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WO2018145679A1 - Spark plug and method for producing a spark plug - Google Patents

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WO2018145679A1
WO2018145679A1 PCT/DE2017/200132 DE2017200132W WO2018145679A1 WO 2018145679 A1 WO2018145679 A1 WO 2018145679A1 DE 2017200132 W DE2017200132 W DE 2017200132W WO 2018145679 A1 WO2018145679 A1 WO 2018145679A1
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WO
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housing
housing part
spark plug
insulator
plug according
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/200132
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German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Kuhnert
Original Assignee
Dkt Verwaltungs-Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dkt Verwaltungs-Gmbh filed Critical Dkt Verwaltungs-Gmbh
Priority to EP20198706.2A priority Critical patent/EP3771049B1/en
Priority to EP17832910.8A priority patent/EP3406009B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/36—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the joint between insulation and body, e.g. using cement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/54—Sparking plugs having electrodes arranged in a partly-enclosed ignition chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Definitions

  • the present invention relates to a spark plug, in particular a prechamber spark plug, comprising a housing, a center electrode and a ground electrode. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a spark plug. Spark plugs of the type in question are well known in practice. In particular, pre-chamber spark plugs are known, which are used in particular for internal combustion engines, which operate on the principle of lean burn. Prechamber spark plugs have an antechamber which interacts with the combustion chamber of an internal combustion engine through transfer openings.
  • a pre-chamber spark plug is previously known, for example, from WO 03/071644 A1.
  • the known pre-chamber spark plug comprises a housing, an insulator with internal center electrode, an antechamber in the front housing area with at least one overflow channel to the combustion chamber of an internal combustion engine and a device for forming a spark gap.
  • the insulator is clamped in a two-part housing, wherein the housing parts are welded together at the periphery.
  • the insulator is held by the bias in the housing, which is generated by the internal stress or the shrinkage process after welding.
  • the local, selective heat input during welding leads to a circumferentially inhomogeneous bias in the housing and on the sealing surfaces. Therefore, leakages often occur with corresponding spark plugs, which must be avoided.
  • a spark plug comprising a housing and an insulator with internal center electrode is previously known.
  • the housing is formed in one piece. To produce the spark plug, the insulator is inserted into the housing and the upper edge of the housing is crimped. Furthermore, a deformation area is formed on the housing.
  • the present invention is therefore based on the object to design a spark plug in such a way and further that with a structurally simple means a stable and gas-tight spark plug is realized. Furthermore, a production method for a spark plug is to be specified.
  • a spark plug in particular a Vorschzündkerze, indicated with a housing, a center electrode and a ground electrode, wherein the center electrode is acted upon via an at least partially extending in an insulator supply line with electrical voltage and wherein the housing consists of a first housing part and a second housing part and accommodates at least a part of the insulator in itself and wherein the first housing part and / or the second housing part have a deformation region for clamping the insulator within the first housing part and the second housing part.
  • the housing is formed in two parts and has a deformation region which serves to clamp the housing parts with the insulator. Due to the two-part design of the housing, it is possible that facing away from the combustion chamber Housing particularly massive design, so that the risk of squeezing out of the insulator is significantly reduced at high pressure loads.
  • the latter can be heated and the two housing parts can be pressed against each other, so that a distortion of the insulator in the housing is established by the deformation of the deformation area and after the cooling of the deformation area. This ensures that there is a constant preload around the circumference of the housing.
  • the deformation region can have a reduced cross-sectional area.
  • the insulator may for example be made of a ceramic.
  • the first housing part and the second housing part may consist of different materials.
  • the materials may be, for example, steel, a nickel-based alloy, a copper-based alloy, etc.
  • At least one venting opening can be formed on the first housing part and / or on the second housing part.
  • the vent has the further advantage that in case of failure of the sealing function, the pressure on the vent is degraded before it comes to a squeezing of the insulator from the housing.
  • the first housing part and the second housing part may be connected to each other via a weld.
  • the weld can be produced for example by tungsten inert gas welding and / or a plasma welding process and / or a laser welding process.
  • a, in particular tubular, housing extension can be arranged on the housing.
  • the housing extension can be fixed to the housing, in particular the second housing part, via a welded connection.
  • the housing extension has a passage for an ignition line and / or that an electrically insulating material is arranged between the housing extension and the ignition line, in particular with a dielectric strength of more than 5 kV / mm.
  • the electrically insulating material may be for example a gel, in particular a silicone gel. This may preferably be a pourable two-component mixture.
  • At least one vent opening can be formed on the housing extension. This also serves as a security element, since in the event of failure of the sealing function of the spark plug pressure can escape through the vent opening, before it comes to a squeezing of the insulator from the housing.
  • a simplifiedsmitteil in particular a hexagon.
  • the connection between the first and the second housing part is not loaded when screwing the spark plug, so that there is no risk of damage to the connection.
  • first housing part Connecting the first housing part with the second housing part, heating a deformation region of the first housing part and / or the second housing part, preferably to above 600 ° C, and pressing the first housing part and the second housing part against each other.
  • a particularly robust and gas-tight spark plug can be produced by the combination of a two-part housing and a deformation area.
  • the deformation area is specifically heated, preferably to a temperature of over 600 ° C., and the housing parts are then pressed together.
