DE102011077279B4 - Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102011077279B4
DE102011077279B4 DE102011077279.0A DE102011077279A DE102011077279B4 DE 102011077279 B4 DE102011077279 B4 DE 102011077279B4 DE 102011077279 A DE102011077279 A DE 102011077279A DE 102011077279 B4 DE102011077279 B4 DE 102011077279B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
metal element
precious metal
base material
weld seam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102011077279.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011077279A1 (de
Inventor
Thomas Kretschmar
Andreas Benz
Jochen Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45974336&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE102011077279(B4) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102011077279.0A priority Critical patent/DE102011077279B4/de
Priority to CN201280028188.XA priority patent/CN103582985B/zh
Priority to ES12714689.2T priority patent/ES2552519T3/es
Priority to PCT/EP2012/056643 priority patent/WO2012167972A1/de
Priority to JP2014513952A priority patent/JP5965997B2/ja
Priority to EP12714689.2A priority patent/EP2719037B1/de
Priority to US14/125,044 priority patent/US9263856B2/en
Publication of DE102011077279A1 publication Critical patent/DE102011077279A1/de
Publication of DE102011077279B4 publication Critical patent/DE102011077279B4/de
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39Selection of materials for electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Elektrode für eine Zündkerze, aufweisend
- ein Edelmetallelement (5; 50) mit einer Mittelachse X-X,
- ein Elektrodengrundmaterial (4) mit einer zur Mittelachse X-X senkrecht angeordneten Fläche (20), und
- wobei das Edelmetallelement (5; 50) mittels einer Schweißverbindung (6; 60) am Elektrodengrundmaterial (4) befestigt ist, und das Edelmetallelement (5,50) von der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) umgeben ist,
- wobei die Schweißverbindung (6, 60) eine längliche Schweißnaht mit einer Länge entlang ihrer Längserstreckung und einer senkrecht zur Längserstreckung angeordnete Weite ist,
- wobei die Schweißnaht (6, 60) an der Oberfläche der Elektrode (2) ihre maximale Weite hat,
- wobei die Schweißverbindung (6, 60) eine Länge eine maximale Ausdehnung (T) senkrecht zu der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) der Elektrode (2) aufweist, an dem das Edelmetallelement (5, 50) befestigt ist, und die Schweißverbindung (6, 60) eine maximale Breite (B) an der senkrechten Fläche (20) aufweist, und
- wobei ein Verhältnis der maximalen Ausdehnung (T) zur maximalen Breite (B) größer oder gleich 3 ist und wobei die Länge der Schweißnaht (6, 60) gleich oder größer als die Länge der maximalen Ausdehnung (T) ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Zündkerze sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei eine hervorragende Dauerhaltbarkeit eines Edelmetallelements auf einem Elektrodengrundmaterial bereitgestellt wird.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 102 05 078 A1 ist eine Elektrode für eine Zündkerze bekannt, bei welcher ein Edelmetallplättchen auf ein Grundmaterial der Elektrode mittels Laserschweißen aufgeschweißt ist. Hierbei entsteht ein großer Schmelzabschnitt aus miteinander verschmolzenen Materialien der Grundelektrode und des Edelmetallplättchens von mehr als 50 Vol.-% des Edelmetallplättchens. Hierdurch ist es notwendig, eine große Menge an teurem Edelmetall zur Herstellung der Elektrode zu verwenden. Dies führt jedoch zu hohen Herstellkosten der Elektrode.
