CN101589525B - 具有回流焊点火端头的点火装置及其构成方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

具有回流焊点火端头的点火装置及其构成方法

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

铂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％)的铂和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，铂-钨合金也可用于这些点火端头。该铂-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铂-铑合金和铂-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(oxide dispersion 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，已有提议应用氧化钇(Y₂O₃)于多种特定的铂和铱基合金。特别的，发明人为Moore等人的美国专利No.5,456,624披露了一种由包括＜2％氧化钇的铂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0.01至2％之间的氧化钇的铂-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.6,412,465 B1所披露，已确定通过将氧化钇结合入钨和铂的合金，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铂、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％的铂，2％-8％的钨，以及0.01％-0.3％的钇，以及在一个更优选的构成中，95.68％-96.12％的铂，3.8％-4.2％的钨，以及0.08％-0.12％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。

发明内容

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。

本发明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。

本发明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。

本发明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

结合以下对本发明的优选和最佳实施方式的具体描述以及附图，本发明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1是根据本发明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1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1中火花塞区域2的第二个实施方式的横截面视图；

图2C是根据图1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1中火花塞区域2的第四个实施方式的横截面视图；

图3是根据本发明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5D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是根据本发明当前优选的实施方式构成火花塞的方法的示意图；

图7是根据本发明的一个方面的图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是根据本发明的另一个方面的图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是根据本发明再一个方面的图6中方法的部分示意图，显示出在电极上形成点火端头；

图10是根据本发明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示意图；

图11是根据本发明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。

具体实施方式

参考图1，显示了根据本发明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14，中央电极16，接地电极18，以及分别在中央电极和接地电极16、18上相对彼此设置的一对点火端头20、22。外壳12可以常规的方式由金属外罩构成，并可包括标准螺纹24以及环状的下部末端26，接地电极18从该下部末端26延伸，其通过例如焊接或其他方式连接到该下部末端26。类似地，火花塞10的所有其他部件(包括图未示的那些)可利用现有技术和材料构成，但不同的是，中央和/或接地电极16、18配置有根据本发明所述的点火端头20和/或22。

已知，外壳12的环形末端26限定开口28，绝缘体14优选地通过该开口28延伸。中央电极16通过玻璃密封或利用任何其他合适技术安装于绝缘体14内。中央电极16可具有任何合适的形状，但通常为大致上柱状的形状，其在点火端头20相对的末端上具有增大的直径的弯曲构造或锥部，以利于在绝缘体14内安装和密封该末端。中央电极16一般穿过暴露的轴向末端30延伸出绝缘体14。中央电极16大致上由任何在火花塞制造领域熟知的合适的导体构成，例如多种Ni和Ni基合金，并且该中央电极16也可包括在Cu或Cu基合金芯上涂覆这些导体材料。

以示例而非局限的方式，该接地电极18显示为常规的弧曲九十度弯肘的大致为矩形横截面的形状。接地电极18在一个末端32连接到外壳12，用于与其电连接，并优选地终止于大致上与该中央电极16相对的自由末端34。邻近接地电极18的自由末端34限定点火部分或末端，接地电极18与中央电极16的对应点火末端在二者之间限定火花间隙36。但是，本领域的技术人员容易理解，接地电极18可具有多种形状和尺寸。例如，如图3所示，其中外壳12延伸以大致上围绕中央电极16，接地电极18可大致上从外壳12的下部末端26垂直延伸，并大致上平行于中央电极16，从而限定火化间隙36(图5A-5D)。还应当理解，点火端头20可设置于中央电极16的末端或侧壁，并且点火端头22可如图所示设置或者设置于接地电极18的自由末端34，从而火花间隙36可具有不同的设置和方向。

点火端头20、22各设置于它们各自电极16、18的点火末端，从而它们分别提供火花表面21、23，用于发射和接收穿过火花间隙36的电子。如上述点火端头20、22的点火端头表面21、23(图2A-2D)所示，点火端头表面21、23可具有任何合适的形状，包括矩形、正方形、三角形、圆形、椭圆形、多边形(规则的或不规则的)或任何其它合适的几何形状。如图所示的这些点火末端仅为说明点火端头20、22，在本发明的此实施例中，该点火端头20、22包括金属，其至少一些为不同于电极金属的金属，例如贵金属，其根据本发明回流焊置于点火端头上。

