DE102022214074A1 - Electrode with decentralized ignition surface and spark plug with such an electrode and manufacturing process for such a spark plug - Google Patents

Electrode with decentralized ignition surface and spark plug with such an electrode and manufacturing process for such a spark plug Download PDF

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Abstract

Elektrode für eine Zündkerze aufweisend:• einen Grundkörper mit einer Längsachse L1 und• eine Zündfläche, wobei eine gedachte Linie L2, die senkrecht auf der Zündfläche steht und durch einen Mittelpunkt M der Zündfläche geht, zu der Längsachse L1, insbesondere radial, beabstandet ist.Electrode for a spark plug comprising:• a base body with a longitudinal axis L1 and• an ignition surface, wherein an imaginary line L2, which is perpendicular to the ignition surface and passes through a center point M of the ignition surface, is spaced from the longitudinal axis L1, in particular radially.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Zündkerze, eine Zündkerze mit dieser Elektrode als Masseelektrode sowie ein Herstellungsverfahren für diese Zündkerze.The invention relates to an electrode for a spark plug, a spark plug with this electrode as a ground electrode and a manufacturing method for this spark plug.

Stand der TechnikState of the art

Bei heutigen Haken-Zündkerzen ist die längliche Masseelektrode an der brennraumseitigen Stirnfläche des Gehäuses angeordnet. Der Zündspalt wird ausgebildet in dem die Masseelektrode passend zur Mittelelektrode gebogen wird. Die genaue Einstellung des Elektrodenabstands, der horizontalen Überdeckung und vertikale Überdeckung der Zündflächen der Mittelelektrode und der Masseelektrode erfolgt durch diverse Biegungen an der Masseelektrode. Die Biegungen erfolgen mechanisch durch entsprechendes Ansetzen von Biegewerkzeugen und entsprechender Kontrolle.In today's hook spark plugs, the elongated ground electrode is arranged on the front surface of the housing on the combustion chamber side. The ignition gap is formed by bending the ground electrode to match the center electrode. The exact adjustment of the electrode spacing, the horizontal overlap and the vertical overlap of the ignition surfaces of the center electrode and the ground electrode is done by various bends on the ground electrode. The bends are done mechanically by applying bending tools accordingly and checking them accordingly.

Die längliche Masseelektrode hat die Nachteile, dass durch zu starkes Biegen die Masseelektrode brechen kann, und dass aufgrund der Länge der Masseelektrode diese eine schlechte Wärmeabfuhr hat.The elongated ground electrode has the disadvantages that the ground electrode can break if bent too much and that due to the length of the ground electrode it has poor heat dissipation.

Bei einem alternativen Masseelektroden-Konzept wird die längliche Masseelektrode durch eine kürzere Masseelektrode ersetzt. Die kürzere Masseelektrode ist am oder innerhalb des Gehäuses angeordnet. Beispielsweise ist die Masseelektrode in einer Bohrung in der Gehäusewand eingesteckt, wie z.B. US T 866031 oder EP 3493 340 A1 bekannt.In an alternative ground electrode concept, the elongated ground electrode is replaced by a shorter ground electrode. The shorter ground electrode is arranged on or inside the housing. For example, the ground electrode is inserted into a hole in the housing wall, such as UST 866031 or EP 3493 340 A1 known.

Bei der kürzeren Masseelektrode ist ein Nachjustieren des Elektrodenabstands oder der Überdeckung der Zündflächen beim Zündspalt durch Biegen der Masseelektrode nicht möglich bzw. wesentlich schwieriger als bei einer langen Masseelektrode.With the shorter ground electrode, readjustment of the electrode spacing or the coverage of the ignition surfaces at the ignition gap by bending the ground electrode is not possible or is much more difficult than with a long ground electrode.

Es stellt sich somit die Aufgabe eine Zündkerze mit einer kurzen Masseelektrode bereitzustellen, bei denen ein Einstellen oder Nachjustieren des Elektrodenabstandes möglich ist bzw. einfacher ist.The task is therefore to provide a spark plug with a short ground electrode, where adjustment or readjustment of the electrode gap is possible or easier.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Elektrode und einer Zündkerze mit der erfindungsgemäßen Elektrode als Masseelektrode gelöst.The object is achieved by the electrode according to the invention and a spark plug with the electrode according to the invention as a ground electrode.

