DE112017001640B4 - Zündkerze für Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Zündkerze (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend:ein zylindrisches Gehäuse (2);einen zylindrischen Isolator (3), welcher im Inneren des Gehäuses (2) gehalten ist;eine Mittelelektrode (4), welche im Inneren des Isolators (3) gehalten ist, so dass ein Spitzenendteil (41) vorsteht; undeine Masseelektrode (5), welche mit dem Gehäuse (2) verbunden ist und zwischen der Mittelelektrode (4) und der Masseelektrode (5) einen Funkenentladungsspalt (G) bildet, wobei:die Masseelektrode (5) einen aufrechten Teil (51), welcher auf einem Spitzenendteil (21) des Gehäuses (2) hin zu einer Spitzenendseite vertikal vorgesehen ist, und einen Neigungsteil (52), welcher ausgehend von der Spitze des aufrechten Teils (51) hin zu der Seite der Mittelelektrode (4) gebogen ist, um sich hin zu einer schrägen Spitzenendseite zu erstrecken, umfasst,der Neigungsteil (52) eine Masseendfläche (521), welche einer Endfläche entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil entspricht, eine Gegenfläche (522), welche der Seite der Mittelelektrode (4) zugewandt ist, und eine gekrümmte Eckfläche (523), die eine gekrümmte Flächengestalt besitzt, welche die Masseendfläche (521) und die Gegenfläche (522) gleichmäßig verbindet, besitzt,ein Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche (523) 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm erfüllt, undein Neigungswinkel θ des Neigungsteils (52) bezüglich einer Kerzenaxialrichtung (Z) 30° ≤ θ ≤ 60° erfüllt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Für eine Zündkerze, die als eine Zündeinrichtung in einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Motor eines Automobils, verwendet wird, gibt es eine Zündkerze, bei welcher eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode so gestaltet sind, dass diese einander axial zugewandt sind, um einen Funkenentladungsspalt zu bilden. Eine solche Zündkerze erzeugt eine Entladung bei dem Funkenentladungsspalt und zündet ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer durch die Entladung.
  • In der Verbrennungskammer ist eine Luftströmung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, wie beispielsweise eine Drallströmung oder eine Tumble-Strömung, ausgebildet und die Luftströmung strömt ebenso bei dem Funkenentladungsspalt moderat, um dadurch die Zündfähigkeit sicherzustellen.
  • In Abhängigkeit einer Montagestellung der Zündkerze an der Verbrennungskraftmaschine kann jedoch ein Teil der mit einem Spitzenendteil eines Gehäuses verbundenen Masseelektrode auf einer stromaufwärtigen Seite des Funkenentladungsspalts in der Luftströmung angeordnet sein. In diesem Fall wird die Luftströmung in der Verbrennungskammer durch die Masseelektrode blockiert und die Luftströmung in der Nähe des Funkenentladungsspalts kann stagnieren. Folglich kann sich die Zündfähigkeit der Zündkerze verschlechtern. Das heißt, die Zündfähigkeit der Zündkerze kann in Abhängigkeit der Montagestellung an der Verbrennungskraftmaschine variieren. Insbesondere in den vergangenen Jahren werden Magerverbrennungsmotoren weit verbreitet verwendet. Bei einer solchen Verbrennungskraftmaschine kann jedoch die Verbrennungsstabilität in Abhängigkeit der Montagestellung der Zündkerze verschlechtert sein.
  • Solange keine speziellen Maßnahmen ergriffen werden, ist es schwierig, die Montagestellung der Zündkerze an der Verbrennungskraftmaschine, das heißt, die Position der Masseelektrode in einer Umfangsrichtung, zu steuern. Dies liegt daran, da die Montagestellung aufgrund des Ausbildungszustands eines Montagegewindes in dem Gehäuse oder des Ausmaßes des Festziehens der Zündkerze zu der Zeit des Montierens an der Verbrennungskraftmaschine variiert. Es können speziellen Maßnahmen in Betracht gezogen werden, wie ein Beschränken der Beziehung zwischen dem Montagegewinde und der Verbindungsposition der Masseelektrode in der Umfangsrichtung der Zündkerze auf eine spezifische Positionsbeziehung, und ebenso ein Beschränken der Ausrichtung eines Innengewindes auf einer Zylinderkopfseite auf eine vorbestimmte Richtung in der Umfangsrichtung. In diesem Fall können jedoch der Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten der Zündkerze und des Zylinderkopfs erhöht sein.
  • Daher sind zum Unterdrücken eines Blockierens einer Luftströmung durch die Masseelektrode eine Konfiguration, bei welcher bei der Masseelektrode eine Bohrbearbeitung durchgeführt wird, und eine Konfiguration, bei welcher die Masseelektrode durch eine Mehrzahl von dünnen Plattenelementen mit dem Gehäuse verbunden ist, offenbart (PTL 1).
  • Zitierungsliste
  • Patentliteratur
  • [PTL 1] JP H09 - 148 045 A
  • DE 10 2008 002 478 A1 offenbart eine Zündkerze für eine Verbrennungsmaschine. In der Zündkerze umfasst die Masseelektrode, die so angeordnet ist, einen Funkenentladungsspalt mit der Mittelelektrode zu bilden, ein Massebasiselement, das an der Einbauhalterung fixiert ist, und ein Elektrodenstützelement, das mit dem Massebasiselement verbunden ist. Das Elektrodenstützelement besitzt eine gegenüberliegende Oberfläche, auf der ein Überstehelement angebracht ist, um der Mittelelektrode gegenüber dem Funkenentladungsspalt gegenüberzustehen, und eine sich zurückziehende Oberfläche, die die gegenüberliegende Oberfläche fortsetzt und eine solche Form aufweist, um von einem Schnittpunkt des Überstehelements mit der gegenüberliegenden Oberfläche mit zunehmender Distanz ein vorderes Ende der Zündkerze anzunähern. Die Masseelektrode umfasst weiterhin einen abgewinkelten Abschnitt an jedem der Schnittpunkte von dessen Unterseitenabschnitt, auf dem das Elektrodenstützelement bereitgestellt ist, mit der sich zurückziehenden Oberfläche.
