CN115668672A - 用于制造用于火花塞的组件的方法和火花塞 - Google Patents
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Abstract
用于制造用于火花塞(1)的中心销(20)与相应中间电极载体(13)或中间电极(6)的组件的方法，该火花塞(1)可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其中：提供线材或棒材的件(19)，该件(19)优选地在其长度上具有第一材料的芯(21)，该芯(21)由第二材料的外层(22)围绕，第二材料不同于第一材料，其中，该芯在线材或棒材的件的一个端部处暴露；相应中间电极载体(13)或中间电极(6)设置在线材或棒材的件(19)的所述一个端部处；高能束(优选地，激光束)被引导到暴露的芯(21)，并且粉末通过高能束熔融到暴露的芯(21)上，使得在芯(21)的材料和粉末的再固化之后在粉末和暴露的芯(21)的接触区域(18)中形成由芯(21)的材料和粉末构成的微结构，并且芯(21)在线材或棒材的件的一个端部处由再固化的粉末(25)覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的用于制造用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件的方法、用于制造火花塞的方法、具有权利要求15的前序部分的特征的用于火花塞的中心销和中间电极载体的组件以及具有这种组件的火花塞。
背景技术
火花塞从现有技术的各种实施例中是已知的。由于提高寿命要求的努力，关于气密性和温度管理(即，实现火花塞一方面与汽缸盖或另一方面与火花塞套筒之间的适当热量传递)的要求变得更加重要。
已知的火花塞具有中间电极和至少一个块体电极(mass electrode)，该中间电极相对于火花塞的纵向轴线居中地布置，该至少一个块体电极径向地远离所述中间电极。在中间电极和该至少一个块体电极的邻接区(点火区)之间形成点火间隙。
已知以至少两个部分形成中间电极，其中点燃区由布置在中间电极载体上的贵金属的主体形成。贵金属的相应主体通过焊接节点相应地连接到块体电极载体和中间电极载体。这样的火花塞例如由EP 0 859 436 A1或EP 3 068 001 A1公开。
火花塞例如通过激光焊接过程制造。
火花塞在燃烧发动机的操作期间暴露于高温和高压，因为火花塞的至少一个部分直接接触燃烧室并且因此直接接触燃烧过程。随着时间的推移，这导致电极材料的去除，并且因此导致寿命的减少。从现有技术中已知的火花塞的另一个缺点是电极的、特别是火花塞销和贵金属的主体的面向燃烧室(在点燃的方向上)的相应面侧和面区的区域中的变化，该变化由热腐蚀或氧化导致。
通过将至少部分地围绕点火装置的火花塞主体的外螺纹部分(或外螺纹)拧入汽缸盖或火花塞套筒上的内螺纹部分中，以点火装置布置在火花塞面向燃烧室的端部处的方式将火花塞安装在内燃发动机的汽缸盖或火花塞套筒中。
热量从燃烧室中的燃烧传递到火花塞，该热量通过外螺纹散到汽缸盖或火花塞套筒。因此，重要的是在外螺纹和汽缸盖或火花塞套筒之间具有一定的热传导，因为众所周知，不充分的热消散导致火花塞的寿命减少。
在现有技术中，试图将火花塞在燃烧室外部布置得尽可能远，然而，这带来了缺点，即火花塞的火花位置没有布置得在燃烧室中对于空气燃料混合物的充分点燃来说将必要的那样远。
现有技术的另外的策略在于尽可能快速和充分地将引入火花塞的部件中的热量的量散到汽缸盖中(通常使用火花塞套筒)。为此，中间电极载体通常具有具备良好导热性的材料(诸如例如铜)的芯。为了保护芯，它被嵌入具有良好耐热腐蚀性的材料中，使得芯被遮蔽以免受燃烧气体的影响(参见US 4,575,343 A)。芯和遮蔽材料的组件被称为中心销。
