DE102017111898A1 - Zündkerze - Google Patents

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DE102017111898A1
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    • 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
    • H01T13/36Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the joint between insulation and body, e.g. using cement

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Abstract

[Aufgabe] Das Unterbinden eines Anstiegs der Temperatur eines Abdichtelements in einem Isolator bei gleichzeitigem Sicherstellen von Luftdichtheit einer Zündkerze. [Mittel zur Lösung] Diese Zündkerze umfasst: eine Mittelelektrode; einen Isolator mit einer Axialbohrung, in der die Mittelelektrode hin zu der Vorderseite der Axialbohrung angeordnet ist, und mit einem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers, dessen Außendurchmesser hin zur Vorderseite reduziert ist; ein Metallgehäuse, das an dem Außenumfang des Isolators angeordnet ist und einen ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers aufweist, dessen Innendurchmesser hin zur Vorderseite reduziert ist; eine Dichtung, die zwischen dem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers und dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers angeordnet ist; einen Widerstand, der relativ zu der Mittelelektrode in der axialen Richtung hin zu der Rückseite angeordnet ist; und ein Abdichtelement, das zwischen dem Widerstand und der Mittelelektrode angeordnet ist und leitend ist und sowohl mit dem Widerstand als auch der Mittelelektrode in Kontakt steht. Die Dichtung ist in der axialen Richtung relativ zu dem Abdichtelement hin zu der Vorderseite positioniert. Ein Füllstoff ist in einem bestimmten Abschnitt, der relativ zu der Dichtung hin zu der Rückseite positioniert ist, des Spalts zwischen der Außenumfangsfläche des Isolators und der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses angeordnet.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft eine für Zündung in einem Verbrennungsmotor zu verwendende Zündkerze.
  • [Technischer Hintergrund]
  • Bei einer Zündkerze ist ein Metallgehäuse um einen Isolator angeordnet, wobei an dessen Vorderseite eine Mittelelektrode angeordnet ist. Der Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses und der Außenumfangsfläche des Isolators ist zum Beispiel durch eine Metalldichtung abgedichtet, um eine Luftdichtheit der Zündkerze sicherzustellen. Demgemäß wird Gas hoher Temperatur in einem Brennraum des Verbrennungsmotors am Eindringen durch den Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses und der Außenumfangsfläche des Insulators in den Raum an der Rückseite der Zündkerze gehindert.
  • Bei der in Patentschrift 1 beschriebenen Zündkerze ist relativ zu der vorstehend beschriebenen Dichtung an der Vorderseite ein Metallpulver enthaltender Füllstoff in den Raum zwischen der Außenumfangsfläche eines mittleren Rumpfabschnitts des Isolators und der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses gefüllt. Somit meint man, dass die Luftdichtheit und die Wärmeübertragungseigenschaft der Zündkerze nicht beeinträchtigt werden.
  • [Dokument aus dem Stand der Technik]
  • [Patentschrift]
  • [Patentschrift 1]
    • Internationale Veröffentlichung Nr. 2010/074070
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
  • Es lässt sich aber nicht sagen, dass die vorstehende Technologie den Fall ausreichend berücksichtigt, bei dem in dem Isolator relativ zur Mittelelektrode ein Widerstand an der Rückseite angeordnet ist und zwischen dem Widerstand und der Mittelelektrode ein Abdichtelement angeordnet ist. Die Temperatur des Abdichtelements wird damit aufgrund der auf den Füllstoff übertragenen Wärme erhöht, was eine Änderung der Beschaffenheit des Abdichtelements hervorrufen könnte. In diesem Fall ändert sich zum Beispiel der Widerstand des Abdichtelements, was die Zündkerze daran hindern könnte, eine erwünschte Leistung aufzuweisen.
  • Die vorliegende Anmeldung offenbart eine Technologie, die einen Anstieg der Temperatur des Abdichtelements in dem Isolator unterbinden kann, während sie die Luftdichtheit der Zündkerze sicherstellt.
  • [Mittel zum Lösen der Probleme]
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie wurde entwickelt, um zumindest einen Teil der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und lässt sich in den folgenden Anwendungsbeispielen umsetzen.
  • [Anwendungsbeispiel 1] Eine Zündkerze, welche umfasst:
    eine Mittelelektrode, die sich in einer axialen Richtung erstreckt;
    einen Isolator mit einer Axialbohrung, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und einem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers, dessen Außendurchmesser in der axialen Richtung hin zu einer Vorderseite reduziert ist, wobei die Mittelelektrode an der Vorderseite der Axialbohrung in der Axialbohrung angeordnet ist;
    ein Metallgehäuse, das an einem Außenumfang des Isolators angeordnet ist und einen ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers aufweist, dessen Innendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist;
    eine Dichtung, die zwischen dem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers des Isolators und dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers des Metallgehäuses angeordnet ist;
    einen Widerstand, der in der axialen Richtung relativ zu der Mittelelektrode in der Axialbohrung hin zu einer Rückseite angeordnet ist;
    ein Abdichtelement, das zwischen der Mittelelektrode und dem Widerstand in der Axialbohrung angeordnet ist und das leitend ist und mit sowohl der Mittelelektrode als auch dem Widerstand in Kontakt steht, wobei
    die Dichtung in der axialen Richtung relativ hin zu dem Abdichtelement an der Vorderseite positioniert ist und
    in einem bestimmten Abschnitt, der relativ zur Dichtung hin zu der Rückseite positioniert ist, eines Spalts zwischen einer Außenumfangsfläche des Isolators und einer Innenumfangsfläche des Metallgehäuses ein Füllstoff angeordnet ist.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Luftdichtheit der Zündkerze durch die Dichtung und den Füllstoff sichergestellt werden. Mittels der Dichtung, die relativ zu dem Abdichtelement hin zu der Vorderseite positioniert ist, kann ferner Wärme in der Nähe des vorderen Endes der Zündkerze durch das Metallgehäuse nach außen freigesetzt werden. Somit kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements unterbunden werden. Während die Luftdichtheit der Zündkerze sichergestellt wird, kann daher ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements in dem Isolator unterbunden werden.
  • [Anwendungsbeispiel 2] Die Zündkerze gemäß Anwendungsbeispiel 1, wobei eine Wärmeleitzahl der Dichtung höher als eine Wärmeleitzahl des Füllstoffs ist.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann der mittels der Dichtung freizusetzende Wärmebetrag erhöht werden und somit kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements in dem Isolator weiter effektiv unterbunden werden.
