CN112775900B - 火花塞旋拧设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种火花塞旋拧设备，所述火花塞旋拧设备包括：内部旋拧件，所述内部旋拧件的沿轴向方向的一个端部设置有用于与火花塞卡合的卡合特征；外部护套，所述内部旋拧件延伸贯穿所述外部护套，并且能够相对于所述外部护套旋转。

Description

火花塞旋拧设备

技术领域

本发明涉及一种火花塞旋拧设备。

背景技术

火花塞主要用于发动机点火系统中，其将高压电流引入汽缸产生电火花从而点燃可燃混合气体。火花塞通常由侧电极、中心电极、固定螺纹、六角螺栓、绝缘体以及接地螺母等部件构成。火花塞通常装配在发动机的汽缸盖中的火花塞孔中，在装配过程中需要使用套筒扳手对火花塞进行预拧紧、拧紧过程。套筒扳手的一个端部能够与火花塞的六角螺栓卡合以对火花塞进行上紧。在装配过程中由于火花塞的绝缘体通常由陶瓷构成，因此在将套筒扳手与火花塞的六角螺栓对准期间，期望火花塞仅受到沿轴向方向的力，而不受到沿径向方向的力，沿径向方向的力可能导致绝缘体破裂。同时，在装配期间，套筒扳手可能会与发动机汽缸盖的汽缸壁产生摩擦或磕碰，导致汽缸壁产生划痕。

发明内容

本发明提供了一种火花塞旋拧设备，所述火花塞旋拧设备用于解决现有技术中存在的一个或多个技术问题。

本公开提供了一种火花塞旋拧设备，所述火花塞旋拧设备包括：

内部旋拧件，所述内部旋拧件的沿轴向方向的一个端部设置有用于与火花塞卡合的卡合特征；

外部护套，所述内部旋拧件延伸贯穿所述外部护套，并且能够相对于所述外部护套旋转。

在一个或多个实施例中，所述外部护套包括用于容纳轴承的第二孔，所述轴承设置在所述外部护套与所述内部旋拧件之间。

在一个或多个实施例中，所述内部旋拧件包括第一部分和第二部分，所述内部旋拧件的第一部分的外径小于所述第二部分的外径，在所述内部旋拧件的第一部分和第二部分的过渡处形成第一肩部，所述外部护套中形成有第二肩部，所述第二肩部能够用于与所述第一肩部相抵接以将所述内部旋拧件保持在所述外部护套内。

在一个或多个实施例中，所述火花塞旋拧设备还包括垫圈、偏压构件以及轴套，所述垫圈和所述轴套形成有通孔，并且所述偏压构件设置在所述垫圈和所述轴套之间，所述轴套能够抵靠在所述轴承上，所述垫圈、偏压构件和轴套设置在所述内部旋拧件的第一部分上。

在一个或多个实施例中，所述垫圈和所述轴套的通孔内均形成有凸起，所述凸起与所述内部旋拧件的第一部分上形成的凹槽卡合。

在一个或多个实施例中，所述外部护套的外轮廓能够无间隙地适配到与待用于布置火花塞的火花塞孔的内轮廓中。

在一个或多个实施例中，所述外部护套包括第一部分、第二部分和过渡部分，所述外部护套的第一部分的外径小于所述外部护套的第二部分的外径，所述外部护套的过渡部分设置在所述第一部分和第二部分之间并且设置成平滑过渡的锥形形状。

在一个或多个实施例中，所述火花塞旋拧设备还包括第二卡簧，所述第二卡簧设置在所述垫圈的与所述偏压构件相反的一侧上，所述第二卡簧设置在所述内部旋拧件的第一部分的凹槽内。

在一个或多个实施例中，所述外部护套设置有第一卡簧，所述第一卡簧设置在所述轴承的与所述外部护套的肩部相反的一侧上，所述第一卡簧设置在所述外部护套的凹槽中。

在一个或多个实施例中，所述外部护套的外表面设置有附加的保持特征。

附图说明

图1a、1b是发动机汽缸盖的部分剖视图，其分别示出了用于装备火花塞的火花塞孔以及火花塞装配所述火花塞孔中。

图2是根据本发明的火花塞旋拧设备的剖视图。

图3是根据本发明的火花塞旋拧设备的外部护套的剖视图。

图4是根据本发明的火花塞旋拧设备的内部旋拧件以及轴套的立体图。

图5是根据本发明的火花塞旋拧设备与火花塞组装在一起的透视图。

图6是根据本发明的火花塞旋拧设备将火花塞装配在火花塞孔中的剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