  • the heated deformation region deforms and, after the deformation region has cooled, sets a tension of the insulator in the housing.
  • the deformation region after pressing can rest directly or indirectly under prestress on the insulator.
  • the housing parts can be welded together, for example by means of a tungsten inert gas welding process or a plasma welding process or a laser welding process.
  • the deformation region is heated by means of inductive heating. This has the advantage that the deformation region can be selectively heated annularly and homogeneously.
  • Fig. 1 in a schematic, partially sectional view of a first embodiment of a spark plug according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic side view of the spark plug of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a schematic, sectional view of a second
  • FIG. 4 is a schematic representation of an enlarged detail from FIG. 4.
  • a first embodiment of a spark plug according to the invention is shown.
  • the spark plug is designed as Vorschündkerze, it being expressly noted that the spark plug according to the invention does not necessarily have to be designed as Vorhuntzündkerze.
  • the spark plug comprises a housing 1, which encloses a part of an insulator 2.
  • the housing 1 has a first housing part 3 and a second housing part 4.
  • the housing parts 3, 4 are connected to each other via a weld 5.
  • Within the insulator 2 extends a supply line, not shown, via which the center electrode 6 can be acted upon by electrical voltage.
  • the center electrode 6 is realized in the illustrated embodiment in the form of two strips, each with arcuately curved ends. The ends of the strips act as a firing surface.
  • the first housing part 3 is used in the illustrated embodiment as a ground electrode 7.
  • the pre-chamber 8 is completed by a cap 9, wherein in the cap 9 transfer openings 10th are formed, through which the Zündfackeln can extend into the Brennraunn.
  • the cap 9 is connected via a weld 5 'to the first housing part 3.
  • a deformation region 1 1 is provided on the second housing part 4. To produce the deformation region 1 1, this region of the second housing part 4 is annularly, homogeneously heated, after the first housing part 3 and the second housing part 4 have been welded together.
  • the deformation region 11 has a corresponding temperature-preferably above 600 ° C.-the housing parts 3, 4 are pressed against one another with a force F, preferably along the arrows shown in the figures. As a result of the cooling, the deformation region 1 1 shrinks, so that a tension of the insulator 2 in the housing 3, 4 sets, as shown in the figures. In particular, it is conceivable that the deformation region 1 1 rests directly or indirectly on the insulator 2. It is expressly pointed out that the deformation region 11 may also be realized exclusively on the first housing part 3 or that at least one deformation region 11 may be formed on both housing parts 3, 4.
  • the end facing away from the combustion chamber of the second housing part 4 may be particularly solid and robust, whereby the risk of squeezing out of the insulator 2 from the housing 1 is significantly minimized, especially in comparison to a one-piece housing that in this area is flanged.
  • a connecting means 12 for connecting the supply line to an ignition system is formed at the end of the insulator 2 facing away from the combustion chamber.
  • a vent opening 13 and an engagement means 14 are formed on the second housing part 4.
  • the attacking means 14 is realized as a hexagon.
  • a sealing ring 15 for example made of steel or copper, is provided between the first housing part 3 and the insulator 2.
  • FIGS. 3 and 4 show a further exemplary embodiment of a spark plug according to the invention. This corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, wherein a housing extension 18 is connected to the first housing part 3 via a weld seam 19. Within the housing extension 18 extends an ignition line 20. The area between the ignition line 20 and the tubular housing extension 18 is filled with an electrically insulating material 21, such as a silicone gel, and sealed with a sealing ring 22. At the end of the housing extension 18 facing away from the combustion chamber, a passage 23 for the ignition line 20 is formed. Furthermore, an engagement means 14 for a tool and a vent opening 13 are formed on the housing extension 18.
  • the attacking means 14 may be, for example, a hexagon, so that the spark plug can be screwed into the ignition space with a matching tool.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a spark plug, in particular a pre-chamber spark plug, comprising a housing (1), a central electrode (6) and a ground electrode (7), wherein the central electrode (6) can be supplied with electrical voltage via a supply line running at least partially in an isolator (2), and wherein the housing (1) consists of a first housing part (3) and a second housing part (4) and accommodates at least one portion of the isolator (2) in same, and wherein the first housing part (3) and/or the second housing part (4) have a deformation region (11) for tensioning the isolator (2) within the first housing part (3) and the second housing part (4). The invention also relates to a method for producing a spark plug.

