火花塞的利记博彩app

本发明涉及火花塞。

背景技术：

一直以来，在接地电极具备向中心电极侧突出的贵金属端头的火花塞被广泛利用。例如，在专利文献1记载的火花塞中，长方体状的贵金属端头设于接地电极。而且，在专利文献2记载的火花塞中，椭圆柱状的贵金属端头设于接地电极。如果贵金属端头形成为上述的形状，则与圆柱(正圆柱)状的贵金属端头相比，容易增大体积，因此能够提高耐久性。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2015-125879号公报

【专利文献2】日本特开2008-270188号公报

技术实现要素：

然而，在专利文献1的火花塞中，贵金属端头为长方体状，因此耐久性能够提高，但是与具有相同体积的圆柱状的贵金属端头相比，贵金属端头的表面积增大，因此淬熄(quenching)作用容易生效而引燃性可能会下降。而且，在专利文献2的火花塞中，贵金属端头为椭圆柱状，因此耐久性能够提高，但是火焰核容易扩展的方向即贵金属端头的短轴方向沿着接地电极的长度方向，因此火焰核的扩展容易被接地电极的基端部遮挡，引燃性可能会下降。因此，在接地电极具备向中心电极侧突出的贵金属端头的火花塞中，希望一种能够确保耐久性并提高引燃性的技术。

本发明为了解决上述的课题而作出，能够作为以下的方式来实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种火花塞。该火花塞具备：绝缘体，具有沿着轴线的轴孔；中心电极，设于所述轴孔；筒状的主体配件，配置在所述绝缘体的外周；接地电极，基端固定于所述主体配件，且具有端头接合面，贵金属端头以与所述中心电极的前端面相对且朝向所述前端面突出的方式接合于该端头接合面，所述火花塞的特征在于，在将所述贵金属端头向与所述端头接合面平行的投影面投影的情况下，所述贵金属端头在所述投影面上的形状为椭圆，所述投影面上的所述椭圆的长轴与将所述接地电极向所述投影面投影时的所述投影面上的沿着所述接地电极的长度方向且通过所述贵金属端头的中心的直线所成的角为45°以下。如果是这样的方式的火花塞，则贵金属端头为椭圆柱状，其短轴不沿着接地电极的长度方向，因此能够确保耐久性并提高引燃性。

(2)在上述方式的火花塞中，可以是，所述贵金属端头的体积为0.15mm³以上。如果是这样的方式的火花塞，则与采用具有椭圆柱以外的形状的贵金属端头相比，能够降低不发火产生的可能性。

(3)在上述方式的火花塞中，可以是，在所述投影面上，所述椭圆的长径相对于短径之比r为1.0<r<1.1。如果是这样的方式的火花塞，则能够提高贵金属端头相对于接地电极的接合强度。

(4)在上述方式的火花塞中，可以是，在所述贵金属端头与所述接地电极之间接合有中间端头。如果是这样的方式的火花塞，则能够提高贵金属端头相对于接地电极的接合强度。

(5)在上述方式的火花塞中，可以是，所述贵金属端头与所述中心电极之间的距离为1.3mm以下。如果是这样的方式的火花塞，则与采用具有椭圆以外的形状的贵金属端头相比，能够降低不发火产生的可能性。

(6)在上述方式的火花塞中，可以是，在所述投影面上，所述长轴位于将所述基端的接近所述贵金属端头的一侧的两个部位的角部与所述椭圆的中心分别连结的两条直线之间。如果是这样的方式的火花塞，则能够有效地抑制火焰核的扩展被接地电极的基端遮挡的情况。

(7)在上述方式的火花塞中，所述贵金属端头的长径比所述中心电极的所述前端面的直径小。如果是这样的方式的火花塞，则能够有效地抑制火焰核的扩展被贵金属端头遮挡的情况。

