專利名稱：火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于點燃內(nèi)燃機燃燒室中的燃氣的火花塞。
背景技術(shù)：
火花塞被用于各種應(yīng)用，并與其他附屬部分一起成形，以適應(yīng)給定的環(huán)境。例如， 在特殊應(yīng)用中，發(fā)動機內(nèi)孔的深度可能需要使用一個分離的火花塞伸長部，以將火花塞連 接至火花塞線。盡管具有附屬部件的設(shè)計滿足其預(yù)期目的，但是還存在許多問題。例如，具 有多個部件的火花塞設(shè)計需要復(fù)雜的訓(xùn)練，并導(dǎo)致后勤問題。進一步地，更復(fù)雜的設(shè)計需要 改型說明。而且，這種具有多個部件的設(shè)計要求現(xiàn)場裝配，從而降低了可靠性。因此，需要減少在給定環(huán)境中安裝火花塞所必須的部件的數(shù)量，以降低裝配復(fù)雜 度。而且，該新的改良設(shè)計應(yīng)提供更可靠的火花塞。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于點燃內(nèi)燃機中的空氣-燃料混合物的火花 塞。該火花塞包括點火針、點火電極、接地電極、套管、上部絕緣體、下部絕緣體和導(dǎo)管。點 火電極和點火針軸向?qū)R并連接。接地電極靠近點火針，以在點火針和接地電極的第一末 端之間界定出一個火花間隙。套管絕緣體圍繞著點火電極。上部絕緣體圍繞著點火電極的 上部，并與套管絕緣體接觸。下部絕緣體圍繞著點火電極的下部，并與套管絕緣體接觸。導(dǎo) 管用來容納并固定這些部件。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該火花塞包括一個與點火電極軸向?qū)R并接觸的電極 接觸按鈕。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該火花塞包括一個布置在金屬電極接觸按鈕和點火電 極之間的墊圈。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該火花塞的金屬電極接觸按鈕包括與點火電極上的螺 紋嚙合的螺紋。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該火花塞包括一個圍繞著上部絕緣體和下部絕緣體的
金屬導(dǎo)管。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該火花塞包括一個被固定在外殼末端的末端襯套(end bushing)，以將一個導(dǎo)電體連接至金屬電極接觸按鈕。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上部絕緣體具有多個直徑不同的部分。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，下部絕緣體具有多個直徑不同的部分。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上部絕緣體包括一個用來容納套管絕緣體的第一末端 的腔。
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根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，下部絕緣體包括一個用來容納套管絕緣體的第二末端 的腔。
結(jié)合下面的詳細說明和附圖，本發(fā)明的這些和其他特點和優(yōu)點將得以更好地理 解，其中圖1是貫穿根據(jù)本發(fā)明的實施例的火花塞的剖面圖；圖2a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的火花塞的一個內(nèi)部部分的剖面圖；圖2b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的火花塞的端視圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的火花塞的絕緣體的剖面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的工業(yè)火花塞10的剖面圖。工業(yè)火花 塞10包括一個金屬導(dǎo)管12。容納在金屬導(dǎo)管12內(nèi)的是一個下部組件14和一個上部組件 16。下部組件14和上部組件16通過電極端子延長針20 (electrode terminal extension pin,ETEP)電連接。ETEP 20被一套管絕緣體外殼22圍繞。金屬導(dǎo)管12由金屬材料制成， 例如不銹鋼或一些類似的鋼合金。外殼22由不導(dǎo)電的材料制成，例如硅橡膠或聚合物。通過焊接或其他連接手段，襯套18在其第一襯套末端24處連接至金屬導(dǎo)管12。在 襯套18的另一末端26處，具有多個螺紋28。螺紋28用于將襯套18連接至火花塞線(圖 未示)。如常規(guī)所知，火花塞線被連接至一電源，以向火花塞提供電壓。ETEP 20包括具有多個螺紋的第一末端29和具有多個螺紋的第二末端30。ETEP 20的第一末端29被擰入接線螺柱32，而第二末端30則被擰入電極接觸按鈕34。接線螺柱 32和電極接觸按鈕34 —般由鋁-鎳合金制成。接線螺柱32和電極接觸按鈕34防止燃氣 進入并通過金屬導(dǎo)管12?，F(xiàn)在參考圖2a和2b，下部組件14將根據(jù)本發(fā)明的一個實施例更詳細地描述。組 件14是火花塞10的點火端。換句話說，一個施加的高壓脈沖被傳送到子組件14上。子組 件14包括一個下部絕緣體50，該下部絕緣體50用于防止提供給火花塞10的高壓脈沖在 ETEP 20和導(dǎo)管12之間泄漏。下部絕緣體50典型地由氧化鋁或類似材料制成。下部絕緣 體50被容納在下部外殼52之內(nèi)。下部外殼52具有包括多個螺紋的第一末端54，該螺紋與 發(fā)動機汽缸體(圖未示)內(nèi)的一個孔嚙合。下部絕緣體50置于下部外殼52內(nèi)，并具有一 個被壓在外殼52內(nèi)的基座55上的下部肩部53。下部外殼52的第二末端56在絕緣體50 的上部肩部58處與下部絕緣體50嚙合，以鎖住該絕緣體。