  • [Anwendungsbeispiel 3] Die Zündkerze nach Anwendungsbeispiel 1 oder 2, wobei die Dichtung und der Füllstoff miteinander in Kontakt stehen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann das Entstehen eines Spalts zwischen der Dichtung und dem Füllstoff unterbunden werden. Dadurch wird verhindert, dass Gas hoher Temperatur zwischen der Dichtung und dem Füllstoff eindringt und eine lokale und übermäßige Erwärmung des Isolators hervorruft. Somit kann ein Zerbrechen des Isolators unterbunden werden.
  • [Anwendungsbeispiel 4] Die Zündkerze gemäß Anwendungsbeispiel 1 oder 2, wobei der Isolator einen zweiten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers aufweist, der relativ zu der Dichtung hin zu der Rückseite positioniert ist und dessen Innendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist,
    die Mittelelektrode einen zweiten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers aufweist, der relativ zu dem Abdichtelement hin zur Vorderseite positioniert ist, dessen Außendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist und der von dem zweiten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers gelagert ist,
    der Füllstoff einen ersten Abschnitt, der relativ zu einem hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers hin zur Vorderseite positioniert ist, und
    einen zweiten Abschnitt, der relativ zu dem ersten Abschnitt hin zu der Rückseite positioniert ist, aufweist und
    eine Wärmeleitzahl des ersten Abschnitts höher als eine Wärmeleitzahl des zweiten Abschnitts ist.
  • [Wirkungen der Erfindung]
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist es durch Vergrößern des mittels des ersten Abschnitts zu dem Metallgehäuse freizusetzenden Wärmebetrags möglich, ein Leiten von Wärme zu dem Abdichtelelement zu verringern. Damit kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements in dem Isolator weiter effektiv unterbunden werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann auf unterschiedliche Weise verkörpert werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in Formen wie etwa einer Zündkerze, einer Zündvorrichtung, welche die Zündkerze nutzt, eines mit der Zündkerze ausgestatteten Verbrennungsmotors und eines Verbrennungsmotors, der mit der die Zündkerze nutzenden Zündvorrichtung ausgestattet ist, umgesetzt werden.
  • [Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
  • [1] Querschnittansicht einer Zündkerze 100 gemäß einer Ausführungsform entlang einer Ebene, die die Achse enthält.
  • [2] Vergrößerte Querschnittansicht des Abschnitts, der in 1 als Bereich X angezeigt ist.
  • [3] Diagramm, das Wärmeleitung der Zündkerze 100 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
  • [4] Diagramm, das Wärmeleitung einer Zündkerze nach einer Vergleichsform veranschaulicht.
  • [Formen des Ausführens der Erfindung]
  • A. Ausführungsform:
  • A-I. Aufbau der Zündkerze:
  • Nachstehend wird anhand einer Ausführungsform eine Form der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Querschnittansicht einer Zündkerze 100 gemäß der Ausführungsform entlang einer Ebene, die die Achse derselben enthält. Die in 1 gezeigte Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen stellt eine Achse CL der Zündkerze 100 dar. Die Richtung parallel zur Achse CL (die Richtung nach oben-nach unten in 1) wird auch als ”axiale Richtung” bezeichnet. Eine radiale Richtung eines Kreises, um die Achse CL, an einer Ebene senkrecht zur Achse CL wird einfach als ”radiale Richtung” bezeichnet, und die Umfangsrichtung des Kreises wird einfach als ”Umfangsrichtung” bezeichnet. Die Richtung nach unten in 1 wird als ”Vorwärtsrichtung FD” bezeichnet, und die Richtung nach oben in 1 wird als ”Rückwärtsrichtung BD” bezeichnet. Die Unterseite in 1 wird als ”Vorderseite der Zündkerze 100” bezeichnet, und die Oberseite in 1 wird als ”Rückseite der Zündkerze 100” bezeichnet.
  • Die Zündkerze 100 ist an einem Verbrennungsmotor eingebaut und wird genutzt, um Verbrennungsgas in einem Brennraum des Verbrennungsmotors zu zünden. Die Zündkerze 100 umfasst einen Isolator 10, eine Mittelelektrode 20, eine Masseelektrode 30, einen Metallanschluss 40, ein Metallgehäuse 50, einen Widerstand 70 und Abdichtelemente 60, 80.
  • Der Isolator 10 ist durch Verwenden von Keramik, deren Hauptbestandteil zum Beispiel Al2O3 (Aluminiumoxid) ist, gebildet. Der Isolator 10 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, das sich entlang der axialen Richtung erstreckt. Der Isolator 10 weist eine Axialbohrung 12 auf, die eine Durchgangsbohrung ist, die sich entlang der axialen Richtung erstreckt und den Isolator 10 durchsetzt. Der Isolator 10 umfasst einen Flanschabschnitt 19, einen rückseitigen Rumpfabschnitt 18, einen vorderseitigen Rumpfabschnitt 17, einen ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 und einen Schenkelabschnitt 13. Der rückseitige Rumpfabschnitt 18 ist relativ zum Flanschabschnitt 19 hin zu der Rückseite positioniert und weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser des Flanschabschnitts 19 ist. Der vorderseitige Rumpfabschnitt 17 ist relativ zum Flanschabschnitt 19 hin zu der Vorderseite positioniert und weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser des Flanschabschnitts 19 ist. Der Schenkelabschnitt 13 ist relativ zum vorderseitigen Rumpfabschnitt 17 hin zu der Vorderseite positioniert und weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser des vorderseitigen Rumpfabschnitts 17 ist. Wenn die Zündkerze 100 an einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor angebaut ist, liegt der Schenkelabschnitt 13 zum Brennraum desselben hin frei. Der erste Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 ist zwischen dem Schenkelabschnitt 13 und dem vorderseitigen Rumpfabschnitt 17 ausgebildet. Der Außendurchmesser des ersten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 15 ist in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert.
  • Das Metallgehäuse 50 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial (z. B. aus kohlenstoffarmem Stahlmaterial) gebildet und ist ein zylindrisches Metallelement zum Befestigen der Zündkerze 100 an dem (nicht gezeigten) Motorkopf des Verbrennungsmotors (1). Das Metallgehäuse 50 weist eine Durchgangsbohrung 59 auf, die sich entlang der Achse CL und durch das Metallgehäuse 50 erstreckt. Das Metallgehäuse 50 ist an dem Außenumfang des Isolators 10 angeordnet. D. h. der Isolator 10 ist in die Durchgangsbohrung 59 des Metallgehäuses 50 eingesetzt und darin gehalten. Das vordere Ende des Isolators 10 ragt relativ zum vorderen Ende des Metallgehäuses 50 zur Vorderseite. Das hintere Ende des Isolators 10 ragt relativ zum hinteren Ende des Metallgehäuses 50 zur Rückseite.
