專利名稱：具有多級(jí)中心導(dǎo)線組件的火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如火花塞和點(diǎn)火器一類的點(diǎn)火裝置，特別地，涉及具有一種使用了玻璃密封的中心導(dǎo)線組件的點(diǎn)火裝置。
背景技術(shù)：
火花塞和其他類似的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火裝置，承受著燃燒室內(nèi)所產(chǎn)生的高溫環(huán)境。高溫環(huán)境通常會(huì)損害火花塞的不同組件，長(zhǎng)時(shí)間如此，會(huì)降低火花塞的性能。負(fù)面影響火花塞的性能的一種方式包括影響中心導(dǎo)線組件的電導(dǎo)率，此組件是用來(lái)將電點(diǎn)火脈沖從火花塞的輸入端傳送到它的火花間隙。材料的腐蝕、損耗和極端高溫造成的其他情況，會(huì)對(duì)這些組件的導(dǎo)電性產(chǎn)生不良影響，進(jìn)而改變點(diǎn)火脈沖和最終傳輸?shù)饺紵业幕鸹ǖ膹?qiáng)度。這種影響對(duì)使用了電阻噪音抑制(resistive noise suppression)來(lái)減少電磁干擾的火花塞尤其明顯。
電阻噪音抑制器在火花塞中所起的作用是眾所周知的。噪音抑制器中一種常用的形式是片式電阻器。一個(gè)較早的片式電阻器的實(shí)例可以參見Somers等人公開的2,846,849號(hào)美國(guó)專利。該專利中的火花塞包含一種中心導(dǎo)線組件(從火花間隙沿著軸向向上直到點(diǎn)火導(dǎo)線插座)，此中心導(dǎo)線組件中有一個(gè)中心電極，一個(gè)導(dǎo)電玻璃密封，一個(gè)金屬接觸器，一個(gè)片式電阻元件，一個(gè)接觸彈簧和一個(gè)有螺紋的接觸蓋。導(dǎo)電玻璃密封(conductive glss seal)是一種燒制的導(dǎo)電密封(fired in conductive seal)(FICS)，在放電能量通過(guò)玻璃密封傳導(dǎo)的同時(shí)，此導(dǎo)電玻璃密封還提供了氣密密封。
另一種已知的火花塞噪音抑制器是一種電阻玻璃密封(resistive glassseal)，常作為導(dǎo)電玻璃密封的補(bǔ)充或者代替品，在絕緣子的中心孔內(nèi)提供氣密密封，同時(shí)作為火花放電能量的阻力路徑以減少電干擾。這種電阻玻璃密封是一種燒制的仰制密封((fired in suppressive seal)(FISS)，它同時(shí)具備了導(dǎo)電玻璃密封和片式電阻器各自的優(yōu)點(diǎn)。但是，與許多組件一樣，缺點(diǎn)往往隨優(yōu)點(diǎn)一起出現(xiàn)。在某些高溫環(huán)境中，例如天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者F1發(fā)動(dòng)機(jī)(Formula One engines)中，其中心導(dǎo)線組件的溫度可能會(huì)超過(guò)700F，噪音抑制玻璃密封可能會(huì)呈現(xiàn)因操作溫度的升高而隨時(shí)間升高的電阻，甚至可以達(dá)到電路斷路點(diǎn)。
因而，提供一個(gè)用于火花塞中的改良的中心導(dǎo)線組件，使其利用噪音抑制玻璃密封對(duì)玻璃密封提供針對(duì)燃燒室高溫環(huán)境的保護(hù)，是很有好處的。

發(fā)明內(nèi)容
上述現(xiàn)有技術(shù)中的中心導(dǎo)線組件的缺陷，被本發(fā)明中具有點(diǎn)火裝置和包括第一/第二/第三電極元件，一個(gè)導(dǎo)電密封和一個(gè)噪音抑制密封的中心導(dǎo)線組件克服了。第一電極元件位于中心導(dǎo)線組件靠近火花間隙的軸向末端，第三電極元件位于中心導(dǎo)線組件的軸向頂端，這樣它能接收電點(diǎn)火脈沖，第二電極元件軸向位于第一和第三電極元件之間。此外，導(dǎo)電密封軸向位于第一和第二電極元件之間，噪音抑制密封軸向位于第二和第三電極元件之間。此中心導(dǎo)線組件可以用在火花塞、點(diǎn)火器或者其他的點(diǎn)火裝置，這些點(diǎn)火裝置典型的包含能放置中心導(dǎo)線組件的絕緣子和至少套住一部分絕緣子的金屬外殼。