如US 4,575,343 A中描述的，例如通过冷成形将铜压入镍销中来制造中心销是昂贵的，并且具有这种中心销的火花塞的寿命通常不令人满意。制造中心销的不同方式在US3,356,882 A中示出，在US 3,356,882 A中，由铜芯和铬镍铁合金(Inconel)的罩组成的多个电极棒材被焊接到铬镍铁合金带。使用冲头，从铬镍铁合金带上剪切封端电极。
关于两种现有技术的制造技术，铜芯的精确位置是不可控的，导致未知的热性能和因此意外地改变火花塞的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制造用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件的方法、用于制造火花塞的方法、用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件以及具有这种组件的火花塞，其中得到的相应的组件和火花塞更容易制造，并且优选地具有增加的寿命。
这通过具有权利要求1的特征的方法、包括这种方法的用于制造火花塞的方法、具有权利要求15的特征的组件和具有这种组件的火花塞来实现。本发明的一些有利实施例在从属权利要求中限定。
本发明提供一种用于制造用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件的方法，该火花塞可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其特征在于：
- 提供线材或棒材的件，该件优选地在其长度上具有第一材料的芯，该芯由第二材料的外层围绕，该第二材料不同于第一材料，其中，该芯在线材或棒材的件的一个端部处暴露
- 相应中间电极载体或中间电极设置在线材或棒材的件的所述一个端部处
- 高能束(优选地，激光束)被引导到暴露的芯，并且粉末通过高能束熔融到暴露的芯上，使得在芯的材料和粉末的再固化之后在粉末和暴露的芯的接触区域中形成由芯的材料和粉末构成的微结构，并且芯在线材或棒材的件的一个端部处由再固化的粉末覆盖。
应当注意的是，上述步骤中的第二步骤和第三步骤不必以给定的顺序进行。如下文将解释的，甚至有可能通过提供熔融粉末来提供相应中间电极载体或中间电极，使得不存在明显的第二步骤或第三步骤。
通过高能束(通常是激光束)将粉末熔融到给定表面上的技术在本领域中是众所周知的(通常称为激光金属沉积)。对于本发明，优选的是通过粉末喷嘴将粉末喷射到激光束中。然而，也可能首先将粉末涂覆到表面，并且然后将激光束施加到表面上的粉末上以熔融它。粉末的涂覆和熔融可分层进行，使得新粉末熔融到再固化粉末的层上。
使用优选在其长度上具有由第二材料的外层围绕的第一材料的芯(第二材料不同于第一材料)的线材或棒材的件具有的优点是，由于在芯被暴露的线材或棒材的件的一个端部处，在垂直于线材或棒材的延伸的平面中，芯的材料和外层的材料形成平的表面。有可能将中间电极载体或中间电极本身(在从所述平的表面去除或不去除材料的情况下)附接到所述平的表面上或附接到线材或棒材的外层。这是有利的，因为通过选择垂直于所述平的表面的中间电极载体或中间电极的延伸，可以能够重复的方式选择所述平的表面(和因此芯的材料的表面)和用于中间电极的中间电极载体的座或中间电极本身之间的距离。再固化粉末用来通过密封芯的暴露表面来防止燃烧室中的条件磨损芯。由于在其中在再固化粉末和芯的材料之间存在紧密接触的接触区域，来自燃烧室的热量可经由接触区从再固化粉末高效地传递到中心销的芯中。
在本发明的第一变型中，有可能独立于涂覆粉末来将相应中间电极载体或中间电极附接到(优选地焊接到)中心销，使得粉末用于密封芯的材料，并且可能地密封相应中间电极载体或中间电极与中心销之间的焊缝，但是中心销本身并不形成相应中间电极载体或中间电极(的部分)。
在本发明的第二变型中，通过涂覆粉末可(至少部分地)构建相应中间电极载体或中间电极，使得再固化的粉末形成相应中间电极载体或中间电极(的至少部分)(并且当然密封暴露的芯)。
优选地，中间电极由贵金属制成，特别地，中间电极是由贵金属组成的薄片。
