本說(shuō)明書涉及一種用于在內(nèi)燃機(jī)等中對(duì)燃料氣體進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞。
背景技術(shù):
在專利文獻(xiàn)1中公開了一種技術(shù):在用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞中,在絕緣體的前端突出到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室側(cè)的情況下,使配置于該絕緣體的外周的主體配件的前端部分突出到燃燒室側(cè)并且在該前端部分設(shè)置通氣孔。在該技術(shù)中可認(rèn)為,通過(guò)設(shè)置該通氣孔,能夠得到絕緣體的冷卻效果,能夠提高耐提前點(diǎn)火性能。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2008/102842號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在此,由于近年來(lái)的內(nèi)燃機(jī)的高輸出化等,因此存在火花塞在容易產(chǎn)生提前點(diǎn)火的更高溫的環(huán)境下使用的傾向。因此,對(duì)火花塞謀求耐提前點(diǎn)火性能的更進(jìn)一步的提高。
本說(shuō)明書公開一種在用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞中提高耐提前點(diǎn)火性能的技術(shù)。
本說(shuō)明書所公開的技術(shù)能夠作為如下的應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。
[應(yīng)用例1]一種火花塞,具備:中心電極,沿軸線的方向延伸;絕緣體,具有沿所述軸線的方向貫通的軸孔并在所述軸孔內(nèi)保持所述中心電極;主體配件,配置在所述絕緣體的徑向的周圍并保持所述絕緣體;以及接地電極,與所述主體配件電連接并在與所述中心電極之間形成間隙,所述主體配件具備在裝配于內(nèi)燃機(jī)時(shí)向所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)露出的前端筒部,所述前端筒部具有從外周面貫通到內(nèi)周面并供吸入到所述燃燒室內(nèi)的氣體通過(guò)的貫通孔,所述火花塞的特征在于,在從所述貫通孔的所述外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口向所述貫通孔的所述內(nèi)周面?zhèn)鹊牡诙_口觀察時(shí),能夠目視確認(rèn)所述絕緣體的前端緣。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),吸入到燃燒室內(nèi)的氣體從前端筒部的貫通孔的外周面?zhèn)韧ㄟ^(guò)貫通孔,向絕緣體的前端吹送。其結(jié)果是,能夠利用吸入到燃燒室內(nèi)的氣體高效地冷卻絕緣體的前端。因此,能夠抑制由絕緣體的前端過(guò)度加熱而產(chǎn)生提前點(diǎn)火的情況,能夠提高火花塞的耐提前點(diǎn)火性能。
[應(yīng)用例2]根據(jù)應(yīng)用例1所述的火花塞,其特征在于,所述第一開口的面積比所述第二開口的面積大。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)貫通孔的氣體的流量和流速的增加。
[應(yīng)用例3]根據(jù)應(yīng)用例1或2所述的火花塞,其特征在于,所述前端筒部具有周向上的位置彼此不同的四個(gè)以上的所述貫通孔。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),通過(guò)四個(gè)以上的貫通孔,無(wú)論火花塞裝配于內(nèi)燃機(jī)的周向上的位置如何,都能夠高效地冷卻絕緣體的前端。
[應(yīng)用例4]根據(jù)應(yīng)用例1~3中的任一例所述的火花塞,其特征在于,所述貫通孔以在從與所述軸線垂直的方向觀察所述第一開口的情況下從所述第一開口無(wú)法觀察到所述絕緣體的方式形成。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠抑制由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒而產(chǎn)生的壓力通過(guò)貫通孔而直接沖擊絕緣體的情況。其結(jié)果是,能夠防止由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒引起的絕緣體的損傷。
