-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze.
-
Eine Zündkerze, die eine Mittelelektrode, einen um die Mittelelektrode angeordneten röhrenförmigen Isolator und eine um den Isolator angeordnete röhrenförmige Metallhülse aufweist, ist als eine Zündkerze bekannt, die für eine Brennkraftmaschine, wie etwa einen Benzinmotor, verwendet wird (siehe beispielsweise PTL 1). Bei einer Zündkerze sind die Mittelelektrode und die Metallhülse voneinander durch den zwischen diesen angeordneten Isolator isoliert.
-
Zitierungsliste:
-
Patentliteratur:
-
PTL 1: Publikation der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2005-285551
-
Im Allgemeinen ist eine Zündkerze an einem Motorkopf befestigt und zündet Verbrennungsgas in einem Motor. Die Zündkerze ist deshalb kontinuierlich Schlägen und Vibrationen ausgesetzt, die durch Explosionen in dem Motor verursacht werden, und insbesondere ein vorderer Endbereich der Zündkerze ist aufgrund der Explosionen starker Hitze ausgesetzt. Aufgrund der Schläge und Vibrationen kann ein Bruch des Isolators auftreten. Da ferner um den Isolator herum angeordnete Elemente sich aufgrund der großen Hitze thermisch ausdehnen, ist der Isolator Druckspannungen ausgesetzt, weshalb ein Bruch des Isolators auftreten kann. Wenn ein Bruch des Isolators auftritt, kann die Isolationsfähigkeit des Isolators abnehmen. Es ist deshalb wünschenswert, eine Technologie zu entwickeln, die das Auftreten von Brüchen des Isolators unterdrückt.
-
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das obige Problem zu lösen, und sie kann nach dem folgenden Aspekt realisiert werden.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zündkerze bereitgestellt. Die Zündkerze umfasst: einen Isolator, in welchem ein erstes Durchgangsloch in Richtung einer Axiallinie ausgebildet ist, wobei der Isolator einen Haltebereich aufweist, der einen Außendurchmesser hat, der in Richtung der Axiallinie zu einer Vorderseite hin abnimmt; und eine Metallhülse, in welcher ein zweites Durchgangsloch in Richtung der Axiallinie ausgebildet ist, wobei die Metallhülse den Isolator in einem Zustand hält, in dem der Haltebereich durch einen gestuften Bereich über eine Dichtung gehalten wird. Das zweite Durchgangsloch kann in dem gestuften Bereich einen Innendurchmesser aufweisen, der in Richtung der Axiallinie hin zu der Vorderseite abnimmt. Ein Vorderende des Isolators kann in Richtung der Axiallinie bezüglich einem Vorderende der Metallhülse auf der rückwärtigen Seite angeordnet sein.
-
In einem die Axiallinie enthaltenden Schnitt kann der Haltebereich einen geradlinigen Bereich umfassen, der einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung der Axiallinie zu der Vorderseite hin mit einer konstanten Rate abnimmt. In dem die Axiallinie enthaltenden Schnitt kann der Haltebereich ferner einen gekrümmten Bereich, der an ein Vorderende des geradlinigen Bereichs anschließt und einen Außendurchmesser hat, der in Richtung der Axiallinie hin zur Vorderseite abnimmt. Der Außendurchmesser desgekrümmten Bereichs kann einen Krümmungsradius von 0,05 mm oder mehr und 0,30 mm oder weniger aufweisen.
-
Bei der Zündkerze, bei der der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs 0,05 mm oder mehr beträgt, kann die Konzentration von Spannungen an einem bestimmten Teil des Isolators unterdrückt werden, weshalb ein Bruch des Isolators selbst dann unterdrückt werden kann, wenn der Isolator Vibrationen oder Schlägen ausgesetzt ist.
-
Bei der Zündkerze, bei der der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs 0,30 mm oder kleiner ist, kann ferner ein ausreichender Spalt zwischen dem Isolator und der Metallhülse an der Vorderseite relativ zu dem gekrümmten Bereich bereitgestellt werden. Bei einer Zündkerze mit einem solchen Spalt kann deshalb ein Brechen des Isolators aufgrund von Spannungskonzentration von der Dichtung auf den Isolator selbst dann unterdrückt werden, wenn die Temperatur der Metallhülse und der Dichtung groß wird und die Metallhülse und die Dichtung sich ausdehnen.
