火花塞的制作方法
【专利摘要】本发明提供抑制碳堆积于绝缘体的火花塞。在火花塞的主体金属配件与绝缘体的腿部的外周面之间形成环状间隙。在绝缘体的缩外径部与主体金属配件的缩内径部之间配置密封件。将密封件与主体金属配件之间的接触部分的最靠顶端侧的位置设为接触端位置，将绝缘体的腿部的外周面与主体金属配件的内周面之间的径向距离设为间隙距离，将环状间隙中的间隙距离最大的部分的后端位置设为最大端位置。主体金属配件顶端的间隙距离大于中心电极与接地电极之间的空隙的距离。主体金属配件在比接触端位置靠顶端侧处具有内径随着朝轴线方向后端侧去变大的扩内径部。最大端位置位于比将接触端位置与主体金属配件顶端之间的轴线方向的距离二等分的位置靠后端侧的位置。
【专利说明】
火花塞
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种火花塞。【背景技术】
[0002] —直以来，在内燃机中使用了火花塞。作为火花塞，例如利用了具有形成通孔的绝缘体和配置于绝缘体的径向周围的主体金属配件的火花塞。通过将这种绝缘体曝露于燃烧气体中，可能导致碳附着于绝缘体的表面。有时会因这种碳而产生不良情况。例如，有时会经由碳而在主体金属配件的内侧产生不期望的放电。作为抑制这种不良情况的技术，例如提出了通过减小由绝缘体的腿部表面和主体金属配件内壁面形成的空间的体积来防止燃烧气体的进入，从而提高绝缘体腿部的耐污损性的技术。
[0003]现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开平9一45457号公报 [〇〇〇6] 专利文献2:日本特开昭63 — 216282号公报 [〇〇〇7] 专利文献3:日本特许第4187654号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]可是，关于抑制碳堆积于绝缘体的技术，实际情况是未进行充分的钻研。
[0010]本发明公开一种能够抑制碳堆积于绝缘体的技术。[〇〇11]用于解决问题的方案
[0012]本发明例如公开以下应用例。[〇〇13][应用例1][0〇14] —种火花塞，该火花塞包括:
[0015]绝缘体，其具有外径随着朝向轴线的方向的顶端侧去而变小的缩外径部和作为比所述缩外径部靠所述顶端侧的部分的腿部，且所述绝缘体形成有沿所述轴线的方向延伸的通孔；
[0016]中心电极，其至少一部分插入到所述通孔的所述顶端侧；
[0017]主体金属配件，其配置于所述绝缘体的径向的周围，具有内径随着朝向所述顶端侧去而变小的缩内径部，且在所述主体金属配件与所述腿部的外周面之间形成环状的间隙；
[0018]接地电极，其电连接于所述主体金属配件，且在所述接地电极与所述中心电极之间形成空隙；以及
[0019]密封件，其配置在所述绝缘体的所述缩外径部与所述主体金属配件的所述缩内径部之间，在该火花塞中，
[0020]在将所述密封件与所述主体金属配件之间的接触部分中的最靠顶端侧的位置设为接触端位置、
[0021]将所述绝缘体的所述腿部的外周面与所述主体金属配件的内周面之间的径向的距离设为间隙距离、
[0022]将所述环状的间隙中的所述间隙距离最大的最大部分的后端的位置设为最大端位置的情况下，
[0023]所述主体金属配件的顶端处的所述间隙距离大于所述中心电极与所述接地电极之间的所述空隙的距离，
[0024]所述主体金属配件在比所述接触端位置靠所述顶端侧的位置具有内径随着朝向所述轴线的方向的后端侧去而变大的扩内径部，
[0025]所述最大端位置位于比中央位置靠所述后端侧的位置，该中央位置是将所述接触端位置与所述主体金属配件的顶端之间的所述轴线的方向上的距离二等分的位置。
[0026]根据该结构，与省略了主体金属配件的扩内径部的情况相比，能够增大环状的间隙的间隙距离，因此能够提高气体在环状的间隙的内部流动的容易性。因而，能够抑制燃烧气体所含有的碳残留于环状的间隙的内部，因此能够抑制碳堆积于绝缘体。[〇〇27][应用例2]
[0028]根据应用例1所记载的火花塞，其中，
[0029]在包括所述轴线的剖面上，所述主体金属配件的顶端的面同所述主体金属配件的内周面中的包括所述扩内径部在内的、从所述扩内径部到顶端侧的部分形成一个以上的角部，
[0030]所述一个以上的角部各自的角度均是钝角。
[0031]根据该结构，能够抑制不在接地电极而是在主体金属配件的一个以上的角部中的任一角部产生放电的情况。[〇〇32][应用例3]
[0033]根据应用例1所记载的火花塞，其中，
[0034]所述主体金属配件的所述扩内径部包括内径随着从所述主体金属配件的顶端朝向所述后端侧去而变大的部分。
[0035]根据该结构，流入到环状的间隙内的燃烧气体易于向环状的间隙外流出，因此能够抑制碳残留于环状的间隙的内部。因而，能够抑制碳堆积于绝缘体。[〇〇36][应用例4]
[0037]根据应用例1?3中任一项所记载的火花塞，其中，
[0038]所述主体金属配件在比所述最大端位置靠后端侧的位置包括内径随着沿向径向外侧凸起的曲线朝向所述后端侧去而变小的部分。[〇〇39]根据该结构，能够在从环状的间隙的内部的最大端位置到后端侧的范围内增大间隙距离，因此能够在从最大端位置到后端侧的范围内提高气体的流动的容易性。因而，能够抑制碳从环状的间隙的内部的最大端位置残留于后端侧，因此能够抑制碳堆积于绝缘体。
[0040]另外，本说明书所公开的技术能够以各种方案来实现，例如，能够利用火花塞、搭载该火花塞的内燃机等方案来实现。【附图说明】
[0041]图1是火花塞的一实施方式的剖视图。
[0042]图2是表示火花塞100的前方Df侧的一部分的概略图。[〇〇43]图3是第1参考例的火花塞100B的概略图。[〇〇44]图4是表示实施方式的样品的试验结果的图表。[〇〇45]图5是表示第1参考例的样品的试验结果的图表。
[0046]图6是第2参考例的火花塞100C的概略图。
[0047]图7是表示热值的测量结果的图表。
[0048]图8是表示火花塞100的样品的试验结果的图表。[0049 ]图9是表示火花塞100D的样品的试验结果的图表。
[0050]图10是表示另一实施方式的火花塞100E的前方Df侧的一部分的概略图。[〇〇511图11是表示另一实施方式的火花塞100F的前方Df侧的一部分的概略图。【具体实施方式】 [〇〇52] A ?实施方式:[〇〇53]图1是火花塞的一实施方式的剖视图。在附图中，示出了火花塞100的中心轴线CL (也称作“轴线CL”)。图示的剖面是包括中心轴线CL的剖面。以下，将与中心轴线CL平行的方向也称作“轴线CL的方向”，或者也简称作“轴线方向”或“前后方向”。将以中心轴线CL为中心的圆的径向也简称作“径向”，将以中心轴线CL为中心的圆的圆周方向也称作“周向”。将与中心轴线CL平行的方向中的、图1中的下方也称作顶端方向Df或前方Df，将上方也称作后端方向Dfr或后方Dfr。顶端方向Df是从后述的端子金属配件40朝向电极20、30的方向。另夕卜，将图1中的顶端方向Df侧称作火花塞100的顶端侧，将图1中的后端方向Dfr侧称作火花塞100的后端侧。[〇〇54] 火花塞100具有绝缘体10、中心电极20、接地电极30、端子金属配件40、主体金属配件50、电阻体70、顶端侧密封件8、滑石9、第1后端侧密封件6、第2后端侧密封件7、导电性的第1密封部60以及导电性的第2密封部80。
