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[Bezeichnung der Erfindung] Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze
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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze, die für einen Motor verwendet wird.
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[Allgemeiner Stand der Technik]
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13 zeigt eine herkömmliche Zündkerze 101, die einen stabartigen Isolator 11 mit einer axialen Öffnung 10, welche sich entlang der Richtung einer Achse G erstreckt; eine Mittelelektrode 21, die in einem vorderen Endabschnitt der axialen Öffnung 10 angeordnet ist; ein rohrförmiges Metallgehäuse 31 (mit einer Bohrung, die sich entlang der Richtung der Achse G erstreckt), das den Umfang des stabartigen Isolators 11 umgibt; und eine Masseelektrode (Seitenelektrode) 41, deren eines Ende (das proximale Ende) 42 mit dem vorderen Ende 33 des Metallgehäuses 31 verbunden ist, und deren anderes Ende (das distale Ende) 43 so gebogen ist, dass es zu dem distalen Ende 23 der Mittelelektrode 21 gerichtet ist, umfasst. Im Besonderen bezeichnet das Bezugszeichen 35 ein Gewinde zur Anbringung an einem Motor.
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Eine derartige Zündkerze 101 wurde wie folgt hergestellt (Patentdokument 1). Das heißt, ihr Herstellungsprozess lautet wie folgt. Ein stabförmiges Masseelektrodenelement (ein Masseelektroden-Zwischenprodukt vor dem Biegen zur Bildung der Masseelektrode 41), das sich geradlinig entlang der Achse G erstreckt, wird an seinem distalen Ende an das Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 geschweißt. Anschließend wird der stabartige Isolator, der die Mittelelektrode usw., die in seine axiale Öffnung eingebaut sind, hält, in das Metallgehäuse eingebaut. Um die in 13 gezeigte Zündkerze 101 zu erhalten, wird das Masseelektrodenelement danach so gebogen, dass sein distales Ende 43 über eine dazwischen gebildete vorherbestimmte Funkenstrecke zu dem distalen Ende 23 der Mittelelektrode 21 gerichtet ist.
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Übrigens bestand in den letzten Jahren eine wachsende Nachfrage nach einer Zündkerze, deren Funkenstrecke eine sehr hohe Abmessungsgenauigkeit aufweist. Nun weist der stabartige Isolator 11, der fest in dem Metallgehäuse 31 angeordnet ist, selbst einen Abmessungsfehler und einen von einem Einbaufehler stammenden Stellungsfehler in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung (der Richtung der Achse G) in Bezug auf das Metallgehäuse 31 auf. Die Mittelelektrode 21, die fest in dem stabartigen Isolator 11 angeordnet ist, weist ebenfalls selbst einen Abmessungsfehler und einen von einem Einbaufehler stammenden unvermeidbaren Stellungsfehler in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung auf. Daher umfasst der axiale Abstand zwischen der Position des distalen Endes des ungebogenen Masseelektrodenelements, das sich von dem Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 erstreckt, und der Position des distalen Endes der Mittelelektrode selbst dann einen Fehler, wenn die Längengenauigkeit des ungebogenen Masseelektrodenelements(-bestandteils) selbst hoch gehalten wird. Das heißt, selbst wenn das Masseelektrodenelement, dessen Länge präzise ist, genau an das Vorderende des Metallgehäuses geschweißt wird, stößt man bei einer derartigen Bildung einer Funkenstrecke zwischen dem distalen Ende der Masseelektrode und dem distalen Ende der Mittelelektrode, dass die Funkenstrecke einen gewünschten hohen Grad der Abmessungsgenauigkeit aufweist, auf Schwierigkeiten, wenn das Masseelektrodenelement lediglich gebogen wird.
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Um dieses Problem zu überwinden, wurde in der letzten Zeit das folgende Verfahren eingesetzt (Patentdokument 2). Ein Masseelektrodenelement(-bestandteil) wird vor seinem Schweißen (vor seinem Biegen) so gebildet, dass es eine Länge aufweist, die etwas länger als seine gewünschte Länge ist, und wird wie in einem Abschnitt A von
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14 gezeigt an das Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 geschweißt. Der stabartige Isolator 11, der die Mittelelektrode 21 hält, wird in das Metallgehäuse 31 eingebaut, um ein Zwischenprodukt 100 der Zündkerze zu erhalten. Das Ausmaß des Vorspringens (in der axialen Richtung) des ungebogenen Masseelektrodenelements 40 in Bezug auf das distale Ende 23 der Mittelelektrode 21 wird etwas größer als das gewünschte Ausmaß ausgeführt, und ein distaler Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 wird weggeschnitten, bevor es gebogen wird, wodurch die Genauigkeit des Ausmaßes (der Abmessung) des Vorspringens sichergestellt wird. In diesem Zustand wird eine geringfügige Länge (z. B. 0,5 mm bis 3 mm) des distalen Endabschnitts 43b des Masseelektrodenelements 40 an dem Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 weggeschnitten, sodass die Abmessung des Vorspringens des Masseelektrodenelements 40 eine gewünschte Abmessung erreicht, wodurch die Genauigkeit der Abmessung des Vorspringens sichergestellt wird. Danach wird das Masseelektrodenelement 40 gebogen. Insbesondere ist in den letzten Jahren die Forderung aufgetaucht, die Masseelektrode schmäler zu gestalten, um die Zündleistungsfähigkeit zu verbessern, und daher wurde ein Vorgang durchgeführt, um die entgegengesetzten Seiten des distalen Endes des Masseelektrodenelements 40 so zu schneiden und zu entfernen, dass das distale Ende eine verjüngte Form (eine abgeschrägte Form) aufweist, anstatt den distalen Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 lediglich so zu schneiden, dass das Masseelektrodenelement 40 kürzer wird.
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Nun wird dieses Schneiden vom Gesichtspunkt der Leistungsfähigkeit der Bearbeitung (der Herstellung) her durch Scherschneiden (eine Scherschneidebearbeitung) ausgeführt. Bei einer derartigen Scherschneidebearbeitung wird das Metallgehäuse 31 mit dem an sein Vorderende 33 geschweißten Masseelektrodenelement 40 wie in Abschnitt A von 14 gezeigt fixiert und ein Teil des Masseelektrodenelements 40 in der Nähe seines distalen Endes durch ein stationäres Schneidmesser 50 zum Beispiel von der Außenseite (der zu der Achse G des Metallgehäuses 31 entgegengesetzten Seite) her gehalten. In diesem Zustand wird wie in Abschnitt B von 14 gezeigt ein Schneidmesser (ein bewegliches Messer) 60 so von der Innenseite (der zu der Achse G des Metallgehäuses 31 hin gerichteten Seite) her zugeführt, dass der distale Endabschnitt 43b geschnitten und entfernt wird. Im Besonderen wird eine derartige Zufuhrrichtung des beweglichen Messers 60 eingesetzt, um der Form des vorderen Endes der Zündkerze zu entsprechen, und um die Erzeugung von Schneidgraten auf Seiten der Funkenstrecke zu verhindern.
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[Dokumente des Stands der Technik]
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[Patentdokumente]
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- [Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift (kokai) Nr. 2007-280942
- [Patentdokument 2] Japanische Patentoffenlegungsschrift (kokai) Nr. H08-236263
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[Kurzdarstellung der Erfindung]
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[Probleme, die die Erfindung lösen soll]
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Doch eine herkömmliche Schneidetätigkeit weist insofern ein Problem auf, als sich das Masseelektrodenelement 40 nach der Schneidetätigkeit zu der Achse G hin biegeverformt (siehe die Abschnitte C und D von 14). Diese Verformung tritt durch den folgenden Mechanismus auf. Wenn das bewegliche Messer 60 nach der Schneidettigkeit wie in den Abschnitten C und D von 14 gezeigt zurückgezogen wird, wirkt eine Reibung auf die Schnittfläche (Schnittendfläche) 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 und bewegt sich ein distaler Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 einschließlich der Schnittfläche 45 zusammen mit dem beweglichen Messer 60. Wenn nun das verformte Masseelektrodenelement 40 im nächsten Schritt gebogen wird, um die Masseelektrode 41 zu bilden, um dadurch zwischen ihrem distalen Ende 43 und dem distalen Ende 23 der Mittelelektrode eine Funkenstrecke zu bilden, verschlechtert sich die Präzision der Funkenstrecke. Um dieses Problem zu lösen, wurde herkömmlich vor der Biegebearbeitung ein Schritt des Korrigierens (Beseitigens) dieser Biegeverformung durchgeführt. Wie oben beschrieben ist ein derartiger Korrekturschritt herkömmlich erforderlich, um die Masseelektrode 41, die eine präzise Funkenstrecke bilden kann, zu bilden. Daher ist die Arbeitsleistungsfähigkeit (Leistungsfähigkeit der Biegebearbeitung) gering, was die Herstellungskosten der Zündkerze 101 erhöht.
