專利名稱：具有感應(yīng)焊接和激光加強(qiáng)焊接的點(diǎn)火尖端的點(diǎn)火裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及一火花塞及其他點(diǎn)火裝置，更具體地涉及具有貴金屬的點(diǎn)火尖端的電極及其制造方法。
背景技術(shù)：
在火花塞領(lǐng)域，需要不斷地提高耐腐蝕性能和降低火花塞的中心和接地電極之間 的擊穿電壓。由此提出了各種使用貴金屬電極或，更為普遍的在標(biāo)準(zhǔn)金屬電極上涂敷貴金 屬點(diǎn)火尖端的各種設(shè)計(jì)。通常，點(diǎn)火尖端由墊或鉚釘形成，然后焊接到電極端上。在用貴金屬，也被稱為稀有金屬構(gòu)造點(diǎn)火尖端時(shí)，也需要不斷地提高貴金屬點(diǎn)火 尖端材料連接于電極材料的可靠性，該電極材料通常由鎳合金制成。例如，在指定轉(zhuǎn)讓給本 申請人:的美國專利6，132，277中，貴重金屬放置于電極的平面上，電阻焊接，然后再電阻焊 接。而且，貴重金屬點(diǎn)火尖端的所要求的形狀優(yōu)選為在電阻焊接之后形成，然后可再電阻焊 接以進(jìn)一步將點(diǎn)火尖端固定到電極，該電極可能在成形過程中已經(jīng)松弛或可能在開始的電 阻焊接中沒有牢固連接。在美國專利5，811，915中，公開了另一種將貴金屬芯片固定于電極的火花塞的構(gòu) 造。該專利教導(dǎo)通過第一次電阻焊接將由銥或其合金形成的貴金屬芯片連接于電極。在 電阻焊接操作中，貴金屬芯片保持未融化狀態(tài)，并被擠向電極使其陷入已融化的電極材料， 從而形成芯片外周長的突出部分。隨后，在傾斜為45度的電極的突出部分上應(yīng)用激光束定 位，如圖所示大致是彼此相對的兩點(diǎn)，以融化被抵緊的電極的突出部分和突出部分鄰近的 貴金屬芯片的側(cè)面。據(jù)此，激光焊縫在其下表面上延伸入貴金屬芯片的側(cè)表面，該下表面預(yù) 先陷入融化的電極材料。然后，通過繞其軸旋轉(zhuǎn)電極，進(jìn)行完全沿著貴金屬芯片外緣的另一 邊緣激光焊接。在美國專利6，705，009中，公開了另一種將貴金屬芯片固定于電極的火花塞的構(gòu) 造。該專利教導(dǎo)通過第一次電阻或摩擦焊接將一連續(xù)貴金屬線的扁平端連接于中心電極的 錐形點(diǎn)火尖端的扁平端。在第一次焊接中，線的末端與中心電極的末端形成對頭焊縫。然 后線被截?cái)?，并在截?cái)嗑€和中心電極之間通過激光圍繞第一焊道的外緣完成第二次焊接。在美國專利6，819，031中，公開了另一種將貴金屬芯片固定于電極的火花塞的構(gòu) 造。該專利教導(dǎo)通過臨時(shí)電阻焊接或夾具將貴金屬芯片連接于中心電極，然后圍繞貴金屬 芯片與中心電極的接口的整個(gè)外周進(jìn)行激光焊接以形成第一焊接層。然后，沿著中心電極 的縱軸移動激光以完成圍繞接口的整個(gè)外周的第二次焊接，此后可能有另外的焊接層，每 個(gè)另外的焊接層沿著電極的縱軸橫向移動。在美國專利6，827，620中，公開了另一種將貴金屬固定于電極的火花塞的構(gòu)造。 該專利教導(dǎo)通過臨時(shí)電阻焊接將貴金屬芯片連接于中心電極，其后完成最終激光焊接。貴 金屬芯片是柱形的銥元素或銥合金材料。在臨時(shí)電阻焊接中，芯片被足夠的外力壓緊以將 未融化的柱形芯片部分嵌入電極，優(yōu)選為少于0. 1mm。
在已知的具有貴金屬點(diǎn)火尖端的電極構(gòu)造中，包括上述所討論的，每個(gè)都伴隨著 潛在的缺陷。這些可能的缺陷包括，生產(chǎn)成本的提高，可使用的點(diǎn)火尖端材料的類型的受限 制，以及上述缺點(diǎn)的組合。因此，在此所討論和/或所引用的其他問題中，本發(fā)明的主題是 尋找彌補(bǔ)在已知構(gòu)造中存在的這些或其他潛在問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火裝置包括具有開口的殼體和固定于殼體內(nèi) 的絕緣體。通過殼體內(nèi)的開口露出絕緣體的一端。中心電極被安裝于絕緣體內(nèi)并在具有一 延伸至絕緣體外的末端的外表面。接地電極從殼體延伸，其接地電極的一部分位于中心電 極末端的對面以定義之間的火花隙。中心電極具有最初通過電阻焊接結(jié)合于其末端的貴金 屬點(diǎn)火尖端。