DE102006038859B4

DE102006038859B4 - spark plug

Info

Publication number: DE102006038859B4
Application number: DE102006038859.3A
Authority: DE
Inventors: Jiro Kyuno; Toshitaka Honda
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2026-08-19
Also published as: DE102006038859A1; JP2007080809A; JP4669415B2

Abstract

Zündkerze aufweisend:- eine Mittelelektrode (20);- eine Massenelektrode (30), welche eine Funkenentladungslücke zwischen der Mittelelektrode (20) und der Massenelektrode (30) bildet;- einen Isolator (200) mit einem Zwischenrumpfabschnitt (260), einem hinter dem Zwischenrumpfabschnitt (260) angeordneten Hinterrumpfabschnitt (245) und einer sich entlang einer Achse des Isolators (200) erstreckenden Axialöffnung (205), wobei der Isolator (200) die Mittelelektrode (20) innerhalb der Axialöffnung (205) am vorderen Ende desselben hält; und- ein Metallgehäuse (50), welches den Zwischenrumpfabschnitt (260) des Isolators (200) aufnimmt und einen Bördelabschnitt (60) an dessen hinterem Ende hat, wobei der Zwischenrumpfabschnitt (260) des Isolators (200) aufweist:- einen Schulterabschnitt (240), der nach vorn mittels des Bördelabschnitts (60) gepresst ist,- einen Maximaldurchmesserabschnitt (210), der vor dem Schulterabschnitt (240) angeordnet ist und den maximalen Außendurchmesser von allen Abschnitten hat, welche den Zwischenrumpfabschnitt (260) bilden, und- einen Zwischendurchmesserabschnitt (230), der den Schulterabschnitt (240) mit dem Maximaldurchmesserabschnitt (210) verbindet und einen geringeren Durchmesser als der Maximaldurchmesserabschnitt (210) hat sowie einen Rillenabschnitt (235) aufweist, der sich zumindest in einer Umfangsrichtung an einer äußeren Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts (230) erstreckt,- wobei eine Glasurschicht (280) eine Oberfläche des Isolators (200) bedeckt, die sich vom Hinterrumpfabschnitt (245) zu einem Abschnitt erstreckt, der zwischen dem Schulterabschnitt (240) und dem Rillenabschnitt (235) angeordnet ist, wobei die Oberfläche des Isolators (200) am Maximal durchmesserabschnitt (210) nicht von der Glasurschicht (280) bedeckt ist.Spark plug comprising: a center electrode (20) a mass electrode (30) forming a spark discharge gap between the center electrode (20) and the ground electrode (30); an insulator (200) having an intermediate body portion (260), one behind the Intermediate body portion (260) disposed rear hull portion (245) and extending along an axis of the insulator (200) axial opening (205), wherein the insulator (200) the center electrode (20) within the axial opening (205) at the front end thereof; and - a metal housing (50) receiving the intermediate body portion (260) of the insulator (200) and having a crimping portion (60) at the rear end thereof, the intermediate body portion (260) of the insulator (200) comprising: - a shoulder portion (240 ) pressed forward by means of the crimping portion (60), - a maximum diameter portion (210) disposed in front of the shoulder portion (240) and having the maximum outer diameter of all portions constituting the intermediate trunk portion (260) and one An intermediate diameter portion (230) connecting said shoulder portion (240) to said maximum diameter portion (210) and having a smaller diameter than said maximum diameter portion (210) and a groove portion (235) extending at least in a circumferential direction on an outer surface of said intermediate diameter portion (210). 230), wherein a glaze layer (280) covers a surface of the insulator (200) extending from the Rear hull portion (245) extends to a portion disposed between the shoulder portion (240) and the groove portion (235), wherein the surface of the insulator (200) at the maximum diameter portion (210) is not covered by the glaze layer (280).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze mit einem Metallgehäuse, das gebördelt ist, um so einen Isolator integral daran zu befestigen.The present invention relates to a spark plug having a metal shell crimped so as to integrally fix an insulator thereto.

Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung JP2005-239176 , eingereicht am 19. August 2005, und auf der japanischen Patentanmeldung JP2006-57545 , eingereicht am 03. März 2006.The present application is based on the Japanese patent application JP2005-239176 , filed on August 19, 2005, and Japanese Patent Application JP2006-57545 , filed on 03 March 2006.

Normalerweise wird eine Zündkerze zur Zündung einer Verbrennungskraftmaschine verwendet. Eine Zündkerze umfasst typischerweise ein Metallgehäuse, welches einen Isolator hält, in dem eine Mittelelektrode eingesetzt ist, sowie eine an einem vorderen Endabschnitt des Metallgehäuses angeschweißte Masseelektrode. Das distale Ende der Masseelektrode liegt dem vorderen Ende der Mittelelektrode gegenüber, wobei dadurch dazwischen ein Funkenentladungsspalt gebildet wird. Funkenentladung tritt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode auf. Bei einer solchen Zündkerze, bei der ein an einer äußeren Umfangsoberfläche des Isolators angeformter Stufenabschnitt durch einen Stufenabschnitt gestützt wird, der an einer vorderendseitigen inneren Umfangsoberfläche des Metallgehäuses geformt ist, ist der Isolator mittels eines am hinteren Ende des Metallgehäuses angeordneten Bördelabschnitts (englisch: crimp portion) gebördelt (englisch: crimped) bzw. geklemmt. Somit sind der Isolator und das Metallgehäuse miteinander verbunden, während ein enger Kontakt zwischen den zwei Stufen aufrecht erhalten wird. Weiterhin können Talk und/oder eine Dichtung innerhalb des Inneren des Bördelabschnitts angeordnet sein, so dass der Isolator und das Metallgehäuse noch zuverlässiger miteinander verbunden sind und Luftdichtheit sichergestellt ist.Normally, a spark plug is used to ignite an internal combustion engine. A spark plug typically includes a metal shell holding an insulator in which a center electrode is inserted, and a ground electrode welded to a front end portion of the metal shell. The distal end of the ground electrode faces the front end of the center electrode, thereby forming a spark discharge gap therebetween. Spark discharge occurs between the center electrode and the ground electrode. In such a spark plug in which a step portion integrally formed on an outer peripheral surface of the insulator is supported by a step portion formed on a front end side inner peripheral surface of the metal shell, the insulator is crimped by means of a crimp portion provided on the rear end of the metal shell ) crimped or clamped. Thus, the insulator and the metal shell are connected together while maintaining close contact between the two stages. Furthermore, talc and / or a gasket may be disposed within the inside of the crimping portion, so that the insulator and the metal shell are more reliably connected to each other and airtightness is ensured.

In den vergangenen Jahren hat sich mit einer zunehmenden Nachfrage nach erhöhter Leistungsabgabe von Automobilmotoren und reduziertem Kraftstoffverbrauch eine Anforderung hinsichtlich einer Reduktion in Größe und Durchmesser einer Zündkerze aus dem Blickpunkt der Befestigungsfreiheit im Motorendesign ergeben. Eine denkbare Lösung für die Reduzierung der Größe und des Durchmessers ist es, die jeweiligen Größen der Zündkerzenkomponenten zu reduzieren. Zum Beispiel können die Größe und der Durchmesser des Isolators vermindert werden. Sofern allerdings der Durchmesser des gesamten Isolators, der aus einer gebrannten Keramik geformt ist, reduziert wird, erhöht sich das Bruchrisiko des Isolators aufgrund einer Verringerung seiner Belastbarkeit. Daher ist die Reduzierung des Isolatordurchmessers kein bevorzugter Weg. Vor diesem Hintergrund wurden Anstrengungen unternommen, die Gesamtgröße und den Gesamtdurchmesser einer Zündkerze durch Verminderung des Durchmessers des Metallgehäuses, welche eine höhere Belastbarkeit aufweist, zu reduzieren.In recent years, with an increasing demand for increased output of automobile engines and reduced fuel consumption, there has been a demand for a reduction in size and diameter of a spark plug from the viewpoint of freedom of attachment in engine design. One conceivable solution for size and diameter reduction is to reduce the respective sizes of spark plug components. For example, the size and diameter of the insulator can be reduced. However, if the diameter of the entire insulator formed of a fired ceramic is reduced, the risk of breakage of the insulator increases due to a reduction in its load capacity. Therefore, the reduction of the insulator diameter is not a preferable way. Against this background, efforts have been made to reduce the overall size and diameter of a spark plug by reducing the diameter of the metal shell having a higher load capacity.

Die Verminderung des Durchmessers einer Zündkerze auf diesem Weg erfordert eine Verminderung der Wanddicke des Metallgehäuses oder eine Reduzierung des Zwischenraums zwischen Isolator und de Metallgehäuse. Bei einer Beispielstruktur zur Reduzierung des Zwischenraumes kann der Durchmesser eines Zwischenrumpfabschnitts des Isolators, der zum Halten des Isolators innerhalb des Metallgehäuses verwendet wird, soweit reduziert sein, dass er in etwa dem eines Hinterrumpfabschnitts entspricht, der an einem Hinterende des Zwischenrumpfabschnitts geformt ist. Da der Zwischenrumpfabschnitt einen Abschnitt enthält, welcher den größten Außendurchmesser (einen Maximaldurchmesserabschnitt) hat, kann der Durchmesser der gesamten Zündkerze reduziert werden, sofern der Durchmesser des Metallgehäuses zur Anpassung an den reduzierten äußeren Durchmesser des Zwischenrumpfabschnitts reduziert ist. Da allerdings der Bördelabschnitt (englisch: crimp portion) näher zum Hinterrumpfabschnitt rückt, wird es schwierig, Talk oder ähnliches in das Innere des Bördelabschnitts (der Zwischenraum zwischen dem Bördelabschnitt und dem Hinterrumpfabschnitt) einzuführen, wie es in der oben beschriebenen herkömmlichen Struktur der Fall ist. In einem solchen Fall wird eine heiße Bördelung (englisch: hot crimping) bzw. eine Heißklemmung zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit nach dem Bördeln bevorzugt durchgeführt (siehe zum Beispiel JP 2003 - 257 583 A ). Konkret wird ein an einem Rumpfabschnitt des Metallgehäuses befindlicher dünner Wandabschnitt zum Zwecke der erleichterten Verformbarkeit erhitzt und der Bördelabschnitt in diesem Zustand gebördelt. Im Ergebnis werden eine Bördelung bzw. Klemmung mittels plastischer Deformation des Bördelabschnitts und eine Bördelung unter Ausnutzung einer Differenz in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Isolator und dem Metallgehäuse gleichzeitig realisiert. Auf diese Weise wird ein Schulterabschnitt des Zwischenrumpfabschnitts des Isolators durch den Bördelabschnitt in Richtung des vorderen Endes gepresst. Somit kann Luftdichtheit zwischen dem Stufenabschnitt des Metallgehäuses und dem Stufenabschnitt des Isolators ohne Verwendung von Talk oder ähnlichem sichergestellt werden.The reduction in the diameter of a spark plug in this way requires a reduction in the wall thickness of the metal housing or a reduction in the gap between the insulator and the metal housing. In an example structure for reducing the clearance, the diameter of an inter-trunk portion of the insulator used for holding the insulator within the metal case may be reduced to approximately that of a rear-end portion formed at a rear end of the intermediate-body portion. Since the intermediate body portion includes a portion having the largest outer diameter (a maximum diameter portion), the diameter of the entire spark plug can be reduced as long as the diameter of the metal casing is reduced to accommodate the reduced outer diameter of the intermediate body portion. However, since the crimping portion moves closer to the rear body portion, it becomes difficult to introduce talc or the like into the inside of the crimping portion (the space between the crimping portion and the rear body portion) as in the conventional structure described above , In such a case, a hot crimping or a hot crimping for maintaining airtightness after crimping is preferably performed (see, for example, FIG JP 2003 - 257 583 A ). Concretely, a thin wall portion located on a body portion of the metal case is heated for the purpose of facilitated deformability, and the crimp portion is crimped in this state. As a result, crimping by plastic deformation of the crimping portion and crimping by utilizing a difference in thermal expansion between the insulator and the metal shell are simultaneously realized. In this way, a shoulder portion of the intermediate body portion of the insulator is pressed by the crimping portion toward the front end. Thus, airtightness between the step portion of the metal shell and the step portion of the insulator can be ensured without using talc or the like.

