專(zhuān)利名稱(chēng)：高容量火花塞的金屬絕緣體涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，具體涉及一種具有高容 量特征的火花塞。
繁狡不
火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)依賴(lài)于一火花塞產(chǎn)生足夠強(qiáng)的放電電火花以點(diǎn)燃一空 氣/燃料混合物。通常，通過(guò)增加火花的強(qiáng)度可以達(dá)到更有效的點(diǎn)火。
現(xiàn)有技術(shù)有記載可將一電容添加入火花塞內(nèi)以增加火花強(qiáng)度。隨后，各 種不同類(lèi)型和原理的將火花塞內(nèi)添加電容的方法相繼提出。但是，所有的這 些方法，均存在缺陷且不能滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需求。有些添加有電容的火花塞 結(jié)構(gòu)，至少在人們能感知的范圍內(nèi)，并不能增加火花的強(qiáng)度。其他的一些設(shè) 計(jì)不能耐高溫、或者在腐蝕性的環(huán)境中使用，以至于使用壽命很有限。其他 一些帶有電容的火花塞的缺點(diǎn)在于它們機(jī)械結(jié)構(gòu)上的脆弱性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些 火花塞雖然能夠抵御化學(xué)氧化或相關(guān)的機(jī)械力或摩擦力作用下的損壞，但卻 不能經(jīng)受正常的裝配操作。
一種現(xiàn)有技術(shù)試圖通過(guò)將金屬銀涂層涂用于氧化鋁陶瓷絕緣體的ID和 0D上，使絕緣體充當(dāng)中間電介質(zhì)，以得到更高容量的火花塞。雖然這種方案 得到了短期的成功，但在長(zhǎng)期的高溫環(huán)境下卻是失敗的。這種失效模式是一 種將陶瓷作為高電壓介質(zhì)的失效，因?yàn)殂y涂層遷移到氧化鋁陶瓷內(nèi)部會(huì)導(dǎo)致 陶瓷的磨損和減少其作為電絕緣體的有效性。除此以外，這種設(shè)計(jì)很容易遭 受化學(xué)氧化的影響，銀涂層也不能經(jīng)受其后的裝配操作，包括和機(jī)器以及其 他零件粗糙表面之間的摩擦接觸。因此，目前存在這樣一種現(xiàn)實(shí)需求需要一種高容量的火花塞，其制造 便宜，能適應(yīng)現(xiàn)有的火花塞加工技術(shù)并適應(yīng)現(xiàn)有設(shè)備，不易遭受化學(xué)氧化或 遭受裝配操作中的機(jī)械磨損，不會(huì)遷移到陶瓷絕緣體內(nèi)，并具有可令人接受 的使用周期而不會(huì)被損壞或失效。

發(fā)明內(nèi)容
一種火花型內(nèi)燃機(jī)的火花塞，包括一通常為管狀的陶瓷絕緣體，其包含 一外表面和一內(nèi)表面。 一金屬殼圍繞至少陶瓷絕緣體外表面的一部分。該殼 包括至少一裙地電極。一中央電極位于陶瓷絕緣體內(nèi)，并接于與絕緣體的內(nèi) 表面配準(zhǔn)。中央電極包括一上終端和位于接地電極反方向的一下點(diǎn)火端，并 在它們中間限定一火花間隙。陶瓷絕緣體包括一外金屬膜位于陶瓷絕緣體至 少部分外表面上，并于金屬殼電連接。 一內(nèi)金屬膜位于陶瓷絕緣體至少部分 內(nèi)表面的上，并與中央電極電連接。內(nèi)金屬膜和外金屬膜被陶瓷絕緣體電性 隔離，并響應(yīng)中央電極和金屬殼之間的電勢(shì)差而用于儲(chǔ)存電荷于其間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種火花型內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)。該點(diǎn)火 系統(tǒng)包含一電流源， 一點(diǎn)火線圈連接于電流源用于制造一高電壓，和一切換 設(shè)備連接于點(diǎn)火線圈用以在精確設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)分配點(diǎn)火線圈上的高電 壓。至少一火花塞與該切換設(shè)備電連接，并包含一具有一外表面和一內(nèi)表面 的通用管狀陶瓷絕緣體。 一金屬殼至少?lài)@陶瓷絕緣體外表面的一部分。金 屬殼包括至少一接地電極。 一中央電極位于陶瓷絕緣體內(nèi)，并與絕緣體的內(nèi) 表面配準(zhǔn)。中央電極包括一上終端和位于接地電極反方向的一下點(diǎn)火端，并 在它們中間確定一火花間隙。陶瓷絕緣體包括一外層金屬膜位于陶瓷絕緣體 至少部分外表面的上，并于金屬殼電接觸。 一內(nèi)金屬膜位于陶瓷絕緣體至少 部分內(nèi)表面的上，并與中央電極電接觸。陶瓷絕緣體在內(nèi)金屬膜和外金屬膜 之間形成一電介質(zhì)，并在其間形成電場(chǎng)，用于隨著在花間隙中形成的火花放 ^B。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制作火花塞的方法。該方法包含以
