EP3235081A1 - Method for producing a spark-plug electrode having a core that extends to the ignition surface - Google Patents

Method for producing a spark-plug electrode having a core that extends to the ignition surface

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Publication number
EP3235081A1
EP3235081A1 EP15804549.2A EP15804549A EP3235081A1 EP 3235081 A1 EP3235081 A1 EP 3235081A1 EP 15804549 A EP15804549 A EP 15804549A EP 3235081 A1 EP3235081 A1 EP 3235081A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spark plug
base body
core
plug electrode
electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15804549.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jorge Diaz Alfonso
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3235081A1 publication Critical patent/EP3235081A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs
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    • H01T13/02—Details
    • H01T13/16—Means for dissipating heat
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    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/32—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by features of the earthed electrode
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    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39—Selection of materials for electrodes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a spark plug electrode.
  • spark plugs In addition to the need to design the spark plug smaller, the combustion chamber conditions that a spark plug undergoes during operation change simultaneously in a downsizing engine. Increasing pressure in the combustion chamber is associated with rising temperatures and increasing voltages required for the ignition, thus increasing the requirements for the spark plug in terms of mechanical, chemical, thermal and electrical strength and resistance. To meet the above requirements, new design concepts for the spark plug and new manufacturing processes for the spark plug components or for the
  • spark plugs as known for example from DE 10 2005 052425 AI, is based on a plug housing with welded ground electrode and an insulator which is non-positively connected to the housing. Within the insulator, a center electrode is arranged at the combustion chamber end. The ground electrode and the center electrode are thermally stressed by the resulting in the combustion chamber during the combustion of the air-fuel mixture temperatures. In order to remove as quickly as possible the heat absorbed from the combustion chamber from the spark plug electrodes via the plug housing to the cooled cylinder head, the spark plug electrodes have a core of a material with a high thermal conductivity, for example a core of copper.
  • a base body for a spark plug electrode is made by singulating a wire, the wire being sufficiently long to make a plurality of
  • the wire has a core and a cladding surrounding the core.
  • the core extends over the entire length of the
  • the core is in each case free after separation.
  • the main body of the spark plug electrode is made by separating from a wire, wherein the wire and thus also, the main body has a core and a jacket surrounding the core, wherein the core extends over the entire length of the body, results on the one hand, that a body with a larger core volume and thus with an improved heat dissipation than known from the prior art Spark plug electrode body is made, on the other hand simplifies the
  • the heat generated during operation of the spark plug and received from the combustion chamber end of the spark plug can be better dissipated to the cooled cylinder head via the spark plug electrodes and the housing, thereby lowering the temperature at the combustion chamber end of the spark plug and ignition surfaces of the spark plug electrodes. This is due to excessive
  • Temperatures favored reduced wear on the ignition surfaces and the spark plug electrodes and extends the life of the ignition surfaces, the spark plug electrodes and the spark plug in total.
  • the base body after singulation, and in particular prior to forming has a length of not less than 0.5 cm, and more particularly a length of not greater than 6.0 cm, in particular not less than 1.0 cm. This results in advantageous that the main body already has the desired length for the spark plug electrode and the body does not necessarily have an additional
  • Process step must be shortened or extended to the desired length for the spark plug electrode.
  • the main body has a cylindrical shape, wherein the end faces, on which the core is exposed, correspond to the base surfaces of the cylinder.
  • the shell of the body forms the lateral surface of the cylinder.
  • the longitudinal axis of the body corresponds to the
  • the base surfaces of the cylinder or the cross-sectional areas or the End surfaces of the basic body may be round, oval or polygonal, in particular quadrangular.
  • the diameter refers to the perimeter of the respective area.
  • the core of the base body has a constant diameter over the entire length of the base body, in particular after separation and before possible deformations of the base body.
  • Body consists of a material that has a higher thermal conductivity than a material of the shell.
  • the core consists for example of copper, silver or an alloy containing copper and / or silver, or a nickel alloy with yttrium.
  • the jacket is in particular made of a material with a higher thermal conductivity
  • the jacket is made, for example, of a nickel-containing alloy containing further additives such as chromium, yttrium and / or silicon.
  • the jacket has a plurality of layers, in particular composed of two layers.
  • the layers are arranged concentrically around the core of the base body.
  • a core of copper or a copper alloy may be surrounded by a cladding having a NiY layer and a NiCr layer.
  • the NiY layer is disposed between the core and the NiCr layer.
  • the NiCr layer has the highest wear resistance.
  • the thermal conductivity of the NiY layer is between the thermal conductivity of the copper and the NiCr alloy.
  • the wire and thus also the base body after singulation, and in particular before a subsequent forming step, have a diameter of not less than 1 mm, and in particular not greater than 4 mm, in particular not less than 1.5 mm and / or not greater than 3.5 mm.
  • the method may have, in particular after singulation, a step in which the base body is at least partially reshaped, so that a region of the base body with a larger diameter than before forming (DIN 8582) is formed, in particular the diameter is at least 5% increased.
  • pressure forming DIN 8583-1 to -6
  • upsetting DIN 8583-3
  • an electrode head for a center electrode may be formed.
  • the method in particular after singulation, have a step in which the base body is at least partially reshaped, so that a region of the base body with a smaller diameter than before forming (DIN 8582) is formed, in particular the diameter around at least 5% smaller.
  • pressure forming DIN 8583-1 to -6
  • rolling DIN 8583-2
  • Process step an electrode foot are formed for a center electrode.
  • the method in particular after the singulation and / or after the forming, have a step in which at a
  • Closing body is materially connected.
  • the cohesive connection can by means of resistance welding or laser welding, for example with a
  • Fiber laser or a disk laser which is preferably operated in CW mode done.
  • Other methods for a cohesive connection are also possible.
  • the closing body may for example consist of a nickel-containing alloy. Then it can additionally be provided that a noble metal-containing ignition surface is arranged on the end body or on the base body. Alternatively, it can also be provided that the closing body itself is the noble metal-containing ignition surface.
  • the base body is at least partially reshaped during forming such that the base body has at least a first and a second region Bl and B2 with different diameters Dl and D2, wherein in particular within the first and the second region Bl and B2, the respective diameters Dl and D2 are constant.
  • the first and second regions Bl and B2 have, in particular, a length which corresponds at least to the respective diameter D1, D2 of the respective region B1, B2.
  • the ratios between the cross-sectional area of the core and the cross-sectional area of the main body in the at least first and second areas Bl and B2 do not differ by more than 10%, in particular not more than 5%.
  • the method includes a step in which the base body is bent, so that a
  • Roof electrode, a stirrup electrode or a side electrode is formed.
  • the invention relates to a spark plug electrode, which after the
  • a method according to the invention for producing a spark plug electrode has been produced, and thus has a base body with a core and a jacket surrounding the core, wherein the core extends over the entire length of the base body. This means that the core extends from end to end of the main body.
  • a ratio of a cross-sectional area of the core to a cross-sectional area of the base body over the length of the base body is virtually constant over the length of the base body, which is meant to be quasi-constant, that the ratio Cross sections within the body changes by no more than 10%.
  • the cross-sectional area of the core does not correspond to less than 20% and / or not more than 80% of the cross-sectional area of the main body.
  • the cross-sectional area of the main body corresponds to the sum of the cross-sectional area of the shell and the cross-sectional area of the core. In each case, the cross-sectional area within the same plane are compared or set in relation to each other.
  • the shell of the main body has a layer thickness b which is not smaller than 0.1 mm and / or not larger than 0.8 mm, in particular not smaller than 0.2 mm and / or not larger than 0.6 mm, more particularly not less than 0.3 mm and / or not greater than 0.5 mm.
  • the minimum layer thickness b of the sheath ensures that the core, which is made of less wear resistant material than the sheath, is sufficiently protected from the chemical stresses generated during operation of the spark plug.