一相互交疊的激光焊池的連續(xù)焊珠圍繞點(diǎn)火尖端的外緣延伸至與中心電極的 點(diǎn)火尖端進(jìn)一步結(jié)合。焊池形成從點(diǎn)火尖端延伸至中心電極外表面的圓形肩部的至少一部 分。 本發(fā)明的另一方面包括用于點(diǎn)火裝置的電極裝置。該電極裝置具有一帶有外表面 的電極主體和一帶有下表面和外緣的點(diǎn)火尖端。電阻焊縫將點(diǎn)火尖端下表面結(jié)合于電極主 體，以便下表面嵌入外表面一第一距離。圍繞點(diǎn)火尖端的外緣形成一相互交疊的激光焊池 的連續(xù)焊珠，其激光焊池在電極主體外表面下延伸一第二距離，該距離比第一距離大。本發(fā)明的又一方面包括用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火裝置的構(gòu)造方法。該方法包括提供殼體 和固定于殼體內(nèi)的絕緣體，使得絕緣體的一端通過殼體內(nèi)的開口露出。然后，在絕緣體內(nèi)安 裝具有一外表面的中心電極主體，其中心電極主體的點(diǎn)火尖端區(qū)域延伸至絕緣體外。然后 具有一外表面的接地電極從殼體延伸，其接地電極主體的點(diǎn)火尖端區(qū)域位于中心電極主體 點(diǎn)火尖端區(qū)域的對面以定義之間的火花隙。然后，提供至少一段預(yù)成型的由貴金屬形成的 點(diǎn)火尖端材料。然后，將至少一段點(diǎn)火尖端材料電阻焊接于中心電極主體或接地電極主體 中的至少一個(gè)上，以至少部分形成點(diǎn)火尖端，其電阻焊縫定義點(diǎn)火尖端的下表面，該下表面 在外表面下一第一距離。然后，圍繞點(diǎn)火尖端的外緣激光焊接相互交疊的激光焊池的連續(xù) 焊珠，其焊池在外表面下延伸一第二距離，其中，該第二距離比第一距離大。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括點(diǎn)火裝置的構(gòu)造方法。該方法包括提供一具有外表面的 電極主體和一段預(yù)成型的貴金屬點(diǎn)火尖端材料。然后，將點(diǎn)火尖端材料電阻焊接于主體以 至少部分形成點(diǎn)火尖端并在外表面下一第一距離處定義一點(diǎn)火尖端的下表面。然后，圍繞 點(diǎn)火尖端的外緣激光焊接相互交疊的激光焊池的連續(xù)焊珠，使得焊池在外表面下延伸一第 二距離，其中，該第二距離比第一距離大。


結(jié)合以下對當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式和最佳形式的描述和所附附圖，本發(fā)明的這些和其 它特征和優(yōu)點(diǎn)將會被更容易理解，其中相似的特征用相似的數(shù)字表示，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的具有中心電極和接地電極的火 花塞的局部側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造接地電極的初始步驟的放大的局 部側(cè)視圖3是電阻焊接操作后的接地電極的放大的局部橫截面圖；圖4是成型操作后的接地電極的放大的局部橫截面圖；圖5是示出激光焊接操作中激光束的方向的接地電極的放大的局部側(cè)視圖；圖6是激光焊接操作后形成的接地電極的放大的局部橫截面圖；圖7是顯示成品形狀的接地電極的放大的局部頂視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的中心電極的初始步驟的放大的 局部側(cè)視圖；圖9是電阻焊接操作后形成的中心電極的放大的局部橫截面圖；圖10是示出激光焊接操作中激光束的方向的中心電極的放大的局部橫截面圖；
圖11是激光焊接操作后形成的中心電極的放大的局部橫截面圖；圖12是成型操作形成的成品形狀的中心電極的放大的橫截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的示出激光焊接操作中激光束的方向 的中心電極的放大的局部側(cè)視圖；圖14是示出激光焊接操作后成型的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的成品形狀的中心電極的放大 的橫截面圖；圖15是示出激光焊接操作后成型的另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的成品形狀的中心電極的放 大的橫截面圖；圖16與圖13相似，示出了在構(gòu)造圖15的中心電極時(shí)的激光焊接操作中的激光束 的方向；及圖17是示出了在構(gòu)造圖15的中心電極時(shí)的激光焊接操作中激光的大致路徑的平 面圖。
