DE102018123302A1

DE102018123302A1 - Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung

Info

Publication number: DE102018123302A1
Application number: DE102018123302.7A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Tanaka; Fumiaki Aoki; Akimitsu Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2038-09-22
Also published as: US20190103731A1; DE102018123302B4; US10454252B2; JP2019067588A; JP6948904B2

Abstract

Es ist eine Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen, welche eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode aufweist. Die Masseelektrode beinhaltet einen aufrechten Abschnitt, der sich in einer Längenrichtung der Zündkerze erstreckt, und eine Erstreckung, die von dem aufrechten Abschnitt in einer radialen Richtung der Zündkerze gebogen ist. Die Erstreckung weist eine schrägstehende Oberfläche auf, welche derart geformt ist, dass diese in einer Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer stromabwärts weg von der Mittelelektrode geneigt angeordnet ist, wenn die Zündkerze in der Maschine montiert ist. Dies resultiert in einer Vergrößerung eines Abstands, um welchen ein Startpunkt auf der Masseelektrode, an welchem ein Funken erzeugt wird, auf der schrägstehenden Oberfläche bewegt wird, wodurch eine Dauer einer Zeit erhöht wird, in welcher der Funken stromabwärts bewegt wird und anschließend ausgeblasen wird, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu erhöhen.

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft allgemein eine Zündkerze für Maschinen mit interner Verbrennung.
Stand der Technik
Zündkerzen werden für gewöhnlich verwendet, um einen Kraftstoff in Maschinen mit interner Verbrennung, wie beispielsweise Automobilmaschinen, zu entzünden. Die japanische Patentveröffentlichung mit der Nr. 2013-98042 offenbart eine Zündkerze, die mit einer Masseelektrode und einer Mittelelektrode ausgestattet ist. Die Masseelektrode beinhaltet einen Masseelektrodenkörper und einen Masseelektrodenchip, der sich ausgehend von dem Masseelektrodenkörper hin zu der Mittelelektrode erstreckt. Der Masseelektrodenchip steht von dem Mittelpunkt einer Breite des Masseelektrodenkörpers hervor. Die Zündkerze bildet zwischen einer Oberfläche des Masseelektrodenchips bzw. -plättchens, welcher der Mittelelektrode und dem vorderen Ende der Mittelelektrode zugewandt ist, eine Funkenstrecke aus, wie in der vorstehenden Veröffentlichung gelehrt wird.
Die Endoberfläche des Masseelektrodenchips, welche der Mittelelektrode zugewandt ist, führt in einer Richtung schräg abwärts hin zu dem Kopf der Länge der Zündkerze, in welcher ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch die Funkenstrecke strömt. Die Funkenstrecke weist daher das kürzeste Intervall zwischen einem stromaufwärtigen Rand der Endoberfläche des Mittelelektrodenchips bzw. -plättchens und dem vorderen Ende der Mittelelektrode sowie das längste Intervall zwischen einem stromabwärtigen Rand des Endes des Mittelelektrodenchips und dem vorderen Ende der Mittelelektrode auf. Mit anderen Worten vergrößert sich die Funkenstrecke in der Richtung der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs allmählich.
Bei der vorstehenden Anordnung der Zündkerze wird ein anfänglicher Funken in dem kürzesten Intervall der Funkenstrecke erzeugt werden, welche sich auf der stromaufwärtigen Seite der Funkenstrecke befindet. Dies resultiert in einer Erhöhung bzw. Zunahme der Zeit, die es dauert, dass der Funken abwärts getragen und anschließend abgeblasen bzw. ausgeblasen wird, um die Stabilität beim Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs unter Verwendung einer Flamme sicherzustellen.
Bei der vorstehenden Zündkerze bewegt sich ein Startpunkt auf der Masseelektrode, bei welcher ein Funken entwickelt wird, in der stromabwärtigen Richtung auf der Endoberfläche des Masseelektrodenchips, welcher der Mittelelektrode zugewandt ist. Die bewirkt, dass sich ein linearer Abstand zwischen den Startpunkten auf der Mittelelektrode und der Masseelektrode vergrößert bzw. zunimmt und der Funken sich in der stromabwärtigen Richtung stark ausdehnt. Eine derartige Zunahme bzw. Vergrößerung eines linearen Abstands zwischen den Startpunkten des Funkens minimiert ein Risiko, dass Enden des ausgedehnten Funkens verkürzt werden, und erleichtert auch die Ausdehnung des Funkens, welcher zu einer Vergrößerung einer Kontaktfläche zwischen dem Luft-Kraftstoff-Gemisch und dem Funken führt.
Die vorstehende Zündkerze ist allerdings derart entworfen, dass diese den Startpunkt eines Funkens auf der Masseelektrode aufweist, welcher in einem Bereich, der auf die Größe des Masseelektrodenchips beschränkt ist, der an einem Abschnitt der Breite des Masseelektrodenkörpers befestigt ist, beweglich ist und somit eine Beschränkung hinsichtlich des Ausdehnens des Funkens aufweist. Das heißt daher, dass noch Verbesserungspotential für das Ausdehnen des Funkens besteht, um die Stabilität beim Entzünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu steigern.
Kurzfassung
Daher ist es eine Aufgabe dieser Offenbarung, eine Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung vorzusehen, welche eine gesteigerte Fähigkeit aufweist, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
Gemäß einem Aspekt bzw. einer Ausführungsform dieser Offenbarung ist eine Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen, welche aufweist: (a) ein hohles zylindrisches Gehäuse; (b) einen hohlen zylindrischen Porzellanisolator, welcher innerhalb des Gehäuses gehalten ist; (c) eine Mittelelektrode, welche innerhalb des Porzellanisolators gehalten ist, wobei deren oberer Abschnitt nach außerhalb des Porzellanisolators hervorsteht; und (d) eine Masseelektrode, welche eine Funkenstrecke zwischen sich und der Mittelelektrode definiert.
Die Masseelektrode beinhaltet einen aufrechten Abschnitt, welcher sich von einem vorderen Ende des Gehäuses zu einer vorderen Seite bzw. Vorderseite der Zündkerze erstreckt, und eine Erstreckung, welche von dem aufrechten Abschnitt in einer radialen Richtung der Zündkerze nach innen gebogen ist.
Die Erstreckung weist einen inneren schrägstehenden Abschnitt auf, welcher der Mittelelektrode zugewandt angeordnet ist und von der Y1-Seite zu der Y2-Seite weg von der Mittelelektrode geneigt angeordnet ist, falls eine Richtung, welche senkrecht zu sowohl einer Längenrichtung der Erstreckung, welche eine Längenrichtung der Erstreckung ist, als auch einer axialen Richtung der Kerze, die eine axiale Richtung der Zündkerze ist, orientiert bzw. ausgerichtet ist, als eine seitliche Richtung definiert ist, und Seiten, die einander in der seitlichen Richtung gegenüberliegen, als eine Y1-Seite und eine Y2-Seite definiert sind.