图1a和图1b是发动机汽缸盖的部分剖视图，图1a中示出了用于装备火花塞20的火花塞孔10，图1b中示出了火花塞装配所述火花塞孔中。

如图1a所示，火花塞孔10沿纵向方向由四部分形成：第一部分101，所述第一部分形成为螺纹孔，所述螺纹孔用于与火花塞20的固定螺纹201接合以便将火花塞20固定在火花塞孔10中；第二部分102，所述第二部分形成为内径大于所述螺纹孔的内径，由此形成肩部1021，所述肩部1021能够用于与火花塞20的对应肩部相互抵接；第三部分103，所述第三部分形成为内径大于所述第二部分；过渡部分104，所述过渡部分104设置在所述第二部分和所述第三部分之间并且形成为内径渐变的锥形形状。

图1b中示出了火花塞20装配在火花塞孔10中的情况，火花塞20的固定螺纹201旋拧在火花塞孔10的第一部分101中。

图2是根据本发明的火花塞旋拧设备30的剖视图，所述火花塞旋拧设备30用于将火花塞20装配到火花塞孔10中以及将火花塞20从火花塞孔10中拆卸。

所述火花塞旋拧设备30主要包括内部旋拧件301、外部护套302、轴套303、偏压构件304以及垫圈305。下面将分别详细描述这些部件。

如图2所示，内部旋拧件301沿纵向方向包括第一部分3011和第二部分3012，所述第一部分3011的外径小于所述第二部分3012，在所述第一部分3011与所述第二部分3012的过渡处形成肩部3013，所述肩部3013用于将内部旋拧件301保持在外部护套302内，这将在下面详细描述。所述第一部分3011形成为大体细长轴。所述第二部分3012也形成为大体细长轴，并且在所述第二部分3012的沿纵向方向与所述第一部分3011相对的端部处形成有卡合特征3014，所述卡合特征3014用于与火花塞20进行卡合从而对火花塞20进行旋拧，在本实施例中，所述卡合特征3014例如为与六角螺栓配合的内六角扳手，其形成为所述第二部分3012中的孔，并且在孔的端部处形成内六角形状。

如图3更详细地所示，外部护套302沿纵向方向也包括三个部分：第一部分3021，所述第一部分3021形成为大体细长中空轴；第二部分3022，所述第二部分3022也形成为中空轴状，并且外径大于所述第一部分3021的外径；过渡部分3023，所述过渡部分3023设置在所述第一部分3021和所述第二部分3022之间，并且其外径平滑过渡形成锥形形状。所述外部护套302的外轮廓的形状形成为与火花塞孔10的内轮廓的形状基本适配，其中，外部护套302的第一部分3021的外径大致等于火花塞孔10的第二部分102的内径，外部护套302的第二部分3022的外径大致等于火花塞孔10的第三部分103的内径，外部护套302的过渡部分3023的锥形形状基本与火花塞孔10的过渡部分104的锥形形状适配。如此设置的优点在于当将火花塞旋拧设备30插入火花塞孔10中时，能够基本消除火花塞旋拧设备30与火花塞孔10之间的间隙，使得火花塞旋拧设备30仅沿纵向方向(或者轴向方向)插入火花塞孔10中，而不会由于间隙的存在而在偏离纵向方向的方向上插入火花塞孔，如果在偏离纵向方向的方向上插入火花塞孔，则可能在将火花塞旋拧设备30与火花塞20适配时，在火花塞20上产生沿径向方向的力，可能导致火花塞20中的陶瓷绝缘体存在破裂的风险。

在外部护套302的第一部分3021中形成有第一孔3024。所述第一孔3024为通孔，并且第一孔3024的内径大致等于内部旋拧件301的第二部分3012的外径。在外部护套302的第二部分3022中形成有第二孔3025，所述第二孔3025为通孔。在本实施例中，所述第二孔3025可以用于容纳轴承309，所述轴承309设置在内部旋拧件301和外部护套302之间以便促进两者之间的相对旋转。在外部护套302的过渡部分3023中形成有第三孔3026。所述第三孔3026为通孔，并且第三孔3026的内径大致等于内部旋拧件301的第一部分3011的外径并且小于第一孔3024的内径，使得能够更平滑地引导内部旋拧件301。其中，第一孔3024、第二孔3025和第三孔3026三者连续地形成使得沿纵向方向贯通外部护套302的整个长度。并且由于第三孔3026的内径小于第一孔3024的内径，在两者之间形成用于与内部旋拧件301的肩部3013相抵接的肩部3027，使得内部旋拧件301仅能够沿单个方向(在图2中为从右向左的方向)被插入外部护套302中，并且防止内部旋拧件301沿图2中向右的方向从外部护套302脱开。此外，在第二部分3022中还形成有凹槽，所述凹槽用于设置第一卡簧307，轴承309沿纵向方向(或者轴向方向)设置在第一卡簧307和过渡部分3023之间，第一卡簧307用于将轴承309固定在第二孔3025中。

