DE10133229A1

DE10133229A1 - Zündkerze mit Ir-Legierungsplättchen

Info

Publication number: DE10133229A1
Application number: DE10133229A
Authority: DE
Inventors: Hiroya Ishiguro
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2021-07-10
Also published as: US6642638B2; JP4092889B2; JP2002093547A; US20020003389A1; DE10133229B4

Abstract

Es wird ein Aufbau für eine Zündkerze vorgeschlagen, der die Wärmedissipation von einem an einer Masseelektrode (40) angebrachten Ir-Legierungungsplättchen (43) verbessert. Das Ir-Legierungsplättchen (43) dient dazu, zwischen sich und der Spitze (31) einer innerhalb einer Metallhülle (10) eingebauten Mittelektrode (30) eine Funkenabfolge zu erzeugen, und ist in eine der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) der Masseelektrode (40) eingebettet, wodurch die Übertragung der in dem Ir-Legierungsplättchen (43) erzeugten Wärme über die Masseelektrode (40) zur Metallhülle (10) gesteigert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Zündkerze, die in Kraftfahrzeugen, Gaspumpen und Kogenerations systemen (Kogeneration: Erzeugung von zwei nutzbaren Energiearten) eingesetzt werden kann, und insbesondere auf eine Zündkerze mit einer Masseelektrode, die in sich ein Ir-Legierungsplättchen aufweist.

Die JP-A-08-298178 offenbart eine mit einem Ir- Legierungsplättchen ausgestattete Zündkerze. Die Zündkerze umfasst eine Mittelelektrode und eine Masse elektrode. Die Mittelelektrode ist über einen Porzellan isolator innerhalb einer Metallhülle angeordnet und weist eine Spitze auf, die von einem Ende der Metallhülle aus nach außen frei liegt. Die Masseelektrode ist mit einem Ende der Metallhülle verbunden und weist an einem ihrer Enden eine Funkenentladungsoberfläche auf, die zwischen sich und der Spitze der Mittelelektrode einen (auch als Zündkerzenspalt bezeichneten) Luftspalt definiert. Das Ir-Legierungsplättchen ist auf der Funkenentladungs oberfläche der Masseelektrode befestigt, um zwischen sich und dem Ende der Mittelelektrode eine Funkenabfolge zu erzeugen.

Wenn die Zündkerze bei einem Verbrennungsmotor Verwendung findet, unterliegt das Ir-Legierungsplättchen einer starken Wärmeentwicklung. Die Wärme dissipiert prinzipiell von dem Ir-Legierungsplättchen zu der Masse elektrode und der Metallhülle und dann zur Außenluft. Das Ir-Legierungsplättchen ist mit der Oberfläche der Masse elektrode über ein korrosionsbeständiges unedles Metall element verbunden. Genauer gesagt liegt das gesamte Ir- Legierungsplättchen über der Oberfläche der Masse elektrode. Durch diesen Aufbau wird die Wärmeübertragung von dem Ir-Legierungsplättchen zur Masseelektrode beeinträchtigt, so dass das Ir-Legierungsplättchen für eine lange Zeitdauer einer starken Wärmeentwicklung ausgesetzt ist, was zu einer Beschleunigung der Oxidation und des Verschleißes der Ir-Legierungsplättchens führt.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile beim Stand der Technik zu vermeiden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündkerze mit einem mit einer Masseelektrode verbundenen Ir- Legierungsplättchen zur Verfügung zu stellen, die so ausgelegt ist, dass sie für ein gewünschtes Maß an Wärme dissipation von dem Ir-Legierungsplättchen sorgt.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine in Kraftfahrzeugen, Gaspumpen und Kogenerationssystemen einsetzbare Zündkerze vorgesehen, mit: (a) einer Metall hülle; (b) einer innerhalb der Metallhülle isoliert von der Metallhülle gehaltenen Mittelelektrode; (c) einer mit der Metallhülle verbundenen Masseelektrode, die eine der Mittelelektrode zugewandte Oberfläche aufweist, die über einen Zündkerzenspalt hinweg einer Spitze der Mittel elektrode gegenüberliegt; und (d) einem Ir-Legierungs plättchen, das dazu dient, zwischen sich und der Spitze der Mittelelektrode einen Funken zu erzeugen, und das in die der Mittelelektrode zugewandte Oberfläche der Masse elektrode eingebettet ist, wobei ein Abschnitt von ihm von der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche der Masseelektrode aus nach außen frei liegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist der von dem frei liegenden Abschnitt verschiedene Abschnitt des Ir-Legierungsplättchens innerhalb der Masseelektrode befestigt.

Das Ir-Legierungsplättchen kann wahlweise auch mindestens eine Oberfläche aufweisen, die auf gleicher Höhe mit einer sich von einer Begrenzungskante der der Mittel elektrode zugewandten Oberfläche aus fortsetzenden Seitenfläche der Masseelektrode liegt.

Der frei liegende Abschnitt des Ir-Legierungsplättchens ragt von der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche der Masseelektrode aus zur Mittelelektrode vor.

Das Ir-Legierungsplättchen ist mit der Masseelektrode über mindestens einen aufgeschmolzenen Abschnitt verbunden, in dem Materialien des Ir-Legierungsplättchens und der Masseelektrode miteinander verschmolzen sind. Der aufgeschmolzene Abschnitt kann durch Laserschweißen gebildet sein.

Der kürzeste Abstand zwischen dem aufgeschmolzenen Abschnitt und der Mittelelektrode ist größer oder gleich der Summe eines über den Zündkerzenspalt hinweg gehenden Abstands zwischen der Spitze der Mittelelektrode und dem Ir-Legierungsplättchen und 0,3 mm.

Die Masseelektrode weist in der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche eine Vertiefung auf. Das Ir- Legierungsplättchen ist in die Vertiefung eingepasst. Der aufgeschmolzene Abschnitt erstreckt sich von einer Außen seitenwand der Masseelektrode ohne Unterbrechung über eine Außenseitenwand des Ir-Legierungsplättchens in das Ir-Legierungsplättchen.