更具體地，通過將第二末端56 彎在肩部58上而得以將絕緣體50保持在下部外殼52內(nèi)。外殼52上布置有一個環(huán)狀凹槽 57，以確定一個窄化壁部59。窄化壁部59被加熱，向外殼52的末端施加壓力以使壁59坍 縮并向外擴展。坍縮的壁部59導(dǎo)致外殼52減小長度。外殼52減小的長度在下部絕緣體 50上產(chǎn)生一個預(yù)定的壓力，該壓力將絕緣體牢固地保持在外殼52內(nèi)?？拷鈿?2的第一末端54，布置有一個點火電極60。通過一個彈簧和抑制器(射 頻)64，ETEP 20被連接至點火電極60，并向其提供電壓。一個接地板66圍繞著點火電極 60，并被焊接或以其他方式連接至外殼52的末端54。正如下文將描述的，點火電極60和接地板66之間的余隙確定了一個火花間隙。圖2b示出了點火電極60和接地板66的端視圖。如圖2b所示，接地板66包括多 個朝點火電極60向內(nèi)延伸的叉形物70 (prongs)。向內(nèi)延伸的各叉形物70的末端和點火電 極60形成火花間隙，火花就是在該火花間隙上產(chǎn)生的?，F(xiàn)在參考圖3，進一步示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的上部絕緣體組件16。上 部絕緣體組件16包括一個具有第一末端92的上部絕緣體90?？拷谝荒┒?2，有一個環(huán) 狀凹槽94。環(huán)狀凹槽94被成形來容納一個密封墊圈(圖未示)。該密封墊圈密封著上部 絕緣體90，并將它定位在導(dǎo)管12內(nèi)?？拷喜拷^緣體90的另一末端96，有一系列具有漸 小直徑的階梯向下部分(st印ped-down portions)。更具體地，上部絕緣體90包括一個第 一直徑部分98、一個第二直徑部分100、一個第三直徑部分102和一個第四直徑部分104。 部分100、102和104的內(nèi)徑相同，部分98的內(nèi)徑大于部分100、102和104的內(nèi)徑。進一步 地，上部絕緣體90包括一個過渡區(qū)或基座106，該過渡區(qū)或基座106被成形來容納一個對抵 靠著它的基座和套管22進行密封的密封墊圈(圖未示)。裝配時，上部絕緣體90被置于導(dǎo)管12內(nèi)，并朝下部組件14移動，直到套管22接 觸基座106。套管22和基座106的接觸防止上部絕緣體90進一步移向下部絕緣體50。然 后，襯套18被置于導(dǎo)管12內(nèi)，直到襯套18的內(nèi)壁在末端96處接觸絕緣體90的外壁。然 后，襯套18被焊接或以其他方式機械地固定至導(dǎo)管12，以將上部絕緣體90固定在導(dǎo)管12 內(nèi)。前述發(fā)明的描述符合相關(guān)法定標準，所以本說明書本質(zhì)上是示范性的，而不是限 制性的。對所公開的實施例而作的變更和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的， 并且落入本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的法律保護范圍只能通過研究所附權(quán)利要求才能得 以確定。
權(quán)利要求
一種火花塞，包括一電極端子延長針；一與所述電極端子延長針軸向?qū)R并連接的點火電極；靠近所述點火電極的一接地電極，以在所述點火電極和所述接地電極的第一末端之間界定出一火花間隙；圍繞著所述點火電極的一套管絕緣體；圍繞著所述電極端子延長針的上部并與所述套管絕緣體接觸的一上部絕緣體；以及圍繞著所述電極端子延長針的下部并與所述套管絕緣體接觸的一下部絕緣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述火花塞進一步包括一個與所述點 火電極軸向?qū)R并接觸的金屬接觸按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述火花塞進一步包括一個布置在所 述金屬接觸按鈕和所述點火電極之間的墊圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述金屬接觸按鈕包括與所述點火電 極上的螺紋嚙合的螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述火花塞進一步包括一個圍繞著所 述上部絕緣體和下部絕緣體的金屬外殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述火花塞進一步包括一個被固定在 所述金屬外殼的末端的末端襯套，以將一個導(dǎo)電體連接至所述金屬接觸按鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述上部絕緣體具有多個直徑不同的 部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述下部絕緣體具有多個直徑不同的 部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述上部絕緣體包括一個用來容納所 述套管絕緣體的第一末端的腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述下部絕緣體包括一個用來容納所 述套管絕緣體的第二末端的腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于點燃內(nèi)燃機中的空氣-燃料混合物的火花塞。該火花塞包括電極端子延長針、點火電極、接地電極、套管絕緣體，以及上部絕緣體和下部絕緣體。點火電極和延長針軸向?qū)R并連接。接地電極靠近點火電極，以在點火電極和接地電極的第一末端之間界定出一個火花間隙。套管絕緣體圍繞著延長針。上部絕緣體圍繞著延長針的上部，并與套管絕緣體接觸。下部絕緣體圍繞著延長針的下部，并與套管絕緣體接觸。
文檔編號H01T13/20GK101868890SQ200780101663
公開日2010年10月20日 申請日期2007年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月2日
發(fā)明者愛倫·M·海維力, 理查德·E·卡拉漢 申請人:費德羅-莫格爾公司