中的槽部的断裂强度，在槽部产生裂纹(crack)。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种使主体件的断裂强度提高的火花塞。

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而做成的，能够以如下实施方式或者技术方案来实现。

[技术方案1]技术方案1的火花塞包括：沿着轴线方向延伸的棒状的中心电极；设在上述中心电极的外周的绝缘子；设在上述绝缘子的外周的主体件，该主体件包括：工具卡合部，其向外周方向伸出，与轴线正交的截面的形状为多边形状；向外周方向伸出的胴体部；形成在上述工具卡合部和上述胴体部之间且向外周方向和内周方向鼓出的槽部(该槽部是主体件的将工具卡合部和胴体部相连接的连接部，该连接部构成形成在胴体部和工具卡合部之间的槽的底壁部，该连接部具有朝向外周方向和内周方向鼓出的部位)，该火花塞的特征在于，将上述槽部的外径最大的部分作为第1部分、将在从上述第1部分到上述胴体部之间的范围内的径向厚度最薄的部分作为第2部分、将上述胴体部的径向厚度与上述第1部分相同的部分作为第3部分时，在包含上述轴线在内的截面中，上述第2部分的径向厚度A与上述主体件的外侧表面的自上述第2部分起延续到上述第3部分的部分的曲率半径R之间的关系满足R×A≥0.20mm²。采用技术方案1的火花塞，能够提高主体件的槽部的断裂强度。

[技术方案2]在技术方案1的火花塞中，上述槽部的上述第2部分的维氏硬度也可以比上述胴体部的维氏硬度低10％以上。采用技术方案2的火花塞，即使是槽部的硬度比胴体部的硬度低10％以上的主体件，也能够充分地确保槽部的断裂强度。

[技术方案3]在技术方案1或者2的火花塞中，上述第2部分的截面系数Z2也可以为Z2≤80mm³。采用技术方案3的火花塞，使第2部分的截面系数Z2比较小而实现小型化，并且能够充分地确保主体件的槽部的断裂强度。

[技术方案4]在技术方案1～3中任一项所述的火花塞中，上述第2部分的截面系数Z2也可以为Z2≤60mm³。采用技术方案3的火花塞，使第2部分的截面系数Z2比较小而实现小型化，并且能够更充分地确保主体件的槽部的断裂强度。

[技术方案5]在技术方案1～4中任一项所述的火花塞中，上述第1部分的径向厚度设为B时，满足0.6≤(A/B)≤1.0即可。采用技术方案5的火花塞，能够抑制主体件的槽部的应力集中，能够进一步提高槽部的断裂强度。

[技术方案6]在技术方案1～5中任一项所述的火花塞中，从上述第1部分到上述第2部分的范围内的维氏硬度的最大值与最小值之间的硬度差ΔHv也可以为ΔHv≥100。采用技术方案6的火花塞，即使是受到热铆合而在槽部产生由硬度差引起的应变的主体件，也能够充分确保槽部的断裂强度。

[技术方案7]在技术方案1～6中任一项所述的火花塞中，上述第1部分的截面系数Z1也可以为Z1≤170mm³。采用技术方案7的火花塞，使第1部分的截面系数Z1比较小而实现小型化，并且能够充分地确保主体件的槽部的断裂强度。