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Im Besonderen lauten die Einzelheiten des Mechanismus, durch den der distale Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 nach der Schneidetätigkeit eine Biegeverformung verursacht, wie folgt. Das Masseelektrodenelement 40 ist ein Balkenelement mit einem sehr kleinen rechteckigen Querschnitt, dessen Höhe etwa 1 mm und dessen Breite etwa 2 mm beträgt. Bevor das bewegliche Messer 60 nach dem Abschluss der Schneidetätigkeit zurückgezogen wird, wird eine Kraft erzeugt, unter der die Schnittfläche 45 und die Schneidefläche des beweglichen Messers 60 gegeneinander gepresst werden. Wenn das bewegliche Messer 60 eingezogen oder zurückgezogen wird, wirkt durch die Reibung, die zwischen der Schnittfläche 45 und der Schneidefläche des beweglichen Messers 60 erzeugt wird, eine große Querkraft auf das distale Ende des Masseelektrodenelements 40, wodurch das Masseelektrodenelement 40 gebogen wird. Das heißt, da das Masseelektrodenelement 40 auf eine freitragende Weise von dem Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 vorspringt, verursacht das Masseelektrodenelement 40 als Ergebnis des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 nach der Schneidetätigkeit durch die Kraft, die auf sein freies Ende, wo die Schnittfläche 45 vorhanden ist, wirkt, leicht eine Biegeverformung. Dieses Problem tritt aufgrund der jüngsten Forderung nach einer Verkleinerung der Masseelektrode 40 noch eher auf, und es wird eine Maßnahme zur Lösung dieses Problems verlangt.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieses Problems ausgeführt und hat die Aufgabe, das Auftreten der oben beschriebenen biegenden Verformung, die andernfalls während der Herstellung einer Zündkerze, das heißt, wenn ein distaler Endabschnitt eines Masseelektrodenelements, das an das Vorderende eines Metallgehäuses geschweißt ist, durch Scherschneiden (eine Scherschneidebearbeitung) geschnitten und entfernt wird, auftreten würde, zu verhindern.
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[Mittel zur Lösung der Aufgabe]
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Eine erste Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze, die eine Mittelelektrode, ein Metallgehäuse mit einer Bohrung, die sich in eine Richtung einer Achse erstreckt, und eine Masseelektrode, die an einem Vorderende des Metallgehäuses angeordnet ist, umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schritt des Bildens der Masseelektrode einen Schneideschritt des Schneidens und Entfernens eines distalen Endabschnitts eines Masseelektrodenelements, welches an dem Metallgehäuse bereitgestellt ist, durch eine Scherschneidebearbeitung, welche durch Verwendung eines beweglichen Messers durchgeführt wird, umfasst, wobei an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements eine Schnittfläche gebildet wird; und in der Nähe der Schnittfläche ein Stützmittel angeordnet wird, um zu verhindern, dass sich das distale Ende des Masseelektrodenelements in eine Richtung, in der das bewegliche Messer zurückgezogen wird, nachdem das bewegliche Messer in dem Schneideschritt den distalen Endabschnitt geschnitten hat, bewegt, welche Bewegung des distalen Endes andernfalls aufgrund einer Reibung, die zwischen dem beweglichen Messer und der Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements erzeugt wird, wenn das bewegliche Messer entlang der Schnittfläche zurückgezogen wird, auftreten würde.
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Eine zweite Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach der ersten Erfindung, wobei das Stützmittel eine Fläche eines Abschnitts des Masseelektrodenelements in der Nähe der Schnittfläche an seinem distalen Ende stützt, wobei die Fläche zu der Achse des Metallgehäuses gerichtet ist. Eine dritte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach der ersten Erfindung, wobei das Stützmittel einen Abschnitt des Masseelektrodenelements in der Nähe der Schnittfläche an seinem distalen Ende über entgegengesetzte Seitenflächen des Abschnitts, welche rechtwinkelig zu der Schnittfläche und der Fläche des zu der Achse des Metallgehäuses gerichteten Abschnitts verlaufen, einklemmt.
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Eine vierte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze, die eine Mittelelektrode, ein Metallgehäuse mit einer Bohrung, die sich in eine Richtung einer Achse erstreckt, und eine Masseelektrode, die an einem Vorderende des Metallgehäuses angeordnet ist, umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schritt des Bildens der Masseelektrode einen Schneideschritt des Schneidens und Entfernens eines distalen Endabschnitts eines Masseelektrodenelements, welches an dem Metallgehäuse bereitgestellt ist, durch eine Scherschneidebearbeitung, welche durch Verwendung eines beweglichen Messers durchgeführt wird, umfasst, wobei an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements eine Schnittfläche gebildet wird; und das bewegliche Messer in eine Richtung von der Schnittfläche weg bewegt wird, nachdem es in dem Schneideschritt den distalen Endabschnitt des Masseelektrodenelements geschnitten hat.
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Eine fünfte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach der vierten Erfindung, wobei
die Scherschneidebearbeitung durch die Verwendung eines stationären Messers zusammen mit dem beweglichen Messer in einem Zustand, in dem das stationäre Messer mit einer Kontaktfläche des Masseelektrodenelements in Kontakt steht, durchgeführt wird; und
nach dem Schneideschritt anstelle des Bewegens des beweglichen Messers in die Richtung von der Schnittfläche weg und dann des Zurückziehens des beweglichen Messers die Schritte des Bewegens des stationären Messers in eine Richtung von der Kontaktfläche des Masseelektrodenelements weg, des Bewegens des beweglichen Messers zusammen mit dem stationären Messer in die Richtung von der Schnittfläche weg, und des Zurückziehens des beweglichen Messers durchgeführt werden.
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Eine sechste Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach der vierten oder fünften Erfindung, wobei eine Entfernung, um die das bewegliche Messer in die Richtung von der Schnittfläche weg bewegt wird, gleich oder größer ist als ein Abstand zwischen dem stationären Messer und dem beweglichen Messer bevor sich das bewegliche Messer und das stationäre Messer bewegen. Eine siebente Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach einer der ersten bis sechsten Erfindung, wobei der Schneideschritt ein Längenverringerungsschritt des derartigen Schneidens des distalen Endabschnitts des Masseelektrodenelements durch die Scherschneidebearbeitung ist, dass die Länge des Masseelektrodenelements kürzer wird.
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Eine achte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach einer der ersten bis sechsten Erfindung, wobei der Schneideschritt ein Schrägschneideschritt des schrägen Schneidens entgegengesetzter Seitenflächen des distalen Endabschnitts des Masseelektrodenelements durch die Scherschneidebearbeitung ist, sodass der distale Endabschnitt von einer Fläche des distalen Endabschnitts, die zu der Mittelelektrode gerichtet sein soll, wenn das Masseelektrodenelement gebogen ist, her gesehen verjüngt ist.