本发明还提供了一种用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件，该火花塞可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其中：
- 中心销包括线材或棒材的件，该件优选地在其长度上具有第一材料的芯，该芯由第二材料的外层围绕，第二材料不同于第一材料，
- 相应中间电极载体或中间电极附接到线材或棒材的件的一个端部，
- 中心销的芯由呈熔融粉末的形式提供的材料覆盖，并且该材料被再固化使得在再固化的粉末和芯的接触区域中存在由芯的材料和粉末构成的微结构。
还寻求对包括这种组件的火花塞的保护。
线材或棒材的件的使用简化了用于火花塞的中心销与相应中间电极载体或中间电极的组件的制造以及具有这种组件的火花塞的制造，而不减少寿命或甚至显示出寿命的增加。
可用于本发明的类型的线材或棒材可在商业上获得，例如呈所谓的包覆线材或包覆棒材的形式，该包覆线材或包覆棒材是呈线材或棒材形式的两种材料的组合(例如镍包覆铜线材或棒材)。
备选地，它们可通过使用具有由第二材料制成的中空芯的线材或棒材来容易地生产，由第一材料制成的线材或棒材被拉拔到该中空芯中。为了确保紧密配合，该组件可被拉拔以生产具有由第二材料的外层围绕第一材料的芯的所述线材或所述棒材。
可获得具有期望长度的线材或棒材的件，或者该线材或棒材的件可被提供有这样的长度，使得具有期望长度的若干个件可例如通过切割较长的线材或棒材的件获得。如果必要的话，在附接或形成所述主体之前，例如通过磨削、车削、铣削、磨削和/或抛光线材或棒材的端部面，可对用于在其上附接或形成主体的线材或棒材的一个端部进行整修。
芯应当完全由再固化的粉末覆盖，以相对于燃烧室将其密封，从而保护其免受燃烧气体的影响。如果芯完全由再固化的粉末覆盖，则这是有利的。
本发明的优选实施例提供，在线材或棒材的件的所述一个端部处提供中间电极载体的所述步骤包括在其中将主体(优选地，所述主体由诸如镍的至少一种金属组成)附接到或形成在线材或棒材的件的所述一个端部上的步骤，该主体
- 或者形成中间电极载体，或者
- 用作中间电极载体的中间产品，其中，中间电极载体通过至少一个另外的制造步骤从该中间产品获得。
该优选实施例在第一备选方案中设想，用于附接到或形成在线材或棒材的件的所述一个端部上的主体直接形成准备用于安装中间电极的中间电极载体。在这种情况下，主体可独立于线材或棒材的件制造成具有期望的尺寸。主体可具有肩部，该肩部可为用于中间电极附接到中间电极载体的安装表面的一部分或可形成该安装表面的整体。
在第二备选方案中，该优选实施例设想，将用于附接到或形成在线材或棒材的件的所述一个端部上的主体用作中间电极载体的中间产品，其中，中间电极载体通过至少一个另外的制造步骤从该中间产品获得。在这种情况下，主体间接地形成中间电极载体，在该意义上来说，至少一个另外的制造步骤(可能地若干制造步骤)是获得准备用于安装中间电极的中间电极载体所必要的。
在该第二备选方案中，主体可(例如，通过焊接，优选地激光束焊接)一体地附接到线材或棒材的所述一个端部，并且至少一个另外的步骤可在附接主体之后执行。然而，优选的是，使用粉末沉积技术以用于在线材或棒材的件的所述端部上形成主体。
在这种粉末沉积技术的第一实施例中，主体以至少一层被制造，使得对于每层来说，粉末沉积在线材或棒材的件的所述一个端部上，并且熔融—优选地通过高能束(例如激光束或电子束)—和再固化以形成该至少一层。
在这种粉末沉积技术的第二实施例中，激光束被引导到线材或棒材的件的所述一个端部以熔融其表面，并且粉末被引入焊接节点中，该焊接节点的表面已经由激光束熔融，使得粉末熔融并与熔融的表面连接。粉末被沉积，直到主体被制造。
作为粉末，优选地使用耐腐蚀镍粉末(例如，在商标名称Inconel 600®或Inconel625®下可获得)或适用于激光材料沉积过程的其它粉末材料。