[0055]绝缘体10是具有沿着中心轴线CL延伸并贯穿绝缘体10的通孔12(以下也称作“轴孔12”)的大致圆筒状的构件。绝缘体10是对氧化铝进行烧制而形成的(也能够采用其他绝缘材料)。绝缘体10具有从顶端侧朝向后方Dfr依次排列的腿部13、第1缩外径部15、顶端侧主体部17、第3缩外径部14、凸缘部19、第2缩外径部11以及后端侧主体部18。凸缘部19是绝缘体10中的外径最大的部分(也称作大径部19)。第1缩外径部15的外径随着从后端侧朝向顶端侧去逐渐地变小。在绝缘体10的第1缩外径部15的附近(在图1的例子中为顶端侧主体部17)形成有内径随着从后端侧朝向顶端侧去逐渐地变小的第1缩内径部16。第2缩外径部 11的外径随着从顶端侧朝向后端侧去逐渐地变小。第3缩外径部14的外径随着从后端侧朝向顶端侧去逐渐地变小。[0〇56] 如图1所示，在绝缘体10的轴孔12的顶端侧插入有中心电极20。中心电极20具有沿着中心轴线CL延伸的棒状的轴部27和接合于轴部27的顶端的第1电极头29。轴部27具有从顶端侧朝向后方Dfr依次排列的腿部25、凸缘部24以及头部23。在腿部25的顶端(S卩，轴部27 的顶端)接合有第1电极头29(例如，激光焊接)。在本实施方式中，第1电极头29的至少一部分在绝缘体10的顶端侧露出到轴孔12之外。凸缘部24的前方Df侧的面被绝缘体10的第1缩内径部16支承。另外，轴部27具有外层21和芯部22。外层21由耐氧化性比芯部22的耐氧化性优异的材料(例如，含镍的合金)形成。芯部22由导热率比外层21的导热率高的材料(例如， 纯铜、铜合金等)形成。另外，第1电极头29使用针对放电的耐久性比轴部27的针对放电的耐久性优异的材料(例如，铱(Ir)、铂(Pt)等贵金属、钨(W)、含有从这些金属中选择的至少一种金属的合金)来形成。[〇〇57] 在绝缘体10的轴孔12的后端侧插入有端子金属配件40的一部分。端子金属配件40 使用导电性材料(例如，低碳钢等金属)来形成。[〇〇58] 在绝缘体10的轴孔12内且是在端子金属配件40与中心电极20之间配置有用于抑制电噪声的大致圆柱形状的电阻体70。电阻体70例如使用含有导电性材料(例如，碳粒子)、 陶瓷粒子(例如，Zr02)以及玻璃粒子(例如，Si02-B203-Li20—Ba0系的玻璃粒子)的材料来形成。在电阻体70与中心电极20之间配置有导电性的第1密封部60，在电阻体70与端子金属配件40之间配置有导电性的第2密封部80。密封部60、80例如使用含有金属粒子(例如，Cu) 和与电阻体7 0的材料所含有的粒子相同的玻璃粒子的材料来形成。中心电极2 0与端子金属配件40借助电阻体70和密封部60、80电连接。[〇〇59] 主体金属配件50是具有沿着中心轴线CL延伸并贯穿主体金属配件50的通孔59的大致圆筒状的构件。主体金属配件50使用低碳钢材来形成(也能够采用其他导电性材料(例如，金属材料))。在主体金属配件50的通孔59内插入有绝缘体10。主体金属配件50固定于绝缘体10的外周。在主体金属配件50的前方Df?侧，绝缘体10的顶端(在本实施方式中，为腿部 13的顶端侧的部分)露出到通孔59之外。即，绝缘体10的顶端位于比主体金属配件50的顶端靠前方Df?侧的位置。在主体金属配件50的后端侧，绝缘体10的后端(在本实施方式中，为后端侧主体部18的后端侧的部分)露出到通孔59之外。
[0060]主体金属配件50具有从顶端侧朝向后端侧依次排列的主体部55、座部54、变形部 58、工具卡合部51以及弯边部53。座部54是凸缘状的部分。主体部55是从座部54沿着中心轴线CL朝向前方Df延伸的大致圆筒状的部分。在主体部55的外周面上形成有用于向内燃机的安装孔内拧入的螺纹牙52。在座部54与螺纹牙52之间嵌入有使金属板弯折而形成的环状的垫圈5。[〇〇611主体金属配件50具有配置于比变形部58靠前方Df侧的位置的缩内径部56。缩内径部56的内径随着从后端侧朝向顶端侧去逐渐地变小。在主体金属配件50的缩内径部56与绝缘体10的第1缩外径部15之间夹有顶端侧密封件8。顶端侧密封件8是铁制的字母0形的环 (也能够采用其他材料(例如，铜等金属材料))。
[0062]工具卡合部51是用于与用于紧固火花塞100的工具(例如，火花塞扳手)相卡合的部分。弯边部53配置在比绝缘体10的第2缩外径部11靠后端侧的位置，形成主体金属配件50 的后端(即，后方Dfr侧的端部)。弯边部53朝向径向的内侧弯曲。在弯边部53的前方Df侧且是在主体金属配件50的内周面与绝缘体10的外周面之间，朝向前方Df依次配置有第1后端侧密封件6、滑石9以及第2后端侧密封件7。在本实施方式中，这些后端侧密封件6、7是铁制的字母C形的环(也能够采用其他材料)。[〇〇63]在制造火花塞100时，弯边部53以向内侧弯折的方式进行弯边。然后，弯边部53被向前方Df侧按压。由此，变形部58变形，借助密封件6、7和滑石9,使绝缘体10在主体金属配件50内被朝向顶端侧按压。顶端侧密封件8在第1缩外径部15与缩内径部56之间被按压，而且，对主体金属配件50与绝缘体10之间进行密封。根据以上内容，将主体金属配件50固定于绝缘体10。
[0064]在本实施方式中，接地电极30具有棒状的轴部37和接合于轴部37的顶端部31的第 2电极头39。轴部37的后端接合(例如，电阻焊接)于主体金属配件50的顶端57的面(S卩，前方 Df?侧的面57。也称作“顶端面57”)。轴部37从主体金属配件50的顶端面57朝向前方Df延伸， 并朝向中心轴线CL弯曲，直至顶端部31。顶端部31配置于中心电极20的前方Df侧。在顶端部 31的表面中的靠中心电极20侧的表面上接合有第2电极头39(例如，激光焊接)。第2电极头 39使用针对放电的耐久性比轴部37的针对放电的耐久性优异的材料(例如，铱(Ir )、铂(Pt) 等贵金属、钨(W)、含有从这些金属中选择的至少一种金属的合金)来形成。中心电极20的第 1电极头29与接地电极30的第2电极头39形成用于火花放电的空隙g。接地电极30隔着空隙g 与中心电极20的顶端部相对。[〇〇65]接地电极30的轴部37具有形成轴部37的表面的至少一部分的外层35和埋设于外层35内的芯部36。外层35使用耐氧化性优异的材料(例如，含有镍和铬的合金)来形成。芯部 36使用导热率比外层35的导热率高的材料(例如，纯铜)来形成。