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Eine neunte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach einer der dritten bis achten Erfindung, wobei eine Edelmetallspitze mit einem Abschnitt des Masseelektrodenelements in der Nähe seines distalen Endes verbunden ist, wobei der Abschnitt zusammen mit einem distalen Ende der Mittelelektrode einen Spalt bildet, wenn das Masseelektrodenelement gebogen ist. Eine zehnte Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach einer der dritten bis achten Erfindung, wobei an einem Abschnitt des Masseelektrodenelements in der Nähe seines distalen Endes ein Vorsprung gebildet ist, wobei der Abschnitt zusammen mit einem distalen Ende der Mittelelektrode einen Spalt bildet, wenn das Masseelektrodenelement gebogen ist.
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[Wirkungen der Erfindung]
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Bei der ersten bis dritten Erfindung kann selbst dann, wenn eine Reibung erzeugt wird, wenn das bewegliche Messer nach dem Schneideschritt entlang der Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements zurückgezogen wird, eine Biegeverformung (eine Verformung die durch eine Biegung des Masseelektrodenelements erzeugt wird), die auftritt, wenn ein herkömmliches Herstellungsverfahren eingesetzt wird, verhindert werden, da das Stützmittel verhindert, dass sich das distale Ende des Masseelektrodenelements zusammen mit dem beweglichen Messer in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers bewegt. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Stützmittel ein elastisches Element wie etwa eine Feder (eine Spiralfeder) sein. Alternativ kann das distale Ende einer Kolbenstange eines Fluidzylinders (eines pneumatischen Zylinders oder eines hydraulischen Zylinders) als das Stützmittel verwendet werden. Alternativ kann das Stützmittel ein Mittel sein, das durch bekannte Fixierungsmittel wie etwa Sperrmittel unter Verwendung einer Nocke positioniert wird, oder ein Mittel sein, das das Masseelektrodenelement einklemmt.
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Falls für das Stützmittel bei der zweiten Erfindung eine Feder verwendet wird, kann der Aufbau zur Anordnung des Stützmittels vereinfacht werden, da das Stützmittel an dem beweglichen Messer angebracht werden kann. Außerdem wird in dem Fall, in dem das Stützmittel das Masseelektrodenelement wie bei der dritten Erfindung über dessen entgegengesetzte Seitenflächen einklemmt, selbst bei einer Bildung einer Schramme oder eines Kratzers als Ergebnis der Einklemmtätigkeit diese Schramme oder dieser Kratzer an den entgegengesetzten Seitenflächen gebildet. Daher kann der Einfluss der Schramme oder des Kratzers auf die Zündleistungsfähigkeit verringert werden. Zusätzlich kann das Verfahren nach der dritten Erfindung den Fall bewältigen, bei dem wie im Fall der neunten und zehnten Erfindung eine Edelmetallspitze mit einem Abschnitt des Masseelektrodenelements in der Nähe seines distalen Endes verbunden ist oder an diesem Abschnitt ein Vorsprung gebildet ist.
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Bei der vierten bis sechsten Erfindung wird die Biegeverformung, die andernfalls nach dem Schneideschritt auftritt, verhindert, indem verhindert wird, dass eine Reibung erzeugt wird, wenn das bewegliche Messer nach dem Schneiden des Masseelektrodenelements entlang der Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements zurückgezogen wird. Entsprechend kann die Erzeugung der Biegeverformung verhindert werden, ohne dass es nötig ist, wie im Fall der ersten bis dritten Erfindung das Stützmittel bereitzustellen. Bei der vierten Erfindung wird das bewegliche Messer nach dem Schneideschritt in eine Richtung von der Schnittfläche weg bewegt. Doch wie im Fall der fünften Erfindung kann nach dem Schneideschritt nicht nur das bewegliche Messer, sondern auch das stationäre Messer in die Richtung von der Schnittfläche weg bewegt werden. Wie bei der sechsten Erfindung definiert ist die Entfernung dieser Bewegung vorzugsweise auf eine Entfernung eingerichtet, die größer als ein Abstand zwischen dem stationären Messer und dem beweglichen Messer, der vor ihrer Bewegung gemessen wurde, oder diesem Abstand gleich ist.
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Im Besonderen umfasst der in Bezug auf die vorliegende Erfindung verwendete Ausdruck ”Scherschneiden” den Fall, in dem der distale Endabschnitt des Masseelektrodenelements wie im Fall der siebenten Erfindung so geschnitten wird, dass das Masseelektrodenelement kürzer wird, und den Fall, in dem die entgegengesetzten Seiten des distalen Endabschnitts des Masseelektrodenelements wie im Fall der achten Erfindung so schräg geschnitten werden, dass der distale Endabschnitt eine verjüngte Form aufweist. Außerdem kann die Zündleistungsfähigkeit in dem Fall, in dem eine Edelmetallspitze mit dem Masseelektrodenelement verbunden ist (die neunte Erfindung) oder an dem Masseelektrodenelement ein Vorsprung gebildet ist (die zehnte Erfindung), weiter verbessert werden.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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1 ist eine schematische Vorderansicht einer Schneidevorrichtung, die für ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze verwendet wird, bei dem die vorliegende Erfindung ausgeführt wird.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht eines durch A1 angegebenen Abschnitts von 1.
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3 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Zündkerze durch die Verwendung der Schneidevorrichtung von 1 zeigen.
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4 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei einer zweiten Ausführungsform zeigen, wobei Abschnitt A eine Vorderansicht ist, die einen Zustand vor dem Beginn eines Schneideschritts zeigt, und Abschnitt B eine Draufsicht auf dessen Hauptabschnitt ist.
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5 ist eine vergrößerte Ansicht, die hauptsächlich einen distalen Endabschnitt eines Masseelektrodenelements von der linken Seite in 4A gesehen zeigt.
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6 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei der zweiten Ausführungsform zeigen, wobei der Abschnitt C eine Vorderansicht ist, die einen Zustand nach dem Schneiden des distalen Endabschnitts des Masseelektrodenelements zeigt, und der Abschnitt D eine Vorderansicht ist, die einen Schritt des Zurückziehens eines beweglichen Messers nach dem Schneiden zeigt.
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7 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei der zweiten Ausführungsform zeigen, wobei der Abschnitt E eine Vorderansicht ist, die einen Zustand zeigt, nachdem das bewegliche Messer nach dem Schneiden zurückgezogen wurde, und der Abschnitt F eine Draufsicht ist, die einen Zustand zeigt, nachdem ein Stützmittel zum Einklemmen des Masseelektrodenelements von beiden Seiten zurückgezogen wurde.
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8 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei einer dritten Ausführungsform zeigen.
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9 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei einer vierten Ausführungsform zeigen.
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10 ist eine vergrößerte erklärende Ansicht, die eine Tätigkeit des derartigen schrägen Schneidens entgegengesetzter Seitenflächen des distalen Endabschnitts des Masseelektrodenelements zeigt, dass der distale Endabschnitt eine verjüngte Form aufweist.
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11 sind vergrößerte erklärende Ansichten, die einen Fall zeigen, bei dem an einem Abschnitt des Masseelektrodenelements in der Nähe seines distalen Endes ein Vorsprung gebildet wird, wobei der Vorsprung gemeinsam mit dem distalen Ende einer Mittelelektrode einen Spalt bildet, nachdem das Masseelektrodenelement gebogen wurde, wobei der Abschnitt A eine Vorderansicht ist, und der Abschnitt B eine Ansicht des von der Achsenseite her gesehenen Masseelektrodenelements ist.
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12 sind erklärende Ansichten, die Schritte bei einer fünften Ausführungsform zeigen.
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13 ist eine längsgeschnittene Halbschnittansicht einer Zündkerze.
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14 sind erklärende Ansichten, die Schritte des Schneidens eines distalen Endabschnitts eines Masseelektrodenelements bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze zeigen.