Die Erstreckung weist einen ersten und einen zweiten Rand auf, welche einander in der seitlichen Richtung gegenüberliegen. Der innere schrägstehende Abschnitt erstreckt sich kontinuierlich von dem ersten Rand zu dem zweiten Rand der Erstreckung.
Der innere schrägstehende Abschnitt der Masseelektrode erstreckt sich, wie vorstehend beschrieben, in der seitlichen Richtung kontinuierlich von dem ersten Rand zu dem zweiten Rand der inneren Erstreckungsoberfläche, mit anderen Worten belegt dieser die Breite der Masseelektrode vollständig. Dies resultiert in einer Vergrößerung eines Abstands, um welchen ein Startpunkt auf der Masseelektrode, an welchem ein Funken erzeugt wird, auf dem inneren schrägstehenden Abschnitt bewegt wird, wodurch eine Länge bzw. Dauer einer Zeit erhöht wird, während welcher der Funken bei einer Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs stromabwärts bewegt wird und anschließend ausgeblasen wird, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu erhöhen, was die Fähigkeit der Zündkerze, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden, verbessert. Die kontinuierliche Erstreckung des inneren schrägstehenden Abschnitts zwischen den ersten und zweiten Rändern der inneren Erstreckungsoberfläche in der seitlichen Richtung, wie vorstehend beschrieben wird, resultiert in einer Zunahme eines linearen Intervalls zwischen Startpunkten des Funkens auf der Mittelelektrode und der Masseelektrode, mit anderen Worten einer Vergrößerung eines Abstands, den der Startpunkt auf der Masseelektrode bewegt wird. Dies minimiert ein Risiko, dass der Funken früh auf die Masse abgeleitet wird, und resultiert in einer Vergrößerung einer Verlängerung des Funkens, um die Fähigkeit der Zündkerze, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden, zu steigern.
Wie aus der vorstehenden Erörterung deutlich wird, sieht diese Offenbarung eine Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung vor, welche eine gesteigerte Fähigkeit aufweist, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
In dieser Offenbarung repräsentieren bzw. stellen in Klammern stehende Zeichen eine Entsprechungsbeziehung zwischen Begriffen in den Ansprüchen und Begriffen, die bei Ausführungsformen beschrieben werden, welche später erörtert werden, dar, sind aber nicht nur auf Teile beschränkt, auf die in der Offenbarung Bezug genommen wird.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung, die nachfolgend angegeben wird, und aus den beiliegenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche allerdings nicht dazu herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen zu beschränken, sondern nur der Erläuterung und dem besseren Verständnis dienen sollten, vollständiger verstanden werden.
Es zeigt/es zeigen:

1 eine Längsschnittansicht, welche eine Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
4 eine Seitenansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 eine Draufsicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
6 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, und eine erläuternde Ansicht, welche einen anfänglichen Funken, der in der Zündkerze produziert wird, darstellt.
7 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, und eine erläuternde Ansicht, welche eine Verlängerung eines anfänglichen Funkens zu einer stromabwärtigen Seite darstellt, welche aus einer Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer resultiert.
8 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, und eine erläuternde Ansicht, welche eine Verlängerung eines Funkens darstellt, wenn ein Startpunkt des Funkens auf einer Masseelektrode zu einem stromabwärtigen Ende des inneren schrägstehenden Abschnitts der Masseelektrode bewegt wird.
9 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
10 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
11 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht, und eine erläuternde Ansicht, welche einen anfänglichen Funken, der in der Zündkerze produziert wird, darstellt.
12 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht, und eine erläuternde Ansicht, welche eine Verlängerung eines Funkens darstellt, wenn ein Startpunkt des Funkens auf einer Masseelektrode zu einem stromabwärtigen Ende des inneren schrägstehenden Abschnitts der Masseelektrode bewegt wird.
13 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
14 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
15 eine Draufsicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
16 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
17 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der vierten Ausführungsform und eine erläuternde Ansicht zum Beschreiben eines Betriebs der Zündkerze und der günstigen Vorteile, welche diese bietet, veranschaulicht.
18 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
19 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
20 eine Seitenansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
21 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
22 eine Vorderansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
23 eine Seitenansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
24 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der ersten Modifikation veranschaulicht; und
25 eine perspektivische Teilansicht, welche einen Bereich um ein oberes Ende einer Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß der zweiten Modifikation veranschaulicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Die Zündkerze 1 für eine Maschine mit interner Verbrennung gemäß einer Ausführungsform wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben werden.
Die Zündkerze 1 beinhaltet das Gehäuse (das auch als eine Metallhülle bezeichnet wird) 11, den Porzellanisolator 12, die Mittelelektrode 2 und die Masseelektrode 3, wie in den 1 bis 4 gezeigt wird. Das Gehäuse 11 weist eine hohle zylindrische Form vor. Der Porzellanisolator 12 wird innerhalb des Gehäuses 11 gehalten, wie in 1 deutlich veranschaulicht wird. Der Porzellanisolator 11 weist eine hohle zylindrische Form vor. Die Mittelelektrode 2 ist innerhalb des Porzellanisolators 12 angeordnet, wobei sich ein Kopf oder ein oberer Abschnitt nach außerhalb eines offenen Endes des Porzellanisolators 12 erstreckt. Die Masseelektrode 3 erzeugt eine Funkenstrecke (welche auch als eine Entladungsstrecke bezeichnet wird) G zwischen sich und der Mittelelektrode 2.
