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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der am 6. März 2012 eingereichten vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 61/607,030 mit dem Titel „Spark Plug with Ground Electrode Plateau“.
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Diese Anmeldung betrifft allgemein Zündkerzen für Verbrennungsmotoren und insbesondere den Bau von Masseelektroden für solche Zündkerzen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Befestigung einer Edelmetallspitze an einer solchen Masseelektrode.
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Herkömmliche Zündkerzen für Verbrennungsmotoren weisen allgemein eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode auf. Herkömmlicherweise kann die Mittelelektrode von zylindrischer Form sein, und die Masseelektrode kann von säulenartiger Form mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt sein. Die Mittelelektrode und die Masseelektrode definieren einen Elektrodenabstand bzw. eine Entladungsstrecke, über den bzw. die sich ein Funke erstreckt, wenn die Zündkerze bestimmungsgemäß zündet. Außerdem kann sich üblicherweise eine Edelmetallspitze an einem dem Elektrodenabstand zugewandten Ende einer oder beider der Elektroden befinden. Beim Bauen von Zündkerzen auf herkömmliche Weise werden diese Edelmetallspitzen üblicherweise direkt an der Oberfläche der Elektrode befestigt, gewöhnlich auf einer flachen Oberfläche nahe dem Ende bzw. der Spitze der Elektrode.
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Wenn eine Edelmetallspitze mit einem Laserstrahl an eine flache Oberfläche geschweißt wird, schmilzt der Laserstrahl das Grundmaterial des Elektrodenkörpers, aber nicht das der Edelmetallspitze, wodurch eine Verbindung geschaffen wird, die einer Hartlötung ähnelt. Herkömmlicherweise wird mit dem Laserschweißvorgang die Edelmetallspitze an der Mittelelektrode befestigt, und er kann auch in solcher Weise genutzt werden, dass Risse oder Unterbrechungen in der Schweißstelle zwischen der Edelmetallspitze und der Mittelelektrode minimiert oder vermieden werden. Indem der Laserstrahl nicht auf die Edelmetallspitze, sondern auf den Mittelelektrodenkörper fokussiert wird, ermöglicht die insgesamt zylindrische Gestalt der Mittelelektrode es, dass das geschmolzene Material des Mittelelektrodenkörpers zur Bildung einer sicheren Verbindung ohne Risse in ausreichender Weise um die Edelmetallspitze fließt. Die Form der Masseelektrode erleichtert einen ähnlichen freien Fluss des geschmolzenen Elektrodenkörpermaterials jedoch nicht, und deshalb neigt die sich ergebende Hartlötung, die zwischen der Edelmetallspitze und der Masseelektrode entsteht, eher zur Rissbildung und ist weniger stabil als die Hartlötung der Mittelelektrode und ihrer Edelmetallspitze.
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Zündkerzen mit Masseelektroden sowie Verfahren zu deren Herstellung sind aus der
US 2010/0 084 391 A1 , der
US 2011/0 294 369 A1 sowie der US 2011/ 0 210 659 A1 bekannt.
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Dementsprechend bleibt, obwohl bestehende Zündkerzenelektrodenschweißtechniken für ihre Verwendungszwecke geeignet sind, der Bedarf an Verbesserung bestehen, insbesondere bei der Bereitstellung einer Masseelektrode, bei der der freie Fluss geschmolzenen Materials möglich ist, um eine robuste Verbindung mit minimaler Rissbildung zu bilden.
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Gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform weist eine Masseelektrode einen Masseelektrodenkörper auf, wobei der Masseelektrodenkörper ein verankertes Ende und am dem verankerten Ende entgegengesetzten Ende ein nicht verankertes Ende aufweist. Die Masseelektrode weist ein Plateau auf, das sich von einer Oberfläche des Masseelektrodenkörpers angrenzend an das nicht verankerte Ende erstreckt. Das Plateau ist um seinen Umfang freiliegend. Ferner erstreckt sich das Plateau oberhalb einer Ebene des Masseelektrodenkörpers und ein Spalt in dem Masseelektrodenkörper umgibt einen Umfang des Plateaus. Eine Edelmetallspitze ist fixierbar an dem Plateau angebracht.