Die Masseelektrode weist eine zweite Oberfläche auf, die zu der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche entgegengesetzt ist. Die Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts liegt innerhalb des Ir-Legierungsplättchens näher an der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche als an der zweiten Oberfläche. Der Abstand zwischen der Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts und einem innerhalb der Masseelektrode liegenden Boden des Ir- Legierungsplättchens ist größer oder gleich 0,1 mm.

Die Länge eines innerhalb des Ir-Legierungsplättchens liegenden Teils des aufgeschmolzenen Abschnitts ist größer oder gleich 0,2 mm.

Der Abstand zwischen der Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts und der der Mittelelektrode zugewandten Ober fläche der Masseelektrode ist größer oder gleich 0,2 mm.

Der Abstand zwischen der Außenseitenwand des Ir- Legierungsplättchens und der Außenseitenwand der Masse elektrode ist größer oder gleich 0,25 mm.

Der aufgeschmolzene Abschnitt kann von einer Mittellinie des Ir-Legierungsplättchens aus, die über den Zündkerzen spalt hinweg zur Mittelelektrode verläuft, nahe an einer Verbindungsstelle der Masseelektrode und der Metallhülle liegen.

Der Abstand zwischen dem zur Mittelelektrode hin orientierten Ende des frei liegenden Abschnitts des Ir- Legierungsplättchens und der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche der Masseelektrode liegt in einem Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm.

Das Ir-Legierungsplättchen besteht aus einem Material, das als Hauptkomponente Ir (Iridium) und zusätzlich mindestens einen der Stoffe Rh (Rhodium), Pt (Platin), Ru (Ruthenium), Pd (Palladium) und W (Wolfram) enthält. Das Ir-Legierungsplättchen kann 70 bis 99 Gew.-% Ir enthalten.

Das Ir-Legierungsplättchen kann mit der Masseelektrode über eine Vielzahl von aufgeschmolzenen Abschnitten verbunden sein, in denen Materialien des Ir-Legierungs plättchens und der Masseelektrode miteinander verschmolzen sind. In diesem Fall sollte mindestens ein aufgeschmolzener Abschnitt von einer Mittellinie des Ir- Legierungsplättchens aus, die über den Zündkerzenspalt hinweg zur Mittelelektrode verläuft, nahe an einer Verbindungsstelle der Masseelektrode und der Metallhülle liegen, um den Verbindungsgrad des Ir-Legierungs plättchens mit der Masseelektrode zu erhöhen.

Es folgt nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine genauere Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zwar der Erläuterung und dem Verständnis dienen, jedoch nicht als Einschränkung verstanden werden sollten. Es zeigen:

Fig. 1 in Teilschnittansicht eine Zündkerze mit einem Ir- Legierungsplättchen gemäß einem ersten Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 2(a) in vergrößerter Teilschnittansicht einen Verbindungsstellenaufbau für ein Ir-Legierungsplättchen beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2(b) eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2(a);

Fig. 2(c) eine Darstellung eines Ir-Legierungsplättchens von einer Mittelelektrode aus betrachtet;

Fig. 3 in vergrößerter Teilschnittansicht einen Verbindungsstellenaufbau eines Zündkerzenversuchskörpers, der bei Haltbarkeitsversuchen verwendet wurde;

Fig. 4 einen Kurvenverlauf, der den Zusammenhang zwischen der Länge L₁ (mm) eines vorstehenden Abschnitts eines Ir- Legierungsplättchens und der Temperatur (°C) des Ir- Legierungsplättchens angibt;

Fig. 5 einen Kurvenverlauf, der den Zusammenhang zwischen der Länge L₁ (mm) und dem abgetragenen Volumen (mm³) eines Ir-Legierungsplättchens angibt;

Fig. 6 einen Kurvenverlauf, der den Zusammenhang zwischen der kürzesten Länge L₂ in Fig. 2(b) und der Funkenzahl angibt, die an die Verbindungsstellen eines Ir- Legierungsplättchens und einer Masseelektrode bildenden aufgeschmolzenen Abschnitte fliegen;

Fig. 7(a) in Schnittansicht eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7(b) eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 7(a);

Fig. 8(a) als Teilansicht eine weitere Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8(b) eine Teildarstellung von Richtung C in Fig. 8(a) aus betrachtet;

Fig. 9(a) in Teilschnittansicht eine Zündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9(b) eine Teilschnittansicht entlang der Linie D-D in Fig. 9(a);

Fig. 10 in Teildraufsicht ein Ir-Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 11 in Teildraufsicht ein Ir-Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 12 in Teildraufsicht ein Ir-Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 13(a) in Teildraufsicht ein Ir-Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 13(b) eine Schnittansicht entlang der Linie E-E in Fig. 13(a);

Fig. 14 in vertikaler Teilschnittansicht ein Ir- Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 15 in vertikaler Teilschnittansicht ein Ir- Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 16 in vertikaler Teilschnittansicht ein Ir- Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 17 in vertikaler Teilschnittansicht ein Ir- Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 18(a) in horizontaler Teilschnittansicht ein Ir- Legierungsplättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 18(b) eine Schnittansicht entlang der Linie F-F in Fig. 18(a);

Fig. 18(c) eine Schnittansicht entlang der Linie H-H in Fig. 18 (a); und

Fig. 19 in vertikaler Teilansicht ein Ir-Legierungs plättchen und eine Masseelektrode einer Zündkerze gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, zeigt Fig. 1 eine Zündkerze 100, die bei einem Kogenerations system in einem Gasmotor eines Generators verwendet werden kann.

Die Zündkerze 100 umfasst eine zylinderförmige Metall hülle 10, einen Porzellanisolator 20, eine Mittel elektrode 30 und eine Masseelektrode 40. In die Metall hülle 10 ist ein Gewinde 11 geschnitten, um die Zündkerze 100 an einem (nicht gezeigten) Motorblock befestigen zu können. Der aus einer Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃) bestehende Porzellanisolator 20 wird innerhalb der Metallhülle 10 gehalten und weist eine Spitze 21 auf, die von einem Ende 12 der Metallhülle 10 aus nach außen hin frei liegt.