  • Aus der EP 1 049 222 A1 und der EP 0 936 710 A1 sind Zündkerze bekannt, deren Elektrode ein Edelmetallplättchen aufweisen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Elektrode für eine Zündkerze bereit zu stellen, bei der die eingesetzte Edelmetallmenge reduziert werden kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Elektrode mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Menge an Edelmetall für die Elektrode signifikant reduziert werden kann. Erfindungsgemäß wird nun eine Schweißverbindung zwischen dem Edelmetallelement mit einer Mittelachse X-X und einem Elektrodengrundmaterial mit einer zur Mittelachse X-X senkrecht angeordneten Fläche erzeugt, wobei die Schweißverbindung eine längliche Schweißnaht mit einer Länge entlang ihrer Längserstreckung und einer senkrecht zur Längserstreckung angeordnete Weite ist, wobei die Schweißnaht an der Oberfläche der Elektrode ihre maximale Weite hat, und wobei die Schweißverbindung ein Verhältnis einer maximalen Tiefe T der Schweißverbindung senkrecht zu der senkrechten Fläche des Elektrodengrundmaterials der Elektrode zu einer maximalen Breite B der Schweißverbindung an der senkrechten Fläche aufweist, welches größer oder gleich 3 ist (T/B ≥ 3). Des Weiteren ist die Länge der Schweißnaht gleich oder größer als die Länge der maximalen Ausdehnung. Durch Einhalten dieser Verhältnisse bei der Schweißnaht zwischen Edelmetallelement und Elektrodengrundmaterial wird sichergestellt, dass die Schweißnaht nicht zu groß wird und zu viel Material des Edelmetallelements in einem Schmelzabschnitt der Schweißverbindung verbraucht wird. Dadurch können Elektroden für Zündkerzen hergestellt werden, welche trotz Verwendung kleinerer Edelmetallelemente trotzdem ausreichend Edelmetall an der Elektrode bereitstellen. Hierdurch kann die Dauerhaltbarkeit der Elektrode signifikant verbessert werden.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Vorzugsweise sind 50 Vol.-% oder weniger des Edelmetallmaterials mit dem Elektrodengrundmaterial in der Schweißnaht verschmolzen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Schweißnaht nicht übermäßig dick wird und ausreichend Edelmetallmaterial für eine lange Dauerhaltbarkeit der Zündkerze vorhanden ist.
  • Besonders bevorzugt ist ein Volumen des Edelmetallelements vor dem Verschweißen in einem Bereich von 0,015 bis 0,2 mm3, vorzugsweise zwischen 0,075 bis 0,15 mm3 und weiter bevorzugt ungefähr 0,1 mm3.
  • Eine besonders gute Dauerhaltbarkeit der erfindungsgemäßen Elektrode wird erreicht, wenn das Edelmetallelement eine Kugel ist. Die Kugel weist vorzugsweise einen Durchmesser von 0,3 bis 0,75 mm, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 mm, und weiter bevorzugt ungefähr 0,5 mm auf.
  • Alternativ ist das Edelmetallelement ein Edelmetallplättchen, vorzugsweise mit einer zylindrischen Form mit einem Durchmesser zwischen 0,4 bis 2,6 mm. Für Fahrzeugmotoren liegt der Durchmesser vorzugsweise zwischen 0,4 bis 0,8 mm, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 mm und besonders bevorzugt ungefähr 0,6 mm. Für stationäre Gasmotoren liegt der Durchmesser vorzugsweise zwischen 2,2 bis 2,6 mm und ist bevorzugt ungefähr 2,4 mm. Eine Dicke des Edelmetallplättchens ist vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,2 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,25 bis 0,6 mm, und besonders bevorzugt ungefähr 0,3 mm. Für Fahrzeugmotoren ist die Dicke vorzugsweise ungefähr 0,3 mm, für stationäre Gasmotoren vorzugsweise ungefähr 0,6 mm.
  • Besonders bevorzugt ist die Schweißnaht im Wesentlichen senkrecht zu einer Elektrodenoberfläche vorgesehen. Alternativ ist die Schweißnaht in einem Winkel zur Elektrodenoberfläche, vorzugsweise in einem Winkel von 0° bis 60° vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Schweißnaht ohne Unterbrechung am äußeren Umfang des Edelmetallelements gebildet. Weiter bevorzugt ist eine maximalen Breite der Schweißnaht in einem Bereich von 0,1 bis 0,3 mm, und besonders bevorzugt ca. 0,2 mm. Eine maximale Tiefe ist vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 bis 0,9 mm und besonders bevorzugt 0,6 mm.
