DE19737614B4 - Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung eines Ionenstroms, ohne daß ein impulsartiges Rauschen auf dem Ionenstrom erzeugt wird - Google Patents

Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung eines Ionenstroms, ohne daß ein impulsartiges Rauschen auf dem Ionenstrom erzeugt wird Download PDF

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Abstract

Zündkerze (703) für ein Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) zur Erfassung eines Ionenstroms, der von der Zündkerze (703) erzeugt wird, wobei die Zündkerze (703) durch ein Verbindungsbauteil (94) elektrisch mit dem Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) verbindbar ist und die folgenden Bauteile aufweist:
eine Mittelelektrode (33), die ein erstes und ein zweites Ende hat;
eine Erdungselektrode (35), die dem ersten Ende der Mittelelektrode (33) gegenüberliegt, um einen Entladungsspalt (38) mit der Mittelelektrode (33) zu bilden, um den Ionenstrom in dem Spalt (38) zu erzeugen; und
einen Schaftabschnitt (34) mit einer korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht (34b) auf seiner Außenseite, der eine erste Endseite, die elektrisch mit dem zweiten Ende der Mittelelektrode (33) in Verbindung steht, und eine zweite Endseite (340b) hat, die eine leitfähige Schicht (34d) auf sich hat und elektrisch mit dem Verbindungsbauteil (94) in Verbindung steht, wobei
die leitfähige Schicht (34d) an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) auf der...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung von Ionenstrom, ohne dass ein impulsartiges Rauschen auf dem Ionenstrom erzeugt wird.
  • Eine in 36 gezeigte herkömmliche Zündkerze 3 für ein Ionenstrom-Erfassungsgerät zur Erfassung eines Ionenstroms hat einen zylindrisch geformten Isolator 32, einen zylindrisch geformten metallischen Körper 31, der den Isolator 32 darin hält und eine Mittelelektrode 33 und einen Schaftabschnitt 34, der in dem Isolator 32 gehalten wird. Des Weiteren ist eine Erdungselektrode 35 an einem Endabschnitt 311 des metallischen Körpers 31 befestigt, um dem Endabschnitt 331 der Mittelelektrode 33 mit einem Entladungsspalt 38 gegenüberzuliegen. Der Isolator 32 hat an einem Abschnitt, der dem anderen Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 entspricht, einen Rampenabschnitt 32a und auf der Seite des Endabschnitts 322 (auf der oberen Seite in 36), in Bezug auf den Rampenabschnitt 32a, einen Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser 323. Der metallische Körper 31 ist durch Verstemmen seines Endabschnitts 312 entlang des Rampenabschnittes 32a des Isolators 32 am Isolator 32 befestigt.
  • Um die Zündkerze 3 zu betreiben, wird der Endabschnitt 3b der Zündkerze 3, die die Erdungselektrode 35 und die Mittelelektrode 33 hat, in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors eingesetzt und es wird eine Hochspannung von annähernd 10 kV bis 35 kV an die Zündkerze 3 geliefert. Dementsprechend tritt eine Funkenentladung zwischen der Erdungselektrode 35 und der Mittelelektrode 33 in dem Entladungsspalt 38 auf, so dass ein Luft-Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer entzündet wird. Das Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemisches wird von einer elektrolytischen Dissoziation begleitet, um Ionen zu erzeugen, so dass ein Ionenstrom zwischen der Mittelelektrode 33 und der Erdungselektrode 35 (das heißt dem metallischen Körper 31) fließt. In letzter Zeit wurde das Erfassen des Verbrennungszustandes des Luft-Kraftstoffgemischs in der Verbrennungskammer und das Klopfen des Motors durch Erfassen des Ionenstroms studiert. Der Ionenstrom wird für gewöhnlich durch ein Ionenstrom-Erfassungsgerät erfasst.
  • Die Wellenform des Ionenstroms, der von dem Ionenstrom-Erfassungsgerät erfasst wird, ist erläuternd in 37 dargestellt. Wenn das Ionenstrom-Erfassungsgerät einen Ionenstrom erfasst, der eine Wellenform hat, die einen Aufbauabschnitt mit einer Steigungshöhe H und einer Steigungsdauer von mehr als einer spezifischen Dauer T hat, wird im allgemeinen beurteilt, dass das Luft-Kraftstoffgemisch brennt. Wenn die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs endet, wird der Ionenstrom nicht erzeugt, so dass der vorstehend beschriebene Aufbauabschnitt nicht erfasst wird. Kurz bevor das Luft-Kraftstoffgemisch entzündet wird, werden die Ionen in dem Entladungsspalt 38 erzeugt, so dass der Aufbauabschnitt des Ionenstroms erfasst wird. Eine oszillierende Wellenform K des Ionenstroms, die in 37 gezeigt ist, tritt in Reaktion auf das Klopfen des Motors auf, wodurch das Klopfen des Motors erfasst wird, um die zeitliche Steuerung der Zündung des Luft-Kraftstoffgemischs zu steuern.
  • Wenn das impulsartige Rauschen N, das in 37 gezeigt ist, jedoch auf der Wellenform des Ionenstroms erzeugt wird, ist es wahrscheinlich, dass das impulsartige Rauschen N zu einer falschen Erfassung durch das Ionenstrom-Erfassungsgerät führt. Das Ionenstrom-Erfassungsgerät neigt zum Beispiel dazu, das impulsartige Rauschen N als oszillierende Wellenform K zu beurteilen, wodurch eine Fehlbeurteilung bewirkt wird, nämlich dass das Klopfen des Motors erzeugt wird. In einem vollständig geöffneten Zustand einer Drosselklappe des Motors ist der Druck in der Verbrennungskammer hoch im Vergleich zu dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe, so dass die erforderliche Spannung, die auf die Zündkerze 3 aufgebracht wird, hoch wird. In diesem Fall wird das impulsartige Rauschen N häufig auf dem Ionenstrom erzeugt. Das Ionenstrom-Erfassungsgerät hat eine Neigung dazu, die falsche Erfassung häufig in dem vollständig geöffneten Zustand der Drosselklappe zu machen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend erwähnten Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung von Ionenstrom zu schaffen, ohne dass ein impulsartiges Rauschen auf der Wellenform des Ionenstroms erzeugt wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Zündkerze gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Zündkerze sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden zum besseren Verständnis anhand der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen erläutert.
  • 1 ist eine Querschnittansicht, die eine elektrische Verbindungskonstruktion der Zündkerze mit einem Ionenstrom-Erfassungsgerät in einem Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 2 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die einen Schaftabschnitt an seiner Endseite in dem sechzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 3 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine Füllschicht der Zündkerze in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 5 ist eine Schaltkreisanordnung eines Ionenstrom-Erfassungsgerätes in dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 6 ist eine Querschnittansicht, die einen elektrischen Verbindungsaufbau der Zündkerze mit dem Ionenstrom-Erfassungsgerät in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 7 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine Füllschicht einer Zündkerze in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die seine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Erscheinungsrate von impulsartigem Rauschen und einer Länge L1 eines verlängerten Teils einer leitfähigen Schicht in dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 10 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem abgewandelten Ausführungsbeispiel des dritten Ausführungsbeispiels zeigt.
  • 11 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 12 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die die Zündkerze in dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 15 ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Erscheinungsrate von impulsartigem Rauschen und einer Breite W1 eines Spielraums zwischen einem Rampenabschnitt eines Isolators und einem vorstehenden Abschnitt eines metallischen Körpers in der Zündkerze in dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 16 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 17 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht der Zündkerze in dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 18 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine modifizierte leitfähige Schicht der Zündkerze in dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 19 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 20 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, zur Erläuterung eines Prozesses zur Erzeugung der leitfähigen Schicht der Zündkerze in dem achten Ausführungsbeispiel.
  • 21 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 22A und 22B sind vergrößerte Teilansichten im Querschnitt zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung einer leitfähigen Schicht auf der Zündkerze in dem neunten Ausführungsbeispiel.
  • Die 23A und 23B sind vergrößerte Teilansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung einer leitfähigen Schicht einer Zündkerze in einem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 24 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht einer Zündkerze in einem elften bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 25 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 26 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht der Zündkerze in dem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 27A ist eine Frontansicht, die eine Druckmaschine zur Erzeugung einer leitfähigen Schicht zeigt, die in dem zwölften Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 27B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie XXVIIB-XXVIIB in 27A genommen wurde, die eine Markierungswalze der Druckmaschine zeigt, die in dem zwölften Ausführungsbeispiel verwendet wird
  • 27C ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie XXVIIC-XXVIIC in 27A genommen wurde, die eine Übertragungswalze der Druckmaschine zeigt, die in dem zwölften Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
  • 28 ist eine Draufsicht, die die Druckmaschine zeigt, die in dem zwölften Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 29A ist eine Vorderansicht, die eine Druckmaschine zeigt, die in einem dreizehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 29B ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie XXIXB-XXIXB in 29A genommen wurde, die eine Übertragungswalze der Druckmaschine zeigt, die in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 30 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht in einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der zwölften, dreizehnten und vierzehnten Ausführungsbeispiele zeigt.
  • 31A ist eine Vorderansicht, die eine Druckmaschine zeigt, die in einem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 31B ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie XXXIB-XXXIB in 31A genommen wurde, die eine Markierungswalze der Druckmaschine zeigt, die in dem vierzehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 31C ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie XXXIC-XXXIC in 31A genommen wurde, die eine Übertragungswalze der Druckmaschine zeigt, die in dem vierzehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 32 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem fünfzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 33 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die eine leitfähige Schicht der Zündkerze in dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 34 ist eine Vorderansicht, die eine Druckmaschine zeigt, die in dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 35 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze in einem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 36 ist eine Teilquerschnittansicht, die eine Zündkerze aus dem Stand der Technik zeigt.
  • 37 ist ein Graph, der die Wellenform eines Ionenstroms zeigt, der von einem Ionenstrom-Erfassungsgerät der herkömmlichen Art erfasst wird.
  • Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen werden die Teile und Komponenten, die ähnlich zu jenen aus dem Stand der Technik sind, der in 36 gezeigt ist, mit denselben Bezugszeichen gezeigt und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • (Erstes Vergleichsbeispiel)
  • Wie in 3 gezeigt ist, hat in einem ersten Vergleichsbeispiel ein metallischer Körper 31 einer Zündkerze 103 einen mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 31a, um an einem Motorblock 100 befestigt zu werden, und er hält darin einen Isolator 32, so dass die Endabschnitte 321 und 322 des Isolators 32 jeweils von den Endabschnitten 311 und 312 des metallischen Körpers 31 vorstehen. Des Weiteren werden eine Mittelelektrode 33 und ein Schaftabschnitt 34 in dem Isolator 32 gehalten und fixiert. Der Endabschnitt 331 der Mittelelektrode 33 steht von dem Endabschnitt 321 des Isolators 32 hervor und der Endabschnitt 341 des Schaftabschnitts 34 steht von dem anderen Endabschnitt 322 des Isolators 32 hervor. Andererseits ist der andere Endabschnitt 322 der Mittelelektrode 33 durch ein thermisches Schmelzbauteil im Inneren des Isolators 32 elektrisch mit dem anderen Ende des Schaftabschnitts 34 verbunden.
  • Der Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung sind an einem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 über eine Dichtung 36 befestigt, die aus einem Material hergestellt ist, das eine hohe Wärmewiderstandsfähigkeit hat, wie beispielsweise Eisen, Kupfer oder dergleichen. Die Dichtung 36 hat eine Gestalt, die dem Spielraum zwischen dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 und dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seiner unmittelbaren Umgebung entspricht. Des Weiteren hat der Isolator 32 einen anderen Rampenabschnitt 32b auf der Seite seines Endabschnittes 321 in Bezug auf den Rampenabschnitt 32a. Der Rampenabschnitt 32b wird durch einen Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 abgestützt. Der Stützabschnitt 313 ist auf der Innenseite des metallischen Körpers 31 ausgebildet, um die Innenseite zu umfassen. Der Spielraum zwischen dem Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 und dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 wird auch durch eine Dichtung abgedichtet, die nicht gezeigt ist.
  • Um den metallischen Körper 31 an dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 zu befestigen, wird zuerst der Isolator 32 von der Seite des Endabschnittes 312 in den metallischen Körper 31 eingesetzt und die Dichtung 36 wird auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 angeordnet. Danach wird der Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung durch Nachinnenbiegen verstemmt, so dass die Dichtung 36 gepresst wird, um zwischen dem Endabschnitt 312 und dem Rampenabschnitt 32a deformiert zu werden. Auf diese Art und Weise wird der Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung über die Dichtung 36 an dem Isolator 32 befestigt. Des Weiteren wird, wie in 4 gezeigt ist, der Spielraum, der durch den Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung, die Dichtung 36 und den Isolator 32 gebildet wird, mit Silikonharz gefüllt, das eine dielektrische Konstante hat, die höher ist als diejenige von Luft ist und eine hohe dielektrische Stärke hat, wodurch eine Füllschicht (eine Schutzschicht) 37 entlang dem Umfang des Isolators 32 erzeugt wird. Tatsächlich hat das Silikonharz eine dielektrische Konstante von ungefähr 3 und eine dielektrische Stärke von ungefähr 50 kV/mm–60 kV/mm.
  • Dementsprechend wird die Intensität des elektrischen Feldes, das zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und dem Isolator 32 erzeugt wird, reduziert, und die dielektrische Stärke dazwischen wird erhöht, wodurch verhindert wird, dass die Dielektrizität dazwischen zusammenbricht, was eine Corona-Entladung hervorruft. Als ein Ergebnis kann ein impulsartiges Rauschen, das auf einer Wellenform eines Ionenstroms der Zündkerze 103 erzeugt wird, unterdrückt werden.
  • Die Zündkerze 103 wurde in eine Verbrennungskammer eines Fahrzeugverbrennungsmotors eingebaut, der einen Hubraum von 1800 cm3 und 4 Zylinder hat. In einem vollständig geöffneten Zustand einer Drosselklappe des Motors (bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min) wurde die Spannung, die in einem Widerstand 7, der in 5 gezeigt ist, der in dem Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 vorgesehen ist, erzeugt wurde, bei 500 Zyklen erfasst. Hier wird der Ionenstrom von der Spannung des Widerstands 7 erhalten. Das heißt, wenn die Spannung des Widerstands 7 ein impulsartiges Rauschen darauf hat, bedeutet das, dass der Ionenstrom der Zündkerze 103 ein impulsartiges Rauschen hat. Die detaillierte Erläuterung hinsichtlich des Widerstands 7 und des Ionenstrom-Erfassungsgerätes erfolgt später. Gemäß diesem Experiment wurde bestätigt, dass kein impulsartiges Rauschen auf der Wellenform der erfassten Spannung auftrat.