  • Das Metallgehäuse 50 umfasst: einen Werkzeugansatzabschnitt 51 mit einer sechseckigen Säulenform, der von einem Zündkerzenschlüssel zu greifen ist; einen Montageschraubabschnitt 52 zum Montieren der Zündkerze 100 an dem Verbrennungsmotor; und einen flanschartigen Sitzabschnitt 54, der zwischen dem Werkzeugansatzabschnitt 51 und dem Montageschraubabschnitt 52 ausgebildet ist. Der Nenndurchmesser des Montageschraubabschnitts 52 ist zum Beispiel einer von M8 (8 mm (Millimeter)), M10, M12, M14 und M18.
  • Eine kranzförmige Ringdichtung 5, die aus einem gebogenen Metallblech gebildet ist, ist zwischen dem Montageschraubabschnitt 52 und dem Sitzabschnitt 54 des Metallgehäuses 50 eingesetzt. Bei Montieren der Zündkerze 100 an den Verbrennungsmotor dichtet die Ringdichtugn 5 den Spalt zwischen der Zündkerze 100 und dem Verbrennungsmotor (Motorkopf) ab.
  • Das Metallgehäuse 50 umfasst ferner: einen dünnen Crimpabschnitt 53, der an der Rückseite des Werkzeugansatzabschnitts 51 vorgesehen ist; und einen dünnen Druckverformungsabschnitt 58, der zwischen dem Sitzabschnitt 54 und dem Werkzeugansatzabschnitt 51 vorgesehen ist. Kranzförmige Ringelemente 6, 7 sind in einem kranzförmigen Bereich, der zwischen der Innenumfangsfläche des Abschnitts, der sich von dem Werkzeugansatzabschnitt 51 zu dem Crimpabschnitt 53 des Metallgehäuses 50 erstreckt, und der Außenumfangsfläche des rückseitigen Rumpfagbschnitts 18 des Isolators 10 ausgebildet ist, angeordnet. Der Raum zwischen den zwei Ringelementen 6, 7 ist in dem Bereich mit Pulver aus Talkum 9 gefüllt. Das hintere Ende des Crimpabschnitts 53 ist radial einwärts gebogen und an der Außenumfangsfläche des Isolators 10 befestigt. Der Druckverformungsabschnitt 58 des Metallgehäuses 50 verformt sich unter Druck durch den Crimpabschnitt 53, der an der Außenumfangsfläche des Isolators 10 befestigt wird, wobei er während der Fertigung hin zur Vorderseite gedrückt wird. Der Isolator 10 wird mittels der Ringelemente 6, 7 und des Talkum 9 aufgrund der Druckverformung des Druckverformungsabschnitts 58 in dem Metallgehäuse 50 hin zur Vorderseite gedrückt. Der erste Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 des Isolators 10 wird von einem Leistenabschnitt 56, der an dem Innenumfang des Montageschraubabschnitts 52 des Metallgehäuses 50 ausgebildet ist, mittels einer kranzförmigen Blechdichtung 8 aus Metall gedrückt. Dadurch verhindert die Blechdichtung 8, dass Gas in dem Brennraum des Verbrennungsmotors durch einen Spalt zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem Isolator 10 nach außen entweicht.
  • Der Metallanschluss 40 ist ein stabförmiges Element, das sich in der axialen Richtung erstreckt, und ist hin zur Rückseite in der Axialbohrung 12 des Isolators 10 angeordnet. Der Metallanschluss 40 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial (z. B. aus kohlenstoffarmem Stahl) gebildet, und eine Metallschicht (z. B. eine Ni-Schicht) für Korrosionsschutz ist an der Oberfläche des Metallanschlusses 40 durch Aufbringen oder dergleichen ausgebildet. Der Metallanschluss 40 umfasst: einen Flanschabschnitt 42 (Anschlussbackenabschluss), der in der axialen Richtung an einer vorbestimmten Stelle ausgebildet ist; einen Steckermontageabschnitt 41, der relativ zu dem Flanschabschnitt 42 hin zu der Rückseite positioniert ist; und einen Schenkelabschnitt 43 (Anschlussschenkelabschnitt), der relativ zu dem Flanschabschnitt 42 hin zu der Vorderseite positioniert ist. Der Steckermontageabschnitt 41 des Metallanschlusses 40 liegt relativ zum Isolator 10 zur Rückseite frei. Der Schenkelabschnitt 43 des Metallanschlusses 40 ist in die Axialbohrung 12 des Isolators 10 eingesetzt. Ein Kerzenstecker, mit dem ein (nicht gezeigtes) Hochspannungskabel verbunden ist, ist an dem Steckermontageabschnitt 41 montiert, und an dem Steckermontageabschnitt 41 wird Hochspannung zum Veranlassen, dass es zu Funkenentladung kommt, angelegt.
  • Die Masseelektrode 30 umfasst einen Masseelektrodenkörper 35 und eine säulenförmige Masseelektrodenspitze 39. Der Masseelektrodenkörper 35 ist ein gebogener stabförmiger Körper mit einem viereckigen Querschnitt. Das hintere Ende des Masseelektrodenkörpers 35 ist durch Schweißen mit der vorderen Enedfläche des Metallgehäuses 50 verbunden. Das Metallgehäuse 50 und der Masseelektrodenkörper 35 sind somit elektrisch miteinander verbunden. Das vordere Ende des Masseelektrodenkörper 35 ist ein freies Ende. Die Masseelektrodenspitze 39 ist an die Fläche (rückseitige Fläche), die zur Mittelelektrode 20 weist, nahe dem vorderen Ende des Masseelektrodenkörpers 35 geschweißt.
  • Die Mittelelektrode 20 ist ein im Wesentlichen stabförmiges Element, das sich in der axialen Richtung erstreckt, und ist hin zur Vorderseite in der Axialbohrung 12 des Isolators 10 angeordnet. Die Mittelelektrode 20 umfasst: einen im Wesentlichen stabförmigen Mittelelektrodenkörper 25; und eine säulenförmige Mittelelektrodenspitze 29, die mit dem vorderen Ende des Mittelelektrodenkörpers 25 verbunden ist (1).
