DE10012266A1

DE10012266A1 - Incandescent pin plug for internal combustion engine has metal housing and coaxially running connecting bolt, with ring-shaped sealing component between housing and bolt, sealing housing interior from exterior

Info

Publication number: DE10012266A1
Application number: DE10012266A
Authority: DE
Inventors: Steffen Carbon; Christoph Kern
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-09-20
Also published as: JP2003527557A; KR20020077534A; CZ20023021A3; HU225190B1; ES2238427T3; WO2001069135A1; DE50105537D1; PL357593A1; BR0109234A; EP1266179A1; EP1266179B1; HUP0204408A2

Abstract

The incandescent pin plug for an internal combustion engine has a metal housing (3) and a coaxially running connecting bolt (5). Between the housing and the bolt is a ring-shaped sealing component (13), which seals the housing interior from the exterior. The sealing component locates with at least two edges on the inner surface (4) of the housing and on the outer surface (6) of the connecting bolt. The sealing component, for formation of the at least two sealing edges, has in cross-section at least four first circular areas arranged in pairs one above the other in the direction of a longitudinal axis (2) of the metal housing. It also has in cross-section at least two rectangular areas one above the other in the direction of a longitudinal axis of the metal housing.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es ist bereits eine Glühstiftkerze für eine Brennkraftmaschine mit einem metallischen Gehäuse und einem koaxial verlaufenden Anschlußbolzen bekannt, wobei der Innenraum des metallischen Gehäuses vom Außenraum mittels eines Dichtelements abgedichtet wird. Ein derartiges Dichtelement ist nach dem Stand der Technik als O-Ring oder als Schlauch-Ring ausgebildet.The invention relates to a glow plug according to the Genre of independent claim. It is already one Glow plug for an internal combustion engine with one metallic housing and a coaxial Connection bolts known, the interior of the metallic Housing from the outside by means of a sealing element is sealed. Such a sealing element is after State of the art as an O-ring or as a hose ring educated.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass dann, wenn durch hohe Temperaturen eine Verringerung der Vorspannung im Bereich des Dichtelements auftritt, eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird.The glow plug according to the invention with the features of independent claim has the advantage that then when high temperatures reduce the Preload occurs in the area of the sealing element, a additional security is achieved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Gegenstands möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Dichtelement zur Ausbildung zweier Dichtkanten im Querschnitt erste kreisförmige Bereiche aufweist, die paarweise übereinander angeordnet sind. Ein derartiges Dichtelement ermöglicht eine linienförmige Dichtung und eine gute Anpassung der Form des Dichtelements an den Raum zwischen Anschlußbolzen und Gehäuse der Glühstiftkerze. Vorteilhaft ist weiterhin, den Querschnitt des Dichtelements so zu gestalten, dass es zwei übereinander angeordnete rechteckförmige Bereiche aufweist. Eine derartige Dichtung gewährleistet eine flächige Dichtung mittels zweier übereinander liegender Dichtkanten. Dabei ist es vorteilhaft die Ecken der rechteckförmigen Bereiche abzurunden, da so Material der Dichtung eingespart werden kann. Eine weitere Materialeinsparung und eine einfachere Herstellung kann dadurch vorteilhaft erreicht werden, dass der Querschnitt des Dichtelements aus zwei übereinander angeordneten zweiten kreisförmigen Bereichen ausgebildet ist.By the measures listed in the subclaims advantageous training and improvement of the Main claim specified subject possible. Especially It is advantageous that the sealing element to form two Sealing edges in cross section first circular areas has, which are arranged in pairs one above the other. On such a sealing element enables a linear one Seal and a good adaptation of the shape of the sealing element to the space between the connecting bolt and the housing Glow plug. The cross-section is also advantageous of the sealing element so that there are two on top of each other arranged rectangular areas. A such a seal ensures a flat seal by means of two superimposed sealing edges. It is it advantageously the corners of the rectangular areas to round off, as this saves material of the seal can. Another material saving and an easier one Manufacturing can advantageously be achieved in that the cross section of the sealing element from two above one another arranged second circular regions formed is.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are in the drawing shown and in the following description explained. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Glühstiftkerze im Längsschnitt und die Fig. 1 is a glow plug according to the invention in longitudinal section and

Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt. Fig. 2 to 5 different embodiments of a sealing element of a glow plug according to the invention in cross section.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Glühstiftkerze schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Glühstiftkerze weist ein metallisches Gehäuse 3 auf, das radial symmetrisch ist und eine Längsachse 2 besitzt. In dem metallischen Gehäuse 3 ist koaxial am brennraumfernen Ende ein Anschlußbolzen 5 angeordnet, der brennraumseitig mit einem Glühstift 7 verbunden ist. Dieser Glühstift 7 ist ebenfalls koaxial im metallischen Gehäuse 3 angeordnet. Eine derartige Glühstiftkerze ist in einer Brennkraftmaschine derart angeordnet, dass das brennraumseitige Ende des Glühstifts 7 in den Brennraum hineinragt. Mit Hilfe von elektrischem Strom, der über den Anschlußbolzen 5 zum Glühstift 7 gelangt, wird das brennraumseitige Ende des Glühstifts 7 erwärmt, so dass im Brennraum die notwendige Temperatur zur Zündung eines Kraftstoffgemischs erreicht wird. Der dargestellte Glühstift weist weiterhin eine Isolierscheibe 9 auf, wobei der Anschlußbolzen 5 durch die Isolierscheibe 9 hindurch geführt ist. Die Isolierscheibe 9 ist am brennraumfernen Ende des metallischen Gehäuses 3 derart zwischen dem metallischen Gehäuse 3 und dem Anschlußbolzen 5 angeordnet, dass das metallische Gehäuse 3 und der Anschlußbolzen 5 elektrisch voneinander isoliert sind. Die Isolierscheibe 9 wird durch eine über den Anschlußbolzen geführte Rundmutter 11 in ihrer Lage fixiert. Am brennraumseitigen Ende der Isolierscheibe 9 befindet sich in dem Raum zwischen Anschlußbolzen und metallischem Gehäuse ein Dichtelement 13, das ringförmig ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang des Anschlußbolzens erstreckt. Das Dichtelement 13 dichtet den Innenraum des metallischen Gehäuses 3 vom Außenraum ab. Das Dichtelement 13 weist zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten auf, die an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens anliegen. Weiterhin weist das Dichtelement 13 mindestens zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten auf, die an der inneren Oberfläche 4 des Gehäuses anliegen. Die mindestens zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordneten Dichtkanten des Dichtelements 13 stellen sicher, dass bei hohen Temperaturen, bei denen die Vorspannung der Bauteile, an denen das Dichtelement 13 anliegt, nachlässt, eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird.In Fig. 1, a glow plug according to the invention is shown schematically in longitudinal section. The glow plug has a metallic housing 3 which is radially symmetrical and has a longitudinal axis 2 . In the metallic housing 3 , a connection bolt 5 is arranged coaxially at the end remote from the combustion chamber and is connected to a glow plug 7 on the combustion chamber side. This glow plug 7 is also arranged coaxially in the metallic housing 3 . Such a glow plug is arranged in an internal combustion engine in such a way that the end of the glow plug 7 on the combustion chamber side projects into the combustion chamber. With the help of electric current, which reaches the glow plug 7 via the connecting bolt 5 , the end of the glow plug 7 on the combustion chamber side is heated, so that the temperature required to ignite a fuel mixture is reached in the combustion chamber. The glow plug shown also has an insulating washer 9 , the connecting bolt 5 being guided through the insulating washer 9 . The insulating disk 9 is arranged at the end of the metallic housing 3 remote from the combustion chamber between the metallic housing 3 and the connecting bolt 5 in such a way that the metallic housing 3 and the connecting bolt 5 are electrically insulated from one another. The insulating washer 9 is fixed in position by a round nut 11 guided over the connecting bolt. At the end of the insulating disk 9 on the combustion chamber side there is a sealing element 13 in the space between the connecting bolt and the metallic housing, which is ring-shaped and extends over the entire circumference of the connecting bolt. The sealing element 13 seals the interior of the metallic housing 3 from the exterior. The sealing element 13 has two sealing edges which are arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 and which bear against the outer surface 6 of the connecting bolt. Furthermore, the sealing element 13 has at least two sealing edges which are arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 and which bear against the inner surface 4 of the housing. The at least two sealing edges of the sealing element 13 arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 ensure that additional security is achieved at high temperatures at which the pretension of the components against which the sealing element 13 abuts is achieved.