Die Mittelelektrode 30 ist in einer zentralen Kammer 22 des Porzellanisolators 20 befestigt und elektrisch von der Metallhülle 10 isoliert. Die Mittelelektrode 30 weist eine Spitze 31 auf, die von der Spitze 21 des Porzellan isolators 20 und dem Ende 12 der Metallhülle 10 nach außen vorragt. Wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, besteht die Mittelelektrode 30 aus einem Körper 32 und einem Ir- Legierungsplättchen 31a. Der Körper 32 ist aus einem zylinderförmigen Bauteil gefertigt, das einen Kern abschnitt aus einem metallischen Material wie etwa Kupfer mit höherer Wärmeleitfähigkeit und einen äußeren Abschnitt aus einem metallischen Material wie etwa einer Legierung auf Ni-Basis mit höherer Wärme- und Korrosions beständigkeit umfasst. Das Ir-Legierungsplättchen 31a ist mit einem Ende des Körpers 32 verschweißt, so dass es die Spitze 31 definiert.

Eine aus einem Ni-Legierungsstab oder einem Fe- Legierungsstab gefertigte Masseelektrode 40 ist über einen Zwischenblock 40a mit dem Ende 12 der Metallhülle 10 verschweißt. Wie in Fig. 2(a) deutlich gezeigt ist, weist die Masseelektrode 40 ein Ende 41 auf, das mit seiner Seitenfläche 42 der Spitze 31 der Mittelelektrode 30 über einen Zündkerzenspalt 50 hinweg zugewandt ist. Die Seitenfläche 42 bildet eine Funkenentladungs oberfläche. In die Funkenentladungsoberfläche 42 ist ein zweites Ir-Legierungsplättchen 43 eingebettet, das dazu dient, zwischen sich und der Spitze 31 der Mittel elektrode 30 eine Funkenabfolge zu erzeugen.

Wie in Fig. 2(a) zu erkennen ist, ragt das zweite Ir- Legierungsplättchen 43 teilweise aus der Funken entladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 vor. Die Begrenzungswand des Ir-Legierungsplättchens 43 kann entweder teilweise mit einer Kante der Funkenentladungs oberfläche 42 übereinstimmen oder vollständig innerhalb dieser gelegen sein. Wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel das gesamte Ir-Legierungsplättchen 43 innerhalb des Umfangs der Funkenentladungsoberfläche 42.

Die Anbringung des Ir-Legierungsplättchens 43 an die Masseelektrode 40 erfolgt auf folgende Weise. Zunächst wird das Ir-Legierungsplättchen 43 auf die Funken entladungsoberfläche 42 gesetzt und darin eingedrückt, um eine Vertiefung 44 zu bilden, die im Wesentlichen die gleiche Fläche wie das Ir-Legierungsplättchen 43 hat. Um aufgeschmolzene Abschnitte 45 zu bilden, in denen die Materialien der Masseelektrode 40 und des Ir-Legierungs plättchens 43 miteinander verschmolzen werden, werden auf die Außenseitenwände der in Fig. 2(b) gezeigten Vertiefung 44 Laserstrahlen aufgebracht, wodurch zwischen dem Ir-Legierungsplättchen 43 und der Masselelektrode 40 Verbindungsstellen gebildet werden. Die Vertiefung 44 kann wahlweise auch unter Verwendung von Trenn- oder Kaltschmiedetechniken ausgebildet werden.

Wie in Fig. 2(a) zu erkennen ist, ragt das Ir-Legierungs plättchen 43 teilweise von der Funkenentladungsoberfläche 42 aus zu der Spitze 31 der Mittelelektrode 30 vor, um wie vorstehend beschrieben den Zündkerzenspalt 50 zu definieren.

Die Ir-Legierungsplättchen 31a und 43 bestehen jeweils aus einem Material, das als Hauptkomponente Ir (Iridium) und zusätzlich mindestens einen der Stoffe Rh (Rhodium), Pt (Platin), Ru (Ruthenium), Pd (Palladium) und W (Wolfram) enthält. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die Ir-Legierungsplättchen 31a und 43 jeweils 90 Gew.-% Ir und 10 Gew.-% Rh (nachstehend als Ir-10-Rh- Legierung bezeichnet).

Wie vorstehend diskutiert wurde, befindet sich das Ir- Legierungsplättchen 43 innerhalb des Außenumfangs der Funkenentladungsoberfläche 42. Genauer gesagt ist das Ir- Legierungsplättchen 43 größtenteils von der Masse elektrode 40 umgeben und befindet sich in Kontakt mit ihr. Wenn zwischen den Ir-Legierungsplättchen 43 und 31a eine Funkenentladung stattfindet, fließt daher die in dem Ir-Legierungsplättchen 43 erzeugte Wärme effektiv durch die Masseelektrode 40 zu der Metallhülle 10, was verglichen mit der in der Beschreibungseinleitung diskutierten herkömmlichen Zündkerze zu einem erhöhten Grad an Wärmedissipation von dem Ir-Legierungsplättchen 43 führt.

Im Hinblick auf den Wärmedissipationsgrad von dem Ir- Legierungsplättchen 43 und auf den durch Funken verursachten Verschleiß des Ir-Legierungsplättchens 43 wurden Untersuchungen durchgeführt, welche Länge L₁ der in Fig. 3 gezeigte Abschnitt des Ir-Legierungsplättchens 43 haben sollte, der von dem Ende 41 der Masseelektrode 40 aus vorragt. Mit der Zündkerze 100 wurden zunächst Haltbarkeitsversuche für verschiedene Längen L₁ von 4 mm bis -2 mm durchgeführt. Die Zündkerze 100 wurde in einen 6-Zylinder-Gaskogenerationsmotor eingebaut und 500 Stunden lang mit Nennmotorleistung betrieben. Um die Temperatur des Ir-Legierungsplättchens 43 zu messen, wurde ein Thermoelementthermometer verwendet. Nach den Haltbarkeitsversuchen wurde das abgetragene Volumen des Ir-Legierungsplättchens 43 gemessen.