  • Der Masseelektrodenkörper 35 und der Mittelelektrodenkörper 25 sind jeweils durch Verwenden zum Beispiel von Nickel oder einer nickelhaltigen Legierung als Hauptbestandteil (z. B. NCF 600, NCF 601) gebildet. Der Masseelektrodenkörper 35 und der Mittelelektrodenkörper 25 können jeweils einen zweischichtigen Aufbau umfassen, welcher umfasst: ein Grundmaterial, das aus einem Metall (z. B. einer Nickellegierung) mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit gebildet ist; und einen Kernabschnitt, der durch Verwenden eines Metalls (z. B. Kupfer) mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gebildet ist und der in dem Grundmaterial eingebettet ist.
  • Die Masseelektrodenspitze 39 und die Mittelelektrodenspitze 29 sind jeweils durch Verwenden eines Edelmetalls etwa Pt (Platin) oder Ir (Iridium) oder einer Legierung mit beispielsweise einem Edelmetall als Hauptbestandteil gebildet. Der Spalt zwischen der Mittelelektrodenspitze 29 und der Masseelektrodenspitze 39 ist die so genannte Funkenstrecke, in der es zu Funkenentladung kommt.
  • Der Widerstand 70 ist in der Axialbohrung 12 des Isolators 10 zwischen dem vorderen Ende des Metallanschlusses 40 (dem vorderen Ende des Schenkelabschnitts 43) und dem hinteren Ende der Mittelelektrode 20 (dem hinteren Ende des Mittelelektrodenkörpers 25) angeordnet. D. h. der Widerstand 70 ist in der axialen Richtung relativ zur Mittelelektrode 20 in der Axialbohrung 12 zur Rückseite hin angeordnet. Der Widerstand 70 weist einen Widerstand von beispielsweise 1 KΩ oder mehr (z. B. 5 KΩ) auf und weist eine Funktion zum Reduzieren von elektrischem Wellenrauschen zum Zeitpunkt des Auftretens eines Funkens auf. Der Widerstand 70 ist zum Beispiel aus einer Zusammensetzung gebildet, die als Hauptbestandteil Glaspartikel, andere Keramikpartikel als Glas und ein leitendes Material enthält.
  • Das Abdichtelement 60 ist in der Axialbohrung 12 zwischen dem Widerstand 70 und der Mittelelektrode 20 (dem Mittelelektrodenkörper 25) angeordnet und füllt den Spalt zwischen dem Widerstand 70 und der Mittelelektrode 20. Das Abdichtelement 60 steht somit mit sowohl der Vorderseite des Widerstands 70 als auch der Rückseite der Mittelelektrode 20 in Kontakt.
  • Das Abdichtelement 80 ist in der Axialbohrung 12 zwischen dem Widerstand 70 und dem Metallanschluss 40 (dem Schenkelabschnitt 43) angeordnet und füllt den Spalt zwischen dem Widerstand 70 und dem Metallanschluss 40. Das Abdichtelement 80 steht somit mit sowohl der Rückseite des Widerstands 70 als auch der Vorderseite des Metallanschlusses 40 in Kontakt.
  • Die Abdichtelemente 60, 80 sind jeweils aus einem leitenden Material gebildet, d. h. zum Beispiel einer Zusammensetzung, die Glaspartikel aus B2O3-SiO2-basiertem Material oder dergleichen und Metallpartikel (Cu, Fe, etc.) enthält. Der Widerstand jedes der Abdichtelemente 60, 80 ist kleiner als 1 KΩ, zum Beispiel mehrere hundert mmΩ.
  • 2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die den in 1 als Bereich X angedeuteten Abschnitt zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der vorstehend beschriebene Leistenabschnitt 56 des Metallgehäuses 50 einen ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 561 an der Rückseite, einen Abschnitt vergrößerten Innendurchmessers 563 an der Vorderseite und einen Abschnitt gleichmäßigen Innendurchmessers 562, der sich zwischen dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 561 und dem Abschnitt vergrößerten Innendurchmessers 563 befindet. Die vorstehend beschriebene Blechdichtung 8 ist zwischen dem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 des Isolators 10 und dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 561 des Leistenabschnitts 56 angeordnet. D. h. die Blechdichtung 8 steht sowohl mit der Außenfläche (Außenfläche reduzierten Durchmessers) des ersten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 15 als auch der Innenfläche (Innenfläche reduzierten Durchmessers) des ersten Abschnitts reduzierten Innendurchmessers 561 in Kontakt. Die axiale Position der Blechdichtung 8 ist in der axialen Richtung innerhalb des Bereichs, in dem an der Außenumfangsfläche in dem Montageschraubabschnitt 52 des Metallgehäuses 50 ein Gewinde ausgebildet ist.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Isolator 10 bezüglich der Innenumfangsseite, an der die Axialbohrung 12 ausgebildet ist, einen Abschnitt großen Innendurchmessers 121, einen Abschnitt kleinen Innendurchmessers 123 an der Vorderseite und einen zweiter Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 122, der sich zwischen dem Abschnitt großen Innendurchmessers 121 und dem Abschnitt kleinen Innendurchmessers 123 befindet. Der Innendurchmesser des Abschnitts kleinen Innendurchmessers 123 ist kleiner als der Innendurchmesser des Abschnitt großen Innendurchmessers 121. Der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts reduzierten Innendurchmessers 122 ist in der axialen Richtung hin zur Vorderseite linear reduziert.
  • Der Mittelelektrodenkörper 25 umfasst einen Kopfabschnitt kleinen Durchmessers 251, einen Kopfabschnitt großen Durchmessers 252, einen zweiten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 253 und einen Schenkelabschnitt 254. Der Kopfabschnitt großen Durchmessers 252 ist relativ zu dem Kopfabschnitt kleinen Durchmessers 251 hin zu der Vorderseite positioniert und weist einen größeren Außendurchmesser als der Kopfabschnitt kleinen Durchmessers 251 auf. Der Schenkelabschnitt 254 ist relativ zu dem Kopfabschnitt großen Durchmessers 252 hin zu der Vorderseite positioniert. Der Außendurchmesser des Schenkelabschnitts 254 ist kleiner als der des Kopfabschnitts großen Durchmessers 252 und ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Abschnitt kleinen Innendurchmessers 123. Der zweite Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 253 befindet sich zwischen dem Kopfabschnitt großen Durchmessers 252 und dem Schenkelabschnitt 254 und ist ein Abschnitt, dessen Außendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist.