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[Ausführungsweisen der Erfindung]
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 eine Ausführungsform (eine erste Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 100 ein Zwischenprodukt einer Zündkerze (nachstehend als Zündkerzen-Zwischenprodukt oder einfach als Zwischenprodukt bezeichnet), das durch ein Verfahren nach der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wird. Das Zwischenprodukt 100 umfasst einen stabartigen Isolator 11, der eine Mittelelektrode 21, die in seinem Inneren (in einer Öffnung davon) angeordnet ist, hält; und ein rohrförmiges Metallgehäuse 31, in das der Isolator 11 eingebaut ist. Das Metallgehäuse 31 weist ein Masseelektrodenelement 40 auf, das sich (ungefähr) parallel zu der Achse G des Metallgehäuses 31 von dessen Vorderende 33 vorspringend erstreckt. Dieses Masseelektrodenelement 40 weist eine balkenartige Form auf, und weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Das proximale Ende 42 des Masseelektrodenelements 40 ist so an das Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 geschweißt, dass der Querschnitt des Masseelektrodenelements 40 dann, wenn das Metallgehäuse 31 von der Seite des Vorderendes 33 her betrachtet wird, in Bezug auf eine diametrale Richtung symmetrisch wird. In einem ersten Schritt wird ein distaler Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 dieses Zwischenprodukts durch eine in 1 gezeigte Schneidevorrichtung 200, die ein stationäres Messer 50 und ein bewegliches Messer 60 verwendet, geschnitten und entfernt (Scherschneidebearbeitung). Dadurch wird die Länge des Masseelektrodenelements 40 auf eine gewünschte Länge eingerichtet. Nach dieser Tätigkeit (nach dem Schneideschritt) wird das Masseelektrodenelement 40 in einem anschließenden Schritt so gebogen, dass zwischen dem Masseelektrodenelement 40 und dem distalen Ende 23 der Mittelelektrode 21 eine Funkenstrecke von einer vorherbestimmten Größe gebildet wird. Dadurch wird die Zündkerze fertiggestellt. Als nächstes wird die erste Ausführungsform, insbesondere eine Ausführungsform des Schneideschritts des Schneidens des distalen Endabschnitts 43b des Masseelektrodenelements 40, das an dem Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 des Zwischenprodukts bereitgestellt ist, zusammen mit der Schneidevorrichtung 200 ausführlich beschrieben werden.
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Zuerst wird die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Schneidevorrichtung 200 unter Bezugnahme auf 1, die den Aufbau der Vorrichtung schematisch zeigt, und 2, die eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in 1 ist, der das Zwischenprodukt enthält, beschrieben werden. Diese Schneidevorrichtung 200 umfasst einen Werkstücktisch 203, der so auf einer Basis 201 angeordnet ist, dass er sich an deren linker Seite befindet; und auf dem Werkzeugtisch 203 ist eine Werkstückhalterung 207 angeordnet. Die Werkstückhalterung 207 weist ein Spannfutter 205 auf, das das Zwischenprodukt (das Werkstück) 100, im Besonderen einen Abschnitt (Schraubabschnitt) des Metallgehäuses 31 in der Nähe seines Vorderendes 33, so hält und festklemmt (fixiert), dass sich das Masseelektrodenelement 40 des Metallgehäuses 31 an der rechten Seite befindet und (an der obersten Position) waagerecht ausgerichtet wird. Ferner ist eine Säule 231 über einen waagerechten Positionseinstellmechanismus 221, der die Säule 231 in der Links-Rechts-Richtung (einer waagerechten Richtung entlang der Achse G des Metallgehäuses 31) bewegen kann, so an der Basis 201 angeordnet, dass sie sich an deren rechter Seite befindet. Ein Werkzeugschlitten 251 ist über einen senkrechten Positionseinstellmechanismus 241, der den Werkzeugschlitten 251 in der senkrechten Richtung bewegen kann, so an der Säule 231 bereitgestellt, dass er sich an deren linker Seite befindet.
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Ein Block 255, an dem das stationäre Messer 50 angebracht ist, ist so an der linken Seitenfläche des Werkzeugschlittens 251 angebracht, dass er sich an dessen Oberseite befindet. Das stationäre Messer 50 ist durch einen Befestigungsbolzen (nicht gezeigt) an der linken Seitenfläche des Blocks 255 fixiert. Das stationäre Messer 50 weist an dem unteren Ende (an der rechten Seite des unteren Endes) eine Schneidkante auf. Ein Luftzylinder (oder ein hydraulischer Zylinder; nachstehend in einigen Fällen einfach als der Zylinder bezeichnet) 261 ist über einen vorderen Flansch 265, durch den eine Kolbenstange 263 des Luftzylinders 261 aufwärts vorspringt, an dem unteren Ende des Werkzeugschlittens 251 fixiert. Der Luftzylinder 261 kann die Kolbenstange 263 senkrecht zu dem stationären Messer 50 bewegen und kann die Kolbenstange 263 zurückziehen. Das bewegliche Messer 60, das sich aufwärts erstreckt und an der linken Seite seines oberen Endes eine Schneidkante aufweist, ist an dem distalen Ende der Kolbenstange 263 angebracht. Wenn das bewegliche Messer 60 aufwärts bewegt wird, scheren seine Schneidkante und die Schneidkante des stationären Messers 50 gemeinsam den distalen Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40, das an dem Vorderende 33 des Metallgehäuses 31 des Zwischenprodukts 100 angebracht ist, in einer Richtung ab, die orthogonal zu der Richtung verläuft, in der das Masseelektrodenelement 40 von dem Metallgehäuse 31 vorspringt. Wie oben beschrieben ist die Schneidetätigkeit bei der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, dass das bewegliche Messer 60 durch derartiges Antreiben des Luftzylinders 261, dass das bewegliche Messer 60 von der Seite zu der Achse G des Metallgehäuses 31 hin vorgeschoben wird, aufwärts bewegt wird, um dadurch den distalen Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 gemeinsam mit dem stationären Messer 50 abzuscheren. Im Besonderen ist zwischen den Schneidkanten der beiden Messer ein vorherbestimmter Zwischenraum (Scherzwischenraum) in der waagerechten Richtung bereitgestellt.
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Der waagerechte Positionseinstellmechanismus 221 ist ein Servomechanismus, der einen Servomotor 223 umfasst. Durch das Antreiben und Steuern des Motors 223 wird die Säule 231 über einen Antriebsspindelblock 227, der mit einer durch den Motor 223 gedrehten Gewindespindel 225 in einem Schraubeingriff steht, waagerecht bewegt. Ähnlich ist der senkrechte Positionseinstellmechanismus 241 ein Servomechanismus, der einen Servomotor 243 umfasst. Durch das Antreiben und Steuern des Motors 243 wird der Werkzeugschlitten 251 über einen Antriebsspindelblock 247, der mit einer durch den Motor 243 gedrehten Gewindespindel 245 in einem Schraubeingriff steht, senkrecht bewegt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Feder (z. B. eine Spiralfeder) 71, die in der senkrechten Richtung zusammengedrückt werden kann, entlang der linken Seite des beweglichen Messers 60 in 1 und 2 angeordnet. Ein Stützblock 81 ist so an dem oberen Ende (dem freien Ende) der Feder 71 fixiert, dass er eine Fläche eines Abschnitts des Masseelektrodenelements 41 in der Nähe seines distalen Endes an einer Position in der Nähe der erwarteten Schneideposition (der erwarteten Position der Schnittfläche) stützt, wobei die Fläche zu der Achse G des Metallgehäuses 31 gerichtet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient eine obere Fläche des Stützblocks 81 als Stützmittel 83. Am Beginn des Schritts (des Schneideschritts) des Abscherens des distalen Endabschnitts 43b des Masseelektrodenelements 40 durch Aufwärtsbewegen des beweglichen Messers 60 durch einen Antrieb des Zylinders 261 gelangt der Stützblock 81 mit dem Masseelektrodenelement 40 in Kontakt und gleitet, während die Feder 71 entlang der linken Seitenfläche des beweglichen Messers 60 zusammengedrückt wird, und stützt das Masseelektrodenelement 40. Wenn sich die Feder 71 in einem freien Zustand befindet, springt der Stützblock 81 von der Spitze der Schneidkante (der Messerspitze) des beweglichen Messers 60 vor. Die Feder 71, die den Stützblock 81 hält, weist eine Federkraft (eine Federkonstante) auf, die wie folgt bestimmt ist. Wenn das bewegliche Messer 60 abwärts bewegt wird, damit es nach der Tätigkeit des Scherschneidens (des Schneidens) in die ursprüngliche Position zurückgezogen wird, wird zwischen dem beweglichen Messer 60 und der Schnittfläche an dem distalen Ende des geschnittenen Masseelektrodenelements 40 eine Reibung (ein Reibwiderstand) erzeugt, bis sich die Schneidkante des beweglichen Messers 60 von der Schnittfläche trennt, d. h., wenn das bewegliche Messer 60 entlang der Schnittfläche an dem distalen Ende des geschnittenen Masseelektrodenelements 40 zurückgezogen wird. Entsprechend kann sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 bewegen. Die Federkraft der Feder 71 ist so bestimmt, dass die Feder 71 eine derartige Bewegung des distalen Endes des Masseelektrodenelements 40 verhindern kann, welche Bewegung andernfalls aufgrund der zwischen dem beweglichen Messer 60 und der Schnittfläche erzeugten Reibung stattfinden würde. Im Besonderen wird der Stützblock 81 vor der Durchführung der Schneidetätigkeit durch Aufwärtsbewegen des beweglichen Messers 60 an einer Position gehalten, die von dem Masseelektrodenelements 40 getrennt ist.