Fig. 4 gibt den Zusammenhang zwischen der Länge L₁ (mm) des vorstehenden Abschnittes des Ir-Legierungsplättchens 43 und der Temperatur (°C) des Ir-Legierungsplättchens 43 an, während Fig. 5 den Zusammenhang zwischen der Länge L₁ (mm) und dem abgetragenen Volumen (mm³) des Ir- Legierungsplättchens 43 angibt. Der Kurvenverlauf in Fig. 4 zeigt, dass die Temperatur des Ir-Legierungs plättchens 43 am meisten gesenkt wird, wenn die Länge L₁ weniger als 0 mm beträgt. Entsprechend zeigt der Kurven verlauf in Fig. 5, dass das abgetragene Volumen des Ir- Legierungsplättchens 43 minimiert wird, wenn die Länge L₁ weniger als 0 mm beträgt. Dies liegt daran, dass bei einer Länge L₁ von weniger als 0 mm der durch Oxidation verursachte Verschleiß des Ir-Legierungsplättchens 43 unterdrückt wird, so dass dessen Funkenverschleiß beständigkeit zunimmt. Es ist zu beachten, dass eine Länge L₁ = 0 mm den Fall angibt, bei dem das Ende des Ir- Legierungsplättchens 43 auf gleicher Höhe mit dem Außen umfang der Funkenentladungsoberfläche 42 liegt.

Wie aus der obigen Diskussion hervorgeht, wird dadurch, dass das Ir-Legierungsplättchen 43 größtenteils in der Funkenentladungsoberfläche 42 eingebettet wird, ein höherer Wärmedissipationsgrad beim Ir-Legierungsplättchen 43 erzielt. Dabei liegt eine Oberfläche des Ir- Legierungsplättchens 43 außerhalb der Funkenentladungs oberfläche 42 zu der Spitze 31 der Mittelelektrode 30 hin frei, wodurch den Zündkerzenspalt 50 definierend das Ausmaß des durch Funken verursachten Verschleißes des Ir- Legierungsplättchens 43 festlegt wird, was schließlich zu einer höheren Lebensdauer der Zündkerze 100 führt. Die Funkenabfolge wird hauptsächlich zwischen der Spitze 31 der Mittelelektrode 30 und dem Ir-Legierungsplättchen 43 erzeugt, wodurch das Ausmaß des Verschleißes der Funken entladungsoberfläche 42 der Masseelektrode minimiert wird, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Zündkerze 100 beiträgt.

Wie oben beschrieben wurde, wird das Ir-Legierungs plättchen 43 mit der Masseelektrode 40 laserverschweißt, um die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 zu bilden. Wenn der kürzeste Abstand zwischen der Spitze 31 der Mittel elektrode 30 und jedem der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 wie in Fig. 2(a) gezeigt als L₂ definiert wird, ist es ratsam, dass L₂ länger als die Summe des über den Zünd kerzenspalt 50 hinweg gehenden Abstands G zwischen den Ir-Legierungsplättchen 31a und 43 und 0,3 mm ist. Dieser Wert wurde auf der Grundlage der nachstehend besprochenen Versuche ermittelt, die von den Erfindern im Hinblick auf den Zusammenhang zwischen dem kürzesten Abstand L₂ und den auf den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 auftreffenden Funken durchgeführt wurden.

Für diese Versuche wurden Zündkerzen mit dem Ir- Legierungsplättchen 43 vorbereitet, deren Spalt 50 (d. h. Abstand G) in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,8 mm lag und die unterschiedliche Längen L₂ hatten. Die Zündkerzen wurden in einer Versuchskammer unter einem ausgemessenen Druck von 0,6 MPa eingebaut. An jede Zündkerze wurde eine Spannung angelegt, um eine Funkenabfolge zu erzeugen und die Funkenzahl zu messen, die an den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 flog. Fig. 6 gibt den Zusammenhang zwischen der kürzesten Länge L₂ und der an den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 fliegenden Funkenzahl an und zeigt, dass sämtliche Funken innerhalb des Zünd kerzenspalts 50 flogen, wenn der Abstand G wie durch die schwarzen Kreise angegeben 0,3 mm und die kürzeste Länge L₂ mehr als 0,5 mm betrug, wenn der Abstand G wie durch die schwarzen Dreiecke angegeben 0,5 mm und die kürzeste Länge L₂ 0,8 mm oder mehr betrug und wenn der Abstand G wie durch die schwarzen Vierecke angegeben 0,8 mm und die kürzeste Länge L₂ mehr als 1,15 mm betrug. Genauer gesagt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwischen den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 und der Spitze 31 der Mittelelektrode 30 Funken auftreten, bei einer Länge L₂ ≧ G + 0,3 mm null (0), wodurch der durch Funken verursachte Verschleiß der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 minimiert wird.

Das Ir-Legierungsplättchen 43 wird mit der Innenwand der Vertiefung 44 in der Masseelektrode 40 verschweißt, indem auf die Außenwand der Vertiefung 44 Laserstrahlen geworfen werden, so dass die aufgeschmolzenen Abschnitte 45, die weniger Ir als das Ir-Legierungsplättchen 43 enthalten und eine schlechtere Funkenverschleiß beständigkeit haben, außerhalb des Funkenentladungs abschnitts der Masseelektrode 40 gebildet werden, wodurch der durch Funken verursachte Verschleiß der aufgeschmol zenen Abschnitte 45 minimiert wird.

Wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, ist die Oberfläche des zum Zündkerzenspalt 50 hin frei liegenden Ir-Legierungs plättchens 43 rechteckig, jedoch kann sie wahlweise auch wie in Fig. 7(a) gezeigt kreisförmig sein. Das Ir- Legierungsplättchen 43 kann also aus einer Ir-Legierungs scheibe gefertigt sein. Fig. 7(b) zeigt einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 7(a).