  • Die Außenfläche (Fläche reduzierten Außendurchmessers) des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 des Mittelelektrodenkörpers 25 wird von der Vorderseite durch die Innenfläche (Fläche reduzierten Innendurchmessers) des zweiten Abschnitts reduzierten Innendurchmessers 122 des Isolators 10 getragen. Der Kopfabschnitt kleinen Durchmessers 251 und der Kopfabschnitt großen Durchmessers 252 werden von der Rückseite durch das Abdichtelement 60 getragen. Die Mittelelektrode 20 wird somit in der Axialbohrung 12 des Isolators 10 so gehalten, dass sich der Schenkelabschnitt 254 in dem Abschnitt kleinen Innendurchmessers 123 befindet.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist der zweite Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 253 der Mittelelektrode 20 relativ zum Abdichtelement 60 hin zur Vorderseite positioniert. Ferner ist, wie in 2 gezeigt, der zweite Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 122 des Isolators 10 relativ zu der die Blechdichtung 8, dem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 und dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 561 hin zu der Rückseite positioniert. Somit sind die Blechdichtung 8, der erste Abschnitt reduzierten Außendurchmessers 15 und der erste Abschnitt reduzierten Innendurchmessers 561 relativ zu dem Abdichtelement 60 hin zu der Vorderseite positioniert.
  • Hier ist ein Füllstoff 90 in einem bestimmten Abschnitt, der relativ zu der Blechdichtung 8 hin zu der Rückseite positioniert ist, des Spalts zwischen der Außenumfangsfläche des Isolators 10 und der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses 50 angeordnet. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist der axiale Bereich, in dem der Füllstoff 90 angeordnet ist, spezifisch ein Bereich vom hinteren Ende der die Blechdichtung 8 bis nah zu dem hinteren Ende des Abdichtelements 60. Dieser axiale Bereich umfasst den axialen Bereich, in dem sich im Wesentlichen die Gesamtheit des Abdichtelements 60 und die Gesamtheit des Kopfabschnitts kleinen Durchmessers 251, des Kopfabschnitts großen Durchmessers 252 und des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 des Mittelelektrodenkörpers 25 befinden. Wie in 2 gezeigt ist, ist im Wesentlichen die gesamte Außenumfangsfläche des vorderseitigen Rumpfabschnitts 17 des Isolators 10 mit dem Füllstoff 90 bedeckt.
  • Der Füllstoff 90 umfasst einen ersten Abschnitt 91 und einen zweiten Abschnitt 92, der relativ zu dem ersten Abschnitt 91 hin zu der Rückseite positioniert ist. Die Wärmeleitzahl des ersten Abschnitts 91 ist höher als die Wärmeleitzahl des zweiten Abschnitts 92. Ferner ist die Wärmeleitzahl der Blechdichtung 8 höher als die Wärmeleitzahl des Füllstoffs 90 (des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92). D. h. die Reihenfolge der Wärmeleitzahl beginnend mit der höchsten ist: die Blechdichtung 8, der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92. In der vorliegenden Ausführungsform sind zum Verwirklichen einer solchen Reihenfolge der Wärmeleitzahl die Blechdichtung 8, der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92 aus nachstehenden Materialien gebildet.
    die Blechdichtung 8: Kohlenstoffstahl
    der erste Abschnitt 91: Mischung aus Talkum und Metallpulver (z. B. Eisenpulver)
    der zweite Abschnitt 92: Talkum
  • Der Füllstoff 90 ist so eingefüllt, dass er keinen Raum (Spalt) zwischen dem Füllstoff 90 und der Blechdichtung 8 entstehen lässt. Daher steht das vordere Ende des Füllstoffs 90 (das vordere Ende des ersten Abschnitts 91) mit der Blechdichtung 8 über deren gesamten Umfang in Kontakt. Analog stehen der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92 über den gesamten Umfang derselben in Kontakt miteinander und es besteht kein Spalt zwischen dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92.
  • Eine in 2 gezeigte Strichlinie L1 zeigt die Position in der axialen Richtung des hinteren Endes des ersten Abschnitts 91. Eine in 2 gezeigte Strichlinie 12 zeigt die Position in der axialen Richtung des hinteren Endes des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 des Mittelelektrodenkörpers 25. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist der erste Abschnitt 91 relativ zum hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 hin zu der Vorderseite positioniert.
  • Zu beachten ist, dass der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92 in dem Raum zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem Isolator 10 zum Beispiel in der nachstehend beschriebenen Weise eingefüllt sind. Zunächst wird in der Durchgangsbohrung 59 des Metallgehäuses 50 vor Montieren des Isolators 10 die kranzförmige Blechdichtung 8 über (Rückseite) dem Leistenabschnitt 56 angeordnet. Dann wird in der Durchgangsbohrung 59 des Metallgehäuses 50 ein erster kranzförmiger Körper, der durch Verfestigen von Materialpulver (Talkum und Eisenpulver) erhalten wird und der den ersten Abschnitt 91 bildet, über (Rückseite) der Blechdichtung 8 angeordnet. Ferner wird in der Durchgangsbohrung 59 des Metallgehäuses 50 ein zweiter kranzförmiger Körper, der durch Verfestigen von Materialpulver (Talkum) erhalten wird und der den zweiten Abschnitt 92 bildet, über (Rückseite) dem ersten kranzförmigen Körper angeordnet. Dann wird der Isolator 10 in die Durchgangsbohrung 59 des Metallgehäuses 50 eingeführt, so dass das Metallgehäuse 50 und der Isolator 10 wie vorstehend beschrieben befestigt sind. Dadurch werden der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92 zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem Isolator 10 eingefüllt.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist die Blechdichtung 8 in der axialen Richtung relativ zu dem Abdichtelement 60 hin zu der Vorderseite positioniert und der Füllstoff 90 ist ein einem bestimmten Abschnitt, der relativ zu der Blechdichtung 8 hin zu der Rückseite positioniert ist, des Spalts zwischen der Außenumfangsfläche des Isolators 10 und der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses 50 angeordnet. Dadurch kann die Luftdichtheit der Zündkerze 100 durch die Blechdichtung 8 und den Füllstoff 90 sichergestellt werden. Mittels der Blechdichtung 8, die relativ zu dem Abdichtelement 6 hin zu der Vorderseite positioniert ist, kann ferner Wärme in der Nähe des vorderen Endes der Zündkerze 100 durch das Metallgehäuse 50 nach außen freigesetzt werden. Somit kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements unterbunden werden. Während die Luftdichtheit der Zündkerze 100 sichergestellt wird, kann daher ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements 60 in dem Isolator 10 unterbunden werden. Wenn die Temperatur des Abdichtelements 60 zu hoch wird, könnte sich die Beschaffenheit des Abdichtelements 60 aufgrund von Schmelzen oder dergleichen des Abdichtelements 60 ändern. Wenn sich die Beschaffenheit des Abdichtelements 60 ändert, ändert sich zum Beispiel der Widerstand des Abdichtelements 60, und dadurch könnte der Widerstand zwischen der Mittelelektrode 20 und dem Metallanschluss 40 einen vom Auslegungswert abweichenden Wert annehmen. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, dass die Zündkerze 100 nicht die erwünschte Leistung (z. B. Zündfähigkeit) aufweisen kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein solches Problem unterbunden werden.
