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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Gebiet der Erfindung)
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine, die als eine Zündeinrichtung in einer Brennkraftmaschine, wie einer Maschine eines Kraftfahrzeugs, verwendet wird.
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(Beschreibung des Stands der Technik)
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Typische Zündkerzen für eine Brennkraftmaschine umfassen beispielsweise eine Zündkerze, die ein Gehäuse, das mit einem Montageschraubabschnitt in dem Außenumfang versehen ist, einen Isolator, der an der Innenseite des Gehäuses gehalten ist, eine Mittelelektrode, die an der Innenseite des Isolators gehalten ist, und eine Masseelektrode hat, und in der ein Funkenabgabespalt zwischen der Masseelektrode und einem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode ausgebildet ist. Die Masseelektrode ist so ausgebildet, um sich entlang der Mittelelektrode von einer vorderen Endfläche des Gehäuses zu erstrecken, sich mittig nach innen zu biegen und eine Position gegenüberliegend dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode zu erreichen.
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Die Zündkerze ist durch den Montageschraubabschnitt montiert, der in ein Schraubenloch eingeschraubt ist, das in einem Wandabschnitt einer Brennkammer der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Zu dieser Zeit wird der Montageschraubabschnitt gedreht, bis eine ausreichende Befestigungskraft an dem Schraubenloch erhalten wird. Die Richtung, in die die Masseelektrode nach einer Montage schaut, unterscheidet sich bei jeder Zündkerze. In Abhängigkeit der Montageposition der Zündkerze kann die Masseelektrode ein Luft-Kraftstoffgemisch beeinflussen, das in der Brennkammer strömt.
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Wenn beispielsweise die Zündkerze an dem Wandabschnitt der Brennkammer montiert ist, so dass die Masseelektrode weiter an der stromaufwärtigen Seite der Luft-Kraftstoffgemischströmung (nachstehend einfach als „stromaufwärtige Seite” bezeichnet) als die Mittelelektrode angeordnet ist, kann die Masseelektrode die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs behindern, was den Fluss einer Funkenabgabe schwächt. Als eine Folge kann die Flamme nicht leicht wachsen, und eine Zündbarkeit kann abnehmen.
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Darüber hinaus, wenn die Zündkerze an dem Wandabschnitt der Brennkammer montiert ist, so dass die Masseelektrode weiter an der stromabwärtigen Seite der Luft-Kraftstoffgemischströmung (nachstehend einfach als „stromabwärtige Seite” bezeichnet) als die Mittelelektrode angeordnet ist, kann das Luft-Kraftstoffgemisch in das Gehäuse strömen, wobei die Masseelektrode als eine Führung dient. In Verbindung damit kann die Flamme auch in das Gehäuse hineingehen und gelöscht werden oder dergleichen, und eine Zündbarkeit kann abnehmen.
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Deshalb wurden in der Vergangenheit verschiedene Masseelektrodenformen vorgeschlagen, um eine Behinderung der Luft-Kraftstoffgemischströmung durch die Masseelektrode in der Zündkerze für eine Brennkraftmaschine zu verhindern.
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Beispielsweise schlägt
JP-A-H09-148045 einen Aufbau vor, in dem die Masseelektrode mit einem schlitzförmigen Loch versehen ist oder die Masseelektrode geteilt ist und sich verzweigt, wodurch die Luft-Kraftstoffgemischströmung vergleichmäßigt wird.
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Darüber hinaus schlägt
JP-A-2006-286402 einen Aufbau vor, in dem die Masseelektrode mit einem Durchgangsloch versehen ist, dessen Durchmesser in Richtung zu der Mittelelektrode kleiner wird, wodurch das Luft-Kraftstoffgemisch effizient durch das Durchgangsloch hindurch in den Funkenabgabespalt strömen kann.
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Jedoch ist in Aufbauten, in denen die Masseelektrode mit einem Loch versehen ist, oder in Aufbauten, in denen die Masseelektrode geteilt ist und sich verzweigt, wie in
JP-A-H09-148045 und
JP-A-2006-286402 beschrieben ist, die Festigkeit der Masseelektrode selbst geschwächt. Darüber hinaus kann die Festigkeit der Masseelektrode bei hohen Temperaturen geschwächt sein, was zur Erosion und Ablösung führt. Deshalb kann eine ausreichende Lebensdauer nicht gewährleistet werden.
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Des Weiteren treten selbst in den Aufbauten in
JP-A-H09-148045 und
JP-A-2006-286402 Fälle auf, in denen die Masseelektrode weiter an der stromaufwärtigen Seite oder der stromabwärtigen Seite angeordnet ist als die Mittelelektrode. Mit anderen Worten gesagt können ein Abschnitt der Masseelektrode, in dem das Loch nicht ausgebildet ist, oder die Masseelektrode, die geteilt worden ist und sich verzweigt, weiter an der stromaufwärtigen Seite oder der stromabwärtigen Seite positioniert sein als die Mittelelektrode. Deshalb kann das Problem der Behinderung der Luft-Kraftstoffgemischströmung durch die Masseelektrode auf diese Weise im Grunde nicht gelöst werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine, die einen Einfluss einer Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit erreichen kann, und ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze vorzusehen.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine, wobei die Zündkerze Folgendes aufweist: ein rohrförmiges Gehäuse (2) mit einer Axialrichtung, wobei das Gehäuse einen Außenumfang (2A), einen inneren Raum (2B) und eine vordere Endfläche (201) hat, die an einem Ende (20) von diesem in der Axialrichtung angeordnet ist, wobei der Außenumfang einen an diesem ausgebildeten Montageschraubabschnitt (21) hat; einen Isolator (3), der in dem inneren Raum des Gehäuses gehalten ist, wobei der Isolator einen inneren Raum (3A) hat; eine Mittelelektrode (4), die in dem inneren Raum des Isolators gehalten ist, wobei sich die Mittelelektrode entlang der Axialrichtung erstreckt, eine Mittelachse (400) hat, die durch eine Mitte der Mittelelektrode in einer Radialrichtung senkrecht zu der Axialrichtung hindurchgeht, und einen vorderen Endabschnitt hat, der an einem Ende von dieser in der Axialrichtung angeordnet ist; und eine Masseelektrode (5), die angeordnet ist, um einen Funkenabgabespalt (G) zwischen der Masseelektrode und dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode zu haben. Die Masseelektrode (5) hat einen Befestigungsabschnitt (51), der an der vorderen Endfläche des Gehäuses befestigt ist, um sich in der Axialrichtung zu erstrecken, einen Gegenüberliegungsabschnitt (53), der mit einer gegenüberliegenden Fläche versehen ist, die dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode in der Axialrichtung gegenüberliegt, und einen Verbindungsabschnitt (52), der den Befestigungsabschnitt und den Gegenüberliegungsabschnitt verbindet, wobei der Verbindungsabschnitt entlang der Axialrichtung zu der Radialrichtung gebogen ist. Die Mittelachse der Mittelelektrode hat ein Mittelachsenliniensegment (A), das durch einen ersten und einen zweiten Punkt (A1, A2) geteilt ist, wobei der erste Punkt (A1) an einer Schnittstelle zwischen der vorderen Endfläche des Gehäuses und der Mittelachse der Mittelelektrode angeordnet ist, und der zweite Punkt (A2) an einer Schnittstelle zwischen der gegenüberliegenden Fläche der Masseelektrode angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt, der Gegenüberliegungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt der Masseelektrode sind positioniert und geformt, um das Mittelachsenliniensegment mit wenigstens einem teilweise offenen Abschnitt zu versehen, der in beliebigen Richtungen entlang der Radialrichtung geöffnet ist, ohne von der Masseelektrode verdeckt zu sein.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze für Brennkraftmaschinen gemäß dem ersten Aspekt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: schräges Befestigen eines Endes eines geraden Metallbauteils an der entfernten Endfläche des Gehäuses, wenn die Masseelektrode hergestellt wird; und Biegen des Metallbauteils, um zu gestatten, dass ein vorderes Ende des Metallbauteils dem vorderem Endabschnitt der Mittelelektrode gegenüberliegt, wobei der zwischen ihnen in der Axialrichtung verbleibt.