  • Weiter bevorzugt betrifft die Erfindung eine Zündkerze mit einer erfindungsgemäßen Elektrode sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode mit einem Edelmetallelement (5, 50) mit einer Mittelachse X-X, wobei in einem ersten Schritt ein Elektrodengrundmaterial mit einer zur Mittelachse X-X senkrecht angeordnete Fläche bereitgestellt wird und ein Edelmetallelement auf einer Oberfläche des Elektrodengrundmaterials angeordnet wird. Anschließend wird das Edelmetallelement auf das Elektrodengrundmaterial derart aufgeschweißt, dass sich eine längliche Schweißnaht mit einer Länge entlang ihrer Längserstreckung und einer senkrecht zur Längserstreckung angeordnete Weite ausbildet, wobei die Schweißnaht an der Oberfläche der Elektroden ihre maximale Weite hat, und dass ein Aspektverhältnis einer Tiefe T der Schweißverbindung zu einer an der Außenseite vorhandenen Breite B der Schweißverbindung ≥ 3 ist, wobei die Länge der Schweißnaht gleich oder größer als die Länge der maximalen Ausdehnung (T) und wobei nach dem Schweißen das Edelmetallelement (5, 50) von der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) umgeben ist. Das Schweißen erfolgt dabei besonders bevorzugt mittels eines Lasers, insbesondere eines Faserlasers.
  • Weiter bevorzugt wird vom Edelmetallelement ein Anteil von 50 Vol.-% oder weniger verschweißt, so dass noch ausreichend reines Edelmetall am Edelmetallelement vorhanden ist, so dass die Dauerhaltbarkeit der Elektrode sehr gut ist, ohne dass eine zu große Menge von teuerem Edelmetall verwendet werden muss.
  • Zeichnung
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines brennraumseitigen Endes einer Zündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine schematische Teildraufsicht auf die Masseelektrode von 1,
    • 3 eine schematische Schnittansicht der Masseelektrode von 1,
    • 4 eine schematische Schnittansicht einer Masseelektrode gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 5 eine schematische Schnittansicht einer Masseelektrode gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • 6 eine schematische Schnittansicht einer Masseelektrode gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 eine Elektrode für eine Zündkerze 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Wie aus der schematischen Ansicht von 1 ersichtlich ist, umfasst die Zündkerze 1 eine Masseelektrode 2 und eine Mittelelektrode 3, welche in einer Mittelachse X-X der Zündkerze angeordnet ist. In diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Elektrode die Masseelektrode 2. Es sei jedoch angemerkt, dass die erfindungsgemäße Elektrode auch die Mittelelektrode 3 sein kann oder beide Elektroden in erfindungsgemäßer Weise ausgeführt sein können.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die Masseelektrode 2 eine Fläche 20 auf, welche zur anderen Elektrode gerichtet ist und dabei senkrecht zur Mittelachse X-X angeordnet ist. Die Mittelelektrode 3 weist eine Fläche 30 auf, welche zur Masseelektrode gerichtet ist und ebenfalls senkrecht zur Mittelachse X-X ausgerichtet ist.
  • Die Masseelektrode 2 umfasst ein Elektrodengrundmaterial 4 aus einem Material, welches kein Edelmetall enthält, beispielsweise eine Nickellegierung. Ferner umfasst die Masseelektrode 2 ein Edelmetallelement 5, welches mittels einer Schweißverbindung 6 am Elektrodengrundmaterial 4 befestigt ist. Das Edelmetallelement 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Kugel und die Schweißverbindung 6 ist ringförmig um die Kugel herum ausgebildet, wie in 2 gezeigt.