火花塞旋拧设备30还包括轴套303、偏压构件304以及垫圈305，轴套303、偏压构件304以及垫圈305能够使得内部旋拧件301在外部护套302内前后往复移动，且不会从外部护套302中滑脱。

如图4所示，垫圈305中形成有通孔，并且在通孔内均形成有凸起。轴套303靠近偏压构件304的一个端部的外径大于轴套303靠近轴承309的一个端部的外径。并且轴套303的靠近偏压构件304的端部中形成的通孔的内径大于轴套303的靠近轴承309的端部中形成的通孔的内径。由于轴套303的两个端部中的内径差异，在轴套303的两个内径的过渡处形成肩部以用于抵接偏压构件304。在轴套303的靠近轴承309的端部中形成的通孔内形成有与垫圈305中的凸起类似的凸起。所述凸起能够用于与内部旋拧件301的第一部分3011上设置的凹槽相适配，使得轴套303和垫圈305能够与内部旋拧件301一起旋转。轴套303的靠近轴承309的端部中形成的通孔的内径大致等于内部旋拧件301的第一部分3011的外径，并且内部旋拧件301的第一部分3011延伸穿过轴套303和垫圈305。

如图2所示，沿纵向方向从图2中的左侧到右侧，依次设置第二卡簧308、垫圈305、偏压构件304、轴套303以及轴承309。第二卡簧308设置在内部旋拧件301的第一部分3011上形成的凹槽中，并且用于将垫圈305保持在内部旋拧件301上，避免垫圈305以及其后方的部件从内部旋拧件301上滑脱。垫圈305与轴套303用于将偏压构件304夹持在其中使得能够压缩偏压构件304。在本实施例中，偏压构件304为压缩弹簧，但应当想到，偏压构件能够设置成其他可以实现偏压功能的构件。轴套303一端抵接轴承309，一端抵接偏压构件304。垫圈305还用于防止内部旋拧件301从外部护套302上滑脱，如图2所示，垫圈305能够防止内部旋拧件301沿从左向右的方向滑脱，而内部旋拧件301的肩部3013能够与外部护套302的肩部3027配合防止内部旋拧件301沿从右向左的方向滑脱。

下面将描述火花塞旋拧设备30的组装过程。在组装时，首先将轴承309设置在外部护套302的第二孔3025内，并将第一卡簧307卡合在第二孔内形成的凹槽中以将轴承309固定在第二孔3025内。其次，将内部旋拧件301从图2中的右侧插入外部护套302的孔中，并且在内部旋拧件301的第一部分3011从第二孔3025中穿出后，将轴套303、偏压构件304和垫圈305依次安装在内部旋拧件301的第一部分3011上。随后将第二卡簧308设置在第一部分3011上形成的凹槽内以将轴套303、偏压构件304和垫圈305保持在第一部分3011上。拆卸过程与以上过程相反，再次不再赘述。

根据以上描述可以看出，得益于本发明的结构设计和优化，火花塞旋拧设备30的组装和拆卸过程均非常简单，省时省力。

图5示出了本发明的火花塞旋拧设备30与火花塞20装配在一起的视图。图6示出了根据本发明的火花塞旋拧设备将火花塞装配在火花塞孔中的剖视图。如图5所示，火花塞旋拧设备30的内部旋拧件301的卡合特征3014与火花塞20的六角螺母进行卡合。在使用时，通过旋转内部旋拧件301来带动火花塞20旋转，在此期间，外部护套302保持静止，轴套303、偏压构件304以及垫圈305与内部旋拧件301一起旋转。由于偏压构件304设置在垫圈305与轴套303之间(通常压缩在垫圈305与轴套303之间)，并且垫圈305与轴套303伴随内部旋拧件301旋转，使得偏压构件304不会相对于垫圈305以及轴套303转动，而是三者同步转动，使得三者之间不会存在相互磨损，并且不会对偏压构件304造成扭转。