  • DE 601 01 755 T2 betrifft eine Zündkerze für einen Verbrennungsmotor. In der Zündkerze für einen Verbrennungsmotor, die einen Passschraubenabschnitt mit einem Durchmesser von M 10 aufweist. Ein axialer Abstand A zwischen einer Endfläche eines Passstücks und einer anderen Endfläche eines Edelmetallspans ist in einem Bereich von 3 mm bis 8 mm eingestellt, und die andere Endfläche hat eine Fläche S, die in einem Bereich von 0,07 mm bis 0,55 mm eingestellt ist. Ein Endabschnitt einer Masseelektrode ist an der Endfläche des Passstücks angebracht, und der andere Endabschnitt ist in Richtung des Edelmetallchips unter einem Neigungswinkel von θ, in Bezug auf eine axiale Länge geneigt, um einen Entladungsspalt G zwischen dem Edelmetallchip und dem anderen Endabschnitt zu schaffen. Der Neigungswinkel θ; wird in einem Bereich von 40° bis 70° eingestellt, und der Entladungsspalt G wird in einem Bereich von 0,7 mm bis 0,9 mm eingestellt. Aufgrund der Struktur ist es möglich, die Funkenposition der Zündkerze ausreichend hervorzuheben.
  • DE 601 05 376 T2 betrifft eine Zündkerze und ihr Herstellungsverfahren. Dabei hat eine Masseelektrode der Zündkerze einen proximalen Abschnitt, der an einem Ende eines Metallgehäuses befestigt ist, und einen distalen Abschnitt, der sich in Richtung eines Endes einer Mittelelektrode (30) der Zündkerze erstreckt, so dass ein spitzer Winkel zwischen einer Mittelelektrodenachse (33) und einer Achse des distalen Abschnitts der Masseelektrode ausgebildet wird. Eine säulenförmige Masseelektrodenspitze ist an einer Masseelektrodenendfläche befestigt. Die Masseelektrodenspitze ragt aus der Masseelektrodenendfläche heraus und erstreckt sich in Richtung der Mittelelektrode entlang einer Achse, die sich mit einer Achse kreuzt, die durch die Masseelektrodenendfläche verläuft. Eine Achse (52) der Mittelelektrodenspitze steht in einer kreuzenden oder schrägen Beziehung zu einer Achse der Masseelektrodenspitze.
  • JP H06 - 260 261 A betrifft die Bereitstellung einer Zündkerze für einen Verbrennungsmotor mit hervorragender Zündleistung und Produktivität durch Bereitstellung eines Entladungsunterdrückungsteils zur Reduzierung der Erzeugung einer Funkenentladung zwischen einem isolatorseitigen Teil und einer Mittelelektrode an der Endfläche einer Masseelektrode. Dabei wird als Entladungsunterdrückungsteil ein Kerbenteil 10 mit einer C-Abmessung von 0,2 mm auf einer rechteckigen Seite des isolatorseitigen Teils auf der Endfläche einer Masseelektrode ausgebildet, und eine Unterseite ist auf der gegenüberliegenden Seite auf der Isolatorseite ausgebildet. Wenn eine Hochspannung zwischen einer Mittelelektrode und der Elektrode angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen, ist es schwierig, eine Funkenentladung zwischen dem Kerbenteil und dem äußeren Umfangsendteil der Elektrode zu erzeugen, da die Entladung im Allgemeinen an beiden Randteilen leicht zu erzeugen ist. Somit ist der erzeugte Flammenkern in der Position, die am meisten einer Verbrennungskammer eines Raumes G ausgesetzt ist, leicht zu erzeugen und wird nicht gekühlt, da er durch die Elektroden und eingeklemmt wird, das Wachstum des Kerns wird nicht unterdrückt, und eine Zündkerze mit ausgezeichneter Zündfähigkeit kann bereitgestellt werden.
  • JP 2002 - 198 159 A betrifft die Bereitstellung einer Zündkerze, bei der die gleiche Wirkung wie die Vergrößerung des Entladungsspaltes ohne Vergrößerung der Zündstromquelle oder der Zündspule erzielt werden kann, und eine Zündvorrichtung, die diese verwendet. Dabei wird erste Erdungselektrode und eine zweite Erdungselektrode liegen einander über einen ersten Entladungsspalt g1 bzw. einen zweiten Entladungsspalt zwischen einer Mittelelektrode gegenüber, und der erste Entladungsspalt hat einen größeren Spalt als der zweite Entladungsspalt. Ein Randteil mit einem Krümmungsradius von 0,2 mm oder weniger ist an der oberen Endfläche der ersten Erdungselektrode ausgebildet, und an der oberen Endfläche der zweiten Erdungselektrode ist kein solches Randteil ausgebildet. Dadurch wird, wenn eine positive Spannung an die Erdungselektroden angelegt wird, die elektrische Feldstärke, die zu einem Entladungsdurchbruch führen kann, am ersten Entladungsspalt niedriger gemacht, und wenn eine negative Spannung an die Erdungselektroden angelegt wird, wird die elektrische Feldstärke am zweiten Entladungsspalt höher gemacht.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Die Konfiguration, bei welcher eine Bohrbearbeitung bei der Masseelektrode durchgeführt wird, wie in Patentliteratur 1 beschrieben, kann eine Reduktion der Festigkeit der Masseelektrode hervorrufen. Falls die Masseelektrode dick ausgebildet ist, um die Reduktion der Festigkeit zu verhindern, wird schließlich die Luftströmung des Luft-Kraftstoff-Gemisches auf einfache Art und Weise blockiert.
  • Die Konfiguration, bei welcher die Masseelektrode durch eine Mehrzahl von dünnen Plattenelementen mit dem Gehäuse verbunden ist, wie ebenso in Patentliteratur 1 beschrieben, weist Probleme des komplizierten Gestaltens der Gestalt der Masseelektrode auf, was den Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten erhöht.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer einfachen Konfiguration bereit, welche ungeachtet der Montagestellung mit Bezug auf die Verbrennungskraftmaschine eine stabile Zündfähigkeit sicherstellen kann.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst:
    • ein zylindrisches Gehäuse;
    • einen zylindrischen Isolator, welcher im Inneren des Gehäuses gehalten ist;
    • eine Mittelelektrode, welche im Inneren des Isolators gehalten ist, so dass ein Spitzenendteil vorsteht; und
    • eine Masseelektrode, welche mit dem Gehäuse verbunden ist und zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode einen Funkenentladungsspalt bildet, wobei die Masseelektrode einen aufrechten Teil, welcher auf einem Spitzenendteil des Gehäuses hin zu einer Spitzenendseite vertikal vorgesehen ist, und einen Neigungsteil, welcher ausgehend von der Spitze des aufrechten Teils hin zu der Seite der Mittelelektrode gebogen ist, um sich hin zu einer schrägen Spitzenendseite zu erstrecken, umfasst,
    • der Neigungsteil eine Masseendfläche, welche einer Endfläche entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil entspricht, eine Gegenfläche, welche der Seite der Mittelelektrode zugewandt ist, und eine gekrümmte Eckfläche mit einer gekrümmten Gestalt, welche die Masseendfläche und die Gegenfläche gleichmäßig verbindet, besitzt,
    • ein Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm erfüllt, und
    • ein Neigungswinkel θ des Neigungsteils bezüglich einer Kerzenaxialrichtung (Z) 30° ≤ θ ≤ 60° erfüllt.