如图2A和2B所示，点火端头20、22可根据本发明分别回流焊到电极16、18的大致上平坦表面37、38上。可选地，如图2C和2D所示，点火端头20、22可根据本发明回流焊入由各自电极16、18的表面中的一个或两个所提供的对应凹槽40、42内。用于中央和接地电极16、18的表面回流焊和凹槽回流焊的任何组合都是可能的。因此，端头20、22中的至少一个可完全或部分地在其相联电极上凹陷，或在不凹陷的情况下回流焊到电极的外表面。在回流焊点火端头20、22之前形成于电极16、18内的凹槽40、42可以是任何合适的横截面形状，包括矩形、正方形、三角形、圆形或半圆形、椭圆形或半椭圆形、多边形(规则或不规则的)或其他任何合适的几何形状。凹槽40、42限定侧壁43、45，其可能垂直于点火端头表面21、23，或者向内或向外地倾斜。另外，侧壁轮廓可以是直线或曲线型轮廓。由此，凹槽40、42可采用任何合适的三维形状，包括例如盒状、锥台状、金字塔状、半球状、和半椭圆状。

点火端头20、22可以是相同的形状并具有相同的表面面积，或者它们可具有不同的形状和表面面积。例如，可将点火端头22制成具有比点火端头20大的表面面积，以在使用中容许电极16、18的一定量的轴向对中偏差，同时不会对火花塞10的火花传送性能产生负面影响。应当注意，本发明的点火端头仅应用到电极16、18中的一个是可行的，但是，已知两个电极16、18均带有点火端头20、22，可以增强火花塞10的整体性能，尤其可增强在点火末端的抗腐蚀和磨损性能。除非文中特别声明，应当理解，此处所称点火端头20、22可以是点火端头20、22中的任一个或两个。

如图3-5所示，根据本发明的回流焊电极16、18也可使用其他点火装置电极配置。参考图3，显示了其结构类似于图1和图2A-2D所描述的多电极火花塞10，其中该火花塞10具有中央电极16，其带有点火端头20，以及多个具有点火端头22的接地电极18。点火端头20、22各设置于它们各自电极16、18的点火末端，从而它们提供火花表面21、23，以用于穿过火花间隙36发射和接收电子。为说明点火端头目的，该点火末端显示为轴向横截面，该点火端头在该实施方式中包括回流焊到点火端头位置的金属材料。点火端头20、22可如图5A或5B所示形成在电极20、22各自的外表面37、38上，或者如图5C或5D所示形成在凹槽40、42内。如上所述，凹槽的外部形状和横截面形状可以变化。

根据本发明，各点火端头20、22优选地至少部分地由从由铂、铱、钯、铑、锇、金和银所组成的组中选取的至少一种贵金属形成，并可包括这些贵金属的一种以上的组合(例如，Pt-Ir合金的所有形式)。点火端头20、22还可包括从由钨、钇、镧、钌、和锆所组成的组中的选取的一种或多种金属作为合金成分的。另外，确信本发明适合于使用所有已知的用作火花塞或其他点火装置应用中的点火端头所使用的贵金属合金，包括在共同转让的授予Lykowski等人的美国专利No.6,412,465中所描述的合金组成，其通过引用整体合并入此处，以及如在美国专利6,304,022(描述了某种分层的合金结构)和6,346,766(描述了使用某种贵金属端头以及相关联的应力消除层)中所述的那些，其通过引用整体合并入此处。另外，用于电极16、18结构的金属材料，例如Ni或Ni基合金，也可用作形成各自点火端头20、22的合金成分，从而利于从电极材料到点火端头材料形成平滑的、均匀的过渡梯度界面区域46，如图2B、2D、5B和5D所示。该平滑的过渡梯度区域46降低了内部热应力，并由此减少了开裂扩展的可能性。因此，可增加点火装置的使用寿命。

参考图6-11，在电极16、18的点火末端上点火端头20、22的期望区域，利用高强度或能量密度能量源54(例如激光或电子束)，通过回流焊或熔接期望金属的连续金属丝48(图7-9)或多个金属丝48、52、52(图10-11)的末端部分47而形成点火端头20、22，这些金属的一种或多种优选地为贵金属及其合金。能量源54的局部应用可足以导致金属丝末端或多个末端47的熔化，并足以在能量源54应用的区域内产生熔化池56。根据界面的形状，如图2B、2D、5B、5D所示，点火端头/电极交界区域46可在电极16、18以及点火端头20、22的活性部分的不同材料化学成分之间包括大致上均匀的过渡梯度，这确信可降低在使用环境中，因电极16、18所经历的热周期所导致的开裂扩展和过早失效的倾向。

