專利名稱：裝配有一壓力傳感器的預熱火花塞頭部的制作方法
技術領域：
本發明涉及一裝配有一壓力傳感器的預熱火花塞頭部。
背景技術：
在一內燃機中，特別在一狄塞爾類型內燃機中，公知地在每個汽缸處安裝一預熱火花塞。這個預熱火花塞通常擰緊在一汽缸蓋頂上。所述預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施于所述汽缸蓋頂部的一相應的孔內。一旦該主體安裝在其孔內，其一部分位于所述燃燒室內，另一部分—稱為預熱火花塞頭部—位于所述燃燒室外。在所述燃燒室內的部分承載一指狀物，該指狀物內有一加熱電極。這個電極由一芯供給，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熱火花塞的頭部。該傳感器預設用來測量所述相應燃燒室內的壓力。對該壓力的了解，使得可以通過優化內燃機效率和減少其消耗，更好地調整內燃機。借助該傳感器，還能擁有一污染更小的內燃機。
所述預熱火花塞頭部內放置一壓力傳感器的行為，加之供給電能給所述預熱火花塞的芯的連接器，必須預設一大尺寸的預熱火花塞頭部。這首先提高了該預熱火花塞的成本，然后增加了所述預熱火花塞頭部的重量。事實上，所述預熱火花塞的主體整體地機械加工。該主體的最大直徑在所述頭部處，該處配有一抓攫區，其通常為六邊形，用于所述預熱火花塞的擰緊/擰松。因此，通過增加所述預熱火花塞頭部的直徑，就也增加了該抓攫區的直徑，并且導致加工成本增加。
另外指出的是，所述預熱火花塞頭部的大的重量可產生可能妨礙所述壓力測量的振動，該壓力測量由位于所述預熱火花塞頭部內的傳感器實施。
發明內容
本發明的目的是提供一裝配有一壓力傳感器的預熱火花塞，其成本減少。優選地，該預熱火花塞的頭部具有不大的重量并且不干擾位于所述預熱火花塞頭部內的傳感器進行的壓力測量。
因此，本發明提出一預熱火花塞，其包括一預熱火花塞主體、放置在所述預熱火花塞主體內的一壓力傳感器、所述主體外部的一螺紋區以及抓攫部件，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螺紋中的擰緊。
根據本發明，所述抓攫部件由合成材料制成。
以這個方式，所述主體的部分一該部分用于保持所述預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械加工。使用的所述桿的直徑由所述抓攫區截面直徑確定。本發明提出的解決方法使得可以減小用于實施所述預熱火花塞主體(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熱火花塞主體實施一復合模制。以這個方式，這些用合成材料制成的抓攫部件有效地保護所述壓力傳感器不受任何外界沖擊。
根據本發明的一預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送的信號。在這種情況下，這些連接部件有利地復合模制，以得到保護。
這樣一預熱火花塞的一第一實施變型可設置為所述連接部件形成一陽連接器，其與所述抓攫部件一起僅形成一單體零件；而另一變型可設置為所述連接部件與電線相連，且這些電線突出在所述預熱火花塞主體復合模制部分之外。
為了根據本發明的一預熱火花塞的所述抓攫區與所述主體之間一更好的連接，所述預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。
本發明還涉及包括至少一個如上文所描述的預熱火花塞的一內燃機。
從下文參照附圖給出的描述中更好地得到本發明的細節和優點，其中[16]圖1示出根據本發明的一預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的預熱火花塞，[18]圖3是根據本發明的另一預熱火花塞的側視圖，[19]圖4是圖3所示預熱火花塞的縱向剖視圖，以及[20]圖5是根據本發明的一預熱火花塞的第三實施方式的透視圖。
具體實施例方式常規地，圖示的全部預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6，該螺紋區使得所述主體2以及與此主體相關的所述預熱火花塞組件可以固定在一螺紋孔中。這樣，所述預熱火花塞可固定在一內燃機，特別是一柴油型內燃機的汽缸蓋頂(tête)上。
所述主體2承載所述指狀物4。當所述預熱火花塞安裝在一汽缸蓋上時，所述指狀物4位于一燃燒室內。在該指狀物的內部，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相對的一邊，所述預熱火花塞承載一壓力傳感器10，該傳感器用于測量在相應的燃燒室內的壓力。所述壓力傳感器10通常是一壓電傳感器。其測量由所述燃燒室內的氣壓施加在所述指狀物4上的力。
在圖1所示實施方式中，所述預熱火花塞頭部，即處于與所述指狀物4相對的這個預熱火花塞的部分，用合成材料實施。從外部看，所述預熱火花塞頭部具有兩部分一第一部分—其形成一抓攫區12，和一第二部分—其形成一陽連接器14。實施所述預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12在所述主體2的延長部分上，與所述主體2是共軸的，并具有一六邊形橫截面。這個抓攫區12固定在所述主體2上。所述抓攫區是例如復合模制在該主體2上的。這個抓攫區12用于所述預熱火花塞的擰緊和擰松。這樣一預熱火花塞的緊固扭矩與用合成材料實施的所述抓攫區12是相協調的。
所述陽連接器14形成所述預熱火花塞頭部的第二部分，其使得所述預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的測量信號的傳送。該陽連接器還具有三個觸點一第一觸點16，其與所述預熱火花塞的芯8相連(回路接地)，和另外兩觸點18，其每一個與一壓力壓電傳感器10的集電極相連(參見圖2)。
該陽連接器14設計用于接受一相應的陰連接器20。所述陰連接器，如圖1所示，是例如裝配有一固定系統22，該固定系統具有一插口 因而，所述陽連接器14相應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22配合。出自所述陰連接器20的兩根電線，一根對應所述指狀物4的加熱電極的能量供給，另一根對應所述壓力傳感器10的信號輸送。
在這個實施方式中，所述壓力傳感器10位于所述預熱火花塞頭部，并且是由形成所述抓攫區12和所述陽連接器14的合成材料復合模制而成。
