DE102004061872A1

DE102004061872A1 - Glühkerze für einen Dieselmotor

Info

Publication number: DE102004061872A1
Application number: DE200410061872
Authority: DE
Inventors: Yuichi Kariya Onishi; Hiroyuki Kariya Murai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2005-08-04
Also published as: JP4289273B2; JP2005207721A

Abstract

Ein in ein Gehäuse (10) eingefügtes und in diesem fixiertes Schutzrohr (20) ist mit einem Mantelrohr (40) verbunden, welches einen Mittelschaft (50) hält. Der Mittelschaft (50) wird in dem Gehäuse (10) über das Mantelrohr (40) und das Schutzrohr (20) gehalten und fixiert. Kein Glasschweiß- oder Verstemmvorgang ist erforderlich, um den Mittelschaft (50) am Gehäuse (10) zu halten und an diesem zu fixieren.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Glühkerze, die für das Aufheizen eines Brennraumes eines Dieselmotors verwendet wird.
Eine herkömmliche Glühkerze hat ein Heizelement, das in der Lage ist, Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung zu erzeugen. Das Heizelement wird in ein zylindrisches Schutzrohr eingefügt und in diesem fixiert. Das Schutzrohr wird in ein zylindrisches Gehäuse eingefügt und in diesem fixiert. Das Heizelement empfängt elektrische Leistung über einen Mittelschaft, der in das Gehäuse eingefügt und in diesem fixiert ist. Das Gehäuse hat einen Außengewindeabschnitt und ein Zylinderkopf des Motors hat einen Innenzylinderabschnitt, so dass die Glühkerze an den Zylinderkopf fixiert wird, indem der Außengewindeabschnitt mit dem Innengewindeabschnitt in Eingriff kommt.

Um zu verhindern, dass der Mittelschaft frei dreht, schlägt ein herkömmliches Verfahren vor, Glasschweißen zu verwenden, um den Mittelschaft am Gehäuse zu halten und zu fixieren (siehe beispielsweise die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 8-320118 (1996)). Des Weiteren ist ebenfalls ein herkömmliches Verfahren zum Verstemmen des Gehäuses bekannt, um den Mittelschaft am Gehäuse zu halten und zu fixieren (siehe beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63-311022 (1988) oder die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2002-327919).

Jedoch führt das Verfahren unter Verwendung des Glasschmelzens zum Halten und Fixieren des Mittelschafts am Gehäuse zu folgenden Problemen (a) bis (c).

(a) Der Glasaufbringvorgang beinhaltet eine große Anzahl an Prozessen und ist dementsprechend kompliziert.
(b) Eine hohe Temperatur (z.B. 500°C), die für den Glasschweißvorgang erforderlich ist, verschlechtert möglicherweise die Festigkeit der metallischen Komponenten der Glühkerze.
(c) Ein Galvanisiervorgang, dem die Glühkerze nach dem Fertigstellen des Glasschweißens unterworfen wird, um die Oxidation zu verhindern, verursacht aufgrund des Eintauchens in das Galvanikfluid einen Kurzschluss. Andererseits weist das Verfahren des Verstemmens des Gehäuses zum Halten und Fixieren des Mittelschafts am Gehäuse die folgenden Probleme (d) und (e) auf.
(d) Aufgrund einer Verformung des Gehäuses, die durch den Verstemmvorgang verursacht wird, passt eine verjüngte Fläche des Gehäuses nicht in ausreichendem Maße an eine verjüngte Fläche des Zylinderkopfes und dementsprechend kann das Verbrennungsgas über einen Zwischenraum oder eine Spalte, die unerwünschterweise in der Glühkerze ausgebildet wird, entweichen.
(e) Eine Verformung des Gehäuses, die durch den Verstemmvorgang verursacht wird, kann dem Heizelement erlauben, sich frei zu bewegen oder zu vibrieren. Diese Möglichkeit verursacht einen Versatz des Heizelementes. Das Heizelement kann aufgrund des Zusammentreffens mit dem Zylinderkopf beschädigt werden, wenn diese Glühkerze in den Zylinderkopf installiert wird.

Des Weiteren gibt es eine Glühkerze, die mit einem Brenndrucksensor ausgestattet ist, um einen Brenndruck des Motors zu erfassen. Im Allgemeinen hat der Brenndrucksensor eine hohe Empfindlichkeit, wenn ein Befestigungsabschnitt des Mittelschafts weit von einem Abschnitt beabstandet ist, wo der Brenndrucksensor angebracht ist. Wenn jedoch im Fall, bei dem eine Glühkerze mit dem Brenndrucksensor ausgestattet ist, der Mittelschaft durch Glasschweißen am Gehäuse gehalten und fixiert ist, ist der Mittelschaft unvermeidbar an einer extrem nahen Position zum Abschnitt fixiert, an den der Brenndrucksensor angebracht ist. Somit hat der Brenndrucksensor eine schlechte Empfindlichkeit.

Des Weiteren ist es im Fall, bei dem die Glühkerze mit dem Brenndrucksensor ausgestattet ist, relativ einfach das Gehäuse an seinen Kanten zu verstemmen, um den Mittelschaft am Gehäuse zu halten und zu fixieren. Dies ist vorteilhaft beim Sicherstellen guter Empfindlichkeit des Brenndrucksensors. Jedoch gibt es eine signifikante Einschränkung bezüglich der Position des Außengewindes, das am Gehäuse ausgebildet ist, d.h. die Länge von der Kante des Außengewindeabschnittes bis zu einem Fixierende des Schutzrohres. Wenn des Weiteren das Gehäuse eine Form hat, die ungeeignet zum Sicherstellen einer Marge zum Verstemmen ist, ist es schwierig, die Anordnung zu verwenden, die sich auf das Verfahren zum Verstemmen des Gehäuses zum Halten und Fixieren des Mittelschafts am Gehäuse verlässt.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht der vorstehenden Probleme ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Glühkerze bereitzustellen, die in der Lage ist, zumindest einen der vielen Nachteile zu lösen, der den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Glühkerzen innewohnt.