優(yōu)選地，中心導(dǎo)線組件包括三個(gè)電極元件一個(gè)點(diǎn)火電極、一個(gè)中間電極和一個(gè)端電極。導(dǎo)電密封可以是一個(gè)FICS，如導(dǎo)電玻璃密封。噪音抑制密封可以是FISS，如電阻玻璃密封。將導(dǎo)電密封放在點(diǎn)火裝置的終端的上方，通過(guò)較低的導(dǎo)電玻璃密封，可以在某種程度上把發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量隔離開。
本發(fā)明同時(shí)提供了制作用于火花塞的中心導(dǎo)線組件的方法。此方法包含以下步驟，但不一定必須按照此順序施行將點(diǎn)火電極插入絕緣子的軸向中心孔中；將導(dǎo)電玻璃粉放入點(diǎn)火電極上方的軸向中心孔中；將中間電極插入軸向中心孔中，使得導(dǎo)電玻璃粉介于中間電極和點(diǎn)火電極之間，并同時(shí)和兩個(gè)電極觸接；燃燒所述導(dǎo)電玻璃粉，從而在點(diǎn)火電極和中間電極之間形成一個(gè)導(dǎo)電密封；將具有電阻的(resistive)玻璃粉放入中間電極上方的軸向中心孔中；將端電極插入軸向中心孔中，使具有電阻的玻璃粉介于中間電極和端電極之間，并同時(shí)觸接中間電極和端電極；燃燒所述具有電阻的玻璃粉，從而在端電極和中間電極之間形成一個(gè)噪音抑制密封。更好的是，執(zhí)行此操作時(shí)，采用分別燃燒導(dǎo)電玻璃粉和具有電阻的玻璃粉的步驟，在兩個(gè)步驟中形成兩個(gè)密封。


通過(guò)說(shuō)明書、權(quán)利要求書的描述，并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例中火花塞和中心導(dǎo)線組件的局部剖視圖，可以很容易地理解本發(fā)明中火花塞中心導(dǎo)線組件的優(yōu)點(diǎn)和特征。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

并討論的火花塞和中心導(dǎo)線組件主要設(shè)計(jì)用于內(nèi)燃機(jī)，和用于將噪音抑制密封和火花間隙附近產(chǎn)生的熱量隔離開。通過(guò)將點(diǎn)火電極、導(dǎo)電密封和中間電極置于噪音抑制密封和火花間隙之間，中心導(dǎo)線組件能夠利用噪音抑制密封的噪音抑制特性，將此噪音抑制密封和燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫隔離開。盡管各種火花塞的組件的實(shí)施例，例如材料的組成，在下面的描述中會(huì)被討論，要指出的是，這僅僅是出于舉例的目的，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中適當(dāng)?shù)奶娲铩?br> 如圖所示，圖中展示了一個(gè)用于標(biāo)準(zhǔn)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)或高性能(如F1)發(fā)動(dòng)機(jī)上的火花塞10。本發(fā)明的點(diǎn)火裝置可以用于其他類型的內(nèi)燃機(jī)，包括天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)?；鸹ㄈ?0主要包括一個(gè)外殼12，絕緣子14，接地電極16和中心導(dǎo)線組件18。如本領(lǐng)域所公知的，外殼12是一個(gè)圓筒型的金屬元件，其內(nèi)開有貫穿整個(gè)軸向長(zhǎng)度的縱向孔30。根據(jù)本實(shí)施例，縱向孔30的內(nèi)徑是不一致的，這樣在內(nèi)孔中具有不同直徑的交界處形成了內(nèi)部臺(tái)肩32和34。臺(tái)肩32和34是內(nèi)部的環(huán)形邊緣，用于支撐絕緣子14中與之形狀匹配的凸肩部位。外殼12還有一個(gè)形成于其外表面的安裝形狀36，例如六角型。這種形狀使人能夠很容易的安裝火花塞10到氣缸蓋上，或者其他要用的地方。外殼的形狀和尺寸在具體的使用中可以有很大差別，但是其設(shè)計(jì)要穩(wěn)固地安置下面將要討論的絕緣子14。