Die Masseelektrode 3 ist mit dem aufrechten Abschnitt 31 und der Erstreckung 32 ausgestattet, wie in den 2 bis 4 veranschaulicht wird. Der aufrechte Abschnitt 31 erstreckt sich von einem vorderen Ende des Gehäuses 11 in einer Längenrichtung der Zündkerze 1 nach außen. Die Erstreckung 32 ist von dem aufrechten Abschnitt 31 in einer radialen Richtung der Zündkerze 1 nach innen gebogen, wie in den 2 und 4 deutlich veranschaulicht wird. In dieser Offenbarung ist eine Richtung, in welcher sich die Erstreckung 32 ausgehend von dem aufrechten Abschnitt 31 erstreckt, als eine Längenrichtung X der Erstreckung definiert. Eine axiale Richtung (d. h. die Längsmittellinie) der Zündkerze 1 ist als eine axiale Richtung Z der Kerze definiert. Eine Richtung, die senkrecht zu der Längenrichtung X der Erstreckung und der axialen Richtung Z der Kerze verläuft, ist als eine seitliche Richtung Y definiert. Eine der zwei Seiten, die einander in der seitlichen Richtung Y gegenüberliegen, wird auch als die Y1-Seite bezeichnet werden, während die andere als die Y2-Seite bezeichnet werden wird. Die Erstreckung 32 weist die innere Oberfläche bzw. Innenoberfläche 321 (welche auch als eine innere Erstreckungsoberfläche bezeichnet werden wird) auf, welche dem Kopf der Mittelelektrode 2 in der axialen Richtung Z der Kerze zugewandt ist, wie in den 2 bis 4 veranschaulicht wird. Die Innenoberfläche 321 weist darauf den schrägstehenden Abschnitt 320 (welcher auch als ein schrägstehender Abschnitt der Erstreckung bezeichnet werden wird) auf, welcher von der Y1-Seite zu der Y2-Seite abwärts geneigt angeordnet ist, wie dieser in 3 betrachtet wird. In der folgenden Erörterung wird eine von zwei Seiten, die einander in der axialen Richtung Z der Kerze gegenüberliegen, als eine obere Seite bzw. Oberseite bezeichnet werden, während die andere als eine Basisseite bezeichnet werden wird. Die obere Seite ist näher an dem Kopf der Zündkerze 1 angeordnet als die Basisseite. Die innere Erstreckungsoberfläche 321 weist zwischen Rändern, die einander in der seitlichen Richtung Y (d. h. der radialen Richtung der Zündkerze 1) gegenüberliegen, eine Breite auf. Der innere schrägstehende Abschnitt 320 ist derart geformt, dass dieser sich kontinuierlich von einem (welcher untenstehend auch als ein erster Rand bezeichnet werden wird) der Ränder der inneren Erstreckungsoberfläche 321 zu dem anderen Rand (welcher untenstehend als ein zweiter Rand bezeichnet werden wird) erstreckt.
Die Struktur der Zündkerze 1 wird untenstehend ebenfalls detailliert beschrieben werden.
In dieser Offenbarung ist die axiale Richtung Z der Kerze eine Längs- bzw. Longitudinalrichtung oder Längenrichtung der Zündkerze 1. Die radiale Richtung der Zündkerze 1 wird untenstehend auch als eine radiale Richtung der Kerze bezeichnet werden. Eine der Seiten, die einander in der Längsrichtung (d. h. der Längenrichtung X der Erstreckung) der Erstreckung 32 gegenüberliegen, wird als die X1-Seite bezeichnet werden, und die andere Seite wird als die X2-Seite bezeichnet werden.
Die Zündkerze 1 wird als eine Zündvorrichtung in Maschinen mit interner Verbrennung verwendet, die zum Beispiel in Kraftfahrzeugen oder Heizkraftsystemen montiert sind. Die Zündkerze 1 weist Enden auf, die einander in der axialen Richtung Z der Kerze gegenüberliegen. Eines der Enden der Zündkerze 1 (welches auch als ein Basisende bezeichnet werden wird) ist mit einer nicht näher dargestellten Zündspule verbunden. Das andere Ende der Zündkerze 1 (welches auch als ein oberes Ende bezeichnet werden wird) ist innerhalb einer Brennkammer der Maschine mit interner Verbrennung angeordnet. Bei dieser Offenbarung wird das Basisende der Zündkerze 1, die mit der Zündspule verbunden ist, auch als eine Basisendseite bezeichnet werden, während das vordere Ende der Zündkerze 1, die innerhalb der Brennkammer angeordnet ist, auch als eine vordere Endseite bezeichnet werden wird.
Der Porzellanisolator 12 ist in dem Gehäuse 11 angeordnet und weist einen vorderen Endabschnitt, der sich außerhalb des vorderen Endes des Gehäuses 11 erstreckt, und einen Basisendabschnitt, der sich außerhalb des Basisendes des Gehäuses 11 erstreckt, auf, wie in 1 veranschaulicht wird. Der Porzellanisolator 12 weist die Mittelelektrode 2 auf, die innerhalb von dessen vorderem Ende gehalten wird.
Die Mittelelektrode 2 ist derart angeordnet, dass diese eine Mittelachse aufweist, die im Wesentlichen zu der Mittelachse der Zündkerze 1 ausgerichtet ist. Die Mittelelektrode 2 weist als Ganzes eine zylindrische Form auf.
Die Masseelektrode 3 ist mit der vorderen Endoberfläche des Gehäuses 11 verbunden. Der aufrechte Abschnitt 31 ist, wie in den 2 bis 4 deutlich veranschaulicht wird, im Querschnitt rechteckig und weist eine Länge auf, die sich in der axialen Richtung Z der Kerze erstreckt. Der aufrechte Abschnitt 31 weist in der Längenrichtung X der Erstreckung eine vorgegebene Dicke auf. Der aufrechte Abschnitt 31 weist die Verbindung 311 auf, die mechanisch an dem Gehäuse 11 angebracht ist, wie aus 4 ersichtlich ist. Genauer gesagt ist ein Basisende des aufrechten Abschnitts 31 mit dem vorderen Ende des Gehäuses 11 verbunden, um die Verbindung 311 auszubilden.
Die Erstreckung 32 erstreckt sich von dem vorderen Ende des aufrechten Abschnitts 31 in der radialen Richtung der Kerze nach innen, wie in den 2 und 4 deutlich veranschaulicht wird. Die Erstreckung 32 ist im Querschnitt rechteckig und weist eine vorgegebene Länge auf, die in der Längenrichtung X der Erstreckung orientiert ist. Die Erstreckung 32 weist in der axialen Richtung Z der Kerze eine vorgegebene Dicke auf.
Die Erstreckung 32 ist derart geformt, dass diese einen rechteckig-dreieckigen querverlaufenden Schnitt aufweist (der auch als ein rechtwinkliger dreieckiger Querschnitt bezeichnet wird), wie aus 2 ersichtlich ist. Bei dieser Ausführungsform kann die ganze Innenoberfläche 321 der Erstreckung 32 als der innere schrägstehende Abschnitt 320 geformt sein. Der innere schrägstehende Abschnitt 320 weist eine flache Oberfläche auf. Die Abmessung (d. h. die Breite) des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 ist im Wesentlichen identisch mit der der Masseelektrode 3 in der seitlichen Richtung Y, wie in den 2 und 3 veranschaulicht wird. Der innere schrägstehende Abschnitt 320 erstreckt sich zu einem Rand des Endes der Erstreckung 32 auf der X1-Seite. Mit anderen Worten fällt ein äußerer Rand des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 in der radialen Richtung (d. h. der Längenrichtung X der Erstreckung) der Zündkerze 1 mit dem der Innenoberfläche 321 in der radialen Richtung der Zündkerze 1 zusammen.
Genauer gesagt beinhaltet der Rand des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 auf der Xl-Seite den Rand E1, welcher eine Grenze zwischen dem inneren schrägstehenden Abschnitt 320 und der Endoberfläche 33 der Masseelektrode 3 (d. h. der Erstreckung 32) auf der Xl-Seite ist, wie in den 2 bis 4 deutlich veranschaulicht wird. Der Rand E1 ist, wie der innere schrägstehende Abschnitt 320, in einem vorgegeben Winkel (außer null Grad) von einer Ecke der Endoberfläche 33, die am nächsten an der Mittelelektrode 2 angeordnet ist, zu der Längenrichtung X der Erstreckung hin zu der Spitze der Zündkerze 1 in der axialen Richtung Z der Kerze geneigt angeordnet.