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In der Zündkerze gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Masseelektrode durch den Befestigungsabschnitt und den Gegenüberliegungsabschnitt ausgebildet, die durch den Verbindungsabschnitt verbunden sind. Das Mittelachsenliniensegment in der Mittelachse der Mittelelektrode hat in wenigstens einem Abschnitt den offenen Abschnitt, der durch die Masseelektrode nicht verdeckt ist, aus Sicht von einer beliebigen Richtung senkrecht zu der Axialrichtung der Zündkerze (Radialrichtung). Mit anderen Worten gesagt ist, egal aus welcher Radialrichtung die Zündkerze angesehen wird, nicht das gesamte Mittelachsenliniensegment durch die Masseelektrode bedeckt, und wenigstens ein Teil davon ist sichtbar (wenigstens der offene Abschnitt ist vorgesehen).
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Wenn deshalb die Zündkerze in der Brennkammer der Brennkraftmaschine montiert ist, wird ungeachtet der Position der Masseelektrode zu der Mittelachse der Mittelelektrode, das Luft-Kraftstoffgemisch durch die Masseelektrode nicht signifikant behindert. Weil darüber hinaus ein Raum (als ein Strömungsraum bezeichnet), der gestattet, dass ein Luft-Kraftstoffgemisch direkt in Richtung zu der Mittelachse der Mittelelektrode strömt, mit Sicherheit vorhanden ist, wird das Luft-Kraftstoffgemisch immer gleichmäßig in den Funkenabgabespalt gefördert. Eine signifikante Verlangsamung der Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs aufgrund der Masseelektrode kann verhindert werden.
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Deshalb kann ungeachtet der Position, in der die Zündkerze in der Brennkammer der Kraftmaschine montiert ist, die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs gleichmäßiger ohne Schwankungen gemacht werden. Als eine Folge kann der Einfluss der Masseelektrode auf die Luft-Kraftstoffgemischströmung minimiert werden und eine stabile Zündbarkeit kann mit Sicherheit ungeachtet der Montageposition der Zündkerze erreicht werden.
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In dem Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 1 nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird in dem Befestigungsschritt das gerade Metallbauteil in einem Winkel an der vorderen Endfläche des Gehäuses unlösbar befestigt, und in dem Biegeprozess wird das Metallbauteil derart gebogen, dass der vordere Endabschnitt des Metallbauteils sich in einer vorbestimmten Position befindet, wodurch die Masseelektrode ausgebildet wird. Als eine Folge ist ein Ausbilden der Masseelektrode derart, um den offenen Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment ausreichend zu gewährleisten, erleichtert. Darüber hinaus wird auch ein Effekt erreicht, dass die Länge der gesamten Masseelektrode kürzer festgelegt werden kann.
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Auf diese Weise können gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine, die einen Einfluss einer Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit erreichen kann, und ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze vorgesehen werden.
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In dem vorstehend beschriebenen ersten Aspekt der Erfindung kann die Zündkerze als eine Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine in beispielsweise einem Kraftfahrzeug einer Kraft-Wärme-Kopplung oder einer Pumpe zum Transportieren von Gas verwendet werden.
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Darüber hinaus wird in der Zündkerze die Seite, die in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingesetzt wird, als eine „vordere Endseite” bezeichnet und die andere Seite wird als eine „Basisendseite” bezeichnet.
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Ein Prozentanteil der Länge des offenen Abschnitts an der Länge des Mittelachsenliniensegments ist vorzugsweise 25% oder mehr. In diesem Fall kann der offene Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment ausreichend sichergestellt werden. Als eine Folge kann der Strömungsraum ausreichend sichergestellt werden, und ein Effekt kann ausreichend erreicht werden, dass die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs ohne Schwankungen gleichmäßig wird. Die Länge des offenen Abschnitts bezieht sich auf eine Summe der Längen von jedem offenen Abschnitt, wenn der offene Abschnitt in einer Vielzahl von Bereichen vorgesehen ist.
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Um den Prozentanteil der Länge des offenen Abschnitts auf die Länge des Mittelachsenliniensegments zu erhöhen, ist es strukturell erfordert, die Länge der Masseelektrode zu verlängern, um den offenen Abschnitt zu gewährleisten. In diesem Fall kann sich eine Wärmekapazität der Masseelektrode erhöhen und ein Wärmewiderstand kann abnehmen. Deshalb ist der Prozentanteil des offenen Abschnitts vorzugsweise 70% oder weniger.
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Des Weiteren ist in einer Projektionsebene, in der die Zündkerze auf eine Ebene senkrecht zu der Axialrichtung projiziert ist, wenn ein imaginärer Kreis vorausgesetzt wird, in dem die Mittelachse der Mittelelektrode der Mittelpunkt ist und ein in der Mitte gelegener Punkt auf einer Innenumfangsfläche des Befestigungsabschnitts der Masseelektrode ein Punkt auf dem Umfang ist, eine kürzeste Weglänge, die der Abstand des kürzesten Wegs von dem in der Mitte gelegenen Punkt zu dem Mittelpunkt innerhalb eines Bereichs ist, der durch die Masseelektrode in der Projektionsebene eingenommen wird, vorzugsweise länger als der Radius des imaginären Kreises. In diesem Fall kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausreichend erreicht werden.
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Der in der Mitte gelegene Punkt bezieht sich auf einen Punkt in der Projektionsebene, der sich in einem gleichen Abstand von jedem Ende der Innenumfangsfläche des Befestigungsabschnitts der Masseelektrode befindet. Die kürzeste Weglänge bezieht sich auf den Abstand in der Projektionsebene des kürzesten Wegs von dem in der Mitte gelegenen Punkt auf dem virtuellen Kreis zu dem Mittelpunkt unter einer Bedingung, dass der Weg in der Fläche verläuft, die von der Masseelektrode eingenommen ist.
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Darüber hinaus hat die gegenüberliegende Fläche des Gegenüberliegungsabschnitts der Masseelektrode vorzugsweise einen Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche von 3° oder weniger zu einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Mittelelektrode, sowohl in einer Ausbildungsrichtung des Gegenüberliegungsabschnitts als auch in einer Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung. In diesem Fall kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausreichend erreicht werden.
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Wenn der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche 3° übersteigt, treten Schwankungen der Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs in Abhängigkeit der Montageposition der Zündkerze auf und eine stabile Zündbarkeit kann nicht erreicht werden.
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Die Ausbildungsrichtung des Gegenüberliegungsabschnitts bezieht sich auf eine Richtung, in der der Gegenüberliegungsabschnitt in den Richtungen senkrecht zu der Mittelachse der Mittelelektrode ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche, der 3° oder weniger ist, den Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche, der 0° ist. Mit anderen Worten gesagt ist die gegenüberliegende Fläche des Gegenüberliegungsabschnitts der Masseelektrode, der in der Richtung senkrecht zu der Mittelachse der Mittelelektrode ausgebildet ist (parallel zu der Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Mittelelektrode), auch umfasst.
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Der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche, der 3° oder weniger ist, zeigt auch an, dass der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche des Gegenüberliegungsabschnitts der Masseelektrode zu der Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Mittelelektrode 3° oder weniger (±3°) an jeder Seite (der vorderen Endseite und der Basisendseite) in der Axialrichtung der Mittelachse ist.
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Wenn die Zündkerze von der vorderen Endseite in der Axialrichtung angesehen wird, ist ein Verdrehwinkel von dem Befestigungsabschnitt zu dem Gegenüberliegungsabschnitt der Masseelektrode bevorzugt 30° oder mehr.
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In diesem Fall kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode auf ein Luft-Kraftstoffgemisch in ausreichender Weise erreicht werden. Darüber hinaus kann als eine Folge davon, dass die Masseelektrode eine Form hat, die beispielsweise in eine Spirale (Spiralform) verdreht ist, eine Steifigkeit der Masseelektrode verbessert werden. Als eine Folge kann die Festigkeit der gesamten Masseelektrode erhöht werden und eine Lebensdauer kann verbessert werden. Des Weiteren können die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Zündkerze verbessert werden.
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Wenn der Verdrehwinkel weniger als 30° ist, kann der offene Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment nicht ausreichend gewährleistet werden. Als eine Folge wird es schwierig, den Strömungsraum in ausreichender Weise zu gewährleisten, und der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung kann nicht ausreichend unterdrückt werden. Des Weiteren kann der Effekt des Verbesserns der Steifigkeit durch beispielsweise Verdrehen der Masseelektrode in eine Spiralform nicht ausreichend erreicht werden.