  • Bei der Zündkerze für die Verbrennungskraftmaschine weist die Masseelektrode den Neigungsteil auf. Somit kann eine Verschlechterung der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Montagestellung der Zündkerze bezüglich der Verbrennungskraftmaschine verdrückt werden. Das heißt, auch wenn der aufrechte Teil der Masseelektrode bei einer Position auf einer stromaufwärtigen Seite einer Luftströmung mit Bezug auf einen Funkenentladungsspalt angeordnet ist, kann in der Nähe des Funkenentladungsspalts eine Strömung der Luftströmung entlang des Neigungsteils, das heißt, eine Strömung der Luftströmung hin zu der Spitzenendseite, erzeugt werden. Dies kann einen bei dem Funkenentladungsspalt erzeugten Entladungsfunken auf einfache Art und Weise hin zu der Mitte der Verbrennungskammer strecken bzw. ausdehnen. Daher kann der durch die Luftströmung gestreckte Entladungsfunke daran gehindert werden, sich dem Zylinderkopf anzunähern. Folglich wird verhindert, dass die Wärme der durch die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch den Entladungsfunken erzeugten Flamme durch den Zylinderkopf absorbiert wird, und die Flamme kann auf einfache Art und Weise wachsen.
  • Darüber hinaus besitzt der Neigungsteil eine gekrümmte Eckfläche mit einer gekrümmten Gestalt, welche die Masseendfläche und die Gegenfläche gleichmäßig verbindet. Die gekrümmte Eckfläche besitzt eine gleichmäßige gekrümmte Gestalt. Daher kann eine Konzentration eines elektrischen Feldes bei der gekrümmten Eckfläche verhindert werden. Daher läuft der masseelektrodenseitige Startpunkt des bei dem Funkenentladungsspalt erzeugten Entladungsfunkens auf einfache Art und Weise über die gekrümmte Eckfläche und bewegt sich auf einfache Art und Weise hin zu der Spitzenendseite. Dies streckt den bei dem Funkenentladungsspalt erzeugten Entladungsfunken ebenso auf einfache Art und Weise hin zu der Mitte der Verbrennungskammer.
  • Das heißt, bei der Zündkerze für die Verbrennungskraftmaschine besitzt die Masseelektrode nicht nur den Neigungsteil, sondern der Neigungsteil besitzt außerdem die gekrümmte Eckfläche. Daher kann der Effekt zum Strecken des Entladungsfunkens hin zu dem Inneren der Verbrennungskammer synergistisch erhalten werden. Somit kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches weiter sichergestellt werden.
  • Der Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche erfüllt 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm, und der Neigungswinkel θ des Neigungsteils erfüllt 30° ≤ θ ≤ 60°. Dies stellt ferner einen Effekt zum Verbessern der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches bereit, wie vorstehend beschrieben.
  • Bei der Zündkerze erfordert die Masseelektrode keine besonders komplizierte Gestalt. Die Masseelektrode muss nicht besonders dünn sein und daher erfordert die Masseelektrode auch keine spezielle Struktur zum Sicherstellen deren Festigkeit. Daher kann eine hinsichtlich der Zündfähigkeit herausragende Zündkerze mit einer einfachen Struktur erhalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann die vorliegende Offenbarung eine Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer einfachen Konfiguration bereitstellen, welche ungeachtet der Montagestellung bezüglich der Verbrennungskraftmaschine in der Lage ist, eine stabile Zündfähigkeit sicherzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • Die vorstehende Aufgabe, die weiteren Aufgaben und Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen ersichtlicher. In den beigefügten Abbildungen sind:
    • 1 eine erläuternde Vorderansicht eines Spitzenendteils einer Zündkerze gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 eine vergrößerte erläuternde Vorderansicht, welche durch Vergrößern eines Funkenentladungsspalts und dessen Umgebung in 1 erhalten wird;
    • 3 eine Querschnittsansicht orthogonal zu einer Breiten- bzw. Querrichtung einer Masseelektrode bei der mittleren Position der Breitenrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 4 eine Ansicht entlang der Richtung eines Pfeils IV von 1;
    • 5 eine Ansicht, welche durch Betrachten der Masseelektrode ausgehend von einer Vorsprungsseite eines Vorsprungsteils gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird;
    • 6 eine erläuternde Abbildung einer Luftströmung entlang eines Neigungsteils gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 7 eine erläuternde Vorderansicht, welche einen Initial-Entladungsfunken gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
    • 8 eine erläuternde Vorderansicht, welche eine Bewegung von beiden Startpunkten des Entladungsfunkens hin zu einem stromabwärtsseitigen Rand bzw. einer Kante einer Spitzenendfläche eines Spitzenendteils einer Mittelelektrode und hin zu einem stromabwärtsseitigen Rand einer vorsprungsseitigen Endfläche der Masseelektrode gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
    • 9 eine erläuternde Vorderansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem sich ein masseelektrodenseitiger Startpunkt hin zu einer gekrümmten Eckfläche bewegt und ein Abschnitt zwischen den Startpunkten des Entladungsfunkens hin zu einer schrägen Spitzenendseite gestreckt ist, gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 10 eine erläuternde Vorderansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem sich ein masseelektrodenseitiger Startpunkt hin zu einer Masseendfläche bewegt und ein Abschnitt zwischen den Startpunkten der Funkenentladung hin zu einer schrägen Spitzenendseite gestreckt ist, gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 11 eine erläuternde Vorderansicht eines Spitzenendteils einer Zündkerze gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
    • 12 eine Ansicht, welche durch Betrachten einer Masseelektrode ausgehend von einer Vorsprungsseite eines Vorsprungsteils gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • (Erste Ausführungsform)
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 wird eine Ausführungsform einer Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine beschrieben.