[0066]图2是表示火花塞100的前方Df侧的一部分的概略图。在附图中，示出了中心轴线 CL。在中心轴线CL的左侧示出了主体金属配件50与绝缘体10的剖面以及接地电极30的外观。在附图中，省略了绝缘体10的通孔12与通孔12的内部的结构的图示。在中心轴线CL的右侧示出了火花塞100的外观。[〇〇67]在比顶端侧密封件8靠前方Df?侧的位置，在主体金属配件50的主体部55的内周面 55i与绝缘体10的腿部13的外周面13〇之间形成有间隙310。该间隙310是以中心轴线CL为中心的环状的间隙。以下，将环状的间隙310的径向的距离802,即主体金属配件50的内周面 55i与绝缘体10的外周面13〇之间的径向的距离802称作“间隙距离802”。间隙距离802能够根据与中心轴线CL平行的方向的位置而发生变化。附图中的顶端间隙距离812是主体金属配件50的顶端57(8卩，间隙310的开口310〇)处的间隙距离。在图2的实施方式中，顶端间隙距离812大于由中心电极20和接地电极30形成的空隙g的距离811。空隙g的距离811是空隙g的最短距离。[〇〇68]主体金属配件50的主体部55中的比缩内径部56靠前方Df侧的部分被划分为从前方Df侧朝向后端方向Dfr排列的3个部分511、512、513。第1部分511是包括顶端57的部分。第 1部分511的内径随着从主体金属配件50的顶端57朝向后方Dfr侧去逐渐地变大(以下，将第 1部分511也称作“扩内径部511”)。在图2的实施方式中，在包括中心轴线CL的剖面上，第1部分511的内周面用直线表不。[〇〇69]第2部分512的内径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变小。在图2的实施方式中，第2部分512的内径随着沿朝向径向外侧凸起的曲线延伸而变小。换言之，在包括中心轴线CL的剖面上，内径的变化量相对于与中心轴线CL平行的方向上的位置的变化量的比例的绝对值 (即，内周面55i相对于中心轴线CL的倾斜度)随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变大。在此，在内周面55i与中心轴线CL平行的情况下，内周面55i相对于中心轴线CL的倾斜度为零度。在内周面55i与中心轴线CL垂直的情况下，内周面55i相对于中心轴线CL的倾斜度为90度。在图2 的实施方式中，在第2部分512中，内周面55i相对于中心轴线CL的倾斜度随着朝向后方Dfr 侧去而从小于45度的角度增大至超过45度的角度。
[0070]第3部分513的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向的位置，而是恒定的。在第3 部分513的后方Dfr侧连接有缩内径部56。以下，将像第3部分513这样不取决于与中心轴线 CL平行的方向的位置而是内径恒定的部分还称作“恒定内径部”。
[0071]绝缘体10的腿部13被划分为从前方Df侧朝向后端方向Dfr排列的4个部分111、 112、113、114。第1部分111是包括绝缘体10的顶端的部分。第1部分111的除了顶端的角以外的部分的外径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。[〇〇72]第2部分112的外径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变大。在图2的实施方式中，在包括中心轴线CL的剖面上，第2部分112的外周面用直线表示。另外，绝缘体10的第2部分112与主体金属配件50的第1部分511相对。而且，第2部分112的外周面与主体金属配件50的第1部分511的内周面平行。
[0073]第3部分113的外径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变大。另外，第3部分113与主体金属配件50的第2部分512相对。
[0074]第4部分114的外径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。绝缘体10的第4部分114与主体金属配件50的第3部分513相对。在第4部分114的后方Dfr侧连接有第1缩外径部15。[〇〇75]附图中的部分315是间隙310中的具有最大的间隙距离802的部分。以下，将该部分 315还称作最大间隙部分315。在图2的实施方式中，最大间隙部分315是隔在主体金属配件 50的第1部分511与绝缘体10的第2部分112之间的部分。附图中的位置317表示最大间隙部分315的后端的位置(以下也称作“最大端位置317”)。
[0076]附图中的3个位置711、712、713分别表示与中心轴线CL平行的方向上的位置。第1 位置711表示主体金属配件50的顶端57的位置。第3位置713是主体金属配件50与顶端侧密封件8之间的接触部分中的最靠前方Df侧的位置(以下也称作“接触端位置713”)。第2位置 712是将第1位置711与第3位置713之间的与中心轴线CL平行的方向上的距离二等分的位置 (也称作“中间位置712”)。在图2的实施方式中，最大间隙部分315的后端317位于比中间位置712靠后方Dfr侧的位置。最大间隙部分315从比间隙310的中间位置712靠前方Df侧的位置延伸至比中间位置712靠后方Dfr侧的位置。以下，将间隙310中的、比中间位置712靠前方 Df?侧的部分称作“前部分间隙311”，将间隙310中的、比中间位置712靠后方Dfr侧的部分还称作“后部分间隙312”。[〇〇77] B ?第1评价试验:
[0078]说明使用了火花塞100的样品的第1评价试验。在第1评价试验中，评价了耐污损性。在该评价试验中，除了评价了火花塞1〇〇(图1、图2)的样品以外，还评价了第1参考例的火花塞的样品。图3是第1参考例的火花塞100B的概略图。在附图中，与图2相同地示出了火花塞100B的前方Df侧的一部分的剖面与外观。附图中的中心轴线CL是火花塞100B的中心轴线。在中心轴线CL的左侧示出了主体金属配件50B与绝缘体10B的剖面以及接地电极30的外观。在附图中，省略了绝缘体10B的内部的结构的图示。在中心轴线CL的右侧示出了火花塞 100B的外观。与图1、图2的实施方式之间的差异在于主体金属配件50B的主体部55B的内周面55Bi的剖面形状与绝缘体10B的腿部13B的外周面13Bo的剖面形状分别不同于图2的对应部分的形状这一点。火花塞100B的其他部分的结构与图1、图2的火花塞100的对应的部分的结构相同(对与对应的要素相同的要素标注相同的附图标记，并省略说明)。
[0079]在比顶端侧密封件8靠前方Df?侧的位置，在主体金属配件50B的主体部55B的内周面55Bi与绝缘体10B的腿部13B的外周面13Bo之间形成有以中心轴线CL为中心的环状的间隙320。主体金属配件50B的顶端的顶端间隙距离822(即，间隙320的开口 320〇处的间隙距离)大于由中心电极20和接地电极30形成的间隙的距离821。另外，第1参考例的样品的顶端间隙距离822与实施方式的样品的顶端间隙距离812(图2)相同。
[0080]主体金属配件50B的主体部55B中的比缩内径部56靠前方Df侧的部分被划分为从前方Df侧朝向后端方向Dfr排列的5个部分521、522、523、524、525。第1部分521是包括顶端面57B的部分。第1部分521的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。像这样，第1参考例的主体金属配件50B具有形成顶端部的恒定内径部521。