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Obwohl man darüber nachdenken kann, die Masseelektrode dünner zu machen, um den Strömungsraum sicherzustellen, kann in diesem Fall die Festigkeit der Masseelektrode abnehmen.
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Andererseits ist es, um den Verdrehwinkel zu erhöhen, strukturell erfordert, die Länge der Masseelektrode zu erhöhen, um den Verdrehwinkel zu gewährleisten. In diesem Fall kann sich eine Wärmekapazität der Masseelektrode erhöhen und ein Wärmewiderstand kann abnehmen. Deshalb ist der Verdrehwinkel bevorzugt 90° oder weniger.
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Hier drückt der Verdrehwinkel einen Winkel eines Verdrehens aus, der der Umfang ist, um den die Masseelektrode von dem Befestigungsabschnitt zu dem Gegenüberliegungsabschnitt mit einem Verbindungsabschnitt dazwischen verdreht ist, wobei die Masseelektrode gerade von dem Biegeabschnitt zu dem Gegenüberliegungsabschnitt als eine Basis ausgebildet ist (der Verdrehwinkel zu dieser Zeit ist 0°), wenn die Zündkerze in der Axialrichtung angesehen wird.
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Darüber hinaus, wenn die Zündkerze in der Axialrichtung angesehen wird, ist die Masseelektrode in einer Verdrehweise von dem Befestigungsabschnitt zu dem Gegenüberliegungsabschnitt mit dem Verbindungsabschnitt dazwischen ausgebildet. Jedoch kann die Drehrichtung des Verdrehens in der Masseelektrode jede Richtung sein. Mit anderen Worten gesagt, wenn die Zündkerze von der vorderen Endseite in der Axialrichtung angesehen wird, kann die Verdrehung von dem Befestigungsabschnitt zu dem Gegenüberliegungsabschnitt eine Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinn) oder eine Linksdrehung (gegen den Uhrzeigersinn) sein.
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Der Befestigungsabschnitt der Masseelektrode ist bevorzugt in einem Winkel an der vorderen Endfläche des Gehäuses befestigt. In diesem Fall wird es leichter, den offenen Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment sicherzustellen. Darüber hinaus kann die Länge der gesamten Masseelektrode kürzer festgelegt werden.
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Ein Befestigungsneigungswinkel, der durch die vordere Endfläche des Gehäuses und die Mittelachse der Mittelelektrode gebildet ist, ist bevorzugt 30° bis 60°. In diesem Fall können ein Effekt, dass der offene Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment leichter gewährleistet wird, und ein Effekt, dass die Länge der Masseelektrode kürzer festgelegt werden kann, in ausreichender Weise erreicht werden.
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Wenn der Befestigungsneigungswinkel geringer als 30° ist, kann der offene Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment nicht ausreichend gewährleistet werden. Als eine Folge wird es schwierig, den Strömungsraum in ausreichender Weise sicherzustellen, und der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung kann nicht ausreichend unterdrückt werden.
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Wenn andererseits der Befestigungsneigungswinkel 60° übersteigt, kann der Effekt, dass die Länge der Masseelektrode kürzer festgelegt werden kann, nicht ausreichend erreicht werden. Des Weiteren kann sich die Länge der Masseelektrode erhöhen, eine Wärmekapazität der Masseelektrode kann sich erhöhen, und ein Wärmewiderstand kann sich verringern.
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In dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode ist bevorzugt ein vorderer Vorsprungsabschnitt vorgesehen, der ausgebildet ist, um in Richtung zu dem Gegenüberliegungsabschnitt der Masseelektrode vorzustehen. In dem Gegenüberliegungsabschnitt der Masseelektrode ist bevorzugt ein Gegenüberliegungsvorsprungsabschnitt vorgesehen, der ausgebildet ist, um in Richtung zu dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode vorzustehen. In beiden Fällen kann eine Abgabe in dem Funkenabgabespalt vorteilhaft durchgeführt werden, und die erzeugte Flamme kann weiter anwachsen.
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Der Gegenüberliegungsabschnitt der Masseelektrode wird vorzugsweise in Richtung zu dem vorderen Ende schmäler. In diesem Fall kann die Flamme, die in dem Funkenabgabespalt erzeugt wird, weiter anwachsen.
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Darüber hinaus steht der Isolator weiter zu der vorderen Endseite in der Axialrichtung vor als die vordere Endfläche des Gehäuses. Ein Taschenabschnitt, der an der vorderen Endseite in der Axialrichtung offen ist, ist bevorzugt zwischen dem Gehäuse und dem Isolator vorgesehen. An der vorderen Endfläche des Gehäuses ist bevorzugt ein Winkelabschnitt ausgebildet, der in den hinteren Bereich des Taschenabschnitts zu der inneren Seite hin gewinkelt ist.
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In diesem Fall wird eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausgebildet, die in den Taschenabschnitt hineingeht und dann aus dem Taschenabschnitt herausgedrückt wird. Darüber hinaus wird als eine Folge davon, dass die vordere Endfläche des Gehäuses zu dem hinteren Bereich der Tasche in Richtung zu der Innenseite gewinkelt ist, die Ausbildung einer solchen Luft-Kraftstoffgemischströmung verbessert. Darüber hinaus kann als eine Folge davon, dass die Luft-Kraftstoffgemischströmung aus dem Taschenabschnitt herausgedrückt wird, die Flamme, die in dem Funkenabgabespalt erzeugt wird, weiter anwachsen. Insbesondere in einem Aufbau, wie dem der vorliegenden Erfindung, in dem der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung verringert ist, kann der vorstehend beschriebene Effekt weiter effektiv erreicht werden.
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In dem vorstehend beschriebenen zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Befestigungsneigungswinkel, der durch die vordere Endfläche des Gehäuses und eine Mittelachse des Metallbauteils gebildet ist, bevorzugt 30° bis 60°. In diesem Fall wird ein Ausbilden der Masseelektrode, um den offenen Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment ausreichend zu gewährleisten, erleichtert. Darüber hinaus wird auch ein Effekt erreicht, dass die Länge der gesamten Masseelektrode kürzer festgelegt werden kann.
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Wenn der Befestigungsneigungswinkel geringer als 30° ist, kann der offene Abschnitt in dem Mittelachsenliniensegment nicht ausreichend gewährleistet werden. Als eine Folge wird es schwierig, den Strömungsraum ausreichend zu gewährleisten, und der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung kann nicht ausreichend unterdrückt werden.
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Wenn andererseits der Befestigungsneigungswinkel 60° übersteigt, kann der Effekt, dass die Länge der Masseelektrode kürzer festgelegt wird, nicht ausreichend erreicht werden. Des Weiteren kann sich die Länge der Masseelektrode erhöhen, eine Wärmekapazität der Masseelektrode kann sich erhöhen und ein Wärmewiderstand kann sich verringern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
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1 ein erklärendes Diagramm, das einen Gesamtaufbau einer Zündkerze gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2 eine perspektivische Ansicht, die einen vorderen Endabschnitt der Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer vorderen Endseite in der Axialrichtung zeigt;
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4 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P1 in 3 zeigt;
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5 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P2 in 3 zeigt;
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6 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P3 in 3 zeigt;
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7 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P4 in 3 zeigt;
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8 ein Diagramm, das die Zündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P5 in 3 zeigt;
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9 ein erklärendes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem ein Metallbauteil, das als eine Masseelektrode dient, an einer vorderen Endfläche eines Gehäuses befestigt ist, gemäß der ersten Ausführungsform;
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10 ein Diagramm, das eine Zündkerze in einem weiteren Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von der vorderen Endseite in der Axialrichtung zeigt;
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11 ein Diagramm, das die Zündkerze in dem weiteren Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P6 in 10 zeigt;
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12 ein Diagramm, das die Zündkerze in dem weiteren Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform aus Sicht von einer Radialrichtung P7 in 10 zeigt;
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13 ein erklärendes Diagramm, das einen Aufbau eines vorderen Endabschnitts einer Zündkerze gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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14 eine perspektivische Ansicht, die den vorderen Endabschnitt einer Zündkerze gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
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15 ein erklärendes Diagramm, das einen Aufbau eines vorderen Endabschnitts einer Zündkerze gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
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16A und 16B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Produkte E11 und E21 vorliegenden Erfindung sind, gemäß einer fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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17A und 17B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Produkte E12 und E22 der vorliegenden Erfindung sind, gemäß der fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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18A und 18B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Produkte E13 und E23 der vorliegenden Erfindung sind, gemäß der fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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19A und 19B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Vergleichsprodukte C11 und C21 sind, gemäß der fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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20A und 20B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Vergleichsprodukte C12 und C22 sind, gemäß der fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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21A und 21B sind erklärende Diagramme, die eine Position einer Masseelektrode in Zündkerzen, die Vergleichsprodukte C13 und C23 sind, gemäß der fünften und sechsten Ausführungsform zeigen;
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22 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Anfangsflammenbereich von jeder Probe gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; und
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23 ist ein erklärendes Diagramm ist, das ein mageres Grenz-A/F(Luft-Kraftstoff)-Verhältnis gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen werden verschieden Ausführungsformen einer Zündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung nun beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Mit Bezug auf 1 bis 12 werden eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nun beschrieben.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, hat eine Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 2, das mit einem Montageschraubabschnitt 21 in dem Außenumfang 2A versehen ist, einen Isolator 3, der an dem Innenraum 2B des Gehäuses 2 gehalten ist, eine Mittelelektrode 4, die an dem Innenraum 3A des Isolators 3 gehalten ist, und eine Masseelektrode 5, wobei ein Funkenabgabespalt G zwischen der Masseelektrode 5 und einem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 ausgebildet ist.
