CN110462948A - 具有改良的密封性的火花塞 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火花塞，其包括隔离物（2）、壳体（3）和密封垫圈（4），密封垫圈布置在隔离物（2）与壳体（3）之间，其中密封垫圈（4）是可变形的，其中隔离物（2）具有环形环绕的凸肩（20），密封垫圈（4）贴靠在凸肩上，并且其中凸肩（20）具有半径（R1），半径在0.20mm至0.60mm的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及在火花塞的壳体与隔离物之间具有改良的密封性的火花塞。
背景技术
火花塞由现有技术在不同的设计方案中已知。基于内燃机制造商对马达小型化的要求的提高，也需要较小的火花塞。在此，存在从具有外螺纹M14的火花塞到具有外螺纹M10或M8的火花塞的趋势。然而这需要火花塞在坚固性、气体密封性和耐高温性方面的更高的要求。由DE 10 2014 223 752.1已知了一种火花塞，其示出在壳体与隔离物之间的改良的连接。在此，隔离物在外周边上具有环绕的凹陷部，壳体嵌入凹陷部中。然而期望的是，具有在火花塞的气体密封性和坚固性方面的另外的改良的解决方案。
发明内容
与此相对，根据本发明的具有权利要求1的特征的火花塞具有如下优点，即火花塞的减小的尺寸是可能的，并且火花塞的在火花塞的壳体与隔离物之间的改良的密封是可能的。这根据本发明以如下方式实现，即火花塞具有隔离物、壳体和密封垫圈，密封垫圈布置在火花塞的壳体与隔离物之间。密封垫圈是可变形的，并且隔离物具有环形环绕的凸肩，密封垫圈贴靠在凸肩上。凸肩具有半径R1，半径位于0.20mm至0.60mm的范围内。密封垫圈的材料在此以如下方式选择，使隔离物和壳体的可变形性小于密封垫圈的可变形性。由此，在安装时能够实现密封垫圈的安全的变形。通过选择在0.20mm至0.60mm之间的很小的半径，在安装过程期间可以实现更高的赫兹表面压力。
从属权利要求示出本发明的优选的改进方案。
当隔离物的凸肩上的半径向外指向时，可以实现特别高的表面压力。换言之，半径凸形地设置。
特别优选地，半径在0.30mm至0.50mm的范围内，并且特别优选地是0.40mm。
隔离物上的凸肩优选具有沿轴向方向来看在20mm至26mm的范围内的弧长，并且弧长特别优选地是23mm。该措施也进一步提高了拼接部件之间的表面压力。
优选地，在隔离物与密封垫圈之间存在至少4500N/mm2、优选至少5000 N/mm2的赫兹表面压力。因此，也可以安全地密封尤其是在较小的内燃机中出现的较高的压力。
特别优选地，壳体在针对与密封垫圈接触的接触区域中具有逐渐变小的区域。壳体上的逐渐变小的区域优选是锥形的。由此，在拼接期间实现的是，密封垫圈在壳体上的安全的支撑是可能的，从而在拼接进程期间能够实现高的表面压力。
为了可以确保特别高的密封性，密封垫圈在已安装的状态下完全接触隔离物上的凸肩。
由此，密封垫圈贴靠在隔离物的凸肩的整个弧长上，从而能够实现高的密封性、尤其是相对于高的压力的高的密封性。
进一步优选地，密封垫圈在已安装的状态下完全接触壳体上的接触区域。
优选地，火花塞的壳体具有M10外螺纹或M12外螺纹。
此外，本发明涉及一种内燃机，其包括根据前述权利要求中任一项所述的火花塞。
附图说明
随后，本发明的优选的实施例参考附图详细描述。在附图中：
图1示出根据本发明的火花塞的示意性的部分剖开的视图；和
图2示出在火花塞的隔离物与壳体之间的密封垫圈的区域中的火花塞的放大的截面图。
具体实施方式
随后参考图1和2详细描述根据本发明的优选的实施例的火花塞1。
如从图1看到的那样，火花塞具有隔离物2，其由非导电的材料、尤其是由陶瓷制成。此外，火花塞具有由金属材料制成的壳体3。在壳体3上设置有外螺纹10。
火花塞1此外包括中间电极8和接地电极9。附图标记6表示外密封圈，其在火花塞安装在缸盖等处的状态下密封。
如进一步从图1看到的那样，在火花塞的朝燃烧室指向的端部（在该端部上布置有中间电极8和接地电极9）上，在隔离物2与壳体3之间存在间隙5。高的压力可以通过间隙5进入火花塞的内部。为了阻止这一点，密封垫圈4布置在隔离物2与壳体3之间。
