DE112022003783T5

DE112022003783T5 - Zündkerze

Info

Publication number: DE112022003783T5
Application number: DE112022003783.0T
Authority: DE
Inventors: Kaito NAKAMURA; Daisuke Sumoyama; Takaaki Kikai; Kengo Hattori
Original assignee: Niterra Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-06-06
Also published as: JPWO2023013371A1; CN117642947A; WO2023013371A1; JP7503202B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Zündkerze (10) bereit, die einen geringeren Verbrauch eines Entladungselements aufweist und dadurch eine längere Lebensdauer hat. Diese Zündkerze ist versehen mit: einer ersten Elektrode (13), die ein Entladungselement (15) aufweist; und einer zweiten Elektrode (18), die dem Entladungselement zugewandt ist, wobei ein Funkenentladungsspalt (21) dazwischen liegt. Das Entladungselement besteht hauptsächlich aus Ru, während es 0,5 bis 30 Massenprozent Ni oder Co enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze, die mit einem Ru-haltigen Entladungselement versehen ist.
HINTERGRUND
Patentdokument 1 offenbart einen Stand der Technik mit einem Entladungselement, das aus Ru allein oder einer Ru-Legierung hergestellt ist, in einer Zündkerze mit einer ersten Elektrode, die das Entladungselement enthält, und einer zweiten Elektrode, die dem Entladungselement mit einem dazwischen liegenden Funkenentladungsspalt gegenüberliegt.
DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Laid-Open (kokai) Nr. H05-54955
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEMSTELLUNG, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Da Ru bei hohen Temperaturen stark oxidiert und sich verflüchtigt, wird das Entladungselement in der herkömmlichen Technik leicht abgenutzt, so dass die Lebensdauer der Zündkerze vorzeitig erschöpft sein kann.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zündkerze bereitzustellen, die in der Lage ist, den Verschleiß des Entladungselements zu verhindern und die Lebensdauer zu verlängern.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält eine Zündkerze der vorliegenden Erfindung eine erste Elektrode, die ein Entladungselement enthält, und eine zweite Elektrode, die dem Entladungselement mit einem Funkenentladungsspalt dazwischen gegenüberliegt, und das Entladungselement enthält Ru als Hauptkomponente und nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent Ni oder Co.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Bei einer Zündkerze nach der vorliegenden Erfindung kann der Verschleiß eines Entladungselements verhindert werden, wodurch die Lebensdauer verlängert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 zeigt eine Halbschnittansicht einer Zündkerze gemäß einer Ausführungsform.

VARIANTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. 1 ist eine Halbschnittsansicht einer Zündkerze 10 in einer Ausführungsform, wobei eine Axiallinie O die Begrenzung ist. In 1 wird die untere Seite des Zeichnungsblatts als Vorderseite der Zündkerze 10 bezeichnet, und die obere Seite des Zeichnungsblatts wird als Hinterseite der Zündkerze 10 bezeichnet.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Zündkerze 10 eine Mittelelektrode 13 (erste Elektrode) und eine Masseelektrode 18 (zweite Elektrode). Ein Isolator 11 isoliert die Mittelelektrode 13 und die Masseelektrode 18 voneinander. Die Masseelektrode 18 ist mit einem Metallgehäuse 17 verbunden. Der Isolator 11 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, das aus Aluminiumoxid oder ähnlichem besteht und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften sowie eine gute Isolierfähigkeit bei hohen Temperaturen aufweist. Der Isolator 11 hat ein Axialloch 12, das ihn entlang der Axiallinie O durchdringt.
Die Mittelelektrode 13 ist eine stabförmige Elektrode, die in dem Axialloch 12 entlang der Axiallinie O angeordnet ist. Die Mittelelektrode 13 umfasst ein Grundmaterial 14 und ein Entladungselement 15, das am vorderen Ende des Grundmaterials 14 vorgesehen ist. In das Grundmaterial 14 ist ein Kernmaterial mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit eingebettet. Das Material des Grundmaterials 14 ist z.B. Ni oder eine Legierung, die Ni als Hauptbestandteil enthält, und das Material des Kernmaterials ist z.B. Cu oder eine Legierung, die Cu als Hauptbestandteil enthält. Das Kernmaterial kann weggelassen werden. Das Material des Entladungselements 15 ist ein Metall, das Ru als Hauptbestandteil enthält. Das Entladungselement 15 wird durch Laserschweißen, Widerstandsschweißen, Diffusionsschweißen oder ähnliches an dem Grundmaterial 14 befestigt.
