DE112015000475T5

DE112015000475T5 - Zündkerze

Info

Publication number: DE112015000475T5
Application number: DE112015000475.0T
Authority: DE
Inventors: Takehito Kuno; Satoshi Nagasawa; Akira Suzuki
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-01-22
Also published as: JPWO2015111634A1; JP6033442B2; CN106415956B; DE112015000475B4; WO2015111634A1; CN106415956A

Abstract

Eine Zündkerze weist einen Metallmantel und eine Masseelektrode auf, die einen Basisendabschnitt umfasst, der mit einem Vorderendabschnitt des Metallmantels verbunden ist. Die Masseelektrode weist eine äußere Schicht und einen Kernabschnitt auf, der an einer Innenumfangsseite der äußeren Schicht angeordnet ist. Die äußere Schicht bildet wenigstens einen Teil einer Oberfläche der Masseelektrode, ist mit dem Metallmantel verbunden und besteht aus einem Material, das Nickel als einen Hauptbestandteil enthält und Aluminium in einer Menge von mehr als 0 Gewichts-% und maximal 2,5 Gewichts-% enthält. Eine Menge an Sauerstoff in einer Oberfläche der äußeren Schicht übersteigt 0 Gewichts-% und ist kleiner gleich 8 Gewichts-%. Der Kernabschnitt umfasst eine erste Schicht, die aus Kupfer oder einem Material, das Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält, besteht. In dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in einem Querschnitt, der eine Mittelachse der Zündkerze und eine Mittelachse der Masseelektrode enthält, umfasst wenigstens eine von zwei Grenzlinien, die eine Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt darstellen, eine Neigungslinie, die sich schräg relativ zu der Mittelachse der Masseelektrode und von einem Ende, auf der Metallmantelseite, der Grenzlinie in Richtung einer Außenrandseite der äußeren Schicht erstreckt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zündkerze.
STAND DER TECHNIK
Bis heute werden in Verbrennungsmotoren Zündkerzen verwendet. Eine Zündkerze weist eine Elektrode auf, die einen Spalt bildet. Als Elektrode ist zum Beispiel eine Masseelektrode vorgeschlagen worden, die ein Beschichtungsmaterial, das eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit aufweist, und ein Kernmaterial umfasst, das eine noch bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt als das Beschichtungsmaterial und innerhalb des Beschichtungsmaterials versiegelt ist. Wenn eine solche Masseelektrode verwendet wird, kann die Oxidationsbeständigkeit durch Senken der Temperatur der Masseelektrode verbessert werden.
DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2001-284013

