DE60221933T2 - Zündungsvorrichtung zur verwendung in einem verbrennungsmotor - Google Patents

Zündungsvorrichtung zur verwendung in einem verbrennungsmotor Download PDF

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DE60221933T2
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spark plug
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hole tube
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Hiroshi Nagoya Inagaki
Tomohiro Nagoya Fuma
Takahiro Nagoya Suzuke
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    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
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    • H01T13/02—Details
    • H01T13/08—Mounting, fixing or sealing of sparking plugs, e.g. in combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, wobei die Vorrichtung eine oder mehrere Zündkerzen umfasst, die an entsprechenden Zylindern des Verbrennungsmotors befestigt sind und dazu ausgelegt sind, eine Funkenentladung an den Zündkerzen zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemisches zu induzieren.
  • Herkömmlich umfasst in einem Verbrennungsmotor, der als Kraftfahrzeugmotor oder ähnlicher Motor verwendet werden soll, eine zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemisches verwendete Zündkerze im Allgemeinen eine mittlere Elektrode, die in einen vorderen Endabschnitt eines axialen Lochs eingesetzt ist, das in einem Isolator ausgebildet ist, eine metallische Hülse, die außerhalb des Isolators vorgesehen ist, und eine Masseelektrode, deren eines Ende mit der metallischen Hülse verbunden ist und deren entgegengesetztes Ende der mittleren Elektrode über einen Funkenentladungsspalt zugewandt ist.
  • Solche Zündkerzen bilden zusammen mit Zündspulen unter anderen Komponenten eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor. In der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor wird eine hohe Spannung zum Zünden an einer Zündspule erzeugt und an eine Zündkerze angelegt, wobei eine Funkenentladung in einem Funkenentladungsspalt induziert wird, um dadurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb einer Brennkammer zu zünden.
  • Eine bekannte Zündkerze ist derart konfiguriert, dass Gewindenuten zur Befestigungsverwendung an der äußeren Umfangsfläche der metallischen Hülse ausgebildet sind und zum festen Befestigen der Zündkerze an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff verwendet werden.
  • Um neuere Bedürfnisse für einen hohen Wirkungsgrad (Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit) und eine saubere Emission zu erfüllen, verwenden einige Verbrennungsmotoren ein hohes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis) für ein Luft-Kraftstoff-Gemisch. Ein solcher Verbrennungsmotor, der ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis verwendet, beinhaltet insofern ein Problem, als die Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches beeinträchtigt wird, wenn die Menge an in der Nähe des Zündentladungsspalts vorhandenem Kraftstoff klein ist. Um das Problem zu bewältigen, verwendet der Verbrennungsmotor, der ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis verwendet, eine turbulente Strömung (Wirbelströmung oder Taumelströmung) eines Luft-Kraftstoff-Gemisches innerhalb einer Brennkammer zum Stabilisieren der Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches.
  • Wenn jedoch eine turbulente Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugt wird, ist bekannt, dass die Orientierung der Masseelektrode einer Zündkerze innerhalb einer Brennkammer die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches beeinflusst; d.h. wenn die Masseelektrode in einer bestimmten Richtung innerhalb der Brennkammer orientiert ist, kann die Zündung beeinträchtigt werden. In Verbindung mit der Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches durch Kontakt mit einer Funkenentladung, die im Funkenentladungsspalt einer Zündkerze induziert wird, dient beispielsweise, wenn die Masseelektrode stromaufwärts des Funkenentladungsspalts in Bezug auf eine turbulente Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemisches liegt, die Masseelektrode als Block und behindert den Kontakt zwischen dem Luft-Kraftstoff-Gemisch und der Funkenentladung; folglich kann die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches beeinträchtigt werden.
  • Im Fall einer Zündkerze, die an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt ist, unterscheidet sich auch die Orientierung einer Masseelektrode innerhalb der Brennkammer unter den Zylindern und ist folglich unsicher; daher wird eine Schwierigkeit bei einer solchen Zündkerze beim Orientieren einer Masseelektrode in einer speziellen Richtung angetroffen. Im Fall einer Zündkerze, die an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt ist, verursachen auch ein geringfügiger Maßfehler von Gewindenuten oder individuelle Differenzen eine Veränderung der Orientierung einer Masseelektrode innerhalb einer Brennkammer in der Endstufe der Befestigung; daher trifft eine solche Zündkerze auf eine Schwierigkeit bei der Orientierung einer Masseelektrode in einer speziellen Richtung.
  • Gemäß einer in Erwägung gezogenen Struktur wird folglich eine Zündkerze locker in einen Zylinderkopf eingefügt, ohne Gewindenuten zur Befestigungsverwendung an einer metallischen Hülse der Zündkerze auszubilden und ohne Innengewindenuten im Zylinderkopf auszubilden, um die Zündkerze in Eingriff zu bringen. Die Verwendung der Struktur, in der eine Zündkerze locker in einen Zylinderkopf zur Befestigung eingefügt wird, kann Veränderungen der Orientierung einer Masseelektrode innerhalb einer Brennkammer unter Zündkerzen vermeiden und kann die Orientierung einer Masseelektrode in einer speziellen Richtung innerhalb einer Brennkammer erleichtern. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Struktur, in der eine Zündkerze an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt wird, muss jedoch in der entworfenen Struktur eine Gasdichtheit (Abdichtung) zwischen einer Zündkerze und einem Zylinderkopf aufrechterhalten werden und eine Zündkerze muss fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand befestigt gehalten werden, selbst wenn ein Verbrennungsdruck auf die Zündkerze von einer Brennkammer aufgebracht wird.
  • US 5535726 offenbart eine Zündvorrichtung gemäß dem Oberbegriff teil von Anspruch 1.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor bereitzustellen, die die Orientierung einer Masseelektrode innerhalb einer Brennkammer in der Endstufe der Befestigung einer Zündkerze an einem Zylinderkopf erleichtert, eine gute Gasdichtheit zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf aufweist und in der Lage ist, die Zündkerze fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand durch eine einfache Struktur zu befestigen.
  • Um die obige Aufgabe zu erfüllen, stellt die Erfindung eine Zündvorrichtung, einen Zylinderkopf und einen Zylinderkopfdeckel zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor bereit, mit einer Zündkerze, die eine mittlere Elektrode, die an einem vorderen Endabschnitt eines in einem Isolator ausgebildeten axialen Lochs angeordnet ist, eine metallische Hülse, die außerhalb des Isolators vorgesehen ist, und eine Masseelektrode, die mit der metallischen Hülse verbunden ist und einen Funkenentladungsspalt zwischen derselben und der mittleren Elektrode bildet, umfasst, und wobei die Zündkerze in einem Kerzenanordnungsloch angeordnet ist, das im Zylinderkopf ausgebildet ist, wobei die Zündvorrichtung dazu ausgelegt ist, eine Funkenentladung im Funkenentladungsspalt der Zündkerze zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemisches zu induzieren, wobei die metallische Hülse der Zündkerze einen Flanschabschnitt mit einem Kerzensitz, der an einer vorderen Endfläche davon ausgebildet ist und dazu ausgelegt ist, mit dem Zylinderkopf direkt oder indirekt über ein anderes Element in Kontakt zu kommen, und einen vorderen Endabschnitt umfasst, der sich vom Kerzensitz des Flanschabschnitts axial nach vorn erstreckt, welcher im Kerzenanordnungsloch aufgenommen ist und keine Gewindenuten aufweist, die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, wobei ein Kerzenlochrohr vorgesehen ist, das in Bezug auf den Kerzensitz der metallischen Hülse rückwärts angeordnet ist und fest am Zylinderkopf befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzenlochrohr so angeordnet ist, dass es sich zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel durch einen Raum erstreckt, der durch den Zylinderkopf und den Zylinderkopfdeckel definiert ist, um einen Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus zu enthalten, so dass bei der Verwendung das Kerzenlochrohr eine duale Funktion der Isolation der Zündkerze von Schmierölen, die in dem Raum zirkulieren, und des Bewirkens, dass der Kerzensitz der metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, bereitgestellt wird, wodurch die Zündkerze fest am Zylinderkopf befestigt wird.
  • Gemäß einem alternativen Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung einer Zündvorrichtung in einem Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei die Zündvorrichtung eine Zündkerze umfasst, die eine mittlere Elektrode, die an einem vorderen Endabschnitt eines in einem Isolator ausgebildeten axialen Lochs angeordnet ist, eine metallische Hülse, die außerhalb des Isolators vorgesehen ist, und eine Masseelektrode, die mit der metallischen Hülse verbunden ist und einen Funkenentladungsspalt zwischen derselben und der mittleren Elektrode bildet, umfasst, und wobei die Zündkerze in einem Kerzenanordnungsloch angeordnet ist, das im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors ausgebildet ist, wobei die Zündvorrichtung dazu ausgelegt ist, eine Funkenentladung im Funkenentladungsspalt der Zündkerze zum Zünden eines Luft-Kraftfahrzeug-Gemisches zu induzieren, wobei die metallische Hülse der Zündkerze einen Flanschabschnitt mit einem Kerzensitz, der an einer vorderen Endfläche davon ausgebildet ist und dazu ausgelegt ist, mit dem Zylinderkopf direkt oder indirekt über ein anderes Element in Kontakt zu kommen, und einen vorderen Endabschnitt umfasst, der sich vom Kerzensitz des Flanschabschnitts axial nach vorn erstreckt, welcher im Kerzenanordnungsloch aufgenommen ist und keine Gewindenuten aufweist, die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, wobei ein Kerzenlochrohr vorgesehen ist, das in Bezug auf den Kerzensitz der metallischen Hülse rückwärts angeordnet ist und fest am Zylinderkopf befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzenlochrohr so angeordnet ist, dass es sich zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel durch einen Raum erstreckt, der durch den Zylinderkopf und den Zylinderkopfdeckel definiert ist, um einen Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus zu enthalten, und den dualen Zweck der Isolation der Zündkerze von Schmierölen in dem Raum und des Bewirkens, dass der Kerzensitz der metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, bereitstellt, wodurch die Zündkerze fest am Zylinderkopf befestigt wird.
  • Eine an dieser Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor zu montierende Zündkerze besitzt keine Gewindenuten, die an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endabschnitts der metallischen Hülse ausgebildet sind; d.h. die Zündvorrichtung verwendet keinen Schraubeneingriff für die Befestigung derselben an einem Zylinderkopf. Der vordere Endabschnitt der metallischen Hülse weist keine Gewindenuten auf, die an der äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, sondern ist zu einer zylindrischen Form ausgebildet, wodurch die Zündkerze am Zylinderkopf befestigt werden kann, während sie locker in den Zylinderkopf eingefügt wird. Wenn die Zündkerze am Zylinderkopf befestigt wird, kann folglich eine Position an der metallischen Hülse, wo die Masseelektrode verbunden ist, leicht auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs gesetzt werden (d.h. die Masseelektrode kann in einer speziellen Richtung innerhalb einer Brennkammer orientiert werden), wodurch eine unsichere Orientierung einer Masseelektrode, wie es der Fall ist, wenn eine Zündkerze mit einem Zylinderkopf in Schraubeneingriff steht, verhindert wird. Diese Zündkerze ermöglicht beispielsweise eine Orientierung der Masseelektrode in der folgenden Weise: die Orientierung der Masseelektrode innerhalb einer Brennkammer wird im Voraus festgelegt; und die Zündkerze wird in einen Zylinderkopf eingesetzt, während die Orientierung der Masseelektrode aufrechterhalten wird, und wird dann befestigt, wodurch in der Endstufe der Befestigung die Masseelektrode in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer orientiert werden kann.
