ITSV980062A1 - SPARK IGNITION SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: "Candela d'accensione a scintilla per motori a combustione interna" DESCRIPTION of the Industrial Invention entitled: "Spark ignition plug for internal combustion engines"
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
L'invenzione si riferisce alle candele d'accensione a scintilla per motori a combustione interna, le quali candele comprendono un corpo metallico che è provvisto di mezzi per essere fissato in modo elettricamente conduttivo in un foro del cilindro del motore e presenta un elettrodo di massa alla sua estremità sporgente nell'interno del cilindro, nonché un nucleo elettricamente isolante che è fissato nel corpo della candela con la sua estremità rivolta verso l'interno del cilindro ed è provvisto di un foro assiale passante, nel quale è alloggiato un elettrodo centrale che sporge con una estremità nell'interno del cilindro vicino all'elettrodo di massa, mentre l'altra sua estremità è accoppiata elettricamente con dei mezzi connettori elettrici previsti all'estremità esterna del nucleo isolante per l'attacco di un conduttore elettrico alimentatore di tensione. The invention relates to spark plugs for internal combustion engines, which plugs comprise a metal body which is provided with means for being electrically conductively fixed in a bore of the engine cylinder and has a ground electrode. at its protruding end in the interior of the cylinder, as well as an electrically insulating core which is fixed in the spark plug body with its end facing the interior of the cylinder and is provided with an axial through hole, in which a central electrode is housed which with one end protrudes into the interior of the cylinder close to the ground electrode, while the other end thereof is electrically coupled with electrical connector means provided at the outer end of the insulating core for the attachment of a voltage supply electrical conductor.
Nelle candele finora note di questo tipo, il nucleo isolante era costituito da un unico corpo di materiale ceramico, mentre l'elettrodo centrale era costituito da un'astina formata da due parti coassiali e fra loro assialmente successive, una interna, sporgente nell'interno del cilindro, e l'altra esterna, accoppiata elettricamente con i mezzi connettori per l'attacco del conduttore elettrico alimentatore di tensione o facente parte di questi mezzi connettori stessi. Le due parti dell'astina dell'elettrodo centrale venivano fra loro collegate mediante saldatura o mediante mastice vetroso conduttivo, od in altro modo simile. La tenuta fra l'elettrodo centrale ed il nueo isolante veniva realizzata in genere riempiendo con adatto cemento almeno un tratto parziale della fessura fra.l'astina dell'elettrodo centrale e la parete del foro assiale previsto nel nucleo isolante. In previously known spark plugs of this type, the insulating core consisted of a single body of ceramic material, while the central electrode consisted of a rod formed by two coaxial and axially successive parts, one internal, protruding inward of the cylinder, and the other external one, electrically coupled with the connector means for the attachment of the voltage supply electrical conductor or forming part of these connector means themselves. The two parts of the rod of the central electrode were connected to each other by welding or by conductive glass mastic, or in another similar way. The seal between the central electrode and the new insulating material was generally achieved by filling with suitable cement at least a partial portion of the gap between the rod of the central electrode and the wall of the axial hole provided in the insulating core.
La fabbricazione di queste note candele d'accensione a scintilla richiedeva operazioni scomode e complicate ed influiva in modo negativo sul costo ed anche sul peso e sulla qualità delle candele. The manufacture of these known spark plugs required cumbersome and complicated operations and negatively affected the cost as well as the weight and quality of the spark plugs.
L'invenzione ha lo scopo di eliminare gli inconvenienti delle note candele d'accensione a scintillai del sopraddetto tipo, semplificandone la fabbricazione ed il montaggio e rendendole più economiche e più leggere nonché meglio adattabili alle particolari esigenze del caso . The purpose of the invention is to eliminate the drawbacks of known spark plugs of the aforesaid type, simplifying their manufacture and assembly and making them cheaper and lighter as well as better adaptable to the particular requirements of the case.
A tale scopo l'invenzione prevede una candela d'accensione a scintilla del tipo descritto all'inizio, il cui nucleo elettricamente isolante è costituito da almeno due parti coassiali, complementari ed assialmente sovrapposte. For this purpose, the invention provides a spark ignition plug of the type described at the beginning, the electrically insulating core of which consists of at least two coaxial, complementary and axially superimposed parts.
Di preferenza, secondo l'invenzione, le due parti del nucleo isolante sono tenute fra loro unite in corrispondenza del corpo della candela e ad opera di parti di questo corpo. In particolare, secondo una forma esecutiva vantaggiosa dell'invenzione, le due parti del nucleo isolante sono provviste ciascuna di un grano periferico e sono serrate assialmente fra loro per mezzo di parti del corpo della candela che si sovrappongono ai detti gradini. Così, per esempio, la parte interna del nucleo isolante, cioè la sua parte rivolta verso l'interno del cilindro, può appoggiare col suo gradino periferico su un corrispondente gradino interno del corpo della candela, mentre al gradino periferico della parte esterna del nucleo isolante, cioè della sua parte rivolta verso l'esterno del cilindro, si sovrappone una parte radialmente sporgente verso l'interno del corpo della candela e costituita, per esempio, da una ribaditura del bordo esterno della candela o da una ghiera filettata avvitata sul corpo della candela. Preferably, according to the invention, the two parts of the insulating core are held together at the spark plug body and by parts of this body. In particular, according to an advantageous embodiment of the invention, the two parts of the insulating core are each provided with a peripheral dowel and are axially clamped together by means of parts of the spark plug body which overlap the said steps. Thus, for example, the internal part of the insulating core, i.e. its part facing the inside of the cylinder, can rest with its peripheral step on a corresponding internal step of the spark plug body, while the peripheral step of the external part of the insulating core , i.e. of its part facing the outside of the cylinder, a radially protruding part overlaps towards the inside of the spark plug body and constituted, for example, by a riveting of the outer edge of the spark plug or by a threaded ring nut screwed onto the body of the spark plug. candle.