  • 3 ist ein Diagramm, das Wärmeleitung in der Zündkerze 100 der Ausführungsform veranschaulicht. Wenn, wie in 3 gezeigt ist, die Zündkerze 100 verwendet wird, wird die Umgebung des vorderen Endes der Zündkerze 100, die dem Verbrennungsgas des Verbrennungsmotors ausgesetzt wird, insbesondere die Umgebung des vorderen Endes der Mittelelektrode 20, die die Funkenstrecke bildet, erwärmt. Die Wärme in der Nähe des vorderen Endes der Mittelelektrode 20 wird durch die Mittelelektrode 20 (den Mittelelektrodenkörper 25) geleitet, um zur Rückseite übertragen zu werden. Dann wird die zur Rückseite der Mittelelektrode 20 übertragene Wärme durch in 3 gezeigte Wege RT1 bis RT3 geleitet, um nach außen freigesetzt zu werden. Der Weg RT1 ist ein Weg, der durch den Isolator 10 und die Blechdichtung 8 verläuft und das Metallgehäuse 50 erreicht. Der Weg RT2 ist ein Weg, der durch den Isolator 10 und den ersten Abschnitt 91 verläuft und das Metallgehäuse 50 erreicht. Der Weg RT3 ist ein Weg, der durch das Abdichtelement 60, den Isolator 10 und den zweiten Abschnitt 92 verläuft und das Metallgehäuse 50 erreicht. Die Wege RT1 und RT2 sind Wege, die nicht durch das Abdichtelement 60 verlaufen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die zu der Rückseite der Mittelelektrode 20 übertragene Wärme hauptsächlich durch die Wege RT1 und RT2 geleitet, um zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzt zu werden, und somit kann eine zu hohe Erwärmung des Abdichtelements 60 unterbunden werden. Die zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzte Wärme wird mittels des Motorkopfs, an dem das Metallgehäuse 50 montiert ist, nach außen freigesetzt.
  • 4 ist ein Diagramm, das Wärmeleitung einer Zündkerze nach einer Vergleichsform veranschaulicht. 4 zeigt einen Querschnitt einer Zündkerze nach der Vergleichsform in einem Bereich Xz, der dem in 3 gezeigten Bereich X entspricht. In der in 4 gezeigten Vergleichsform ist analog zu der in 3 gezeigten Ausführungsform ein Füllstoff 90z zwischen der Außenumfangsfläche des vorderseitigen Rumpfabschnitts 17 und der Innenumfangsfläche des Metallgehäuses 50 angeordnet. In der in 4 gezeigten Vergleichsform ist im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Ausführungsform relativ zu dem Füllstoff 90z eine Blechdichtung 8z hin zu der Rückseite angeordnet. Die andere Konfiguration der Vergleichsform ist die gleiche wie die Konfiguration der Zündkerze 100 nach der Ausführungsform, und somit sind die gleichen Teile in 4 mit den gleichen Bezugszeichen wie in 3 gekennzeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
  • In der Vergleichsform wird ähnlich zu der Ausführungsform die Luftdichtheit durch den Füllstoff 90z und die Blechdichtung 8z sichergestellt. In der Vergleichsform wird die zur Rückseite der Mittelelektrode 20 übertragene Wärme durch in 4 gezeigte Wege RTz1 bis RTz3 geleitet, um nach außen freigesetzt zu werden. Die Wege RTz1 und RTz2 sind Wege, die durch das Abdichtelement 60, den Isolator 10 und den Füllstoff 907 verlaufen und das Metallgehäuse 50 erreichen. Der Weg RTz3 ist ein Weg, der durch das Abdichtelement 60, den Isolator 10 und die Blechdichtung 8z verläuft und das Metallgehäuse 50 erreicht. In der Vergleichsform wird die zu der Rückseite der Mittelelektrode 20 übertragene Wärme hauptsächlich durch die Wege RTz1 bis RTz3, die durch das Abdichtelement 60 verlaufen, geleitet, um zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzt zu werden. In der Vergleichsform ist es somit verglichen mit der Ausführungsform ersichtlich, dass die Temperatur des Abdichtelements 60 dazu tendiert, hoch zu sein, und das Abdichtelement 60 dazu tendiert, zu stark erwärmt zu werden.
  • Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform die Wärmeleitzahl der Blechdichtung 8 höher als die Wärmeleitzahl des Füllstoffs 90 (des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92). Somit kann mittels der Blechdichtung 8 der freizusetzende Wärmebetrag, d. h. der Wärmebetrag, der durch den in 3 gezeigten Weg RT1 geleitet wird, um ohne Treten durch das Abdichtelement 60 freigesetzt zu werden, erhöht werden. Demgemäß kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements 60 weiter effektiv unterbunden werden.
  • Da ferner in der vorliegenden Ausführungsform die Blechdichtung 8 und der Füllstoff 90 (der erste Abschnitt 91) miteinander in Kontakt stehen, kann das Auftreten eines Spalts zwischen der Blechdichtung 8 und dem Füllstoff 90 unterbunden werden. Dadurch wird verhindert, dass Verbrennungsgas hoher Temperatur zwischen der Blechdichtung 8 und dem Füllstoff 90 eindringt und eine lokale und übermäßige Erwärmung des Isolators 10 hervorruft. Somit kann ein Zerbrechen des Isolators 10 unterbunden werden. Zum Beispiel kann ein Fall vorliegen, bei dem Verbrennungsgas hoher Temperatur an der Vorderseite relativ zu der Blechdichtung 8 zur Rückseite eindringt. Wenn in diesem Fall zwischen der Blechdichtung 8 und dem Füllstoff 90 ein Spalt vorliegt, bleibt das Verbrennungsgas hoher Temperatur in diesem Spalt, was eine hohe Temperatur des Spaltabschnitts hervorruft. Dies führt zu einer lokalen Wärmeausdehnung des Isolators 10 in dem Spaltabschnitt, was in dem Isolator 10 eine lokal hohe Wärmebeanspruchung hervorruft. Eine solche lokale und hohe Wärmebeanspruchung könnte ein Zerbrechen des Isolators 10 hervorrufen, etwa Zerbrechen in Längsrichtung (Zerbrechen, das entlang der axialen Richtung verläuft). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein solches Zerbrechen des Isolators 10 unterbunden werden.