[0081]第2部分522的内径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变大。在包括中心轴线CL的剖面上，第2部分522的内周面用直线表示。第3部分523的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。第4部分524的内径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变小。在包括中心轴线CL的剖面上，第4部分524的内周面用直线表示。第5部分525的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。在第5部分525的后方Dfr侧连接有缩内径部56。 [〇〇82]绝缘体10B的腿部13B被划分为从前方Df侧朝向后端方向Dfr排列的3个部分121、 122、123。第1部分121是包括绝缘体10B的顶端的部分。第1部分121的除了顶端的角以外的部分的外径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。第1部分121与主体金属配件50B的整个第1部分521、整个第2部分522以及第3部分523的前方Df侧的一部分相对。第2部分122的外径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变大。在包括中心轴线CL的剖面上，第2 部分122的外周面用直线表示。第2部分122与主体金属配件50B的第3部分523的后方Dfr侧的一部分和整个第4部分524相对。第3部分123的外径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。第3部分123与主体金属配件50B的第5部分525相对。
[0083]附图中的部分325是间隙320中的具有最大的间隙距离的部分。以下，将该部分325 还称作最大间隙部分325。在图3的第1参考例中，最大间隙部分325是隔在主体金属配件50B 的第3部分523与绝缘体10B的第1部分121之间的部分。附图中的位置327表示最大间隙部分 325的后端的位置。
[0084]在附图中，示出了与中心轴线CL平行的方向上的3个位置721、722、723。第1位置 721表示主体金属配件50B的顶端的位置。第3位置723是主体金属配件50B与顶端侧密封件8 之间的接触部分中的最靠前方Df侧的位置。第2位置722是将第1位置721与第3位置723之间的与中心轴线CL平行的方向上的距离二等分的位置(也称作“中间位置722”)。在图3的第1 参考例中，最大间隙部分325的后端327位于比中间位置722靠前方Df侧的位置。像这样，最大间隙部分325的整体位于比间隙320的中间位置722靠前方Df侧的位置。在比中间位置722 靠后方Dfr侧的位置，间隙距离小于最大间隙部分325的间隙距离。在第1参考例中，间隙距离随着从比中间位置722靠前方Df侧的位置朝向后方Dfr去而变小。以下，将间隙320中的、 比中间位置722靠前方Df侧的部分称作“前部分间隙321”，将间隙320中的、比中间位置722 靠后方Dfr侧的部分还称作“后部分间隙322”。
[0085]图4的(A)、图4的(B)是表示实施方式的样品的试验结果的图表，图5的(A)、图5的 (B)是表示第1参考例的样品的试验结果的图表。在图4的(A)、图5的(A)中，横轴表示试验运行的循环次数NC，纵轴表示绝缘电阻Ra(单位为MQ)。纵轴的刻度是对数刻度。绝缘电阻Ra是端子金属配件40与主体金属配件50、50B之间的电阻。在图表中，10000MQ的刻度表示绝缘电阻Ra为10000MQ以上。在图4的(B)、图5的(B)中，横轴表示试验运行的循环次数NC，纵轴表示漏电产生率RT(单位为％)。另外，纵轴的上方是漏电产生率RT变小的方向。[〇〇86]在本评价试验中，漏电放电不是通过电极20、30的空隙g的放电，而是通过从中心电极20经由绝缘体10、10B的外周面直至主体金属配件50、50B的内周面的路径的放电。漏电产生率RT是产生漏电放电的次数相对于高电压施加的比例。另外，在本评价试验中，对实施方式的4个样品与第1参考例的4个样品进行了试验。绝缘电阻Ra是4个样品的绝缘电阻中的最小值。漏电产生率RT是4个样品的漏电产生率中的最大值。
[0087]试验运行如以下所述。在摄氏一 10度的低温试验室内的底盘测功机上放置具有排气量为1500cc的4气缸发动机的试验用汽车。在该试验用汽车的发动机中，与各个气缸相对应地组装火花塞的4个样品。然后，作为一个循环的试验运行进行包括第1运行和紧接着第1 运行的第2运行的运行。第1运行是依次进行“3次空转”、“在3档、35km/h下行驶40秒钟”、“90 秒钟的怠速”、“在3档、35km/h下行驶40秒钟”、“发动机的停止”以及“对汽车进行冷却直至冷却水的温度成为摄氏一 10度”的运行。第2运行是依次进行“3次空转”、“进行3次在1档、 15km/h下行驶15秒钟这样的操作，并且在每次这样的操作之间使发动机停止30秒钟”、“发动机的停止”以及“对汽车进行冷却直至冷却水的温度成为摄氏一 10度”的运行。第1运行与第2运行相比，是高负荷运行。与第2运行相比，在第1运行中的火花塞的温度易于升高。
[0088]重复10次(10个循环)这种包括第1运行与第2运行的试验运行。并且，在各个循环的第1运行结束时和第2运行结束时，从发动机上卸下火花塞的样品，测量出绝缘电阻Ra。另夕卜，测量出各个循环的第1运行中的漏电产生率RT与第2运行中的漏电产生率RT。第1运行中的漏电产生率RT如以下所述。对第1运行中的所有的高电压施加时的电压的波形进行分析， 计算出异常的波形的放电(即，漏电放电)的次数相对于总放电次数的比例作为第1运行中的漏电产生率RT。同样地第2运行中的漏电产生率RT是异常的波形的放电(S卩，漏电放电)的次数相对于第2运行中的总放电次数的比例。
[0089]在附图中的图表中，各个循环次数NC的左侧的数据表示第1运行结束时的绝缘电阻Ra与第1运行中的漏电产生率RT的测量结果，各个循环次数NC的右侧的数据表示第2运行结束时的绝缘电阻Ra与第2运行中的漏电产生率RT的测量结果。如图所示，在第2运行结束时，绝缘电阻Ra降低，但是在下一次的第1运行结束时，绝缘电阻Ra恢复。其理由如以下所述。在第2运行中，由于发动机的转速较低，因此发动机的燃烧室内的温度较低，碳易于附着于绝缘体l〇、l〇B的外周面。在第1运行中，由于发动机的转速较快，因此燃烧室内的温度较高，附着于绝缘体10、10B的外周面的碳被烧掉。
[0090]如图4的(A)所示，在使用实施方式的火花塞100的情况下，虽然通过第2运行使绝缘电阻Ra降低，但是通过第1运行使绝缘电阻Ra恢复到10000M Q以上。在10个循环中稳定地进行这种借助于第1运行实现的绝缘电阻Ra的恢复。推断为即使在循环次数NC超过10的情况下，也同样地能够通过第1运行使绝缘电阻Ra恢复到10000MQ以上。
[0091]如图5的(A)所示，在使用第1参考例的火花塞100B的情况下，无法持续借助于第1 运行使绝缘电阻Ra恢复到10000M Q以上。另外，与循环次数NC的增大相应地使绝缘电阻Ra 逐渐地降低。