  • In dem ersten Vergleichsbeispiel wird zum Beispiel eine Flüssigkeit, die Silikonharz in einer organischen Lösung oder dergleichen enthält, in den Raum eingespritzt, der durch den Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31, den Isolator 32 und die Dichtung 36 gebildet wird, wobei eine Spritze oder dergleichen verwendet wird, und anschließend wird sie getrocknet, wodurch die Füllschicht 37 erzeugt wird. Auf diese Art und Weise kann die Zündkerze 103 in dem ersten Vergleichsbeispiel durch das einfache Verfahren erhalten werden, woraus niedrige Herstellungskosten resultieren.
  • Der Grund warum das impulsartige Rauschen in diesem Vergleichsbeispiel verhindert wird, wird im folgenden erläutert. In der herkömmlichen Zündkerze 3, die in 36 gezeigt ist, wird der Spielraum C1, der eine geringe Breite (beispielsweise 0,4 mm) hat, zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 323 des Isolators 32 gebildet. Der Spielraum C1 ist vorgesehen, so dass sich der Endabschnitt 312 und der Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 323 nicht gegenseitig stören, wenn der metallische Körper 31 durch ein Verstemmverfahren am Isolator 32 befestigt wird, und so dass der Endabschnitt 32 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung den Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 bedeckt, um eine so lang wie mögliche überlappte Breite in der Radialrichtung des Isolators 32 zu haben.
  • Andererseits wird eine Hochspannung von mehreren zehn Kilovolt an den metallischen Körper 31 und die Mittelelektrode 33 angelegt. In der herkömmlichen Zündkerze 3 wird der Spielraum C1 zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und dem Isolator 32 jedoch mit Luft gefüllt, die eine niedrige dielektrische Konstante im Vergleich zum Isolator 32 hat. Deshalb ist die Intensität des elektrischen Feldes, das in dem Spielraum C1 erzeugt wird, größer als diejenige des elektrischen Feldes, das in dem Isolator 32 erzeugt wird. Zusätzlich ist die dielektrische Stärke von Luft kleiner als diejenige des Isolators 32. Deshalb tritt ein dielektrischer Zusammenbruch leicht in dem Spielraum C1 auf, um eine Corona-Entladung in dem Spielraum C1 hervorzurufen. Als ein Ergebnis werden positive Ladungen in dem Spielraum C1 erzeugt. Hier ist die dielektrische Konstante von Luft im allgemeinen ein Neuntel von derjenigen des Isolators 32 und die dielektrische Stärke von Luft bei ungefähr 20°C beträgt im allgemeinen 2 kV/mm bis 3 kV/mm, während diejenige der dielektrischen Materialien um 20 kV/mm bei 20°C herum betragen.
  • In der Zündkerze 3 funktioniert die Mittelelektrode 33 als eine Kathode und der metallische Körper 31 funktioniert als eine Anode, wodurch der Isolator 32 polarisiert wird, um seine äußeren und inneren Oberflächenseiten zu haben, die jeweils negative und positive elektrische Potentiale besitzen. Deshalb wird die positive Ladung, die aufgrund der Corona-Entladung erzeugt wird, zur Außenseite des Isolators 32 gezogen und lokal darauf akkumuliert. Die Gründe, warum die positive Ladung auf der Oberfläche des Isolators 32 lokal akkumuliert wird, liegen darin, dass die Oberfläche des Isolators 32 Unregelmäßigkeiten hat, die Breite des Spielraums C1 variiert und dergleichen. Die somit akkumulierte positive Ladung strömt in den metallischen Körper 31 in Reaktion auf äußere Faktoren wie ein Wechsel im elektrischen Potential der Mittelelektrode 33 und dergleichen. Wenn im speziellen eine große Menge an positiver Ladung auf dem Isolator 32 akkumuliert wird und plötzlich in den metallischen Körper 31 fließt, wird das impulsartige Rauschen auf der Wellenform der Spannung erzeugt.
  • Im Gegensatz dazu wird in dem ersten Vergleichsbeispiel der Spielraum C1 zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seiner unmittelbare Umgebung und dem Isolator 32 mit der Füllschicht 37 gefüllt. Des Weiteren ist die Füllschicht 37 aus einem Silikonharz hergestellt, das eine hohe dielektrische Konstante und dielektrische Stärke hat. Dementsprechend wird die Intensität des elektrischen Feldes, das zwischen dem metallischen Körper 31 und dem Isolator 32 erzeugt wird, reduziert und die dielektrische Stärke wird erhöht, so dass der dielektrische Zusammenbruch dazwischen verhindert werden kann, der die Corona-Entladung hervorruft. Als ein Ergebnis tritt keinerlei impulsartiges Rauschen auf der Wellenform der Spannung auf, die von dem Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 erfasst wird.
  • Als nächstes wird die Konstruktion und der Betrieb des Ionenstrom-Erfassungsgerätes 10 detaillierter unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Das Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 umfasst eine Zündspule 1, die aus einer ersten Wicklung 11 und einer zweiten Wicklung 12 zusammengesetzt ist. Ein Leistungstransistor 2 und eine fahrzeugeigene elektrische Stromquelle 8 sind mit der ersten Wicklung 11 in Serie verbunden. Der Leistungstransistor 2 unterbricht einen Primärstrom, der in die erste Wicklung 11 fließt. Die Zündkerze 103 ist in Serie mit der zweiten Wicklung 12 verbunden. Des Weiteren ist ein Kondensator 4 mit der zweiten Wicklung 12 verbunden und der Widerstand 7 zur Umwandlung des Ionenstroms in eine Spannung wird zwischen dem Kondensator 4 und der Masse angeordnet. Darüber hinaus ist eine Diode 5 in Parallelschaltung zu dem Widerstand 7 und dem Kondensator 4, um eine Ladungsspannung des Kondensators 4 wunschgemäß festzulegen.
  • Zu der Zeit, zu der das Luft-Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer entzündet wird, wird eine Hochspannung in einem Bereich von ungefähr –10 kV bis –35 kV in der zweiten Wicklung 12 erzeugt, so dass ein Entladungsstrom in einen Durchlass fließt, der durch einen ununterbrochenen Pfeil in 5 dargestellt ist, wodurch die Entladung in einem Entladungsspalt 38 der Zündkerze 103 erzeugt wird. Als ein Ergebnis wird das Luft-Kraftstoffgemisch entzündet. Gleichzeitig wird der Kondensator 4 mit dem Entladungsstrom geladen. Das Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemisches wird von einer elektrolytischen Dissoziation begleitet, so dass Ionen erzeugt werden. Weil der Kondensator 4 geladen wird, fließt zu jener Zeit der Ionenstrom, der durch die Ionen erzeugt wird, in einen Durchlass, der durch einen gestrichelten Pfeil in 5 dargestellt ist, um die Spannung in dem Widerstand 7 zu erzeugen. Die in dem Widerstand 7 erzeugte Spannung wird von einem Computer 6 erfasst, um den Ionenstrom zu erfassen. Gemäß der erfassten Spannung kann der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer beurteilt werden. Auf der Grundlage der Beurteilung regelt der Computer 6 den Kraftstoffverbrauch und die Zündsteuerung des Luft-Kraftstoffgemisches, wodurch ein äußerst geeigneter Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer aufrechterhalten wird. Hier bilden die Zündspule 1, der Leistungstransistor 2 und die fahrzeugeigene elektrische Stromquelle 8 eine Spannungsversorgungsvorrichtung und der Kondensator 4, der Computer 6 und der Widerstand 7 bilden einen Ionenstrom-Erfassungsvorrichtung.
  • Die Zündkerze 103 und die Zündspule 1 stehen durch einen Anschlussdraht 91 miteinander in Verbindung, wie in den 5 und 6 gezeigt ist. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Anschlussdraht 91 aus einem leitfähigen Draht 911, der aus einem leitfähigen Material (beispielsweise Stahl) hergestellt ist, und einem Isolierschlauch 912, der aus einem Isolationsmaterial (beispielsweise Gummi) hergestellt ist, der den leitfähigen Draht 911 umhüllt, zusammengesetzt. Der Anschlussdraht 91 ist mit einer Isolierungskappe 92 abgedeckt, die aus einem Isolationsmaterial (beispielsweise Harz) hergestellt ist. Des Weiteren ist ein leitfähiger Zylinder 93, der aus einem leitfähigen Material (beispielsweise rostfreier Stahl) hergestellt ist, zwischen dem Anschlussdraht 91 und der Isolationskappe 92 am Endabschnitt des Anschlussdrahts 91 angeordnet, um elektrisch mit der Zündkerze 3 verbunden zu werden. Der leitfähige Draht 911 des Anschlussdrahts 91 ragt aus dem Isolierungsschlauch 92 am Ende des Anschlussdrahtes 91 heraus und ist gebogen, um zwischen den Isolierschlauch 912 und den leitfähigen Zylinder 93 gelegt zu werden. Der leitfähige Zylinder 93 wird von einer Spiralfeder 94 gelagert, die den Endabschnitt 341 des Schaftabschnitts 34 berührt. Das Ende der Isolationskappe 92 ist an einem Ende einer anderen Isolationskappe 95 angebracht, die aus einem Isolationsmaterial (beispielsweise Gummi) hergestellt ist, während das andere Ende der Isolationskappe 95 am Umfangsabschnitt des Isolators 32 mittels Druck angebracht ist. Dementsprechend wird die elektrische Verbindung zwischen der Zündkerze 103 und der Zündspule 1 erhalten.
  • (Zweites Vergleichsbeispiel)
  • In einem zweiten Vergleichsbeispiel, das in 7 gezeigt ist, wird eine Füllschicht 370, die aus einem leitfähigen Material wie Ag, Au, Cu oder dergleichen hergestellt ist, anstelle der Füllschicht 37 in dem ersten Vergleichsbeispiel verwendet. In einem Verfahren zur Erzeugung der Füllschicht 370 wird zuerst Pulver aus Ag, Au, Cu oder dergleichen mit einem Bindematerial vermischt und anschließend mit einer organischen Lösung verdünnt, um in den Raum zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und dem Isolator 32 eingespritzt zu werden, wobei eine Spritze oder dergleichen verwendet wird. Somit wird die Füllschicht 370 erzeugt. Als ein Ergebnis kann das Auftreten der Corona-Entladung zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und des Isolators 32 verhindert werden.
  • (Drittes Vergleichsbeispiel)
  • In einem dritten Vergleichsbeispiel, das in 8 gezeigt ist, hat der Isolator 32 eine leitfähige Schicht (eine Schutzsicht) 39 auf der Umfangsoberfläche des Rampenabschnittes 32a und in seiner unmittelbaren Umgebung, um den Abschnitt zu umschließen. Die leitfähige Schicht 39 hat einen verlängerten Teil 39a, wobei deren Endabschnitt 392 auf dem Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 323 des Isolators 32 ausgebildet und sich von einem Abschnitt aus erstreckt, der der Spitze des Endabschnittes 312 des metallischen Körpers 31 zu seinem anderen Endabschnitt 392 entspricht (auf der oberen Seite in Bezug zum Rampenabschnitt 32a in 8). Der Endabschnitt 392 der leitfähigen Schicht 39 wird nicht von der Isolationskappe 95 bedeckt. Die leitfähige Schicht 39 umfasst ferner einen Teil, der auf dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 323 ausgebildet ist, um dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 gegenüberzuliegen, einen Teil, der auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 ausgebildet ist und teilweise durch die Dichtung 36 mit dem metallischen Körper 31 bedeckt ist und ein Teil, das sich von einem Schulterabschnitt 321a des Rampenabschnitts 32a zu seinem Endabschnitt 391 erstreckt (auf der unteren Seite in Bezug zum Rampenabschnitt 32a in 8) und direkt mit dem metallischen Körper 31 abgedeckt wird. Die leitfähige Schicht 39 ist mit dem metallischen Körper 31 an den Teilen elektrisch verbunden, die mit dem metallischen Körper 31 direkt und durch die Dichtung 36 bedeckt sind. In dem dritten Ausführungsbeispiel hat der verlängerte Teil 39a der leitfähigen Schicht 39 eine Länge L1 von ungefähr 5 mm in der Axialrichtung des Isolators 32. Der Teil der leitfähigen Schicht 39, der sich von dem Schulterabschnitt 321a des Rampenabschnitts 32a zu seinem Endabschnitt 391 hin erstreckt, hat eine Länge L2 von ungefähr 1 mm in der Axialrichtung des Isolators 32. Dementsprechend wird die elektrische Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht 39 und dem metallischen Körper 31 sicherer. Hier beträgt die Breite D1 des Spielraums C1 zwischen der leitfähigen Schicht 39 und dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 in der Radialrichtung des Isolators 32 ungefähr 0,4 mm.
  • Die leitfähige Schicht 39 wird aus Rutheniumoxid (RuO2) hergestellt, das als ein leitfähiges Material oder als ein Widerstandsmaterial verwendet wird. Vorausgesetzt, dass die Schicht, die aus RuO2 hergestellt ist, eine Dicke von ungefähr 20 μm hat, hat die Schicht einen Widerstand von 108 Ω pro Quadratinch. Eine Paste, die RuO2 enthält, wird auf die Umfangsoberfläche des Isolators 32 beschichtet, wo die leitfähige Schicht 39 ausgebildet werden soll, und eine Glasur wird auf der Umfangsoberfläche des Isolators 32 beschichtet, mit Ausnahme des Abschnitts, wo die Paste, die das RuO2 enthält, beschichtet ist. Danach wird die Paste bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für eine spezielle Zeit (beispielsweise 20 Minuten) gebrannt, wodurch die leitfähige Schicht 39 erzeugt wird. Weil die leitfähige Schicht 39 bei der vorstehend erwähnten hohen Temperatur erzeugt wird, wird der Einbrennprozess nur auf dem Isolator 32 durchgeführt, auf dem kein Teil befestigt ist. Die Dicke der leitfähigen Schicht 39 in dem dritten Vergleichsbeispiel beträgt ungefähr 20 μm und sie liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 μm bis 60 μm In einem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 39 zu dünn ist, wird die Wirkung der Verhinderung des impulsartigen Rauschens unterdrückt. In einem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 39 zu dick ist, wird im Gegensatz dazu die Herstellung verschlechtert.
