[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及火花塞。

背景技术

近年来，随着发动机的高压缩化、高输出化，对火花塞的耐热性能和耐污损性能的要求逐渐提高。

耐热性能是指，能够抑制火花塞的顶端过热从而抑制发生提前点火的性能。提前点火是这样的现象：以火花塞的绝缘体的过热的顶端为热源，在火花塞的点火前在发动机的燃烧室内开始自然燃烧。

耐污损性能是指，能够抑制在附着有碳的部位产生火花的性能。若在火花塞的绝缘体的顶端附近附着大量的碳，则存在这样的情况：电流流经碳，在火花塞的电极之间未跳出火花，在附着有碳的部位发生火花跳出的泄露(漏电)现象。附着于绝缘体顶端的碳具有这样的性质：当处于大约520℃以上时会烧尽。因此，提案有如下这样的火花塞，该火花塞具有温度一下子上升至520℃左右、并利用火花塞自身的热将碳烧尽的自洁功能。

如以上那样，越抑制火花塞的绝缘体的温度上升、耐热性能越能得到提高，另一方面，火花塞的绝缘体的温度越上升、耐污损性能越能得到提高。因而，存在难以兼顾火花塞的耐热性能和耐污损性能这样的问题。

以往，作为兼顾火花塞的耐热性能和耐污损性能的技术，例如，已知有专利文献1所公开的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－183177号公报

专利文献2：日本特开2002－260817号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，存在进一步提高火花塞的耐热性能和耐污损性能的期望。除此之外，对于以往的火花塞，还期望能够实现火花塞的小型化、低成本化、节约资源化、制造容易化以及使用性的提高等。

用于解决问题的方案

本发明是为了解决所述问题的至少一部分而做成的，能够通过以下的技术方案实现。

(1)根据本发明的一技术方案，提供一种火花塞。该火花塞包括：绝缘体，其具有沿轴线延伸的轴孔；中心电极，其插入在所述轴孔内；主体金属外壳，其配置在所述绝缘体的外周；以及接地电极，其配置在所述主体金属外壳的顶端。在所述主体金属外壳的内周形成有向径向内侧突出的凸部。所述绝缘体包括：第1圆柱部，其形成在与所述凸部的至少一部分相对的位置；锥形部，其形成在比所述第1圆柱部靠顶端侧的位置，随着朝向顶端侧去而直径减小；以及第2圆柱部，其形成在比所述锥形部靠顶端侧的位置。将所述绝缘体的被经过所述主体金属外壳的所述凸部的顶端并与所述轴线垂直的第1平面、延长所述第2圆柱部的外周而得到的曲面以及所述绝缘体的外周面包围起来的部分的体积定义为A，将所述绝缘体的被所述第1平面、所述曲面、经过所述主体金属外壳的顶端并与所述轴线垂直的第2平面以及所述绝缘体的所述轴孔包围起来的部分的体积定义为B，在该情况下，火花塞满足关系式0.9≤A/B≤2.4。

通过实验能够确认的是，绝缘体中的体积比A/B的值越大，则火花塞的耐热性能越高。另一方面，通过实验能够确认的是，体积比A/B的值越小，火花塞的耐污损性能越高。采用此技术方案的火花塞，将体积比A/B限定于所述关系式的范围内，因此能够兼顾耐热性能和耐污损性能。

(2)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述第1圆柱部与所述锥形部之间的连接部分、和所述锥形部与所述第2圆柱部之间的连接部分中的至少一者为弯曲状。

采用此技术方案的火花塞，第1圆柱部与锥形部之间的连接部分、和锥形部与第2圆柱部之间的连接部分中的至少一者处的电场强度变小，因此能够抑制在主体金属外壳的内周面与绝缘体的外周面之间产生火花(以下，还称作“内跳火”。)。

(3)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述锥形部包括第1锥形部和第2锥形部，该第2锥形部形成在比所述第1锥形部靠顶端侧的位置，在利用含有所述轴线的平面剖切而得到的剖面中，由所述第1锥形部的表面和所述第2锥形部的表面形成的角度中的、朝向所述主体金属外壳的角度小于180°。

采用此技术方案的火花塞，主体金属外壳与锥形部之间的距离增大，因此能够进一步抑制内跳火的发生。

(4)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述第1锥形部与所述第2锥形部之间的连接部分为弯曲状。

采用此技术方案的火花塞，第1锥形部与第2锥形部之间的连接部分处的电场强度变小，因此能够进一步抑制内跳火的发生。

(5)在所述技术方案的火花塞中，也可以是，所述体积B为25mm³以上。