如图6所示，本发明还可包括制造用于点火装置的带有引燃端头的金属电极的方法100。该方法包括形成步骤110，其中具有点火末端和点火端头部分的金属电极16、18的至少一部分被形成。另一个步骤120包括以连续的金属丝形式提供选择的点火端头材料，并将该金属丝的末端47设置在电极16、18的点火端头部分上。另外，另一个步骤130包括回流焊该连续金属金属丝的末端，以形成熔化池56，其然后在冷却步骤140过程中形成点火端头20、22。该方法可选地包括在回流焊步骤130之前，在金属电极16、18内形成凹槽40、42，从而点火端头20、22至少部分地形成于该凹槽内。该方法还可选地包括在冷却步骤140之后，精修成形点火端头20、22的步骤150。另外，如有必要，可重复回流焊步骤130，以增加额外的材料层到点火端头20、22，或形成具有不同材料的多个层的点火端头20、22。

形成金属电极16、18至少一部分的步骤110可利用用于制造中央和/或接地电极的任何常规方法进行。如上所述，电极16、18可由常规的火花塞电极材料制造，例如，Ni和Ni基合金。如图3所示，中央电极16通常成形为大致上柱状的形状，并且可具有多种点火端头配置，包括不同的收缩(necked-down)柱状或矩形的端头形状。接地电极18大致上以直条状、L形轴状和其他形状形成，并典型地具有矩形的横向横截面形状，但也可使用任何合适的几何形状。

在电极16、18内形成凹槽40、42的步骤140可通过任何合适的方法实施，例如冲压、轧制、机械加工、钻孔、研磨、蚀刻或其他形成或去除材料以产生相应凹槽40、42的熟知方法。凹槽40、42可以是任何合适的尺寸和形状，包括盒状、锥台状、金字塔状以及上述的其他形状。

以连续金属丝48、50、52提供可选择的点火端头材料的步骤120包括提供一种或多种选择的点火端头材料，其具有自由末端部分47以及由进丝机构58(图10-11)承载的另一末端。应当认识到，如需要，进丝机构58的数目可以变化，从而以需要的输送速率，提供期望数量的金属丝。通过示例而非局限性的方式，进丝机构58此处示意性地表示为一个或多个卷轴，其适于以选择的输送速率推进或进给承载于其上的金属丝或多个金属丝48、50、52。进丝机构58可以是能够承载狭长的、优选地超细尺寸(例如，直径约为100μm-1mm)金属丝的任何设备，并优选地能够在输送步骤170中以选择的输送速率输送金属丝，例如约100-200mm/min。因此，可使用进丝机构58承载第一类型的贵金属丝材料，用于以一个输送速率引入到点火端头区域20、22内，以及可使用另一个输送机构58承载不同的第二金属丝材料，例如不同的贵金属丝材料，和/或大致上与电极材料相同的金属丝材料，用于以与该第一金属丝相同或不同的输送速率，与该第一金属丝同时地引入到点火端头区域内。由此，根据期望的点火端头性质，可有选择地控制进丝机构的数量、金属丝材料的数量和类型、以及各自的金属丝输送速率。应当认识到，除了可变化由进丝机构58所承载的金属丝材料类型之外，金属丝48、50、52的横截面几何形状可以彼此不同，例如具有不同的直径，和/或不同的形状，例如圆形、椭圆形，或扁平的等。因此，不仅被熔化的点火端头材料的类型可被控制，并且也可控制选择的点火端头材料的量。因此，通过选择金属丝材料的期望类型和参数，以及通过选择用于不同金属丝的合适的输送速率，可精确地控制各自点火端头20、22的所得的合金物，从而达到期望的点火端头化学特性。应当理解，在处理中，所选的金属丝的任何一个输送速率在过程中可被连续地改变，以进一步提供所需的最终点火端头化学特性。通过能够谨慎地选择和改变上述变量，可将通常难以结合的两个或更多个不相同的亚稳定(meta-stable)的材料能够通过逐渐的过渡梯度彼此相互扩散，以产生使用当中具有高效、持久特性的点火端头。