Eine Ausführungsform eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze ist in Fig. 2 im Querschnitt schematisch dargestellt. Der Querschnitt des Dichtelements 13 weist vier erste kreisförmige Bereiche 18 auf, die paarweise nebeneinander angeordnet sind. Die Paare der ersten kreisförmigen Bereiche 18 sind außerdem in Richtung Längsachse 2 übereinander angeordnet. Somit wird an jedem ersten kreisförmigen Bereich I8 eine Dichtkante ausgebildet und zwar an dem Paar erster kreisförmiger Bereiche 18, das sich in der Zeichnung oben befindet, jeweils eine erste Dichtkante 15, 15' und an dem Paar, das sich in der Zeichnung unten befindet, jeweils eine zweite Dichtkante 16, 16'. Dabei liegen die inneren Dichtkanten des Dichtelements 15' und 16' an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 an und die äußeren Dichtkanten 15 und 16 an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 an. Somit ist die Ausbildung von zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinanderliegenden Dichtkanten durch das Dichtelement 13 im Querschnitt durch vier kreisförmige Bereiche 18 gewährleistet, dass eine doppelte Sicherheit für die Dichtung auch dann erreicht wird, wenn die Vorspannung der das Dichtelement 13 umgebenden Bauteile temperaturbedingt vermindert ist.An embodiment of a sealing element of a glow plug according to the invention is shown schematically in cross section in FIG. 2. The cross section of the sealing element 13 has four first circular regions 18 which are arranged in pairs next to one another. The pairs of the first circular regions 18 are also arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 . Thus, a sealing edge is formed on each first circular region 18 , namely on the pair of first circular regions 18 , which is located in the drawing above, a respective first sealing edge 15 , 15 'and on the pair, which is located in the drawing below, in each case a second sealing edge 16 , 16 '. The inner sealing edges of the sealing element 15 'and 16 ' lie on the outer surface 6 of the connecting bolt 5 and the outer sealing edges 15 and 16 on the inner surface 4 of the metallic housing 3 . Thus, the formation of two sealing edges one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 is ensured by the sealing element 13 in cross section through four circular regions 18 that double safety for the seal is achieved even if the pretensioning of the components surrounding the sealing element 13 is reduced due to the temperature .

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 13 einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Der Querschnitt des Dichtelements 13 ist hier derart ausgebildet, dass zwei rechteckförmige Bereiche 20 in Richtung der Längsachse übereinander angeordnet sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können dabei die Ecken der rechteckförmigen Bereiche abgerundet sein. Durch die in Fig. 3 gezeigte Ausbildung des Dichtelements 13 wird eine eher flächige Dichtung mit jeder Dichtkante 15 und 16 erreicht. Die Anordnung der rechteckförmigen Bereiche 20 übereinander stellt sicher, dass zwei Dichtkanten existieren, die bei temperaturbedingter Verringerung der Vorspannung zusätzliche Sicherheit bieten.In Fig. 3 a further embodiment of a sealing element 13 of a glow plug according to the invention is shown schematically in cross section. The cross section of the sealing element 13 is designed here in such a way that two rectangular regions 20 are arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis. In a preferred embodiment, the corners of the rectangular areas can be rounded. The design of the sealing element 13 shown in FIG. 3 results in a rather flat seal with each sealing edge 15 and 16 . The arrangement of the rectangular areas 20 one above the other ensures that there are two sealing edges which offer additional security with a temperature-related reduction in the pretension.