本发明除了上述的作为火花塞的方式以外，也能够以例如火花塞的制造方法等各种方式实现。

附图说明

图1是作为本发明的第一实施方式的火花塞的局部剖视图。

图2是将接地电极附近放大的侧视图。

图3是概略性地表示贵金属端头的形状的立体图。

图4是表示贵金属端头的长轴的方向的说明图。

图5是表示从中心电极侧观察接地电极的火焰核的扩展的图。

图6是表示从接地电极的前端部侧观察的火焰核的扩展的图。

图7是表示贵金属端头的长轴的方向的优选范围的说明图。

图8是表示评价了贵金属端头的体积与不发火概率的关系的第一试验的结果的坐标图。

图9是表示评价了贵金属端头的长径比与氧化规模的关系的第二试验的结果的坐标图。

图10是表示评价了间隙与不发火概率的关系的第三试验的结果的坐标图。

图11是表示评价了间隙与不发火概率的关系的第三试验的结果的坐标图。

图12是表示火花塞的第二实施方式的图。

图13是从中心电极侧观察第二实施方式的贵金属端头的图。

【标号说明】

10…绝缘体

12…轴孔

13…长腿部

14…轴孔内台阶部

15…绝缘子台阶部

17…一端侧主体部

18…另一端侧主体部

19…中央主体部

20…中心电极

21…电极母材

22…芯材

23…突缘部

24…前端面

30…接地电极

31…贵金属端头

31a…中间端头

32…基端

33…前端部

35…端头接合面

40…端子配件

50…主体配件

51…工具卡合部

52…安装螺纹部

53…敛紧部

54…密封部

56…配件内台阶部

57…端面

58…压缩变形部

63…陶瓷电阻

64…密封体

65…衬垫

66、67…环构件

68…密封垫

69…滑石

100、100a…火花塞

fl…火焰核

s1…投影面

sp…火花

具体实施方式

a.第一实施方式：

图1是作为本发明的第一实施方式的火花塞100的局部剖视图。火花塞100具有沿着轴线o的细长形状。在图1中，单点划线所示的轴线o的右侧表示外观主视图，轴线o的左侧表示通过轴线o的剖视图。在以下的说明中，将图1的下方侧称为火花塞100的一端侧，将图1的上方侧称为另一端侧。

火花塞100具备：具有沿着轴线o的轴孔12的绝缘体10；设于轴孔12的中心电极20；在绝缘体10的外周配置的筒状的主体配件50；以及基端32固定于主体配件50的接地电极30。

绝缘体10是将以氧化铝为首的陶瓷材料进行烧制而形成的绝缘子。绝缘体10是在中心形成有轴孔12的筒状的构件，该轴孔12在一端侧收容中心电极20的一部分并在另一端侧收容端子配件40的一部分。在绝缘体10的轴向中央形成有外径大的中央主体部19。在中央主体部19的另一端侧形成有外径比中央主体部19小的另一端侧主体部18。在中央主体部19的一端侧形成有外径比另一端侧主体部18小的一端侧主体部17。在一端侧主体部17的更一端侧形成有外径比一端侧主体部17小且越朝向中心电极20侧而外径越减小的长腿部13。

主体配件50是将绝缘体10的从另一端侧主体部18的一部分至长腿部13的部位包围并保持的圆筒状的配件。主体配件50例如由低碳钢形成，整体被实施镀镍或镀锌等的镀敷处理。主体配件50从另一端侧依次具备工具卡合部51、密封部54和安装螺纹部52。在工具卡合部51嵌合有用于将火花塞100安装于发动机缸盖的工具。安装螺纹部52具有向发动机缸盖的安装螺纹孔拧入的螺纹牙。密封部54在安装螺纹部52的根部形成为突缘状。在密封部54与发动机缸盖之间嵌插有将板体折弯而形成的环状的衬垫65。主体配件50的一端侧的端面57为中空的圆状，从其中央突出有绝缘体10的长腿部13的一端和中心电极20的一端。