此外，如图6所示，随着旋拧，火花塞20通过其固定螺纹与火花塞孔10的螺纹孔101的旋转接合而沿纵向方向或轴向方向移动，此时通过进一步沿纵向方向压缩偏压构件304仍然能够保证在外部护套302保持静止的前提下内部旋拧件301也沿纵向方向移动以持续旋拧。外部护套302在整个过程中保持静止的优点在于外部护套302与火花塞孔10之间不存在相对运动，因而也就避免了对火花塞孔10造成磨损，从而不影响发动机的性能，并且外部护套302在此期间能够一直抵靠在火花塞孔10中，且两者之间几乎不存在间隙，保证了火花塞旋拧设备30不会偏离纵向方向，从而使得火花塞20不会受到偏离纵向方向或轴向方向的力，既保证了装配的准确性，又保证了火花塞20免受损坏。

此外，外部护套302上能够设置附加的保持特征，所述附加的保持特征用于与其他附加适配件相卡合。所述附加适配件能够在火花塞孔10的尺寸发生变化(例如增大)时与火花塞孔的新的内轮廓相适配，使得消除火花塞旋拧设备30与火花塞孔10之间的间隙。所述附加适配件的形状不受特别限制，只需要附加适配件设置之后能够消除间隙即可。通过所述附加的保持特征能够增加本发明的火花塞旋拧设备10的适配性。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内，此外，本公开的权利要求中的技术方案在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下也能够进行各种组合和变化。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (9)

1.一种火花塞旋拧设备，所述火花塞旋拧设备包括：

内部旋拧件，所述内部旋拧件的沿轴向方向的一个端部设置有用于与火花塞卡合的卡合特征；

外部护套，所述内部旋拧件延伸贯穿所述外部护套，并且能够相对于所述外部护套旋转，

所述外部护套包括第一部分、第二部分和过渡部分，所述外部护套的第一部分的外径小于所述外部护套的第二部分的外径，所述外部护套的过渡部分设置在所述第一部分和第二部分之间并且设置成平滑过渡的锥形形状使得外部护套能够抵接用于插入火花塞的火花塞孔并且被保持静止。

2.根据权利要求1所述的火花塞旋拧设备，其中，所述外部护套包括用于容纳轴承的第二孔，所述轴承设置在所述外部护套与所述内部旋拧件之间。

3.根据权利要求2所述的火花塞旋拧设备，其中，所述火花塞旋拧设备还包括垫圈、偏压构件以及轴套，所述垫圈和所述轴套形成有通孔，并且所述偏压构件设置在所述垫圈和所述轴套之间，所述轴套能够抵靠在所述轴承上，所述垫圈、偏压构件和轴套设置在所述内部旋拧件的第一部分上。

4.根据权利要求3所述的火花塞旋拧设备，其中，所述内部旋拧件包括第一部分和第二部分，所述内部旋拧件的第一部分的外径小于所述第二部分的外径，在所述内部旋拧件的第一部分和第二部分的过渡处形成第一肩部，所述外部护套中形成有第二肩部，所述第二肩部能够用于与所述第一肩部相抵接以将所述内部旋拧件保持在所述外部护套内。

5.根据权利要求4所述的火花塞旋拧设备，其中，所述垫圈和所述轴套的通孔内均形成有凸起，所述凸起与所述内部旋拧件的第一部分上形成的凹槽卡合。

6.根据权利要求1所述的火花塞旋拧设备，其中，所述外部护套的外轮廓能够无间隙地适配到与待用于布置火花塞的火花塞孔的内轮廓中。

7.根据权利要求4所述的火花塞旋拧设备，其中，所述火花塞旋拧设备还包括第二卡簧，所述第二卡簧设置在所述垫圈的与所述偏压构件相反的一侧上，并且所述第二卡簧设置在所述内部旋拧件的第一部分上的凹槽内。

8.根据权利要求3所述的火花塞旋拧设备，其中，所述外部护套设置有第一卡簧，所述第一卡簧设置在所述轴承的与所述外部护套的肩部相反的一侧上，并且所述第一卡簧设置在所述外部护套内的凹槽中。

9.根据权利要求1所述的火花塞旋拧设备，其中，所述外部护套的外表面设置有附加的保持特征。

Images