  • the layer thickness of the shell is limited so that the proportion of the
  • Core volume is not too small on the total volume of the body and thus the heat dissipation in the body is sufficiently large.
  • the main body has on its combustion chamber side end face on a closure body which is in contact with the core, in particular is in direct contact with the core. This ensures that the closing body in thermal contact with the Core stands.
  • the closing body is welded, for example, to the base body. As a welding method, for example, resistance welding,
  • the closing body can at the
  • an identical or similar nickel-containing alloy can be used as for the shell of the body.
  • the welding takes place along the circumference of the body, wherein at the
  • the closure body is formed flush with the end face of the body, i. in that the closing body has the same diameter as the end face of the main body to which the closing body is arranged.
  • the closing body has a diameter which is greater than the diameter of the core on the end face of the base body, on which the
  • Closing body is arranged.
  • the end body has a thickness d which is at least as large as the smallest layer thickness b of the shell, wherein the thickness d of the end body is measured perpendicular to the end face of the body on which the end body is arranged.
  • End body have a thickness d, which is equal to or greater than the layer thickness d of the shell on the front side of the body on which the closing body is arranged.
  • the spark plug electrode has a noble metal-containing ignition surface.
  • the ignition surface may, depending on the intended use of the spark plug electrode on the end body or at the combustion chamber end of the
  • the ignition surface has a higher wear resistance than the material of the shell.
  • the closing body itself is the noble metal-containing ignition surface.
  • the spark plug electrode according to the invention may be a ground electrode and / or a center electrode.
  • the invention relates to a spark plug, the at least one
  • spark plug electrode according to the invention as the center electrode and / or ground electrode.
  • Basic body is arranged in the formation of the spark plug electrode according to the invention as a ground electrode on the housing of the spark plug, wherein preferably the connection of the spark plug electrode is formed with the housing so that the core of the body is protected from the influence of the combustion chamber gases.
  • Formation of the spark plug electrode according to the invention as a center electrode is arranged in the insulator so that the combustion chamber facing away from the end face of the spark plug electrode or the base body arranged by a likewise in the insulator
  • Resistive element is covered gas-tight.
  • FIG. 1 shows an example of the method according to the invention for producing a spark plug electrode
  • Figure 2 shows an example of a finished spark plug electrode, which after the
  • FIG. 3 shows an example of a spark plug, which is at least one after the
  • FIG. 1 schematically shows various steps of the method according to the invention for producing a spark plug electrode 10.
  • a wire is singulated, whereby a spark plug electrode main body 15 is formed.
  • a supply of the wire is for example on a wire reel.
  • the wire is so long that a plurality of spark plug electrode main body 15 can be manufactured by singulating the wire.
  • the wire has a core 17 and a sheath 18 which surrounds the core 17.
  • the core 17 extends substantially the entire length of the wire.
  • the core 17, the sheath 18 and thus also the wire itself have constant dimensions, diameter, thickness and width over their entire length. By constant in this context is meant that the dimensions do not change by more than 10% over the length.
  • the wire has a diameter in the range 1 mm to 4 mm.
  • the sheath of the wire has a layer thickness d in the range of 0.1 mm to 0.8 mm.
  • the wire has a diameter of 2.7 mm and the jacket has a layer thickness b of 0.5 mm.
  • the main body 15 has a length of at least 5 mm after the separation of the wire.
  • a center electrode of the main body has a length of up to 60 mm.
  • the main body has a length of up to 20 mm.
  • At the end faces 14, 13 of the main body of the core 17 is free.
  • the core 17 and the jacket 18 have after separation constant dimensions, such as diameter, thickness or width, or constant cross-sectional areas over the length of the main body 15th
  • the base body 15 is converted according to a planned use as a center electrode or ground electrode.
  • the main body is clamped in a tool 30. As in Figure 1 b), by the tool 30th
  • a first area Bl can be produced which has a small cross-sectional area or smaller dimensions, such as diameter or width, as an unconverted area B2 of the main body 15.
  • the first area Bl with the smaller diameter is formed, for example, by means of rollers.
  • the area Bl has a diameter Dl of 2.4 mm and a layer thickness b for the shell of about 0.45 mm.
  • a third region B3 can also be produced, which has a larger cross-sectional area or larger dimensions than the one not deformed region B2 of the main body 15.
  • the third region B3 with the larger diameter is formed, for example, by upsetting.
  • the main body and the later spark plug electrode prefferably have a plurality of first, second and / or third regions.
  • FIG. 1 c an example of the spark plug electrode 10 is shown after the forming.
  • the spark plug electrode 10 or the main body 15 has at least three regions: a first region Bl of the main body 15 with a reduced by forming cross-sectional area or a reduced diameter Dl, a second
  • the first region Bl of the main body 15 is formed at the combustion chamber end of the main body and the third region B3 is remote from the combustion chamber end of the body
  • FIG. 2 shows a finished spark plug electrode 10, which is designed as a center electrode 12.
  • the center electrode 12 has at its combustion-chamber-side end 14 a closing body 16, which has been materially connected by welding to the end face 14 of the main body 15.
  • the end body 16 has a thickness d, the
  • the end body 16 has a
  • Diameter which is greater than the diameter of the core 17 at the combustion chamber-side end face 14 of the base body 15.
  • the closing body is flush with the
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a spark plug 1 with at least one spark plug electrode 10 according to the invention.
  • the spark plug 1 has a metallic housing 2 with a thread for mounting the spark plug 1 in a cylinder head. Furthermore, the housing has a hexagonal section 9, on which a tool for the assembly of the spark plug 1 is set in the cylinder head.
  • an insulator 3 is arranged within the housing 2.
  • a center electrode 12 and a Connection bolts 4 are arranged inside the insulator 3 and are electrically connected via a resistance element 5.
  • the center electrode 12 typically protrudes from the insulator 3 at the combustion chamber end of the spark plug 1. With its electrode head 19, the center electrode 12 rests on a seat formed on the inside of the insulator 3.
  • the center electrode 12 has a main body 15 and a closing body 16 arranged at the combustion chamber end of the main body 15.
  • the main body has a core, not shown here, which is surrounded by a jacket.
  • a ground electrode 11 is arranged. Which forms a spark gap together with the center electrode 12.
  • the ground electrode 11 may be formed as a roof electrode, side electrode or stirrup electrode.
  • the ground electrode 11 has a main body 15 and a closing body 16 arranged at the combustion chamber end of the main body 15.
  • the main body has a core, not shown here, which is surrounded by a jacket.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a spark-plug electrode (10), wherein the spark-plug electrode has a main body (15), wherein the main body (15) is produced by separation from a wire, wherein the wire has a core (17) and a sheath (18) that surrounds the core (17), and the core (17) extends over the entire length of the main body (15), wherein a plurality of main bodies (15) can be produced from the wire.

Description

Beschreibung  description
Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode mit bis zur Zündfläche reichenden Kern A method of manufacturing a spark plug electrode having a core extending to the firing surface
Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode. PRIOR ART The invention relates to a method for producing a spark plug electrode.
Durch das zunehmende Downsizing bei den Motoren stehen für die einzelnen By the increasing downsizing at the engines stand for the individual
Komponenten im Motorraum selbst immer weniger Bauraum zu Verführung. Auch auf dem Gebiet der Zündkerze steigt der Bedarf an kleineren Zündkerzen. Der Trend in der Automobilindustrie geht von M14- Zündkerzen zu M12-Zündkerzen bzw. M10-Components in the engine compartment even less space to seduction. Also in the field of spark plug, the demand for smaller spark plugs is increasing. The trend in the automotive industry is from M14 spark plugs to M12 spark plugs and M10 spark plugs.