  • Ferner weist in der vorliegenden Ausführungsform der Füllstoff 90 auf: den ersten Abschnitt 91, der relativ zum hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 hin zu der Vorderseite positioniert ist; und den zweiten Abschnitt 92, der relativ zu dem ersten Abschnitt 91 hin zu der Rückseite positioniert ist. Die Wärmeleitzahl des ersten Abschnitts 91 ist ferner höher als die Wärmeleitzahl des zweiten Abschnitts 92. Dadurch ist es möglich, den Wärmebetrag, der mittels des ersten Abschnitts 91 zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzt wird, d. h. den Wärmebetrag, der durch den in 3 gezeigten Weg RT2 geleitet wird, um ohne Treten durch das Abdichtelement 60 freigesetzt zu werden, zu erhöhen. Ferner ist es möglich, den Wärmebetrag, der mittels des zweiten Abschnitts 92 zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzt wird, d. h. den Wärmebetrag, der durch das Abdichtelement 60 entlang des in 3 gezeigten Wewgs RT3 geleitet wird, um freigesetzt zu werden, zu reduzieren. Demgemäß kann das Leiten von Wärme zu dem Abdichtelement 60 reduziert werden und somit kann ein Anstieg der Temperatur des Abdichtelements 60 weiter effektiv unterbunden werden. Selbst wenn ferner die Blechdichtung 8 aufgrund der Verwendung der Zündkerze 100 degradiert, was zu einem reduzierten Wärmebetrag führt, der durch den Weg RT1 geleitet wird, der durch die Blechdichtung 8 führt, um zu dem Metallgehäuse 50 freigesetzt zu werden, ist es möglich, durch den Weg RT2, der durch den ersten Abschnitt 91 tritt, Wärme zu dem Metallgehäuse 50 freizusetzen. Selbst bei Degradation der Blechdichtung 8 ist es dadurch möglich, Wärme zu dem Metallgehäuse 50 freizusetzen, ohne den Wärmebetrag zu vergrößern, der durch das Abdichtelement 60 freigesetzt wird.
  • B. Modifizierte Ausführungsformen
    • (1) Die Materialien der Blechdichtung 8, des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92 sind nicht auf die als Beispiel in der vorstehenden Ausführungsform gezeigten Materialien beschränkt, sondern es können verschiedene andere Materialien dafür verwendet werden. In diesem Fall werden die Materialien bevorzugt so gewählt, dass die Wärmeleitzahl in der Reihenfolge der Blechdichtung 8, des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92 zunimmt. In der vorliegenden Ausführungsform wird hier die Luftdichtheit der Zündkerze 100 durch sowohl die Blechdichtung 8 als auch den Füllstoff 90 (den ersten Abschnitt 91 und den zweiten Abschnitt 92) sichergestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist es somit verglichen mit einem Fall, bei dem der Füllstoff 90 nicht vorgesehen ist und die Luftdichtheit der Zündkerze nur durch die Blechdichtung 8 sichergestellt ist, möglich, die Blechdichtung 8 zu verwenden, die ein geringes Abdichtvermögen aufweist. Als Blechdichtung 8 ist zum Beispiel das Verwenden einer Dichtung möglich, die aus Kupfer besteht, das ein geringes Abdichtvermögen aufweist, da seine Härte geringer als die von Kohlenstoffstahl ist, das aber einen höhere Wärmeleitzahl als Kohlenstoffstahl aufweist. Im Einzelnen kann die Kombination der Blechdichtung 8, des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92 eine Kombination wie nachstehend sein. die Blechdichtung 8: Kupfer der erste Abschnitt 91: Eisenpulver der zweite Abschnitt 92: Talkum.
  • Ferner können für den ersten Abschnitt 91 und den zweiten Abschnitt 92 Harz, Keramik, Metall, Glas oder eine Mischung derselben verwendet werden. Der erste Abschnitt 91 und der zweite Abschnitt 92 können jeweils ein elektrischer Leiter oder ein Isolator sein. Ferner kann die Blechdichtung 8 aus Eisen oder Edelstahl gebildet sein.
    • (2) In der vorstehenden Ausführungsform ist der Füllstoff 90 in zwei Elemente unterteilt, d. h. in den ersten Abschnitt 91 und den zweiten Abschnitt 92, die aus jeweils unterschiedlichen Materialien bestehen. Der Füllstoff 90 kann aber ein einziges Element sein, das aus einer Art von Material gebildet ist. Selbst in diesem Fall werden Materialien der Blechdichtung 8 und des Füllstoffs 90 bevorzugt so gewählt, dass die Wärmeleitzahl der Blechdichtung 8 höher als die Wärmeleitzahl des Füllstoffs 90 ist. Die Wärmeleitzahl der Blechdichtung 8 kann aber zum Beispiel gleich der Wärmeleitzahl des Füllstoffs 90 sein.
    • (3) In der vorstehenden Ausführungsform ist das hintere Ende des ersten Abschnitts 91 relativ zum hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 der Mittelelektrode 20 hin zu der Vorderseite positioniert. Das hintere Ende des ersten Abschnitts 91 kann stattdessen relativ zum hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers 253 des Mittelelektrodenkörpers 25 hin zu der Rückseite positioniert sein. In diesem Fall ist das hintere Ende des ersten Abschnitts 91 relativ zum hinteren Ende der Mittelelektrode 20 (dem hinteren Ende des Kopfabschnitts kleinen Durchmessers 251 des Mittelelektrodenkörpers 25) bevorzugt hin zu der Vorderseite positioniert. Demgemäß ist es möglich, den Wärmebetrag zu vergrößern, der zu dem Metallgehäuse 50 durch Wege, die nicht durch den Abschnitt führen, des Abdichtelements 60, das relativ zur Mittelelektrode 20 hin zu der Rückseite positioniert ist, geleitet und freigesetzt wird. Somit ist es möglich, ein zu starkes Erwärmen eines Abschnitts des Abdichtelements 60 zu unterbinden, das relevant für den Widerstand zwischen der Mittelelektrode 20 und dem Metallanschluss 40 ist. Dies kann ein Ändern des Widerstands zwischen der Mittelelektrode 20 und dem Metallanschluss 40, der durch Änderung der Beschaffenheit des Abdichtelements 60 aufgrund von Erwärmen hervorgerufen wird, geeignet unterbinden.
