專利名稱：火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種火花塞，并且尤其涉及一種使燃油效能提 升的火花塞。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)引擎運(yùn)行的原理中，"進(jìn)、壓、爆、排"這四個(gè)步驟 缺一不可，若缺少了其中一項(xiàng)，引擎就無(wú)法正常啟動(dòng)運(yùn)行，而體積小巧的火花塞(Spark Plug),則擔(dān)任點(diǎn)火爆炸的重要工作。換言之， 火花塞將與引擎燃燒室完全密合，并使高壓電流通過(guò)火花塞本體， 電流從電極間跳過(guò)，產(chǎn)生強(qiáng)熱火花，點(diǎn)燃汽缸內(nèi)壓縮混合的氣體進(jìn) 行點(diǎn)火爆炸，以產(chǎn)生動(dòng)能推動(dòng)引擎。此外，火花塞必須能夠承受幾 十個(gè)大氣壓的壓縮力、50kg/cm的纟暴炸壓力、2萬(wàn) 3萬(wàn)伏特以上的 高電壓以及超過(guò)才聶氏2000度以上的燃燒溫度，最后還必須經(jīng)歷內(nèi) 燃機(jī)引擎接近每分鐘幾千轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并承受汽油或燃燒氣體產(chǎn)生的 化學(xué)物質(zhì)腐蝕。如圖1所示，傳統(tǒng)火花塞1的結(jié)構(gòu)包括絕緣陶瓷4、殼體3、 頂端呈錐狀的中心電極2以及環(huán)狀導(dǎo)電極5。絕緣陶瓷4包覆有中 心電才及2，以防止高壓電4豆路或漏電。殼體3與絕纟彖陶瓷4之間包 ，括間隙6。絕纟彖陶瓷4則可以防止中心電才及2與殼體3之間引擎壓 力泄漏。絕^彖陶究4約在頂》彖附近固i殳有環(huán)狀導(dǎo)電才及5。其中環(huán)狀 導(dǎo)電極5的端緣低于中心電極2的端緣。在內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)可產(chǎn)生 二重電弧火花。二重電弧火花分別形成在中心電才及2的端纟彖與環(huán)狀 導(dǎo)電極5的端緣之間，以及殼體3的端緣與環(huán)狀導(dǎo)電極5之間。由于錐狀的絕緣陶資4使火花塞1的電弧火花呈弧線，當(dāng)內(nèi)燃 機(jī)在高速的轉(zhuǎn)速下，混合氣進(jìn)入引擎燃燒室的時(shí)間相對(duì)極短，因此 呈弧線的電弧火花的點(diǎn)火速率將會(huì)比直線慢，從而逸成部分燃油無(wú) 法完全燃燒。換言之，燃油不僅會(huì)未經(jīng)燃燒而排出，成為造成全球 環(huán)境空氣劣質(zhì)化的原因，也是造成汽油浪費(fèi)的主要因素?；鸹ㄈ鹟在進(jìn)行爆炸點(diǎn)火時(shí)，會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物碳，如果副產(chǎn)物碳 附著在中心電極2上，火花則會(huì)變得比較薄弱，而在中心電極2前 端外部發(fā)生短路現(xiàn)象，而不會(huì)使火花跳躍，甚至影響壽命。此外， 由于霧化的油氣或油泥也容易滲入間隙6內(nèi)，因此會(huì)影響環(huán)狀導(dǎo)電 極5與外殼2的端緣之間的電弧火花的點(diǎn)火，降低點(diǎn)火效率，甚至 會(huì)發(fā)生短路而無(wú)法〗吏燃油有效燃燒，造成空氣污染。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種具有防止油氣或油泥殘 留的火花塞。本實(shí)用新型的另 一 目的在于l是供一種具有甩開(kāi)殘留或多余油 氣與油泥的火花塞。本實(shí)用新型的另一 目的在于4是供一種具有延長(zhǎng)火花塞4吏用壽 命的火花塞。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具有提升燃油效率的火 花塞。本實(shí)用新型的火花塞包括外殼、陶瓷絕緣體以及至少一個(gè)副電 極。外殼具有內(nèi)孔。陶瓷絕緣體包覆有中心電極并設(shè)置在內(nèi)孔中， 陶瓷絕緣體外圓周設(shè)有至少一個(gè)凹槽并與外殼保持間隙。副電極為環(huán)狀物并且可轉(zhuǎn)動(dòng)i也套i殳在凹槽中。在優(yōu)選實(shí)施例中，副電才及與中 心電極之間產(chǎn)生的電弧火花角度為最短路徑，亦即與水平線優(yōu)選成45度角，因此使得火花能量最大、耗能最小，進(jìn)而使燃油效能提升。此外，外殼進(jìn)一步包括設(shè)置至少一個(gè)槽孔，槽孔由外殼表面貫 穿至間隙。由于火花塞〗吏用一)殳時(shí)間之后，油氣或油泥通常會(huì)殘留 在間隙中，而槽孔的位置優(yōu)選^f氐于外殼的端^彖位置，因此殘留的油 氣或油泥不會(huì)妨礙副電極與外殼間的放電關(guān)系，而是會(huì)從槽孔中溢 出。


