专利名称：火花塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照独立权利要求1前序部分的火花塞。
背景技术：
这种类型的火花塞例如公开在DE 101 29 040 A1中。火花塞包括一个绝缘体，该绝缘体设置在一个壳体中。绝缘体具有一个沿着壳体纵轴线的长孔，在该长孔纵设置一个中间电极。在壳体的燃烧室侧的端部固定一个接地电极。该接地电极延伸至壳体的纵轴线的区域内、即一直到超过中间电极。通过接入一个高压，在中间电极和接地电极之间形成一个火花间隙，其基本上平行于壳体的纵轴线。
接地电极具有一个基本上为矩形的横截面。面对中间电极的接地电极的侧面很大程度上是一个平面。因此，在中间电极和接地电极之间的火花间隙终止在接地电极的一个平坦的侧面上。
在此不利的是，特别是在较低温度时启动发动机的过程中在接地电极上或者在接地电极和中间电极之间的区域上冷凝了小燃油液滴，从而引起点火失败。此外还不利的是，在中间电极具有这种几何形状时，为了在接地电极和中间电极之间产生火花击穿需要一个相对较高的点火电压。
发明内容
按照本发明的火花塞具有这样的优点，即接地电极避免被燃油浸润。此外还降低了点火电压需求。
为此，接地电压至少在火花间隙的区域内在其面对中间电极的一侧具有一个凹槽。已经证实，通过这样一种凹槽可以防止在接地电极上冷凝有小燃油液滴。通过凹槽减小了设置在凹槽侧的、面对中间电极的接地电极表面的宽度。在该相对狭窄的表面上，由于燃油致使的浸润危险明显地被降低了。凹槽侧面的浸润已经通过把侧面相对于燃烧室被加深地设置而阻止了。
在一个按照本发明的中间电极的设计方案中还有利的是，在该通过凹槽形成的棱边上形成高的电场强度，该电场强度有利于火花击穿，从而总的说来降低了点火电压要求。
通过在从属权利要求中提及的措施可以有利地改进对独立权利要求中给定火花塞。
按照本发明的接地电极的几何形状在火花塞中被证明是特别有利的，在这些火花塞中接地电极被作为顶部电极(Dachelektrode)来实施，在该电极中，接地电极本身一直延伸到壳体的纵轴线的区域内，从而在中间电极和接地电极之间的火花间隙大致平行于壳体的纵轴线。
一种显著的减少接地电极浸润的方法在简单的制造过程中通过一个V形槽来实现，该槽在接地电极的纵向延伸。
接地电极被燃料浸润的现象通过以下接地电极的几何形状几乎完全被阻止了接地电极的宽度a在2.6至3.0毫米之间，高度b在1.5至1.9毫米之间，凹槽的宽度c在0.8至1.2毫米之间并且凹槽的深度d在0.3至0.5毫米之间。接地电极的宽度a可以理解为接地电极垂直于壳体的纵轴线并且垂直于接地电极纵轴线本身的延伸量。接地电极的高度b是接地电极在平行于壳体的纵轴线的方向上的延伸量。凹槽的宽度c是在接地电极的侧面上在垂直于其纵向延伸方向上的延伸量并且凹槽的深度d在垂直于接地电极的侧面的方向上，在该深度上布置了凹槽。利用接地电极和凹槽的上述几何形状还可有利实现的是，通过凹槽节省的体积接地电极变小了。因此接地电极即使在高的损耗情况下、例如通过电火花侵蚀具有足够的用于被侵蚀的体积，从而确保了一个较长的使用寿命。有利的是，凹槽的横截面(也就是由于凹槽节省的、在电极的横截面里的区域)最高为电极横截面的5％。
当接地电极的几何形状满足以下条件时比值a/c在2.2至3.4之间；比值b/c在3至5之间，特别是在3.6至4.4之间；比值c/d在2.0至2.8之间、特别是在2.3至2.5之间，则在上一段中所述的优点一般说来对于带有不同尺寸的接地电极的火花塞都能实现。
V形槽具有两个侧面是有利的，这两个侧面分别相对壳体的纵轴线以一个在40度和50度范围内的角度倾斜。因此，两个侧面相互大约呈直角布置。凹槽侧面至接地电极的面对中间电极的侧面的过渡区域和在两个凹槽侧面之间的过渡区域以半径0.2毫米圆整同样有利的。
本发明的一个实施例在附图中示出并且在之后的说明书中详细说明。图1以俯视图(Aufsicht)和剖面图的形式示出作为本发明实施例的、位于燃烧室侧的一个火花塞的端部区段，图2示出按照本发明的火花塞的接地电极的横截面。
具体实施例方式
图1中示出了作为本发明实施例的一个火花塞，该火花塞具有一个壳体21，该壳体由金属制成并且设有一段螺纹，火花塞10利用这段螺纹可以旋入一个内燃机的一个气缸头里的一个孔中。在壳体21的内部设置一个绝缘体22，该绝缘体由一种已经烧结的陶瓷材料、例如由氧化铝制成。绝缘体22具有一个长孔23，在该长孔中设置一个中间电极32。在壳体21上固定一个接地电极31，该电极由壳体21的燃烧室侧的端部区段出发首先平行于壳体21的纵轴线在燃烧室21方向延伸并且该电极在壳体纵轴线方向具有一个弯曲，从而接地电极31的端部区段超过中间电极32(顶部电极)。
