[實用新型]采用新密封材料冷鉚邊的火花塞

有效

• 申請號: 201220194580.9
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN202721336U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 戚士棋
• 申請（專利權）人: 戚士棋
• 主分類號: H01T13/00
• 分類號: H01T13/00;H01T13/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙紅英

技術領域

本實用新型涉及強制點火式發動機的火花塞?，尤其涉及一種采用新的密封材料并用冷鉚邊工藝組裝的火花塞。?

背景技術

由于現代發動機具有高轉速、大功率、高壓縮比等特點，氣缸內可燃氣體燃燒時所產生的巨大壓力（約100巴）要求火花塞具有極其良好的密封性能，以防止氣體泄漏導致功率降低。按ISO11565：2006關于火花塞熱態密封性能試驗的規定，火花塞在其電極周圍介質溫度為（200±10）℃、氣壓差為2±0.2MPa時，其總泄漏量應不超過2ml/min。這對火花塞組裝提出極高的要求，是火花塞制造工藝的一個技術關鍵和主要難點。?

目前，世界各國生產的火花塞，按其組裝工藝可分為兩大類，一類是以德國BOSCH為代表的熱鉚邊工藝；另一類是以日本NGK、美國champion為代表的裝粉冷鉚邊工藝。前者參見圖1，包括：絕緣體部件1、殼體部件2、內密封墊圈3、接線螺桿1.1、瓷絕緣體1.2、玻璃導體密封劑1.3、中心電極1.4、殼體2.1、地電極2.2、包邊口2.3、膨脹槽2.4，前者（參見圖1）的組裝方法是將絕緣體部件1置入殼體部件2的中孔后，在專門的設備上將殼體2.1的包邊口先冷鉚壓，再以模頭壓住已成型的殼體部件，并通以大電流（4000～6000A）,殼體2.1在孔壁厚度最小部位（膨脹槽2.4）產生焦耳熱，瞬間（0.2～0.6秒）將該部位加熱至所需溫度（約600℃以上），模頭對殼體部件2施加一定的壓力。對著殼體膨脹槽處，設有一個光電測溫裝置，當膨脹槽被加熱至所需溫度時，檢測裝置發出信號，關閉加熱變壓器電源，停止加熱，并控制壓力機模頭上升，完成熱鉚邊工藝。殼體冷卻后所產生的冷縮應力使火花塞密封。這種大電流加熱鉚裝工藝的優點是加熱效率高、加熱時間短、生產率較高。其缺點是被大電流加熱的部位（膨脹槽）因氧化變色，表面易生銹，特別是表面鍍鋅的殼體，氧化更為嚴重，故通常都采用昂貴的電鍍鎳。由于大電流加熱，待鉚裝的火花塞必須直接串聯在大功率變壓器的輸出回路里，在電壓低（3.5～4.5V）、電流大的情況下，導電材料的電阻及各連接點的接觸電阻都會影響電流的大小，使鉚裝質量不穩定。當熱鉚裝模頭形狀與殼體冷鉚裝后的形狀不完全吻合時，或當大電流不接通和分斷電源時容易產生電弧，將殼體灼傷甚至燒熔。?

另一類火花塞采用冷鉚工藝組裝。以NGK火花塞為代表，參見圖2，在專用設備上，將絕緣體部件1放入?殼體部件2中，在殼體包邊口2.3與瓷絕緣體之間填充粉料5，粉料上、下端均有擋粉圈4。上模頭對殼體包邊口施加壓力，殼體膨脹槽發生縱向彎曲，粉料因受壓縮而致密，將該部位密封。與熱鉚比較，冷鉚工藝的優點是節約能源，避免大電流回路的功率消耗和瞬間加熱的大功率對電網的沖擊。此外，冷鉚工藝更有利于產品質量。因瓷絕緣體在組裝過程中不受熱，不存在瓷件因受熱應力導致開裂的可能性。殼體表面沒有因加熱造成的氧化變色、生銹等現象，可采用成本較低的表面處理工藝替代昂貴的電鍍鎳。國外冷鉚工藝所能采用的填充物是以滑石粉為主的粉料，其配制工藝較為復雜，成本較高。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種冷鉚邊的火花塞，代替國內普遍采用的大電流熱鉚邊的火花塞，以節約能源、減少排放。本實用新型還立于改進國外已有的填充滑石粉冷鉚工藝，簡化工藝流程，降低成本，并獲得密封性能符合ISO標準的火花塞產品。?

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：?

一種采用新密封材料冷鉚邊的火花塞，火花塞由絕緣體部件和殼體部件兩部分組成，絕緣體部件包含瓷絕緣體、接線螺桿、中心電極及密封劑，殼體部件包含殼體及地電極，其特征在于：在殼體包邊口與瓷絕緣體之間置入石棉墊圈作為密封填料，其上覆有擋圈，殼體包邊口通過冷鉚邊工藝鉚壓而成。

瓷絕緣體大圓柱表面與殼體膨脹槽部位的內孔壁貼合。?

擋圈由銅質板材或其他有色金屬板材沖制，或銅絲制成。?

本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：?

（1）用冷鉚代替熱鉚，大大減少電能消耗。熱鉚的電壓3.5～4.5V，電流5000～6000A。熱鉚100個火花塞，消耗電量約為1KW。若一個工廠年產量為3000萬只，則僅熱鉚工藝就耗電30萬度。目前國內火花塞年產量超過3億只，都普遍采用熱鉚工藝，消耗電能十分可觀。能流消耗也意味著排放增加。所以采用冷鉚替代熱鉚有很大的經濟效益和社會效益。

（2）用石棉墊圈代替國外采用的滑石粉填充劑，大大簡化工藝程序。用石棉板沖制墊圈，材料價格低廉、模具簡單，操作便捷，生產率極高，大大降低了成本。?