  • Die Richtung einer turbulenten Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Brennkammer hängt von der Struktur eines Einlassrohrs und von jener einer Brennkammer ab und ist somit in Bezug auf einen Zylinderkopf im Wesentlichen konstant. Wenn die Zündkerze am Zylinderkopf befestigt werden soll, kann daher, indem im Voraus die Orientierung der Masseelektrode innerhalb der Brennkammer angesichts der Richtung einer turbulenten Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches festgelegt wird, die Masseelektrode innerhalb der Brennkammer in einer speziellen Richtung in Bezug auf die Richtung einer turbulenten Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches orientiert werden. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Praxis erfordert das Kerzenanordnungsloch keine Gewindenuten und daher kann der Durchmesser (Innendurchmesser) des Kerzenanordnungslochs verringert werden, wodurch die Anordnung von großflächigen Einlass- und Auslassventilen am Zylinderkopf erleichtert wird und die Konstruktion für eine solche Anordnung erleichtert wird.
  • Die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Zündkerze mit einer metallischen Hülse, deren vorderer Endabschnitt keine Gewindenuten aufweist, die an einer äußeren Umfangsoberfläche davon ausgebildet sind, und zu einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wie vorstehend beschrieben, fest an einem Zylinderkopf befestigt werden soll, ein Kerzenlochrohr, das in Bezug auf den Kerzensitz der metallischen Hülse rückwärts angeordnet ist und fest am Zylinderkopf befestigt ist, für die Befestigung verwendet wird, und ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzenlochrohr bewirkt, dass der Kerzensitz gegen den Zylinderkopf gedrückt wird. Bedeutenderweise bezieht sich der Begriff "rückwärts", der in Bezug auf eine Zündkerze verwendet wird, auf die Seite in Richtung eines axialen Endes der Zündkerze entgegengesetzt zum Vorderende der Zündkerze.
  • Im Übrigen ist ein Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus mit Nockenwellen, der dazu ausgelegt ist, Einlass- und Auslassventile anzutreiben, an einem oberen Abschnitt eines Zylinderkopfs eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Um den Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus reibungsarm zu betreiben, wird Schmieröl innerhalb des oberen Abschnitts des Zylinderkopfs zirkulieren lassen. Da eine hohe Spannung für die Zündung, die von einer Zündspule erzeugt wird, an eine Zündkerze zur Induktion einer Funkenentladung angelegt wird, verursacht die Anhaftung von Schmieröl insofern ein Problem, als die Funkenentladung aufgrund eines elektrischen Kriechstroms oder einer ähnlichen Ursache nicht normal induziert werden kann. Um das Problem zu bewältigen, verwendet der Verbrennungsmotor ein Kerzenlochrohr, dessen Innendurchmesser so festgelegt ist, dass er das Einsetzen einer Zündkerze in dieses ermöglicht, das am oberen Abschnitt des Zylinderkopfs vorgesehen ist, wo der Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus angeordnet ist, wodurch ein Zündkerzen-Anordnungsraum geschaffen wird und die Zündkerze vom Schmieröl isoliert wird. Das Kerzenlochrohr ist fest am Zylinderkopf befestigt, so dass dessen Achse auf jene der Zündkerze ausgerichtet ist.
  • In der vorliegenden Erfindung wird das Kerzenlochrohr nicht nur zum Isolieren einer Zündkerze vom Schmieröl durch Festlegen eines Innendurchmessers davon derart, dass dasselbe die Zündkerze umschließen kann, sondern auch als Befestigungselement zum festen Befestigen der Zündkerze an einem Zylinderkopf verwendet.
  • Unter Verwendung eines an einem Zylinderkopf zu befestigenden Kerzenlochrohrs als Befestigungselement zum festen Befestigen einer Zündkerze am Zylinderkopf, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, kann die Anzahl von Komponenten im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Befestigungselement zum Befestigen einer Zündkerze neu hinzugefügt wird, verringert werden. Da kein spezielles Befestigungselement verwendet wird, können die Herstellungskosten verringert werden, und eine Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, kann unter Verwendung einer einfacheren Struktur fest an einem Zylinderkopf befestigt werden.
  • Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Struktur, in der eine Zündkerze an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt wird, muss, wenn eine Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest an einem Zylinderkopf befestigt wird, eine Gasdichtheit (Abdichtung) zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf aufrechterhalten werden und die Zündkerze muss fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand befestigt gehalten werden, selbst wenn ein Verbrennungsdruck auf die Zündkerze von einer Brennkammer aufgebracht wird oder der Verbrennungsmotor selbst eine starke Vibration erleidet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, um die Gasdichtheit zwischen einer Zündkerze und einem Zylinderkopf aufrechtzuerhalten, ein Kerzenlochrohr fest am Zylinderkopf befestigt, so dass der Kerzensitz einer metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, und das Kerzenlochrohr bewirkt, dass die Zündkerze fest am Zylinderkopf befestigt wird. Folglich wird der Kerzensitz des Flanschabschnitts der metallischen Hülse gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung gegen Zylinderkopf gedrückt, wodurch der Kerzensitz und der Zylinderkopf einen stabilen Kontakt miteinander aufrechterhalten können. Da das Kerzenloch fest am Zylinderkopf befestigt wird, so dass der Kerzensitz der metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, selbst wenn ein Verbrennungsdruck von einer Brennkammer auf die Zündkerze aufgebracht wird, kann die Zündkerze ferner fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand befestigt gehalten werden.
  • Um die Zündkerze am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand unter Verwendung des Kerzenlochrohrs fest zu befestigen, wird das Kerzenlochrohr vorzugsweise am Zylinderkopf derart befestigt, dass der Kerzensitz der metallischen Hülse durch eine Druckkraft gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, die größer ist als der durch die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugte Verbrennungsdruck; insbesondere durch eine Druckkraft, die nicht geringer als 10 MPa ist.
  • Gemäß der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung kann somit in der Endstufe der Befestigung der Zündkerze die Masseelektrode innerhalb der Brennkammer in einer speziellen Richtung in Bezug auf die Richtung einer turbulenten Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches orientiert werden. Das Kerzenlochrohr wird auch nicht nur zum Isolieren der Zündkerze vom Schmieröl, sondern auch als Befestigungselement zum festen Befestigen der Zündkerze am Zylinderkopf verwendet, wodurch die Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand und in einer Weise befestigt werden kann, so dass der Kontakt zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf vorteilhaft aufrechterhalten wird, selbst wenn eine Vibration des Verbrennungsmotors zur Zündkerze ausgebreitet wird.
  • Wenn das Kerzenlochrohr fest am Zylinderkopf befestigt werden soll, so dass der Kerzensitz der metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, liegt vorzugsweise das in Bezug auf den Kerzensitz der metallischen Hülse rückwärts anzuordnende Kerzenlochrohr an einem Abschnitt der metallischen Hülse an und drückt diesen, um dadurch die Zündkerze fest am Zylinderkopf zu befestigen.
  • Durch festes Befestigen des Kerzenlochrohrs am Zylinderkopf, so dass das Kerzenlochrohr an einem Abschnitt der metallischen Hülse anliegt und diesen drückt, wie vorstehend beschrieben, kann der Kerzensitz der metallischen Hülse zuverlässig gegen den Zylinderkopf gedrückt werden. Folglich kann die Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest am Zylinderkopf in einem stabilen Zustand und in einer Weise befestigt werden, so dass der Kontakt zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf vorteilhaft aufrechterhalten wird, selbst wenn eine Vibration des Verbrennungsmotors zur Zündkerze ausgebreitet wird.
  • Wenn veranlasst wird, dass das Kerzenlochrohr an einem Abschnitt der metallischen Hülse anliegt, nimmt das Kerzenlochrohr vorzugsweise einen Abschnitt der Zündkerze auf, der sich von der hinteren Endfläche des Flanschabschnitts der metallischen Hülse nach hinten erstreckt, wobei die hintere Endfläche eine Endfläche ist, die entgegengesetzt zum Kerzensitz angeordnet ist, und liegt an der hinteren Endfläche des Flanschabschnitts der metallischen Hülse an und drückt diese, um dadurch die Zündkerze fest am Zylinderkopf zu befestigen. Folglich kann der Kerzensitz der metallischen Hülse unter Verwendung des Kerzenlochrohrs zuverlässig gegen den Zylinderkopf gedrückt werden.
  • Im Fall einer Zündkerze, deren metallische Hülse einen gesickten Abschnitt umfasst, der durch Sicken einer Umfangskante eines hinteren Endabschnitts davon in Richtung eines äußeren Umfangsabschnitts eines Isolators ausgebildet wird, nimmt das Kerzenlochrohr vorzugsweise einen Abschnitt der Zündkerze auf, der sich vom gesickten Abschnitt der metallischen Hülse nach hinten erstreckt, und liegt am gesickten Abschnitt an und drückt diesen, um dadurch die Zündkerze fest am Zylinderkopf zu befestigen. Somit kann der Kerzensitz der metallischen Hülse unter Verwendung des Kerzenlochrohrs zuverlässig gegen den Zylinderkopf gedrückt werden. Im Vergleich zur vorstehend beschriebenen Struktur, in der veranlasst wird, dass das Kerzenlochrohr an der Endfläche des Flanschabschnitts anliegt, kann außerdem der Außendurchmesser des Kerzenlochrohrs verringert werden, wodurch ein Raum verkleinert wird, den das Kerzenlochrohr innerhalb des Zylinderkopfs belegt, und folglich ein Raum zur Anordnung anderer Vorrichtungen wie z.B. eines Einlassventil-Auslassventil-Mechanismus vergrößert wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, in der die Zündkerze unter Verwendung des Kerzenlochrohrs fest am Zylinderkopf befestigt wird, wird das Kerzenlochrohr vorzugsweise durch einen Presssitz fest am Zylinderkopf befestigt.
  • In herkömmlichen Verbrennungsmotoren ist der Presssitz das populärste Verfahren zum festen Befestigen eines Kerzenlochrohrs an einem Zylinderkopf und das Kerzenlochrohr kann durch einen Presssitz fest am Zylinderkopf befestigt werden. Folglich kann die Zündkerze durch eine Druckkraft gegen den Zylinderkopf gedrückt werden, die größer ist als der Verbrennungsdruck, und die Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, kann in einem zuverlässigen Zustand fest am Zylinderkopf befestigt werden.
  • Sobald ein Kerzenlochrohr fest an einem Zylinderkopf durch einen Presssitz befestigt ist, ist die Entfernung des befestigten Kerzenlochrohrs schwierig. Daher ist dieses Presssitzverfahren für einen Verbrennungsmotor, der einen periodischen Austausch von Zündkerzen erfordert, nicht geeignet.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, in der die Zündkerze unter Verwendung des Kerzenlochrohrs fest am Zylinderkopf befestigt wird, umfasst das Kerzenlochrohr somit vorzugsweise einen Flanschabschnitt, der von einer äußeren Umfangsfläche davon nach außen vorsteht, und der Flanschabschnitt wird fest am Zylinderkopf befestigt, wodurch das Kerzenlochrohr fest am Zylinderkopf befestigt wird.
  • Die Verwendung des Flanschabschnitts zum festen Befestigen des Kerzenlochrohrs am Zylinderkopf beseitigt den Bedarf, das Kerzenlochrohr in den Zylinderkopf einzupressen. Durch festes Befestigen des Flanschabschnitts am Zylinder durch ein Verfahren, das die Entfernung des befestigten Flanschabschnitts ermöglicht, kann das fest befestigte Kerzenlochrohr vom Zylinderkopf entfernt werden.