Ein Metallanschluss 16 ist ein stabförmiges Element, an das ein Hochspannungskabel (nicht dargestellt) angeschlossen ist und dessen Vorderseite in dem Axialloch 12 des Isolators 11 angeordnet ist. Der Metallanschluss 16 ist elektrisch mit der Mittelelektrode 13 im Axialloch 12 verbunden.
Das Metallgehäuse 17 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, hergestellt aus Metall, das in einem Schraubenloch (nicht dargestellt) einer Verbrennungskraftmaschine befestigt ist. Das Metallgehäuse 17 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial (z. B. kohlenstoffarmer Stahl oder ähnliches) hergestellt. Das Metallgehäuse 17 ist an einem Außenumfang des Isolators 11 befestigt. Die Masseelektrode 18 ist mit dem Metallgehäuse 17 verbunden.
Die Masseelektrode 18 besteht aus einem Grundmaterial 19, das mit dem Metallgehäuse 17 verbunden ist, und einem Entladungselement 20, das auf dem Grundmaterial 19 vorgesehen ist. In das Grundmaterial 19 ist ein Kernmaterial mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit eingebettet. Das Material des Grundmaterials 19 ist eine Legierung, die Ni als Hauptbestandteil enthält, und das Material des Kernmaterials ist Cu oder eine Legierung, die Cu als Hauptbestandteil enthält. Das Kernmaterial kann auch weggelassen werden. Das Entladungselement 20 ist aus einem Edelmetall wie Pt, Ir, Ru oder Rh oder aus W gebildet, das eine höhere Funkenverschleißfestigkeit als das Grundmaterial 19 aufweist, oder aus einer Legierung, die ein Edelmetall oder W als Hauptbestandteil enthält. Das Entladungselement 20 ist mit dem Grundmaterial 19 durch Laserschweißen, Widerstandsschweißen, Diffusionsschweißen oder Ähnliches verbunden. Die Masseelektrode 18 liegt dem Entladungselement 15 der Mittelelektrode 13 mit einem dazwischen liegenden Funkenentladungsspalt 21 gegenüber.
Die Zündkerze 10 wird z. B. nach einem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt. Zunächst wird die Mittelelektrode 13 in das Axialloch 12 des Isolators 11 eingesetzt. Als nächstes wird der Metallanschluss 16 in das Axialloch 12 eingesetzt, und die elektrische Verbindung zwischen dem Metallanschluss 16 und der Mittelelektrode 13 wird hergestellt. Danach wird das Metallgehäuse 17 mit der zuvor damit verbundenen Masseelektrode 18 am Außenumfang des Isolators 11 angebracht. Die Masseelektrode 18 wird so gebogen, dass sie den Funkenentladungsspalt 21 zwischen der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 18 bildet, wodurch die Zündkerze 10 erhalten wird.
Das Entladungselement 15 enthält Ru als Hauptbestandteil und nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent Ni oder Co. Vorzugsweise enthält das Entladungselement 15 Ru als Hauptbestandteil und nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent Ni oder Co. Ru ist ein hochschmelzendes Metall und wird daher als Hauptbestandteil des Entladungselements 15 verwendet. Ein Hauptbestandteil ist ein Element, das den größten Anteil unter den Elementen hat, die das Entladungselement 15 bilden. Der Ru-Gehalt beträgt vorzugsweise nicht weniger als 50 Massenprozent, und noch bevorzugter nicht weniger als 60 Massenprozent oder nicht weniger als 70 Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmenge aller Elemente, aus denen das Entladungselement 15 gebildet ist.
Das Entladungselement 15 kann ein anderes Metallelement als Ru, Ni und Co enthalten. Beispiele für das andere Metallelement sind die Elemente der Platingruppe (Rh, Pd, Os, Ir, Pt) und Cr. Der Gehalt des anderen Metalls beträgt z. B. nicht mehr als 3 Massenprozent.