[0092]另外，如图4的(B)所示，在使用实施方式的火花塞100的情况下，漏电产生率RT在1 〇个循环中均为〇 %。另一方面，如图5的(B)所示，在使用第1参考例的火花塞100B的情况下，存在有第1运行中的漏电产生率RT高于第2运行中的漏电产生率RT的倾向。其理由如以下所述。在第2运行的过程中，附着于绝缘体10B的外周面的碳的量逐渐地增加。因而，在下一次的第1运行开始时，由于碳的附着量较多，因此易于产生漏电放电。另外，在第1运行的过程中，附着于绝缘体10B的外周面的碳的量因碳被烧掉等原因而逐渐地减少。因而，在下一次的第2运行开始时，碳的附着量较少，因此不易产生漏电放电。另外，由于第1运行是高负荷运行，因此在第1运行中，易于产生漏电放电。另一方面，由于第2运行是低负荷运行，因此在第2运行中，不易产生漏电放电。根据以上内容，在重复第1运行与第2运行的情况下，第 1运行中的漏电产生率RT能够提高，第2运行中的漏电产生率RT能够降低。
[0093]第1运行中的漏电产生率RT较高表示绝缘体的外周面易于污损，第1运行中的漏电产生率RT较低表示绝缘体的外周面不易污损。对图4的(B)与图5的(B)进行比较，实施方式的火花塞1〇〇(图4的(B))的第1运行中的漏电产生率RT低于第1参考例的火花塞100B(图5的 (B))的第1运行中的漏电产生率RT。[〇〇94]像这样，与第1参考例的火花塞100B的耐污损性相比，实施方式的火花塞100的耐污损性良好。其理由推断为以下所述。在实施方式的火花塞100中，间隙310(图2)的顶端间隙距离812大于电极20、30之间的空隙g的距离811。另外，主体金属配件50在比接触端位置 713靠前方Df侧的位置包括内径随着朝向后方Dfr侧去而变大的第1部分511。而且，最大间隙部分315的后端317位于比中间位置712靠后方Dfr侧的位置，S卩，最大间隙部分315延伸至比中间位置712靠后方Dfr侧的位置。根据以上内容，在后部分间隙312以及间隙310中，燃烧气体的流动的容易性提高。由此，能够抑制燃烧气体滞留于后部分间隙312内。因而，能够抑制碳积存于后部分间隙312内以及间隙310内。另外，由于高温的燃烧气体在间隙310内易于流动，因此能够促进将附着于绝缘体10的外周面的碳烧掉。另外，在燃烧气体流入后部分间隙312内的情况下，燃烧气体能够容易从后部分间隙312以及间隙310向外流出。因而，能够抑制碳堆积于绝缘体10的外周面13〇。而且，能够促进将附着于绝缘体10的外周面13〇的碳烧掉。以上的结果是，能够抑制漏电放电。而且，能够抑制绝缘电阻的降低。
[0095]另一方面，在第1参考例(图3)中，最大间隙部分325的后端327位于比中间位置722 靠前方Df侧的位置。因而，在后部分间隙322中，间隙距离变短，燃烧气体易于滞留。其结果， 在后部分间隙322内，碳易于堆积在绝缘体10B的外周面上。另外，由于碳在间隙距离较短的后部分间隙322内堆积于绝缘体10B的外周面，因此易于产生漏电放电。[〇〇96] C ?第2评价试验:
[0097]在第2评价试验中，对形成于主体金属配件的顶端部并使主体金属配件的内径在顶端部较小的恒定内径部(例如，图3的第1部分521)与环状的间隙内的燃烧气体的流动的容易性之间的关系进行了评价。图6是第2参考例的火花塞100C的概略图。在第2评价试验中，对图3所示的第1参考例的火花塞100B的样品和图6所示的第2参考例的火花塞100C的样品进行了评价。[〇〇98]图6的火花塞100C的主体金属配件50C是通过将图3的主体金属配件50B的比第5部分525靠前方Df?侧的部分521?524替换为图6的第1部分531与第2部分532而得到的。第1部分531从顶端面57C延伸至第5部分525的附近。第1部分531的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。第1部分531的内径大于图3的主体金属配件50B的第1部分521的内径。另外，主体金属配件50C的顶端的顶端间隙距离832(即，间隙330的开口 330〇处的间隙距离)大于由中心电极20和接地电极30形成的间隙的距离821。[〇〇99]第2部分532的内径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变小。在包括中心轴线CL的剖面上，第2部分532的内周面用直线表示。在第2部分532的后方Dfr侧连接有第5部分525。主体金属配件50C的顶端面57C的径向的宽度小于图3的主体金属配件50B的顶端面57B的径向的宽度。接地电极30C的轴部37C的厚度与主体金属配件50C的顶端面57C的宽度相匹配地被调整得较小。图6的火花塞100C的其他部分的结构与图3的火花塞100B的对应的部分的结构相同(对与对应的要素相同的要素标注相同的附图标记，并省略说明)。例如，绝缘体10B的结构在图3的火花塞100B与图6的火花塞100C之间是相同的。
[0100]图7是表示热值的测量结果的图表。在附图中，示出了图3的火花塞100B的样品的热值与图6的火花塞100C的样品的热值。横轴表示热值(热值朝向右方变大)。热值表示热量的散发容易性。较大的热值表示火花塞的种类为“冷型”，即，火花塞易于冷却，抑制火花塞的温度上升。较小的热值表示火花塞的种类为“热型”，即，抑制火花塞的冷却，火花塞的温度易于升高。附图中的范围R7表示与7号热值对应的范围。
[0101]如图所示，第1参考例的火花塞100B的样品的热值小于第2参考例的火花塞100C的样品的热值。即，与火花塞100C的样品相比，火花塞100B的样品能够抑制温度降低。
[0102]火花塞被流入到主体金属配件与绝缘体之间的间隙(例如，图3的间隙320、图6的间隙330)内的高温的燃烧气体加热。在抑制间隙内的高温的燃烧气体向间隙外流出的情况下，由于火花塞被燃烧气体持续加热，因此火花塞难以冷却，热值变小。在间隙内的高温的燃烧气体易于向间隙外流出的情况下，火花塞易于冷却，热值变大。在第1参考例(图3)与第 2参考例(图6)之间，主体金属配件50B的主体部55B和主体金属配件50C的主体部55C的内周面的形状不同。由于这种形状的差异，燃烧气体自间隙320、330流出的容易性产生了差异。 图7所示的热值的差异被推断为是由燃烧气体自间隙320、330流出的容易性的差异引起的。
[0103]具体地说，对于图3的火花塞100B的主体金属配件50B的内周面55Bi从后方Dfr侧朝向前方Df去的情况，利用第2部分522而使内径减小，然后，利用第1部分521维持较小的内径。间隙320在包括开口 320〇的部分处(由第1部分521形成的部分)被缩小得较小。因而，推断为流入到比第2部分522靠后方Dfr侧的燃烧气体经由利用第1部分521形成的较窄的间隙向间隙320外流出受到抑制。如上所述，在抑制燃烧气体自间隙320的流出的情况下，火花塞难以冷却(热值变小)。在第1参考例的火花塞100B中，抑制燃烧气体自间隙320的流出这样的推断与图7所示的火花塞100B的较小的热值一致。在抑制燃烧气体自间隙320的流出的情况下，燃烧气体所含有的碳易于残留于间隙320内。因而，推断为:与图6的火花塞100C相比， 图3的火花塞100B的绝缘体10B的外周面易于污损。[〇1〇4]在图6的火花塞100C中，省略了在间隙330的开口 330〇的附近使主体金属配件50C 的内径缩小的部分(例如，图3的第1部分521)。因而，推断为流入到间隙330内的燃烧气体能够容易地向间隙330外流出。如上所述，在燃烧气体能够容易地从间隙330流出的情况下，火花塞易于冷却(热值变大)。在第2参考例的火花塞100C中，燃烧气体易于自间隙330流出这样的推断与图7所示的火花塞100C的较大的热值一致。在燃烧气体易于自间隙330流出的情况下，能够抑制燃烧气体所含有的碳残留于间隙330内。因而，推断为:与图3的火花塞100B 相比，能够抑制图6的火花塞100C的绝缘体10B的外周面的污损。