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Wie oben beschrieben ist das Zwischenprodukt 100 so an dem Spannfutter 205 des Werkstückhalterungstischs 207 der Schneidevorrichtung 200 positioniert, dass sich das Masseelektrodenelement 40 an der obersten Position befindet und waagerecht gerichtet wird. Das Spannfutter 205 hält und fixiert einen Abschnitt des Metallgehäuses 31 in der Nähe seines Vorderendes 33. Als nächstes werden die Säule 231 und der Werkzeugschlitten 251 durch Antreiben des waagerechten Positionseinstellmechanismus 221 bewegt, um die Schneidkante des stationären Messers 50 (die Schneideposition) an eine vorherbestimmte Position in Bezug auf die waagerechte Richtung zu bringen, wodurch die Position des Werkzeugschlittens 251 eingestellt wird. Im Besonderen kann die waagerechte Position der Schneidkante des stationären Messers 50 wie folgt eingerichtet werden. Die Position des distalen Endes der Mittelelektrode 21 wird festgestellt, und eine vorherbestimmte Position, die von dem distalen Ende um einen vorherbestimmten Abstand in der Vorsprungsrichtung des Masseelektrodenelements 40 verschoben ist, wird als die waagerechte Position der Schneidkante des stationären Messers 50 festgelegt. Überdies wird der Werkzeugschlitten 251 durch einen Antrieb des senkrechten Positionseinstellmechanismus 241 so positioniert, dass die Schneidkante des an dem Werkzeugschlitten 251 fixierten stationären Messers 50 mit der äußeren Seitenfläche des Masseelektrodenelements 40 in Kontakt gelangt (siehe Abschnitt A von 3). Als nächstes wird wie in Abschnitt B von 3 gezeigt nach dem Abschluss der Positionierung des stationären Messers 50 das bewegliche Messer 60 durch Antreiben des Luftzylinders 261 aufwärts bewegt, wodurch das bewegliche Messer 60 von einer Fläche 46, die sich an der zu der Achse G des Metallgehäuses 31 gerichteten Seite befindet, in das Masseelektrodenelement 40 vorgeschoben wird. Dadurch wird der distale Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 durch Scherschneiden geschnitten und entfernt. Wie in den Abschnitten C und D von 3 gezeigt wird der Zylinder 261 nach der Tätigkeit des Scherschneidens (nachdem der distale Endabschnitt 43b so geschnitten und entfernt wurde, dass die Länge des Masseelektrodenelements 40 kürzer wird) umgekehrt angetrieben, um das bewegliche Messer 60 in die ursprüngliche Position zurückzuziehen. Wenn nötig, wird das stationäre Messer 50 durch Aufwärtsbewegen des Werkezugschlittens 251 durch einen Antrieb des senkrechten Positionseinstellmechanismus 241 von der Schnittfläche getrennt. Das Zwischenprodukt 100, dessen Masseelektrodenelement 40 geschnitten wurde, wird aus dem Spannfutter 205 genommen, wodurch die Bearbeitung des Zwischenprodukts 100 abgeschlossen ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform gelangt das Stützmittel (die obere Fläche) 83 des Stützblocks 81 dann, wenn das bewegliche Messer 60 aufwärts bewegt wird, um das Scherschneiden durchzuführen, in einen elastischen Kontakt oder einen Druckkontakt mit einem Abschnitt der einwärts gerichteten Fläche des Masseelektrodenelements 40 in der Nähe der Schnittfläche, bevor die Schneidkante des Messers das Masseelektrodenelement 40 erreicht (bevor die Tätigkeit des Scherschneidens beginnt). In diesem Zustand, in dem jener Abschnitt der einwärts gerichteten Fläche des Masseelektrodenelements 40 durch das Stützmittel 83 gestützt wird, wird die Tätigkeit des Scherschneidens durchgeführt. In einem Schritt des Zurückziehens (Einziehens) des beweglichen Messers 60 nach dem Abschluss der Tätigkeit des Scherschneidens verursacht die Feder 71 wie in den Abschnitten C und D von 3 gezeigt, dass das Stützmittel 83 des Stützblocks 81 die (zu der Seite der Achse G gerichtete) Fläche des Masseelektrodenelements 40 durch die oben erwähnte Federkraft elastisch in die Aufwärtsrichtung drückt, bis sich das bewegliche Messer 60 von der Schnittfläche 45 des Masseelektrodenelements 40 trennt. Dadurch wird verhindert, dass sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 (zu der Achse G des Metallgehäuses 31 hin) bewegt, welche Bewegung andernfalls durch die Reibung (den Reibwiderstand), die (der) zwischen dem beweglichen Messer 60 und der Schnittfläche erzeugt wird, wenn das bewegliche Messer 60 entlang der Schnittfläche 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 zurückgezogen wird, nachdem der distale Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 geschnitten wurde, stattfinden würde. Nachdem das Masseelektrodenelement 40 der Zündkerze diesem Schneideschritt unterzogen wurde, weist das Zwischenprodukt 10 eine gewünschte Länge auf, ohne dass eine Biegeverformung besteht.
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Entsprechend kann ein derartiges Zwischenprodukt 100 zu einem nächsten Schritt übertragen werden, ohne dass es zu einem herkömmlich ausgeführten Korrekturschritt übertragen wird, in dem die Verformung des Masseelektrodenelements korrigiert wird. Im nächsten Schritt wird das Masseelektrodenelement 40 so gebogen, dass eine Masseelektrode erhalten wird, die eine Funkenstrecke mit einer gewünschten Präzision bilden kann. Danach wird das Zwischenprodukt notwendigen Schritten unterzogen, wodurch eine gewünschte Zündkerze erhalten wird. Im Besonderen wird das Masseelektrodenelement 40 bei der vorliegenden Ausführungsform durch den Stützblock 81, der über die daran bereitgestellte Feder 71 an dem distalen Ende des beweglichen Messers 60 bereitgestellt ist, gestützt. Daher wird kein Antriebsmittel zum unabhängigen Vorschieben und Zurückziehen des Stützblocks 81 benötigt. Entsprechend kann der Aufbau des Stützblocks 81, der das Stützmittel 83 bildet, vereinfacht werden.