Description

ZÜNDKERZE UND EIN VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER  SPARK PLUG AND A METHOD FOR PRODUCING ONE
ZÜNDKERZE  SPARK PLUG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze, insbesondere eine Vorkammerzündkerze, mit einem Gehäuse, einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze. Zündkerzen der in Rede stehenden Art sind hinlänglich aus der Praxis bekannt. Insbesondere sind auch Vorkammerzündkerzen bekannt, welche insbesondere für Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, die nach dem Prinzip der Magerverbrennung arbeiten. Vorkammerzündkerzen weisen eine Vorkammer auf, die durch Übertrittsöffnungen mit dem Brennraum eines Verbrennungsmotors zusammenwirkt. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird mittels Zündfunken in der Vorkammer gezündet, wonach sich die Verbrennung in Form von Zündfackeln durch die Übertrittsöffnungen in den Brennraum des Verbrennungsmotors fortsetzt und dort das tendenziell zündunwillige, magere Gemisch entzündet. Eine Vorkammerzündkerze ist beispielsweise aus der WO 03/071644 A1 vorbekannt. Die bekannte Vorkammerzündkerze umfasst ein Gehäuse, einen Isolator mit innenliegender Mittelelektrode, eine Vorkammer im vorderen Gehäusebereich mit mindestens einem Überströmkanal zum Brennraum eines Verbrennungsmotors sowie eine Einrichtung zur Ausbildung einer Funkenstrecke. Der Isolator ist dabei in einem zweiteiligen Gehäuse eingespannt, wobei die Gehäuseteile am Umfang miteinander verschweißt sind. Der Isolator wird über die Vorspannung in dem Gehäuse gehalten, die über die Eigenspannung bzw. den Schrumpfvorgang nach dem Schweißen erzeugt wird. Bei einer solchen Konstruktion ist problematisch, dass die lokale, punktuelle Wärmeeinbringung während des Schweißens zu einer über den Umfang hinweg inhomogenen Vorspannung im Gehäuse und an den Dichtflächen führt. Daher treten bei entsprechenden Zündkerzen oftmals Undichtigkeiten auf, die es zu vermeiden gilt. Des Weiteren ist aus der WO 2008/017069 A2 eine Zündkerze umfassend ein Gehäuse und einen Isolator mit innenliegender Mittelelektrode vorbekannt. Das Gehäuse ist dabei einteilig ausgebildet. Zur Herstellung der Zündkerze wird der Isolator in das Gehäuse eingesetzt und die obere Gehäusekante umgebördelt. Des Weiteren ist an dem Gehäuse ein Deformationsbereich ausgebildet. Bei dieser Zündkerze ist proble-matisch, dass durch das Umbördeln des oberen Randes des einteiligen Gehäuses eine massive Ausgestaltung des Gehäuses in diesem Bereich nicht möglich ist. Dadurch kann keine ausreichende Druckfestigkeit des Gehäuses gegen den Isolator erreicht werden und es besteht die Gefahr des Herausdrückens des Isolators aus dem Gehäuse bei besonders hoher Druckbelastung. The present invention relates to a spark plug, in particular a prechamber spark plug, comprising a housing, a center electrode and a ground electrode. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a spark plug. Spark plugs of the type in question are well known in practice. In particular, pre-chamber spark plugs are known, which are used in particular for internal combustion engines, which operate on the principle of lean burn. Prechamber spark plugs have an antechamber which interacts with the combustion chamber of an internal combustion engine through transfer openings. The fuel-air mixture is ignited by means of sparks in the prechamber, after which the combustion in the form of ignition torches continues through the transfer openings into the combustion chamber of the internal combustion engine where it ignites the lean ignitable, lean mixture. A pre-chamber spark plug is previously known, for example, from WO 03/071644 A1. The known pre-chamber spark plug comprises a housing, an insulator with internal center electrode, an antechamber in the front housing area with at least one overflow channel to the combustion chamber of an internal combustion engine and a device for forming a spark gap. The insulator is clamped in a two-part housing, wherein the housing parts are welded together at the periphery. The insulator is held by the bias in the housing, which is generated by the internal stress or the shrinkage process after welding. In such a design is problematic that the local, selective heat input during welding leads to a circumferentially inhomogeneous bias in the housing and on the sealing surfaces. Therefore, leakages often occur with corresponding spark plugs, which must be avoided. Furthermore, from WO 2008/017069 A2 a spark plug comprising a housing and an insulator with internal center electrode is previously known. The housing is formed in one piece. To produce the spark plug, the insulator is inserted into the housing and the upper edge of the housing is crimped. Furthermore, a deformation area is formed on the housing. In this spark plug is problematic that by crimping the upper edge of the one-piece housing a massive design of the housing in this area is not possible. As a result, a sufficient compressive strength of the housing can not be achieved against the insulator and there is a risk of pushing out of the insulator from the housing under particularly high pressure load.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zündkerze derart auszugestalten und weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln eine stabile und gasdichte Zündkerze realisiert ist. Des Weiteren soll ein Herstellungsverfahren für eine Zündkerze angegeben werden. The present invention is therefore based on the object to design a spark plug in such a way and further that with a structurally simple means a stable and gas-tight spark plug is realized. Furthermore, a production method for a spark plug is to be specified.