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Die Masseelektrode 5 hat einen Befestigungsabschnitt 51, der an einer vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt ist, einen Gegenüberliegungsabschnitt 53, der mit einer gegenüberliegenden Fläche 531 versehen ist, die dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 in einer Axialrichtung X der Zündkerze 1 gegenüberliegt, und einen Verbindungsabschnitt 52, der den Befestigungsabschnitt 51 und den Gegenüberliegungsabschnitt 53 verbindet.
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Aus Sicht von einer beliebigen Richtung (d. h. einer Radialrichtung Y) senkrecht zu der Axialrichtung X der Zündkerze 1, hat ein Mittelachsenliniensegment A, dessen Enden eine Schnittstelle A1 zwischen einer Ebene, die die vordere Endfläche 201 des Gehäuses 2 umfasst, und einer Mittelachse 400 der Mittelelektrode und eine Schnittstelle A2 zwischen der gegenüberliegenden Fläche 531 des Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 und der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 sind, in wenigstens einem Abschnitt einen offenen Abschnitt B, der durch die Masseelektrode 5 nicht verdeckt ist.
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Das Vorstehende wird nachstehend im Detail beschrieben.
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Die Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als eine Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine (Maschine) in beispielsweise einem Kraftfahrzeug, Kraft-Wärme-Kopplungssystemen oder einer Pumpe zum Transportieren von Gas verwendet.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Zündkerze 1 mit dem Montageschraubabschnitt 21 in dem Außenumfang des Gehäuses 2 versehen und ist durch den Montageschraubabschnitt 21 montiert, der in ein Schraubenloch (nicht gezeigt) geschraubt ist, das in einem Wandabschnitt einer Brennkammer der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
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Der Isolator 3 ist in die innere Seite des Gehäuses 2 eingesetzt und darin gehalten. Der Isolator 3 ist derart angeordnet, dass ein vorderer Endabschnitt 30 von ihm weiter nach außen vorsteht als ein vorderer Endabschnitt 20 des Gehäuses 2. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Isolator 3 ist ein Taschenabschnitt 11 ausgebildet, der an der vorderen Endseite in der Axialrichtung X offen ist.
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Die Mittelelektrode 4 ist an der inneren Seite des Isolators 3 gehalten. Die Mittelelektrode 4 ist derart angeordnet, dass ihr vorderer Endabschnitt 40 weiter nach außen vorsteht als der vordere Endabschnitt 30 des Isolators 3. Der vordere Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 ist mit einem vorderen Vorsprungsabschnitt 401 versehen, der ausgebildet ist, um in Richtung zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 vorzustehen.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, ist die Masseelektrode 5 an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt. Die Masseelektrode ist durch den Befestigungsabschnitt 51m, den Verbindungsabschnitt 52 und den Gegenüberliegungsabschnitt 53 gestaltet und ist als ein Ganzes in eine Spiralform verdreht ausgebildet. Die Drehrichtung der Verdrehung der Masseelektrode 5 ist eine Linksdrehung (gegen den Uhrzeigersinn) von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt, aus Sicht von der vorderen Endseite in der Axialrichtung X.
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Der Befestigungsabschnitt 51 ist in einem Winkel an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt. Ein Befestigungsneigungswinkel (Schrägungswinkel) α, der durch die vordere Endfläche 201 des Gehäuses 2 und eine Mittelachse 500 der Masseelektrode 5 gebildet ist, ist 45° (siehe 4).
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Der Gegenüberliegungsabschnitt 53 ist derart angeordnet, um dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 in der Axialrichtung X gegenüberzuliegen. Darüber hinaus hat der Gegenüberliegungsabschnitt 53 die gegenüberliegende Fläche 531, die dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 gegenüberliegt. Ein Funkenabgabespalt G ist zwischen der gegenüberliegenden Fläche 531 und dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 ausgebildet.
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Der Verbindungsabschnitt 52 verbindet den Befestigungsabschnitt 51, der an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt ist, und den Gegenüberliegungsabschnitt 53 gleichmäßig, der dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 in der Axialrichtung X gegenüberliegt.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist in einer Projektionsebene, in der die Zündkerze 1 auf eine Ebene senkrecht zu der Axialrichtung X projiziert ist, wenn ein imaginärer Kreis D vorausgesetzt wird, wobei die Mittelachse 400 der Mittelelektrode ein Mittelpunkt D1 ist und ein in der Mitte gelegener Punkt D2 an einer Innenumfangsfläche 511 des Befestigungsabschnitts 51 der Masseelektrode 5 ein Punkt auf dem Umfang ist, eine kürzeste Weglänge F, die der Abstand eines kürzesten Wegs von dem in der Mitte gelegenen Punkt D2 zu dem Mittelpunkt D1 innerhalb eines Bereichs 59 (schraffierter Bereich in 3) ist, der durch die Masseelektrode 5 in der Projektionsebene eingenommen wird, länger als der Radius d (direkter Abstand von dem in der Mitte gelegenen Punkt D2 zu dem Mittelpunkt D1) des imaginären Kreises D.
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Des Weiteren ist, wie in 3 gezeigt ist, ein Verdrehwinkel β von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 in der Masseelektrode 5 45°. Mit anderen Worten gesagt ist bei der Masseelektrode 5, die gerade von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 als eine Basis ausgebildet ist (Verdrehwinkel von 0°), gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Masseelektrode 5 um 45° von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 mit dem Verbindungsabschnitt 52 dazwischen verdreht.
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Wie in 4 bis 8 gezeigt ist, hat, aus Sicht von einer beliebigen Radialrichtung Y, das Mittelachsenliniensegment A in der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 in wenigstens einem Abschnitt den offenen Abschnitt B, der durch die Masseelektrode 5 nicht verdeckt ist. Hier ist das Mittelachsenliniensegment A ein Liniensegment, dessen ein Ende die Schnittstelle A1 zwischen der Ebene ist, die die vordere Endfläche 201 des Gehäuses 2 umfasst, und dessen anderes Ende die Schnittstelle A2 zwischen der gegenüberliegenden Fläche 531 des Gegenüberliegungsabschnitts 53 der Masseelektrode 5 und der Mittelachse 400 der Mittelelektrode ist.
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Mit anderen Worten gesagt, ist, ungeachtet der Radialrichtung Y, aus der die Zündkerze 1 angesehen wird, nicht das gesamte Mittelachsenliniensegment A in der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 durch die Masseelektrode 5 abgedeckt, und wenigstens ein Abschnitt davon ist sichtbar (wenigstens der offene Abschnitt B ist vorgesehen). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Prozentanteil einer Länge b des offenen Abschnitts B zu einer Länge a des Mittelachsenliniensegments A 25% oder mehr. Die Länge b des offenen Abschnitts B drückt eine Summe der Längen von jedem offenen Abschnitt B aus, wenn der offene Abschnitt B in einer Vielzahl von Bereichen vorhanden ist.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kurz erklärt.