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Im Besonderen kann anstelle des Aufbaus, der die Feder 71 und den Stützblock 81 umfasst, ein anderer Aufbau als das Stützmittel 83 verwendet werden. Insbesondere ist getrennt von dem Zylinder zum Bewegen des beweglichen Messers 60 ein zusätzlicher Zylinder so bereitgestellt, dass er einen Abschnitt des Masseelektrodenelements 401 in der Nähe seines distalen Endes stützt. Zum Beispiel ist der zusätzliche Zylinder an einer Position in der Nähe eines Abschnitts des Masseelektrodenelements 40, an dem die Schnittfläche 45 gebildet werden soll, bereitgestellt, und wird dieser Abschnitt durch das distale Ende der Kolbenstange des zusätzlichen Zylinders gestützt. Das heißt, das Stützmittel 83 kann jeden beliebigen Aufbau aufweisen, solange das Stützmittel 83 das Masseelektrodenelement 40 so stützen kann, dass eine Biegeverformung verhindert wird, wenn sich das bewegliche Messer 60 zurückzieht. Obwohl keine entsprechende Darstellung erfolgt, kann das Masseelektrodenelement 401 daher durch das distale Ende eines Pressstifts, der ein Sperrmittel oder einen Verbindungsmechanismus, welcher den Pressstift positionieren kann, aufweist, gestützt werden. Auch wenn irgendeiner bzw. irgendeines der oben erwähnten Aufbauten oder Mittel eingesetzt wird, stützt das Stützmittel das Masseelektrodenelement 40 vorzugsweise an einer Position, die so dicht als möglich an der Schnittfläche 45 liegt, um zu verhindern, dass sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 beim Schritt des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 bewegt.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 bis 7 eine andere Ausführungsform (eine zweite Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur darin, dass das Stützmittel 83 nicht an dem beweglichen Messer 60 ausgebildet ist; und die Steuerung des stationären Messers 50 usw. nach der Schneidetätigkeit unterscheidet sich geringfügig von jener, die bei der ersten Ausführungsform eingesetzt wurde. Die Schneidevorrichtung 200 und der Schneideschritt, die bei dieser Ausführungsform eingesetzt werden, sind mit Ausnahme der Anordnung des Stützmittels 83 und seines Antriebsmittels im Grunde die gleichen wie jene bei der ersten Ausführungsform. Daher wird nur der Unterschied zu der ersten Ausführungsform erklärt werden. Gleiche Abschnitte in den Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibungen werden nicht wiederholt werden.
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Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Schneidevorrichtung zwei Stützmittel 83 auf, die von dem beweglichen Messer 61 getrennt sind. Wie zum Beispiel in 4 in einer Draufsicht auf die Vorrichtung 200 von 1 (von oben gesehen) gezeigt rücken die Stützmittel 83 rechtwinkelig zu entgegengesetzten Seitenflächen 44 des stabartigen Masseelektrodenelements 40 vor und ziehen sie sich zurück. Die beiden Stützmittel 83 klemmen und stützen das Masseelektrodenelement 40 an einer Position, die dicht an der Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 liegt, über die Seitenflächen 44 ungefähr rechtwinkelig zu einer Fläche 46 des Masseelektrodenelements 40, die zu der Achse G des Metallgehäuses 31 gerichtet ist. Die Stützmittel 83, die die entgegengesetzten Seitenflächen 44 stützen, sind distale Enden von Pressstiften 91, die durch nicht dargestellte Luftzylinder angetrieben und gesteuert werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Zwischenprodukt 100 auf die gleiche Weise wie bei der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben durch das Spannfutter 205 auf dem Werkstückhaltetisch 207 der Schneidevorrichtung 200 gehalten und daran fixiert. Anschließend wird das stationäre Messer 50 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben positioniert. Danach werden die Pressstifte 91 vorgeschoben, um die Stützmittel 83 mit den beiden Seitenflächen 44 eines Abschnitts des Masseelektrodenelements 40 in der Nähe seines distalen Endes in Kontakt zu bringen, um dadurch das Masseelektrodenelement 40 einzuklemmen (siehe 5). Danach wird wie in Abschnitt C von 6 gezeigt das bewegliche Messer 60 auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform aufwärts bewegt und von der Fläche 46, die sich an der Seite zu der Achse G des Metallgehäuses 31 befindet, in das Masseelektrodenelement 40 vorgeschoben, wodurch der distale Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 durch Scherschneiden geschnitten und entfernt wird. Wie in Abschnitt D von 6 und Abschnitt E von 7 gezeigt, wird das bewegliche Messer 60 nach der Tätigkeit des Scherschneidens (der Tätigkeit des Schneidens und Entfernens) in die ursprüngliche Position zurückgezogen (abwärts bewegt). Bei diesem Schritt des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 wird ein Zustand beibehalten, in dem die beiden Stützmittel 83 einen Abschnitt des Masseelektrodenelements 40 in der Nähe seines distalen Endes über ihre beiden Seitenflächen 44 einklemmen. Nachdem sich das bewegliche Messer 60 von der Schnittfläche 45 getrennt hat, werden die beiden Pressstifte 91 zurückgezogen, damit ihre Klemmtätigkeit aufgehoben wird. Falls nötig, wird der Werkzeugschlitten 251 durch Antreiben des senkrechten Positionseinstellmechanismus 241 aufwärts bewegt, um das stationäre Messer 50 von der Schnittfläche zu trennen. Das Zwischenprodukt 100, das dieser Schneidetätigkeit unterzogen wurde, wird aus dem Spannfutter 205 genommen, wodurch die Bearbeitung des Zwischenprodukts 100 abgeschlossen ist.
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Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung wird das Masseelektrodenelement 40 durch die beiden Stützmittel 83 über ihre beiden Seitenflächen 44 eingeklemmt, bis sich das bewegliche Messer 60, das nach dem Abschluss der Schneidetätigkeit zurückgezogen wird, an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 von der Schnittfläche 45 trennt. Daher kann dann, wenn das bewegliche Messer 60 nach der Schneidetätigkeit zurückgezogen wird, verhindert werden, dass eine Biegeverformung des distalen Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 zu der Achse G des Metallgehäuses 31 hin verursacht wird. Im Besonderen tritt eine Bewegung des distalen Endes des Masseelektrodenelements 40 beim Schritt des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 nur auf, nachdem sich das bewegliche Messer 60 nach dessen Schneiden mit dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 in Kontakt befindet. Daher wird die Tätigkeit des Einklemmens des Masseelektrodenelements 40 durch die Stützmittel 83 über die beiden Seitenflächen 44 unnötig, wenn der Kontakt beim Schritt des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 endet (wenn sich das bewegliche Messer 60 von dem Masseelektrodenelement 40 trennt). Während des Zeitraums zwischen dem Beginn der Tätigkeit des Schneidens des Masseelektrodenelements 40 durch Aufwärtsbewegen des beweglichen Messers 60 und dem Ende der Schneidetätigkeit vor der Tätigkeit des Zurückziehens verformt sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 41 nicht zu der Achse G des Metallgehäuses 31 hin. Daher braucht die Tätigkeit des Einklemmens des Masseelektrodenelements 40 durch die Stützmittel 83 nur durchgeführt zu werden, solange das bewegliche Messer 60 bei dem Schritt des Zurückziehens (Einziehens) des beweglichen Messers 60 nach der Schneidetätigkeit den Kontakt mit der Schnittfläche 45 an dem Ende des Masseelektrodenelements 40 beibehält. Doch wenn die Einklemmtätigkeit wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform vor dem Beginn der Schneidetätigkeit begonnen wird, wird die Position des Masseelektrodenelements 40 während der Schneidetätigkeit stabil, was bevorzugt wird.
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Im Besonderen wird das Masseelektrodenelement 40 bei der vorliegenden Ausführungsform über die beiden Seitenflächen 44 gestützt. Daher ist es möglich, die Bildung einer Schramme an einer Fläche des Masseelektrodenelements 40, die bei einer fertiggestellten Zündkerze zu dem distalen Ende der Mittelelektrode 21 gerichtet ist, zu verhindern, welche Schramme andernfalls aufgrund eines Druckkontakt oder eines Reibeingriffs mit dem Stützmittel 83 gebildet würde. Zusätzlich können die Stützmittel 83 das Masseelektrodenelement 40 auch in dem Fall stützen, in dem, wie später beschrieben werden wird, eine Edelmetallspitze mit einer Fläche des distalen Endes oder einem Abschnitt in der Nähe des distalen Endes des Masseelektrodenelements 40, welche Fläche nach der Biegebearbeitung zu dem distalen Endabschnitt der Mittelelektrode 21 gerichtet sein wird, das heißt, zusammen mit dem distalen Ende der Mittelelektrode 21 einen Spalt bilden wird, verbunden ist oder daran ein Vorsprung gebildet ist.