  • Der Flanschabschnitt kann beispielsweise unter Verwendung von Schrauben oder dergleichen oder durch ein Verfahren, in dem ein Eingriffabschnitt am Zylinderkopf vorgesehen ist und derart verwendet wird, dass, nachdem eine Zündkerze zwischen dem Kerzenlochrohr und dem Zylinderkopf gehalten wird, das Kerzenlochrohr um dessen Mittelachse gedreht wird, um dadurch den Flanschabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff zu bringen, fest am Zylinderkopf befestigt werden.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, in der die Zündkerze unter Verwendung des Kerzenlochrohrs fest am Zylinderkopf befestigt wird, besitzt das Kerzenlochrohr vorzugsweise Gewindenuten, die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, und die Gewindenuten werden mit Gewindenuten, die am Zylinderkopf ausgebildet sind, in Eingriff gebracht, wodurch das Kerzenlochrohr fest am Zylinderkopf befestigt wird.
  • Dieses Befestigungsverfahren ermöglicht die Entfernung des fest befestigten Kerzenlochrohrs vom Zylinderkopf und ermöglicht die Befestigung des Kerzenlochrohrs am Zylinderkopf ohne Verwendung von zusätzlichen Elementen wie z.B. Schrauben. Durch die Steuerung des zum Festziehen des Kerzenlochrohrs im Zylinderkopf aufgebrachten Drehmoments kann auch eine auf die Zündkerze durch das Kerzenlochrohr aufzubringende Kraft (Last) im Wesentlichen konstant gemacht werden, wodurch das Kerzenlochrohr bewirken kann, dass der Kerzensitz der metallischen Hülse stabil und ohne Veränderungen unter Zündkerzen gegen den Zylinderkopf gedrückt wird.
  • Gemäß der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des vorliegenden bevorzugten Aspekts der Erfindung kann die Zündkerze folglich ausgetauscht werden und kann unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Komponenten fest am Zylinderkopf befestigt werden, wodurch die Herstellungskosten des Verbrennungsmotors verringert werden.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, in der die Zündkerze unter Verwendung des Kerzenlochrohrs fest am Zylinderkopf befestigt wird, wird vorzugsweise ein Zylinderkopfdeckel am Zylinderkopf bereitgestellt und das Kerzenlochrohr wird zwischen dem Zylinderkopfdeckel und dem Zylinderkopf gehalten, um dadurch fest am Zylinderkopf befestigt zu werden.
  • Dieses Befestigungsverfahren verwendet den am Zylinderkopf bereitzustellenden Zylinderkopfdeckel zum Befestigen des Kerzenlochrohrs innerhalb des Zylinderkopfs. Insbesondere wird eine Kraft, die der Befestigung des Zylinderkopfdeckels am Zylinderkopf zugeordnet ist, wobei das Kerzenlochrohr dazwischen gehalten wird, zum festen Befestigen des Kerzenlochrohrs am Zylinderkopf verwendet und auf das Kerzenlochrohr übertragen, wodurch der Kerzensitz der metallischen Hülse unter Verwendung des Kerzenlochrohrs zuverlässig gegen den Zylinderkopf gedrückt werden kann.
  • Wie vorher erwähnt, kann im Fall der Zündkerze, an deren metallischer Hülse keine Gewindenuten ausgebildet sind, wenn die Zündkerze am Zylinderkopf befestigt wird, eine Position an der metallischen Hülse, an der die Masseelektrode verbunden ist, leicht auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs gesetzt werden (d.h. die Masseelektrode kann in einer speziellen Richtung innerhalb einer Brennkammer orientiert werden). Nachdem die Zündkerze in das Kerzenanordnungsloch eingesetzt ist, kann sich jedoch die Zündkerze mit einer resultierenden Änderung der Orientierung der Masseelektrode innerhalb der Brennkammer drehen.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor ist folglich die Zündkerze vorzugsweise derart konfiguriert, dass die metallische Hülse einen Antirotationsabschnitt umfasst, der mit dem Zylinderkopf in einer oder mehreren Positionen in Eingriff gebracht wird, wenn die Zündkerze um die Achse des Kerzenanordnungslochs im Verlauf der Befestigung am Zylinderkopf gedreht wird; der Zylinderkopf umfasst einen Antirotations-Aufnahmeabschnitt, der dem Antirotationsabschnitt entspricht; und wenn die Zündkerze fest am Zylinderkopf befestigt wird, wird die Position der Verbindung zwischen der metallischen Hülse und der Masseelektrode auf eine vorbestimmte Umfangsposition um die Achse des Kerzenanordnungslochs ausgerichtet.
  • Der an der metallischen Hülse ausgebildete Antirotationsabschnitt und der am Zylinderkopf ausgebildete Antirotations-Aufnahmeabschnitt werden aneinander angefügt oder miteinander in Eingriff gebracht, um dadurch zu verhindern, dass sich die Zündkerze um ihre Achse dreht, und dadurch die Orientierung der Masseelektrode innerhalb der Brennkammer festzulegen, wenn die Zündkerze am Zylinderkopf befestigt wird. Der Antirotationsabschnitt kann beispielsweise die Form eines Vorsprungs, der sich axial an der äußeren Oberfläche eines Flanschabschnitts oder vorderen Endabschnitts der metallischen Hülse erstreckt, oder einer Nut, die axial an der äußeren Oberfläche des Flanschabschnitts oder vorderen Endabschnitts der metallischen Hülse ausgebildet ist, annehmen. Alternativ kann der Flanschabschnitt oder vordere Endabschnitt der metallischen Hülse einen Abschnitt mit speziellem Querschnitt umfassen, dessen Querschnitt entlang einer zur axialen Richtung der Zündkerze senkrechten Ebene eine andere Form als einen Kreis (Polygon (wie z.B. Hexagon), Oval usw.) annimmt und der als Antirotationsabschnitt dient.
  • In diesem Fall ist der Antirotations-Aufnahmeabschnitt, der an den vorstehend beschriebenen Antirotationsabschnitt angefügt werden kann oder mit diesem in Eingriff gebracht werden kann, am Zylinderkopf derart vorgesehen, dass die Masseelektrode in einer Richtung für eine gute Zündung innerhalb der Brennkammer orientiert wird. Nur durch Anfügen (Eingreifen) des Antirotationsabschnitts der metallischen Hülse an (mit) dem Antirotations-Aufnahmeabschnitt, der am Zylinderkopf ausgebildet ist, kann die Masseelektrode folglich zuverlässig und leicht in einer vorbestimmten Richtung für eine gute Zündung innerhalb der Brennkammer orientiert werden.
  • Gemäß der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des vorliegenden bevorzugten Aspekts der Erfindung kann folglich, nachdem die Masseelektrode in einer bestimmten Richtung innerhalb der Brennkammer im Verlauf der Befestigung der Zündkerze am Zylinderkopf orientiert wird, eine Änderung der Orientierung der Masseelektrode verhindert werden und die Masseelektrode kann leicht und zuverlässig in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer orientiert werden, wodurch eine gute Zündung erreicht werden kann.
  • Im Übrigen ist ein Kerzenlochrohr ursprünglich dazu vorgesehen, eine Zündkerze vom Schmieröl zu isolieren. Infolge des Hinzufügens einer Funktion zum festen Befestigen einer Zündkerze an einem Zylinderkopf zum Kerzenlochrohr wird die Struktur des Kerzenlochrohrs in einem gewissen Grad im Vergleich zu einem herkömmlichen Kerzenlochrohr kompliziert. Daher kann ein Maßfehler oder ein ähnlicher Faktor die Bildung eines Zwischenraums zwischen dem Kerzenlochrohr und dem Zylinderkopf verursachen, der potentiell zu einer Eindringung von Schmieröl führt.
  • Vorzugsweise ist somit ein Öldichtungselement zwischen dem Kerzenlochrohr und dem Zylinderkopf vorgesehen. Das Öldichtungselement verhindert eine Anhaftung von Schmieröl an der Zündkerze, wodurch das Auftreten einer Anomalie, wie z.B. ein Ausfall der Zündkerze, eine normale Funkenentladung zu indizieren, was sich ansonsten aus der Anhaftung von Schmieröl ergeben würde, verhindert wird. Das Öldichtungselement ist beispielsweise aus einem elastisch verformbaren Material (Gummi usw.) gebildet. Die Querschnittsform des Öldichtungselements wird gemäß dem zwischen dem Kerzenlochrohr und dem Zylinderkopf gebildeten Zwischenraum verformt, um dadurch den Zwischenraum zu füllen, wodurch die Eindringung von Schmieröl vorteilhaft verhindert wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor steht vorzugsweise der Kerzensitz der metallischen Hülse der Zündkerze mit dem Zylinderkopf über eine Dichtung in Kontakt.
  • Durch die Verwendung der Dichtung kann, wenn die Zündkerze fest am Zylinderkopf befestigt ist, so dass das Kerzenloch verursacht, dass der Kerzensitz der metallischen Hülse gegen den Zylinderkopf gedrückt wird, die Gasdichtheit zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf zuverlässiger aufrechterhalten werden. Da ein Wärmefreisetzungsweg über die Dichtung hergestellt ist, kann die Leistung der Zündkerze (insbesondere Wärmebeständigkeit) auch aufrechterhalten werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:
  • 1 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zustand der Befestigung einer Zündkerze und eines Kerzenlochrohrs, die in einer Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor eines ersten Ausführungsbeispiels enthalten sind, an einem Zylinderkopf zeigt;
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfs, in dem die Zündkerze und das Kerzenlochrohr angeordnet sind;
  • 3 ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfs, in dem ein zweites Kerzenlochrohr mit einem Flanschabschnitt und eine Zündkerze angeordnet sind;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfs, in dem ein drittes Kerzenlochrohr mit Gewindenuten, die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, und eine Zündkerze angeordnet sind;
  • 5(a) ist eine äußere Ansicht einer zweiten Zündkerze seitlich betrachtet;
  • 5(b) ist eine äußere Ansicht der zweiten Zündkerze von der Vorderendseite betrachtet;
  • 6(a) ist eine äußere Ansicht einer dritten Zündkerze seitlich betrachtet;
  • 6(b) ist eine äußere Ansicht der dritten Zündkerze von der Vorderendseite betrachtet;
  • 7(a) ist eine äußere Ansicht einer vierten Zündkerze seitlich betrachtet;
  • 7(b) ist eine äußere Ansicht der vierten Zündkerze von der Vorderendseite betrachtet;
  • 8 ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfs, in dem ein viertes Kerzenlochrohr und eine Zündkerze angeordnet sind, welche eine Struktur zeigt, in der ein vorderer Endabschnitt des vierten Kerzenlochrohrs an einem gesickten Abschnitt der Zündkerze anliegt; und
  • 9 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zustand der Befestigung einer Zündkerze und eines Kerzenlochrohrs, die in einer Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor eines fünften Ausführungsbeispiels enthalten sind, an einem Zylinderkopf zeigt.
  • Bezugsziffern werden zum Identifizieren von in den Zeichnungen gezeigten Elementen folgendermaßen verwendet:
    • 1
    Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor
    11
    Zündkerze
    11a
    zweite Zündkerze
    11b
    dritte Zündkerze
    11c
    vierte Zündkerze
    13
    Anschlusselektrode
    15
    Isolator
    17
    mittlere Elektrode
    19
    metallische Hülse
    21
    Masseelektrode
    23
    Flanschabschnitt
    23a
    Kerzensitz
    23b
    hintere Endfläche
    25
    vorderer Endabschnitt
    27
    gesickter Abschnitt
    31
    Kerzenlochrohr
    51
    Zylinderkopf
    51a
    Kerzenanordnungsloch
    53
    Zylinderkopfdeckel
    63
    Öldichtung
    65
    Vorsprung
    67
    Nut
    69
    flacher Abschnitt
    71
    Dichtung
    73
    zweites Kerzenlochrohr
    75
    Flanschabschnitt
    79
    drittes Kerzenlochrohr
    81
    Gewindenuten
    91
    viertes Kerzenlochrohr
    93
    fünftes Kerzenlochrohr
    g
    Funkenentladungsspalt
  • 1 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zustand der Befestigung einer Zündkerze 11 und eines Kerzenlochrohrs 31, die in einer Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung enthalten sind, an einem Zylinderkopf 51 zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Zündkerze 11 in einem Kerzenanordnungsloch 51a angeordnet, das im Zylinderkopf 51 eines Verbrennungsmotors ausgebildet ist, und das Kerzenlochrohr 31 ist angeordnet, während es sich zwischen dem Zylinderkopf 51 und einem Zylinderkopfdeckel 53 des Verbrennungsmotors erstreckt.