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Gemäß einer weiteren veranschaulichenden Ausführungsform ist eine Zündkerze für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, die eine langgestreckte Mittelelektrode und einen Isolator aufweist, der die Mittelelektrode im Wesentlichen umgibt. Eine Außenhülle umgibt den Isolator. Ein Masseelektrodenkörper weist ein verankertes Ende, das an der Außenhülle angebracht ist, und ein nicht verankertes Ende auf, das sich angrenzend an die Mittelelektrode erstreckt. Der Masseelektrodenkörper weist einen ersten Abschnitt mit einer ersten Dicke und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Dicke auf. Der erste Abschnitt ist dicker als der zweite Abschnitt. Ein Plateau erstreckt sich von dem Masseelektrodenkörper. Ferner erstreckt sich das Plateau oberhalb einer Ebene des Masseelektrodenkörpers und ein Spalt in dem Masseelektrodenkörper umgibt einen Umfang des Plateaus. Eine Edelmetallspitze ist an dem Plateau befestigt.
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Gemäß einer noch anderen veranschaulichenden Ausführungsform ist ein Verfahren zur Bildung einer Masseelektrode bereitgestellt, bei dem ein Abschnitt eines Masseelektrodenkörpers nahe einem ersten Ende entfernt wird, um ein Plateau zu schaffen, das um seinen Umfang freiliegt. Dabei erstreckt sich das Plateau oberhalb einer Ebene des Masseelektrodenkörpers, entlang der ein Abschnitt des Masseelektrodenkörpers entfernt wurde, und ein Spalt in dem Masseelektrodenkörper umgibt den Umfang des Plateaus. Dann wird eine Edelmetallspitze an dem Plateau befestigt.
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Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich.
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Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird in den Patentansprüchen am Schluss der Beschreibung besonders hervorgehoben und klar beansprucht. Die vorstehenden und andere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer Zündkerze ist und eine Masseelektrode zeigt, die mit der Zündkerze gekoppelt ist und sich L-förmig von der Zündkerze erstreckt,
- 2 eine detaillierte Perspektivansicht eines Endes einer Zündkerze ist und eine Masseelektrode zeigt, die mit der Zündkerze gekoppelt ist und sich von der Zündkerze gerade heraus erstreckt,
- 3A ein Aufriss von oben einer ersten Ausführungsform einer Masseelektrode ist,
- 3B eine Querschnittsansicht der Masseelektrode aus 3A längs der Linien 3B-3B ist,
- 4A ein Aufriss von oben einer weiteren Ausführungsform einer Masseelektrode ist und eine an der Masseelektrode befestigte Edelmetallspitze zeigt,
- 4B eine Querschnittsansicht der Masseelektrode aus 4A längs der Linien 4B-4B ist,
- 5A ein Aufriss von oben einer anderen Ausführungsform einer Masseelektrode ist und zeigt, dass ein Abschnitt der Masseelektrode entfernt ist,
- 5B eine Querschnittsansicht der Masseelektrode aus 5A längs der Linien 5B-5B ist,
- 5C eine Perspektivansicht der Masseelektrode aus 5A von oben und der Seite ist,
- 6A ein Aufriss von oben einer anderen Ausführungsform einer Masseelektrode ist, und
- 6B eine Querschnittsseitenansicht der Masseelektrode aus 6A ist, in der gezeigt ist, dass ein Körper der Elektrode zu einer Edelmetallspitze hin verjüngt ist.