[0105]关于图2的火花塞100,与图3的火花塞100B相比，也推断为能够抑制绝缘体10的外周面的污损。其理由如以下所述。图2的主体金属配件50具有像图3的主体金属配件50B的第 2部分522那样使内径随着朝向前方Df去而变小的第1部分511。但是，图2的主体金属配件50 与图6的主体金属配件50C相同地不具有从主体金属配件的顶端朝向后方Dfr去维持较小的内径的部分(例如，图3的第1部分521)。在图2的主体金属配件50的第1部分511中，内径随着从主体金属配件50的顶端57朝向后方Dfr去而变大。因而，在图2的火花塞100中，与图6的火花塞100C相同地被推断为与图3的火花塞100B相比，流入到间隙310内的燃烧气体易于向间隙310外流出。因而，在图2的火花塞100中，推断为能够抑制碳堆积于绝缘体10的外周面 13〇〇
[0106]D ?第3评价试验:
[0107]在第3评价试验中，在通过试验运行而使碳附着于绝缘体的腿部的外周面的状态下测量了绝缘电阻。在第3评价试验中，对图2所示的实施方式的火花塞100的样品和具有图 6所示的主体金属配件50C与接地电极30C的参考例的火花塞100D的样品进行了评价。参考例的火花塞100D的除主体金属配件50C和接地电极30C以外的部分与图1、图2的火花塞100 的对应的部分相同。在评价试验中，在规定条件下运行了组装有火花塞l〇〇、l〇〇D的样品的发动机。之后，从主体金属配件50、50C上卸下火花塞100、100D的绝缘体10。然后，在端子金属配件40上固定第1探头，使第2探头与绝缘体10的腿部13的外周面相接触。测量上述探头之间的电阻，即，从第2探头经由腿部13的外周面直至中心电极20,再从中心电极20经由绝缘体10的通孔12内直至端子金属配件40的路径的电阻作为绝缘电阻。作为腿部13的外周面上的第2探头的接触位置，使用了距腿部13顶端的距离为0mm?12mm的范围中的以1mm间隔选择的13个位置。
[0108]图8是表示火花塞100的样品的试验结果的图表，图9是表示火花塞100D的样品的试验结果的图表。横轴表示以绝缘体10的顶端为基准的后方Dfr的位置Dp。位置Dp用在后方 Dfr距绝缘体10的顶端1 Of的距离来表示(单位为mm)。右侧的纵轴表示绝缘电阻Rb(单位为M Q )。右侧的纵轴的刻度是对数刻度。无限大的符号表示绝缘电阻Rb为10000MQ以上。数据点ma、mb表示第2探头的接触位置的位置Dp与绝缘电阻Rb的测量结果之间的关系。[〇1〇9]左侧的纵轴表示外径Do与内径Di(单位为mm)。外径Do是腿部13的外周面13〇的外径，内径Di是主体金属配件50、50C的内周面551、55Ci的内径。在图8、图9中，示出了位置Dp 与腿部13的外周面13〇的外径Do之间的关系，而且，示出了位置Dp与主体金属配件50、50C的内周面551、55Ci的内径Di之间的关系。图9中的间隙340是主体金属配件50C的内周面55Ci 与绝缘体10的外周面13〇之间的间隙。
[0110]如图8所示，具有朝向径向外侧凸起的曲线状的内周面的第2部分512配置在8_? 9mm的位置Dp的范围内。另外，在图8与图9两者中，在9mm以上的位置Dp的范围内，间隙距离小于0.5mm。因而，可以推断燃烧气体主要在9mm以下的位置Dp的范围内流动。另外，虽然省略了图示，但是接触端位置(例如，图2的接触端位置713)配置在11mm?12mm的位置Dp的范围内。
[0111]在附着于腿部13的外周面13〇的碳的量较多的情况下，外周面13〇的电阻变小。因而，绝缘电阻Rb较小表示附着于外周面13〇的碳的量较多。另外，如图所示，位置Dp越靠近顶端10f，即，第2探头越靠近中心电极20,绝缘电阻Rb越小。[〇112]根据图8所示的测量结果，在4mm?9mm的位置Dp的范围内，位置Dp越靠近顶端10f， 绝缘电阻Rb越小。在4mm以下的位置Dp的范围内，绝缘电阻Rb不取决于位置Dp，而是大致恒定。而且，在6mm以上的位置Dp的范围内，绝缘电阻Rb大于10MQ，在7mm以上的位置Dp的范围内，绝缘电阻Rb大于100MQ。[〇113]根据图9所示的测量结果，在8mm?9mm的位置Dp的范围内，通过使位置Dp向顶端 10f、10Bf接近，从而使绝缘电阻Rb从10000MQ以上急剧减少至小于10MQ。通过使位置Dp从 8mm的位置向5mm的位置移动，从而使绝缘电阻Rb进一步变小。在5mm以下的位置Dp的范围内，绝缘电阻Rb不取决于位置Dp，而是大致恒定。
[0114]像这样，在图9的参考例中，通过使位置Dp从9mm的位置向8mm的位置移动，从而使绝缘电阻Rb从10000MQ以上急剧减少至小于10MQ。另一方面，在图8的实施方式中，虽然通过使位置Dp从9mm的位置向8mm的位置移动而使绝缘电阻Rb减少，但是在8mm的位置Dp，能够维持超过500M Q的绝缘电阻Rb。像这样，8mm与9mm这两个位置Dp之间的绝缘电阻Rb的变动在图8的实施方式与图9的参考例之间较大程度地不同。另外，在图8的实施方式与图9的参考例之间，虽然绝缘体10的形状大致相同，但是在8_与9_这两个位置Dp之间，主体金属配件50的内周面55i和主体金属配件50C的内周面55Ci的形状不同。因而，推断为绝缘电阻Rb 的变动的差异主要是由主体金属配件50的内周面55i和主体金属配件50C的内周面55Ci的形状的差异引起的。
[0115]图9的参考例的主体金属配件50C的处于8mm与9mm这两个位置Dp之间的部分由第1 部分531形成。如图6所说明的那样，第1部分531的内径不取决于与中心轴线CL平行的方向上的位置，而是恒定的。因而，与图8的实施方式相比，在8mm与9mm这两个位置Dp之间，间隙距离变小。由此，抑制了燃烧气体的流动。而且，与图8的实施方式相比，在8mm与9mm这两个位置Dp之间以及比8_的位置靠近顶端10f的位置的范围内，在绝缘体10的腿部13的外周面 13〇上，碳易于堆积。以上的对图9的参考例的说明与在图9的测量结果中通过使位置Dp从 9mm的位置向8mm的位置移动而使绝缘电阻Rb急剧减少，而且在8mm以下的位置Dp的范围内绝缘电阻Rb较小的情况一致。