Die erfindungsgemäße Elektrode weist eine Grundkörper und eine Zündfläche auf. Der Grundkörper hat eine Längsachse L1, um die der Grundkörper und die Elektrode rotieren kann. Vorzugsweise hat der Grundkörper einen zylindrischen Abschnitt, dessen Längsachse die Längsachse L1 des Grundkörpers ist. Die Zündfläche der Elektrode hat einen Mittelpunkt M durch den eine gedachte Linie L2 geht. Die gedachte Linie L2 steht senkrecht auf der Zündfläche. Die Längsachse L1 des Elektrodengrundkörpers und die gedachte Linie L2 durch den Mittelpunkt M der Zündfläche sind zueinander beabstandet. Insbesondere sind die Längsachse L1 und die gedachte Linie L2 zueinander radial beabstandet. Dadurch ergibt sich, dass die Zündfläche dezentral zu der Längsachse L1 des Elektrodengrundkörpers angeordnet ist. Wenn der Elektrodengrundkörper um seine Längsachse L1 rotiert, rotiert die Zündfläche nicht um ihren Mittelpunkt M, sondern bewegt sich auf einer Kreisbahn um die Längsachse L1. Bei Verwendung einer Elektrode mit dezentral angeordneter Zündfläche auf den Elektrodengrundkörper als Masseelektrode in einer Zündkerze, kann durch Drehen der Elektrode um die Längsachse L1 des Elektrodengrundkörpers die Position der Zündfläche zu Gegenelektrode leicht geändert werden und so der Elektrodenabstand eingestellt werden.The electrode according to the invention has a base body and an ignition surface. The base body has a longitudinal axis L1 around which the base body and the electrode can rotate. The base body preferably has a cylindrical section whose longitudinal axis is the longitudinal axis L1 of the base body. The ignition surface of the electrode has a center point M through which an imaginary line L2 passes. The imaginary line L2 is perpendicular to the ignition surface. The longitudinal axis L1 of the electrode base body and the imaginary line L2 through the center point M of the ignition surface are spaced apart from one another. In particular, the longitudinal axis L1 and the imaginary line L2 are radially spaced apart from one another. This means that the ignition surface is arranged decentrally to the longitudinal axis L1 of the electrode base body. When the electrode base body rotates about its longitudinal axis L1, the ignition surface does not rotate about its center point M, but moves on a circular path around the longitudinal axis L1. When using an electrode with a decentrally arranged ignition surface on the electrode base body as a ground electrode in a spark plug, the position of the ignition surface to the counter electrode can be easily changed by rotating the electrode around the longitudinal axis L1 of the electrode base body and thus the electrode distance can be adjusted.

Vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Bei einer Weiterentwicklung ist vorgesehen, dass die Zündfläche einen ersten Durchmesser D1 und der Grundkörper einen zweiten Durchmesser D2 hat. Vorzugsweise ist D1 kleiner als D2. Damit ist es möglich, dass die Zündfläche dezentral auf dem Grundkörper angeordnet sein kann, ohne über den Außenumfang der Elektrode, der insbesondere den Außenumfang D2 hat, hinauszuragen. Der Durchmesser D2 des Grundkörpers wird an der Stelle des Grundkörpers mit dem größten Durchmesser gemessen. Der Durchmesser D1 der Zündfläche wird am Elektrodenspalt zugewandten Ende der Elektrode gemessen und ist der größte Durchmesser der die Zündfläche bildenden Fläche der Elektrode.In a further development, it is provided that the ignition surface has a first diameter D1 and the base body has a second diameter D2. D1 is preferably smaller than D2. This makes it possible for the ignition surface to be arranged decentrally on the base body without protruding beyond the outer circumference of the electrode, which in particular has the outer circumference D2. The diameter D2 of the base body is measured at the point on the base body with the largest diameter. The diameter D1 of the ignition surface is measured at the end of the electrode facing the electrode gap and is the largest diameter of the surface of the electrode that forms the ignition surface.