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Eine veranschaulichende Zündkerze 10, bei der die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt sein können, weist eine Mittelelektrode 12, einen Isolator 14, der die Mittelelektrode 12 umgibt, und eine rohrförmige Metallhülle 16 auf, die den Isolator 14 umgibt. Die Mittelelektrode 12 erstreckt sich an einem ersten Ende der Zündkerze 10 durch den Isolator 14, und eine Masseelektrode 44 erstreckt sich von der rohrförmigen Metallhülle 16 nahe dem ersten Ende der Zündkerze 10. Bei veranschaulichenden Ausführungsformen kann die Mittelelektrode 12 von zylindrischer Form sein, und die Masseelektrode 44 kann von säulenartiger Form sein und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Zwischen der Mittelelektrode 12 und der Masseelektrode 44 ist ein Elektrodenabstand 30 gebildet. Bei veranschaulichenden Ausführungsformen kann eine Edelmetallspitze 28 an der Mittelelektrode 12, der Masseelektrode 44 oder beiden Elektroden 12 und 44 angebracht sein. Die Masseelektrode 44 weist ein nicht verankerte Ende 49 und ein im Wesentlichen zylindrisches Plateau 48 auf, das an das nicht verankerte Ende 49 angrenzt. Das Plateau 48 weist einen freiliegenden Außenumfang 42 auf, der dazu dienlich ist, dass die Edelmetallspitze 28 an dem Plateau 48 befestigt werden kann, ähnlich einem Umfang der Mittelelektrode 12, wenn eine Edelmetallspitze 28 daran befestigt wird. Bei veranschaulichenden Ausführungsformen hat das nicht verankerte Ende 49 der Masseelektrode 44 eine Dicke T2, die weniger dick als eine Dicke T1 eines verankerten Endes 47 der Masseelektrode ist. Das Plateau 48 kann sich von der Masseelektrode 44 weg an einer Oberfläche 51 der Masseelektrode 44 vorbei erstrecken, wobei die Oberfläche 51 die Dicke T2 des nicht verankerten Endes 49 definiert.
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In den 1 bis 5 ist ein Gesamtaufbau beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Zündkerze 10 ist zur Verwendung in Verbrennungsmotoren dargestellt und vorgesehen. Wenn die Zündkerze 10 eingebaut ist, ragt sie durch eine in einem Zylinderkopf vorgesehene, nicht gezeigte Gewindebohrung in einen nicht gezeigten Verbrennungsraum des Motors. Die Zündkerze 10 weist die zylindrische Mittelelektrode 12, die sich längs der axialen Länge der Zündkerze erstreckt, den keramischen oder aus Ähnlichem bestehenden Isolator 14, der die Mittelelektrode 12 konzentrisch umgibt, und die äußere Metallhülle 16 auf, die den Isolator 14 konzentrisch umgibt. Die mit der Metallhülle 16 gekoppelte Masseelektrode 44 ist so ausgeführt, dass sie sich in den Verbrennungsraum erstreckt, und schafft den Elektrodenabstand 30 zwischen sich und der Mittelelektrode 12.
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Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform ist ein Ende der Mittelelektrode 12 über eine elektrisch leitfähige Glasschmelze 24 mit einem Anschlussbolzen 22 elektrisch verbunden. Bei alternativen Ausführungsformen kann an der Glasschmelze 24 ein zusätzliches Widerstandselement 25 befestigt sein. Wie in den verwandten Fachgebieten bekannt ist, kann der Anschlussbolzen 22 aus Stahl oder einem Legierungsmaterial auf Stahlbasis mit einer vernickelten Oberfläche bestehen. Der Anschlussbolzen 22 umfasst ferner eine Anschlussmutter 26, die aus dem Isolator 14 ragt und an einem nicht gezeigten Zündkabel befestigt ist, das der Zündkerze bei Verbindung elektrischen Strom zuführt. Am entgegengesetzten Ende der Mittelelektrode 12 ist die Edelmetallspitze 28 befestigt, die aus Materialien wie etwa Gold, Palladium, Iridium, Platin oder einer Legierung davon in einer geeigneten Form besteht, damit die Zündkerze ordnungsgemäß funktionieren kann. Zum Beispiel kann eine Edelmetallspitze 28 aus einem Feindraht an das Ende der Mittelelektrode 12 angefügt sein, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern und den Elektrodenabstand 30 aufrechtzuerhalten.