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Für den Fall, dass die Masseelektrode mit einem Metallmantel verbunden ist, kann die Verbindungsfestigkeit dazwischen gering sein. Zum Beispiel kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Beschichtungsmaterial und dem Metallmantel gering sein.
Die vorliegende Offenbarung offenbart eine Technik zum Erhöhen der Verbindungsfestigkeit zwischen einer Masseelektrode und einem Metallmantel.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Die vorliegende Offenbarung offenbart zum Beispiel die folgenden Anwendungsbeispiele.
[Anwendungsbeispiel 1]
Eine Zündkerze, die Folgendes aufweist:
eine Mittelelektrode;
einen Isolator, der die Mittelelektrode hält;
einen Metallmantel, der an einem Umfangsrand des Isolators in einer radialen Richtung angeordnet ist; und
eine Masseelektrode, die einen Basisendabschnitt umfasst, der mit einem Vorderendabschnitt des Metallmantels verbunden ist, wobei die Masseelektrode einen Spalt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode bildet, wobei
die Masseelektrode Folgendes aufweist:
eine äußere Schicht, die wenigstens einen Teil einer Oberfläche der Masseelektrode bildet, die mit dem Metallmantel verbunden ist, und aus einem Material besteht, das Nickel als einen Hauptbestandteil enthält und Aluminium in einer Menge von mehr als 0 Gewichts-% und kleiner gleich 2,5 Gewichts-% enthält; und
einen Kernabschnitt, der an einer Innenumfangsseite der äußeren Schicht angeordnet ist,
wobei eine Menge an Sauerstoff in einer Oberfläche der äußeren Schicht 0 Gewichts-% übersteigt und kleiner gleich 8 Gewichts-% ist,
wobei der Kernabschnitt eine erste Schicht aufweist, die aus Kupfer oder einem Material, das Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält, besteht, und
wobei in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in einem Querschnitt, der eine Mittelachse der Zündkerze und eine Mittelachse der Masseelektrode enthält, wenigstens eine von zwei Grenzlinien, die eine Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt darstellen, eine Neigungslinie umfasst, die sich schräg relativ zu der Mittelachse der Masseelektrode und ausgehend von einem Ende der Grenzlinie auf der Seite des Metallmantels hin zu einer Außenumfangsseite der äußeren Schicht erstreckt.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da die Menge an Sauerstoff in der Oberfläche der äußeren Schicht, das heißt, in der Oberfläche der Masseelektrode, kleiner gleich 8 Gewichts-% ist, die Verbindungsfestigkeit zwischen der äußeren Schicht und dem Metallmantel im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in dem die Menge an Sauerstoff 8 Gewichts-% übersteigt. Außerdem kann, da wenigstens eine der zwei Grenzlinien, welche die Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt in dem Querschnitt darstellen, eine Neigungslinie umfasst, die sich schräg von dem Ende aufseiten des Metallmantels hin zu der Außenumfangsseite erstreckt, ein Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht und dem Metallmantel vergrößert werden. Infolge dessen kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel verbessert werden.
[Anwendungsbeispiel 2]
In Anwendungsbeispiel 1 beschriebene Zündkerze, wobei
die Menge an Sauerstoff in der Oberfläche der äußeren Schicht 0 Gewichts-% übersteigt und kleiner gleich 5 Gewichts-% ist, und
in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in dem Querschnitt,
wenn: ein Ende der Neigungslinie aufseiten des Metallmantels als ein Grenz-Ende definiert ist;
ein Abstand in Richtung senkrecht zur Mittelachse der Masseelektrode zwischen zwei Außenrandenden, welches Enden von zwei Außenrandlinien aufseiten des Metallmantels sind, die jeweils eine Außenrandfläche der äußeren Schicht darstellen, als ein Gesamtabstand W2 definiert ist;
bezüglich der einen oder bezüglich beider Grenzlinien, welche die Neigungslinie umfassen, eine Summe eines Abstands zwischen einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Grenz-Ende verläuft, und einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Außenrandende verläuft, das sich aus Sicht des Grenz-Endes in einer Richtung befindet, in die sich die Neigungslinie erstreckt, als ein Verbindungsabstand W1 definiert ist; und
ein Verhältnis aus dem Verbindungsabstand W1 zu dem Gesamtabstand W2 als ein Verhältnis t definiert ist,
das Verhältnis t größer als 0% ist und kleiner gleich 80% ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da die Menge an Sauerstoff in der Oberfläche der äußeren Schicht kleiner gleich 5 Gewichts-% ist, die Verbindungsfestigkeit zwischen der äußeren Schicht und dem Metallmantel weiter verbessert werden. Außerdem kann, da das Verhältnis t aus dem Verbindungsabstand W1 relativ zu dem Gesamtabstand W2 größer als 0% ist und kleiner oder gleich 80% ist, die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel weiter verbessert werden.
[Anwendungsbeispiel 3]
In Anwendungsbeispiel 1 beschriebene Zündkerze, wobei
der Kernabschnitt ferner eine zweite Schicht aufweist, die teilweise an einer Innenumfangsseite der ersten Schicht angeordnet ist, aus einem Material besteht, das einen größeren Nickelgehalt (Gewichts-%) aufweist als die äußere Schicht, und einen größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist als die äußere Schicht, und
in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in dem Querschnitt,
wenn: ein Ende der Neigungslinie aufseiten des Metallmantels als ein Grenz-Ende definiert ist;
ein Abstand in Richtung senkrecht zur Mittelachse der Masseelektrode zwischen zwei Außenrandenden, welches Enden von zwei Außenrandlinien aufseiten des Metallmantels sind, die jeweils eine Außenrandfläche der äußeren Schicht darstellen, als ein Gesamtabstand W2 definiert ist;
bezüglich der einen oder bezüglich beider Grenzlinien, einschließlich der Neigungslinie, eine Summe eines Abstands zwischen einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Grenz-Ende verläuft, und einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Außenrandende verläuft, das sich aus Sicht des Grenz-Endes in einer Richtung befindet, in die sich die Neigungslinie erstreckt, als ein Verbindungsabstand W1 definiert ist; und
ein Verhältnis des Verbindungsabstands W1 relativ zu dem Gesamtabstand W2 als ein Verhältnis t definiert ist,
das Verhältnis t größer als 0% ist und kleiner gleich 20% ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da das Verhältnis t des Verbindungsabstands W1 zu dem Gesamtabstand W2 größer als 0% ist und nicht mehr als 20% beträgt, die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel weiter verbessert werden.
[Anwendungsbeispiel 4]
Bei der in Anwendungsbeispiel 3 beschriebenen Zündkerze ist, im Querschnitt, der Metallmantel von der ersten Schicht beabstandet und mit der äußeren Schicht und der zweiten Schicht verbunden.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da der Metallmantel von der ersten Schicht beabstandet ist und mit der äußeren Schicht und der zweiten Schicht verbunden ist, die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel weiter verbessert werden.
[Anwendungsbeispiel 5]
Bei den in den Anwendungsbeispielen 1 bis 4 beschriebenen Zündkerzen umfasst eine jede zwei Grenzlinien, die die Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt darstellen, eine Neigungslinie, die sich schräg relativ zu der Mittelachse der Masseelektrode und ausgehend von einem Ende der Grenzlinie aufseiten des Metallmantels hin zu einer Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht erstreckt, wobei dieser Abschnitt die Grenzlinie bildet.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel verbessert werden, da der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht und dem Metallmantel im Vergleich zu dem Fall vergrößert werden kann, wo nur eine der zwei Grenzlinien eine Neigungslinie umfasst.
Die in der vorliegenden Spezifikation offenbarte Technik kann in verschiedenen Formen verkörpert sein und kann in Formen verkörpert sein wie zum Beispiel einer Zündkerze, einem Verbrennungsmotor, der mit einer Zündkerze ausgestattet ist, und einem Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[1] Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer ersten Ausführungsform.
[2] schematisches Diagramm einer Zündkerze 100, von einer Vorderseite aus gesehen.
[3] Querschnittsansicht eines verbundenen Abschnitts einer Masseelektrode 30 und eines Metallmantels 50.
[4] Schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Verbindungsprozesses zeigt.
[5] Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer zweiten Ausführungsform.
[6] Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer modifizierten Ausführungsform.
[7] Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer modifizierten Ausführungsform.
MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
A. Erste Ausführungsform
A-1. Ausgestaltung der Zündkerze
1 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer ersten Ausführungsform. Eine gezeigte Linie CL bezeichnet die Mittelachse einer Zündkerze 100. Der gezeigte Querschnitt ist ein Querschnitt, der die Mittelachse CL enthält. Im Folgenden wird die Mittelachse CL auch als „axiale Linie CL” bezeichnet, und eine Richtung parallel zur Mittelachse CL wird auch als „axiale Richtung” bezeichnet. Die radiale Richtung eines auf der Mittelachse CL zentrierten Kreises wird auch lediglich als „Radialrichtung” bezeichnet, und die Umfangsrichtung des auf der Mittelachse CL zentrierten Kreises wird auch als „Umfangsrichtung” bezeichnet. In der Richtung parallel zur Mittelachse CL wird die obere Richtung in 1 auch als eine Vorderendrichtung D1 bezeichnet, und die untere Richtung in 1 wird auch als eine Hinterendrichtung D1r bezeichnet. Die Vorderendrichtung D1 ist eine Richtung von einem metallischen Anschluss 40, der später noch beschrieben wird, in Richtung von Elektroden 20 und 30, die später noch beschrieben werden. Außerdem wird die Seite der Vorderendrichtung D1 in 1 als eine Vorderseite der Zündkerze 100 bezeichnet, und die Seite der Hinterendrichtung D1r in 1 wird als eine Rückseite der Zündkerze 100 bezeichnet.
Die Zündkerze 100 weist einen Isolator 10 (im Folgenden auch als „Keramikisolator 10” bezeichnet), die Mittelelektrode 20, die Masseelektrode 30, den metallischen Anschluss 40, einen Metallmantel 50, einen leitfähigen ersten Dichtungsabschnitt 60, einen Widerstand 70, einen leitfähigen zweiten Dichtungsabschnitt 80, eine vorderseitige Packung 8, Talkum 9, eine erste rückseitige Packung 6 und eine zweite rückseitige Packung 7 auf.
Der Isolator 10 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, das ein Durchgangsloch 12 aufweist (im Folgenden auch als „axiales Loch 12” bezeichnet), das sich entlang der Mittelachse CL erstreckt, um den Isolator 10 zu durchdringen. Der Isolator 10 wird durch Sintern von Aluminiumoxid gebildet (es kann aber auch ein anderes isolierendes Material verwendet werden). Der Isolator 10 weist einen Schenkelabschnitt 13, einen ersten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 15, einen vorderen Rumpfabschnitt 17, einen Flanschabschnitt 19, einen zweiten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 11 und einen hinteren Rumpfabschnitt 18 auf, die in dieser Reihenfolge von der Vorderseite in der Hinterendrichtung D1r angeordnet sind. Der Außendurchmesser des ersten Abschnitts mit reduziertem Außendurchmesser 15 wird von der Rückseite in Richtung der Vorderseite allmählich kleiner. Nahe dem ersten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 15 des Isolators 10 (dem vorderen Rumpfabschnitt 17 in dem Beispiel von 1) ist ein Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser 16 ausgebildet, dessen Innendurchmesser allmählich von der Rückseite in Richtung der Vorderseite abnimmt. Der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts mit reduziertem Außendurchmesser 11 wird von der Vorderseite in Richtung der Rückseite allmählich kleiner.
Die Mittelelektrode 20, die eine Stabform aufweist, die sich entlang der Mittelachse CL erstreckt, ist in die Vorderseite des axialen Loches 12 des Isolators 10 eingesetzt. Die Mittelelektrode 20 umfasst einen Schenkelabschnitt 25, einen Flanschabschnitt 24 und einen Kopfabschnitt 23, die in dieser Reihenfolge von der Vorderseite in der Hinterendrichtung D1r angeordnet sind. Ein Abschnitt, auf der Vorderseite, des Schenkelabschnitts 25 liegt zur Außenseite des axialen Loches 12 hin auf der Vorderseite des Isolators 10 frei. Eine Fläche, auf der Seite der Vorderendrichtung D1, des Flanschabschnitts 24 wird durch den Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser 16 des Isolators 10 gestützt. Außerdem umfasst die Mittelelektrode 20 eine äußere Schicht 21 und einen Kernabschnitt 22. Ein hinterer Endabschnitt des Kernabschnitts 22 liegt aus der äußeren Schicht 21 frei, um einen hinteren Endabschnitt der Mittelelektrode 20 zu bilden. Der andere Abschnitt des Kernabschnitts 22 ist mit der äußeren Schicht 21 überzogen. Jedoch kann der Kernabschnitt 22 auch komplett mit der äußeren Schicht 21 überzogen sein.
Die äußere Schicht 21 wird unter Verwendung eines Materials ausgebildet, das eine noch bessere Oxidationsbeständigkeit als der Kernabschnitt 22 aufweist, das heißt ein Material, das weniger verschleißt, wenn es mit einem Verbrennungsgas innerhalb eines Brennraumes eines Verbrennungsmotors in Kontakt kommt. Als das Material der äußeren Schicht 21 wird zum Beispiel Nickel (Ni) oder eine Legierung, die Nickel als einen Hauptbestandteil enthält (zum Beispiel INCONEL („INCONEL” ist ein eingetragenes Warenzeichen)) verwendet. Hier meint der Begriff „Hauptbestandteil” eine Komponente mit dem höchsten Gehalt (das Gleiche gilt für das Folgende). Als der Gehalt wird ein Wert verwendet, der in Gewichtsprozent (Gewichts-%) ausgedrückt wird. Der Kernabschnitt 22 besteht aus einem Material mit einem größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als das Material der äußeren Schicht 21; zum Beispiel einem Material, das Kupfer enthält (zum Beispiel reines Kupfer oder eine Legierung, die Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält).
Der metallische Anschluss 40 ist in die Rückseite des axialen Loches 12 des Isolators 10 eingesetzt. Der metallische Anschluss 40 wird unter Verwendung eines leitfähigen Materials gebildet (zum Beispiel eines Metalls wie zum Beispiel kohlenstoffarmem Stahl). Innerhalb des axialen Loches 12 des Isolators 10 ist der Widerstand 70, der eine zylindrische Form aufweist und dem Unterdrücken von elektrischem Rauschen dient, zwischen dem metallischen Anschluss 40 und der Mittelelektrode 20 angeordnet. Der leitfähige erste Dichtungsabschnitt 60 ist zwischen dem Widerstand 70 und der Mittelelektrode 20 angeordnet, und der leitfähige zweite Dichtungsabschnitt 80 ist zwischen dem Widerstand 70 und dem metallischen Anschluss 40 angeordnet. Die Mittelelektrode 20 und der metallische Anschluss 40 sind elektrisch miteinander über den Widerstand 70 und die Dichtungsabschnitte 60 und 80 verbunden.
Der Metallmantel 50 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, das ein Durchgangsloch 59 aufweist, das sich entlang der Mittelachse CL erstreckt, um den Metallmantel 50 zu durchdringen (in der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Mittelachse des Metallmantels 50 mit der Mittelachse CL der Zündkerze 100 überein). Der Metallmantel 50 wird unter Verwendung eines kohlenstoffarmen Stahlmaterials gebildet (es kann aber auch ein anderes leitfähiges Material (zum Beispiel ein Metallmaterial) verwendet werden). Der Isolator 10 ist in das Durchgangsloch 59 des Metallmantels 50 eingesetzt. Der Metallmantel 50 ist am Außenumfangsrand des Isolators 10 befestigt. Auf der Vorderseite des Metallmantels 50 liegt das vordere Ende des Isolators 10 (in der vorliegenden Ausführungsform ein Abschnitt, auf der Vorderseite, des Schenkelabschnitts 13) zur Außenseite des Durchgangsloch 59 hin frei. Auf der Rückseite des Metallmantels 50 liegt das hintere Ende des Isolators 10 (in der vorliegenden Ausführungsform ein Abschnitt, auf der Rückseite, des hinteren Rumpfabschnitts 18) zur Außenseite des Durchgangslochs 59 hin frei.
Der Metallmantel 50 weist einen Rumpfabschnitt 55, einen Sitzabschnitt 54, einen verformbaren Abschnitt 58, einen Werkzeugansetzabschnitt 51 und einen Quetschabschnitt 53 auf, die in dieser Reihenfolge von der Vorderseite in Richtung der Rückseite angeordnet sind. Der Sitzabschnitt 54 ist ein flanschartiger Abschnitt. An der Außenumfangsfläche des Rumpfabschnitts 55 ist ein Schraubabschnitt 52 ausgebildet, der in ein Montageloch eines Verbrennungsmotors (zum Beispiel eines Ottomotors) geschraubt wird. Eine ringförmige Dichtung 5, die durch Biegen einer Metallplatte gebildet wird, ist zwischen den Sitzabschnitt 54 und den Schraubabschnitt 52 eingesetzt.
Der Metallmantel 50 weist einen Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser 56 auf, der auf der Seite der Vorderendrichtung D1 mit Bezug auf den verformbaren Abschnitt 58 angeordnet ist. Der Innendurchmesser des Abschnitts mit reduziertem Innendurchmesser 56 wird von der Rückseite in Richtung der Vorderseite allmählich kleiner. Die vorderseitige Packung 8 ist zwischen dem Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser 56 des Metallmantels 50 und dem ersten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 15 des Isolators 10 angeordnet. Die vorderseitige Packung 8 ist ein O-förmiger Ring aus Eisen (es kann auch ein anderes Material (zum Beispiel ein Metallmaterial wie zum Beispiel Kupfer) verwendet werden).
Die Form des Werkzeugansetzabschnitts 51 ist eine Form (zum Beispiel einen sechseckige Säulenform), die das Ansetzen eines Zündkerzenschlüssels erlaubt. Der Quetschabschnitt 53 ist auf der Rückseite des Werkzeugansetzabschnitts 51 angeordnet. Der Quetschabschnitt 53 ist auf der Rückseite mit Bezug auf den zweiten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 11 des Isolators 10 angeordnet und bildet das hintere Ende des Metallmantels 50 (d. h. ein Ende auf der Seite der Hinterendrichtung D1r). Der Quetschabschnitt 53 ist radial nach innen gebogen. Auf der Seite der Vorderendrichtung D1 des Quetschabschnitts 53 sind die erste rückseitige Packung 6, das Talkum 9 und die zweite rückseitige Packung 7 zwischen der Innenumfangsfläche des Metallmantels 50 und der Außenumfangsfläche des Isolators 10 – in dieser Reihenfolge – in der Vorderendrichtung D1 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die hinteren Packungen 6 und 7 C-förmige Ringe aus Eisen (es kann auch ein anderes Material verwendet werden).