关于优选实施例的第一备选方案(主体直接形成中间电极载体)和第二备选方案(主体用作中间产品)两者，可提供的是，主体相对于至少一个方向、优选地相对于线材或棒材的纵向轴线具有较大尺寸，并且用于从中间产品获得中间电极载体的所述另外的制造步骤包括至少一个步骤，在该至少一个步骤中，从主体中去除材料以获得具有减小的尺寸、优选地具有对应于中间电极载体的尺寸的尺寸的主体。
关于优选实施例的第一备选方案和第二备选方案两者，可提供的是，用于从中间产品获得中间电极载体的所述另外的制造步骤包括在其中在主体上形成肩部的至少一个步骤。该肩部可为用于中间电极附接到中间电极载体的安装表面的一部分或可形成该安装表面的整体。
在可与前述实施例中的每个结合的优选实施例中，用于中间电极的中间电极载体的安装表面相对于线材或棒材的纵向轴线具有到芯的预限定距离。通过选择特定的预限定距离，例如至少0.05 mm、优选地大于0.1 mm、最优选地大于0.2 mm，有可能以能够重复的方式获得火花塞，相比于在现有技术中的火花塞，在操作中的该火花塞具有的中间电极具有更低温度。为了确保良好的热量消散，中间电极与线材或棒材的芯之间的距离应当尽可能小。然而，为了保护芯免受燃烧室中的条件的影响，该距离不应当太小。利用本发明的该实施例，可找到最佳的预限定距离(例如，通过尝试不同的距离并观察得到的温度的实验测试系列，或者通过计算或计算机模拟)，并且可能够重复地制造具有该距离的火花塞。
关于该实施例，有可能控制第一材料的芯与覆盖芯的材料之间的距离(换句话说，控制从中间电极载体的安装表面到芯的距离)。与现有技术相比，有可能具有更小的距离来改善热量传递，同时仍然确保距离足够大以保护芯材料。
例如，有可能在将主体从一个端部应用到另一个端部之前测量线材或棒材的件的长度。使用该信息，然后有可能在应用主体之后从主体去除所需的尽可能多的材料，以获得期望的预限定距离。备选地或附加地，件或棒材的一个端部可设置有标记。
根据本发明的该实施例制造的组件和火花塞示出，在燃烧发动机中的操作期间，从中间电极到汽缸盖的热量传递增加，导致中间电极的温度降低，并且因此导致寿命增加。它们被使得能够用于燃烧室内较高的功率密度。
通过示例，与现有技术相比，发现中间电极的温度降低达80 - 100 ℃。
通过示例，这样的火花塞被使得能够用于高于22巴BMEP的功率密度。
通过示例，从中间电极载体的安装表面到芯的所述预限定距离可通过使用(例如，如通过前述实施例之一提供的)至少相对于线材或棒材的纵向轴线具有较大尺寸的主体来获得，并且主体的材料沿着平行于线材或棒材的纵向轴线的方向被去除(例如，通过切割、车削或磨削)，使得所述预限定距离形成。备选地，当然将有可能形成当与线材或棒材结合时已经具有期望的距离的主体。
在本发明的实施例中，线材或棒材(优选地，包覆线材)的件被使用，其中芯由具有比外层的热导率更高的热导率的材料组成，该芯优选地包括铜或铜合金或者由铜或铜合金组成。可使用具有高热导率的其它材料，诸如银或金。
在本发明的实施例中，线材或棒材(优选地，包覆线材)的件被使用，其中外层由具有比芯的耐热腐蚀性更高的耐热腐蚀性的材料组成，该外层优选地包括镍或镍合金或者由镍或镍合金组成。
在本发明的实施例中，中间电极载体包括优选镍的金属或由优选镍的金属组成。
为了确保中心销(即具有主体的线材或棒材(其充当中间电极载体))的良好功能，在一个实施例中设想，在芯的前端部上存在具有最小厚度的层。层厚度可为至少0.05 mm、优选地至少0.1 mm。在一些实施例中，所述层可具有至少0.2 mm的厚度。
火花塞的实施例还包括：
- 点火装置，当火花塞安装在内燃发动机中时，该点火装置布置在面向燃烧室的火花塞的端部处，所述点火装置包括中间电极和接地电极，
- 壁，其优选地至少部分地围绕点火装置，以及
- 密封区，其用于相对于环境密封燃烧室，
其中，壁包括位于该壁的端部处的密封区，当火花塞安装在内燃发动机中时，该端部面向燃烧室，其中，优选的是，该密封区是壁的末端部分，当火花塞安装在内燃发动机中时，该末端部分面向燃烧室，并且特别地，密封区被设计为斜面。然而，必须注意的是，本发明可与所有类型的火花塞一起使用，而不管密封的类型如何。