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In 1 ist dargestellt, dass der Isolator 14 einen langgestreckten, im Wesentlichen zylindrischen Körper mit mehreren Abschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser hat. Die Außenhülle 16 umfasst einen einstückigen mit Gewinde versehenen Abschnitt 38 zum Eingriff mit einem Motor sowie eine nicht gezeigte Sechskantmutter zum Festziehen der Zündkerze 10 mit einem Schlüssel, wenn sie in einem Motor in Eingriff ist. Wie in 1 dargestellt, erstreckt sich die Masseelektrode 44 von dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 38 der Außenhülle 16 und definiert den Elektrodenabstand 30 zwischen sich und der Mittelelektrode 12. Die Masseelektrode 44 ist mit dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 38 der Außenhülle 16 elektrisch verbunden und bildet eine elektrische Masse, wenn die Zündkerze 10 im Motorzylinder angebracht ist. Die Masseelektrode 44 in 1 ist zwar in einer gebogenen Ausführung abgebildet, es ist jedoch zu verstehen, dass Masseelektroden 44 verschiedener Formen und Größen verwendet werden können. Zum Beispiel können stattdessen Masseelektroden 44 mit einer L-förmigen, geraden oder gebogenen Ausführung verwendet werden, je nach der beabsichtigten Anwendung der Zündkerze 10.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Masseelektrode 44 einen Elektrodenkörper 46, und der Elektrodenkörper weist ein verankertes Ende 47 und ein nicht verankertes Ende 49 auf. Die Masseelektrode 44 ist an ihrem verankerten Ende 47 an der Außenhülle 16 befestigt. Der Elektrodenkörper 46 ist so geformt, dass das Plateau 48 an dem Elektrodenkörper 46 mit einem freiliegenden Umfang um das Plateau 48 befestigt werden kann, während dennoch für einen angemessenen Zwischenraum zwischen einer an dem Plateau 48 befestigten Edelmetallspitze 28 und der Edelmetallspitze 28 einer Mittelelektrode 12 gesorgt ist. Bei veranschaulichenden Ausführungsformen kann beispielsweise vor dem Befestigen der Masseelektrode 44 an der Außenhülle 16 ein Herstellungsvorgang wie etwa zum Beispiel Stanzen dazu verwendet werden, einen Abschnitt des Elektrodenkörpers 46 nahe dem nicht verankerten Ende 49 oder angrenzend an dieses zu entfernen. Mit diesem Herstellungsvorgang wird ein Elektrodenkörper 46 geschaffen, der einen ersten Abschnitt mit einer ersten Dicke T1 und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Dicke T2 hat, wie in 2 dargestellt. Der erste Abschnitt mit der Dicke T1 grenzt an das verankerte Ende 47 der Masseelektrode 44 an, und der zweite Abschnitt mit der Dicke T2 grenzt an das nicht verankerte Ende 49 der Masseelektrode 44 an, wobei die erste Dicke T1 größer als die zweite Dicke T2 ist. Während des Herstellungsvorgangs zum Entfernen eines Abschnitts des Elektrodenkörpers 46 kann das Plateau 48 angrenzend an das nicht verankerte Ende 49 stehen bleiben, wobei das Plateau 48 ein kleiner Bereich des Abschnitts des Elektrodenkörpers 46, der entfernt wird, ist, der an dem Rest des Elektrodenkörpers 46 befestigt bleibt. Der Herstellungsvorgang kann so erfolgen, dass der gesamte Umfang 42 des Plateaus 48 freigelegt wird und für zusätzliche Arbeitsgänge zugänglich ist. Es werden auch andere Mittel zur Schaffung eines Plateaus 48 auf dem Elektrodenkörper 46 in Betracht gezogen.
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Bei veranschaulichenden Ausführungsformen kann das Plateau 48 insgesamt zylinderförmig sein, ähnlich der zylindrischen Form einer Mittelelektrode 12. Die Größe des Plateaus 48 ist je nach der Anwendung stark verschieden. Zum Beispiel kann der Durchmesser des Außenumfangs 42 des Plateaus 48 im Bereich des 1,2-bis 3-Fachen des Durchmessers einer Edelmetallspitze 28 liegen, die an dem Plateau 48 befestigt sein kann. Die Dicke des Plateaus 48 kann im Bereich des 0,1-bis 0,5-Fachen der Dicke des Elektrodenkörpers liegen.
