[发明专利]内燃机火花塞

说明书

本发明涉及其中的中央电极和端电极被利用玻璃密封剂固定布置在管状绝缘子内，且金属壳的尾端通过填塞(caulking)转向绝缘子的火花塞。

在图6所示的火花塞100中，提供有具有直径增加的中间部分和在前面直径减少的部分和后部部分的绝缘子2。在绝缘子2的内部，与形成在绝缘子2内表面上的台阶部分一起提供有轴膛21。中央电极具有法兰塞32，并被插入轴膛21。然后，电阻8被插入轴膛21且其两端用玻璃密封剂7压装。端电极6被插入轴膛21，其前端部分具有阳螺纹65以加强与玻璃密封剂7的连接，如图6a所示。然后，玻璃密封剂7和电阻8被加热熔化以紧密地使中央电极和端电极3，6与绝缘子2附着，同时将端电极6压入轴膛21。

围绕绝缘子2，布置有金属壳4，其前端有接地电极5与中央电极3的前端3a相对。当火花塞100组装完成时，金属壳4的尾端43被通过用装在金属壳4和绝缘子2间的合适的粉末9填塞而弯向绝缘子2。在此例中，绝缘子2在绝缘子2的直径增加的部分26和直径减少的部分25间有逐渐变细的肩部28。逐渐变细的肩部28对于与中央电极3的轴方向垂直的平面F形成约60度的角。在逐渐变细的肩部28和金属壳4的填塞端43间提供有环状的空间以容纳合适的粉末9。

但是，随着使中央和端电极3，6与绝缘子2内表面紧密附着的玻璃密封剂7的温度降低，在端电极6和玻璃密封剂7之间由于端电极6和玻璃密封剂7所相反地承受的张力而在端电极6和玻璃密封剂7间的边界处会出现张应力。由于中央和端电极3，6与绝缘子2的内表面紧密地附着，这样出现的残余应力作用于将绝缘子2轴向拉断的方向。由于这一原因绝缘子2倾向于在接地电极5和玻璃密封剂7之间的界面(A)处断裂，尤其是在承受发动机的振动时或者将绝缘子2与金属壳4组装在一起时额外的力偶然加在绝缘子2和端电极6上的情况下。这在端电极6的前端62位于绝缘子2的逐渐变细的肩部28附近时更为严重。

为了解决上面介绍的绝缘子2断裂问题，本发明人一直在进行各种实验，且新发现可考虑以下几点以通过分散在端电极6和玻璃密封剂7间的边界处产生的张应力而增加绝缘子的耐久性。

(1)端电极的前端和绝缘子的直径增加的部分之间的相对位置，

(2)绝缘子的逐渐变细的肩部的倾斜角度，

(3)玻璃密封剂被附着其上的端电极前端的外表面的配置。

因此，本发明的主要目的之一是提供一种能够通过改进其中的中央电极和端电极被利用玻璃密封剂固定的绝缘子的物理耐久性来防止绝缘子偶然断裂的火花塞。

根据本发明，提供一种火花塞，包括：具有其中中央电极和端电极轴向对齐的轴膛的管状绝缘子；端电极具有通过利用玻璃密封剂部分地填充轴膛而被固定支撑的密封部分；绝缘子在均位于绝缘子上的直径增加部分和直径减少部分之间具有逐渐变细的肩部；布置在绝缘子直径增加部分周围的金属壳，金属壳的尾端通过填塞弯向绝缘子的直径减少部分，从而用陶瓷粉填充了金属壳与绝缘子直径减少部分之间的空间；绝缘子的逐渐变细的肩部对于与端电极垂直的平面呈范围为10度至45度的倾斜；在被填入玻璃密封剂的端电极的密封部分的外表面上形成的骑缝线；以及以绝缘子的逐渐变细的肩部和直径增加部分的边界作为参考点时位于范围为+5.0mm至-1.0mm处的端电极密封部分的前端。

根据本发明的另一方面，在端电极的密封部分的外表面上提供的骑缝线对于与端电极垂直的平面形成范围为15至25度的角度。

由于绝缘子的逐渐变细的肩部对于与端电极垂直的平面间的范围为10度至45度的倾斜，和端电极密封部分的前端在以绝缘子的逐渐变细的肩部和直径增加部分的边界作为参考点时位于范围为+5.0mm至-1.0mm处，端电极的前端被布置在绝缘子的直径减少部分和逐渐变细的肩部之间的界面附近。由于逐渐变细的肩部的倾斜的增加，当填塞金属壳的尾端时加在逐渐变细的肩部上的横向力分量增加。而另一方面，随着逐渐变细肩部的倾斜增加gains，加在逐渐变细肩部的横向力分量减小。通过确定逐渐变细肩部的倾斜小于45度，有可能减轻张应力从而改进中央电极和端电极被利用玻璃密封剂密封在绝缘子内时的绝缘子的物理耐久性。

通过在端电极密封部分外表面提供骑缝线，由于通过形成骑缝线留下凹槽条纹，能够加强端电极前端与玻璃密封剂间的附着性。与在端电极上提供阳螺纹的情况相比，由于凹槽宽度减小而能够减轻玻璃密封剂和骑缝线的凹槽之间的内部应力。由于这一原因，能够仅缓和应力而同时保持端电极前端与玻璃密封剂间的必要的附着强度，从而使绝缘子具有适当的耐久性。