接地电极31在其面对中间电极32的侧面35上具有一个V形凹槽40，该凹槽在接地电极31的整个长度和纵向上延伸。凹槽40布置在接地电极31的侧面35的中部并且具有两个侧面41a、41b，这两个侧面相互呈直角设置。两个侧面41a、41b相对于接地电极31的侧面35的平面法线倾斜45度角。
接地电极31至少在超过中间电极32的区域内、即在接地电极31的在接入高压时形成火花间隙的区域内宽度a为2.8毫米并且高度b为1.7毫米。凹槽40的宽度c为1.0毫米，深度d为0.42毫米。
在另外一种实施方式中，接地电极具有一个更大的或者更小的横截面，其中比值a/c为2.8，比值b/c为4并且比值c/d为2.4。
在接地电极31的侧面35和凹槽40的侧面41a、41b之间的棱边同样如在两个侧面41a、41b之间的棱边一样以半径0.2毫米圆整。
权利要求
1.火花塞(10)，其具有一个在其上固定了至少一个接地电极(31)的壳体(21)和一个设置在壳体(21)纵的绝缘体(22)，在该绝缘体中设置一个中间电极(32)，其中通过接入一个高压在接地电极(31)和中间电极(32)之间形成一个火花间隙，其特征在于，接地电极(31)在其面对中间电极(32)的侧面(35)上具有一个凹槽(40)。
2.按权利要求1的火花塞，其特征在于，凹槽(40)至少设置在接地电极(31)的区域内，在该区域内在接入一个高压时形成一个火花间隙。
3.按权利要求1或2的火花塞，其特征在于，该接地电极(31)延伸至壳体(21)的一个纵轴线(25)的区域内，从而在接入一个高压时在中间电极和接地电极之间形成一个火花间隙，其基本上平行于壳体(21)的纵轴线(25)。
4.按上述权利要求任意一项的火花塞，其特征在于，凹槽(40)是V形的。
5.按上述权利要求任意一项的火花塞，其特征在于，凹槽(40)在接地电极(31)的纵轴线方向延伸。
6.按上述权利要求任意一项的火花塞，其特征在于，接地电极(31)的横截面具有宽度a和高度b，其中宽度a为接地电极(31)在一个垂直于壳体(21)的纵轴线(25)方向上的延伸量，并且高度b为接地电极(31)在一个平行于壳体(21)的纵轴线(25)的方向上的延伸量；凹槽(40)的横截面具有宽度c和高度d，其中宽度c为凹槽(40)在接地电极(21)的面对中间电极(22)的侧面(35)内垂直于凹槽(40)的纵向延伸方向的延伸量，并且d为凹槽(40)相对于接地电极(31)的面对中间电极(32)的侧面(35)的深度；凹槽(40)的一个侧面(41a、41b)相对壳体(21)的纵轴线(25)以一个角度α倾斜。
7.按权利要求6的火花塞，其特征在于，a在2.6毫米至3.0毫米的范围内、特别是2.8毫米，和/或b在1.5毫米至1.9毫米范围内、特别是1.7毫米，和/或c在0.8毫米至1.2毫米范围内、特别是1.0毫米，和/或d在0.3毫米至0.5毫米范围内、特别是0.42毫米，和/或角度α在40度至50度范围内、特别是45度。
8.按权利要求6或7的火花塞，其特征在于，比值a/c在2.2至3.4范围内、特别是2.8，和/或比值b/c在3至5范围内、特别是范围3.6和4.4之内，和/或比值c/d在2.0至2.8范围内、特别是在范围2.3至2.5之间。
9.按权利要求6至8中任意一项的火花塞，其特征在于，凹槽(40)的侧面(41a，41b)至接地电极(31)的面对中间电极(32)的侧面(35)的过渡区域和/或凹槽(40)在两个侧面(41a，41b)之间的过渡区域具有0.2毫米的半径。
全文摘要
建议了一种火花塞(10)，该火花塞包括一个壳体(21)，在该壳体上至少固定一个接地电极(31)。在壳体(21)内设置一个绝缘体(22)，在该绝缘体内设置一个中间电极(32)。通过在接地电极(31)和中间电极(32)之间接入一个高压形成一个火花间隙。接地电极(31)在其面对中间电极(32)的侧面上具有一个凹槽(40)。
文档编号H01T13/32GK1667893SQ20051005271
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月10日 优先权日2004年3月10日
发明者A·科勒克 申请人:罗伯特.博世有限公司