在主体配件50的比工具卡合部51靠另一端侧处设有厚度薄的敛紧部53。而且，在密封部54与工具卡合部51之间，与敛紧部53同样地设有厚度薄的压缩变形部58。圆环状的环构件66、67介于从工具卡合部51至敛紧部53的主体配件50的内周面与绝缘体10的另一端侧主体部18的外周面之间，而且在两环构件66、67之间填充有滑石(脱石)69的粉末。在火花塞100的制造时，将敛紧部53向内侧折弯而向一端侧按压，由此压缩变形部58发生压缩变形，通过该压缩变形部58的压缩变形，经由环构件66、67及滑石69，将绝缘体10在主体配件50内朝向一端侧按压。通过该按压，滑石69沿轴线o方向被压缩而主体配件50内的气密性升高。

在主体配件50的内周，经由环状的密封垫68，将位于绝缘体10的长腿部13的另一端的绝缘子台阶部15向在安装螺纹部52的内周形成的配件内台阶部56按压。该密封垫68是保持主体配件50与绝缘体10之间的气密性的构件，防止燃烧气体的流出。

中心电极20是在电极母材21的内部埋设有导热性比电极母材21优异的芯材22的棒状的构件。电极母材21由以镍为主成分的镍合金构成，芯材22由铜或以铜为主成分的合金构成。在中心电极20的一端侧可以接合例如由铱合金等形成的贵金属端头。

在中心电极20的另一端部附近形成有向外周侧突出的突缘部23。突缘部23从另一端侧与在轴孔12形成的轴孔内台阶部14接触，将中心电极20定位在绝缘体10内。中心电极20的另一端部经由密封体64及陶瓷电阻63而与端子配件40电连接。

图2是将接地电极30附近放大的侧视图。在图2中，将与轴线o垂直的纸面左右方向称为接地电极30的“长度方向”。而且，将纸面右侧称为接地电极30的“前端侧”，将纸面左侧称为接地电极30的“基端侧”。接地电极30由以镍为主成分的合金形成。接地电极30的基端32固定于主体配件50的端面57。接地电极30从基端32朝向一端侧沿着轴线o延伸，且以前端部33的一侧面与中心电极20的前端面24相对的方式其中间部分弯折。需要说明的是，本实施方式的中心电极20的前端面24为正圆状。

接地电极30在朝向中心电极20侧的面上具有端头接合面35。在端头接合面35上，以与中心电极20的前端面24相对且朝向前端面24突出的方式接合有贵金属端头31。在本实施方式中，贵金属端头31阻焊于接地电极30。

图3是概略性地表示贵金属端头31的形状的立体图。如图3所示，在本实施方式中，贵金属端头31具有椭圆柱状的形状。

图4是表示贵金属端头31的长轴a1的方向的说明图。图4的纸面是与端头接合面35平行的面(投影面s1)。在本实施方式中，在将贵金属端头31向投影面s1投影的情况下，贵金属端头31在投影面s1上的形状为椭圆。在本实施方式中，贵金属端头31的长径为1.0mm，短径为0.95mm。需要说明的是，在本实施方式中，椭圆只要长轴能够确定且整体为大致椭圆即可，在外周的局部可以存在些许的凹凸或平面部分。

投影面s1上的椭圆的长轴a1与沿着接地电极30的长度方向的直线l1所成的角θ优选为45°以下。在本实施方式中，该所成的角θ为0°。更详细而言，直线l1是将接地电极30向投影面s1投影时的投影面s1上的沿着接地电极30的长度方向且通过贵金属端头31的中心c1的直线。