下歩驟成型一作為一通常為回轉(zhuǎn)管形體的陶瓷絕緣體，該陶瓷絕緣體包括 一外表面和一內(nèi)表面；用一金屬殼圍繞至少陶瓷絕緣體外表面的一部分；將 一接地電極附接于該金屬殼；將一包括一上終端和一下點(diǎn)火端的中央電極插 入陶瓷絕緣體并與其內(nèi)表面相配準(zhǔn)；并確定中央電極的點(diǎn)火端的方向使其與接地電極相對(duì)置以在其間確定一火花間隙。上述方法關(guān)鍵在于用金屬膜涂裝 于陶瓷絕緣體內(nèi)表面和外表面的至少一部分，以至陶瓷絕緣體在相對(duì)的金屬 膜之間形成一電介質(zhì)，并在其間形成一電場(chǎng)，以隨著在火花間隙形成的火花 放電。
根據(jù)本發(fā)明的的火花塞，點(diǎn)火系統(tǒng)和制作該火花塞方法，由火花塞電容 器產(chǎn)生，該火花塞電容器由具有有效的使用壽命且不會(huì)被破壞或失效，不會(huì) 在高溫下移轉(zhuǎn)到陶瓷絕緣體內(nèi)，并特別的能夠適于火花塞裝配操作，且不易 于遭受化學(xué)氧化或由磨損產(chǎn)生機(jī)械損壞。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是一示例的火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)簡(jiǎn)化示意圖； 圖2是具有本發(fā)明的新特征的一示例火花塞的截面圖； 圖3是圖2的火花塞的放大視圖4是示意性顯示金屬膜應(yīng)用于陶瓷絕緣體的步驟方法的示意框圖； 圖5是如圖4所示的方框圖，示意了另一種將金屬膜應(yīng)用于陶瓷絕緣體 的方法；
圖6是按照第一可選實(shí)施方式的絕緣體的截面圖； 圖6a和圖6b是圖6相應(yīng)圈定區(qū)域的放大圖； 圖7是按照第二可選實(shí)施方式的絕緣體的截面圖； 圖7a和7b是圖7相應(yīng)圈定區(qū)域的放大圖。
具體實(shí)施例方式
參考有關(guān)附圖，其中貫穿整個(gè)附圖，相似的標(biāo)號(hào)表示相似或相應(yīng)的部件, 一火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)的示例型點(diǎn)火系統(tǒng)如圖1中的10所示。該點(diǎn)火系統(tǒng)10 可以是任何已知的類(lèi)型，包括帶觸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火系統(tǒng)， 一白金式電子點(diǎn)火系 統(tǒng)，一電容放電點(diǎn)火系統(tǒng)，或其他類(lèi)似系統(tǒng)。在圖1的例子中，顯示了一電 腦控制的點(diǎn)火系統(tǒng)，其主要目的是提供一個(gè)定時(shí)放電電流，其釋放的能量足 以點(diǎn)燃在內(nèi)燃機(jī)各個(gè)氣缸內(nèi)的壓縮空氣/燃料棍合物。要產(chǎn)生此放電電流所需 的電壓通常產(chǎn)生自一自動(dòng)轉(zhuǎn)換器,其中位于點(diǎn)火線圈12的主體部分的電流在 需要點(diǎn)火的時(shí)間被切斷。這是通過(guò)一個(gè)電路或一獨(dú)立含磁發(fā)電機(jī)的方法實(shí)的，其中電池14中的相對(duì)低電壓逐步升高至30-40千伏。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)16打 到"開(kāi)"或"關(guān)"的位置時(shí)，電流從電池W流至一電腦控制裝置18，該電 腦控制裝置18通過(guò)程序設(shè)定需要點(diǎn)火的確切時(shí)間,并同時(shí)發(fā)出一信號(hào)給點(diǎn)火 線圈12以產(chǎn)生點(diǎn)燃火花塞所需的高電壓。傳感器，通常用20表示，提供大 量的輸入信號(hào)給電腦控制裝置18，并使其計(jì)算出精確的時(shí)間參數(shù)。一分電器 22作為一切換設(shè)備，在精確的時(shí)間間隔內(nèi)引導(dǎo)高電壓從點(diǎn)火線圈12到引擎 的各個(gè)燃燒室。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)發(fā)現(xiàn)這些在點(diǎn)火系統(tǒng)10中的具體排列方 法、電路和組件將會(huì)由于應(yīng)用的需要和技術(shù)的進(jìn)步而得到改進(jìn)。
