[发明专利]具有点燃垫的火花塞

说明书

相关申请的引用

本申请是在2014年1月28日提交的美国专利申请号14/166,145的部分继续申请，其要求在2013年1月31日提交的美国临时序列号61/759,088的权益。这些先前申请的全部内容在本文通过引用并入。

技术领域

本公开总体涉及用于内燃发动机的火花塞和其他点火设备，并且特别涉及附接到电极的点燃垫。

背景技术

火花塞可用于在内燃发动机中开始燃烧。通过产生穿过在两个或更多个电极之间限定的火花间隙的火花，火花塞通常点燃在发动机气缸或燃烧室中的气体，例如空气/燃料混合物。气体通过火花的点火引起在发动机气缸中的燃烧反应，其引起发动机的动力冲程。高温、高电压、燃烧反应的迅速反复以及在燃烧气体中腐蚀材料的存在可形成火花塞运行的恶劣环境。该恶劣环境随着时间可促进电极的侵蚀和腐蚀并且可不利地影响火花塞的性能，从而潜在地导致不发火或一些其他不希望情况。

为减少火花塞电极的侵蚀和腐蚀，已经使用各种类型的贵金属和它们合金—例如由铂和铱制成的那些。然而，这些材料是昂贵的。因此，火花塞制造商有时通过仅在火花跳跃穿过火花间隙的电极的点燃尖端处使用这些材料来试图最小化电极所使用的贵重金属的量。

发明内容

根据一个实施例，一种火花塞包括壳体、绝缘体、中心电极、接地电极以及点燃垫。所述壳体具有轴向孔，并且所述绝缘体具有轴向孔。所述绝缘体部分地或更多地布置在所述壳体的轴向孔内。所述中心电极部分地或更多地布置在所述绝缘体的轴向孔内。所述接地电极附接到所述壳体并且由镍基合金材料组成。所述点燃垫附接到所述接地电极并且由包含至少25wt.%的镍的铂基合金材料组成。所述点燃垫具有从所述点燃垫的底侧突出的突出部。所述突出部在执行电阻焊接过程时聚集通过其的电流。在所述点燃垫和所述接地电极之间的附接件包括电阻焊接焊接件并且没有激光焊接焊接件。所述突出部有助于在所述点燃垫和接地电极之间的附接件中激光焊接焊接件的缺失。

根据另一个实施例，一种准备接地电极和点燃垫组装的方法包括若干步骤。一个步骤涉及将点燃垫定位在接地电极上。所述点燃垫具有从所述点燃垫的底侧突出的突出部。所述突出部与所述接地电极产生线到表面接触。另一个步骤涉及使电流通过在所述突出部和所述接地电极之间的所述线到表面接触，同时将所述点燃垫和所述接地电极按压在一起。所述点燃垫在通过电流时至少部分地下沉到所述接地电极中并且在所述突出部和所述接地电极之间产生表面到表面接触。所述点燃垫此后附接到所述接地电极并且建立所述接地电极和点燃垫组装。

根据另一个实施例，一种火花塞包括壳体、绝缘体、中心电极、接地电极、点燃垫以及电阻焊接排出物。所述壳体具有轴向孔，并且所述绝缘体具有轴向孔。所述绝缘体部分地或更多地布置在所述壳体的轴向孔内。所述中心电极部分地或更多地布置在所述绝缘体的轴向孔内。所述接地电极附接到所述壳体。所述点燃垫附接到所述接地电极。所述点燃垫具有从所述点燃垫的底侧突出的单个突出部。所述单个突出部跨越穿过所述底侧并且在所述点燃垫和接地电极之间的附接时被接收在所述接地电极的凹陷部中。所述点燃垫具有第一火花表面，其在所述火花塞的使用期间交换火花。所述电阻焊接排出物部分地或更多地围绕所述点燃垫的周向边缘。所述电阻焊接排出物具有与所述点燃垫的所述第一火花表面大体一致的第二火花表面。所述第二火花表面在所述火花塞的使用期间交换火花。

附图说明

本发明的优选的示例性实施例下文连同附图来描述，其中相同标识指示相同元件，并且其中：

图1是示例性火花塞的剖视图；

图2是图1的火花塞的点燃端部的放大视图，其中点燃端部包括示例性点燃垫；

图3是具有图2的点燃垫的示例性接地电极的放大视图；

图4-7是另一个示例性接地电极和点燃垫的放大视图；

图8是具有一对轨道的点燃垫的实施例的透视图；

图9是具有多层的点燃垫的实施例的透视图；

图10是准备接地电极和点燃垫组装的示例性方法的示意图；

图11是附接到接地电极的点燃垫的实施例的剖视图的显微图像；

图12是图11的点燃垫和接地电极的截面视图；

图13是图11的点燃垫的透视图；以及

图14描绘在经由电阻焊接杆准备期间的图11的点燃垫和接地电极。

具体实施方式