Wenn dieser in der Längenrichtung X der Erstreckung in 3 betrachtet wird, sind der Mittelpunkt C1 der Innenoberfläche 321 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 in der seitlichen Richtung Y (d. h. eine Mittellinie, die sich in der in der axialen Richtung Z der Kerze durch die Mitte zwischen Rändern der Breite der Erstreckung 32, die einander in der seitlichen Richtung Y gegenüberliegen, erstreckt), von dem Mittelpunkt C2 der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 in der seitlichen Richtung Y (d. h. eine Längsmittellinie der Mittelelektrode 2, die sich in der in der axialen Richtung der Zündkerze 1 erstreckt) zu der Y2-Seite versetzt. Mit anderen Worten ist die Innenoberfläche 321 von der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite versetzt, wenn diese in der Längenrichtung X der Erstreckung betrachtet wird, sodass der Mittelpunkt C1 nicht in der Längenrichtung der Zündkerze 1 von dem Mittelpunkt C2 ausgerichtet ist. Wenn dieser in der Längenrichtung X der Erstreckung in 3 betrachtet wird, liegt der Rand 390 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 (d. h. der Innenoberfläche 321) auf der Y1-Seite in Ausrichtung zu dem Rand 290 der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 auf der Y1-Seite in der axialen Richtung Z der Kerze vor. Der Rand 390 kann sich alternativ näher an dem Mittelpunkt C1 (d. h. der Y2-Seite) befinden als der Rand 290. Der Rand 290 der vorderen Endoberfläche 21, der in 3 veranschaulicht wird, ist ein Abschnitt einer Umfangsaußenecke der Mittelelektrode 2, welche sich in der Breitenrichtung der Erstreckung 32 der Masseelektrode 3 (d. h. der seitlichen Richtung Y) am weitesten nach außen von dem Mittelpunkt C1 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 weg bzw. entfernt befindet. Der innere schrägstehende Abschnitt 320 weist den Rand 390 und den Rand 395 auf, welche einander in der seitlichen Richtung Y gegenüberliegen, wie in 3 deutlich veranschaulicht wird. Der Rand 390 wird untenstehend auch als ein stromaufwärtiger Rand oder ein erster Rand bezeichnet werden, während der Rand 395 untenstehend auch als ein stromabwärtiger Rand oder ein zweiter Rand bezeichnet werden wird. Die Funkenstrecke G, in welcher Funken erzeugt werden, ist zwischen der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 und einem Endabschnitt des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 auf der Y1-Seite ausgebildet.
Die Erstreckung 32 weist die Seitenoberfläche 322 der Erstreckung auf, die eine von deren Seitenoberflächen ist, welche auf der Y1-Seite liegt, sich mit anderen Worten näher an dem Mittelpunkt C2 befindet als die andere Seitenoberfläche, wie in 3 veranschaulicht wird. Die Erstreckungs-Seitenoberfläche 322 erstreckt sich senkrecht zu der seitlichen Richtung Y.
Die Erstreckung 32 weist die äußere Erstreckungsoberfläche 323 auf, welche der inneren Erstreckungsoberfläche 321 gegenüberliegt und in der axialen Richtung Z der Kerze nach außen gewandt ist, wie in den 3 und 5 veranschaulicht wird. Die äußere Erstreckungsoberfläche 323 erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung Z der Kerze.
Die Masseelektrode 3 ist aus einer metallischen verlängerten Platte hergestellt. Die Masseelektrode 3 wird ausgebildet, indem die metallische verlängerte Platte in deren Dickenrichtung gebogen wird und anschließend ein Abschnitt der Platte geschnitten wird, um den inneren schrägstehenden Abschnitt 320 auszubilden. Noch genauer gesagt wird die Masseelektrode 3 produziert, indem ein vorgegebener Abschnitt einer Länge der metallischen Platte gebogen wird, welche in rechten Winkeln einen rechteckigen querverlaufenden Schnitt aufweist, und ein Endabschnitt der metallischen Platte derart geschnitten wird, dass dieser den inneren schrägstehenden Abschnitt 320 schneidet. Dies bildet auch den aufrechten Abschnitt 31 und die Erstreckung 32 aus, welche sich auf gegenüberliegenden Seiten der Biegung der Masseelektrode 3 befinden.
Nachdem diese auf die vorstehende Weise hergestellt wird, ist die Masseelektrode 3 an dem aufrechten Abschnitt 31 mit dem vorderen Ende des Gehäuses 11 verbunden.
Die Zündkerze 1 beinhaltet ebenfalls den Widerstand 14, der durch die elektrisch leitfähige Glasdichtung 13a innerhalb des Porzellanisolators 12 oberhalb des Basisendes der Mittelelektrode 2 angeordnet ist, wie in 1 veranschaulicht wird. Der Widerstand 14 wird ausgebildet, indem ein Gemisch aus einem Widerstandsmaterial, wie beispielsweise Kohlenstoff oder einem Keramikpulver, sowie einem Glaspulver erwärmt wird und dieses in dem Porzellanisolator 12 abgedichtet bzw. versiegelt bzw. dichtend aufgenommen wird. Der Widerstand 14 kann alternativ durch einen Kartuschenwiderstand (engl. cartridge type resistor) umgesetzt werden, der in den Porzellanisolator 12 eingesetzt wird. Die Glasdichtung 13a ist aus Kupferglas hergestellt, das ausgebildet wird, indem Kupferpulver mit Glas vermischt wird. Die Zündkerze 1 beinhaltet ebenfalls den Anschluss 15, der durch die Glasdichtung 13b oberhalb des Basisendes des Widerstands 14 angeordnet ist. Die Glasdichtung 13b ist aus Kupferglas hergestellt. Der Anschluss 15 ist zum Beispiel aus einer Eisenlegierung hergestellt.
Eine Zündvorrichtung, welche mit der Zündkerze 1 ausgestattet ist, die in einer Maschine mit interner Verbrennung montiert ist, wird untenstehend beschrieben werden.