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Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 8 bis 12 andere Ausführungsformen (eine dritte bis fünfte Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen stützen die Stützmittel 83 das Masseelektrodenelement 40 oder klemmen sie es ein, um die Erzeugung einer Biegeverformung zu beschränken (zu verhindern), die andernfalls erzeugt würde, wenn sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 durch die Reibung, die zwischen dem beweglichen Messer 60 und der Schnittfläche erzeugt wird, wenn das bewegliche Messer 60 entlang der Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 zurückgezogen wird, in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 bewegt. Im Gegensatz dazu wird die Erzeugung der Biegeverformung bei der dritten bis fünften Ausführungsform durch Steuern einer der oder beider Bewegungen des stationären Messers 50 und des beweglichen Messers 60 ohne Verwendung der Stützmittel 83 (das heißt, ohne Durchführung der Stütz- oder Einklemmtätigkeit) verhindert. Die Schneidevorrichtung 200, die bei diesen Ausführungsformen verwendet wird, ist jedoch mit Ausnahme des Umstands, dass an dem beweglichen Messer 60 kein Stützmittel 83 bereitgestellt ist, mit der Schneidevorrichtung 200, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, identisch. Daher wird die Beschreibung der Schneidevorrichtung 200 selbst nicht wiederholt werden. Und da auch der Schritt des Fixierens des Zwischenprodukts 100 an dem Spannfutter 205, damit es auf dem Werkstückhaltetisch 207 der Schneidevorrichtung 200 gehalten wird, und der Schritt des Positionierens des stationären Messers 50 mit jenen bei der oben beschriebenen Ausführungsform identisch sind, werden nur die Schritte nach dem Schritt des Positionierens des stationären Messers 50 beschrieben werden. Im Besonderen ist das Zwischenprodukt (bevor es der Schneidetätigkeit unterzogen wird) 100 so gestaltet, dass eine Edelmetallspitze 47 mit einem Abschnitt des Masseelektrodenelements 40, der nach der Biegebearbeitung zusammen mit dem distalen Ende der Mittelelektrode 21 einen Spalt bilden wird, verbunden ist oder daran ein Vorsprung gebildet ist.
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Zuerst wird unter Bezugnahme auf 8 (siehe 1 und 2) die dritte Ausführungsform beschrieben werden. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform wird das stationäre Messer 50 nach dem Halten des Zwischenprodukts 100 durch die Schneidevorrichtung 200 und seinem Fixieren daran auf die gleiche Weise wie bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform beschrieben positioniert (siehe Abschnitt A von 8). Danach wird wie in Abschnitt B von 8 gezeigt das bewegliche Messer 60 durch den Antrieb des Luftzylinders 261 aufwärts bewegt, um den vorderen Endabschnitt 43b zu schneiden und zu entfernen. Danach wird wie in Abschnitt C von 8 gezeigt das stationäre Messer 50 zusammen mit dem beweglichen Messer 60 um ein vorherbestimmtes Ausmaß (eine Bewegungsstrecke) S1 in eine Richtung von der Schnittfläche 45 weg (in eine Richtung von dem distalen Ende 33 des Metallgehäuses 31 weg entlang der Achse G des Metallgehäuses 31; in 8 nach rechts) bewegt. Diese Bewegung wird bewerkstelligt, indem der Werkzeugschlitten 251 durch Antreiben des waagerechten Positionseinstellmechanismus 221 der Schneidevorrichtung 200 bei der ersten Ausführungsform in jene Richtung bewegt wird. Danach wird wie in Abschnitt D von 8 gezeigt das bewegliche Messer 60 durch einen Antrieb des Luftzylinders 261 abwärts in die ursprüngliche Position bewegt. Falls nötig, wird das stationäre Messer 50 durch Antreiben des senkrechten Positionseinstellmechanismus 241 zusammen mit dem Werkzeugschlitten 251 etwas aufwärts bewegt.
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Wie oben beschrieben wird das bewegliche Messer 60 bei der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem Schneideschritt und dem Rückzugsschritt um das vorherbestimmte Ausmaß S1 von der Schnittfläche 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 getrennt. Da das bewegliche Messer 60 nicht mit der Schnittfläche 45 in Kontakt steht, wenn das bewegliche Messer 60 zurückgezogen wird, ist es entsprechend möglich, die Erzeugung einer Biegeverformung, die andernfalls stattfinden würde, wenn sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 bewegt, zu verhindern. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Stützmittel 83 und ein Mechanismus zum Antreiben des Stützmittels 83, die bei der oben beschriebenen Ausführungsform eingesetzt wurden, nicht erforderlich, da die Erzeugung der Biegeverformung durch Antreiben und Steuern des Werkzeugschlittens 251 oder dergleichen beim Schneideschritt verhindert wird. Daher kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden. Im Besonderen wird bei der vorliegenden Ausführungsform die in 1 und 2 gezeigte Schneidevorrichtung 200 verwendet, und sind sowohl das bewegliche Messer 60 als auch das stationäre Messer 50 an dem Werkzeugschlitten 251 angebracht, sodass sie gemeinsam in die waagerechte Richtung bewegt werden können. Daher wird das stationäre Messer 50 gleichzeitig mit dem beweglichen Messer 60 bewegt. Doch wenn das bewegliche Messer 60 nicht mit der Schnittfläche 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 in Kontakt steht, wenn das bewegliche Messer 60 zurückgezogen wird, ist es möglich, die Erzeugung einer Biegeverformung, die andernfalls auftreten würde, wenn sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 bewegt, zu verhindern.
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Entsprechend kann der oben erwähnte Luftzylinder 261 über einen anderen waagerechten Positionseinstellmechanismus an dem Werkzeugschlitten 251 angebracht sein, was aber nicht in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesem Fall kann wie in Abschnitt C von 9 gezeigt nur das bewegliche Messer 60 zwischen dem Schneideschritt und dem Schritt des Zurückziehens des beweglichen Messers 60 um das vorherbestimmte Ausmaß S1 von der Schnittfläche 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 getrennt werden. Im Besonderen zeigt 9 die vierte Ausführungsform, bei der eine Schneidevorrichtung, die einen derartigen Mechanismus aufweist, verwendet wird. Die vierte Ausführungsform ist eine Abwandlung der dritten Ausführungsform und umfasst die Schritte des Positionierens des stationären Messers 50 nach dem Halten und Fixieren des Zwischenprodukts 100 (siehe Abschnitt A von 9), des Schneidens des distalen Endabschnitts 43b wie in Abschnitt B von 9 gezeigt, des Bewegens nur des beweglichen Messers 60 um das vorherbestimmte Ausmaß S1 in eine Richtung von der Schnittfläche 45 weg wie in Abschnitt C von 9 gezeigt, und des Zurückziehens des beweglichen Messers 60. Da der Unterschied beschrieben wurde, wird keine ausführliche Beschreibung der vierten Ausführungsform geliefert.