应当理解，关于发明的方法讨论的火花塞或其任何部件的结构特征也旨在涉及组件或火花塞。
附图说明
本发明的另外的细节和优点从附图和附图的以下描述中显而易见。附图示出：
图1示出根据本发明并通过发明的方法的实施例制造的组件的实施例的截面视图；
图2示出适用于根据本发明并通过发明的方法的实施例制造的组件的线材或棒材的件的截面视图；
图3a、图3b示出根据本发明的实施例的火花塞的截面视图和等距截面视图；
图3c、图3d示出本发明的另一个实施例的截面视图及其详细视图；
图4示出适用于根据本发明的组件的线材或棒材的截面视图；
图5a、图5b示出根据本发明的组件的侧视图和截面视图，其中主体已经作为中间产品形成在线材或棒材上；
图6示出根据本发明的组件的侧视图；
图7a至图7c示出根据本发明的方法中的步骤的示意图；
图8示出根据本发明并通过发明的方法的实施例制造的组件的实施例的截面视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明并通过发明的方法的实施例制造的组件的实施例的截面视图，该组件包括由线材或棒材的件19制成的中心销20，该件19在其长度上具有第一材料的芯21，该芯21由第二材料的外层22围绕(参见图2，其示出线材或棒材的这种件19的截面视图)，第二材料不同于第一材料。在该实施例中，中间电极6焊接到线材或棒材的件的端部，优选地焊接到切入外层22中的肩部上。高能束(优选地，激光束)被引导到暴露的芯21，并且粉末通过高能束熔融到暴露的芯21上，使得在芯21的材料和粉末的再固化之后在粉末和暴露的芯21的接触区域18中形成由芯21的材料和粉末构成的微结构，并且芯21在线材或棒材的件19的一个端部处由再固化的粉末25覆盖。在该实施例中，再固化的粉末25还覆盖存在于中间电极6和外层22之间的焊缝10。
图3a和图3b示出根据本发明的火花塞1的实施例，其中更详细地示出当火花塞1安装在内燃发动机中时面向燃烧室的火花塞1的端部。
火花塞包括由中间电极6和接地电极7执行的点火装置2，其中在中间电极6和接地电极7之间存在火花间隙8。接地电极7布置在接地电极载体9上。在该特定实施例中，围绕点火装置4的壁3形成为火花塞主体的部分。火花塞主体围绕接地电极载体9，并且至少一个接地电极7例如通过激光束焊接连接到接地电极载体9。
焊缝10优选具有的类型是其为斜面的部分。因此，在这种实施例中，可能因此必要的是，焊缝10足够深使得接地电极载体9通过焊缝10适当地固定。
制造方法可包括这样的步骤，在该步骤中，在一定深度内制造用于焊缝10的凹槽，使得焊缝10的至少一个部分充当接地电极载体9和火花塞主体之间的连接部，即使在斜面5的制造之后也是如此。
中间电极6通过激光束焊接连接到中间电极载体13。中间电极载体13(包括优选镍的金属或由其组成)布置在中心销20的端部上，该中心销20由具有芯21和外层22的线材或棒材的件19组成，使得中心销20接触芯21。中间电极载体13和中心销20形成根据本发明的组件。
中心销20布置在由例如陶瓷制成的隔离器14的开口内。
为了相对于环境密封燃烧室，在该实施例中，火花塞1包括密封区4，该密封区4被设计为斜面5。该斜面5置于壁3(其在该实施例中由火花塞主体形成)处。应当注意的是，根据本发明的中心销20可用于所有类型的火花塞1，特别地，也可用于如本领域中教导的那样相对于环境密封的火花塞1。
火花塞主体(壁3)还包括安装部分11，用于将火花塞1安装在内燃发动机中和/或汽缸盖中和/或火花塞套筒中。在该实施例中，安装部分11提供为(外)螺纹12。
图1b示出类似于图1a的实施例的第二实施例的等距视图。唯一的区别是焊缝10在图1b中不存在。
在图1b中可看出，接地电极7被设计为环形电极，其中环形电极围绕圆形形状的中间电极6，并且在接地电极7和中间电极6之间形成环形火花间隙8。