  • Die leitfähige Schicht 39 kann aus PdAg oder dergleichen in derselben Art und Weise wie im Fall von RuO2 hergestellt werden. In einem Fall, in dem die leitfähige Schicht 39 aus einem leitfähigen Gummi oder einem leitfähigen Harz hergestellt wird, das ein leitfähiges Material wie beispielsweise Kohle oder dergleichen enthält, wird zuerst eine Paste, die das leitfähige Material und eine organische Lösung enthält, auf die Umfangsoberfläche des Isolators 32 beschichtet und anschließend wird sie bei Raumtemperatur (beispielsweise 25°C) getrocknet, wodurch die leitfähige Schicht 39 erzeugt wird. In diesem Fall wird eine Glasur auf die Umfangsoberfläche des Isolators 32 beschichtet und bei einer hohen Temperatur eingebrannt, unter Berücksichtigung des Wärmewiderstandes der leitfähigen Schicht 39, bevor die leitfähige Schicht 39 ausgebildet wird.
  • Im nachfolgenden wird eine Beziehung zwischen der Erscheinungsrate von impulsartigem Rauschen und der Länge L1 des verlängertes Teils 39a der leitfähigen Schicht 39 in seiner Axialrichtung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Die Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens wurde von der Wellenform der Spannung, die von dem Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 erfasst wurde, erhalten. Das Experiment zum Abschätzen der Beziehung wurde auf folgende Art und Weise durchgeführt. Zuerst wurden Proben der Zündkerze 103, die jeweils die leitfähigen Schichten 39 haben, die verlängerte Teile 39a mit den Längen L1 von 0 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm und 7 mm haben und eine Probe der Zündkerze 103 ohne der leitfähigen Schicht 39 vorbereitet. In der Probe, die die Länge L1 von 0 mm hat, wurden der Endabschnitt 392 der leitfähigen Schicht 39 und die Spitze des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 annähernd auf derselben Linie senkrecht zur Axialrichtung des Isolators 32 angeordnet. Danach wurde dasselbe Experiment wie im ersten Vergleichsbeispiel an den Proben vorgenommen. Wie in dem ersten Vergleichsbeispiel beschrieben wurde, wurde die Spannung in Reaktion auf den Ionenstrom der Zündkerze 103 von jeder der Proben für 500 Zyklen erfasst. Dementsprechend wurde das impulsartige Rauschen einer jeden der Proben erhalten, wie in 9 gezeigt ist. Die Erscheinungsrate war ein Prozentanteil an der Anzahl der Spannungswellenformen, von denen jede einem Zyklus entspricht und mindestens ein impulsartiges Rauschen darauf hat, relativ zu 500. Als ein Ergebnis betrug die Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens für den Fall, wo die leitfähige Schicht 39 nicht ausgebildet war, annähernd 30%. Im Gegensatz dazu betrugen die Erscheinungsraten des impulsartigen Rauschens der Proben, die die leitfähige Schicht 39 haben, weniger als 10%. Speziell, wenn die Länge L1 des verlängerten Teils 39a der leitfähigen Schicht 39 gleich oder größer als 2 mm war, betrug die Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens im wesentlichen Null. Das heißt, es wurde bestätigt, dass das Auftreten des impulsartigen Rauschens vollständig verhindert werden kann, wenn die Länge L1 des verlängerten Teils 39a der leitfähigen Schicht 39 gleich oder größer als 2 mm war.
  • In dem dritten Vergleichsbeispiel, wie vorstehend erwähnt wurde, ist die leitfähige Schicht 39 ausgebildet, um sich von dem Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 323 zu der unteren Seite in Bezug auf den Rampenabschnitt 32a in 8 zu erstrecken. Jedoch kann die leitfähige Schicht 39 nur mit dem verlängerten Teil 39a ausgebildet sein, der in 8 gezeigt ist. In diesem Fall ist es nicht immer notwendig, dass das Ende des verlängerten Teil 39a der Spitze des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 entspricht, und es kann in die entgegengesetzte Richtung des Rampenabschnitts 32a verschoben werden, wie in 10 gezeigt ist. In der vorliegenden Erfindung wird diese konstruktive Beziehung der leitfähigen Schicht 39 (Schutzschicht) berücksichtigt, so dass die leitfähige Schicht 39 dem metallischen Körper 31 im wesentlichen gegenüberliegt.
  • (Viertes Vergleichsbeispiel)
  • In einem vierten Vergleichsbeispiel, das in 11 gezeigt ist, ist ein Endabschnitt 4392 eines verlängerten Teils 439a einer leitfähigen Schicht 439 mit der Isolationskappe 95 bedeckt. Die leitfähige Schicht 439 wird aus Ag hergestellt, dessen Widerstand sehr gering ist und sie wird durch ein Backverfahren, ein Plattierverfahren oder dergleichen erzeugt.
  • In diesem Vergleichsbeispiel wurde dasselbe Experiment wie in dem dritten Vergleichsbeispiel vorgenommen. In jedem Fall, in dem die leitfähigen Schichten 439 jeweils verlängerte Teile 439a mit Längen von L1 gleich 0, 1, 2, 3, 5 und 7 mm hatten, trat kein impulsartiges Rauschen auf. Hier betrug die Kontaktlänge in der Axialrichtung der leitfähigen Schicht 394 in Bezug zur Isolationskappe 95 0,5 mm. Um die leitfähige Schicht 439 zu erhalten, die den verlängerten Teil 439a mit der Länge L1 von im wesentlichen 0 mm hat, wurde der spitze Endabschnitt der Isolationskappe 95 ausgedünnt, um in den Raum zwischen der leitfähigen Schicht 439 und dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 unter Kraft eingesetzt zu werden, um den Endabschnitt 4393 der leitfähigen Schicht 439 zu bedecken. In einem Fall, in dem die Isolationskappe 95, die einen spitzen Abschnitt hat, der nicht ausgedünnt ist, verwendet wird, bedeckt die Isolationskappe 95 den Isolator 32 nur solange ihr spitzer Abschnitt gegen den Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 anschlägt. Deshalb ist es erwünscht, dass die leitfähige Schicht 439 den verlängerten Teil 439a davon mit der Länge L1 gleich oder größer als 2 mm hat, um den Endabschnitt 4392 der leitfähigen Schicht 439 sicher mit der Isolationskappe 95 abzudecken.
  • (Fünftes Vergleichsbeispiel)
  • In einem fünften Vergleichsbeispiel, das in 12 gezeigt ist, wird ein metallischer Körper 31A anstelle des metallischen Körpers 31 in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen verwendet. Des Weiteren wird ein Raum zwischen dem Endabschnitt 312A des metallischen Körpers 31A und dem Isolator 32 mit einem Talgpulver (keramisches Material) gefüllt, wodurch ein Füllabschnitt 360 erzeugt wird, der eine zylindrische Form hat, um den Isolator 32 zu umschließen. Erste und zweite Dichtungen 361 und 362, die aus Metall hergestellt sind, sind an beiden Enden des Füllabschnittes 360 in der Axialrichtung des Isolators 32 angeordnet, um den Isolator 32 zu umschließen. Zusätzlich wird eine leitfähige Schicht 539 anstelle der leitfähigen Schicht 39 in dem dritten Vergleichsbeispiel verwendet und sie wird auf dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 323 des Isolators 32 erzeugt, um dem Endabschnitt 312A des metallischen Körpers 31A und seiner unmittelbaren Umgebung gegenüberzuliegen. Ein Endabschnitt 5390 der leitfähigen Schicht 539 nahe dem Rampenabschnitt 32a wird entlang seines gesamten Umfangs mit dem Füllabschnitt 360 abgedeckt und steht durch die zweite Dichtung 362 elektrisch mit dem metallischen Körper 31A in Verbindung. Der andere Abschnitt 5392 der leitfähigen Schicht 539 wird mit der Isolationskappe 95 bedeckt. Als ein Ergebnis können dieselben Effekte wie in dem vierten Vergleichsbeispiel erhalten werden.
  • Obwohl in dem ersten Vergleichsbeispiel die Füllschicht 37, die in den 3 und 4 gezeigt ist, aus Silikonharz hergestellt wurde, kann sie aus einem Material hergestellt werden, das aus Fluorharz, Epoxidharz, einem isolierenden Fett und Ölmaterial (beispielsweise Silikonöl, Fluor enthaltendes Öl, Turbinenöl, rostfreiem Öl, Schmieröl, Diphenylchloridsystemöl oder sulfonischem Systemöl) oder dergleichen zusätzlich zu dem Silikonharz ausgewählt wird. Obwohl die Füllschicht 370, die in 7 gezeigt ist, in dem zweiten Vergleichsbeispiel aus Ag, Au, Cu oder dergleichen hergestellt ist, kann die Füllschicht 370 aus einem anderen leitfähigen Material hergestellt werden, vorausgesetzt, dass das leitfähige Schicht einen Widerstand von 105 Ω bis 1010 Ω pro Quadratinch für den Fall, in dem die Dicke davon 20 μm beträgt, hat. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die von der Corona-Entladung erzeugte positive Ladung aufgrund des Widerstands der Füllschicht 370 plötzlich zum metallischen Körper 31 fließt, sogar wenn die Corona-Entladung zufällig auftritt.
  • In den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen hat der Endabschnitt 312, 312A des metallischen Körpers 31, 31A rechteckige Ecken. Die Ecken der Endabschnitte 312, 312A können jedoch abgerundet werden, so dass die Intensität des elektrischen Feldes, das um die Ecken des Endabschnitts 312, 312A erzeugt wird, reduziert werden kann. In den dritten und vierten Vergleichsbeispielen stehen die leitfähigen Schichten 39 und 439 und der metallische Körper 31 durch die Dichtung 36 elektrisch miteinander in Verbindung. Deshalb ist es üblicherweise nicht notwendig, dass die leitfähige Schicht den Teil hat, der sich von dem Schulterabschnitt 312a erstreckt, um die Länge L2 zu haben. In dem fünften Vergleichsbeispiel kann die leitfähige Schicht 539 durch die erste Dichtung 361 zusätzlich zu der zweiten Dichtung 362 mit dem metallischen Körper 31A elektrisch miteinander in Verbindung stehen. Jedoch kann die leitfähige Schicht 539 weiter verlängert werden, um die erste Dichtung 361 zu berühren.
  • (Sechstes Vergleichsbeispiel)
  • Eine Zündkerze 203 in einem sechsten Vergleichsbeispiel ist in 13 gezeigt. Die Teile und Komponenten, die ähnlich zu denjenigen in den vorangehenden Vergleichsbeispielen sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird weggelassen. Der Isolator 32 der Zündkerze 203 hat einen Abschnitt mit einem geringen Durchmesser 324, der sich von dem Rampenabschnitt 32b zum Endabschnitt 321 des Isolators 32 (in die untere Richtung in 13) erstreckt. Der Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 324 hat einen Durchmesser, der zum Endabschnitt 321 des Isolators 32 hin kontinuierlich abnimmt. Dementsprechend ist ein Gasvolumen G der Zündkerze 203 erhöht und eine Wärmebeständigkeit der Zündkerze 203 wird verbessert. Des Weiteren ist eine ausreichende Länge zwischen dem Endabschnitt 321 des Isolators 32 und dem Endabschnitt 311 des metallischen Körpers 31 gewährleistet, um eine Entladung dazwischen zu verhindern. Der Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 wird über eine Dichtung 636 von dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 abgestützt, wie in den 13 und 14 gezeigt ist. Die Dichtung 636 besteht aus einem Material, das einen hohen Wärmewiderstand hat, wie beispielsweise Eisen, Kupfer oder dergleichen. Die Wärmewiderstandstemperatur der Dichtung 636 ist sehr hoch und liegt höher als die Temperatur (beispielsweise 300°C) des Luft-Kraftstoffgemisches in dem Betriebszustand des Motors.
  • In dem sechsten Vergleichsbeispiel beträgt beispielsweise der äußere Durchmesser des Abschnittes mit dem kleinen Durchmesser 342 angrenzend an den Rampenabschnitt 32b 6,9 mm und eine Breite W2 (siehe 14) des Rampenabschnittes 32b in der Radialrichtung des Isolators 32 beträgt 1,1 mm. Die engste Breite W1 (siehe 14) des Spielraums C2 zwischen dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 und dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 324 des Isolators 32, beträgt in der Radialrichtung des Isolators 32 beispielsweise 0,7 mm. Die überlappte Breite W3 (siehe 14) des Stützabschnitts 313 des metallischen Körpers 31 und des Rampenabschnitts 32b des Isolators 32 beträgt in der Radialrichtung des Isolators 32 beispielsweise 0,4 mm. Die Breite W4 (siehe 14) des Stützabschnitts 313 des Isolators 32 beträgt in der Axialrichtung beispielsweise 2,0 mm. Hier ist die Querschnittgestalt des Stützabschnitts 313 im allgemeinen ein Trapezoid. Es ist wünschenswert, dass die Breite W4 des Stützabschnitts 313 gleich oder größer als 1,5 mm ist, um den Isolator 32 sicher abzustützen. Des Weiteren ist es für den Fall, wo die überlappende Breite W3 des Stützabschnitts 313 des metallischen Körpers 31 und des Rampenabschnitts 32b des Isolators 32 kleiner als drei Zehntel der Breite W2 des Stützabschnitts 313 des metallischen Körpers 31 ist, schwierig für den Stützabschnitt 313, den Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 sicher abzustützen. Deshalb ist es wünschenswert, dass die überlappende Breite W3 des Stützabschnitts 313 und der Rampenabschnitt 32b größer als drei Zehntel der Breite W2 des Stützabschnitts 313 ist.
  • Im nachfolgenden soll das Verhältnis zwischen der Breite W1 und der Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens, das auf der Wellenform der Spannung erzeugt wurde und durch das Ionenstrom-Erfassungsgerät erfasst wurde, unter Bezugnahme auf 15 beschrieben werden. Wie vorstehend erwähnt, ist die Breite W1, die in 14 gezeigt ist, die Breite des Spielraums C2 zwischen dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 und dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 324 des Isolators 32 in seiner Radialrichtung. Das Verhältnis, das in 15 gezeigt ist, wurde aus den Ergebnissen des folgenden Experiments erhalten.
  • Zuerst wurden die Zündkerzen 203, die jeweils die Breiten W1 des Spielraums C2 von 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm und 0,9 mm haben, als Proben für das Experiment vorbereitet. Die Zündkerzen 203 hatten dieselbe Breite W2 des Rampenabschnitts 32b in der Radialrichtung des Isolators 32, nämlich 1,0 mm. Diese Zündkerzen 203 wurden jeweils in einer Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors mit einem Hubraum von 1800 cc und vier Zylindern eingebaut. In einem vollständig geöffneten Zustand einer Drosselklappe (bei einer Motordrehzahl von 750 U/min) wurde die in dem Widerstand 7 erzeugte Spannung in dem Ionenstrom-Erfassungsgerät für 500 Zyklen erfasst.