圖2和3中通常由24代表一火花塞。該火花塞24包括一基本為管狀陶 瓷絕緣體26，該絕緣體26優(yōu)選的用具有特定絕緣強(qiáng)度，高機(jī)械強(qiáng)度，高熱 導(dǎo)率和高耐熱沖擊性的氧化鋁陶瓷材料制成。絕緣體24可在高壓下干燥模塑 成型，然后經(jīng)過(guò)窯燒并在高溫下到達(dá)玻璃化。絕緣體26包含一外表面，該外 表面包含筋28,該筋28用作提供額外保護(hù)以避免火花和次級(jí)電壓"放電"， 以及用以改善橡膠火花塞防護(hù)罩(圖未示)的夾緊力。絕緣體26還包括一在 絕緣體26的長(zhǎng)度上延伸并由內(nèi)表面30限定的中央通道。
一金屬殼32圍繞在絕緣體26外表面的下部。該金屬殼32可通過(guò)冷拉 伸或其他工藝制成,并包含一配合六角形部份34的工具以達(dá)到拆卸或安裝的 目的。六角形部份的尺寸符合相關(guān)領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一螺紋部分36形成于金 屬殼32的下部，并緊鄰基座38.基座38可以是錐形以使其能夠小間隙的安 裝于一為此型火花塞設(shè)計(jì)的圓柱型頭內(nèi)，或含有一墊圈(未示)以相對(duì)于圓 柱型頭內(nèi)的火花塞基座提供一平滑表面。 一接地電極40從螺紋部分36的底 部徑向向內(nèi)延伸。該接地電極40可由一種不同于金屬殼32的材料制成，以 避免在常規(guī)或極端的操作溫度環(huán)境下的電火花腐蝕和化學(xué)腐蝕，并可以傳導(dǎo) 熱量。該接地電極40可具有矩形的截面以延長(zhǎng)間隙壽命，但其他形狀和構(gòu)型 的截面也是可行的，包括應(yīng)用多接地電極，環(huán)形接地電極，表面間格型電極， 以上只是列舉了其中的一小部分。
一中央電極，如42所示，位于陶瓷絕緣體26的中央通道中，與內(nèi)表 面30配準(zhǔn)。該中央電極42優(yōu)選的包含一總成，在圖2的例子中，該總成包 含一上終端44,通過(guò)螺紋固定于絕緣體26的中央通道中，與外接粘結(jié)劑連 接以提供一種永久性的，氣密性的連接。 一抑制柵46同軸的位于上終端44 之下，以減少某些區(qū)域的電磁干涉。該抑制柵站可以是任何已知的類(lèi)型，包括阻抗型和感應(yīng)型，部分取決于點(diǎn)火系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)。 一彈簧48用以確保抑 制柵46和上終端44的緊密接觸。一中央電極42的下部50抵靠彈簧48的底 端并延伸穿過(guò)絕緣體26的中央通道的剩余部分，以在相對(duì)于接地電極40的 下點(diǎn)火端52露出。一火花間隙54位于點(diǎn)火端52和接地電極40之間的空間， 中央電極42的下部50可包括封裝的銅線56以改進(jìn)遠(yuǎn)離火花間隙54的熱傳 遞。 一壓實(shí)的粉末密封體58可于中央電極42的下部50和絕緣體26的內(nèi)表 面30之間的高壓之下形成，以提供一永久性的組裝并消除燃燒氣體的泄漏。 粉末密封體58能隔絕熱傳遞，防止氧化，和腐蝕。 一類(lèi)似的粉末密封件60 可置于金屬殼32和絕緣體26的外表面之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到中央 電極42的一些具體結(jié)構(gòu)和構(gòu)型還可采取很多形式，并會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步而得 到發(fā)展。該電極可以作為一個(gè)整體單元插入陶瓷絕緣體26內(nèi)，但更好原位安 裝。中央電極42和接地電極40的點(diǎn)火表面可以安裝稀有金屬制作以增加耐 久性。
火花塞24裝配有一整體電容，以增加火花間隙54間生成的火花的強(qiáng)度。 該整體電容由置于絕緣體26的至少部分外表面上的外金屬膜62形成，以使 其與接地金屬殼32保持接觸。該外金屬膜62形成電容器的一塊板。一內(nèi)金 屬膜64位于絕緣體26的內(nèi)表面30的對(duì)應(yīng)部分上,并與中央電極42電連接。 該內(nèi)金屬膜64形成電容器結(jié)構(gòu)的另一塊金屬板。絕緣體26，位于外金屬膜 62和內(nèi)金屬膜64的中間，形成一電介質(zhì)，并可維持一電容的電場(chǎng)，在該電 場(chǎng)中釋放形成于火花間隙54的電火花。