Um die vorstehenden und andere verwandte Aufgaben zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Glühkerze mit einem zylindrischen Gehäuse, einem Schutzrohr, einem Heizelement und einem Mittelschaft bereit. Das zylindrische Gehäuse ist in einen Verbrennungsmotor installiert, wobei ein Ende benachbart zum Brennraum des Motors angeordnet ist. Das Schutzrohr ist von einem Ende des Gehäuses eingefügt und in dem Gehäuse fixiert. Das Heizelement wird in das Schutzrohr eingefügt und erzeugt Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung. Außerdem wird der Mittelschaft vom anderen Ende des Gehäuses eingefügt und so in dem Gehäuse platziert, dass er elektrisch mit dem Heizelement verbunden ist. Darüber hinaus wird der Mittelschaft in dem Mantelrohr aufgenommen und durch das Mantelrohr gehalten. Das Schutzrohr und das Mantelrohr sind miteinander verbunden.

Gemäß der ersten Glühkerze der vorliegenden Erfindung wird der Mittelschaft über das Mantelrohr und das Schutzrohr am Gehäuse gehalten und an diesem fixiert. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das herkömmliche Glasschweiß- oder Verstemmverfahren nicht länger erforderlich, um den Mittelschaft am Gehäuse zu halten und an diesem zu fixieren.

Dementsprechend kann die erste Glühkerze der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen herkömmlichen Probleme (a) bis (e) lösen. Insbesondere ist der komplizierte Glasaufbringprozess nicht erforderlich. Der Zusammenbauvorgang der Glühkerze ist einfach. Jedes Metallteil der Glühkerze hat eine ausreichende Festigkeit. Es entsteht kein Kurzschluss aufgrund des Eintauchens in das Galvanikfluid. Der Verstemmprozess ist nicht erforderlich. Es tritt kein Entweichen von Brenngas auf. Das Heizelement wird beim Zusammenbauprozess nicht beschädigt.

Gemäß der vorstehenden ersten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist zu bevorzugen, dass das Schutzrohr und das Mantelrohr durch Hartlöten verbunden sind.

Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist zu bevorzugen, dass der Verbindungsabschnitt des Gehäuses und des Schutzrohres, verglichen mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohres und des Mantelrohres, nahe am Brennraum ist.

Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist zu bevorzugen, dass ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr und dem Mittelschaft mit einem Isolationsmaterial gefüllt wird, so dass eine Isolationsschicht ausgebildet wird, und ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses und des Schutzrohres sich mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohres und des Mantelrohres in einer radialen Richtung überlappen.

Gemäß diesem Aufbau ist das Schutzrohr mit dem Mantelrohr höherer Festigkeit verbunden, welches mit dem Isolationsmaterial gefüllt ist. Das Gehäuse und das Schutzrohr sind an einer Außenseite des Verbindungsabschnittes des Schutzrohres und des Mantelrohres verbunden. Somit kann eine Mittelschaftbaugruppe mit einem Heizelement sicher am Gehäuse gehalten und fixiert werden.

Um des Weiteren die vorstehenden und andere Aufgaben zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung eine zweite Glühkerze bereit, die ein zylindrisches Gehäuse, ein Schutzrohr, ein Heizelement, einen Mittelschaft und einen Brenndrucksensor enthält. Das zylindrische Gehäuse ist in einem Verbrennungsmotor installiert und ein Ende dessen ist benachbart zu einem Brennraum des Motors positioniert. Das Schutzrohr wird von einem Ende des Gehäuses eingefügt und in dem Gehäuse fixiert. Das Heizelement wird in das Schutzrohr eingefügt und erzeugt Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung. Der Mittelschaft wird vom anderen Ende des Gehäuses eingefügt und in dem Gehäuse platziert, wobei ein Ende des Mittelschafts mit dem Heizelement elektrisch verbunden ist. Der Brenndrucksensor ist benachbart zum anderen Ende des Mittelschafts angeordnet, so dass er einen Brenndruck des Motors empfängt, der über den Mittelschaft übertragen wird, wodurch der Brenndruck erfasst wird. Der Mittelschaft ist in dem Mantelrohr aufgenommen und wird durch das Mantelrohr gehalten. Außerdem sind das Schutzrohr und das Mantelrohr verbunden.

Gemäß der zweiten Glühkerze der vorliegenden Erfindung wird der Mittelschaft für das Mantelrohr und das Schutzrohr am Gehäuse gehalten und fixiert. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass es möglich ist, den Mittelschaft am Gehäuse zu halten und zu fixieren, ohne sich auf das herkömmliche Glasschweiß- oder Verstemmverfahren zu verlassen.

Des Weiteren erfordert die zweite Glühkerze der vorliegenden Erfindung nicht, dass ein Stemmvorgang an das Gehäuse angelegt wird und wird bevorzugterweise bei einer Glühkerze angewendet, die ein Gehäuse aufweist, dessen Gehäuse ungeeignet zum Sicherstellen einer Marge zum Verstemmen ist. Des Weiteren kann der Außengewindeabschnitt des Gehäuses benachbart zu einem Vorderende des Gehäuses vorgesehen werden (d.h. nahe zum Brennraum). Des Weiteren ist keine Marge zum Verstemmen des Gehäuses erforderlich. Es gibt keine Einschränkung hinsichtlich der Länge der Glühkerze.

Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist zu bevorzugen, dass das Schutzrohr und das Mantelrohr durch Hartlöten miteinander verbunden sind.

Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Glühkerze der vorliegenden Glühkerze ist zu bevorzugen, dass ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses und des Schutzrohres nahe zum Brennraum ist, verglichen mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohres und des Mantelrohres.

Gemäß der zweiten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses und des Schutzrohres benachbart zum Vorderende des Gehäuses. Der Brenndrucksensor hat eine gute Empfindlichkeit.

Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Glühkerze der vorliegenden Erfindung ist zu bevorzugen, dass ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr und dem Mittelschaft mit einem Isolationsmaterial gefüllt wird, so dass eine Isolationsschicht ausgebildet wird und ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses und des Schutzrohres überlappt sich mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohres und des Mantelrohres in einer radialen Richtung.