Während der Herstellung der Zündkerze 100 wird der Quetschabschnitt 53 so gequetscht, dass er nach innen gebogen wird. Dann wird der Quetschabschnitt 53 zur Seite der Vorderendrichtung D1 gepresst. Dementsprechend verformt sich der verformbare Abschnitt 58, und der Isolator 10 wird über die Packungen 6 und 7 und das Talkum 9 in Richtung der Vorderseite innerhalb des Metallmantels 50 gepresst. Die vorderseitige Packung 8 wird zwischen den ersten Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser 15 und den Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser 56 gepresst, um eine Abdichtung zwischen dem Metallmantel 50 und dem Isolator 10 zu bilden. Aufgrund der oben Ausführungen wird der Metallmantel 50 an dem Isolator 10 befestigt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Masseelektrode 30 eine stabförmige Elektrode, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Eine Endfläche 37 eines Endabschnitts 30x der Masseelektrode 30 ist mit einer Endfläche 57 eines Endabschnitts 50x, auf der Seite der Vorderendrichtung D1, des Metallmantels 50 verbunden. Im Folgenden wird der Endabschnitt 30x der Masseelektrode 30 als „Basisendabschnitt 30x” bezeichnet und die Endfläche 37 des Basisendabschnitts 30x wird als „Basisendfläche 37” bezeichnet. Außerdem wird der Endabschnitt 50x des Metallmantels 50 als „Vorderendabschnitt 50x” bezeichnet und die Endfläche 57 des Vorderendabschnitts 50x wird als „Vorderendfläche 57” bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die Basisendfläche 37 und die Vorderendfläche 57 ungefähr senkrecht zur Mittelachse CL des Metallmantels 50.
Die Masseelektrode 30 erstreckt sich von der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 in der Vorderendrichtung D1, biegt sich in Richtung der Mittelachse CL und erreicht einen Vorderendabschnitt 31. Der Vorderendabschnitt 31 bildet einen Spalt g zwischen einer Vorderendfläche 29 (einer Fläche 29 auf der Seite der Vorderendrichtung D1) der Mittelelektrode 20 und dem Vorderendabschnitt 31. Die Masseelektrode 30 weist Folgendes auf: eine äußere Schicht 35, die wenigstens einen Teil der Oberfläche der Masseelektrode 30 bildet; und einen Kernabschnitt 36, der in die äußere Schicht 35 eingebettet ist. Der Basisendabschnitt 30x der Masseelektrode 30 ist ein Abschnitt der Masseelektrode 30 auf der Seite des Metallmantels 50 mit Bezug auf einen gebogenen Abschnitt 38.
2 ist ein schematisches Diagramm der Zündkerze 100 mit Blick von der Vorderseite. Wie gezeigt, sind die Mittelelektrode 20, der Isolator 10 und der Metallmantel 50 koaxial um die Mittelachse CL angeordnet. Die Masseelektrode 30 ist mit der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 verbunden. An dem verbundenen Abschnitt der Basisendfläche 37 der Masseelektrode 30 und der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 wird ein breiter Abschnitt 350 gebildet, der zum Zeitpunkt des Schweißens entstanden ist. Der breite Abschnitt 350 wird durch Schmelzen und/oder Verformen der Masseelektrode 30 und/oder des Metallmantels 50 gebildet.
3 ist eine Querschnittsansicht des verbundenen Abschnitts der Masseelektrode 30 und des Metallmantels 50. Die Querschnittsansicht ist ein Querschnitt in einer Ebene P1, welche die Mittelachse CL (2) des Metallmantels 50 und eine Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 enthält.
Im Folgenden wird der Querschnitt, der die zwei Mittelachsen CL und CLx enthält, als „Bezugsquerschnitt” bezeichnet. In der Zeichnung ist eine Richtung nach Rechts Di eine Richtung in Radialrichtung hin zur Innenseite (im Folgenden als „Einwärtsrichtung Di” bezeichnet), und eine Richtung nach Links Do ist eine Richtung in Radialrichtung hin zur Außenseite (im Folgenden als „Auswärtsrichtung Do” bezeichnet).
Die Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 ist die Mittelachse der Stabform der Masseelektrode 30. Wie in 3 gezeigt, bezeichnet die Mittelachse CLx die Mittelachse eines Basisendabschnitts 30x (insbesondere eines Abschnitt 30s, der sich nicht verformt hat und der die ursprüngliche Form zum Zeitpunkt des Schweißens beibehalten hat (im Folgenden als „Beibehaltungsabschnitt 30s” bezeichnet)), nicht des gebogenen Abschnitts 38, der Masseelektrode 30. Wie in 2 gezeigt, ist – mit Blick von der Mittelachse CL des Metallmantels 50 – die Mittelachse CLx in der Richtung einer Mittel angeordnet, die erhalten wird, indem ein Winkelbereich AR von einem Ende 301 zum anderen Ende 302 der Masseelektrode 30 (insbesondere den Beibehaltungsabschnitt 30s) in der Umfangsrichtung in zwei gleiche Sektionen geteilt wird. In der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Mittelachse CLx ungefähr parallel zur Mittelachse CL des Metallmantels 50. In 2 bezeichnet eine erste Breite Wa die Länge einer ersten Seite Sa der im Wesentlichen rechteckigen Form des Querschnitts der Masseelektrode 30, und eine zweite Breite Wb bezeichnet die Länge einer zweiten Seite Sb der im Wesentlichen rechteckigen Form des Querschnitts der Masseelektrode 30, wobei diese zweite Seite Sb orthogonal zu der ersten Seite Sa verläuft. Die erste Seite Sa verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene P1 und wird durch die Ebene P1 in zwei gleiche Sektionen geteilt.
Wie in 3 gezeigt, weist die Masseelektrode 30 die äußere Schicht 35 und den Kernabschnitt 36 auf. Die äußere Schicht 35 bildet die Oberfläche der Masseelektrode 30 und ist mit dem Metallmantel 50 verbunden. Die äußere Schicht 35 besteht aus einem Material, das eine noch bessere Oxidationsbeständigkeit aufweist als der Kernabschnitt 36. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die äußere Schicht 35 aus einem Material, das Nickel als einen Hauptbestandteil, Chrom und Aluminium enthält, insbesondere eine Nickel-Chrom-Legierung, der Aluminium beigegeben wird. Durch die Beigabe von Aluminium zu der Nickel-Chrom-Legierung, wie dies oben beschrieben wird, ist es möglich, die Oxidationsbeständigkeit zu verbessern. Der Kernabschnitt 36 ist an der Innenumfangsseite der äußeren Schicht 35 angeordnet und ist mit dem Metallmantel 50 verbunden. Der Kernabschnitt 36 besteht aus einem Material, das einen größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist als das der äußeren Schicht 35. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Kernabschnitt 36 unter Verwendung von reinem Kupfer gebildet.
In der Zeichnung repräsentieren zwei Grenzlinien L10 und L20 die Grenze zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Kernabschnitt 36. Die erste Grenzlinie L10 bezeichnet eine Grenzlinie auf der Seite in Einwärtsrichtung Di, und die zweite Grenzlinie L20 bezeichnet eine Grenzlinie aufseiten der Auswärtsrichtung Do. Ein erstes Grenz-Ende P11 ist ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der ersten Grenzlinie L10. Ein zweites Grenz-Ende P21 ist ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der zweiten Grenzlinie L20. Außerdem repräsentieren in der Zeichnung zwei Außenrandlinien L30 und L40 die Außenrandfläche der äußeren Schicht 35. Die erste Außenrandlinie L30 bezeichnet eine Außenrandlinie auf der Seite in Einwärtsrichtung Di, und die zweite Außenrandlinie L40 bezeichnet eine Außenrandlinie auf der Seite in Auswärtsrichtung Do. Ein erstes Außenrandende P32 ist ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der ersten Außenrandlinie L30. Ein zweites Außenrandende P42 ist ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der zweiten Außenrandlinie L40.
Wie gezeigt, verlaufen die zwei Grenzlinien L10 und L20 ungefähr parallel zur Mittelachse CLx in dem Beibehaltungsabschnitt 30s. In dem breiten Abschnitt 350 krümmt sich die zweite Grenzlinie L20 so, dass der Abstand zur Mittelachse CLx mit abnehmendem Abstand zu dem Metallmantel 50 zunimmt und das zweite Grenz-Ende P21 erreicht. Der Grund, weshalb eine solche zweite Grenzlinie L20 gebildet werden kann, wird später noch beschrieben.
In einem Abschnitt, nahe dem Beibehaltungsabschnitt 30s, des breiten Abschnitts 350, krümmt sich die erste Grenzlinie L10 ähnlich wie die zweite Grenzlinie L20. Jedoch krümmt sich in einem Abschnitt, nahe dem Metallmantel 50, des breiten Abschnitts 350 die erste Grenzlinie L10 so, dass der Abstand von der Mittelachse CLx mit abnehmendem Abstand von dem Metallmantel 50 abnimmt und das erste Grenz-Ende P11 erreicht. Oder anders ausgedrückt: die erste Grenzlinie L10 umfasst einen Neigungsabschnitt L11, der sich relativ zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 und von dem ersten Grenz-Ende P11 in Richtung der Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht 35, wobei dieser Abschnitt die erste Grenzlinie L10 bildet, schräg erstreckt. Wie dies oben beschrieben wird, verbreitert sich auf der Seiten in Einwärtsrichtung Di der Masseelektrode 30 die äußere Schicht 35 entlang der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 in Richtung der Mittelachse CLx. Daher wird der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 größer.
Da der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 größer wird, wie dies oben beschrieben wird, kann die Schweißfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30 und dem Metallmantel 50 verbessert werden. Der Grund dafür ist folgender. Im Allgemeinen ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Kupfer größer als der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient einer Nickellegierung. Das heißt, Kupfer gibt Wärme leichter ab als die Nickellegierung. Daher verringert sich zum Zeitpunkt des Schweißens der Masseelektrode 30 und des Metallmantels 50, an der verbundenen Fläche, die Temperatur von Kupfer (d. h. des Kernabschnitts 36) schneller als die Temperatur der Nickellegierung (d. h. der äußeren Schicht 35). Infolge dessen kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Kernabschnitt 36 und dem Metallmantel 50 schwächer ausgelegt werden als die Verbindungsfestigkeit zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50. Wenn also das Verhältnis des Verbindungsbereichs zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 in der verbundenen Fläche hoch ist, so kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30 und dem Metallmantel 50 im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in dem das Verhältnis niedrig ist.
Als ein Verfahren zum Bilden des verbundenen Abschnitts, wie in 3 gezeigt, können verschiedene Verfahren verwendet werden. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Verbindungsprozesses zeigt. Der Verbindungsprozess schreitet der Reihe nach von 4(A) bis 4(F) voran. In den Zeichnungen sind ein Abschnitt der Masseelektrode 30 (ein Abschnitt, der mit dem Metallmantel 50 zu verbinden ist) und ein Abschnitt des Metallmantels 50 (ein Abschnitt, der mit der Masseelektrode 30 zu verbinden ist) gezeigt. Außerdem ist in den Zeichnungen der gleiche Bezugsquerschnitt wie in 3 (ein Querschnitt in der Ebene P1) gezeigt.
Zuerst wird, wie in den 4(A) und 4(B) gezeigt, die Basisendfläche 37 durch Schneiden eines Endes der Masseelektrode 30 gebildet. In den Zeichnungen entsprechen die Grenzlinien L10u und L20u den Grenzlinien L10 bzw. L20 (3) vor dem Verbinden, und Außenrandlinien L30u und L40u entsprechen den Außenrandlinien L30 bzw. L40 vor dem Verbinden. Die jeweiligen Linien L10u, L20u, L30u und L40u verlaufen parallel zur Mittelachse CLx.
Die Masseelektrode 30 wird geschnitten, indem eine Schneidklinge 920 relativ zu der Masseelektrode 30, die durch ein Stützwerkzeug 910 gestützt wird, in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse CLx bewegt wird. Die Schneidklinge 920 bewegt sich von der Seite in Einwärtsrichtung Di der Masseelektrode 30 hin zu der Auswärtsrichtung Do. Eine durch dieses Schneiden gebildete Schneidebene entspricht der Basisendfläche 37.
4(C) zeigt die Masseelektrode 30 nach dem Schneiden. Nahe der Basisendfläche 37 verformt sich jede Komponente (hier die äußere Schicht 35 und der Kernabschnitt 36) der Masseelektrode 30 so, dass sie sich in Auswärtsrichtung Do biegt, da sie Kontakt mit der Schneidklinge 920 hat, die sich in die Auswärtsrichtung Do bewegt. Zum Beispiel verformt sich die erste Grenzlinie L10u nahe der Basisendfläche 37 so, dass der Abstand von der Mittelachse CLx mit abnehmendem Abstand von der Basisendfläche 37 abnimmt.
Als Nächstes wird, wie in 4(D) gezeigt, die Masseelektrode 30 auf der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 angeordnet. Die Basisendfläche 37 der Masseelektrode 30 wird in Kontakt mit einem zuvor festgelegten Abschnitt auf der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 gebracht. Dann werden die Masseelektrode 22 30 und der Metallmantel 50 miteinander mittels Widerstandsschweißen verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kraft parallel zur Mittelachse CLx an die Masseelektrode 30 und den Metallmantel 50 angelegt. Genauer gesagt, wird eine Kraft in Richtung des Metallmantels 50 (die Hinterendrichtung D1r) an die Masseelektrode 30 angelegt, und eine Kraft in der Vorderendrichtung D1 wird an den Metallmantel 50 angelegt.
4(E) zeigt ein Beispiel einer Querschnittsansicht nach dem Schweißen. Wie gezeigt, verbreitert sich der Vorderendabschnitt 50x des Metallmantels 50 entlang der Basisendfläche 37 der Masseelektrode 30 in der Richtung senkrecht zur Mittelachse CLx. In ähnlicher Weise verbreitert sich der Basisendabschnitt 30x der Masseelektrode 30 entlang der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 in der Richtung senkrecht zur Mittelachse CLx. Durch die zur Zeit des Schweißens angelegten Kräfte können sich der Basisendabschnitt 30x und der Vorderendabschnitt 50x verformen, wie dies in 4(E) gezeigt wird.
Da der Kernabschnitt 36 zur Zeit des Schweißens gegen die Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 gepresst wird, verformt sich der Kernabschnitt 36 so, dass er sich entlang der Vorderendfläche 57 in einer Richtung von der Mittelachse CLx fort verbreitert. Infolge dessen kann nach dem Schweißen die zweite Grenzlinie L20 so gebildet werden, dass der Abstand von der Mittelachse CLx mit abnehmendem Abstand von der Vorderendfläche 57 zunimmt. Die erste Grenzlinie L10 wird hingegen folgendermaßen gebildet. Wie dies in 4(C) beschrieben wird, wird nahe der Basisendfläche 37 die Grenzlinie L10u vor dem Schweißen so gebildet, dass der Abstand von der Mittelachse CLx mit abnehmendem Abstand von der Basisendfläche 37 abnimmt. Infolge dessen ist es zur Zeit des Schweißens nahe der ersten Grenzlinie L10u unwahrscheinlich, dass sich der Kernabschnitt 36 verbreitert, und die äußere Schicht 35 kann sich in Richtung der Mittelachse CLx verbreitern. Dementsprechend kann sich das erste Grenz-Ende P11 der ersten Grenzlinie L10 näher an der Mittelachse CLx befinden als das zweite Grenz-Ende P21 der zweiten Grenzlinie L20.
Nach dem Schweißen wird ein in dem verbundenen Abschnitt gebildeter zusätzlicher Abschnitt entfernt, um die Verbindung zu vollenden. 4(F) zeigt einen Zustand, in dem die Verbindung vollendet wurde und die gleiche Querschnittsansicht hat wie in 3. In dem Beispiel der 4(E) und 4(F) sind Abschnitte 35i und 50i auf der Seite in Einwärtsrichtung Di mit Bezug auf eine erste Bezugsfläche Si entfernt. Die erste Bezugsfläche Si ist ungefähr die gleiche wie eine Fläche, die durch Verlängern der Innenumfangsfläche des Metallmantels 50 (die Innenumfangsfläche nahe der Vorderendfläche 57 vor dem Schweißen) in der Vorderendrichtung D1 erhalten wird. Außerdem sind Abschnitte 35o und 50o auf der Seite in Auswärtsrichtung Do mit Bezug auf eine zweite Bezugsfläche So entfernt. Die zweite Bezugsfläche So ist ungefähr die gleiche wie eine Fläche, die durch Verlängern der Außenumfangsfläche des Metallmantels 50 (die Außenumfangsfläche nahe der Vorderendfläche 57 vor dem Schweißen) in der Vorderendrichtung D1 erhalten wird.
Als ein Verfahren zum Herstellen der Masseelektrode 30 können verschiedene Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann das folgende Verfahren verwendet werden. Ein napfförmiges äußeres Element, das aus dem Material für die äußere Schicht 35 besteht, wird hergestellt, und ein inneres Element, das aus dem Material für den Kernabschnitt 36 besteht, wird in das äußere Element eingesetzt. In einem Zustand, in dem das innere Element eingesetzt ist, wird die äußere Form des äußeren Elements geformt, wodurch ein stabförmiges Element entsteht, welches das innere Element und das äußere Element, das das innere Element bedeckt, umfasst, das heißt, eine Masseelektrode, die nicht gebogen wurde. Die erhaltene stabförmige Masseelektrode wird mit dem Metallmantel 50 gemäß dem Verfahren verbunden, das mit Bezug auf 4 beschrieben wurde. Dann wird die Masseelektrode so gebogen, dass ein zweckmäßiger Spalt g gebildet wird, wodurch die Masseelektrode 30 entsteht. Damit sich die Masseelektrode 30 leicht biegen lässt, kann die stabförmige Masseelektrode, die nicht gebogen wurde, geglüht werden.
Außerdem kann das Verbinden der Masseelektrode 30 und des Metallmantels 50 auf verschiedenen Stufen in dem Prozess zur Herstellung der Zündkerze 100 ausgeführt werden. Zum Beispiel kann, nachdem der Metallmantel 50 an dem Isolator 10 befestigt wurde, der die Mittelelektrode 20 und den metallischen Anschluss 40 hält, die stabförmige Masseelektrode, die nicht gebogen wurde, mit dem Metallmantel 50 verbunden werden. Dann kann – nach diesem Verbinden – die Masseelektrode so gebogen werden, dass ein zweckmäßiger Spalt g gebildet wird. Statt dessen kann, nachdem die stabförmige Masseelektrode, die nicht gebogen wurde, mit dem Metallmantel 50 verbunden wurde, der Metallmantel 50 an dem Isolator 10 befestigt werden, der die Mittelelektrode 20 und den metallischen Anschluss 40 hält.
A-2. Evaluierungstest