[應(yīng)用例5]根據(jù)應(yīng)用例1~3中的任一例所述的火花塞,其特征在于,所述貫通孔以在從與所述軸線垂直的方向觀察所述第一開口的情況下從所述第一開口僅能夠觀察到所述貫通孔的內(nèi)壁的方式形成。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠抑制由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒而產(chǎn)生的壓力通過(guò)貫通孔而直接沖擊絕緣體的情況。其結(jié)果是,能夠防止由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒引起的絕緣體的損傷。
[應(yīng)用例6]根據(jù)應(yīng)用例1~5中的任一例所述的火花塞,其特征在于,所述主體配件的前端位于比所述絕緣體的前端靠前端側(cè)處。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠有效地抑制由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒而產(chǎn)生的壓力直接沖擊絕緣體。其結(jié)果是,能夠有效地防止由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒引起的絕緣體的損傷。
[應(yīng)用例7]根據(jù)應(yīng)用例1~6中的任一例所述的火花塞,其特征在于,所述貫通孔至少形成于所述接地電極與所述主體配件連接的周向上的位置處。
從與接地電極連接的周向上的位置側(cè)朝向絕緣體的氣體容易被接地電極妨礙。由于通過(guò)將貫通孔設(shè)置于與接地電極連接的周向上的位置處,能夠?qū)脑撝芟蛏系奈恢脗?cè)朝向絕緣體的氣體引導(dǎo)至絕緣體,因此能夠更有效地提高耐提前點(diǎn)火性能。
另外,本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn),能夠以例如火花塞、使用了火花塞的點(diǎn)火裝置、搭載該火花塞的內(nèi)燃機(jī)、搭載使用了該火花塞的點(diǎn)火裝置的內(nèi)燃機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是實(shí)施方式的火花塞的一例的剖視圖。
圖2是火花塞100的前端附近的放大剖視圖。
圖3是從前端側(cè)向后端方向bd觀察火花塞100的圖。
圖4是圖2的貫通孔551附近的放大圖。
圖5是變形例的主體配件50b的說(shuō)明圖。
圖6是變形例的主體配件50c的說(shuō)明圖。
圖7是變形例的主體配件50d的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施方式
a.實(shí)施方式:
a-1.火花塞的結(jié)構(gòu):
圖1是實(shí)施方式的火花塞的一例的剖視圖。所圖示的點(diǎn)劃線表示火花塞100的軸線cl。所圖示的截面是包含軸線cl的截面。在下文中,也將與軸線cl平行的方向稱為“軸線方向”。將與軸線cl平行的方向中的圖1的下方向稱為前端方向ld,也將與軸線cl平行的方向中的圖1的上方向稱為后端方向bd。前端方向ld是從后述的端子配件40朝向后述的電極20、30的方向。并且,也將以軸線cl為中心并位于與軸線cl垂直的面上的圓的直徑方向簡(jiǎn)稱為“徑向”,也將該圓的圓周方向簡(jiǎn)稱為“周向”。也將前端方向ld的端部簡(jiǎn)稱為前端,也將后端方向bd的端部簡(jiǎn)稱為后端。
火花塞100具備絕緣體10、中心電極20、接地電極30、端子配件40、主體配件50、第一導(dǎo)電性密封層60、電阻體70、第二導(dǎo)電性密封層80、第一密封墊8、滑石9、第二密封墊6以及第三密封墊7。
絕緣體10是具有沿軸線方向延伸并貫通絕緣體10的軸孔12的大致圓筒狀的部件。絕緣體10通過(guò)燒成氧化鋁而形成(也能夠采用其他絕緣材料)。絕緣體10具有向后端方向bd按順序排列的腿部13、收縮外徑部15、第一主體部17、凸緣部19和第二主體部18。收縮外徑部15的外徑向前端方向ld逐漸變小。在絕緣體10的收縮外徑部15的附近(在圖1的例中是第一主體部17)的內(nèi)部形成有內(nèi)徑向前端方向ld逐漸變小的收縮內(nèi)徑部16。