  • In einem durch den Zylinderkopf 51 und den Zylinderkopfdeckel 53 definierten Raum ist bedeutenderweise ein Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus (in 1 nicht gezeigt) mit Nockenwellen, der dazu ausgelegt ist, Einlass- und Auslassventile anzutreiben, vorgesehen und Schmieröl zum reibungsarmen Betreiben des Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus wird zirkulieren lassen.
  • Die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 umfasst eine Zündspule mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung und einem Zünder mit einem Leistungsschaltelement, die in 1 nicht gezeigt sind. Der Zünder steuert die Lieferung und das Abschalten von Leistung zur Primärwicklung, um dadurch eine hohe Spannung für die Zündung an der Sekundärwicklung der Zündspule zu erzeugen. Wenn die hohe Spannung für die Zündung an die Zündkerze 11 angelegt wird, wird eine Funkenentladung in einem Funkenentladungsspalt g (siehe 2), der zwischen einer mittleren Elektrode 17 und einer Masseelektrode 21 der Zündkerze 11 gebildet ist, induziert. Das heißt, die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 ist dazu ausgelegt, eine Funkenentladung im Funkenentladungsspalt g der Zündkerze 11 zu induzieren, um dadurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch die Funkenentladung zu zünden.
  • Der Zylinderkopf 51 umfasst das Kerzenanordnungsloch 51a, in dem die Zündkerze 11 angeordnet ist. Das Kerzenanordnungsloch 51a umfasst eine Stufenfläche 51b, die mit einem Kerzensitz 23a (siehe 2) einer metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 direkt oder indirekt über ein anderes Element in Kontakt kommt; eine erste Wandoberfläche 51c, die auf der Seite in Richtung einer Brennkammer 55 in Bezug auf die Stufenfläche 51b liegt; und eine zweite Wandoberfläche 51d und eine dritte Wandoberfläche 51e, die auf der Seite in Richtung des Zylinderkopfdeckels 53 in Bezug auf die Stufenfläche 51b liegen.
  • Wie in 1 gezeigt, ist das Kerzenlochrohr 31 ein zylindrisches Element, das aus einem Metallmaterial wie z.B. Edelstahl oder Aluminium besteht, sich an einem Hinterende 31a und einem Vorderende 31b öffnet und einen Abschnitt der Zündkerze 11 aufnehmen kann, der sich vom Kerzensitz 23a eines Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 nach hinten (nach oben in 1) erstreckt. Nachdem die Zündkerze 11 im Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet ist, wird das Kerzenlochrohr 31 in das Kerzenanordnungsloch 51a eingepresst, während ein hinterer Endabschnitt der Zündkerze 11 durch das Vorderende 31b darin eingesetzt wird, um dadurch fest am Zylinderkopf 51 befestigt zu werden.
  • 2 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs 51, in dem die Zündkerze 11 und das Kerzenlochrohr 31 angeordnet sind. Wie in 2 gezeigt, sind ein Einlassventil 57 und ein Auslassventil 59 im Zylinderkopf 51 vorgesehen; und in einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 51 ist ein Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus mit Nockenwellen 61, der dazu ausgelegt ist, das Einlassventil 57 und das Auslassventil 59 anzutreiben, vorgesehen, und Schmieröl zum reibungsarmen Betreiben des Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst die Zündkerze 11 eine mittlere Elektrode 17, die in einen vorderen Endabschnitt (einen unteren Endabschnitt in 2) eines axialen Lochs, das in einem Isolator 15 ausgebildet ist, eingesetzt ist; die metallische Hülse 19, die außerhalb des Isolators 15 vorgesehen ist; die Masseelektrode 21, deren eines Ende mit der metallischen Hülse 19 verbunden ist und deren entgegengesetztes Ende den Funkenentladungsspalt g zwischen derselben und der mittleren Elektrode 17 bildet; und eine Anschlusselektrode 13, die in einen hinteren Endabschnitt (einen oberen Endabschnitt in 2) des im Isolator 15 ausgebildeten axialen Lochs eingesetzt ist und mit der mittleren Elektrode 17 elektrisch verbunden ist. Die metallische Hülse 19 umfasst einen gesickten Abschnitt 27, der durch Sicken der Umfangskante eines hinteren Endabschnitts davon in Richtung eines äußeren Umfangsabschnitts des Isolators 15 ausgebildet wird. Der gesickte Abschnitt 27 verhindert ein Ablösen des Isolators 15, der mit einem Eingriffsabschnitt (nicht dargestellt), der an der Innenseite der metallischen Hülse 19 ausgebildet ist, in Eingriff steht, wodurch der Isolator 15 durch die metallische Hülse 19 gehalten wird.
  • Die metallische Hülse 19 umfasst den Flanschabschnitt 23 mit dem Kerzensitz 23a, der an der vorderen Endfläche davon ausgebildet ist und dazu ausgelegt ist, mit der Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, direkt oder indirekt über ein anderes Element (über eine Dichtung 71 im vorliegenden Ausführungsbeispiel) in Kontakt zu kommen, und einen zylindrischen vorderen Endabschnitt 25, der sich vom Kerzensitz 23a des Flanschabschnitts 23 axial nach vorn erstreckt und an dem keine Gewindenuten an der äußeren Umfangsfläche ausgebildet sind. Eine hintere Endfläche 23b ist an einer Endfläche des Flanschabschnitts 23 ausgebildet, die entgegengesetzt zum Kerzensitz 23a angeordnet ist.
  • Der vordere Endabschnitt 25 der metallischen Hülse 19 weist eine axiale Länge gleich der Länge, gemessen zwischen der Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a und der Brennkammer 55, auf. Wenn die Zündkerze 11 im Kerzenanordnungsloch 51a angeordnet ist, befindet sich der Funkenentladungsspalt g folglich in der Brennkammer 55.
  • Wie in 2 gezeigt, ruht die Zündkerze 11 fest im Kerzenanordnungsloch 51a, so dass der Kerzensitz 23a des Flanschabschnitts 23 mit der Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a über die Dichtung 71 in Kontakt steht, und die hintere Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 am Vorderende 31b des Kerzenlochrohrs 31 anliegt. Ferner ist das Kerzenlochrohr 31 am Zylinderkopf 51 derart befestigt, dass das Vorderende 31b des Kerzenlochrohrs 31 die hintere Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 drückt, wodurch der Kerzensitz 23a der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf (insbesondere die Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a) gedrückt wird, und in diesem Zustand ist die Zündkerze 11 fest am Zylinderkopf 51 befestigt.
  • Das Kerzenlochrohr 31 ist derart ausgebildet, dass der Innendurchmesser desselben kleiner ist als der Außendurchmesser des Flanschabschnitts 23 der Zündkerze 11 und folglich das Vorderende 31b an der hinteren Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 der Zündkerze 11 anliegt. Folglich ist das Kerzenlochrohr 31 im Außendurchmesser kleiner als ein herkömmliches Kerzenlochrohr.
  • In dem Kerzenanordnungsloch 51a ist die erste Wandoberfläche 51c dem vorderen Endabschnitt 25 der metallischen Hülse 19 zugewandt und die zweite Wandoberfläche 51d ist der äußeren Umfangsfläche des Flanschabschnitts 23 der Zündkerze 11 und der äußeren Umfangsfläche des Kerzenlochrohrs 31 zugewandt. Ferner umfasst das Kerzenanordnungsloch 51a die dritte Wandoberfläche 51e, die der äußeren Umfangsfläche des Kerzenlochrohrs 31 über eine Öldichtung 63 zugewandt ist. Bedeutenderweise ist ein Zwischenraum zwischen der ersten Wandoberfläche 51c des Kerzenanordnungslochs 51a und dem vorderen Endabschnitt 25 der metallischen Hülse 19 vorgesehen, so dass die Zündkerze 11 in den Zylinderkopf 51 in einer Spielsitzbedingung eingesetzt werden kann. Vorzugsweise erfüllt der Zwischenraum die Beziehung, wie durch 0 mm < D – d ≤ 1,0 mm dargestellt, wobei D der Innendurchmesser eines Abschnitts des Kerzenanordnungslochs 51a, der der ersten Oberfläche 51c entspricht, ist und d der Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts 25 der metallischen Hülse 19 ist.
  • Wenn das Kerzenlochrohr 31 in das Kerzenanordnungsloch 51a eingepresst wird, wird das Kerzenlochrohr 31 durch die zweite Wandoberfläche 51d eng gehalten, um dadurch fest am Zylinderkopf 51 befestigt zu werden. Das Kerzenlochrohr 31, das durch die zweite Wandoberfläche 51d eng gehalten wird, drückt den Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 mit einer Kraft (nicht geringer als 10 MPa), die größer ist als der durch die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugte Verbrennungsdruck, wodurch die Zündkerze 11 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird. Selbst wenn ein Verbrennungsdruck durch die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff Gemisches erzeugt wird, wird folglich die Zündkerze 11, die die metallische Hülse 19, an der keine Gewindenuten ausgebildet sind, umfasst, in einem stabilen Zustand fest am Zylinderkopf 51 befestigt gehalten und eine gute Gasdichtheit wird zwischen der Zündkerze 11 und dem Zylinderkopf 51 aufrechterhalten.
  • Im Verlauf des Einpressens des Kerzenlochrohrs 31 in das Kerzenanordnungsloch 51a wird die Öldichtung 63 zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und der dritten Wandoberfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a angeordnet. Die Öldichtung 63 ist ein ringförmiges Element, das aus einem wärmebeständigen, elastisch verformbaren Material besteht. Während die Öldichtung 63 zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und der dritten Wandoberfläche 51e gehalten wird, wird die Querschnittsform derselben verformt, um dadurch den Zwischenraum zu füllen, der zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und dem Zylinderkopf 51 (insbesondere der dritten Wandoberfläche 51e) gebildet ist. Folglich kann das Eindringen von Schmieröl durch den Zwischenraum zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und dem Zylinderkopf 51 verhindert werden. In 1 ist die Öldichtung 63 nicht dargestellt. Die Öldichtung 63 wird angeordnet, während sie in eine Nut 31c eingesetzt wird, die auf dem Umfang an der äußeren Umfangsfläche des Kerzenlochrohrs 31 ausgebildet ist. Im Verlauf des Einpressens des Kerzenlochrohrs 31 in das Kerzenanordnungsloch 51a wird die Öldichtung 63 elastisch verformt, während sie zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und der dritten Wandoberfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a gehalten wird.
  • Nachdem das Kerzenlochrohr 31 fest am Zylinderkopf 51 befestigt ist, wird der Zylinderkopfdeckel 53 fest an einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 51 befestigt, wodurch das Hinterende 31a des Kerzenlochrohrs 31 an einem Öffnungsabschnitt 53a des Zylinderkopfdeckels 53 anliegt (siehe 1). Zu diesem Zeitpunkt wird eine Öldichtung (nicht dargestellt) zum Verhindern des Eindringens von Schmieröl zwischen dem Hinterende 31a des Kerzenlochrohrs 31 und dem Öffnungsabschnitt 53a des Zylinderkopfdeckels 53 angeordnet. Somit kann das Kerzenlochrohr 31 die Zündkerze 11 vom Schmieröl isolieren, wodurch die Anhaftung von Schmieröl an der Zündkerze 11 verhindert wird.