In einem Evaluierungstest wurde die Verbindungsfestigkeit anhand von Stichproben von Elementen evaluiert, die jeweils die Masseelektrode 30 und den Metallmantel 50 der ersten Ausführungsform aufweisen. Tabelle 1 unten zeigt eine Beziehung zwischen einem Oberflächensauerstoffgehalt, einem Verhältnis t und einem Evaluierungsergebnis der Festigkeit. [Tabelle 1]

Oberflächensauerstoffgehalt (Gewichts-%)	Verhältnis t (%)	Festigkeit
1, 2	0	C
	5	A
	10	A
	30	A
	50	A
	80	A
	90	B
4, 5	0	C
	5	A
	10	A
	30	A
	50	A
	80	A
	90	B
8	0	C
	5	B
	10	B
	30	B
	50	B
	80	B
	90	B
9	0	C
	5	C
	10	C
	30	C
	50	C
	80	C
	90	C
10	0	C
	5	C
	10	C
	30	C
	50	C
	80	C
	90	C

Der „Oberflächensauerstoffgehalt” ist ein Gehalt an Sauerstoff in der Oberfläche der äußeren Schicht 35 der Masseelektrode 30 vor dem Schweißen (die Einheit ist Gewichtsprozent). Ein Verfahren zum Messen eines Oberflächensauerstoffgehalts ist Folgendes. Die Arten und Mengen von Elementen in der Oberfläche der äußeren Schicht 35 in einem anderen Abschnitt als einem Abschnitt, der zum Zeitpunkt des Schweißens geschmolzen oder verformt werden soll, der Masseelektrode 30 vor dem Schweißen wurden durch Elektronensondenmikroanalyse (EPMA) analysiert. Die analysierte Region war eine quadratische Region von 500 μm × 500 μm. Dann wurde das Verhältnis der Menge an Sauerstoff relativ zur Gesamtmenge an Sauerstoff und der Elemente, die die äußere Schicht 35 bilden, als ein Oberflächensauerstoffgehalt berechnet. Für die Analyse wurde ein SEM/EDS (Rasterelektronenmikroskop/Energiedispersiver Röntgenstrahlanalysator) verwendet (genauer gesagt, ein JSM-6490LA von der Firma JEOL Ltd.). Hier wurde eine Beschleunigungsspannung auf 20 kV eingestellt.
Die Elemente in der Oberfläche der Masseelektrode 30 können durch Sauerstoff oxidiert werden, der in dem Umgebungsgas (zum Beispiel Luft) enthalten ist, das die Masseelektrode 30 umgibt. Insbesondere oxidiert für den Fall, dass die äußere Schicht 35 Aluminium enthält, die Oberfläche der äußeren Schicht 35, das heißt, die Oberfläche der Masseelektrode 30, rasch. Außerdem kann, wenn das oben erwähnte Glühen ausgeführt wird, die Menge der Oxide in der Oberfläche zunehmen. Solche Oxide können einen Schweißdefekt verursachen. Wenn also die Menge an Sauerstoff in der Oberfläche hoch ist, so kann die Schweißfestigkeit nachlassen.
In dem in Tabelle 1 gezeigten Evaluierungstest wurden sieben Werte, 1, 2, 4, 5, 8, 9 und 10 (Gewichts-%), als Oberflächensauerstoffgehalte getestet. Für „1 Gewichts-%” und „2 Gewichts-%” waren die Evaluierungsergebnisse der Festigkeit die gleichen, weshalb sie in Tabelle 1 zusammen gezeigt sind. Des Weiteren waren für „4 Gewichts-%” und „5 Gewichts-%” die Evaluierungsergebnisse der Festigkeit die gleichen, weshalb sie in Tabelle 1 zusammen gezeigt sind. Der Oberflächensauerstoffgehalt wurde durch Einstellen der Glühtemperatur und der Glühdauer eingestellt. Das Verfahren zum Steuern des Oberflächensauerstoffgehalts ist nicht auf ein Verfahren zum Einstellen der Temperatur und der Zeitdauer des Glühens beschränkt, und es können verschiedene Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann die Sauerstoffkonzentration in dem Umgebungsgas eingestellt werden, wenn das Glühen ausgeführt wird. Außerdem kann zum Zweck des Verringerns des Oberflächensauerstoffgehalts ein Glühen in einem Behälter ausgeführt werden, aus dem Gas durch eine Vakuumpumpe abgezogen wird.
In Tabelle 1 ist das „Verhältnis t” ein Verhältnis eines Verbindungsabstands W1 relativ zu einem in 3 gezeigten Gesamtabstand W2 (die Einheit ist %). Der Gesamtabstand W2 ist der Abstand in Richtung senkrecht zur Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 zwischen den Außenrandenden P32 und P42 der zwei Außenrandlinien L30 und L40 aufseiten des Metallmantels 50 in dem in 3 gezeigten Bezugsquerschnitt. Der Verbindungsabstand W1 ist der Abstand zwischen: einer geraden Linie LP1, die durch das Grenz-Ende P11 des Neigungsabschnitts L11 aufseiten des Metallmantels 50 verläuft und parallel zur Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 verläuft, und einer geraden Linie LP3, die durch das Außenrandende P32, das sich in der Richtung befindet, in der sich der Neigungsabschnitt L11 erstreckt, vom Grenz-Ende P11 aus gesehen, verläuft und parallel zur Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 verläuft. Der Verbindungsabschnitt W1 ist ein Abschnitt in Richtung senkrecht zur Mittelachse CLx der Masseelektrode 30.
Die zweite Grenzlinie L20 umfasst keinen Neigungsabschnitt, der sich schräg zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30 und ausgehend von dem Grenz-Ende P21 der zweiten Grenzlinie L20 hin zu der Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht 35 erstreckt, wobei dieser Abschnitt die zweite Grenzlinie L20 bildet. Daher ist der Abstand zwischen dem Grenz-Ende P21 der zweiten Grenzlinie L20 und dem zweiten Außenrandende P42 der zweiten Außenrandlinie L40 nicht in dem Verbindungsabstand W1 enthalten.
In dem Evaluierungstest in Tabelle 1 wurden sieben Werte, 0, 5, 10, 30, 50, 80 und 90 (%) als Verhältnisse t getestet. Diese sieben Werte wurden für jeden Oberflächensauerstoffgehalt evaluiert. Das heißt, in diesem Evaluierungstest wurden Stichproben von 49 Kombinationen der sieben Oberflächensauerstoffgehalte und der sieben Verhältnisse t evaluiert. Das Verhältnis t wurde hauptsächlich durch Einstellen des eingeschlossenen Winkels der Schneidklinge 920 (4(A)), einer zum Zeitpunkt des Schweißens angelegten Last und eines Schweißstroms eingestellt. Das Verhältnis t kann in dem Maße vergrößert werden, wie der eingeschlossene Winkel vergrößert wird. Das Verhältnis t kann in dem Maße vergrößert werden, wie die Last vergrößert wird. Das Verhältnis t kann in dem Maße vergrößert werden, wie der Schweißstrom verringert wird.
Die Evaluierungsergebnisse der Festigkeit in Tabelle 1 wurden folgendermaßen bestimmt. Und zwar wurde eine Zugfestigkeit (d. h. eine maximale Zuglast, die die Stichprobe aushalten kann) durch Ausführen einer Zugprüfung gemessen, bei der die Masseelektrode 30 und der Metallmantel 50 in Richtungen gezogen wurden, in denen die Masseelektrode 30 und der Metallmantel 50 voneinander fort und parallel zur Mittelachse CLx bewegt wurden. Evaluierung A gibt an, dass die Zugfestigkeit wenigstens 450 N/mm² beträgt; Evaluierung B gibt an, dass die Zugfestigkeit wenigstens 350 N/mm² und wenigstens als 450 N/mm² beträgt; und Evaluierung C gibt an, dass die Zugfestigkeit geringer als 350 N/mm² ist. Die Zugprüfung wurde unter Verwendung eines AG-5000B ausgeführt, der von der Shimadzu Corporation hergestellt wird.
Die Messung des Verhältnisses t und die Zugprüfung wurden unter Verwendung mehrerer Stichproben ausgeführt, die unter den gleichen Bedingungen hergestellt wurden. Als das Verhältnis t jeder in der Zugprüfung verwendeten Stichprobe wurde ein Verhältnis t verwendet, das für die Stichprobe gemessen wurde, die unter den gleichen Bedingungen hergestellt und entlang des Bezugsquerschnitts zerschnitten wurde. Das Verhältnis t war unter den mehreren Stichproben, die unter den gleichen Bedingungen hergestellt wurden, ungefähr das gleiche.
Unter den 49 Arten von Stichproben war die Ausgestaltung mit Ausnahme des Oberflächensauerstoffgehalts und des Verhältnisses t die gleiche. Zum Beispiel war die folgende Ausgestaltung unter den 49 Arten von Stichproben die gleiche.