中心電極20位于絕緣體10的軸孔12內(nèi)的前端側(cè)。中心電極20是沿軸線方向延伸的棒狀體。中心電極20具備中心電極端頭28和中心電極主體26。
中心電極主體26具有向后端方向bd按順序排列的腿部25、凸緣部24和頭部23。腿部25的前端側(cè)的部分在絕緣體10的前端側(cè)處向軸孔12的外部露出。中心電極20的其他部分保持在軸孔12內(nèi)。凸緣部24的前端側(cè)的面被絕緣體10的收縮內(nèi)徑部16支撐。
中心電極主體26通過(guò)使用例如鎳(ni)或者包含鎳來(lái)作為主成分的合金(例如ncf600、ncf601)而形成。另外,中心電極主體26也可以包含埋設(shè)于內(nèi)部的芯材,所述芯材由在熱傳導(dǎo)性方面比ni或者包含ni來(lái)作為主成分的合金更優(yōu)異的銅或者以銅為主成分的合金而形成。
中心電極端頭28通過(guò)例如激光焊接而與中心電極主體26的腿部25的前端部分接合。中心電極端頭28由以高熔點(diǎn)的貴金屬為主成分的材料形成。該中心電極端頭28的材料使用例如銥(ir)、鉑(pt)或者以ir、pt為主成分的合金。
端子配件40位于絕緣體10的軸孔12內(nèi)的后端側(cè)。端子配件40是沿軸線方向延伸的棒狀體,使用導(dǎo)電材料(例如低碳鋼等金屬)而形成。端子配件40具有向前端方向ld按順序排列的蓋安裝部41、凸緣部42和腿部43。蓋安裝部41在絕緣體10的后端側(cè)處向軸孔12的外部露出。腿部43插入于絕緣體10的軸孔12。
圓柱狀的電阻體70在絕緣體10的軸孔12內(nèi)配置在端子配件40和中心電極20之間。電阻體70具有降低產(chǎn)生火花時(shí)的電磁波噪聲的功能。電阻體70由包含例如作為主成分的玻璃顆粒、玻璃以外的陶瓷顆粒以及導(dǎo)電性材料的組成物形成。
第一導(dǎo)電性密封層60配置在中心電極20和電阻體70之間,第二導(dǎo)電性密封層80配置在端子配件40和電阻體70之間。其結(jié)果是,中心電極20和端子配件40經(jīng)由電阻體70和導(dǎo)電性密封層60、80而電連接。導(dǎo)電性密封層60、80由包含例如b2o3-sio2系等的玻璃顆粒和金屬顆粒(cu、fe等)的組成物而形成。
主體配件50是具有沿軸線cl延伸并貫通主體配件50的插入孔59的大致圓筒狀的部件。主體配件50通過(guò)使用低碳鋼而形成(也能夠采用其他導(dǎo)電材料(例如金屬材料))。主體配件50的插入孔59供絕緣體10插入。主體配件50以配置在絕緣體10的徑向上的周圍的狀態(tài)保持絕緣體10。在主體配件50的前端側(cè)處,絕緣體10的前端側(cè)的端部(在本實(shí)施方式中是腿部13的前端側(cè)的部分)向插入孔59的外部露出。在主體配件50的后端側(cè)處,絕緣體10的后端側(cè)的端部(在本實(shí)施方式中是第二主體部18的后端側(cè)的部分)向插入孔59的外部露出。
主體配件50具有向后端方向bd按順序排列的前端筒部55、螺紋部52、基座部54、變形部58、工具卡合部51和斂縫部53。在基座部54和螺紋部52之間嵌入有折彎金屬板而形成的環(huán)狀的襯墊5。
基座部54是凸緣狀的部分。螺紋部52是在外周面形成有用于螺合于內(nèi)燃機(jī)(例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī))的裝配孔的螺紋的大致圓筒狀的部分。前端筒部55是配置于螺紋部52的前端側(cè)且未在外周面形成螺紋的大致圓筒狀的部分。前端筒部55在軸線方向上的長(zhǎng)度例如優(yōu)選為1.5mm以上。前端筒部55具有從外周面貫通到內(nèi)周面的多個(gè)貫通孔551。關(guān)于前端筒部55的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)將在下文中敘述。
主體配件50具有配置于比變形部58靠前端側(cè)處的收縮內(nèi)徑部56。收縮內(nèi)徑部56的內(nèi)徑從后端側(cè)向前端方向ld逐漸變小。在主體配件50的收縮內(nèi)徑部56和絕緣體10的收縮外徑部15之間夾持有第一密封墊8。第一密封墊8是鐵制的o環(huán)(也能夠采用其他材料(例如銅等金屬材料))。