當(dāng)兩薄膜62， 64依靠電介質(zhì)絕緣體26相互絕緣且其中電容以存儲(chǔ)電能 的形式被引入時(shí)，隨著高強(qiáng)度電流通過(guò)中央電極42,分別接于外金屬膜62 和內(nèi)金屬膜64的接地金屬殼32和中央電極42之間的電勢(shì)差,會(huì)形成一個(gè)整 體電裝置。當(dāng)一電火花形成于火花間隙54時(shí)，電容會(huì)放電，同時(shí)將存儲(chǔ)的電 能轉(zhuǎn)化為電火花從而增加電火花的強(qiáng)度和其點(diǎn)燃?xì)飧字械目諝?燃料混合物 的效率。
另外，內(nèi)金屬膜64和外金屬膜62延伸至絕緣體26的整個(gè)圓周以至于， 如管狀絕緣體26—樣，每個(gè)金屬膜62, 64都呈管狀或回轉(zhuǎn)體，且與中間電 極42同心軸。覆蓋絕緣體26的各個(gè)金屬膜62, 64的軸向長(zhǎng)度可依火花塞的 構(gòu)型和其特殊的應(yīng)用領(lǐng)域而有不同。在所示例子中，外金屬膜62在殼32之 上延伸，并顯露一可見(jiàn)的暴露部分，可以供火花塞24拋光后的外部檢查用。在另一方向上，外金屬膜62部分沿絕緣體突出部位的下方延伸，以至該薄膜 其中的一些表面區(qū)域暴露于燃燒氣體中。在絕緣體內(nèi)，內(nèi)金屬膜64在軸向上 同外金屬膜62共同延伸。
為了防止金屬膜62, 64在高溫操作時(shí)的氧化，同時(shí)為防止電傳導(dǎo)原素 擴(kuò)散到絕緣層26的內(nèi)部，金屬膜62， 64建議用稀有金屬作為涂層，如金或 者鉑族的元素，包括鉬，鈀，銦，鋨，釕和銠等。另一可作為金屬膜62， 64的材料可包括銅，然而為應(yīng)付氧化問(wèn)題，銅表面可噴涂一些保護(hù)層如上釉
內(nèi)金屬膜62和外金屬膜64可當(dāng)作涂層使用或與陶瓷上釉材料混合并被 作為普通上釉工藝的一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用。圖4顯示了一具體實(shí)施方式
的一系列步 驟，其中內(nèi)金屬膜62和外金屬膜64被應(yīng)用作為涂層。此處，操作框66代表 導(dǎo)電金屬應(yīng)用的準(zhǔn)備階段。 -般的，其會(huì)包括將具體的材料融成液體狀態(tài)。 其也可包括從備選材料中制備作為油墨或油漆的材料的過(guò)程。其他可能的準(zhǔn) 備工作包括制備粉末狀的導(dǎo)體金屬材料，該粉末狀的導(dǎo)體金屬材料將應(yīng)用于 預(yù)燒結(jié)操作過(guò)程中。選擇性方框68詢(xún)問(wèn)這里的材料是否具有耐高溫和耐腐蝕 的性能。如果沒(méi)有，如以銅作例子，導(dǎo)電金屬則可應(yīng)用在非腐蝕性環(huán)境如氮 氣或氬氣保護(hù)氣氛時(shí)的絕緣體26上。這被表示在功能框70中。其后，可在 金屬膜上涂一種保護(hù)性的釉層或其他非腐蝕性涂層,以應(yīng)付高溫腐蝕的問(wèn)題。 此步驟如框72所示，其后跟隨著固化處理74。如果是除銅以外的金或者其 他任何鉑族的元素被選作此導(dǎo)電金屬材料，由于此導(dǎo)電金屬不再需要擔(dān)心被 腐蝕的問(wèn)題，因此可在固化處理74之前，如功能框圖76所示，直接應(yīng)用于 絕緣體26上。如具體實(shí)施方式
所示的被制成油墨或油漆狀態(tài)的導(dǎo)電金屬材料 在應(yīng)用于絕緣體26上時(shí)可采用涂刷、浸漬、滾刷、噴涂、絲網(wǎng)或其他任何已 知的將液體涂層應(yīng)用于剛性基層的操作方法。
在其中一些應(yīng)用中，若希望增加火花塞的容量，可以通過(guò)將包含有一層 類(lèi)似釉或其他高電介性的永久性材料的絕緣材料應(yīng)用于內(nèi)金屬膜和/或外金 屬膜的的多層材料的夾層之中。如圖6， 6a， 6b所示，我們將單撇標(biāo)記加在 先前引用過(guò)的標(biāo)號(hào)上。此處，外屬薄膜以一對(duì)被非導(dǎo)電夾層63'隔開(kāi)的組合 微板62'表示。此對(duì)組合徼板62'有效的將外金屬膜的表面面積擴(kuò)增了一 倍，這樣實(shí)質(zhì)上增加了它的帶電能力。雖然圖中未示出，但內(nèi)金屬膜64'也 可以以跟外金屬膜同樣的組合形式構(gòu)成。且多于2層的組合微板62'也是可行的。這種可選設(shè)計(jì)能有效增加電容的有效表面積，并不會(huì)導(dǎo)致實(shí)際增加火