Gemäß diesem Aufbau ist das Schutzrohr mit dem Mantelrohr höherer Steifigkeit verbunden, welches mit einem Isolationsmaterial gefüllt wird. Das Gehäuse und das Schutzrohr sind miteinander an einer Außenseite des Verbindungsabschnittes des Schutzrohres und des Mantelrohres verbunden. Somit kann eine Mittelschaftbaugruppe mit einem Heizelement sicher gehalten und fixiert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, die in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 ist eine Schnittdarstellung, die einen Gesamtaufbau der Glühkerze G1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die ein Heizelement 30 und Peripheriekomponenten, die in 1 dargestellt sind, darstellt;
3A bis 3H sind Schnittdarstellungen, die aufeinanderfolgende Prozesse zum Zusammenbau der Glühkerze G1, die in 1 dargestellt ist, darstellen;
4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche die Glühkerze G1 in einem Zustand unmittelbar bevor die Glühkerze G1 einem Hartlötprozess, der in 3F dargestellt ist, unterworfen wird, darstellt;
5 ist eine Schnittdarstellung, die eine Glühkerze G1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Zustand unmittelbar bevor die Glühkerze G1 einem Hartlötprozess unterworfen wird, darstellt;
6 ist eine Schnittdarstellung, die ein Gesamtaufbau einer Glühkerze G1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen Brenndrucksensor 200 und Peripheriekomponenten, die in 6 dargestellt sind, darstellt;
8 ist eine Schnittdarstellung, welche den Aufbau eines wesentlichen Abschnittes der Glühkerze G1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 ist eine Schnittdarstellung, welche ein erstes modifiziertes Beispiel gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
10 ist eine Schnittdarstellung, welche ein zweites modifiziertes Beispiel entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erklärt.
1 ist eine Schnittdarstellung, welche einen gesamten Aufbau einer Glühkerze G1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche ein Heizelement 30 und Peripheriekomponenten darstellt, welche in 1 dargestellt sind. In der folgenden Beschreibung bezieht sich "ein Ende" im Allgemeinen auf ein unteres Ende in der Richtung der Glühkerze G1 und "das andere Ende" bezieht sich auf ein oberes Ende.
In den 1 und 2 ist die Glühkerze G1 beispielsweise in jedem der Vielzahl an Löchern (d.h. Glühlöcher) installiert, welche in einem Zylinderkopf eines Dieselmotors für ein Auto ausgebildet sind. Die Glühkerze G1 wird zum Beheizen des Kraftstoffes und zum Fördern der Verbrennung bei Motorstartbedingungen verwendet.
Ein Gehäuse 10 ist ein zylindrisches Element, das in einem Motor installierbar ist, und ist aus einem elektrisch leitenden Material (z.B. Kohlenstoffstahl) hergestellt. Das Gehäuse 10 hat eine zylindrische Außenfläche, die sich von einem Ende 11 zum anderen Ende 12 erstreckt, auf dem ein Außengewindeabschnitt 13 und ein Hexagonalabschnitt 14 ausgebildet sind. Der Außengewindeabschnitt 13 ist zum Fixieren des Gehäuses 10 am Motor. Ein Benutzer kann den Hexagonalabschnitt 14 des Gehäuses 10 mit einem geeigneten Befestigungswerkzeug drehen.
Wenn die Glühkerze G1 in das Glühloch des Zylinderkopfes (ebenfalls nicht dargestellt) eingefügt wird, ist ein Ende 11 des Gehäuses 10 hin zu einem Brennraum gerichtet. Das Glühloch hat einen Innengewindeabschnitt (nicht dargestellt), der auf seiner Fläche ausgebildet ist. Die Glühkerze G1 ist lösbar im Zylinderkopf des Motors installiert, indem der Außengewindeabschnitt 13 mit dem Innengewindeabschnitt des Glühlochs in Eingriff kommt oder von diesem gelöst wird.
Das Gehäuse 10 hat eine Innenbohrung, in der ein zylindrisches Schutzrohr 20 aufgenommen ist. Das Schutzrohr 20 mit einer geeigneten elektrischen Leitfähigkeit ist beispielsweise aus einer hitzebeständigen und korrosionsbeständigen Legierung, wie beispielsweise Edelstahl, hergestellt und wird durch Kaltfließpressen produziert. Ein Ende des Schutzrohrs 20 steht von einem Ende 11 des Gehäuses 10 in einem Zustand hervor, in dem das andere Ende des Schutzrohres 20 in das Gehäuse 10 eingefügt ist.
Das Schutzrohr 20 hat eine zylindrische Innenfläche, die stufenartig aufgebaut ist, mit einer Kleindurchmesser-Bohrung 21 und einer Großdurchmesser-Bohrung 22, die nebeneinander in eine Längsrichtung des Schutzrohres 20 angeordnet sind. Des Weiteren hat das Schutzrohr 20 eine zylindrische Außenfläche, die stufenartig aufgebaut ist, mit einem Großdurchmesser-Abschnitt 23, welche einen maximalen Durchmesser hat und an einem Zwischenabschnitt des Schutzrohres 20 in einer Längsrichtung ausgebildet ist. Die Kleindurchmesser-Bohrung 21 nimmt ein Keramikheizelement 30 mit einer stangenartigen Form auf, welches Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung erzeugt. Ein Ende 31 des Heizelementes 30 steht von einem Ende des Schutzrohres 20 hervor und das andere Ende 32 ist in das Schutzrohr 20 eingefügt. Das Heizelement 30 ist an das Schutzrohr 20 durch Hartlöten oder dergleichen fixiert, dem ein Innenabschnitt des Heizelementes 30, der in das Schutzrohr 20 eingefügt ist, unterworfen wird.
Das Heizelement 30 hat einen Hitze erzeugenden Abschnitt 33 mit elektrischer Leitfähigkeit, der in einen Isolator 35 einer Isolationskeramik eingebettet ist. Insbesondere besteht das Heizelement 30 aus einem U-förmigen Hitze erzeugenden Abschnitt 33 und einem Paar Anschlussleitungen 34. Die Anschlussleitungen 34 sind elektrisch mit dem Hitze erzeugenden Abschnitt 33 verbunden, um elektrische Leistung zum Hitze erzeugenden Abschnitt 33 zuzuführen. Kurzum ist das Heizelement 30 ein gesintertes Element mit einem Hitze erzeugenden Abschnitt 33 und den in den Isolator 35 eingebetteten Anschlussleitungen 34.
Der Hitze erzeugende Abschnitt 33 ist beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Keramik hergestellt, welches Siliziumnitrid und Wolframcarbid enthält. Jede Anschlussleitung 34 ist beispielsweise aus Wolfram oder vergleichbaren Metalldrähten hergestellt. Der Isolator 35 ist beispielsweise aus einem Isolationskeramik mit Siliziumnitrid hergestellt.