工具卡合部51的形狀是與火花塞扳手卡合的形狀(例如六棱柱)。在工具卡合部51的后端側(cè)設(shè)置有斂縫部53。斂縫部53配置于比絕緣體10的凸緣部19靠后端側(cè)處且形成主體配件50的后端側(cè)的端部。斂縫部53向徑向的內(nèi)側(cè)彎折。
在主體配件50的后端側(cè)處,在主體配件50的內(nèi)周面和絕緣體10的外周面之間形成有環(huán)狀的空間sp。在本實(shí)施方式中,該空間sp是被主體配件50的斂縫部53以及工具卡合部51和絕緣體10的凸緣部19的后端部分以及第二主體部18包圍的空間。在該空間sp內(nèi)的后端側(cè)配置有第二密封墊6。在該空間sp內(nèi)的前端側(cè)配置有第三密封墊7。在本實(shí)施方式中,這些密封墊6、7是鐵制的c環(huán)(也能夠采用其他材料)。在空間sp內(nèi)的兩個(gè)密封墊6、7之間填充有滑石(脫石)9的粉末。
在制造火花塞100時(shí),斂縫部53以向內(nèi)側(cè)折彎的方式進(jìn)行斂縫。并且,斂縫部53向前端側(cè)按壓。由此,變形部58變形,經(jīng)由密封墊6、7和滑石9,絕緣體10在主體配件50內(nèi)向前端側(cè)按壓。第一密封墊8在收縮外徑部15和收縮內(nèi)徑部56之間被按壓,并對(duì)主體配件50和絕緣體10之間進(jìn)行密封。由此,抑制內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的氣體通過(guò)主體配件50和絕緣體10之間而向外泄漏。并且,主體配件50固定于絕緣體10。
接地電極30具有接地電極主體33和接地電極端頭38。接地電極主體33是與主體配件50電連接的棒狀的部件。接地電極主體33使用例如ni或者包含ni來(lái)作為主成分的合金(例如ncf600、ncf601)而形成。另外,接地電極主體33也可以與中心電極主體26同樣地包含埋設(shè)于內(nèi)部的芯材,所述芯材由在熱傳導(dǎo)性方面比ni或者包含ni來(lái)作為主成分的合金更優(yōu)異的銅或者以銅為主成分的合金而形成。接地電極端頭38使用例如pt(鉑)或者以pt為主成分的合金,具體來(lái)說(shuō)使用pt-20ir合金(含有20質(zhì)量%的銥的鉑合金)等而形成。
a-2.火花塞的前端附近的結(jié)構(gòu)
參照?qǐng)D2、圖3對(duì)火花塞100的前端附近的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。圖2是火花塞100的前端附近的放大剖視圖。圖2的放大剖視圖是以包含軸線cl的截面將裝配于內(nèi)燃機(jī)的缸蓋eh的裝配孔ph的狀態(tài)下的火花塞100的前端附近剖切的剖視圖。圖3是從前端側(cè)向后端方向bd觀察火花塞100的圖。在圖3中,為了避免圖的復(fù)雜化,圖示主體配件50的前端筒部55和絕緣體10的腿部13的前端面13s,省略其他構(gòu)成要素的圖示。
前端筒部55在火花塞100裝配于內(nèi)燃機(jī)時(shí)在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)露出。更具體來(lái)說(shuō),如圖2所示,前端筒部55的大致整體在火花塞100裝配于內(nèi)燃機(jī)的缸蓋eh的裝配孔ph時(shí)從缸蓋eh的內(nèi)壁面is向燃燒室內(nèi)突出。
絕緣體10的前端(即腿部13的前端)位于比前端筒部55的前端靠前端側(cè)處。并且,中心電極主體26的前端和中心電極端頭28位于比絕緣體10的前端靠前端側(cè)處。
接地電極主體33的一端是通過(guò)例如電阻焊而與主體配件50的前端連接以使接地電極30與主體配件50電導(dǎo)通的連接端31。接地電極主體33的另一端是自由端32。接地電極主體33從與主體配件50連接的連接端31向前端方向ld延伸并向軸線cl彎曲。并且,接地電極主體33沿與軸線cl垂直的方向延伸至自由端32。
接地電極主體33中的沿與軸線cl垂直的方向延伸的自由端32側(cè)的部分的一側(cè)面與中心電極端頭28在軸線cl上沿軸線方向相對(duì)。在接地電極主體33的該一側(cè)面在與中心電極端頭28相對(duì)的位置上焊接有接地電極端頭38。接地電極端頭38在與中心電極端頭28之間形成火花間隙。