Darüber hinaus ist weiterhin, beispielsweise zur Verhinderung eines Funkenüberschlags, eine Glasurschicht auf einem Abschnitt (Hinterrumpfabschnitt) des Isolators geformt, wobei dieser Abschnitt ausgehend von einem Hinterendabschnitt des Metallgehäuses freiliegend ist. DE 601 07 735 T2 beschreibt eine Zündkerze, deren Isolator wenigstens teilweise mit einer Oxide umfassenden Glasurschicht beschichtet ist. EP 1 976 079 A2 beschreibt eine Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei eine erste Überglasungsschicht, die an einer Außenfläche des Isolators ausgebildet ist und sich über den hinteren Körperabschnitt und den hinteren Schulter-Teilabschnitt des Teils mit großem Durchmesser erstreckt; und eine zweite Überglasungsschicht, die an der Außenfläche des Isolators ausgebildet ist und sich über wenigstens einen Teil des mittleren Körperabschnitts von einem Punkt an dem vorderen Schulter-Teilabschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser aus erstreckt. DE 102 29 338 A1 beschreibt eine Zündkerze, deren Oberfläche zumindest teilweise mit einer Glasur überzogen ist, wobei die Glasur 0,6 bis 4 Gew.% an Fluorid und 6 bis 11 Gew% an Zinkoxid enthält. DE 601 01 925 T2 beschreibt eine Zündkerze, wobei wenigstens ein Teil der Oberfläche des Isolators mit einer Glasurschicht bedeckt ist, welche Oxide umfasst. Wie empirisch bekannt, kann die Bruchfestigkeit des Isolators verbessert werden, wenn die Glasurschicht ausgehend vom Hinterende des Isolators und dem gesamten Hinterrumpfabschnitt und weiterhin den Schulterabschnitt des Zwischenrumpfabschnitts bedeckend geformt ist. Daher ist es gewünscht, die Glasurschicht im oben beschriebenen Abschnitt des Isolators der Zündkerze zuverlässig zu bilden.Moreover, further, for example, to prevent flashover, a glaze layer is formed on a portion (rear trunk portion) of the insulator, this portion being exposed from a rear end portion of the metal shell. DE 601 07 735 T2 describes one Spark plug whose insulator is at least partially coated with a glaze layer comprising oxides. EP 1 976 079 A2 describes a spark plug for an internal combustion engine, wherein a first glazing layer formed on an outer surface of the insulator and extending over the rear body portion and the rear shoulder portion of the large diameter portion; and a second overglaze layer formed on the outer surface of the insulator and extending over at least a part of the central body portion from a point on the front shoulder portion of the large diameter portion. DE 102 29 338 A1 describes a spark plug whose surface is at least partially coated with a glaze, wherein the glaze contains 0.6 to 4 wt.% Of fluoride and 6 to 11 wt% of zinc oxide. DE 601 01 925 T2 describes a spark plug wherein at least part of the surface of the insulator is covered with a glaze layer comprising oxides. As is known empirically, the breaking strength of the insulator can be improved if the glaze layer is formed to cover from the rear end of the insulator and the entire rear body portion and further the shoulder portion of the intermediate body portion. Therefore, it is desired to reliably form the glaze layer in the above-described portion of the insulator of the spark plug.

Die Glasurschicht wird im Allgemeinen wie folgt hergestellt. Eine auf den Isolator aufzubringende Glasuraufschlämmung wird durch Zerbrechen einer Glaskomponente, welche die Glasurschicht bildet, und Verteilen in einem Lösungsmedium zubereitet. Unter Verwendung eines Rollers, einer Sprüheinrichtung oder ähnlichem wird die Glasuraufschlämmung auf einen vorbestimmten Abschnitt eines horizontal gelagerten Isolators aufgebracht; das heißt, einer Region, die sich von einem rückseitigen Ende des Isolators zu einem Schulterabschnitt des Zwischendurchmesserabschnitt desselben erstreckt. Nachfolgend wird der Isolator zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit getrocknet. Nachfolgend wird der mit der Glasuraufschlämmung versehene Isolator in einen Brennofen gebracht und bei einer vorbestimmten Temperatur gebrannt, wobei eine Glasurschicht geformt wird (im Folgenden wird dieser Schritt auch als „Glasurbrennen“ bezeichnet).The glaze layer is generally prepared as follows. A glaze slurry to be applied to the insulator is prepared by breaking a glass component constituting the glaze layer and spreading in a dissolution medium. Using a roller, a sprayer or the like, the glaze slurry is applied to a predetermined portion of a horizontally mounted insulator; that is, a region extending from a back end of the insulator to a shoulder portion of the intermediate diameter portion thereof. Subsequently, the insulator is dried to improve processability. Subsequently, the glaze slurry-provided insulator is placed in a kiln and fired at a predetermined temperature to form a glaze layer (hereinafter, this step will also be referred to as "glaze firing").

Beim oben beschriebenen Glasurbrennen kann in einigen Fällen, wenn das Brennen bei horizontal gehaltenem Isolator durchgeführt wird, die erhitzte und weiche Glasur nach unten fließen und eine ungleichförmige Schicht bilden. Sofern eine geformte Glasurschicht einen nicht kreisförmigen Querschnitt hat, ist es schwierig, einen Funkenüberschlag zu vermeiden, und außerdem ist das äußere Erscheinungsbild gestört. Eine denkbare Maßnahme zur Vermeidung dieses Problems ist es, den Isolator bei gleichzeitiger Rotation desselben zu brennen. Alternativ kann das Brennen unter vertikaler Lagerung des Isolators durchgeführt werden, was effizienter ist, da die Rotation des Isolators unnötig ist. Darüber hinaus wird im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme das Brennen mit dem rückwärtigen Endes des Isolators nach oben bevorzugt durchgeführt.In the glaze baking described above, in some cases, when firing is performed with the insulator held horizontally, the heated and soft glaze may flow down to form a non-uniform layer. In the case where a molded glaze layer has a non-circular cross section, it is difficult to avoid sparkover and, moreover, the appearance is disturbed. A conceivable measure to avoid this problem is to burn the insulator while rotating it. Alternatively, the burning may be performed with vertical storage of the insulator, which is more efficient because the rotation of the insulator is unnecessary. Moreover, in view of the above-described problems, firing with the rear end of the insulator upward is preferably performed.

Sofern allerdings die in Folge der Erhitzung weich gewordene Glasur vom Schulterabschnitt des Isolators nach unten fließt, bedeckt die Glasur in einigen Fällen einen Abschnitt (einen Maximaldurchmesserabschnitt), der an der vorderen Endseite in Bezug auf den Schulterabschnitt geformt ist, so dass eine Glasurschicht auf dem Maximaldurchmesserabschnitt geformt ist. Insbesondere eine Zündkerze, welche eine verminderte Größe und Durchmesser aufweisen muss, ist geformt, einen reduzierten Zwischenraum zwischen dem Maximaldurchmesserabschnitt des Isolators und der inneren Umfangsoberfläche des Metallgehäuses aufzuweisen. Es besteht daher die Möglichkeit, dass der mit einer Glasurschicht versehene Isolator nicht in das Metallgehäuse eingeführt wird und somit der Zusammenbau nicht erfolgen kann. Darüber hinaus kann der Isolator, selbst wenn ein Zusammenbau durchgeführt werden kann, exzentrisch in Bezug auf das Metallgehäuse angeordnet sein. Um dieses Problem zu vermeiden, muss die aufgebrachte Glasurmenge genau kontrolliert werden, wobei sich die Anzahl der Arbeitsschritte aufgrund des Überprüfens oder ähnlichem erhöhen kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass sich die Ausbeute reduziert. Somit kann eine Reduzierung der Größe und des Durchmessers der Zündkerze nicht kostengünstig realisiert werden.However, if the glaze softened as a result of the heating flows down from the shoulder portion of the insulator, the glaze in some cases covers a portion (a maximum diameter portion) formed on the front end side with respect to the shoulder portion, so that a glaze layer on the Maximum diameter portion is shaped. In particular, a spark plug which is required to have a reduced size and diameter is shaped to have a reduced clearance between the maximum diameter portion of the insulator and the inner peripheral surface of the metal shell. Therefore, there is a possibility that the insulator provided with a glaze layer will not be inserted into the metal case, and thus the assembly can not be done. Moreover, even if an assembly can be performed, the insulator may be disposed eccentrically with respect to the metal shell. To avoid this problem, the amount of glaze applied must be precisely controlled, and the number of operations may be increased due to inspection or the like. In addition, there is the possibility that the yield is reduced. Thus, a reduction in the size and diameter of the spark plug can not be realized inexpensively.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme ersonnen und Aufgabe ist es, eine Zündkerze bereitzustellen, die eine Struktur aufweist, bei der die Glasur einen Abschnitt mit einem großen Außendurchmesser nicht bedeckt, selbst, wenn die Glasur während des Glasurbrennens nach unten fließt, um dadurch Exzentrizität des Isolators zu vermeiden, die andererseits möglicherweise daraus resultiert, dass der Isolator mit einem Metallgehäuse verbunden wird; sowie eine Zündkerze mit reduzierter Größe und Durchmesser bereitzustellen.The present invention has been made to solve the above problems, and an object is to provide a spark plug having a structure in which the glaze does not cover a portion having a large outer diameter, even if the glaze flows down during glaze firing thereby avoiding eccentricity of the insulator, which may otherwise result from the insulator being connected to a metal housing; and to provide a spark plug of reduced size and diameter.

Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch Bereitstellen (1) einer Zündkerze, die folgendes aufweist: Eine Mittelektrode; eine Masseelektrode, die einen Funkenentladungsspalt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode bildet; einen Isolator mit einem Zwischenrumpfabschnitt, einem hinter dem Zwischenrumpfabschnitt angeordneten Hinterrumpfabschnitt und eine axiale Öffnung bzw. Axialöffnung, die sich entlang einer Achse des Isolators bzw. der Mittelelektrode erstreckt, wobei der Isolator die Mittelelektrode innerhalb der Axialöffnung an einem vorderen Ende desselben hält; und ein Metallgehäuse, welches den Zwischenrumpfabschnitt des Isolators aufnimmt und einen Bördelabschnitt (englisch: crimp portion) bzw. Klemmabschnitt am hinteren Ende desselben aufweist. Der Zwischenrumpfabschnitt des Isolators umfasst weiterhin: einen durch den Bördelabschnitt nach vorne gepressten Schulterabschnitt; einen nach vorne in Bezug auf den Schulterabschnitt angeordneten Maximaldurchmesserabschnitt, der einen maximalen Außendurchmesser von allen Abschnitte aufweist, welche den Zwischenrumpfabschnitt bilden; und einen Zwischendurchmesserabschnitt, der den Schulterabschnitt mit dem Maximaldurchmesserabschnitt verbindet und einen geringeren Durchmesser als der Maximaldurchmesserabschnitt hat sowie einen Rillenabschnitt aufweist, der sich zumindest in einer Umfangsrichtung an der äußeren Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts erstreckt. Die Zündkerze umfasst weiterhin eine Glasurschicht, die auf einer Oberfläche des Isolators geformt ist und sich vom hinter dem Zwischenrumpfabschnitt angeordneten Hinterrumpfabschnitt bis zu einem Punkt zwischen dem Schulterabschnitt des Zwischenrumpfabschnitts und dem Rillenabschnitt erstreckt.The above object of the present invention is achieved by providing (1) a spark plug comprising: a center electrode; a ground electrode forming a spark discharge gap between the center electrode and the ground electrode; an insulator having an intermediate body portion, a rear body portion disposed behind the intermediate body portion, and an axial opening; Axial opening extending along an axis of the insulator or the center electrode, the insulator holding the center electrode within the axial opening at a front end thereof; and a metal case receiving the intermediate body portion of the insulator and having a crimping portion at the rear end thereof. The intermediate body portion of the insulator further comprises: a shoulder portion pressed forward by the crimping portion; a maximum diameter portion located forward with respect to the shoulder portion and having a maximum outer diameter of all portions forming the intermediate body portion; and an intermediate diameter portion connecting the shoulder portion with the maximum diameter portion and having a smaller diameter than the maximum diameter portion and having a groove portion extending at least in a circumferential direction on the outer surface of the intermediate diameter portion. The spark plug further comprises a glaze layer formed on a surface of the insulator and extending from the rear trunk portion located behind the intermediate trunk portion to a point between the shoulder portion of the intermediate trunk portion and the groove portion.