-
Der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs kann auch 0,05 mm oder mehr und 0,20 mm oder weniger betragen. Da hierbei auf der Vorderseite des gekrümmten Bereichs ein ausreichender Spalt zwischen dem Isolator und der Metallhülse bereitgestellt ist, kann ein Brechen des Isolators aufgrund von Spannungskonzentration von der Dichtung auf den Isolator besser unterdrückt werden.
-
Der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs kann auch 0,05 mm oder mehr und 0,10 mm oder weniger betragen. Da hierbei auf der Vorderseite des gekrümmten Bereichs ein noch ausreichenderer Spalt zwischen dem Isolator und der Metallhülse bereitgestellt ist, kann ein Brechen des Isolators aufgrund von Spannungskonzentration von der Dichtung auf den Isolator noch weiter unterdrückt werden.
-
Die vorliegende Erfindung kann unter verschiedenen Aspekten realisiert werden, beispielsweise als ein Motorkopf, an dem die Zündkerze angebracht ist.
-
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben:
- 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Zündkerze;
- 2 ist eine schematische Schnittansicht eines Bereichs um einen gestuften Bereich herum;
- 3 ist ein Graph, der das Ergebnis eines Vibrationstests zeigt;
- 4 ist ein Graph, der ein Ergebnis eines Tests mit thermischen Zyklen zeigt; und
- 5 ist ein Graph, der ein Ergebnis eines Schlagtests zeigt.
-
1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Zündkerze 100. 1 zeigt die äußere Gestalt der Zündkerze 100 auf der rechten Seite und die Querschnittsgestalt der Zündkerze 100 auf der linken Seite der Figur, wobei eine Axiallinie CA, die die Achse der Zündkerze 100 ist, eine Grenze bildet. In der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird die untere Seite in 1 als die „Vorderseite“ der Zündkerze 100 bezeichnet werden, und die obere Seite in 1 wird als die „Rückseite“ der Zündkerze 100 bezeichnet.
-
Die Zündkerze 100 umfasst einen Isolator 10, in dem ein erstes Durchgangsloch 12 in Richtung der Axiallinie CA ausgebildet ist, eine Mittelelektrode 20, die in dem ersten Durchgangsloch 12 angeordnet ist, eine Metallhülse 50, die um den Isolator 10 herum angeordnet ist und eine röhrenförmige Gestalt aufweist, und eine Masseelektrode 30, die ein Basisende 32 aufweist, das an der Metallhülse 50 befestigt ist. Die Achse der Zündkerze 100 ist gleich der Axiallinie des Isolators 10.
-
Der Isolator 10 ist ein keramischer Isolator, der durch Brennen von Keramikmaterialien, wie etwa Aluminiumoxid, hergestellt ist. Der Isolator 10 ist ein Element, das innerhalb der Metallhülse 50 angeordnet ist und in dem das erste Durchgangsloch 12 im Zentrum desselben ausgebildet ist. Das erste Durchgangsloch 12 nimmt einen Teil der Mittelelektrode 20 in einen vorderen Bereich desselben auf, und es nimmt einen Teil eines metallischen Anschlusses 40 in einem hinteren Bereich desselben auf.
-
Ein zentraler Rumpfbereich 19 mit einem großen Außendurchmesser ist in Axialrichtung in der Mitte des Isolators 10 ausgebildet. Ein hinterer Rumpfbereich 18 mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der des zentralen Rumpfbereichs 19, ist an der Rückseite des zentralen Rumpfbereichs 19 ausgebildet. Ein vorderer Rumpfbereich 17 mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der des hinteren Rumpfbereichs 18 ist an der Vorderseite des zentralen Rumpfbereichs 19 ausgebildet. Ein Haltebereich 15, der einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung der Axiallinie CA zu der Vorderseite hin abnimmt, ist ferner an der Vorderseite des vorderen Rumpfbereichs 17 ausgebildet. Der Haltebereich 15 wird nachfolgend im Detail beschrieben. Ein Beinbereich 13, der einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung der Axiallinie CA langsamer abnimmt als der des Haltebereichs 15, ist an der Vorderseite des Haltebereichs 15 ausgebildet. Das vordere Ende des Isolators 10 ist in Richtung der Axiallinie CA bezüglich dem Vorderende der Metallhülse 50 auf der rückwärtigen Seite angeordnet.