Das Ir-Legierungsplättchen 43 kann wahlweise auch auf die in den Fig. 8(a) und 8(b) gezeigte Weise in die Masse elektrode 40 eingebettet werden. Fig. 8(b) zeigt die Oberfläche des Ir-Legierungsplättchens 43 von der in Fig. 8(a) angegebenen Richtung C aus gesehen. Im Einzelnen weist die Masseelektrode 40 an einem ihrer Enden eine durch Trennen oder Schmieden gebildete C- förmige Öffnung 60 auf. Das Ir-Legierungsplättchen 43 wird in die C-förmige Kammer 60 auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben eingepasst und laserverschweißt. Die Laserstrahlen können wahlweise auch auf eine Grenz fläche zwischen einer Innenwand der Öffnung 60 und einer Außenwand des Ir-Legierungsplättchens 43 fallen gelassen werden, um das Ir-Legierungsplättchen 43 mit der Masse elektrode 40 zu verschweißen. Die Masseelektrode 40 kann wie in Fig. 8(a) gezeigt direkt an dem Ende 12 der Metallhülle 10 befestigt werden.

Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen das zweite Ausführungs beispiel der Erfindung.

Üblicherweise können die durch die Motorverbrennung entstehenden Wärmespannungen zur Bildung von Rissen zwischen dem Ir-Legierungsplättchen 43 und den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 führen, die zu einem Ablösen des Ir-Legierungsplättchens 43 von der Masse elektrode 40 führen. Insbesondere dann, wenn die Zünd kerzen in einem Gaskogenerationsmotor Verwendung finden, der ununterbrochen unter hoher Belastung betrieben Wird, kommt es zu einer starken Wärmeentwicklung an den Elektroden, weshalb eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich solche Risse bilden.

Das zweite Ausführungsbeispiel zielt darauf ab, die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 unter optimalen Bedingungen auszubilden, um ein Ablösen des Ir- Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40 zu vermeiden. Fig. 9(a) stellt das in die Masseelektrode 40 eingebettete Ir-Legierungsplättchen 43 von der Seite der Mittelelektrode 30 aus betrachtet dar. Fig. 9(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D in Fig. 9(a).

Das aus einem Scheibenelement gefertigte Ir-Legierungs plättchen 43 wird in die Vertiefung 44 der Masseelektrode 40 eingepasst und laserverschweißt, um, wie in Fig. 9(a) deutlich gezeigt ist, fünf aufgeschmolzene Abschnitte 45 zu bilden. Die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 verlaufen jeweils ohne Unterbrechung von der Außenseitenfläche 46 der Masseelektrode 40 durch eine Außenseitenwand 47 des Ir-Legierungsplättchens 43 zu einem zentralen Abschnitt des Ir-Legierungsplättchens 43. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel liegt das Ir-Legierungsplättchen 43 von der Oberfläche der Masseelektrode 40 aus über den Zündkerzenspalt 50 hinweg zur Mittelelektrode 30 hin teilweise nach außen frei. Die Masseelektrode 40 ist auf ihrer in den Zeichnungen rechten Seite mit der Metall hülle 10 verbunden.

Im Hinblick auf die optimalen Bedingungen zur Ausbildung der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 wurden Untersuchungen vorgenommen, die im Folgenden ausführlich diskutiert werden.

Die Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 ist, wie in Fig. 9(b) zu erkennen ist, näher an der Funkenentladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 gelegen als an dem Boden 48 des Ir-Legierungsplättchen 43. Für verschiedene Werte des Abstands L₃ zwischen dem Boden 48 des Ir-Legierungsplättchens 43 und der Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 wurden unter Verwendung von Zündkerzenprobenkörpern, die in drei jeweils vier Zündkerzen enthaltenden Sätzen vorbereitet wurden, Haltbarkeitsversuche durchgeführt. Bei den drei Sätzen betrug L₃ = 0 mm, L₃ = 0,1 mm und L₃ = 0,2 mm. Die Länge L₄ einer in das Ir-Legierungsplättchen 43 eindringenden Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 betrug bei sämtlichen Probekörpern 0,5 mm.

Die Zündkerzenprobekörper wurden bei 1000°C sechs Minuten lang Luft ausgesetzt, wonach sie weitere sechs Minuten bei 25°C in der Luft gelassen wurden. Dieser Temperatur wechselversuch wurde zyklisch wiederholt (Temperatur- Zeit-Folge-Versuch). Bei sämtlichen Zündkerzenprobe körpern mit L₃ = 0 mm kam es zu einer Ablösung des Ir- Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40, bevor beim Temperaturwechselversuch 100 Zyklen abgeschlossen waren. Sämtliche Zündkerzenprobekörper mit L₃ = 0,1 mm und L₃ = 0,2 mm erfuhren auch nach 800 Zyklen des Temperaturwechselversuchs keine Ablösung des Ir- Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40. Der Abstand L₃ zwischen der Spitze der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 und dem Boden 48 des Ir-Legierungs plättchens 43 sollte daher vorzugsweise größer oder gleich 0,1 mm (d. h. L₃ ≧ 0,1 mm) sein, um ein Ablösen des Ir-Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40 zu vermeiden.

Wie in Fig. 9(b) zu erkennen ist, erstreckt sich jeder aufgeschmolzene Abschnitt 45 senkrecht zu einer Richtung, in der sich das Ir-Legierungsplättchen 43 von der Masse elektrode 40 ablöst. Wenn der Abstand L₃ auf mehr auf 0,1 mm eingestellt wird, ist daher unterhalb der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 eine verhältnismäßig dicke Bodenwand 70 definiert, wodurch selbst dann ein fester Eingriff des Ir-Legierungsplättchens 43 mit der Innenwand der Vertiefung 44 beibehalten wird, wenn zwischen dem Ir- Legierungsplättchen 43 und den aufgeschmolzenen Abschnitten 45 Risse auftreten.

Darüber hinaus wurden unter Verwendung von Zündkerzen probekörpern, die in drei jeweils vier Zündkerzen enthaltenden Sätzen vorbereitet wurden, ähnliche Temperaturwechselversuche für verschiedene Werte der Länge L₄ der in das Ir-Legierungsplättchen 43 eindringen den Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 durchgeführt. Bei den drei Sätzen betrug L₄ = 0,2 mm, L₄ = 0,5 mm und L₄ = 0,8 mm. Der Abstand L₃ zwischen der Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 und dem Boden 48 des Ir-Legierungsplättchens 43 betrug bei sämtlichen Probekörpern 0,2 mm. Selbst nach 800 Zyklen des Temperaturwechselversuchs zeigte keiner der Zündkerzen probekörper eine Ablösung des Ir-Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40. Demnach unterstützt bei einem Abstand L₃ von größer oder gleich 0,1 mm eine Länge L₄ von größer oder gleich 0,2 mm, dass ein Ablösen des Ir- Legierungsplättchens 43 von der Masseelektrode 40 vermieden werden kann.