花塞24'的軸長(zhǎng)或徑向直徑以至于超過(guò)特定的尺寸要求。
在圖7, 7a， 7b中，表示了本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式
。雙撇標(biāo)記加在 先前出現(xiàn)過(guò)的標(biāo)號(hào)上，以使其表示更為方便。在此具體實(shí)施方式
中，外金屬 膜上端包含一折彎兩次的彎折微板62",其夾在非導(dǎo)電夾層63"的中間。與 圖2和3中的具體實(shí)施方式
相比，其最終構(gòu)型呈現(xiàn)出三倍的帶電表面區(qū)域。 內(nèi)金屬膜64"可相似的形成一彎折的微板，或形成圖6a和6b所示的組合微 板，或形成如圖2和3所示的一單層。同時(shí)，可以將微板62"和夾層63"折 彎兩次以上，由此產(chǎn)生大于3層的結(jié)構(gòu)構(gòu)型。
對(duì)照此第一和第二可選實(shí)施例，圖4顯示的框圖步驟可包含一詢(xún)問(wèn)框77 以詢(xún)問(wèn)是否已使用了足夠多的金屬膜層。如果答案是"否"，那么流程圖進(jìn)一 步流向方框78，在固化步驟80 (如需要此步驟)之前在此添加一電介層。框 圖步驟隨后重復(fù)并添加另一層金屬膜。此循環(huán)一直重復(fù)直到詢(xún)問(wèn)框77詢(xún)問(wèn)后 得到肯定的答案，才會(huì)跳出這個(gè)循環(huán)。其后，最后的拋光操作可在方框82 中完成，根據(jù)本發(fā)明的目的最終得到的此火花塞24'即是最終產(chǎn)品。
圖5還顯示了本發(fā)明的另一種應(yīng)用方法。這里，在容器84中提供一適 合的導(dǎo)電金屬材料，在容器86中提供一種陶瓷釉材料。這些成份混合在一起 形成一耐久性的，耐高溫的絕緣體26上的傳導(dǎo)涂層。根據(jù)此種技術(shù)，即便如 銅這樣的具有在高溫環(huán)境下易于被化學(xué)氧化的材料，也會(huì)被免于腐蝕和免于 滲入絕緣體26的內(nèi)部。如方框90所示，經(jīng)過(guò)特殊制備的釉層隨后被應(yīng)用在 絕緣體26上。釉層在92中固化以至于最后的傳導(dǎo)涂層附滿(mǎn)絕緣體表面并可 使用。詢(xún)問(wèn)框94詢(xún)問(wèn)是否需要將多層材料添加到導(dǎo)體涂層中。如果答案肯定， 可能需要在郞中形成一介電層，并在步驟恥添加一新釉層之前，于步驟98 中將該介電層固化。然而，如果只是在絕緣體26中添加一單層金屬膜，或絕 緣體26中已包含有足夠的層時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，絕緣體26會(huì)經(jīng)下一步的拋光 操作100以制備一經(jīng)充分拋光的火花塞24。
明顯的，根據(jù)本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式
，本發(fā)明還可以做出各種變化, 即凡是依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變 化與修飾，皆落入本實(shí)用新型專(zhuān)利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)的火花塞，所述的火花塞包括一基本為管狀的陶瓷絕緣體，具有一外表面和一內(nèi)表面；一金屬殼，圍繞所述陶瓷絕緣體外表面至少一部分，所述金屬殼包括至少一接地電極；一中央電極，位于所述陶瓷絕緣體內(nèi)，并與所述絕緣體的內(nèi)表面相配準(zhǔn)，所述中央電極包括一上終端和與接地電極相反方向的一下點(diǎn)火端，并在它們中間確定一火花間隙；所述陶瓷絕緣體包括一外金屬膜和一內(nèi)金屬膜，所述外金屬膜位于所述陶瓷絕緣體至少部分外表面的上，并與所述金屬殼電接觸，所述內(nèi)金屬膜位于陶瓷絕緣體至少部分內(nèi)表面的上，并與所述中央電極電接觸，所述內(nèi)金屬膜和所述外金屬膜相互間被陶瓷絕緣體電性隔離，并用于響應(yīng)所述中央電極和所述金屬殼之間的電勢(shì)差而儲(chǔ)存兩者間電能的電荷。
2、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述陶瓷絕緣體包括帶 有一圓周面的回轉(zhuǎn)體，所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜圍繞所述相應(yīng)內(nèi)表面和外表 面在整個(gè)圓周面上延伸。