  • Entsprechend den Ergebnissen des vorstehend beschriebenen Experiments betrug die Erscheinungsrate des impulsartige Rauschens annähernd 20% bis 30%, für den Fall, wo die Breite W1 des Spielraums C2 nicht mehr als 0,4 mm betrug, wie in 15 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu betrug die Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens nicht mehr als 5%, für den Fall, wo die Breite W1 des Spielraums C2 nicht weniger als 0,5 m betrug. Dementsprechend wurde bestätigt, dass die Erscheinungsrate des impulsartige Rauschens sehr stark reduziert werden kann, wenn die Breite W1 des Spielraums C2 nicht weniger als 0,5 mm beträgt. Des Weiteren war die Erscheinungsrate des impulsartigen Rauschens für den Fall, wo die Breite W1 des Spielraums C2 nicht weniger als 0,6 mm betrug, im wesentlichen Null und das Auftreten des impulsartigen Rauschens konnte vollständig verhindert werden. Der Grund dafür, warum die vorstehend beschriebene Wirkung erzielt werden kann, wird im folgenden erläutert. Der Spielraum C2 zwischen dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 und dem Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 in seiner Radialrichtung ist herkömmlich vorgesehen. Einer der Gründe, warum der Spielraum C2 vorgesehen ist, liegt darin, weil es notwendig ist, dass die überlappte Breite W3 des Stützabschnitts 313 und der Rampenabschnitt 23b in der Radialrichtung des Isolators 32 solange wie möglich gewährleistet ist, so dass der Isolator 32 sicher durch den Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 abgestützt wird. Ein anderer Grund ist, weil, wenn der Isolator 32 in den metallischen Körper 31 eingesetzt wird, der Spielraum C2 die Störung zwischen dem Rampenabschnitt 32b und dem Stützabschnitt 313 verhindert, so dass der Isolator 32 gleichmäßig in den metallischen Körper 31 eingesetzt werden kann.
  • Andererseits wird eine Hochspannung von mehreren Zehntausend Kilovolt auf den metallischen Körper 31 und die Mittelelektrode 33 angelegt, wodurch ein elektrisches Feld erzeugt wird, das eine große Intensität in dem Spielraum C2 zwischen dem metallischen Körper 31 und der Mittelelektrode 33 hat. Der Spielraum C2 ist mit Luft gefüllt, die eine geringe dielektrische Konstante und eine geringe dielektrische Stärke im Vergleich zu dem Isolator 32 hat. Wenn die Breite W1 des Spielraums C2 zu klein ist, tritt deshalb ein dielektrischer Zusammenbruch leicht in dem Spielraum C2 auf, um die Corona-Entladung darin hervorzurufen, was in dem impulsartigen Rauschen resultiert. In dem sechsten Vergleichsbeispiel ist jedoch die Breite W1 des Spielraums C2 in der Radialrichtung des Isolators 32 größer als die spezifische Länge. Deshalb wird die Erhöhung der Intensität des elektrischen Feldes, das in dem Spielraum C2 erzeugt wird, unterdrückt, so dass das Auftreten von dem impulsartigen Rauschen verhindert wird.
  • In dem sechsten Vergleichsbeispiel ist es möglich, dass der Spielraum C2 zwischen dem Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 und dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 mit der Dichtung 636 gefüllt ist, die aus Eisen, Kupfer oder dergleichen hergestellt ist, so dass die Corona-Entladung nicht auftritt. In diesem Fall wird jedoch die Distanz zwischen der Dichtung 636, die eine elektrische Leitfähigkeit hat, und dem Entladungsspalt 38 klein, sodass die Dichtung 636 dazu neigt, aufgrund der Funkenentladung, die um den Entladungsspalt 38 herum erzeugt wird, beiseite geschoben zu werden. Im Gegensatz dazu wird die Dichtung 636 in der Zündkerze 203 in dem sechsten Ausführungsbeispiel nicht infolge der Funkenentladung beiseite geschoben.
  • Obwohl der Stützabschnitt 313 in dem sechsten Vergleichsbeispiel einen allgemein trapezoiden Querschnitt hat, kann er auch einen allgemein dreieckigen Querschnitt haben. Dementsprechend wird die Breite W1 des Spielraums C2 in der Radialrichtung des Isolators 32 erhöht, so dass die Konzentration des elektrischen Feldes in dem Spielraum C2 unterdrückt werden kann. Des Weiteren können die Ecken des Stützabschnitts 313 des metallischen Körpers abgerundet werden, so dass die Konzentration des elektrischen Feldes um den Stützabschnitt 313 herum gemildert wird. In der Zündkerze 203, die in den 13 und 14 gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass die leitfähige Schicht auf dem Isolator 32 sein kann, um dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 gegenüberzuliegen, um die vorstehend beschriebenen Abmessungen zu gewährleisten, obwohl der Isolator 32 die vorstehend beschriebene leitfähige Schicht nicht hat.
  • (Siebtes Vergleichsbeispiel)
  • Eine Zündkerze 303 eines siebten Vergleichsbeispiels ist in 19 gezeigt. Die Teile und Komponenten, die ähnlich zu denjenigen in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen. In der Zündkerze 303 ist der metallische Körper 31 durch die Dichtungen 36 und 636 an dem Isolator 32 befestigt, die jeweils auf den Rampenabschnitten 32a und 32b des Isolators 32 vorgesehen sind. Zuerst wird die Dichtung 636 auf dem Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 angeordnet, und anschließend wird der Isolator 32 in den metallischen Körper 31 eingesetzt. Anschließend wird die Dichtung 36 auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 angeordnet. In diesem Zustand wird der Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und seine unmittelbare Umgebung durch nach-Innen-Biegen verstemmt, so dass die Dichtungen 63 und 636 zwischen die Rampenabschnitte 32a und einen Stützabschnitt 314 und zwischen den Rampenabschnitt 32b und den Stützabschnitt 313 gepresst werden, um in engen Kontakt mit den Rampenabschnitten 32a und 32b und den Stützabschnitten 314 und 313 zu kommen.
  • Der Isolator 32 hat eine bandförmige leitfähige Schicht 739, die einen Abschnitt davon auf einem spezifischen Abschnitt umschließt, um dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 und seiner unmittelbare Umgebung gegenüberzuliegen. Der spezifische Abschnitt des Isolators 32 umfasst den Rampenabschnitt 32b und einen verlängerten Abschnitt 32c, der in 17 gezeigt ist, der ein Teil des Abschnitts mit dem geringen Durchmesser 324 ist. Wie in den 16 und 17 gezeigt ist, umfasst die leitfähige Schicht 739 einen ersten bandförmigen Abschnitt 739a, der auf dem Rampenabschnitt 32b ausgebildet ist, und einen zweiten bandförmigen Abschnitt 739b, der auf dem verlängerten Abschnitt 37c ausgebildet ist, um sich mit einer spezifischen Länge in seiner Axialrichtung von dem Rampenabschnitt 32b zu dem Endabschnitt 321 des Isolators 32 zu erstrecken. Der erste bandförmige Abschnitt 739a der leitfähigen Schicht 739 ist durch die Dichtung 636 auf dem gesamten Umfang davon mit dem metallischen Körper 31 verbunden.
  • Die leitfähige Schicht 739 ist aus RuO2 hergestellt, das einen Widerstand von annähernd 108 Ω pro Quadratinch hat, für den Fall, dass die Dicke davon ungefähr 20 μm beträgt. In dem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 739 zu dünn ist, wird der Effekt des Verteilens der positiven Ladung, die auf dem Isolator 32 akkumuliert wurde (wird später beschrieben), reduziert. Andererseits wird in dem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 739 zu dick ist, die Herstellung davon verschlechtert. Deshalb ist es wünschenswert, dass die Dicke in einem Bereich von 10 μm bis 60 μm liegt. Um die leitfähige Schicht 739 auf dem Isolator 32 zu erzeugen, wird zuerst eine Paste, die das RuO2 enthält, auf den spezifischen Abschnitt des Isolators 32 beschichtet und wird in einem Ofen bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für eine bestimmte Zeit (beispielsweise 20 Minuten) eingebrannt. Die leitfähige Schicht 739 kann aus einem Material sein, das eine Pyrochlor-Typ-Kristallstruktur hat, wie beispielsweise Bi2Ru2O7 und dergleichen zusätzlich zu RuO2 hat.
  • Wenn eine Hochspannung auf die Zündkerze 303 angelegt wird, besteht die Neigung, dass eine Corona-Entladung um den Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 auftritt. Wie in den vorstehenden Vergleichsbeispielen beschrieben wurde, wird eine positive Ladung in Reaktion auf die Corona-Entladung erzeugt und auf die Außenseite des Isolators 32 gezogen, um dort lokal akkumuliert zu werden. Die somit lokal akkumulierte positive Ladung strömt plötzlich in den metallischen Körper 31 in Reaktion auf einen äußeren Faktor irgendeiner Art, wodurch das impulsartige Rauschen auf der Wellenform der Spannung resultiert, das von dem Ionenstrom-Erfassungsgerät erfasst wird. In dem siebten Vergleichsbeispiel wird die positive Ladung, die auf den Isolator 32 gezogen wird, jedoch zur gesamten Oberfläche der leitfähigen Schicht 739 zerstreut, weil die bandförmige leitfähigen Schicht 739 auf dem Isolator 32 ausgebildet ist, um den spezifischen Abschnitt des Isolators 32 um den Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 zu umschließen, so dass die positive Ladung daran gehindert wird, sich lokal auf dem Isolator 32 zu akkumulieren. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass die positive Ladung plötzlich in den metallischen Körper 31 fließt, so dass das Auftreten des impulsartigen Rauschens unterdrückt werden kann.
  • Wenn des Weiteren der Funken in dem Entladungsspalt 38 entladen wird, fällt die Entladungsspannung über die Mittelelektrode 33 und die Erdungselektrode 35 (das heißt, des metallischen Körpers 31) im wesentlichen auf Null. Zu jener Zeit wird ein Teil der akkumulierten positiven Ladung wieder mit Ionen vereint, die durch das Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemischs erzeugt werden. In dem siebten Vergleichsbeispiel kann die zerstreute positive Ladung effizient mit den Ionen in dem Luft-Kraftstoffgemisch wiedervereint werden, weil die positive Ladung auf der gesamten Oberfläche der leitfähigen Schicht 739 zerstreut ist, so dass die Menge der akkumulierten positiven Ladung vermindert ist. Als ein Ergebnis wird die positive Ladung weiterhin daran gehindert, sich auf der Oberfläche des Isolators 32 zu akkumulieren.
  • In dem Fall, in dem der Widerstand der leitfähigen Schicht 739 sehr klein ist (annähernd Null), neigt das elektrische Feld dazu, um den Endabschnitt 7391 der leitfähigen Schicht 739, der in 16 gezeigt ist, konzentriert zu werden, weil der Endabschnitt 7391 dem Luft-Kraftstoffgemisch ausgesetzt ist. Die Konzentration des elektrischen Feldes bewirkt die Corona-Entladung. In diesem Vergleichsbeispiel hat die leitfähige Schicht 739 jedoch einen Widerstand von annähernd 108 Ω pro Quadratinch für den Fall, in dem die Dicke davon annähernd 20 μm beträgt. Dementsprechend kann die Konzentration des elektrischen Feldes um den Endabschnitt 7391 der leitfähigen Schicht 739 gemildert werden, um das Auftreten der Corona-Entladung zu verhindern. Es ist erwünscht, dass der Widerstand der leitfähigen Schicht 739 mehr als 105 Ω pro Quadratinch bei derselben Dickenbedingung wie vorstehend beschrieben, beträgt. Andererseits kann die leitfähige Schicht 739 in dem Fall, in dem der Widerstand der leitfähigen Schicht 739 mehr als 1010 Ω pro Quadratinch beträgt, bei dem Fall, in dem die Dicke davon 20 μm beträgt, die positive Ladung nicht effektiv zerstreuen. Es ist darüber hinaus noch mehr zu wünschen, dass der Widerstand der leitfähigen Schicht 739 mit einer Dicke von 20 μm in einem Bereich von 106 Ω bis 109 Ω pro Quadratinch liegt.
  • In dem siebten Vergleichsbeispiel ist die leitfähige Schicht 739 mit dem metallischen Körper 31 durch die Dichtung 636 elektrisch verbunden. Dementsprechend wird die positive Ladung im Betriebszustand der Zündkerze 303 auf die gesamte Oberfläche der leitfähigen Schicht 739 zerstreut, die nach und nach in den metallischen Körper 31 fließt. Als ein Ergebnis kann die lokale Konzentration der positiven Ladung auf dem Isolator 32 weiter unterdrückt werden. Es ist jedoch nicht immer notwendig, dass die leitfähige Schicht 739 und der metallische Körper 31 elektrisch miteinander in Verbindung stehen, sondern es kann, wie in 18 gezeigt ist, die leitfähige Schicht 739 ausgebildet sein, dass sie nicht mit dem metallischen Körper 31 elektrisch in Verbindung steht.
  • (Achtes Vergleichsbeispiel)
  • In einem achten Vergleichsbeispiel hat der Isolator 32 eine bandförmige leitfähige Schicht 839, die in 19 gezeigt ist, anstelle der bandförmigen leitfähigen Schicht 739 in dem siebten Vergleichsbeispiel. Die leitfähige Schicht 839 umfasst einen ersten bandförmigen Abschnitt 839a, der auf dem Rampenabschnitt 32b ausgebildet ist, und einen zweiten bandförmigen Abschnitt 839b, der auf dem verlängerten Abschnitt 32c ausgebildet ist, um sich von dem Rampenabschnitt 32b zu dem Endabschnitt 321 des Isolators 32 mit einer spezifischen Länge in der Axialrichtung davon zu erstrecken. Die leitfähige Schicht 839 wird aus einer Mischung eines leitfähigen Materials und eines Glas-System-Isolationsmaterials wie beispielsweise Borsilikatglas, Borsilikatbleiglas oder dergleichen hergestellt. Die anderen Merkmale sind dieselben wie diejenigen im siebten Vergleichsbeispiel.
