具有改进的接地电极定向的火花塞及形成方法技术

提供了一种制造用于旋拧入内燃机的气缸盖(28)中的火花塞(20)的方法。火花塞(20)包括壳体(24)，该壳体具有相对于壳体外表面(64)和接地电极(34)设置在预定旋转位置(a)的螺纹(26)。相对于接地电极(34)的螺纹(26)位置将接地电极(34)置于燃烧室(22)中并且相对于发动机部件的期望位置，从而允许接地电极(34)提供稳健可靠的点火。当形成多个火花塞(20)时，各壳体(24)中的螺纹(26)被重复地且精确地形成于预定旋转位置(a)，这是通过将接地电极(34)、螺纹(26)以及螺纹形成装置(102)的模具(76)定位在特定位置而实现的。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的接地电极定向的火花塞及形成方法相关申请的交叉引用这个美国部分继续专利申请要求2015年10月5日提交的美国继续申请序列号No.14/875,277的权益，该美国部分继续专利申请要求2014年10月20日提交的美国分案申请序列号No.14/518,166的权益，该美国分案申请要求2012年1月13日提交的美国申请序列号No.13/350,140(现在的美国专利号No.8,866,369)的权益，该美国申请要求2011年1月13日提交的美国临时申请序列号No.61/432,403的权益，上述美国申请的内容通过引用而整体结合于本文中。
技术介绍
1.专利
本专利技术总体上涉及用于内燃机的火花塞及其制造方法。2.相关技术内燃机的火花塞通常包括螺纹旋拧到气缸盖的孔中并延伸到燃烧室中的金属壳体，用于提供火花以点燃燃烧室中燃料和空气的可燃混合物。在中心电极和接地电极之间提供火花，该中心电极和接地电极应当适当地定位在燃烧室中，以便提供燃料-空气混合物的可靠且稳健的点火。如果没有适当的定位，火花可能不会提供稳健的点火，或者可能不会提供燃料-空气混合物的任何点火。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种对内燃机的火花塞的壳体进行螺纹成形加工的更精确和可重复的方法。根据一个实施例，该方法包括，提供延伸到壳体下表面并且包括壳体外表面的壳体，其中，壳体包括壳体承座，该壳体承座具有面向壳体下表面的凸台(ledge)；以及，提供从附接面(attachmentsurface)纵向地延伸的接地电极。在将壳体和接地电极设置在螺纹形成装置中之前，将接地电极的附接面附接到壳体下表面。该方法还包括，确定壳体外表面中的螺纹相对于壳体承座的凸台的起始位置。确定起始位置的步骤是基于壳体在气缸盖内的期望位置。该方法还包括，确定壳体外表面中的螺纹的预定旋转位置。然后，该方法包括，将壳体和附接的接地电极放置在螺纹形成装置的一组螺纹加工模具(threadingdie)之间，使得壳体承座的凸台位于相对于螺纹加工模具的螺纹的起始位置的指定距离处。该方法还包括，将接地电极放置在相对于将通过螺纹加工模具形成于壳体外表面中的螺纹的起始位置已知的旋转位置处。然后，该方法包括，旋转螺纹加工模具，以在壳体外表面中的预定旋转位置处形成螺纹。根据第二实施例，一种对至少一个壳体进行螺纹加工的方法包括：提供延伸到壳体下表面并且包括壳体外表面的壳体，所述壳体包括具有面向壳体下表面的凸台的壳体承座；以及提供从附接面纵向地延伸的接地电极。在将壳体和接地电极设置在螺纹形成装置中之前，将接地电极的附接面附接到壳体下表面。该方法进一步包括，确定将要通过螺纹形成装置的螺纹加工模具而形成的螺纹的起始位置，其中，该起始位置基于其中将要使用壳体的气缸盖中的壳体的期望位置。该方法接下来包括，将壳体和附接的接地电极设置在螺纹形成装置的螺纹加工模具之间，其中，将壳体设置在螺纹加工模具之间的步骤包括，使壳体承座的凸台与设置在相对于所述螺纹的起始位置的指定距离处的表面相接合。该方法还包括，确定壳体外表面中的螺纹相对于接地电极的旋转位置的预定旋转位置。该方法然后包括，旋转螺纹加工模具，并且在壳体外表面中的预定旋转位置处形成螺纹。根据第三示例性实施例，一种对至少一个壳体进行螺纹加工的方法包括，提供延伸到壳体下表面并且包括壳体外表面的壳体，其中所述壳体包括壳体承座，所述壳体承座具有面向所述壳体下表面的凸台；以及提供从附接面纵向地延伸的接地电极。该方法接下来包括，确定壳体承座的凸台的纵向位置，该纵向位置是壳体下表面和凸台之间的距离。