-
Die Mittelelektrode 20 ist ein stabförmiges Element, das ein Elektrodenelement 21 und einen Kern 22 umfasst, der in das Elektrodenelement 21 eingebettet ist und eine höhere thermische Leitfähigkeit als das Elektrodenelement 21 aufweist. Das Elektrodenelement 21 ist aus einer Nickellegierung gebildet, die Nickel als die Hauptkomponente aufweist. Der Kern 22 ist aus Kupfer oder einer Legierung gebildet, die Kupfer als die Hauptkomponente enthält. Eine Edelmetallspitze, die aus beispielsweise einer Iridiumlegierung gefertigt ist, kann an dem Vorderende der Mittelelektrode 20 angebracht sein.
-
Ein Flanschbereich 23, der radial nach außen vorsteht, ist nahe dem hinteren Ende der Mittelelektrode 20 ausgebildet. Der Flanschbereich 23 steht mit einem Stufenbereich 14 des axialen Lochs in Kontakt, welcher sich in dem ersten Durchgangsloch 12 des Isolators 10 von der Rückseite her radial nach Innen erstreckt, und positioniert die Mittelelektrode 20 in dem Isolator 10. Die Mittelelektrode 20 ist mit dem Metallanschluss 40 über ein Dichtelement 64 und einen keramischen Widerstand 63 an der Rückseite der Mittelelektrode 20 verbunden.
-
Das Basisende 32 der Masseelektrode 30 ist an einer Endfläche 57 der Metallhülse 50 befestigt. Die Masseelektrode 30 umfasst einen Basisbereich 36, der sich von dem Basisende 32 hin zu der Vorderseite erstreckt, einen zugewandten Bereich 33, der eine zugewandte Fläche S1 aufweist, die der Mittelelektrode 20 zugewandt ist, und einen gebogenen Bereich 38, der den Basisbereich 36 und den zugewandten Bereich 33 verbindet und eine gebogene Gestalt aufweist. Die Masseelektrode 30 ist aus Nickel als eine Hauptkomponente gefertigt. Die Masseelektrode 30 weist an der zugewandten Fläche S1 einen Chip 31 auf.
-
Die Metallhülse 50 ist ein röhrenförmiges Metallelement, in dem ein zweites Durchgangsloch 26 entlang der Richtung der Axiallinie CA ausgebildet ist. Die Metallhülse 50 hält den Isolator 10 in dem zweiten Durchgangsloch 26. Genauer gesagt, umgibt die Metallhülse 50 einen Teil des Isolators 10, der sich von einem Teil des hinteren Rumpfbereichs 18 zu dem Beinbereich 13 hin erstreckt und hält diesen. Die Metallhülse 50 ist beispielsweise aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt gefertigt, und die gesamte Metallhülse 50 ist mit Nickel, Zink oder dergleichen beschich tet.
-
Die Metallhülse 50 umfasst, von hinten her gesehen, nacheinander einen Werkzeugangriffsbereich 51, einen Dichtungsbereich 54 und einen Anbringungsgewindebereich 52. Zum Anbringen der Zündkerze 100 an einem Motorkopf 90 kann ein Werkzeug auf den Werkzeugangriffsbereich 51 aufgesetzt werden. Der Anbringungsschraubbereich 52 ist ein Bereich der Metallhülse 50, der ein Außengewinde aufweist, das sich über den gesamten Außenumfang der Metallhülse erstreckt und der in ein Anbringungsschraubloch 93 des Motorkopfes 90 geschraubt ist. Der Dichtungsbereich 54 ist ein flanschförmiger Bereich an dem Basisende des Anbringungsschraubbereichs 52. Eine ringförmige Dichtung 65, die durch Biegen eines Plattenelements gebildet ist, ist in den Raum zwischen dem Dichtungsbereich 54 und dem Motorkopf 90 eingepasst. Die Endfläche 57 an dem Vorderende der Metallhülse 50 weist eine ringförmige Gestalt auf. Von dem Zentrum der Endfläche 57 stehen das Vorderende des Beinbereichs 13 des Isolators 10 und das Vorderende der Mittelelektrode 20 vor.