  • Die Zündkerze 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist derart konfiguriert, dass Gewindenuten nicht an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endabschnitts 25 der metallischen Hülse 19 ausgebildet sind und sie somit keinen Schraubeneingriff als Verfahren zum festen Befestigen derselben am Zylinderkopf 51 verwendet. Daher kann eine Position an der metallischen Hülse 19, an der die Masseelektrode 21 verbunden ist, leicht auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a festgelegt werden (d.h. die Masseelektrode 21 kann in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer 55 orientiert werden). Da der vordere Endabschnitt 25 der metallischen Hülse 19 keine an der äußeren Umfangsfläche davon ausgebildeten Gewindenuten aufweist und zu einer zylindrischen Form ausgebildet ist, kann die Zündkerze 11 in einem Spielsitzzustand in das Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, eingesetzt werden. Im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Zündkerze an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt wird, kann die Zündkerze 11 daher leicht befestigt werden.
  • Folglich ermöglicht die Zündkerze 11 eine leichte Orientierung der Masseelektrode 21 in der folgenden Weise: die Orientierung der Masseelektrode 21 innerhalb der Brennkammer 55 wird im Voraus festgelegt; und die Zündkerze 11 wird in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt, während die Orientierung der Masseelektrode 21 aufrechterhalten wird, wodurch in der Endstufe der Befestigung die Masseelektrode 21 in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer 55 orientiert werden kann. Anschließend wird das Kerzenlochrohr 31 in das Kerzenanordnungsloch 51a eingepresst und bewirkt dadurch, dass der Kerzensitz 23a der metallischen Hülse 19 gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wodurch die Zündkerze 11 fest am Zylinderkopf 51 befestigt werden kann.
  • In der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Zündkerze 11 fest am Zylinderkopf 51 befestigt, so dass die Masseelektrode 21 in Bezug auf den Zylinderkopf 51 innerhalb der Brennkammer 55 angesichts der Richtung einer turbulenten Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches innerhalb der Brennkammer so orientiert wird, dass eine gute Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erreicht wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, bewirkt in der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 des ersten Ausführungsbeispiels das Kerzenlochrohr 31, dass der Kerzensitz 23a der metallischen Hülse 19 gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wodurch die Zündkerze 11 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird. Da kein Schraubeneingriff als Verfahren zur Befestigung der Zündkerze 11 im Verlauf der festen Befestigung der Zündkerze 11 am Zylinder 51 verwendet wird, kann eine Position an der metallischen Hülse 19, wo die Masseelektrode 21 verbunden ist, leicht auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a festgelegt werden (d.h. die Masseelektrode 21 kann in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer 55 orientiert werden).
  • In der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird das Kerzenlochrohr 31 nicht nur zum Isolieren der Zündkerze 11 vor Schmieröl, sondern auch als Befestigungselement zum festen Befestigen der Zündkerze 11 am Zylinderkopf 51 verwendet. Wenn die Zündkerze 11 – an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, um die Richtung der Masseelektrode 21 in einer speziellen Orientierung innerhalb der Brennkammer 55 zu ermöglichen, am Zylinderkopf 51 fest befestigt werden soll, besteht daher kein Bedarf, neu ein Befestigungselement hinzuzufügen, wodurch eine Erhöhung der Anzahl von Komponenten verhindert wird.
  • Gemäß der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 1 des ersten Ausführungsbeispiels dichtet die Öldichtung 63 den Zwischenraum zwischen dem Kerzenlochrohr 31 und dem Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, ab, wodurch die Eindringung von Schmieröl verhindert wird. Somit kann die Anhaftung von Schmieröl an der Zündkerze 11 verhindert werden, wodurch verhindert wird, dass die Zündkerze versagt, eine normale Funkenentladung zu induzieren, was sich ansonsten durch die Anhaftung von Schmieröl ergeben würde.
  • Die Zündkerze 11 kann die Form einer zweiten Zündkerze 11a, einer dritten Zündkerze 11b oder einer vierten Zündkerze 11c, wie in 5 gezeigt, annehmen, damit eine Position an der metallischen Hülse 19, wo die Masseelektrode 21 verbunden ist, zuverlässig auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a gesetzt wird (d.h. die Masseelektrode 21 wird zuverlässig in einer speziellen Richtung innerhalb der Brennkammer 55 orientiert).
  • Zuerst wird in der zweiten Zündkerze 11a ein sich axial erstreckender Vorsprung 65 an der äußeren Umfangsseitenfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet und dient als Antirotationsabschnitt. 5(a) ist eine äußere Ansicht der zweiten Zündkerze 11a seitlich betrachtet und 5(b) ist eine äußere Ansicht der zweiten Zündkerze 11a von der Vorderendseite betrachtet (wie von unten in 5(a) betrachtet). Da der Vorsprung 65 derart ausgebildet ist, dass seine Position in Bezug auf die Masseelektrode 21 konstant ist, wie in 5(b) gezeigt, kann, indem eine passende Nut, die in einer Eingriffsbeziehung mit dem Vorsprung 65 steht und als Antirotations-Aufnahmeabschnitt dient, an der zweiten Wandoberfläche 51d (siehe 1) des Kerzenanordnungslochs 51a des Zylinderkopfs 51 bereitgestellt wird, die Masseelektrode 21 in einer konstanten Richtung innerhalb der Brennkammer 55 wie folgt orientiert werden: die zweite Zündkerze 11a wird in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt, während der an der metallischen Hülse 19 ausgebildete Vorsprung 65 mit der vorstehend erwähnten passenden Nut in Eingriff gebracht wird, die am Zylinderkopf 51 ausgebildet ist. Die Position der am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden Nut wird im Voraus bestimmt, so dass eine Position an der metallischen Hülse 19, wo die Masseelektrode 21 verbunden ist, auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a und angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und dem Vorsprung 65 gesetzt wird.
  • Wie aus 5(b) ersichtlich ist, ist bei der zweiten Zündkerze 11a die Position des Vorsprungs 65, der an der äußeren Umfangsfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet ist, auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. Die Position des Vorsprungs 65, der am Flanschabschnitt 23 ausgebildet ist, ist jedoch nicht notwendigerweise auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. In diesem Fall muss, wie vorstehend erwähnt, die Position der am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden Nut wie angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und dem Vorsprung 65 und der speziellen Orientierung der Masseelektrode 21 innerhalb der Brennkammer 55 geeignet bestimmt werden. In der zweiten Zündkerze 11a ist der Vorsprung 65 an der äußeren Umfangsseitenfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet. Der Vorsprung 65 kann jedoch an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endabschnitts 25 der metallischen Hülse 19 ausgebildet sein. In diesem Fall kann, damit sie einem am vorderen Endabschnitt 25 auszubildenden Vorsprung entspricht, eine passende Nut wie geeignet an der ersten Wandoberfläche 51c des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, ausgebildet werden.
  • In der dritten Zündkerze 11b ist eine Nut 67 an der Seitenfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet und dient als Antirotationsabschnitt. 6(a) ist eine äußere Ansicht der dritten Zündkerze 11b seitlich betrachtet und 6(b) ist eine äußere Ansicht der dritten Zündkerze 11b von der Vorderendseite betrachtet (wie von unten in 6(a) betrachtet). Da die Nut 67 derart ausgebildet ist, dass ihre Position in Bezug auf die Masseelektrode 21 konstant ist, wie in 6(b) gezeigt, kann, indem ein passender Vorsprung, der in einer Eingriffsbeziehung mit der Nut 67 steht und als Antirotations-Aufnahmeabschnitt dient, an der zweiten Wandoberfläche 51d (siehe 1) des Kerzenanordnungslochs 51a bereitgestellt wird, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, die Masseelektrode 21 in einer konstanten Richtung innerhalb der Brennkammer 55 wie folgt orientiert werden: die dritte Zündkerze 11b wird in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt, während die Nut 67, die an der metallischen Hülse 19 ausgebildet ist, mit dem vorstehend erwähnten passenden Vorsprung, der am Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, in Eingriff gebracht wird. Die Position des am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden Vorsprungs wird im Voraus festgelegt, so dass eine Position an der metallischen Hülse 19, wo die Masseelektrode 21 verbunden ist, auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a und angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und der Nut 67 gesetzt wird.
  • Wie aus 6(b) ersichtlich ist, ist in der dritten Zündkerze 11b die Position der an der äußeren Umfangsfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildeten Nut 67 auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. Die Position der am Flanschabschnitt 23 ausgebildeten Nut 67 ist jedoch nicht notwendigerweise auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. In diesem Fall muss, wie vorstehend erwähnt, die Position des am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden Vorsprungs wie angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und der Nut 67 und der speziellen Orientierung der Masseelektrode 21 innerhalb der Brennkammer 55 geeignet bestimmt werden. In der dritten Zündkerze 11b ist die Nut 67 an der äußeren Umfangsseitenfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet. Die Nut 67 kann jedoch an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endabschnitts 25 der metallischen Hülse 19 ausgebildet sein. In diesem Fall kann, damit er einer am vorderen Endabschnitt 25 auszubildenden Nut entspricht, ein passender Vorsprung wie geeignet an der ersten Wandfläche 51c des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, ausgebildet werden.
  • In der vierten Zündkerze 11c ist ein flacher Abschnitt 69 auf der Seitenfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet und dient als Antirotationsabschnitt. 7(a) ist eine äußere Ansicht der vierten Zündkerze 11c seitlich betrachtet und 7(b) ist eine äußere Ansicht der vierten Zündkerze 11c von der Vorderendseite betrachtet. Da der flache Abschnitt 69 derart ausgebildet ist, dass seine Position in Bezug auf die Masseelektrode 21 konstant ist, wie in 7(b) gezeigt, kann, indem ein passender flacher Abschnitt, der dem flachen Abschnitt 69 in einer Eingriffsbeziehung mit dem flachen Abschnitt 69 zugewandt ist und als Antirotations-Aufnahmeabschnitt dient, an der zweiten Wandfläche 51d (siehe 1) des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, bereitgestellt, wird die Masseelektrode 21 in einer konstanten Richtung innerhalb der Brennkammer 55 wie folgt orientiert werden: die vierte Zündkerze 11c wird in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt, wahrend der an der metallischen Hülse 19 ausgebildete flache Abschnitt 69 mit dem vorstehend erwähnten passenden flachen Abschnitt, der am Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, in Eingriff gebracht wird. Die Position des am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden flachen Abschnitts wird im Voraus derart festgelegt, dass eine Position an der metallischen Hülse 19, wo die Masseelektrode 21 verbunden ist, auf eine auf dem Umfang spezielle Position um die Achse des Kerzenanordnungslochs 51a und angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und dem flachen Abschnitt 69 gesetzt wird.
  • Wie aus 7(b) ersichtlich ist, ist in der vierten Zündkerze 11c die Position des flachen Abschnitts 69, der an der äußeren Umfangsfläche des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 ausgebildet ist, auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. Die Position des flachen Abschnitts 69, der am Flanschabschnitt 23 ausgebildet ist, ist jedoch nicht notwendigerweise auf dem Umfang auf die Position der Verbindung zwischen der Masseelektrode 21 und der metallischen Hülse 19 ausgerichtet. In diesem Fall muss, wie vorstehend erwähnt, die Position des am Zylinderkopf 51 auszubildenden passenden flachen Abschnitts wie angesichts der relativen Position zwischen der Masseelektrode 21 und dem flachen Abschnitt 69 und der speziellen Orientierung der Masseelektrode 21 innerhalb der Brennkammer 55 geeignet festgelegt werden.