Zündkerzen. Neben der Notwendigkeit die Zündkerze kleiner zu konstruieren verändern sich gleichzeitig bei einem Downsizing-Motor die Brennraumbedingungen, die eine Zündkerze im Betrieb ausgesetzt ist. Steigender Druck im Brennraum geht mit steigenden Temperaturen und steigenden für die Zündung benötigten Spannungen einher, somit steigen auch die Anforderungen an die Zündkerze hinsichtlich mechanischer, chemischer, thermischer und elektrischer Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit. Um die genannten Anforderungen erfüllen zu können, werden neue Konstruktionskonzepte für die Zündkerze sowie neue Herstellungsverfahren für die Zündkerzenkomponenten bzw. für die Spark plugs. In addition to the need to design the spark plug smaller, the combustion chamber conditions that a spark plug undergoes during operation change simultaneously in a downsizing engine. Increasing pressure in the combustion chamber is associated with rising temperatures and increasing voltages required for the ignition, thus increasing the requirements for the spark plug in terms of mechanical, chemical, thermal and electrical strength and resistance. To meet the above requirements, new design concepts for the spark plug and new manufacturing processes for the spark plug components or for the
Zündkerze notwendig. Spark plug necessary.
Aktuelle Zündkerzen, wie beispielsweise aus der DE 10 2005 052425 AI bekannt, basiert auf einem Kerzengehäuse mit aufgeschweißter Masselelektrode und einem Isolator, der mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbunden ist. Innerhalb des Isolators ist an dessen brennraumseitigen Ende eine Mittelelektrode angeordnet. Die Masseelektrode und die Mittelelektrode werden durch die im Brennraum bei der Verbrennung des Luft- Kraftstoff- Gemisches entstehenden Temperaturen thermisch belastet. Um die aus dem Brennraum aufgenommene Wärme von den Zündkerzen-Elektroden über das Kerzengehäuse an den gekühlten Zylinderkopf möglichst schnell abzuführen, weisen die Zündkerzen-Elektroden einen Kern aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf, beispielsweise einen Kern aus Kupfer. Vorteil der Erfindung Offenbarung der Erfindung Allerdings zeigt sich, dass bei den bekannten Zündkerzen-Konzepten, insbesondere bei den steigenden Anforderungen an die Zündkerze für den Bereich der Downsizing- Anwendung, die Wärmeabfuhr über den bisherigen Kupferkern nicht ausreichend ist. Aufgrund des Herstellungsverfahrens, wie beispielsweise ein aus der DE 44 24 789 AI bekanntes Fließpress-Verfahren, erstreckt sich der Kupferkern nicht über die gesamte Länge der Zündkerzen-Elektrode und hat zusätzlich einen sich reduzierenden Current spark plugs, as known for example from DE 10 2005 052425 AI, is based on a plug housing with welded ground electrode and an insulator which is non-positively connected to the housing. Within the insulator, a center electrode is arranged at the combustion chamber end. The ground electrode and the center electrode are thermally stressed by the resulting in the combustion chamber during the combustion of the air-fuel mixture temperatures. In order to remove as quickly as possible the heat absorbed from the combustion chamber from the spark plug electrodes via the plug housing to the cooled cylinder head, the spark plug electrodes have a core of a material with a high thermal conductivity, for example a core of copper. DISCLOSURE OF THE INVENTION However, it can be seen that heat dissipation via the previous copper core is not sufficient in the case of the known spark plug concepts, in particular in the case of increasing requirements for the spark plug in the area of the downsizing application. Due to the manufacturing process, such as a known from DE 44 24 789 AI extrusion process, the copper core does not extend over the entire length of the spark plug electrode and additionally has a reducing
Durchmesser in Richtung des brennraumseitigen Endes der Zündkerzen-Elektrode, wobei gerade dieses Ende der Zündkerzen-Elektrode den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist. Bedingt durch die unzureichende Wärmeabfuhr bei den bekannten Zündkerzen- Elektroden wird die Temperatur der Zündkerzen-Elektrode an ihrem brennraumseitigen Ende zu heiß und der Verschleiß an der Zündkerzen-Elektrode nimmt zu, dies führt wiederum zu einem vorzeitigen Ausfall der Zündkerze. Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode bereitzustellen, mit dem Zündkerzen-Elektroden hergestellt werden, die eine verbesserte Wärmeableitung aufweisen und somit die oben genannten Anforderungen erfüllen können. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs gelöst.  Diameter in the direction of the combustion chamber-side end of the spark plug electrode, with just this end of the spark plug electrode is exposed to the highest temperatures. Due to the insufficient heat dissipation in the known spark plug electrodes, the temperature of the spark plug electrode at its combustion chamber end is too hot and the wear on the spark plug electrode increases, this in turn leads to premature failure of the spark plug. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of making a spark plug electrode which produces spark plug electrodes which have improved heat dissipation and thus can meet the above requirements. This object is achieved by the method according to the invention by the characterizing part of the first claim.
Eine Grundkörper für eine Zündkerzen-Elektrode wird durch Vereinzeln aus einem Draht hergestellt, wobei der Draht ausreichend lang ist, um aus ihm eine Vielzahl von A base body for a spark plug electrode is made by singulating a wire, the wire being sufficiently long to make a plurality of
Grundkörpern herzustellen. Der Draht weist einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel auf. Im Grundkörper erstreckt sich der Kern über die gesamte Länge des Produce basic bodies. The wire has a core and a cladding surrounding the core. In the main body, the core extends over the entire length of the
Grundkörpers, d.h. an den Stirnseiten des Grundkörpers liegt der Kern jeweils frei nach dem Vereinzeln. Dadurch, dass erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Grundkörper der Zündkerzen- Elektrode durch vereinzeln aus einem Draht hergestellt wird, wobei der Draht und somit auch der Grundkörper einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel aufweist, wobei der Kern sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstreckt, ergibt sich zum einen, dass ein Grundkörper mit einem größeren Kernvolumen und damit mit einer verbesserten Wärmeableitung als aus dem Stand der Technik bekannte Zündkerzen- Elektroden-Grundkörper hergestellt wird, zum anderen vereinfacht sich das Base body, ie at the end faces of the body, the core is in each case free after separation. Characterized in that according to the invention it is provided that the main body of the spark plug electrode is made by separating from a wire, wherein the wire and thus Also, the main body has a core and a jacket surrounding the core, wherein the core extends over the entire length of the body, results on the one hand, that a body with a larger core volume and thus with an improved heat dissipation than known from the prior art Spark plug electrode body is made, on the other hand simplifies the
Herstellungsverfahren für die Zündkerzen-Elektrode, da auf einen aufwendigen Schritt zum Einbringen des Kerns in den Grundkörper mittels eines Fließ-Press-Verfahrens verzichtet werden kann. Durch die Verlängerung des Kerns im Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper wird die Production method for the spark plug electrode, as can be dispensed with a complex step for introducing the core into the body by means of a flow-pressing method. By extending the core in the spark plug electrode body is the
Wärmeableitung der Zündkerzen-Elektrode von ihrem brennraumseitigen Ende zu ihrem vom Brennraum abgewandten Ende, das mit gekühlten Komponenten der Zündkerze im Kontakt steht, verbessert. Die beim Betrieb der Zündkerze entstehende und vom brennraumseitigen Ende der Zündkerze aufgenommene Wärme kann besser an den gekühlten Zylinderkopf über die Zündkerzen-Elektroden und das Gehäuse abgeleitet werden, dadurch sinkt die Temperatur am brennraumseitigen Ende der Zündkerze und an den Zündflächen der Zündkerzen-Elektroden. Dadurch wird der durch zu hohe Heat dissipation of the spark plug electrode from its combustion chamber end to its end remote from the combustion chamber, which is in contact with cooled components of the spark plug, improved. The heat generated during operation of the spark plug and received from the combustion chamber end of the spark plug can be better dissipated to the cooled cylinder head via the spark plug electrodes and the housing, thereby lowering the temperature at the combustion chamber end of the spark plug and ignition surfaces of the spark plug electrodes. This is due to excessive
Temperaturen begünstigte Verschleiß an den Zündflächen und den Zündkerzen- Elektroden reduziert und die Lebensdauer der Zündflächen, der Zündkerzen-Elektroden und der Zündkerze insgesamt verlängert. Temperatures favored reduced wear on the ignition surfaces and the spark plug electrodes and extends the life of the ignition surfaces, the spark plug electrodes and the spark plug in total.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Typischerweise hat der Grundkörper nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem Umformen, eine Länge von nicht kleiner als 0,5 cm, und insbesondere eine Länge von nicht größer als 6,0 cm, insbesondere nicht kleiner als 1,0 cm. Dadurch ergibt sich vorteilhaft, dass der Grundkörper bereits die für die Zündkerzen-Elektrode gewünschte Länge aufweist und der Grundkörper nicht zwangsläufig bei einem zusätzlichen Typically, the base body after singulation, and in particular prior to forming, has a length of not less than 0.5 cm, and more particularly a length of not greater than 6.0 cm, in particular not less than 1.0 cm. This results in advantageous that the main body already has the desired length for the spark plug electrode and the body does not necessarily have an additional
Verfahrensschritt auf die für die Zündkerzen-Elektrode gewünschte Länge gekürzt oder verlängert werden muss. Process step must be shortened or extended to the desired length for the spark plug electrode.
