專利名稱：內燃機的，特別用于車輛內燃機的火花塞的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內燃機的，特別用于車輛內燃機的火花塞。
這種火花塞是已知的，如在FR-PS819156中所公開的，在那里，在電極前端面的點火插入件作為一個圓柱形銷被部分地插進該電極點火端內的孔中并由圍繞著該孔的電極區(qū)的軸向壓力加以固定住，該點火插入件由高耐燃性導電材料制成的，但對現(xiàn)代內燃機中的火花塞的預期壽命而言，該點火插入件并未達到預期目的，它在所述電極孔的中心松動了并往往跌落出來，通常的結果是導致內燃機發(fā)動不起來，更經常的是，該火花塞所在的汽缸失效了。
一種改進的高耐燃性點火插入件固定在火花塞電極前端面中心孔中被DE2421585C2所公開，在該文獻中，該中心電極孔在插入點火插入件之前是向著前端面成錐形的，而在插入件插入孔中以后，該中心電極的錐形區(qū)被在徑向上加壓以使加壓區(qū)的直徑相等于中心電極的軸徑，但是甚至這個方法也不會導致該點火插入件很好固定在火花塞的中心電極內。
DE3605300A1描述了一種火花塞，其中一個高耐燃性材料的圓柱形的點火插入件在中心電極的點火端插入一個孔中，而該中心電極的相應的端部然后在徑向上加壓，該加壓只施加在這樣一個長度上，該長度小于孔的深度;這個方法使得火插入件的母體變薄，并在中心電極孔內的后端處留下一個頭部。
火花塞上的高耐燃性點火插入件被插入到它們的那些電極中的至少其中之一，在直接插進適當電極孔中時，在該電極孔的后端處留下一個頭部的方法也已由DE-PS2224270，JB-PS5645264所公開;對于這樣一種點火插入件在電極內的固定方法需要使用電弧或激光或者一個鐓粗壓力機，該壓力機還應具有耐熱裝置用來對圍繞所述中心電極孔的中心電極端部進行加熱。
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種具有高耐燃性點火插入件的火花塞，該插入件裝進至少其一個電極的在點火端處的孔中，其中不再需要熱源，而使該點火插入件永遠地和穩(wěn)固地緊緊夾持在該電極中，即使對現(xiàn)代最新式的內燃機而言，該點火插入件的固定在電極中的方法能在省錢并適合于大量生產的條件下來完成。
為了完成本發(fā)明的目的，本發(fā)明的火花塞的銷子狀的點火插入件在其進入一個電極的相關孔中的那段表面上配置了若干凸出物和/或凹槽。該凸出物或凹槽至少為兩個，最好為3至5個環(huán)形槽，或由螺紋來形成;也可由軸向和周向的滾花形成;其直徑在該點火插入件的變形部分和不變形部分是相等的更為有利，但在滾花的情況下，其直徑也可是不同的。
本發(fā)明的實施例將結合附圖更為詳細地描述如下。
附圖簡要說明
圖1示出了按照本發(fā)明的一個火花塞的放大了的示圖，帶有它的點火端部的縱向延伸的部份剖面圖;
圖2示出了在第一實施例的縱向剖面圖中的一個中心電極的進一步放大了的自由端剖面圖，并已裝入了一個點火插入件;
圖3示出一個點火插入件的第二實施例，并已放大，該插入件已插入一個電極的點火端孔中但還未緊固住;
圖4示出了一個點火插入件的又一實施例，該插入件已被緊固一個電極中，也是放大示出的縱向剖面圖。
圖1所示為一個高電壓火花塞10具有一個主要為管狀的金屬殼體11，該殼體在其外面具有螺紋12，一個六角頭13，和一個密封環(huán)14，這些都作為將該火花塞10裝到內燃機(未示出)中，特別是車輛內燃機中的裝置。在該火花塞的點火端區(qū)域中，該金屬殼體11有一個第二電極15，該第二電極15形似一個彎曲的電線。在它的直的貫穿孔16中，該金屬殼體11包容進一個已知形式的軸向對稱的電絕緣體17，該電絕緣體17通常由燒結的氧化鋁組成，在其連接端有一個頭部17/1從金屬殼體11上凸出去，該頭部17/1在該金屬殼體11內與一個卡圈(未示出)和一個電絕緣體的足部17/2相隨，必需由該金屬殼體11包容著。這個電絕緣體17由該金屬殼體11在所述區(qū)域內穩(wěn)固地夾住并密封好。
