[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种在内燃机等中使用的火花塞。

背景技术

火花塞安装于内燃机（发动机）等，为了对燃烧室内的混合气体等进行点火而使用。通常，火花塞包括：绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其贯穿至轴孔的顶端侧；主体金属外壳，其设于绝缘体的外周；以及接地电极，其固定于主体金属外壳的顶端部。另外，在设于绝缘体的外周的台阶部直接卡定于主体金属外壳的内周或借助金属制的板状密封件卡定于主体金属外壳的内周的状态下，该绝缘体与主体金属外壳被固定。并且，在内燃机等工作时，绝缘体的顶端部接收到的热量主要自台阶部被引导向主体金属外壳侧。

并且，在接地电极的顶端部与中心电极的顶端部之间形成有火花放电间隙，通过向火花放电间隙施加高电压而产生火花放电，从而对混合气体等进行点火（例如，参照专利文献1等）。并且，为了抑制随着施加高电压而产生的电波杂音，有时在比上述台阶部靠后端侧且在轴孔内的比中心电极靠后端侧（也就是说，通向火花放电间隙的通电路径）的位置设有含有金属、玻璃的电阻体。

但是，近年来，为了实现应对燃料消耗提高、应对环境限制等，提出有实现了高增压、高压缩化等的发动机。在这样的发动机中，在发动机工作时，燃烧室内的压力较大，因而，为了产生火花放电所需的电压（放电电压）也较大。若放电电压较大，则在绝缘体中的比与主体金属外壳、板状密封件相接触的部位靠顶端侧（也就是说，尤其是壁厚较小的部位）的位置产生贯穿绝缘体的火花放电（贯穿放电），有可能妨碍正常的火花放电（造成失火）。

因此，考虑通过进一步增大绝缘体的密度（相对密度），从而提高绝缘体的耐电压性能，抑制产生贯穿放电。另外，以往，绝缘体的相对密度在各部位是均匀的。

专利文献1：日本特开2007－242588号公报

然而，在进一步增大了绝缘体的相对密度的情况下，绝缘体的导热率也会变大。因此，绝缘体顶端部接收的热量容易经由绝缘体中的比台阶部靠后端侧的部位向电阻体传导。其结果，电阻体中的金属、玻璃容易劣化，电阻体的电阻值有可能急剧增大。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够实现优异的耐电压性能且有效地抑制电阻体的电阻值增大的火花塞。

以下，对适用于解决上述目的的各个结构逐项说明。另外，根据需要对所对应的结构备注特有的作用效果。

结构1.本结构的火花塞包括：绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；中心电极，其以插入到上述轴孔的顶端侧的方式设置；主体金属外壳，其设于上述绝缘体的外周；以及电阻体，其在上述轴孔内配置于比上述中心电极靠后端侧的位置，上述绝缘体具有台阶部，该台阶部直接卡定于上述主体金属外壳或借助环状的板状密封件卡定于上述主体金属外壳，上述电阻体位于比上述台阶部靠上述轴线方向后端侧的位置，该火花塞的特征在于，在将上述绝缘体中的、位于包含上述绝缘体的顶端的径向的假想平面与包含同上述主体金属外壳或上述板状密封件相接触的部位的顶端的径向的假想平面之间的部位的相对密度设为A（%）、将上述绝缘体中的、位于包含同上述主体金属外壳或上述板状密封件相接触的部位的顶端的径向的假想平面与包含电阻体的上述轴线方向上的中心的径向的假想平面之间的部位的相对密度设为B（%）时，满足93.90≤A且0.10≤A－B≤0.90。

此外，“相对密度”指的是绝缘体的实际密度与绝缘体的理论密度的比例。另外，“理论密度”指的是，将绝缘体中含有的各元素的含有量换算成氧化物并根据各氧化物的含有量按混合理论进行计算而得到的值，“实际密度”指的是用阿基米德法测量的绝缘体的实际的密度。在阿基米德法中，使用液体中的个体受到与等体积的重量相同的浮力的现象。也就是说，根据以在纯水中受到浮力的状态测量的试样的重量和在大气中以干燥状态测量的试样的重量获得对象的体积，根据获得的体积计算测量对象的密度。另外，在计算时，为了提高测量精度，考虑到因纯水的温度而发生的密度变化并进行了校正。

根据上述结构1，绝缘体中的、位于包含绝缘体的顶端的径向的假想平面与包含同主体金属外壳或板状密封件相接触的部位的顶端的径向的假想平面之间的部位（即，绝缘体中的尤其容易产生贯穿放电的部位，以下有时也称作绝缘体的顶端部）的相对密度A为93.90%以上。因而，能够更加可靠地防止产生贯穿放电。