  • Die leitfähige Schicht 839 wird in der folgenden Art und Weise ausgebildet. Zuerst wird eine Paste, die das leitfähige Material enthält, auf dem Rampenabschnitt 32b des Isolators 32 und auf dem verlängerten Abschnitt 32c davon beschichtet, um den Isolator 32 zu umschließen, wodurch eine erste Pastenschicht 839a erzeugt wird, wie in 20 gezeigt ist. Eine Paste, die das Glas-System-Isolationsmaterial enthält, wird des Weiteren auf die erste Pastenschicht 839a beschichtet, um zumindest den Abschnitt, der dem Rampenabschnitt 32b und dem verlängerten Abschnitt 32c des Isolators 32 entspricht, abzudecken, wodurch eine zweite Pastenschicht 839b erzeugt wird. Danach werden die Pastenschichten 839a und 839b in einem Ofen bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für eine bestimmte Zeit (beispielsweise 20 Minuten) eingebrannt, wodurch die leitfähige Schicht 839, die in 19 gezeigt ist, aus der Mischung des leitfähigen Materials und des Glas-System-Isolationsmaterials erhalten wird. Hier wird der Endabschnitt 8391a der ersten Pastenschicht 8391 auf einer gegenüberliegenden Seite des Rampenabschnitts 32b mit der zweiten Pastenschicht 8392 bedeckt und eingebrannt. Deshalb hat der Endabschnitt 8391 der leitfähigen Schicht 839, die dem Luft-Kraftstoffgemisch ausgesetzt ist, einen großen Widerstand im Vergleich zu dem anderen Abschnitt der leitfähigen Schicht 839, weil das Mischungsverhältnis des leitfähigen Materials in Bezug auf das Glas-System-Isolationsmaterials im Endabschnitt 8391a der leitfähigen Schicht 839 kleiner ist als dasjenige des anderen Abschnitts davon. Deshalb kann die Konzentration des elektrischen Feldes um den Endabschnitt 8391 der leitfähigen Schicht 839 unterdrückt werden. Zusätzlich schützt das Glas-System-Isolationsmaterial das leitfähige Material in der leitfähigen Schicht 839 vor verschiedenen äußeren Faktoren. Die anderen Wirkungen der leitfähigen Schicht 839 sind dieselben wie diejenigen der leitfähigen Schicht 739 in dem siebten Vergleichsbeispiel.
  • Obwohl die leitfähigen Schichten 739 und 839 in den siebten und achten Vergleichsbeispielen auf dem Isolator 32 ausgebildet sind, um den spezifischen Abschnitt des Isolators 32 zu umschließen, können sie teilweise ausgeschnitten sein. Obwohl der metallische Körper 31 durch die Dichtungen 36 und 636 an dem Isolator 32 befestigt ist, sind die Dichtungen 36 und 636 des Weiteren nicht immer notwendig. Die zweiten bandförmigen Abschnitte der leitfähigen Schichten 739 und 839, die auf dem verlängerten Abschnitt 32c ausgebildet sind, können zum Endabschnitt 321 des Isolators 32 verlängert werden, wie in 16 gezeigt ist. Obwohl der Stützabschnitt 313 einen im allgemeinen trapezoiden Querschnitt hat, kann er einen im allgemeinen dreieckigen Querschnitt haben. Dementsprechend ist die Breite des Spielraums C2 in der Radialrichtung erhöht, so dass die Konzentration des elektrischen Feldes in dem Spielraum C2 unterdrückt wird. Des Weiteren können die Ecken des Stützabschnitts 313 des metallischen Körpers abgerundet werden, so dass die Konzentration des elektrischen Feldes um den Stützabschnitt 313 herum unterdrückt wird.
  • (Neuntes Vergleichsbeispiel)
  • Eine Zündkerze 403 gemäß einem neunten Vergleichsbeispiel ist in 21 gezeigt. Die Teile und Komponenten, die ähnlich zu denjenigen in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen sind, sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen. Wie in 21 gezeigt ist, wird eine bandförmige leitfähige Schicht 939 auf der Umfangsoberfläche des Isolators 32 ausgebildet, um einen spezifischen Abschnitt des Isolators 32 angrenzend an den Stützabschnitt 314 des metallischen Körpers 31 zu umschließen. Wie in den 22A und 22B gezeigt ist, hat die leitfähige Schicht 939 einen ersten bandförmigen Abschnitt 939a, der auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 ausgebildet ist, einen zweiten bandförmigen Abschnitt 939b, der sich von dem Rampenabschnitt 32a zu dem Endabschnitt 322 des Isolators 32 (in die obere Richtung in 21) mit einer spezifischen Länge (beispielsweise 6 mm) erstreckt, und einen dritten bandförmigen Abschnitt 939c, der sich von dem Rampenabschnitt 32a zu dem anderen Endabschnitt 321 hin (in die untere Richtung in 21) um eine spezifische Länge (beispielsweise 0,5 mm) erstreckt. Die leitfähige Schicht 939 umfasst ein leitfähiges Material und ein Glas-System-Isolationsmaterial. Des Weiteren ist eine Glas-System-Isolationsschicht 320 auf der Seite des Endabschnitts 322 in Bezug zum Rampenabschnitt 32a auf dem Isolator 32 ausgebildet, mit Ausnahme des Abschnittes, auf dem die leitfähige Schicht 939 ausgebildet ist.
  • In dem zweiten bandförmigen Abschnitt 939b der leitfähigen Schicht 939 beträgt eine Länge M in der Axialrichtung des Isolators 32 zwischen einem Endabschnitt 9392 und einem Abschnitt 9393 davon entsprechend dem spitzen Abschnitt des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 beispielsweise annähernd 5 mm, wie in 22A gezeigt ist. Die Breite D2 des Spielraums C1 zwischen dem Endabschnitt 312 und der leitfähigen Schicht 939 in der Radialrichtung des Isolators beträgt beispielsweise annähernd 0,4 mm. Die leitfähige Schicht 939 ist durch die Dichtung 36 elektrisch mit dem metallischen Körper 31 an dem ersten bandförmigen Abschnitt 939a und direkt an dem dritten bandförmigen Abschnitt 939c verbunden.
  • Die leitfähige Schicht 939 ist aus RuO2 hergestellt und hat einen Widerstand von annähernd 108 Ω pro Quadratinch für den Fall, wo die Dicke davon annähernd 20 μm beträgt. In dem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 939 zu dünn ist, wird der Effekt der Verhinderung des impulsartigen Rauschens reduziert. Im Gegensatz dazu, in dem Fall, in dem die Dicke der leitfähigen Schicht 939 zu dick ist, wird der Herstellvorgang davon verschlechtert. Deshalb ist es erwünscht, dass die Dicke in einem Bereich von 10 μm bis 60 μm liegt.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 939 und der Glas-System-Isolationsschicht 320 unter Bezugnahme auf die 22A und 22B erläutert. Zuerst werden beispielsweise RuO2-Pulver mit 20 Gewichtsprozent, Borsilikatbleiglas mit 50 Gewichtsprozent und ein Bindemittelmaterial und eine Lösung mit 30 Gewichtsprozent vermischt, wodurch eine leitfähige Paste erzeugt wird. Die so erzeugte leitfähige Paste wird auf den spezifischen Abschnitt des Isolators 32 beschichtet, auf dem die leitfähige Schicht 939 ausgebildet werden soll, wodurch eine leitfähige Pastenschicht 939A gebildet wird, wie in 22B gezeigt ist. Danach werden beispielsweise SiO2 (Glas-System-Isolationsmaterial) mit 45 Gewichtsprozent, PbO mit 30 Gewichtsprozent und B2O3 mit 25 Gewichtsprozent mit einer Lösung vermischt, wodurch eine Glas-System-Isolationspaste erzeugt wird. Die Glas-System-Isolationspaste wird auf den Isolator 32, beginnend von dem Endabschnitt 9391A der leitfähigen Pastenschicht 939A herum bis zum Endabschnitt 322 des Isolators 32 beschichtet, wodurch eine Glas-System-Isolationspastenschicht 320A ausgebildet wird, wie in 22B gezeigt ist.
  • Nachfolgend wird der Isolator 32 in einem Ofen bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für eine bestimmte Zeit (beispielsweise 20 Minuten) angeordnet, so dass die leitfähige Pastenschicht 939A und die Glas-System-Isolationspastenschicht 320A, die auf dem Isolator 32 beschichtet sind, eingebrannt werden. Als ein Ergebnis werden die leitfähige Schicht 939, die aus dem leitfähigen Material und dem Glas-System-Isolationsmaterial hergestellt ist, und die Glas-System-Isolationsschicht 320, die aus dem Glas-System-Isolationsmaterial hergestellt ist, erhalten.
  • Der vorstehend beschriebene Einbrennprozess wird auf der leitfähigen Pastenschicht 939A vorgenommen, deren Endabschnitte 9391A und 9392A mit der Glas-System-Isolationspastenschicht 320A bedeckt sind. Deshalb enthalten die beiden Endabschnitte 9391 und 9392 der leitfähigen Schicht 939 jeweils das leitfähige Material, deren Mischungsverhältnis kleiner ist als jenes in dem anderen Abschnitt der leitfähigen Schicht 939, um einen Widerstand zu haben, der größer ist als jener des anderen Abschnittes der leitfähigen Schicht 939. Als ein Ergebnis kann die Konzentration des elektrischen Feldes, das um den Endabschnitt 9392 herum erzeugt wird, unterdrückt werden, obwohl der Endabschnitt 9392 der leitfähigen Schicht 939 dem Luft-Kraftstoffgemisch ausgesetzt ist. Hier ist es in dem Fall, in dem die Dicke der Glas-System-Isolationspastenschicht 320A zu dick in Bezug zur Dicke der leitfähigen Pastenschicht 939A ist, schwierig, dass die leitfähige Schicht 939, die von den Pastenschichten 320A und 939A erhalten wurde, eine ausreichende Leitfähigkeit hat. Deshalb ist es erwünscht, dass die Dicke der Glas-System-Isolationspastenschicht 320A um zwei bis zehnmal dicker als die leitfähige Pastenschicht 939A ist.
  • Im Betriebszustand der Zündkerze 403 schützt das Glas-System-Isolationsmaterial, das in der leitfähigen Schicht 939 enthalten ist, das leitfähige Material darin vor verschiedenen äußeren Faktoren wie beispielsweise einer Oxidationsatmosphäre, die von der Corona-Entladung hervorgerufen wird, Wärme von dem Motor, unerwünschten Komponenten in dem Luft-Kraftstoffgemisch, äußeren Stößen und dergleichen. Des Weiteren kann die Umfangsoberfläche des Isolators 32 ebenso wie die leitfähige Schicht 939 vor den verschiedenen äußeren Faktoren geschützt werden, weil die Glas-System-Isolationsschicht 320 nicht nur auf der leitfähigen Schicht 939 ausgebildet ist, sondern auch auf dem Isolator 32, auf dem die leitfähige Schicht 939 nicht auf der Seite des Endabschnitts 322 ausgebildet ist. Die anderen Effekte der Verhinderung des impulsartigen Rauschens und dergleichen sind dieselben wie diejenigen in den vorherigen Vergleichsbeispielen.
  • In dem neunten Vergleichsbeispiel beträgt die Länge M, die in 22A gezeigt ist, annähernd 5 mm und es ist erwünscht, dass sie mehr als 2 mm beträgt, so dass die leitfähige Schicht 939 das Auftreten des impulsartigen Rauschens effizient verhindert. Der zweite bandförmige Abschnitt 939b der leitfähigen Schicht 939 kann auf der gesamten Oberfläche des Isolators 32 auf der Seite des Endabschnittes 322 davon in Bezug zu dem Rampenabschnitt 32a so ausgebildet sein, dass die positive Ladung auf die gesamte Oberfläche des Isolators 32 auf der Seite des Endabschnittes 322 zerstreut werden kann.
  • (Zehntes Vergleichsbeispiel)
  • In einem zehnten Vergleichsbeispiel ist eine leitfähige Schicht 139, die in 23A gezeigt ist, auf dem Isolator 32 anstelle der leitfähigen Schicht 939 in dem neunten Vergleichsbeispiel ausgebildet. In diesem Vergleichsbeispiel wird in dem Prozess der Herstellung der leitfähigen Schicht 139, die in 23B gezeigt ist, die vorstehend beschriebene Glas-System-Isolationspaste auf dem Isolator 32 beschichtet, nach dem Beschichten einer leitfähigen Pastenschicht 139A, um nicht den Endabschnitt 1391A der leitfähigen Pastenschicht 139A zu bedecken, wodurch eine Glas-System-Isolationspastenschicht 330A erzeugt wird. Die anderen Verfahren für das Erzeugen der leitfähigen Schicht 139 sind dieselben wie in dem neunten Vergleichsbeispiel. Dementsprechend werden die leitfähige Schicht 139 und eine Glas-System-Isolationsschicht 330 auf dem Isolator 32 ausgebildet, wie in 23A gezeigt ist.
  • Weil hier der Endabschnitt 1391A der leitfähigen Pastenschicht 139A nicht vor dem Einbrennprozess mit der Glas-System-Isolationspastenschicht 330A bedeckt wird, ist der Endabschnitt 1391 der leitfähigen Schicht 139, der dem Endabschnitt 1391A der leitfähigen Pastenschicht 1391A entspricht, hauptsächlich aus leitfähigem Material zusammengesetzt. Der Endabschnitt 1391 der leitfähigen Schicht 139 wird nicht der Luft ausgesetzt. Gemäß der Konstruktion in dem zehnten Vergleichsbeispiel können dieselben Wirkungen wie in den vorhergehenden Vergleichsbeispielen erhalten werden.
  • Obwohl in den neunten und zehnten Vergleichsbeispielen die leitfähigen Schichten 939 und 139 jeweils die dritten bandförmigen Abschnitte haben, die sich von dem Rampenabschnitt 32a des Isolators zu dem Endabschnitt 321 des Isolators hin erstrecken, ist es nicht immer notwendig, die dritten bandförmigen Abschnitte zu haben. Nachdem des Weiteren in den neunten und zehnten Vergleichsbeispielen die Glas-System-Isolationspastenschicht und die leitfähige Pastenschicht gebildet werden, wird der Einbrennprozess durchgeführt. Jedoch kann der Einbrennprozess durchgeführt werden, nachdem eine Pastenschicht, die ein Glas-System-Isolationsmaterial und das leitfähige Material enthält, erzeugt wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, können die Ecken des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 abgerundet werden, so dass die Konzentration des elektrischen Feldes um die Ecken herum unterdrückt werden kann.
  • (Elftes Vergleichsbeispiel)
  • In einem elften Vergleichsbeispiel ist eine Abdichtungskonstruktion zwischen dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 und dem Endabschnitt 312A des metallischen Körpers 31A modifiziert, wie in 24 gezeigt ist, das dasselbe ist, wie das in 12 gezeigte fünfte Vergleichsbeispiel. In dem elften Vergleichsbeispiel wird eine leitfähige Schicht 1139, die in 24 gezeigt ist, auf dem Isolator 32 erzeugt, der die vorstehend beschriebene Dichtkonstruktion anstelle der leitfähigen Schicht 939 im neunten Vergleichsbeispiel hat. Die leitfähige Schicht 1139 wird an einem Abschnitt ausgebildet, der dem Stützabschnitt 314A des metallischen Körpers 31A und seiner unmittelbaren Umgebung gegenüberliegt, um den Isolator 32 zu umschließen und ist mit dem metallischen Körper 31A durch die Dichtung 362 elektrisch verbunden. Die leitfähige Schicht 1139 wird nicht auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 ausgebildet. Das Verfahren zur Erzeugung des Isolators 1139 ist dasselbe wie im neunten Vergleichsbeispiel. Dementsprechend können dieselben Effekte wie in den vorstehenden Vergleichsbeispielen erhalten werden.