  • Wie in der Vergrößerung von 3 ersichtlich ist, ist die Schweißverbindung 6 derart ausgebildet, dass die Schweißverbindung 6 in axialer Richtung X-X eine maximale Tiefe T, d.h. maximale Ausdehnung der Schweißnaht parallel zur Mittelachse X-X, aufweist. Parallel zur Fläche 20 weist die Schweißverbindung 6 ferner eine maximale Breite B an der Oberfläche auf (vergleiche auch 2). Die Breite B der Schweißverbindung 6 ist definiert als maximale Länge der Schweißnaht in einer radialen Richtung von der Mittelachse X-X der Zündkerze an der Oberfläche der Schweißverbindung 6. Die Schweißverbindung 6 dieses Ausführungsbeispiels ist mittels eines Faserlasers hergestellt, so dass eine hohe Strahlqualität sichergestellt ist, um die Schweißverbindung 6 möglichst homogen herzustellen. Für die Schweißverbindung 6 wird dabei sowohl Material des Edelmetallelements 5 als auch des Elektrodengrundmaterials 4 aufgeschmolzen und das miteinander verschmolzene Material bildet dann die Schweißverbindung 6. Ein Aspektverhältnis einer maximalen Ausdehnung der Schweißverbindung 6 in axialer Richtung X-X zu einer maximalen Breite B parallel zur Fläche 20 ist dabei größer oder gleich 3 (T/B ≥ 3). Wie aus 3 deutlich wird, wird dabei weniger als 50% des Volumens des Edelmetallelements 50 in die Schweißverbindung 6 eingebunden. Hierdurch bleibt ein großes Edelmetallvolumen (in diesem Ausführungsbeispiel mehr als 80%) vorhanden, wodurch eine sehr hohe Dauerhaltbarkeit der Zündkerze bei minimalem Einsatz von Edelmetall erhalten wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine maximale Breite B 0,2 mm und eine maximale Ausdehnung in Axialrichtung X-X 0,7 mm, so dass ein Aspektverhältnis von 3,5 erhalten wird (0,7 / 0,2 = 3,5).
  • Der Schweißvorgang zur Befestigung des Edelmetallelements 5 am Elektronengrundmaterial 4 wird dabei in einem Schritt vorgenommen, bevor die Masseelektrode 2 um 90° umgebogen wird. Ein ursprünglicher Durchmesser des kugelförmigen Edelmetallelements war dabei 0,5 mm. Für das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit insbesondere die Verwendung eines Faserlasers, dass eine sehr exakte Schweißnaht mit sehr konstanter Breite und sehr konstanter Ausdehnung in axialer Richtung X-X der Zündkerze erhalten werden kann. Alternativ kann statt eines Faserlasers auch ein anderer Laser zum Schweißen verwendet werden.
  • Somit zeigt die vorliegende Erfindung auf überraschend einfache Weise einen Weg, wie Edelmetall bei Zündkerzen eingespart werden kann, ohne dass dadurch eine Dauerhaltbarkeit der Zündkerze reduziert wird. Durch die Einsparung von Edelmetall kann dabei insbesondere eine Herstellung der Zündkerze signifikant verbilligt werden. Da es sich bei Zündkerzen um Massenbauteile handelt, ergeben sich hierdurch große Einsparpotentiale. Es sei weiter angemerkt, dass die Dauerhaltbarkeit der Zündkerze weiter verbessert werden kann, wenn sowohl die Masseelektrode 2 als auch die Mittelelektrode 3 ein gemäß der erfindungsgemäßen Definition des Aspektverhältnisses von ≥ 3 angeschweißtes Edelmetallelement aufweist.