和外殼一樣，絕緣子14也通常是圓筒型零件，有一貫穿其整個(gè)軸向長(zhǎng)度的長(zhǎng)型縱向內(nèi)孔50。正如其名，絕緣子14主要由絕緣材料制成，用于將中心導(dǎo)線組件與導(dǎo)電外殼12以及周圍環(huán)境中其他的零件電隔離。絕緣子的外表面應(yīng)當(dāng)匹配外殼12的縱向內(nèi)孔30。絕緣子14包含了一對(duì)外部凸肩52和54，其中至少一個(gè)凸肩的尺寸是依據(jù)外殼12內(nèi)部的臺(tái)肩32和34設(shè)計(jì)的，以防止絕緣子沿著軸向向下運(yùn)動(dòng)。密封件，如圓柱型密封件56或者環(huán)形密封件58，用來(lái)在絕緣子的外側(cè)和外殼內(nèi)側(cè)之間提供額外的密封。同外殼的內(nèi)孔30一樣，絕緣子的中心孔50也有一對(duì)內(nèi)部的臺(tái)肩60和62，這些臺(tái)肩用以支撐中心導(dǎo)線組件18中與之形狀匹配的凸肩部位，它們可以位于中心孔50的軸向上的不同位置。
接地電極16是L形的金屬元件，它和外殼12的最低軸端機(jī)械地和電氣地連接在一起。接地電極可以熔焊、釬焊或者以其他目前已有的技術(shù)連接在外殼上。接地電極16置于靠近中心導(dǎo)線組件的最低軸端處，以形成一個(gè)火花間隙。應(yīng)該注意的是，接地電極可以不限于圖示而具有不同的形狀并包含不同的貴金屬嵌芯，用以減少腐蝕和燒損，從這點(diǎn)講，制造和組裝金屬外殼12、絕緣子14和接地電極16都可以(但不一定必然)按常規(guī)進(jìn)行。
中心導(dǎo)線組件18是一個(gè)導(dǎo)電元件的成套組件，用于把高壓電氣點(diǎn)火脈沖從終端70傳送到燃燒端72，在此點(diǎn)，脈沖擊穿火花間隙啟動(dòng)了燃燒過(guò)程。中心導(dǎo)線組件18包含(從燃燒端72開始至終端70)點(diǎn)火電極74，導(dǎo)電密封76，中間電極78，噪音抑制密封80和端電極82。點(diǎn)火電極74是從絕緣子14的最低軸端伸出的一個(gè)金屬電極，如本領(lǐng)域所公知的，它和接地電極16之間形成了火花間隙。該點(diǎn)火電極的組成成分很大程度上取決于它的具體應(yīng)用領(lǐng)域。例如，已知的，用在需要其向上穿過(guò)中心導(dǎo)線組件傳遞熱量并離開火花間隙時(shí)，可以選用銅芯鎳電極。在需要小直徑點(diǎn)火電極的應(yīng)用中，銅芯不能滿足要求，此時(shí)可以選用實(shí)芯鎳電極。在此優(yōu)選實(shí)施例中，點(diǎn)火電極包括一個(gè)點(diǎn)火端84，一個(gè)桿部86和一個(gè)擴(kuò)大的頭部88。點(diǎn)火端84是點(diǎn)火電極的最低的部位，為了提供額外的對(duì)侵蝕和燒損的防護(hù)，點(diǎn)火端84可以包含一種貴金屬，例如鉑、銥、鈀或者其中這些金屬的合金。從此點(diǎn)火端出發(fā)，高壓點(diǎn)火脈沖擊穿火花間隙到臨近的接地電極16。從點(diǎn)火端84順著軸向向上是桿部86，這是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)形狀的部件，將點(diǎn)火端84和擴(kuò)大的頭部88連接起來(lái)。擴(kuò)大的頭部的直徑大于相鄰的桿部，這樣便形成了一個(gè)和絕緣子的內(nèi)部臺(tái)肩60匹配的外部凸肩90。擴(kuò)大的頭部的最上面的表面用來(lái)連接導(dǎo)電密封76，其可以根據(jù)各種不同的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括平面形狀、凹陷形狀、凸起形狀或者開槽或者中間凸起，以保證與導(dǎo)電密封76良好的連接和接觸。