Die Zündkerze 1 der Zündvorrichtung ist derart in der Maschine mit interner Verbrennung montiert, dass diese den inneren schrägstehenden Abschnitt 320 aufweist, welcher derart orientiert ist, dass dieser schräg weg von dem oberen Ende der Mittelelektrode 2 in einer Richtung, in welcher ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch die Funkenstrecke G strömt, steht bzw. führt, wie in 6 dargestellt ist. Mit anderen Worten ist der innere schrägstehende Abschnitt 320 in der axialen Richtung Z der Kerze weg von der Mittelelektrode 2 von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite einer Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs (welches untenstehend auch als eine Gemischströmung F bezeichnet werden wird) geneigt angeordnet. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist die Y1-Seite die stromaufwärtige Seite der Funkenstrecke G, während die Y2-Seite die stromabwärtige Seite der Funkenstrecke G ist. Sofern dies nicht anderweitig spezifiziert ist, repräsentiert bzw. stellt eine „stromaufwärtige Seite“, wie diese in dieser Offenbarung bezeichnet wird, die stromaufwärtige Seite der Gemischströmung F dar, die sich durch die Funkenstrecke G bewegt, während eine „stromabwärtige Seite“ die stromabwärtige Seite der Gemischströmung F darstellt, die sich durch die Funkenstrecke G bewegt.
Die Strömung F eines Luft-Kraftstoff-Gemischs um die Funkenstrecke G wird untenstehend unter Bezugnahme auf 6 detailliert beschrieben werden.
Die Gemischströmung F bewegt sich auf der stromaufwärtigen Seite der Funkenstrecke G in der seitlichen Richtung Y. Beim Durchtreten des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch die Funkenstrecke G bewegt sich die Gemischströmung F gleichmäßig entlang des inneren schrägstehenden Abschnitts 320. Mit anderen Worten krümmt sich die Gemischströmung F hin zu der Spitze der Zündkerze 1, das heißt weg von dem Oberteil der Mittelelektrode, oder führt schräg weg von dieser, so wie das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu der Y2-Seite fortschreitet, wenn diese durch die Funkenstrecke G hindurchtritt.
Eine Verlängerung eines Funkens S, der in der Funkenstrecke G entwickelt wird, die aus der Gemischströmung F resultiert, wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben werden.
Der Funken S wird anfänglich in der Funkenstrecke G entwickelt, wenn zwischen der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3 eine Spannung angelegt wird. Bei der anfänglichen Stufe der Funkenentladung in der Funkenstrecke G tritt zwischen dem Rand 390 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 der Masseelektrode 3 und der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 für gewöhnlich der Funken S auf, wie in 6 dargestellt wird. Dies liegt daran, dass ein elektrisches Feld sich für gewöhnlich in einem minimalen Intervall zwischen der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3 um den Rand E1 konzentriert.
Der Funken S, der anfänglich entwickelt wird, ist anschließend durch die Gemischströmung F zu der stromabwärtigen Seite (d. h. der Y2-Seite) gekrümmt oder verlängert, wie in den 7 und 8 veranschaulicht wird. Wenn diese durch die Funkenstrecke G durchtritt, führt die Gemischströmung F, wie vorstehend beschrieben, entlang des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 allmählich schräg hin zu der Spitze der Zündkerze 1, wodurch verursacht wird, dass der Funken S zu der Spitze der Zündkerze 1 vorgespannt sowie in der seitlichen Richtung Y zu der stromabwärtigen Seite verlängert ist.
Während der Funken S zu der stromabwärtigen Seite verlängert wird, wird ein Startpunkt auf der Masseelektrode 3 (welche untenstehend als ein Massestartpunkt S1 bezeichnet werden wird,) an welchem der Funken S entwickelt wird, durch die Gemischströmung F von dem Rand 290 (d. h. dem Ende des Rands E1) zu der stromabwärtigen Seite bewegt. Die Bewegung des Massestartpunkts S1 resultiert in einer Zunahme eines linearen Intervalls zwischen dem Massestartpunkt S1 und einem Startpunkt auf der Mittelelektrode 2, wie aus den 6 bis 8 ersichtlich ist. Eine Punkt-zu-Punkt-Linie zwischen dem Massestartpunkt S1 und dem Startpunkt auf der Mittelelektrode 2 ist ebenfalls schräg zu der Spitze der Zündkerze 1 verlängert. Während einer derartigen Verlängerung wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch den Funken S entzündet.
Die günstigen Vorteile, welche die Zündkerze 1 bietet, werden untenstehend beschrieben werden.
Der innere schrägstehende Abschnitt 320 der Masseelektrode 3 erstreckt sich, wie vorstehend beschrieben, in der seitlichen Richtung Y kontinuierlich von dem Rand 390 zu dem anderen Rand 395 der Innenoberfläche 321, mit anderen Worten belegt dieser die Breite der Masseelektrode 3 vollständig. Dies resultiert in einer Vergrößerung eines Abstands, um welchen der Massestartpunkt S1, an welchem der Funken S erzeugt wird, auf dem inneren schrägstehenden Abschnitt 320 bewegt wird, wodurch eine Dauer einer Zeit erhöht wird, in welcher der Funken S stromabwärts bewegt wird und anschließend ausgeblasen wird, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu erhöhen, was die Fähigkeit der Zündkerze 1, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden, verbessert. Wie vorstehend beschrieben wird, resultiert die kontinuierliche Belegung des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 zwischen den Rändern der Innenoberfläche 321 in der seitlichen Richtung Y (d. h. der Breitenrichtung der Masseelektrode 3) in einer Zunahme eines linearen Intervalls zwischen den Startpunkten auf der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3, mit anderen Worten einer Vergrößerung eines Abstands, den der Massestartpunkt S1 bewegt wird. Dies minimiert ein Risiko, dass der Funken S rasch auf die Masse abgeleitet wird, und resultiert in einer Vergrößerung einer Verlängerung des Funkens S, um die Fähigkeit der Zündkerze 1, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden, zu steigern.
Wenn dieser in der Längenrichtung X der Erstreckung betrachtet wird, ist der Mittelpunkt C1 der Breite der Innenoberfläche 321 der Masseelektrode 3, wie vorstehend beschrieben, von dem Mittelpunkt C2 des Durchmessers der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) versetzt, sodass der Rand 395 der Innenoberflächc 321, die der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) zugewandt ist, sich weiter weg von der Mittelelektrode 2 befindet, wodurch dies in einer Zunahme eines linearen Abstands zwischen den Startpunkten des Funkens S auf der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3 resultiert, um die Fähigkeit der Zündkerze 1 zu steigern, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden. Der Rand 390 der Innenoberfläche 321 befindet sich näher an der Mittelelektrode 2, sodass der Rand 390 der Innenoberfläche 321, welcher der stromaufwärtigen Seite zugewandt ist und am nächsten an dem Basisende der Zündkerze 1 in der axialen Richtung Z der Kerze liegt, sich nahe an der Mittelelektrode 2 befindet, wodurch dies in einer verringerten Größe der Funkenstrecke G resultiert, was es möglich macht, die Spannung, die erforderlich ist, um den Funken S anfänglich derart zu entwickeln, dass dieser derart gesenkt wird, um eine mechanische Abnutzung der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3 zu reduzieren.
Wie aus der vorstehenden Erörterung hervorgeht, sieht diese Ausführungsform die Zündkerze 1 vor, welche dazu in der Lage ist, die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu erleichtern.