[0116]图8的实施方式的主体金属配件50在8mm与9mm这两个位置Dp之间具有第2部分 512。如图2所说明的那样，第2部分512的内径随着朝向后方Dfr侧去逐渐地变小。另外，第2 部分512的内径随着沿朝向径向外侧凸起的曲线延伸而变小。因而，与图9的参考例相比，能够在8mm与9mm这两个位置Dp之间增大间隙距离。由此，能够提高燃烧气体的流动的容易性。 另外，由于在包括中心轴线CL的剖面上，第2部分512的内周面用曲线表示，因此与内周面用直线或折线表示的情况相比，燃烧气体的流动方向能够沿着内周面平滑地发生变化。因而， 能够提高燃烧气体的流动的容易性。另外，第2部分512设于比最大间隙部分315(图2)的最大端位置317靠后方Dfr侧的位置。因而，在比最大端位置317靠后方Dfr侧的位置，能够提高燃烧气体的流动的容易性。根据以上内容，能够抑制燃烧气体滞留于第2部分512的附近以及间隙310内。因而，与图9的参考例相比，在第2部分512的附近以及间隙310内，能够抑制碳堆积于绝缘体10的外周面13〇。以上关于图8的实施方式的说明与在图8的测量结果中能够在8mm与9mm这两个位置Dp之间以及6mm以上的位置Dp的范围内实现较大的绝缘电阻Rb (例如，10M Q以上的绝缘电阻Rb)的情况一致。
[0117]E.变形例:
[0118](1)作为主体金属配件的结构，并不限于上述结构，能够采用其他各种结构。例如， 形成主体金属配件的顶端的部分也可以是随着朝向后方Dfr去维持恒定的内径的恒定内径部。另外，形成主体金属配件的顶端的部分也可以是内径随着从主体金属配件的顶端朝向后方Dfr去而变小的部分。
[0119]另外，也可以在最大间隙部分(例如，图2的最大间隙部分315)与内径随着沿朝向径向外侧凸起的曲线延伸而变小的部分(例如，图2的第2部分512)之间形成有其他部分。例如，也可以形成有恒定内径部与内径随着朝向后方Dfr去而变小的部分中的至少一者。 [〇12〇]另外，作为在比最大间隙部分靠后方Dfr侧的位置随着朝向后方Dfr去而内径变小的部分的内周面的形状，取代像图2的第2部分512那样曲线状的形状，能够采用其他任意形状。例如，也可以采用朝向径向内侧凸起的曲线状的形状。另外，在包括中心轴线CL的剖面上的内周面的形状也可以是用直线、折线以及曲线中的至少一种表示的形状。另外，也可以相对于后方Dfr的位置的变化，使内径呈阶梯状变化。
[0121]另外，也可以从最大间隙部分的后端与中心轴线CL垂直地使内径变小。图10是表示另一实施方式的火花塞100E的前方Df侧的一部分的概略图。与图2的火花塞100之间的差异如以下所述。主体金属配件50E的主体部55E中的比缩内径部56靠前方Df侧的部分被划分为从前方Df侧朝向后端方向Dfr排列的3个部分551、552、513。第1部分551是将图2的第1部分511延长至与第3部分513的前方Df?侧的端部相对的位置而获得的部分。第2部分552是与中心轴线CL垂直的面，并将第1部分551的后方Dfr侧的端部与第3部分513的前方Df?侧的端部之间连接起来。火花塞100E的其他部分的结构与图1、图2的火花塞100的对应的部分的结构相同(对与对应的要素相同的要素标注相同的附图标记，并省略说明)。间隙350是主体金属配件50E的内周面55Ei与绝缘体10的外周面13〇之间的间隙。最大间隙部分355是间隙350 中的具有最大的间隙距离的部分。最大端位置3 5 7表示最大间隙部分3 5 5的后端的位置。最大端位置357位于比中间位置712靠后方Dfr侧的位置。另外，主体金属配件50E的顶端57 (即，间隙350的开口350〇)的顶端间隙距离812与图2的顶端间隙距离812相同，且大于空隙g 的距离811。可以推断这种火花塞100E也能够抑制碳堆积于绝缘体10的外周面13〇。
[0122]另外，也可以是，在包括中心轴线CL的剖面上，主体金属配件的顶端的面同主体金属配件的内周面中的包括扩内径部在内的、从扩内径部到前方Df侧的部分形成一个以上的角部，其中，扩内径部为内径随着朝向后方Dfr去而变大的部分。图11是表示另一实施方式的火花塞100F的前方Df侧的一部分的概略图。在附图中，示出了与图2的剖面相同的、包括中心轴线CL的平坦的剖面。与图2的火花塞100之间的差异仅在于主体金属配件50的顶端面 57与扩内径部511的内周面所成的角部被倒角并形成有倒角部511a这一点。在图11的下部， 示出了倒角部511a的附近的放大剖视图。图11的火花塞100F的其他部分的结构与图1、图2 的火花塞100的对应的部分的结构相同(对与对应的要素相同的要素标注相同的附图标记， 并省略说明)。
[0123]在图11的实施方式中，倒角部511a的内径随着朝向后方Dfr去逐渐地变小。在图11 所示的剖面上，倒角部511a的内周面用直线表示。在倒角部511a的后方Dfr侧设有扩内径部 511b。扩内径部511b的形状与图2的扩内径部511中的除与图11的倒角部511a对应的部分以外的剩余部分的形状相同。主体金属配件50F中的除倒角部511 a以外的部分的结构与图2的主体金属配件50的结构相同。例如，主体金属配件50F的主体部55F的内周面55Fi的形状除倒角部511a的内周面以外与图2的主体金属配件50的主体部55的内周面55i的对应部分的形状相同。
[0124]如图11所示，主体金属配件50F的顶端面57F与倒角部511a的内周面形成了第1角部C1，倒角部511a的内周面与扩内径部511b的内周面形成了第2角部C2。在图11的剖面上， 第1角度Angl表示第1角部C1的角度(主体金属配件50F的内部侧的角度)，第2角度Ang2表示第2角部C2的角度。在本实施方式中，这些角度Angl、Ang2均大于90度(S卩，钝角)。一般来说， 放电易于在尖锐的角部产生。假设在主体金属配件的内周面形成90度以下的角部的情况下，有可能不是在接地电极30与中心电极20之间而是在主体金属配件的该角部与中心电极 20之间产生放电。在图11的实施方式中，由主体金属配件50F的顶端面57F与主体金属配件 50F的内周面中的比扩内径部511b靠顶端方向Df侧的部分(S卩，扩内径部511b的内周面与倒角部51 la的内周面)形成的两个角部Cl、C2各自的角度Angl、Ang2均大于90度。因而，能够抑制不在电极20、30的空隙g而是在主体金属配件50F的角部C1、C2与中心电极20之间产生放电的情况。
[0125]另外，图11的火花塞100F的结构除了形成有倒角部511a这一点以外与图1、图2的火花塞100的结构相同。例如，主体金属配件50F的主体部55F的内周面55Fi与绝缘体10的腿部13的外周面13〇之间的间隙360的形状除了由倒角部511a形成的部分以外与图2的间隙 310的形状相同。而且，主体金属配件50F的顶端57F(即，间隙360的开口360〇)的顶端间隙距离812F大于空隙g的距离811。根据以上内容，可以推断图11的火花塞100F与图1、图2的火花塞100相同地能够抑制碳堆积于绝缘体10的外周面13〇。另外，也可以将图11的倒角部511a 应用于上述其他实施方式的主体金属配件(例如，图10的主体金属配件50E)。
[0126] —般来说，优选的是，主体金属配件在比接触端位置(例如，图2的接触端位置713) 靠前方Df侧的位置包括内径随着朝向后方Dfr去而变大的部分(也称作“扩内径部”)。在主体金属配件包括扩内径部的情况下，能够增大间隙距离，因此能够提高气体在间隙(例如， 图2的间隙310)内流动的容易性。作为扩内径部的内周面的形状，能够采用任意形状。例如， 内周面在包括中心轴线CL的剖面上的形状也可以是用直线、折线以及曲线中的至少一种表示的形状。另外，也可以相对于后方Dfr的位置的变化，使内径呈阶梯状变化。
