專利名稱：裝配有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞頭部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一裝配有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞頭部。
背景技術(shù)：
在一內(nèi)燃機(jī)中，特別在一狄塞爾類型內(nèi)燃機(jī)中，公知地在每個(gè)汽缸處安裝一預(yù)熱火花塞。這個(gè)預(yù)熱火花塞通常擰緊在一汽缸蓋頂上。所述預(yù)熱火花塞通常地包括一管狀主體，在該主體外表上具有一螺紋部分，該螺紋部分使得其可以固定在實(shí)施于所述汽缸蓋頂部的一相應(yīng)的孔內(nèi)。一旦該主體安裝在其孔內(nèi)，其一部分位于所述燃燒室內(nèi)，另一部分—稱為預(yù)熱火花塞頭部—位于所述燃燒室外。在所述燃燒室內(nèi)的部分承載一指狀物，該指狀物內(nèi)有一加熱電極。這個(gè)電極由一芯供給，所述芯貫穿所述管狀主體，且自身由通常位于所述預(yù)熱火花塞頭部的一連接器供給電能。
公知的，一壓力傳感器可放置在這樣一預(yù)熱火花塞的頭部。該傳感器預(yù)設(shè)用來測(cè)量所述相應(yīng)燃燒室內(nèi)的壓力。對(duì)該壓力的了解，使得可以通過優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)效率和減少其消耗，更好地調(diào)整內(nèi)燃機(jī)。借助該傳感器，還能擁有一污染更小的內(nèi)燃機(jī)。
所述預(yù)熱火花塞頭部?jī)?nèi)放置一壓力傳感器的行為，加之供給電能給所述預(yù)熱火花塞的芯的連接器，必須預(yù)設(shè)一大尺寸的預(yù)熱火花塞頭部。這首先提高了該預(yù)熱火花塞的成本，然后增加了所述預(yù)熱火花塞頭部的重量。事實(shí)上，所述預(yù)熱火花塞的主體整體地機(jī)械加工。該主體的最大直徑在所述頭部處，該處配有一抓攫區(qū)，其通常為六邊形，用于所述預(yù)熱火花塞的擰緊/擰松。因此，通過增加所述預(yù)熱火花塞頭部的直徑，就也增加了該抓攫區(qū)的直徑，并且導(dǎo)致加工成本增加。
另外指出的是，所述預(yù)熱火花塞頭部的大的重量可產(chǎn)生可能妨礙所述壓力測(cè)量的振動(dòng)，該壓力測(cè)量由位于所述預(yù)熱火花塞頭部?jī)?nèi)的傳感器實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一裝配有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞，其成本減少。優(yōu)選地，該預(yù)熱火花塞的頭部具有不大的重量并且不干擾位于所述預(yù)熱火花塞頭部?jī)?nèi)的傳感器進(jìn)行的壓力測(cè)量。
因此，本發(fā)明提出一預(yù)熱火花塞，其包括一預(yù)熱火花塞主體、放置在所述預(yù)熱火花塞主體內(nèi)的一壓力傳感器、所述主體外部的一螺紋區(qū)以及抓攫部件，所述抓攫部件通常是具有六邊形截面的柱體形狀，其允許所述主體的抓攫及其在相應(yīng)螺紋中的擰緊。
根據(jù)本發(fā)明，所述抓攫部件由合成材料制成。
以這個(gè)方式，所述主體的部分一該部分用于保持所述預(yù)熱火花塞不同組件和用于允許這些組件裝配在一螺紋孔中—可具有一減小的直徑。通常，如最開始所指出的，一預(yù)熱火花塞的主體融合有截面為六邊形的一部分，以易于所述預(yù)熱火花塞的擰緊，并且所述主體從一圓柱形金屬桿開始整體地機(jī)械加工。使用的所述桿的直徑由所述抓攫區(qū)截面直徑確定。本發(fā)明提出的解決方法使得可以減小用于實(shí)施所述預(yù)熱火花塞主體(通常是鋼的)的毛坯材料桿的直徑，并因此通過主要是降低機(jī)械加工操作成本而降低該主體的成本。使用的所述合成材料可以是聚酰胺(polyamide)，例如PA6.6或PA6.12。
有利地，所述抓攫部件與所述壓力傳感器和所述預(yù)熱火花塞主體實(shí)施一復(fù)合模制。以這個(gè)方式，這些用合成材料制成的抓攫部件有效地保護(hù)所述壓力傳感器不受任何外界沖擊。
根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞可另外包括一加熱電極和連接部件，所述連接部件一方面用于所述加熱電極的電能供給，另一方面用于傳輸由所述壓力傳感器發(fā)送的信號(hào)。在這種情況下，這些連接部件有利地復(fù)合模制，以得到保護(hù)。