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Um die Masseelektrode 5 auszubilden, wird zuerst, wie in 9 gezeigt ist, ein gerades Metallbauteil 50 in einem Winkel an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt (Befestigungsschritt). Zu dieser Zeit ist der Befestigungsneigungswinkel (Abschrägungswinkel) α, der zwischen der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses und der Mittelachse 500 des Metallbauteils 50 ausgebildet ist, auf 45° festgelegt.
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Dann wird das Metallbauteil 50 gebogen, um in eine Spiralform verdreht zu werden, derart, dass ein vorderer Endabschnitt 501 des Metallbauteils 50 dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 in der Axialrichtung X gegenüberliegt (Biegeschritt). Als eine Folge wird die Masseelektrode 5 ausgebildet (siehe 4).
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Als Nächstes werden Effekte der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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In der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Masseelektrode 5 durch den Befestigungsabschnitt 51 und den Gegenüberliegungsabschnitt 53 ausgebildet, die durch den Verbindungsabschnitt 52 verbunden sind. Darüber hinaus hat das Mittelachsenliniensegment A in der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 in wenigstens einem Abschnitt den offenen Abschnitt B, der durch die Masseelektrode 5 nicht verdeckt ist, aus Sicht einer beliebigen Richtung (Radialrichtungen Y), die senkrecht zu der Axialrichtung X der Zündkerze 1 ist. Mit anderen Worten gesagt, ist, ungeachtet der Richtung in den Radialrichtungen Y, aus denen die Zündkerze 1 angesehen wird, nicht das gesamte Mittelachsenliniensegment A durch die Masseelektrode 5 bedeckt, und wenigstens ein Abschnitt ist sichtbar (wenigstens der offene Abschnitt B ist vorgesehen).
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Deshalb, wenn die Zündkerze 1 in der Brennkammer der Brennkraftmaschine montiert ist, ist ungeachtet der Position der Masseelektrode 5 in Bezug auf die Mittelachse 500 der Mittelelektrode 4, das Luft-Kraftstoffgemisch nicht so signifikant durch die Masseelektrode 5 behindert als wie wenn die Masseelektrode 5 in einer geraden Form ausgebildet ist. Darüber hinaus, weil ein Strömungsraum S mit Sicherheit vorhanden ist, der gestattet, dass das Luft-Kraftstoffgemisch direkt zu der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 hin strömt, wird das Luft-Kraftstoffgemisch immer gleichmäßig in den Funkenabgabespalt G geliefert. Eine signifikante Verlangsamung der Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs aufgrund der Masseelektrode 5 kann verhindert werden.
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Deshalb kann ungeachtet der Position der Zündkerze 1, die in der Brennkammer der Brennkraftmaschine montiert ist, die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs ohne Schwankungen gleichmäßiger gemacht werden. Als eine Folge kann der Einfluss der Masseelektrode 5 auf die Luft-Kraftstoffgemischströmung minimiert werden, und eine stabile Zündbarkeit kann mit Sicherheit ungeachtet der Montageposition der Zündkerze 1 erreicht werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Prozentanteil der Länge b des offenen Abschnitts B zu der Länge a des Mittelachsenliniensegments A 25% oder mehr. Deshalb kann der offene Abschnitt B in dem Mittelachsenliniensegment A ausreichend sichergestellt werden. Als eine Folge kann der Strömungsraum S ausreichend sichergestellt werden, und ein Effekt kann ausreichend erreicht werden, dass die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs ohne Schwankungen gleichmäßig wird.
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Darüber hinaus ist, wie in 3 gezeigt ist, in der Projektionsebene, in die die Zündkerze 1 auf eine Ebene senkrecht zu der Axialrichtung X projiziert ist, wenn der imaginäre Kreis D vorausgesetzt wird, in dem die Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 der Mittelpunkt D1 ist und der in der Mitte gelegene Punkt D2 an der Innenumfangsfläche 511 des Befestigungsabschnitts 51 der Masseelektrode 5 ein Punkt auf dem Umfang ist, die kürzeste Weglänge F, die der Abstand des kürzesten Wegs von dem in der Mitte gelegenen Punkt D2 zu dem Mittelpunkt D1 des imaginären Kreises D innerhalb des Bereichs 59 ist, der von der Masseelektrode 5 auf der Projektionsebene eingenommen wird, länger als der Radius d des imaginären Kreises D. Als eine Folge kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode 5 auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausreichend erreicht werden.
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Darüber hinaus ist, wie in 3 gezeigt ist, wenn die Zündkerze 1 von der vorderen Endseite in der Axialrichtung X angesehen wird, der Verdrehwinkel β von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 30° oder mehr. Als eine Folge kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode 5 auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausreichend erreicht werden. Des Weiteren kann als eine Folge davon, dass die Masseelektrode 5 eine Form hat, die in eine Spiralform verdreht ist, eine Steifigkeit der Masseelektrode 5 erhöht werden. Als eine Folge kann die Festigkeit der gesamten Masseelektrode 5 erhöht werden, und eine Lebensdauer kann verbessert werden. Des Weiteren können die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Zündkerze 1 verbessert werden.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der Befestigungsabschnitt 51 der Masseelektrode 5 in einem Winkel an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 befestigt. Darüber hinaus ist der Befestigungsneigungswinkel α, der durch die vordere Endfläche 201 des Gehäuses 2 und die Mittelachse 500 der Masseelektrode gebildet ist, in einem Bereich von 30° bis 60°. Als eine Folge können ein Effekt, dass der offene Abschnitt B in dem Mittelachsenliniensegment A leichter sicherzustellen ist, und ein Effekt, bei dem die Länge der Masseelektrode 5 kürzer festgelegt werden kann, ausreichend erreicht werden.
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Darüber hinaus ist in dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 der vordere Vorsprungsabschnitt 401 vorgesehen, der ausgebildet ist, um in Richtung zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 vorzuspringen. Als eine Folge kann eine Abgabe in dem Funkenabgabespalt G vorteilhaft durchgeführt werden, und die erzeugte Flamme kann weiter anwachsen.
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Wie vorstehend beschrieben ist, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zündkerze 1 für eine Brennkraftmaschine, die einen Einfluss der Masseelektrode 5 auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit erreichen kann, und ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 1 vorgesehen werden.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 bis 8 gezeigt ist, obwohl die gegenüberliegende Fläche 531 des Gegenüberliegungsabschnitts 53 der Masseelektrode 5 in einer Richtung ungefähr senkrecht zu der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 (ungefähr parallel zu einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4) ausgebildet ist, die gegenüberliegende Fläche 531 beispielsweise in einem Winkel zu einer Ebene (senkrechte Ebene) 409 senkrecht zu der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 ausgebildet sein, wie in 10 bis 12 gezeigt ist.
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In diesem Fall hat die gegenüberliegende Fläche 531 des Gegenüberliegungsabschnitts 53 der Masseelektrode 5 bevorzugt einen Neigungswinkel γ1 der gegenüberliegenden Fläche von 3° oder weniger zu der senkrechten Ebene 409 in einer Ausbildungsrichtung K1 des Gegenüberlegungsabschnitts 53, wie in 11 gezeigt ist, und einen Neigungswinkel γ2 der gegenüberliegenden Fläche von 3° oder weniger zu der senkrechten Ebene 409 in einer Richtung K2 senkrecht zu der Ausbildungsrichtung K1 des Gegenüberliegungsabschnitts 53, wie in 12 gezeigt ist. Als eine Folge kann ein Effekt des Unterdrückens des Einflusses der Masseelektrode 5 auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausreichend erreicht werden.
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Die Ausbildungsrichtung K1 des Gegenüberlegungsabschnitts 53 bezieht sich auf eine Richtung, in der der Gegenüberliegungsabschnitt 53 in den Richtungen senkrecht zu der Mittelachse 400 der Mittelelektrode 4 ausgebildet ist.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wie in 13 gezeigt ist, ist gemäß einer zweiten Ausführungsform der Aufbau der Mittelelektrode 5 in der Zündkerze 1 geändert worden.