Das Entladungselement 15 kann ein Oxid enthalten, wie z.B. Y₂O₃ oder Al₂O₃, mit Ausnahme von Ru, Ni, Co und anderen Metallelementen. Der Gehalt des Oxids beträgt beispielsweise nicht mehr als 8 Massenprozent.
Ni oder Co ist ein Element zur Verringerung des Oxidationsverschleißes von Ru. Ni oder Co hat die Eigenschaft, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass es oxidiert wird als Ru. Der Ni-Gehalt beträgt nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent, vorzugsweise nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent oder nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent, und noch bevorzugter nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent, bezogen auf die Masse des Entladungselements 15. Wenn der Ni-Gehalt unter 0,5 Massenprozent liegt, nimmt der Oxidationsverschleiß von Ru kaum ab. Wenn der Ni-Gehalt 30 Massenprozent übersteigt, wird der Schmelzpunkt des Entladungselements 15 stark herabgesetzt und die Funkenverschleißfestigkeit des Entladungselements 15 nimmt tendenziell ab.
Der Co-Gehalt beträgt nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent, vorzugsweise nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent oder nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent, und noch bevorzugter nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent, bezogen auf die Masse des Entladungselements 15. Liegt der Co-Gehalt unter 0,5 Massenprozent, nimmt der Oxidationsverschleiß von Ru kaum ab. Übersteigt der Co-Gehalt 30 Massenprozent, wird der Schmelzpunkt des Entladungselements 15 stark herabgesetzt und die Funkenverschleißfestigkeit des Entladungselements 15 nimmt tendenziell ab.
Das Entladungselement 15 kann sowohl Ni als auch Co enthalten. Wenn das Entladungselement 15 sowohl Ni als auch Co enthält, ist der Gesamtgehalt an Ni und Co nicht niedriger als 0,5 Massenprozent und nicht höher als 30 Massenprozent, vorzugsweise nicht niedriger als 5 Massenprozent und nicht höher als 30 Massenprozent oder nicht niedriger als 0,5 Massenprozent und nicht höher als 25 Massenprozent und noch bevorzugter nicht niedriger als 5 Massenprozent und nicht höher als 25 Massenprozent, bezogen auf die Masse des Entladungselements 15. Wenn der Gesamtgehalt an Ni und Co weniger als 0,5 Massenprozent beträgt, verringert sich der Oxidationsverschleiß von Ru kaum. Wenn der Gesamtgehalt an Ni und Co 30 Massenprozent übersteigt, wird der Schmelzpunkt des Entladungselements 15 stark herabgesetzt und die Funkenverschleißfestigkeit des Entladungselements 15 nimmt tendenziell ab.
Das Entladungselement 15 wird durch Pulvermetallurgie erhalten, bei der Metallpulver, das Ru und Ni (oder Co) enthält, geformt und der erhaltene Formkörper gesintert wird. Wenn das Entladungselement 15 durch Pulvermetallurgie hergestellt wird, kann das Entladungselement 15 in jede beliebige Form gebracht werden, z. B. in eine kreisförmige Scheibe, einen Kegelstumpf, einen elliptischen Zylinder oder eine polygonale Säule wie eine dreieckige oder viereckige Säule.
Bei einem aus Metallpulver hergestellten Formkörper kommt es durch das Sintern zu Verdichtung und Kornwachstum. Die Sintertemperatur und die Dichte des Entladungselements 15 sind miteinander korreliert. Zur Verbesserung der Funkenverschleißfestigkeit beträgt die Dichte des Entladungselements 15 vorzugsweise nicht weniger als 95 %. Die Dichte des Entladungselements 15 wird nach dem Archimedes-Verfahren gemessen.