一旦选择的金属丝的末端或多个末端47在置位步骤120中相对于电极16、18的点火末端设置在期望的位置，该方法100继续进行步骤130，回流焊金属丝48、50、52的相应末端47，以形成点火端头20、22。回流焊与利用贵金属合金形成点火端头的现有方法相反，尤其是那些采用多种形式焊接和/或机械连接的方法，这些方法中，通过非常局部化的熔化，将贵金属盖体连接到电极，该熔化发生在熔化热影响的区域(例如，盖体和电极之间的界面区域)，但是其中盖体的全部或大体上全部区域没有融化。该差异产生了最终点火端头结构的多种不同，或影响该点火端头的结构和性能。一个明显的不同是所得的点火端头的形状。现有技术的通过熔接形成的点火端头趋于保持有熔接到电极的盖体大致的形状。在本发明中，各自金属丝末端或多个末端47的熔化提供了该金属丝材料的液体流，其流动可产生当点火端头20、22固化后的期望形状。另外，熔化池56内的表面张力效应与电极16、18点火末端的设计一起，可用于形成任何数量的形状，其在现有技术设备中不可能实现或非常难以实现。例如，如果电极16、18在电极内结合有底切的凹槽，则可利用根据本发明产生的流动的金属丝材料，创造出之前不可能的形状。

回流焊步骤130示意性地显示于图7-9。能量输入54可在移动步骤180中相对于电极16、18移动。具有连续或脉冲式的输出的激光器的扫描光束64或静止光束66可作为合适的能量输入54，其优选地聚焦应用，但也可离焦应用，这取决于期望的能量密度、光束形式和其他期望的因素。因为激光器具有必要的能量输出以熔化该连续金属丝或多个金属丝的末端，并具有足够的能量以使邻近将被熔接的金属丝末端47的电极表面熔化，可利用掩模或防护罩(例如氩、氮或氦的气体防护罩)达到要求，，其可绕该点火端头区域通过喷嘴同轴地释放，或者金属掩模60可绕该点火端头区域设置。金属掩模60优选地具有抛光的表面62，其适于反射电极16、18临近点火端头区域的那些部分上的激光能量，从而大致上将熔化限制在点火端头区域内连续金属丝48、50、52的末端47，以及当期望该熔化时可能及于在电极16、18临近点火端头20、22的部分。

图7中，扫描光束64用于回流焊连续金属丝48的一个或多个末端47，以形成相应的点火端头20、22。图8类似于图7，只是点火端头20、22在相应电极16、18的凹槽40、42内形成。图9也类似于图7，只是用于熔化该连续金属丝48末端的光束是静止光束而不是扫描光束。应当理解，尽管该光束是静止的，电极20、22和/或掩模60在移动步骤180过程中可在静止光束下旋转。

根据本发明，使用许多类型的工业激光器，包括其光束具有大约12mm乘0.5mm焦平面的分布面积，以及CO₂和二极管激光器，但优选地可使用在焦平面具有单点形状的激光器，例如由小光斑Neodymium:YAG激光器所提供。另外，激光器54的光束相对电极16、18的表面和/或被熔化的金属丝表面具有大体上垂直入射。根据金属丝的直径和/或形状与光束的尺寸的比例和其他因素，例如期望的加热率、金属丝48、50、52的热传导率和反射率，以及上述的影响加热和/或金属丝熔化特性的其他因素，在移动步骤180过程中，激光器54以任何产生期望的加热/回流焊效果的形式，可相对于电极16、18和金属丝48、50、52保持静止，或者穿过电极16、18表面以及沿金属丝48、50、52长度扫描。另外，在移动步骤180过程中，电极16、18可相对于激光器光束旋转和/或垂直移动。在激光器54和电极16、18之间的彼此远离的相对垂直运动确信可提供熔化池56的更快固化，从而减少了生产点火端头20、22所需的时间，并由此提高了制造效率。可选的或附加的，激光器光束扫描，可相对于激光光束54扫描电极16、18，以提供期望的相对运动。以示例而非局限的方式，移动步骤180中的上述任何相对运动可通过线性滑动器、轮盘、多轴机器人、或光束控制光学器件实现。另外，还可采用用于快速加热金属金属丝47的任何其它合适的机构，例如多种高密度的近红外加热器，只要它们适于回流焊金属丝末端47并可控制为限制对电极16、18的不期望被加热。