Bei einer Weiterentwicklung ist der Abstand A der gedachten Linie L2 zur Längsachse L1 größer als 0 und insbesondere gleich oder größer als 0,1 mm. Der Abstand A ist gleich oder kleiner (1/2*D2-1/2*D1) und insbesondere gleich oder kleiner als 0,6 mm. Durch diese Werte ergibt sich, dass der Abstand groß genug ist, damit sich eine dezentrale Anordnung der Zündfläche am Grundkörper ergibt und gleichzeitig die Zündfläche noch groß genug ausbildbar ist, damit die Elektrode eine ausreichend lange Lebensdauer hat.In a further development, the distance A of the imaginary line L2 to the longitudinal axis L1 is greater than 0 and in particular equal to or greater than 0.1 mm. The distance A is equal to or smaller (1/2*D2-1/2*D1) and in particular equal to or smaller than 0.6 mm. These values mean that the distance is large enough to ensure a decentralized arrangement of the ignition surface on the base body and at the same time the ignition surface can be made large enough to ensure that the electrode has a sufficiently long service life.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper an seinem von der Zündfläche abgewandten Ende einen Werkzeugangriff auf. Dieser Werkzeugangriff ist dazu eingerichtet, dass ein Werkzeug an dem Werkzeugangriff angesetzt wird und eine Kraft oder Bewegung vom Werkzeug auf die Elektrode übertragbar ist, so dass mittels des Werkzeugs die Elektrode um die Längsachse L1 des Grundkörpers gedreht werden kann. Der Werkzeugangriff kann beispielsweise einen Schlitz oder einen Viel-Kant sein. Durch den Werkzeugangriff ergibt sich eine einfache Möglichkeit die Elektrode, um ihre Längsachse L1 zu drehen und so die Position der Zündfläche zu verändern.In a further embodiment of the invention, the base body has a tool attachment at its end facing away from the ignition surface. This tool attachment is designed so that a tool is placed on the tool attachment and a force or movement can be transferred from the tool to the electrode, so that The tool can be used to rotate the electrode around the longitudinal axis L1 of the base body. The tool attack can be a slot or a polygon, for example. The tool attack provides a simple way to rotate the electrode around its longitudinal axis L1 and thus change the position of the ignition surface.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Zündfläche durch ein Element gebildet, das am Grundkörper befestigt ist. Zusätzlich kann das Element auch aus einem anderen Material als der Grundkörper besteht. Beispielsweise besteht das die Zündfläche bildende Element aus einem Edelmetall-haltigen Material.In one embodiment of the invention, the ignition surface is formed by an element that is attached to the base body. In addition, the element can also consist of a different material than the base body. For example, the element forming the ignition surface consists of a material containing precious metal.

Das Element kann beispielsweise ein Chip mit einer runden, ovalen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen oder mehreckigen oder mehrzackigen Grundfläche haben, wobei in diesen Beispielen die Grundfläche der Zündfläche entspricht. Der Chip ist dezentrisch zu der Längsachse L1 des Grundkörpers angeordnet. Der Chip kann einen konstanten Durchmesser oder einen variablen Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser D1 der Zündfläche ist bei einer nicht runden Grundfläche der Durchmesser des Umkreises für die Form.The element can, for example, have a chip with a round, oval, rectangular, square, triangular or polygonal or multi-pronged base area, where in these examples the base area corresponds to the ignition surface. The chip is arranged off-center to the longitudinal axis L1 of the base body. The chip can have a constant diameter or a variable diameter. The diameter D1 of the ignition surface is the diameter of the circumference for the shape if the base area is not round.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der den Durchmesser D2 hat, und die Zündfläche wird durch ein Element ausgebildet, das an diesem zylindrischen Abschnitt angeordnet ist.In an advantageous embodiment, the base body has a cylindrical portion having the diameter D2, and the ignition surface is formed by an element arranged on this cylindrical portion.

Bei einer anderen Ausgestaltung weist der Grundkörper einen ersten Abschnitt mit einer zylindrischen Form und dem Durchmesser D2 und einen zweiten Abschnitt mit einem dritten Durchmesser D3 auf. Der dritte Durchmesser D3 ist kleiner als der zweite Durchmesser D2. In another embodiment, the base body has a first section with a cylindrical shape and the diameter D2 and a second section with a third diameter D3. The third diameter D3 is smaller than the second diameter D2.

Die Zündfläche wird durch eine Stirnfläche des zweiten Abschnitts oder durch ein am zweiten Abschnitt angeordnetes Element gebildet.The ignition surface is formed by an end face of the second section or by an element arranged on the second section.

Die Elektrode ist beispielsweise eine Masseelektrode.The electrode is, for example, a ground electrode.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Zündkerze mit einer Längsachse X, die ein Gehäuse, ein innerhalb des Gehäuses angeordneten Isolator, eine innerhalb des Isolators angeordnete Mittelelektrode, und eine erfindungsgemäße Elektrode als Masseelektrode aufweist, wobei die Zündkerze, beispielsweise in der Gehäusewand des Gehäuses eine Bohrung aufweist, in die die Masseelektrode eingesteckt ist. Die Masseelektrode und die Mittelelektrode sind so angeordnet, dass die beiden Elektroden zusammen einen Zündspalt ausbilden.The invention further relates to a spark plug with a longitudinal axis X, which has a housing, an insulator arranged within the housing, a center electrode arranged within the insulator, and an electrode according to the invention as a ground electrode, wherein the spark plug has a bore, for example in the housing wall of the housing, into which the ground electrode is inserted. The ground electrode and the center electrode are arranged such that the two electrodes together form an ignition gap.

Bei einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Zündkerze hat die Bohrung eine Längsachse L3, wobei die Längsachse L1 des Grundkörpers der in die Bohrung eingesteckte Masseelektrode und die Längsachse L3 der Bohrung zusammenfallen. Damit wird verhindert, dass die Längsachse L1 des Grundkörpers der Masseelektrode beim Drehen um ihre Achse um die Längsachse L3 der Bohrung präzediert.In a further development of the spark plug according to the invention, the bore has a longitudinal axis L3, whereby the longitudinal axis L1 of the base body of the ground electrode inserted into the bore and the longitudinal axis L3 of the bore coincide. This prevents the longitudinal axis L1 of the base body of the ground electrode from precessing around the longitudinal axis L3 of the bore when rotating about its axis.