Die obige Zündkerze (1) ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Isolators freiliegend ist, so dass sie nicht durch die Glasurschicht am Maximaldurchmesserabschnitt bedeckt ist, d.h., der Maximaldurchmesserabschnitt ist glasurschichtfrei.The above spark plug (1) is thereby
characterized in that the surface of the insulator is exposed so that it is not covered by the glaze layer at the maximum diameter portion, that is, the maximum diameter portion is glaze-free.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (2) ist die obige Zündkerze (1) dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied im Radius zwischen dem Maximaldurchmesserabschnitt und dem Zwischendurchmesserabschnitt gleich oder größer als 0,05 mm, jedoch nicht größer als 0,15 mm ist.In a preferred embodiment (2), the above spark plug (1) is characterized in that the difference in radius between the maximum diameter portion and the intermediate diameter portion is equal to or greater than 0.05 mm but not greater than 0.15 mm.

Eine Zündkerze mit verbesserter Bruchfestigkeit des Isolators, bei welcher Exzentrizität des Isolators während des Zusammenbaus vermieden ist, kann durch Bildung eines Rillenabschnitts am Isolator und der Bildung einer Glasurschicht bis zu einem Punkt zwischen dem Rillenabschnitt und dem Schulterabschnitt gemäß (1) oben realisiert werden. Durch Bereitstellen eines Rillenabschnitts ist es möglich, einige Produktionsschritte zu vermeiden, die andernfalls für die besonders akkurate Kontrolle der Applikationsmenge und zur Überprüfung des Abschnitts, wo die Glasurschicht geformt wird, erforderlich sind, um dadurch die Produktionsausbeute zu erhöhen. Die Ursache ist darin zu sehen, dass die flüssige Glasur, die während des Glasurbrennens nach unten fließt, in der Rille aufgenommen werden kann, wodurch ein Aufbringen der Glasur sicher auf den Maximaldurchmesserabschnitt vermieden werden kann. Der Rillenabschnitt hat bevorzugt eine Weite bzw. Breite (D) von zumindest 0,3 mm, jedoch nicht mehr als 1,0 mm und hat weiterhin bevorzugt eine Tiefe (C) von zumindest 50 µm, jedoch nicht mehr als 200 µm, gemessen von der Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts.A spark plug with improved break strength of the insulator in which eccentricity of the insulator is avoided during assembly can be realized by forming a groove portion on the insulator and forming a glaze layer to a point between the groove portion and the shoulder portion in (1) above. By providing a groove portion, it is possible to avoid some production steps which would otherwise be required for particularly accurate control of the amount of application and inspection of the portion where the glaze layer is formed, thereby increasing the production yield. The cause is that the liquid glaze flowing down during the glaze firing can be taken up in the groove, whereby the glaze can be securely applied to the maximum diameter portion. The groove section preferably has a width or width ( D ) of at least 0.3 mm, but not more than 1.0 mm, and further preferably has a depth ( C ) of at least 50 μm, but not more than 200 μm, measured from the surface of the intermediate diameter portion.

In dem Fall, dass die Oberfläche des Isolators am vor dem Rillenabschnitt des Isolators angeordneten Maximaldurchmesser frei liegt, wie in obigem Ausführungsbeispiel (1), das heißt, wenn die Glasurschicht nicht auf der Oberfläche des Maximaldurchmessers mit dem Rillenabschnitt als Grenze geformt ist, können Probleme beim Zusammenbau und hinsichtlich der Exzentrizität des Isolators während des Zusammenbaus ausgeschlossen werden.In the case that the surface of the insulator is exposed at the maximum diameter located before the groove portion of the insulator, as in the above embodiment (1), that is, when the glaze layer is not formed on the surface of the maximum diameter with the groove portion as a boundary, problems may arise be excluded during assembly and with respect to the eccentricity of the insulator during assembly.

Eine Zündkerze mit der oben beschriebenen Struktur wird bevorzugt so hergestellt, dass die Differenz im Radius zwischen dem Maximaldurchmesserabschnitt und dem Zwischendurchmesserabschnitt gleich oder größer als 0,05 mm, jedoch nicht größer als 0,15 mm ist, wie oben in (2) beschrieben. Der Zwischendurchmesserabschnitt nimmt überschüssiges Glasurmaterial auf. Um überschüssiges Glasurmaterial aufzunehmen, weist der Zwischendurchmesserabschnitt bevorzugt eine axiale Länge gleich oder größer als 2,0 mm (jedoch nicht größer als 5,0 mm) auf. Wenn allerdings der radiale Unterschied kleiner als 0,05 mm ist, kann der Zwischendurchmesserabschnitt überschüssiges Glasurmaterial nicht mehr effizient aufnehmen. Dies liegt daran, dass der äußerste Abschnitt bzw. die Oberfläche der Glasurschicht in radialer Richtung, die auf dem Zwischendurchmesserabschnitt ohne den Rillenabschnitt geformt ist, möglicherweise auf der Außenseite des Maximaldurchmesserabschnitts angeordnet ist. In solch einem Fall, wenn der Isolator mit darauf geformter Glasurschicht mit dem Metallgehäuse zusammengebaut wird, kann die Achse der Metallschicht und die des Isolators möglicherweise voneinander abweichen bzw. ein Zusammenbau schwierig werden. Andererseits kann es schwierig werden, Luftdichtheit des Verbrennungsraums aufrecht zu erhalten, sofern die Differenz im Radius 0,15 mm überschreitet, da sich das Wechselwirkungsgebiet zwischen dem Bördelabschnitt des Metallgehäuses und dem Schulterabschnitt des Isolators vermindert. Durch Festlegen der Radiendifferenz auf einen Wert gleich oder größer als 0,05 mm, jedoch nicht größer als 0,15 mm, ist es möglich, eine Glasurschicht mit korrekter Dicke auf dem Isolator zu formen und ein Versagen während des Zusammenbaus von Metallgehäuse und Isolator zu vermeiden. Bemerkenswert daran ist, dass die Radiendifferenz auf Basis von Ausdehnungen vor der eigentlichen Bildung der Glasurschicht kontrolliert werden kann.A spark plug having the above-described structure is preferably manufactured so that the difference in radius between the maximum diameter portion and the intermediate diameter portion is equal to or larger than 0.05 mm but not larger than 0.15 mm as described in (2) above. The intermediate diameter section receives excess glaze material. To accommodate excess glaze material, the intermediate diameter portion preferably has an axial length equal to or greater than 2.0 mm (but not greater than 5.0 mm). However, if the radial difference is less than 0.05 mm, the intermediate diameter portion can no longer efficiently absorb excess glaze material. This is because the outermost portion or surface of the glaze layer in the radial direction formed on the intermediate diameter portion without the groove portion is possibly located on the outside of the maximum diameter portion. In such a case, when the insulator having the glaze layer formed thereon is assembled with the metal shell, the axis of the metal layer and that of the insulator may possibly be different from each other and assembly may become difficult. On the other hand, if the difference in radius exceeds 0.15 mm, it may become difficult to maintain airtightness of the combustion space because the interaction area between the crimp portion of the metal shell and the shoulder portion of the insulator decreases. By setting the difference in radius equal to or greater than 0.05 mm but not greater than 0.15 mm, it is possible to form a glaze layer of the correct thickness on the insulator and to fail during assembly of the metal shell and insulator avoid. Remarkably, the radii difference can be controlled on the basis of dimensions before the actual formation of the glaze layer.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben und in Figuren dargestellt.

1 zeigt eine Teilschnittansicht einer Zündkerze 100.
2 zeigt eine Seitenansicht eines Isolators 200.
3 zeigt eine Teilschnittansicht, welche in vergrößertem Maßstab einen Bördelabschnitt 60 und dessen Umgebung darstellt.
4A und 4B sind Darstellungen, die schematisch einen Glasuraufbringungsschritt auf die Oberfläche des Isolators 200 zeigen.
5 ist eine Ansicht, die schematisch einen Brennschritt des Isolators 200 mit darauf aufgebrachter Glasur zeigt.
6 ist eine Seitenansicht des Isolators 200, der einen Zustand zeigt, in dem ein während des Glasurbrennens herunter fließender Teil der Glasur innerhalb des Rillenabschnitts 235 aufgenommen ist.
7 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Zündkerze 400 gemäß einer Modifikation.
8 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Zündkerze 410 gemäß einer anderen Modifikation.
9 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Zündkerze 420 gemäß einer weiteren Modifikation.
10 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Zündkerze 430 gemäß einer weiteren Modifikation.
11 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen Bördelabschnitt 560 und dessen Umgebung einer Zündkerze 500 gemäß einer weiteren Modifikation zeigt.

In the following the invention will be described by means of embodiments and illustrated in figures.

1 shows a partial sectional view of a spark plug 100 ,
2 shows a side view of an insulator 200 ,
3 shows a partial sectional view, which on an enlarged scale a crimping section 60 and its surroundings.
4A and 4B Fig. 12 are diagrams schematically showing a glaze application step on the surface of the insulator 200 demonstrate.
5 is a view schematically a burning step of the insulator 200 with glaze applied thereon.
6 is a side view of the insulator 200 showing a state in which a portion of the glaze flowing down during the glaze firing within the groove portion 235 is included.
7 FIG. 10 is an enlarged partial side view of a spark plug 400 according to a modification. FIG.
8th is an enlarged partial side view of a spark plug 410 according to another modification.
9 is an enlarged partial side view of a spark plug 420 according to a further modification.
10 is an enlarged partial side view of a spark plug 430 according to a further modification.
11 is an enlarged partial sectional view, on an enlarged scale, a crimping section 560 and its surroundings of a spark plug 500 according to another modification.

Eine Zündkerze gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Figuren beschrieben werden. Allerdings soll die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ausgelegt werden. Zunächst wird mit Bezug auf die 1 bis 3 die Struktur einer Zündkerze 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. 1 ist eine Teilschnittansicht der Zündkerze 100. 2 ist eine Seitenansicht eines Isolators 200. 3 ist eine Teilschnittansicht, die einen Bördelabschnitt 60 und dessen Umgebung in einem vergrößerten Maßstab darstellt. In der folgenden Beschreibung bezieht sich die Richtung einer Achse O der Zündkerze 100 in 1 auf die vertikale Richtung der Zeichnung, während sich die untere Seite der Zeichnung auf eine vordere Endseite der Zündkerze 100 bezieht, und die obere Seite auf eine hintere Endseite der Zündkerze 100 bezieht. Nach vorn bedeutet demnach in Richtung des Funkenentladungsspalts, was auch der Einbaurichtung der Zündkerze entspricht.A spark plug according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the figures. However, the present invention should not be construed as being limited thereto. First, with respect to the 1 to 3 the structure of a spark plug 100 of the present embodiment. 1 is a partial sectional view of the spark plug 100 , 2 is a side view of an insulator 200 , 3 is a partial sectional view showing a crimping section 60 and its surroundings on an enlarged scale. In the following description, the direction of an axis refers O the spark plug 100 in 1 in the vertical direction of the drawing, while the lower side of the drawing on a front end side of the spark plug 100 refers, and the upper side on a rear end side of the spark plug 100 refers. Forward means accordingly in the direction of the spark discharge gap, which also corresponds to the installation direction of the spark plug.