Der Grundkörper hat eine zylindrische Form, wobei die Stirnseiten, an denen der Kern frei liegt, den Grundflächen des Zylinders entsprechen. Der Mantel des Grundkörpers bildet die Mantelfläche des Zylinders. Die Längsachse des Grundkörpers entspricht der The main body has a cylindrical shape, wherein the end faces, on which the core is exposed, correspond to the base surfaces of the cylinder. The shell of the body forms the lateral surface of the cylinder. The longitudinal axis of the body corresponds to the
Zylinderachse. Die Grundflächen des Zylinders bzw. die Querschnittsflächen bzw. die Stirnflächen des Grundkörpers können rund, oval oder mehreckig, insbesondere viereckig, sein. Der Durchmesser bezieht sich auf den Umkreis der jeweiligen Fläche. Cylinder axis. The base surfaces of the cylinder or the cross-sectional areas or the End surfaces of the basic body may be round, oval or polygonal, in particular quadrangular. The diameter refers to the perimeter of the respective area.
Vorteilhafterweise weist der Kern des Grundkörpers einen konstanten Durchmesser über die gesamte Länge des Grundkörpers auf, insbesondere nach dem Vereinzeln und vor möglichen Umformungen des Grundkörpers. Advantageously, the core of the base body has a constant diameter over the entire length of the base body, in particular after separation and before possible deformations of the base body.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Kern des Drahts und der Kern des Advantageously, it is provided that the core of the wire and the core of the
Grundkörpers aus einem Material besteht, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als ein Material des Mantels hat. Der Kern besteht beispielsweise aus Kupfer, Silber oder einer Legierung, die Kupfer und/oder Silber enthält, oder einer Nickel-Legierung mit Yttrium. Der Mantel ist insbesondere aus einem Material mit einer höheren Body consists of a material that has a higher thermal conductivity than a material of the shell. The core consists for example of copper, silver or an alloy containing copper and / or silver, or a nickel alloy with yttrium. The jacket is in particular made of a material with a higher
Verschleißbeständigkeit als das Material des Mantels. Der Mantel ist beispielsweise aus einer Nickel-haltigen Legierung, die weitere Zusätze wie beispielsweise Chrom, Yttrium und/oder Silizium enthält. Wear resistance as the material of the jacket. The jacket is made, for example, of a nickel-containing alloy containing further additives such as chromium, yttrium and / or silicon.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Mantel mehrere Schichten aufweist, insbesondere aus zwei Schichten aufgebaut ist. Dabei sind die Schichten um den Kern des Grundkörpers konzentrisch angeordnet. Beispielsweise kann ein Kern aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung von einem Mantel, der eine NiY-Schicht und eine NiCr-Schicht aufweist, umgeben sein. Die NiY-Schicht ist zwischen dem Kern und der NiCr-Schicht angeordnet. Beim Vergleich der drei Materialien weist die NiCr-Schicht die höchste Verschleißbeständigkeit auf. Die Wärmeleitfähigkeit der NiY-Schicht liegt zwischen der Wärmeleitfähigkeit des Kupfers und der NiCr-Legierung. Alternatively or additionally, it can be provided that the jacket has a plurality of layers, in particular composed of two layers. The layers are arranged concentrically around the core of the base body. For example, a core of copper or a copper alloy may be surrounded by a cladding having a NiY layer and a NiCr layer. The NiY layer is disposed between the core and the NiCr layer. When comparing the three materials, the NiCr layer has the highest wear resistance. The thermal conductivity of the NiY layer is between the thermal conductivity of the copper and the NiCr alloy.
Der Draht und damit auch der Grundkörper nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem sich anschließenden Umformschritt, haben einen Durchmesser von nicht kleiner als 1 mm, und insbesondere nicht größer als 4 mm, insbesondere von nicht kleiner als 1,5 mm und/oder nicht größer als 3,5 mm. The wire and thus also the base body after singulation, and in particular before a subsequent forming step, have a diameter of not less than 1 mm, and in particular not greater than 4 mm, in particular not less than 1.5 mm and / or not greater than 3.5 mm.
Das Verfahren kann, insbesondere nach dem Vereinzeln, einen Schritt aufweisen, bei dem der Grundkörper mindestens bereichsweise umgeformt wird, so dass ein Bereich des Grundkörpers mit einem größeren Durchmesser als vor dem Umformen (DIN 8582) entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% vergrößert. Mittels Druckumformen (DIN 8583-1 bis -6), wie beispielsweise Stauchen (DIN 8583-3) des Grundkörpers entlang seiner Längsachse, entsteht der Bereich des Grundkörpers mit dem größeren Durchmesser. Zum Beispiel kann durch diesen Verfahrensschritt ein Elektrodenkopf für eine Mittelelektrode ausgebildet werden. The method may have, in particular after singulation, a step in which the base body is at least partially reshaped, so that a region of the base body with a larger diameter than before forming (DIN 8582) is formed, in particular the diameter is at least 5% increased. By means of pressure forming (DIN 8583-1 to -6), such as upsetting (DIN 8583-3) of the body along its longitudinal axis, the area of the body is formed with the larger diameter. For example, by this process step, an electrode head for a center electrode may be formed.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren, insbesondere nach dem Vereinzeln, einen Schritt aufweisen, bei dem der Grundkörper mindestens bereichsweise umgeformt wird, so dass ein Bereich des Grundkörpers mit einem kleineren Durchmesser als vor dem Umformen (DIN 8582) entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% verkleinert. Mittels Druckumformen (DIN 8583-1 bis -6), wie beispielsweise Walzen (DIN 8583-2) des Grundkörpers senkrecht seiner Längsachse, entsteht der Bereich mit dem kleineren Durchmesser am Grundkörper. Zum Beispiel kann durch diesen Alternatively or additionally, the method, in particular after singulation, have a step in which the base body is at least partially reshaped, so that a region of the base body with a smaller diameter than before forming (DIN 8582) is formed, in particular the diameter around at least 5% smaller. By means of pressure forming (DIN 8583-1 to -6), such as rolling (DIN 8583-2) of the body perpendicular to its longitudinal axis, the area with the smaller diameter is formed on the body. For example, through this
Verfahrensschritt ein Elektrodenfuß für eine Mittelelektrode ausgebildet werden.  Process step, an electrode foot are formed for a center electrode.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren, insbesondere nach dem Vereinzeln und/oder nach dem Umformen, einen Schritt aufweisen, bei dem an einer Alternatively or additionally, the method, in particular after the singulation and / or after the forming, have a step in which at a
brennraumseitigen Stirnfläche des Grundkörpers der Grundkörper mit einem combustion chamber side end face of the main body of the main body with a
Abschlusskörper stoffschlüssig verbunden wird. Die stoffschlüssige Verbindung kann mittels Widerstandsschweißen oder Laserschweißen, beispielsweise mit einem  Closing body is materially connected. The cohesive connection can by means of resistance welding or laser welding, for example with a
Faserlaser oder einen Scheibenlaser, der vorzugsweise im CW-Modus betrieben wird, erfolgen. Weitere Verfahren für eine stoffschlüssige Verbindung sind auch möglich. Fiber laser or a disk laser, which is preferably operated in CW mode done. Other methods for a cohesive connection are also possible.