這個電絕緣體17有一個已知形式的縱向孔18并在其連接端有一個凸出去的連接件19，該連接件19在本實施例中設計為一個螺紋部;該連接件19是用來將火花塞10連接到一個已知的點火系統(tǒng)(未示出)中。該電絕緣體17的縱向孔18中，固定了一個主要是圓柱形的中心電極20并電連接到該連接件19上，該中心電極20由耐燃性材料組成，例如由鎳合金制成。這個中心電極20和第二電極15兩者在其前端分別裝入一個點火插入件20/1，15/1，該插入件是由高耐燃性材料(貴金屬，貴金屬噴鍍，特別是白金或白金合金)組成的，兩者并彼此面對著隔開一段距離，比間隙稱為火花空氣間隙21。根據內燃機的設計，使用這樣一個火花塞10，將滿足于只對通常稱之為接地電極的第二電極15提供一個點火插入件15/1，但是讓中心電極20單獨具有這樣一個點火插入件20/1也常是令人滿意的。在圖2中，該中心電極20的點火端部以縱向剖面示出，可以看到一個高耐燃性點火插入件20/1從它的前端面22處凸出去，該高耐燃性點火插入件的20/1″區(qū)域形狀為一個銷子，該銷子狀插入件從中心電極20處凸出去為圓柱形，而插入件的被中心電極20的材料圍繞著的區(qū)域配置了環(huán)形槽20/1′，與環(huán)形槽20/1′相配合的區(qū)域是與中心電極的端部S相連接的，這種連接是以所述中心電極20的端部S的徑向變形來形成一個牢固的鎖緊狀態(tài)。這種中心電極20的點火側端部S的徑向變形能在被稱為鐓圓機械錘上產生出來，形成一個縮鍛工序;該環(huán)形槽20/1′如已知的，具有凸起物24和凹槽25，凸起物24的外徑最好與從該中心電極20上凸出來的點火插入件20/1的部分20/1″的直徑相等。為了穩(wěn)固地座落在中心電極20中，這樣一個點火插入件20/1需要至少兩個環(huán)形槽20/1′，而最好是有3至5個環(huán)形槽20/1′。具體實踐證明，這些環(huán)形槽20/1′要有一個鋸齒形的外形(未示出)，該鋸形的齒側面相對于該點火插入件20/1的假想縱向軸最為陡削地延伸著的部分應面向中心電極20的前端面22。
從中心電極20處凸出來的該點火插入件20/1的部分的直徑是在0.7至1.3毫米之間，而凹槽25的深度大致為0.15毫米。本實施例中從中心電極20處凸出來的點火插入件20/1的長度約為2.5毫米，但它也可略長或短些，該點火插入件20/1甚至可以和中心電極20的前端面22齊平。
圖3基本上與圖2相似，但是處于這樣一個階段，即中心電極20的點火側端部S還沒有被徑向縮鍛。在前端面22上形成的孔23的直徑與凸出物24的直徑相等或較之略大些。如圖所示，點火插入件20/1具有螺紋20/1′配置在伸入中心電極20的孔23中那部分上;而從中心電極20的凸出來的部分20/1″則設有改變。
圖2和圖3所示實施例涉及到一個中心電極20的也能應用于所述第二電極15上。
圖4，用于圖1所示的第二電極15的實施例，示出了用來將一個點火插入件15/1緊固在第二電極15的前端面22′上的前端面孔23′中的不同的實施例。在本實施例中，該點火插入件15/1上在其伸入孔23′的部分上配置了一軸向和周向的滾花15/1′，并由圍繞著孔23′的該第二電極25的徑向形成的沖縫區(qū)域V部所緊固住。緊固該點火插入件15/1的沖縫方向對于第二電極15是較好的。