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Das Plateau 48 und die Masseelektrode 44, an der es befestigt ist, können je nach den gewünschten Kenndaten der Zündkerze 10 in einer Reihe unterschiedlicher Formen, Größen bzw. Verfahren ausgeführt sein. Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform kann eine Unterseite 32 des Plateaus 48 koplanar mit einer Oberfläche 51 sein, entlang der der Abschnitt des Elektrodenkörpers 46 angrenzend an das nicht verankerte Ende 49 der Masseelektrode 44 entfernt wurde, wie in 2 dargestellt. In den 3A und 3B ist eine andere veranschaulichende Ausführungsform der Masseelektrode 44 abgebildet, bei der die Unterseite 32 des Plateaus unterhalb der Oberfläche 51 liegen kann und die Tiefe des von der Masseelektrode 44 entfernten Abschnitts des Elektrodenkörpers 46 von der Stelle relativ zum Plateau 48 abhängt. In 3B ist die ursprüngliche Oberfläche des Elektrodenkörpers 46 durch die gepunktete Linie S dargestellt. Ein Abschnitt des Elektrodenkörpers 46 ist entlang einer Ebene A-A, die durch einen insgesamt mittleren Abschnitt des Plateaus 48 verläuft, so entfernt, dass sich ein Abschnitt des Plateaus 48 nach oben über die freigelegte Oberfläche 51 hinaus erstreckt. Angrenzend an das Plateau 48 ist eine zusätzliche Tiefe D des Elektrodenkörpers 46 radial um den Umfang des Plateaus 48 so entfernt, dass entlang der Ebene A-A zwischen dem Plateau 48 und der Oberfläche 51 des Elektrodenkörpers 46 ein Spalt 52 gebildet ist.
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Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Platzierung und die Kontur des Spalts 52 symmetrisch über eine Mittelachse B des Plateaus 48 angeordnet. Die Kontur des Spalts 52 selbst braucht jedoch nicht symmetrisch zu sein. Zum Beispiel kann eine Grundfläche 41 des Spalts 52 angrenzend an die Unterseite 32 des Plateaus 48 flach sein, wie in 3B dargestellt. Ein Außenumfang 56 des Spalts 52 kann vertikal sein oder kann in einer Richtung weg vom Plateau 48 konisch gewinkelt sein. Ein von einer Seitenwand 36 des Plateaus 48 gebildeter Innenumfang 54 des Spalts 52 kann mehrere vertikale oder gewinkelte Abschnitte mit unterschiedlichen Längen und Steilheitsgraden aufweisen. Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform können die Seitenwand 36 bzw. der Innenumfang 54 zur Bildung des insgesamt kegelstumpfförmigen Spalts 52 in einer Richtung zur Mitte des Plateaus 48 hin gewinkelt sein, wie in den 4A bis 4B dargestellt.
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Wie erläutert, kann die Edelmetallspitze 28 an einer oberen Oberfläche 34 des Plateaus 48 durch einen Schweißvorgang oder Anwendung von Laserstrahlen auf das Plateau 48 und/oder die Edelmetallspitze 28 befestigt werden. Zum Beispiel kann die Edelmetallspitze 28 zur Fixierung an das Plateau 48 gehalten und mit einem Laserstrahl laserstrahlhartgelötet werden, oder alternativ dazu kann die Edelmetallspitze 28 zunächst widerstandsgeschweißt und dann mit einem Laserstrahl laserstrahlhartgelötet werden. Dadurch, dass die Edelmetallspitze 28 an der oberen Oberfläche 34 des zylindrischen Plateaus 48 befestigt wird, ermöglicht es die insgesamt zylindrische Form des Plateaus 48, dass das geschmolzene Material des Plateaus 48 ähnlich einer Hartlötung so ausreichend um die Edelmetallspitze 28 herum fließt, dass eine sichere Verbindung ohne Risse gebildet wird. In ähnlicher Weise ermöglicht, wie in der Branche bekannt ist, die insgesamt zylindrische Form der Mittelelektrode 12, dass das geschmolzene Material der Mittelelektrode 12 so ausreichend um die Edelmetallspitze 28 fließt, dass eine sichere Verbindung ohne Risse gebildet wird.