導(dǎo)電密封76是一個(gè)可以導(dǎo)電的密封，用來(lái)連接位于較低軸端64的點(diǎn)火電極74和位于較高軸端66的中間電極78。優(yōu)選地，導(dǎo)電密封是由一種含有金屬的玻璃粉料組成，如通過(guò)高溫熔融在一起的銅/玻璃混和粉。該含有金屬的粉末首先被放入中心孔50，然后壓緊到所需的密集度，最后燒制，這將在下面進(jìn)行更詳盡的闡述。此類型的導(dǎo)電密封在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，有時(shí)稱為燒制的導(dǎo)電密封(FICS)。此密封的軸向長(zhǎng)度依據(jù)具體的火花塞的設(shè)計(jì)而變化，然而，需要注意的是，當(dāng)軸向長(zhǎng)度超過(guò)了一定的數(shù)值時(shí)，壓緊導(dǎo)電密封時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一些困難。導(dǎo)電密封就位后，將中間電極78插入中心孔50，這樣它和導(dǎo)電密封上軸端66連接起來(lái)。
中間電極78是一種金屬電極，形狀和點(diǎn)火電極74相似，有一個(gè)較低軸端20，桿部22和一個(gè)擴(kuò)大的頭部24。如同點(diǎn)火電極一樣，基于具體應(yīng)用，中間電極可以由多種材料制成。較低軸端20既可以是平坦的也可以是波紋表面，在生產(chǎn)過(guò)程中可以用它來(lái)壓實(shí)導(dǎo)電密封76的玻璃粉末。同時(shí)，如圖所示，在較低軸端20處，桿部22有一個(gè)縮小的直徑段28，使得在燒制導(dǎo)電密封的過(guò)程中，有一定數(shù)量的導(dǎo)電密封76的玻璃粉末向上流動(dòng)并包圍電極。桿部22是一個(gè)從較低軸端20延伸到擴(kuò)大的頭部24的長(zhǎng)型物。同樣的，擴(kuò)大的頭部的直徑大于相鄰的桿部，因而，形成了一個(gè)外部凸肩26，此凸肩擱置在絕緣子的內(nèi)部臺(tái)肩62上。擴(kuò)大的頭部的最上頭的表面用于接合噪音抑制密封80，其可以用類似點(diǎn)火電極74上表面的方式制成許多不同的表面形狀。
噪音抑制密封80是一個(gè)導(dǎo)電的，抑制噪音的密封，用于接合位于較低軸端68的中間電極78和位于較高軸端92的端電極82。優(yōu)選地，如現(xiàn)有技術(shù)中所知，噪音抑制密封由三個(gè)具有已知電阻特性的粉末段組成，用來(lái)最小化火花塞里發(fā)出的噪音。第一個(gè)粉末段94是一種導(dǎo)電玻璃粉，例如前面討論的用于導(dǎo)電密封76中的粉末；第二個(gè)粉末段96包含一種具有電阻的粉末材料，較好的是具有已知電阻的碳基玻璃料；第三個(gè)粉末段98可以由相同或者不同于第一粉末段的導(dǎo)電玻璃粉組成。用于形成噪音抑制密封80的玻璃粉末先被放進(jìn)中間電極上方的中心孔50中，然后用預(yù)先計(jì)算過(guò)的力度將其壓實(shí)，最后將粉末燒制熔融，保證此密封能穩(wěn)定的就位。噪音抑制密封有時(shí)指燒制的仰制密封(FISS)。更進(jìn)一步，此密封的軸向長(zhǎng)度可以隨著特別是所使用的火花塞的設(shè)計(jì)和所需要的噪音抑制而變化。需要注意的是，這里展示的三段式FISS僅僅是可能用到的合適的噪音抑制密封的一個(gè)實(shí)例。也可以使用其他的有更多、更少的或者不同的節(jié)段的噪音抑制密封，只要此組件能夠滿足抑制噪音的要求。從這點(diǎn)上講，電感(inductive)類或者其他的噪音抑制材料可以替代電阻類抑制材料。