图5是表示从中心电极20侧观察接地电极30的火焰核fl的扩展的图。图6是表示从接地电极30的前端部33侧观察的火焰核fl的扩展的图。在火花塞100中，如果在中心电极20与接地电极30(贵金属端头31)之间进行火花放电，则通过火花sp(图6)将混合气引燃，火焰核fl生长。此时，如图5所示，火焰核fl在朝向接地电极30的基端32的方向以外的方向上容易扩展。这是因为，关于朝向接地电极30的基端32的方向，由于接地电极30的存在而火焰核的生长受到妨碍的缘故。并且，如图6所示，如果贵金属端头31大(参照虚线)，则相应地火焰核fl的扩展被遮挡，但是在本实施方式中，贵金属端头31为椭圆柱状，其长轴沿着接地电极30的长度方向。因此，朝向接地电极30的基端32的方向以外的方向(接地电极30的宽度方向)上的贵金属端头31的宽度减小，能够使火焰核更容易扩展。其结果是，能够提高火花塞100的引燃性。而且，本实施方式的贵金属端头31为椭圆柱状，因此与例如体积相同的长方体状的贵金属端头31相比，能够减小表面积。因此，淬熄作用受到抑制，火花塞100的引燃性提高。而且，本实施方式的贵金属端头31为椭圆柱状，因此与具有与其短径相同的直径的正圆状的贵金属端头31相比，体积变大，耐久性提高。因此，根据本实施方式，能够确保火花塞100的耐久性并提高引燃性。

在上述实施方式中，贵金属端头31的体积优选为0.15mm³以上。贵金属端头31的体积为0.15mm³以上的情况下，与采用具有椭圆柱以外的形状的贵金属端头相比，能够降低不发火产生的可能性。其理由基于后述的第一试验的结果在后文说明。

在上述实施方式中，在图4所示的投影面s1上，贵金属端头31的长轴a1的长度(长径)相对于短轴a2的长度(短径)之比r优选为1.0<r<1.1。以下，将该比r称为长径比r。如果长径比r为这样的值，则能够提高贵金属端头31的接合强度。其理由基于后述的第二试验的结果在后文说明。

在上述实施方式中，贵金属端头31与中心电极20之间的距离d1(参照图2，以下，称为“间隙d1”)优选为1.3mm以下。在间隙d1为1.3mm以下的情况下，与采用具有椭圆以外的形状的贵金属端头相比，能够降低不发火产生的可能性。其理由基于后述的第三试验的结果在后文进行说明。

图7是表示贵金属端头31的长轴a1的方向的优选范围的说明图。如图7所示，在上述实施方式中，在与端头接合面35平行的投影面s1上，长轴a1可以位于将基端32的接近贵金属端头31的一侧的两个部位的角部c2、c3与贵金属端头31的中心c1分别连结的2条直线l2、l3之间。如果贵金属端头31的长轴a1位于这样的范围，则贵金属端头31的短轴a2不会朝向接地电极30的基端32侧，因此能够有效地抑制火焰核的扩展被接地电极30的基端32遮挡的情况。

另外，在上述实施方式中，优选贵金属端头31的长径比中心电极20的前端面24的直径小。如果贵金属端头31的长径比中心电极20的前端面24的直径小，则能够有效地抑制火焰核的扩展被贵金属端头31遮挡的情况。

b.评价试验结果：

图8是表示评价了贵金属端头的体积与不发火概率的关系的第一试验的结果的坐标图。在该试验中，在4气缸2000cc的汽油发动机中，通过发动机转速1600rpm，点火次数30000次，点火时期(btdc)30°时，体积为0.11mm³的圆柱状的贵金属端头的不发火概率成为约0.1％的试验条件，变更圆柱状、椭圆柱状、棱柱状各自的贵金属端头的体积而评价了不发火概率。贵金属端头与中心电极之间的间隙d1为0.6mm。而且，椭圆柱状的贵金属端头的长径比r为1.06，所成角θ(参照图4)为0°。