上述的形成于前端筒部55的貫通孔551以供吸入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的氣體通過(guò)的方式形成。如圖3所示,多個(gè)貫通孔551的周向上的位置彼此不同,使得多個(gè)貫通孔551在前端筒部55處的周向上的位置分散地配置。具體來(lái)說(shuō),多個(gè)貫通孔551以使周向上的位置相鄰的兩個(gè)貫通孔551之間的周向上的角度θ相等的方式配置。在圖3的例中,由于貫通孔551的個(gè)數(shù)是四個(gè),因此是θ=90度。
在圖3中,以點(diǎn)劃線示出與接地電極主體33的連接端31連接的位置。由此可知,四個(gè)貫通孔551中的一個(gè)形成于接地電極30(接地電極主體33)與主體配件50連接的周向上的位置處。
圖4是圖2的貫通孔551附近的放大圖。圖4的截面也能夠稱為以包含軸線cl和貫通孔551的外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口op1的中心的面將貫通孔551剖切的截面。另外,在本實(shí)施方式中,圖4的截面也包含第二開口op2的中心。多個(gè)貫通孔551中的每一個(gè)是具有大致圓筒形狀的孔。貫通孔551的外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口op1相對(duì)于內(nèi)周面?zhèn)鹊牡诙_口op2向后端方向bd偏移。由此,多個(gè)貫通孔551中的每一個(gè)相對(duì)于軸線cl的方向以及與軸線cl垂直的方向中的任一方向都傾斜。
多個(gè)貫通孔551中的每一個(gè)以在從貫通孔551的外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口op1向貫通孔551的內(nèi)周面?zhèn)鹊牡诙_口op2觀察時(shí)能夠從第一開口op1目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp的方式形成。前端緣tp在本實(shí)施方式中是絕緣體10的腿部13的前端面13s的外緣。
例如,在圖4的截面中,將與連結(jié)第一開口op1的中心和第二開口op2的中心的線平行的方向設(shè)為ar1。將與方向ar1平行并且通過(guò)貫通孔551且不通過(guò)前端筒部55中未形成貫通孔551的壁部分的直線組中的最靠后端方向bd的直線設(shè)為l11,將最靠前端方向ld側(cè)的直線設(shè)為l12。在圖4的例中,在兩條直線l11、l12之間包含絕緣體10的前端緣tp和比前端緣tp靠前端側(cè)的空間ta。因此,可知,在圖4的例中,在沿方向ar1觀察貫通孔551的第一開口op1時(shí)能夠清楚地目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp。
進(jìn)而,如圖4所示,多個(gè)貫通孔551中的每一個(gè)以在沿與軸線cl垂直的方向ar2觀察第一開口op1的情況下從第一開口op1無(wú)法觀察到絕緣體10的方式形成。
例如,在圖4的截面中,將與方向ar2平行且通過(guò)第一開口op1的后端的直線設(shè)為l21。并且,將與方向ar2平行且通過(guò)第一開口op1的前端的直線設(shè)為l22。可知,在圖4的例中,位于兩條直線l21、l22之間且與方向ar2平行的直線都通過(guò)前端筒部55中的未形成貫通孔551的壁部分。因此,可知,在圖4的例中,在沿方向ar2觀察貫通孔551的第一開口op1時(shí),僅能夠觀察到貫通孔551的內(nèi)壁551w而無(wú)法目視確認(rèn)絕緣體10。
在火花塞100中,通過(guò)設(shè)置向上述的燃燒室內(nèi)突出的前端筒部55,能夠使火花塞100的引燃部(即火花間隙)向燃燒室內(nèi)突出,而避免將接地電極主體33的長(zhǎng)度過(guò)度增加。由于通過(guò)使引燃部向燃燒室內(nèi)突出而使其位于遠(yuǎn)離缸蓋eh的內(nèi)壁面is的位置,能夠抑制由內(nèi)壁的消減火焰作用而阻礙火焰的生長(zhǎng)的情況,因此能夠提高火花塞100的引燃性。如果接地電極主體33的長(zhǎng)度過(guò)度變長(zhǎng),則到接地電極主體33的成為熱傳導(dǎo)的起點(diǎn)的與主體配件50連接的連接端31的長(zhǎng)度變長(zhǎng),因此熱傳導(dǎo)性能下降。并且,如果接地電極主體33的長(zhǎng)度過(guò)度變長(zhǎng),則對(duì)振動(dòng)或沖擊的耐久性下降。通過(guò)設(shè)置前端筒部55,能夠抑制這樣的不良情況。