Der Abschlusskörper kann beispielsweise aus einer Nickel-haltigen Legierung bestehen. Dann kann zusätzlich vorgesehen sein, dass eine Edelmetall-haltige Zündfläche an den Abschlusskörper oder an den Grundkörper angeordnet wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper selbst die Edelmetall-haltige Zündfläche ist. The closing body may for example consist of a nickel-containing alloy. Then it can additionally be provided that a noble metal-containing ignition surface is arranged on the end body or on the base body. Alternatively, it can also be provided that the closing body itself is the noble metal-containing ignition surface.
Vorteilhafterweise wird der Grundkörper beim Umformen mindestens bereichsweise derart umgeformt, dass der Grundkörper mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich Bl und B2 mit unterschiedlichen Durchmessern Dl und D2 aufweist, wobei insbesondere innerhalb des ersten und des zweiten Bereichs Bl und B2 die jeweiligen Durchmesser Dl und D2 konstant sind. Der erste und der zweite Bereich Bl und B2 haben insbesondere eine Länge, die mindestens dem jeweiligen Durchmesser Dl, D2 des jeweiligen Bereichs Bl, B2 entspricht. Advantageously, the base body is at least partially reshaped during forming such that the base body has at least a first and a second region Bl and B2 with different diameters Dl and D2, wherein in particular within the first and the second region Bl and B2, the respective diameters Dl and D2 are constant. The first and second regions Bl and B2 have, in particular, a length which corresponds at least to the respective diameter D1, D2 of the respective region B1, B2.
Bevorzugterweise unterscheiden sich die Verhältnisse zwischen der Querschnittsfläche des Kerns und der Querschnittsfläche des Grundkörpers in dem mindestens ersten und zweiten Bereich Bl und B2 um nicht mehr als 10%, insbesondere nicht mehr als 5%. Für die Herstellung einer Masseelektrode kann vorgesehen sein, dass das Verfahren einen Schritt enthält, bei dem der Grundkörper gebogen wird, so dass eine Preferably, the ratios between the cross-sectional area of the core and the cross-sectional area of the main body in the at least first and second areas Bl and B2 do not differ by more than 10%, in particular not more than 5%. For the production of a ground electrode can be provided that the method includes a step in which the base body is bent, so that a
Dachelektrode, eine Bügelelektrode oder eine Seitenelektrode entsteht. Roof electrode, a stirrup electrode or a side electrode is formed.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Zündkerzen- Elektrode, die nach dem Furthermore, the invention relates to a spark plug electrode, which after the
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode hergestellt wurde, und so einen Grundkörper mit einem Kern und einen den Kern umgebenden Mantel aufweist, wobei der Kern sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstreckt. Dies bedeutet, dass sich der Kern von Stirnseite zu Stirnseite des Grundkörpers erstreckt. A method according to the invention for producing a spark plug electrode has been produced, and thus has a base body with a core and a jacket surrounding the core, wherein the core extends over the entire length of the base body. This means that the core extends from end to end of the main body.
Für eine ausreichend gute Wärmeableitung in der Zündkerzen-Elektrode hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass ein Verhältnis einer Querschnittsfläche des Kerns zu einer Querschnittsfläche des Grundkörpers über die Länge des Grundkörpers quasi konstant ist, wobei mit quasi konstant gemeint ist, dass sich das Verhältnis der Querschnitte innerhalb des Grundkörpers um nicht mehr als 10% ändert. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des Kerns nicht weniger als 20% und/oder nicht mehr als 80% der Querschnittsfläche des Grundkörpers entspricht. Die Querschnittsfläche des Grundkörpers entspricht der Summe aus der Querschnittsfläche des Mantels und der Querschnittsfläche des Kerns. Es werden jeweils die Querschnittsfläche innerhalb der gleichen Ebene miteinander verglichen oder ins Verhältnis gesetzt. For a sufficiently good heat dissipation in the spark plug electrode, it has been found to be advantageous that a ratio of a cross-sectional area of the core to a cross-sectional area of the base body over the length of the base body is virtually constant over the length of the base body, which is meant to be quasi-constant, that the ratio Cross sections within the body changes by no more than 10%. It is advantageously provided that the cross-sectional area of the core does not correspond to less than 20% and / or not more than 80% of the cross-sectional area of the main body. The cross-sectional area of the main body corresponds to the sum of the cross-sectional area of the shell and the cross-sectional area of the core. In each case, the cross-sectional area within the same plane are compared or set in relation to each other.
Der Mantel des Grundkörpers weist eine Schichtdicke b auf, die nicht kleiner als 0,1 mm und/oder nicht größer als 0,8 mm ist, insbesondere nicht kleiner als 0,2 mm und/oder nicht größer als 0,6 mm ist, ganz insbesondere nicht kleiner als 0,3 mm und/oder nicht größer als 0,5 mm ist. Durch die Mindestschichtdicke b des Mantels wird sichergestellt, dass der Kern, der aus weniger verschleißbeständigem Material als der Mantel besteht, ausreichend vor die beim Betrieb der Zündkerze entstehenden chemischen Belastungen geschützt ist. Die Schichtdicke des Mantels wird begrenzt, damit der Anteil des The shell of the main body has a layer thickness b which is not smaller than 0.1 mm and / or not larger than 0.8 mm, in particular not smaller than 0.2 mm and / or not larger than 0.6 mm, more particularly not less than 0.3 mm and / or not greater than 0.5 mm. The minimum layer thickness b of the sheath ensures that the core, which is made of less wear resistant material than the sheath, is sufficiently protected from the chemical stresses generated during operation of the spark plug. The layer thickness of the shell is limited so that the proportion of the
Kernvolumens am Gesamtvolumen des Grundkörpers nicht zu klein ist und damit die Wärmeableitung im Grundkörpers ausreichend groß ist.  Core volume is not too small on the total volume of the body and thus the heat dissipation in the body is sufficiently large.
Der Grundkörper weist an seiner brennraumseitigen Stirnseite einen Abschlusskörper auf, der im Kontakt mit dem Kern steht, insbesondere im direkten Kontakt mit dem Kern steht. Dadurch wird gewährleitet, dass der Abschlusskörper im thermischen Kontakt mit dem Kern steht. Der Abschlusskörper ist beispielsweise an den Grundkörper angeschweißt. Als Schweißverfahren kann beispielsweise Widerstandsschweißen, The main body has on its combustion chamber side end face on a closure body which is in contact with the core, in particular is in direct contact with the core. This ensures that the closing body in thermal contact with the Core stands. The closing body is welded, for example, to the base body. As a welding method, for example, resistance welding,
Elektrodenstrahlschweißen oder Laserschweißen mit beispielsweise einem Faserlaser oder einem Scheibenlaser, wobei die Laserschweißung mit einem CW-Laser oder einem gepulsten Laser durchgeführt werden kann. Der Abschlusskörper kann bei der Electrode beam welding or laser welding with, for example, a fiber laser or a disk laser, wherein the laser welding can be performed with a CW laser or a pulsed laser. The closing body can at the
Schweißung beispielsweise vollständig aufgeschmolzen werden. For example, weld completely melted.
Als Material für den Abschlusskörper kann beispielsweise eine gleiche oder ähnliche Nickel-haltige Legierung wie für den Mantel des Grundkörpers verwendet werden. As the material for the closing body, for example, an identical or similar nickel-containing alloy can be used as for the shell of the body.