-
Ein Krimpbereich 53, der eine kleine Dicke aufweist, ist an der Rückseite bezüglich des Werkzeugangriffsbereichs 51 der Metallhülse 50 angeordnet. Ein Kompressionsdeformationsbereich 58, der eine kleine Dicke wie der Krimpbereich 53 hat, ist zwischen dem Dichtelement 54 und dem Werkzeugangriffsbereich 51 ausgebildet. Ringelemente 66 und 67, welche jeweils eine ringförmige Gestalt aufweisen, sind zwischen der Innenfläche der Metallhülse 50 und der Außenfläche des hinteren Rumpfbereichs 18 des Isolators 10 in einem Bereich zwischen dem Werkzeugangriffsbereich 51 und dem Krimpbereich 53 angeordnet. Ferner ist der Raum zwischen den Ringelementen 66 und 67 mit Talkpulver 69 gefüllt. Wenn die Zündkerze 100 hergestellt wird, wird der Krimpbereich 53 nach vorne gepresst, so dass er sich nach Innen biegt, wodurch der Kompressionsdeformationsbereich 58 kompressiv deformiert wird. Aufgrund der kompressiven Deformation des Kompressionsdeformationsbereichs 58 wird der Isolator 10 in der Metallhülse 50 hin zur Vorderseite gepresst, und zwar über die Ringelemente 66 und 67 und den Talk 69. Durch das Pressen wird der Talk 69 in Richtung entlang der Axiallinie CA gepresst, wodurch die Gasdichtheit in der Metallhülse 50 erhöht wird.
-
Die Metallhülse 50 weist einen gestuften Bereich 56 auf, der einen Innendurchmesser aufweist, der in dem zweiten Durchgangsloch 26 in Richtung der Axiallinie CA zur Vorderseite hin abnimmt.
-
2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Bereich nahe des gestuften Bereichs 56 zeigt. Der in 2 gezeigte Querschnitt ist ein Querschnitt, der die Axiallinie CA enthält, wie dies auch auf der linken Seite in 1 der Fall ist. Eine Dichtung 68, die eine ringförmige Gestalt aufweist, ist zwischen dem Haltebereich 15 und dem gestuften Bereich 56 angeordnet. Die Metallhülse 50 hält den Isolator 10 in einem Zustand, in dem der Haltebereich 15 durch den gestuften Bereich 56 über die Dichtung 68 gehalten ist. Die Dichtung 68 ist ein Element, das die Gasdichtheit zwischen der Metallhülse 50 und dem Isolator 10 aufrecht erhält und die Leckage von Verbrennungsgas verhindert. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Schicht-Dichtung als Dichtung verwendet.
-
In dem in 2 gezeigten, die Axiallinie CA enthaltenden Schnitt umfasst der Haltebereich 15 einen geradlinigen Bereich SL und einen gekrümmten Bereich CL. In dem die Axiallinie CA enthaltenden Schnitt ist der geradlinige Bereich SL ein Bereich, der einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung der Axiallinie CA zur Vorderseite hin mit einer konstanten Rate abnimmt.
-
Der gekrümmte Bereich CL ist ein an das Vorderende des geradlinigen Bereichs SL anschließender Bereich. In der vorliegenden Ausführungsform liegt das hintere Ende des gekrümmten Bereichs CL bezüglich dem Vorderende des gestuften Bereichs 56 auf der rückwärtigen Seite und bezüglich dem hinteren Ende des gestuften Bereichs 56 auf der vorderen Seite in Richtung der Axiallinie CA. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das hintere Ende des gekrümmten Bereichs CL in Radialrichtung innerhalb des Vorderendes des gestuften Bereichs 56 angeordnet.