  • In der vierten Zündkerze 11c nimmt der Flanschabschnitt 23 der metallischen Hülse 23 einen Querschnitt (einen Querschnitt entlang einer zur axialen Richtung der vierten Zündkerze 11c senkrechten Ebene) an, dessen Form ein Kreis ist, der teilweise abgeschnitten ist. Der Querschnitt des Flanschabschnitts 23 kann jedoch eine andere Form als einen Kreis annehmen, wie z.B. ein Polygon (Hexagon usw.) oder Oval. Ein entsprechender Abschnitt des Kerzenanordnungslochs 51a (siehe 1), das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, kann eine Querschnittsform annehmen, so dass der Flanschabschnitt 23 einer Zündkerze angeordnet werden kann.
  • Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben; d.h. eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, die ein zweites Kerzenlochrohr 73 mit einem Flanschabschnitt 75 umfasst. Die Zündkerze 11, die in der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des zweiten Ausführungsbeispiels enthalten ist, ist in einer Weise ähnlich zu jener der Zündkerze des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert. Ein am Zylinderkopf 51 vorzusehender Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus ist in einer Weise ähnlich zu jener des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert und daher wird auf eine redundante Beschreibung davon verzichtet.
  • 3 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs 51, in dem das zweite Kerzenlochrohr 73 mit dem Flanschabschnitt 75 und die Zündkerze 11 angeordnet sind.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst das zweite Kerzenlochrohr 73 den Flanschabschnitt 75, der radial von der äußeren Umfangsfläche desselben vorsteht. Durchgangslöcher 75a, um das Einsetzen von entsprechenden Schrauben 77 zu ermöglichen, sind im Flanschabschnitt 75 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 75 kann entlang des ganzen Umfangs des zweiten Kerzenlochrohrs 73 in einer solchen Weise ausgebildet sein, dass er wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels radial auswärts vorsteht, oder ein oder mehrere Flanschabschnitte 75 können unstetig entlang des ganzen Umfangs in einer solchen Weise ausgebildet sein, dass sie nach außen vorstehen.
  • Die Länge eines Abschnitts des zweiten Kerzenlochrohrs 73, der sich zwischen einem Vorderende 73b und der vorderen Endfläche des Flanschabschnitts 75 erstreckt, ist länger festgelegt als eine Länge, die durch Subtrahieren der axialen Länge des Flanschabschnitts 23 der Zündkerze 11 und der axialen Länge (Dicke) der Dichtung 71, wie vor deren elastischer Verformung gemessen, von der axialen Länge der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a erhalten wird. Wenn der Flanschabschnitt 75 unter Verwendung der Schrauben 77 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird, kann dadurch mindestens das Vorderende 73b des zweiten Kerzenlochrohrs 73 an der hinteren Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 anliegen und kann folglich bewirken, dass der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 (speziell die Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a) gedrückt wird. Durch festes Befestigen des zweiten Kerzenlochrohrs 73 am Zylinderkopf 51 wird die Zündkerze 11, an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest am Zylinderkopf 51 befestigt, während der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wie vorstehend beschrieben.
  • Der Flanschabschnitt 75 des zweiten Kerzenlochrohrs 73 wird unter Verwendung der Schrauben 77, die mit dem Zylinderkopf 51 durch die entsprechenden Durchgangslöcher 75a in Schraubeneingriff gebracht werden, fest am Zylinderkopf 51 befestigt. Innengewindeabschnitte 51g, die mit den entsprechenden Schrauben 77 in Schraubeneingriff gebracht werden können, sind am Zylinderkopf 51 ausgebildet.
  • Die Öldichtung 63 wird zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zweiten Kerzenlochrohrs 73, die sich zwischen dem Flanschabschnitt 75, und dem Vorderende 73b erstreckt, und der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet, um dadurch das Eindringen von Schmieröl zu verhindern. Das Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 des zweiten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist, umfasst bedeutenderweise die erste Wandfläche 51c und die zweite Wandfläche 51d, umfasst jedoch keine dritte Wandfläche im Gegensatz zum Kerzenanordnungsloch 51a des ersten Ausführungsbeispiels. Die Öldichtung 63 wird angeordnet, während sie in eine Nut 73c eingesetzt wird, die auf dem Umfang an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Kerzenlochrohrs 73 ausgebildet ist. Im Verlauf der festen Befestigung des zweiten Lochrohrs 73 am Zylinderkopf 51 unter Verwendung des Flanschabschnitts 75 wird die Öldichtung 63 elastisch verformt, während sie zwischen dem zweiten Kerzenlochrohr 73 und der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a gehalten wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des zweiten Ausführungsbeispiels derart konfiguriert, dass durch festes Befestigen des Flanschabschnitts 75 am Zylinderkopf 51 unter Verwendung der Schrauben 77 das zweite Kerzenlochrohr 73 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird. Die Entfernung der Schrauben 77 ermöglicht, dass das fest befestigte zweite Kerzenlochrohr 73 vom Zylinderkopf 51 entfernt wird.
  • Wie im Fall der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des ersten Ausführungsbeispiels kann folglich gemäß der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des zweiten Ausführungsbeispiels im Verlauf der Befestigung der Zündkerze 11 am Zylinderkopf 51 die Masseelektrode 21 in einer Richtung für eine optimale Zündung innerhalb der Brennkammer 55 orientiert werden und die Zündkerze 11 kann ausgetauscht werden. Daher ist die Zündvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels auf verschiedene Arten von Verbrennungsmotoren anwendbar.
  • Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel, d.h. eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, beschrieben, die ein drittes Kerzenlochrohr 79 mit Gewindenuten 81, die an der äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, umfasst. Die in der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des dritten Ausführungsbeispiels enthaltene Zündkerze 11 ist in einer Weise ähnlich zu jener der Zündkerze des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert. Ein am Zylinderkopf 51 vorzusehender Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus ist in einer Weise ähnlich zu jener des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert und daher wird auf eine redundante Beschreibung davon verzichtet.
  • 4 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs 51, in dem das dritte Kerzenlochrohr 79 und die Zündkerze 11 angeordnet sind.
  • Wie in 4 gezeigt, besitzt das dritte Kerzenlochrohr 79 die Gewindenuten 81, die an der äußeren Umfangsfläche eines Abschnitts davon ausgebildet sind, der in der Nähe eines Vorderendes 79b davon liegt. Die Gewindenuten 51f, die mit den Gewindenuten 81, die am dritten Kerzenlochrohr 79 ausgebildet sind, in Eingriff gebracht werden können, sind an der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, ausgebildet.
  • Die axiale Länge der Gewindenuten 81, die an der äußeren Umfangsfläche des dritten Kerzenlochrohrs 79 ausgebildet sind und sich vom Vorderende 79b axial nach hinten (nach oben in 4) erstrecken, ist länger festgelegt als die axiale Länge der Gewindenuten 51f des Kerzenanordnungslochs 51a. Wenn das dritte Kerzenlochrohr 79 mit dem Zylinderkopf 51 in Schraubeneingriff gebracht wird, kann dadurch mindestens das Vorderende 79b des dritten Kerzenlochrohrs 79 an der hinteren Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 anliegen und kann folglich bewirken, dass der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 (insbesondere die Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a) gedrückt wird. Durch festes Befestigen des dritten Kerzenlochrohrs 79 am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff wird die Zündkerze 11, an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest am Zylinderkopf 51 befestigt, während der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wie vorstehend beschrieben.
  • Die Öldichtung 63 wird zwischen einer äußeren Umfangsfläche des dritten Kerzenlochrohrs 79, die in Bezug auf die Gewindenuten 81 rückwärts liegt, und der dritten Wandfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet, um dadurch das Eindringen von Schmieröl zu verhindern. Die Öldichtung 63 wird angeordnet, während sie in eine Nut 79c eingesetzt wird, die auf dem Umfang an der äußeren Umfangsfläche des dritten Kerzenlochrohrs 79 ausgebildet ist. Im Verlauf der festen Befestigung des dritten Kerzenlochrohrs 79 am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff wird die Öldichtung 63 elastisch verformt, während sie zwischen dem dritten Kerzenlochrohr 79 und der dritten Wandfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a gehalten wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, verwendet die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des dritten Ausführungsbeispiels einen Schraubeneingriff, der unter Verwendung der Gewindenuten 81 bewirkt wird, als Verfahren zum festen Befestigen des dritten Kerzenlochrohrs 79 am Zylinderkopf 51. Dieses Befestigungsverfahren ermöglicht die Entfernung des fest befestigten dritten Kerzenlochrohrs 79 vom Zylinderkopf 51 und ermöglicht die Befestigung eines Kerzenlochrohrs an einem Zylinderkopf ohne Verwendung von zusätzlichen Elementen wie z.B. Schrauben.
  • Das dritte Kerzenlochrohr 79 wird am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff der Gewindenuten 81 mit dem Zylinderkopf 51 fest befestigt; d.h. das Kerzenlochrohr selbst besitzt einen Abschnitt in direktem Kontakt mit dem Zylinderkopf. Daher kann die Öldichtung 63 weggelassen werden.
  • Gemäß dem verwendeten Verfahren wird ein Kerzenlochrohr fest an einem Zylinderkopf durch Schraubeneingriff befestigt. Daher kann durch die Steuerung des zum Festziehen des dritten Kerzenlochrohrs 79 im Zylinderkopf 51 aufgebrachten Drehmoments eine auf eine Zündkerze 11 durch das dritte Kerzenlochrohr 79 aufzubringende Kraft (Last) im Wesentlichen konstant gemacht werden, wodurch das dritte Kerzenlochrohr 79 bewirken kann, dass der Kerzensitz 23a der metallischen Hülse 19 stabil und ohne Veränderungen unter Zündkerzen gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird.
  • Wenn das dritte Kerzenlochrohr 79 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird, dreht sich bedeutenderweise das dritte Kerzenlochrohr 79. Wenn eine Zündkerze von einem Typ ist, der im Kerzenanordnungsloch 51a drehbar ist, dreht sich folglich die Zündkerze mit dem dritten Kerzenlochrohr 79, was potentiell zu einer Änderung der Orientierung der Masseelektrode 21 in Bezug auf den Zylinderkopf 51 führt.
  • Daher ist vorzugsweise, wenn das dritte Kerzenlochrohr 79 verwendet werden soll, eine Zündkerze von einem Typ, der sich nicht im Kerzenanordnungsloch 51a dreht. Insbesondere kann unter Verwendung einer Zündkerze eines Typs, der in 5 gezeigt ist, eine Änderung der Orientierung einer Masseelektrode verhindert werden.
  • Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben; d.h. eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, die ein viertes Kerzenlochrohr 91 mit Gewindenuten, die an der äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet sind, wie im Fall des dritten Ausführungsbeispiels und mit einem vorderen Endabschnitt 91c, der am gesickten Abschnitt 27 der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 anliegt, umfasst. Die in der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des vierten Ausführungsbeispiels enthaltene Zündkerze 11 ist in einer Weise ähnlich zu jener der Zündkerze des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert, außer dass der Flanschabschnitt 23 eine kleinere Größe aufweist. Ein am Zylinderkopf 51 vorzusehender Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus ist in einer Weise ähnlich zu jener des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert und daher wird auf eine redundante Beschreibung davon verzichtet.
  • 8 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs 51, in dem das vierte Kerzenlochrohr 91 und die Zündkerze 11 angeordnet sind.
  • Wie in 8 gezeigt, besitzt das vierte Kerzenlochrohr 91 die Gewindenuten 81, die an der äußeren Umfangsfläche eines Abschnitts davon ausgebildet sind, der in der Nähe des vorderen Endabschnitts 91c davon liegt. Die Gewindenuten 51f, die mit den Gewindenuten 81, die am vierten Kerzenlochrohr 91 ausgebildet sind, in Eingriff gebracht werden können, sind an der dritten Wandfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a ausgebildet, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist. Der vordere Endabschnitt 91c des vierten Kerzenlochrohrs 91 ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass er von der Innenwand des vierten Kerzenlochrohrs 91 nach innen vorsteht, und in der Form derart eingestellt, dass derselbe am gesickten Abschnitt 27 der metallischen Hülse 19 anliegen kann, wie später in dieser Patentbeschreibung beschrieben wird.