Das Gehäuse 10 hat eine Innenbohrung, welche ein zylindrisches Mantelrohr 40 und einen stangenartigen Mittelschaft 50 aufnimmt. Der Mittelschaft 50 ist angrenzend zum anderen Ende 12 des Gehäuses 10 angeordnet. Das Mantelrohr 40 ist aus einem Edelstahl oder vergleichbarem Metall hergestellt. Bei einem Zustand, bei dem der Mittelschaft 50 in das Mantelrohr 40 eingefügt ist, wird ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr 40 und dem Mittelschaft 50 beispielsweise mit Magnesiumoxidpulver gefüllt, so dass eine Isolationsschicht 60 ausgebildet wird. Somit wird der Mittelschaft 50 über die Isolationsschicht 60 in dem Mantelrohr 40 gehalten. Der Mittelschaft 50 ist aus Kohlstoffstahl oder einem vergleichbaren elektrisch leitenden Metall hergestellt und wird beispielsweise durch Zuschnitt oder Kaltfließpressen produziert. Ein Ende des Mittelschafts 50 ist als Becher 51 aufgebaut, in den ein anderes Ende 32 des Heizelements 30 eingefügt und gekoppelt wird. Des Weiteren werden ein Ende des Mantelrohres 40 und ein Ende des Mittelschafts 50 in die Großdurchmesser-Bohrung 22 des Schutzrohres 20 eingefügt und darin angeordnet.
Eine Ende einer Anschlussleitung 34 des Heizelements 30 ist auf einer zylindrischen Außenfläche des Isolators 35 freigelegt. Wenn das andere Ende 32 des Heizelements 30 in den Becher 51 des Mittelschafts 50 eingefügt ist, ist das freigelegte Ende der einen Anschlussleitung 34 des Heizelements 30 elektrisch mit dem Mittelschaft 50 verbunden. Der Becher 51 ist fest mit dem anderen Ende 32 des Heizelements 30 durch Schrumpfpassen mit einem Silberkupferlötzinn oder einem anderen Hartlötmaterial, das zwischen ihnen angeordnet ist, in Eingriff.
Des Weiteren hat die andere Anschlussleitung 34 des Heizelements 30 ein Ende, welches an einer zylindrischen Außenfläche des Isolators 35 in dem Schutzrohr 20 freigelegt ist. Das freigelegte Ende der anderen Anschlussleitung 34 ist fest mit dem Schutzrohr 20 in Eingriff und elektrisch mit diesem verbunden und zwar durch Schrumpfpassen mit einem Silberkupferlötzinn oder einem anderen Hartlötmaterial, das zwischen ihnen angeordnet ist. Somit ist die andere Anschlussleitung 34 über das Schutzrohr 20 mit dem Gehäuse 10 geerdet.
Des Weiteren ist das andere Ende des Mittelschafts 50 mit einem Schraubstift 70 verbunden, der aus einem Kohlenstoffstahl oder einem vergleichbaren elektrisch leitenden Metall hergestellt ist. Der Schraubstift 70 steht teilweise aus dem anderen Ende 12 des Gehäuses 10 hervor. Ein Anschlussschraubabschnitt 71 ist auf dem hervorstehenden Abschnitt des Schraubstiftes 70 ausgebildet. Eine Mutter 72 wird um den Anschlussschraubabschnitt 71 festgezogen. Eine Isolationshülse 73 ist zwischen der Mutter 72 und dem Gehäuse 10 angeordnet. Eine Anschlussmutter ist zusätzlich auf der Mutter 72 vorgesehen, um ein externes Leitungselement (nicht dargestellt) einzurichten, welches elektrisch mit einer Leistungsquelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Ein ringförmiger Gummiring 80, der zwischen dem Schraubstift 70 und dem Gehäuse 10 angeordnet ist, fungiert zum Halten und Fixieren des Schraubstiftes 70 zusätzlich zur Funktion des Zentrierens dieses Schraubstiftes 70.
Ein Herstellungsverfahren der vorstehend beschriebenen Glühkerze G1 wird nachfolgend erklärt. Die 3A bis 3H sind Schnittdarstellungen, welche einen aufeinanderfolgenden Prozess zum Zusammenbau der Glühkerze G1 darstellen, welche in 1 dargestellt ist. 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche die Glühkerze G1 in einem Zustand unmittelbar bevor die Glühkerze G1 einem Hartlötprozess unterworfen wird, der in 3F dargestellt ist, darstellt.
Als allererstes wird wie in 3A dargestellt ist, der Mittelschaft 50 in das Mantelrohr 40 eingefügt. Dann wird eine untere Endöffnung des Mantelrohrs 40 durch einen Silikongummistecker 100 geschlossen.
Als nächstes, wie in 3D dargestellt, wird ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr 40 und dem Mittelschaft 50 beispielsweise mit Magnesiumoxidpulver oder einem anderen Isolationsmaterial 110 befüllt. Dann werden zum Erhöhen der Dichte des Isolationsmaterials 110 Vibrationen an die montierte Einheit angelegt.
Als nächstes, wie in 3C dargestellt, wird eine Abdichtschicht 110 ausgebildet, indem flüssiges Silikon in das Mantelrohr 40 von einer oberen Öffnung dieses Mantelrohrs 40 eingefüllt wird. Die Abdeckschicht 120 schließt die obere Endöffnung des Mantelrohrs 40 hermetisch ab.
Als nächstes, wie in 3D dargestellt ist, wird ein Gesenkformvorgang an den gesamten Körper des Mantelrohrs 40 angelegt, um die Dichte des Isolationsmaterials 110 zu erhöhen. In Folge dessen bildet das Isolationsmaterial 110, welche auf diese Art und Weise gehärtet wurde, schließlich die Isolationsschicht 60. Der Mittelschaft 50 wird somit durch die gehärtete Isolationsschicht 60 fest im Mantelrohr 40 gehalten. Des Weiteren hinterlässt der vorstehende Gesenkformvorgang oder ein zusätzlicher Schneidevorgang einen mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnitt 41 an einem Unterende des Mantelrohrs 40. Der mit verengtem Durchmesser versehene Abschnitt 41 hat einen verringerten Außendurchmesser, so dass der mit verengtem Durchmesser versehene Abschnitt 41 in die Großdurchmesser-Bohrung 22 des Schutzrohrs 20 eingefügt und mit diesem gekoppelt werden kann.
Als nächstes, wie in 3E dargestellt, werden sowohl der Stecker 100 als auch die Abdichtschicht 120 komplett herausgebrannt.
Als nächstes, wie in 3F dargestellt, wird der Hartlötvorgang an den entsprechenden Abschnitten verwendet.
Gemäß dem Hartlötprozess dieses Ausführungsbeispiels werden zuerst die Einzelbauteile zeitweilig zusammengebaut, wie in 4 dargestellt. Entsprechende Hartlötmaterialien 130, 131, 132, wie beispielsweise Kupferlötzinn oder ein Silberkupferlötzinn werden an vorherbestimmten Positionen angeordnet. Insbesondere um das Mantelrohr 40 und das Schutzrohr 20 zu verbinden, wird das in eine Spiralform ausgebildete Hartlötmaterial 130 entlang einem ringförmig ausgesparten Abschnitt 24, der an der oberen Kante des Schutzrohrs 20 ausgebildet ist, angeordnet. Um des Weiteren das Heizelement 30 am Mittelschaft 50 zu halten und zu fixieren, wird das in einer Plattenform ausgebildete Hartlötmaterial 131 in dem Becher 51 des Mittelschafts 50 angeordnet. Um des Weiteren das Schutzrohr 20 des Heizelements 30 zu halten und zu fixieren, wird das in einer Ringform ausgebildete Hartlötmaterial 132 am Boden der Großdurchmesser-Bohrung 22 des Schutzrohrs 20 angeordnet.
