一种用于内燃机的点火装置制造方法及图纸

一种火花塞，其具有包括点火端头的接地和/或中央电极，该点火端头通过金属丝一个末端的回流焊形成，其相对末端由进丝机构承载。本发明专利技术还包括制造具有点火端头的点火装置和电极的方法，包括提供具有点火端头区域的金属电极；提供具有自由末端和由进丝机构承载的另一个末端的金属丝；以及回流焊该自由末端，以形成点火端头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致上涉及火花塞以及其他点火装置，更具体地，涉及在内燃机中使用的火花塞或其他点火装置上的具有点火端头的电极以及它们的构成方法。
技术介绍
在火花塞领域内，对于火花塞中央及接地电极，或者在多电极设计中，对于多个接地电极，存在着增强抗腐蚀性和减小火花电压的持续需求。已有采用贵金属电极，或者更普遍地，采用贵金属点火端头应用到标准金属电极的多种设计。典型地，点火端头形成为垫或铆钉，然后焊接到电极的末端。钼和铱合金是两种最常用于这些点火端头的贵金属。例如，参见授予Kondo等人的美国专利No. 4，540，910，其披露了由70%至90%重量比(wt% )的钼和10%至30%重量比(wt%)的铱制成的中央电极点火端头。如该专利所述，钼-钨合金也可用于这些点火端头。该钼-钨合金也在授予Chang等人的美国专利No. 6，045，424中进行了披露，其进一步披露了采用钼-铑合金和钼-铱-钨合金的点火端头的构成。除了这些基本的贵金属合金之外，也有建议使用氧化物弥散强化合金(oxidedispersion strengthened alloy),其利用上述金属与不同量的稀土金属氧化物的组合。例如，参见授予Heywood等人的美国专利No. 4，081, 710。出于该考虑，已有提议应用氧化宇乙(Y2O3)于多种特定的钼和铱基合金。特别的，专利技术人为Moore等人的美国专利No. 5，456，624披露了一种由包括< 2%氧化钇的钼合金制成的点火端头。授予Katoh等人的美国专利No. 5，990，602披露了一种含有在O. 01至2%之间的氧化钇的钼-铱合金。授予Oshima的美国专利No. 5，461，275披露了含有在5和15%之间的氧化钇的铱合金。虽然通常包括少量(例如，< 2% )的氧化钇以增强所得合金的强度和/或稳定性，但据Oshima专利披露，当氧化钇与铱的体积比> 5 %时，可降低火花塞电压。另外，如授予Lykowski等人的美国专利No. 6, 412, 465Β1所披露，已确定通过将氧化钇结合入钨和钼的合金，可以比Oshima专利中披露的低得多的氧化钇百分比，实现腐蚀的减少和火花电压的降低。该Lykowski专利披露了一种具有接地电极和中央电极的点火装置，其中这两种电极中的至少一种具有由包括钼、钨、和氧化钇的合金所形成的点火端头。优选地，该合金由以下重量比结合形成91.7% -97. 99%的钼，2% _8%的钨，以及O.01% -O. 3 %的钇，以及在一个更优选的构成中，95. 68% -96. 12%的钼，3. 8% -4. 2%的钨，以及O. 08% -O. 12%的钇。该点火端头可采用垫状、铆钉状、球状、或其他形状，并可焊接在电极的特定位置上。虽然这些和多种其他贵金属系统典型地提供了可以满足需求的火花塞性能，但仍然存在有与用于将该贵金属点火端头连接到电极的方法相关的固有性能局限，尤其是多种形式的焊接方法。具体地，在火花塞工作环境内的周期热应力，例如由用于点火端头的上述贵金属和贵金属合金、以及用于电极的Ni、Ni合金和其他金属之间热膨胀系数的不匹配所导致的热应力，已知可导致裂化、热疲劳以及其他可导致焊接处以及整个火花塞失效的相互作用现象
技术实现思路