-
Der gekrümmte Bereich CL ist ein Bereich, der einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung der Axiallinie CA hin zur Vorderseite auf eine solche Weise abnimmt, dass der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs CL in dem die Axiallinie CA enthaltenden Schnitt 0,05°mm oder größer und 0,30°mm oder kleiner ist. Der Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Bereichs CL ist bezüglich des Isolators 10 auf Seiten der Metallhülse 50 angeordnet. Das bedeutet, dass der gekrümmte Bereich CL ein Bereich ist, in dem eine Oberfläche des Isolators 10, gesehen in dem die Axiallinie CA enthaltenden Schnitt, konkav gekrümmt ist. In der vorliegenden Beschreibung wird angenommen, dass der Krümmungsradius ein Wert ist, der unter Verwendung einer Krümmungsmessungsschablone an einem Bild des gekrümmten Bereichs CL gemessen wird, welches durch Emittieren von Licht in eine Richtung senkrecht zu der Axiallinie CA hin zu dem gekrümmten Bereich CL erzeugt wird.
-
Wie vorangehend beschrieben, ist bei der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Vorderende des Isolators 10 in Richtung der Axiallinie CA hinter dem Vorderende der Metallhülse 50 angeordnet. Dies bedeutet, dass das Vorderende des Isolators 10 nicht weiter als das Vorderende der Metallhülse 50 vorsteht. Wenn die Zündkerze 100 an dem Motorkopf 90 angebracht ist und der Motor läuft, können Schläge auf den Isolator 10 in Radialrichtung aufgrund der Explosionen in dem Motor reduziert werden. Im Ergebnis können Brüche des Isolators 10 aufgrund von Schlägen unterdrückt werden.
-
Ferner umfasst der Isolator 10 der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den gekrümmten Bereich CL, welcher einen Außendurchmesser aufweist, der entlang der Richtung der Axiallinie CA zur Vorderseite hin auf eine solche Weise abnimmt, dass der Krümmungsradius in dem die Axiallinie CA enthaltenden Schnitt 0,05°mm oder größer und 0,30°mm oder kleiner ist.
-
Wenn der gekrümmte Bereich CL nicht vorgesehen ist, konzentrieren sich Spannungen von der Dichtung 68 an dem Grenzbereich zwischen dem Haltebereich 15 und dem Beinbereich 13. Da jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform der gekrümmte Bereich mit einem Krümmungsradius von 0,05°mm oder mehr vorgesehen ist, kann die Konzentration von Spannungen an einem bestimmten Teil des Isolators 10 unterdrückt werden. Deshalb können Brüche des Isolators 10 selbst dann unterdrückt werden, wenn der Isolator 10 Vibrationen oder Schlägen ausgesetzt ist.
-
Wenn die Zündkerze 100 an dem Motorkopf 90 angebracht ist und die Temperatur des Motors hoch wird, dehnen sich die Metallhülse 50 und die Dichtung 68 im Allgemeinen aus, wodurch Druckspannungen auf den Isolator 10 ausgeübt werden. Aufgrund von Druckspannungen können Brüche des Isolators 10 auftreten. Da die Temperatur zur Mitte des Motors hin zunimmt, ist insbesondere die Temperatur eines Vorderteils der Zündkerze 100 größer als die eines hinteren Teils der Zündkerze 100. Druckspannungen von der Dichtung 68 auf den Isolator 10 nehmen deshalb zum Vorderende hin zu, weshalb Brüche des Isolators leichter im vorderen Teil als im hinteren Teil auftreten.
-
Da jedoch die Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den gekrümmten Bereich CL mit einem Krümmungsradius von 0,30°mm oder weniger aufweist, kann ein ausreichender Spalt zwischen der Metallhülse 50 und dem Isolator 10 bereitgestellt werden. Mit der vorliegenden Ausführungsform können deshalb Druckspannungen auf den Isolator 10 selbst dann reduziert werden, wenn sich die Metallhülse 50 und Dichtung 68 thermisch ausdehnen, weshalb Brüche des Isolators 10 unterdrückt werden können. Wie vorangehend beschrieben ist bei der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Vorderende des Isolators 10 in Richtung der Axiallinie CA hinter dem Vorderende der Metallhülse 50 angeordnet. Im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der das Vorderende des Isolators 10 in Richtung der Axiallinie CA weiter vorsteht als das Vorderende der Metallhülse 50, können deshalb bei der vorliegenden Ausführungsform Brüche des Isolators 10 aufgrund von durch Explosionen in dem Motor erzeugte Schläge unterdrückt werden, weshalb der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs CL auf einen kleinen Wert eingestellt werden kann. Dies bedeutet, dass zwischen dem Isolator 10 und der Metallhülse 50 ein größerer Spalt bereitgestellt werden kann. Bei der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können deshalb Brüche des Isolators 10 aufgrund von thermischer Ausdehnung der Metallhülse 50 und der Dichtung 68 unterdrückt werden. Im Hinblick auf die Reduktion der Druckspannungen auf den Isolator 10 ist der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs CL vorzugsweise 0,20°mm oder kleiner und weiter bevorzugt 0,10°mm oder kleiner.