Die Masseelektrode kann in der Bohrung verschweißt und/oder verpresst und/oder eingeschraubt sein.The ground electrode can be welded and/or pressed and/or screwed into the bore.

Bei einer Ausgestaltung weist die Zündkerze an der brennraumseitigen Stirnseite des Gehäuses eine Kappe auf und ist eine Vorkammerzündkerze. Die Kappe ist am Gehäuse befestigt, so dass die Kappe und das Gehäuse zwei separate Bauteile sind. Bei dieser Ausgestaltung kann die Bohrung, in der die Masseelektrode angeordnet ist, am Gehäuse oder an der Kappe ausgebildet sein.In one embodiment, the spark plug has a cap on the combustion chamber side of the housing and is a prechamber spark plug. The cap is attached to the housing so that the cap and the housing are two separate components. In this embodiment, the hole in which the ground electrode is arranged can be formed on the housing or on the cap.

Des Weiten betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze mit einer erfindungsgemäßen Elektrode.Furthermore, the invention also relates to a method for producing a spark plug with an electrode according to the invention.

Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

  • • Bereitstellen einer Zündkerze ohne Masseelektrode, wobei die Zündkerze eine Bohrung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Masseelektrode aufzunehmen,
  • • Einstecken einer Masseelektrode in die Bohrung, wobei vor und/oder nach dem Einstecken die Masseelektrode so um die Längsachse L1 des Grundkörpers gedreht wird, dass der Elektrodenabstand zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode passend eingestellt wird.
The procedure includes the following steps:
  • • Providing a spark plug without a ground electrode, the spark plug having a bore adapted to receive a ground electrode,
  • • Inserting a ground electrode into the hole, whereby before and/or after insertion the ground electrode is rotated about the longitudinal axis L1 of the base body so that the electrode distance between the center electrode and the ground electrode is adjusted accordingly.

Das Verfahren kann zusätzlich die folgenden Schritte aufweisen:

  • • Bestimmung der Position der Mittelelektrode, insbesondere mittels einer Kamera oder eines Tasters,
  • • Ermitteln eines radialen Versatzes der Mittelelektrode zur Längsachse X der Zündkerze und/oder Ermitteln eines axialen Versatzes der Mittelelektrode zur Längsachse L3 der Bohrung, in der die Masseelektrode eingesteckt wird,
  • • Auswahl einer passenden Masseelektrode in Abhängigkeit des bestimmten axialen und/oder radialen Versatzes
The procedure may additionally comprise the following steps:
  • • Determination of the position of the central electrode, in particular by means of a camera or a probe,
  • • Determining a radial offset of the center electrode to the longitudinal axis X of the spark plug and/or determining an axial offset of the center electrode to the longitudinal axis L3 of the hole in which the ground electrode is inserted,
  • • Selection of a suitable ground electrode depending on the specific axial and/or radial offset

Mittels einer Kamera kann eine visuelle Bestimmung der Position der Mittelelektrode erfolgen. Mittels eines Tasters kann eine haptische Bestimmung der Position der Mittelelektrode erfolgen.A camera can be used to visually determine the position of the center electrode. A button can be used to provide a haptic Determination of the position of the center electrode.

Des Weiteren kann die Bestimmung der Position der Mittelelektrode durch die Bohrung in der Gehäusewand erfolgt, wodurch die Bestimmung des axialen Versatzes zwischen Bohrung und Mittelelektrode leicht bestimmbar ist.Furthermore, the position of the center electrode can be determined through the hole in the housing wall, which makes it easy to determine the axial offset between the hole and the center electrode.

Zusätzlich kann eine Bestimmung der Position der Mittelelektrode durch die brennraumseitige Öffnung des Gehäuses erfolgt, wodurch die Bestimmung des radialen Versatzes zwischen der Mittelelektrode zur Längsachse X der Zündkerze leicht möglich ist.In addition, the position of the center electrode can be determined through the combustion chamber-side opening of the housing, which makes it easy to determine the radial offset between the center electrode and the longitudinal axis X of the spark plug.