Per migliorare la tenuta e/o il collegamento fra le superfici di testa fra loro combacianti delle due parti del nucleo isolante, fra queste superfici può essere interposto un qualsivoglia adatta materiale di guarnizione e/o d'adesione e/oppure almeno una delle dette superfici può essere strutturata e può presentare per esempio un profilo a scanalature e/o a nervature circolari concentriche. To improve the seal and / or the connection between the mutually mating end surfaces of the two parts of the insulating core, any suitable gasket and / or adhesion material and / or at least one of said surfaces can be interposed between these surfaces. it can be structured and can have, for example, a profile with concentric circular grooves and / or ribs.
In alternativa, le due parti del nucleo isolante sono realizzate di forma complementare in modo accoppiarsi fra loro ad innesto del tipo maschio-femmina Le due parti del nucleo della candela possono essere costituite di qualsivoglia adatto materiale elettricamente isolante. La parte interna del nucleo solante è costituita da materiale resistente alle levate sollecitazioni termiche e meccaniche, alle quali viene assoggettata, ed è fatta normalmente di materiale ceramico, come porcellana, allumina e simili. La parte esterna del nucleo isolante può essere costituita invece - secondo una forma esecutiva preferita dell'invenzione - di qualsivoglia adatta materia plastica, in particolare della materia plastica nota in commercio col nome TECAPEEK GF 30 della ditta Ensinger, o simili. L'utilizzazione della materia plastica per la parte esterna del nucleo isolante della candela comporta una riduzione del peso complessivo della candela ed una semplificazione della fabbricazione nonché una facilitazione del fissaggio dei mezzi connettori esterni per l'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione, riducendo in definitiva il costo della candela stessa. Alternatively, the two parts of the insulating core are made of complementary shape so that they can be coupled together in a male-female type. The two parts of the spark plug core can be made of any suitable electrically insulating material. The inner part of the solar core is made up of a material resistant to the high thermal and mechanical stresses to which it is subjected, and is normally made of ceramic material, such as porcelain, alumina and the like. The external part of the insulating core can instead be constituted - according to a preferred embodiment of the invention - of any suitable plastic material, in particular of the plastic material known on the market under the name TECAPEEK GF 30 of the Ensinger company, or the like. The use of plastic material for the external part of the insulating core of the spark plug entails a reduction in the overall weight of the spark plug and a simplification of manufacture as well as an easier fixing of the external connector means for the connection of the electric power supply cable, reducing in definitive the cost of the candle itself.
L'elettrodo centrale della candela d'accensione a scintilla secondo l'invenzione, può essere realizzato e montato nonché collegato con i mezzi connettori per l'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione in qualsivoglia adatto modo. Di preferenza, però, l'invenzione prevede una forma esecutiva che consente di realizzare in modo semplice ed economico la fabbricazione ed il montaggio dell'elettrodo centrale nonché il suo collegamento con i mezzi connettori per l'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione. A questo scopo, secondo l'invenzione, l'astina dell'elettrodo centrale presenta una parte allargata che appoggia su un corrispondente gradino interno del foro assiale del nucleo elettricamente isolante ed è compresso assialmente contro questo gradino per mezzo di una vite di pressione che è montata all'estremità esterna del foro assiale del nucleo isolante e la cui estremità interna è accoppiata elettricamente con l'estremità esterna dell'astina dell'elettrodo centrale ed esercita una pressione assiale sulla detta astina, e la quale vite di pressione è collegata elettricamente con i mezzi connettori per l'attacco del conduttore elettrico alimentatore di tensione e/o costituisce parte integrante di questi mezzi connettori stessi . The central electrode of the spark ignition plug according to the invention can be made and mounted as well as connected with the connector means for the connection of the electric voltage supply cable in any suitable way. Preferably, however, the invention provides an embodiment which allows the manufacture and assembly of the central electrode as well as its connection to the connector means for the attachment of the power supply electric cable to be carried out in a simple and economical way. For this purpose, according to the invention, the rod of the central electrode has an enlarged part which rests on a corresponding internal step of the axial hole of the electrically insulating core and is axially compressed against this step by means of a pressure screw which is mounted at the outer end of the axial bore of the insulating core and whose inner end is electrically coupled with the outer end of the rod of the center electrode and exerts axial pressure on said rod, and which pressure screw is electrically connected with the connector means for connecting the voltage supply electrical conductor and / or constitutes an integral part of these connector means themselves.
Secondo una forma esecutiva dell'invenzione, la parte allargata dell'astina dell'elettrodo centrale si alloggia nel tratto terminale esterno, corrispondentemente allargato, del foro assiale del nucleo isolante ed in particolare del foro assiale della parte esterna del nucleo isolante stesso ed appoggia sul gradino formato dal fondo del detto tratto allargato del foro assiale. According to an embodiment of the invention, the enlarged part of the rod of the central electrode is housed in the external terminal portion, correspondingly enlarged, of the axial hole of the insulating core and in particular of the axial hole of the external part of the insulating core itself and rests on the step formed by the bottom of said enlarged portion of the axial hole.
E' pensabile però anche una forma esecutiva dell'invenzione, nella quale la parte allargata dell'astina dell'elettrodo centrale si alloggia nel tratto terminale esterno, corrispondentemente allargato, del foro assiale della parte interna del nucleo isolante ed appoggia sul gradino formato dal fondo del detto tratto allargato del foro assiale, mentre l'astina dell'elettrodo centrale si estende, oltre questa sua parte allargata, nell'annesso foro assiale della parte esterna del nucleo isolante fino alla vite di pressione. However, an embodiment of the invention is also conceivable, in which the enlarged part of the rod of the central electrode is housed in the correspondingly enlarged external terminal portion of the axial hole of the internal part of the insulating core and rests on the step formed by the bottom. of said enlarged portion of the axial hole, while the rod of the central electrode extends, beyond this enlarged part thereof, into the attached axial hole of the external part of the insulating core up to the pressure screw.