具體實(shí)施例方式更具體地參考附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方法構(gòu)造的火花塞 10的點(diǎn)火末端?；鸹ㄈ?0包括一金屬外殼或殼體12，一固定于于殼體12內(nèi)的絕緣體14，一 中心電極16，一接地電極18，和一對點(diǎn)火尖端20、22，該尖端各自位于中心和接地電極16、 18上彼此相對。殼體12可按傳統(tǒng)的方法由一金屬外殼構(gòu)成，并可包括標(biāo)準(zhǔn)螺紋24和一環(huán) 形下端26，接地電極18從該下端26延伸，例如通過焊接或其他方式連接于此。同樣的，除 了具有點(diǎn)火尖端20、22的中心和/或接地電極16、18根據(jù)本發(fā)明的方法構(gòu)造以外，火花塞 10的其他所有組件(包括圖未示的組件)可使用已知的技術(shù)和材料構(gòu)造。眾所周知，殼體12的環(huán)形端26定義一開口 28，絕緣體14優(yōu)選通過該開口 28延 伸。中心電極16通常通過玻璃封口或其他任何合適的方法安裝于絕緣體14內(nèi)。中心電極 16可具有任何合適的橫截面形狀，但通常呈大體呈圓柱形而其橫截面成弓形張開或相對于 點(diǎn)火尖端20相對端的較大直徑逐漸變細(xì)，以便于在絕緣體14內(nèi)容納和密封該末端。中心 電極16 —般通過露出的軸端30延伸至絕緣體14外。中心電極16由火花塞制造領(lǐng)域公知 的任何合適的導(dǎo)體制成，例如各種鎳和鎳基合金，例如還可包括銅或銅基合金的核的外表 包覆這些材料的。通過示例而非限制，接地電極18示為常見的大體呈矩形橫截面的90度弧形彎頭 的形式。接地電極18的一端32連接于殼體12以在此電氣和熱量連通，并優(yōu)選終止于大體與中心電極16相對的自由端34。在接地電極18的自由端34附近定義一點(diǎn)火部分或末端， 連同中心電極16的相應(yīng)點(diǎn)火末端，在其間定義一火花隙36。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，應(yīng)當(dāng)理解，接地電極18可具有多種配置，形狀和大小。
點(diǎn)火尖端20、22各自位于各個(gè)電極16、18的點(diǎn)火末端上使他們各自提供點(diǎn)火表面 21、23，用于發(fā)射或接受穿過火花隙36的電子。當(dāng)從上往下看點(diǎn)火尖端表面21、23時(shí)，例如 圖7中所示的表面23，這也同樣適用于點(diǎn)火尖端表面21，可見點(diǎn)火尖端表面21、23大體呈 圓形的幾何形狀，該形狀至少部分由后面討論的構(gòu)造方法所提供。多個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例 的點(diǎn)火尖端20、22由相對較軟并具有較低的熔點(diǎn)的貴金屬組成，已知的并被廣泛應(yīng)用的點(diǎn) 火尖端貴金屬包括銥，其熔點(diǎn)大約2447攝氏度。在此優(yōu)選使用的貴金屬是鉬，它的熔點(diǎn)大 約1，769攝氏度，或其合金，例如鉬-鎳，其具有更低的熔點(diǎn)溫度。然而，正如下面所討論的， 一些當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例也可用銥、銥合金，或其他貴金屬和甚至普通，非貴金屬。根據(jù)本發(fā)明，點(diǎn)火尖端20、22被首先電阻焊接于他們各自的電極16、18上，然后至 少部分地被激光焊接以進(jìn)一步確保連接于電極上以防止不必要的氧化物進(jìn)入點(diǎn)火尖端20、 22與電極16、18之間的焊縫。電阻焊縫形成一嵌入各電極16、18的外表面42下一第一距 離(d)的表面40。激光焊縫定義一交疊的焊池44，其延伸至各電極16、18的外表面42下 一第二距離(D)的，其中第二距離(D)比第一距離(d)大。