-
In den letzten Jahren wurde aufgrund der Verkleinerung von Motoren zur Gewichtsreduktion von Fahrzeugen und dergleichen eine Verringerung des Durchmessers der Zündkerze, die an einem Motor anzubringen ist, verlangt. Im Allgemeinen nimmt mit der Verringerung des Durchmessers einer Zündkerze auch der Durchmesser eines Isolators ab, und es nimmt eine negative Wirkung zu, die bei Brüchen des Isolators auftritt. Deshalb kann die Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besonders bevorzugt für eine solche Zündkerze verwendet werden, die einen verringerten Durchmesser aufweist.
-
Nachfolgend werden Vorteile der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf Testergebnissen beschrieben.
-
3 ist ein Graph, der das Ergebnis eines Vibrationstests zeigt. Bei diesem Test wurde eine Mehrzahl von Zündkerzen hergestellt, die Isolatoren aufweisen, die sich voneinander hinsichtlich des Krümmungsradius R des gekrümmten Bereichs CL unterscheiden. Der Vibrationstest ist ein Test, bei dem die Zündkerzen für zehn Minuten so vibriert werden, dass eine Beschleunigungskraft von näherungsweise 4000 G auf die Zündkerzen wirkt. In 3 repräsentiert die vertikale Achse das Bruchverhältnis (%) nach dem Vibrationstest und die horizontale Achse repräsentiert den Krümmungsradius R (mm). Ein niedrigeres Bruchverhältnis, welches ein geringeres Auftreten von Brüchen des Isolators aufgrund von Vibrationen angibt, ist bevorzugt.
-
Folgendes ist aus dem in 3 gezeigten Ergebnis ersichtlich. Es ist ersichtlich, dass das Bruchverhältnis des Isolators nach dem Vibrationstest in einem Fall niedrig war, in dem der Krümmungsradius R 0,03°mm war, und zwar im Vergleich mit einem Fall, in dem der Krümmungsradius R 0°mm war, und dass das Bruchverhältnis des Isolators nach dem Vibrationstest in einem Fall 0 % war, in dem der Krümmungsradius R 0,05°mm oder größer war.
-
4 ist ein Graph, der das Ergebnis eines Tests mit thermischen Zyklen zeigt. Bei diesem Test wurde eine Mehrzahl von Zündkerzen hergestellt, die Isolatoren aufweisen, die sich hinsichtlich des Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs CL unterscheiden. Als Test mit thermischen Zyklen wurde ein Test durchgeführt, bei dem ein Zyklus des Erhitzens der Zündkerzen auf 200 °C und Kühlen der Zündkerzen auf -50 °C 60-mal wiederholt wurde. In 4 repräsentiert die vertikale Achse das Bruchverhältnis (%) nach dem Test mit thermischen Zyklen, und die horizontale Achse repräsentiert den Krümmungsradius R (mm). Ein niedrigeres Bruchverhältnis, welches ein geringeres Auftreten von Brüchen des Isolators aufgrund von Temperaturdifferenzen angibt, ist bevorzugt.
-
Aus dem in 4 gezeigten Ergebnis ist Folgendes ersichtlich. Es ist ersichtlich, dass das Bruchverhältnis des Isolators nach dem Test mit thermischen Zyklen in einem Fall niedrig war, in dem der Krümmungsradius R 0,30°mm war, und zwar im Vergleich mit einem Fall, in dem der Krümmungsradius R 0,5°mm war. Es ist ferner ersichtlich, dass das Bruchverhältnis des Isolators nach dem Test mit thermischen Zyklen in einem Fall geringer war, in dem der Krümmungsradius R 0,20°mm oder kleiner war und dass das Bruchverhältnis des Isolators nach dem Test mit thermischen Zyklen in einem Fall noch geringer war, in dem der Krümmungsradius 0,10°mm oder kleiner war.