  • Ferner kann der Füllstoff 90 (der erste Abschnitt 91 und der zweiten Abschnitt 92) in der axialen Richtung nur in dem Bereich von der Blechdichtung 8 zum hinteren Ende der Mittelelektrode 20 angeordnet sein.
    • (4) In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurden hauptsächlich die Konfigurationen des Isolators 10, des Metallgehäuses 50, der Blechdichtung 8 und des Füllstoffs 90 beschrieben. Diese Elemente und andere Elemente können aber auf unterschiedliche Weise geändert werden. Zum Beispiel kann das Material des Metallgehäuses 50 ein kohlenstoffarmer Stahl, der mit Zink, Nickel oder dergleichen beschichtet ist, sein oder kann ein kohlenstoffarmer Stahl sein, der nicht mit diesen beschichtet ist. Ferner kann die Masseelektrode 30 in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung zu einem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode weisen, wodurch in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung eine Funkenstrecke gebildet wird.
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung auf der Grundlage der Ausführungsformen und der abgewandelten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollen die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung das Verstehen der vorliegenden Erfindung erleichtern, die vorliegende Erfindung aber nicht einschränken. Die vorliegende Erfindung kann geändert und abgewandelt werden, ohne von ihrem Kern abzuweichen, und der Schutzumfang der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
  • Bezugszeichenliste
  • 5
    Dichtungsring
    6
    Ringelement
    8
    Blechdichtung
    9
    Talkum
    10
    Isolator
    12
    Axialbohrung
    13
    Schenkelabschnitt
    15
    erster Abschnitt reduzierten Außendurchmessers
    17
    vorderseitiger Rumpfabschnitt
    18
    rückseitiger Rumpfabschnitt
    19
    Flanschabschnitt
    20
    Mittelelektrode
    25
    Mittelelektrodenkörper
    29
    Mittelelektrodenspitze
    30
    Masseelektrode
    35
    Masseelektrodenkörper
    39
    Masseelektrodenspitze
    40
    Metallanschluss
    41
    Steckermontageabschnitt
    42
    Flanschabschnitt
    43
    Schenkelabschnitt
    50
    Metallgehäuse
    51
    Werkzeugansatzabschnitt
    52
    Montageschraubabschnitt
    53
    Crimpabschnitt
    54
    Sitzabschnitt
    56
    Leistenabschnitt
    58
    Druckverformungsabschnitt
    59
    Durchgangsbohrung
    60, 80
    Abdichtelement
    70
    Widerstand
    90
    Füllstoff
    91
    erster Abschnitt
    92
    zweiter Abschnitt
    100
    Zündkerze
    121
    Abschnitt großen Innendurchmessers
    122
    zweiter Abschnitt reduzierten Innendurchmessers
    123
    Abschnitt kleinen Innendurchmessers
    251
    Kopfabschnitt kleinen Durchmessers
    252
    Kopfabschnitt großen Durchmessers
    253
    zweiter Abschnitt reduzierten Außendurchmessers
    254
    Schenkelabschnitt
    561
    erster Abschnitt reduzierten Innendurchmessers
    562
    Abschnitt gleichmäßigen Innendurchmessers
    563
    Abschnitt vergrößerten Innendurchmessers
    CL
    Achse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/074070 [0004]

Claims (4)

  1. Zündkerze (100), welche umfasst: eine Mittelelektrode (20), die sich in einer axialen Richtung erstreckt; einen Isolator (10) mit einer Axialbohrung (12), die sich in der axialen Richtung erstreckt, und einem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers (15), dessen Außendurchmesser in der axialen Richtung hin zu einer Vorderseite reduziert ist, wobei die Mittelelektrode (20) an der Vorderseite der Axialbohrung (12) in der Axialbohrung (12) angeordnet ist; ein Metallgehäuse (50), das an einem Außenumfang des Isolators (10) angeordnet ist und einen ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers (561) aufweist, dessen Innendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist; eine Dichtung (8), die zwischen dem ersten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers (15) des Isolators (10) und dem ersten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers (561) des Metallgehäuses (50) angeordnet ist; einen Widerstand (70), der in der axialen Richtung relativ zu der Mittelelektrode (20) in der Axialbohrung (12) hin zu einer Rückseite angeordnet ist; und ein Abdichtelement (60), das zwischen der Mittelelektrode (20) und dem Widerstand (70) in der Axialbohrung (12) angeordnet ist und das leitend ist und mit sowohl der Mittelelektrode (20) als auch dem Widerstand (70) in Kontakt steht, wobei die Dichtung (8) in der axialen Richtung relativ zu dem Abdichtelement (60) hin zu der Vorderseite positioniert ist und in einem bestimmten Abschnitt, der relativ zur Dichtung (8) hin zu der Rückseite positioniert ist, eines Spalts zwischen einer Außenumfangsfläche des Isolators (10) und einer Innenumfangsfläche des Metallgehäuses (50) ein Füllstoff (90) angeordnet ist.
  2. Zündkerze (100) nach Anspruch 1, wobei eine Wärmeleitzahl der Dichtung (8) höher als eine Wärmeleitzahl des Füllstoffs (90) ist.
  3. Zündkerze (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichtung (8) und der Füllstoff (90) miteinander in Kontakt stehen.
  4. Zündkerze (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Isolator (10) einen zweiten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers (122) aufweist, der relativ zu der Dichtung (8) hin zu der Rückseite positioniert ist und dessen Innendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist, die Mittelelektrode (20) einen zweiten Abschnitt reduzierten Außendurchmessers (253) aufweist, der relativ zu dem Abdichtelement (60) hin zu der Vorderseite positioniert ist, dessen Außendurchmesser in der axialen Richtung hin zur Vorderseite reduziert ist und der von dem zweiten Abschnitt reduzierten Innendurchmessers (122) getragen ist, der Füllstoff (90) einen ersten Abschnitt (91), der relativ zu einem hinteren Ende des zweiten Abschnitts reduzierten Außendurchmessers (253) hin zu der Vorderseite positioniert ist, und einen zweiten Abschnitt (92), der relativ zu dem ersten Abschnitt hin zu der Rückseite positioniert ist, aufweist und eine Wärmeleitzahl des ersten Abschnitts (91) höher als eine Wärmeleitzahl des zweiten Abschnitts (92) ist.
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