L'accoppiamento elettrico fra la vite di pressione e l'astina dell'elettrodo centrale può essere realizzato mediante contatto elettrico diretto fra la superficie di testa interna della vite di pressione e la superficie di testa esterna dell'astina dell'elettrodo centrale, In una forma esecutiva dell'invenzione, però, fra la superficie di testa interna della vite di pressione e la superficie di testa esterna, preferibilmente allargata, dell'astina dell'elettrodo centrale .può essere interposto uno strato dielettrico in modo tale, da determinare un accoppiamento elettrico capacitativo fra la vite di pressione e l'elettrodo centrale. The electrical coupling between the pressure screw and the rod of the center electrode can be achieved by direct electrical contact between the internal head surface of the pressure screw and the external head surface of the rod of the center electrode. however, a dielectric layer can be interposed between the internal head surface of the pressure screw and the external head surface, preferably enlarged, of the rod of the central electrode. electric capacitance between the pressure screw and the central electrode.
La vite di pressione può essere montata all'estremità esterna del nucleo elettricamente isolante della candela in diversi modi, a seconda del materiale di cui è fatta la parte esterna del nucleo isolante. Di preferenza, quando il materiale del nucleo isolante o della parte esterna del nucleo isolante lo consente, ed in particolare quando la parte esterna del nucleo isolante è costituita da materia plastica o da un materiale simile, la vite di pressione è avvitata direttamente nel tratto terminale esterno del foro assiale del nucleo isolante o della parte esterna di tale nucleo. In caso contrario, per esempio quando anche la parte esterna del nucleo isolante è costituita da un materiale ceramico o da un materiale che non consente un avvitamento diretto, la vite di pressione è avvitata attraverso una corrispondente madrevite riportata che può essere fissata all'estremità esterna del nucleo isolante o della sua parte esterna o può essere incorporata nel tratto terminale esterno del foro assiale del nucleo isolante o della sua parte esterna. La madrevite riportata può essere anche montata in modo girevole ma non scorrevole assialmente direttamente od indirettamente sull'estremità esterna del nucleo isolante o della sua parte esterna, mentre la vite di pressione è guidata assialmente scorrevole ma non girevole, manualmente o con l'ausilio di adatti mezzi meccanici di guida. La detta madrevite riportata può essere fatta di qualsivoglia adatto materiale e può fare parte-costruttivamente e/o funzionalmente integrante dei mezzi connettori elettrici per l'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione. The pressure screw can be mounted on the outer end of the electrically insulating core of the spark plug in different ways, depending on the material of which the outer part of the insulating core is made. Preferably, when the material of the insulating core or of the external part of the insulating core allows it, and in particular when the external part of the insulating core is made of plastic or a similar material, the pressure screw is screwed directly into the terminal section external part of the axial hole of the insulating core or of the external part of such core. Otherwise, for example when the external part of the insulating core is also made of a ceramic material or a material that does not allow direct screwing, the pressure screw is screwed through a corresponding inserted nut screw that can be fixed at the external end of the insulating core or of its external part or it can be incorporated in the external terminal portion of the axial hole of the insulating core or of its external part. The nut screw shown can also be mounted in a rotatable but not axially sliding manner directly or indirectly on the outer end of the insulating core or its outer part, while the pressure screw is guided axially sliding but not rotatable, manually or with the aid of suitable mechanical guiding means. The said nut screw can be made of any suitable material and can be a constructively and / or functionally integral part of the electrical connector means for the connection of the power supply electric cable.
Secondo una caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, quando il materiale, nel quale viene avvitata la vite di pressione lo consente, la vite di pressione è costituita preferibilmente da una vite autofilettante, determinando così in modo semplice una corrispondente chiusura a tenuta del foro assiale del nucleo isolante. According to an advantageous feature of the invention, when the material into which the pressure screw is screwed allows it, the pressure screw is preferably constituted by a self-tapping screw, thus simply determining a corresponding sealing of the axial hole of the core insulating.
Secondo una ulteriore caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, la vite di pressione può esercitare una forza assiale almeno limitatamente elastica sull'astina dell'elettrodo centrale. Questa pressione assiale elastica può essere ottenuta, secondo una forma esecutiva dell'invenzione, col fatto che la parte esterna del nucleo isolante è costituita da una materia plastica avente una certa elasticità e la vite di pressione è avvitata in questa parte esterna di materia plastica del nucleo isolante. Secondo un'altra forma esecutiva dell'invenzione, fra la superficie di testa interna della vite di pressione e l'associata superficie di testa esterna dell'astina dell'elettrodo centrale può essere inserito un elemento elasticamente compribile, costituito per esempio da un cuscino di materiale elastico elettricamente conduttivo, per esempio di rame, o da una molla metallica di pressione che determina anche il collegamento elettrico fra la vite di pressione e l'astina dell'elettrodo centrale. According to a further advantageous characteristic of the invention, the pressure screw can exert an axial force at least to a limited extent elastic on the rod of the central electrode. This elastic axial pressure can be obtained, according to an embodiment of the invention, by the fact that the external part of the insulating core is made of a plastic material having a certain elasticity and the pressure screw is screwed into this external part of plastic material of the insulating core. According to another embodiment of the invention, between the internal head surface of the pressure screw and the associated external head surface of the rod of the central electrode, an elastically compactable element can be inserted, consisting for example of a cushion of electrically conductive elastic material, for example copper, or by a metallic pressure spring which also determines the electrical connection between the pressure screw and the rod of the central electrode.