该方法还包括，将壳体和附接的接地电极放置在螺纹形成装置的一组螺纹加工模具之间，使得壳体承座的凸台相对于螺纹加工模具的螺纹的起始位置处于指定距离处。将壳体承座的凸台放置在相对于螺纹的起始位置的指定距离处的步骤包括，将壳体下表面设置在位于模具之间的实体调整特征上，并且调整实体调整特征的相对于模具螺纹的起始位置。该方法还包括将附接的接地电极放置在相对于螺纹加工模具的螺纹的起始位置已知的旋转位置。该方法接下来包括，旋转螺纹加工模具以在壳体外表面中的预定旋转位置处形成螺纹。本专利技术的另一方面包括一种制造用于内燃机并包括根据第一、第二或第三实施例的方法制造的带螺纹壳体的至少一个火花塞的方法。本专利技术的另一方面提供了一种制造包括火花塞的内燃机的方法，该火花塞带有根据第一、第二或第三实施例制造的带螺纹壳体。本专利技术的其它方面提供了根据第一、第二或第三实施例的方法制造的带螺纹壳体；包括根据第一、第二或第三示例性实施例的方法制造的带螺纹壳体的火花塞；以及包括根据第一、第二或第三示例性实施例的方法制造的带螺纹壳体的内燃机。当壳体旋拧入气缸盖中时，火花塞的接地电极相对于气缸盖和燃烧室中的其它部件定向在燃烧室中的期望位置。接地电极的位置允许火花塞提供燃料-空气混合物的更可靠和有效率的点火。附图的简要说明本专利技术的其它优点将容易理解，因为当结合附图考虑时通过参考下面的详细描述，其变得更好理解，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的螺纹旋拧在气缸盖中的火花塞的截面图；图1A是根据本专利技术的一个实施例的包括螺纹和附接的接地电极的壳体的一部分的侧视图，其中螺纹相对于接地电极设置在预定角度；图2是在壳体中形成螺纹之前的根据本专利技术的一个实施例的壳体和接地电极的截面图；图3是根据本专利技术的一个实施例的定向工具的图示；图4是根据本专利技术另一实施例的定向工具的透视图；图4A是图4的定向工具的侧视图；图4B是图4的定向工具的截面图；图5是图3的定向工具的透视图，其设置在根据本专利技术的一个实施例的螺纹形成装置中；图6是在定位接地电极并形成螺纹之前，设置在图5的定向工具上的附接的接地电极和壳体的透视图；图7是在定位接地电极之后并在形成螺纹之前，设置在图5的定向工具上的附接的接地电极和壳体的透视图。，图8是根据第一、第二或第三替代方法形成的示例性带螺纹壳体和接地电极的侧视图；图9是根据第一、第二或第三替代方法形成的示例性带螺纹火花塞和接地电极的侧视图；图10是设置在第一替代方法中使用的螺纹加工模具附近的示例性带螺纹壳体和接地电极的侧视图；图11是设置在第二替代方法中使用的螺纹加工模具附近的示例带螺纹壳体和接地电极的侧视图；和图12是设置在第三替代方法中使用的螺纹加工模具附近的示例性带螺纹壳体和接地电极的侧视图。具体实施方式本专利技术的一个方面提供了火花塞20，用于提供火花以点燃燃烧室22的燃料和空气的可燃混合物。火花塞20包括具有螺纹26的金属壳体24，螺纹26连接到具有匹配螺纹的部件，典型地为内燃机的气缸盖28。火花塞20的壳体24围绕绝缘体30和中心电极32。接地电极34连接到壳体下表面36，如图1所示。螺纹26形成在预定位置并相对于接地电极34成预定角度α。通过在相对于接地电极34的预定位置处形成壳体24的螺纹26，火花塞20可以相对于气缸盖28和燃烧室中的其它部件(例如燃料喷射器)定向在期望的位置，从而允许火花塞20提供燃料-空气混合物的更可靠和有效率的点火。本专利技术的另一方面提供了一种使用定向工具38形成火花塞20的方法，以定位接地电极34并对准壳体24，使得螺纹26形成在相对于接地电极34的预定位置中。中心电极32由导电材料形成，所述导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对内燃机的火花塞的壳体进行螺纹加工的方法，包括以下步骤：提供延伸到壳体下表面并包括壳体外表面的壳体，所述壳体包括壳体承座，所述壳体承座具有面向所述壳体下表面的凸台；提供从附接面纵向地延伸的接地电极，其中，所述接地电极的附接面在所述壳体和所述接地电极设置在螺纹形成装置中之前附接到所述壳体下表面；确定要在所述壳体外表面中相对于所述壳体承座的凸台形成的螺纹的起始位置，确定所述螺纹的起始位置的步骤是基于所述壳体在所述气缸盖中的期望位置；确定所述壳体外表面中的所述螺纹的预定旋转位置；将所述壳体和所述附接的接地电极放置在所述螺纹形成装置的一组螺纹加工模具之间；将所述壳体放置在所述一组螺纹加工模具之间的所述步骤包括，将所述凸台相对于所述螺纹加工模具的螺纹的起始位置设置在指定距离处；和旋转所述螺纹加工模具，以在所述壳体外表面中在所述预定旋转位置处形成所述螺纹。