  • Eine Zündkerze 1 für eine Verbrennungskraftmaschine der vorliegenden Ausführungsform umfasst, wie in den 1 und 4 gezeigt ist, ein zylindrisches Gehäuse 2, einen zylindrischen Isolator 3, eine Mittelelektrode 4 und eine Masseelektrode 5. Der Isolator 3 ist im Inneren des Gehäuses 2 gehalten. Die Mittelelektrode 4 ist im Inneren des Isolators 3 gehalten, so dass ein Spitzenendteil 41 vorsteht. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Masseelektrode 5 mit dem Gehäuse 2 verbunden und bildet einen Funkenentladungsspalt G zwischen der Masseelektrode 5 und der Mittelelektrode 4. Die Masseelektrode 5 umfasst einen aufrechten Teil 51 und einen Neigungsteil 52. Der aufrechte Teil 51 ist auf einem Spitzenendteil 21 des Gehäuses 2 hin zu einer Spitzenendseite vertikal vorgesehen. Der Neigungsteil 52 ist ausgehend von einer Spitze des aufrechten Teils 51 in Richtung hin zu der Seite der Mittelelektrode 4 gebogen und in Richtung hin zu einer schrägen Spitzenendseite gestreckt.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, besitzt der Neigungsteil 52 eine Masseendfläche 521, eine Gegenfläche 522 und eine gekrümmte Eckfläche 523. Die Masseendfläche 521 entspricht einer Endfläche entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 bei dem Neigungsteil 52. Die Gegenfläche 522 ist eine Fläche, welche bei dem Neigungsteil 52 der Seite der Mittelelektrode 4 zugewandt ist. Die gekrümmte Eckfläche 523 entspricht einer gekrümmten Fläche, welche die Masseendfläche 521 und die Gegenfläche 522 gleichmäßig verbindet. Ein Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 erfüllt 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm. Ein Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 bezüglich einer Kerzenaxialrichtung Z erfüllt 30° ≤ θ ≤ 60°.
  • Die Zündkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise in einer Verbrennungskraftmaschine für ein Fahrzeug, wie ein Automobil, verwendet.
  • Die Kerzenaxialrichtung Z entspricht der Richtung der Mittelachse der Zündkerze 1. Die Spitzenendseite bezieht sich auf einer Seite, auf welcher die Zündkerze 1 in der Kerzenaxialrichtung Z in eine Verbrennungskammer eingefügt ist, und deren entgegengesetzte Seite bezieht sich auf eine Basisendseite. Eine Anordnungsrichtung X des aufrechten Teils 51 und der Mittelelektrode 4 ist einfach als eine Anordnungsrichtung X bezeichnet. Die Richtung orthogonal zu sowohl der Anordnungsrichtung X als auch der Kerzenaxialrichtung Z ist als eine Breitenrichtung Y bezeichnet. Die Anordnungsrichtung X, die Breitenrichtung Y und die Kerzenaxialrichtung Z sind orthogonal zueinander. In dem Nachfolgenden kann eine Erstreckungsrichtung E des Neigungsteils 52 der Masseelektrode 5 einfach als eine Erstreckungsrichtung E bezeichnet sein. Die Seite entgegengesetzt zu der Seite des aufrechten Teils 51 des Neigungsteils 52 in der Erstreckungsrichtung E kann als eine Erstreckungsseite E1 bezeichnet sein. Die Richtung orthogonal zu sowohl der Erstreckungsrichtung E als auch der Breitenrichtung Y kann als eine Orthogonalrichtung O bezeichnet sein.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der aufrechte Teil 51 der Masseelektrode 5 parallel zu der Kerzenaxialrichtung Z ausgebildet. Der aufrechte Teil 51 besitzt einen rechtwinkligen Querschnitt orthogonal zu der Kerzenaxialrichtung Z.
  • Die Masseelektrode 5 wird in eine Gestalt einschließlich des aufrechten Teils 51 und des Neigungsteils 52 durch Biegen eines stabförmigen Metallelements mit einem rechtwinkligen Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung ausgebildet. Daher besitzt der Neigungsteil 52 ebenso einen rechtwinkligen Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung des Neigungsteils 52, ähnlich zu diesem des vorstehend beschriebenen aufrechten Teils 51. Der Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 bezüglich der Kerzenaxialrichtung Z beträgt 30° bis 60°. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Neigungswinkel θ nahezu gleich diesem des Neigungsteils 52 bezüglich des aufrechten Teils 51.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist die gekrümmte Eckfläche 523 zwischen der Masseendfläche 521 und der Gegenfläche 522 der Masseelektrode 5 ausgebildet. Wie in 3 gezeigt ist, weist die gekrümmte Eckfläche 523 in dem Querschnitt orthogonal zu der Breitenrichtung Y eine gekrümmte Gestalt auf, welche sich gleichmäßig hin zu der Gegenseite der Mittelelektrode 4 in der Orthogonalrichtung O hin zu der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E krümmt. Der Krümmungsradius R der gekrümmten Gestalt erfüllt 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, besitzt die Masseelektrode 5 einen von der Gegenfläche 522 bei dem Neigungsteil 52, welche der Seite der Mittelelektrode 4 zugewandt ist, vorstehenden Vorsprungsteil 53. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Funkenentladungsspalt G zwischen dem Vorsprungsteil 53 und dem Spitzenendteil 41 der Mittelelektrode 4 ausgebildet. Der Vorsprungsteil 53 wird beispielsweise durch Schweißen eines aus einer Platinlegierung hergestellten Edelmetallchips an die Gegenfläche 522 ausgebildet. Das heißt, die Masseelektrode 5 besitzt ein aus einer Nickellegierung hergestelltes Masseelektroden-Grundmaterial 50 und den aus dem Edelmetallchip hergestellten Vorsprungsteil 53. Der Edelmetallchip ist mit dem Masseelektroden-Grundmaterial 50 verschweißt. Das Verschweißen des Vorsprungsteils 53 an der Gegenfläche 522 kann beispielsweise durch Laserschweißen durchgeführt werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die gekrümmte Eckfläche 523 in der Breitenrichtung über den gesamten Neigungsteil 52 ausgebildet. Ein Ausbildungsbereich der gekrümmten Eckfläche 523 in der Breitenrichtung Y ist nicht darauf beschränkt und kann einem Teil des Neigungsteils 52 in der Breitenrichtung Y entsprechen. In diesem Fall ist die gekrümmte Eckfläche 523 vorzugsweise zumindest in dem gleichen Bereich wie der Vorsprungsteil 53 in der Breitenrichtung Y, das heißt, in einem in 5 gezeigten Bereich 7, ausgebildet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, besitzt eine Oberfläche 61 eines Schweißteils 6, bei welchem der Vorsprungsteil 53 mit der Gegenfläche 522 verschweißt ist, in einem Querschnitt einschließlich der Mittelachse des Vorsprungsteils 53 eine gekrümmte Gestalt, welche gleichmäßig gekrümmt ist. Das heißt, die Oberfläche 61 des Schweißteils 6 besitzt eine gleichmäßige gekrümmte Gestalt, welche in der radialen Richtung des Vorsprungsteils 53 nach außen gekrümmt ist, in Richtung hin zu der Gegenseite der Mittelelektrode 4 in der Orthogonalrichtung O bei dem Querschnitt einschließlich der Mittelachse des Vorsprungsteils 53. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Seitenfläche 532 des Vorsprungsteils 53, die Oberfläche 61 des Schweißteils 6, die gekrümmte Eckfläche 523 und die Masseendfläche 521 bei einem Querschnitt orthogonal zu der Breitenrichtung Y zumindest bei der mittleren Position des Vorsprungsteils 53 in der Breitenrichtung Y gleichmäßig verbunden.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist in der Erstreckungsrichtung E der Minimalabstand D zwischen dem Vorsprungsteil 53 und der Masseendfläche 521 kürzer als der Durchmesser ϕ des Vorsprungsteils 53. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Minimalabstand D kleiner als der Radius ϕ/2 des Vorsprungsteils 53. Das heißt, der Vorsprungsteil 53 ist in einem Bereich dicht an der Masseendfläche 521 angeordnet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, wird die Mittelelektrode 4 durch Verbinden beispielsweise des aus einer Iridiumlegierung hergestellten Edelmetallchips mit der Spitze eines Mittelelektroden-Grundmaterials 40 ausgebildet. Das heißt, der Edelmetallchip bildet den Spitzenendteil 41 der Mittelelektrode 4.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Masseelektrodenkante 54, welche einem Rand bzw. einer Kante auf der Seite entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 der Masseelektrode 5 in der Anordnungsrichtung X entspricht, äquivalent zu einer Mittelelektrodenkante 42, welche einem Rand bzw. einer Kante auf der Seite entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 entspricht, oder dichter an dem aufrechten Teil 51 als die Mittelelektrodenkante 42 positioniert. Das heißt, wenn in der Anordnungsrichtung X die Seite des aufrechten Teils 51 plus entspricht und die Seite entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 minus entspricht, mit Bezug auf die Mittelelektrodenkante 42, erfüllt der Abstand L ausgehend von der Mittelelektrodenkante 42 hin zu der Masseelektrodenkante 54 L ≥ 0. In der Anordnungsrichtung X ist die Masseelektrodenkante 54 dichter an dem aufrechten Teil 51 positioniert als die Mittelelektrodenkante 42. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform erfüllt der Abstand L ferner L > 0. Die Masseelektrodenkante 54 ist bei der vorliegenden Ausführungsform durch einen Teil des Vorsprungsteils 53 aufgebaut. Ein Teil des Neigungsteils 52 kann in Abhängigkeit des Neigungswinkels θ des Neigungsteils 52, eines Vorsprungsbetrags des Vorsprungsteils 53 und dergleichen die Masseelektrodenkante 54 bilden.
  • Effekte der vorliegenden Ausführungsform werden anschließend beschrieben.
  • Bei der Zündkerze 1 für die Verbrennungskraftmaschine besitzt die Masseelektrode 5 den Neigungsteil 52. Somit kann eine Verschlechterung der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Montagestellung der Zündkerze 1 an der Verbrennungskraftmaschine unterdrückt werden. Das heißt, auch wenn der aufrechte Teil 51 der Masseelektrode 5 bei einer Position auf einer stromaufwärtigen Seite einer Luftströmung bezüglich des Funkenentladungsspalts G angeordnet ist, wie in 6 gezeigt, kann eine Strömung der Luftströmung f entlang des Neigungsteils 52, das heißt, eine Strömung der Luftströmung f in Richtung hin zu der Spitzenendseite, in der Nähe des Funkenentladungsspalts G erzeugt werden. Daher kann ein bei dem Funkenentladungsspalt G erzeugter Entladungsfunke durch die Luftströmung f auf einfache Art und Weise in Richtung hin zu einer Spitzenendseite gestreckt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 erfolgt die Beschreibung hinsichtlich der Bewegung des Startpunkts eines Entladungsfunkens S durch einen Druck durch die Luftströmung, falls der aufrechte Teil 51 bei der stromaufwärtsseitigen Position der Luftströmung mit Bezug auf den Funkenentladungsspalt G angeordnet ist.
  • Wie in 7 gezeigt ist, wird die Funkenentladung bei dem Funkenentladungsspalt G durch Aufbringen einer vorbestimmten Spannung zwischen der Mittelelektrode 4 und der Masseelektrode 5 erzeugt. Ein durch die Funkenentladung erzeugter Initial-Entladungsfunke S kann auf einfache Art und Weise von einer stromaufwärtsseitigen Kante der Spitzenendfläche des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 starten. Das heißt, da der Abstand zwischen der Mittelelektrode 4 und der Masseelektrode 5 zwischen der stromaufwärtsseitigen Kante bei der Spitzenendfläche des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 und dem Vorsprungsteil 53 der Masseelektrode 5 minimal wird, ist es wahrscheinlich, dass die stromaufwärtsseitige Kante bei der Spitzenendfläche des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 zu einem Startpunkt des Initial-Entladungsfunkens S wird.
  • Dann wird, wie in 8 gezeigt ist, der bei dem Funkenentladungsspalt G erzeugte Initial-Entladungsfunke S im Zeitverlauf durch die Luftströmung in der Nähe des Funkenentladungsspalts G hin zu der Stromabwärtsseite, das heißt, zu der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E, gestreckt. Während des Streckens bewegen sich im Zeitverlauf beide Startpunkte des Initial-Entladungsfunkens S. Das heißt, die beiden Startpunkte des Initial-Entladungsfunkens S werden durch die Luftströmung geschoben und bewegen sich hin zu der stromabwärtsseitigen Kante bei der Spitzenendfläche des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 und hin zu der stromabwärtsseitigen Kante der vorsprungsseitigen Endfläche 531 des Vorsprungsteils 53 der Masseelektrode 5. Im Nachfolgenden kann der Startpunkt bei dem Funkenentladungsspalt G auf der Seite der Masseelektrode 5 als ein masseelektrodenseitiger Startpunkt S1 bezeichnet sein.