一种制造用于点火装置的电极的方法，包括提供由一种金属材料构成的电极主体；提供具有自由末端的狭长金属丝，并且该金属丝由另一种与该电极主体的金属材料不同的金属材料形成，以及提供高能量发射设备。进一步地，将该金属丝的自由末端输送入由该高能量发射设备发射出的高能量的聚焦区，并在该电极主体的表面上，由该自由末端形成该金属丝材料的熔化池。接下来，冷却该熔化池，以在电极上形成固化的点火端头。本专利技术的另一个方面包括一种制造用于内燃机的点火装置的方法，该方法包括提供外壳并在该外壳内固定绝缘体，其中该绝缘体的一个末端通过外壳内的开口暴露在外。进一步地，在该绝缘体内安装中央电极，其中该中央电极的自由末端延伸出该绝缘体，以及从该外壳延伸接地电极，其中该接地电极的一部分相对该中央电极的自由末端设置，以在其间限定火花间隙。另外，提供具有自由末端的狭长金属丝以及提供高能量发射设备。接下来，当朝向中央电极或接地电极中选择的至少一个输送该金属丝的自由末端时，利用该高能量发射设备，熔化该狭长金属丝的自由末端，以在该选择的电极上形成熔化池。进一步地，冷却该熔化池，以在该选择的电极上形成固化的点火端头。本专利技术的另一个方面包括一种用于点火装置的电极。该电极具有由一种金属材料构成的主体，以及在所述主体上形成的点火端头。该点火端头至少部分地由与该主体不同的材料形成，并限定从该主体延伸的过渡梯度。该过渡梯度包括邻近该主体的金属材料的均匀混合物，其中该均匀混合物包括形成该主体的材料以及形成该点火端头至少一部分的不同的材料。本专利技术的再一个方面包括一种用于内燃机的点火装置。该点火装置包括具有开口的外壳，其中在该外壳内固定有绝缘体，该绝缘体的一个末端通过外壳内的开口暴露在外。中央电极安装于在该绝缘体，并具有延伸出该绝缘体的自由末端。接地电极从该外壳延伸，其中该接地电极的一部分相对该中央电极的自由末端设置，以在其间限定火花间隙。所述中央电极或所述接地电极的选择的至少一个具有点火端头，该点火端头至少部分地由与所述选择的电极不同的材料形成。过渡梯度从该选择的电极延伸，并包括形成该主体的材料和形成该点火端头至少一部分的不同材料的大致上均匀的混合物。附图说明结合以下对本专利技术的优选和最佳实施方式的具体描述以及附图，本专利技术的这些和其他特点与优点将会被更容易地理解，其中相同的特征用相同的参考标号表示，其中图I是根据本专利技术当前优选的实施方式，构成的火花塞的局部横截面视图；图2A是根据图I中火花塞区域2的第一个实施方式的横截面视图；图2B是根据图I中火花塞区域2的第二个实施方式的横截面视图2C是根据图I中火花塞区域2的第三个实施方式的横截面视图；图2D是根据图I中火花塞区域2的第四个实施方式的横截面视图；图3是根据本专利技术另一个当前优选的实施方式，构成的火花塞的横截面视图；图4是图3中火花塞区域4的横截面视图；图5A是图3中火花塞区域4的区域5的一个实施方式的横截面视图；图5B是图3中火花塞区域4的区域5的第二个实施方式的横截面视图； 图5C是图3中火花塞区域4的区域5的第三个实施方式的横截面视图；图是图3中火花塞区域4的区域5的第四个实施方式的横截面视图；图6是根据本专利技术当前优选的实施方式构成火花塞的方法的示意图；图7是根据本专利技术的一个方面的图6中方法的部分示意图，显示出在电极的表面上形成点火端头；图8是根据本专利技术的另一个方面的图6中方法的部分示意图，显示出至少部分地在电极的凹槽内形成点火端头；图9是根据本专利技术再一个方面的图6中方法的部分示意图，显示出在电极上形成点火 而头；图10是根据本专利技术一个当前优选的实施方式，根据构成中央电极的方法的进丝机构的不意图；图11是根据本专利技术一个当前优选的实施方式，根据构成接地电极的方法的进丝机构的示意图。具体实施例方式参考图1，显示了根据本专利技术一个当前优选的制造方法构成的火花塞10的工作末端。火花塞10包括金属罩或外壳12，固定在该外壳12内的绝缘体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.08.08 US 11/500,8501.一种用于内燃机的点火装置，包括 具有开口的外壳； 在该外壳内固定的绝缘体，其中该绝缘体的一个末端通过外壳内的开口暴露在外； 在该绝缘体内安装的中央电极，并具有延伸出该绝缘体的自由末端； 从该外壳延伸的接地电极，其中该接地电极的一部分相对该中央电极的自由末端设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·J·兹德布利克，沃伦·博伊德·莱恩托恩，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：