In Kombination der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele kann das Dichtelement 13 wie in Fig. 4 dargestellt realisiert werden. In Fig. 4 ist wiederum der Querschnitt eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Hierbei sind zwei erste kreisförmige Bereiche 18 nebeneinander angeordnet und oberhalb dieser beiden ersten kreisförmigen Bereiche 18 ein rechteckförmiger Bereich 20 angeordnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ecken des recheckförmigen Bereichs 20 abgerundet. So kann eine Kombination einer linienförmigen und einer flächigen Dichtung erreicht werden. Das Dichtelement 13 kann auch derart ausgebildet sein, dass die beiden ersten kreisförmigen Bereiche 18 oberhalb des rechteckförmigen Bereichs 20 angeordnet sind.In combination of the exemplary embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the sealing element 13 can be implemented as shown in FIG. 4. In Fig. 4 the cross-section of a sealing element of a glow plug according to the invention in cross-section is again shown schematically. Here, two first circular areas 18 are arranged next to one another and a rectangular area 20 is arranged above these two first circular areas 18 . In a preferred embodiment, the corners of the rectangular area 20 are rounded. A combination of a linear and a flat seal can thus be achieved. The sealing element 13 can also be designed such that the two first circular regions 18 are arranged above the rectangular region 20 .

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 13 einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Hierbei sind zwei zweite kreisförmige Bereiche 23 in Richtung der Längsachse übereinander angeordnet. Jeder zweite kreisförmige Bereich 23 weist seitlich innerhalb (versehen mit den Bezugszeichen 15' und 16') sowie außerhalb (versehen mit den Bezugszeichen 15 und 16) Dichtkanten auf, die eine Abdichtung des Innenraums des metallischen Gehäuses 3 gegenüber dem Außenraum ermöglichen. Dabei liegen die inneren Dichtkanten 15' und 16' an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 und die äußeren Dichtkanten 15 und 16 an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 an. Das wie in Fig. 5 dargestellt ausgebildete Dichtelement 13 weist in besonders einfacher Ausführungsform zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten an der Innenseite und an der Außenseite auf, die bei temperaturbedingter Verringerung der Vorspannung eine zusätzliche Sicherheit bieten.In FIG. 5 another embodiment of a sealing element is a glow plug according to the invention in cross-section shown schematically. 13 Here, two second circular areas 23 are arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis. Each second circular region 23 has sealing edges laterally inside (provided with the reference numerals 15 'and 16 ') and outside (provided with the reference symbols 15 and 16 ), which enable the interior of the metallic housing 3 to be sealed off from the exterior. The inner sealing edges 15 'and 16 ' lie on the outer surface 6 of the connecting bolt 5 and the outer sealing edges 15 and 16 on the inner surface 4 of the metallic housing 3 . In a particularly simple embodiment, the sealing element 13 designed as shown in FIG. 5 has two sealing edges arranged one above the other in the direction of the longitudinal axis 2 on the inside and on the outside, which offer additional security with a reduction in the preload due to temperature.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Dichtelement 13 auch derart ausgebildet sein, dass es mehr als zwei in Richtung der Längsachse übereinander liegende Dichtkanten, die jeweils an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 und an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 anliegen, aufweisen. Ein derartiges Dichtelement kann zusätzlich zu den anhand von Fig. 2 bis 5 beschriebenen Querschnittsbereichen weitere Paare erster kreisförmiger Bereiche 18 bzw. rechteckförmige Bereiche 20 oder zweite kreisförmige Bereiche 23 aufweisen, die in Richtung der Längsachse 2 oberhalb oder unterhalb der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Querschnittsbereiche angeordnet sind.In a further preferred exemplary embodiment, the sealing element 13 can also be designed such that it has more than two sealing edges lying one above the other in the direction of the longitudinal axis, each of which abuts the inner surface 4 of the metallic housing 3 and the outer surface 6 of the connecting bolt 5 . Such a sealing element can have, in addition to the cross-sectional areas described with reference to FIGS. 2 to 5, further pairs of first circular areas 18 or rectangular areas 20 or second circular areas 23 , which in the direction of the longitudinal axis 2 above or below those in FIGS 5 cross-sectional areas shown are arranged.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Dichtelement 13 auch derart ausgebildet sein, dass die mindestens 2 übereinander liegenden Dichtkanten 15, 16 und 15', 15', wie in Fig. 6 dargestellt, in senkrecht zu der Richtung der Längsachse 2 zueinander verschoben sind. Dies bedeutet, dass die Dichtkante 15 nach außen verschoben zur Dichtkante 16 liegt, bezogen auf die Richtung senkrecht zur Längsachse 2. Analog liegt die Dichtkante 15' nach innen verschoben zur Dichtkante 16'. Die Dichtkanten 15 und 16 bzw. 15' und 16' sind jedoch weiterhin übereinander angeordnet. Dies wird dadurch erreicht, dass der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 15 und 15' bildet, eine größere Ausdehnung in die Richtung senkrecht zur Längsachse aufweist als der rechteckförmige Bereich, der die Dichtkanten 16 und 16' bildet. Somit weist der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 15 und 15' bildet, eine größere Fläche auf als der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 16 und 16' ausbildet. Analog kann Ausbildung von zueinander senkrecht zur Längsachse verschobenen Dichtkanten 15 und 16 bzw. 15' und 16' auch mit ersten und zweiten kreisförmigen Bereichen oder einer Kombination von recheckförmigen Bereichen und ersten oder zweiten kreisförmigen Bereichen erreicht werden.In a further preferred exemplary embodiment, the sealing element 13 can also be designed such that the at least 2 sealing edges 15 , 16 and 15 ', 15 ' lying one above the other, as shown in FIG. 6, are displaced relative to one another in a direction perpendicular to the direction of the longitudinal axis 2 . This means that the sealing edge 15 is displaced outward to the sealing edge 16 , based on the direction perpendicular to the longitudinal axis 2 . Analogously, the sealing edge 15 'is shifted inwards to the sealing edge 16 '. The sealing edges 15 and 16 or 15 'and 16 ' are still arranged one above the other. This is achieved in that the rectangular region 20 , which forms the sealing edges 15 and 15 ', has a greater extent in the direction perpendicular to the longitudinal axis than the rectangular region, which forms the sealing edges 16 and 16 '. Thus, the rectangular area 20 , which forms the sealing edges 15 and 15 ', has a larger area than the rectangular area 20 , which forms the sealing edges 16 and 16 '. Analogously, the formation of sealing edges 15 and 16 or 15 'and 16 ' displaced relative to one another perpendicular to the longitudinal axis can also be achieved with first and second circular regions or a combination of rectangular regions and first or second circular regions.