  • In den vorstehenden Vergleichsbeispielen ist es vorzuziehen, dass die leitfähige Schicht Rutheniumoxid oder ein Material, das eine Pyrochlor-Typ-Kristallstruktur hat, mit einem Gewichtsprozentanteil in einem Bereich von 1% bis 15% und ein Glas-System-Isolationsmaterial in einem Bereich von 70% bis 95% Gewichtsprozentanteil hat. Es ist noch günstiger, wenn die leitfähige Schicht Rutheniumoxid oder das Material, das eine Pyrochlor-Typ-Kristallstruktur hat, mit einem Gewichtsprozentanteil in einem Bereich von 2% bis 10% und das Glas-System-Isolationsmaterial in einem Bereich von 75% bis 95% Gewichtsprozentanteil umfasst. Ein Beispiel des Materials, das eine Pyrochlor-Typ-Kristallstruktur hat, ist Bi2Ru2O7, das Ruthenium (Ru) enthält. Als Glas-System-Isolationsmaterial ist Borsilikatglas, Borsilikatbleiglas oder dergleichen anwendbar. Durch Bilden der leitfähigen Schicht mit der obigen Zusammensetzung der obig angeführten Materialien, kann die leitfähige Schicht einen Widerstand in einem Bereich von 106 Ω bis 1010 Ω pro Quadratinch haben für den Fall, in dem ihre Dicke ungefähr 20 μm beträgt. Als ein Ergebnis kann das Auftreten der Koronaentladung wirksam verhindert werden.
  • (Zwölftes Vergleichsbeispiel)
  • Eine Zündkerze 503 gemäß einem zwölften Vergleichsbeispiel ist in 25 gezeigt. Die Teile und Komponenten, die ähnlich zu denjenigen in den vorstehenden Vergleichsbeispielen sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird weggelassen. Die Zündkerze 503 hat eine leitfähige Schicht 239 anstelle der leitfähigen Schicht 939 in dem neunten Vergleichsbeispiel. Die leitfähige Schicht 239 wird auf dem Isolator 32 ausgebildet, um einen spezifischen Abschnitt davon zu umschließen. Das heißt, die leitfähige Schicht 239 umfasst einen ersten bandförmigen Abschnitt 239a, der auf dem Rampenabschnitt 32a ausgebildet ist, und einen zweiten bandförmigen Abschnitt 239b, der auf einem verlängerten Abschnitt 32d ausgebildet ist, wie in 26 gezeigt ist, der sich von dem Rampenabschnitt 32a zur Seite des Spielraums C1 (das heißt auf einen Teil des Abschnitts mit dem kleinen Durchmesser 323) erstreckt. Der erste bandförmige Abschnitt 239a der leitfähigen Schicht 239 ist durch die Dichtung 36 elektrisch mit dem metallischen Körper 31 verbunden. Wie in 26 gezeigt ist, beträgt eine Länge M zwischen dem Endabschnitt 2392 der leitfähigen Schicht 239 und ein Abschnitt davon, der der Spitze des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 entspricht, in der Axialrichtung des Isolators (in der Vertikalrichtung in 25) beispielsweise annähernd 0,5 mm. Die Breite D1 des Spielraums C1 zwischen dem Endabschnitt 312 des metallischen Körpers 31 und der leitfähigen Schicht 239 beträgt in der Radialrichtung des Isolators 32 beispielsweise annähernd 0,4 mm. Die leitfähige Schicht 239 wird aus RuO2 hergestellt und hat einen Widerstand von annähernd 108 Ω pro Quadratinch für den Fall, in dem die Dicke davon annähernd 20 μm beträgt. Wie in den vorstehenden Vergleichsbeispielen beschrieben wurde, ist es erwünscht, dass die Dicke in einem Bereich von 10 μm bis 60 μm liegen soll, und in diesem Vergleichsbeispiel beträgt sie 20 μm. Die Effekte der leitfähigen Schicht 239 sind dieselben wie diejenigen der anderen leitfähigen Schichten in den vorherigen Vergleichsbeispielen.
  • Des Weiteren ist in dem zwölften Vergleichsbeispiel eine Produktzahl H, die in den 25 und 26 gezeigt ist (beispielsweise PK20R) auf dem Isolator 32 auf der Seite des Endabschnitts 322 des Isolators 32 in Bezug zur leitfähigen Schicht 239 ausgebildet. Die Produktzahl H wird im nachfolgenden als Anzeigeelement H bezeichnet. Das Anzeigeelement H wird aus demselben Material hergestellt, wie dasjenige der leitfähigen Schicht 239.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 239 und des Anzeigeelements H unter Bezugnahme auf die 27A, 27B, 27C und 28 beschrieben. In dem zwölften Vergleichsbeispiel wird eine Druckmaschine 2000, deren Vorderansicht und Draufsicht jeweils in den 27A und 28 gezeigt sind, verwendet. Die Druckmaschine 2000 hat eine Rakel (eine Versorgungsapparatur für leitfähige Paste) 2100, eine Markierwalze 2200, eine Übertragungswalze 2300 und eine Reinigungswalze 2400. Die Rakel 2100 speichert eine leitfähige Paste 239A und liefert sie auf die Markierwalze 2200. Die Markierwalze 2200 und die Übertragungswalze 2300 haben jeweils zylindrisch geformte Walzenabschnitte 2201 und 2301, die durch Drehachsen 2202 und 2203 drehbar gelagert sind. Die Walzenabschnitte 2201 und 2301 sind angeordnet, um an ihren Umfängen miteinander in Kontakt zu stehen, wie in 28 gezeigt ist. Der Kontaktabschnitt der Walzenabschnitte 2201 und 2301 an ihren Außenumfängen ist im wesentlichen parallel zu ihren Drehachsen 2202 und 2302. Die Reinigungswalze 2400 entfernt die leitfähige Paste 239A, die auf dem Umfang des Walzenabschnitts 2301 der Übertragungswalze 2300 haftet.
  • Der Walzenabschnitt 2201 der Markierwalze 2200 wird aus metallischem Material wie beispielsweise Eisen, Kupfer oder dergleichen hergestellt und hat Ausnehmungen 2201a, die in den 27B und 28 gezeigt sind und dem zweiten bandförmigen Abschnitt 239b der leitfähigen Schicht 239 und dem Anzeigeelement H entsprechen. Die Ausnehmungen 2201a halten die leitfähige Paste 239A darin. Das heißt, der Walzenabschnitt 2201 der Markierwalze 2200 ist eine Tiefdruckwalze. Der Walzenabschnitt 2301 der Übertragungswalze 2300 ist aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi hergestellt. Das Bezugszeichen 2500, das in 28 gezeigt ist, bezeichnet ein Pastenentfernungselement zur Entfernung von übriger leitfähiger Paste 239A, die in den Ausnehmungen 2201a des Walzenabschnitts 2201 gehalten ist. Die somit entfernte Paste wird in einem Speicherabschnitt 2501 gespeichert.
  • Bei den Verfahren zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 129 und des Anzeigeelements H werden zuerst RuO2-Pulver mit 20 Gewichtsprozent, beispielsweise Borsilikatbleiglas mit 50 Gewichtsprozent und ein Bindemittelmaterial und eine Lösung mit 30 Gewichtsprozent vermischt, wodurch die leitfähige Paste 239A erzeugt wird. Die leitfähige Paste 239A wird in die Rakel 2100 eingebracht. Als nächstes werden ein Pastenversorgungsabschnitt 2101 der Rakel 2100 und das Pastenentfernungselement 2500 in Kontakt mit dem Umfang des Walzenabschnitts 2201 der Markierwalze 2200 gebracht. Des Weiteren werden die Axialrichtungen der Markierwalze 2200, der Übertragungswalze 2300 und der Reinigungswalze 2400 parallel zueinander angeordnet. Die Drehrichtung A der Markierwalze 2200, die in den 27A und 28 gezeigt ist, wird auf eine vorbestimmte Richtung festgelegt und die Drehrichtung B der Übertragungswalze 2300 wird in die entgegengesetzte Richtung der Drehrichtung A der Markierwalze 2200 festgelegt. Die Drehrichtung C der Reinigungswalze 2400, die in 28 gezeigt ist, wird auf dieselbe Richtung der Drehrichtung A der Markierwalze 2200 festgelegt.
  • In diesem Zustand wird in einem Pastenlieferungsprozess die leitfähige Paste 239A von dem Pastenversorgungsabschnitt 2101 zu den Ausnehmungen 2201a der Markierwalze 2200 unter Drehen in der Drehrichtung A geliefert. Das Pastenentfernungselement 2500 entfernt die übrige Paste der leitfähigen Paste 239A, die in den Ausnehmungen 2201a gehalten wird, so dass eine spezifische Menge der leitfähigen Paste 239A in den Ausnehmungen 2201a gehalten wird.
  • Danach wird in einem ersten Beschichtungsprozess die leitfähige Paste 239A, die in den Ausnehmungen 2201a der Markierwalze 2200 gehalten wird, auf die Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2301 der Übertragungswalze 2300 übertragen. Zu jener Zeit haftet die Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2301 an der Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2201, wobei sie in die Ausnehmungen 2201a fasst, weil der Walzenabschnitt 2301 aus einem elastischem Material hergestellt ist, so dass, wie in 27C gezeigt ist, die leitfähige Paste 239A, die in den Ausnehmungen 2201a gehalten wird, auf die Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2301 übertragen wird.
  • Hier ist der Isolator 32 der Zündkerze 503 so festgelegt, dass die Umfangsoberfläche davon mit dem Umfangsabschnitt der Übertragungswalze 2300 in dem Zustand in Kontakt gelangt, in dem die Axialrichtung des Isolators 32 parallel zur Axialrichtung der Übertragungswalze 2300 ist. Des Weiteren ist die Drehrichtung D, die in den 27A und 28 gezeigt ist, auf die gegenüberliegende Richtung der Drehrichtung B der Übertragungswalze 2300 festgelegt. Dementsprechend wird in einem Übertragungsprozess die leitfähige Paste 239A, die auf die Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2301 der Übertragungswalze 2300 übertragen wird, des Weiteren auf die Umfangsoberfläche des Isolators 32 übertragen. Das heißt, die leitfähige Paste 239A wird auf den verlängerten Abschnitt 32d und den Abschnitt, der dem Anzeigeelement H des Isolators 32 entspricht, übertragen (aufgedruckt). Der Walzenabschnitt 2301 der Übertragungswalze 2300 dient als ein Rotationselement, wie in den Ansprüchen aufgeführt ist. Nachdem die leitfähige Paste 239A auf den Isolator 32 übertragen wurde, wird die leitfähige Paste 239A, die auf der Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 2301 der Übertragungswalze 2300 verbleibt, durch die Reinigungswalze 2400 sicher entfernt.
  • Beim Übertragungsprozess ist der Isolator 32 so angeordnet, dass sein verlängerter Abschnitt 32d auf der oberen Seite in Bezug zu seinem Rampenabschnitt 32a in der Vertikalrichtung angeordnet ist. Des Weiteren wird der Isolator gehalten, um für eine bestimmte Zeit nach dem Übertragungsprozess im selben Zustand zu sein, wodurch sich die leitfähige Paste 239A, die auf dem verlängerten Abschnitt 32d des Isolators 32 aufgedruckt ist, aufgrund ihres Eigengewichts zu seinem Rampenabschnitt 32a hin bewegt. Dies ist ein Bewegungsprozess. Als nächstes wird eine Glas-System-Isolationspaste (nicht gezeigt) auf der gesamten Oberfläche des Isolators 32 auf der Seite seines Endabschnitts 322 in Bezug zum Rampenabschnitt 32a beschichtet, zusätzlich zur Beschichtung auf dem Rampenabschnitt 32a. Die leitfähige Paste 239A auf dem Isolator 32 wird mit der Glas-System-Isolationspaste bedeckt. Die Glas-System-Isolationspaste umfasst beispielsweise SiO2 (Glas-System-Isolationsmaterial) mit 45 Gewichtsprozent, PbO mit 30 Gewichtsprozent und B2O3 mit 25 Gewichtsprozent, die mit einer Lösung vermischt sind. Danach wird der Isolator 32 in einem Einbrennprozess in einem Ofen bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für eine bestimmte Zeit (beispielsweise 20 Minuten) erhitzt, so dass die leitfähige Paste 239A und die Glas-System-Isolationspaste eingebrannt werden. Als ein Ergebnis werden die leitfähige Schicht 239 und das Anzeigeelement H auf dem Isolator 32 ausgebildet.
  • Obwohl die leitfähige Schicht 239 RuO2 enthält, kann sie in dem zwölften Ausführungsbeispiel ein anderes Material wie das eines Widerstands in einem Pyrochlor-Typ-Kristallaufbau und dergleichen zusätzlich zu RuO2 umfassen. Obwohl die leitfähige Schicht 239 Borsilikatbleiglas enthält, kann sie ferner Borsilikatglas oder dergleichen enthalten. In dem Fall, in dem die leitfähige Paste 239A widerstandsfähige Materialien wie Borsilikatglas, Borsilikatbleiglas und dergleichen enthält, ist es erwünscht, dass die leitfähige Paste 239A eingebrannt wird, nachdem sie auf dem Isolator 32 beschichtet wurde.
  • In dem zwölften Vergleichsbeispiel können die leitfähige Schicht 239 und das Anzeigeelement H zur selben Zeit ausgebildet werden, was eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens zur Folge hat. Ferner wird in dem Übertragungsprozess die leitfähige Paste 239A nur auf den verlängerten Abschnitt 32d und den Abschnitt, der dem Anzeigeelement H entspricht, aufgedruckt. Anschließend bewegt sich die leitfähige Paste 239A in dem nachfolgenden Bewegungsprozess auf dem verlängerten Abschnitt 32d, um den Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 abzudecken. Deshalb muss der Walzenabschnitt 3201 der Übertragungswalze 3200 nicht einen Rampenabschnitt haben, der dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 entspricht, wodurch niedrige Kosten resultieren. Bei dem Bewegungsprozess ist der Isolator 32 so angeordnet, dass sein verlängerter Abschnitt 32d auf der oberen Seite des Rampenabschnittes 32a davon in der vertikalen Richtung angeordnet ist. In diesem Fall ist die axiale Richtung des Isolators 32 im allgemeinen parallel zur Vertikalrichtung. Jedoch ist es annehmbar, wenn die Axialrichtung des Isolators in Bezug zur Vertikalrichtung ein wenig geneigt ist.