Nachdem die Hartlötmaterialien 130, 131 und 132 in dieser Art und Weise angeordnet sind, wird ein einziger Vakuumhartlötvorgang durchgeführt, um die vorstehend beschriebenen Verbindungsabschnitte zu halten und zu fixieren. Die Baugruppe, die durch den Prozess von 3F erhalten wird, wird nachfolgend als "Schutzrohrbaugruppe" bezeichnet.
Als nächstes, wie in 3G dargestellt, wird der Schraubstift 70 mit der Schutzrohrbaugruppe verbunden. Übrigens, der Gesenkformvorgang, dem das Schutzrohr 40 unterworfen wird, erhöht die Gesamtlänge des Schutzrohrs 40. Gleichzeitig wird die Gesenkformkraft über die Isolationsschicht 60 an den Mittelschaft 50 übertragen und dementsprechend streckt sich der Mittelschaft 50 um einen entsprechenden Betrag. Um folglich eine zusätzliche Länge zu entfernen, welche durch den Gesenkformvorgang vergrößert wurde, beinhaltet dieser Prozess ein Schneiden des Mittelschafts 50 in eine vorherbestimmte Länge. Dann wird der Mittelschaft 50 der Schutzrohrbaugruppe durch Plasmaschweißen mit dem Schraubstift 70 verbunden. Die Baugruppe, die durch den Prozess aus 3G erhalten wird, wird nachfolgend als "Mittelschaftbaugruppe" bezeichnet.
Als nächstes, wie in 3H dargestellt, wird der Großdurchmesser-Abschnitt 23 des Schutzrohrs 20, der zur Mittelschaft-Baugruppe gehört, mit einer zylindrischen Innenfläche des Gehäuses 10 an einem Ende 11 durch Silberkupferhartlöten oder dergleichen verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der Verbindungsabschnitt des Gehäuses 10 und das Schutzrohr 20 nahe zum Brennraum angeordnet, verglichen mit dem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs 20 und des Mantelrohrs 40.
Als nächstes wird der Ring 80 (siehe 1), die Hülse 73 (siehe 1) und die Mutter 72 (siehe 1) nacheinander zusammengebaut, um die fertiggestellte Glühkerze G1, wie in 1 dargestellt, zu erhalten.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird der Mittelschaft 50 am Gehäuse 10 über die Isolationsschicht 60, das Mantelrohr 40 und das Schutzrohr 20 gehalten und fixiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel den Mittelschaft 50 am Gehäuse 10 zu halten und zu fixieren, ohne sich auf das herkömmliche Glasschweiß- oder Verstemmverfahren zu verlassen.
Dementsprechend ist der komplizierte Glasaufbringprozess nicht länger erforderlich. Der Zusammenbauvorgang der Glühkerze ist einfach. Jedes metallische Bauteil der Glühkerze hat eine ausreichende Festigkeit. Kein Kurzschluss wird aufgrund des Eintauchens in Galvanikfluid auftreten. Der Verstemmprozess ist nicht erforderlich. Es tritt kein Entweichen von Verbrennungsgas auf. Das Heizelement 30 wird nicht beim Zusammenbauprozess beschädigt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erklärt. 5 ist eine Schnittdarstellung, welche eine Glühkerze G1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Zustand unmittelbar bevor die Glühkerze G1 einem Hartlötprozess unterworfen wird, darstellt. Komponenten oder Bauteile, die identisch oder äquivalent zu jenen sind, die bereits im ersten Ausführungsbeispiel offenbart wurden, sind mit den gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet, und werden nicht nochmal erklärt.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist anwendbar, wenn die zeitweilig zusammengebauten Einzelteile beim Prozess des Ausführens des Vakuumhartlötvorgangs, der in 3F dargestellt ist, auf den Kopf gestellt werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden entsprechende Hartlötmaterialien 130, 131 und 132, wie in 5 dargestellt, angeordnet.
Insbesondere, wie in 5 dargestellt, wird um das Mantelrohr 40 und das Schutzrohr 20 zu verbinden, das in einer Spiralform ausgebildete Hartlötmaterial 130 entlang eines ringförmig ausgesparten Abschnittes 42, der an einer oberen Kante des Mantelrohrs 40 ausgebildet ist, angeordnet. Um des Weiteren das Heizelement 30 am Mittelschaft 50 zu halten und zu fixieren, wird das in einer Plattenform ausgebildete Hartlötmaterial 130 in dem Becher 51 des Mittelschafts 50 angeordnet. Um des Weiteren das Schutzrohr 20 am Heizelement 30 zu halten und zu fixieren, wird das in einer Ringform ausgebildete Hartlötmaterial 132 entlang einer Kante des Schutzrohrs 20 angeordnet, das angrenzend zum Brennraum anzuordnen ist. Nachdem die Hartlötmaterialien 130, 131 und 132 in dieser Art und Weise angeordnet sind, wird ein einziger Vakuumhartlötvorgang durchgeführt, um die vorstehend beschriebenen Verbindungsabschnitte zu halten und zu fixieren.
Das zweite Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen die gleichen Effekte wie jene des ersten Ausführungsbeispiels.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erklärt. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass ein Brenndrucksensor 200 an die Glühkerze G1 angefügt ist. 6 ist eine Schnittdarstellung, welche einen Gesamtaufbau der Glühkerze G1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. 7 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche den Brenndrucksensor 200 und Peripheriekomponenten, die in 6 dargestellt sind, darstellt. Komponenten oder Bauteile, die identisch oder äquivalent zu jenen sind, die bereits in dem ersten Ausführungsbeispiel offenbart wurden, werden durch die gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet und werden nicht nochmal erklärt.
Gemäß der Glühkerze G1 dieses Ausführungsbeispiels ist der Brenndrucksensor 200 in einer oberen Aussparung des Hexagonalabschnittes 14 des Gehäuses 10 aufgenommen, wie in
6 dargestellt. Der Brenndrucksensor 200 empfängt einen Brenndruck des Motors, welcher über den Mittelschaft 50 oder dergleichen übertragen wird, wodurch der Brenndruck des Motors erfasst wird. Der Brenndrucksensor 200 ist fest zwischen der Isolationshülse 72 und dem Gehäuse 10 eingebracht, wenn die Fixiermutter 74 festgezogen ist. Beim Prozess des Festziehens der Fixiermutter 74 wird eine Vorlast, die an die entsprechenden piezoelektrischen Elemente 201 angelegt wird, geeignet eingestellt.