– Erste Breite Wa (2) in dem Querschnitt der Masseelektrode 30: 2,8 mm
– Zweite Breite Wb (2) in dem Querschnitt der Masseelektrode 30: 1,5 mm
– Material der äußeren Schicht 35: INCONEL 601
– Aluminiumgehalt der äußeren Schicht 35: 1,4 Gewichts-%
– Material des Kernabschnitts 36: reines Kupfer.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, war, wenn der Oberflächensauerstoffgehalt 9 Gewichts-% oder 10 Gewichts-% betrug, das Evaluierungsergebnis der Festigkeit Evaluierung C, ungeachtet des Verhältnisses t. Wenn andererseits der Oberflächensauerstoffgehalt nicht mehr als 8 Gewichts-% betrug, so war es möglich, ein günstiges Evaluierungsergebnis (Evaluierung A oder B) zu erreichen. Wie dies oben beschrieben wird, konnte durch Reduzieren des Oberflächensauerstoffgehalts auf 8 Gewichts-% oder weniger die Schweißfestigkeit verbessert werden. Daraus wird gefolgert, dass die Schweißfestigkeit in dem Maße verbessert werden kann, wie der Oberflächensauerstoffgehalt verringert wird. Es ist allerdings schwierig, das Oberflächensauerstoffgehalt in der Realität auf null zu bringen. Daher können verschiedene Werte, die größer als null Gewichts-% sind, als der Oberflächensauerstoffgehalt verwendet werden.
Die Oberflächensauerstoffgehalte, mit denen sich ein günstiges Evaluierungsergebnis erreichen ließ, waren 1, 2, 4, 5 und 8 (Gewichts-%). Jeder Wert dieser Werte kann als die Obergrenze eines bevorzugten Bereichs (nicht kleiner als eine Untergrenze, nicht größer als die Obergrenze) für den Oberflächensauerstoffgehalt verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Wert kleiner gleich 8 Gewichts-% als der Oberflächensauerstoffgehalt verwendet werden. Außerdem kann von diesen Werten jeder Wert als die Untergrenze des bevorzugten Bereichs für den Oberflächensauerstoffgehalt verwendet werden, der kleiner gleich der Obergrenze ist. Zum Beispiel kann ein Wert von wenigstens 1 Gewichts-% als der Oberflächensauerstoffgehalt verwendet werden.
Außerdem war es, wenn der Oberflächensauerstoffgehalt kleiner gleich 5 Gewichts-% war, möglich, Evaluierung A zu erreichen, die besonders gut ist. Die Oberflächensauerstoffgehalte, mit denen es möglich war, Evaluierung A zu erreichen, waren 1, 2, 4 und 5 (Gewichts-%). Daher werden als die Obergrenze und die Untergrenze des bevorzugten Bereichs für den Oberflächensauerstoffgehalt besonders bevorzugt Werte aus diesen vier Werten ausgewählt. Außerdem betrugen mit diesen vier Oberflächensauerstoffgehalten die Verhältnisse t, mit denen Evaluierung A erhalten wurde, 5, 10, 30, 50 und 80 (%). Jeder Wert dieser Werte kann als die Obergrenze eines bevorzugten Bereichs für das Verhältnis t verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Wert von kleiner gleich 80% als das Verhältnis t verwendet werden. Daraus wird gefolgert, dass, wenn das Verhältnis t größer als null % ist, die Schweißfestigkeit im Vergleich zu dem Fall verbessert werden kann, wo das Verhältnis t null % ist. Daher können verschiedene Werte größer null % als das Verhältnis t verwendet werden. Darüber hinaus kann als die Untergrenze des Verhältnisses t ein Wert aus den Verhältnissen t (5, 10, 30, 50 und 80 (%)) ausgewählt werden, mit denen die Evaluierung A erhalten wurde. Zum Beispiel kann ein Wert von größer gleich 5% als das Verhältnis t verwendet werden.
B. Zweite Ausführungsform
B-1. Ausgestaltung der Zündkerze
5 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer zweiten Ausführungsform. In der Zeichnung ist eine Querschnittsansicht eines verbundenen Abschnitts eines Basisendabschnitts 30bx einer Masseelektrode 30b und eines Vorderendabschnitts 50x eines Metallmantels 50 ähnlich 3 gezeigt. Der Unterschied gegenüber der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist nur, dass ein Kernabschnitt 36b der Masseelektrode 30b eine erste Schicht 34a und eine zweite Schicht 34b aufweist, die an der Innenumfangsseite der ersten Schicht 34a angeordnet sind. Die Ausgestaltung der Masseelektrode 30b ist mit Ausnahme des Kernabschnitts 36b die gleiche wie die Ausgestaltung der in 3 gezeigten Masseelektrode 30. Im Folgenden werden von den Komponenten der Masseelektrode 30b der zweiten Ausführungsform die gleichen Komponenten wie die der Masseelektrode 30 in 3 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Außerdem ist die Ausgestaltung einer Zündkerze 100b der zweiten Ausführungsform 34 mit Ausnahme der Masseelektrode 30b die gleiche wie die Ausgestaltung der in 1 gezeigten Zündkerze 100. Im Folgenden werden von den Komponenten der Zündkerze 100b der zweiten Ausführungsform die gleichen Komponenten wie die der Zündkerze 100 in 1 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
Ähnlich dem Kernabschnitt 36 in 3 besteht die erste Schicht 34a aus einem Material, das einen größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist als die äußere Schicht 35. In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Schicht 34a unter Verwendung von reinem Kupfer gebildet. Die zweite Schicht 34b wird so angeordnet, dass ein Abschnitt davon an der Innenumfangsseite der ersten Schicht 34a angeordnet ist. Die zweite Schicht 34b besteht aus einem Material, das einen größeren Nickelgehalt (Gewichts-%) aufweist als die äußere Schicht 35. Das heißt, der Nickelgehalt der zweiten Schicht 34b ist größer als der der äußeren Schicht 35. Außerdem ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient der zweiten Schicht 34b größer als der der äußeren Schicht 35. In der vorliegenden Ausführungsform wird die zweite Schicht 34b unter Verwendung von reinem Nickel gebildet.
Wie in 5 gezeigt, ist die innere Struktur der Masseelektrode 30b eine Zweischichtstruktur, mit der äußeren Schicht 35 und der zweiten Schicht 34b in einem Abschnitt, der die Basisendfläche 37 umfasst; und ist eine Dreischichtstruktur, mit der äußeren Schicht 35, der ersten Schicht 34a und der zweiten Schicht 34b in dem anderen Abschnitt. Die erste Schicht 34a ist nicht mit dem Metallmantel 50 verbunden, und die zweite Schicht 34b ist mit dem Metallmantel 50 verbunden. Obgleich dies nicht gezeigt ist, ist die innere Struktur eines Vorderendabschnitts der Masseelektrode 30b (eines Abschnitts, der dem Vorderendabschnitt 31 in 1 entspricht) ebenfalls eine Zweischichtstruktur mit der äußeren Schicht 35 und der zweiten Schicht 34b. Jedoch kann sich die erste Schicht 34a bis zu dem Vorderendabschnitt der Masseelektrode 30b erstrecken.
In der Zeichnung repräsentieren Grenzlinien L10b und L20b die Grenze zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Kernabschnitt 36b, ähnlich den Grenzlinien L10 und L20 in 3. Grenz-Enden P11b und P21b sind Enden, auf der Seite des Metallmantels 50, der Grenzlinien L10b bzw. L20b, ähnlich den Grenz-Enden P11 und P21 in 3. Wie gezeigt, umfasst die Grenzlinie L10b – ähnlich der ersten Grenzlinie L10 in 3 – einen Neigungsabschnitt L11b, der sich relativ zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30b und von dem ersten Grenz-Ende P11b in Richtung der Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht 35, wobei dieser Abschnitt die erste Grenzlinie L10b bildet, schräg erstreckt. Daher wird der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 größer, und somit kann die Schweißfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30b und dem Metallmantel 50 im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, wo der Neigungsabschnitt L11b nicht ausgebildet ist und die erste Schicht 34a mit dem Metallmantel 50 verbunden ist.
Wie dies oben beschrieben wird, ist die Schweißfestigkeit von Nickel im Vergleich zu Kupfer hoch. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform die erste Schicht 34a, die Kupfer enthält, von dem Metallmantel 50 beabstandet. Die äußere Schicht 35 und die zweite Schicht 34b, die Nickel enthalten, sind mit dem Metallmantel 50 verbunden. Daher kann die Schweißfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30b und dem Metallmantel 50 im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, wo die erste Schicht 34a mit dem Metallmantel 50 verbunden ist.
Als ein Verfahren zum Bilden des verbundenen Abschnitts kann, wie in 5 gezeigt, das gleiche Verfahren wie das mit Bezug auf die 4(A) bis 4(F) beschriebene Verfahren verwendet werden. Hier können verschiedene Verfahren als ein Verfahren zum Beabstanden der ersten Schicht 34a von dem Metallmantel 50 verwendet werden. Zum Beispiel wird als die Masseelektrode 30b vor dem Schneiden ein Element, das einen Abschnitt umfasst, der eine Dreischichtstruktur – mit der äußeren Schicht 35, der ersten Schicht 34a und der zweiten Schicht 34b – aufweist, und einen Abschnitt umfasst, der eine Zweischichtstruktur – mit der äußeren Schicht 35 und der zweiten Schicht 34b – aufweist, hergestellt. Als Nächstes wird der Abschnitt, der die Zweischichtstruktur aufweist, ähnlich wie in den 4(A) und 4(B) geschnitten. Als Nächstes werden eine Basisendfläche 37b und die Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 ähnlich wie in den 4(D) und 4(E) miteinander verschweißt. Dann werden Abschnitte, die von den Bezugsflächen Si und So (4(E)) hervorstehen, ähnlich wie in den 4(E) und 4(F) entfernt, womit der Verbindungsprozess vollendet wird.
Als ein Verfahren zum Herstellen der Masseelektrode 30b kann das gleiche Verfahren wie das Verfahren zum Herstellen der Masseelektrode 30 der ersten Ausführungsform verwendet werden. Außerdem kann als ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 100b das gleiche Verfahren wie das Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 100 der ersten Ausführungsform verwendet werden.
B-2. Evaluierungstest
In einem Evaluierungstest wurde die Verbindungsfestigkeit anhand von Stichproben von Elementen evaluiert, einschließlich der Masseelektrode 30b und des Metallmantels 50 der zweiten Ausführungsform. Tabelle 2 unten zeigt eine Beziehung zwischen einem Verhältnis t, 100-t und einem Evaluierungsergebnis der Festigkeit. [Tabelle 2]

Verhältnis t (%) 100-t (%) Festigkeit

0 100 B

5 95 A

10 90 A

20 80 A

30 70 B

50 50 B

80 20 B

90 10 B
Das Verhältnis t ist ein Verhältnis eines Verbindungsabstands W1 relativ zu einem in 5 gezeigten Gesamtabstand W2 (die Einheit ist %). In der Ausführungsform in 5 ist der Gesamtabstand W2 der gleiche wie der Gesamtabstand W2 der Ausführungsform in 3. Der Verbindungsabstand W1 ist der Abstand zwischen zwei geraden Linien LP1b und LP3. Die gerade Linie LP3 ist die gleiche wie die gerade Linie LP3 in 3. Die gerade Linie LP1b ist eine gerade Linie, die durch das Grenz-Ende P11b des Neigungsabschnitts L11b aufseiten des Metallmantels 50 und parallel zur Mittelachse CLx der Masseelektrode 30b verläuft.
Die zweite Grenzlinie L20b umfasst keinen Neigungsabschnitt, der sich schräg zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30b und von dem Grenz-Ende P21b der zweiten Grenzlinie L20b hin zu der Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht 35 erstreckt, wobei dieser Abschnitt die zweite Grenzlinie L20b bildet. Daher ist der Abstand zwischen dem zweiten Grenz-Ende P21b der zweiten Grenzlinie L20b und dem zweiten Außenrandende P42 der zweiten Außenrandlinie L40 nicht in dem Verbindungsabstand W1 enthalten.
In dem Evaluierungstest in Tabelle 2 wurden acht Werte: 0, 5, 10, 20, 30, 50, 80 und 90 (%), als die Verhältnisse t evaluiert. Das heißt, in diesem Evaluierungstest wurden acht Arten von Stichproben evaluiert.
„100-t (%)” ist ein Wert, der durch Subtrahieren des Verhältnisses t von 100 erhalten wird. In dem Maße, wie dieser Wert größer wird, wird der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 tendenziell kleiner, und der Verbindungsbereich zwischen der zweiten Schicht 34b und dem Metallmantel 50 wird tendenziell größer.
Das Verfahren zum Evaluieren der Festigkeit in Tabelle 2 ist das gleiche wie das Verfahren zum Evaluieren der Festigkeit in der obigen Tabelle 1. Jedoch sind die Schwellen für die Evaluierung verschieden. Das heißt, Evaluierung A gibt an, dass die Zugfestigkeit größer gleich 550 N/mm² ist; Evaluierung B gibt an, dass die Zugfestigkeit größer gleich 450 N/mm² und kleiner als 550 N/mm² ist; und Evaluierung C gibt an, dass die Zugfestigkeit geringer als 450 N/mm² ist.
Unter den acht Arten von Stichproben war die Ausgestaltung mit Ausnahme des Verhältnisses t (d. h. 100-t) die gleiche. Zum Beispiel war die folgende Ausgestaltung unter den acht Arten von Stichproben die gleiche.