為了改進燃料/空氣混合物進入該火花塞10的點火間隙21的通道，如果需要，這樣做是合適的，即將從該第二電極15處凸出來的點插入件15/1的部分15/1″的其中至少一部分的直徑做得小于該軸向和周向滾花15/1′的外徑。而為了延長點火插火件的15/1的壽命，也可將從第二電極15處凸出來的區(qū)域15/1″的直徑做得大于該軸向和周向滾花15/1′的外徑。
本實施例所描述的用于第二電極15的緊固點火插入件15/1的方法也適用于中心電極20，而形成各種伸入前端面孔23，23′中的斷面(環(huán)形槽，螺紋，軸向和周向滾花)的各種途徑都是可以互換的。
如上所述的用于將一個點火插入件20/1，15/1緊固在一個火花塞10的電極20，15中的實施例是應用于現(xiàn)代內燃機上，并能較經濟地生產出來，也適合于大量生產。
所描述的實施例也適用于那些裝上多個第二電極15的火花塞10。
權利要求
1.一種內燃機的，特別用于車輛內燃機的火花塞，該火花塞(10)具有一個管狀金屬殼體(11)，在其外側具有緊固裝置(12，13，14)并帶有一個管狀電絕緣體(17)，該電絕緣體(17)被金屬殼體(11)穩(wěn)固地包容起來并密封住，該電絕緣體(17)的縱向孔(18)也這樣被包容起來以便配置一個同軸的密封，在其一端有一個連接裝置(19)，而在另一端有一與連接裝置(19)電連接的中心電極(20)，通常還具有至少一個第二電極(15)，該第二電極(15)被裝在金屬殼體(11)上并與之電連接，該第二電極(15)面對中心電極(20)并有一個間隔，該間隔形成了一個火花間隙(21)，還具有至少一個形似銷子的點火插入件(15/1，20/1)，該插入件是由高耐燃性和良好導電性材料制成的。并被緊固在指向火花間隙(21)的中心電極(20)和/或至少一個第二電極(15)的孔(23，23′)中，這是由在各個點上進行變形，或者由該相關電極(15，20)的圍繞著所述孔(23，23′)的區(qū)域(S，V)進行大范圍的變形所完成的，其特征在于，所說的銷子形狀的點火插入件(15/1，20/1)在其進入一個電極(15，20)的相關孔(23，23′)中的那段(15/1′，20/1′)的表面上配置了若干個凸出物(24)或凹槽(25)。
2.根據權利要求1的火花塞，其特征是，所說的在點火插入件(20/1)上的凸出物(24)和/或凹槽(25)至少由兩個組成，但最好由3至5個環(huán)形槽(20/1′)所組成。
3.根據權利要求1的火花塞，其特征是，所說的在點火插入件(20/1)上的凸出物(24)和或凹槽(25)是由螺紋(20/1′)形成的。
4.根據權利要求1的火花塞，其特征是，所說的凸出物(24)和或凹槽(25)是由一個軸向和周向的滾花(15/1′)所形成。
5.根據權利要求1至4的其中之一的火花塞，其特征是，所說的凸出物(24)的直徑在所說的點火插入件(20/1)的周向上的變形部分和不變形部分是相等的。
6.根據權利要求1至4的其中之一的火花塞，其特征是，所說的凸出物(24)的直徑在所說的點火插入件(15/1)的周向上的變形部分和不變形部分是不同的。
全文摘要
一種用于內燃機的火花塞，涉及到將高耐燃性的點火插入件(20/1)緊固到電極(20)中的辦法。該點火插入件形似銷子，以其在電極的前端面孔(23)中的縱向部分(20/1′)由凸出物(24)和/或凹槽(25)來夾住，該電極圍繞著所述孔的端部位置被徑向變形或被縮鍛以牢固地夾住點火插入件。這些凸出物(24)或凹槽(25)可以環(huán)形槽、螺紋以及軸向和周向滾花來形成。這種將點火插入件緊固在電極中的經濟的方法不需要加熱。
文檔編號H01T13/39GK1087210SQ9311758
公開日1994年5月25日 申請日期1993年9月17日 優(yōu)先權日1992年11月19日
發(fā)明者瓦爾特·貝內迪克特, 迪特馬爾·克勒特, 漢斯·沙夫爾, 格雷戈爾·耶尼格 申請人:羅伯特·博施有限公司