密封垫圈4可从图2详细看到。密封垫圈4由可变形的材料制造，该材料具有比隔离物的材料和壳体的材料更高的可变形性。
如在图2中示出的那样，隔离物2具有凸肩20，凸肩在截面图中弧形地构造。凸肩20具有半径R1。半径R1位于0.20mm至0.60mm的范围内，并且优选是0.40mm。
如从图2看到的那样，沿火花塞的轴向方向X-X，凸肩20布置在第一壁面21与第二壁面22之间。第一壁面21优选是柱形的，并且第二壁面22同样优选是柱形的。
在壳体3上，在密封垫圈4的高度上设置逐渐变小的区域30。在该实施例中，逐渐变小的区域30锥形地形成。锥形区域相对于垂直于轴向方向X-X的垂直线Y的角度α优选是大约115º。
如从图2进一步看到的那样，在已安装的状态下，变形的密封垫圈4完全贴靠在弧形的凸肩20上。此外，变形的密封垫圈4同样完全贴靠在壳体3的锥形面30上。在此，通过选择很小的半径R1得到非常高的、超过4500N/mm2的赫兹表面压力。
凸肩20的弧长在第一和第二壁面21、22之间优选在20mm至26mm的范围内，并且在该实施例中是23mm。
因此可以实现火花塞的在隔离物2与壳体3之间的改良的密封性，其方法是实现针对拼接部件隔离物2、壳体3与密封垫圈4之间的更高的赫兹表面压力的条件。由此可以避免燃烧室气体通过间隙5进入火花塞的内部。
作为针对密封垫圈4的材料使用可相对容易变形的材料。该材料优选也还具有高的导热系数，从而能够实现从壳体3朝隔离物2的方向的导热。
如从图1看到的那样，密封垫圈4沿火花塞1的轴向方向X-X、在外螺纹10的高度上设置在壳体3上，尤其是外螺纹10的端部上，该端部朝火花塞的背对燃烧室的侧的方向。
外螺纹10具有减小的尺寸，并且优选是M10外螺纹或M12外螺纹。
Claims (9)
1.火花塞，包括：
- 隔离物（2），
- 壳体（3），和
- 密封垫圈（4），所述密封垫圈布置在所述隔离物（2）与所述壳体（3）之间，
- 其中所述密封垫圈（4）是能变形的，
- 其中所述隔离物（2）具有环形环绕的凸肩（20），所述密封垫圈（4）贴靠在所述凸肩上，并且
- 其中所述凸肩（20）具有半径（R1），所述半径在0.20mm至0.60mm的范围内。
2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述半径（R1）构造成凸形的半径。
3.根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，所述半径（R1）在0.30mm至0.50mm的范围内，并且尤其是0.40mm。
4.根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，所述凸肩（20）具有在20mm至26mm的范围内的、并且尤其是23mm的弧长。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，在所述隔离物（2）与所述密封垫圈（4）之间存在至少4500N/mm2、优选5000 N/mm2的表面压力。
6.根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，所述壳体（3）在针对与所述密封垫圈（4）接触的接触区域上具有逐渐变小的区域（30），尤其是锥形地变小的区域。
7.根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，所述密封垫圈（4）在已安装的状态下完全接触所述隔离物上的凸肩（20）。
8.根据权利要求6或7所述的火花塞，其中，所述密封垫圈（4）在已安装的状态下完全接触所述壳体（3）上的接触区域（30）。
9.根据上述权利要求中任一项所述的火花塞，其中，所述壳体（3）具有M10外螺纹或M12外螺纹。
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