為了幫助建立一可靠的焊縫，和 進(jìn)一步幫助抑制氧化物的進(jìn)入，形成的激光焊縫使得各點(diǎn)火尖端20、22不受激光焊池44的 咬邊的影響。相應(yīng)的，各激光焊池44形成牢固結(jié)合于各點(diǎn)火尖端20、22的側(cè)壁46，其中，由 于其是在外表面42下延伸時(shí)，側(cè)壁46或大體平行于點(diǎn)火尖端20、22的中心軸48和/或從 中心軸48徑向向外延伸。如圖2所示，作為示例而非限制，在構(gòu)造各電極16、18時(shí)，一預(yù)成型的鉬墊50在此 示例為優(yōu)選具有一弧形的、凸面或球形的表面52，更優(yōu)選為具有大致球面或球形，位于外表 面42上。該墊50隨后電阻焊接于電極16、18。在電阻焊接操作中，由于墊50的外壁52是 凸?fàn)畹?，如箭頭56所示，在外表面42上的電阻焊接操作中形成出現(xiàn)的任何氧化物54都將 排空。因此，墊50的大致球面52在焊接心軸(圖未示)的作用力下推入電極16、18的外 表面42內(nèi)，氧化物54從焊縫中被擠出。另外，大致凸?fàn)畹耐庑纬尸F(xiàn)出最小化的接觸面積， 理論上至少最初時(shí)，墊50和電極16、18之間的接觸是一個(gè)點(diǎn)，這將依次增加電阻焊接操作 中墊50和各電極16、18的電阻抗性，從而增加電阻焊接操作中產(chǎn)生的熱量。這有助于通過 在被連接的不同熔融材料之間提供牢固的聯(lián)系而形成可靠的電阻焊縫。當(dāng)兩種材料之間形 成合適的焊池時(shí)，并且當(dāng)將墊50擠壓入電極16、18的外表面42下所需的深度(d)時(shí)，外力口 的電流被切斷，而已形成的焊池通常不受氧化物雜質(zhì)的影響而凝固。然后，如圖3所示，墊50的一部分58可能需要進(jìn)一步成型以得到所需的成品形 狀。因此，墊50可鑄壓成型或其他方式成型使各點(diǎn)火尖端20、22的點(diǎn)火表面21、23大體扁 平并大致平行于電極16、18的外表面42，如圖4所示。成型點(diǎn)火尖端20、22后，建立一激光焊縫60以增加點(diǎn)火尖端20、22與各電極16、 18之間的機(jī)械強(qiáng)度，例如，通過示例而非限制，帶有燈泵脈沖ND-YAG激光器的GSI集團(tuán)JK 系列450450Watt-LumoniCS的套料鉆頭。應(yīng)當(dāng)理解，激光器可以是任何品牌的，也可應(yīng)用 YAG, C02的連續(xù)波激光或其他種類的激光。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，激光焊接能量被控制在 約1-1. 5J/pulse之間，焊接頻率在約75-85HZ之間，和光斑直徑在0. 008-0. 010英寸之間，以形成約0. 020英寸的直徑的各焊池。為了完成激光焊接，激光頭以及激光束62關(guān)于電極16、18和各被固定住的點(diǎn)火尖端20、22環(huán)轉(zhuǎn)。激光頭旋轉(zhuǎn)的速度優(yōu)選為約14Q-160rpm，而 優(yōu)選的脈沖/焊點(diǎn)數(shù)目為30-33。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)特定的應(yīng)用，上述提到的參數(shù)可以改變，而 且，根據(jù)需要，可使工件旋轉(zhuǎn)而激光束保持靜止。在激光焊接操作中，優(yōu)選使用一種氣體進(jìn) 行保護(hù)，如氬氣，例如，其中的保護(hù)氣體的流量按照最適合于該應(yīng)用進(jìn)行控制，如約0. 2cfm。如圖5所示，激光束62優(yōu)選相對于焊接表面42維持在約80_90度的方向上。此 夕卜，激光束的焦點(diǎn)優(yōu)選為盡可能地接近點(diǎn)火尖端墊的外緣64，并優(yōu)選在初始的電阻焊接中 在點(diǎn)火尖端20、22與各電極16、18之間的露出的焊縫接縫66的正上方，從而由脈沖激光器 形成相互交疊的焊池44的連續(xù)焊珠而完全覆蓋接縫66，如圖7所示。前面已經(jīng)指出，這有 助于提高點(diǎn)火尖端材料和電極之間的連接強(qiáng)度，同時(shí)還抑制氧化物進(jìn)入點(diǎn)火尖端20、22與 各電極16、18之間建立的焊縫。