Die Schweißung erfolgt entlang des Umfangs des Grundkörpers, wobei bei die The welding takes place along the circumference of the body, wherein at the
Schweißnaht entlang des, insbesondere gesamten, Umfangs des Grundkörpers ausgebildet wird, damit der Abschlusskörper die brennraumseitige Stirnseite des Welded seam along, in particular entire, circumference of the base body is formed, so that the closing body, the combustion chamber side end of the
Grundkörpers möglichst gasdicht, d.h. die Leckagerate ist kleiner als 10"7 mbar l/s, abschließt und somit der Kern des Grundkörpers geschützt ist. Body as gas-tight as possible, ie the leakage rate is less than 10 "7 mbar l / s, concludes and thus the core of the body is protected.
Vorteilhafterweise ist der Abschlusskörper bündig mit der Stirnfläche des Grundkörpers ausgebildet, d.h. dass der Abschlusskörper den gleichen Durchmesser wie die Stirnseite des Grundkörpers, an die der Abschlusskörper angeordnet ist. Alternative oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser des Kerns an der Stirnseite des Grundkörpers, an der der Advantageously, the closure body is formed flush with the end face of the body, i. in that the closing body has the same diameter as the end face of the main body to which the closing body is arranged. Alternatively or additionally, it can be provided that the closing body has a diameter which is greater than the diameter of the core on the end face of the base body, on which the
Abschlusskörper angeordnet ist. Closing body is arranged.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Abschlusskörper eine Dicke d aufweist, die mindestens genauso groß ist wie die kleinste Schichtdicke b des Mantels, wobei die Dicke d des Abschlusskörpers senkrecht zur Stirnfläche des Grundkörpers gemessen wird, an der der Abschlusskörper angeordnet ist. Beispielsweise kann der It has proven to be advantageous if the end body has a thickness d which is at least as large as the smallest layer thickness b of the shell, wherein the thickness d of the end body is measured perpendicular to the end face of the body on which the end body is arranged. For example, the
Abschlusskörper eine Dicke d haben, die gleich oder größer als die Schichtdicke d des Mantels an der Stirnseite des Grundkörpers, an der der Abschlusskörper angeordnet ist. End body have a thickness d, which is equal to or greater than the layer thickness d of the shell on the front side of the body on which the closing body is arranged.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Zündkerzen-Elektrode eine Edelmetall-haltige Zündfläche aufweist. Die Zündfläche kann je nach beabsichtigter Verwendung der Zündkerzen-Elektrode am Abschlusskörper oder am brennraumseitigen Ende der In addition, it can be provided that the spark plug electrode has a noble metal-containing ignition surface. The ignition surface may, depending on the intended use of the spark plug electrode on the end body or at the combustion chamber end of the
Mantelflächen angeordnet sein. Die Zündfläche hat eine höhere Verschleißbeständigkeit als das Material des Mantels. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper selbst die Edelmetall-haltige Zündfläche ist. Be arranged lateral surfaces. The ignition surface has a higher wear resistance than the material of the shell. Alternatively it can be provided that the closing body itself is the noble metal-containing ignition surface.
Die erfindungsgemäße Zündkerzen-Elektrode kann eine Masseelektrode und/oder eine Mittelelektrode sein. The spark plug electrode according to the invention may be a ground electrode and / or a center electrode.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Zündkerze, die mindestens eine Furthermore, the invention relates to a spark plug, the at least one
erfindungsgemäße Zündkerzen-Elektrode als Mittelelektrode und/oder Masseelektrode aufweist. has spark plug electrode according to the invention as the center electrode and / or ground electrode.
Die vom Brennraum abgewandte Stirnseite der Zündkerzen-Elektrode bzw. des The remote from the combustion chamber end face of the spark plug electrode or the
Grundkörpers ist bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode als Masseelektrode am Gehäuse der Zündkerze angeordnet, wobei vorzugsweise die Verbindung der Zündkerzen-Elektrode mit dem Gehäuse so ausgebildet ist, dass der Kern des Grundkörpers vor dem Einfluss durch die Brennraumgasen geschützt ist. Bei derBasic body is arranged in the formation of the spark plug electrode according to the invention as a ground electrode on the housing of the spark plug, wherein preferably the connection of the spark plug electrode is formed with the housing so that the core of the body is protected from the influence of the combustion chamber gases. In the
Ausbildung der erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode als Mittelelektrode ist diese im Isolator so angeordnet, dass die Brennraum abgewandte Stirnseite der Zündkerzen- Elektrode bzw. des Grundkörpers durch ein ebenfalls im Isolator angeordneten Formation of the spark plug electrode according to the invention as a center electrode is arranged in the insulator so that the combustion chamber facing away from the end face of the spark plug electrode or the base body arranged by a likewise in the insulator
Widerstandselement gasdicht abgedeckt wird. Resistive element is covered gas-tight.
Zeichnung drawing
Figur 1 zeigt ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode FIG. 1 shows an example of the method according to the invention for producing a spark plug electrode
Figur 2 zeigt ein Beispiel für eine fertige Zündkerzen-Elektrode, die nach dem Figure 2 shows an example of a finished spark plug electrode, which after the
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde Figur 3 zeigt ein Beispiel für eine Zündkerze, die mindestens eine nach dem FIG. 3 shows an example of a spark plug, which is at least one after the
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zündkerzen-Elektrode aufweist According to the method of the invention has prepared spark plug electrode
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt schematisch verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode 10. In einem ersten Schritt wird ein Draht vereinzelt, wodurch ein Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper 15 entsteht. Ein Vorrat des Drahts befindet sich beispielsweise auf einer Drahtrolle. Der Draht ist so lang, dass eine Vielzahl von Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper 15 durch Vereinzeln des Drahts hergestellt werden können. Der Draht weist einen Kern 17 und einen Mantel 18 auf, der den Kern 17 umhüllt. Der Kern 17 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Drahts. Der Kern 17, der Mantel 18 und somit auch der Draht selbst weisen über ihre gesamte Länge konstante Abmessungen, Durchmesser, Dicke bzw. Breite, auf. Mit konstant ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die Abmessungen sich um nicht mehr als 10% über die Länge ändern. Der Draht hat einen Durchmesser im Bereich 1 mm bis 4 mm. Der Mantel des Drahts hat eine Schichtdicke d im Bereich von 0,1 mm bis 0,8 mm. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Draht einen Durchmesser von 2,7 mm und der Mantel eine Schichtdicke b von 0,5 mm. Description of the embodiment FIG. 1 schematically shows various steps of the method according to the invention for producing a spark plug electrode 10. In a first step, a wire is singulated, whereby a spark plug electrode main body 15 is formed. A supply of the wire is for example on a wire reel. The wire is so long that a plurality of spark plug electrode main body 15 can be manufactured by singulating the wire. The wire has a core 17 and a sheath 18 which surrounds the core 17. The core 17 extends substantially the entire length of the wire. The core 17, the sheath 18 and thus also the wire itself have constant dimensions, diameter, thickness and width over their entire length. By constant in this context is meant that the dimensions do not change by more than 10% over the length. The wire has a diameter in the range 1 mm to 4 mm. The sheath of the wire has a layer thickness d in the range of 0.1 mm to 0.8 mm. In this embodiment, the wire has a diameter of 2.7 mm and the jacket has a layer thickness b of 0.5 mm.