此外，在该实施例中可看出，斜面5延伸到接地电极载体9，具有的优点是增强了火花塞主体3和火花塞套筒之间以及接地电极载体9和火花塞套筒之间的热量传递。
呈斜面5形式的密封区4被设计成相对于火花塞1的中心轴线x的垂线y成角度α。这可在图3b中更详细地看到。斜面5可相对于火花塞1的中心轴线x的垂线y具有宽范围内(例如，在20°和45°之间)的角度α。当火花塞1安装在火花塞套筒中或直接安装在汽缸盖中时，与火花塞套筒或汽缸盖的内螺纹结合的外螺纹12构造成抵靠相应的火花塞套筒或汽缸盖的表面预加载火花塞1的斜面5。
火花塞1可关于中心轴线x基本上对称。
图3示出适用于根据本发明的组件的线材或棒材的截面视图，在该图中可看出，线材或棒材形成为具有芯21的包覆线材或包覆棒材，芯21由具有比外层22的热导率更高的热导率的材料(优选地包括铜或铜合金或者由铜或铜合金组成)组成。芯21可由具有高热导率的任何材料(例如银或金)组成。外层22由具有比芯21的耐热腐蚀性更高的耐热腐蚀性的材料(优选地包括镍或由镍组成)组成。
图4a、图4b示出根据本发明的组件的侧视图和截面视图，其中主体已经作为中间产品形成在线材或棒材上。这种线材或棒材可例如从卷(coil)27优选地通过切割以期望的长度获得(参见图6a)。线材或棒材的件的第一端部可例如通过车削、铣削、磨削或抛光被处理，以使其更适用于随后的步骤。
可提供的是，由线材或棒材组成的中心销20可通过拉拔过程制造。在这种情况下，具有例如2-3 mm的示例性直径的芯21在第一步骤中被引入外层22(例如，具有例如5 mm的初始外径和3.8 mm的内径的管)中。在下一步骤中，通过拉拔方法加工所述组件，得到根据本发明的具有芯21和外层22的线材或棒材。这样的拉拔过程在现有技术中是众所周知的。得到的线材或棒材可具有例如3.8 mm的直径，但是当然所有直径都有可能经由这种拉拔技术来生产。在下一步骤中，线材或棒材可如上文和下文描述的那样被加工。
粉末沉积技术用于在线材或棒材的件的一个端部上形成主体，即，主体以至少一层被制造，使得对于每层来说未固化的粉末26(参见图6b)沉积在线材的件的所述一个端部上并熔融—优选地通过高能束(例如激光束24—参见图6b—或电子束)—和再固化成(再)固化的粉末25以形成该至少一层。
如所提及的，主体用作中间电极载体13的中间产品，并且相对于至少一个方向(优选地相对于线材或棒材的纵向轴线)具有较大尺寸。
在用于从中间产品获得中间电极载体13的另外的制造步骤(参考图6c)中，从该图中所示的主体去除材料，以获得具有减小的尺寸、优选地具有对应于中间电极载体13的尺寸的尺寸的主体，并且该主体在线材或棒材的件的芯21和用于中间电极载体13的安装表面之间具有期望的预限定距离d。在图6c中用虚线示出期望的尺寸。
在根据图7的实施例中，可提供的是，线材或棒材被供应到制造过程，在该制造过程中，在线材或棒材的一个端部的区中优选地经由车削或铣削至少去除外层22(可提供的是，还例如经由车削或铣削去除少量的芯直径)。在下一步骤中，如上文描述的，经由粉末沉积技术将具有上文描述的厚度的层在一个端部的区中涂覆到芯21的未经涂覆的部分。在该过程(还导致线材或棒材的一个端部的区中的肩部)之后，中间电极可经由例如焊接过程被附接。
独立于实施例，由于可适当地限定中间电极载体9(并且因此到中间电极6)和芯21之间的距离的事实，有益的结果将积极地影响热传导。
参考标记列表：
1 火花塞
2 点火装置
3 壁
4 密封区
5 斜面
6 中间电极
7 接地电极
8 火花间隙
9 接地电极载体
10 焊缝
11 安装部分
12 外螺纹
13 中间电极载体
14 隔离器
15 粉末喷嘴
16 防旋转锁
17 凹坑
18 粉末与暴露的芯的接触区域
19 线材或棒材的件
20 中心销
21 芯
22 外层
23 肩部
24 激光束
25 (再)固化粉末
26 (未固化)粉末
27 线材或棒材的卷
28 粉末喷嘴
d 距离
x 火花塞的中心轴线
y 火花塞的中心轴线的垂线y
α 相对于火花塞的中心轴线的垂线的角度。
Claims (18)