端電極82是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的金屬元件，它有一個(gè)接線頭端子用于連接點(diǎn)火導(dǎo)線，因此它可以引入一個(gè)高壓點(diǎn)火脈沖到相鄰的噪音抑制密封。和其他電極元件一樣，端電極可以由多種不同的材料制成，這取決于它的具體用途。通常優(yōu)選的是10/18號(hào)合金鋼。此處所示的具體的端電極由一個(gè)較低軸端40，一個(gè)細(xì)長(zhǎng)桿部42和一個(gè)接線頭端子44組成。較低軸端40的直徑比相鄰的桿部42稍微小一些，這樣在端電極的外表面和內(nèi)孔50的內(nèi)表面之間形成了一個(gè)小的間隙。此間隙中的端電極的外表面形成一個(gè)表面形狀46，如肋片、螺紋、凹痕等。中間電極78也可以形成同樣的表面形狀。燒制過(guò)程中，端電極82被擠向熔融狀態(tài)的所述仰制密封，使得一些融化了的密封材料被向上擠進(jìn)這個(gè)位于絕緣子和端電極之間的間隙。該仰制密封材料粘接端電極，而表面形狀46提供了一個(gè)較好的粘接表面。同樣的方法可以用于中間電極粘合進(jìn)噪音抑制密封中，以及中間電極和點(diǎn)火電極中的一個(gè)或兩個(gè)與導(dǎo)電密封76的粘接。在桿部42之上的接線頭端子44有較大的直徑，其形狀匹配點(diǎn)火導(dǎo)線(圖中未示)的引出罩(electrical boot)。桿部和接線頭端子的過(guò)渡形成了一個(gè)凸肩48，它被擱在絕緣子的軸向的最高點(diǎn)，這樣端電極可以保證不會(huì)滑入中心孔。接線頭端子可以制成多種形狀，這取決于具體的點(diǎn)火導(dǎo)線和用途。
本發(fā)明的制作方法初步的講解了組裝中心導(dǎo)線組件18的過(guò)程，故下面的描述將主要集中于火花塞整體組裝的部分。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，組裝火花塞10主要包含以下步驟制作含有中心孔50的絕緣子14；從具有電極74的燃燒端、導(dǎo)電密封76、中間電極78開始，到具有噪音抑制密封80和端電極82處的終端結(jié)束來(lái)制作中心導(dǎo)線組件18；緊接著把絕緣子14和中心導(dǎo)線組件18裝進(jìn)事先和接地電極16組裝好的金屬外殼12內(nèi)。
絕緣子14和它的分級(jí)的中心孔50可以使用現(xiàn)有技術(shù)中較方便的技術(shù)制作。類似的，三個(gè)電極74、78和82也用相關(guān)的技術(shù)在組裝前預(yù)先制作好。組裝中心導(dǎo)線組件18時(shí)，點(diǎn)火電極74首先從它的頂部軸端插入中心孔50，使它的擴(kuò)大的頭部88接觸并擱置在絕緣子內(nèi)部的臺(tái)肩60上。這樣的配置將點(diǎn)火端84固定在了相對(duì)絕緣子本體預(yù)先確定的軸向位置。一旦點(diǎn)火電極就位，加入用于制作導(dǎo)電密封76的導(dǎo)電玻璃粉末到中心孔內(nèi)。玻璃粉可以一次性全部加入或者分批加入。若是一次性加入，可能需要用長(zhǎng)棍形的壓實(shí)工具將導(dǎo)電玻璃粉壓實(shí)一次到幾次。如果分批加入，可以在每次加入玻璃粉之間壓實(shí)一次。無(wú)論哪種方式，導(dǎo)電密封最好用一個(gè)預(yù)定的力度壓實(shí)，以獲得所需的玻璃粉壓緊度。在某些應(yīng)用中，或許最好省略掉所有的壓實(shí)程序。完成了上述的程序，將中間電極78插入中心孔50，使其接觸到玻璃粉的最上面部分。