這樣一預(yù)熱火花塞的一第一實(shí)施變型可設(shè)置為所述連接部件形成一陽(yáng)連接器，其與所述抓攫部件一起僅形成一單體零件；而另一變型可設(shè)置為所述連接部件與電線相連，且這些電線突出在所述預(yù)熱火花塞主體復(fù)合模制部分之外。
為了根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞的所述抓攫區(qū)與所述主體之間一更好的連接，所述預(yù)熱火花塞主體在至少其一部分周邊上具有例如在抓攫部件旁的牙紋。如果所述主體是一管狀主體，那么所述牙紋是例如縱向的，以更好的傳遞一擰緊(或擰松)扭矩。
本發(fā)明還涉及包括至少一個(gè)如上文所描述的預(yù)熱火花塞的一內(nèi)燃機(jī)。


從下文參照附圖給出的描述中更好地得到本發(fā)明的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，其中[16]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞以及一陰連接器的透視圖，[17]圖2從另一角度比例放大地示出圖1的預(yù)熱火花塞，[18]圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一預(yù)熱火花塞的側(cè)視圖，[19]圖4是圖3所示預(yù)熱火花塞的縱向剖視圖，以及[20]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞的第三實(shí)施方式的透視圖。
具體實(shí)施例方式常規(guī)地，圖示的全部預(yù)熱火花塞包括一主體2和一指狀物4。
所述主體2是總體圓柱形的一管狀元件。所述主體外表面上具有一螺紋區(qū)6，該螺紋區(qū)使得所述主體2以及與此主體相關(guān)的所述預(yù)熱火花塞組件可以固定在一螺紋孔中。這樣，所述預(yù)熱火花塞可固定在一內(nèi)燃機(jī)，特別是一柴油型內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋頂(tête)上。
所述主體2承載所述指狀物4。當(dāng)所述預(yù)熱火花塞安裝在一汽缸蓋上時(shí)，所述指狀物4位于一燃燒室內(nèi)。在該指狀物的內(nèi)部，公知地，有一加熱電極(未示出)，該加熱電極由一芯8(圖4)供給電能，所述芯貫穿所述管狀主體2。
在與所述指狀物4相對(duì)的一邊，所述預(yù)熱火花塞承載一壓力傳感器10，該傳感器用于測(cè)量在相應(yīng)的燃燒室內(nèi)的壓力。所述壓力傳感器10通常是一壓電傳感器。其測(cè)量由所述燃燒室內(nèi)的氣壓施加在所述指狀物4上的力。
在圖1所示實(shí)施方式中，所述預(yù)熱火花塞頭部，即處于與所述指狀物4相對(duì)的這個(gè)預(yù)熱火花塞的部分，用合成材料實(shí)施。從外部看，所述預(yù)熱火花塞頭部具有兩部分一第一部分—其形成一抓攫區(qū)12，和一第二部分—其形成一陽(yáng)連接器14。實(shí)施所述預(yù)熱火花塞頭部所使用的合成材料可以是聚酰胺，例如PA6.6或PA6.12。
所述抓攫區(qū)12在所述主體2的延長(zhǎng)部分上，與所述主體2是共軸的，并具有一六邊形橫截面。這個(gè)抓攫區(qū)12固定在所述主體2上。所述抓攫區(qū)是例如復(fù)合模制在該主體2上的。這個(gè)抓攫區(qū)12用于所述預(yù)熱火花塞的擰緊和擰松。這樣一預(yù)熱火花塞的緊固扭矩與用合成材料實(shí)施的所述抓攫區(qū)12是相協(xié)調(diào)的。
所述陽(yáng)連接器14形成所述預(yù)熱火花塞頭部的第二部分，其使得所述預(yù)熱火花塞可以與外部電連接。該連接一方面允許所述指狀物4的加熱電極的電能供給，另一方面允許所述壓力壓電傳感器10的測(cè)量信號(hào)的傳送。該陽(yáng)連接器還具有三個(gè)觸點(diǎn)一第一觸點(diǎn)16，其與所述預(yù)熱火花塞的芯8相連(回路接地)，和另外兩觸點(diǎn)18，其每一個(gè)與一壓力壓電傳感器10的集電極相連(參見圖2)。
該陽(yáng)連接器14設(shè)計(jì)用于接受一相應(yīng)的陰連接器20。所述陰連接器，如圖1所示，是例如裝配有一固定系統(tǒng)22，該固定系統(tǒng)具有一插口 因而，所述陽(yáng)連接器14相應(yīng)地在其外表面具有一銷24，該銷與所述陰連接器20的固定系統(tǒng)22配合。出自所述陰連接器20的兩根電線，一根對(duì)應(yīng)所述指狀物4的加熱電極的能量供給，另一根對(duì)應(yīng)所述壓力傳感器10的信號(hào)輸送。
在這個(gè)實(shí)施方式中，所述壓力傳感器10位于所述預(yù)熱火花塞頭部，并且是由形成所述抓攫區(qū)12和所述陽(yáng)連接器14的合成材料復(fù)合模制而成。