1.用于制造用于火花塞(1)的中心销(20)与相应中间电极载体(13)或中间电极(6)的组件的方法，所述火花塞(1)可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其特征在于：
- 提供线材或棒材的件(19)，所述件(19)优选地在其长度上具有第一材料的芯(21)，所述芯(21)由第二材料的外层(22)围绕，所述第二材料不同于所述第一材料，其中，所述芯在所述线材或棒材的件的一个端部处暴露，
- 相应中间电极载体(13)或中间电极(6)设置在所述线材或棒材的件(19)的所述一个端部处，
- 高能束，优选激光束，被引导到暴露的所述芯(21)，并且粉末通过所述高能束熔融到暴露的所述芯(21)上，使得在所述芯(21)的所述材料和所述粉末的再固化之后在所述粉末和暴露的所述芯(21)的接触区域(18)中形成由所述芯(21)的材料和粉末构成的微结构，并且所述芯(21)在所述线材或棒材的件的所述一个端部处由再固化的粉末(25)覆盖。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选地在所述粉末熔融到暴露的所述芯(21)上之前，通过形成焊接节点，将相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)焊接到所述外层(22)。
3.根据前一权利要求所述的方法，其中，在再固化后，提供粉末以覆盖在相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)与所述外层(22)之间的所述焊接节点。
4. 根据前两项权利要求中的一项所述的方法，其中，在所述粉末熔融到暴露的所述芯(21)上之前，从暴露的所述芯(21)去除材料从而形成凹坑(30)，该凹坑(30)由熔融的粉末填充。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述线材或棒材的件(19)的所述一个端部处提供中间电极载体(13)或中间电极(6)的所述步骤包括在其中将主体附接到或形成在所述线材或棒材的件(19)的所述一个端部上的步骤，所述主体
- 或者形成相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)，或者
- 用作相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)的中间产品，其中，所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)通过至少一个另外的制造步骤从所述中间产品获得。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述主体用作相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)的中间产品，并且相对于至少一个方向、优选地相对于所述线材或所述棒材的纵向轴线具有较大尺寸，并且其中，用于从所述中间产品获得相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)的所述另外的制造步骤包括至少一个步骤，在所述至少一个步骤中，从所述主体去除材料以获得具有减小的尺寸、优选地具有对应于相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)的尺寸的尺寸的主体。
7.根据前两项权利要求中的一项所述的方法，其中，用于从所述中间产品获得所述中间电极载体(13)的所述另外的制造步骤包括在其中在所述主体上形成肩部(23)的至少一个步骤。
8.根据权利要求5至7中的至少一项所述的方法，其中，所述主体形成相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)，并且焊接、优选地激光焊接到所述线材或棒材的件(19)的所述一个端部，所述主体优选地具有肩部(23)或被置于已经形成到所述线材或棒材的件(19)的所述一个端部中的肩部(23)上。