Des Weiteren wurden Untersuchungen im Hinblick auf geeignete Werte für den Abstand L₅ zwischen der Spitze jedes aufgeschmolzenen Abschnitts 45 und der Funkenentladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 durchgeführt. Dabei stellte sich heraus, dass der Abstand L₅ größer oder gleich 0,2 mm sein muss, damit die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 günstig ausgebildet sind.

Die obigen Temperaturwechselversuche zeigten ebenfalls, dass sich in der Masseelektrode 40 Risse bilden können, bevor es zu einem Ablösen des Ir-Legierungsplättchens 43 kommt, wenn der Abstand L₆ zwischen der Außenseitenwand 47 des Ir-Legierungsplättchens 43 (d. h. einer Linien tangente zu der Außenseitenwand 47 des Ir-Legierungs plättchens 43) und der Außenseitenwand 46 der Masse elektrode 40 weniger als 0,25 mm beträgt. Es ist daher ratsam, dass der Abstand L₆ größer oder gleich 0,25 mm ist.

Es wurden weitere Untersuchungen im Hinblick auf geeignete Werte für die Länge L₇ des von der Funken entladungsoberfläche 42 aus nach außen zur Mittel elektrode 30 hin frei liegenden Abschnitts des Ir- Legierungsplättchens 43 durchgeführt, wobei sich heraus stellte, dass eine Länge L₇ von größer oder gleich 0,1 mm die Erzeugung einer Funkenabfolge zwischen der Mittel elektrode 30 und dem Ir-Legierungsplättchen 43 ermöglicht und dazu dient, die Funken daran zu hindern, direkt an die Masseelektrode 40 zu fliegen, und dass die Temperatur des Ir-Legierungsplättchens 43 durch die Verbrennungs wärme des Motors bei einer Länge von L₇ von mehr als 1,0 mm nachteilig erhöht wird, was zu einem erhöhten Verschleiß des Ir-Legierungsplättchens 43 führt. Es ist daher ratsam, dass die Länge L₇ den Zusammenhang 0,1 mm ≦ L₇ ≦ 1,0 mm erfüllt.

Um den Wärmefluss von dem Ir-Legierungsplättchen 43 zu verbessern, sollte mindestens ein aufgeschmolzener Abschnitt 45 von einer vertikalen Mittellinie 80 des Ir- Legierungsplättchens 43 aus nahe an der Verbindungsstelle der Masseelektrode 40 und der Metallhülle 10 (d. h. auf der rechten Seite in den Zeichnungen) ausgebildet sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel befinden sich auf der rechten Seite der vertikalen Mittellinie 80 zwei der aufgeschmolzenen Abschnitte 45.

Die kürzesten Abstände L₆ zwischen der Außenseitenwand 46 der Masseelektrode 40 und der Außenseitenwand 47 des Ir- Legierungsplättchens 43 sind vorzugsweise gleich groß, da dadurch die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 unter den gleichen Schweißbedingungen ausgebildet werden können, was den Schweißvorgang erleichtert und zu geringeren Herstellungskosten führt.

Fig. 10 zeigt das in die Masseelektrode 40 eingebettete Ir-Legierungsplättchen 43 bei einer Zündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Seite der Mittelelektrode 30 aus betrachtet.

Zwei Ecken der Spitze der Masseelektrode 40 wurden abgetrennt, so dass sie zwei sich zu der Spitze hin verjüngende Oberflächen 85 bilden. In jedem der sich verjüngenden Oberflächen 85 ist ein aufgeschmolzener Abschnitt 45 gebildet. Es ist ratsam, dass die Abstände L₆ gleich groß sind, um den Schweißvorgang zu erleichtern, mit dem das Ir-Legierungsplättchen 43 mit der Masseelektrode 40 verbunden wird. Der übrige Aufbau ist mit dem des ersten Ausführungsbeispiels identisch, weswegen auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.

Fig. 11 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem in Fig. 10 dadurch unter scheidet, dass an der Spitze der Masseelektrode 40 zwei sich verjüngende Oberflächen 46 ausgebildet sind, die sich miteinander schneiden, so dass sie eine scharfe Spitze definieren, und dass diese in sich die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 aufweisen. Es ist ratsam, dass die Abstände L₆ zwischen der Außenseitenwand des Ir- Legierungsplättchens 43 und den Abschnitten der Außen seitenwand der Masseelektrode 40, in denen die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 ausgebildet sind, gleich sind, um den Schweißvorgang zu vereinfachen, mit dem das Ir-Legierungsplättchen 43 mit der Masseelektrode 40 verbunden wird. Der übrige Aufbau ist mit dem des dritten Ausführungsbeispiels identisch, weswegen auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.

Fig. 12 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von denen in den Fig. 10 und 11 dadurch unterscheidet, dass die Masseelektrode 40 eine runde Spitze aufweist, in der die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 unter konstanten Winkelabständen ausgebildet sind. Es ist ratsam, dass der Abstand L₆ zwischen der Außenseitenwand des Ir-Legierungsplättchens 43 und der Außenseitenwand der runden Spitze der Masse elektrode 40 konstant ist, um den Schweißvorgang zu erleichtern, mit dem das Ir-Legierungsplättchen 43 mit der Masseelektrode 40 verbunden wird. Der übrige Aufbau ist mit dem des dritten und vierten Ausführungsbeispiels identisch, weswegen auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.

Die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Abwandlung des in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiels ist.

In der Außenseitenwand der Masseelektrode sind sieben aufgeschmolzene Abschnitte 45 ausgebildet, während im Boden 49 der Masseelektrode (d. h. in der zu der Mittel elektrode 30 entgegengesetzten Oberfläche der Masse elektrode 40) zwei weitere aufgeschmolzene Abschnitte 45 ausgebildet sind und sich in das Innere des Ir- Legierungsplättchens 43 erstrecken.