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Die Befestigung der Edelmetallspitze 28 an dem Plateau 48 kann mit einer Reihe verschiedener Befestigungsverfahren erfolgen. Wie in den 2 bis 5B dargestellt, kann das Plateau 48 ein längs der Mittelachse B zentriertes Loch 50 zur Aufnahme der Edelmetallspitze 28 aufweisen. Das Loch 50 erstreckt sich bis zu einer Tiefe, die wenigstens gleich der Tiefe D des Spalts 52 oder der Tiefe des Plateaus 48 ist, in das Plateau 48 des Elektrodenkörpers 46. Die Edelmetallspitze 28 kann sich in dem Loch 50 befinden, wie in den 4A und 4B dargestellt ist. Jedes aus einer Reihe von Verfahren kann zur Befestigung der Edelmetallspitze 28 auf dem Plateau 48 verwendet werden, wie beispielsweise Schweißen. Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform kann zur Verbindung der Edelmetallspitze 28 mit dem Plateau 48 Laserstrahlhartlöten mit einem Laserstrahl verwendet werden. Bei einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform kann die Edelmetallspitze 28 zunächst an das Plateau 48 widerstandsgeschweißt werden, bevor sie mit einem Laserstrahl laserstrahlhartgelötet wird.
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Bei alternativen veranschaulichenden Ausführungsformen kann beim Befestigen der Edelmetallspitze 28 am Plateau 48 ein geschmolzener Zusatzwerkstoff 60 (der dem Material des Elektrodenkörpers 46 ähnlich sein kann) wenigstens einen Teil der Edelmetallspitze 28 und des Plateaus 48 um ihren jeweiligen Umfang herum abdecken. Dieser Zusatzwerkstoff 60 kann dazu verwendet werden, teilweise die Seitenwand 36 des Plateaus 48 zu definieren, wie in den 4A bis 4B dargestellt. Wenn der Zusatzwerkstoff 60 erstarrt ist, so kann er einen Teil der Seitenwand 36 so überlappen, dass das Profil der Seitenwand 36 dort, wo sich der Zusatzwerkstoff 60 befindet, insgesamt bogenförmig wird. Der Zusatzwerkstoff 60 könnte aus einer Reihe verschiedener Materialien bestehen, zu denen unter anderem eine Legierung gehört, die dem Material des Plateaus 48 oder der Edelmetallspitze 28 ähnlich ist. Der Zusatzwerkstoff kann auch eine Kombination aus einem oder mehreren Elementen sein, die in dem Plateau 48 und/oder der Edelmetallspitze 28 enthalten sind. Weiter wahlweise kann der Zusatzwerkstoff jeder andere geeignete Zusatzwerkstoff sein. Der Zusatzwerkstoff 60 kann sich über die Seitenwand 36 des Plateaus 48 und/oder jeden freiliegenden Bereich der Edelmetallspitze 28 erstrecken.
