[发明专利]设有具铂点火端的电极的点火装置及其构造方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及火花塞及其他点火装置，特别是涉及具有铂点火端的电极及其构造方法。

背景技术

火花塞领域中，不断需要改进耐腐蚀性能，减小火花塞中心电极与接地电极之间的击穿电压。已有建议采用贵金属电极，或更普通地，在标准金属电极上涂敷贵金属点火端的设计。典型地，将点火端形成垫或钉，焊接至电极末端。

在构造具有贵金属的点火端时，也需要不断改进贵金属点火端材料连接至通常由镍合金制成的电极材料的可靠性。例如，第6,132,277号美国专利中，该专利已转让给本申请的受让人，贵金属通过电阻焊接于电极的平面上，然后在其上面再进行电阻焊接。而且，优选的，在电阻焊接之后，贵金属点火端被成形为所需形状，然后再次电阻焊接，以便进一步将点火端稳固设置于可能在成形过程中已松动或者可能在初始电阻焊接过程中就没有牢固连接的电极上。

在第5,811,915号美国专利中，公开了中心电极上固设贵金属的火花塞的另一构造。该第5,811,915号专利通过第一次电阻焊接将由铱或其合金形成的贵金属片设置于电极上。在电阻焊接加工过程中，贵金属片保持未熔化状态，并被推向电极，以便渗透进熔融的电极材料中，从而形成围绕贵金属片外周的凸起部分。随后，将激光束以45度入射角照射在电极凸起部分上的点位上，该点位为大致彼此相对的两点，来熔化电极中渗透的凸起部分和邻近该凸起部分的贵金属片的侧面。因此，激光焊接接缝延伸进位于在先已渗入熔融电极材料的贵金属片下表面之上的贵金属片侧面。然后，通过绕轴旋转电极，沿贵金属片的整个外周进行另一次外周激光焊接。

在第6,705,009号美国专利中，公开了中心电极上固设贵金属的火花塞的另一构造。该第6,705,009号专利通过第一次电阻焊或摩擦焊接将连续贵金属线圈的平直端连接至中心电极锥形点火端的平直端。在该第一次焊接过程中，贵金属线的端头与中心电极的端头形成平直的对接焊缝结合。然后，剪断贵金属线，采用激光器围绕断线与中心电极之间的第一焊缝的外周进行第二次焊接。

在第6,819,031号美国专利中，公开了中心电极上固设有贵金属的火花塞的另一构造。该6,819,031号专利通过临时的电阻焊接或夹具将贵金属片连接至中心电极，然后围绕贵金属片和中心电极的交界面的整个圆周进行激光焊接，从而形成第一焊接层。接着，沿中心电极的纵轴移动激光器，形成围绕所述交界面整个圆周的第二焊接，随后可能形成多个附加焊接层，各附加焊接层沿电极的纵轴轴向变动。

在第6,827,620号美国专利中，公开了中心电极上固设有贵金属的火花塞的另一构造。该第6,827,620号专利通过临时电阻焊接将贵金属片连接至中心电极，之后进行最终激光焊接。该贵金属片是铱或铱合金材料制成的柱形件。在该临时电阻焊接过程中，用足够的力压贵金属片，令该柱形片的未熔部分嵌入电极中，嵌入部分优选不超过0.1mm。

具有贵金属点火端的所有已知电极构造，包括以上讨论的那些电极构造，均具有其潜在缺点。一些可能的缺点包括，制造成本增加，可使用的点火端材料或其结合有限。同样地，本发明试图解决已知构造中存在的这些或任何其他潜在问题。

发明内容

根据本发明构造的用于内燃机的点火装置包括具有开口的壳体和设于所述壳体中的绝缘件。该绝缘件的一端经所述壳体中的所述开口暴露。中心电极安装于所述绝缘件中，其自由端部延伸超过所述绝缘件。接地电极从所述壳体延伸，其一部分相对所述中心电极的自由端部设置，与该自由端之间形成火花隙。所述中心电极或接地电极至少之一具有铂或铂基合金点火端。电阻焊接接缝将所述点火端结合至所选电极，该电阻焊接接缝限定所述点火端的下表面，该下表面嵌入所选电极外表面下方第一距离。交叠激光焊接熔池的连续焊珠形成于所述点火端外周之上并进一步将该点火端结合至所选电极。该交叠焊接熔池在所选电极所述外表面下方延伸第二距离，以使该第二距离大于所述第一距离。

本发明的另一方面包括一种用于点火装置的电极组件。该电极组件包括具有外表面的电极本体和具有下表面和外周的点火端。电阻焊接接缝将所述点火端下表面结合至所述电极本体，以使所述下表面嵌入所述外表面下方第一距离。交叠激光焊接熔池的连续焊珠池形成于所述点火端外周之上，该交叠焊接熔池在所选电极本体外表面下方延伸第二距离，其中该第二距离大于所述第一距离。