圖1已知火花塞的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型火花塞的第一優(yōu)選實(shí)施例圖；圖3為圖2的部分剖—見(jiàn)圖；圖4為本實(shí)用新型火花塞的第二優(yōu)選實(shí)施例圖；圖5為圖4的部分剖一見(jiàn)圖；圖6為本實(shí)用新型火花塞的第三優(yōu)選實(shí)施例圖；圖7為圖6的部分剖-f見(jiàn)圖；圖8為本實(shí)用新型火花塞的第四優(yōu)選實(shí)施例圖；以及 圖9為圖8的部分剖視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為 一種在有限的引擎汽缸容積下，能夠大幅提升燃 油的有效燃燒率，增加汽油的使用率，進(jìn)而減少全J求空氣環(huán)境的污 染，并且具有環(huán)保概念的火花塞。以下即結(jié)合附圖進(jìn)一步i兌明本實(shí)用#f型的實(shí)施例以及實(shí)施方式圖2和圖3所示為本實(shí)用新型的第一優(yōu)選實(shí)施例圖。本實(shí)用新 型的火花塞10包4舌外殼12、陶瓷絕纟彖體22以及至少一個(gè)副電^L 28。外殼12具有內(nèi)孔11。陶瓷絕緣體22包覆有中心電極26并設(shè) 置在內(nèi)孑L 11中，陶瓷絕^彖體22的外圓周i殳有至少一個(gè)凹槽24并 與外殼12 4呆持有間隙14。副電才及28為環(huán)狀物并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地套i殳在 凹槽24中，并且副電極28的外徑大于陶瓷絕緣體22的外圓周直 徑。在如圖3所示的實(shí)施例中，副電極28套置的高度高于外殼12 的端面高度，并且副電才及28和中心電才及26的端面高度也高于外殼 12的端面高度。尤其是，副電極28的底面高度也高于外殼12的端 面高度，以便形成電弧火花。換言之，由于此單個(gè)副電極28的套 置， -使火花塞10形成兩個(gè)部分或兩整圈電弧火花60和62。才艮據(jù)基本電學(xué)原理，電流有尖端放電的特性，并且會(huì)優(yōu)選以最 j氐的電阻方式形成回路。因此，電弧火花60、 62優(yōu)選以最短路徑 形成而導(dǎo)通，如圖3所示的實(shí)施例。換言之，火花塞10在方文電時(shí)， 會(huì)在此最短路徑上形成連續(xù)面(圖中未示出)，亦即在連續(xù)面上產(chǎn) 生部分或一整圏電弧火花60和62。電弧火花60形成在副電才及28 與中心電極26間的最短路徑，此角度0優(yōu)選與水平線成45度角(圖 7和圖9所示的實(shí)施例也如此)。然而在其它不同的實(shí)施例中，角度 e也可以在10 ~ 70度之間。電弧火花62則形成在副電才及28和外 殼12的端緣間，優(yōu)選為垂直線。然而在其它不同的實(shí)施例中，電 弧火花62也可為傾斜線或水平線，要考慮設(shè)計(jì)尺寸和角度而定。 在此需說(shuō)明的是，以最短路徑形成電流回路(即電弧火花)的目的可4吏火花能量最大、辟毛能最小，進(jìn)而<吏燃油-文能提升。然而在其它 不同的實(shí)施例中，也可以非最短^各徑形成電弧火花。中心電才及26約從螺帽16上方的內(nèi)部固定在陶乾絕鄉(xiāng)彖體22內(nèi)， 亦即中心電極26分別由陶資絕緣體22包覆，再由外表面具有螺紋 18的可電熱傳導(dǎo)的外殼12包覆。在如圖2和圖3所示的實(shí)施例中， 中心電極26的形狀優(yōu)選包括棒狀(圖4和圖5的實(shí)施例亦同)。然 而在圖6~圖9所示的實(shí)施例中，中心電才及26的形狀也可由本體 262和頂部264所構(gòu)成，其中頂部264由本體262 —端徑向延伸而 成。