Der Brenndrucksensor 200 hat, wie in 7 dargestellt, ein Paar ringförmiger piezoelektrischer Elemente 201, die aus Bleititanat oder Zirkonat-Bleititanat hergestellt sind und eine ringförmige Elektrode 202, die zwischen zwei piezoelektrischen Elementen 201 angeordnet sind. Die piezoelektrischen Elemente 201 sind elektrisch parallel zueinander verbunden. Diese piezoelektrischen Elemente 201 und die Elektrode 202 sind zwischen einem Sensorgehäuse 203 und einem Sockel 204 angeordnet, wobei beide in einer Ringform ausgebildet sind, und aus einem elektrisch leitfähigen Metall hergestellt sind.
Ein Abschirmkabel 205, welches zur Ausgabe eines Signals des Brenndrucksensors 200 verwendet wird, hat einen Kerndraht, der mit der Elektrode 202 verbunden ist und einen Abschirmdraht, der von diesem Kerndraht isoliert ist, und mit dem Sensorgehäuse 203 verbunden ist, um dieses zu erden. Das Abschirmkabel 205 erstreckt sich in ein Durchgangsloch, das fortlaufend durch das Sensorgehäuse 203 und die Isolatorhülse 73 führt.
Ein O-Ring 206 ist zwischen dem Abschirmkabel 205 und einer zylindrischen Innenfläche der Isolatorhülse 73 angeordnet. Ein anderer O-Ring 207 ist zwischen einer zylindrischen Außenfläche des Sensorgehäuses 203 und einer zylindrischen Innenfläche des Hexagonalabschnittes 14 des Gehäuses 10 angeordnet. Ein zylindrischer Ring 208 ist zwischen einer zylindrischen Innenfläche des Sensorgehäuses 203 und einer zylindrischen Außenfläche des Schraubstiftes 70 angeordnet.
Diese O-Ringe 206 und 207 haben gute Wasserdicht- und Luftdichteigenschaften. Der zylindrische Ring 208 hat gute Eigenschaften zum Unterdrücken von Vibrationen, die im Schraubstift 70 auftreten, zusätzlich zu den Wasserdicht- und Luftdichteigenschaften. Die O-Ringe 206 und 207 und der zylindrische Ring 208 sind aus Silikongummi, Fluorgummi, EPDM, NBR, H-NBR oder dergleichen hergestellt.
Gemäß der Glühkerze G1 mit der vorstehend beschriebenen Anordnung empfängt der Brenndrucksensor 200 einen Brenndruck, der in dem Brennraum des Motors erzeugt wird, welcher über das Heizelement 30, den Mittelschaft 50, den Schraubstift 70, die Fixiermutter 74, die Isolatorhülse 73 und dergleichen übertragen wird.
In diesem Fall entspannt oder verringert der Brenndruck, der zum Brenndrucksensor 200 übertragen wird, die Vorlast, die an die piezoelektrischen Elemente 201 entsprechend einem Befestigungsbetrag der Fixiermutter 74 angelegt wurde. Solch eine Veränderung der Last, die an die piezoelektrischen Elemente 201 angelegt wird, erscheint als Veränderung der elektrischen Ladung, die als ein elektrisches Signal entsprechend den piezoelektrischen Eigenschaften erzeugt wird. Das elektrische Signal wird über das Abschirmkabel 205 an die ECU (nicht dargestellt) gesendet.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Mittelschaft 50 am Gehäuse 10 über die Isolationsschicht 60, das Mantelrohr 40 und das Schutzrohr 20 gehalten und fixiert. In anderen Worten ausgedrückt ist es möglich, den Mittelschaft 50 am Gehäuse 10 zu halten und zu fixieren, ohne sich auf das herkömmliche Glasschweiß- oder Verstemmverfahren zu verlassen. Dementsprechend hat das dritte Ausführungsbeispiel im Wesentlichen die gleichen Effekte wie jene des ersten Ausführungsbeispiels.
Des Weiteren erfordert dieses Ausführungsbeispiel keinen Verstemmvorgang im Prozess des Haltens und Fixierens des Mittelschafts 50 am Gehäuse 10 und wird dementsprechend bevorzugt bei einer Glühkerze verwendet, die ein Gehäuse hat, dessen Form ungeeignet zum Sichern einer Marge zum Verstemmen ist. Des Weiteren kann der Außengewindeabschnitt 13 des Gehäuses 10 angrenzend zu einem Vorderende des Gehäuses 10 vorgesehen werden (d.h. nahe am Brennraum). Des Weiteren ist keine Marge zum Verstemmen des Gehäuses 10 erforderlich. Es gibt keine Einschränkung bezüglich der Länge der Glühkerze G1.
Des Weiteren ist der Verbindungsabschnitt des Gehäuses 10 und das Schutzrohr 20 nahe zum Brennraum verglichen mit dem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs 20 und des Mantelrohrs 40. Der Brenndrucksensor 200 weist eine gute Empfindlichkeit auf.
Viertes Ausführungsbeispiel
Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erklärt. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel derart, dass das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 an unterschiedlichen Positionen verbunden sind. 8 ist eine Schnittdarstellung, welche den Aufbau wesentlicher Abschnitte der Glühkerze G1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt. Komponenten oder Bauteile, die identisch oder äquivalent zu jenen sind, die bereits im ersten Ausführungsbeispiel offenbart sind, werden durch die gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet und werden nicht nochmal erklärt.
Wie in 8 dargestellt, ist das Mantelrohr 40 und das Schutzrohr 20 an einem Koppelabschnitt des mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnittes 41 des Mantelrohrs 40 und der Großdurchmesser-Bohrung 22 des Schutzrohrs 20 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verbunden. Die Isolationsschicht 60, die gesamtheitlich im mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnitt 41 des Mantelrohrs 40 ausgebildet ist, verbessert die Steifigkeit des mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnittes 41 des Mantelrohrs 40.
Das Gehäuse 10 hat einen mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnitt 15, der an seiner zylindrischen Innenfläche an einer Position gerade außerhalb des Verbindungsabschnittes des Mantelrohrs 40 und des Schutzrohrs 20 ausgebildet ist. In anderen Worten ausgedrückt umgibt der mit verengtem Durchmesser versehene Abschnitt 15 des Gehäuses 10 den Verbindungsabschnitt des Mantelrohrs 40 und des Schutzrohrs 20 und unterstützt diesen. Des Weiteren erstreckt sich der Großdurchmesser-Abschnitt 23 von einer Zwischenposition zum anderen Ende des Schutzrohrs 20 in der Längsrichtung. Das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 sind miteinander beispielsweise durch Silberkupferhartlöten an einem Koppelabschnitt des mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnittes 15 des Gehäuses 10 und dem Großdurchmesser-Abschnitt 23 des Schutzrohrs 20 verbunden.