如图8所示，任何的形状的贵金属端头都是当体积增加时，不发火概率增加。这考虑是因为，由于体积的增加而淬熄作用变大，火焰核的生长受到妨碍的缘故。然而，椭圆柱状的贵金属端头与其他的形状的贵金属端头相比，在体积为0.15mm³以上，不发火概率的增加率显著降低。这考虑是因为，贵金属端头的长轴沿着接地电极的长度方向，因此贵金属端头的宽度变小，火焰核在接地电极的宽度方向上容易扩展的缘故。因此，上述实施方式的贵金属端头的体积优选为0.15mm³以上。如果贵金属端头的体积满足这样的条件，则与圆柱或棱柱状的其他的形状的贵金属端头相比，能够降低不发火产生的可能性。

图9是表示评价了贵金属端头的长径比r与氧化规模的关系的第二试验的结果的坐标图。在该试验中，关于变更了体积及长径比的各种贵金属端头，在将它们接合于接地电极的状态下，以使贵金属端头的前端面成为1000°的方式进行2分钟加热，然后，进行2分钟冷却的循环实施了1000循环。并且，然后，沿着贵金属端头的短轴削出贵金属端头与接地电极的焊接部分的半截面，在该半截面中，求出裂纹的长度相对于贵金属端头与接地电极的界面的长度的比例作为氧化规模。

如图9所示，无论关于何种体积的贵金属端头，当长径比r超过1.1时，氧化规模都显著变大。这考虑是因为，贵金属端头基于自身的热膨胀率而进行膨胀·收缩，因此当长径比r变大时，长轴方向上作用的热应力变大，长轴方向上的焊接界面处的变形增大，由此焊接强度下降的缘故。即，贵金属端头的长径比r优选大于1.0且小于1.1。如果长径比r满足这样的条件，则能够提高贵金属端头的接合强度。

图10及图11是表示评价了间隙d1与不发火概率的关系的第三试验的结果的坐标图。图10示出使用了体积为0.45mm³的贵金属端头的试验结果，图11示出使用了体积为0.62mm³的贵金属端头的试验结果。在该试验中，使用椭圆柱状的贵金属端头和圆柱状的贵金属端头这两方进行了评价。试验方法与第一试验相同。

如图10及图11所示，如果间隙d1从1.5mm逐渐减小，则在间隙d1为1.3mm以下处，与圆柱状的贵金属端头相比，椭圆柱状的贵金属端头的不发火概率的增加量变小。这考虑是因为，间隙d1越小，则贵金属端头的大小(接地电极的宽度方向上的大小)会给火焰核的扩展造成越大的影响的缘故。即，间隙d1优选为1.3mm以下。如果间隙d1满足这样的条件，则与采用具有椭圆柱以外的形状的贵金属端头相比，采用椭圆柱状的贵金属端头能够降低不发火产生的可能性。

c.第二实施方式：

图12是表示火花塞的第二实施方式的图。在第一实施方式和第二实施方式中，贵金属端头31的向接地电极30的接合方法不同，其他的结构相同。在第二实施方式中，在贵金属端头31与接地电极30之间接合中间端头31a。中间端头31a通过与接地电极30同种的材料构成。贵金属端头31与中间端头31a被激光焊接，中间端头31a与接地电极30被阻焊。

图13是从中心电极20侧观察第二实施方式的贵金属端头31的图。在第二实施方式中，贵金属端头31的形状与上述实施方式同样为椭圆柱状。而且，中间端头31a是长轴及短轴都比贵金属端头31大的椭圆柱状。中间端头31a的与接地电极30接合的面形成为突缘状。

根据本实施方式的火花塞100a，经由与接地电极30同种的原料即中间端头31a而将贵金属端头31接合于接地电极30，因此能够提高贵金属端头31的相对于接地电极30的接合强度。而且，即便是这样的方式的火花塞100a，由于贵金属端头31为椭圆柱状，因此也能发挥与第一实施方式同样的效果。第一实施方式中的优选条件在第二实施方式中完全能够适用。需要说明的是，本实施方式的贵金属端头31的体积是不包含与中间端头31a熔融的熔融部31b(图12)的体积。

本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，与发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当进行更换或组合。而且，该技术特征在本说明书中只要不是作为必须的特征进行说明，就可以适当删除。