Zeichnungendrawings

  • 1 zeigt zwei Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Zündkerze 1 shows two embodiments of a spark plug according to the invention
  • 2 zeit die erfindungsgemäße Elektrode 2 time the electrode according to the invention
  • 3 zeigt verschiedene Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Elektrode 3 shows various embodiments for the electrode according to the invention
  • 4 zeigt die Zündkerze während verschiedener Herstellungsschritte 4 shows the spark plug during various manufacturing steps

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

1 zeigt zwei Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Zündkerze 1. Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dadurch, dass in 1 a) eine normale Zündkerze 1 und in 1 b) eine Vorkammerzündkerze 1 mit Kappe 6 dargestellt sind. 1 shows two embodiments of a spark plug 1 according to the invention. The two embodiments differ in that in 1 a) a normal spark plug 1 and in 1 b) a prechamber spark plug 1 with cap 6 is shown.

Die Zündkerze 1 weist ein Gehäuse 2 und einem mindestens teilweise im Gehäuse 2 angeordneten Isolator 3 auf. Im Isolator 3 ist eine Mittelelektrode 4 angeordnet, die am brennraumseitigen Ende des Isolators 3 aus diesem herausragt. In diesen Beispielen weist das Gehäuse 2 eine Bohrung 25 in seiner Gehäusewand 21 auf. Diese Bohrung 25 hat eine Längsachse L3. In dieser Bohrung 25 ist eine erfindungsgemäße Elektrode als Masseelektrode 5 angeordnet. Die Masseelektrode 5 hat einen Grundkörper 51 mit einer Längsachse L1. Am der Mittelelektrode 4 zugewandten Ende der Masseelektrode 5 ist eine Zündfläche 52 angeordnet.The spark plug 1 has a housing 2 and an insulator 3 arranged at least partially in the housing 2. A center electrode 4 is arranged in the insulator 3 and protrudes from the end of the insulator 3 on the combustion chamber side. In these examples, the housing 2 has a bore 25 in its housing wall 21. This bore 25 has a longitudinal axis L3. An electrode according to the invention is arranged in this bore 25 as a ground electrode 5. The ground electrode 5 has a base body 51 with a longitudinal axis L1. An ignition surface 52 is arranged at the end of the ground electrode 5 facing the center electrode 4.

Das Gehäuse 2 hat auf seiner Außenseite ein Gewinde 22, das dazu eingerichtet ist, die Zündkerze 1 in einen Zylinderkopf einzuschrauben.The housing 2 has on its outside a thread 22 which is designed to screw the spark plug 1 into a cylinder head.

2 zeigt ein erstes Beispiel für eine erfindungsgemäße Elektrode 5. In 2 a) ist die Elektrode 5 in 3D dargestellt. In 2 b) ist die 2D-Draufsicht auf das dem Zündspalt zugewandte Ende mit Zündfläche 52 und dem dahinter sichtbaren Grundkörper 51. In 2 c) ist die 2D-Seitenansicht der Elektrode 5 dargestellt. 2 shows a first example of an electrode 5 according to the invention. In 2 a) Electrode 5 is shown in 3D. In 2 B) is the 2D top view of the end facing the ignition gap with ignition surface 52 and the base body 51 visible behind it. In 2c) The 2D side view of electrode 5 is shown.

Die Elektrode 5 hat einen Grundköper 51 mit einer Längsachse L1 und eine Zündfläche 52 mit einem Mittelpunkt M. Der Grundköper 51 hat einen ersten Abschnitt 51a, der eine zylindrische Form mit einem Durchmesser D2 hat. Der Grundköper 51 hat auch einen zweiten Abschnitt 51b, dessen Durchmesser sich in Richtung der Zündfläche 52 verkleinert. Der zweite Abschnitt 51b hat einen Durchmesser D3, der der kleinste Durchmesser des zweiten Abschnitts 51b ist. Am zweiten Abschnitt 51b des Grundkörpers 51 ist ein Element 53 angeordnet, das die Zündfläche 52 mit dem Durchmesser D1 ausbildet. Eine gedachte Linie L2 steht senkrecht auf der Zündfläche 52 und geht durch deren Mittelpunkt M. Die gedachte Linie L2 ist zu der Längsachse L1 des Grundkörpers 51 beabstandet, so dass die Zündfläche 52 dezentral an einem Ende des Grundkörpers 51 angeordnet ist. Wenn die Elektrode 5 um die Längsachse L1 des Grundkörpers 51 gedreht wird, beschreibt der Mittelpunkt M der Zündfläche 52 eine Kreisbahn um die Längsachse L1 des Grundkörpers 51. Die Zündfläche 52 ist dezentral auf dem Grundkörper 51 der Elektrode 5 angeordnet.The electrode 5 has a base body 51 with a longitudinal axis L1 and an ignition surface 52 with a center point M. The base body 51 has a first section 51a which has a cylindrical shape with a diameter D2. The base body 51 also has a second section 51b whose diameter decreases in the direction of the ignition surface 52. The second section 51b has a diameter D3, which is the smallest diameter of the second section 51b. An element 53 which forms the ignition surface 52 with the diameter D1 is arranged on the second section 51b of the base body 51. An imaginary line L2 is perpendicular to the ignition surface 52 and goes through its center point M. The imaginary line L2 is spaced from the longitudinal axis L1 of the base body 51, so that the ignition surface 52 is arranged decentrally at one end of the base body 51. When the electrode 5 is rotated about the longitudinal axis L1 of the base body 51, the center point M of the ignition surface 52 describes a circular path about the longitudinal axis L1 of the base body 51. The ignition surface 52 is arranged decentrally on the base body 51 of the electrode 5.