圖3和圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞的一實(shí)施變型。在這個(gè)實(shí)施方式中，所述預(yù)熱火花塞頭部也是由合成材料在所述主體2的端部上復(fù)合模制而成。在這個(gè)預(yù)熱火花塞頭部仍然有所述壓力傳感器10以及該傳感器與所述芯8的連接部件。在所述預(yù)熱火花塞頭部的外表面上，其還具有一抓攫區(qū)12。與圖1和圖2的預(yù)熱火花塞不同之處是，此處，所述陽(yáng)連接器和陰連接器是形成為一單體零件的。因而，電線例如通過焊接直接固定在所述傳感器10的觸點(diǎn)上和/或在所述芯8上。因而，所述壓力傳感器10、所述傳感器10與所述芯8的連接部件、以及所述主體2的上部分用合成材料復(fù)合模制而成，以形成一整體的頭部26。這個(gè)整體頭部26的外表面在至少其高度的一部分上具有一六邊形橫截面。在該整體頭部26外凸起的兩根電線一根對(duì)應(yīng)所述芯8的電能供給，另一根對(duì)應(yīng)所述信號(hào)傳輸，該信號(hào)在所述壓力傳感器10實(shí)施壓力測(cè)量時(shí)得到。當(dāng)然，在大多數(shù)情況下，一連接器(或兩分開的連接器)位于與所述預(yù)熱火花塞頭部相連的電線沒有圖示出的自由端部。
圖4示出圖3所述預(yù)熱火花塞的縱向剖面。該圖還示出所述預(yù)熱火花塞內(nèi)部的不同組件。在此涉及純粹為說明按照本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而給出一非限制性實(shí)例。在此提醒，本發(fā)明可用于任何類型的具有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞，并且不管為了傳輸由占據(jù)在燃燒室內(nèi)的壓力施加給壓力傳感器的力所使用的方式。
在圖4所示實(shí)施方式中，所述主體2承載一中間管狀零件28，其上安裝有所述指狀物4。這個(gè)中間管狀零件28的目的是將所述指狀物4與所述主體2絕緣。
所述指狀物4擰緊配合在所述中間管狀零件28的下端部。所述中間管狀零件也通過擰緊配合固定在所述主體2的下端部。
所述管狀零件28穿過整個(gè)主體2。在所述預(yù)熱火花塞的頭部旁邊，該中間管狀零件28具有一喇叭口(évasement)，其中放置有所述壓力傳感器10。
所述燃燒室內(nèi)的氣壓施加作用力在所述指狀物4上。該作用力通過一套管30傳輸給傳感器，該套管由例如陶瓷材料制成。
如圖4所示，用合成材料的所述復(fù)合模制形成所述整體頭部26，特別由于在所述中間管狀零件28中形成的喇叭口，該復(fù)合模制件很好的保持在所述主體2上。該喇叭口形成一肩部，所述整體頭部26支靠著所述肩部并阻止該頭部回退。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一預(yù)熱火花塞的一實(shí)施變型，通過上文參照?qǐng)D4描述的其他部件，該實(shí)施變型使得合成材料制成的所述部分可以很好的保持。在圖5所示的實(shí)施方式中可發(fā)現(xiàn)一整體頭部26′，從該整體頭部26′突出兩導(dǎo)電線。
在圖5所示實(shí)施方式中，所述主體2，例如用鋼制成，在其上部(即所述預(yù)熱火花塞頭部的旁邊)具有一區(qū)域，該區(qū)域在其外周邊具有縱向牙紋32。這樣，這些牙紋形成一槽，當(dāng)一擰緊(或擰松)扭矩作用在所述頭部上時(shí)，特別是作用在所述抓攫區(qū)12處時(shí)，該槽有利于更好地通過所述整體頭部26，驅(qū)動(dòng)所述主體2轉(zhuǎn)動(dòng)。
上文描述的全部實(shí)施方式使得可以得到裝配有一壓力傳感器的一預(yù)熱火花塞，該預(yù)熱火花塞的成本小于也裝配有這樣一傳感器的現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱火花塞。在這些預(yù)熱火花塞中，所述頭部通常放置有所述壓力傳感器，所述頭部有相對(duì)大的一直徑。所述預(yù)熱火花塞的主體—即現(xiàn)有技術(shù)預(yù)熱火花塞的主體—由鋼加工制成。因此，首先使用一柱形桿，其直徑對(duì)應(yīng)所述預(yù)熱火花塞頭部直徑。這樣，得到一大的加工成本。特別如圖4和圖5可見，所述主體2的直徑明顯小于所述預(yù)熱火花塞頭部的外直徑。因而，實(shí)施所述抓攫區(qū)的行為—所述抓攫區(qū)允許所述預(yù)熱火花塞在對(duì)應(yīng)的一合成材料制成的螺紋孔中擰緊和擰松—使得可以明顯地減小先前提到的材料制成的所述桿的直徑，該材料用來實(shí)施這個(gè)預(yù)熱火花塞主體。