并且,在燃燒室內(nèi)存在通過(guò)例如異常燃燒的產(chǎn)生而產(chǎn)生比一般情況更高的沖擊波(壓力)的情況。由于通過(guò)設(shè)置前端筒部55而能夠抑制這樣的異常燃燒時(shí)的沖擊波與絕緣體10的腿部13直接地撞擊,因此能夠抑制絕緣體10的損傷。
另一方面,通過(guò)形成前端筒部55,吸入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的吸入氣體變得不易流入到絕緣體10的前端(腿部13的前端)附近。由于吸入氣體例如與燃燒氣體相比較是低溫的,因此對(duì)于絕緣體10的冷卻是適當(dāng)?shù)摹H绻霘怏w不流入到絕緣體10的前端附近,則由引燃部產(chǎn)生的熱量積攢,絕緣體10的前端部分變得過(guò)熱,引起所謂的提前點(diǎn)火的可能性變高。形成于前端筒部55的四個(gè)貫通孔551設(shè)置成用于抑制這樣的不良情況來(lái)使耐提前點(diǎn)火性提高。
根據(jù)上述實(shí)施方式,如上所述,在從前端筒部55的貫通孔551的外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口op1向貫通孔551的內(nèi)周面?zhèn)鹊牡诙_口op2觀察時(shí),能夠目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp。因此,從第一開口op1側(cè)通過(guò)貫通孔551的吸入氣體向前端筒部55的前端完成定向。因此,燃燒室內(nèi)的吸入氣體從前端筒部55的貫通孔551的外周面?zhèn)韧ㄟ^(guò)貫通孔551,向絕緣體10的前端吹送。其結(jié)果是,能夠利用燃燒室內(nèi)的吸入氣體高效地冷卻絕緣體10的前端。因此,能夠抑制由絕緣體10的前端過(guò)度加熱而產(chǎn)生提前點(diǎn)火的情況,能夠提高火花塞100的耐提前點(diǎn)火性能。
進(jìn)而,根據(jù)上述實(shí)施方式的火花塞100,前端筒部55具有周向上的位置彼此不同的四個(gè)貫通孔551。其結(jié)果是,無(wú)論火花塞100相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)而裝配的周向上的位置如何,都能夠高效地冷卻絕緣體10的前端。
如果更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明,則燃燒室內(nèi)的吸入氣體的流動(dòng)方向ar(圖2)是例如從內(nèi)燃機(jī)的吸氣口(省略圖示)向排氣口(省略圖示)的方向。在前端筒部55中,貫通孔551優(yōu)選形成于使從第一開口op1朝向軸線cl的方向與流動(dòng)方向ar平行的周向上的位置處,以使沿流動(dòng)方向ar流動(dòng)的吸入氣體高效地從第一開口op1側(cè)通過(guò)貫通孔551。但是,由于形成于缸蓋eh的裝配孔ph的內(nèi)螺紋和形成于火花塞100的螺紋部52的外螺紋的關(guān)系等,因此燃燒室內(nèi)的貫通孔551的周向上的位置不一定始終是恒定的。如果前端筒部55具有周向上的位置彼此不同的四個(gè)以上的貫通孔551,則至少一個(gè)貫通孔551在燃燒室內(nèi)配置在上述的優(yōu)選的周向上的位置或者與優(yōu)選的周向上的位置接近的位置的可能性變高。其結(jié)果是,如上所述,能夠高效地冷卻絕緣體10的前端。
進(jìn)而,如上所述,貫通孔551以在從與軸線cl垂直的方向ar2觀察第一開口op1的情況下從第一開口op1無(wú)法觀察到絕緣體10的方式形成。例如,貫通孔551以在從方向ar2觀察第一開口op1的情況下從第一開口op1僅能夠觀察到貫通孔551的內(nèi)壁551w的方式形成。其結(jié)果是,能夠抑制由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒而產(chǎn)生的沖擊波(壓力)通過(guò)貫通孔551而直接沖擊絕緣體10的情況。因此,能夠防止由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒引起的絕緣體10的損傷,特別是壁的厚度比較小的腿部13的損傷。