  • Dann wird durch die Luftströmung weiter auf den Entladungsfunken S gedrückt bzw. dieser verschoben. Daher bewegt sich der masseelektrodenseitige Startpunkt S1, welcher sich hin zu der stromabwärtsseitigen Kante der vorsprungsseitigen Endfläche 531 bewegt hat, hin zu der Seitenfläche 532 des Vorsprungsteils 53. Dann kriecht der masseelektrodenseitige Startpunkt S1 und bewegt sich auf der Seitenfläche 532 hin zu der Gegenseite der Mittelelektrode 4 in der Orthogonalrichtung O. Dann bewegt sich der masseelektrodenseitige Startpunkt S1 über die Oberfläche 61 des Schweißteils 6 hin zu der gekrümmten Eckfläche 523, wie in 9 gezeigt ist. Dann bewegt sich der masseelektrodenseitige Startpunkt S1 ausgehend von der gekrümmten Eckfläche 523 hin zu der Masseendfläche 521 und bewegt sich auf der Masseendfläche 521 in Richtung hin zu der Gegenseite der Mittelelektrode 4 in der Orthogonalrichtung O, wie in 10 gezeigt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, bewegt sich von den beiden Startpunkten des Entladungsfunkens S insbesondere der masseelektrodenseitige Startpunkt S1 stark. Entsprechend wird der Abstand der beiden Startpunkte des Entladungsfunkens S vergrößert. Während sich der Startpunkt des Entladungsfunkens S wie vorstehend beschrieben bewegt, wird ein Abschnitt zwischen den beiden Startpunkten des Entladungsfunkens S hin zu der Stromabwärtsseite in der Nähe des Funkenentladungsspalts G stark gestreckt, das heißt, hin zu der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E gestreckt. Somit kann der durch die Luftströmung zu streckende Entladungsfunke von der Wandoberfläche entfernt hin zu der Spitzenendseite der Verbrennungskammer gehalten werden.
  • Folglich kann verhindert werden, dass die durch den Entladungsfunken gezündete Flamme durch die Masseelektrode 5 der Zündkerze 1, die Wandoberfläche der Verbrennungskammer oder dergleichen gekühlt wird. Das heißt, ein Flammenabkühlvorgang kann unterdrückt werden. Folglich kann eine Flamme in der Verbrennungskammer auf einfache Art und Weise wachsen, um die Zündfähigkeit zu verbessern.
  • Der Neigungsteil 52 besitzt ferner die gekrümmte Eckfläche 523 mit einer gekrümmten Gestalt, welche die Masseendfläche 521 und die Gegenfläche 522 gleichmäßig verbindet. Die gekrümmte Eckfläche 523 besitzt eine gleichmäßige gekrümmte Gestalt. Somit kann eine Konzentration eines elektrischen Feldes auf der gekrümmten Eckfläche 523 verhindert werden. Daher läuft der Startpunkt des bei dem Funkenentladungsspalt G erzeugten Entladungsfunkens auf der Seite der Masseelektrode 5 auf einfache Art und Weise über die gekrümmte Eckfläche 523 und bewegt sich hin zu der Spitzenendseite. Entsprechend wird der bei dem Funkenentladungsspalt G erzeugte Entladungsfunke auf einfache Art und Weise in Richtung hin zu der Mitte der Verbrennungskammer gestreckt.
  • Das heißt, bei der Zündkerze 1 für die Verbrennungskraftmaschine kann nicht nur deshalb, da die Masseelektrode 5 den Neigungsteil 52 besitzt, sondern da der Neigungsteil 52 die gekrümmte Eckfläche 523 besitzt, der Effekt zum Strecken des Entladungsfunkens hin zu dem Inneren der Verbrennungskammer synergisisch erhalten werden. Somit kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches weiter sichergestellt werden.
  • Der Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 erfüllt 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm und der Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 erfüllt 30° ≤ θ ≤ 60°. Dies stellt ferner einen Effekt zum Verbessern der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches bereit, wie vorstehend beschrieben ist. Diese numerischen Werte sind durch die nachstehend zu beschreibenden experimentellen Beispiele gestützt.
  • Bei der Zündkerze 1 erfordert die Masseelektrode 5 keine besonders komplizierte Gestalt. Die Masseelektrode 5 muss nicht besonders dünn sein und daher erfordert die Masseelektrode 5 auch keine spezielle Struktur zum Sicherstellen deren Festigkeit. Somit kann mit der einfachen Struktur die Zündkerze 1 mit einer herausragenden Zündfähigkeit erhalten werden.
  • In der Anordnungsrichtung X ist die Masseelektrodenkante 54, welche der Kante entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 der Masseelektrode 5 entspricht, äquivalent zu der Mittelelektrodenkante 42, welche der Kante entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil 51 des Spitzenendteils 41 der Mittelelektrode 4 entspricht, positioniert, oder diese ist näher an dem aufrechten Teil 51 positioniert als die Mittelelektrodenkante 42. Daher kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Fall weiter verbessert werden, in welchem der aufrechte Teil 51 bei der stromaufwärtsseitigen Position der Luftströmung mit Bezug auf den Funkenentladungsspalt G angeordnet ist. Das heißt, es kann verhindert werden, dass sich die durch die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch den hin zu der Stromabwärtsseite gestreckten Entladungsfunken, wie vorstehend beschrieben, erzeugte Flamme der Masseelektrode 5 annähert. Daher kann ein Kühlverlust unterdrückt werden, der aufgrund der durch die Masseelektrode 5 absorbierten Wärme der Flamme hervorgerufen wird.
  • In der Erstreckungsrichtung E des Neigungsteils 52 ist der Minimalabstand D zwischen dem Vorsprungsteil 53 und der Masseendfläche 521 kürzer als der Durchmesser ϕ des Vorsprungsteils 53. Das heißt, in der Erstreckungsrichtung E ist der Vorsprungsteil 53 bei der Position dicht an der Masseendfläche 521 bei der Gegenfläche 522 angeordnet. Somit kann die Länge des Neigungsteils 52 so kurz wie möglich sein. Entsprechend wird der Entladungsfunke auf einfache Art und Weise hin zu der Spitzenendseite ausgedehnt, und daher kann die Zündfähigkeit auch in dem Fall verbessert werden, in welchem der aufrechte Teil 51 bei der stromaufwärtsseitigen Position der Luftströmung mit Bezug auf den Funkenentladungsspalt G angeordnet ist. Wenn der Vorsprungsteil 53 mit der Gegenfläche 522 der Masseelektrode 5 verschweißt wird, kann bei der Ecke zwischen der Masseendfläche 521 und der Gegenfläche 522 durch die Wärme des Schweißens gleichzeitig die gekrümmte Eckfläche 523 ausgebildet werden. Somit kann die einfach hergestellte Zündkerze 1 erhalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zündkerze für die Verbrennungskraftmaschine mit einer einfachen Konfiguration zum Sicherstellen einer stabilen Zündfähigkeit ungeachtet der Montagestellung bezüglich der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt werden.