如圖6所示，各激光焊池44在電極16、18的外表面42下延伸一預(yù)定深度(D)，該 深度比點(diǎn)火尖端低于表面40的深度(d)要大。據(jù)此，激光焊池44在前述電阻焊接操作中 形成的電阻焊縫下延伸。由于激光束62的方向與電極16、18的外表面42接近于90度，形 成的激光焊池44使得他們不對材料形成定義點(diǎn)火尖端20、22的咬邊。如圖6所示，激光焊 池44在軸向截面上形成一大致截錐形的環(huán)狀線圈或環(huán)孔，其中各激光焊池44的內(nèi)側(cè)壁46 連接于各點(diǎn)火尖端20、22。固化的連續(xù)激光焊池的側(cè)壁46大體平行于從點(diǎn)火尖端20、22的 中心軸48和/或中心軸48徑向向外延伸。如圖8所示，在另一當(dāng)前優(yōu)選構(gòu)造中，特別是應(yīng)用到中心電極16時(shí)，不再使用最初 的球面鉬墊，而使用一具有大致截錐形末端152的鉬或鉬基鉚釘150用于連接中心電極以 形成一點(diǎn)火尖端120。結(jié)合前面關(guān)于球形或凸?fàn)畹谋砻娴拿枋?，如圖9中的箭頭56所示，在 初始的電阻焊接操作中，末端152的形狀有利于提高電阻和驅(qū)逐氧化物。因此，正如前述實(shí) 施例，鉬鉚釘150首先電阻焊接于中心電極16的末端外表面42。鉬鉚釘150優(yōu)選在末端居 中，其中與電極16的縱軸48基本同軸的末端環(huán)形表面70保持暴露并基本不受電阻焊接操 作的影響。其后，如上所述，鉬鉚釘150經(jīng)脈沖激光焊接操作進(jìn)一步連接于中心電極16。考 慮到中心電極16通常呈圓柱形，脈沖激光束62如上述討論環(huán)轉(zhuǎn)，或中心電極16旋轉(zhuǎn)而激 光束62保持在一個(gè)固定的位置上。激光焊池44以上述討論相同的方法形成，在此示例為 與中心電極16的側(cè)壁72徑向向內(nèi)間隔形成。因此，如圖11所示，一環(huán)狀圈74基本上不受 激光焊接操作的影響，保持在中心電極16的末端。完成激光焊接操作后，中心電極16被認(rèn) 為已成型并可使用。另外，如圖12所示，中心電極16的末端可通過例如切削操作形成一錐 形的圓錐壁76，該圓錐壁基本從連續(xù)的激光焊池44延伸到側(cè)壁72。優(yōu)選的，圓錐壁76臨 近激光焊池44形成，并從此處徑向向外些微間隔開，以致不接觸或延伸入激光焊池44。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的中心電極16的構(gòu)造中，如圖13和圖14所示，不是在中心電 極16的側(cè)壁72與激光焊池44之間留下一個(gè)不受影響的環(huán)孔74，激光焊接使得激光焊池 44徑向向內(nèi)延伸并與側(cè)壁72相連，或基本上彼此接近。這可以通過增加激光束62的能量 來實(shí)現(xiàn)，通過改變激光束62的光斑直徑，通過相對于電極16中心軸橫向移動激光束62，或 者它們的結(jié)合，因此由激光束脈沖產(chǎn)生的熱能的作用區(qū)域增大。如此，不需經(jīng)過二次切削操 作，激光焊池44優(yōu)選形成圓錐形或錐形表面，例如結(jié)合圖12所述。在又一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的中心電極16的構(gòu)造中，如圖15所示，激光焊接過程可完成以建立焊池的兩個(gè)分離的區(qū)域。相互交疊的第一焊池44的第一焊接區(qū)域可基本上由點(diǎn)火尖 端的材料形成，在此示例而非限制為鉚釘型點(diǎn)火尖端120，而圍繞第一焊池44的第二焊池 144的徑向向外的第二焊接區(qū)域可基本上由中心電極16的材料形成。雖然在此示例為鉚釘 型點(diǎn)火尖端，但應(yīng)該理解點(diǎn)火尖端還可以其他任何合適形狀構(gòu)造而成，例如，如上述關(guān)于點(diǎn) 火尖端20的討論，或其他。激光焊接的功率和速度可根據(jù)焊接材料的最適合方式?jīng)Q定，且 在激光束62與中心電極16的相對運(yùn)動中保持，以形成從第一焊池44徑向向外延伸到中心 電極16的側(cè)壁72的外表面176所需的倒圓表面。因此，激光焊接表面44，144作為成型的 倒圓表面，在此示例為凸?fàn)?，或者如果需要的話，可隨后進(jìn)行后續(xù)操作，例如研磨或拋光。