In 3 sind verschiedene Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Elektrode 5 dargestellt. In 3a sind unterschiedliche Formen für die Zündfläche 52 dargestellt: quadratisch, rechteckig, rund, dreieckig und oval. In 3b sind unterschiedliche Kombinationen von Grundkörper 51 mit einem ersten Abschnitt 51a und einem zweiten Abschnitt 51b, der die Zündfläche 52 ausbildet, und Grundkörper 51 mit Element 53, das die Zündfläche 52 ausbildet, sowie Grundkörper 51 mit einem ersten Abschnitt 51a und einem zweiten Abschnitt 51b sowie einem Element 53, das die Zündfläche 52 ausbildet. Bei vier der Beispiele kann am Grundkörper 51 entweder ein zweiter Abschnitt 51b oder das Element 53 angeordnet sein. Der zweite Abschnitt 51b bzw. das Element 53 kann beispielsweise zylindrisch mit einem konstanten Durchmesser und einer wie beispielsweise in 3a gezeigten Grundfläche sein. Alternative kann der zweite Abschnitt 51b bzw. das Element 53 auch einen sich Richtung Zündfläche 52 sich verringernden Durchmesser haben.In 3 various embodiments of the electrode 5 according to the invention are shown. In 3a Different shapes for the ignition surface 52 are shown: square, rectangular, round, triangular and oval. In 3b are different combinations of base body 51 with a first section 51a and a second section 51b, which forms the ignition surface 52, and base body 51 with element 53, which forms the ignition surface 52, as well as base body 51 with a first section 51a and a second section 51b and an element 53, which forms the ignition surface 52. In four of the examples, either a second section 51b or the element 53 can be arranged on the base body 51. The second section 51b or the element 53 can, for example, be cylindrical with a constant diameter and a shape such as in 3a shown base area. Alternatively, the second section 51b or the element 53 can also have a diameter that decreases towards the ignition surface 52.

Der erste und zweite Abschnitt 51a, 51b des Grundkörpers 51 bestehen aus demselben Material und können einstückig sein. Das Element 53 besteht aus einem anderen Material als der Grundkörper 51 und ist an diesem beispielsweise angeschweißt. Beispielsweise kann das Element 53 aus einem Edelmetall, einer Edelmetall-Legierung oder einem Edelmetall-haltigen Material bestehen.The first and second sections 51a, 51b of the base body 51 consist of the same material and can be one piece. The element 53 consists of a different material than the base body 51 and is welded to it, for example. For example, the element 53 can consist of a precious metal, a precious metal alloy or a material containing precious metal.

In 4 sind zwei Schritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für die erfindungsgemäße Zündkerze 1 dargestellt.In 4 Two steps of the inventive manufacturing method for the inventive spark plug 1 are shown.

In 4a sieht man einen Ausschnitt der Zündkerze 1, bei der die Masseelektrode 5 noch nicht montiert ist. Es ist ein Teil des Gehäuses 2 mit der in der Gehäusewand 21 ausgebildeten Bohrung 25 dargestellt. Durch die Bohrung 25 ist die Mittelelektrode 4 im Innenraum des Gehäuses 2 sichtbar. Diese Ansicht kann beim Herstellungsverfahren beispielsweise genutzt werden, um einen axialen Versatz zwischen der Mittelelektrode 4 und der Längsachse L3 der Bohrung 25 in der Gehäusewand 21 zu bestimmen. Dies kann beispielsweise mittels einer Kamera oder eines Tasters erfolgen. Zusätzlich kann ein radialer Versatz zwischen Mittelelektrode 4 und Längsachse X der Zündkerze durch eine visuelle oder haptische Überprüfung über die brennraumseitige Öffnung des Gehäuses 2 erfolgen.In 4a you can see a section of the spark plug 1 in which the ground electrode 5 is not yet mounted. A part of the housing 2 with the hole 25 formed in the housing wall 21 is shown. The center electrode 4 in the interior of the housing 2 is visible through the hole 25. This view can be used in the manufacturing process, for example, to determine an axial offset between the center electrode 4 and the longitudinal axis L3 of the hole 25 in the housing wall 21. This can be done, for example, using a camera or a probe. In addition, a radial offset between the center electrode 4 and the longitudinal axis X of the spark plug can be determined by a visual or haptic inspection via the opening of the housing 2 on the combustion chamber side.