  • (Experimentelles Beispiel)
  • Bei dem vorliegenden Beispiel, wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde eine Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 der Masseelektrode 5 und dem Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 und der Zündfähigkeit evaluiert bzw. bewertet.
  • Das heißt, mit der bei der ersten Ausführungsform gezeigten Zündkerze 1 als eine Grundstruktur wurden Muster vorbereitet, bei welchen der Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 und der Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 verschiedenartig verändert wurden, und die Zündfähigkeit von jedem der Muster wurde bewertet.
  • Insbesondere wurden, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Mustern produziert, bei welchen die Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 zwischen 10° und 90° verschiedenartig verändert wurden und der Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 zwischen 0 mm und 0,9 mm verschiedenartig verändert wurde. Das Muster mit dem auf 90° eingestellten Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 entsprach einer Zündkerze mit dem Neigungsteil orthogonal zu dem aufrechten Teil. Das Muster mit dem auf 0 mm eingestellten Krümmungsradius R entsprach einer Zündkerze mit der zwischen der Masseendfläche und der Gegenfläche ausgebildeten Ecke bzw. Kante.
  • Aus der Mehrzahl von Mustern wurde ein Muster als ein Referenzmuster verwendet, bei welchem der Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 90° betrug und der Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche 523 0 mm betrug, und die Zündfähigkeit von jedem der Muster wurde im Vergleich zu der Zündfähigkeit des Referenzmusters bewertet.
  • Die Zündfähigkeit wurde mit einem Magergrenzen-A/F als ein Index bewertet. Das heißt, bei der Verbrennungskraftmaschine zum Montieren von jedem der Muster wurde ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (das heißt A/F) des Luft-Kraftstoff-Gemisches allmählich verändert und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis als die zündfähige Grenze (das heißt, Magergrenzen-A/F) wurde gemessen.
  • Die Bedingungen der Verbrennungskraftmaschine bei dem vorliegenden Test waren auf einen Hubraum von 1800 cc, eine Maschinendrehzahl von 2000 U/min und einen indizierten mittleren effektiven Druck von 0,28 MPa eingestellt. Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bei welchem ein Verbrennungsschwankungsverhältnis (das heißt, das Schwankungsverhältnis des indizierten mittleren effektiven Drucks) 3 % betrug, war als das Magergrenzen-A/F eingestellt. Das Magergrenzen-A/F entsprach einem Mittelwert von Werten, die durch fünfmaliges Durchführen des Tests für jedes der Muster erhalten wurden.
  • Die weiteren Bedingungen von jedem der Muster sind wie folgt und bei jedem der Muster gleich.
  • Eine Dimension w des aufrechten Teils 51 der Masseelektrode 5 in der Breitenrichtung Y war auf 2,6 mm eingestellt, eine Dimension t in der Anordnungsrichtung X war auf 1,3 mm eingestellt. Eine Dimension des Funkenentladungsspalts G war auf 0,8 mm eingestellt. Der Edelmetallchip, welcher den Vorsprungsteil 53 der Masseelektrode 5 bildet, war in einer kreisförmigen, zylindrischen Gestalt mit einem Durchmesser von 1,0 mm und einer Länge von 0,8 mm ausgebildet. Der Edelmetallchip, welcher den Spitzenendteil 41 der Mittelelektrode 4 bildet, war in einer kreisförmigen, zylindrischen Gestalt mit einem Durchmesser von 0,7 mm und einer Länge von 0,6 mm ausgebildet. Der Gewindedurchmesser des Montagegewindeteils des Gehäuses 2 betrug M12. Die Vorsprungsdimension der Mittelelektrode 4 ausgehend von der Spitzenendfläche des Gehäuses 2 in der Kerzenaxialrichtung Z war auf 3 mm eingestellt.
  • Die Stellung der an der Verbrennungskraftmaschine montierten Zündkerze 1 entsprach einer solchen Stellung, dass der aufrechte Teil 51 der Masseelektrode 5 auf der Stromaufwärtsseite der Luftströmung bezüglich der Mittelelektrode 4 positioniert ist.
  • Das Bewertungsergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 bezieht sich D auf das Magergrenzen-A/F, das äquivalent zu diesem des Referenzmusters ist (das heißt, die Differenz zwischen dem Magergrenzen-A/F des Referenzmusters und den Ergebnissen ist kleiner als 0,05). C bezieht sich auf das Magergrenzen-A/F, welches bezüglich des Referenzmusters um 0,05 oder mehr und weniger als 0,1 verbessert ist. B bezieht sich auf das Magergrenzen-A/F, welches mit Bezug auf das Referenzmuster um 0,1 oder mehr und weniger als 0,4 verbessert ist. A bezieht sich auf das Magergrenzen-A/F, welches mit Bezug auf das Referenzmuster um 0,4 oder mehr verbessert ist. (Tabelle 1)
    Neigungswinkel 8(0) R(mm)
    0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9
    90 Referenzwert D C C C D
    80 D D C B C C
    60 C C B A B C
    45 C B A A A B
    30 C C B A B C
    10 D D D D D D
  • Die Tabelle 1 zeigt, dass die Beispiele, bei welchen die Neigungswinkel θ des Neigungsteils 52 auf 30° bis 60° eingestellt waren und die Krümmungsradien R der gekrümmten Eckfläche 523 auf 0,3 mm bis 0,7 mm eingestellt waren, als A oder B bewertet wurden. Daher wurde die Zündfähigkeit besonders verbessert. Das heißt, wenn der Neigungswinkel θ 30° ≤ θ ≤ 60° erfüllt und der Krümmungsradius R 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm erfüllt, wurde der synergistische Effekt erhalten.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, verändert die vorliegende Ausführungsform die Gestalt des Endabschnitts auf der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E des Neigungsteils 52 im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 12 gezeigt ist, besitzt die Gestalt des Endabschnitts des Neigungsteils 52 auf der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E eine dünnere Gestalt in der Breitenrichtung Y hin zu der Erstreckungsseite E1.
  • Das heißt, in der Orthogonalrichtung O betrachtet, besitzt der Endabschnitt des Neigungsteils 52 auf der Erstreckungsseite E1 in Richtung hin zu der Erstreckungsseite E1 in der Erstreckungsrichtung E eine kleinere Dimension in der Breitenrichtung Y.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzt die Masseendfläche 521 eine parallele Fläche 521a mit der Normalenrichtung als die Erstreckungsrichtung E, und ein Paar von Kegelflächen 521b mit der Normalenrichtung, die bezüglich der Erstreckungsrichtung E zu der Breitenrichtung Y geneigt ist. Das Paar von Kegelflächen 521b ist auf beiden Seiten der parallelen Fläche 521a in der Breitenrichtung Y ausgebildet. Das Paar von Kegelflächen 521b ist ausgebildet, um ein Paar von Seitenflächen 524 des Neigungsteils 52 und die parallele Fläche 521a zu verbinden. Das Paar von Kegelflächen 521b ist geneigt, um sich in der Breitenrichtung Y hin zu der parallelen Fläche 521a ausgehend von dem Paar von Seitenflächen 524 in der Erstreckungsrichtung E anzunähern.