Wie in 1 dargestellt, besteht die Zündkerze hauptsächlich aus dem Isolator 200; einem Metallgehäuse 50, welches den Isolator 200 hält; einer Mittelelektrode 20, die innerhalb des Isolators 200 gehalten wird und sich entlang der Richtung der Achse O erstreckt; einer Masseelektrode 30 mit einem Proximalendabschnitt 32, der an einer vorderen Endoberfläche 57 des Metallgehäuses 50 angeschweißt ist, und einem distalen Endabschnitt 31, dessen eine Seitoberfläche einem vorderen Endabschnitt 22 der Mittelelektrode 20 gegenübersteht; und einem metallischen Anschlussbolzen 40, der an einem hinteren Endabschnitt des Isolators 200 angeordnet ist.As in 1 shown, the spark plug consists mainly of the insulator 200 ; a metal case 50 which is the insulator 200 holds; a center electrode 20 inside the insulator 200 is held and moving along the direction of the axis O extends; a ground electrode 30 with a proximal end section 32 , which at a front end surface 57 of the metal housing 50 is welded, and a distal end portion 31 whose one side surface is a front end section 22 the center electrode 20 faces; and a metallic connection bolt 40 attached to a rear end portion of the insulator 200 is arranged.

Zunächst soll der Isolator 200 der Zündkerze 100 beschrieben werden. Wie bekannt, kann der Isolator mittels Brennen von Alumina oder ähnlichem hergestellt werden und kann die Form einer Röhre annehmen, die in ihrem Zentrum eine Axialöffnung 205 aufweist, die sich entlang der Richtung der Achse O, wie in 1 dargestellt, erstreckt. Wie in 2 dargestellt, ist ein Maximaldurchmesserabschnitt 210 mit einem Maximaldurchmesser aller Abschnitte, welche den Zwischenrumpfabschnitt bilden (d.h. der Maximaldurchmesserabschnitt hat den größten Durchmesser aller dieser Abschnitte), etwa in der Mitte des Isolators 200 in Bezug auf die Achsrichtung O geformt; und ein vorderendseitiger Rumpfabschnitt 215, der einen geringeren Durchmesser aufweist, um an die Gestalt des Innenumfangs des Metallgehäuses 50 angepasst zu sein, ist vor dem (untere Seite in 2) Maximaldurchmesserabschnitt 210 geformt. Darüber hinaus ist ein Schenkelabschnitt 220, der einen geringeren Außendurchmesser als der des vorderendseitigen Rumpfabschnitts 215 hat und der in einer Verbrennungskammer frei liegt, wenn die Zündkerze in eine Verbrennungskraftmaschine eingebaut ist, vor dem (nach vorne) vorderendseitigen Rumpfabschnitt 215 geformt. Ein Stufenabschnitt 225 ist zwischen dem Schenkelabschnitt 220 und dem vorderendseitigen Rumpfabschnitt 250 vorgesehen.First, the insulator 200 the spark plug 100 to be discribed. As is known, the insulator can be made by burning alumina or the like and can take the form of a tube having an axial opening in its center 205 which extends along the direction of the axis O , as in 1 shown extends. As in 2 is a maximum diameter section 210 with a maximum diameter of all portions forming the intermediate body portion (ie, the maximum diameter portion has the largest diameter of all these portions), approximately in the middle of the insulator 200 in relation to the axial direction O shaped; and a front end body section 215 having a smaller diameter to conform to the shape of the inner periphery of the metal shell 50 to be adjusted before the (lower side in 2 ) Maximum diameter section 210 shaped. In addition, a leg section 220 having a smaller outside diameter than that of the front end side body portion 215 and which is exposed in a combustion chamber when the spark plug is installed in an internal combustion engine, in front of the (forward) front-end body portion 215 shaped. A step section 225 is between the leg section 220 and the front end body section 250 intended.

Ein Zwischendurchmesserabschnitt 230 mit einem Außendurchmesser, der um gleich oder größer als 0,1 mm, jedoch nicht um mehr als 0,3 mm kleiner als der des Maximaldurchmesserabschnitts 210 ist, ist rückseitig (oberes Ende in 2) bzw. hinter dem Maximaldurchmesserabschnitt 210 geformt. Der Zwischendurchmesserabschnitt 230 hat einen schmalen Rillenabschnitt 235 in der Nähe der Grenze zwischen dem Maximaldurchmesserabschnitt 210 und dem Zwischendurchmesserabschnitt 230. Der Rillenabschnitt 235 hat einen Außendurchmesser, der kleiner als der des Zwischendurchmesserabschnitts 230 ist und sich entlang des gesamten Umfangs des Isolators erstreckt. Der Rillenabschnitt hat eine Weite bzw. Breite von 0,6 mm, wobei die totale Axiallänge des Zwischendurchmesserabschnitts 230 (einschließlich des Rillenabschnitts) 2,7 mm ist. Ein Hinterrumpfabschnitt 245 mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der des Zwischendurchmesserabschnitts 230, jedoch größer als der des vorderendseitigen Rumpfabschnitts 215 ist, ist hinter dem Zwischendurchmesserabschnitt 230 angeordnet und zur Außenseite freiliegend, wenn der Isolator 200 im Metallgehäuse 50 eingebaut ist. Der Hinterrumpfabschnitt 245 hat eine ausgedehnte Länge, um einen großen Isolationsabstand zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem metallischen Anschlussbolzen 40 zu sichern. Darüber hinaus ist ein Schulterabschnitt 240 mit einer sanft gewölbten und geneigten Fläche zwischen dem Hinterrumpfabschnitt 245 und dem Zwischendurchmesserabschnitt 230 angeordnet. Der Schulterabschnitt 240, der Zwischendurchmesserabschnitt 230 einschließlich des an dessen Oberfläche geformten Rillenabschnitts 235, der Maximaldurchmesserabschnitt 210, der vorderendseitige Rumpfabschnitt 215 und der Stufenabschnitt 225 bilden zusammen einen Zwischenrumpfabschnitt 260, welcher ein Abschnitt ist, der zum Halten des Isolators innerhalb des Metallgehäuses verwendet wird, wie nachstehend beschrieben.An intermediate diameter section 230 with an outer diameter equal to or greater than 0.1 mm, but not more than 0.3 mm smaller than that of the maximum diameter section 210 is, is back (upper end in 2 ) or behind the maximum diameter section 210 shaped. Of the Intermediate diameter section 230 has a narrow groove section 235 near the boundary between the maximum diameter section 210 and the intermediate diameter portion 230 , The groove section 235 has an outer diameter smaller than that of the intermediate diameter portion 230 is and extends along the entire circumference of the insulator. The groove portion has a width of 0.6 mm, the total axial length of the intermediate diameter portion 230 (including the groove portion) is 2.7 mm. A rear hull section 245 with an outer diameter smaller than that of the intermediate diameter portion 230 but larger than that of the front end body section 215 is behind the intermediate diameter section 230 arranged and exposed to the outside when the insulator 200 in the metal case 50 is installed. The rear fuselage section 245 has an extended length, to a large isolation distance between the metal housing 50 and the metallic connection bolt 40 to secure. In addition, a shoulder section 240 with a gently curved and inclined surface between the rear fuselage section 245 and the intermediate diameter portion 230 arranged. The shoulder section 240 , the intermediate diameter section 230 including the groove portion formed on the surface thereof 235 , the maximum diameter section 210 , the front end hull section 215 and the step section 225 together form an intermediate hull section 260 , which is a portion used for holding the insulator inside the metal shell, as described below.

Wie in 1 gezeigt, ist die Mittelektrode 20 aus beispielsweise einer nickelbasierenden Legierung wie INCONEL (Handelsmarke) 600 oder 601 geformt und enthält darin einen Metallkern 32, der beispielsweise aus Kupfer besteht und eine exzellente Wärmeleitfähigkeit hat. Der Vorderendabschnitt 22 der Mittelelektrode 20 überragt eine vordere Endoberfläche 250 des Isolators 200 und ist ausgeformt, um einen reduzierten Durchmesser in Richtung seines Vorderendes aufzuweisen. Die Mittelelektrode 20 ist elektrisch mit dem darüber angeordneten metallischen Anschlussbolzen 40 über ein Dichtungselement 4 und einen in der Axialöffnung 205 angeordneten keramischen Widertand 3 verbunden. Ein Hochspannungskabel (nicht dargestellt) ist mit dem metallischen Anschlussbolzen 40 mit einer Steckerkappe (nicht gezeigt) zum Anlegen einer Hochspannung verbunden.As in 1 shown is the center electrode 20 formed of, for example, a nickel-based alloy such as INCONEL (Trade Mark) 600 or 601, and contains therein a metal core 32 For example, which consists of copper and has excellent thermal conductivity. The front end section 22 the center electrode 20 surmounts a front end surface 250 of the insulator 200 and is formed to have a reduced diameter toward its front end. The center electrode 20 is electrically connected to the metallic connecting bolt arranged above it 40 via a sealing element 4 and one in the axial opening 205 arranged ceramic widertand 3 connected. A high voltage cable (not shown) is connected to the metal terminal stud 40 connected to a plug cap (not shown) for applying a high voltage.

Als Nächstes wird die Masselelektrode 30 beschrieben. Die Masseelektrode 30 ist aus einem Metall mit hoher Korrosionsbeständigkeit geformt. Beispielsweise wird eine nickelbasierte Legierung wie INCONEL (Handelsmarke) 600 oder 601 verwendet. Die Masseelektrode 30 hat in Querrichtung gesehen einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei der Proximalendabschnitt 32 der Masseelektrode 30 mit der vorderen Endoberfläche 57 des Metallgehäuses 50 durch Schweißen verbunden ist. Darüber hinaus ist der distale Endabschnitt 31 der Masseelektrode 30 gebogen, so dass eine Seitoberfläche desselben dem vorderen Endabschnitt 22 der Mittelelektrode 20 gegenübersteht.Next is the ground electrode 30 described. The ground electrode 30 is formed of a metal with high corrosion resistance. For example, a nickel-based alloy such as INCONEL (trademark) 600 or 601 used. The ground electrode 30 has a substantially rectangular cross-section as seen in the transverse direction, the proximal end portion 32 the earth electrode 30 with the front end surface 57 of the metal housing 50 connected by welding. In addition, the distal end portion 31 the earth electrode 30 bent so that a side surface thereof the front end portion 22 the center electrode 20 faces.

Als Nächstes soll das Metallgehäuse 50 beschrieben werden. Das Metallgehäuse 50 ist ein zylindrisches Röhrenmetallstück zur Befestigung der Zündkerze 100 am Motorkopf einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine. Das Metallgehäuse 50 hält den Isolator 200 in solch einer Weise, dass der Zwischenrumpfabschnitt 260 umfasst ist. Das Metallgehäuse 50 ist aus einem eisenbasierten Material gebildet und enthält einen Werkzeugeingriffsabschnitt 51, an dem ein nicht dargestellter Zündkerzenschlüssel eingreift, sowie einen Außengewindeabschnitt 52, der im Motorkopf eingreift, welcher an einem oberen Abschnitt der nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Bei der Zündkerze 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Werkzeugeingriffsabschnitt 51 in Übereinstimmung mit der Bi-HEX-Spezifikation konfiguriert, um dessen Durchmesser zu reduzieren. Allerdings ist die Gestalt des Werkzeugeingriffsabschnitts nicht darauf beschränkt und kann auch eine übliche hexagonale Gestalt annehmen.Next is the metal case 50 to be discribed. The metal case 50 is a cylindrical tubular metal piece for attaching the spark plug 100 at the engine head of an internal combustion engine, not shown. The metal case 50 holds the insulator 200 in such a way that the intermediate hull section 260 is included. The metal case 50 is formed of an iron-based material and includes a tool engaging portion 51 to which an unshown spark plug wrench engages, and a male threaded portion 52 engages in the engine head, which is arranged at an upper portion of the internal combustion engine, not shown. At the spark plug 100 of the present embodiment is the tool engaging portion 51 configured in accordance with the Bi-HEX specification to reduce its diameter. However, the shape of the tool engaging portion is not limited to this and may also take a usual hexagonal shape.