– Erste Breite (eine Breite, die Wa in 2 entspricht) in einem Querschnitt der Masseelektrode 30b: 2,0 mm
– Zweite Breite (eine Breite, die Wb in 2 entspricht) in dem Querschnitt der Masseelektrode 30b: 1,6 mm
– Material der äußeren Schicht 35: INCONEL 601
– Aluminiumgehalt der äußeren Schicht 35: 1,4 Gewichts-%
– Material der ersten Schicht 34a: reines Kupfer
– Material der zweiten Schicht 34b: reines Nickel
– Oberflächensauerstoffgehalt: 5 Gewichts-%.

Wie in Tabelle 2 gezeigt, war das Evaluierungsergebnis der Festigkeit, wenn das Verhältnis t niedrig war, tendenziell besser als in dem Fall, wo das Verhältnis t hoch war. Als Grund dafür wird Folgendes vermutet: Wenn ein Material, das Nickel als einen Hauptbestandteil enthält, geschweißt wird, so kann eine andere Komponente als Nickel in dem Material einen Schweißdefekt verursachen. Daher nimmt die Schweißfestigkeit tendenziell in dem Maße zu, wie der Gehalt (Gewichts-%) an Nickel größer wird. In der Ausführungsform in 5 wird der Verbindungsbereich zwischen dem Metallmantel 50 und der zweiten Schicht 34b, die einen größeren Nickelgehalt aufweist als die äußere Schicht 35, in dem Maße größer, wie das Verhältnis t kleiner wird. Daher wird gefolgert, dass sich die Schweißfestigkeit in dem Maße verbessert, wie das Verhältnis t kleiner wird. Wenn das Verhältnis t null % ist, so ist das Evaluierungsergebnis der Festigkeit Evaluierung B, nicht Evaluierung A. Als Grund dafür wird die Möglichkeit angenommen, dass die erste Schicht 34a mit dem Metallmantel 50 in einem anderen Querschnitt verbunden ist als der Bezugsquerschnitt, in dem das Verhältnis t gemessen wurde.
Die Verhältnisse t, mit denen es möglich war, Evaluierung A zu erreichen, waren 5, 10 und 20 (%). Daher kann jeder Wert dieser Werte als die Obergrenze eines bevorzugten Bereichs für das Verhältnis t verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Wert kleiner gleich 20% als das Verhältnis t verwendet werden. Daraus wird gefolgert, dass, wenn das Verhältnis t größer als null % ist, ein Verbinden der ersten Schicht 34a und des Metallmantels 50 dadurch verhindert wird, dass sich die äußere Schicht 35 in Richtung der Mittelachse CLx zum Zeitpunkt des Schweißens verbreitert, wodurch die Schweißfestigkeit im Vergleich zu dem Fall verbessert werden kann, wo das Verhältnis t null % ist. Daher können verschiedene Werte größer als null % als das Verhältnis t verwendet werden. Außerdem kann als die Untergrenze für das Verhältnis t ein Wert aus den Verhältnissen t (5, 10, 20 (%)) ausgewählt werden, mit denen Evaluierung A erhalten wurde. Zum Beispiel kann ein Wert größer gleich 5% als das Verhältnis t verwendet werden.
Wie dies oben beschrieben wird, kann die Schweißfestigkeit in dem Maße verbessert werden, wie der Oberflächensauerstoffgehalt kleiner wird. Daher ist der oben erwähnte bevorzugte Bereich für das Verhältnis t auf verschiedene Oberflächensauerstoffgehalte anwendbar, die kleiner gleich 5 Gewichts-% sind.
In der Ausführungsform in 5 ist der Metallmantel 50 von der ersten Schicht 34a beabstandet und mit der äußeren Schicht 35 und der zweiten Schicht 34b verbunden. Statt dessen kann der Metallmantel 50 auch mit der äußeren Schicht 35 sowie der ersten Schicht 34a und der zweiten Schicht 34b verbunden sein. Auch in diesem Fall wird gefolgert, dass der Verbindungsbereich zwischen der zweiten Schicht 34b und dem Metallmantel 50 vergrößert werden kann, indem das Verhältnis t relativ niedrig eingestellt wird, wodurch die Verbindungsfestigkeit verbessert werden kann. Daher wird auch in diesem Fall gefolgert, dass der oben erwähnte bevorzugte Bereich für das Verhältnis t anwendbar ist.
C. Modifizierte Ausführungsformen

(1) In den oben erwähnten Ausführungsformen umfassen die ersten Grenzlinien L10 und L10b (3 und 5) die Neigungsabschnitte L11 und L11b. Im Allgemeinen umfasst wenigstens eine der zwei Grenzlinien zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Kernabschnitt 36 oder 36b in dem Bezugsquerschnitt bevorzugt einen Neigungsabschnitt. Gemäß dieser Ausgestaltung kann im Vergleich zu dem Fall, wo keine der zwei Grenzlinien einen Neigungsabschnitt umfasst, der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35 und dem Metallmantel 50 vergrößert werden, und somit kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30 oder 30b und dem Metallmantel 50 verbessert werden.