La parte allargata dèll'astina dell'elettrodo centrale può essere ottenuta e conformata in qualsivoglia adatto modo. Secondo una forma esecutiva particolarraente semplice ed economica dell'invenzione, la detta parte allargata è costituita da un tratto trasversalmente schiacciato ed appiattito di un'astina cilindrica, o simile, dell'elettrodo centrale. Secondo un'altra forma esecutiva dell'invenzione, però, la parte allargata dell'astina dell'elettrodo centrale può essere costituita anche da una testina, per esempio di forma cilindrica o conica, soldale con la detta astina. In una forma esecutiva preferita, la detta testina è prevista all'estremità esterna dell'astina dell'elettrodo centrale e presenta una superficie di testa esterna sostanzialmente piana e cooperante con la vite di pressione. The enlarged part of the rod of the central electrode can be obtained and shaped in any suitable way. According to a particularly simple and economical embodiment of the invention, said enlarged part is constituted by a transversely flattened and flattened portion of a cylindrical rod, or the like, of the central electrode. According to another embodiment of the invention, however, the enlarged part of the rod of the central electrode can also be constituted by a head, for example of cylindrical or conical shape, joined to said rod. In a preferred embodiment, said head is provided at the outer end of the rod of the central electrode and has an outer head surface which is substantially flat and cooperates with the pressure screw.
La tenuta fra l'elettrodo centrale ed il nucleo elettricamente isolante della candela può essere realizzata in qualsivoglia adatto modo, anche in maniera convenzionale. Nella forma esecutiva preferita dell'invenzione, però, nella quale la vite di pressione che spinge 1'astina dell'elettrodo centrale assialmente con la sua parte allargata contro un associato gradino interno del foro assiale del nucleo isolante stesso, è avvitata nel foro assiale di una parte esterna di materia plastica del nucleo isolante ed è costituita da una vite autofilettante, si ottiene l'importante vantaggio che la detta vite autofilettante di pressione determina automaticamente anche la chiusura a tenuta del foro assiale del nucleo isolante della candela, indipendentemente dalla realizzazione della parte allargata dell'astina dell'elettrodo centrale. Nella forma esecutiva, invece, nella quale la parte allargata dell'astina dell'elettrodo è costituita da una testina cilindrica o conica che è solidale con la detta astina ed appoggia su un gradino anulare interno del foro assiale del nucleo isolante, la chiusura a tenuta di questo foro assiale può essere ottenuta in corrispondenza delle superfici anulari fra loro combacianti e compresse della detta testina e del detto gradino, eventualmente con l'interposizione di materiale di guarnizione o di starti di cementi adatti all 'uso. The seal between the central electrode and the electrically insulating core of the spark plug can be made in any suitable way, even in a conventional way. In the preferred embodiment of the invention, however, in which the pressure screw which pushes the rod of the central electrode axially with its enlarged part against an associated internal step of the axial hole of the insulating core itself, is screwed into the axial hole of an external part of plastic material of the insulating core and is constituted by a self-tapping screw, the important advantage is obtained that the said self-tapping pressure screw also automatically determines the sealing of the axial hole of the insulating core of the spark plug, regardless of the realization of the enlarged part of the rod of the center electrode. In the embodiment, however, in which the enlarged part of the electrode rod is constituted by a cylindrical or conical head which is integral with said rod and rests on an internal annular step of the axial hole of the insulating core, the sealing of this axial hole can be obtained in correspondence with the mutually mating and compressed annular surfaces of said head and said step, possibly with the interposition of gasket material or cement layers suitable for use.
Queste ed altre caratteristiche dell'invenzione ed i vantaggi che ne derivano appariranno con maggiori dettagli dalla seguente descrizione di alcune forme esecutiva illustrate schematicamente a titolo d'esempio non limitativo nel disegno allegato, nel quale : These and other characteristics of the invention and the resulting advantages will appear in greater detail from the following description of some embodiments schematically illustrated by way of non-limiting example in the attached drawing, in which:
La fig. 1 illustra in sezione longitudinale una candela d'accensione a scintilla secondo l'invenzione. Fig. 1 shows in longitudinal section a spark ignition plug according to the invention.
La fig. 2 illustra in sezione una forma esecutiva modificata della parte esterna (superiore) del nucleo elettricamente isolante della candela secondo la fig. Fig. 2 is a sectional view of a modified embodiment of the outer (upper) part of the electrically insulating core of the spark plug according to fig.
1. 1.
Le figg. 3 e 4 illustrano in sezione longitudinale due ulteriori varianti esecutive della candela d'accensione a scintilla secondo l'invenzione. Figs. 3 and 4 show in longitudinal section two further executive variants of the spark ignition plug according to the invention.
La fig. 5 illustra in sezione longitudinale parziale un'altra variante esecutiva'della candela secondo l'invenzione. Fig. 5 illustrates in partial longitudinal section another executive variant of the spark plug according to the invention.
La fig. 6 è una vista analoga alle precedenti figure, in cui una delle due parti isolanti della candela è realizzata a bicchiere, mentre l'altra parte è realizzata di forma complementare innestabile nel detto bicchiere. Fig. 6 is a view similar to the previous figures, in which one of the two insulating parts of the candle is made in a cup, while the other part is made of a complementary shape that can be inserted into said cup.