Fig. 14 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von den obigen Ausführungsbeispielen lediglich darin unterscheidet, dass in der Außenseiten wand der Masseelektrode 40 ein einziger aufgeschmolzener Abschnitt 45 ausgebildet ist, um eine breitere Bodenwand 70 zu definieren, die für einen festen Eingriff mit der Innenwand der Vertiefung 44 sorgt. Auch dieser Aufbau ergibt im Wesentlichen die gleichen Wirkungen wie die obigen Ausführungsbeispiele.

Fig. 15 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Verbindung zwischen dem Ir-Legierungsplättchen 43 und der Masseelektrode 40 wird durch mindestens einen aufgeschmolzenen Abschnitt 45, der sich von der Außen seitenwand 46 der Masseelektrode 40 in das Innere des Ir- Legierungsplättchens 43 erstreckt, und durch eine Vielzahl von aufgeschmolzenen Abschnitten 45 erreicht, die sich von der Oberfläche der Masseelektrode 40 aus, die von der Funkenentladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 aus nach außen frei liegt, in der Zeichnung nach unten erstrecken. Die vertikalen aufgeschmolzenen Abschnitte 45 verlaufen durch die Außenseitenwand 47 des Ir-Legierungsplättchens 43, d. h. sie verlaufen durch eine Grenzfläche zwischen der Außenseitenwand 47 des Ir-Legierungsplättchens 43 und der Innenwand der Vertiefung 44 hindurch.

Fig. 16 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In einer zwischen der Außenseitenwand 47 des Ir- Legierungsplättchens und der Funkenentladungsoberfläche 42 definierten Ecke ist eine Vielzahl von aufgeschmolze nen Abschnitten 45 ausgebildet. Genauer gesagt verlaufen die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 von der Außenseiten wand 47 des Ir-Legierungsplättchens 43 und der Funken entladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 diagonal zu einer vertikalen Mittellinie 80 des Ir-Legierungs plättchens 43 hin, so dass unterhalb der aufgeschmolzenen Abschnitte 45 eine Bodenwand 70 mit gegebener Dicke definiert ist, die für einen festen Eingriff mit der Innenwand der Vertiefung 44 sorgt.

Fig. 17 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Ir-Legierungsplättchen 43 ist aus einem zylinder förmigen Bauteil gefertigt, das aus einem Abschnitt kleinen Durchmessers 92 und einem Abschnitt großen Durchmessers 95 besteht. Der Abschnitt kleinen Durchmessers 92 ist in die Vertiefung 44 der Masse elektrode 40 eingepasst, während der Abschnitt großen Durchmessers 95 auf der Funkenentladungsoberfläche 42 der Masseelektrode 40 aufliegt. Die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 sind um die Außenseitenwand 47 des Abschnitts kleinen Durchmessers 92 herum ausgebildet. Dieser Aufbau verleiht dem Ir-Legierungsplättchen 43 eine verhältnismäßig breite Funkenentladungsoberfläche, ohne die Abstände L₆ zwischen der Außenseitenwand 47 des Abschnitts kleinen Durchmessers 92 des Ir-Legierungs plättchens 43 und den Abschnitten der Außenseitenwand 46 der Masseelektrode 40 aufzugeben, mit denen die aufgeschmolzenen Abschnitte 45 auszubilden sind.

Die Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) zeigen ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 18(a) stellt in Schnittansicht das in die Masseelektrode 40 eingebettete Ir-Legierungsplättchen 43 von der Mittelelektrode 30 aus betrachtet dar. Fig. 18(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie F-F in Fig. 18(a). Fig. 18(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie H-H in Fig. 18(a).

Das Ir-Legierungsplättchen 43 ist aus einem viereckigen Block (d. h. einem Prisma) gefertigt und hat, wie deutlich in Fig. 18(c) gezeigt ist, eine Seitenfläche, die von dem Ende 46 der Masseelektrode 40 aus nach außen frei liegt. In jeder Seitenwand der Masseelektrode 40 sind drei aufgeschmolzene Abschnitte 45 ausgebildet. Der übrige Aufbau ist identisch mit den obigen Ausführungs beispielen, weswegen auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.

Fig. 19 zeigt ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Masseelektrode 40 weist in einem Endabschnitt von ihr eine Kammer 44 auf, die sich zu der Funkenentladungs oberfläche 42 und dem Boden 49 hin öffnet. Das Ir- Legierungsplättchen 43 ist in die Öffnung 44 eingepasst. Dieser Aufbau ermöglicht eine leichte maschinelle Bearbeitung der Kammer 44.

Die Erfindung wurde zwar in Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele erläutert, um das Verständnis zu verbessern, doch kann die Erfindung auch auf verschiedene andere Weisen ausgeführt werden, ohne vom Erfindungs prinzip abzuweichen, wie es in den Patentansprüchen definiert ist. So lässt sich beispielsweise die Verbindung zwischen dem Ir-Legierungsplättchen 43 und der Masseelektrode 40 durch Widerstandsschweißen oder Plasma bogenschweißen erreichen. Die Erfindung kann auch bei Zündkerzen einer Bauart Verwendung finden, wie sie in der US-A-6,225,752 offenbart ist, bei der zwischen einer Seitenaußenwand einer Mittelelektrode und einem Ende einer Masseelektrode eine Funkenabfolge erzeugt wird. In diesem Fall wird das Ir-Legierungsplättchen 43 im Ende der Masseelektrode befestigt. Die Ir-Legierungsplättchen 31a und 43 bestehen jeweils aus einem Material, das 90 Gew.-% Ir enthält, sie können jedoch auch aus einem Material bestehen, das 70 bis 99 Gew.-% Ir enthält.

Es wird also ein Aufbau für eine Zündkerze vorgeschlagen, der die Wärmedissipation von einem an einer Masse elektrode angebrachten Ir-Legierungsplättchen verbessert. Das Ir-Legierungsplättchen dient dazu, zwischen sich und der Spitze einer innerhalb einer Metallhülle eingebauten Mittelelektrode eine Funkenabfolge zu erzeugen, und ist in eine der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche der Masseelektrode eingebettet, wodurch die Übertragung der in dem Ir-Legierungsplättchen erzeugten Wärme über die Masseelektrode zur Metallhülle gesteigert wird.