Zum Beispiel kann jede der zwei Grenzlinien einen Neigungsabschnitt umfassen. In dem Fall, in dem eine solche Ausgestaltung auf die Ausführungsformen in 3 und 5 angewendet wird, umfassen die zweiten Grenzlinien L20 und L20b Neigungsabschnitte, die sich ausgehend von den zweiten Grenz-Enden P21 und P21b schräg in Auswärtsrichtung Do erstrecken. In diesem Fall wird der Gesamtwert eines ersten Abstands zwischen dem ersten Grenz-Ende P11 oder P11bb und dem ersten Außenrandende P32 (der Verbindungsabstand W1 in den 3 und 5) und einem zweiten Abstand zwischen dem zweiten Grenz-Ende P21 oder P21b und dem zweiten Außenrandende P42 als der Verbindungsabstand W1 verwendet. Der zweite Abstand ist der Abstand zwischen: einer geraden Linie LP2 oder LP2b, die durch das zweite Grenz-Ende P21 oder P21b verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft, und einer geraden Linie LP4, die durch das zweite Außenrandende P42 verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft. Die ersten Grenzlinien L10 und L10b auf der Seite in Einwärtsrichtung Di brauchen keine Neigungsabschnitte zu umfassen, und die zweiten Grenzlinien L20 und L20b auf der Seite in Auswärtsrichtung Do können Neigungsabschnitte umfassen.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer modifizierten Ausführungsform. Eine Zündkerze 100c dieser modifizierten Ausführungsform ist ein Beispiel einer Zündkerze, die erhalten wird, indem auf die Ausführungsform in 3 die Ausgestaltung angewendet wird, bei der jede von zwei Grenzlinien einen Neigungsabschnitt umfasst. In der Zeichnung ist eine Querschnittsansicht eines verbundenen Abschnitts eines Basisendabschnitts 30cx einer Masseelektrode 30c und eines Vorderendabschnitts 50x eines Metallmantels 50 ähnlich 3 gezeigt. Der Unterschied zu der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist nur, dass, von zwei Grenzlinien L10 und L20c zwischen einer äußeren Schicht 35c und einem Kernabschnitt 36c der Masseelektrode 30c, die zweite Grenzlinie L20c auf der Seite in Auswärtsrichtung Do einen Neigungsabschnitt L21c umfasst. In der modifizierten Ausführungsform in 6 ist die Ausgestaltung eines Abschnitts, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts der Masseelektrode 30c die gleiche wie die Ausgestaltung eines Abschnitts, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts in 3. Außerdem ist in der modifizierten Ausführungsform in 6 die Ausgestaltung eines Abschnitts, auf der Seite in Auswärtsrichtung Do der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts der Masseelektrode 30c ungefähr die gleiche wie eine Ausgestaltung, die durch Ausführen einer Spiegeltransformation mit der Mittelachse CLx als eine Symmetrieachse an der Ausgestaltung des Abschnitts auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx erhalten wird.
Die Ausgestaltung des anderen Abschnitts der Masseelektrode 30c ist ungefähr die gleiche wie die Ausgestaltung der in 3 gezeigten Masseelektrode 30. Zum Beispiel sind die Ausgestaltungen der äußeren Schicht 35c und des Kernabschnitts 36c ungefähr die gleichen wie die Ausgestaltungen der äußeren Schicht 35 bzw. des Kernabschnitts 36 in 3, mit Ausnahme der Form der zweiten Grenzlinie L20c in dem Basisendabschnitt 30cx. Außerdem ist die Ausgestaltung der Zündkerze 100c der modifizierten Ausführungsform mit Ausnahme der Masseelektrode 30c die gleiche wie die Ausgestaltung der in 1 gezeigten Zündkerze 100. Im Folgenden werden von den Komponenten der Zündkerze 100c der modifizierten Ausführungsform die gleichen Komponenten wie die der Zündkerzen 100 und der Masseelektroden 30 in den 1 und 3 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
Der Neigungsabschnitt L11 der ersten Grenzlinie L10 erstreckt sich schräg relativ zu der Mittelachse CLx und von dem ersten Grenz-Ende P11 in Richtung der Außenrandseite 45 (hier die Seite in Einwärtsrichtung Di) eines Abschnitts der äußeren Schicht 35c, wobei dieser Abschnitt die erste Grenzlinie L10 bildet. Außerdem ist in der Zeichnung ein zweites Grenz-Ende P21c ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der zweiten Grenzlinie L20c. Der Neigungsabschnitt L21c erstreckt sich schräg relativ zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30c und von dem zweiten Grenz-Ende P21c in Richtung der Außenrandseite (hier die Seite in Auswärtsrichtung Do) eines Abschnitts der äußeren Schicht 35c, wobei dieser Abschnitt die zweite Grenzlinie L20c bildet. Sowohl in dem Abschnitt, auf der Seite in Auswärtsrichtung Do, der Masseelektrode 30c als auch dem Abschnitt, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di, der Masseelektrode 30c verbreitert sich die äußere Schicht 35c entlang der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 in Richtung der Mittelachse CLx. Da beide Grenzlinien L10 und L20c die Neigungsabschnitte L11 und L21c umfassen, wie dies oben beschrieben wird, kann der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35c und dem Metallmantel 50 im Vergleich zu dem Fall vergrößert werden, wo nur eine der zwei Grenzlinien L10 und L20c einen Neigungsabschnitt umfasst. Infolge dessen kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30c und dem Metallmantel 50 verbessert werden.
Als ein Verfahren zum Bilden des verbundenen Abschnitts kann, wie in 6 gezeigt, jedes Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem erste und zweite Schneidklingen, wie die Schneidklinge 920 in 4(A), hergestellt werden, und eine Masseelektrode zwischen die zwei Schneidklingen gelegt und mit den zwei Schneidklingen geschnitten wird. Die erste Schneidklinge bewegt sich von der Seite in Einwärtsrichtung Di der Masseelektrode in Richtung der Mittelachse CLx, und die zweite Schneidklinge bewegt sich von der Seite in Auswärtsrichtung Do der Masseelektrode in Richtung der Mittelachse CLx. Dementsprechend sind ähnlich der ersten Grenzlinie L10u, die sich in Richtung des Metallmantels 50 in 4(B) erstreckt und nahe dem Endfläche 37 so geneigt ist, dass sie nahe an die Mittelachse CLx herankommt, zwei Grenzlinien, die den Grenzlinien L10 und L20c in 6 entsprechen, nahe einer Basisendfläche 37c der Masseelektrode 30c so geneigt, dass sie nahe an die Mittelachse CLx herankommen. Daher können die Neigungsabschnitte L11 und L21c in 6 durch denselben Schweißvorgang wie in 4(D) gebildet werden.
Auch in der modifizierten Ausführungsform in 6 liegt der Oberflächensauerstoffgehalt bevorzugt innerhalb des bevorzugten Bereichs für den Oberflächensauerstoffgehalt, der mit Bezug auf Tabelle 1 beschrieben wurde. Daraus wird gefolgert, dass, wenn eine solche Ausgestaltung verwendet wird, eine günstige Verbindungsfestigkeit erreicht werden kann. Zum Beispiel ist der Oberflächensauerstoffgehalt bevorzugt kleiner gleich 8 Gewichts-% und besonders bevorzugt kleiner gleich 5 Gewichts-%. Außerdem ist ein zweiter Abstand W12 in 6 der Abstand zwischen: einer geraden Linie LP2c, die durch das zweite Grenz-Ende P21c verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft, und der geraden Linie LP4, die durch das zweite Außenrandende P42 verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft. Als der Verbindungsabstand W1 wird der Gesamtwert eines ersten Abstands W11 (der gleiche wie der Abstand W1 in 3) zwischen dem ersten Grenz-Ende P11 und dem ersten Außenrandende P32 und dem zweiten Abstand W12 zwischen dem zweiten Grenz-Ende P21c und dem zweiten Außenrandende P42 verwendet. Ein Verhältnis t (= W1/W2), das aus einem solchen Verbindungsabstand W1 (= W11 + W12) berechnet wird, liegt bevorzugt innerhalb des bevorzugten Bereichs für das Verhältnis t, das mit Bezug auf Tabelle 1 beschrieben wurde. Es wird gefolgert, dass, wenn eine solche Ausgestaltung verwendet wird, eine weitere günstige Verbindungsfestigkeit erreicht werden kann. Zum Beispiel ist das Verhältnis t bevorzugt größer als null % und kleiner gleich 80%.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Zündkerze einer anderen modifizierten Ausführungsform. Eine Zündkerze 100d dieser modifizierten Ausführungsform ist ein Beispiel einer Zündkerze, die erhalten wird, indem auf die Ausführungsform in 5 die Ausgestaltung angewendet wird, bei der jede von zwei Grenzlinien einen Neigungsabschnitt umfasst. In der Zeichnung ist eine Querschnittsansicht eines verbundenen Abschnitts eines Basisendabschnitts 30dx einer Masseelektrode 30d und eines Vorderendabschnitts 50x eines Metallmantels 50 ähnlich 5 gezeigt. Der Unterschied zu der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ist nur, dass, von zwei Grenzlinien L10b und L20d zwischen einer äußeren Schicht 35d und einem Kernabschnitt 36d der Masseelektrode 30d, die zweite Grenzlinie L20d auf der Seite der Auswärtsrichtung Do einen Neigungsabschnitt L21d umfasst. In der modifizierten Ausführungsform in 7 ist die Ausgestaltung eines Abschnitts, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts der Masseelektrode 30d die gleiche wie die Ausgestaltung des Abschnitt, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts in 5. Außerdem ist in der modifizierten Ausführungsform in 7 die Ausgestaltung eines Abschnitts, auf der Seite in Auswärtsrichtung Do der Mittelachse CLx, des verbundenen Abschnitts der Masseelektrode 30d ungefähr die gleiche wie eine Ausgestaltung, die erhalten wird, indem eine Spiegeltransformation mit der Mittelachse CLx als eine Symmetrieachse an der Ausgestaltung des Abschnitts auf der Seite in Einwärtsrichtung Di der Mittelachse CLx ausgeführt wird.
Die Ausgestaltung des anderen Abschnitts der Masseelektrode 30d ist ungefähr die gleiche wie die Ausgestaltung der in 5 gezeigten Masseelektrode 30b. Zum Beispiel sind die Ausgestaltungen der äußeren Schicht 35d und einer ersten Schicht 34c und einer zweiten Schicht 34d des Kernabschnitts 36d ungefähr die gleichen wie die Ausgestaltungen der äußeren Schicht 35 und der ersten Schicht 34a bzw. der zweite Schicht 34b des Kernabschnitts 36b in 5, mit Ausnahme der Form der zweiten Grenzlinie L20d in dem Basisendabschnitt 30dx. Außerdem ist die Ausgestaltung der Zündkerze 100d der modifizierten Ausführungsform mit Ausnahme der Masseelektrode 30d die gleiche wie die Ausgestaltung der in 1 gezeigten Zündkerze 100. Im Folgenden werden von den Komponenten der Zündkerze 100d der modifizierten Ausführungsform die gleichen Komponenten wie die der Zündkerzen 100 und der Masseelektroden 30b in den 1 und 5 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
Der Neigungsabschnitt L11b der ersten Grenzlinie L10b erstreckt sich schräg relativ zu der Mittelachse CLx und von dem ersten Grenz-Ende P11b in Richtung der Außenrandseite (hier die Seite in Einwärtsrichtung Di) eines Abschnitts der äußeren Schicht 35d, wobei dieser Abschnitt die erste Grenzlinie L10b bildet. Außerdem ist in der Zeichnung ein zweites Grenz-Ende P21d ein Ende, auf der Seite des Metallmantels 50, der zweiten Grenzlinie L20d. Der Neigungsabschnitt L21d erstreckt sich schräg relativ zu der Mittelachse CLx der Masseelektrode 30d und von dem zweiten Grenz-Ende P21d in Richtung der Außenrandseite (hier die Seite in Auswärtsrichtung Do) eines Abschnitts der äußeren Schicht 35d, wobei dieser Abschnitt die zweite Grenzlinie L20d bildet. Sowohl in dem Abschnitt, auf der Seite in Auswärtsrichtung Do, der Masseelektrode 30d als auch dem Abschnitt, auf der Seite in Einwärtsrichtung Di, der Masseelektrode 30d verbreitert sich die äußere Schicht 35d entlang der Vorderendfläche 57 des Metallmantels 50 in Richtung der Mittelachse CLx. Da beide Grenzlinien L10b und L20d die Neigungsabschnitte L11b und L21d umfassen, wie dies oben beschrieben wird, kann der Verbindungsbereich zwischen der äußeren Schicht 35d und dem Metallmantel 50 im Vergleich zu dem Fall vergrößert werden, wo nur eine der zwei Grenzlinien L10b und L20d einen Neigungsabschnitt umfasst. Infolge dessen kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode 30d und dem Metallmantel 50 verbessert werden.
Als ein Verfahren zum Bilden des verbundenen Abschnitts kann, wie in 7 gezeigt, jedes Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem zwei Schneidklingen verwendet werden, ähnlich dem Verfahren, das in der modifizierten Ausführungsform in 6 beschrieben wurde.
Auch in der modifizierten Ausführungsform in 7 liegt der Oberflächensauerstoffgehalt bevorzugt innerhalb des oben beschriebenen bevorzugten Bereichs. Es wird gefolgert, dass, wenn eine solche Ausgestaltung verwendet wird, eine günstige Verbindungsfestigkeit erreicht werden kann. Zum Beispiel ist der Oberflächensauerstoffgehalt bevorzugt kleiner gleich 8 Gewichts-% und besonders bevorzugt kleiner gleich 5 Gewichts-%. Außerdem ist ein zweiter Abstand W12d in 7 der Abstand zwischen: einer geraden Linie LP2d, die durch das zweite Grenz-Ende P21d verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft, und der geraden Linie LP4, die durch das zweite Außenrandende P42 verläuft und parallel zur Mittelachse CLx verläuft. Als der Verbindungsabstand W1 wird der Gesamtwert eines ersten Abstands W11d (der gleiche wie der Abstand W1 in 5) zwischen dem ersten Grenz-Ende P11b und dem ersten Außenrandende P32 und eines zweiten Abstands W12d zwischen dem zweiten Grenz-Ende P21d und dem zweiten Außenrandende P42 verwendet. Ein Verhältnis t (= W1/W2), das aus einem solchen Verbindungsabstand W1 (= W11d + W12d) berechnet wird, liegt bevorzugt innerhalb des bevorzugten Bereichs für das Verhältnis t, das mit Bezug auf Tabelle 2 beschrieben wurde. Daraus wird gefolgert, dass, wenn eine solche Ausgestaltung verwendet wird, eine weitere günstige Verbindungsfestigkeit erreicht werden kann. Zum Beispiel ist das Verhältnis t bevorzugt größer als null % und kleiner gleich 20%.

(2) Wenn zwei Elemente mittels Schweißen miteinander verbunden werden, so kann ein Schmelzabschnitt zwischen den zwei Elementen gebildet werden. Der Schmelzabschnitt ist ein Abschnitt, der durch die Verbindungszielelemente gebildet wird, die zum Zeitpunkt des Schweißens geschmolzen werden. Auch in einem solchen Fall können die zwei Elemente als miteinander verbunden betrachtet werden. Zum Beispiel kann ein Schmelzabschnitt zwischen der Masseelektrode 30, 30b, 30c oder 30d und dem Metallmantel 50 gebildet werden. Hier kann für den Fall, daaa die äußere Schicht 35, 35c oder 35d und der Metallmantel 50 über den Schmelzabschnitt miteinander verbunden sind, die äußere Schicht 35, 35c oder 35d als mit dem Metallmantel 50 verbunden angesehen werden. Für den Fall, dass die erste Schicht 34a oder 34c von dem Schmelzabschnitt beabstandet ist, kann der Metallmantel 50 als von der ersten Schicht 34a oder 34c beabstandet angesehen werden. Für den Fall, dass die erste Schicht 34a oder 34c und der Metallmantel 50 über den Schmelzabschnitt miteinander verbunden sind, kann der Metallmantel 50 als mit der ersten Schicht 34a oder 34c verbunden angesehen werden, ohne von der ersten Schicht 34a oder 34c beabstandet zu sein.
(3) Auch für den Fall, dass ein Schmelzabschnitt zwischen der Masseelektrode 30, 30b, 30c oder 30d und dem Metallmantel 50 gebildet wird, können die Enden, auf der Seite des Metallmantels 50, der Grenzlinien zwischen der äußeren Schicht 35, 35c oder 35d und dem Kernabschnitt 36, 36b, 36c oder 36d in dem Bezugsquerschnitt als Grenz-Enden verwendet werden. In diesem Fall können sich die Grenz-Enden auf der Kontur des Schmelzabschnitts befinden. Auch als Außenrandenden können – in ähnlicher Weise – die Enden, auf der Seite des Metallmantels 50, der Außenrandlinien, die die Außenrandfläche der äußeren Schicht 35, 35c oder 35d in dem Bezugsquerschnitt darstellen, verwendet werden. In diesem Fall können sich die Außenrandenden auf der Kontur des Schmelzabschnitts befinden. In jedem Fall können die Positionen von vier Enden, das heißt der zwei Grenz-Enden und der zwei Außenrandenden, in einer Richtung parallel zur Mittelachse CLx voneinander verschieden sein.
(4) Es wird davon ausgegangen, dass die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit zwischen der Masseelektrode und dem Metallmantel der Zündkerze 100 der Ausführungsform auf der Basis des Verhältnisses t und des Oberflächensauerstoffgehalts, die Parameter bezüglich der Masseelektrode sind, herbeigeführt wird. Daher können die Elemente mit Ausnahme dieser Parameter auf verschiedene Weise geändert werden.