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist eine Zündkerze, insbesondere eine Vorkammerzündkerze, mit einem Gehäuse, einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode angegeben, wobei die Mittelelektrode über eine zumindest teilweise in einem Isolator verlaufende Versorgungsleitung mit elektrischer Spannung beaufschlagbar ist und wobei das Gehäuse aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil besteht und zumindest einen Teil des Isolators in sich aufnimmt und wobei das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil einen Deformationsbereich zur Verspannung des Isolators innerhalb des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils aufweisen. In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass eine besonders stabile und druckdichte Ausgestaltung der Zündkerze realisierbar ist, wenn das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist und einen Deformationsbereich aufweist, der zur Verspannung der Gehäuseteile mit dem Isolator dient. Durch die zweiteilige Ausbildung des Gehäuses ist es möglich, das dem Brennraum abgewandte Gehäuseteil besonders massiv auszugestalten, so dass die Gefahr eines Herausdrückens des Isolators bei hohen Druckbelastungen wesentlich reduziert ist. Zur Realisierung des Deformationsbereichs kann dieser erhitzt werden und können die beiden Gehäuseteile gegeneinander verpresst werden, so dass sich durch die Verformung des Deformationsbereichs und nach dem Abkühlen des Deformationsbereichs eine Verspannung des Isolators in dem Gehäuse einstellt. Somit ist gewährleistet, dass um den Umfang des Gehäuses eine konstante Vorspannung vorliegt. Dadurch ist eine über den Umfang konstante, homogene Druckverteilung in den Kontaktflächen zwischen Gehäuseteil und Isolator realisiert. Insgesamt wird eine dauerhaft gasdichte Funktion sichergestellt. Dabei ist denkbar, dass der Deformationsbereich mittelbar oder unmittelbar unter Vorspannung an dem Isolator anliegt. According to the invention the above object is solved by the features of claim 1. Thereafter, a spark plug, in particular a Vorkammerzündkerze, indicated with a housing, a center electrode and a ground electrode, wherein the center electrode is acted upon via an at least partially extending in an insulator supply line with electrical voltage and wherein the housing consists of a first housing part and a second housing part and accommodates at least a part of the insulator in itself and wherein the first housing part and / or the second housing part have a deformation region for clamping the insulator within the first housing part and the second housing part. In the inventive manner has been recognized that a particularly stable and pressure-tight configuration of the spark plug can be realized when the housing is formed in two parts and has a deformation region which serves to clamp the housing parts with the insulator. Due to the two-part design of the housing, it is possible that facing away from the combustion chamber Housing particularly massive design, so that the risk of squeezing out of the insulator is significantly reduced at high pressure loads. To realize the deformation region, the latter can be heated and the two housing parts can be pressed against each other, so that a distortion of the insulator in the housing is established by the deformation of the deformation area and after the cooling of the deformation area. This ensures that there is a constant preload around the circumference of the housing. As a result, a constant over the circumference, homogeneous pressure distribution in the contact surfaces between the housing part and insulator is realized. Overall, a permanently gas-tight function is ensured. It is conceivable that the deformation region rests indirectly or directly under bias on the insulator.
In vorteilhafter Weise kann der Deformationsbereich eine verringerte Quer- schnittsfläche aufweisen. Durch diese konstruktive Maßnahme ist es möglich, den Deformationsbereich äußerst einfach zu bearbeiten, nämlich im erhitzten Zustand die Gehäuseteile miteinander zu verpressen. Der Isolator kann beispielsweise aus einer Keramik hergestellt sein. In weiter vorteilhafter Weise können der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Bei den Werkstoffen kann es sich beispielsweise um Stahl, eine Nickel-Basis-Legierung, eine Kupfer- Basis-Legierung etc. handeln. Durch eine entsprechende Materialwahl sind eine Abstimmung der Ausdehnungskoeffizienten des Isolators und des Gehäuses sowie eine gezielte Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit realisierbar. Advantageously, the deformation region can have a reduced cross-sectional area. By this design measure, it is possible to edit the deformation area extremely easy, namely to press the housing parts together in the heated state. The insulator may for example be made of a ceramic. In a further advantageous manner, the first housing part and the second housing part may consist of different materials. The materials may be, for example, steel, a nickel-based alloy, a copper-based alloy, etc. By an appropriate choice of material a vote of the expansion coefficients of the insulator and the housing and a targeted increase in the thermal conductivity can be realized.
Um insbesondere während der Fertigung (Schweißen) oder im Betrieb evtl. auftretende Leckagegase abzuleiten, kann an dem ersten Gehäuseteil und/oder an dem zweiten Gehäuseteil zumindest eine Entlüftungsöffnung ausgebildet sein. Die Entlüftungsöffnung hat den weiteren Vorteil, dass bei einem Versagen der Dichtfunktion der Druck über die Entlüftungsöffnung abbaubar ist, bevor es zu einem Ausdrücken des Isolators aus dem Gehäuse kommt. In besonders vorteilhafter Weise können das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil über eine Schweißnaht miteinander verbunden sein. Die Schweißnaht kann beispielsweise über Wolfram-Inertgasschweißen und/oder ein Plasmaschweißverfahren und/oder ein Laserschweißverfahren hergestellt sein. In order to dissipate any leakage gases which may occur during production (welding) or during operation, at least one venting opening can be formed on the first housing part and / or on the second housing part. The vent has the further advantage that in case of failure of the sealing function, the pressure on the vent is degraded before it comes to a squeezing of the insulator from the housing. In a particularly advantageous manner, the first housing part and the second housing part may be connected to each other via a weld. The weld can be produced for example by tungsten inert gas welding and / or a plasma welding process and / or a laser welding process.