  • Die 4 bis 6 zeigen alternative Ausgestaltungen der Erfindung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
  • 4 zeigt die Verwendung eines Plättchens aus Edelmetall als Edelmetallelement 50. Das Edelmetallplättchen ist als kleinerer Zylinder gebildet und mittels einer Schweißverbindung 6 an das Elektrodengrundmaterial 4 angeschweißt. Während beim ersten Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3 ungefähr eine Tiefe der Schweißnaht in axialer Richtung X-X die axiale Ausdehnung der Schweißverbindung definierte, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel die axiale Ausbreitung der Schweißnaht 6 zum großen Teil am seitlichen Umfangsrand des Edelmetallelements 50 gebildet. Auch dieses Aspektverhältnis der maximalen Tiefe T zur maximalen Breite B an der Oberfläche der Elektrode ist größer oder gleich 3.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel von 5 wird wie beim zweiten Ausführungsbeispiel als Edelmetallelement 50 ein Edelmetallplättchen verwendet. Allerdings ist die Hauptschweißrichtung beim dritten Ausführungsbeispiel nicht mehr wie beim zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parallel zur Mittelachse X-X, sondern in einem Winkel α von ca. 40° gewählt. Hierdurch wird eine trichterförmige Schweißverbindung 6 erhalten, welche teilweise unterhalb des Edelmetallelements 50 liegt. Auch bei dieser Schweißverbindung 6 ist ein Aspektverhältnis T/B ≥ 3, wobei die Breite B der Schweißverbindung 6 durch eine Projektion der maximalen radial zur Mittelachse X-X gerichteten Ausbreitung der Schweißnaht 6 an der Oberfläche gegeben ist.
  • 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Edelmetallelement 5, welches ursprünglich auch eine Kugel war, von einer entgegengesetzten Gegenseite 21 an der Masseelektrode 2 her geschweißt ist. Hierdurch ergibt sich einerseits keine ringförmige Schweißnaht, wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, sondern eine im Wesentlichen zylindrische Schweißnaht, welche von der Gegenseite 21 bis zu einem Fußbereich des Edelmetallelements 5 reicht. Dabei ist die Schweißverbindung 60 derart ausgeführt, dass sie nicht aus dem Edelmetallelement 5 an der zur Mittelelektrode gerichteten Fläche 20 austritt. Somit ergibt sich eine besonders große Fläche des Edelmetallelements 5, welche zur Mittelelektrode gerichtet ist.
  • Die Schweißverbindung 60 dieses Ausführungsbeispiels ist in der Mittelachse X-X der Zündkerze ausgebildet und läuft leicht konisch in Richtung zum Edelmetallelement 5 zu. Eine Breite B des vierten Ausführungsbeispiels entspricht dabei einem Durchmesser der Schweißverbindung 60 an der Gegenseite 21. Eine in Richtung der Mittelachse X-X verlaufende Ausdehnung der Schweißverbindung 60 entspricht dabei der Tiefe T der Schweißverbindung in der Masseelektrode 2. Neben dem vorher erwähnten Vorteil, dass die gesamte zur anderen Elektrode gerichtete Fläche des Edelmetallelements 5 am Funkenerzeugungsbereich der Zündkerze zur Verfügung steht, weist das vierte Ausführungsbeispiel ferner den Vorteil auf, dass eine punktförmige Verschweißung möglich ist, so dass ein Anlagenaufwand für die Schweißanlage deutlich reduziert werden kann, da keine Relativbewegungen zwischen der Elektrode und der Schweißvorrichtung notwendig sind.
  • Somit kann erfindungsgemäß eine verbesserte Elektrode für Zündkerzen bereitgestellt werden, welche trotz geringerem Edelmetalleinsatz eine sehr hohe Dauerhaltbarkeit aufweist. Auch kann erfindungsgemäß sichergestellt werden, dass eine Schweißnaht relativ klein gehalten wird. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, dass Edelmetallelemente mit einem Volumen im Bereich von 0,015 bis 0,2 mm3 aufschweißbar sind, wobei 50% oder weniger des Edelmetallvolumens mit dem Elektrodengrundmaterial verschmolzen werden.