La candela d'accensione a scintilla per motori a combustione interna, illustrata nella fig. 1, è costituita da un corpo metallico 1 che viene avvitato per mezzo di una filettatura esterna nel modo consueto in un foro filettato previsto nel cilindro del motore e presenta alla sua estremità interna, sporgente nell'interno del cilindro, un elettrodo di massa 2. La candela comprende inoltre un nucleo di materiale elettricamente isolante, il quale nucleo è costituito da due parti coassiali, complementari ed assialmente sovrapposte, una interna 3, cioè rivolta verso l'interno del cilindro, e l'altra esterna 4, cioè rivolta verso l'esterno del cilindro. Le due parti 3 e 4 del nucleo isolante aderiscono fra loro con le loro superfici affacciate e combacianti di testa nell'interno del corpo 1 della candela e sono serate assialmente e bloccate fra loro per mezzo del corpo 1 della candela stesso e con l'ausilio di gradini anulari periferici 103, 104, di cui è provvista ciascuna delle dette parti 3, 4 del nucleo isolante, Nell'esempio esecutivo illustrato, la parte interna 3 del nucleo isolante appoggia con un suo gradino anulare periferico 103 su un gradino anulare interno 101 del corpo 1 della candela, di preferenza con l'interposizione di una guarnizione anulare 6, mentre ad un gradino anulare periferico 104 della parte esterna 4 del nucleo isolante si sovrappone una ribordatura anulare 201 del bordo esterno del corpo 1 della candela. In una variante esecutiva, non illustrata, dell'invenzione, la detta ribordatura anulare 201 può essere sostituita, in modo di per sé noto, con una ghiera che è avvitata sul corpo 1 della candela e si sovrappone al detto gradino anulare periferico 104 della parte esterna 4 del nucleo isolante. The spark plug for internal combustion engines, shown in fig. 1, consists of a metal body 1 which is screwed by means of an external thread in the usual way into a threaded hole provided in the engine cylinder and has an earth electrode 2 at its internal end, protruding inside the cylinder. The spark plug also comprises a core of electrically insulating material, which core consists of two coaxial, complementary and axially superimposed parts, one internal 3, i.e. facing the inside of the cylinder, and the other external 4, i.e. facing the cylinder. outside of the cylinder. The two parts 3 and 4 of the insulating core adhere to each other with their facing and mating surfaces in the interior of the spark plug body 1 and are axially arranged and locked together by means of the spark plug body 1 and with the aid with peripheral annular steps 103, 104, with which each of said parts 3, 4 of the insulating core is provided. In the illustrated executive example, the inner part 3 of the insulating core rests with its peripheral annular step 103 on an inner annular step 101 of the spark plug body 1, preferably with the interposition of an annular gasket 6, while an annular edge 201 of the outer edge of the spark plug body 1 is superimposed on a peripheral annular step 104 of the outer part 4 of the insulating core. In an embodiment variant, not illustrated, of the invention, the said annular edge-wrapping 201 can be replaced, in a per se known manner, with a ring nut which is screwed onto the body 1 of the spark plug and overlaps the said peripheral annular step 104 of the part 4 of the insulating core.
Le due parti 3 e-4 del nucleo isolante della candela sono provviste ciascuna di un foro assiale centrale passante, e questi fori, fra loro coassiali e comunicanti, formano il foro assiale passante del nucleo isolante stesso, nel quale e alloggiato e bloccato l'elettrodo centrale 5. Questo elettrodo centrale 5 è costituito da un'astina, per esempio cilindrica, che si estende su tutta la lunghezza del foro assiale della parte interna 3 del nucleo isolante, sporgendo con la sua estremità interna, cioè con la sua estremità rivolta verso l'interno del cilindro, fuori della detta parte interna 3 del nucleo isolante e terminando con questa sua estremità interna vicino all'elettrodo di massa 2 solidale col corpo 1 della candela. L'estremità esterna, cioè rivolta verso l'esterno del cilindro, dell'astina dell'elettrodo centrale 5 termina invece in corrispondenza della parte esterna 4 del nucleo isolante e sporge in un tratto terminale aliar gato 7 del foro assiale di questa parte esterna 4 del nucleo isolante stesso. In questo tratto terminale esterno allargato 7 del detto foro assiale, l'astina dell'elettrodo centrale 5 presenta una parte allargata 105 che appoggia sul gradino anulare 204 formato nell'interno del foro assiale della parte esterna 4 del nucleo isolante, dal fondo del tratto terminale esterno allargato 7 del detto foro. La parte allargata 105 dell'astina dell'elettrodo centrale 5 è spinta assialmente con forza contro il gradino d'appoggio 204 per mezzo di una vite di pressione 8 che è avvitata nell'estremità esterna del tratto terminale allargato 7 del foro assiale della parte esterna 4 del nucleo isolante e preme con la sua estremità interna contro l'estremità esterna della detta astina dell'elettrodo centrale 5. The two parts 3 and 4 of the insulating core of the spark plug are each provided with a central through axial hole, and these holes, coaxial and communicating with each other, form the axial through hole of the insulating core itself, in which the central electrode 5. This central electrode 5 consists of a rod, for example cylindrical, which extends over the entire length of the axial hole of the internal part 3 of the insulating core, protruding with its internal end, that is, with its end facing towards the inside of the cylinder, outside the said internal part 3 of the insulating core and ending with this internal end close to the ground electrode 2 integral with the body 1 of the spark plug. The external end, that is, facing towards the outside of the cylinder, of the rod of the central electrode 5 ends instead in correspondence with the external part 4 of the insulating core and protrudes in an angled terminal portion 7 of the axial hole of this external part 4 of the insulating core itself. In this enlarged external terminal portion 7 of said axial hole, the rod of the central electrode 5 has an enlarged part 105 which rests on the annular step 204 formed in the inside of the axial hole of the external part 4 of the insulating core, from the bottom of the section enlarged external terminal 7 of said hole. The enlarged part 105 of the rod of the central electrode 5 is pushed axially with force against the support step 204 by means of a pressure screw 8 which is screwed into the outer end of the widened end portion 7 of the axial hole of the outer part 4 of the insulating core and presses with its inner end against the outer end of said rod of the central electrode 5.