使用復(fù)合材料以制成所述抓攫區(qū)，除了可以使得所述成本降低之外，所述復(fù)合材料在所述預(yù)熱火花塞頭部處的使用使得可以得到其他重要的優(yōu)點(diǎn)。
因此，所述復(fù)合材料的使用使得可以減少所述預(yù)熱火花塞頭部的重量。實(shí)際上，所述復(fù)合材料的密度相對(duì)通常用來實(shí)施該頭部的鋼的密度是較小的。所述重量的減少有利于位于該頭部?jī)?nèi)的所述壓力傳感器更好地測(cè)量壓力。事實(shí)上，當(dāng)其內(nèi)安裝有所述預(yù)熱火花塞頭部的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，所述預(yù)熱火花塞頭部承受振動(dòng)。這些振動(dòng)可成為所述壓力傳感器記錄到的信號(hào)中的噪音的源頭。通過減少所述預(yù)熱火花塞頭部的重量，相對(duì)于所述壓力傳感器的通頻帶，移開所述預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)固有頻率。從而，所述預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)傳輸給傳感器，不會(huì)干擾所述傳感器進(jìn)行的測(cè)量。
所述傳感器和連接部件的復(fù)合模制還使得可以保證該傳感器和這些連接部件處很好的密封性。因而，所述復(fù)合模制使得可以保護(hù)所述傳感器，所述保護(hù)使得可以提高所述傳感器的可靠度和使用壽命。
本發(fā)明并不被限制在作為非限制性實(shí)施例的上述記載的實(shí)施方式中。它還涉及本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的各種實(shí)施變型。
權(quán)利要求
1.預(yù)熱火花塞，其包括一預(yù)熱火花塞主體(2)、放置在所述預(yù)熱火花塞主體(2)內(nèi)的一壓力傳感器(10)、所述主體(2)外部的一螺紋區(qū)(6)以及抓攫部件(12)，所述抓攫部件通常是具有六邊形截面的柱體形狀，其允許所述主體(2)的抓攫及其在相應(yīng)螺紋中的擰緊，其特征在于，所述抓攫部件(12)由合成材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述抓攫部件(12)與所述壓力傳感器(10)和所述預(yù)熱火花塞主體實(shí)施一復(fù)合模制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述的預(yù)熱火花塞另外包括一加熱電極和連接部件，所述連接部件一方面用于所述加熱電極的電能供給，另一方面用于傳輸由所述壓力傳感器(10)發(fā)送的信號(hào)，其特征在于，這些連接部件復(fù)合模制在所述預(yù)熱火花塞主體(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述連接部件形成一陽(yáng)連接器(14)，該陽(yáng)連接器與所述抓攫部件(12)一起僅形成一單體零件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述連接部件與電線相連，其特征在于，這些電線突出在所述預(yù)熱火花塞主體(2)的復(fù)合模制部分(16)之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述預(yù)熱火花塞主體(2)在至少其一部分周邊上具有在所述抓攫部件(12)旁的牙紋(32)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)熱火花塞，其特征在于，所述主體(2)是一管狀主體，其特征在于，所述牙紋(32)是縱向的。
8.內(nèi)燃機(jī)，特別是狄塞爾類型的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的預(yù)熱火花塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一預(yù)熱火花塞，其包括一預(yù)熱火花塞主體(2)、放置在所述預(yù)熱火花塞主體(2)內(nèi)的一壓力傳感器、所述主體(2)外部的一螺紋區(qū)(6)以及抓攫部件(12)，所述抓攫部件通常是具有六邊形截面的柱體形狀，其允許所述主體(2)的抓攫及其在相應(yīng)螺紋中的擰緊，這些抓攫部件(12)由合成材料制成。
文檔編號(hào)F23Q7/00GK1977129SQ200580013136
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者M·布卡爾, B·拉斯特, C·帕特里, A·拉蒙, J·伯羅斯, S·戈雷蒂 申請(qǐng)人:西門子Vdo汽車公司, 聯(lián)合莫古爾燃料有限公司