In 4b sieht man einen Ausschnitt der Zündkerze 1 in einer halbgeschnittenen Darstellung. Die Masseelektrode 5 ist in der Bohrung 25. An der Außenseite des Grundkörpers 51 der Masseelektrode 5 ist ein Werkzeugangriff 55 in Form von einem Schlitz zu sehen. Mittels diesem Werkzeugangriff 55 kann die Masseelektrode 5 um die Längsachse L1 des Grundkörpers 51 gedreht werden, um so die Zündfläche 52 in Bezug auf die Mittelelektrode 4 auszurichten.In 4b you can see a section of the spark plug 1 in a half-section. The ground electrode 5 is in the bore 25. On the outside of the base body 51 of the ground electrode 5, a tool grip 55 in the form of a slot can be seen. Using this tool grip 55, the ground electrode 5 can be rotated about the longitudinal axis L1 of the base body 51 in order to align the ignition surface 52 in relation to the center electrode 4.

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Claims (15)

Elektrode (5) für eine Zündkerze aufweisend: • einen Grundkörper (51) mit einer Längsachse L1 und • eine Zündfläche (52), dadurch gekennzeichnet, dass eine gedachte Linie L2, die senkrecht auf der Zündfläche (52) steht und durch einen Mittelpunkt M der Zündfläche (52) geht, zu der Längsachse L1, insbesondere radial, beabstandet ist.Electrode (5) for a spark plug comprising: • a base body (51) with a longitudinal axis L1 and • an ignition surface (52), characterized in that an imaginary line L2, which is perpendicular to the ignition surface (52) and passes through a center point M of the ignition surface (52), is spaced from the longitudinal axis L1, in particular radially. Elektrode (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündfläche (52) einen ersten Durchmesser D1 und der Grundkörper (51) einen zweiten Durchmesser D2 aufweisen, wobei D1 kleiner als D2 ist.Electrode (5) after Claim 1 , characterized in that the ignition surface (52) has a first diameter D1 and the base body (51) has a second diameter D2, wherein D1 is smaller than D2. Elektrode (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, der Abstand A der Linie L2 und der Längsachse L1 größer 0 und kleiner oder gleich (1/2*D2-1/2*D1), insbesondere gleich oder größer als 0,1 mm und/oder gleich oder kleiner als 0,6 mm ist.Electrode (5) after Claim 2 , characterized in that the distance A between the line L2 and the longitudinal axis L1 is greater than 0 and less than or equal to (1/2*D2-1/2*D1), in particular equal to or greater than 0.1 mm and/or equal to or less than 0.6 mm. Elektrode (5) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (51) an seiner von der Zündfläche (52) abgewandten Ende einen Werkzeugangriff (55), insbesondere einen Schlitz oder einen Viel-Kant, aufweist, der dazu eingerichtet, dass ein Werkzeug an dem Werkzeugangriff angreift, so dass mittels des Werkzeugs die Elektrode (5) um die Längsachse L1 des Grundkörpers (51) gedreht werden kann.Electrode (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (51) has a tool engagement (55), in particular a slot or a polygon, at its end facing away from the ignition surface (52), which is designed for a tool to engage the tool engagement, so that the electrode (5) can be rotated about the longitudinal axis L1 of the base body (51) by means of the tool. Elektrode (5) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündfläche (52) durch ein Element (53) gebildet wird, das aus einem anderen Material als der Grundkörper (51) besteht und/oder das am Grundkörper (51) befestigt ist, insbesondere dass das die Zündfläche (52) bildende Element (53) aus einem Edelmetall-haltigen Material besteht.Electrode (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the ignition surface (52) is formed by an element (53) which consists of a different material than the base body (51) and/or which is fastened to the base body (51), in particular that the element (53) forming the ignition surface (52) consists of a material containing precious metal. Elektrode (5) nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Grundkörper (51) einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der den Durchmesser D2 hat, und die Zündfläche (52) durch ein Element (53) ausgebildet wird, das an diesem zylindrischen Abschnitt angeordnet ist.Electrode (5) according to one of the previous Claims 2 until 5 , characterized in that the base body (51) has a cylindrical portion having the diameter D2, and the ignition surface (52) is formed by an element (53) arranged on this cylindrical portion. Elektrode (5) nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (51) einen ersten Abschnitt (51a) mit einer zylindrischen Form und dem Durchmesser D2 und einen zweiten Abschnitt (51b) mit einem dritten Durchmesser D3 aufweist, wobei der dritte Durchmesser D3 kleiner als der zweite Durchmesser D2 ist, und wobei die Zündfläche (52) durch eine Stirnfläche des zweiten Abschnitts (51b) oder durch ein am zweiten Abschnitt (51b) angeordnetes Element (53) gebildet wird.Electrode (5) according to one of the previous Claims 2 until 6 , characterized in that the base body (51) has a first section (51a) with a cylindrical shape and the diameter D2 and a second section (51b) with a third diameter