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Wie in 13 gezeigt ist, ist in der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 mit einem Gegenüberliegungsvorsprungsabschnitt 532 versehen, der vorspringend zu dem vorderen Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 ausgebildet ist. Andere Aufbauten sind gleich zu denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der vordere Endabschnitt 40 der Mittelelektrode 4 mit dem vorderen Vorsprungsabschnitt 401 versehen, und der Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 ist mit dem Gegenüberliegungsvorsprungsabschnitt 532 versehen. Als eine Folge kann eine Abgabe in dem Funkenabgabespalt G vorteilhaft durchgeführt werden, und die erzeugte Flamme kann weiter ausreichend anwachsen.
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Andere Effekte sind gleich zu denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
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(Dritte Ausführungsform)
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Wie in 14 gezeigt ist, ist gemäß einer dritten Ausführungsform der Aufbau der Masseelektrode 5 in der Zündkerze 1 geändert worden.
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Wie in 14 gezeigt ist, wird in der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Gegenüberliegungsabschnitt 53 der Masseelektrode 5 in Richtung zu dem vorderen Ende hin schmäler. Andere Aufbauten sind die gleichen wie diejenigen gemäß der Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Flamme, die in dem Funkenabgabespalt G erzeugt wird, weiter anwachsen. Andere Effekte sind die gleichen wie diejenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
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(Vierte Ausführungsform)
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Wie in 15 gezeigt ist, ist gemäß einer vierten Ausführungsform der Aufbau des Gehäuses 2 in der Zündkerze 2 geändert worden.
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Wie in 15 gezeigt ist, ist in der Zündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein gewinkelter Abschnitt 202, der in den hinteren Bereich des Taschenabschnitts 11 zu der inneren Seite hin gewinkelt ist, an der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 ausgebildet.
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Andere Aufbauten sind gleich zu denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Luft-Kraftstoffgemischströmung ausgebildet, die in den Taschenabschnitt 11 einströmt und dann aus dem Taschenabschnitt 11 herausgedrückt wird. Darüber hinaus wird als eine Folge davon, dass die vordere Endfläche 201 des Gehäuses 2 in den hinteren Bereich der Tasche 11 in Richtung zu der inneren Seite gewinkelt ist, die Ausbildung einer solchen Luft-Kraftstoffgemischströmung gefördert. Darüber hinaus kann als eine Folge davon, dass die Luft-Kraftstoffgemischströmung aus dem Taschenabschnitt 11 herausgedrückt wird, die Flamme, die in dem Funkenabgabespalt G erzeugt wird, weiter anwachsen.
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Insbesondere in einem Aufbau, wie dem gemäß der vorliegenden Ausführungsform, in dem der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung verringert ist, kann der vorstehend beschriebene Effekt weiter effektiv erreicht werden.
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Andere Effekte sind gleich zu denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Gemäß einer fünften Ausführungsform wird eine Zündbarkeit der Zündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung bewertet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Zündkerzen von Produkten der vorliegenden Erfindung (Produkte E11 bis E13 der vorliegenden Erfindung) und herkömmlichen Zündkerzen (Vergleichsprodukte C11 bis C13) bereitgestellt, und eine Zündbarkeit wird durch Montieren der Zündkerzen in einem Explosionskalorimeter bewertet, das die Brennkammer einer Maschine darstellt.
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Wie in 16A bis 18B gezeigt ist, haben die Produkte E11 bis E13 der vorliegenden Erfindung einen Aufbau der gleich zu dem der Zündkerze 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist, abgesehen davon, dass die Drehrichtung der Verdrehung in der Masseelektrode 5 eine Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinn) von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberlegungsabschnitt 53 ist, aus Sicht von der vorderen Endseite in der Axialrichtung.
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Wie in 19A bis 21B gezeigt ist, sind die Vergleichsprodukte C11 bis C13 Zündkerzen, in denen die Masseelektrode 5 gerade von dem Befestigungsabschnitt 51 zu dem Gegenüberliegungsabschnitt 53 aus Sicht von der Axialrichtung ausgebildet ist. Im Speziellen ist die Masseelektrode 5 ausgebildet, um sich entlang der Mittelelektrode 4 von der vorderen Endfläche 201 des Gehäuses 2 zu erstrecken, in der Mitte nach innen gebogen zu sein, und eine Position zu erreichen, die der Mittelelektrode 4 gegenüberliegt. Andere Aufbauten sind gleich zu denjenigen der Zündkerze 1 gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Bewerten einer Zündbarkeit beschrieben.
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Zuerst werden die Zündkerzen der Produkte E11 bis E13 der vorliegenden Erfindung und die Vergleichsprodukte C11 bis C13 jeweils in einem Explosionskalorimeter montiert. Zu dieser Zeit werden, wie in 16A bis 21B gezeigt ist, die Zündkerzen derart montiert, dass jeweilige Masseelektroden 5 sich in verschiedenen Positionen in Bezug auf eine Strömungsrichtung eines Luft-Kraftstoffgemischs R befinden.
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Im Speziellen werden, wie in 16A, 16B, 19A und 19B gezeigt ist, das Produkt Elf der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C11 derart montiert, dass die Masseelektrode 5 weiter an der stromaufwärtigen Seite Q1 liegt als die Mittelelektrode 4 (derart, dass das vordere Ende der Masseelektrode 5 zu der stromabwärtigen Seite Q2 gewandt ist).
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Darüber hinaus werden, wie in 17A, 17B, 20A und 20B gezeigt ist, das Produkt E12 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C12 derart montiert, dass die Masseelektrode 5 zu der Seite der Mittelelektrode 4 ist (derart, dass das vordere Ende der Masseelektrode 5 zu der Seite gewandt ist). Mit anderen Worten gesagt werden das Produkt E12 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C12 in einem Zustand montiert, in dem das Produkt E11 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C11 um 90° in der Uhrzeigersinnrichtung (nach rechts) gedreht sind, aus Sicht von der vorderen Endseite in der Axialrichtung.
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Darüber hinaus sind, wie in 18A, 18B, 21A und 21B gezeigt ist, das Produkt E13 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C13 derart montiert, dass die Masseelektrode 5 weiter an der stromabwärtigen Seite Q2 als die Mittelelektrode 4 ist (derart, dass das vordere Ende der Masseelektrode 5 zu der stromaufwärtigen Seite Q1 gewandt ist). Mit anderen Worten gesagt sind das Produkt E13 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C13 in einem Zustand montiert, in dem das Produkt E12 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C12 um 90° in der Uhrzeigersinnrichtung (nach rechts) gedreht sind, aus Sicht von der vorderen Endseite in der Axialrichtung.
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Als Nächstes wird, wie in 16A bis 21B gezeigt ist, das Luft-Kraftstoffgemisch R ausgesendet, um in einer festen Richtung in dem Explosionskalorimeter zu strömen (Strömungsrate von 15 m/s). Dann wird eine Funkenabgabe in dem Funkenabgabespalt G durchgeführt. Der Funken wird in Kontakt mit dem Luft-Kraftstoffgemisch R gebracht und es erfolgt eine Zündung.
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Dann wird die erzeugte Flamme (sichtbares Licht) mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen, und die Größe der Flamme nach Verstreichen eines festen Zeitbetrags unmittelbar nach einer Zündung (nach 4,5 ms gemäß der vorliegenden Ausführungsform) wird bestimmt. Die Größe der Flamme wird bestimmt, indem die Flamme durch eine Bildverarbeitung binärisiert wird und die Fläche der binärisierten Flamme (Anfangsflammenbereich) bestimmt wird.
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Bewertungsergebnisse der Zündbarkeit sind in 22 gezeigt. Die vertikale Achse kennzeichnet den Anfangsflammenbereich. Der Anfangsflammenbereich jedes Produkts der vorliegenden Erfindung und jedes Vergleichsprodukts ist mit dem Anfangsflammenbereich des Vergleichsprodukts C12 als 1 ausgedrückt.
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In 22 ist das Vergleichsprodukt C11 gezeigt, das einen extrem geringen Anfangsflammenbereich hat, weil die Masseelektrode an der stromaufwärtigen Seite der Mittelelektrode angeordnet ist und so festgelegt ist, dass sie die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs behindert. Man geht davon aus, dass als eine Folge die Masseelektrode die Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs nahe dem Funkenabgabespalt verdeckt, und die Möglichkeit abnimmt, dass das Luft-Kraftstoffgemisch mit dem Funken in Kontakt kommt, nimmt ab, was zu einer Abnahme der Zündbarkeit führt.