Zweite Ausführungsform
Die 9 bis 12 veranschaulichen die Zündkerze 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, welche sich hinsichtlich einer Konfiguration der Erstreckung 32 von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Die äußere Erstreckungsoberfläche 323 der Erstreckung 32 beinhaltet den äußeren schrägstehenden Abschnitt 323a, welcher von dem Rand 380, der näher an der Mittelelektrode 2 (d. h. der stromaufwärtigen Seite) angeordnet ist, weg von der oberen Oberfläche der Mittelelektrode 2 hin zu dem Rand 385, der näher an der stromabwärtigen Seite angeordnet ist, geneigt angeordnet ist, wie in den 9 und 10 veranschaulicht wird. Der äußere schrägstehende Abschnitt 323a weist eine ebene Form vor und erstreckt sich parallel zu dem inneren schrägstehenden Abschnitt 320. Der äußere schrägstehende Abschnitt 323a erstreckt sich von dem stromaufwärtigen Rand 380 der äußeren Erstreckungsoberfläche 323, aber weist den stromabwärtigen Rand 385 auf, der sich etwas näher an der Y1-Seite (d. h. der stromaufwärtigen Seite) befindet als der Rand 395 der äußeren Erstreckungsoberfläche 323, wie in 10 deutlich veranschaulicht wird. Es ist zu beachten, dass der Rand 395 mit stromabwärtigen Rändern der inneren Erstreckungsoberfläche 320 und dem äußeren Erstreckungsabschnitt 323a zusammenfällt.
Die Masseelektrode 3 ist aus einer metallischen verlängerten Platte hergestellt. Die Masseelektrode 3 wird ausgebildet, indem die metallische verlängerte Platte in deren Dickenrichtung gebogen wird und anschließend gegenüberliegende Abschnitte der Platte geschnitten werden, um den inneren schrägstehenden Abschnitt 320 und den äußeren schrägstehenden Abschnitt 323a auszubilden.
Die Strömung F eines Luft-Kraftstoff-Gemischs um die Funkenstrecke G wird untenstehend unter Bezugnahme auf 11 detailliert beschrieben werden.
Die Gemischströmung F bewegt sich auf der stromaufwärtigen Seite der Funkenstrecke G in der seitlichen Richtung Y. Beim Durchtreten des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch die Funkenstrecke G bewegt sich die Gemischströmung F gleichmäßig entlang des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 und des äußeren schrägstehenden Abschnitts 323a. Mit anderen Worten krümmt sich die Gemischströmung F in der Form einer Gemischströmung F1 hin zu der Spitze der Zündkerze 1 oder führt schräg zu dieser hin, das heißt weg von dem Oberteil der Mittelelektrode, so wie das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) fortschreitet, wenn diese durch die Funkenstrecke G hindurchtritt. Zusätzlich produziert der äußere schrägstehende Abschnitt 323a eine Gemischströmung Fl, welche sich hin zu der Spitze der Zündkerze 1 krümmt oder schräg zu dieser führt, das heißt weg von dem Oberteil der Mittelelektrode, so wie das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu der Y2-Seite fortschreitet. Kurz gesagt dient die Erstreckung 32 der Masseelektrode 3 dazu, die Gemischströmung F, die stromaufwärts der Funkenstrecke G vorliegt, in zwei Ströme zu teilen: die Gemischströmung F1 und die Gemischströmung F2, und diese schräg stromabwärts weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 zu leiten.
Andere Anordnungen oder Betriebe der Zündkerze 1 sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform, deren detaillierte Erläuterung hier weggelassen wird.
Bei der zweiten Ausführungsform und den folgenden Ausführungsformen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen, wie diese bei der ersten Ausführungsform eingesetzt werden, die gleichen Teile, sofern dies nicht anderweitig spezifiziert ist.
Die äußere Erstreckungsoberfläche 323 ist, wie vorstehend beschrieben, mit dem äußeren schrägstehenden Abschnitt 323a ausgestattet, welcher weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 von dem stromaufwärtigen Rand 380 zu dem stromabwärtigen Rand 385 geneigt angeordnet ist. Die erleichtert es, einen Strom eines Luft-Kraftstoff-Gemischs durch die Funkenstrecke G zu dem Oberteil der Zündkerze 1 zu führen. Dies bewirkt, dass der Funken S derart stromabwärts weiter weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 verlängert wird, wodurch ein Risiko, dass Wärme einer Flamme, wie diese durch eine Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch den Funken S erzeugt wird, der durch den Maschinenkopf absorbiert wird, minimiert wird, um ein Wachstum der Flamme zu erleichtern, wie in 12 dargestellt wird.
Andere günstige Vorteile, welche die Zündkerze 1 der zweiten Ausführungsform bietet, sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Die 13 bis 15 veranschaulichen die Zündkerze 1 gemäß der dritten Ausführungsform, welche sich hinsichtlich einer Struktur der Masseelektrode 3 von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Wenn dieser in 14 in der Längenrichtung X der Erstreckung betrachtet wird, ist der innere schrägstehende Abschnitt 320 von der Verbindung 311 der Masseelektrode 3 in der seitlichen Richtung Y versetzt. Mit anderen Worten befindet sich der innere schrägstehende Abschnitt 320 in der axialen Richtung Z der Kerze nicht in Ausrichtung zu der Verbindung 311 der Masseelektrode 3.
Die Verbindung 311 des aufrechten Abschnitts 31 weist eine Endoberfläche auf, die ganz an der Endoberfläche des Gehäuses 11 angebracht ist, wie in 15 veranschaulicht wird.
Der aufrechte Abschnitt 31 der Masseelektrode 3 ist von der Verbindung 311 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) geneigt angeordnet, wie in den 13 bis 15 deutlich veranschaulicht wird. Mit anderen Worten ist der aufrechte Abschnitt 31 stromabwärts in einem vorgegebenen Winkel zu der Längsmittellinie (d. h. der Länge) der Zündkerze 1 geneigt angeordnet. Die Erstreckung 32 weist eine Länge auf, die sich parallel zu einer Richtung erstreckt, in welcher die Verbindung 311 der Masseelektrode 3 und die Mittelelektrode 2 zueinander benachbart angeordnet sind, wie in 15 veranschaulicht wird. Der stromaufwärtige Rand 390 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 ist von dem stromaufwärtigen Rand 290 der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) versetzt, wie aus 14 ersichtlich ist.
Andere Anordnungen sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform.