如圖16和17所示，形成焊池44的第一焊接區(qū)域是通過相對于激光束62旋轉(zhuǎn)中 心電極16形成，例如通過旋轉(zhuǎn)刻度臺(圖未示)的旋轉(zhuǎn)裝置上的中心電極16約720度以 形成一對相互交疊的第一焊池44。然后，中心電極16的中心軸48相對于激光束62橫向移 動至激光束62聚焦在中心電極16的外緣的邊緣80，例如通過固定輸出激光外殼于手動滑 軌和伺服滑軌以允許激光束62相對于中心電極16移動。在一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)激 光束62大體聚焦在中心電極16的邊緣80時(shí)，激光束62偏離垂直方向約10度，在此垂直 方向示例中心電極16的中心軸48，然而，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)所需最終焊池144的幾何形狀，激 光束62與中心軸48的傾斜角度可從中心軸48調(diào)整約5-60度。將激光束62基本上聚焦 在外邊緣80的所需的傾斜角度上之后，中心電極16在刻度臺上至少旋轉(zhuǎn)360度以形成從 第一焊池44徑向向外的相互交疊的第二焊池144的第二焊接區(qū)域。根據(jù)激光功率、焊接時(shí) 間、電極16和點(diǎn)火尖端120所使用材料，中心電極16相對于激光束62的旋轉(zhuǎn)數(shù)目可以變 化。點(diǎn)火尖端120可由各種材料形成，例如鉬，銥或其他貴金屬，也可以提供各種完成形狀， 包括例如多層鉚釘或墊。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，如上所述的新型激光繞行過程可應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)，非 貴金屬點(diǎn)火尖端電極，在形成第二焊池144的第二焊 接區(qū)域的激光操作中，應(yīng)當(dāng)理解，中心 電極16的材料并沒有像切削操作那種減少，也沒有增加。顯然，根據(jù)上述公開和所附圖形，本發(fā)明的許多修正和變型是可能的。因此，應(yīng)當(dāng) 理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可不同于上述具體描述通過其他方式實(shí)施。
權(quán)利要求
一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火裝置，包括一具有開口的殼體；一固定于所述殼體內(nèi)的絕緣體，所述絕緣體的一端穿過所述殼體內(nèi)的開口露出；一安裝于所述絕緣體內(nèi)的中心電極，所述中心電極具有一延伸至絕緣體外的自由端的外表面，帶有從所述自由端延伸的點(diǎn)火尖端；一從所述殼體延伸的接地電極，所述接地電極的一部分位于所述中心電極的點(diǎn)火尖端對面并在其間定義一火花隙；及所述中心電極具有將所述點(diǎn)火尖端連接于所述中心電極的所述自由端的相互交疊的第一激光焊池，和從所述第一激光焊池徑向向外的相互重疊的第二焊池，形成從所述第一激光焊池延伸至所述中心電極的所述外表面的環(huán)形的倒圓表面。
2.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火裝置，其特征在于，所述中心電極的所述點(diǎn)火尖端是貴金jM o
3.如權(quán)利要求2所述的點(diǎn)火裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火尖端是鉬基的。
4.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火裝置，其特征在于，所述第一激光焊池基本上由所述點(diǎn)火 尖端的材料熔化后制成，所述相互交疊的第二焊池基本上由所述中心電極的材料熔化后制 成。
5.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火裝置，其特征在于，所述第一激光焊池和所述第二激光焊 池彼此分離。