In vorteilhafter Weise kann an dem Gehäuse eine, insbesondere rohrförmige, Gehäuseverlängerung angeordnet sein. Die Gehäuseverlängerung kann an dem Gehäuse, insbesondere dem zweiten Gehäuseteil, über eine Schweißverbindung festgelegt sein. Weiterhin ist denkbar, dass die Gehäuseverlängerung eine Durchführung für eine Zündleitung aufweist und/oder dass zwischen der Gehäuseverlängerung und der Zündleitung ein elektrisch isolierendes Material angeordnet ist, insbesondere mit einer Durchschlagfestigkeit von über 5 kV/mm. Das elektrisch isolierende Material kann beispielsweise ein Gel, insbesondere ein Silikongel sein. Vorzugsweise kann es sich dabei um eine gießbare Zwei-Kompo- nenten-Mischung handeln. In an advantageous manner, a, in particular tubular, housing extension can be arranged on the housing. The housing extension can be fixed to the housing, in particular the second housing part, via a welded connection. Furthermore, it is conceivable that the housing extension has a passage for an ignition line and / or that an electrically insulating material is arranged between the housing extension and the ignition line, in particular with a dielectric strength of more than 5 kV / mm. The electrically insulating material may be for example a gel, in particular a silicone gel. This may preferably be a pourable two-component mixture.
Um während der Fertigung oder im Betrieb der Zündkerze auftretende Leckagegase abzuleiten, kann an der Gehäuseverlängerung zumindest eine Entlüftungsöffnung ausgebildet sein. Diese dient des Weiteren als Sicherheitselement, da durch die Entlüftungsöffnung im Falle eines Versagens der Dichtfunktion der Zündkerze Druck entweichen kann, bevor es zu einem Ausdrücken des Isolators aus dem Gehäuse kommt. In order to dissipate leakage gases occurring during production or during operation of the spark plug, at least one vent opening can be formed on the housing extension. This also serves as a security element, since in the event of failure of the sealing function of the spark plug pressure can escape through the vent opening, before it comes to a squeezing of the insulator from the housing.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung kann an dem ersten Gehäuseteil oder an der Gehäuseverlängerung ein Angriffsmitteil, insbesondere ein Sechskant, für ein Montagewerkzeug ausgebildet sein. Bei einer Realisierung des Angriffsmittels an dem ersten Gehäuseteil, der dem Brennraum zugewandt ist, wird die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil beim Eindrehen der Zündkerze nicht belastet, so dass keine Gefahr von Beschädigungen der Verbindung besteht. According to a further advantageous embodiment may be formed for an assembly tool on the first housing part or on the housing extension a Angriffsmitteil, in particular a hexagon. In a realization of the engagement means on the first housing part, which faces the combustion chamber, the connection between the first and the second housing part is not loaded when screwing the spark plug, so that there is no risk of damage to the connection.
Die hier zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 1 gelöst. Danach ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze, insbesondere einer Vorkammerzündkerze, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den folgenden Verfahrensschritten angegeben: The underlying object is further solved by the method according to claim 1 1. Thereafter, a method for producing a spark plug, in particular a Vorammerzündkerze, preferably according to one of claims 1 to 10, indicated by the following process steps:
Anordnen zumindest eines Bereichs eines Isolators in einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, Arranging at least one region of an insulator in a first housing part and a second housing part,
Verbinden des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil, Erhitzen eines Deformationsbereichs des ersten Gehäuseteils und/oder des zweiten Gehäuseteils, vorzugsweise auf über 600°C, und Verpressen des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils gegeneinander.  Connecting the first housing part with the second housing part, heating a deformation region of the first housing part and / or the second housing part, preferably to above 600 ° C, and pressing the first housing part and the second housing part against each other.
In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass durch die Kombination eines zweiteilig ausgebildeten Gehäuse und eines Deformationsbereichs eine besonders robuste und gasdichte Zündkerze herstellbar ist. Dazu wird nach dem Verbinden der Gehäuseteile der Deformationsbereich gezielt erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur von über 600°C, und werden die Gehäuseteile sodann miteinander verpresst. Dadurch verformt sich der erhitze Deformationsbereich und stellt sich nach dem Abkühlen des Deformationsbereichs eine Verspannung des Isolators in dem Gehäuse ein. In besonders vorteilhafter Weise kann der Deformationsbereich nach dem Verpressen mittelbar oder unmittelbar unter Vorspannung an dem Isolator anliegen.  In accordance with the invention, it has been recognized that a particularly robust and gas-tight spark plug can be produced by the combination of a two-part housing and a deformation area. For this purpose, after the connection of the housing parts, the deformation area is specifically heated, preferably to a temperature of over 600 ° C., and the housing parts are then pressed together. As a result, the heated deformation region deforms and, after the deformation region has cooled, sets a tension of the insulator in the housing. In a particularly advantageous manner, the deformation region after pressing can rest directly or indirectly under prestress on the insulator.
In vorteilhafter Weise können die Gehäuseteile miteinander verschweißt werden, beispielsweise mittels eines Wolfram-Inertgas-Schweißverfahrens oder eines Plasmaschweißverfahrens oder eines Laserschweißverfahrens. Advantageously, the housing parts can be welded together, for example by means of a tungsten inert gas welding process or a plasma welding process or a laser welding process.