D3, wherein the third diameter D3 is smaller than the second diameter D2, and wherein the ignition surface (52) is formed by an end face of the second section (51b) or by an element (53) arranged on the second section (51b). Zündkerze (1) mit einer Längsachse X, aufweisend • ein Gehäuse (2) • ein innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Isolator (3) • eine innerhalb des Isolators (3) angeordnete Mittelelektrode (4), und • eine Elektrode (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Masseelektrode, wobei die Zündkerze (1) eine Bohrung (25) aufweist, in die die Masseelektrode (5) eingesteckt ist und wobei die Masseelektrode (5) und die Mittelelektrode (4) so angeordnet sind, dass die beiden Elektroden einen Zündspalt ausbilden.Spark plug (1) with a longitudinal axis X, comprising • a housing (2) • an insulator (3) arranged within the housing (2) • a center electrode (4) arranged within the insulator (3), and • an electrode (5) according to one of the Claims 1 until 7 as a ground electrode, wherein the spark plug (1) has a bore (25) into which the ground electrode (5) is inserted and wherein the ground electrode (5) and the center electrode (4) are arranged such that the two electrodes form an ignition gap. Zündkerze (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (25) eine Längsachse L3 hat, wobei bei in die Bohrung (25) eingesteckte Masseelektrode (5) die Längsachse L1 des Grundkörpers (51) und die Längsachse L3 der Bohrung (25) zusammenfallen.Spark plug (1) after Claim 8 , characterized in that the bore (25) has a longitudinal axis L3, wherein when the ground electrode (5) is inserted into the bore (25), the longitudinal axis L1 of the base body (51) and the longitudinal axis L3 of the bore (25) coincide. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (5) verschweißt und/oder verpresst und/oder eingeschraubt ist in der Bohrung (25).Spark plug (1) according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that the ground electrode (5) is welded and/or pressed and/or screwed into the bore (25). Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerze (1) an der brennraumseitigen Stirnseite (29) des Gehäuses (2) eine Kappe (6) aufweist und eine Vorkammerzündkerze ist.Spark plug (1) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the spark plug (1) has a cap (6) on the combustion chamber side end face (29) of the housing (2) and is a prechamber spark plug. Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch die Schritte: • Bereitstellen einer Zündkerze (1) ohne Masseelektrode, wobei die Zündkerze (1) eine Bohrung (25) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Masseelektrode (5) aufzunehmen, • Einstecken einer Masseelektrode (5) in die Bohrung (25), wobei vor und/oder nach dem Einstecken die Masseelektrode (5) so um die Längsachse L1 des Grundkörpers (51) gedreht wird, dass der Elektrodenabstand zwischen der Mittelelektrode (4) und der Masseelektrode (5) passend eingestellt wird.Method for producing a spark plug (1) according to one of the Claims 8 until 11 , characterized by the steps: • providing a spark plug (1) without a ground electrode, wherein the spark plug (1) has a bore (25) which is designed to receive a ground electrode (5), • inserting a ground electrode (5) into the bore (25), wherein before and/or after insertion the ground electrode (5) is rotated about the longitudinal axis L1 of the base body (51) such that the electrode distance between the center electrode (4) and the ground electrode (5) is suitably adjusted. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: • Bestimmung der Position der Mittelelektrode (4), insbesondere mittels einer Kamera oder eines Tasters, • Ermitteln eines radialen Versatzes der Mittelelektrode (4) zur Längsachse X der Zündkerze (1) und/oder Ermitteln eines axialen Versatzes der Mittelelektrode (4) zur Längsachse L3 der Bohrung (25) • Auswahl einer passenden Masseelektrode (5) in Abhängigkeit des bestimmten axialen und/oder radialen VersatzesProcedure according to Claim 12 , characterized in that the method comprises the following steps: • Determining the position of the center electrode (4), in particular by means of a camera or a probe, • Determining a radial offset of the center electrode (4) to the longitudinal axis X of the spark plug (1) and/or determining an axial offset of the means electrode (4) to the longitudinal axis L3 of the bore (25) • Selection of a suitable ground electrode (5) depending on the specific axial and/or radial offset Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Position der Mittelelektrode (4) durch die Bohrung (25) erfolgt.Procedure according to Claim 13 , characterized in that the position of the center electrode (4) is determined through the bore (25). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Bestimmung der Position der Mittelelektrode (4) durch die brennraumseitige Öffnung des Gehäuses (2) erfolgt.Procedure according to Claim 14 , characterized in that an additional determination of the position of the center electrode (4) takes place through the combustion chamber-side opening of the housing (2).
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