Claims (14)

  1. Elektrode für eine Zündkerze, aufweisend - ein Edelmetallelement (5; 50) mit einer Mittelachse X-X, - ein Elektrodengrundmaterial (4) mit einer zur Mittelachse X-X senkrecht angeordneten Fläche (20), und - wobei das Edelmetallelement (5; 50) mittels einer Schweißverbindung (6; 60) am Elektrodengrundmaterial (4) befestigt ist, und das Edelmetallelement (5,50) von der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) umgeben ist, - wobei die Schweißverbindung (6, 60) eine längliche Schweißnaht mit einer Länge entlang ihrer Längserstreckung und einer senkrecht zur Längserstreckung angeordnete Weite ist, - wobei die Schweißnaht (6, 60) an der Oberfläche der Elektrode (2) ihre maximale Weite hat, - wobei die Schweißverbindung (6, 60) eine Länge eine maximale Ausdehnung (T) senkrecht zu der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) der Elektrode (2) aufweist, an dem das Edelmetallelement (5, 50) befestigt ist, und die Schweißverbindung (6, 60) eine maximale Breite (B) an der senkrechten Fläche (20) aufweist, und - wobei ein Verhältnis der maximalen Ausdehnung (T) zur maximalen Breite (B) größer oder gleich 3 ist und wobei die Länge der Schweißnaht (6, 60) gleich oder größer als die Länge der maximalen Ausdehnung (T) ist.
  2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 50 Vol.-% oder weniger des Materials des Edelmetallelements (5; 50) mit dem Elektrodengrundmaterial (4) in der Schweißverbindung (6; 60) verschmolzen ist.
  3. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Edelmetallelements (50) zwischen 0,015 bis 0,2 mm3 liegt und insbesondere ca. 0,1 mm3 ist.
  4. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetallelement (5) eine Kugel ist.
  5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetallelement (5) einen Durchmesser zwischen 0,3 bis 0,75 mm, insbesondere 0,4 bis 0,6 mm und weiter insbesondere ungefähr 0,5 mm aufweist.
  6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetallelement (50) ein Edelmetallplättchen mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,8 mm, insbesondere 0,5 bis 0,7 mm, und weiter insbesondere ungefähr 0,6 mm ist und/oder eine Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 0,4 mm, insbesondere ungefähr 0,3 mm, aufweist.
  7. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (6; 60) im Wesentlichen senkrecht zu einer Elektrodenoberfläche (20) ist.
  8. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (6, 60) in einem Winkel (α) zur Elektrodenoberfläche (20) gebildet ist.
  9. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Schweißverbindung (6) ohne Unterbrechung am äußeren Umfang des Edelmetallelements (5; 50) gebildet ist oder - dass die Schweißverbindung (60) von einer zur Fläche (20) entgegengerichteten Gegenseite (21) der Elektrode (2) eingebracht ist und das Edelmetallelement (5) an einer zum Elektrodengrundmaterial (4) gerichteten Seite des Edelmetallelements (5) fixiert.
  10. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der Schweißverbindung (6, 60) zwischen 0,1 bis 0,3 mm liegt und/oder eine Tiefe der Schweißverbindung zwischen 0,3 bis 0,9 mm liegt.
  11. Zündkerze, umfassend wenigstens eine Elektrode (2, 3), insbesondere zwei Elektroden (2, 3), nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode (2) mit einem Edelmetallelement (5, 50) mit einer Mittelachse X-X, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Elektrodengrundmaterials (4) mit einer zur Mittelachse X-X senkrecht angeordnete Fläche (20), - Anordnen eines Edelmetallelements (5; 50) auf dem Elektrodengrundmaterial (4) und - Anschweißen des Edelmetallelements (5; 50) auf das Elektrodengrundmaterial (4) derart, dass sich eine längliche Schweißnaht (6, 60) mit einer Länge entlang ihrer Längserstreckung und einer senkrecht zur Längserstreckung angeordnete Weite ausbildet, wobei die Schweißnaht (6, 60) an der Oberfläche der Elektroden ihre maximale Weite hat, und dass eine Schweißnaht (6, 60) mit einem Verhältnis einer maximalen Ausdehnung (T) der Schweißnaht (6, 60) senkrecht zu der senkrechten Fläche (20) zu einer maximalen Breite (B) der Schweißnaht (6, 60) an der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) der Elektrode die Gleichung T/B ≥ 3 erfüllt, wobei die Länge der Schweißnaht (6, 60) gleich oder größer als die Länge der maximalen Ausdehnung (T) und wobei nach dem Schweißen das Edelmetallelement (5, 50) von der senkrechten Fläche (20) des Elektrodengrundmaterials (4) umgeben ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass 50 Vol.-% oder weniger des Materials des Edelmetallelements (5; 50) mit dem Elektrodengrundmaterial (4) zur Schweißnaht (6) verschmolzen werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweißen mittels eines Lasers, insbesondere eines Faserlasers, erfolgt.