Der Grundkörper 15 weist nach dem Vereinzeln des Drahts eine Länge von mindestens 5 mm auf. Für die Herstellung einer Mittelelektrode hat der Grundkörper eine Länge von bis zu 60 mm. Für die Herstellung einer Masseelektrode hat der Grundkörper eine Länge von bis zu 20 mm. An den Stirnseiten 14, 13 des Grundkörpers liegt der Kern 17 frei. Der Kern 17 und der Mantel 18 haben nach dem Vereinzeln konstante Abmessungen, wie beispielsweise Durchmesser, Dicke bzw. Breite, bzw. konstante Querschnittsflächen über die Länge des Grundkörpers 15. The main body 15 has a length of at least 5 mm after the separation of the wire. For the production of a center electrode of the main body has a length of up to 60 mm. For the production of a ground electrode, the main body has a length of up to 20 mm. At the end faces 14, 13 of the main body of the core 17 is free. The core 17 and the jacket 18 have after separation constant dimensions, such as diameter, thickness or width, or constant cross-sectional areas over the length of the main body 15th
In einem nachfolgenden Schritt wird der Grundkörper 15 entsprechend einer geplanten Verwendung als Mittelelektrode oder Masseelektrode umgeformt. Der Grundkörper wird in ein Werkzeug 30 eingespannt. Wie in Figur 1 b) kann durch das Werkzeug 30 In a subsequent step, the base body 15 is converted according to a planned use as a center electrode or ground electrode. The main body is clamped in a tool 30. As in Figure 1 b), by the tool 30th
beispielsweise ein erster Bereich Bl erzeugt werden, der eine kleiner Querschnittsfläche bzw. kleinere Abmessungen, wie beispielsweise Durchmesser oder Breite, aufweist als ein nicht umgeformter Bereich B2 des Grundkörpers 15. Der erste Bereich Bl mit dem kleineren Durchmesser wird beispielsweise mittels Walzen umgeformt. In diesem For example, a first area Bl can be produced which has a small cross-sectional area or smaller dimensions, such as diameter or width, as an unconverted area B2 of the main body 15. The first area Bl with the smaller diameter is formed, for example, by means of rollers. In this
Ausführungsbeispiel hat der Bereich Bl eine Durchmesser Dl von 2,4 mm und eine Schichtdicke b für den Mantel von ca. 0,45 mm. Embodiment, the area Bl has a diameter Dl of 2.4 mm and a layer thickness b for the shell of about 0.45 mm.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein dritter Bereich B3 erzeugt werden, der eine größere Querschnittsfläche bzw. größere Abmessungen aufweist als der nicht umgeformte Bereich B2 des Grundkörpers 15. Der dritte Bereich B3 mit dem größeren Durchmesser wird beispielsweise mittels Stauchen umgeformt. Alternatively or additionally, a third region B3 can also be produced, which has a larger cross-sectional area or larger dimensions than the one not deformed region B2 of the main body 15. The third region B3 with the larger diameter is formed, for example, by upsetting.
Grundsätzlich ist es möglich, dass der Grundkörper und die spätere Zündkerzen- Elektrode mehrere erste, zweite und/oder dritte Bereiche aufweisen. In principle, it is possible for the main body and the later spark plug electrode to have a plurality of first, second and / or third regions.
In Figur 1 c) ist ein Beispiel für die Zündkerzen-Elektrode 10 nach dem Umformen gezeigt. Die Zündkerzen-Elektrode 10 bzw. der Grundkörper 15 weist mindestens drei Bereich auf: ein ersten Bereich Bl des Grundkörpers 15 mit einer durchs Umformen verringerten Querschnittsfläche bzw. einem verringerten Durchmesser Dl, ein zweiterIn Figure 1 c), an example of the spark plug electrode 10 is shown after the forming. The spark plug electrode 10 or the main body 15 has at least three regions: a first region Bl of the main body 15 with a reduced by forming cross-sectional area or a reduced diameter Dl, a second
Bereich B2 des Grundkörpers 15 mit unveränderten Durchmesser D2 bzw. unveränderter Querschnittsfläche, und einen dritten Bereich B3 mit einer durchs Umformen vergrößerten Querschnittsfläche bzw. einem vergrößerten Durchmesser D3. Typischerweise ist der erste Bereich Bl des Grundkörpers 15 am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers ausgebildet und der dritte Bereich B3 am Brennraum abgewandten Ende des Region B2 of the base body 15 with an unchanged diameter D2 or unchanged cross-sectional area, and a third region B3 with an enlarged by reshaping cross-sectional area or an enlarged diameter D3. Typically, the first region Bl of the main body 15 is formed at the combustion chamber end of the main body and the third region B3 is remote from the combustion chamber end of the body
Grundkörpers 15 ausgebildet. Bei einer Mittelelektrode entspricht der dritte Bereich B3 des Grundkörpers 15 dem Elektrodenkopf 19, der in der Zündkerze 1 auf einem an einer Innenseite des Isolators 3 ausgebildeten Sitz aufliegt. In Figur 2 ist eine fertige Zündkerzen- Elektrode 10 gezeigt, die als Mittelelektrode 12 ausgebildet ist. Die Mittelelektrode 12 weist an ihrem brennraumseitigen Ende 14 einen Abschlusskörper 16 auf, der durch Schweißen mit der Stirnseite 14 des Grundkörpers 15 stoffschlüssig verbunden wurde. Der Abschlusskörper 16 hat eine Dicke d, die  Basic body 15 is formed. In a center electrode, the third area B3 of the main body 15 corresponds to the electrode head 19 which rests in the spark plug 1 on a seat formed on an inner side of the insulator 3. FIG. 2 shows a finished spark plug electrode 10, which is designed as a center electrode 12. The center electrode 12 has at its combustion-chamber-side end 14 a closing body 16, which has been materially connected by welding to the end face 14 of the main body 15. The end body 16 has a thickness d, the
mindestens der Schichtdicke b des Mantels 18 des Grundkörpers 15 an seiner brennraumseitigen Stirnseite 14 entspricht. Der Abschlusskörper 16 hat einen at least the layer thickness b of the shell 18 of the base body 15 at its combustion chamber side end face 14 corresponds. The end body 16 has a
Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Kerns 17 an der brennraumseitigen Stirnseite 14 des Grundkörpers 15. Der Abschlusskörper ist bündig an der  Diameter, which is greater than the diameter of the core 17 at the combustion chamber-side end face 14 of the base body 15. The closing body is flush with the
brennraumseitigen Stirnseite 14 des Grundkörpers angeordnet. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Zündkerze 1 mit mindestens einer erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode 10. Die Zündkerze 1 weist ein metallisches Gehäuse 2 mit einem Gewinde für die Montage der Zündkerze 1 in einen Zylinderkopf auf. Des Weiteren weist das Gehäuse eine Sechskant Abschnitt 9 auf, an dem ein Werkzeug für die Montage der Zündkerze 1 in den Zylinderkopf angesetzt wird. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Isolator 3 angeordnet. Eine Mittelelektrode 12 und ein Anschlussbolzen 4 sind innerhalb des Isolators 3 angeordnet und über ein Widerstandselement 5 elektrisch verbunden. arranged combustion chamber side end face 14 of the body. FIG. 3 shows a schematic representation of a spark plug 1 with at least one spark plug electrode 10 according to the invention. The spark plug 1 has a metallic housing 2 with a thread for mounting the spark plug 1 in a cylinder head. Furthermore, the housing has a hexagonal section 9, on which a tool for the assembly of the spark plug 1 is set in the cylinder head. Within the housing 2, an insulator 3 is arranged. A center electrode 12 and a Connection bolts 4 are arranged inside the insulator 3 and are electrically connected via a resistance element 5.
Die Mittelelektrode 12 ragt typischerweise am brennraumseitigen Ende der Zündkerze 1 aus dem Isolator 3 raus. Mit ihrem Elektrodenkopf 19 liegt die Mittelelektrode 12 auf einem auf der Innenseite des Isolators 3 ausgebildeten Sitz auf. Die Mittelelektrode 12 weist eine Grundkörper 15 und einen am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers 15 angeordneten Abschlusskörper 16 auf. Der Grundkörper hat einen hier nicht dargestellten Kern der von einem Mantel umgeben ist. The center electrode 12 typically protrudes from the insulator 3 at the combustion chamber end of the spark plug 1. With its electrode head 19, the center electrode 12 rests on a seat formed on the inside of the insulator 3. The center electrode 12 has a main body 15 and a closing body 16 arranged at the combustion chamber end of the main body 15. The main body has a core, not shown here, which is surrounded by a jacket.
