[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

使用于汽油发动机等的内燃机的点火的火花塞具有如下构造：在中心电极的外侧设有绝缘体，而且在绝缘体的外侧设有主体金属壳体，在主体金属壳体上安装有接地电极，在该接地电极与中心电极之间形成火花放电间隙。主体金属壳体一般由碳素钢等的铁类材料构成，且大多在其表面上实施用于防腐蚀的镀处理。作为镀层，公知有采用镀镍层和铬酸盐层的两层构造的技术（专利文献1）。但是，发明人们发现在采用这种两层以上的镀层时，火花塞在铆接时发生变形的位置处的耐腐蚀性成为较大的问题。下面，首先说明火花塞的构造例和铆接工序，说明耐腐蚀性成为问题的铆接变形的位置。

图1是表示火花塞的构造的一个例子的主要部分剖视图。该火花塞100包括：筒状的主体金属壳体1；筒状的绝缘体2（绝缘电瓷），其以顶端部突出的方式嵌入在该主体金属壳体1内；中心电极3，其以使顶端部突出的状态设置在绝缘体2的内侧；以及接地电极4，其以一端结合在主体金属壳体1上且另一端侧与中心电极3的顶端相对的方式配置。在接地电极4与中心电极3之间形成有火花放电间隙g。

绝缘体2由例如氧化铝或氮化铝等的陶瓷烧结体构成，在其内部具有用于供中心电极3沿着绝缘体2的轴向嵌入的通孔6。在通孔6的一个端部侧插入并固定有端子金属配件13，在另一个端部侧插入并固定有中心电极3。另外，在通孔6内，在端子金属配件13与中心电极3之间配置有电阻体15。该电阻体15的两端部借助导电性玻璃密封层16、17分别与中心电极3和端子金属配件13电连接。

主体金属壳体1由碳素钢等的金属形成为中空圆筒状，构成火花塞100的壳体。在主体金属壳体1的外周面上形成有用于将火花塞100安装于未图示的发动机体上的螺纹部7。此外，六角部1e为在将主体金属壳体1安装于发动机体上时用于卡合钳子（spanner）、扳手（wrench）等工具的工具卡合部，并具有六边形的横截面形状。工具卡合部的横截面形状（与轴线正交的截面形状）可以具有除了六边形之外的其他任意的形状，例如可以具有八边形等其他多边形形状。在主体金属壳体1的后方侧（图中的上方）的开口部的内表面与绝缘体2的外表面之间，在绝缘体2的凸缘状的突出部2e的后方侧周缘配置有环状的线密封件62，在线密封件62的再后方侧依次配置有滑石等的填充层61和环状的密封件60。在进行组装时，通过将绝缘体2朝向主体金属壳体1向前方侧（图中的下侧）压入，在该状态下将主体金属壳体1的后端的开口缘朝向密封件60（进而朝向作为铆接承受部发挥功能的突出部2e）向内侧铆接，从而形成铆接部1d，使主体金属壳体1固定于绝缘体2。

在主体金属壳体1的螺纹部7的基端部嵌入有垫圈30。该垫圈30是对碳素钢等的金属板材料进行了弯曲加工而成的环状的零件，通过将螺纹部7拧进汽缸盖侧的螺纹孔，从而该垫圈30在主体金属壳体1侧的凸缘状的气密部1f与螺纹孔的开口周缘部之间以在轴线方向上被压缩而被压扁的方式变形，起到密封螺纹孔与螺纹部7之间的间隙的作用。

图2是表示将主体金属壳体1铆接固定于绝缘体2的工序的一个例子的说明图（省略画出接地电极4）。首先，做成如下状态：将在通孔6内预先组装了中心电极3、导电性玻璃密封层16、17、电阻体15以及端子金属配件13的绝缘体2如图2的（b）所示地从如图2的（a）所示的主体金属壳体1后端的插入开口部1p（形成有应成为铆接部1d的铆接预定部200）插入到主体金属壳体1内，使绝缘体2的卡合部2h和主体金属壳体1的卡合部1c借助板密封件63卡合。

然后，如图2的（c）所示，从主体金属壳体1的插入开口部1p侧向内侧配置线密封件62，形成滑石等的填充层61后配置线密封件60。然后，通过利用铆接金属模具111将铆接预定部200隔着线密封件62、填充层61以及线密封件60铆接于作为铆接承受部的突出部2e的端面2n，从而如图2的（d）那样形成铆接部1d，使主体金属壳体1铆接固定在绝缘体2上。此时，除了铆接部1d之外，处于六角部1e与气密部1f之间的槽部1h（图1）也受到铆接时的压缩应力而弯曲变形。其理由是因为铆接部1d和槽部1h的厚度在主体金属壳体1之中最薄，容易变形。此外，也将槽部1h称作“薄壁部”。在图2的（d）的工序之后，通过对接地电极4向中心电极3侧进行弯曲加工而形成火花放电间隙g，从而完成图1的火花塞100。此外，在图2中说明的铆接工序为冷加工铆接（专利文献2），但是也能够利用热铆接（专利文献3）。

专利文献1：日本特开2002－184552号公报

专利文献2：日本特开2007－141868号公报