DE102011077279.0A 2011-06-09 2011-06-09 Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung Active DE102011077279B4 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011077279.0A DE102011077279B4 (de) 2011-06-09 2011-06-09 Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung
JP2014513952A JP5965997B2 (ja) 2011-06-09 2012-04-12 点火プラグのための電極、ならびにこれを製造する方法
ES12714689.2T ES2552519T3 (es) 2011-06-09 2012-04-12 Electrodo para una bujía así como procedimiento para su elaboración
PCT/EP2012/056643 WO2012167972A1 (de) 2011-06-09 2012-04-12 Elektrode für eine zündkerze sowie verfahren zu deren herstellung
CN201280028188.XA CN103582985B (zh) 2011-06-09 2012-04-12 用于火花塞的电极及其制造方法
EP12714689.2A EP2719037B1 (de) 2011-06-09 2012-04-12 Elektrode für eine zündkerze sowie verfahren zu deren herstellung
US14/125,044 US9263856B2 (en) 2011-06-09 2012-04-12 Electrode for a spark plug and method for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011077279.0A DE102011077279B4 (de) 2011-06-09 2011-06-09 Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011077279A1 DE102011077279A1 (de) 2012-12-13
DE102011077279B4 true DE102011077279B4 (de) 2024-08-22

Family

ID=45974336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011077279.0A Active DE102011077279B4 (de) 2011-06-09 2011-06-09 Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9263856B2 (de)
EP (1) EP2719037B1 (de)
JP (1) JP5965997B2 (de)
CN (1) CN103582985B (de)
DE (1) DE102011077279B4 (de)
ES (1) ES2552519T3 (de)
WO (1) WO2012167972A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105684245B (zh) * 2014-05-15 2017-07-18 日本特殊陶业株式会社 火花塞
JP5956514B2 (ja) 2014-06-30 2016-07-27 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
JP5956513B2 (ja) 2014-06-30 2016-07-27 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
JP6243476B2 (ja) 2016-05-24 2017-12-06 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ及びその製造方法
JP6177968B1 (ja) * 2016-06-27 2017-08-09 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
DE102018110580A1 (de) 2018-05-03 2019-11-07 Man Energy Solutions Se Zündkerze für eine Brennkraftmaschine
DE102018110571A1 (de) 2018-05-03 2019-11-07 Man Energy Solutions Se Zündkerze für eine Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0936710A1 (de) 1998-02-16 1999-08-18 Denso Corporation Zündkerze mit einem mit einer elektrischen Entladungselektrode verbundenen Edelmetalltip und vorzugsweise in einem Verbrennungsmotor eingebaut
EP1049222A1 (de) 1999-04-30 2000-11-02 Ngk Spark Plug Co., Ltd Herstellungsverfahren einer Zündkerze und Zündkerze
DE10205078A1 (de) 2001-02-08 2002-09-12 Denso Corp Zündkerzenaufbau mit höherer Haltbarkeit und höherem Kraftstoffzündvermögen
JP2010238499A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645049A (ja) * 1992-07-22 1994-02-18 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ電極の製造方法
US6791194B1 (en) * 1996-05-30 2004-09-14 Hitachi, Ltd. Circuit tape having adhesive film, semiconductor device, and a method for manufacturing the same
DE10103045A1 (de) * 2001-01-24 2002-07-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzenelektrode
JP2002280145A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ及びその製造方法
JP2003217792A (ja) * 2002-01-17 2003-07-31 Denso Corp スパークプラグおよびその製造方法
JP4070230B2 (ja) 2002-08-29 2008-04-02 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法
JP4069826B2 (ja) * 2003-07-30 2008-04-02 株式会社デンソー スパークプラグおよびその製造方法
US7557495B2 (en) 2005-11-08 2009-07-07 Paul Tinwell Spark plug having precious metal pad attached to ground electrode and method of making same