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Darüber hinaus ist ein Unterschied (Abweichung c1) zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der Anfangsflammenbereiche der Vergleichsprodukte C11 bis C13 extrem groß. Als eine Folge ist es klar, dass eine Zündbarkeit in Abhängigkeit der Position der Masseelektrode variiert, und eine stabile Zündbarkeit kann nicht erreicht werden.
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Andererseits hat das Produkt E11 der vorliegenden Erfindung keinen übermäßig kleinen Anfangsflammenbereich im Vergleich zu dem Vergleichsprodukt C11, ungeachtet davon, dass die Masseelektrode an der stromaufwärtigen Seite der Mittelelektrode angeordnet ist, weil der Strömungsraum (Spalt) vorhanden ist, der gestattet, dass das Luft-Kraftstoffgemisch zu der Mittelelektrode hin strömt, ohne von der Masseelektrode verdeckt zu werden. Als eine Folge ist es klar, dass der Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung unterdrückt ist.
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Darüber hinaus ist der Unterschied (Schwankung e1) zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der Anfangsflammenbereiche der Produkte E11 bis E13 der vorliegenden Erfindung extrem klein im Vergleich zu denen der Vergleichsprodukte C11 bis C13. Als eine Folge ist es klar, dass eine stabile Zündbarkeit ungeachtet der Position der Masseelektrode erreicht werden kann.
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Von den vorstehenden Ergebnissen ist es klar, dass die Zündkerzen der Produkte der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den herkömmlichen Zündkerzen den Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung besser unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit erreichen können.
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(Sechste Ausführungsform)
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Zündbarkeit der Zündkerzen der Produkte der vorliegenden Erfindung mit Hilfe einer Maschine einer tatsächlichen Anlage bewertet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Zündkerzen der Produkte der vorliegenden Erfindung (Produkte E21 bis E23 der vorliegenden Erfindung) und die herkömmlichen Zündkerzen (Vergleichsprodukte C21 bis C23) bereitgestellt und in einer Brennkammer einer Maschine montiert. Die Zündbarkeit von diesen wird dann bewertet.
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Wie in 16A bis 18B gezeigt ist, haben die Produkte E21 bis E23 der vorliegenden Erfindungen Aufbauten, die gleich zu denjenigen der Produkte E11 bis E13 der vorliegenden Erfindung gemäß der fünften Ausführungsform sind.
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Darüber hinaus haben, wie in 19A bis 21B gezeigt ist, die Vergleichsprodukte C21 bis C23 Aufbauten, die gleich zu denjenigen der Vergleichsprodukte C11 bis C13 gemäß der fünften Ausführungsform sind.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Bewerten einer Zündbarkeit beschrieben.
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Als Erstes werden die Zündkerzen der Produkte E21 bis E23 der vorliegenden Erfindung und die Vergleichsprodukte C21 bis C23 jeweils in der Brennkammer eines bestimmten einzelnen Zylinders, an dem ein Verbrennungsdrucksensor montiert ist, in einer 4-Zylindermaschine mit 1800 ccm montiert. Zu dieser Zeit werden, wie in 16A bis 21B gezeigt ist, die Zündkerzen derart montiert, dass jeweilige Masseelektroden 5 in verschiedenen Positionen in Bezug auf die Strömungsrichtung des Luft-Kraftstoffgemischs R angeordnet sind.
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Im Speziellen sind, wie in 16A, 16B, 19A und 19B gezeigt ist, das Produkt E21 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C21 gleich zu dem Produkt E11 der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsprodukt C11 gemäß der fünften Ausführungsform.
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Darüber hinaus sind, wie in 17A, 17B, 20A und 20B gezeigt ist, das Produkt E22 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C22 gleich zu dem Produkt E12 der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsprodukt C12 gemäß der fünften Ausführungsform.
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Darüber hinaus sind, wie in 18A, 18B, 21A und 21B gezeigt ist, das Produkt E23 der vorliegenden Erfindung und das Vergleichsprodukt C23 gleich zu dem Produkt E13 der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsprodukt C13 gemäß der fünften Ausführungsform.
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Als Nächstes werden unter Bedingungen, in denen die Maschinendrehzahl 2000 U/min und ein angezeigter mittlerer wirksamer Druck Pmi 0,3 MPa ist, eine Verbrennungsschwankungsrate von der Ausgabe des Verbrennungsdrucksensors gemessen, während das Luft-/Kraftstoff(A/F)-Verhältnis geändert wird. Ein mageres Grenz-A/F-Verhältnis wird dann untersucht.
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Die Verbrennungsschwankungsrate wird durch (Standardabweichung/Durchschnitt) × 100% des angezeigten mittleren wirksamen Drucks Pmi ausgedrückt. Das magere Grenz-A/F-Verhältnis ist die Grenze eines zündbaren Luft-Kraftstoffverhältnisses. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das A/F-Verhältnis, das einen Wert der Verbrennungsschwankungsrate übersteigt, die einen sanften Betrieb der Maschine ermöglicht, das magere Grenz-A/F-Verhältnis.
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Die Bewertungsergebnisse der Zündbarkeit sind in 23 gezeigt.
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23 zeigt, dass das magere Grenz-A/F-Verhältnis des Vergleichsprodukts C21 niedrig ist. Man erachtet, dass ein Grund dafür gleich zu dem des Vergleichsprodukts C11 gemäß der fünften Ausführungsform ist.
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Darüber hinaus ist das magere Grenz-A/F-Verhältnis des Vergleichsprodukts C23 auch gering. Als Grund dafür wird erachtet, dass, weil die Masseelektrode zu der stromabwärtigen Seite der Mitteleelektrode angeordnet ist, das Luft-Kraftstoffgemisch in das Gehäuse strömt, wobei die Masseelektrode als eine Führung dient. In Verbindung damit geht die Flamme auch in das Gehäuse und wird teilweise oder vollständig gelöscht, was zu einer verringerten Zündbarkeit führt.
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Darüber hinaus ist der Unterschied (Schwankung c2) zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert des mageren Grenz-A/F-Verhältnisses der Vergleichsprodukte C21 bis C23 extrem groß. Als eine Folge ist es klar, dass eine Zündbarkeit in Abhängigkeit der Position der Masseelektrode variiert, und eine stabile Zündbarkeit kann nicht erreicht werden.
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Andererseits sind die mageren Grenz-A/F-Verhältnisse der Produkte E21 und E23 der vorliegenden Erfindung nicht übermäßig klein geworden im Vergleich zu denjenigen der Vergleichsprodukte C21 und C23. Ein Grund dafür wird gleich zu dem des Produkts E11 der vorliegenden Erfindung gemäß der fünften Ausführungsform erachtet.
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Darüber hinaus ist der Unterschied (Schwankung e2) zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert des mageren Grenz-A/F-Verhältnisses der Produkte E21 bis E23 der vorliegenden Erfindung auch sehr klein im Vergleich zu dem der Vergleichsprodukte C21 bis C23. Als eine Folge ist es klar, dass eine stabile Zündbarkeit ungeachtet der Position der Masseelektrode erreicht werden kann.
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Von den vorstehenden Ergebnissen ist es klar, dass die Zündkerzen der Produkte der vorliegenden Erfindung den Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung besser unterdrücken können und eine stabile Zündbarkeit erreichen können im Vergleich zu den herkömmlichen Zündkerzen, selbst wenn die Maschine einer tatsächlichen Anlage verwendet wird.
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(Siebte Ausführungsform)
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Zündbarkeit der Zündkerzen der vorliegenden Erfindung mit einer Maschine einer tatsächlichen Anlage bewertet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, eine Vielzahl von Zündkerzen des Produkts der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Befestigungsneigungswinkeln α und Verdrehwinkeln β bereitgestellt und in der Brennkammer der Maschine montiert. Eine Zündbarkeit wird dann bewertet.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Bewerten einer Zündbarkeit beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, wie gemäß der sechsten Ausführungsform, die Zündkerzen derart montiert, dass die Masseelektroden sich in verschiedenen Positionen in Bezug auf die Strömung eines Luft-Kraftstoffgemischs befinden (siehe Produkte E21 bis E23 der vorliegenden Erfindung gemäß der sechsten Ausführungsform, und 16A bis 18B), und jeweilige magere Grenz-A/F-Verhältnisse werden untersucht. Dann wird der Unterschied (Schwankung e2 [siehe 23]) zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert des mageren Grenz-A/F-Verhältnisses bestimmt.