6.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火裝置，其特征在于，所述倒圓表面是凸?fàn)畹摹?br> 7.—點(diǎn)火裝置的中心電極，包括一具有延伸至自由端的外表面的細(xì)長的電極主體； 一連接于所述自由端的點(diǎn)火尖端；及一將所述點(diǎn)火尖端連接于所述中心電極的所述自由端的相互交疊的第一激光焊池的 連續(xù)焊珠，和從所述第一激光焊池徑向向外的相互交疊的第二焊池的連續(xù)焊珠，形成從所 述第一激光焊池延伸至所述中心電極的所述外表面的環(huán)形倒圓表面。
8.如權(quán)利要求7所述的中心電極，其特征在于，所述點(diǎn)火尖端是貴金屬。
9.如權(quán)利要求7所述的中心電極，其特征在于，所述點(diǎn)火尖端是鉬基的。
10.如權(quán)利要求7所述的中心電極，其特征在于，所述第一激光焊池基本上由所述點(diǎn)火 尖端的材料熔化后制成，所述相互重疊的第二焊池基本上由所述中心電極的材料熔化后制 成。
11.如權(quán)利要求7所述的中心電極，其特征在于，所述第一激光焊池和所述第二激光焊 池彼此分離。
12.如權(quán)利要求7所述的中心電極，其特征在于，所述倒圓表面是凸?fàn)畹摹?br> 13.一種構(gòu)造中心電極的方法，包括提供一具有延伸至自由端的外表面的電極主體；提供一點(diǎn)火尖端材料；電阻焊接所述點(diǎn)火尖端材料于所述自由端；激光焊接所述點(diǎn)火尖端材料形成一相互重疊的第一激光焊池的連續(xù)焊珠；及 激光焊接形成從所述第一激光焊池徑向向外的相互交疊的第二焊池的連續(xù)焊珠，并形成從所述第一激光焊池延伸至所述中心電極的所述外表面的環(huán)形倒圓表面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括提供所述的點(diǎn)火尖端為貴金屬 o
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括提供的所述點(diǎn)火尖端的材料 為鉬基材料。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括基本上由所述點(diǎn)火尖端的材 料熔化后形成所述第一激光焊池。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括基本上由所述中心電極的材 料熔化后形成所述第二相互交疊的焊池。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使所述環(huán)形倒圓表面具有一 凸?fàn)钔獗砻妗?br> 19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括圍繞所述點(diǎn)火尖端移動激光 束形成所述第一激光焊池，從所述第一激光焊池徑向向外移動激光束，圍繞所述第一激光 焊池移動所述激光束形成所述第二激光焊池。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括相對于所述中心電極主體旋 轉(zhuǎn)所述激光束至少720度形成所述第一激光焊池。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括從所述中心電極主體的中心 軸傾斜所述激光束約5-60度以形成所述第二激光焊池。
全文摘要
一用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火裝置及其構(gòu)造方法，包括一殼體，帶有一絕緣體固定于其內(nèi)。一中心電極安裝于所述絕緣體內(nèi)。一接地電極從所述殼體延伸，其中心電極對面的接地電極的一部分定義一火花隙。中心電極具有一點(diǎn)火尖端，其中電阻焊縫首先將點(diǎn)火尖端連接于中心電極，基本上由點(diǎn)火尖端的材料形成的相互交疊的第一焊池的的連續(xù)焊珠將點(diǎn)火尖端進(jìn)一步連接于電極上。從第一焊池徑向向外形成的相互交疊的第二焊池的連續(xù)焊珠形成從所述第一焊池延伸至中心電極的外表面的倒圓表面。
文檔編號H01T21/02GK101842948SQ200880114019
公開日2010年9月22日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者保羅·廷韋爾, 凱文·杰伊·科瓦爾斯基 申請人:費(fèi)德羅-莫格爾點(diǎn)火公司