頂部264沿徑向方向凸伸于陶瓷絕纟彖體22之夕卜，并且頂部264 的直徑長(zhǎng)度略大于陶瓷絕纟彖體22的外徑。其中頂部264的外表面 優(yōu)選為由二段斜率不同的曲面所組成的錐狀體(如圖6或圖8的剖 視圖所示)，其中靠近本體262的部分曲面具有較大的斜率。換言 之，頂部264的外表面優(yōu)選為呈圓形的兩段式錐狀體。中心電極26 的本體262和頂部264優(yōu)選^皮一體成形制成。但在其它不同的實(shí)施 例中，本體262和頂部264也可分別組合而成。由于火花塞10~40 4吏用一l殳時(shí)間后，油氣或油泥(圖中未示 出)通常會(huì)殘留在間隙14中，因此會(huì)妨礙副電極28與外殼12之 間的放電關(guān)系。在本實(shí)施例中，外殼12進(jìn)一步包括設(shè)置至少一個(gè) 槽孔13，槽孔13由外殼12表面貫穿至間隙14。換言之，槽孔13 設(shè)置在外殼12頂端外環(huán)的傾斜面15上。槽孔13的位置優(yōu)選低于 外殼12的端^彖位置，因此殘留的油氣或油泥不會(huì)溢出至外殼12的 端緣之外，而會(huì)先從槽孔13溢出。在如圖2和圖3所示的實(shí)施例 中，優(yōu)選設(shè)置單一槽孔13 (圖6和圖7所示的實(shí)施例亦同)。然而 在如圖4、圖5或圖8、圖9的實(shí)施例中，也可i殳置多個(gè)槽孔13， 以增力口過(guò)多的油泥或過(guò)濃的油氣溢出才幾率。副電極28的表面還具有至少一個(gè)紋路32，以便增加燃油氣體 的受風(fēng)面積，并提高甩掉油泥或油氣的4幾率。換言之，副電極28的外表面形成的紋路32,會(huì)4吏火花塞10 ~ 40不容易附著油氣或油 泥，使火花塞10-40氧化或老化的機(jī)率明顯降低，相反地可增加 使用壽命。在如圖3所示的實(shí)施例中，紋路32優(yōu)逸包括具有采種 角度的單一斜紋(圖6和圖7的實(shí)施例亦同)。然而在如圖4、圖5 和圖8、圖9所示的實(shí)施例中，紋路32還包括雙斜紋、直紋或其它 不同形式的紋路。圖4和圖5所示為本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施例。在本實(shí)施例中， 主要將兩個(gè)副電極28套^殳在絕^彖陶瓷體22的凹槽24中(圖8和 圖9所示的實(shí)施例中亦同)。換言之，副電極28包括第一副電極282 和第二副電極284，以便分別產(chǎn)生三部分或三整圏電弧火花60、 62 和64。在如圖5或圖9所示的實(shí)施例中，電弧火花60優(yōu)選分別形 成在中心電才及26的端*彖與第一副電才及282的外端多彖之間。電弧火 花62優(yōu)選形成在第一副電才及282和第二副電才及284之間。電弧火 花64則優(yōu)選形成在第二副電極284的下表面端緣和外殼12的端緣 之間。如上所述，電弧火花60、 62和64優(yōu)選均為最短路徑的電流 回路。角度優(yōu)選分別包括45度角(即0角)、90度和90度角。然 而在其它不同的實(shí)施例中，電弧火花60、 62和64也可包括非最短 路徑的電流回路，并且角度也可分別為45度、90度和45度角。此 外，本實(shí)施例中的兩副電極282和284的直徑優(yōu)選大于陶瓷絕緣體 22的外徑。綜上所述，在本實(shí)用新型的第一至第四實(shí)施例中，外殼12的 端緣外表面優(yōu)選具有傾斜面15，以引導(dǎo)燃油的氣流。當(dāng)油氣(即燃 油)進(jìn)入引擎燃燒室(圖中未示出)時(shí)，此傾斜面15會(huì)增加霧化 的燃油氣體快速分布，進(jìn)而使點(diǎn)火形成導(dǎo)通的電弧火花接觸，進(jìn)而 燃燒，以提供引擎動(dòng)力。此外，副電極28的材質(zhì)最優(yōu)選為鈦合金 (Ti alloy )。中心電極26的材質(zhì)最優(yōu)選為鎳-鐵合金(Ni-Fe alloy ) 或其它前瞻材料。外殼12為一般4失質(zhì)材料(Fe),供電熱傳導(dǎo)。