Mit anderen Worten ausgedrückt, überlappen der Verbindungsabschnitt des Mantelrohrs 40 und des Schutzrohrs 20, der Verbindungsabschnitt des Gehäuses 10 und des Schutzrohrs 20 und die Isolationsschicht 60 in der Radialrichtung einander.
Auf diese Art und Weise ist das Schutzrohr 20 mit dem steifen Mantelrohr 40 verbunden, welches mit dem Isolationsmaterial gefüllt ist. An der Außenseite des Verbindungsabschnitts des Schutzrohrs 20 und des steifen Mantelrohrs 40 ist das Schutzrohr 20 mit dem Gehäuse 10 verbunden. Somit wird es möglich, eine ausreichende Festigkeit zum Halten der Mittelschaftbaugruppe einschließlich des Heizelements 30 am Gehäuse 10 sicherzustellen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel überlappt die Position, an der die Kleindurchmesser-Bohrung 21 des Schutzrohrs 20 das Heizelement 30 unterstützt, sich nicht mit dem Verbindungsabschnitt des Gehäuses 10 und des Schutzrohrs 20 in der Radialrichtung. Folglich wird in einem Fall, in dem eine Presspassung verwendet wird, um das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 zu verbinden, kein wesentlicher Effekt der Presspassung an das Heizelement 30 übertragen. Es tritt keine Erhöhung der Spannungsbelastung auf das Heizelement 30 auf.
Dementsprechend kann das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 durch Presspassung verbunden werden. In diesem Fall sind die zuerst vorbereiteten Komponenten die Mittelschaftbaugruppe und das Gehäuse 10, an welche vorher die Galvanisierung angewendet wird. Bezüglich der Mittelschaftbaugruppe hat der Großdurchmesser-Abschnitt 23 des Schutzrohrs 20 einen Außendurchmesser, der leicht größer (z.B. +60 bis +140μm) als ein Innendurchmesser des mit verengtem Durchmesser versehenen Abschnitts 15 des Gehäuses 10 ist.
Dann wird die Presspassung durchgeführt, um das Schutzrohr 20 der Mittelschaftbaugruppe in das Gehäuse 10 über die Länge von beispielsweise 10mm einzufügen. Das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 haben eine ausreichende Elastizität, so dass sie fest und hermetisch miteinander gekoppelt werden können. Dieser Presspassungsvorgang stellt eine Zugfestigkeit sicher, d.h. eine Haltefestigkeit von 4kN oder mehr zwischen dem Gehäuse 10 und dem Schutzrohr 20. Somit können das Gehäuse 10 und das Schutzrohr 20 fest verbunden und integriert werden.
Die Verwendung der Presspassung zum Verbinden des Gehäuses 10 und des Schutzrohrs 20 ist verglichen mit einem Fall, bei dem Hartlöten verwendet wird, um sie zu verbinden, in den folgenden Punkten vorteilhaft.
Zunächst wirkt kein thermischer Effekt auf das Gehäuse 10. Die Festigkeit von Materialien kann angemessen beibehalten werden. Wenn die Glühkerze G1 in den Motor installiert wird, tritt keine Beule oder Verformung im Gehäuse 10 auf. Insbesondere ist kein Zusammenhang hinsichtlich Vibrationen, die im Heizelement 30 verursacht werden, zu erkennen. Folglich wird das Heizelement 30 im Prozess des Zusammenbaus oder Auseinanderbaus nicht beschädigt. Eine gute Qualität des Heizelements 30 kann beibehalten werden.
Des Weiteren wird gemäß des Presspassverfahrens der Überzug an einen einzigen Körper des Gehäuses 10 angebracht. Es tritt kein Kurzschluss innerhalb des Gehäuses 10 aufgrund des Eintauchens in Galvanikfluid während dem Herstellprozess auf. Dieses Verfahren erfordert nicht das Entfernen irgendeiner Schmelze oder eines Oxidationsfilms, die während dem Hartlötvorgang erzeugt werden. Der Prozess des Bereitstellens von wasserdichten Eigenschaften der galvanisierten Komponenten kann weggelassen werden. Es ist keine Inspektion hinsichtlich der Isolationseigenschaften erforderlich. Dementsprechend kann dieses Verfahren den Zusammenbauprozess vereinfachen und dementsprechend die Herstellungskosten verringern.
9 zeigt ein erstes modifiziertes Beispiel des vierten Ausführungsbeispiels, gemäß dem der mit verengtem Durchmesser versehene Abschnitt 15 des Gehäuses 10 näher an einem Ende 11 des Gehäuses 10 ist, verglichen mit dem des vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels. Sowohl der Verbindungsabschnitt des Mantelrohrs 40 mit dem Schutzrohr 20 als auch der Verbindungsabschnitt des Gehäuses 10 mit dem Schutzrohr 20 sind angrenzend zu einem Ende 11 des Gehäuses 10.
Die Veränderung der Anordnung des Verbindungsabschnitts in dieser Art und Weise ermöglicht es den Vorstehbetrag "x" beliebig einzustellen, unter der Bedingung, dass die Größe des Heizelements 30 unverändert bleibt. Bezüglich der Vorbereitung des Heizelements 30 ist es nicht erforderlich, verschiedene Bauarten an Heizelementen vorzubereiten, die sich in der Elementlänge "y" unterscheiden, so dass sie an verschiedene Bauarten von Motoren passen, die sich im Vorstehbetrag "x" unterscheiden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es möglich nur eine Bauart des Heizelements 30 gemeinsam für verschiedene Bauarten an Motoren zu verwenden. Die Herstellungskosten können stark verringert werden.
Des Weiteren zeigt 10 ein zweites modifiziertes Beispiel des vierten Ausführungsbeispiels, gemäß dem das Heizelement 30 die Elementlänge "y" hat, die kürzer als die des vierten Ausführungsbeispiels ist. Die Kombination der Glühkerze des vierten Ausführungsbeispiels mit der Bauart des Heizelements 30 mit der kurzen Elementlänge "y" ist darin vorteilhaft, dass der Einstellbereich des Vorstehbetrags "x" weiter erhöht werden kann. Dementsprechend ist dieses modifizierte Beispiel bei allen Bauarten an Direkteinspritzdieselmotoren bevorzugt anwendbar, die gegenwärtig in vielen Fahrzeugen verwendet werden.
Das vierte Ausführungsbeispiel kann bei einer Glühkerze G1 verwendet werden, die mit einem Brenndrucksensor 200 ausgestattet ist (siehe 6).
Ein in ein Gehäuse (10) eingefügtes und in diesem fixierten Schutzrohr (20) ist mit einem Mantelrohr (40) verbunden, welches einen Mittelschaft (50) hält. Der Mittelschaft (50) wird in dem Gehäuse (10) über das Mantelrohr (40) und das Schutzrohr (20) gehalten und fixiert. Kein Glasschweiß- oder Verstemmvorgang ist erforderlich, um den Mittelschaft (50) am Gehäuse (10) zu halten und an diesem zu fixieren.