Nell'esempio esecutivo secondo la fig. 1, la parte allargata 105 dell'astina dell'elettrodo centrale 5 è costituita da una parte trasversalmente schiacciata ed appiattita della sezione sostanzialmente cilindrica, o simile, della detta astina stessa. Il gradino anulare 204 formato nell'interno del foro assiale deila parte esterna 4 del nucleo isolante dal fondo del tratto terminale allargato 7 del detto foro, presenta una superficie conica, sulla quale appoggia l' associato bordo corrispondentemente conico od inclinato della parte trasversalmente schiacciata ed allargata 105 dell'astina del elettrodo centrale. In the executive example according to fig. 1, the enlarged part 105 of the rod of the central electrode 5 is constituted by a transversely flattened and flattened part of the substantially cylindrical section, or the like, of said rod itself. The annular step 204 formed inside the axial hole of the external part 4 of the insulating core by the bottom of the enlarged terminal portion 7 of said hole, has a conical surface, on which the associated correspondingly conical or inclined edge of the transversely flattened part rests and 105 of the rod of the central electrode.
Nella forma esecutiva secondo la fig. 1, la vite di pressione 8 è fatta di materiale elettricamente conduttivo e la superficie sostanzialmente piana di testa della sua estremità interna si trova a contatto diretto con la corrispondente superficie sostanzialmente piana di testa dell'estremità esterna dell'astina dell'elettrodo centrale 5. La vite di pressione 8 è collegata elettricamente con i mezzi connettori (non illustrati) che sono previsti all'estremità esterna del nucleo elettricamente isolante della candela e servono all'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione (anch'esso non illustrato) . La vite di pressione 8 può fare anche parte costruttiva e funzionale dei detti mezzi connettori. In ogni caso, la vite di pressione 8 stabilisce il collegamento elettrico fra l'astina dell'elettrodo centrale 5 ed i detti mezzi connettori per il cavo alimentatore di tensione, per cui a fine corsa del suo avvitamento deve comprimere la parte allargata 105 della detta astina con forza tale contro il gradino interno 204 del foro assiale della parte esterna 4 del nucleo isolante, da bloccare la detta astina in una posizione stabile e ben definita e da garantire un sicuro contatto elettrico fra l'estremità interna della detta vite 8 e l'associata estremità esterna dell'astina dell'elettrodo centrale 5. In the embodiment according to fig. 1, the pressure screw 8 is made of electrically conductive material and the substantially flat head surface of its inner end is in direct contact with the corresponding substantially flat head surface of the outer end of the rod of the central electrode 5. The pressure screw 8 is electrically connected to the connector means (not shown) which are provided at the outer end of the electrically insulating core of the spark plug and are used for the connection of the electric voltage supply cable (also not shown). The pressure screw 8 can also be a constructive and functional part of said connector means. In any case, the pressure screw 8 establishes the electrical connection between the rod of the central electrode 5 and the said connector means for the voltage supply cable, so that at the end of its screwing it must compress the enlarged part 105 of said rod with such force against the internal step 204 of the axial hole of the external part 4 of the insulating core, as to lock said rod in a stable and well-defined position and to guarantee a safe electrical contact between the internal end of said screw 8 and 'associated outer end of the rod of the central electrode 5.
La parte interna 3 del nucleo isolante è fatta in genere di materiale ceramico, come porcellana, allumina o simili, mentre la parte esterna 4 del nucleo isolante è costituita preferibilmente di materia plastica, o di materiali simili, in particolare di materia plastica nota in commercio col nome TECAPEEK GF 30 della ditta Ensinger, o di materie plastiche equivalenti. La vite di pressione 8 è costituita preferibilmente da una vite autofilettante. L'utilizzazione della materia plastica per la parte esterna 4 del nucleo isolante semplifica la fabbricazione e riduce il peso ed i costi del nucleo elettricamente isolante della candela e quindi dell'intera candela d'accensione a scintilla, mentre può determinare anche una compressione elastica della parte allargata 105 dell'astina dell'elettrodo centrale 5 per mezzo della vite di pressione 8 contro il gradino interno 204 del foro ssiale, quando la materia plastica utilizzata presenta una certa elasticità propria. L'utilizzazione della vite autofilettante di pressione 8 determina, in particolare quando la parte esterna 4 del nucleo isolante è fatta di materia plastica, automaticamente una chiusura a tenuta dell'estremità esterna del foro assiale del nucleo isolante della candela. The inner part 3 of the insulating core is generally made of ceramic material, such as porcelain, alumina or the like, while the outer part 4 of the insulating core is preferably made of plastic material, or similar materials, in particular of commercially known plastic material. with the name TECAPEEK GF 30 of the Ensinger company, or equivalent plastic materials. The pressure screw 8 preferably consists of a self-tapping screw. The use of plastic material for the outer part 4 of the insulating core simplifies the manufacture and reduces the weight and costs of the electrically insulating core of the spark plug and therefore of the entire spark ignition plug, while it can also determine an elastic compression of the spark plug. enlarged part 105 of the rod of the central electrode 5 by means of the pressure screw 8 against the internal step 204 of the xxial hole, when the plastic material used has a certain elasticity of its own. The use of the self-tapping pressure screw 8 causes, in particular when the outer part 4 of the insulating core is made of plastic material, automatically a sealing of the outer end of the axial hole of the insulating core of the spark plug.
Non è escluso, però, che la parte esterna 4 del nucleo isolante sia fatta di qualsivoglia altro materiale diverso dalla materia plastica, per esempio anche di materiale ceramico. However, it is not excluded that the external part 4 of the insulating core is made of any other material other than plastic, for example also of ceramic material.