Des Weiteren ist denkbar, dass der Deformationsbereich mittels induktiver Erwärmung erhitzt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Deformationsbereich gezielt ringförmig und homogen erwärmt werden kann. Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Ansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevor- zugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen Furthermore, it is conceivable that the deformation region is heated by means of inductive heating. This has the advantage that the deformation region can be selectively heated annularly and homogeneously. There are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to the claims 1 and 10 subordinate claims and on the other hand to refer to the following explanation of preferred embodiments of the invention with reference to the drawings. In conjunction with the explanation of the preferred zugten embodiments of the invention with reference to the drawings are also explained in general preferred embodiments and developments of the teaching. In the drawing show
Fig. 1 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündkerze Fig. 1 in a schematic, partially sectional view of a first embodiment of a spark plug according to the invention
Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht die Zündkerze gemäß Fig. 1 , 2 is a schematic side view of the spark plug of FIG. 1,
Fig. 3 in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein zweites Fig. 3 is a schematic, sectional view of a second
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündkerze und  Embodiment of a spark plug according to the invention and
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4. 4 is a schematic representation of an enlarged detail from FIG. 4.
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündkerze dargestellt. Die Zündkerze ist dabei als Vorkammerzündkerze ausgebildet, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass die erfindungsgemäße Zündkerze nicht zwangsweise als Vorkammerzündkerze ausgebildet sein muss. In Figs. 1 and 2, a first embodiment of a spark plug according to the invention is shown. The spark plug is designed as Vorkammerzündkerze, it being expressly noted that the spark plug according to the invention does not necessarily have to be designed as Vorkammerzündkerze.
Die Zündkerze umfasst ein Gehäuse 1 , das einen Teil eines Isolators 2 umschließt. Das Gehäuse 1 weist einen ersten Gehäuseteil 3 und einen zweiten Gehäuseteil 4 auf. Die Gehäuseteile 3, 4 sind über eine Schweißnaht 5 miteinander verbunden. Innerhalb des Isolators 2 verläuft eine nicht dargestellte Versorgungsleitung, über welche die Mittelelektrode 6 mit elektrischer Spannung beaufschlagbar ist. The spark plug comprises a housing 1, which encloses a part of an insulator 2. The housing 1 has a first housing part 3 and a second housing part 4. The housing parts 3, 4 are connected to each other via a weld 5. Within the insulator 2 extends a supply line, not shown, via which the center electrode 6 can be acted upon by electrical voltage.
Die Mittelelektrode 6 ist im hier darstellten Ausführungsbeispiel in Form von zwei Streifen mit jeweils bogenförmig gekrümmten Enden realisiert. Die Enden der Streifen wirken dabei jeweils als Zündfläche. Das erste Gehäuseteil 3 dient in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Masseelektrode 7. Die Vorkammer 8 wird von einer Kappe 9 abgeschlossen, wobei in der Kappe 9 Übertrittsöffnungen 10 ausgebildet sind, durch welche sich die Zündfackeln in den Brennraunn erstrecken können. Die Kappe 9 ist über eine Schweißnaht 5' mit dem ersten Gehäuseteil 3 verbunden. An dem zweiten Gehäuseteil 4 ist ein Deformationsbereich 1 1 vorgesehen. Zur Erzeugung des Deformationsbereichs 1 1 wird dieser Bereich des zweiten Gehäuseteils 4 ringförmig, homogen erwärmt, nachdem der erste Gehäuseteil 3 und der zweite Gehäuseteil 4 miteinander verschweißt worden sind. Sobald der Deformationsbereich 1 1 eine entsprechende Temperatur - vorzugsweise von über 600°C - aufweist, werden die Gehäuseteile 3, 4 mit einer Kraft F gegeneinander verpresst, vorzugsweise entlang der in den Figuren dargestellten Pfeile. Durch das Abkühlen schrumpft der Deformationsbereich 1 1 , so dass sich eine Verspannung des Isolators 2 im Gehäuse 3, 4 einstellt, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Insbesondere ist denkbar, dass der Deformationsbereich 1 1 mittelbar oder unmittelbar an dem Isolator 2 anliegt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Deformationsbereich 1 1 auch ausschließlich an dem ersten Gehäuseteil 3 realisiert sein kann oder dass an beiden Gehäuseteilen 3, 4 jeweils mindestens ein Deformationsbereich 1 1 ausgebildet sein kann. Aufgrund der zweiteiligen Ausgestaltung des Gehäuses 1 kann das dem Brennraum abgewandte Ende des zweiten Gehäuseteils 4 besonders massiv und robust ausgebildet sein, wodurch die Gefahr des Herausdrückens des Isolators 2 aus dem Gehäuse 1 erheblich minimiert wird, insbesondere im Vergleich zu einem einteiligen Gehäuse, dass in diesem Bereich umgebördelt ist. An dem dem Brennraum abgewandten Ende des Isolators 2 ist ein Anschlussmittel 12 zur Verbindung der Versorgungsleitung mit einer Zündanlage ausgebildet. An dem zweiten Gehäuseteil 4 sind des Weiteren eine Entlüftungsöffnung 13 sowie ein Angriffsmittel 14 ausgebildet. Das Angriffsmittel 14 ist als Sechskant realisiert. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem Isolator 2 ist ein Dichtring 15, beispielsweise aus Stahl oder Kupfer, vorgesehen. Zusätzlich sind an der äußeren Wandung des ersten Gehäuseteils 3 ein Gewinde 16 und ein weiterer Dichtring 17 ausgebildet, der mit dem Brennraumdeckel abdichtet. In den Fig. 3 und 4 ist ein weitere Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündkerze dargestellt. Diese entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2, wobei mit dem ersten Gehäuseteil 3 eine Gehäuseverlängerung 18 über eine Schweißnaht 19 verbunden ist. Innerhalb der Gehäuseverlängerung 18 verläuft eine Zündleitung 20. Der Bereich zwischen der Zündleitung 20 und der rohrförmigen Gehäuseverlängerung 18 ist mit einem elektrisch isolierenden Material 21 , beispielsweise einem Silikongel, aufgefüllt und mit einem Dichtring 22 abgedichtet. An dem dem Brennraum abgewandten Ende der Gehäuseverlängerung 18 ist eine Durchführung 23 für die Zündleitung 20 ausgebildet. Des Weiteren ist an der Gehäuseverlängerung 18 ein Angriffsmittel 14 für ein Werkzeug sowie eine Entlüftungsöffnung 13 ausgebildet. Bei dem Angriffsmittel 14 kann es sich