[发明专利]火花塞电极及其制造工艺

说明书

本发明涉及一种火花塞电极及其制造工艺。美国专利2，955，222公开过这类制造工艺。该工艺是用挤压法将三个不同材料原始组件构成的复合体挤压成火花塞中心电极;复合体有一个贵金属制成的铆钉形点火件，复合体的埋头及其杆的一部分充塞着镍圆形坯件的通孔，镍圆形坯件装有点火件头的一边焊接有同直径的铜圆形坯件。经挤压之后，铜原始组件形成导热率高的电极芯，镍原始组件则形成耐腐蚀的电极外壳，点火件即以杆的形式从电极外壳的燃烧室侧底部伸出。这种中心电极的点火件虽然使燃油蒸汽/空气混合物能很好地进入火花塞的火花间隙，但供现代高性能的内燃机使用时，其在中心电极上的固定方式有待改进。

日本专利49-22，989公开了这样的一种火花塞，火花塞中心电极的芯是铜做的，外壳是镍做的，点火头是铂、金、钯等做的，因而点火头材料与芯材料直接接触。该中心电极是由三个圆形坯件组成的复合体挤压制成的，点火头的圆形坯件直径实质上等于或小于芯子和外壳圆形坯件的直径，这栏点火头的圆形坯件就可以通入外壳圆形坯件的通孔中。可是贵金属构成的点火件并没有可靠地固定在该中心电极的外壳和芯子上，因而若点火件丢失，则火花塞在这个部位没有充分的应急情况运行性能。

联邦德国公开专利3，607，243公开了一种挤压法制造火花塞中心电极的工艺，该工艺也是从三个不同材料原始组件构成的复合体着手，电极成品的外壳由抗腐蚀材料（例如镍合金）制成，为外壳所包围的芯子由热导率高的材料制成，点火件则由贵金属组成，固定在外壳燃烧室侧底部的盲孔中。但在这种电极中，部分外壳底部把导热性能良好的电极芯子与点火件隔开，因而妨碍了热量在电极中的流通。此外，从大批生产的观点看，这种电极的复合体，其生产成本相当高，这特别是因为，必须把芯子的杆状原始组件装入外壳原始组件连接侧较深的盲孔中，还必须把点火件的杆状原始阻件装入外壳原始组件燃烧室侧的盲孔中。

从联邦德国公开专利3，433，683也可以了解到与上述联邦德国公开专利3，607，243类似的工艺，但该工艺的点火件采用盘形原始组件而不采用杆状原始组件。

联邦德国专利2，614，274介绍了这样一种火花塞，该火花塞的电极芯子是银做的，周围环绕有管状镍外壳，银芯子的端面在电极中暴露在燃烧室侧。这种电极能起应有的作用，但银含量较高，因而成本高。

美国专利2，296，033介绍了一种中心电极和侧电极在结构上与上述联邦德国专利2，614，274中的电极类似的火花塞，但其燃烧室侧端面还配备有焊接的铂或铂合金点火件。但这种电极的生产过程是通过锤击和焊接进行的，花费大，而且若焊接的点火件丢失时，这种电极的应急情况运行性能差。

相比之下，本发明的目的是提出那种使用寿命长的火花塞及其一种生产工艺，该火花塞的外壳由抗腐蚀性能尽可能高的材料制成，为外壳所包围的芯子由高导热率的材料制成，芯子的燃烧室侧端面覆盖有耐火材料制成的小区，该耐火区即使在现代高性能内燃机各种应力的作用下也能始终牢靠地固定不动，这些电极的生产工艺适用于经济实惠的大批生产。

上述目的是通过本发明的下述的特征步骤达到的。

a）在外壳原始组件（31，61）面向挤压工具（41）的冲头（49）的顶边开一个盲孔（34，62）;

b）将耐火区（32′，115）的原始组件（32，64）引入外壳原始组件（31，61）的盲孔（34，62）中;

c）将芯子原始组件（33.65）配置在耐火区（32′，115）的原始组件（32，64）上;

d）将按上述轴向配置的原始组件放在挤压工具（41）的定位孔（43）中;

e）将各原始组件一个放在另一个的上头地挤压成电极坯件（50，110）;和

f）将燃烧室侧底部（54，113）与电极坯件（50，110）分开，使连接侧后面的材料（32′，115）暴露出来。

借助于以下的各种措施可以对所述的工艺和这种电极进一步进行有益的改良和改进。

这些措施包括：