進(jìn)而,在上述實(shí)施方式的火花塞100中,一個(gè)貫通孔551形成于接地電極30與主體配件連接的周向上的位置處(圖3)。從與接地電極30連接的周向上的位置側(cè)朝向絕緣體10的吸入氣體容易被接地電極30(特別是接地電極主體33)妨礙。通過(guò)將貫通孔551設(shè)置于與接地電極30連接的周向上的位置處,能夠?qū)脑撝芟蛏系奈恢脗?cè)朝向絕緣體10的吸入氣體引導(dǎo)至絕緣體10。其結(jié)果是,能夠更有效地提高耐提前點(diǎn)火性能。
b.變形例
(1)由于在上述實(shí)施方式的貫通孔551中,從第一開口op1直到第二開口op2為止的孔徑是一定的,因此第一開口op1的面積和第二開口op2的面積彼此相等。第一開口op1的面積也可以形成為比第二開口op2的面積大來(lái)代替該情況。
圖5是變形例的主體配件50b的說(shuō)明圖。圖5的主體配件50b具備具有貫通孔551b的前端筒部55b。該貫通孔551b具備內(nèi)周面?zhèn)鹊牡葟娇?53和外周面?zhèn)鹊臄U(kuò)徑孔552。等徑孔553與孔的軸向上的位置無(wú)關(guān)而具有一定的直徑。擴(kuò)徑孔552從內(nèi)周面?zhèn)?等徑孔553側(cè))向外周面?zhèn)葦U(kuò)徑。因此,在圖5的貫通孔551b中,第一開口op1的面積比第二開口op2的面積大。
圖6是變形例的主體配件50c的說(shuō)明圖。圖6的主體配件50c具備具有貫通孔551c的前端筒部55c。該貫通孔551c具備內(nèi)周面?zhèn)鹊男〉葟娇?55和外周面?zhèn)鹊拇蟮葟娇?54。小等徑孔555與孔的軸向上的位置無(wú)關(guān)而具有一定的直徑。大等徑孔554與孔的軸向上的位置無(wú)關(guān)而具有一定且比小等徑孔555的直徑大的直徑。因此,在圖6的貫通孔551c中,與圖5的貫通孔551b同樣地,第一開口op1的面積比第二開口op2的面積大。
根據(jù)本變形例,由于第一開口op1的面積形成為比第二開口op2的面積大,因此能夠使從第一開口op1導(dǎo)入至貫通孔551b、551c的吸入氣體的流量增加,能夠使從第二開口op2吹送至絕緣體10的前端的吸入氣體的流速增大。其結(jié)果是,能夠更高效地冷卻絕緣體10的前端。
另外,從圖5、圖6的直線l11、l12可知,本變形例的貫通孔551b、551c與實(shí)施方式的貫通孔551同樣地,以在從貫通孔551b、551c的外周面?zhèn)鹊牡谝婚_口op1向貫通孔551b、551c的內(nèi)周面?zhèn)鹊牡诙_口op2觀察時(shí)能夠從第一開口op1目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp的方式形成。并且,從圖5、圖6的直線l21、l22可知,本變形例的貫通孔551b、551c與實(shí)施方式的貫通孔551同樣地,以在沿與軸線cl垂直的方向ar2觀察第一開口op1的情況下從第一開口op1無(wú)法觀察到絕緣體10而僅能夠觀察到貫通孔551b、551c的內(nèi)壁551wb、551wc的方式形成。
(2)圖7是變形例的主體配件50d的說(shuō)明圖。圖7的主體配件50d具備具有貫通孔551c的前端筒部55d。由于圖7的貫通孔551c與圖6的貫通孔551c相同,因此在圖7中,標(biāo)注同樣的標(biāo)號(hào)。圖7的前端筒部55d在軸線方向上的長(zhǎng)度比圖6的前端筒部55c長(zhǎng)。因此,在上述實(shí)施方式和圖5、圖6的變形例中,主體配件50、50b、50c的前端55s位于比絕緣體10的前端13s靠后端側(cè)(后端方向bd側(cè))處,但在本變形例中,圖7的主體配件50d的前端55sd位于比絕緣體10的前端13s靠前端側(cè)(前端方向ld側(cè))處。其結(jié)果是,由于在從與軸線方向垂直的方向ar2觀察時(shí),絕緣體10的前端部分的整體被前端筒部55d包圍,因此能夠有效地抑制由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒而產(chǎn)生的沖擊波(壓力)直接沖擊絕緣體10。其結(jié)果是,能夠有效地防止由內(nèi)燃機(jī)的異常燃燒引起的絕緣體10的損傷。
并且,由于圖7的前端筒部55d具有與圖6同樣的貫通孔551c,因此即使絕緣體10的前端部分的整體被前端筒部55包圍,也能夠利用通過(guò)貫通孔551c的吸入氣體而有效地冷卻絕緣體10的前端。因此,不會(huì)犧牲耐提前點(diǎn)火性能。