因?yàn)閷?dǎo)電密封還需要燒制并被熔化，它比燒制過(guò)程后占用了更大的空間。因此，此時(shí)中間電極的擴(kuò)大的頭部24還沒(méi)有接觸到內(nèi)部臺(tái)肩62。一旦中間電極就位了，它將承受一定量的軸向向下的壓力，整個(gè)組件將進(jìn)行一個(gè)加熱燒制的過(guò)程。在導(dǎo)電密封被燒制時(shí)，比較合適的溫度是1500-1700，導(dǎo)電密封開始被熔化，并固定在中心孔內(nèi)。這使得承受著一定向下力的中間電極能緊壓熔融的粉末，直到擴(kuò)大的頭部24被固定在內(nèi)部臺(tái)肩62上。作為導(dǎo)電密封裝置，它牢牢地粘接著中間電極和點(diǎn)火電極。
噪音抑制密封80的制作過(guò)程和導(dǎo)電密封76十分相似。首先把用于制作噪音抑制密封80的具有電阻的玻璃粉從絕緣子的較上軸端放入中心孔50，接著用一個(gè)預(yù)定的力壓實(shí)，最后燒制。同樣的，玻璃粉可以一次性加入或者分多次加入，每次加入之間有一個(gè)壓實(shí)的步驟。在圖示的實(shí)施例中，此密封80由導(dǎo)電玻璃兩部分之間夾著的具電阻性的玻璃制成。這種結(jié)構(gòu)中，先放入第一部分的導(dǎo)電玻璃粉末，壓實(shí)，接著是放入具有電阻的玻璃粉末，壓實(shí)，然后是另一部分的導(dǎo)電玻璃粉末，同樣的要向下壓實(shí)。接著，將端電極82放入中心孔50。如前所述，被壓實(shí)的玻璃粉占用的空間，使端電極不能完全的向下推入中心孔。隨著將凸肩48輕輕的放在絕緣子最高軸端，把整個(gè)絕緣子和中心導(dǎo)線組件再一次放進(jìn)烤爐，將玻璃粉熔化，制成導(dǎo)電密封80。向端電極施加一個(gè)預(yù)定的軸向向下力，這樣當(dāng)玻璃粉熔化時(shí)，端電極會(huì)被向下推動(dòng)，直至凸肩48準(zhǔn)確地落在絕緣子上。同時(shí)，被端電極的向下運(yùn)動(dòng)壓迫的處于熔化狀態(tài)下的噪音抑制密封80，被擠進(jìn)位于端電極和中心孔50之間的間隙中，這樣此密封和表面形狀46接合起來(lái)。任何已知的玻璃粉可以用于密封76和80，根據(jù)具體運(yùn)用的需要，通過(guò)使用已知的混和組分和在粉末中添加劑的百分含量，可以選擇密封的電阻特性或者其他的噪音抑制特性。
一旦中心導(dǎo)線組件18完成了，便可以將絕緣子裝上金屬外殼12。此外殼的軸端下部首先已經(jīng)和接地電極16通過(guò)焊接、釬接或者其他合適的形式連接在一起。或者，接地電極可以在組裝火花塞的晚一些時(shí)候裝到外殼上。絕緣子14從軸端上部被放進(jìn)外殼12的縱向孔30，使絕緣子外部的凸肩52和54分別靠接在外殼內(nèi)部的臺(tái)肩32和34上。值得注意的是，其他類型的密封元件，如環(huán)形密封58可以放置在外殼和絕緣子的臺(tái)肩之間，這有助于兩個(gè)元件的相互密封連接。一旦絕緣子就位，密封元件56被加入位于絕緣子外表面和縱向中心孔30內(nèi)表面之間的空間內(nèi)。接著，將外殼最高點(diǎn)的圓周邊緣彎曲或者其他的向內(nèi)放射狀地機(jī)械變形，使它緊貼絕緣子，使絕緣子和外殼牢牢的靠接在一起，并且保持密封元件56到位。
顯然，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的和達(dá)到效果的火花塞中心導(dǎo)線組件及其制作方法。應(yīng)當(dāng)這樣理解，前面的描述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但非將本發(fā)明限定為所展示的具體實(shí)施例。例如，這兒提到的點(diǎn)火裝置和中心導(dǎo)線組件的概念可以用于汽車、航空和其他這里沒(méi)有提到的需要用到內(nèi)燃機(jī)的場(chǎng)合。相應(yīng)的，這些應(yīng)用所需要的修改，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員都是顯而易見的。其中一種修改可能涉及到端電極。大部分的飛機(jī)點(diǎn)火應(yīng)用中，接線頭端子44可以用端電極替代，或者保持在中心孔50內(nèi)接觸。