Claims

1. Zündkerze (100), mit:
einer Metallhülle (10);
einer innerhalb der Metallhülle (10) isoliert von der Metallhülle gehaltenen Mittelelektrode (30);
einer mit der Metallhülle (10) verbundenen Masse elektrode (40), die eine der Mittelelektrode zugewandte Oberfläche (42) aufweist, die über einen Zündkerzenspalt (50) hinweg einer Spitze (31) der Mittelelektrode (30) gegenüberliegt; und
einem Ir-Legierungsplättchen (43), das dazu dient, zwischen sich und der Spitze (31) der Mittelelektrode (30) einen Funken zu erzeugen, und das in die der Mittel elektrode zugewandte Oberfläche (42) der Masseelektrode (40) eingebettet ist, wobei ein Abschnitt von ihm von der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) der Masseelektrode (40) aus nach außen frei liegt.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der der von dem frei liegenden Abschnitt verschiedene Abschnitt des Ir- Legierungsplättchens (43) innerhalb der Masseelektrode (40) befestigt ist.

3. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der das Ir- Legierungsplättchen (43) mindestens eine Oberfläche aufweist, die auf gleicher Höhe mit einer sich von einer Begrenzungskante der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) aus fortsetzenden Seitenfläche (46) der Masseelektrode (40) liegt.

4. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der der frei liegende Abschnitt des Ir-Legierungsplättchens (43) von der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) der Masse elektrode (40) aus zur Mittelelektrode (30) vorragt.

5. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der das Ir- Legierungsplättchen (43) mit der Masseelektrode (40) über mindestens einen aufgeschmolzenen Abschnitt (45) verbunden ist, in dem Materialien des Ir-Legierungs plättchens und der Masseelektrode miteinander verschmolzen sind.

6. Zündkerze nach Anspruch 5, bei der der aufgeschmolzene Abschnitt (45) durch Laserschweißen gebildet ist.

7. Zündkerze nach Anspruch 5, bei der der kürzeste Abstand (L₂) zwischen dem aufgeschmolzenen Abschnitt (45) und der Mittelelektrode (30) größer oder gleich der Summe eines über den Zündkerzenspalt (50) hinweg gehenden Abstands (G) zwischen der Spitze (31) der Mittelelektrode (30) und dem Ir-Legierungsplättchen (43) und 0,3 mm ist.

8. Zündkerze nach Anspruch 5, bei der die Masse elektrode (40) in der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) eine Vertiefung (44) aufweist, in die das Ir-Legierungsplättchen (43) eingepasst ist, und sich der aufgeschmolzene Abschnitt (45) von einer Außenseitenwand (46) der Masseelektrode (40) ohne Unterbrechung über eine Außenseitenwand (47) des Ir-Legierungsplättchens (43) in das Ir-Legierungsplättchen erstreckt.

9. Zündkerze nach Anspruch 8, bei der die Masse elektrode (40) eine zweite Oberfläche (49) aufweist, die zu der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) entgegengesetzt ist, die Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts (45) innerhalb des Ir-Legierungsplättchens (43) näher an der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) als an der zweiten Oberfläche (49) liegt und der Abstand (L₃) zwischen der Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts (45) und einem innerhalb der Masseelektrode (40) liegenden Boden (48) des Ir- Legierungsplättchens (43) größer oder gleich 0,1 mm ist.

10. Zündkerze nach Anspruch 8, bei der eine Länge (L₄) eines innerhalb des Ir-Legierungsplättchens (43) liegenden Teils des aufgeschmolzenen Abschnitts (45) größer oder gleich 0,2 mm ist.

11. Zündkerze nach Anspruch 8, bei der ein Abstand (L₅) zwischen der Spitze des aufgeschmolzenen Abschnitts (45) und der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) der Masseelektrode (40) größer oder gleich 0,2 mm ist.

12. Zündkerze nach Anspruch 8, bei der ein Abstand (L₆) zwischen der Außenseitenwand (47) des Ir-Legierungs plättchens (43) und der Außenseitenwand (46) der Masse elektrode (40) größer oder gleich 0,25 mm ist.

13. Zündkerze nach Anspruch 5, bei der der aufgeschmolzene Abschnitt (45) von einer Mittellinie (80) des Ir-Legierungsplättchens (43) aus, die über den Zündkerzenspalt (50) hinweg zur Mittelelektrode (30) verläuft, nahe an einer Verbindungsstelle der Masse elektrode (40) und der Metallhülle (10) liegt.

14. Zündkerze nach Anspruch 4, bei der ein Abstand (L₇) zwischen einem zur Mittelelektrode (30) hin orientierten Ende des frei liegenden Abschnitts des Ir-Legierungs plättchens (43) und der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche (42) der Masseelektrode (40) in einem Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm liegt.

15. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der das Ir- Legierungsplättchen (43) aus einem Material besteht, das als Hauptkomponente Ir (Iridium) und zusätzlich mindestens einen der Stoffe Rh (Rhodium), Pt (Platin), Ru (Ruthenium), Pd (Palladium) und W (Wolfram) enthält.

16. Zündkerze nach Anspruch 16, bei der das Ir- Legierungsplättchen (43) 70 bis 99 Gew.-% Ir enthält.

17. Zündkerze nach Anspruch 1, bei der das Ir- Legierungsplättchen (43) mit der Masseelektrode (40) über eine Vielzahl von aufgeschmolzenen Abschnitten (45) verbunden ist, in denen Materialien des Ir-Legierungs plättchens (43) und der Masseelektrode (40) miteinander verschmolzen sind, und bei der mindestens einer der aufgeschmolzenen Abschnitte (45) von einer Mittellinie (80) des Ir-Legierungsplättchens (43) aus, die über den Zündkerzenspalt (50) hinweg zur Mittelelektrode (30) verläuft, nahe an einer Verbindungsstelle der Masse elektrode (40) und der Metallhülle (10) liegt.