Ein dünner Wandabschnitt 53 und ein Flanschabschnitt 54 sind zwischen dem Werkzeugeingriffsabschnitt 51 und dem Außengewindeabschnitt 52 des Metallgehäuses 50 angeordnet. Der dünne Wandabschnitt 53 hat eine Wanddicke, die kleiner ist als die des übrigen Abschnitts des Metallgehäuses 50. Weiterhin ist eine Dichtung 5 in der Nähe des hinteren Endes des Außengewindeabschnitts 52 eingepasst, das heißt, an einer Dichtungsoberfläche 55 des Flanschabschnitts 54. Es wird darauf verwiesen, dass in 1 der dünne Wandabschnitt 53 dargestellt ist, als hätte er eine zunehmende Wanddicke. Dies resultiert daraus, dass 1 einen Zustand darstellt, nachdem der dünne Wandabschnitt 53 durch Heißbördelung (hot crimping) bzw. Heißklemmen deformiert wurde, wie weiter unten beschrieben.A thin wall section 53 and a flange portion 54 are between the tool engaging portion 51 and the male threaded portion 52 of the metal housing 50 arranged. The thin wall section 53 has a wall thickness that is smaller than that of the remainder of the metal shell 50 , Furthermore, a seal 5 near the rear end of the male threaded portion 52 fitted, that is, on a sealing surface 55 of the flange portion 54 , It is pointed out that in 1 the thin wall section 53 is shown as having an increasing wall thickness. This results from the fact that 1 represents a condition after the thin wall section 53 hot crimping, as described below.

Wie in 3 dargestellt, ist der Bördelabschnitt 60 hinter dem Werkzeugeingriffsabschnitt 51 angeordnet. Der Bördelabschnitt 60 nimmt eine zylindrische Gestalt ein und ist durch Verlängerung des radialinnenseitigen Umfangskantenabschnitt des Werkzeugeingriffsabschnitts 51 nach hinten entlang der Achsrichtung O geformt. Die innere Umfangsoberfläche 58 des Bördelabschnitts 60 geht kontinuierlich in die innere Umfangsoberfläche 59 des Werkzeugeingriffsabschnitts 51 über.As in 3 is shown, the crimping section 60 behind the tool engaging section 51 arranged. The crimping section 60 assumes a cylindrical shape and is by extension of the radially inner side peripheral edge portion of the tool engagement portion 51 to the rear along the axial direction O shaped. The inner peripheral surface 58 of the crimping section 60 goes continuously into the inner circumferential surface 59 of the tool engaging portion 51 above.

Wie in 1 dargestellt, ist der Isolator 200 in das Metallgehäuse 50 von dessen Rückendseite eingesetzt und dessen Stufenabschnitt 225 ist mittels einer Plattendichtung 8 über einen innerhalb des Metallgehäuses 50 an dessen Vorderendseite geformten Stufenabschnitt 56 abgestützt. In diesem Zustand, wie in 3 gezeigt, ist ein Distalendabschnitt 61 des Bördelabschnitts 60 zum Zwecke des Bördelns bzw. Krimpens nach innen gebogen. Im Ergebnis kommt die innere Umfangsoberfläche 58 des Bördelabschnitts 60 in Kontakt mit dem Schulterabschnitt 240 des Isolators 200. Im Ergebnis ist der Zwischenrumpfabschnitt 260 innerhalb des Metallgehäuses 50 bei nach unten entlang der Aschrichtung O gepresstem Schulterabschnitt 240 gehalten, wodurch das Metallgehäuse 50 und der Isolator 200, wie in 1 gezeigt, miteinander integriert sind. Darüber hinaus wird der dünne Wandabschnitt 53 auf beispielsweise 700 °C erhitzt, um ihn leichter deformieren zu können, wobei dadurch ein sogenanntes Hot-Crimping (Heißbördelung bzw. Heißklemmung oder Heisspressung) durchgeführt wird, welches die Luftdichtheit aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem Isolator 200 verbessert. Es wird darauf verwiesen, dass der Bördelabschnitt 60 zum „Bördelabschnitt“ der vorliegenden Erfindung korrespondiert. As in 1 shown is the insulator 200 in the metal case 50 inserted from the back end side and the step portion 225 is by means of a plate seal 8th over one inside the metal case 50 Step portion formed on the front end side thereof 56 supported. In this state, as in 3 shown is a distal end section 61 of the crimping section 60 bent inward for the purpose of crimping or crimping. As a result, the inner peripheral surface comes 58 of the crimping section 60 in contact with the shoulder portion 240 of the insulator 200 , The result is the intermediate body section 260 inside the metal case 50 at down along the direction of the ash O pressed shoulder section 240 held, causing the metal housing 50 and the insulator 200 , as in 1 shown are integrated with each other. In addition, the thin wall section 53 heated to, for example, 700 ° C, to make it easier to deform, thereby a so-called hot-crimping (hot crimping or hot clamping or hot pressing) is performed, which is the airtightness due to the different thermal expansion between the metal housing 50 and the insulator 200 improved. It should be noted that the crimping section 60 corresponds to the "Bördelabschnitt" of the present invention.

Bei der in der oben beschriebenen Weise konfigurierten und in 3 dargestellten Zündkerze 100 führt die Bördelung zu einem Zustand, in dem die innere Umfangsoberfläche 58 des Bördelabschnitts 60 des Metallgehäuses 50 in Kontakt mit dem Schulterabschnitt 240 des Isolators 200 tritt. Eine Glasurschicht 280 (in 3 dargestellt durch Punkte) zur Verhinderung eines Funkenüberschlags ist an der Oberfläche des Hinterrumpfabschnitts 245 des Isolators 200 gebildet, der sich außerhalb des Metallgehäuses 50 erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Glasurschicht 280 ebenfalls an der Oberfläche des Schulterabschnitts 240 und an der Oberfläche eines Abschnitts des Zwischendurchmesserabschnitts 230 geformt. Diese Konfiguration verbessert die Bruchfestigkeit des Isolators 200.When configured in the manner described above and in 3 illustrated spark plug 100 The curling leads to a condition in which the inner peripheral surface 58 of the crimping section 60 of the metal housing 50 in contact with the shoulder portion 240 of the insulator 200 occurs. A glaze layer 280 (in 3 represented by dots) for preventing sparkover is on the surface of the rear trunk portion 245 of the insulator 200 formed outside of the metal housing 50 extends. In this embodiment, the glaze layer 280 also on the surface of the shoulder section 240 and on the surface of a portion of the intermediate diameter portion 230 shaped. This configuration improves the breaking strength of the insulator 200 ,

Um die Glasurschicht 280 zuverlässig am Schulterabschnitt 240 zu bilden, wird die Glasurschicht 280 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsprozess hergestellt. 4 zeigt den Herstellungsprozess schematisch. Wie in einer Seitenansicht von 4A gezeigt, ist ein Isolator 200 drehbar in solch einer Art und Weise gelagert, dass der Zwischendurchmesserabschnitt 230, der Schultrabschnitt 240 und der Hinterrumpfabschnitt 245 des Isolators 200 in Kontakt mit einem Glasurauftragsroller 300 in an sich bekannter Weise in Kontakt tritt. Dann wird zur Bildung der Glasurschicht 280 eine Glasuraufschlämmung 1000 durch Vermischen einer Glaskomponente oder ähnlichem (Rohmaterial) mit einem Lösungsmedium vorbereitet. Wie in einer Vorderansicht von 4B gezeigt, welche den Glasurauftragsprozess darstellt, wird die Glasuraufschlämmung 1000 über eine Rohrleitung 1001 zum Roller 300 gefördert. Die Glasuraufschlämmung 1000 wird auf den Isolator in Kontakt mit dem Roller 300 in solch einer Weise aufgetragen, dass die Glasuraufschlämmung 1000 die Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts 230, des Schulterabschnitts 240 und des Hinterrumpfabschnitts 245 bedeckt. Eine Auffangpfanne 1002 für die Glasuraufschlämmung 1000 ist unter dem Roller angeordnet. In dieser Weise wird die Glasur auf einen vorbestimmten Abschnitt des Isolators 200 in Form der Glasuraufschlämmung 1000 aufgebracht. Nachfolgend wird der Isolator 200, der die darauf aufgebrachte Glasuraufschlämmung 1000 trägt, vom Roller 300 unter fortlaufender Drehung getrennt und mit einem nicht dargestellten Brenner getrocknet. Dieser Trockenschnitt wird durchgeführt, da Probleme hinsichtlich des Tropfens der Glasur auftreten können, sofern die Glasuraufschlämmung 1000 nach ihrem Auftragen nicht getrocknet wird.Around the glaze layer 280 reliable on the shoulder section 240 to form the glaze layer 280 produced in the present embodiment according to the manufacturing process described below. 4 shows the manufacturing process schematically. As in a side view of 4A shown is an insulator 200 rotatably supported in such a manner that the intermediate diameter portion 230 , the school section 240 and the rear torso section 245 of the insulator 200 in contact with a glaze applicator scooter 300 in a conventional manner in contact occurs. Then, the formation of the glaze layer 280 a glaze slurry 1000 by preparing a glass component or the like (raw material) with a dissolution medium. As in a front view of 4B showing the glaze application process becomes the glaze slurry 1000 over a pipeline 1001 to the scooter 300 promoted. The glaze slurry 1000 gets on the insulator in contact with the scooter 300 applied in such a way that the glaze slurry 1000 the surface of the intermediate diameter section 230 , the shoulder section 240 and the rear trunk section 245 covered. A collecting pan 1002 for the glaze slurry 1000 is located under the scooter. In this way, the glaze is applied to a predetermined portion of the insulator 200 in the form of the glaze slurry 1000 applied. Below is the insulator 200 containing the glaze slurry applied thereto 1000 carries, from the scooter 300 separated under continuous rotation and dried with a burner, not shown. This dry cutting is carried out because there may be problems with the drop of the glaze, if the glaze slurry 1000 is not dried after its application.

Nachfolgend wird der Isolator in einen elektrischen Brennofen 350, wie in 5 gezeigt, zur Durchführung des Glasurbrennens platziert. Der elektrische Brennofen umfasst eine aus feuerfesten Ziegeln, keramischen Fasertafeln oder ähnlichem geformte Brennkammer 380. Ein Paar von balkenförmigen keramischen Heizern 360 ist innerhalb der Brennkammer 380 so angeordnet, um den Isolator 200 von dessen linker und rechter Seite her zu heizen. Der Isolator ist auf einem Trägermittel 370 platziert, das auf einem nicht dargestellten Förderband angeordnet ist und sich durch die Brennkammer 380 erstreckt.Subsequently, the insulator in an electric furnace 350 , as in 5 shown placed to perform glaze firing. The electric furnace includes a combustion chamber formed of refractory bricks, ceramic fiber panels or the like 380 , A pair of beam shaped ceramic heaters 360 is inside the combustion chamber 380 so arranged to the insulator 200 to heat from its left and right side. The insulator is on a carrier 370 placed, which is arranged on a conveyor belt, not shown, and through the combustion chamber 380 extends.