這種設(shè)計(jì)中，點(diǎn)火導(dǎo)線作為公組件，同樣可以插入中心孔，使其與作為母組件的端電極機(jī)械和電氣地接合。這種結(jié)構(gòu)可以來(lái)代替圖示設(shè)計(jì)，即點(diǎn)火導(dǎo)線有一個(gè)匹配接線頭端子的罩子而仍留在中心孔外部的設(shè)計(jì)。同樣的，和前述的組裝過(guò)程相關(guān)的具體步驟、連接順序也可以改變。例如，制作導(dǎo)電密封76的玻璃粉不一定要在噪音抑制密封80之前先燒制成形，甚至，玻璃粉可以加入、壓實(shí)并用一個(gè)燒制過(guò)程同時(shí)制成兩個(gè)密封。另外，為了燒制密封，中間電極、端電極可以被加熱并分別和導(dǎo)電密封、噪音抑制密封相觸接。除了前面提到的，其他改動(dòng)和修正，本本領(lǐng)域技術(shù)人員都是顯而易見的，并且所有這樣的改動(dòng)和修正都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于火花塞的中心導(dǎo)線組件，包括一個(gè)用于形成火花間隙部分的第一電極部件；一個(gè)第二電極部件；一個(gè)用于接收電點(diǎn)火脈沖的第三電極部件，其中，所述的電極部件串聯(lián)在一起，所述第二電極部件位于第一和第三電極部件之間；一個(gè)導(dǎo)電密封，軸向位于所述的第一和第二電極部件之間；一個(gè)噪音抑制密封，軸向位于所述的第二和第三電極部件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的導(dǎo)電密封是燒制的導(dǎo)電密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的導(dǎo)電密封是導(dǎo)電玻璃密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的噪音抑制密封是一個(gè)燒制的噪音抑制密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的燒制的噪音抑制密封是一個(gè)電阻玻璃密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的噪音抑制密封的直徑大于所述的導(dǎo)電密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的第一電極部件包括一個(gè)有擴(kuò)大的頭部的軸端，用來(lái)接合絕緣子的內(nèi)部臺(tái)肩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的第二電極部件包括一個(gè)有擴(kuò)大的頭部的軸端，用來(lái)接合絕緣子的內(nèi)部的臺(tái)肩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的第三電極部件包括一個(gè)有表面形狀的軸端，用來(lái)促進(jìn)所述第三電極部件和所述噪音抑制密封的粘合。
10.一種點(diǎn)火裝置，具有如權(quán)利要求1中所述的中心導(dǎo)線組件。
11.一種點(diǎn)火裝置，包括具有一個(gè)中心孔的絕緣子；一個(gè)至少保護(hù)了一部分所述的絕緣子的外殼；至少部分被置于所述絕緣子的中心孔內(nèi)的中心導(dǎo)線組件，所述中心導(dǎo)線組件有一個(gè)點(diǎn)火電極、一個(gè)中間電極和一個(gè)端電極；所述的點(diǎn)火電極和所述的中間電極通過(guò)位于中心孔中的導(dǎo)電密封電性連接；所述的中間電極和所述的端電極通過(guò)位于中心孔中的噪音抑制密封電性連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的導(dǎo)電密封是燒制的導(dǎo)電密封。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的導(dǎo)電密封是一個(gè)導(dǎo)電玻璃密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的噪音抑制密封是一個(gè)燒制的噪音抑制密封。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的中心導(dǎo)線組件，其特征在于，所述的燒制的噪音抑制密封是一個(gè)電阻玻璃密封。