  • Bei dem Übertragungsprozess kann die leitfähige Paste 239A auf dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 zusammen mit seinem verlängerten Abschnitt 32d aufgedruckt werden. In diesem Fall ist der Bewegungsprozess unnötig, so dass die Herstellverfahren der Erzeugung der leitfähigen Schicht 239 vereinfacht werden können. Um die leitfähige Paste 239A auf dem verlängerten Abschnitt 32d und auf dem Rampenabschnitt 32a zur selben Zeit zu beschichten, kann der Walzenabschnitt 2301 der Übertragungswalze 2300 den Rampenabschnitt, entsprechend dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32, auf seinem Umfang haben. Ansonsten kann der Walzenabschnitt 2301 der Übertragungswalze 2300 aus einem elastischen Material hergestellt sein, um sich entlang der Gestalt des Rampenabschnitts 32a und des verlängerten Abschnitts 32d des Isolators 32 beim Übertragungsprozess zu verformen. Es ist offensichtlich, dass das vorstehend beschriebene Verfahren auf die anderen leitfähigen Schichten in den vorhergegangenen Vergleichsbeispielen anwendbar ist.
  • (Dreizehntes Vergleichsbeispiel)
  • In einem dreizehnten Vergleichsbeispiel wird bei den Verfahren zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 239, die in den 25 und 26 gezeigt ist, eine Druckmaschine 3000, die in den 29A und 29B gezeigt ist, anstelle der Druckmaschine 2000, die in dem zwölften Vergleichsbeispiel verwendet wird, verwendet. Die Druckmaschine 3000 hat eine Übertragungswalze 3300 mit einem Walzenabschnitt 3301 und der Walzenabschnitt 3301 hat Pastenhalteabschnitte 3301a auf seiner Umfangsoberfläche. Die Pastenhalteabschnitte 3301a haben jeweils Formen, die dem zweiten bandförmigen Abschnitt 239b der leitfähigen Schicht 239, die in 26 gezeigt ist, und dem Anzeigeelement H entsprechen, und stehen von der Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 3301 vor. Das heißt, der Walzenabschnitt 3301 der Übertragungswalze 3300 ist eine Prägedruckwalze.
  • In der Druckmaschine 3000 werden die Markierwalze 2200 und die Reinigungswalze 2400, die in den 17A in dem zwölften Vergleichsbeispiel gezeigt sind, in dem dreizehnten Vergleichsbeispiel nicht verwendet. Die leitfähige Paste 239A wird von einer Rakel 3100 direkt auf die Übertragungswalze 3300 übertragen, die auf den Pastenhalteabschnitten 3301a der Übertragungswalze 3300 angebracht werden soll. Dies ist ein Beschichtungsprozess, bei dem die leitfähige Paste 239A auf die Pastenhalteabschnitte 3301a der Übertragungswalze 3300 beschichtet wird, um Formen zu haben, die dem zweiten bandförmigen Abschnitt 239b der leitfähigen Schicht 239 und dem Anzeigeelement H entsprechen.
  • Die Isolator 32 wird mit der Umfangsoberfläche des Walzenabschnitts 3301 der Übertragungswalze 3300 in Kontakt gebracht und die Drehrichtung D des Isolators 32 wird so festgelegt, dass sie die entgegengesetzte Richtung in Bezug zur Drehrichtung B des Walzenabschnitts 3301 ist. Dementsprechend wird die leitfähige Paste 239A, die auf den Pastenhalteabschnitten 3301a der Übertragungswalze 3300 angebracht ist, in einem Übertragungsprozess auf die Umfangsoberfläche des Isolators 32 übertragen (aufgedruckt). Das heißt die leitfähige Paste 239A wird auf den verlängerten Abschnitt 32d und den Abschnitt, der dem Anzeigeelement H auf der Umfangsoberfläche des Isolators 32 entspricht, übertragen (aufgedruckt). Die nachfolgenden Prozesse in dem dreizehnten Vergleichsbeispiel sind ähnlich zu denjenigen in dem zwölften Vergleichsbeispiel und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Es ist offensichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Prozesse hier in den zwölften und dreizehnten Vergleichsbeispielen auf die anderen leitfähigen Schichten anwendbar sind. Beispielsweise können die Prozesse auf eine leitfähige Schicht 239B, die in 30 gezeigt ist, angewandt werden. In diesem Fall, wie in 30 gezeigt ist, wird dieselbe Dichtungskonstruktion zwischen dem Isolator 32 und dem metallischen Körper 31A wie im fünften Vergleichsbeispiel verwendet. Die detaillierte Beschreibung der Dichtungskonstruktion ist in dem fünften Vergleichsbeispiel beschrieben. Die leitfähige Schicht 239B ist auf dem Isolator 32 ausgebildet, um dem Endabschnitt 312A des metallischen Körpers 31A gegenüberzuliegen, und um den Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 nicht zu bedecken. Die leitfähige Schicht 239B kann auch durch dieselben Verfahren wie in dem zwölften oder dreizehnten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden, außer dem vorstehend beschriebenen Bewegungsprozess, der auf die leitfähige Schicht 239B nicht angewendet werden braucht.
  • (Vierzehntes Vergleichsbeispiel)
  • In einem vierzehnten Vergleichsbeispiel wird bei den Verfahren zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 239, die in den 25 und 26 gezeigt sind, eine Druckmaschine 4000, die in den 31A, 31B und 31C gezeigt ist, anstelle der Druckmaschine 2000, die im zwölften Vergleichsbeispiel verwendet wird, verwendet. Die Druckmaschine 4000 hat eine Übertragungswalze 4300, die einen Walzenabschnitt 4301 hat, der einen Rampenabschnitt 4301A auf seinem Umfangsabschnitt davon hat, um dem Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 zu entsprechen. Eine Markierungswalze 4200 der Druckmaschine 4000 hat einen Walzenabschnitt 4201, der einen Rampenabschnitt 4201A auf seinem Umfangsabschnitt hat, um dem Rampenabschnitt 4301A der Übertragungswalze 4300 zu entsprechen. Eine Rakel 4100 hat dieselbe Konstruktion wie die Rakel 2100, die in 28 gezeigt ist, und kann die leitfähige Paste 239A ohne irgendwelche Fehler auf die Markierungswalze 4200 liefern. Das Pastenentfernungselement 2500, das in 28 gezeigt ist, wird auf die Druckmaschine 4000 angewandt, um übrige leitfähige Paste 239A, die in den Ausnehmungen 4201a gehalten wird, die auf dem Umfangsabschnitt des Walzenabschnitts 4201 der Markierungswalze 4200 ausgebildet sind, zu entfernen.
  • Unter Verwendung der Druckmaschine 4000 wird die leitfähige Paste 239A in dem vorstehend beschriebenen Übertragungsprozess gleichzeitig auf den Rampenabschnitt 32a und den verlängerten Abschnitt 32d des Isolators 32 übertragen. Deshalb wird kein Bewegungsprozess benötigt, so dass die Prozesse zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 239 vereinfacht werden können. Der Walzenabschnitt 4301 der Übertragungswalze 4300 kann jedoch eine ausreichende Länge in seiner Axialrichtung haben, ohne dass er einen Rampenabschnitt 4301A hat, um sich elastisch entlang der Oberflächen des verlängerten Abschnitts 32c und des Rampenabschnitts 32a zu deformieren. Dementsprechend kann die leitfähige Paste 239A ebenso zur gleichen Zeit auf den verlängerten Abschnitt 32d und den Rampenabschnitt 32a des Isolators 32 übertragen werden. Die Prozesse in den zwölften, dreizehnten und vierzehnten Vergleichsbeispielen werden dazu verwendet, um die leitfähige Schicht 239, die in den 25 und 26 gezeigt ist, zu erzeugen. Jedoch können sie auch auf die anderen leitfähigen Schichten in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen verwendet werden.
  • (Fünfzehntes Vergleichsbeispiel)
  • Eine Zündkerze gemäß einem fünfzehnten Vergleichsbeispiel ist in 32 gezeigt. In der Zündkerze 603 ist eine leitfähige Schicht 1539 auf einem spezifischen Abschnitt des Isolators 32 ausgebildet, um dem Stützabschnitt 313 des metallischen Körpers 31 und seiner unmittelbare Umgebung gegenüberzuliegen. Der spezifische Abschnitt des Isolators 32 enthält den Rampenabschnitt 32b und den verlängerten Abschnitt 32c, der auf der Seite des Spielraums C2 in Bezug auf den Rampenabschnitt 32b vorgesehen ist. Hier wird der Durchmesser des Abschnitts mit dem geringen Durchmesser 324 des Isolators 32 kleiner, je näher er zu dem Endabschnitt 321 des Isolators 32 gelangt, und der verlängerte Abschnitt 32c wird auf dem Abschnitt mit dem geringen Durchmesser 324 ausgebildet. Deshalb ist die Längsrichtung der Umfangsoberfläche des verlängerten Abschnitts 32c ein wenig geneigt in Bezug zur Axialrichtung des Isolators 32.
  • Eine Druckmaschine 5000, die in dem fünfzehnten Vergleichsbeispiel, das in 34 gezeigt ist, verwendet wird, hat eine Rakel 5100 und eine Übertragungswalze 5300. Die Übertragungswalze 5300 hat einen Walzenabschnitt 5301, der aus einem elastischen Material hergestellt ist. Die Länge des Walzenabschnitts 5301 in seiner Axialrichtung ist annähernd gleich zu der Länge des verlängerten Abschnittes 32c in seiner Längsrichtung. Bei den Prozessen zur Erzeugung der leitfähigen Schicht 1539 wird der Isolator 32, wie in 34 gezeigt ist, vertikal gesetzt, so dass sein verlängerter Abschnitt 32c auf der oberen Seite seines Rampenabschnitts 32a angeordnet ist und so dass die Axialrichtung des Isolators 32 annähernd parallel zur Axialrichtung der Übertragungswalze 5300 ist.
  • In einem Beschichtungsprozess wird eine leitfähige Paste 1539A von der Rakel 5100 zur gesamten Umfangsoberfläche des Walzenabschnittes 5301 der Übertragungswalze 5300 geliefert. Als nächstes wird die leitfähige Paste 1539A, die somit auf den Walzenabschnitt 5301 beschichtet wurde, in einem Übertragungsprozess auf den verlängerten Abschnitt 32c der Isolators 32 übertragen. In diesem Prozess verformt sich der Walzenabschnitt 5301 der Übertragungswalze 5300 entlang der Oberfläche des verlängerten Abschnittes 32c elastisch. Deshalb kann die leitfähige Paste 1539A gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des verlängerten Abschnitts 32c des Isolators 32 übertragen werden. Anschließend bewegt sich in einem Bewegungsprozess ein Teil der leitfähigen Paste 1539A aufgrund seines Eigengewichts, um den Rampenabschnitt 32b abzudecken. Die anderen Merkmale sind ähnlich zu denjenigen in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen. Die leitfähige Paste 1539A kann aus demselben Material wie die leitfähige Paste 239A hergestellt sein. In den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen ist es nicht immer notwendig, die Dichtungen 36 und 636 und dergleichen, die in den 25, 32 gezeigt sind, zu verwenden. Die Ecken des Endabschnitts 312 des metallischen Körpers 31 können abgerundet werden, um die Konzentration des elektrischen Feldes darum zu unterdrücken.
  • (Ausführungsbeispiel)
  • Eine Zündkerze 703 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in 35 gezeigt. Die Teile und Komponenten, die ähnlich zu denjenigen in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen. In der Zündkerze 703 hat ein Schaftabschnitt 34A einen Endabschnitt 342A, der an dem Endabschnitt 332 der Mittelelektrode 33 durch ein thermisches Schmelzbauteil 7 befestigt ist, das aus Kupferglas oder dergleichen hergestellt ist, um im Inneren des Isolators 32 elektrisch miteinander in Verbindung zu stehen. Des Weiteren ist der Schaftabschnitt 34A mit dem Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 in derselben Art und Weise wie in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen verbunden. Das heißt, wie in 1 gezeigt ist, dass der Schaftabschnitt 34A elektrisch mit dem Anschlussdraht 91 verbunden ist, der durch die Spiralfeder 94 und den leitfähigen Zylinder 93 mit dem Ionenstrom-Erfassungsgerät 10 verbunden ist. Die Spiralfeder 94 berührt die Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A, die auf seinem anderen Endabschnitt 341A ausgebildet ist.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist der Schaftabschnitt 34A an seiner Endoberfläche 340b aus einem Körperbauteil 34a zusammengesetzt, das aus einem Eisen-System-Material hergestellt ist, einer korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34b, die auf dem Körperbauteil 34a ausgebildet ist und aus einem leitfähigen Material wie Nickel oder dergleichen hergestellt ist, und aus einer leitfähigen Schicht 34d, die aus einem leitfähigen Material wie Gold, Silber, Aluminium oder dergleichen hergestellt ist. Des Weiteren befindet sich eine isolierende oxidierte Schicht 34c, die aus einem oxidierten Material wie NiO oder dergleichen besteht, die unerwünscht in dem Prozess zur Erzeugung der Zündkerze 703 ausgebildet wird, zwischen der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34b und der leitfähigen Schicht 34d. Der andere Abschnitt des Schaftabschnitts 34A hat die leitfähige Schicht 34d nicht darauf.
  • Als nächstes wird das Verfahren zum Erzeugen des Schaftabschnitts 34A erläutert. Zuerst wird im Voraus der Schaftabschnitt 34A vorbereitet, der nur das Körperbauteil 34a und die korrosionsbeständige leitfähige Schicht 34b hat. Danach werden die Mittelelektrode 33, das Kupferglas in einem Pulverzustand und der Schaftabschnitt 34A in dieser Reihenfolge in den Isolator 32 eingesetzt und zeitweise montiert, wodurch ein vorübergehend montierter Körper erzeugt wird. Der somit vorübergehend montierte Körper wird in einen Ofen bei einer hohen Temperatur (beispielsweise 800°C) für annähernd eine Stunde in einer Luftatmosphäre eingebracht, so dass das Kupferglas schmilzt. Als ein Ergebnis werden der Schaftabschnitt 34A und die Mittelelektrode 33 durch das thermische Schmelzbauteil 7 miteinander befestigt. Zur gleichen Zeit oxidiert ein Oberflächenabschnitt der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34b, so dass die isolierende oxidierte Schicht 34c auf der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34b ausgebildet wird. Danach wird die Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A mit einer leitfähigen Paste, die das leitfähige Material für die leitfähige Schicht 34d und eine Lösung enthält, beschichtet und getrocknet, so dass die leitfähige Schicht 34d nur auf der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A ausgebildet wird. Die Dicke der leitfähigen Schicht 34d beträgt beispielsweise annähernd 5 μm.