3、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外金屬 膜包含一涂覆層。
4、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外金屬 膜包含一上釉混合物。
5、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外金屬 膜包含一導(dǎo)電性金屬材料，所述導(dǎo)電性金屬材料選自金，亂鉬，銠，銥， 鈀，鋨或釕。
6、 如權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，進(jìn)一步包括一應(yīng)用在所 述內(nèi)金屬膜和外金屬膜之上的保護(hù)性的涂層。
7、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，至少一個(gè)所述的內(nèi)金屬 膜和外金屬膜包含多個(gè)分離的金屬層，該金屬層作為金屬微板組合在一起并 且彼此間被相應(yīng)的多層電絕緣層隔開(kāi)。
8、 如權(quán)利要求7所述的火花塞，其特征在于，在所述分離的金屬層之 間的所述電絕緣層包括上釉材料。
9、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，至少一個(gè)所述的內(nèi)金屬 膜和外金屬膜包含一彎折的微板以及作為一整體相互疊置的電絕緣層。
10、 如權(quán)利要求9所述的火花塞，其特征在于，所述的電絕緣層包含上 釉材料。
11、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述的陶瓷絕緣體有一 長(zhǎng)度，所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜延伸的長(zhǎng)度短于所述陶瓷絕緣體的長(zhǎng)度。
12、 一種火花點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，所述點(diǎn)火系統(tǒng)包括-—電源；—點(diǎn)火線圈，連接于所述電源用于生高電壓；—切換設(shè)備，連接于點(diǎn)火線圈，用以在精確設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)分配點(diǎn)火 線圈上的高電壓；至少一火花塞，與所述切換設(shè)備電連接，所述火花塞包含一含有一外表 面和一內(nèi)表面的基本為管狀的陶瓷絕緣體；一金屬殼圍繞陶瓷絕緣體外表面 的至少一部分，所述金屬殼包括至少一接地電極； 一中央電極位于陶瓷絕緣 體內(nèi)，并與絕緣體的內(nèi)表面相配準(zhǔn)，所述中央電極包括一上終端和與接地電 極相對(duì)置的一下點(diǎn)火端，并在它們中間有一火花間隙，且陶瓷絕緣體包括位 于陶瓷絕緣體至少部分外表面上并與金屬殼電接觸的一外層金屬膜，并且一 內(nèi)金屬膜位于所述陶瓷絕緣體至少部分內(nèi)表面上，并與中央電極電接觸，所 述陶瓷絕緣體在內(nèi)金屬膜和外金屬膜之間形成一電介質(zhì)，并在其間形成一電 場(chǎng)，以隨著在火花間隙形成的火花放電。
13、 如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述的陶瓷絕緣體 包括帶有一圓周而的回轉(zhuǎn)體，所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜圍繞所述內(nèi)表面和外 表面在整個(gè)圓周面上延伸至。
14、如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外 金屬膜包含一涂覆層。
15、如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外 金屬膜包含一上釉混合物。
16、 如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)金屬膜和外 金屬膜包含一導(dǎo)電性金屬材料，所述材料選自金，銅，鉑，銠，銥，鈀，鋨 或釕。