9.根据前述权利要求5至8中的至少一项所述的方法，其中，相应的用于中间电极的所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)的安装表面相对于所述线材或所述棒材的纵向轴线具有到所述芯(21)的预限定距离(d)。
10.根据前一权利要求所述的方法，其中，从所述中间电极载体(13)的所述安装表面到所述芯(21)的所述预限定距离(d)通过使用至少相对于所述线材或所述棒材的所述纵向轴线具有较大尺寸的主体来获得，并且所述主体的材料沿着平行于所述线材或所述棒材的所述纵向轴线的方向被去除，使得所述预限定距离(d)形成。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，线材或棒材的件(19)被使用，其中芯(21)由具有比所述外层(22)的热导率更高的热导率的材料组成，所述芯(21)优选地包括铜或由铜组成。
12.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，线材或棒材的件(19)被使用，其中外层(22)由具有比所述芯(21)的耐热腐蚀性更高的耐热腐蚀性的材料组成，所述外层(22)优选地包括镍或由镍组成。
13.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，所述中间电极载体(13)包括优选镍的金属或由优选镍的所述金属组成，和/或其中所述中间电极(6)包括贵金属或由贵金属组成。
14. 用于制造火花塞(1)的方法，所述火花塞(1)可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其特征在于，根据前述权利要求中的至少一项所述的方法用于制造所述火花塞(1)的中心销(20)和中间电极载体(13)的组件。
15.用于火花塞(1)的中心销(20)与相应中间电极载体(13)或中间电极(6)的组件，所述火花塞(1)可用于点燃内燃发动机中的可燃空气燃料混合物，其特征在于
- 所述中心销(20)包括线材或棒材的件(19)，所述件(19)优选地在其长度上具有第一材料的芯(21)，所述芯(21)由第二材料的外层(22)围绕，所述第二材料不同于所述第一材料，
- 相应所述中间电极载体(13)或所述中间电极(6)附接到所述线材或棒材的件的一个端部，
- 所述中心销(20)的所述芯(21)由呈熔融粉末的形式提供的材料覆盖，并且所述材料被再固化使得在再固化的所述粉末(25)和所述芯(21)的接触区域(18)中存在由所述芯(21)的材料和粉末构成的微结构。
16.根据前述权利要求所述的组件，其中，在所述中心销(20)上、优选地在所述中心销(20)的一个端部处设置有防旋转锁(29)。
17.可用于点燃内燃发动机中的可燃燃料的火花塞(1)，其特征在于，所述火花塞(1)包括根据前述权利要求所述的组件。
18.根据前述权利要求所述的火花塞，还包括：
- 点火装置(2)，当所述火花塞(1)安装在所述内燃发动机中时，所述点火装置(2)布置在面向燃烧室的所述火花塞(1)的端部处，所述点火装置(2)包括所述中间电极(6)和接地电极(7)，
- 壁(3)，其优选地至少部分地围绕所述点火装置(2)，以及
- 密封区(4)，其用于相对于环境密封所述燃烧室，
其中，所述壁(3)包括位于所述壁(3)的端部处的所述密封区(4)，当所述火花塞(1)安装在所述内燃发动机中时，所述端部面向所述燃烧室，其中，优选的是，所述密封区(4)是所述壁(3)的末端部分，当所述火花塞(1)安装在所述内燃发动机中时，所述末端部分面向所述燃烧室，并且特别地，所述密封区(4)被设计为斜面(5)。
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