  • Danach wird der Anschlussdraht 91 durch die Spiralfeder 94 und den leitfähigen Zylinder 93 mit dem Endabschnitt 341A des Schaftabschnitts 34A verbunden, so dass die Spiralfeder 92 die Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A berührt. Der Durchmesser der Spiralfeder 94 ist kleiner als derjenige der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A. Der Abschnitt der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A, der die Spiralfeder 94 berührt, wird im nachfolgenden als speziell ringförmiger Abschnitt bezeichnet und der speziell ringförmige Abschnitt hat denselben Durchmesser wie derjenige der Spiralfeder 94. Der leitfähige Zylinder 93 hat mehrere Vorsprünge 93a (zwei oder drei) auf seiner Innenoberfläche und die Spiralfeder 94 ist mit den Vorsprüngen 93a des leitfähigen Zylinders 93 auf der gegenüberliegenden Seite des Schaftabschnitts 34A in Eingriff. Als ein Ergebnis ist die Spiralfeder 94 zwischen der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34 und dem leitfähigen Zylinder 93 angeordnet, um eine elastische Kraft zu haben.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird die leitfähige Schicht 34d auf der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A ausgebildet, um seinen speziellen ringförmigen Abschnitt, der die Spiralfeder 94 berührt, zu bedecken. Wie vorstehend erwähnt wurde, wird die isolierende oxidierte Schicht 34c unerwünscht beim Erwärmungsprozess ausgebildet. Die oxidierte Schicht 34c ist unerwünscht, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Schaftabschnitt 34A und der Spiralfeder 94 zu erhalten. Die Dicke der oxidierten Schicht 34c beträgt im allgemeinen 5 μm bis 10 μm; jedoch ist die Dicke nicht gleichmäßig. Wie in 37 gezeigt wird, hat die oxidierte Schicht 34 gesprenkelte dünne Abschnitte 340c, deren Dicken 1 μm bis 2 μm betragen. Der dielektrische Zusammenbruch tritt an den dünnen Abschnitten 340c der oxidierten Schicht 34c leicht auf. Jedoch tritt er kaum an den anderen Abschnitten der oxidierten Schicht 34c auf. Wenn die Spiralfeder 94 direkt an der oxidierten Schicht 34c der Endoberfläche 340b angeordnet ist, ohne dass sie die leitfähige Schicht 34d darauf hat, weil die Fläche der Endoberfläche 340b, die die Spiralfeder 94 berührt, klein ist, ist es deshalb für die Spiralfeder 94 schwer, immer mit den dünnen Abschnitten 340c der oxidierten Schicht 34c in Kontakt zu sein. Deshalb ist es für die Spiralfeder 94 schwierig, zuverlässig und elektrisch mit dem Schaftabschnitt 34A in Verbindung zu stehen.
  • Im Gegensatz dazu wird in dem Ausführungsbeispiel die leitfähige Schicht 34d auf der gesamten Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A ausgebildet, um seinen speziell ringförmigen Abschnitt, der die Spiralfeder 94 berührt, sicher abzudecken. In diesem Fall berührt die leitfähige Schicht 34d die dünnen Abschnitte 340c der oxidierten Schicht 34c fehlerlos, so dass die Spiralfeder 94 zuverlässig und elektrisch mit dem Körperbauteil 34a des Schaftabschnitts 34A durch die korrosionsbeständige leitfähige Schicht 34b, die dünnen Abschnitte 340c der oxidierten Schicht 34c und die leitfähige Schicht 34d in Verbindung steht. Dementsprechend kann das Ionenstrom-Erfassungsgerät den Ionenstrom der Zündkerze 703 zuverlässig erfassen, so dass der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer genau beurteilt werden kann.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird die oxidierte isolierende Schicht 34c des Schaftabschnitts 34A in dem vorstehend beschriebenen Wärmeprozess ausgebildet, aber es besteht die Möglichkeit, dass die oxidierte isolierende Schicht 34c auch in anderen Verfahren erzeugt wird, beispielsweise bei dem Verfahren, bei dem der Isolator 32 mit einer Glasur beschichtet wird, nachdem er vorübergehend montiert worden war und erhitzt wurde.
  • Obwohl die leitfähige Schicht 34d in dem Ausführungsbeispiel vollständig auf der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34 ausgebildet ist, kann sie teilweise auf der Endoberfläche 340b davon ausgebildet sein. Zum Beispiel muss die leitfähige Schicht 34d nicht auf der Innenoberfläche des speziell ringförmigen Abschnittes der Endoberfläche 340b ausgebildet sein, sondern sie kann auf der halben Fläche der Endoberfläche 340b ausgebildet sein. In jedem Fall, in dem die leitfähige Schicht 34d einen Teil des speziell ringförmigen Abschnittes bedeckt, mit dem die Spiralfeder 94 in Kontakt steht, kann die Spiralfeder 94 zuverlässig und elektrisch mit dem Schaftabschnitt 34 verbunden werden. In solchen Fällen ist es erwünscht, dass die leitfähige Schicht 34d auf der Fläche von 15% der Endoberfläche 340b ausgebildet werden soll, um einem Teil des speziell ringförmigen Abschnittes abzudecken. Dies wurde aus den Ergebnissen des Experiments, das an den leitfähigen Schichten 34d durchgeführt wurde, die verschiedene Flächen haben, erhalten.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Spiralfeder 94 kleiner als derjenige der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A. Jedoch kann der Durchmesser der Spiralfeder 94 größer sein als derjenige der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A und die Spiralfeder 94 kann um den Schaftabschnitt 34A an ihrem Endabschnitt 341A herum angeordnet werden. In diesem Fall ist es notwendig, dass die leitfähige Schicht 34d auf der Umfangsoberfläche des Endabschnitts 341A des Schaftabschnitts 34A ausgebildet ist, auf dem die Spiralfeder 94 angeordnet ist.
  • Die elektrische Verbindungskonstruktion des Schaftabschnitts 34A und des Anschlussdrahts 91 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Konstruktion beschränkt, die in 1 gezeigt ist, und es ist nicht immer notwendig, die Spiralfeder 94 darin zu verwenden. Zum Beispiel kann der leitfähige Zylinder 93 einen vorstehenden Abschnitt haben, der sich zu der Seite des Schaftabschnitts 34A erstreckt, um gegen die Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts 34A anzuschlagen, so dass der elektrische Kontakt zwischen dem Schaftabschnitt 34A und dem Anschlussdraht 91 erhalten wird. Es kann eine Blattfeder, die im allgemeinen eine S-Gestalt, eine L-Gestalt oder dergleichen hat, anstelle der Spiralfeder 94 verwendet werden. Ein scheibenförmiges Bauteil, das aus einem leitfähigen Material besteht, kann zwischen der Spiralfeder 94 und der Endoberfläche 340b des Schaftabschnitts 34A angeordnet werden. Ein Widerstand kann zwischen der Mittelelektrode 33 und dem Schaftabschnitt 34A angeordnet werden, um zu verhindern, dass Radiofrequenzrauschen, das von der Funkenentladung der Zündkerze 703 erzeugt wird, auf die elektrische Anlage und Geräte wie Radios und dergleichen übertragen wird.
  • Die leitfähige Schicht 34d des Schaftabschnitts 34A enthält wünschenswerter Weise mindestens ein Material aus den Materialien Gold, Silber, Aluminium, Nickel und Chrom. Diese Materialien haben eine Korrosionsbeständigkeit und eine Oxidationsbeständigkeit bei der Temperatur in dem Betriebszustand der Zündkerze 703 (zum Beispiel annähernd 200°C). Des Weiteren ist es erwünscht, dass die Dicke der leitfähigen Schicht 34d dicker als 1 μm ist. Wenn sie dünner als 1 μm ist, ist es schwierig, dass die Spiralfeder 94 und der Schaftabschnitt 34a durch die oxidierte Schicht 34c und die leitfähige Schicht 34d des Schaftabschnitts 34A an seiner Endoberfläche 340b zuverlässig und elektrisch miteinander verbunden werden.
  • Die korrosionsbeständige leitfähige Schicht 34b enthält wünschenswerter Weise mindestens ein Material aus den Materialien Nickel, Chrom, Silber und Zink. Diese Materialien haben eine Korrosionsbeständigkeit und eine Oxidationsbeständigkeit bei der Betriebstemperatur der Zündkerze 703 (zum Beispiel annähernd 200°C). Die Dicke der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34b soll wünschenswerter Weise in einem Bereich von 1 μm bis 200 μm liegen. Wenn sie dünner als 1 μm ist, kann die korrosionsbeständige leitfähige Schicht die Korrosion des Körperbauteils 34a nicht ausreichend verhindern. Wenn sie dicker als 200 μm ist, benötigt das Verfahren zur Erzeugung der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht 34c durch eine elektrisch-galvanische Methode oder dergleichen viel Zeit, woraus hohe Kosten resultieren.
  • Eine Zündkerze 103 hat einen im wesentlichen zylindrisch geformten metallischen Körper 31, einen im wesentlichen zylindrisch geformten Isolator 32, der in dem metallischen Körper 31 gehalten wird, eine Mittelelektrode 33, die in dem Isolator 32 gehalten wird, und eine Erdungselektrode 35, die der Mittelelektrode 33 gegenüberliegt, wobei der Isolator 32 einen Rampenabschnitt 32a, 32b auf seiner Außenseite hat und der metallische Körper einen Stützabschnitt 313, 314 zum Abstützen des Rampenabschnittes 32a, 32b des Isolators 32 hat. Des Weiteren ist eine leitfähige Schicht (eine Schutzschicht) 439, 539, 739, 839, 939, 139, 1139, 239, 239B, 1539 auf der Oberfläche des Isolators 32 ausgebildet, um dem Stützabschnitt 313, 314 des metallischen Körpers 31 gegenüberzuliegen. Dementsprechend wird eine Corona-Entladung in einem Spielraum zwischen dem Stützabschnitt 313, 314 des metallischen Körpers 31 und dem Isolator 32 verhindert, so dass das impulsartige Rauschen verhindert werden kann.

Claims (12)

  1. Zündkerze (703) für ein Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) zur Erfassung eines Ionenstroms, der von der Zündkerze (703) erzeugt wird, wobei die Zündkerze (703) durch ein Verbindungsbauteil (94) elektrisch mit dem Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) verbindbar ist und die folgenden Bauteile aufweist: eine Mittelelektrode (33), die ein erstes und ein zweites Ende hat; eine Erdungselektrode (35), die dem ersten Ende der Mittelelektrode (33) gegenüberliegt, um einen Entladungsspalt (38) mit der Mittelelektrode (33) zu bilden, um den Ionenstrom in dem Spalt (38) zu erzeugen; und einen Schaftabschnitt (34) mit einer korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht (34b) auf seiner Außenseite, der eine erste Endseite, die elektrisch mit dem zweiten Ende der Mittelelektrode (33) in Verbindung steht, und eine zweite Endseite (340b) hat, die eine leitfähige Schicht (34d) auf sich hat und elektrisch mit dem Verbindungsbauteil (94) in Verbindung steht, wobei die leitfähige Schicht (34d) an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) auf der korrosionsbeständigen leitfähigen Schicht (34b) ausgebildet ist, um einen zweischichtigen Aufbau zu bilden.
  2. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die auf der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, sich mit einem Kontaktbereich der zweiten Endseite (340b) überlappt, die das Verbindungsbauteil (94) berührt.
  3. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die auf der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, größer ist als eine Kontaktfläche der zweiten Endseite (340b), die das Verbindungsbauteil (94) berührt.
  4. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Schicht (34d) aus einem Material hergestellt ist, das zumindest aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Gold, Silber, Aluminium, Nickel und Chrom besteht.
  5. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Schicht (34d) eine Dicke von mehr als 1 μm hat.
  6. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsbeständige leitfähige Schicht (34b) aus einem Material hergestellt ist, das zumindest aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Chrom, Silber und Zink besteht.
  7. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsbeständige leitfähige Schicht (34d) eine Dicke in einem Bereich von 1 μm bis 200 μm hat.
  8. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (94) einen Endabschnitt hat, der mit der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) verbunden ist, und der Endabschnitt des Verbindungsbauteils (94) ein elastisches Bauteil ist.
  9. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (94) eine Spiralfeder ist.
  10. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, wobei das Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) die folgenden Bauteile aufweist: Spannungsversorgungsvorrichtungen (1, 2, 8) für das Zuführen einer Hochspannung zu dem Spalt (38); und Ionenstrom-Erfassungsvorrichtungen (4, 6, 7) für das Erfassen des Ionenstroms, der in dem Spalt (38) erzeugt wird, wobei das Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) eine Vielzahl von Wicklungen (11, 12) aufweist, die Spannungsversorgungsvorrichtungen (1, 2, 8) durch die Verbindungsbauteile (91, 93, 94) elektrisch mit dem Schaftabschnitt (34) verbunden sind, eine Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, sich mit mindestens einem Teil einer Kontaktfläche der zweiten Endseite (340b) überlappt, die das Verbindungsbauteil (94) berührt, und die Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, größer ist als die Kontaktfläche der zweiten Endseite (340b), die das Verbindungsbauteil (94) berührt.
  11. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 10, wobei das Verbindungsbauteil (94) einen Endabschnitt hat, der mit der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) verbunden ist, und der Endabschnitt des Verbindungsbauteils (94) eine Spiralfeder ist.
  12. Zündkerze (703) gemäß Anspruch 1, wobei das Ionenstrom-Erfassungsgerät (10) Spannungsversorgungsvorrichtungen (1, 2, 8) für das Zuführen einer Hochspannung zu dem Spalt (38) und eine Vielzahl von Wicklungen (11, 12) aufweist, die Spannungsversorgungsvorrichtungen (1, 2, 8) durch die Verbindungsbauteile (91, 93, 94) elektrisch mit dem Schaftabschnitt (34) verbunden sind, eine Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, sich mit mindestens einem Teil einer Kontaktfläche der zweiten Endseite (340b) überlappt, die das Verbindungsbauteil (94) berührt, und die Fläche der leitfähigen Schicht (34d), die an der zweiten Endseite (340b) des Schaftabschnitts (34) ausgebildet ist, größer ist als die Kontaktfläche der zweiten Endseite (340b), die das Verbindungsbauteil (94) berührt.
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