Claims

Glühkerze mit einem zylindrischen Gehäuse (10), das in einen Verbrennungsmotor installiert ist und von dem ein Ende (11) angrenzend zum Brennraum des Motors angeordnet ist; einem Schutzrohr (20), das von einem Ende (11) des Gehäuses (10) eingefügt ist und in dem Gehäuse (10) fixiert ist; einem Heizelement (30), das in das Schutzrohr (20) eingefügt ist und Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung erzeugt; und einem Mittelschaft (50), der von dem anderen Ende (12) des Gehäuses (10) eingefügt ist und in dem Gehäuse (10) so angeordnet ist, dass er elektrisch mit dem Heizelement (30) verbunden ist, wobei der Mittelschaft (50) in einem Mantelrohr (40) aufgenommen ist und durch dieses Mantelrohr (40) gehalten wird, und das Schutzrohr (20) und das Mantelrohr (40) miteinander verbunden sind.
Glühkerze gemäß Anspruch 1, wobei das Schutzrohr (20) und das Mantelrohr (40) durch Hartlöten verbunden sind.
Glühkerze gemäß Anspruch 2, wobei ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses (10) und des Schutzrohrs (20) nahe zum Brennraum ist, verglichen mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs (20) und des Mantelrohrs (40).
Glühkerze gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr (40) und dem Mittelschaft (50) mit einem Isolationsmaterial gefüllt ist, so dass eine Isolationsschicht (60) ausgebildet wird, und ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses (10) und des Schutzrohrs (20) sich mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs (20) und des Mantelrohrs (40) in einer Radialrichtung überlappt.
Glühkerze mit einem zylindrischen Gehäuse (10), das in einen Verbrennungsmotor installiert ist und von dem ein Ende (11) angrenzend zum Brennraum des Motors angeordnet ist; einem Schutzrohr (20), das von einem Ende (11) des Gehäuses (10) eingefügt ist und in dem Gehäuse (10) fixiert ist; einem Heizelement (30), das in das Schutzrohr (20) eingefügt ist und Hitze ansprechend auf die Zufuhr von elektrischer Leistung erzeugt; und einem Mittelschaft (50), der von dem anderen Ende (12) des Gehäuses (10) eingefügt ist und in dem Gehäuse (10) so angeordnet ist, dass ein Ende (51) des Mittelschafts (50) mit dem Heizelement (30) elektrisch verbunden ist; einem Brenndrucksensor (200), der angrenzend zum anderen Ende des Mittelschafts (50) angeordnet ist, so dass er einen Brenndruck des Motors empfängt, der über den Mittelschaft (50) übertragen wird, wodurch der Brenndruck erfasst wird, wobei der Mittelschaft (50) in einem Mantelrohr (40) aufgenommen ist und durch dieses Mantelrohr (40) gehalten wird, und das Schutzrohr (20) und das Mantelrohr (40) miteinander verbunden sind.
Glühkerze gemäß Anspruch 5, wobei das Schutzrohr (20) und das Mantelrohr (40) durch Hartlöten verbunden sind.
Glühkerze gemäß Anspruch 6, wobei ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses (10) und des Schutzrohrs (20) nahe zum Brennraum ist, verglichen mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs (20) und des Mantelrohrs (40).
Glühkerze gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr (40) und dem Mittelschaft (50) mit einem Isolationsmaterial gefüllt ist, so dass eine Isolationsschicht (60) ausgebildet wird, und ein Verbindungsabschnitt des Gehäuses (10) und des Schutzrohrs (20) sich mit einem Verbindungsabschnitt des Schutzrohrs (20) und des Mantelrohrs (40) in einer Radialrichtung überlappt.