Am brennraumseitigen Ende des Gehäuses 2 ist eine Masseelektrode 11 angeordnet. Die gemeinsam mit der Mittelelektrode 12 einen Zündspalt bildet. Die Masseelektrode 11 kann als Dachelektrode, Seitenelektrode oder Bügelelektrode ausgebildet sein. Die Masseelektrode 11 weist eine Grundkörper 15 und einen am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers 15 angeordneten Abschlusskörper 16 auf. Der Grundkörper hat einen hier nicht dargestellten Kern der von einem Mantel umgeben ist. At the combustion chamber end of the housing 2, a ground electrode 11 is arranged. Which forms a spark gap together with the center electrode 12. The ground electrode 11 may be formed as a roof electrode, side electrode or stirrup electrode. The ground electrode 11 has a main body 15 and a closing body 16 arranged at the combustion chamber end of the main body 15. The main body has a core, not shown here, which is surrounded by a jacket.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode (10), wobei die Zündkerzen- Elektrode einen Grundkörper (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der A method for producing a spark plug electrode (10), wherein the spark plug electrode has a base body (15), characterized in that the
Grundkörper (15) durch Vereinzeln aus einem Draht (20) hergestellt wird, wobei der Draht (20) einen Kern (17) und einen den Kern (17) umgebenden Mantel (18) aufweist, und dass der Kern (17) sich über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) erstreckt, wobei aus dem Draht (20) eine Vielzahl von Grundkörpern (15) hergestellt werden kann. Main body (15) is produced by singulation from a wire (20), wherein the wire (20) has a core (17) and a jacket (18) surrounding the core (17), and that the core (17) extends over the extends the entire length of the base body (15), wherein from the wire (20) a plurality of basic bodies (15) can be produced.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem sich anschließenden Umformschritt, eine Länge von nicht kleiner als 0,5 cm und/oder eine Länge von nicht größer als 6,0 cm aufweist2. The method according to claim 1, characterized in that the base body (15) after the separation, and in particular before a subsequent forming step, a length of not smaller than 0.5 cm and / or a length of not greater than 6.0 cm
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass ein Bereich (B3) am Grundkörpers (15) mit einem größeren Durchmesser (D3) als vor dem Umformen entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% vergrößert. 3. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that the base body (15) is at least partially reshaped so that a region (B3) on the base body (15) with a larger diameter (D3) than before forming, in particular the Diameter increased by at least 5%.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass ein Bereich (Bl) am Grundkörper (15) mit einem kleineren Durchmesser (Dl) als vor dem Umformen entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% verkleinert. 4. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that the base body (15) is at least partially reshaped so that an area (Bl) on the base body (15) with a smaller diameter (Dl) than before forming, in particular the Diameter reduced by at least 5%.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) an einer brennraumseitigen Stirnfläche (14) des Grundkörpers (15) mit einem Abschlusskörper (16) stoffschlüssig verbunden wird. 5. The method according to any one of the preceding Verfahrensansprüche, characterized in that the base body (15) on a combustion chamber-side end face (14) of the base body (15) is integrally connected to a closing body (16).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Grundkörper (15) angeordnete Kern (17) einen konstanten Durchmesser über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) aufweist, insbesondere vor dem Umformen. 6. The method according to any one of the preceding Verfahrensansprüche, characterized in that in the base body (15) arranged core (17) has a constant diameter over the entire length of the base body (15), in particular before forming.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass der Grundkörper (15) mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich (Bl, B2) mit unterschiedlichen Durchmessern (Dl, D2) aufweist, wobei insbesondere innerhalb des ersten und des zweiten Bereichs (Bl, B2) die jeweiligen Durchmesser (Dl, D2) konstant sind. 7. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that the base body (15) is at least partially reshaped so that the base body (15) at least a first and a second region (Bl, B2) with different diameters (Dl, D2) wherein, in particular within the first and the second region (Bl, B2), the respective diameters (D1, D2) are constant.
8. Verfahren nach dem Verfahrensanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse zwischen der Querschnittsfläche des Kerns (17) und der Querschnittsfläche des Grundkörpers (15) in den mindestens ersten und zweiten Bereichen (Bl, B2) sich um nicht mehr als 10% unterscheiden, insbesondere um nicht mehr als 5% unterscheiden. 8. The method according to the method claim 7, characterized in that the ratios between the cross-sectional area of the core (17) and the cross-sectional area of the base body (15) in the at least first and second areas (Bl, B2) differ by not more than 10% , in particular not more than 5%.
9. Zündkerzen-Elektrode (10), hergestellt nach einem der vorhergehenden 9. spark plug electrode (10), manufactured according to one of the preceding
Verfahrensansprüchen, umfassend einen Grundkörper (15), der einen Kern (17) und einen Mantel (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (17) sich über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) erstreckt. A method claim, comprising a main body (15) having a core (17) and a jacket (18), characterized in that the core (17) extends over the entire length of the base body (15).
10. Zündkerzen-Elektrode (10) nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer Querschnittsfläche des Kerns (17) zu einer Querschnittsfläche des Grundkörpers (15) sich um nicht mehr als 10% über die Länge des Grundkörpers verändert. 10. spark plug electrode (10) according to claim 9, characterized in that a ratio of a cross-sectional area of the core (17) to a cross-sectional area of the base body (15) changes by not more than 10% over the length of the body.
11. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlusskörper (16) an der Stirnseite (14) des Grundkörpers (15) festgelegt ist, wobei der Abschlusskörper (16) im, insbesondere direkten, Kontakt mit dem Kern (17) steht. 11. spark plug electrode (10) according to one of the preceding device claims, characterized in that a closing body (16) on the end face (14) of the base body (15) is fixed, wherein the closing body (16) in, in particular direct, contact with the core (17) stands.
12. Zündkerzen-Elektrode (10) nach dem Vorrichtungsanspruch 9, dadurch 12. spark plug electrode (10) according to the device claim 9, characterized
gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper (16) bündig zu der Stirnfläche (14) des Grundkörpers (15) angeordnet ist. characterized in that the closing body (16) is arranged flush with the end face (14) of the base body (15).
13. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke (d) des Abschlusskörpers (16) mindestens genauso groß wie eine Schichtdicke (b) des Mantels (18) ist, wobei die Dicke (d) die Abmessung des Abschlusskörpers (16) in Längsrichtung des Grundkörpers (15) ist. 13. spark plug electrode (10) according to any one of the preceding device claims, characterized in that a thickness (d) of the end body (16) is at least as large as a layer thickness (b) of the jacket (18), wherein the thickness (d) the dimension of the end body (16) in the longitudinal direction of the base body (15).
14. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke (b) des Mantels (18) nicht kleiner als 0,1 mm, und insbesondere nicht größer als 0,8 mm ist. 14. spark plug electrode (10) according to one of the preceding device claims, characterized in that the layer thickness (b) of the jacket (18) is not smaller than 0.1 mm, and in particular not greater than 0.8 mm.
15. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerzen-Elektrode (10) eine Masseelektrode (12) und/oder Mittelelektrode (11) ist. 15. Spark plug electrode (10) according to one of the preceding device claims, characterized in that the spark plug electrode (10) is a ground electrode (12) and / or center electrode (11).
16. Zündkerze (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerze (1) mindestens eine Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche aufweist und/oder mindestens eine nach einem der vorhergehenden 16. Spark plug (1), characterized in that the spark plug (1) has at least one spark plug electrode (10) according to one of the preceding device claims and / or at least one of the preceding one
Verfahrensansprüchen hergestellt Zündkerzen-Elektrode (12) aufweist. Method claims manufactured spark plug electrode (12).
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