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Als Nächstes wird eine Beurteilung der Bewertung der Zündbarkeit beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kennzeichnet „o” einen Schwankungsbereich e2 des mageren Grenz-A/F-Verhältnisses, der kleiner als ein Schwankungsbereich c2 des mageren Grenz-A/F-Verhältnisses der Vergleichsprodukte C21 bis C23 gemäß der sechsten Ausführungsform ist, die herkömmliche Zündkerzen sind (siehe
23), und „x” kennzeichnet den Schwankungsbereich e2, der gleich wie oder größer als der Schwankungsbereich c2 ist. (Tabelle 1)
| Zündbarkeit-Bewertung | Verdrehwinkel β (°) |
| 30 | 45 | 60 | 75 | 90 |
| Befestigungsneigungswinkel α (°) | 15 | - | - | x | x | x |
| 20 | - | x | x | o | o |
| 30 | o | o | o | o | o |
| 45 | o | o | o | o | o |
| 60 | o | o | o | o | o |
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Die Bewertungsergebnisse der Zündbarkeit sind in Tabelle 1 gekennzeichnet.
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Wie von Tabelle 1 klar ist, wenn der Befestigungsneigungswinkel α 30° oder größer ist, ist die gesamte Beurteilung der Bewertung der Zündbarkeit o, selbst wenn der Neigungswinkel β innerhalb eines Bereichs von 30° bis 90° geändert wurde. Darüber hinaus, wenn der Befestigungsneigungswinkel α 20° ist, ist die Beurteilung der Bewertung der Zündbarkeit o, selbst falls der Verdrehwinkel β auf 75° und 90° erhöht wird. Mit anderen Worten gesagt kann in jedem Fall eine stabile Zündbarkeit ungeachtet der Position der Masseelektrode erhalten werden.
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Wenn andererseits der Befestigungsneigungswinkel α 20° ist und der Verdrehwinkel β 60° oder weniger ist, und wenn der Befestigungsneigungswinkel α 15° ist, ist die Beurteilung der Bewertung der Zündbarkeit x.
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Wenn der Befestigungsneigungswinkel α 20° ist und der Verdrehwinkel β 30° ist, und wenn der Befestigungsneigungswinkel α 15° ist und der Verdrehwinkel β 30° ist und 45° ist, wird ein Herstellen aufgrund einer Beziehung zwischen dem Befestigungsneigungswinkel α und dem Verdrehwinkel β schwierig (mit „-” in Tabelle 1 gekennzeichnet).
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Von den vorstehenden Ergebnissen ist es klar, dass, um im Vergleich zu den herkömmlichen Zündkerzen den Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung zu unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit zu erreichen, der Neigungswinkel α bevorzugt 30° oder mehr ist. Darüber hinaus ist es klar, dass, selbst wenn der Befestigungsneigungswinkel α geringer als 30° ist, falls der Verdrehwinkel β erhöht wird, eine bessere Leistung im Vergleich zu der der herkömmlichen Zündkerzen erreicht werden kann.
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Wenn jedoch der Befestigungsneigungswinkel α 60° übersteigt, kann sich die Länge der Masseelektrode erhöhen, eine Wärmekapazität der Masseelektrode kann sich erhöhen und ein Wärmewiderstand kann sich verringern. Deshalb ist der Befestigungsneigungswinkel α bevorzugt 60° oder weniger.
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In einer gleichen Weise ist es klar, dass, um im Vergleich zu den herkömmlichen Zündkerzen den Einfluss der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung besser zu unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit zu erreichen, der Verdrehwinkel β bevorzugt 30° oder mehr ist.
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Selbst wenn der Verdrehwinkel β 30° oder größer ist, kann jedoch in Abhängigkeit der Beziehung mit dem Befestigungsneigungswinkel α ein strukturelles Herstellen schwierig werden. Wenn darüber hinaus der Verdrehwinkel β 90° übersteigt, kann sich die Länge der Masseelektrode erhöhen, eine Wärmekapazität der Masseelektrode kann sich erhöhen und ein Wärmewiderstand kann sich verringern. Deshalb ist der Verdrehwinkel β bevorzugt 90° oder weniger. (Tabelle 2)
| Prozentanteil des offenen Abschnitts (%) | Verdrehwinkel β (°) |
| 30 | 45 | 60 | 75 | 90 |
| Befestigungsneigungswinkel α (°) | 15 | - | - | 8,8 | 13,0 | 15,2 |
| 20 | - | 10,9 | 21,6 | 25,1 | 25,0 |
| 30 | 25,0 | 39,9 | 43,3 | 44,8 | 43,1 |
| 45 | 60,7 | 61,2 | 61,6 | 61,8 | 61,5 |
| 60 | 69,4 | 69,4 | 69,4 | 69,4 | 69,4 |
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Die Prozentanteile der Länge des offenen Abschnitts in Bezug auf das Mittelachsenliniensegment in den Zündkerzen mit den verschiedenen Befestigungsneigungswinkeln α und Verdrehwinkeln β gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Tabelle 2 zeigt die Prozentanteile (%) der Länge des offenen Abschnitts in Bezug auf die Länge des Mittelachsenliniensegments. Die Werte sind die Prozentanteile (%) der Länge b des offenen Abschnitts B in Bezug auf die Länge a des Mittelachsenliniensegments A, wenn die Zündkerzen aus der Radialrichtung P1 in 3 angesehen werden (siehe 4).
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Wenn man Tabelle 2 unter Berücksichtigung der Ergebnisse in Tabelle 1 ansieht, ist es klar, dass, um im Vergleich zu den herkömmlichen Zündkerzen den Einfluss von der Masseelektrode auf eine Luft-Kraftstoffgemischströmung besser zu unterdrücken und eine stabile Zündbarkeit zu erreichen (damit die Beurteilung der Bewertung der Zündbarkeit o ist), der Prozentanteil der Länge des offenen Abschnitts in Bezug auf die Länge des Mittelachsenliniensegments bevorzugt 25% oder mehr ist.
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Wenn jedoch der Befestigungsneigungswinkel α 60° übersteigt oder der Verdrehwinkel β 90° übersteigt, kann sich die Länge der Masseelektrode erhöhen, eine Wärmekapazität der Masseelektrode kann sich erhöhen und ein Wärmewiderstand kann sich verringern. Deshalb ist der Prozentanteil der Länge des offenen Abschnitts in Bezug auf die Länge des Mittelachsenliniensegments bevorzugt 70% oder weniger.
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Eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen ist vorgesehen. Die Zündkerze hat ein rohrförmiges Gehäuse (2), einen Isolator (3), eine Mittelelektrode (4) und eine Masseelektrode (5). Die Masseelektrode (5) hat einen Befestigungsabschnitt (51), der an einer vorderen Endfläche des Gehäuses befestigt ist, um sich in der Axialrichtung zu erstrecken, einen Gegenüberliegungsabschnitt (53), der mit einer gegenüberliegenden Fläche versehen ist, die einem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode in der Axialrichtung gegenüberliegt, und einen Verbindungsabschnitt (52), der den Befestigungsabschnitt und den Gegenüberliegungsabschnitt verbindet. Die Mittelachse der Mittelelektrode hat ein Mittelachsenliniensegment (A), das durch einen ersten und einen zweiten Punkt (A1, A2) geteilt ist. Der erste Punkt (A1) ist an einer Schnittstelle zwischen der vorderen Endfläche des Gehäuses und der Mittelachse der Mittelelektrode gelegen, und der zweite Punkt (A2) ist an einer Schnittstelle zwischen der gegenüberliegenden Fläche der Masseelektrode gelegen. Der Befestigungsabschnitt, der Gegenüberliegungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt sind positioniert und geformt, um das Mittelachsenliniensegment mit wenigstens einem teilweise offenen Abschnitt zu versehen, der in beliebigen Richtungen entlang der Radialrichtung geöffnet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09-148045 A [0007, 0009, 0010]
- JP 2006-286402 A [0008, 0009, 0010]