[0127]另外，优选的是，主体金属配件的顶端处的间隙距离大于中心电极与接地电极之间的空隙的距离。根据该结构，能够抑制产生通过从中心电极经由绝缘体的外周面直至主体金属配件的路径的放电的可能性。另外，燃烧气体从主体金属配件的内周面与绝缘体的夕卜周面之间的间隙(例如，图2的间隙310)向间隙外的流出变容易，因此能够抑制碳堆积于绝缘体的外周面。
[0128]另外，优选的是，最大间隙部分的后方Dfr侧的端部的位置(例如，图2的最大间隙部分315的最大端位置317)位于比中央位置(例如，图2的第1位置711与接触端位置713之间的中间位置712)靠后方Dfr侧的位置，该中央位置是将接触端位置与主体金属配件的顶端之间的轴线方向上的距离二等分的位置。根据该结构，能够提高燃料气体在间隙内流动的容易性，因此能够抑制碳残留于间隙的内部。
[0129]另外，优选的是，主体金属配件具有“像图2的第1部分511那样，内径随着从主体金属配件的顶端朝向后端侧去而变大的部分”与“像图2的第2部分512那样，在比最大端位置靠后端侧的位置，内径随着沿向径向外侧凸起的曲线朝向后端侧去而变小的部分”中的至少一者。
[0130]另外，作为主体金属配件的内周面中的比扩内径部靠顶端侧的部分(也称作顶端侧内周面)的形状，能够采用各种形状。例如，顶端侧内周面在包括中心轴线CL的剖面上的形状也可以是利用直线、折线以及曲线中的至少一种表示的形状。另外，也可以是，在包括中心轴线C L的剖面上，主体金属配件的顶端的面与顶端侧内周面之间形成一个以上的角部。角部是在包括中心轴线CL的剖面上连接两条直线的部分。角部的总数既可以是一个，也可以是两个，亦可以是3个以上。在此，优选的是，在包括中心轴线CL的剖面上，由主体金属配件的顶端的面和顶端侧内周面形成的一个以上的角部各自的角度(不是主体金属配件的外部侧而是内部侧的角度)均为钝角。根据该结构，能够抑制不在接地电极而是在主体金属配件的角部产生放电的情况。
[0131](2)作为火花塞的结构，并不限于上述结构，能够采用其他各种结构。例如，也可以在接地电极与主体金属配件之间配置有其他构件。一般来说，接地电极只要直接或借助其他构件电连接于主体金属配件即可。另外，也可以省略中心电极20的第1电极头29与接地电极30的第2电极头39中的至少一者。另外，作为中心电极20的形状，也可以采用与图1中说明的形状不同的各种形状。另外，作为接地电极30的形状，能够采用与图1中说明的形状不同的各种形状。
[0132]以上，根据实施方式、变形例说明了本发明，但是上述发明的实施方式是为了容易理解本发明的实施方式，并不限定本发明。本发明能够在不脱离其主旨和保护范围的前提下进行变更、改进，并且在本发明中包含其等价物。
[0133]附图标记说明
[0134]5...垫圈；6...第1后端侧密封件；7...第2后端侧密封件；8...顶端侧密封件；9...滑石；10、10B...绝缘体；10f...顶端；11...第2缩外径部；12...通孔(轴孔)；13、 13B...腿部；13o、13B0...外周面;14...第3缩外径部；15...第1缩外径部；16...第1缩内径部；17...顶端侧主体部；18...后端侧主体部；19...凸缘部(大径部)；20...中心电极； 21.??外层；22.??芯部；23.??头部；24.??凸缘部；25.??腿部；27.??轴部；29.??第1电极头； 30、30C...接地电极;31...顶端部;35...外层;36...芯部;37、37C...轴部;39...第2电极头;40...端子金属配件；50、508、50(:、5(^、5(^...主体金属配件；51...工具卡合部；52...螺纹牙；53...弯边部；54...座部；55、558、55￡、55?...主体部；551、558丨、55(^、55￡1、 55F1.??内周面;56.? ?缩内径部;57、578、57(:、57?...顶端(顶端面)；58...变形部;59...通孔;60.??第1密封部;70.??电阻体;80.??第2密封部；100、100B、100C、100D、100E、100F...火花塞；310、320、330、340、350、360...间隙；310〇、320〇、330〇、350〇、360〇...开口；311、321...前部分间隙；312、322...后部分间隙；315、325、355...最大间隙部分；317、327、357...最大端位置(后端)；511&...倒角部;511、511匕..扩内径部;711、721...第1位置； 712、722...第2位置(中间位置)；713、723...第3位置(接触端位置)；802...间隙距离;811、 821.? ?距离;812、822、832.??顶端间隙距离;g.??空隙；CL.??中心轴线(轴线)；Df…顶端方向(前方);Dfr...后端方向(后方)。
【主权项】
1.一种火花塞，该火花塞包括:绝缘体，其具有外径随着朝向轴线的方向的顶端侧去而变小的缩外径部和作为比所述 缩外径部靠所述顶端侧的部分的腿部，且所述绝缘体形成有沿所述轴线的方向延伸的通 孔；中心电极，其至少一部分插入到所述通孔的所述顶端侧；主体金属配件，其配置于所述绝缘体的径向的周围，具有内径随着朝向所述顶端侧去 而变小的缩内径部，且在所述主体金属配件与所述腿部的外周面之间形成环状的间隙；接地电极，其电连接于所述主体金属配件，且在所述接地电极与所述中心电极之间形 成空隙；以及密封件，其配置在所述绝缘体的所述缩外径部与所述主体金属配件的所述缩内径部之 间，在该火花塞中，在将所述密封件与所述主体金属配件之间的接触部分中的最靠顶端侧的位置设为接 触端位置、将所述绝缘体的所述腿部的外周面与所述主体金属配件的内周面之间的径向的距离 设为间隙距离、将所述环状的间隙中的所述间隙距离最大的最大部分的后端的位置设为最大端位置 的情况下，所述主体金属配件的顶端处的所述间隙距离大于所述中心电极与所述接地电极之间 的所述空隙的距离，所述主体金属配件在比所述接触端位置靠所述顶端侧的位置具有内径随着朝向所述 轴线的方向的后端侧去而变大的扩内径部，所述最大端位置位于比中央位置靠所述后端侧的位置，该中央位置是将所述接触端位 置与所述主体金属配件的顶端之间的所述轴线的方向上的距离二等分的位置。2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，在包括所述轴线的剖面上，所述主体金属配件的顶端的面同所述主体金属配件的内周 面中的包括所述扩内径部在内的、从所述扩内径部到顶端侧的部分形成一个以上的角部，所述一个以上的角部各自的角度均是钝角。3.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述主体金属配件的所述扩内径部包括内径随着从所述主体金属配件的顶端朝向所 述后端侧去而变大的部分。4.根据权利要求1?3中任一项所述的火花塞，其中，所述主体金属配件在比所述最大端位置靠后端侧的位置包括内径随着沿向径向外侧 凸起的曲线朝向所述后端侧去而变小的部分。
【文档编号】H01T13/02GK106025800SQ201610178432
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】久田英贵
【申请人】日本特殊陶业株式会社