Um den Oxidationsverschleiß des Entladungselements 15 zu verringern, enthält das Entladungselement 15 vorzugsweise eine geringere Menge an gelöstem Sauerstoff. Zur Verringerung der Menge an gelöstem Sauerstoff im Entladungselement 15 weist das Metallpulver, das ein Rohmaterial ist, vorzugsweise eine geringere Menge an Sauerstoff auf. Das Metall, das ein Rohmaterial ist, wird im Vakuum geschmolzen, um Metallpulver durch Inertgaszerstäubung herzustellen, wodurch die Menge an Sauerstoff in dem Metallpulver reduziert werden kann.
BEISPIEL
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen ausführlicher beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele limitiert.
Herstellung von Mustern
Ein Prüfer hat Mischungen, die durch Mischen von Ru-Metall und Ni-Metall in verschiedenen Anteilen erhalten wurden, und Mischungen, die durch Mischen von Ru-Metall und Co-Metall in verschiedenen Anteilen erhalten wurden, im Vakuum geschmolzen, um verschiedene Metallpulver durch Inertgaszerstäubung zu erhalten. Nachdem die erhaltenen Metallpulver in Formen festgelegt und komprimiert wurden, um säulenförmige Formkörper zu erhalten, wurden die Formkörper bei etwa 2000°C in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert, wodurch 35 Arten von Entladungselementen mit verschiedenen Anteilen von Ru und Ni oder verschiedenen Anteilen von Ru und Co erhalten wurden.
Nachdem die durch Mischen von Y₂O₃ Pulver und Metallpulver erhaltenen Mischungen vom Prüfer in Formen festgelegt und komprimiert wurden, um säulenförmige Formkörper zu erhalten, wurden die Formkörper bei etwa 2000°C in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert, wodurch zwei Arten von Entladungselementen erhalten wurden, die Y₂O₃ enthalten.
Die chemische Zusammensetzung des Entladungselements wurde mit einem wellenlängendispersiven Röntgenspektrometer (WDS) gemessen. Die Messbedingungen waren eine Beschleunigungsspannung von 20 kV, ein Strahldurchmesser von 20 µm und ein Spitzenwert der Messzeit von 10 Sekunden. Das erhaltene Entladungselement hatte eine säulenartige Form mit einem Durchmesser von 0,8 mm und einer Dicke von 0,6 mm. Das erhaltene Entladungselement wies eine Dichte von mindestens 95 % auf (nach dem Archimedes-Verfahren).
Der Prüfer stellte Mittelelektroden her, bei denen die Entladungselemente jeweils mit dem Grundmaterial verbunden waren, und erhielt die Muster Nr. 1 bis 37 von Zündkerzen, die jeweils mit einem Spalt zwischen dem Entladungselement der Mittelelektrode und der Masseelektrode gemäß der obigen Ausführungsform versehen waren. Die Größe der Funkenstrecke betrug bei jedem Muster 0,75 mm.
Test
Der Prüfer führte einen Test durch, bei dem er jede Probe an einem Motor befestigte, eine Funkenentladung zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode herbeiführte und den Motor 120 Stunden lang mit einer Drehzahl von 5000 U/min betrieb. Die Energie, die von der Zündspule in einer Funkenentladung an jede Probe abgegeben wurde, war auf 300 mJ festgelegt. Bei dem Versuch betrug das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 10,5, der Druck in der Brennkammer des Motors 62 kPa und die Temperatur des Entladungselements 700 °C. Für die Temperatur des Entladungselements wurde eine Zündkerze mit einem Loch verwendet, das bis in die Nähe des Entladungselements reicht, und eine Temperaturmessstelle eines Thermoelements wurde in der Nähe des vorderen Endes des Grundmaterials in der Nähe des Entladungselements angeordnet, wodurch die Temperatur des Entladungselements vor Beginn der Tests gemessen wurde.