  • Die axiale Länge eines Abschnitts der äußeren Umfangsfläche des vierten Kerzenlochrohrs 91, an der die Gewindenuten 81 ausgebildet sind, ist länger festgelegt als die axiale Länge der Gewindenuten 51f des Kerzenanordnungslochs 51a. Wenn das vierte Kerzenlochrohr 91 mit dem Zylinderkopf 51 in Schraubeneingriff gebracht wird, kann dadurch mindestens der vordere Endabschnitt 91c des vierten Kerzenlochrohrs 91 an dem gesickten Abschnitt 27 des Flanschabschnitts 23 anliegen und kann folglich bewirken, dass der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 (insbesondere die Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a) gedrückt wird. Durch festes Befestigen des vierten Kerzenlochrohrs 91 am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff wird die Zündkerze 11, an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, fest am Zylinderkopf 51 befestigt, während der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wie vorstehend beschrieben.
  • Die Öldichtung 63 wird zwischen einer äußeren Umfangsfläche des vierten Kerzenlochrohrs 91, die in Bezug auf die Gewindenuten 81 vorwärts liegt, und der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet, um dadurch das Eindringen von Schmieröl zu verhindern. Die Öldichtung 63 wird angeordnet, während sie in eine Nut 91d eingesetzt wird, die auf dem Umfang auf der äußeren Umfangsfläche des vierten Kerzenlochrohrs 91 ausgebildet ist. Im Verlauf der festen Befestigung des vierten Kerzenlochrohrs 91 am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff wird die Öldichtung 63 elastisch verformt, während sie zwischen dem vierten Kerzenlochrohr 91 und der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a gehalten wird.
  • Das vierte Kerzenlochrohr 91 wird am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff der Gewindenuten 81 mit dem Zylinderkopf 51 fest befestigt; d.h. das Kerzenlochrohr selbst weist einen Abschnitt in direktem Kontakt mit dem Zylinderkopf auf. Daher kann die Öldichtung 63 weggelassen werden.
  • Zusätzlich zum vorstehend beschriebenen Effekt, der durch die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des dritten Ausführungsbeispiels ergeben wird, ermöglicht die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des vierten Ausführungsbeispiels, wie vorstehend beschrieben, die Verringerung des Außendurchmessers eines Kerzenlochrohrs (des vierten Kerzenlochrohrs 91) im Vergleich zu einer Struktur, in der veranlasst wird, dass ein Kerzenlochrohr an der hinteren Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 anliegt, wie im Fall des Verbrennungsmotors des dritten Ausführungsbeispiels. Somit kann ein Raum, den ein Kerzenlochrohr selbst innerhalb des Zylinderkopfs 51 belegt, verkleinert werden und ein Raum zur Anordnung anderer Vorrichtungen, wie z.B. eines Einlassventil-Auslassventil-Mechanismus, kann dementsprechend vergrößert werden. Daher wird die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor zu einer optimalen Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor mit hoher Ausgangsleistung.
  • Als nächstes wird ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben; d.h. eine Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, die ein fünftes Kerzenlochrohr 93 umfasst, das zu einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wie in 9 gezeigt, und in der eine Kraft, die der Befestigung des Zylinderkopfdeckels 53 am Zylinderkopf 51 zugeordnet ist, wobei das fünfte Kerzenlochrohr 93 dazwischen gehalten wird, für die feste Befestigung des fünften Kerzenlochrohrs 93 am (zum Halten desselben im) Zylinderkopf 51 verwendet wird. Die Zündkerze 11, die in der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des fünften Ausführungsbeispiels enthalten ist, ist in einer Weise ähnlich zu jener der Zündkerze des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert. Ein am Zylinderkopf 51 vorzusehender Einlassventil-Auslassventil-Antriebsmechanismus ist in einer Weise ähnlich zu jener des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert und daher wird auf eine redundante Beschreibung davon verzichtet.
  • 9 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs 51, in dem das fünfte Kerzenlochrohr 93 und die Zündkerze 11 angeordnet sind und an dem der Zylinderkopfdeckel 53 vorgesehen ist.
  • Wie in 9 gezeigt, ist das fünfte Kerzenlochrohr 93 zu einer zylindrischen Form in einer solchen Weise ausgebildet, dass es sich an einem Vorderende 93b und einem Hinterende 93a öffnet. Das Hinterende 93a ist derart ausgebildet, dass der Außendurchmesser davon größer gemacht ist als jener eines axial mittleren, zylindrischen Abschnitts des fünften Kerzenlochrohrs 93, wodurch es an der inneren Umfangswand des Öffnungsabschnitts 53a des Zylinderkopfdeckels 53 anliegen kann. Ein vorderer Endabschnitt des fünften Kerzenlochrohrs ist derart ausgebildet, dass dessen Durchmesser kleiner gemacht ist als jener des zylindrischen Abschnitts und das Vorderende 93b an der hinteren Endfläche 23b, die entgegengesetzt zum Kerzensitz 23a liegt, des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 anliegen kann. Der im Durchmesser verringerte vordere Endabschnitt des fünften Kerzenlochrohrs 93 nimmt einen Außendurchmesser an, der kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Wandfläche 51d des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist. Nachdem die Zündkerze 11 im Zylinderkopf 51 angeordnet ist, wird das fünfte Kerzenlochrohr 93 locker in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt, so dass das Vorderende 93b an der hinteren Endfläche 23b der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 anliegt.
  • Die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des fünften Ausführungsbeispiels wird in der folgenden Weise montiert. Die Zündkerze 11, an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, wird im Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet. Als nächstes wird das vorstehend beschriebene fünfte Kerzenlochrohr 93 in das Kerzenanordnungsloch 51a eingesetzt. Anschließend wird der Zylinderkopfdeckel 53 fest an einem oberen Abschnitt (an der Oberseite von 9 angeordnet) des Zylinderkopfs 51 befestigt. In diesem Fall muss die axiale Länge des fünften Kerzenlochrohrs 93 im Voraus derart eingestellt werden, dass, wenn der Zylinderkopfdeckel 53 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird, das fünfte Kerzenlochrohr 93 und die Zündkerze 11 (einschließlich der Dichtung 71, falls vorgesehen) zwischen dem Zylinderkopfdeckel 53 und dem Zylinderkopf 51 zusammengehalten werden können.
  • Durch Bestimmen der axialen Länge des fünften Kerzenlochrohrs 93 im Voraus angesichts der axialen Länge des Flanschabschnitts 23 der Zündkerze 11 (einschließlich der Dicke der Dichtung 71, wenn die Dichtung 71 wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen ist), der Abmessung des Zylinderkopfs 51 und der Abmessung des Zylinderkopfdeckels 53, wird, wenn der Zylinderkopfdeckel 53 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird, das fünfte Kerzenlochrohr 93 zusammen mit der Zündkerze 11 zwischen dem Zylinderkopfdeckel 53 und dem Zylinderkopf 51 gehalten. Folglich bewirkt das fünfte Kerzenlochrohr 93, dass der Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 gegen den Zylinderkopf 51 (insbesondere die Stufenfläche 51b des Kerzenanordnungslochs 51a) gedrückt wird, während das Vorderende 93b des fünften Kerzenlochrohrs 93 an der hinteren Endfläche 23b des Flanschabschnitts 23 der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 anliegt, wodurch die Zündkerze 11, an deren metallischer Hülse 19 keine Gewindenuten ausgebildet sind, unter Verwendung des fünften Kerzenlochrohrs 93 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird.
  • Die Öldichtung 63 wird zwischen der äußeren Umfangsfläche des im Durchmesser verringerten vorderen Endabschnitts des fünften Kerzenlochrohrs 93 und der dritten Wandfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, angeordnet, wodurch das Eindringen von Schmieröl verhindert wird. Die Öldichtung 63 wird angeordnet, während sie in eine Nut (nicht dargestellt), die auf dem Umfang an der äußeren Umfangsfläche des fünften Kerzenlochrohrs 93 ausgebildet ist, eingesetzt wird. Im Verlauf des Einsetzens des fünften Kerzenlochrohrs 93 in das Kerzenanordnungsloch 51a, das im Zylinderkopf 51 ausgebildet ist, wird die Öldichtung 63 elastisch verformt, während sie zwischen dem fünften Kerzenlochrohr 93 und der dritten Wandfläche 51e des Kerzenanordnungslochs 51a gehalten wird.
  • Eine zweite Öldichtung 64 zum Verhindern des Eindringens von Schmieröl ist auch zwischen dem Hinterende 93a des fünften Kerzenlochrohrs 93 und der inneren Umfangswand des Öffnungsabschnitts 53a des Zylinderkopfdeckels 53 vorgesehen. Die zweite Öldichtung 64 verhindert einen Austritt von Schmieröl entlang der Grenzfläche zwischen dem Hinterende 93a des fünften Kerzenlochrohrs 93 und dem Zylinderkopfdeckel 53, wodurch verhindert wird, dass Schmieröl vom Hinterende 93a eintritt und die Zündkerze 11 erreicht. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel das Kerzenlochrohr 93 und der Zylinderkopfdeckel separate Teile sind, können sie in alternativen Ausführungsbeispielen aus einem einzigen Teil gebildet werden oder können durch Schweißen oder Hartlöten miteinander verbunden werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, verwendet die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des fünften Ausführungsbeispiels das folgende Verfahren zum festen Befestigen des fünften Kerzenlochrohrs 93 am Zylinderkopf 51: das fünfte Kerzenlochrohr 93 wird zwischen dem Zylinderkopf 51 und dem Zylinderkopfdeckel 53 gehalten, der fest am Zylinderkopf 51 befestigt ist. Dieses Befestigungsverfahren ermöglicht die Entfernung des fest befestigten fünften Kerzenlochrohrs 93 vom Zylinderkopf 51 und ermöglicht die Befestigung eines Kerzenlochrohrs an einem Zylinderkopf ohne Verwendung von zusätzlichen Elementen wie z.B. Schrauben. Da der Zylinderkopfdeckel 53 fest am Zylinderkopf 51 befestigt ist, um dadurch das fünfte Kerzenlochrohr 93 und die Zündkerze 11 dazwischen zusammen zu halten, kann das fünfte Kerzenlochrohr 93 bewirken, dass der Kerzensitz 23a der metallischen Hülse 19 der Zündkerze 11 stabil gegen den Zylinderkopf 51 gedrückt wird, wodurch eine gute Abdichtung zwischen der Zündkerze 11 und dem Zylinderkopf 51 aufrechterhalten wird und ein stabiler Kontakt zwischen dem Kerzensitz 23a (insbesondere dem Kerzensitz 23a über die Dichtung 71) der Zündkerze 11 und dem Zylinderkopf 51 ermöglicht wird, selbst wenn eine Vibration eines Verbrennungsmotors zur Zündkerze 11 ausgebreitet wird. Als modifiziertes Ausführungsbeispiel kann ein Teil des Zylinderkopfdeckels zwischen einem Zylinderkopf und einem Hinterende eines Kerzenlochrohrs gehalten werden. Durch eine solche Struktur kann der Zylinderkopfdeckel durch das Hinterende des Kerzenlochrohrs auf den Zylinderkopf gedrückt werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das erste bis fünfte Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern kann in verschiedenen Formen verkörpert werden.
  • Das zweite Kerzenlochrohr 73 des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet beispielsweise Schrauben zum festen Befestigen des Flanschabschnitts 75 am Zylinderkopf 51. Das Befestigungsverfahren ist jedoch nicht darauf begrenzt. Ein beliebiges Verfahren, das die Entfernung nach der Befestigung ermöglicht, kann verwendet werden. Insbesondere kann ein Eingriffsabschnitt am Zylinderkopf 51 derart ausgebildet sein, dass, nachdem die Zündkerze 11 zwischen dem zweiten Kerzenlochrohr 73 und dem Zylinderkopf 51 gehalten wird, das Drehen des zweiten Kerzenlochrohrs 73 um die Mittelachse bewirkt, dass der Flanschabschnitt 75 mit demselben in Eingriff gebracht wird.