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Wie in 4A dargestellt, verbleibt, nachdem die Edelmetallspitze 28 mit dem Plateau 48 verbunden wurde, ein Abschnitt 40 des nicht verankerten Endes 49 der Masseelektrode 44 derart, dass sich das Plateau 48 zwischen dem Abschnitt 40 und dem verankerten Ende 47 befindet. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Abschnitt 40 des nicht verankerten Endes 49 durch den Spalt 52 vom Plateau 48 getrennt sein, wie in den 5A bis 5C dargestellt. Während eines nachfolgenden Herstellungsvorgangs kann der Abschnitt 40 von der Masseelektrode 44 entfernt werden. Der Abschnitt 40 kann um die Kontur des Plateaus 48 entlang dem nicht verankerten Ende 49 entfernt werden, so dass das Entfernen des Abschnitts 40 sich nicht auf die Verbindungsstelle zwischen der Edelmetallspitze 28 und dem Plateau 48 auswirkt. Ähnlich kann zusätzliches Material, das keinen Einfluss auf die Verbindungsstelle zwischen der Spitze 28 und dem Plateau 48 hat, in einem Winkel in Richtung des nicht verankerten Endes 49 von den Seiten des Plateaus 48 entfernt werden. Das Entfernen des Abschnitts 40 kann für eine effiziente Funkenerzeugung einen zusätzlichen Abstand um den Umfang des Plateaus 48 und, in der Folge, der Edelmetallspitze 28 der Masseelektrode 44 bereitstellen.
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In den 6A bis 6B ist eine weitere alternative Ausführungsform der Masseelektrode 44 dargestellt. Ähnlich wie in den 5A bis 5C kann der Abschnitt 40 und zusätzliches Material von dem nicht verankerten Ende 49 entfernt werden, um dem nicht verankerten Ende 49 eine abgerundete Gestalt zu geben. Ein verjüngter Abschnitt 58 erstreckt sich über wenigstens einen Teil des Elektrodenkörpers 46 der Masseelektrode 44 und verjüngt sich zu der Oberfläche 51 hin, entlang der der Abschnitt des Elektrodenkörpers 46 angrenzend an das nicht verankerte Ende 49 entfernt wurde, wie in 2 dargestellt. Das Plateau 48 erstreckt sich von der Oberfläche 51 angrenzend an einen Boden des verjüngten Abschnitts 58. Die Edelmetallspitze 28 erstreckt sich in das Loch 50 des Plateaus 48. Der verjüngte Abschnitt 58 dieser Ausführungsform kann zusätzliche Effizienzen bei der Herstellung für die Masseelektrode 44 bieten. Ferner kann die Bereitstellung einer glatten, verjüngten Oberflächenbeschaffenheit bis hinunter zur Oberfläche 51 der Masseelektrode 44 das Wärmemanagement verbessern und mechanische Belastungen der Masseelektrode 44 verringern.
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Beispielhafte Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, sollten die Lebensdauer der Verbindungsstelle zwischen einer Masseelektrode 44 und einer entsprechenden Edelmetallspitze 28 verbessern. Zur Verbesserung der Lebensdauer der Verbindungsstelle kann die Masseelektrode 44 so abgeändert sein, dass sie in einem Bereich entfernten Materials ein insgesamt abgerundetes Plateau 48 an der Masseelektrode 44 aufweist, womit die Form der Masseelektrode 44 relativ zur Edelmetallspitze 28 angepasst wird. Indem die Edelmetallspitze 28 an einem insgesamt abgerundeten Plateau 48 der Masseelektrode 44 befestigt wird, kann eine dauerhafte Verbindung zwischen der Edelmetallspitze 28 und der Masseelektrode 44 gebildet werden. Diese Verbindung ähnelt der Verbindung einer zylindrischen Mittelelektrode 12 und einer Edelmetallspitze 28. Das Plateau 48 fungiert als das Material des Körpers der Masseelektrode 44, das schmilzt und frei um die Edelmetallspitze 28 herum fließt, um eine dauerhafte, rissfreie Verbindung zu bilden.
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Die Grundsätze der vorliegenden Erfindung sind zwar als in einer bestimmten Zündkerze ausgeführt dargestellt, es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Grundsätze der vorliegenden Erfindung in Zündkerzen verschiedener Arten und Größen ausgeführt werden können.
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Diese Erfindung ist zwar mit Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben worden, dem Fachmann ist jedoch verständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Abänderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation bzw. ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt sein, die als die in Betracht gezogene beste Art zur Ausführung dieser Erfindung offenbart ist, sondern soll sämtliche Ausführungsformen einschließen, die unter den Umfang der angehängten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalenz fallen.