Nach dem Test wurde die Verschleißmenge/Abnutzung (mm³) des Entladungselements jeder Probe mit einer dreidimensionalen Vorrichtung zur Messung der Form gemessen, und die Proben Nr. 1 bis 37 wurden entsprechend der Verschleißmenge in drei Ränge von A bis C eingeteilt. Eine Probe mit einer Verschleißmenge von weniger als 0,297 mm³ wurde als A bestimmt, eine Probe mit einer Verschleißmenge von 0,297 mm³ oder mehr und weniger als 0,511 mm³ wurde als B bestimmt, und eine Probe mit einer Verschleißmenge von 0,511 mm³ oder mehr wurde als C bestimmt. Der Referenzwert von A, 0,297 mm³, ist eine Verschleißmenge, die erhalten wurde, wenn derselbe Test mit einem Entladungselement durchgeführt wurde, das 5 Massenprozent Pt enthält, wobei Ir der Rest ist. Der Referenzwert von C, 0,511 mm³, ist eine Verschleißmenge, die erhalten wurde, wenn derselbe Test mit einem Entladungselement durchgeführt wurde, das 32 Massenprozent Ir und als Rest Pt enthält. Die chemische Zusammensetzung des Entladungselements, die Verschleißmenge des Entladungselements und die auf der Verschleißmenge der Proben Nr. 1 bis 37 basierende Feststellung sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 1

Nr.	Chemische Zusammensetzung (% Massenprozent)			Verschleißmenge (mm³)	Feststellung
Nr.	Ni	Co	Ru	Verschleißmenge (mm³)	Feststellung
1	0,0	0,0	Rest	0,5684	C
2	0,4	0,0	Rest	0,5194	C
3	0,5	0,0	Rest	0,5096	B
4	3,0	0,0	Rest	0,3430	B
5	4,0	0,0	Rest	0,3234	B
6	5,0	0,0	Rest	0,2744	A
7	6,0	0,0	Rest	0,2107	A
8	7,0	0,0	Rest	0,1568	A
9	10,0	0,0	Rest	0,1274	A
10	13,0	0,0	Rest	0,1705	A
11	16,0	0,0	Rest	0,1470	A
12	19,0	0,0	Rest	0,1366	A
13	21,0	0,0	Rest	0,1960	A
14	25,0	0,0	Rest	0,2940	A
15	26,0	0,0	Rest	0,3430	B
16	28,0	0,0	Rest	0,3874	B
17	30,0	0,0	Rest	0,4998	B
18	31,0	0,0	Rest	0,5194	C
19	0,0	0,4	Rest	0,5292	C
20	0,0	0,5	Rest	0,5116	B
21	0,0	3,0	Rest	0,3822	B
22	0,0	4,0	Rest	0,3430	B
23	0,0	5,0	Rest	0,2940	A
24	0,0	6,0	Rest	0,2450	A
25	0,0	7,0	Rest	0,2352	A
26	0,0	10,0	Rest	0,2352	A
27	0,0	13,0	Rest	0,2401	A
28	0,0	16,0	Rest	0,2352	A
29	0,0	19,0	Rest	0,2303	A
30	0,0	21,0	Rest	0,2597	A
31	0,0	25,0	Rest	0,2940	A
32	0,0	26,0	Rest	0,3332	B
33	0,0	28,0	Rest	0,3626	B
34	0,0	30,0	Rest	0,4900	B
35	0,0	31,0	Rest	0,5292	C

[Tabelle 2]

Nr.	Chemische Zusammensetzung (% Massenprozent)				Verschleißmenge (mm³)	Feststellung
Nr.	Ni	Co	Y₂O₃	Ru	Verschleißmenge (mm³)	Feststellung
9	10,0	0,0	0,0	Rest	0,1274	A
36	10,0	0,0	6,0	Rest	0,0686	A
24	0,0	6,0	0,0	Rest	0,2450	A
37	0,0	6,0	6,0	Rest	0,1862	A

Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden die Nr. 6 bis 14 und 23 bis 31 als A, die Nr. 3 bis 5, 15 bis 17, 20 bis 22 und 32 bis 34 als B und die Nr. 1, 2, 18, 19 und 35 als C bestimmt. Die als A oder B bestimmte Verschleißmenge der Nr. 3 bis 17 und 20 bis 34 war jeweils geringer als die Verschleißmenge des Entladungselements, das 32 Masseprozent Ir und als Rest Pt enthält. Die als A bestimmte Verschleißmenge der Nrn. 6 bis 14 und 23 bis 31 war geringer als die Verschleißmenge des Entladungselements, das 5 Massenprozent Pt und als Rest Ir enthält. Nr. 3 bis 17 und 20 bis 34 enthalten als Hauptbestandteil Ru, dessen geschätzte Menge an Reserven größer ist als die von Ir oder Pt, und daher ist es offensichtlich, dass die Rohstoffkosten im Vergleich zu dem Entladungselement, das Ir oder Pt als Hauptbestandteil enthält, reduziert werden können. Darüber hinaus ist es auch offensichtlich, dass die Versorgungsstabilität des Rohmaterials im Vergleich zu dem Entladungselement, das Ir oder Pt als Hauptkomponente enthält, verbessert werden kann.