Zum Beispiel wird ein Material, das Nickel als einen Hauptbestandteil enthält und des Weiteren Chrom und Aluminium enthält, bevorzugt als das Material der äußeren Schichten 35, 35c und 35d verwendet. Das heißt, eine Nickel-Chrom-Legierung, der wenigstens Aluminium beigegeben wird, wird bevorzugt verwendet. Der Aluminiumgehalt ist nicht auf 1,4 Gewichts-% beschränkt, und es können verschiedene Werte verwendet werden, und es kann zum Beispiel ein Wert, der größer als 0 Gewichts-% und kleiner gleich 2,5 Gewichts-% ist, verwendet werden. Wenn ein Wert innerhalb eines solchen Bereichs verwendet wird, so kann die Oxidationsbeständigkeit der äußeren Schicht 35 verbessert werden. Als der Chromgehalt können verschiedene Werte verwendet werden, und zum Beispiel kann ein Wert innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 10 Gewichts-% und nicht mehr als 30 Gewichts-% verwendet werden.
Die Materialien der zweiten Schichten 34b und 35d (5 und 7) sind nicht auf reines Nickel beschränkt, und verschiedene Materialien, die Nickel in einer größeren Menge als die äußeren Schichten 35 und 35d enthalten, können verwendet werden. Zum Beispiel können Nickellegierungen, wie zum Beispiel eine Nickel-Chrom-Legierung, verwendet werden.
Die Materialien des Kernabschnitts 36 in 3, der ersten Schicht 34a in 5, des Kernabschnitts 36c in 6 und der ersten Schicht 34c in 7 sind nicht auf reines Kupfer beschränkt, und verschiedene Materialien, die einen größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als die Materialien der äußeren Schichten 35, 35c und 35d aufweisen, können verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Material, das Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält, verwendet werden. Als das Material, das Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält, kann zum Beispiel eine Kupferlegierung, wie zum Beispiel eine Kupfer-Nickel-Legierung, verwendet werden. Als der Kupfergehalt können verschiedene Werte kleiner gleich 100 verwendet werden. Um einen günstigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten zu erreichen, ist der Kupfergehalt hier bevorzugt größer gleich 80 Gewichts-% und besonders bevorzugt größer gleich 95 Gewichts-%.
Das Material des Metallmantels 50 ist nicht auf das kohlenstoffarme Stahlmaterial beschränkt, und verschiedene leitfähige Materialien, die an die Masseelektrode 30 geschweißt werden können, können verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Nickel-Chrom-Legierung verwendet werden.
Die Breiten Wa und Wb der Masseelektrode 30 sind nicht auf die Breiten Wa und Wb der oben erwähnten Stichproben beschränkt, und es können verschiedene Werte verwendet werden.

(5) Die Ausgestaltung der Zündkerze ist nicht auf die Ausgestaltung beschränkt, die mit Bezug auf 1 beschrieben wurde, und es können verschiedene Ausgestaltungen verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Edelmetallspitze an einem Abschnitt der Masseelektrode 30, 30b, 30c oder 30d angeordnet werden, wobei dieser Abschnitt den Spalt g bildet. Als das Material der Edelmetallspitze können verschiedene Materialien verwendet werden, die ein Edelmetall enthalten, wie zum Beispiel Iridium oder Platin. In ähnlicher Weise kann eine Edelmetallspitze an einem Abschnitt der Mittelelektrode 20 angeordnet werden, wobei dieser Abschnitt den Spalt g bildet.

Obgleich die vorliegende Erfindung oben auf der Basis der Ausführungsformen und der modifizierten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollen die oben besprochenen Ausführungsformen der Erfindung lediglich das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern und die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Die vorliegende Erfindung kann geändert und modifiziert werden, ohne dass von ihrem Wesen abgewichen wird, und der Schutzumfang der Ansprüche und ihre Äquivalente sind in die vorliegende Erfindung aufgenommen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Offenbarung kann zweckmäßig für eine Zündkerze zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor oder dergleichen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

5: Dichtung
6: erste rückseitige Packung
7: zweite rückseitige Packung
8: vorderseitige Packung
9: Talkum
10: Isolator (Keramikisolator)
11: zweiter Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser
12: Durchgangsloch
12: axiales Loch
13: Schenkelabschnitt
15: erster Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser
16: Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser
17: vorderer Rumpfabschnitt
18: hinterer Rumpfabschnitt
19: Flanschabschnitt
20: Mittelelektrode
21: äußere Schicht
22: Kernabschnitt
23: Kopfabschnitt
24: Flanschabschnitt
25: Schenkelabschnitt
29: Vorderendfläche
30, 30b, 30c, 30d: Masseelektrode
30s: Beibehaltungsabschnitt
30x, 30bx, 30cx, 30dx: Basisendabschnitt
31: Vorderendabschnitt
34a, 34c: erste Schicht
34b, 34d: zweite Schicht
35, 35c, 35d: äußere Schicht
36, 36b, 36c, 36d: Kernabschnitt
37, 37b, 37c: Basisendfläche
38: gebogener Abschnitt
40: metallischer Anschluss
50: Metallmantel
50x: Vorderendabschnitt
51: Werkzeugansetzabschnitt
52: Schraubabschnitt
53: Quetschabschnitt
54: Sitzabschnitt
55: Rumpfabschnitt
56: Abschnitt mit reduziertem Innendurchmesser
57: Vorderendfläche
58: verformbarer Abschnitt
59: Durchgangsloch
60: erster Dichtungsabschnitt
70: Widerstand
80: zweiter Dichtungsabschnitt
100, 100b, 100c, 100d: Zündkerze
350: breiter Abschnitt
910: Stützwerkzeug
920: Schneidklinge
L10, L10u, L10b: erste Grenzlinie
L20, L20u, L20b, L20c, L20d: zweite Grenzlinie
L30, L30u: erste Außenrandlinie
L40, L40u: zweite Außenrandlinie
P11, P11b: erstes Grenz-Ende
P21, P21b, P21c, P21d: zweites Grenz-Ende
P32: erstes Außenrandende
P42: zweites Außenrandende
L11, L11b, L21c, L21d: Neigungsabschnitt
CL, CLx: Mittelachse (axiale Linie)
P1: Ebene
D1: Vorderendrichtung
D1r: Hinterendrichtung
Do: Auswärtsrichtung
Di: Einwärtsrichtung
LP1, LP1b, LP2, LP2b, LP2c, LP2d, LP3, LP4: gerade Linie
W1: Verbindungsabstand
W2: Gesamtabstand
W11, W11d: erster Abstand
W12, W12d: zweiter Abstand
AR: Winkelbereich
Wa: erste Breite
Wb: zweite Breite
Sa: erste Seite
Sb: zweite Seite
g: Spalt
Si: erste Bezugsfläche
So: zweite Bezugsfläche

Claims

Zündkerze, umfassend: eine Mittelelektrode; einen Isolator, der die Mittelelektrode hält; einen Metallmantel, der an einem Umfangsrand des Isolators in einer radialen Richtung angeordnet ist; und eine Masseelektrode, die einen Basisendabschnitt umfasst, der mit einem Vorderendabschnitt des Metallmantels verbunden ist, wobei die Masseelektrode einen Spalt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode bildet, wobei die Masseelektrode aufweist: eine äußere Schicht, die wenigstens einen Teil einer Oberfläche der Masseelektrode bildet, die mit dem Metallmantel verbunden ist und aus einem Material besteht, das Nickel als einen Hauptbestandteil enthält und Aluminium in einer Menge von mehr als 0 Gewichts-% und kleiner gleich 2,5 Gewichts-% enthält; und einen Kernabschnitt, der an einer Innenumfangsseite der äußeren Schicht angeordnet ist, wobei eine Menge an Sauerstoff in einer Oberfläche der äußeren Schicht 0 Gewichts-% übersteigt und kleiner gleich 8 Gewichts-% ist, wobei der Kernabschnitt eine erste Schicht umfasst, die aus Kupfer oder einem Material, das Kupfer als einen Hauptbestandteil enthält, besteht, und wobei in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in einem Querschnitt, der eine Mittelachse der Zündkerze und eine Mittelachse der Masseelektrode enthält, wenigstens eine von zwei Grenzlinien, die eine Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt darstellen, eine Neigungslinie umfasst, die sich relativ zu der Mittelachse der Masseelektrode schräg erstreckt und sich ausgehend von einem Ende der Grenzlinie aufseiten des Metallmantels in Richtung hin zu einer Außenrandseite der äußeren Schicht erstreckt.
Zündkerze nach Anspruch 1, wobei die Menge an Sauerstoff in der Oberfläche der äußeren Schicht 0 Gewichts-% übersteigt und kleiner gleich 5 Gewichts-% ist, und in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in dem Querschnitt ein Verhältnis t größer als 0% und kleiner gleich 80% ist, wenn: ein Ende der Neigungslinie aufseiten des Metallmantels als ein Grenz-Ende definiert ist, eine Abstand in einer zur Mittelachse der Masseelektrode senkrechten Richtung zwischen zwei Außenrandenden, welches Enden von zwei Außenrandlinien aufseiten des Metallmantels sind, die jeweils eine Außenrandfläche der äußeren Schicht darstellen, als ein Gesamtabstand W2 definiert ist, bezüglich der einen oder beider Grenzlinien, welche die Neigungslinie umfassen, eine Summe eines Abstands zwischen einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Grenz-Ende verläuft, und einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Außenrandende verläuft, das sich aus Sicht des Grenz-Endes in einer Richtung befindet, in die sich die Neigungslinie erstreckt, als ein Verbindungsabstand W1 definiert ist, und ein Verhältnis des Verbindungsabstands W1 relativ zu dem Gesamtabstand W2 als das Verhältnis t definiert ist.
Zündkerze nach Anspruch 1, wobei der Kernabschnitt ferner eine zweite Schicht umfasst, die teilweise an einer Innenumfangsseite der ersten Schicht angeordnet ist, aus einem Material besteht, das einen größeren Nickelgehalt (Gewichts-%) aufweist als die äußere Schicht, und einen größeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist als die äußere Schicht, und wobei in dem Basisendabschnitt der Masseelektrode in dem Querschnitt das Verhältnis t größer als 0% und kleiner gleich 20% beträgt, wenn: ein Ende der Neigungslinie aufseiten des Metallmantels als ein Grenz-Ende definiert ist, ein Abstand in einer zur Mittelachse der Masseelektrode senkrechten Richtung zwischen zwei Außenrandenden, welches Enden von zwei Außenrandlinien aufseiten des Metallmantels sind, die jeweils eine Außenrandfläche der äußeren Schicht darstellen, als ein Gesamtabstand W2 definiert ist, bezüglich der einen oder beider Grenzlinien, welche die Neigungslinie umfassen, eine Summe eines Abstands zwischen einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode verläuft und durch das Grenz-Ende verläuft, und einer geraden Linie, die parallel zur Mittelachse der Masseelektrode und durch das Außenrandende verläuft, das sich aus Sicht des Grenz-Endes in einer Richtung befindet, in die sich die Neigungslinie erstreckt, als ein Verbindungsabstand W1 definiert ist, und ein Verhältnis zwischen dem Verbindungsabstand W1 und dem Gesamtabstand W2 als das Verhältnis t definiert ist.
Zündkerze nach Anspruch 3, wobei der Metallmantel in dem Querschnitt von der ersten Schicht beabstandet ist und mit der äußeren Schicht und der zweiten Schicht verbunden ist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede der zwei Grenzlinien, welche die Grenze zwischen der äußeren Schicht und dem Kernabschnitt darstellen, eine Neigungslinie umfasst, die sich schräg relativ zu der Mittelachse der Masseelektrode und von einem Ende der Grenzlinie aufseiten des Metallmantels hin zu einer Außenrandseite eines Abschnitts der äußeren Schicht erstreckt, wobei dieser Abschnitt die Grenzlinie bildet.