以上說(shuō)明僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用 新型要求保護(hù)的范圍，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本 實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，進(jìn)行的各種更改或等同替換均被 一見(jiàn)為包含在本實(shí)用新型的4又利要求的范圍內(nèi)。主要組件符號(hào)說(shuō)明10~40 火花塞12 外殼14 間隙16 螺帽22 陶資絕緣體26 中心電才及264 頂部282 第一副電^L32 花紋62 電f瓜火花6 角度11 內(nèi)孑L13 槽孔15 傾斜面18 螺牙24 凹槽262 本體28 富'J電才及284 第二副電扭^60 電卩瓜火花64 電ll火花
權(quán)利要求1. 一種包括外殼、陶瓷絕緣體以及至少一個(gè)副電極的火花塞，其特征在于所述外殼具有內(nèi)孔；所述陶瓷絕緣體包覆中心電極并設(shè)置在所述內(nèi)孔中，所述陶瓷絕緣體的外圓周設(shè)有至少一個(gè)凹槽并與所述外殼保持間隙；以及所述至少一個(gè)副電極為環(huán)狀物并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述凹槽中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述中心電極的 形狀包4舌本體和頂部，所述頂部由所述本體一端徑向延伸而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述頂部的外表 面為由二,殳不同斜率的曲面所組成的錐狀體，其中靠近所述本 體的部分曲面具有較大的斜率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述外殼進(jìn)一步 包4舌至少一個(gè)槽^L，所述槽3L由所述外殼表面貫穿至所述間隙。
5. —種包括外殼、陶瓷絕緣體以及至少一個(gè)副電極的火花塞，其 特征在于所述外殼具有內(nèi)孔；所述陶瓷絕緣體包覆中心電極并設(shè)置在所述內(nèi)孔中，所 述陶資絕緣體的外圓周設(shè)有至少一個(gè)凹槽并與所述外殼保持間隙，其中所述中心電極包4舌本體和頂部，所述頂部由所述本 體一端徑向延伸而成，并且所述頂部的外表面為由二,殳斜率不 同的曲面所組成的錐狀體；以及所述至少一個(gè)副電4及為環(huán)狀物并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地套i殳在所述 凹槽中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述副電極套置的高度高于所述外殼的端面高度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述外殼進(jìn)一步 包括至少一個(gè)槽孔，所述槽孔由所述外殼表面貫穿至所述間隙。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述二段斜率不 同的曲面靠近所述本體的部分曲面具有4交大的殺牛率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述副電極包括 單個(gè)副電極，以便分別與所述外殼的端緣和所述中心電極產(chǎn)生 兩部分或兩整圈電f瓜火花。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述副電極包括 第一副電極和第二副電極，以便分別與所述外殼的端緣、所述 中心電極以及所述第一副電極和所述第二副電極間產(chǎn)生三部 分或三整圏電弧火花。
專利摘要一種火花塞包括外殼、陶瓷絕緣體以及至少一個(gè)副電極。外殼具有內(nèi)孔。陶瓷絕緣體包覆有中心電極并設(shè)置在內(nèi)孔中，陶瓷絕緣體外圓周設(shè)有至少一個(gè)凹槽并與外殼保持間隙。副電極為環(huán)狀物并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在凹槽中。其中副電極與中心電極間產(chǎn)生的電弧火花角度與水平線為最短路徑，以使燃油效能提升。
文檔編號(hào)H01T13/34GK201113228SQ20072015166
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者廖晨君 申請(qǐng)人:廖晨君