Der Isolator wird auf das Trägermittel 370 mit seinem rückseitigen Ende nach oben weisend gelegt, so dass der hintere Rumpfabschnitt 245, der Schulterabschnitt 240 und der Zwischendurchmesserabschnitt 230, auf welche die Glasur appliziert wurde, frei liegen. Durch Erhitzen der keramischen Heizer 360 wird die auf die Oberfläche des Isolators 200 applizierte Glasur bei einer hohen Temperatur von beispielsweise 800 °C oder höher gebrannt.The insulator is placed on the carrier 370 placed with its back end facing up, leaving the rear fuselage section 245 , the shoulder section 240 and the intermediate diameter portion 230 on which the glaze was applied, are exposed. By heating the ceramic heater 360 will be on the surface of the insulator 200 applied glaze at a high temperature of, for example, 800 ° C or higher fired.

Zur gleichen Zeit, wenn, wie in 6 gezeigt, die auf die Oberfläche des Isolators 200 applizierte Glasur aufgrund des Erhitzens weich wird, fließt die Glasur in einigen Fällen, wie mittels S angedeutet, nach unten in Richtung des Maximaldurchmesserabschnitt 210, der unterhalb des Zwischendurchmesserabschnitts 230 angeordnet ist. Sofern allerdings ein Teil der fließenden Glasur den zwischen dem Zwischendurchmesserabschnitt 230 und dem Maximaldurchmesserabschnitt 210 geformten Rillenabschnitt 235 erreicht, fließt der entsprechende Glasuranteil entlang des Rillenabschnitts 235 aufgrund der Oberflächenspannung und der Adhäsionskräfte der Glasur gegenüber der Oberfläche des Rillenabschnitts 235. Folglich wird überschüssige, nach unten fließende Glasur durch den Rillenabschnitt 235 aufgenommen und erreicht nicht den Maximaldurchmesserabschnitt 210. Wenn der Isolator 200 gebrannt und die Glasur sich in diesem Zustand verfestigt hat, ist keine Glasurschicht 280 auf der Oberfläche des Maximaldurchmesserabschnitts 210 geformt. Somit ist nichts zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Maximaldurchmesserabschnitts 210 und der inneren Umfangsoberfläche des Metallgehäuses 50 vorhanden, wenn der Isolator 200 in das Metallgehäuse 50 eingebaut wird. Im Ergebnis kann der Isolator leicht in das Metallgehäuse 50 eingesetzt werden und der Isolator 200 kann eine konzentrische Anordnung während des Zusammenbaus beibehalten.At the same time, if, as in 6 shown on the surface of the insulator 200 applied glaze softens due to heating, the glaze flows in some cases, as by means of S indicated, down in the direction of the maximum diameter section 210 , which is below the intermediate diameter section 230 is arranged. However, if a part of the flowing glaze between the intermediate diameter section 230 and the maximum diameter portion 210 shaped groove section 235 reached, flows the corresponding amount of glaze along the groove portion 235 due to the surface tension and the adhesion forces of the glaze to the surface of the groove portion 235 , As a result, excess, downwardly flowing glaze passes through the groove portion 235 absorbed and does not reach the maximum diameter section 210 , If the insulator 200 burned and the glaze has solidified in this state is not a glaze layer 280 on the surface of the maximum diameter section 210 shaped. Thus, nothing is between the outer peripheral surface of the maximum diameter portion 210 and the inner peripheral surface of the metal shell 50 present when the insulator 200 in the metal case 50 is installed. As a result, the insulator can easily enter the metal case 50 be used and the insulator 200 can maintain a concentric arrangement during assembly.

Um einen reibungslosen Zusammenbau des Isolators 200 in dem Metallgehäuse 50 selbst für den Fall sicherzustellen, dass die Glasurschicht 280 auf einem Teil des Zwischendurchmesserabschnitts 230 des Isolators 200 gebildet ist, ist der Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitt 230 in wünschenswerter Weise kleiner als der Außendurchmesser B des Maximaldurchmesserabschnitts 210 wie in 6 gezeigt. Insbesondere kann das Zusammenfügen des Isolators 200 reibungslos erfolgen, wenn der Außendurchmesser B des Maximaldurchmesserabschnitts 210 um zumindest einen Wert, der einer Radiendifferenz von 0,05 mm entspricht, größer als der Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitts 230 ist. Dies wird auch durch die Ergebnisse eines Bewertungstests des unten beschriebenen Beispiels 1 gezeigt. Darüber hinaus wird für den Fall, dass der Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitts 230 zur weiteren Erhöhung der Radiendifferenz verringert ist, der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser B des Maximaldurchmesserabschnitts 210 und dem Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitts 230 unter Berücksichtigung der Resultate des Bewertungstests des Beispiels 1 bevorzugt gleich oder kleiner als ein Wert gesetzt, der einer Radiendifferenz von 0,15 mm entspricht, um eine ausreichende Luftdichtheit durch das Krimpen sicherzustellen.To ensure a smooth assembly of the insulator 200 in the metal case 50 even in case make sure the glaze layer 280 on a part of the intermediate diameter section 230 of the insulator 200 is formed, is the outer diameter A the intermediate diameter section 230 desirably smaller than the outer diameter B of the maximum diameter section 210 as in 6 shown. In particular, the assembly of the insulator 200 smoothly when the outside diameter B of the maximum diameter section 210 by at least a value corresponding to a radius difference of 0.05 mm, greater than the outer diameter A of the intermediate diameter portion 230 is. This is also shown by the results of a rating test of Example 1 described below. In addition, in the event that the outside diameter A of the intermediate diameter portion 230 is reduced to further increase the radius difference, the difference between the outer diameter B of the maximum diameter section 210 and the outside diameter A of the intermediate diameter portion 230 preferably taking the results of the evaluation test of Example 1 equal to or less than a value corresponding to a radius difference of 0.15 mm, to ensure sufficient airtightness by crimping.

Im Fall einer Zündkerze, die so hergestellt ist, dass der Außengewindeabschnitt zur Befestigung am Maschinenkopf einen Gewindedurchmesser von M12 oder weniger aufweist, wird der Rillenabschnitt 235 bevorzugt mit einer Breite oder Weite (D) von zumindest 0,3 mm, jedoch nicht größer als 1,0 mm und mit einer Tiefe (C) von zumindest 50 µm, jedoch nicht größer als 200 µm in Bezug auf die Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts 230 hergestellt. Wenn die Weite D des Rillenabschnitts 235 kleiner als 0,3 mm bzw. die Tiefe C desselben kleiner als 50 µm ist, kann ein Teil der nach unten während des Glasurbrennens fließenden Glasur nicht innerhalb des Rillenabschnitts 235 aufgenommen werden und erreicht möglicherweise den Maximaldurchmesserabschnitt 210. Sofern der Schulterabschnitt 240 eine Presskraft in Richtung des Vorderendes als Folge der Bördelung erfährt, wird ein durch die Presskraft hervorgerufener innerer Stress innerhalb des Zwischendurchmesserabschnitts 230 erzeugt. Sofern die Weite D des Rillenabschnitts 235 größer als 1,0 mm oder die Tiefe C desselben größer als 200 µm ist, kann der Zwischendurchmesserabschnitt 230 daher möglicherweise keine ausreichende Festigkeit mehr aufweisen. Es soll darauf verwiesen werden, dass trotz des Rillenabschnitts 235 der vorliegenden Erfindung die Applikationsmenge der Glasur kontrolliert werden muss. Allerdings ist es unnötig, die Kontrolle im Gegensatz zu herkömmlichen Zündkerzen mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchzuführen.In the case of a spark plug made such that the male threaded portion for attachment to the machine head has a thread diameter of M12 or less, the groove portion becomes 235 preferably with a width or width ( D ) of at least 0.3 mm but not more than 1.0 mm and with a depth ( C ) of at least 50 μm but not larger than 200 μm with respect to the surface of the intermediate diameter portion 230 produced. When the distance D of the groove section 235 less than 0.3 mm or the depth C is smaller than 50 μm, part of the glaze flowing down during glaze firing may not be within the groove portion 235 be received and may reach the maximum diameter section 210 , If the shoulder section 240 When a pressing force comes toward the leading end as a result of curling, an internal stress caused by the pressing force becomes inside the intermediate diameter portion 230 generated. Unless the width D of the groove section 235 greater than 1.0 mm or the depth C is greater than 200 microns, the intermediate diameter section 230 therefore may no longer have sufficient strength. It should be noted that despite the groove section 235 According to the present invention, the amount of application of the glaze must be controlled. However, it is unnecessary to perform the control in contrast to conventional spark plugs with a high degree of accuracy.

Wenn, wie oben beschrieben, die Glasur zum Bedecken des Hinterrumpfabschnitts 245 des Schulterabschnitts 240 und eines Teils des Zwischendurchmesserabschnitts 230 aufgetragen und dann das Glasurbrennen durchgeführt wird, kann die Glasurschicht 280 ausnahmslos auf dem Schulterabschnitt 240 des Isolators 200 gebildet werden. Der Teil der verflüssigten Glasur, der während des Glasurbrennens nach unten fließt, wird im Rillenabschnitt 235 aufgenommen, so dass die Glasur nicht den Maximaldurchmesserabschnitt 210 erreicht. Daher ist nach dem Glasurbrennen die Glasurschicht nicht auf der Oberfläche des Maximaldurchmesserabschnitts 210 geformt. Das heißt, die Oberfläche des Isolators 200 liegt am Maximaldurchmesserabschnitt 210 frei und ist dort entblößt.If, as described above, the glaze to cover the rear fuselage section 245 of the shoulder section 240 and a part of the intermediate diameter portion 230 applied and then the glaze firing is performed, the glaze layer can 280 invariably on the shoulder section 240 of the insulator 200 be formed. The portion of the liquefied glaze that flows down during glaze firing becomes the groove portion 235 so that the glaze does not have the maximum diameter section 210 reached. Therefore, after glaze firing, the glaze layer is not on the surface of the maximum diameter portion 210 shaped. That is, the surface of the insulator 200 lies at the maximum diameter section 210 free and is bared there.

Beispiel 1example 1

Ein Bewertungstest wurde zur Bestätigung des Effekts durchgeführt, der dadurch erhalten wird, dass der Außendurchmesser B des Maximaldurchmesserabschnitts 210 größer als der Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitts 230 ausgeführt ist. Bei diesem Bewertungstest wurden fünf Proben für jeden der fünf Isolatortypen hergestellt, die sich im Radius zwischen dem Außendurchmesser B des Maximaldurchmesserabschnitts und des Außendurchmessers A des Zwischendurchmesserabschnitts unterscheiden. Ein konkretes Verfahren zur Herstellung der Proben wird nachfolgend beschrieben.An evaluation test was conducted to confirm the effect obtained by the outer diameter B of the maximum diameter section 210 larger than the outer diameter A of the intermediate diameter portion 230 is executed. In this evaluation test, five samples were made for each of the five insulator types, ranging in radius between the outer diameter B the maximum diameter section and the outer diameter A of the intermediate diameter section. A concrete method for producing the samples will be described below.

Die Isolatoren wurden hergestellt, so dass nach dem Brennen der Außendurchmesser A des Zwischendurchmesserabschnitts und des Außendurchmessers B des Maximaldurchmesserabschnitts Zielwerte von 11,6 mm bzw. 11,8 mm aufwiesen, wobei der Zwischendurchmesserabschnitt eine Maßhaltigkeit von ± 0,05 mm hatte. Nachfolgend wurde die Radiendifferenz (B-A)/2 jedes Isolators gemessen und die Isolatoren nach ihrer Radiendifferenz in fünf Typen oder Gruppen eingeordnet; d. h., eine 0,03 mm-Gruppe, eine 0,05 mm-Gruppe, eine 0,10 mm-Gruppe, eine 0,15 mm-Gruppe und eine 0,17 mm-Gruppe. Fünf Isolatoren wurden für jeden Typ zur Verfügung gestellt (ein Fehlerbereich für die Radiendifferenz jedes Typs während der Sortierung war ± 0,005 mm). The insulators were made so that after firing the outer diameter A the intermediate diameter portion and the outer diameter B of the maximum diameter portion had target values of 11.6 mm and 11.8 mm, respectively, with the intermediate diameter portion having a dimensional accuracy of ± 0.05 mm. Subsequently, the radius difference ( B - A ) / 2 of each insulator, and classify the insulators into five types or groups according to their radii difference; ie, a 0.03 mm group, a 0.05 mm group, a 0.10 mm group, a 0.15 mm group and a 0.17 mm group. Five isolators were provided for each type (an error range for the radii difference of each type during sorting was ± 0.005 mm).