beispielsweise um einen Sechskant handeln, so dass die Zündkerze mit einem damit passenden Werkzeug in den Zündraum einschraubbar ist. The center electrode 6 is realized in the illustrated embodiment in the form of two strips, each with arcuately curved ends. The ends of the strips act as a firing surface. The first housing part 3 is used in the illustrated embodiment as a ground electrode 7. The pre-chamber 8 is completed by a cap 9, wherein in the cap 9 transfer openings 10th are formed, through which the Zündfackeln can extend into the Brennraunn. The cap 9 is connected via a weld 5 'to the first housing part 3. On the second housing part 4, a deformation region 1 1 is provided. To produce the deformation region 1 1, this region of the second housing part 4 is annularly, homogeneously heated, after the first housing part 3 and the second housing part 4 have been welded together. As soon as the deformation region 11 has a corresponding temperature-preferably above 600 ° C.-the housing parts 3, 4 are pressed against one another with a force F, preferably along the arrows shown in the figures. As a result of the cooling, the deformation region 1 1 shrinks, so that a tension of the insulator 2 in the housing 3, 4 sets, as shown in the figures. In particular, it is conceivable that the deformation region 1 1 rests directly or indirectly on the insulator 2. It is expressly pointed out that the deformation region 11 may also be realized exclusively on the first housing part 3 or that at least one deformation region 11 may be formed on both housing parts 3, 4. Due to the two-part design of the housing 1, the end facing away from the combustion chamber of the second housing part 4 may be particularly solid and robust, whereby the risk of squeezing out of the insulator 2 from the housing 1 is significantly minimized, especially in comparison to a one-piece housing that in this area is flanged. At the end of the insulator 2 facing away from the combustion chamber, a connecting means 12 for connecting the supply line to an ignition system is formed. Furthermore, a vent opening 13 and an engagement means 14 are formed on the second housing part 4. The attacking means 14 is realized as a hexagon. Between the first housing part 3 and the insulator 2, a sealing ring 15, for example made of steel or copper, is provided. In addition, a thread 16 and a further sealing ring 17 are formed on the outer wall of the first housing part 3, which seals with the combustion chamber lid. FIGS. 3 and 4 show a further exemplary embodiment of a spark plug according to the invention. This corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, wherein a housing extension 18 is connected to the first housing part 3 via a weld seam 19. Within the housing extension 18 extends an ignition line 20. The area between the ignition line 20 and the tubular housing extension 18 is filled with an electrically insulating material 21, such as a silicone gel, and sealed with a sealing ring 22. At the end of the housing extension 18 facing away from the combustion chamber, a passage 23 for the ignition line 20 is formed. Furthermore, an engagement means 14 for a tool and a vent opening 13 are formed on the housing extension 18. The attacking means 14 may be, for example, a hexagon, so that the spark plug can be screwed into the ignition space with a matching tool.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird des Weiteren auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 verwiesen, wobei in den Fig. 3 und 4 zur besseren Übersicht die die Richtung der Kraft F darstellenden Pfeile nicht enthalten sind. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen. Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken. - - To avoid repetition, reference is further made to the description of Figs. 1 and 2, wherein in Figs. 3 and 4 for clarity, the direction of the force F performing arrows are not included. With regard to further advantageous embodiments of the device according to the invention and of the method according to the invention, reference is made to avoid repetition to the general part of the description and to the appended claims. Finally, it should be expressly understood that the above-described embodiments of the device according to the invention are only for the purpose of discussion of the claimed teaching, but not limit these to the embodiments. - -
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Gehäuse 1 housing
2 Isolator  2 insulator
3 erstes Gehäuseteil  3 first housing part
4 zweites Gehäuseteil  4 second housing part
5, 5' Schweißnaht  5, 5 'weld
6 Mittelelektrode  6 center electrode
7 Masseelektrode  7 ground electrode
8 Vorkammer  8 prechamber
9 Kappe  9 cap
10 Übertrittsöffnungen  10 transfer openings
11 Deformationsbereich  11 deformation range
12 Anschlussmittel  12 connection means
13 Entlüftungsöffnung  13 vent
14 Angriffsmittel  14 offensive
15 Dichtring  15 sealing ring
16 Gewinde  16 threads
17 Dichtring  17 sealing ring
18 Gehäuseverlängerung  18 housing extension
19 Schweißnaht  19 weld
20 Zündleitung  20 ignition cable
21 elektrisch isolierendes Material 21 electrically insulating material
22 Dichtring 22 sealing ring
23 Durchführung  23 implementation

Claims

A n s p r ü c h e Claims
1. Zündkerze, insbesondere Vorkammerzündkerze, mit einem Gehäuse (1 ), einer Mittelelektrode (6) und einer Masseelektrode (7), wobei die MittelelektrodeA spark plug, in particular a prechamber spark plug, comprising a housing (1), a center electrode (6) and a ground electrode (7), the center electrode
(6) über eine zumindest teilweise in einem Isolator (2) verlaufende Versorgungsleitung mit elektrischer Spannung beaufschlagbar ist und wobei das Gehäuse (1) aus einem ersten Gehäuseteil (3) und einem zweiten Gehäuseteil (4) besteht und zumindest einen Teil des Isolators (2) in sich aufnimmt und wobei das erste Gehäuseteil (3) und/oder das zweite Gehäuseteil (4) einen Deformationsbereich (1 1 ) zur Verspannung des Isolators (2) innerhalb des ersten Gehäuseteils (3) und des zweiten Gehäuseteils (4) aufweisen. (6) can be acted upon by an at least partially in an insulator (2) extending supply line with electrical voltage and wherein the housing (1) consists of a first housing part (3) and a second housing part (4) and at least a part of the insulator (2 ) and wherein the first housing part (3) and / or the second housing part (4) has a deformation region (1 1) for clamping the insulator (2) within the first housing part (3) and the second housing part (4).