Beim Vergleich der als A oder B bestimmten Nrn. 3 bis 17 mit den als C bestimmten Nrn. 1, 2 und 18 lag der Ni-Gehalt in jeder der Nrn. 3 bis 17 bei 0,5 bis 30 Masseprozent, und der Ni-Gehalt in jeder der Nrn. 1, 2 und 18 lag unter 0,5 Masseprozent oder über 30 Masseprozent. In Bezug auf das Entladungselement, das Ru als Hauptbestandteil und Ni in einem Bereich von 0,5 bis 30 Massenprozent enthält, wurde festgestellt, dass die Verschleißmenge im Vergleich zu dem Entladungselement, das Ru und Ni in einem Anteil außerhalb des obigen Bereichs enthält, verringert werden kann.
Beim Vergleich der als A bestimmten Nr. 6 bis 14 mit den als B bestimmten Nr. 3 bis 5 und 15 bis 17 lag der Ni-Gehalt in jeder der Nr. 6 bis 14 bei 5 bis 25 Massenprozent, und der Ni-Gehalt in jeder der Nr. 3 bis 5 und 15 bis 17 betrug weniger als 5 Massenprozent oder überstieg 25 Massenprozent. In Bezug auf das Entladungselement, das Ru als Hauptbestandteil und Ni in einem Bereich von 5 bis 25 Massenprozent enthält, wurde festgestellt, dass der Verschleißmenge ferner verringert werden kann.
Beim Vergleich der als A oder B bestimmten Nrn. 20 bis 34 und der als C bestimmten Nrn. 19 und 35 lag der Co-Gehalt in jeder der Nrn. 20 bis 34 bei 0,5 bis 30 Massenprozent, und der Co-Gehalt in jeder der Nrn. 19 und 35 lag unter 0,5 Massenprozent oder überschritt 30 Massenprozent. In Bezug auf das Entladungselement, das Ru als Hauptbestandteil und Co in einem Bereich von 0,5 bis 30 Massenprozent enthält, wurde festgestellt, dass die Verschleißmenge im Vergleich zu dem Entladungselement, das Ru und Co in einem Anteil außerhalb des obigen Bereichs enthält, verringert werden kann.
Beim Vergleich der als A bestimmten Nrn. 23 bis 31 mit den als B bestimmten Nrn. 20 bis 22 und 32 bis 34 lag der Co-Gehalt in jeder der Nrn. 23 bis 31 bei 5 bis 25 Massenprozent, und der Co-Gehalt in jeder der Nrn. 20 bis 22 und 32 bis 34 lag unter 5 Massenprozent oder über 25 Massenprozent. In Bezug auf das Entladungselement, das Ru als Hauptbestandteil und Co in einem Bereich von 5 bis 25 Massenprozent enthält, wurde festgestellt, dass die Verschleißmenge ferner reduziert werden kann.
Wie in Tabelle 2 gezeigt, wird Nr. 36 gebildet, indem 6 Massenprozent Ru im Entladungselement von Nr. 9 durch Y₂O₃ ersetzt werden, und Nr. 37 wird gebildet, indem 6 Massenprozent Ru im Entladungselement von Nr. 24 durch Y₂O₃ ersetzt werden. Nr. 36 und 37 wurden ebenfalls als A bestimmt, ähnlich wie Nr. 9 und 24. Auch bei dem Entladungselement, das Y₂O₃ enthält, wurde festgestellt, dass die Verschleißmenge verringert werden kann.