(3)在上述實(shí)施方式中,貫通孔551的個(gè)數(shù)是四個(gè),但并不限于此。貫通孔551的個(gè)數(shù)也可以是比四個(gè)多的個(gè)數(shù)例如五個(gè)或六個(gè)。并且,貫通孔551的個(gè)數(shù)也可以是小于四個(gè)的個(gè)數(shù)例如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)。在貫通孔551的個(gè)數(shù)是多個(gè)的情況下,與實(shí)施例同樣地優(yōu)選多個(gè)貫通孔551的周向上的位置彼此不同,使得多個(gè)貫通孔551在前端筒部55處的周向上的位置分散地配置。例如,在貫通孔551是兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)、六個(gè)的情況下,周向上的位置相鄰的兩個(gè)貫通孔551之間的周向上的角度θ分別優(yōu)選為180度、120度、72度、60度或者與這些角度接近的角度。并且,更優(yōu)選為,至少一個(gè)貫通孔551形成于與接地電極30(接地電極主體33)連接的周向上的位置處。
(4)在上述實(shí)施方式中,如圖4所示,貫通孔551以在沿與軸線cl垂直的方向ar2觀察第一開口op1的情況下從第一開口op1無(wú)法觀察到絕緣體10的方式形成,但也可以是,能夠觀察到絕緣體10。
(5)在上述實(shí)施方式中,如圖4所示,貫通孔551以在沿與連結(jié)第一開口op1的中心和第二開口op2的中心的直線平行的方向ar1從第一開口op1向第二開口op2觀察的情況下能夠從第一開口op1目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp的方式形成。貫通孔551以在不限于方向ar1而沿從第一開口op1朝向第二開口op2的任意方向中的一個(gè)方向觀察的情況下能夠從第一開口op1目視確認(rèn)絕緣體10的前端緣tp的方式形成即可。
(6)上述實(shí)施方式的貫通孔551的形狀不限于此。例如,貫通孔551例如也可以是具有截面為三角形或四角形的角筒形狀的孔。
(7)上述實(shí)施方式的火花塞100的具體的結(jié)構(gòu)是一例,能夠采用其他結(jié)構(gòu)。例如,火花塞的點(diǎn)火部的結(jié)構(gòu)能夠采用各種結(jié)構(gòu)。例如,火花塞也可以是接地電極和中心電極20在與軸線垂直的方向上相對(duì)而形成間隙的類型的火花塞。并且,例如,絕緣體10的材料和端子配件40的材料不限于上述的材料。例如,絕緣體10也可以使用以其他化合物(例如aln、zro2、sic、tio2、y2o3等)為主成分的陶瓷而形成來(lái)代替以氧化鋁(al2o3)為主成分的陶瓷。
在上文中,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式以及變形例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明絲毫不限定于這些實(shí)施方式以及變形例,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種方式下的實(shí)施。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
5...襯墊、6...密封墊、6...第二密封墊、7...第三密封墊、8...第一密封墊、9...滑石、10...絕緣體、12...軸孔、13...腿部、13s...前端面、15...收縮外徑部、16...收縮內(nèi)徑部、17...第一主體部、18...第二主體部、19...凸緣部、20...中心電極、23...頭部、24...凸緣部、25...腿部、26...中心電極主體、28...中心電極端頭、30...接地電極、31...連接端、32...自由端、33...接地電極主體、38...接地電極端頭、40...端子配件、41...蓋安裝部、42...凸緣部、43...腿部、50、50b~50d...主體配件、51...工具卡合部、52...螺紋部、53...斂縫部、54...基座部、55、55b~55d...前端筒部、56...收縮內(nèi)徑部、58...變形部、59...插入孔、60...第一導(dǎo)電性密封層、70...電阻體、80...第二導(dǎo)電性密封層、100...火花塞、551、551b、551c...貫通孔、op1...第一開口、op2...第二開口。