Le due parti coassiali, complementari ed assialmente sovrapposte 3 e 4 del nucleo isolante della candela possono aderire direttamente una contro l'altra con le loro superiici combacienti di testa, essendo però anche possibile d'interporre fra queste superfici qualsivoglia adatti materiali di guarnizione e/o d'adesione. Nella variante esecutiva secondo la fig. The two coaxial, complementary and axially superimposed parts 3 and 4 of the insulating core of the spark plug can adhere directly to each other with their mating head surfaces, but it is also possible to interpose any suitable gasket and / or gasket materials between these surfaces. or membership. In the embodiment variant according to fig.
2, almeno una delle superfici combacianti di testa delle due parti 3 e 4 del nucleo isolante, in particolare della parte esterna 4, è provvista di una pluralità di scanalature circolari concentriche 9 che definiscono fra loro corrispondenti nervature circolari concentriche aventi di preferenza un profilo a cuspide, in modo da rinforzare il reciproco accoppiamento meccanico fra le due parti 3, 4 del nucleo isolante e da determinare una specie di tenuta a labirinto fra loro. 2, at least one of the mating end surfaces of the two parts 3 and 4 of the insulating core, in particular of the external part 4, is provided with a plurality of concentric circular grooves 9 which define corresponding concentric circular ribs, preferably having a cusp, so as to reinforce the mutual mechanical coupling between the two parts 3, 4 of the insulating core and to create a kind of labyrinth seal between them.
La forma esecutiva secondo la fig. 3 differisce da quella descritta con riferimento alla fig. 1 in sostanza per il fatto che la parte allargata dell'astina dell'elettrodo centrale 5, invece di un allargamento 105 ottenuto mediante schiacciamento trasversale, è costituita da una testina 205, per esempio sostanzialmente cilindrica, solidale con la detta astina stessa. Questa testina 205 appoggia con la sua superficie anulare interna, formata intorno all'astina, sul gradino anulare interno 204 formato dal fondo del tratto terminale allargato 7 del foro assiale della parte esterna 4 del nucleo isolante. Le superfici anulari combacianti della testina 205 e del gradino 204 possono essere piane o coniche, come illustrato nella fig. 5, e fra di esse può essere interposta una guarnizione 10 per assicurare la chiusura ermetica del foro assiale del nucleo isolante. La testina allargata 205 è prevista all'estremità esterna dell'astina dell'elettrodo centrale 5 e fra la superficie esterna sostanzialmente piana della testina 205 e la superficie di testa interna della vite di pressione 8 è interposto uno strato di materiale dielettrico 11, in modo da determinare un accoppiamento capacitativo fra la vite di pressione 8 e l'astina dell'elettrodo centrale 5. The embodiment according to fig. 3 differs from that described with reference to FIG. 1 substantially due to the fact that the enlarged part of the rod of the central electrode 5, instead of an enlargement 105 obtained by transversal crushing, is constituted by a head 205, for example substantially cylindrical, integral with said rod itself. This head 205 rests with its inner annular surface, formed around the rod, on the inner annular step 204 formed by the bottom of the enlarged end portion 7 of the axial hole of the outer part 4 of the insulating core. The mating annular surfaces of the head 205 and of the step 204 can be flat or conical, as illustrated in FIG. 5, and a gasket 10 can be interposed between them to ensure hermetic closure of the axial hole of the insulating core. The enlarged head 205 is provided at the external end of the rod of the central electrode 5 and a layer of dielectric material 11 is interposed between the substantially flat external surface of the head 205 and the internal head surface of the pressure screw 8, so as to to determine a capacitative coupling between the pressure screw 8 and the rod of the central electrode 5.
La forma esecutiva secondo la fig. 4 differisce da quella secondo la fig. 3 in sostanza per il fatto che - per ottenere una compressione elastica della testina 205 dell'astina dell'elettrodo centrale 5 contro il gradino interno 204 del foro assiale della parte esterna 4 del nucleo isolante - fra la vite di pressione 8 e la detta testina 205 è interposta una molla di pressione 12 che è fata di materiale elettricamente conduttivo in modo stabilire anche il collegamento elettrico fra la vite di pressione 8 e la testina 205 dell'elettrodo centrale 5. La molla di pressione 12 può essere sostituita con un cuscino di qualsivoglia materiale elettricamente conduttivo ed avente una certa elasticità, come rame, gomma o materia plastica elastica, elettricamente conduttive, e simili. The embodiment according to fig. 4 differs from that according to fig. 3 essentially due to the fact that - to obtain an elastic compression of the head 205 of the rod of the central electrode 5 against the internal step 204 of the axial hole of the external part 4 of the insulating core - between the pressure screw 8 and said head 205 a pressure spring 12 is interposed which is made of electrically conductive material so as to also establish the electrical connection between the pressure screw 8 and the head 205 of the central electrode 5. The pressure spring 12 can be replaced with a cushion of any electrically conductive material and having a certain elasticity, such as copper, rubber or elastic plastic material, electrically conductive, and the like.