Wenn diese in der Längenrichtung X der Erstreckung betrachtet wird, ist die Verbindung 311 von dem inneren schrägstehenden Abschnitt 320 in der seitlichen Richtung Y versetzt. Wenn dieser mit anderen Worten in der Längenrichtung X der Erstreckung betrachtet wird, ist der Mittelpunkt C1 der Breite der inneren Erstreckungsoberfläche 321 der Masseelektrode 3 von dem Mittelpunkt C2 des Durchmessers der vorderen Endoberfläche 21 der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) versetzt, wie in 3 veranschaulicht wird, aber dies ermöglicht es, die Stelle der Verbindung 311 nach Bedarf zu verändern. Zum Beispiel kann die Verbindung 311 derart gestaltet sein, dass diese eine Oberfläche aufweist, die ganz der vorderen Endoberfläche des Gehäuses 11 zugewandt ist, wodurch ein erforderlicher Grad an Festigkeit der Verbindung zwischen der Masseelektrode 3 und dem Gehäuse 11 sichergestellt wird, wie in 14 veranschaulicht wird.
Die Zündkerze 1 dieser Ausführungsform bietet im Wesentlichen die gleichen anderen günstigen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
Die 16 und 17 veranschaulichen die Zündkerze 1 gemäß der vierten Ausführungsform, welche sich hinsichtlich einer Konfiguration der Masseelektrode 3 von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Die Masseelektrode 3 weist einen querverlaufenden Schnitt auf, deren Form über eine Länge der Masseelektrode 3 unverändert bleibt, wie aus 16 ersichtlich ist. Genauer gesagt weist die Masseelektrode 3 einen rechtwinkligen dreieckigen Querschnitt auf, der in einer Richtung vorgenommen worden ist, die senkrecht zu der Länge der Masseelektrode 3 verläuft. Die Masseelektrode 3 weist eine Oberfläche auf, welche eine Hypotenuse des rechtwinkligen dreieckigen Querschnitts definiert und einen Abschnitt des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 ausbildet. Eine derartige Oberfläche ist ebenmäßig (nicht schräg) und erstreckt sich ganz zwischen Enden der Länge der Masseelektrode 3.
Der innere schrägstehende Abschnitt 320 ist, wie bei der ersten Ausführungsform, derart geformt, dass dieser von dem stromaufwärtigen Rand 390 weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 zu dem stromabwärtigen Rand 395 geneigt angeordnet ist. Die Erstreckungs-Seitenoberfläche 322 erstreckt sich senkrecht zu der seitlichen Richtung Y. Die äußere Erstreckungsoberfläche 323 erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung Z der Kerze.
Die Masseelektrode 3 wird hergestellt, indem eine metallische verlängerte Platte in deren Dickenrichtung gebogen wird. Die metallische verlängerte Platte weist einen rechtwinkligen dreieckigen Querschnitt auf. Die Masseelektrode 3 ist gebogen, um die Erstreckung 32 in der vorstehend beschriebenen Richtung zu orientieren, und ist mit dem Gehäuse 11 verbunden.
Andere Anordnungen sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform.
Die Konfiguration der Masseelektrode 3 verbessert deren Produktivität (d. h. die Zündkerze 1).
Die Konfiguration der Masseelektrode 3 (d. h. die Erstreckung 32) stellt einen vergrößerten Abstand bzw. Strecke sicher, den der Startpunkt eines Funkens sich auf der Masseelektrode 3 bewegt, selbst wenn die Gemischströmung F durch die Funkenstrecke G durchtritt, wie in 17 veranschaulicht wird, und die Breite der Erstreckung 32 diagonal hin zu der X2-Seite in der Längenrichtung X der Erstreckung kreuzt. Die Oberfläche der Masseelektrode 3, welche die Hypotenuse des rechtwinkligen dreieckigen Querschnitts der Masseelektrode 3 definiert, ist, wie vorstehend beschrieben wird, ebenmäßig und erstreckt sich ganz zwischen Enden der Länge der Masseelektrode 3 ohne Ecken, sodass der Startpunkt eines Funkens auf der Masseelektrode 3 durch die Gemischströmung F entlang eines Pfads bewegt werden kann, wie durch eine unterbrochene Linie BL in 17 angegeben wird. Dies erleichtert die Bewegung des Startpunkts des Funkens auf der Masseelektrode 3, wodurch dies in einer Zunahme der Zeit resultiert, die es dauert, dass der Funken stromabwärts getragen und anschließend abgeblasen wird und ebenfalls in einer Zunahme eines linearen Abstands zwischen den Startpunkten auf der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3 resultiert. Dies steigert die Fähigkeit der Zündkerze 1, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
Die Zündkerze 1 dieser Ausführungsform bietet im Wesentlichen die gleichen anderen günstigen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform.
Fünfte Ausführungsform
Die 18 bis 20 veranschaulichen die Zündkerze 1 gemäß der fünften Ausführungsform, welche hinsichtlich einer Struktur im Wesentlichen identisch mit der bei der ersten Ausführungsform ist, aber den inneren schrägstehenden Abschnitt 320 aufweist, der mit dem konvexen Abschnitt 34 ausgestattet ist, der zu dem Oberteil der Mittelelektrode 2 hervorsteht.
Der konvexe Abschnitt 34 weist eine Länge auf, die sich in der seitlichen Richtung Y kontinuierlich von dem stromaufwärtigen Rand 390 zu dem stromabwärtigen Rand 395 der inneren Erstreckungsoberfläche 321 erstreckt, wie in 19 veranschaulicht wird. Der konvexe Abschnitt 34 ist aus einem rechteckigen verlängerten Stab hergestellt, der sich in einer Richtung erstreckt, in welcher der innere schrägstehende Abschnitt 320 geneigt angeordnet ist, wie in den 18 bis 20 deutlich veranschaulicht wird. Der konvexe Abschnitt 34 weist eine Oberfläche auf, welche der Mittelelektrode 2 zugewandt ist und die Ränder E2 aufweist. Die Ränder E2 definieren deren Breite und liegen einander in der Längenrichtung X der Erstreckung gegenüber. Die Ränder E2 sind weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) geneigt angeordnet. Der konvexe Abschnitt 34 befindet sich im Wesentlichen in der Mitte der Breite der inneren Erstreckungsoberfläche 321 in der Längenrichtung X der Erstreckung, wie aus den 18 und 20 ersichtlich ist.
Der konvexe Abschnitt 34 kann aus einem Material hergestellt sein, das sich von dem der Masseelektrode 3 unterscheidet. Die Masseelektrode 3 ist zum Beispiel aus einer Ni-Legierung hergestellt, die hauptsächlich Nickel enthält. Der konvexe Abschnitt 34 ist aus einem Edelmetall wie beispielsweise Ir oder Pt hergestellt. Der konvexe Abschnitt 34 ist an das Material der Masseelektrode 3 geschweißt.
Andere Anordnungen sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform.
Der konvexe Abschnitt 34 erleichtert eine Konzentration eines elektrischen Felds um die Ränder E2, wodurch die Stabilität einer Bewegung des Massestartpunkts S1 des Funkens S sichergestellt wird, wodurch dies in einer Zunahme der Zeit resultiert, die es dauert, dass der Funken S stromabwärts getragen und anschließend abgeblasen wird und resultiert ebenfalls in einer Zunahme eines linearen Abstands zwischen den Startpunkten auf der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3. Dies steigert die Fähigkeit der Zündkerze 1, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
Die Verwendung des Edelmetalls mit hoher Steifigkeit als Material des konvexen Abschnitts 34 minimiert dessen mechanische Abnutzung.