  • Die gekrümmte Eckfläche 523 ist ausgebildet, um die parallele Fläche 521a und das Paar von Kegelflächen 521b und die Gegenfläche 522 gleichmäßig zu verbinden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die gekrümmte Eckfläche 523 ebenso über den gesamten Neigungsteil 52 in der Breitenrichtung Y ausgebildet. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Ausbildungsbereich der gekrümmten Eckfläche 523 nicht darauf beschränkt und kann einem Teil des Neigungsteils 52 in der Breitenrichtung Y entsprechen. In diesem Fall ist die gekrümmte Eckfläche 523 ähnlich zu der ersten Ausführungsform vorzugsweise zumindest in dem gleichen Bereich wie der Vorsprungsteil 53 in der Breitenrichtung Y, das heißt, in dem in 12 gezeigten Bereich 7, ausgebildet.
  • Weitere Konfigurationen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform.
  • Aus den bei der zweiten Ausführungsform und den nachfolgenden Ausführungsformen verwendeten Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie diese, welche bei den beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, die gleichen Komponenten und dergleichen wie diese bei den Ausführungsformen, sofern dies nicht anderweitig angegeben ist. Die vorliegende Ausführungsform weist außerdem die gleichen Effekte wie diese der ersten Ausführungsform auf.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde gemäß den Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung soll jedoch nicht dahingehend ausgelegt werden, dass diese auf die Ausführungsformen und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst vielmehr auch verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen, die noch in den dem Äquivalenzbereich der beiliegenden Ansprüche fallen. Beispielsweise ist in der vorstehenden Ausführungsformen die Konfiguration zum Vorsehen des Vorsprungsteils 53 bei der Masseelektrode 5 beschrieben, eine weitere Konfiguration kann den Vorsprungsteil jedoch nicht bei der Masseelektrode vorsehen. In diesem Fall ist die gekrümmte Eckfläche vorzugsweise über die gesamte Breitenrichtung der Masseelektrode ausgebildet.

Claims (4)

  1. Zündkerze (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend: ein zylindrisches Gehäuse (2); einen zylindrischen Isolator (3), welcher im Inneren des Gehäuses (2) gehalten ist; eine Mittelelektrode (4), welche im Inneren des Isolators (3) gehalten ist, so dass ein Spitzenendteil (41) vorsteht; und eine Masseelektrode (5), welche mit dem Gehäuse (2) verbunden ist und zwischen der Mittelelektrode (4) und der Masseelektrode (5) einen Funkenentladungsspalt (G) bildet, wobei: die Masseelektrode (5) einen aufrechten Teil (51), welcher auf einem Spitzenendteil (21) des Gehäuses (2) hin zu einer Spitzenendseite vertikal vorgesehen ist, und einen Neigungsteil (52), welcher ausgehend von der Spitze des aufrechten Teils (51) hin zu der Seite der Mittelelektrode (4) gebogen ist, um sich hin zu einer schrägen Spitzenendseite zu erstrecken, umfasst, der Neigungsteil (52) eine Masseendfläche (521), welche einer Endfläche entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil entspricht, eine Gegenfläche (522), welche der Seite der Mittelelektrode (4) zugewandt ist, und eine gekrümmte Eckfläche (523), die eine gekrümmte Flächengestalt besitzt, welche die Masseendfläche (521) und die Gegenfläche (522) gleichmäßig verbindet, besitzt, ein Krümmungsradius R der gekrümmten Eckfläche (523) 0,3 mm ≤ R ≤ 0,7 mm erfüllt, und ein Neigungswinkel θ des Neigungsteils (52) bezüglich einer Kerzenaxialrichtung (Z) 30° ≤ θ ≤ 60° erfüllt.
  2. Zündkerze (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: eine Kante (54) der Masseelektrode (5), die entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil (51) ist, in einer Anordnungsrichtung (X) des aufrechten Teils und der Masseelektrode (5) äquivalent zu einer Kante (42) des Spitzenendteils (41) der Mittelelektrode (4), die entgegengesetzt zu dem aufrechten Teil ist, oder näher an dem aufrechten Teil als die Kante (42) positioniert ist.
  3. Zündkerze (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Masseelektrode (5) einen von der Gegenfläche (522) des Neigungsteils vorstehenden Vorsprungsteil (53) besitzt und der Funkenentladungspalt (G) zwischen dem Vorsprungsteil (53) und dem Spitzenendteil (41) der Mittelelektrode (4) ausgebildet ist.
  4. Zündkerze (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, wobei: Ein Minimalabstand D zwischen dem Vorsprungsteil (53) und der Masseendfläche (521) in einer Erstreckungsrichtung (E) des Neigungsteils kürzer ist als ein Durchmesser ϕ des Vorsprungsteils (53).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260261A (ja) 1993-03-04 1994-09-16 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JPH09148045A (ja) 1995-11-24 1997-06-06 Harumitsu Matsushita 点火プラグ
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DE60101755T2 (de) 2000-03-30 2004-10-14 Denso Corp., Kariya Zündkerze für Verbrennungsmotor
DE60105376T2 (de) 2000-12-04 2005-09-22 Denso Corp., Kariya Zündkerze und ihr Herstellungsverfahren
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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6664871B2 (ja) 2014-09-30 2020-03-13 小林製薬株式会社 液体外用組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260261A (ja) 1993-03-04 1994-09-16 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JPH09148045A (ja) 1995-11-24 1997-06-06 Harumitsu Matsushita 点火プラグ
DE60101755T2 (de) 2000-03-30 2004-10-14 Denso Corp., Kariya Zündkerze für Verbrennungsmotor
DE60105376T2 (de) 2000-12-04 2005-09-22 Denso Corp., Kariya Zündkerze und ihr Herstellungsverfahren
JP2002198159A (ja) 2000-12-26 2002-07-12 Nippon Soken Inc スパークプラグ及びスパークプラグを用いた点火装置
DE102008002478A1 (de) 2007-06-18 2008-12-24 Denso Corp., Kariya-shi Zündkerze für eine verbrennungskraftmaschine

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