Claims

1. glow plug for an internal combustion engine with a metallic housing ( 3 ) and a coaxial connecting bolt ( 5 ), an annular sealing element ( 13 ) being arranged between the metallic housing ( 3 ) and the connecting bolt ( 5 ), which seals the interior of the metallic Seals the housing ( 3 ) from the exterior, characterized in that the sealing element ( 13 ), each with at least two sealing edges ( 15 , 16 and 15 ', 16 ') on the inner surface ( 4 ) of the metallic housing and on the outer surface ( 6 ) of the connecting bolt.

2. Glow plug according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 13 ) for forming the at least two sealing edges (15, 16 and 15 '16') in cross section at least four first circular areas ( 18 ), in pairs one above the other in the direction of a longitudinal axis ( 2 ) arranged of the metallic housing.

3. glow plug according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 13 ) to form the at least two sealing edges (15, 16 and 15 '16') in cross section at least two rectangular areas ( 20 ), one above the other in the direction of a longitudinal axis ( 2 ) of arranged metallic housing.

4. glow plug according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 13 ) for forming the at least two sealing edges (15, 16 and 15 '15') in cross section at least two first circular areas ( 18 ), arranged in pairs next to each other, and at least one rectangular Area ( 20 ), the at least two first circular areas ( 18 ) arranged in pairs next to one another and the at least one rectangular area ( 20 ) being arranged one above the other in the direction of a longitudinal axis ( 2 ) of the metallic housing.

5. glow plug according to claim 3 or 4, characterized in that the rectangular regions ( 20 ) have rounded corners.

6. glow plug according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 13 ) for forming the at least two sealing edges (15, 16 and 15 '16') in cross section at least two second circular areas ( 23 ), one above the other in the direction of a longitudinal axis ( 2 ) arranged of the metallic housing.