Eine Glasurschicht wurde auf jeden der 25 Isolatoren gebildet (fünf Isolatoren für jeden der fünf Typen). Die so geformte Glasurschicht hatte eine Dicke von 20 µm ± 5 µm (eine mittels eines typischen Zündkerzenherstellungsprozesses hergestellte Glasurschicht hat eine Dicke von 20 µm). Es soll darauf verwiesen werden, dass wie bei der Zündkerze 100 eine Mittelelektrode und ein metallischer Anschlussbolzen in die Axialöffnung eines jeden Isolators zuvor eingepasst wurden.A glaze layer was applied to each of the 25 Insulators formed (five insulators for each of the five types). The thus-formed glaze layer had a thickness of 20 μm ± 5 μm (a glaze layer prepared by a typical spark plug manufacturing process has a thickness of 20 μm). It should be pointed out that as with the spark plug 100 a center electrode and a metallic terminal bolt were previously fitted in the axial opening of each insulator.

Dann wurde eine Metallhülle zum Verbinden mit jedem der Isolatoren hergestellt, so dass der Werkzeugeingriffsabschnitt einen inneren Durchmesser von 12,0 mm hatte und oberflächenbehandelt war wie bei vorbekannten Zündkerzen (Zn-Metallisierung + Chromat-Behandlung: Bemerke, Ni-Metallisierung kann anstelle von Zn-Metallisierung durchgeführt werden). Das Metallgehäuse und die oben beschriebenen Isolatoren wurden zusammengesetzt, um Testprodukte herzustellen (identifiziert als Probennummer 1-5, korrespondierend zu den Isolatortypen oder -gruppen der verschiedenen Radiendifferenzen). Beim vorliegenden Bewertungstest wurde die Bewertung für Testprodukte ohne Masseelektrode durchgeführt.Then, a metal shell was made to connect to each of the insulators so that the tool engaging portion had an inner diameter of 12.0 mm and was surface-treated as in prior art spark plugs (Zn metallization + chromate treatment: Note, Ni metallization may be substituted for Zn Metalization are carried out). The metal shell and insulators described above were assembled to make test products (identified as sample numbers 1-5, corresponding to the insulator types or groups of different radii differences). In the present evaluation test, the evaluation was carried out for test products without ground electrode.

Solche Testprodukte, bei denen Schwierigkeiten während der Herstellung auftraten, wurden als ausfall verursachend eingeschätzt. Drei Testprodukten der fünf Testprodukte der Probennummer 1 (bei welcher der Isolator eine Radiendifferenz von 0,03 mm hat) verursachten ein Baugruppenversagen. Das Versagen rührt daher, da eine geringe Radiendifferenz zwischen dem Zwischendurchmesserabschnitt und dem Maximaldurchmesserabschnitt des Isolators in einer Unebenheit der auf der Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts geformten Glasurschicht resultiert, so dass die Achse während des Zusammenbaus geneigt ist.Such test products, which experienced difficulties during manufacture, were estimated to cause failure. Three test products of the five test products of sample number 1 (in which the insulator has a radius difference of 0.03 mm) caused assembly failure. The failure is because a small difference in the radius between the intermediate diameter portion and the maximum diameter portion of the insulator results in unevenness of the glaze layer formed on the surface of the intermediate diameter portion, so that the axis is inclined during assembly.

Dann wurden die korrekt hergestellten Testprodukte einem Luftdichtheitstest gem. JIS B8031 6.5 (1995) unterzogen und Testprodukte, deren Leckgröße höher als 1 ml pro Minute war, wurden als Ausfall angesehen. Die zwei Testprodukte der Probennummer 1, die zu keinem Baugruppenversagen geführt hatten, zeigten keinen Luftdichtheitsausfall. Allerdings zeigten im Fall der Probennummer 5 (bei welcher der Isolator eine Radiendifferenz von 0,17 mm hatte) drei der fünf Testprodukte einen Ausfall hinsichtlich Luftdichtheit. Dies liegt daran, dass in den Testprodukten der Probennummer 5 eine erhöhte Radiendifferenz zwischen dem Zwischendurchmesserabschnitt und dem Maximaldurchmesserabschnitt zu einer Reduktion des Außendurchmessers des Schulterabschnitts führt. Das heißt, bei den Testprodukten der Probennummer 5 ist der Außendurchmesser des Schulterabschnitts kleiner im Vergleich zu den Testprodukten der Probennummern 2, 3 und 4, bei denen deren Schulterabschnitte normale Außendurchmesser aufweisen. Daher wurde eine ausreichend große Axialkraft nicht erzielt, was zur Luftundichtheit führte. Tabelle 1 zeigt die hergestellten Testprodukte und die zugeordneten Testresultate. Unter der Spalte „Gesamteinschätzung“ wurde denjenigen Proben die Bewertung „X“ zugeordnet, sofern ein Baugruppenversagen auftrat, die Bewertung „△“ zugeordnet, sofern kein Baugruppenversagen jedoch ein Luftdichtheitsausfall auftrat; und eine Bewertung „○“, sofern weder ein Baugruppenversagen noch ein Luftdichtheitsausfall auftrat. Tabelle 1 Probennummer Radiendifferenz (mm) Baugruppenversagen (Teile) Luftdichtheitsausfall (Teile) Gesamteinschätzung 1 0,03 3 0 X 2 0,05 0 0 ○ 3 0,10 0 0 ○ 4 0,15 0 0 ○ 5 0,17 0 3 △ Then, the correctly prepared test products were subjected to an airtightness test. JIS B8031 6.5 (1995) and test products whose leak size was greater than 1 ml per minute were considered as failures. The two test products of the sample number 1, which had led to no module failure, showed no airtightness failure. However, in the case of the sample number showed 5 (in which the insulator had a radius difference of 0.17 mm) three of the five test products failed in terms of airtightness. This is because in the test products the sample number 5 an increased radius difference between the intermediate diameter portion and the maximum diameter portion results in a reduction in the outer diameter of the shoulder portion. That is, for the test products of the sample number 5 the outer diameter of the shoulder portion is smaller compared to the test products of the sample numbers 2 . 3 and 4 in which their shoulder portions have normal outside diameters. Therefore, a sufficiently large axial force was not achieved, leading to air leakage. Table 1 shows the test products produced and the associated test results. Under the column "Overall Assessment", those samples were assigned the rating "X", if a module failure occurred, the rating assigned to "△", provided that no module failure but airtightness failure occurred; and a rating of "○" if neither a module failure nor airtightness failure occurred. Table 1 sample number Radial difference (mm) Module failure (parts) Airtightness failure (parts) overall assessment 1 0.03 3 0 X 2 0.05 0 0 ○ 3 0.10 0 0 ○ 4 0.15 0 0 ○ 5 0.17 0 3 △

Der oben durchgeführte Bewertungstest bestätigt, dass eine Radiendifferenz zwischen dem Zwischendurchmesserabschnitt und dem Maximaldurchmesserabschnitt eines Isolators gleich oder größer als 0,05 mm, jedoch nicht größer als 0,15 mm wünschenswert für die Minimierung von Baugruppenversagen und Luftdichtheitsausfall ist.The above-mentioned evaluation test confirms that a radius difference between the intermediate diameter portion and the maximum diameter portion of an insulator is equal to or larger than 0.05 mm, however, not greater than 0.15mm is desirable for minimizing package failure and airtightness failure.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich. Beispielsweise kann, wie beim Isolator 400 in 7 gezeigt, zusätzlich zu einem Rillenabschnitt 403 ähnlich dem Rillenabschnitt im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein zweiter Rillenabschnitt 404 an einem Zwischendurchmesserabschnitt 401 ausgebildet sein. Darüber hinaus können zwei oder mehrere Rillenabschnitte am Zwischendurchmesserabschnitt gebildet sein, die noch zuverlässiger den Glasurfluss während des Brennens im Vergleich zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei welchem ein einzelner Rillenabschnitt vorgesehen ist, stoppen. Mittels dieser Konfiguration erreicht die Glasur nicht einen Maximaldurchmesserabschnitt 402, selbst wenn die Toleranzen hinsichtlich der Lage und der Menge der verwendeten Glasur erhöht sind.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, as in insulator 400 in FIG 7 shown in addition to a groove section 403 similar to the groove portion in the embodiment described above, a second groove portion 404 at an intermediate diameter section 401 be educated. Moreover, two or more groove portions may be formed at the intermediate diameter portion, which more reliably stop the glaze flow during firing as compared with the above-described embodiment in which a single groove portion is provided. By means of this configuration, the glaze does not reach a maximum diameter portion 402 Even if the tolerances are increased with respect to the position and the amount of the glaze used.

Weiterhin kann, wie beim Isolator 410 in 8 gezeigt, ein Spiralrillenabschnitt 413 an der äußeren Umfangsoberfläche eines Zwischendurchmesserabschnitts 411 ausgeformt sein. In diesem Fall ist die Glasur gezwungen, entlang des Spiralrillenabschnitts 413 zu fließen. Selbst wenn ein nach unten gerichteter Fluss der Glasur in erhöhtem Ausmaß an einem beliebigen Umfangsabschnitt des Isolators 410 auftritt, erhöht sich daher die an diesem Umfangsabschnitt vorhandene Glasurmenge nicht, und die Glasur wird daran gehindert, den Rillenabschnitt 413 zu überqueren und einen Maximaldurchmesserabschnitt 412 zu erreichen.Furthermore, as with the insulator 410 in 8th shown a spiral groove section 413 on the outer peripheral surface of an intermediate diameter portion 411 be formed. In this case, the glaze is forced along the Spiralrillenabschnitts 413 to flow. Even if a downward flow of the glaze to a greater extent on any peripheral portion of the insulator 410 therefore, the amount of glaze present on this peripheral portion does not increase, and the glaze is prevented from the groove portion 413 to cross and a maximum diameter section 412 to reach.

Darüber hinaus kann, wie bei einem in 9 gezeigten Isolator 402, ein Rillenabschnitt 423 am Außenumfang eines Zwischendurchmesserabschnitts 421 in nicht kontinuierlicher Weise ausgebildet sein. Während des Glasurbrennens wird der Isolator so platziert, dass sich die Achse O vertikal erstreckt. Daher kann der Rillenabschnitt 423 ausreichend einen nach unten gerichteten Fluss der Glasur zum Maximaldurchmesserabschnitt 422 verhindern, sofern er auf dem gesamten Umfang des Zwischendurchmesserabschnitts 421 vorhanden ist, selbst wenn dessen Position entlang der Achsrichtung O variiert.In addition, as with an in 9 shown insulator 402 , a groove section 423 on the outer circumference of an intermediate diameter section 421 be formed in a non-continuous manner. During glaze firing, the insulator is placed so that the axis O extends vertically. Therefore, the groove portion 423 sufficiently a downward flow of the glaze to the maximum diameter section 422 provided it is on the entire circumference of the intermediate diameter section 421 exists even if its position along the axial direction O varied.