17、 如權(quán)利要求16所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一應(yīng)用 在所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜之上的保護(hù)性的涂層。
18、 如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)所述的內(nèi) 金屬膜和外金屬膜包含多個(gè)分離的金屬層，該金屬層作為金屬徽板組合在一 起并且彼此間被相應(yīng)的多層電絕緣層隔開(kāi)。
19、 如權(quán)利要求18所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，在所述分離的金屬 層之間的所述電絕緣層包括一上釉材料。
20、 如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)所述的內(nèi) 金屬膜和外金屬膜包含一彎折的微板以及作為一個(gè)整體相互疊置的電絕緣辰o
21、 如權(quán)利要求20所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述的電絕緣層包 含一上釉層。
22、 如權(quán)利要求12所述的點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征在于，所述的陶瓷絕緣體有一長(zhǎng)度,所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜延伸的長(zhǎng)度短于所述陶瓷絕緣體的長(zhǎng)度。
23、 一種制作火花塞的方法，包含以下步驟-成型一基本為回轉(zhuǎn)管形體的陶瓷絕緣體，所述陶瓷絕緣體包括一外表面 和一內(nèi)表面；用一金屬殼圍繞陶瓷絕緣體至少一部分外表面； 附接一接地電極于所述金屬殼；將一包括一上終端和一下點(diǎn)火端的中央電極插入陶瓷絕緣體的內(nèi)表面； 確定中央電極的點(diǎn)火端的方向使其與所述接地電極上對(duì)置并以在其間確 定一火花間隙；將金屬膜涂裝于所述陶瓷絕緣體的至少一部分內(nèi)表面和外表面，以至所 述陶瓷絕緣體在所述相對(duì)的金屬膜之間形成一電介質(zhì)，并在其間形成一電場(chǎng), 以隨著在所述火花間隙形成的火花放電。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的涂裝步驟包括圍 繞所述絕緣體的所述內(nèi)和外表面的整個(gè)圓周面沉積金屬膜。
25、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的涂裝步驟包括添 加一上釉混合物。
26、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的涂裝步驟包括在 所述內(nèi)金屬膜和外金屬膜上附加一保護(hù)性的涂層。
27、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的涂裝步驟包括創(chuàng) 建以組合微板為形式的多個(gè)分離的金屬層并用電絕緣層將各個(gè)微板隔開(kāi)。
28、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的涂裝步驟包括折 疊一微板層以及附著于微板層上的絕緣層以形成一彎折的構(gòu)型。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包含一體式電容的火花塞，通過(guò)向管狀絕緣體的內(nèi)外表面附加金屬膜而增加其火花的強(qiáng)度。當(dāng)一電勢(shì)差產(chǎn)生于內(nèi)外金屬表面時(shí)，該絕緣體會(huì)蓄積一電荷。隨著火花點(diǎn)火，該蓄積的電荷會(huì)于火花間隙釋放。該內(nèi)金屬膜和外金屬膜可被用作絕緣體表面的油墨或涂料，或與上釉混合物混合，以形成導(dǎo)電涂層。組合型或折彎型的微板可形成于內(nèi)外金屬膜內(nèi)從而增加帶電表面的表面積。該金屬膜可特別選自不會(huì)移入到陶瓷絕緣體的多孔基體內(nèi)部的材料，比如金，鉑，銅，或任意一鉑族的金屬材料。
文檔編號(hào)H01T13/20GK101421891SQ200780013176
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者詹姆斯·D·呂科瓦基 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾公司