Die Zündkerze 1 dieser Ausführungsform bietet im Wesentlichen die gleichen anderen günstigen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform.
Sechste Ausführungsform
Die 21 bis 23 veranschaulichen die Zündkerze 1 gemäß der sechsten Ausführungsform, welche hinsichtlich einer Struktur grundsätzlich identisch mit der bei der ersten Ausführungsform ist, aber die Nut 35 aufweist, die in dem inneren schrägstehenden Abschnitt 320 ausgebildet ist. Die Nut 35 wird weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 ausgehöhlt. In 22 wird der Boden der Nut 35 durch eine gestrichelte Linie angegeben.
Die Nut 35 erstreckt sich in der seitlichen Richtung Y kontinuierlich von dem stromaufwärtigen Rand 390 zu dem stromabwärtigen Rand 395 der inneren Erstreckungsoberfläche 321, wie in 21 veranschaulicht wird. Die Nut 35 weist eine vorgegebene Länge auf, die in einer Längenrichtung des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 orientiert ist. Die Nut 35 weist Öffnungen auf, die an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Rändern 390 und 395 des inneren schrägstehenden Abschnitts 320 liegen. Die Nut 35 weist Seitenwände mit Rändern E3 auf, welche bündig an der inneren Erstreckungsoberfläche 321 anliegen und in der axialen Richtung Z der Kerze dem Oberteil der Mittelelektrode 2 zugewandt sind. Die Ränder E3 liegen einander in der Längenrichtung X der Erstreckung gegenüber. Die Ränder E3 sind weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 zu der Y2-Seite (d. h. der stromabwärtigen Seite) geneigt angeordnet.
Andere Anordnungen sind identisch mit denen bei der ersten Ausführungsform.
Die Nut 35 dient dazu, eine Konzentration eines elektrischen Felds um die Ränder E3 zu erleichtern, wodurch die Stabilität einer Bewegung des Massestartpunkts S1 des Funkens S sichergestellt wird, wodurch dies in einer Zunahme der Zeit resultiert, die es dauert, dass der Funken S stromabwärts getragen und anschließend abgeblasen wird und resultiert ebenfalls in einer Zunahme eines linearen Abstands zwischen den Startpunkten auf der Mittelelektrode 2 und der Masseelektrode 3. Dies steigert die Fähigkeit der Zündkerze 1, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
Die Zündkerze 1 dieser Ausführungsform bietet im Wesentlichen die gleichen anderen günstigen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um deren besseres Verständnis zu erleichtern, sollte festgehalten werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen ausgeführt werden kann, ohne sich von dem Prinzip der Erfindung zu entfernen. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass diese alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen an den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, welche ausgeführt werden können, ohne sich von dem Prinzip der Erfindung zu entfernen, wie in den anliegenden Ansprüchen dargelegt wird.
Der innere schrägstehende Abschnitt 320 kann bei jeder Ausführungsform beispielsweise in der Form einer konkaven Krümmung ausgebildet sein, wie in 24 veranschaulicht wird, die weg von dem Oberteil der Mittelelektrode 2 oder einer konvexen Krümmung ausgehöhlt ist, wie in 25 veranschaulicht wird, wobei diese sich hin zu dem Oberteil der Mittelelektrode 2 wölbt. Auf ähnliche Weise kann der äußere schrägstehende Abschnitt 323a bei der zweiten Ausführungsform gekrümmt sein.

Claims

Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung, aufweisend: ein hohles zylindrisches Gehäuse (11); einen hohlen zylindrischen Porzellanisolator (12), welcher innerhalb des Gehäuses gehalten ist; eine Mittelelektrode (2), welche innerhalb des Porzellanisolators gehalten ist, wobei deren oberer Abschnitt nach außerhalb des Porzellanisolators hervorsteht; und eine Masseelektrode (3), welche eine Funkenstrecke (G) zwischen sich und der Mittelelektrode definiert, wobei die Masseelektrode einen aufrechten Abschnitt (31), welcher sich von einem vorderen Ende des Gehäuses zu einer Vorderseite der Zündkerze erstreckt, und eine Erstreckung (32), welche von dem aufrechten Abschnitt in einer radialen Richtung der Zündkerze nach innen gebogen ist, beinhaltet, wobei die Erstreckung einen inneren schrägstehenden Abschnitt (320) aufweist, welcher der Mittelelektrode zugewandt angeordnet ist und von der Y1-Seite zu der Y2-Seite weg von der Mittelelektrode geneigt angeordnet ist, falls eine Richtung, welche senkrecht zu sowohl einer Längenrichtung (X) der Erstreckung, welche eine Längenrichtung der Erstreckung ist, als auch einer axialen Richtung (Z) der Kerze, welche eine axiale Richtung der Zündkerze ist, orientiert ist, als eine seitliche Richtung (Y) definiert ist, und Seiten, die einander in der seitlichen Richtung gegenüberliegen, als eine Y1-Seite und eine Y2-Seite definiert sind, und wobei die Erstreckung einen ersten und einen zweiten Rand aufweist, welche einander in der seitlichen Richtung gegenüberliegen, und der innere schrägstehende Abschnitt sich kontinuierlich von dem ersten Rand zu dem zweiten Rand der Erstreckung erstreckt.
Zündkerze gemäß Anspruch 1, wobei die Erstreckung ebenfalls eine innere Erstreckungsoberfläche (321) und eine äußere Erstreckungsoberfläche (323) aufweist, welche der inneren Erstreckungsoberfläche gegenüberliegt und sich weiter weg von der Mittelelektrode befindet, wobei die äußere Erstreckungsoberfläche einen äußeren schrägstehenden Abschnitt (323a) beinhaltet, der von der Y1-Seite zu der Y2-Seite weg von der Mittelelektrode geneigt angeordnet ist.
Zündkerze gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Mittelpunkt (C1) der inneren Erstreckungsoberfläche in der seitlichen Richtung von einem Mittelpunkt (C2) einer vorderen Endoberfläche (21) der Mittelelektrode in der seitlichen Richtung zu der Y2-Seite versetzt ist, wenn dieser in der Längenrichtung der Erstreckung betrachtet wird.
Zündkerze gemäß Anspruch 3, wobei eine Verbindung (311), die ein Abschnitt des aufrechten Abschnitts ist, welcher an dem Gehäuse gesichert ist, von dem inneren schrägstehenden Abschnitt in der seitlichen Richtung versetzt ist.
Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Masseelektrode eine Länge und einen querverlaufenden Schnitt aufweist, deren Form über die Länge unverändert bleibt.