Während die vorliegende Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung keineswegs auf die obige Ausführungsform begrenzt. Es kann leicht verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen entwickelt werden können, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
In der Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, dass das Entladungselement 15 mit dem Grundmaterial 14 verbunden ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht unbedingt darauf beschränkt. Selbstverständlich kann ein Zwischenelement zwischen dem Grundmaterial 14 und dem Entladungselement 15 angeordnet sein.
In der Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, dass das an der Mittelelektrode 13 vorgesehene Entladungselement 15 dem an der Masseelektrode 18 vorgesehenen Entladungselement 20 gegenüberliegt, doch ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Selbstverständlich kann das Entladungselement 20 der Masseelektrode 18 weggelassen werden.
In der Ausführungsform ist die Mittelelektrode 13 beispielhaft als erste Elektrode und die Masseelektrode 18 beispielhaft als zweite Elektrode dargestellt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht unbedingt darauf limitiert. Selbstverständlich kann die Masseelektrode 18 als die erste Elektrode und die Mittelelektrode 13 als die zweite Elektrode verwendet werden. In diesem Fall ist das Entladungselement 20, das Ru als Hauptbestandteil und Ni in einem Anteil von 0,5 bis 30 Massenprozent enthält, auf dem Grundmaterial 19 der Masseelektrode 18 befestigt. Zwischen dem Grundmaterial 19 und dem Entladungselement 20 kann ein Zwischenelement eingefügt werden.
Wenn die Masseelektrode 18 als erste Elektrode verwendet wird, muss das Entladungselement 20 nicht unbedingt an einer der Seite der Mittelelektrode 13 zugewandten Fläche des Grundmaterials 19 der Masseelektrode 18 befestigt sein. Solange der Funkenentladungsspalt 21 zwischen dem Entladungselement 20 und der Mittelelektrode 13 ausgebildet ist, kann das Entladungselement 20 an einer beliebigen Oberfläche des Grundmaterials 19 befestigt werden. Selbstverständlich kann das Entladungselement 15 der Mittelelektrode 13 weggelassen werden.
In der Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, dass das Grundmaterial 19 der Masseelektrode 18, die mit dem Metallgehäuse 17 verbunden ist, gebogen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Selbstverständlich kann anstelle des gebogenen Grundmaterials 19 auch ein gerades Grundmaterial verwendet werden. In diesem Fall erstreckt sich die Vorderseite des Metallgehäuses 17 in axialer Richtung und das gerade Grundmaterial ist mit dem Metallgehäuse 17 verbunden, wobei das Grundmaterial der Mittelelektrode 13 gegenüberliegt. Auch die Anzahl der Masseelektroden 18 wird entsprechend festgelegt.
In der obigen Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem die Masseelektrode 18 so angeordnet ist, dass das Entladungselement 20 der Mittelelektrode 13 in Richtung der Axiallinie gegenüber liegt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise darauf beschränkt, und die Positionsbeziehung zwischen der Masseelektrode 18 und der Mittelelektrode 13 kann wie gewünscht festgelegt werden. Eine andere Positionsbeziehung zwischen der Masseelektrode 18 und der Mittelelektrode 13 umfasst die Anordnung der Masseelektrode 18 derart, dass die Seitenfläche der Mittelelektrode 13 und das Entladungselement 20 der Masseelektrode 18 einander gegenüberliegen, zum Beispiel.
BEZUGSZEICHENLISTE

10: Zündkerze
13: Mittelelektrode (erste Elektrode)
15: Entladungselements
18: Masseelektrode (zweite Elektrode)
21: Funkenstrecke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H0554955 [0003]

Claims

Zündkerze (10), aufweisend: eine erste Elektrode (13) mit einem Entladungselement (15); und eine zweite Elektrode (18), die dem Entladungselement (15) mit einem dazwischen liegenden Funkenentladungsspalt (21) gegenüberliegt, wobei das Entladungselement (15) Ru als Hauptbestandteil und nicht weniger als 0,5 Massenprozent und nicht mehr als 30 Massenprozent an Ni oder Co enthält.
Zündkerze (10) nach Anspruch 1, wobei das Entladungselement (15) nicht weniger als 5 Massenprozent und nicht mehr als 25 Massenprozent Ni oder Co enthält.