[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机等中使用的火花塞。

背景技术

火花塞被安装到内燃机等中的燃烧装置并且用于对燃烧室内的空气/燃料混合物点火。一般情况下，火花塞包括具有轴向孔的绝缘体、插入轴向孔的中心电极、配置于绝缘体的外周的金属壳以及配置于金属壳的前端面并与中心电极形成火花放电间隙的接地电极。此外，当金属壳和绝缘体被组装时，一般情况下，配置于金属壳的内周面的台阶部和配置于绝缘体的外周面的锥形部通过金属板材密封件而接合。

然而，由于燃烧室内的空气/燃料混合物的不完全燃烧而产生碳并且存在着碳将堆积在绝缘体的表面上的担忧。当碳堆积物进行到绝缘体的表面时，绝缘体前端部分表面被碳覆盖然后被污损，存在着不能在火花放电间隙中产生正常的火花放电并且电流可能经由碳从中心电极流(泄漏)到金属壳的担忧。

同时，已知一种具有使碳燃烧并消除碳的功能(换言之“自清洁功能”)的火花塞，在该火花塞中，绝缘体的表面温度被迅速地升高以增强耐污损性。

然而，当火花塞的前端的温度被过度地加热到预定温度(例如，1100℃)以上时，存在着火花塞的过热前端变成火花源的担忧。换言之，甚至在火花塞的点火之前，空气/燃料混合物被点火，换言之，随便地产生“提前点火(pre-ignition)”。

因此，已经提出如下技术：定位于锥形部的前端侧的部分与金属壳之间的间隙小并且沿着该间隙的轴线的长度大(例如，参见专利文献1)。在该技术中，间隙小使得热被控制为有效地从绝缘体朝向金属壳传递并且促进了耐热性的增强。此外，沿着间隙的轴线的长度大使得防止未燃烧气体(碳)朝向间隙流入并且促进了耐污损性的增强。

[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1：日本特开2005-183177号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在耐热性和耐污损性两者均能被增强到某种程度的状态下，存在着由于使用燃烧装置而产生污损的进行和电流的泄漏的担忧。

近年来，已经有减小火花塞的尺寸和减小绝缘体的尺寸的要求。在较小的绝缘体中，作为绝缘体的轴向孔的尺寸被减小的结果，需要充分地确保绝缘体的厚度从而确保耐电压性。此时，甚至穿过轴向孔的中心电极的尺寸也被减小，但是绝缘体的热主要从热传导性优异的中心电极被引到金属壳。由此，伴随中心电极的尺寸的减小，存在着从绝缘体到金属壳的热传递效率降低并且绝缘体的耐热性降低的担忧。

本发明的一些方面的优点是提供一种增强了耐污损性和耐热性两者的具有尺寸减小的中心电极的火花塞。

用于解决问题的方案

在下文中，将在各个部分中说明用于解决上述问题的各个构造。

构造1

一种火花塞，其包括：棒状的中心电极；筒状的绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴向孔并且在所述轴向孔的前端侧收容所述中心电极；以及筒状的金属壳，其在所述绝缘体的前端部延伸超过所述金属壳的前端面的状态下包围并且保持所述绝缘体的外周，其中，所述绝缘体包括：脚部，其定位于所述前端部；锥形部，其从所述脚部的后端朝向后端侧延伸并且朝向后端侧直径扩大；及中间主体部，其从所述锥形部的后端朝向后端侧延伸并且具有比所述脚部的直径大的直径，台阶部和定位于所述台阶部和定位于所述台阶部的前端侧的前端侧内周部形成于所述金属壳的内周，所述绝缘体以所述锥形部直接或间接地与所述台阶部接合的状态被固定于所述金属壳，所述中心电极的被配置在所述脚部内的部分的最大外径为3.0mm以下，假设以mm³为单位的A是所述绝缘体的从所述绝缘体的前端起沿着所述轴线方向朝向后端侧延伸2mm的部分的体积，并且以mm³为单位的B是所述绝缘体的从所述锥形部的被接合到所述台阶部的部分的后端向前端侧并且所述前端侧内周部和所述绝缘体的外周部之间的直径差为1.5mm以下的部分的体积，满足0.12≤A/B≤0.24。