  • In der Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels wird die Dichtung 71 zwischen dem Kerzensitz 23a der Zündkerze 11 und dem Zylinderkopf 51 gehalten. Die Zündkerze 11 kann jedoch von einem Typ sein, dass sich ein Kerzensitz zwischen dem Flanschabschnitt 23 und dem vorderen Endabschnitt 25 der metallischen Hülse 19 nach vorn verjüngt, wodurch der Kerzensitz mit dem Zylinderkopf 51 ohne Verwendung der Dichtung 71 in direkten Kontakt gebracht wird (so genanter konischer Sitztyp). Ferner können der Flanschabschnitt 23 oder gesickte Abschnitt 27 der metallischen Hülse 19 und das Kerzenlochrohr 93 durch Schweißen oder Hartlöten miteinander verbunden werden.
  • Die Zündvorrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor des vierten Ausführungsbeispiels wird beschrieben, während ein Befestigungsverfahren für eine Zündkerze erwähnt wird, in dem veranlasst wird, dass ein Kerzenlochrohr am gesickten Abschnitt 27 der metallischen Hülse 19 anliegt. Die Anwendung dieses Befestigungsverfahrens für eine Zündkerze ist nicht auf die Zündvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels begrenzt, in dem das Kerzenlochrohr fest am Zylinderkopf 51 durch Schraubeneingriff befestigt wird. Dieses Befestigungsverfahren kann selbstverständlich auf eine Zündvorrichtung, in der ein Kerzenlochrohr in den Zylinderkopf 51 eingepresst wird, wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels, eine Zündvorrichtung, in der ein Kerzenlochrohr unter Verwendung des Flanschabschnitts 75 fest am Zylinderkopf 51 befestigt wird, wie im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels, oder die Zündvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels anwendbar sein.

Claims (13)

  1. Zündvorrichtung, Zylinderkopf (51) und Zylinderkopfdeckel (53) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1), umfassend eine Zündkerze (11), welche eine mittlere Elektrode (17), die an einem vorderen Endabschnitt eines in einem Isolator (15) gebildeten axialen Lochs angeordnet ist, eine metallische Hülse (19), die außerhalb des Isolators (15) vorgesehen ist, und eine Masseelektrode (21), die mit der metallischen Hülse (19) verbunden ist und einen Zündfunkenentladungsspalt (9) zwischen ihr selbst und der mittleren Elektrode (17) bildet, umfasst und wobei die Zündkerze (11) in einem Kerzenanordnungsloch (51a), welches in dem Zylinderkopf (51) gebildet ist, angeordnet ist, wobei die Zündvorrichtung eingerichtet ist, eine Zündfunkenentladung in dem Zündfunkenentladungsspalt (9) der Zündkerze (11) zum Entzünden einer Luft-Kraftstoff-Mischung zu induzieren, wobei die metallische Hülse (19) der Zündkerze (11) einen Flanschabschnitt (23) mit einem Kerzensitz (23a) umfasst, welcher an einer vorderen Endfläche des Flanschabschnitts gebildet ist und eingerichtet ist, mit dem Zylinderkopf (51) direkt oder indirekt über ein anderes Element in Kontakt zu kommen, wobei ein vorderer Endabschnitt (25), der sich von dem Kerzensitz (23a) des Flanschabschnitts (23) axial nach vorne erstreckt, in dem Kerzenanordnungsloch (51a) aufgenommen ist und die metallische Hülse (19) keine auf ihrer Umfangsoberfläche gebildeten Gewindenuten aufweist, wobei ein Kerzenlochrohr (31) vorgesehen ist, welches mit Bezug auf den Kerzensitz (23a) der metallischen Hülse (19) nach hinten angeordnet ist und fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzenlochrohr (31) angeordnet ist, sich zwischen dem Zylinderkopf (51) und dem Zylinderkopfdeckel (53) durch einen Raum hindurch zu erstrecken, der durch den Zylinderkopf (51) und den Zylinderkopfdeckel (53) bestimmt ist zum Enthalten einer Einlassventil-Auslassventil-Antriebseinrichtung, so dass das Kerzenlochrohr bei Benutzung die duale Funktion bietet, die Zündkerze (11) vor Schmierölen, die in dem Raum zirkulieren, zu isolieren und zu bewirken, dass der Kerzensitz (23a) der metallischen Hülse (19) gegen den Zylinderkopf (51) gedrückt wird, wodurch die Zündkerze (11) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist.
  2. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, wobei das im Bezug auf den Kerzensitz (23a) der metallischen Hülse (19) nach hinten anzuordnende Kerzenlochrohr (31) bei Benutzung an einem Abschnitt der metallischen Hülse (19) anliegt und auf diesen drückt, um dadurch die Zündkerze (11) fest an dem Zylinderkopf (51) zu befestigen.
  3. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 2, wobei das Kerzenlochrohr (31) bei Benutzung einen Abschnitt der Zündkerze (11) aufnimmt, welcher sich von einer hinteren Endfläche des Flanschabschnitts (23) der metallischen Hülse (19) nach hinten erstreckt, wobei die hintere Endfläche eine Endfläche ist, die gegenüber dem Kerzensitz (23a) angeordnet ist, und wobei das Kerzenlochrohr (31) an der hinteren Endfläche des Flanschabschnitts (23) der metallischen Hülse (19) anliegt und auf diesen drückt, um dadurch die Zündkerze fest an dem Zylinderkopf (51) zu befestigen.
  4. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 2, wobei die metallische Hülse (19) einen gesickten Abschnitt (27) umfasst, welcher mittels Sickens eines umfangsumlaufenden Randes eines hinteren Abschnitts der metallischen Hülse in Richtung eines äußeren umfangsumlaufenden Abschnitts des Isolators (15) gebildet wird, und wobei das Kerzenlochrohr (31) bei Benutzung einen Abschnitt der Zündkerze (11) aufnimmt, der sich von dem gesickten Abschnitt der metallischen Hülse (19) nach hinten erstreckt, und wobei das Kerzenlochrohr (31) an dem gesickten Abschnitt anliegt und auf diesen drückt, um dadurch die Zündkerze (11) fest an dem Zylinderkopf (51) zu befestigen.
  5. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kerzenlochrohr (31) mittels Presssitz fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist.
  6. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kerzenloch rohr (31) einen Flanschabschnitt (23) umfasst, der sich von einer äußeren umfangsumlaufenden Oberfläche des Kerzenlochrohrs (31) nach außen hin erstreckt, wobei der Flanschabschnitt (23) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist, wodurch das Kerzenlochrohr (31) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist.
  7. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kerzenlochrohr (31) Gewindenuten besitzt, die an einer äußeren umfangsumlaufenden Oberfläche des Rohres gebildet sind, und wobei die Gewindenuten in in dem Zylinderkopf gebildete Gewindenuten eingreifen, wodurch das Kerzenlochrohr (31) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist.
  8. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Zylinderkopfdeckel (53) auf dem Zylinderkopf (51) vorgesehen ist, und das Kerzenlochrohr (31) und der Zylinderkopfdeckel (53) so angepasst sind, dass das Kerzenlochrohr (31) bei Benutzung zwischen dem Zylinderkopfdeckel (53) und dem Zylinderkopf (51) gehalten wird, um dadurch fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt zu sein.
  9. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zündkerze (11) so konfiguriert ist, dass die metallische Hülse (19) einen Antirotationssabschnitt umfasst, der mit dem Zylinderkopf (51) an einer von einer oder mehreren möglichen Positionen zusammenwirkt, wenn die Zündkerze im Zuge des Befestigens an dem Zylinderkopf (51) um eine Achse des Kerzenanordnungslochs (51a) gedreht wird; wobei der Zylinderkopf (51) einen Antirotationssaufnahmeabschnitt umfasst, der dem Antirotationssabschnitt entspricht; und wobei eine Position einer Verbindung zwischen der metallischen Hülse (19) und der Masseelektrode (21) mit einer vorbestimmten Umfangsposition um eine Achse des Kerzenanordnungslochs (51a) ausgerichtet wird, wenn die Zündkerze (11) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt wird.
  10. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Öldichtungs element (63) zwischen dem Kerzenlochrohr (31) und dem Zylinderkopf (51) vorgesehen ist.
  11. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kerzensitz (23a) der metallischen Hülse (19) der Zündkerze (11) mit dem Zylinderkopf (51) über eine Dichtung (71) in Kontakt steht.
  12. Zündvorrichtung und Zylinderkopf (51) zur Benutzung in einem Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Zündkerze (11) so konfiguriert ist, dass die metallische Hülse (19) einen Antirotationsabschnitt umfasst, welcher mit dem Zylinderkopf (51) in einer von einer oder mehreren möglichen Positionen zusammenwirkt, um das Ausrichten der Masseelektrode (21) mit Bezug zu dem Zylinderkopf (15) zu steuern.
  13. Benutzung einer Zündvorrichtung in einem Verbrennungsmotor, wobei die Zündvorrichtung eine Zündkerze (11) umfasst, welche eine mittlere Elektrode (17), die an einem vorderen Endabschnitt eines in einem Isolator (15) gebildeten axialen Lochs angeordnet ist, eine metallische Hülse (19), die außerhalb des Isolators (15) vorgesehen ist, und eine Masseelektrode (21), die mit der metallischen Hülse (19) verbunden ist, und einen Zündfunkenentladungsspalt (9) zwischen ihr selbst und der mittleren Elektrode (17) bildet, umfasst und wobei die Zündkerze (11) in einem Kerzenanordnungsloch (51a), welches in einem Zylinderkopf (51) eines Verbrennungsmotors gebildet ist, angeordnet ist, wobei die Zündvorrichtung eingerichtet ist, eine Zündfunkenentladung in dem Zündfunkenentladungsspalt (9) der Zündkerze (11) zum Entzünden einer Luft-Kraftstoff-Mischung zu induzieren, wobei die metallische Hülse (19) der Zündkerze (11) einen Flanschabschnitt (23) mit einem Kerzensitz (23a) umfasst, welcher an einer vorderen Endfläche des Flanschabschnitts gebildet ist und eingerichtet ist, mit dem Zylinderkopf (51) direkt oder indirekt über ein anderes Element in Kontakt zu kommen, wobei ein vorderer Endabschnitt (25), der sich von dem Kerzensitz (23a) des Flanschabschnitts (23) axial nach vorne erstreckt, in dem Kerzenanordnungsloch (51a) aufgenommen ist, und die metallische Hülse keine auf ihrer Umfangsoberfläche gebildeten Gewindenuten aufweist, wobei ein Kerzenlochrohr (31) vorgesehen ist, welches mit Bezug auf den Ker zensitz (23a) der metallischen Hülse (19) nach hinten angeordnet ist und fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzenlochrohr (31) angeordnet ist, sich zwischen dem Zylinderkopf (51) und dem Zylinderkopfdeckel (53) durch einen Raum hindurch zu erstrecken, der durch den Zylinderkopf (51) und den Zylinderkopfdeckel (53) bestimmt ist zum Enthalten einer Einlassventil-Auslassventil-Antriebseinrichtung, und die duale Funktion bietet, die Zündkerze (11) vor Schmierölen, die in dem Raum zirkulieren, zu isolieren, und zu bewirken, dass der Kerzensitz (23a) der metallischen Hülse (19) gegen den Zylinderkopf (51) gedrückt wird, wodurch die Zündkerze (11) fest an dem Zylinderkopf (51) befestigt wird.
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