与回流焊步骤130相结合，可结合包括有反馈系统的监测步骤190，以加强点火端头20、22的形成。以示例而非限制的方式，该反馈系统可包括可视系统以及控制环路，以监测熔化池56。控制环路可将被监测的熔化池特性(例如温度)回传给至少部分影响形成点火端头的一个或多个因素，例如激光器54、进丝机构58，或任何控制电极16、18对激光器54的相对运动的机构，从而容许进行实时调整。由此，可实时调整任何一个参数，以提供优化的成形点火端头20、22。例如，激光强度可增加或减弱，金属丝输送速率可提高或降低，和/或电极相对于激光器的相对扫描和/或垂直运动的速率可提高或降低。

精修成形该回流焊金属点火端头20、22的步骤160可使用任何合适的成形方法，例如，冲压、锻造，或任何熟知的金属成形方法，以及机械加工、研磨、抛光或其他金属去除/精加工方法。

可依需要重复回流焊步骤130，以将材料添加到点火端头20、22。添加的材料层可以是相同的组成或不同的组成，因此，点火端头的热膨胀系数(CTE)在其厚度上变化，其中临近电极的点火端头层的CET大致上类似于电极，而与电极间隔开的点火端头层的CTE符合点火端头20、22点火表面21、23的需要。

因此，显而易见地，已根据本发明提供的点火装置和制造方法实现了上述目的和优点。当然，应当理解，前述说明是本发明优选的实施方式，本发明并不仅限于以上描述和显示的特定实施方式。因此，对本领域的技术人员，多种改变和修正都是可能的。所有的改变和修正均在本发明的范围内。本发明由后附权利要求所限定。

Claims (12)

1.一种制造用于点火装置的电极的方法，包括：

提供具有点火端头区域的电极主体；

提供具有所选点火端头材料的连续的金属丝，该金属丝具有自由末端和承载在用于以预定速率推进该金属丝的进给机构上的相对末端；

提供用于发射高能量激光束的激光；

通过所述进给结构，将所述金属丝的自由末端输送入所述点火端头区域和激光束；

在进给步骤过程中，在激光束下回流焊所述自由末端，并在所述点火端头区域上形成熔化池；并使剩余的所述连续金属丝保留在所述进给机构上；

在所述回流焊步骤中，沿着所述激光束的轴将所述电极主体和所述激光垂直地彼此相对远离；以及

冷却所述熔化池，以形成固化的点火端头。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供多个具有所选点火端头材料的连续的金属丝，其具有自由末端和由进给机构承载的相对末端，并同时将所述自由末端输送入该点火端头区域，以形成由所选点火端头材料组成的点火端头表面。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括提供由彼此不同的材料所形成的所述多个金属丝。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括提供所述多个金属丝中的至少一个是由与所述电极主体材料相同的材料形成。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括将所述多个金属丝中的至少一个的自由末端以与其他自由末端不同的速率输送入所述点火端头区域。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在该回流焊步骤过程中，改变所述自由末端进入该点火端头区域的输送速率。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在该回流焊步骤过程中，改变所述激光的能量输出的强度。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在该回流焊步骤过程中，利用监测设备检测该熔化池特性，将来自于所述监测设备的信息转送给所述激光或所述进给机构的至少一个，并实时调整所述激光或所述进给机构的一个参数。

9.一种制造用于内燃机的点火装置的方法，包括：

提供外壳；

在该外壳内固定绝缘体；

在该绝缘体内安装中央电极，其中该中央电极的点火端头区域延伸出该绝缘体；

从该外壳延伸接地电极，其中该接地电极的点火端头区域相对该中央电极的点火端头区域设置，以在其间界定火花间隙；

提供一连续的金属丝，其具有自由末端和由进给机构承载的相对末端；

提供用于发射高能量激光束的激光；

通过所述进给结构，将所述金属丝的自由末端输送入所述中央电极和所述接地电极中的至少一个所述点火端头区域；

在所述进给步骤过程中，在激光束下回流焊该金属丝的自由末端，以在至少一个所选择的点火端头区域上形成熔化池；

在所述回流焊步骤中，沿着所述激光束的轴将所述所选择的点火端头区域和所述激光垂直地彼此相对远离；以及

冷却所述熔化池，以形成固化的点火端头。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括提供多个所述金属丝，其具有自由末端和由进给机构承载的相对末端，并将所述自由末端输送入所选择的点火端头区域。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括在不同的进给机构上承载所述多个金属丝。

12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在该回流焊步骤过程中，利用监测设备检测该熔化池的特性，将来自于所述监测设备的信号转送给所述激光或所述进给机构的至少一个，并响应所述信号，改变所述激光发射的能量的强度或所述进给机构输送所述金属丝的速率的至少一个。

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