-
5 ist ein Graph, der das Ergebnis eines Schlagtests darstellt. Bei diesem Test wurde eine Mehrzahl von Zündkerzen hergestellt, die Isolatoren aufweisen, die sich voneinander hinsichtlich des Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs CL unterscheiden. Als Schlagtest wurde ein Test ausgeführt, der auf die Zündkerzen Schläge in Radialrichtung der Zündkerzen ausübt. Die vertikale Achse repräsentiert die Isolatorstärke (nachfolgend als „Schlagfestigkeit“ bezeichnet), und die horizontale Achse repräsentiert den Krümmungsradius R (mm). Die Schlagfestigkeit der vertikalen Achse repräsentiert einen derart normierten relativen Wert, dass die Schlagfestigkeit in einem Fall 1 ist, in dem der Krümmungsradius R 0,3°mm ist. Eine höhere Schlagfestigkeit, welche ein geringeres Auftreten von Brüchen in dem Isolator anzeigt, ist bevorzugt.
-
Aus dem in 5 gezeigten Ergebnis ist Folgendes ersichtlich: D. h., es ist ersichtlich, dass die Schlagfestigkeit in dem Fall, in dem der Krümmungsradius R 0,05°mm war etwa zwei Drittel der Schlagfestigkeit in dem Fall beträgt, in dem der Krümmungsradius R 0,30°mm war, und dass sich die Schlagfestigkeit selbst dann nicht wesentlich verbessert, wenn der Krümmungsradius R größer als 0,3°mm war.
-
Auch aus den vorangehend beschriebenen Testergebnissen ist ersichtlich, dass Brüche des Isolators 10 mit der Zündkerze 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterdrückt werden können.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann mit verschiedenen Konfigurationen innerhalb der Ideen und Schutzbereiche ausgeführt werden. Beispielsweise können technische Merkmale der Ausführungsformen geeignet ersetzt oder kombiniert werden, um einige oder alle vorangehend beschriebenen Probleme zu lösen, oder um einige oder alle der vorangehend beschriebenen Vorteile zu erreichen. Technische Merkmale können auf geeignete Weise weggelassen werden, wenn sie nicht in der vorliegenden Beschreibung als wesentliche Merkmale angegeben sind.
-
Bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform nimmt der Außendurchmesser des Beinbereichs 13 in Richtung der Axiallinie CA zur Vorderseite hin zu. Der Außendurchmesser des Beinbereichs 13 ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann konstant sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10:
- Isolator
- 12:
- erstes Durchgangsloch
- 13:
- Beinbereich
- 14:
- Axialloch - Stufenbereich
- 15:
- Haltebereich
- 17:
- vorderer Rumpfbereich
- 18:
- hinterer Rumpfbereich
- 19:
- mittlerer Rumpfbereich
- 20:
- Mittelelektrode
- 21:
- Elektrodenelement
- 22:
- Kern
- 23:
- Flanschbereich
- 26:
- zweites Durchgangsloch
- 30:
- Masseelektrode
- 31:
- Chip
- 32:
- Basisende
- 33:
- zugewandter Bereich
- 36:
- Basisbereich
- 38:
- gebogener Bereich
- 40:
- Metallanschluss
- 50:
- Metallhülse
- 51:
- Werkzeugangriffsbereich
- 52:
- Anbringungsschraubbereich
- 53:
- Krimpbereich
- 54:
- Dichtbereich
- 56:
- gestufter Bereich
- 57:
- Endfläche
- 58:
- Kompressionsdeformationsbereich
- 63:
- Keramikwiderstand
- 64:
- Dichtelement
- 65:
- Dichtung
- 66, 67:
- Ringelement
- 68:
- Dichtung
- 69:
- Talk
- 90:
- Motorkopf
- 93:
- Anbringungsschraubloch
- 100:
- Zündkerze
- CA:
- Axiallinie
- CL:
- gekrümmter Bereich
- R:
- Krümmungsradius
- S1:
- zugewandter Bereich
- SL:
- geradliniger Bereich