US7923909B2 (en) * 2007-01-18 2011-04-12 Federal-Mogul World Wide, Inc. Ignition device having an electrode with a platinum firing tip and method of construction
JP2008204917A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法
EP2020713B1 (de) 2007-08-01 2011-03-23 NGK Spark Plug Co., Ltd. Zündkerze für Verbrennungsmotoren und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4617388B1 (ja) 2009-08-03 2011-01-26 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
JP4928596B2 (ja) * 2009-12-04 2012-05-09 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0936710A1 (de) 1998-02-16 1999-08-18 Denso Corporation Zündkerze mit einem mit einer elektrischen Entladungselektrode verbundenen Edelmetalltip und vorzugsweise in einem Verbrennungsmotor eingebaut
EP1049222A1 (de) 1999-04-30 2000-11-02 Ngk Spark Plug Co., Ltd Herstellungsverfahren einer Zündkerze und Zündkerze
DE60000298T2 (de) 1999-04-30 2002-12-05 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Herstellungsverfahren einer Zündkerze und Zündkerze
DE10205078A1 (de) 2001-02-08 2002-09-12 Denso Corp Zündkerzenaufbau mit höherer Haltbarkeit und höherem Kraftstoffzündvermögen
JP2010238499A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014519169A (ja) 2014-08-07
ES2552519T3 (es) 2015-11-30
CN103582985B (zh) 2019-01-15
EP2719037A1 (de) 2014-04-16
WO2012167972A1 (de) 2012-12-13
CN103582985A (zh) 2014-02-12
US20140203701A1 (en) 2014-07-24
DE102011077279A1 (de) 2012-12-13
US9263856B2 (en) 2016-02-16
EP2719037B1 (de) 2015-10-21
JP5965997B2 (ja) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011077279B4 (de) Elektrode für eine Zündkerze sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE19925672B4 (de) Zündkerze
DE69102957T2 (de) Massenelektrode für Zündkerze und ihr Herstellungsverfahren.
DE102010014325B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze und dadurch hergestellte Zündkerze
DE102006000027B4 (de) Zündkerze für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Herstellung
DE10205078A1 (de) Zündkerzenaufbau mit höherer Haltbarkeit und höherem Kraftstoffzündvermögen
DE3433683A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mittelelektrode fuer eine zuendkerze
DE102007012368A1 (de) Zündkerze für einen Verbrennungsmotor
EP3221937B1 (de) Zündkerzenelektrode, verfahren zu deren herstellung und zündkerze
DE112010002045B4 (de) Zündkerze
EP1158632B1 (de) Mittelektrode mit Edelmetallarmierung
DE102010000689A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzenelektrode
DE102018123302B4 (de) Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung
WO2016026671A1 (de) Masseelektrode und zündkerze mit masseelektrode sowie verfahren zur herstellung einer masseelektrode
DE112017003193B4 (de) Zündkerze
EP1413028B1 (de) Zündkerze
DE102015108551B4 (de) Zündkerze und Verfahren zur Herstellung der Zündkerze
DE102004060866A1 (de) Zündkerze mit verbesserter Verbindungsfestigkeit zwischen Edelmetallelement und Masseelektrode
DE102015103666B3 (de) Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze
DE10357507A1 (de) Zündkerze
EP3235081A1 (de) Verfahren zur herstellung einer zündkerzen-elektrode mit bis zur zündfläche reichenden kern
DE102018211565B4 (de) Zündkerze
DE102019103052A1 (de) Zündkerze
DE102024100766A1 (de) Zündkerze
WO2013045140A1 (de) Zündkerze mit seitenangestellter masseelektrode

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01T0013020000

Ipc: H01T0013200000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division