【技术特征摘要】
2017.01.26 US 15/417,0071.一种对内燃机的火花塞的壳体进行螺纹加工的方法，包括以下步骤：提供延伸到壳体下表面并包括壳体外表面的壳体，所述壳体包括壳体承座，所述壳体承座具有面向所述壳体下表面的凸台；提供从附接面纵向地延伸的接地电极，其中，所述接地电极的附接面在所述壳体和所述接地电极设置在螺纹形成装置中之前附接到所述壳体下表面；确定要在所述壳体外表面中相对于所述壳体承座的凸台形成的螺纹的起始位置，确定所述螺纹的起始位置的步骤是基于所述壳体在所述气缸盖中的期望位置；确定所述壳体外表面中的所述螺纹的预定旋转位置；将所述壳体和所述附接的接地电极放置在所述螺纹形成装置的一组螺纹加工模具之间；将所述壳体放置在所述一组螺纹加工模具之间的所述步骤包括，将所述凸台相对于所述螺纹加工模具的螺纹的起始位置设置在指定距离处；和旋转所述螺纹加工模具，以在所述壳体外表面中在所述预定旋转位置处形成所述螺纹。2.根据权利要求1所述的方法，包括确定所述壳体承座的凸台的纵向位置，所述纵向位置是所述壳体下表面和所述凸台之间的距离。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接地电极的周向位置、要在所述壳体外表面中形成的所述螺纹的起始位置、所述壳体外表面中的所述螺纹的所述预定旋转位置中的至少一者，由位于所述壳体承座的凸台处的标点来确定。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述标点通过在所述凸台处创建基准线来确定。5.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述壳体外表面中的所述螺纹的所述预定旋转位置的步骤包括，计算关于所述接地电极的周向位置从所述标点到所述螺纹的距离。6.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述壳体外表面中的所述螺纹的所述预定旋转位置的步骤包括，测量所述接地电极相对于所述标点的周向位置。7.根据权利要求1所述的方法，包括使所述螺纹加工模具返回到指定的初始位置，并且设定所述模具以预定的旋转角度和速度旋转，以准备对另一壳体进行螺纹加工。8.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述壳体和所述附接的接地电极放置在所述螺纹形成装置的一组螺纹加工模具之间的所述步骤包括：将所述壳体承座的凸台与位于所述模具之间的表面相接合，所述表面设置在相对于待在所述壳体外表面中形成的所述螺纹的起始位置的指定距离处。9.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述凸台接合的所述表面由可互换的插入件、所述螺纹加工模具之一或设置在所述螺纹加工模具之一上的材料来提供。10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述壳体和所述附接的接地电极放置在所述螺纹形成装置的一组螺纹加工模具之间的所述步骤包括，将所述凸台相对于所述螺纹加工模具的螺纹的起始位置设置在指定距离处。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述凸台相对于所述螺纹加工模具的螺纹的起始位置设置在指定距离处的所述步骤包括，将所述壳体下表面设置在位于所述模具之间的实体调整特征上，并相对于所述模具的螺纹的起始位置来调整所述实体调整特征的位置。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述实体调整特征的顶面具有用以容纳所述接地电极的切口或用于定位所述接地电极的槽。13.根据权利要求1所述的方法，包括将所述壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：内森·A·汤姆森，凯文·J·科瓦尔斯基，杰里米·M·博曼，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US