2. Zündkerze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (1 1 ) eine verringerte Querschnittsfläche aufweist. 2. Spark plug according to claim 1, characterized in that the deformation region (1 1) has a reduced cross-sectional area.
3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (3) und das zweite Gehäuseteil (4) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. 3. Spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the first housing part (3) and the second housing part (4) consist of different materials.
4. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gehäuseteil (3) und/oder an dem zweiten Gehäuseteil (4) zumindest eine Entlüftungsöffnung (13) ausgebildet ist. 4. Spark plug according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the first housing part (3) and / or on the second housing part (4) at least one vent opening (13) is formed.
5. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (3) und das zweite Gehäuseteil (4) über eine Schweißnaht (5) miteinander verbunden sind. 5. Spark plug according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first housing part (3) and the second housing part (4) via a weld (5) are interconnected.
6. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (3, 4) eine, insbesondere rohrförmige,6. Spark plug according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the housing (3, 4) a, in particular tubular,
Gehäuseverlängerung (18) angeordnet ist. Housing extension (18) is arranged.
7. Zündkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseverlängerung (18) mit dem Gehäuse (3, 4) verschweißt ist. 7. Spark plug according to claim 6, characterized in that the housing extension (18) to the housing (3, 4) is welded.
8. Zündkerze nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseverlängerung (18) eine Durchführung (23) für eine Zündleitung (20) aufweist. 8. Spark plug according to claim 6 or 7, characterized in that the housing extension (18) has a passage (23) for an ignition line (20).
9. Zündkerze nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuseverlängerung (18) zumindest eine Entlüftungsöffnung (13) ausgebildet ist. 9. Spark plug according to one of claims 6 to 8, characterized in that on the housing extension (18) at least one vent opening (13) is formed.
10. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gehäuseteil (3) oder an der Gehäuseverlängerung (18) ein Angriffsmittel (14), insbesondere ein Sechskant, für ein Montagewerkzeug ausgebildet ist. 10. Spark plug according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the first housing part (3) or on the housing extension (18) an engaging means (14), in particular a hexagon, is designed for an assembly tool.
1 1. Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze, insbesondere einer Vorkammerzündkerze, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit folgenden Verfahrensschritten: 1 1. A process for producing a spark plug, in particular a pre-chamber spark plug, preferably according to one of claims 1 to 10, with the following process steps:
Anordnen zumindest eines Bereichs eines Isolators (2) in einem ersten Gehäuseteil (3) und einem zweiten Gehäuseteil (4),  Arranging at least one region of an insulator (2) in a first housing part (3) and a second housing part (4),
- Verbinden des ersten Gehäuseteils (3) mit dem zweiten Gehäuseteil - Connecting the first housing part (3) with the second housing part
(4), (4)
Erhitzen eines Deformationsbereichs (1 1 ) des ersten Gehäuseteils (3) und/oder des zweiten Gehäuseteils (4), vorzugsweise auf über 600°C, und Verpressen des ersten Gehäuseteils (3) und des zweiten Gehäuseteils (4) gegeneinander.  Heating a deformation region (1 1) of the first housing part (3) and / or the second housing part (4), preferably to above 600 ° C, and pressing the first housing part (3) and the second housing part (4) against each other.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (3, 4) miteinander verschweißt werden, beispielsweise mittels eines Wolfram-Inertgasschweißverfahrens oder eines Plasmaschweißverfahrens oder eines Laserschweißverfahrens. 12. The method according to claim 1 1, characterized in that the housing parts (3, 4) are welded together, for example by means of a tungsten inert gas welding process or a plasma welding process or a laser welding process.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (1 1 ) mittels induktiver Erwärmung erhitzt wird. 13. The method of claim 1 1 or 12, characterized in that the deformation region (1 1) is heated by means of inductive heating.
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