Quando la parte esterna 4 del nucleo isolante è fatta di materiale che non consente o non consiglia il diretto avvitamento della vite di pressione 8 nel foro assiale della detta parte 4, allora si può utilizzare la variante esecutiva illustrata in modo molto schematico nella fig. 5. Secondo questa forma esecutiva, la vite di pressione 8 è avvitata attraverso una corrispondente madrevite 13 che è fissata esternamente all'estremità della parte esterna 4 del nucleo isolante, in qualsivoglia adatto modo e per esempio mediante ribordatura, come illustrato nella fig. 5. Questa madrevite 13 può fare parte integrante dei mezzi connettori (non illustrati) per l'attacco del cavo elettrico alimentatore di tensione oppure può essere colleqata elettricamente con questi mezzi connettori. Invece di essere fissa, la detta madrevite 13 può essere montata in modo manualmente girevole, ma non scorrevole assialmente, direttamente od indirettamente all'estremità della parte esterna 4 del nucleo isolante, mentre la vite di pressione 8 può essere guidata, manualmente o con l'ausilio di qualsivoglia adatti mezzi meccanici, in modo non girevole ma scorrevole assialmente nel foro della parte esterna 4 del nucleo isolante, in maniera da venire spostata assialmente quando viene ruotata la rispettiva madrevite 13. Invece di essere fissata esternamente sull'estremità della parte esterna 4 del nucleo isolante, la detta madrevite 13 può essere anche incorporata nel tratto terminale 7 del foro assiale della parte 4 del nucleo isolante, specialmente quando questa parte 4 è fatta di materia plastica. When the external part 4 of the insulating core is made of material that does not allow or does not recommend the direct screwing of the pressure screw 8 into the axial hole of the said part 4, then the embodiment variant illustrated in a very schematic way in fig. 5. According to this embodiment, the pressure screw 8 is screwed through a corresponding nut screw 13 which is fixed externally to the end of the external part 4 of the insulating core, in any suitable way and for example by edge-wrapping, as illustrated in fig. 5. This nut screw 13 can form an integral part of the connector means (not shown) for the attachment of the power supply electric cable or it can be electrically connected to these connector means. Instead of being fixed, said nut screw 13 can be mounted in a manually rotatable way, but not axially sliding, directly or indirectly to the end of the outer part 4 of the insulating core, while the pressure screw 8 can be guided, manually or with the the aid of any suitable mechanical means, in a non-rotatable way but axially sliding in the hole of the external part 4 of the insulating core, so as to be axially displaced when the respective nut screw 13 is rotated. Instead of being fixed externally on the end of the external part 4 of the insulating core, the said nut screw 13 can also be incorporated in the terminal portion 7 of the axial hole of the part 4 of the insulating core, especially when this part 4 is made of plastic material.
Con riferimento alla variante di cui alla fig. 6, una delle due parti di materiale isolante della candela, in particolare la parte 4 che può essere -realizzata alternativamente sia in materia plastica che in materia plastica presenta un prolungamento assiale centrale 304 in corrispondenza dell'estremità di testa di acoppiamento con l'altra parte 3 isolante della candela. Questa presenta invece una reintranza 203 assialmente coincidente con il prolungamento 304 della prima parte 4 isolante e di forma complementare. La forma del prolungamento e della complementare rientranza può essere quansivogli, cilindrica, conica, con sezione rotonda o non rotonda. E' anche possibile prevedere che le due superfici di contatto siano provviste ciascuna di una pluralità di prolungamenti assiali, in particolare anulari che sono radialmente sgalsati in modo da formare scanalarure o gole d'innesto anulari corrispondenti per una mutua compenetrazione d'innesto delle due superfici di contatto. Un vantaggio notevole di questa realizzazione è che oltre agarantire una maggiore tenuta viene notevolmente allungato il percorso di eventuali correnti di dispersione che possono scaricare la differenza di potenziale fra i due elettrodi a monte dell'estremità degli stessi in corrispondenza della quale deve scoccare la scintilla. With reference to the variant of fig. 6, one of the two parts of insulating material of the spark plug, in particular the part 4 which can be made alternatively both in plastic material and in plastic material, has a central axial extension 304 at the end of the coupling head with the other part 3 spark plug insulation. This, on the other hand, has a reinforcement 203 axially coinciding with the extension 304 of the first insulating part 4 and of complementary shape. The shape of the extension and the complementary recess can be almost cylindrical, conical, with a round or non-round section. It is also possible to provide that the two contact surfaces are each provided with a plurality of axial extensions, in particular annular, which are radially offset so as to form corresponding annular grooves or grooves for a mutual interpenetration of the two surfaces. contact. A notable advantage of this embodiment is that in addition to ensuring greater sealing, the path of any leakage currents is considerably lengthened which can discharge the potential difference between the two electrodes upstream of the end of the same at which the spark must strike.
Naturalmente, l'invenzione non è limitata alle forme esecutive sopra descritte ed illustrate nel disegno, ma può essere ampiamente variata e modificata, e comprende soprattutto gli equivalenti costruttivi e funzionali. In particolare, le caratteristiche dell'invenzione indipendenti dalla realizzazione in almeno due parti, coassiali e complementari, del nucleo elettricamente isolante della candela ed applicabili con vantaggio anche a candele d'accensione a scintilla con nucleo isolante costituito da un unico pezzo, devono considerarsi protette anche per queste candele d'accensione a scintilla con nucleo isolante monopezzo, per esempio di tipo convenzionale. Naturally, the invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawing, but can be widely varied and modified, and above all includes the constructive and functional equivalents. In particular, the characteristics of the invention independent from the realization in at least two parts, coaxial and complementary, of the electrically insulating core of the spark plug and applicable with advantage also to spark plugs with insulating core constituted by a single piece, must be considered protected. also for these spark plugs with one-piece insulating core, for example of the conventional type.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1998SV000062A IT1305422B1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | SPARK IGNITION SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1998SV000062A IT1305422B1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | SPARK IGNITION SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Publications (3)
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| IT1305422B1 IT1305422B1 (en) | 2001-05-04 |
Family
ID=11408312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT1998SV000062A IT1305422B1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | SPARK IGNITION SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1998
- 1998-10-29 IT IT1998SV000062A patent/IT1305422B1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1305422B1 (en) | 2001-05-04 |
| ITSV980062A0 (en) | 1998-10-29 |
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