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Im Besonderen kann bei der dritten und vierten Ausführungsform die Erzeugung einer Biegeverformung nicht nur in dem Fall, in dem der distale Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 so abgeschnitten und entfernt wird, dass das Masseelektrodenelement 40 kürzer wird, sondern auch in dem Fall, in dem der distale Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 wie in 10 gezeigt so schergeschnitten wird, dass der distale Endabschnitt von oben her gesehen verjüngt ist, d. h., von den beiden Seitenflächen 44 des distalen Endabschnitts dreieckige Abschnitte 43c entfernt werden, leicht verhindert werden, da die bei den oben beschriebenen Ausführungsformen (der ersten und der zweiten Ausführungsform) verwendeten Stützmittel 83 nicht benötigt werden. Das heißt, in dem Fall, in dem der distale Endabschnitt des Masseelektrodenelements 40 in einem Zustand geschnitten wird, in dem das Masseelektrodenelement 40 durch das bzw. die Stützmittel 43 gestützt oder eingeklemmt wird, muss das Masseelektrodenelement 40 an einer Position gestützt werden, die so dicht als möglich an der erwarteten Position des Schnittflächenabschnitts liegt. In Anbetracht der Schnittabmessung (der Dicke) des Masseelektrodenelements 40 usw. mag kaum ein Problem auftreten, wenn das Masseelektrodenelement 40 so geschnitten wird, dass seine Länge kürzer wird (Längenverringerungsschritt). Doch falls wie in 10 gezeigt die beiden Seitenflächen 44 des distalen Endabschnitts 43b des Masseelektrodenelements 40 so schräg geschnitten werden (Schrägschneideschritt), dass der distale Endabschnitt von der Fläche, die nach der Biegebearbeitung zu der Mittelelektrode 21 gerichtet sein soll, gesehen verjüngt ist, besteht eine Beschränkung hinsichtlich des Bewegens der Stützposition (oder der Einklemmposition) an eine Position, die dicht an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 liegt. Wenn ein derartiger Stützmechanismus eingesetzt wird, springt das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 daher von dem Stützmechanismus vor. Im Gegensatz dazu wird bei der dritten und der vierten Ausführungsform kein derartiger Stütz- (oder Einklemmmechanismus) eingesetzt, weshalb die vorliegende Erfindung auf den Fall, bei dem der oben erwähnte Schrägschneideschnitt durchgeführt wird, angewendet werden kann, ohne irgendein Problem zu verursachen.
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Im Besonderen weist das Zwischenprodukt 100 bei der vorliegenden Ausführungsform die mit dem Masseelektrodenelement 40 verbundene Edelmetallspitze 47 auf. Doch der distale Endabschnitt 43b des Masseelektrodenelements 40 kann selbst in dem Fall, in dem an einem Abschnitt, der nach der Biegebearbeitung zusammen mit dem distalen Ende 23 der Mittelelektrode 21 einen Spalt bilden wird, ein Vorsprung 48 gebildet ist, geschnitten werden, ohne irgendein Problem zu verursachen. Die gleiche Wirkung kann in dem Fall erzielt werden, in dem das Masseelektrodenelement 40 wie in dem Fall der oben erwähnten zweiten Ausführungsform von den beiden entgegengesetzten Seitenflächen her eingeklemmt wird. Selbst die erste Ausführungsform kann den Fall, bei dem die Edelmetallspitze 47 oder der Vorsprung 48 an dem Masseelektrodenelement 40 bereitgestellt ist, durch eine Abwandlung, das heißt, durch das Bereitstellen einer Vertiefung in dem Stützmittel (der vorderen Endfläche) 83 des Stützblocks 81, um einen Eingriff mit der Edelmetallspitze 47 oder dem Vorsprung 48 zu verhindern, bewältigen.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 eine fünfte Ausführungsform beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das stationäre Messer 50 wie in dem Abschnitt A von 12 gezeigt positioniert, nachdem das Zwischenprodukt 100 durch die Schneidevorrichtung 200 gehalten und daran fixiert wurde. Danach wird wie in Abschnitt B von 12 gezeigt das bewegliche Messer 60 durch einen Antrieb des Luftzylinders 261 so aufwärts bewegt, dass der vordere Endabschnitt 43b geschnitten und entfernt wird. Um das stationäre Messer 50 in eine Richtung (die Aufwärtsrichtung in der Zeichnung) von der Fläche des Masseelektrodenelements 40, die zu jener Fläche davon, welche zu der Achse G des Metallgehäuses 31 gerichtet ist, entgegengesetzt ist, das heißt, der Fläche des Masseelektrodenelements 40, mit der das stationäre Messer 50 in Kontakt gestanden ist, weg zu bewegen, wird danach wie in Abschnitt C von 12 gezeigt der Werkzeugschlitten 251 durch einen Antrieb des senkrechten Positionseinstellmechanismus 241 etwas in diese Richtung bewegt. Da der Werkzeugschlitten 251 bewegt wird, wird gleichzeitig mit dem stationären Messer 50 auch das bewegliche Messer 60 in die gleiche Richtung bewegt. Um das bewegliche Messer 60 zusammen mit dem stationären Messer 50 in eine Richtung von der Schnittfläche 45 (eine Richtung von dem distalen Ende 33 des Metallgehäuses 31 entlang der Achse G des Metallgehäuses 31) weg zu bewegen, wird anschließend wie in Abschnitt D von 12 gezeigt der Werkzeugschlitten 251 durch einen Antrieb des waagerechten Positionseinstellmechanismus 221 etwas in jene Richtung bewegt. Danach wird das bewegliche Messer 60 durch einen Antrieb des Luftzylinders 261 abwärts in die ursprüngliche Position bewegt, was aber nicht in der Zeichnung veranschaulicht ist.
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Auch bei der vorliegenden Ausführungsform wird das bewegliche Messer 60 zwischen dem Schneideschritt und dem Rückzugsschritt von der Schnittfläche 45 an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements 40 getrennt. Entsprechend ist es möglich, die Erzeugung einer Biegeverformung, die andernfalls auftreten würde, wenn sich das distale Ende des Masseelektrodenelements 40 in die Rückzugsrichtung des beweglichen Messers 60 bewegt, verlässlich zu verhindern, da das bewegliche Messer 60 nicht mit der Schnittfläche 45 in Kontakt steht, wenn das bewegliche Messer 60 zurückgezogen wird.
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Zusätzlich wird bei der vorliegenden Ausführungsform das stationäre Messer 50 in die Richtung von der Fläche des Masseelektrodenelements 40, welche zu der Fläche, die zu der Achse G des Metallgehäuses 31 gerichtet ist, entgegengesetzt ist, das heißt, der Fläche des Masseelektrodenelements 40, mit der das stationäre Messer 50 in Kontakt gestanden ist, weg bewegt, bevor das stationäre Messer 50 in die Richtung von der Schnittfläche 45 nach dem Schneideschritt weg bewegt wird. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass das stationäre Messer 50 mit Schneidgraten eingreift.
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Im Besonderen ist bei der oben beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsform die Entfernung (die waagerechte Bewegungsstrecke) S1, um die das bewegliche Messer 60 (und das stationäre Messer 50) in die Richtung von der Schnittfläche 45 weg bewegt wird, vorzugsweise auf eine Entfernung eingerichtet, die gleich oder größer als der Abstand (dem Scherschneideabstand) zwischen dem stationären Messer 50 und dem beweglichen Messer 60 vor dem Bewegen ist, welcher Abstand für die Scherschneidebearbeitung eingerichtet ist. Daher kann ein Eingriff mit Schneidgraten wirksam verhindert werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie passend abgewandelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 21
- Mittelelektrode
- 31
- Metallgehäuse
- 33
- Vorderende des Metallgehäuses
- 40
- Masseelektrodenelement
- 41:
- Masseelektrode
- 43b
- distaler Endabschnitt des Masseelektrodenelements
- 44
- Seitenfläche des Masseelektrodenelements
- 45
- Schnittfläche an dem distalen Ende des Masseelektrodenelements
- 46
- Fläche des Masseelektrodenelements an der Seite zu der Achse des Metallgehäuses
- 47
- Edelmetallspitze
- 48
- Vorsprung
- 50
- stationäres Messer
- 60
- bewegliches Messer
- 83
- Stützmittel
- 101
- Zündkerze
- G
- Achse
- S1
- Entfernung, um die das bewegliche Messer in eine Richtung von der Schnittfläche weg bewegt wird
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-280942 [0008]
- JP 08-236263 [0008]