圖3和圖4示出根據本發明的一預熱火花塞的一實施變型。在這個實施方式中，所述預熱火花塞頭部也是由合成材料在所述主體2的端部上復合模制而成。在這個預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。在所述預熱火花塞頭部的外表面上，其還具有一抓攫區12。與圖1和圖2的預熱火花塞不同之處是，此處，所述陽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合模制而成，以形成一整體的頭部26。這個整體頭部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應所述芯8的電能供給，另一根對應所述信號傳輸，該信號在所述壓力傳感器10實施壓力測量時得到。當然，在大多數情況下，一連接器(或兩分開的連接器)位于與所述預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所述預熱火花塞的縱向剖面。該圖還示出所述預熱火花塞內部的不同組件。在此涉及純粹為說明按照本發明的一預熱火花塞的內部結構而給出一非限制性實例。在此提醒，本發明可用于任何類型的具有一壓力傳感器的預熱火花塞，并且不管為了傳輸由占據在燃燒室內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穿過整個主體2。在所述預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示出根據本發明的一預熱火花塞的一實施變型，通過上文參照圖4描述的其他部件，該實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所示的實施方式中可發現一整體頭部26′，從該整體頭部26′突出兩導電線。
在圖5所示實施方式中，所述主體2，例如用鋼制成，在其上部(即所述預熱火花塞頭部的旁邊)具有一區域，該區域在其外周邊具有縱向牙紋32。這樣，這些牙紋形成一槽，當一擰緊(或擰松)扭矩作用在所述頭部上時，特別是作用在所述抓攫區12處時，該槽有利于更好地通過所述整體頭部26，驅動所述主體2轉動。
上文描述的全部實施方式使得可以得到裝配有一壓力傳感器的一預熱火花塞，該預熱火花塞的成本小于也裝配有這樣一傳感器的現有技術的預熱火花塞。在這些預熱火花塞中，所述頭部通常放置有所述壓力傳感器，所述頭部有相對大的一直徑。所述預熱火花塞的主體—即現有技術預熱火花塞的主體—由鋼加工制成。因此，首先使用一柱形桿，其直徑對應所述預熱火花塞頭部直徑。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熱火花塞頭部的外直徑。因而，實施所述抓攫區的行為—所述抓攫區允許所述預熱火花塞在對應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，該材料用來實施這個預熱火花塞主體。
使用復合材料以制成所述抓攫區，除了可以使得所述成本降低之外，所述復合材料在所述預熱火花塞頭部處的使用使得可以得到其他重要的優點。
因此，所述復合材料的使用使得可以減少所述預熱火花塞頭部的重量。實際上，所述復合材料的密度相對通常用來實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內的所述壓力傳感器更好地測量壓力。事實上，當其內安裝有所述預熱火花塞頭部的內燃機運行時，所述預熱火花塞頭部承受振動。這些振動可成為所述壓力傳感器記錄到的信號中的噪音的源頭。通過減少所述預熱火花塞頭部的重量，相對于所述壓力傳感器的通頻帶，移開所述預熱火花塞頭部的振動固有頻率。從而，所述預熱火花塞頭部的振動傳輸給傳感器，不會干擾所述傳感器進行的測量。
所述傳感器和連接部件的復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，所述復合模制使得可以保護所述傳感器，所述保護使得可以提高所述傳感器的可靠度和使用壽命。
本發明并不被限制在作為非限制性實施例的上述記載的實施方式中。它還涉及本領域技術人員所理解的各種實施變型。
權利要求
1.預熱火花塞，其包括一預熱火花塞主體(2)、放置在所述預熱火花塞主體(2)內的一壓力傳感器(10)、所述主體(2)外部的一螺紋區(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.根據權利要求1所述的預熱火花塞，其特征在于，所述抓攫部件(12)與所述壓力傳感器(10)和所述預熱火花塞主體實施一復合模制。
3.根據權利要求1或2所述的預熱火花塞，其特征在于，所述的預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)發送的信號，其特征在于，這些連接部件復合模制在所述預熱火花塞主體(2)上。
4.根據權利要求3所述的預熱火花塞，其特征在于，所述連接部件形成一陽連接器(14)，該陽連接器與所述抓攫部件(12)一起僅形成一單體零件。
5.根據權利要求3所述的預熱火花塞，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熱火花塞主體(2)的復合模制部分(16)之外。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的預熱火花塞，其特征在于，所述預熱火花塞主體(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.根據權利要求6所述的預熱火花塞，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.內燃機，特別是狄塞爾類型的內燃機，其特征在于，其包括至少一個根據權利要求1至7所述的預熱火花塞。
全文摘要
本發明涉及一預熱火花塞，其包括一預熱火花塞主體(2)、放置在所述預熱火花塞主體(2)內的一壓力傳感器、所述主體(2)外部的一螺紋區(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)的抓攫及其在相應螺紋中的擰緊，這些抓攫部件(12)由合成材料制成。
文檔編號F23Q7/00GK1977129SQ200580013136
公開日2007年6月6日 申請日期2005年4月19日 優先權日2004年4月27日
發明者M·布卡爾, B·拉斯特, C·帕特里, A·拉蒙, J·伯羅斯, S·戈雷蒂 申請人:西門子Vdo汽車公司, 聯合莫古爾燃料有限公司