Darüber hinaus kann, wie bei dem in 10 gezeigten Isolator 430, ein Rillenabschnitt 433, ähnlich dem Rillenabschnitt im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, in einem Zwischendurchmesserabschnitt 431 ausgeformt sein, wobei verschiedene Vertiefungsabschnitte 434, die mit dem Rillenabschnitt 433 an verschiedenen Umfangspositionen kommunizieren, an einem Maximaldurchmesserabschnitt 432 geformt sein können. Selbst wenn die Glasurmenge, die nach unten fließt und innerhalb des Rillenabschnitts während des Glasurbrennens aufgenommen wird, erheblich ist und ein Teil der Glasur den Rillenabschnitt 433 überfließt, kann in diesem Fall der überfließende Teil der Glasur in die Vertiefungsabschnitte 433 gelenkt werden, so dass die Glasur nicht über die Oberfläche des Maximaldurchmesserabschnitts 432 fließt.In addition, as with the in 10 shown insulator 430 , a groove section 433 similar to the groove portion in the above-described embodiment, in an intermediate diameter portion 431 be formed, with different depression sections 434 that with the groove section 433 communicate at various circumferential positions, at a maximum diameter portion 432 can be shaped. Even if the amount of glaze flowing down and received within the groove portion during glaze firing is significant, and part of the glaze is the groove portion 433 overflows, in this case, the overflowing part of the glaze in the depression sections 433 be steered so that the glaze does not exceed the surface of the maximum diameter section 432 flows.

In jeder der oben beschriebenen Modifikationen ist der Rillenabschnitt als ein konkaver Abschnitt ausgebildet und seine sich an die äußere Umfangsfläche des Zwischendurchmesserabschnitts anschließenden Kantenabschnitte weisen die Form scharfer Kanten auf. Allerdings können solche scharfen Kanten zu schrägen oder gewölbten Kanten abgefast sein. Diese Konfiguration verhindert eine sogenannte Akkumulation von Glasur an den Grenzen zwischen der äußeren Umfangsfläche des Isolators und den Seitenwänden des Rillenabschnitts. Es versteht sich von selbst, dass die Kantenabschnitte zwischen den Seitenwänden und der Bodenoberfläche des Rillenabschnitts abgerundet sein können, um Grenzen zwischen den Seitenwänden und der Bodenoberfläche zu eliminieren oder um die Seitenwände mit der Bodenoberfläche glatt zu verbinden.In each of the modifications described above, the groove portion is formed as a concave portion, and its edge portions adjoining the outer peripheral surface of the intermediate diameter portion are in the form of sharp edges. However, such sharp edges may be chamfered into oblique or domed edges. This configuration prevents so-called accumulation of glaze at the boundaries between the outer peripheral surface of the insulator and the sidewalls of the groove portion. It will be understood that the edge portions between the sidewalls and the bottom surface of the groove portion may be rounded to eliminate boundaries between the sidewalls and the ground surface or to smoothly join the sidewalls to the ground surface.

Darüber hinaus kann, wie bei der in 11 gezeigten Zündkerze 500, eine ringförmige Metalldichtung 507 zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit zwischen einem Bördelabschnitt 560 eines Metallgehäuses 550 und einem Schulterabschnitt 441 eines Isolators 440 angeordnet sein. In diesem Fall kann ebenfalls, da eine Glasurschicht 580 zuverlässig auf dem Schulterabschnitt 441 geformt ist, eine auf den Schulterabschnitt 441 einwirkende Belastung, die durch den Bördelabschnitt 560 über die Dichtung 570 ausgeübt wird, abgepuffert werden, wobei die Bruchfestigkeit des Isolators 440 erhöht werden kann.In addition, as with the in 11 shown spark plug 500, an annular metal seal 507 for maintaining airtightness between a crimping section 560 a metal case 550 and a shoulder section 441 an insulator 440 be arranged. In this case, too, as a glaze layer 580 reliable on the shoulder section 441 is shaped, one on the shoulder section 441 acting load passing through the crimping section 560 about the seal 570 is exerted, buffered, the breaking strength of the insulator 440 can be increased.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Glasurschicht 280 durch Auftragen einer Glasur auf die Oberfläche des Isolators 200 unter Verwendung eines Rollers 300 und mittels des Glasurbrennens gebildet. Allerdings kann die Glasur auch durch andere Mittel als die Verwendung eines Rollers aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Glasur unter Verwendung einer Sprüheinrichtung oder durch einen sogenannten Tauchprozess aufgebracht werden, bei welchem ein Isolator in eine in einem Flüssigbehälter gelagerte Glasur eingetaucht wird. Da der Rillenabschnitt 235 so am Isolator 200 angeordnet ist, um Probleme auch dann zu vermeiden, selbst wenn eine Glasur während des Glasurbrennens runter fließt, ist es selbst in dem Fall, dass die Glasur mittels einer Sprüheinrichtung oder eines Tauchprozesses aufgetragen ist, lediglich erforderlich, die Glasur auf ein Gebiet aufzutragen, das sich ausgehend von einem Abschnitt des Zwischendurchmesserabschnitts 230 nach hinten erstreckt, so dass die Glasur problemlos auf den Schulterabschnitt 240 aufgetragen wird. Daher kann die für eine genaue Kontrolle der Lage und der Menge der aufgebrachten Glasur erforderlichen Zeit und Arbeit vermieden werden.In the present embodiment, the glaze layer 280 by applying a glaze to the surface of the insulator 200 using a scooter 300 and formed by glaze firing. However, the glaze may also be applied by means other than the use of a roller. For example, the glaze may be applied using a sprayer or by a so-called dipping process in which an insulator is immersed in a glaze stored in a liquid container. Because the groove section 235 so on the insulator 200 is arranged to avoid problems even if a glaze flows down during glaze firing, even in the case where the glaze is applied by means of a spraying device or a dipping process, it is only necessary to prevent the glaze Apply glaze to an area extending from a portion of the intermediate diameter section 230 extends backwards, leaving the glaze on the shoulder section easily 240 is applied. Therefore, the time and labor required to closely control the position and amount of the applied glaze can be avoided.

Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für Zündkerzen mit einem reduzierten Durchmesser, beispielsweise solche, die eine Muttergröße von M12 oder weniger aufweisen und kann auf solche Zündkerzen angewendet werden, deren reduzierter Durchmesser es schwierig macht, Talk oder ähnliches einzufüllen und deren Differenz im Außendurchmesser zwischen dem Maximaldurchmesserabschnitt und dem hinteren Rumpfabschnitt des Isolators kleiner als 1 mm ist.The present invention is particularly suitable for reduced diameter spark plugs, for example those having a size of M12 or less, and can be applied to such spark plugs whose reduced diameter makes it difficult to charge talc or the like and whose difference in outer diameter is between Maximum diameter portion and the rear body portion of the insulator is smaller than 1 mm.

Referenzzeichen, die zur Identifizierung verschiedener struktureller Merkmale in den Figuren verwendet werden, umfassen folgendes:

100:: Zündkerze
20:: Mittelelektrode,
22:: vorderer Endabschnitt der Mittelelektrode,
200, 410, 430, 440:: Isolator,
205:: Axialöffnung (axiale Öffnung),
210,412:: Maximaldurchmesserabschnitt,
215:: vorderendseitiger Rumpfabschnitt,
220:: Schenkelabschnitt,
225:: Stufenabschnitt,
230:: Zwischendurchmesserabschnitt,
235:: Rillenabschnitt,
240, 441:: Schulterabschnitt,
245:: Hinterrumpfabschnitt,
250:: vorderendseitiger Rumpfabschnitt,
260:: Zwischenrumpfabschnitt,
280:: Glasurschicht
3:: keramischer Widerstand,
30:: Masseelektrode,
31:: distaler Endabschnitt der Masseelektrode,
32:: Proximalendenabschnitt, Metallkern,
300:: Roller,
40:: metallischer Anschlussbolzen;
401, 421, 431:: Zwischendurchmesserabschnitt,
402, 422, 432:: Maximaldurchmesserabschnitt,
403, 423, 433:: Rillenabschnitt, Vertiefungsabschnitt,
404:: zweiter Rillenabschnitt,
413:: Spiralrillenabschnitt,
5, 570:: Dichtung,
50:: Metallgehäuse,
51:: Werkzeugeingriffsabschnitt,
52:: Außengewindeabschnitt,
53:: dünner Wandabschnitt,
54:: Flanschabschnitt,
55:: Dichtungsoberfläche des Flanschabschnitts,
56:: Stufenabschnitt,
57:: vordere Endoberfläche,
58:: innere Umfangsoberfläche des Bördelabschnitts 60,
580:: Glasurschicht,
59:: innere Umfangsoberfläche des Werkzeugeingriffsabschnitts 51,
60, 560:: Bördelabschnitt,
61:: Distalendabschnitt,
8:: Plattendichtung,
1000:: Glasuraufschlämmung,
1001:: Rohrleitung,
1002:: Auffangpfanne,
A:: Außendurchmessers des Zwischendurchmesserabschnitts 230,
B:: Außendurchmesser des Maximaldurchmesserabschnitts 210,
C:: Tiefe des Rillenabschnitts 253,
D:: Breite oder Weite des Rillenabschnitts 235,
O:: Achse.

Reference numerals used to identify various structural features in the figures include:

100:: spark plug
20:: Center electrode,
22:: front end portion of the center electrode,
200, 410, 430, 440:: Insulator,
205:: Axial opening (axial opening),
210.412:: Maximum diameter section,
215:: front-end trunk section,
220:: Leg portion,
225:: Step portion,
230:: Intermediate diameter section,
235:: Groove portion,
240, 441:: Shoulder portion,
245:: Rear fuselage section,
250:: front-end trunk section,
260:: Between the fuselage section,
280:: glaze layer
3:: ceramic resistance,
30:: Ground electrode,
31:: distal end portion of the ground electrode,
32:: Proximal end section, metal core,
300:: Roller,
40:: metallic connection bolt;
401, 421, 431:: Intermediate diameter section,
402, 422, 432:: Maximum diameter section,
403, 423, 433:: Groove section, recess section,
404:: second groove section,
413:: Spiral groove portion,
5, 570:: Poetry,
50:: Metal housing,
51:: Tool engagement portion,
52:: Male thread portion,
53:: thin wall section,
54:: flange
55:: Sealing surface of the flange portion,
56:: Step portion,
57:: front end surface,
58:: inner peripheral surface of the crimping portion 60,
580:: Glaze layer
59:: inner peripheral surface of the tool engaging portion 51,
60, 560:: curling,
61:: distal end portion,
8th:: Plate seal,
1000:: glaze,
1001:: Pipeline
1002:: Drip pan,
A:: Outer diameter of the intermediate diameter portion 230,
B:: Outer diameter of the maximum diameter portion 210,
C:: Depth of the groove portion 253,
D:: Width or width of the groove portion 235,
O:: Axis.

Claims

Spark plug comprising: a center electrode (20); - A ground electrode (30) which forms a spark discharge gap between the center electrode (20) and the ground electrode (30); an insulator (200) having an intermediate body portion (260), a rear body portion (245) disposed behind the intermediate body portion (260), and an axial opening (205) extending along an axis of the insulator (200), the insulator (200) being the center electrode (20) within the axial opening (205) at the front end thereof; and - A metal housing (50) which receives the intermediate body portion (260) of the insulator (200) and a crimping portion (60) has at its rear end, wherein the intermediate body portion (260) of the insulator (200) comprises: a shoulder portion (240) pressed forwardly by means of the crimping portion (60), a maximum diameter portion (210) disposed in front of the shoulder portion (240) and having the maximum outer diameter of all portions constituting the intermediate trunk portion (260), and an intermediate diameter portion (230) connecting the shoulder portion (240) to the maximum diameter portion (210) and having a smaller diameter than the maximum diameter portion (210) and a groove portion (235) extending at least in a circumferential direction on an outer surface of the outer diameter Intermediate diameter portion (230) extends, wherein a glaze layer (280) covers a surface of the insulator (200) extending from the rear trunk portion (245) to a portion disposed between the shoulder portion (240) and the groove portion (235), the surface of the insulator (200) 200) at the maximum diameter portion (210) is not covered by the glaze layer (280).

Spark plug after Claim 1 wherein the difference in radius between the maximum diameter portion (210) and the intermediate diameter portion (230) is equal to or greater than 0.05 mm but not greater than 0.15 mm.

Spark plug after one of the Claims 1 or 2 wherein the intermediate diameter portion (230) has an axial length equal to or greater than 2.0 mm.