16.一種點(diǎn)火裝置，包括一個(gè)有中心孔的絕緣子；一個(gè)至少保護(hù)了一部分所述絕緣子的外殼；至少部分置于所述絕緣子中心孔內(nèi)的中心導(dǎo)線組件，所述中心導(dǎo)線組件包括通過(guò)導(dǎo)電玻璃密封和電阻玻璃密封連接起來(lái)的金屬電極元件；所述的電極元件包括一個(gè)位于點(diǎn)火裝置點(diǎn)火端的點(diǎn)火電極；所述的兩個(gè)玻璃密封被至少一個(gè)所述的電極元件分開，所述電阻玻璃密封比導(dǎo)電玻璃密封距離點(diǎn)火端更遠(yuǎn)。
17.制作用于火花塞的中心導(dǎo)線組件的方法，包括以下步驟a)將點(diǎn)火電極插入絕緣子的縱向孔中；b)將導(dǎo)電玻璃粉料放入點(diǎn)火電極上方的縱向中心孔中；c)將中間電極插入縱向中心孔中，使得導(dǎo)電玻璃粉介于中間電極和點(diǎn)火電極之間，并和兩個(gè)電極觸接；d)熔化導(dǎo)電玻璃粉，從而在點(diǎn)火電極和中間電極之間形成一個(gè)導(dǎo)電密封。e)將具有電阻的玻璃粉放入中間電極上面的縱向中心孔中；f)將端電極放進(jìn)縱向中心孔中，使具有電阻的玻璃粉介于中間電極和端電極之間；g)熔化具有電阻的玻璃粉，這樣便在端電極和中間電極之間形成一個(gè)噪音抑制密封。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述步驟d)包含加熱絕緣子和中心導(dǎo)線組件，將導(dǎo)電玻璃粉熔化制成所述的導(dǎo)電玻璃密封。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述步驟d)和步驟g)作為兩個(gè)單獨(dú)的步驟進(jìn)行加熱操作。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述的步驟e)還包括在加入具有電阻的玻璃粉之前放入第一批導(dǎo)電玻璃粉，放入具有電阻特性玻璃粉之后，再加入第二批導(dǎo)電玻璃粉；所述的步驟g)還包括將第一、第二批導(dǎo)電玻璃粉和具有電阻的玻璃粉一起熔化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種火花塞中心導(dǎo)線組件，包括一個(gè)能夠很好地隔離在火花塞燃燒端產(chǎn)生的熱量的噪音抑制導(dǎo)電密封。該中心導(dǎo)線組件包括點(diǎn)火電極、導(dǎo)電玻璃密封、一個(gè)中間電極、噪音抑制玻璃密封和一個(gè)端電極。通過(guò)將所述的點(diǎn)火電極、導(dǎo)電密封和所述的中間電極置于噪音抑制密封和火花間隙之間，該中心導(dǎo)線組件可以應(yīng)用該噪音抑制密封的噪音抑制特性，將此噪音抑制密封和燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫隔離開。本發(fā)明還公開了上述中心導(dǎo)線組件的制作方法，其中兩個(gè)玻璃密封通過(guò)連續(xù)的燒制過(guò)程形成。
文檔編號(hào)H01T13/20GK1879271SQ200480032792
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者馬克S·麥克默里, 勞倫斯W·吉爾, 托馬斯R·諾爾 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾公司