DE102013219334A1 - Glow plug for a combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze (10) für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (10). Die Glühstiftkerze weist ein Gehäuse (1), und einen Heizstift (2) auf. An dem Gehäuse (1) ist ein Anschlusskontakt (3) ausgebildet, über welchen die Glühstiftkerze (10) elektrisch kontaktierbar ist. Die Glühstiftkerze (10) weist ferner eine elektrisch leitende Verbindung (5) auf, welche den Anschlusskontakt (3) mit einem Pluspol (22) des Heizstiftes (2) elektrisch verbindet. Zwischen dem Gehäuse (1) und der elektrisch leitenden Verbindung (5) ist ein Hohlraum, insbesondere ein Ringspalt (12), ausgebildet, welcher das Gehäuse (1) gegenüber der elektrisch leitenden Verbindung (5) isoliert. Der Hohlraum (11) ist mit einem isolierenden Material (15) ausgefüllt, welches die elektrisch leitende Verbindung (5) gegenüber dem Gehäuse (1) fixiert.The invention relates to a glow plug (10) for an internal combustion engine and to a method for producing a glow plug (10). The glow plug has a housing (1), and a heating pin (2). On the housing (1), a connection contact (3) is formed, via which the glow plug (10) is electrically contacted. The glow plug (10) further comprises an electrically conductive connection (5), which electrically connects the connection contact (3) with a positive pole (22) of the heating pin (2). Between the housing (1) and the electrically conductive connection (5), a cavity, in particular an annular gap (12) is formed, which isolates the housing (1) relative to the electrically conductive connection (5). The cavity (11) is filled with an insulating material (15), which fixes the electrically conductive connection (5) relative to the housing (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze.The present invention relates to a glow plug for an internal combustion engine and to a method for producing a glow plug.
Stand der TechnikState of the art
Bei Dieselmotoren werden Glühstiftkerzen verwendet, um den Brennraum beim Kaltstart des Verbrennungsmotors soweit aufzuheizen, dass der Kraftstoff durch die Verdichtung im Brennraum selbst zündet. Dabei kommen Glühstiftkerzen mit einem metallischen oder einem keramischen Heizstift zum Einsatz. Bei dem keramischen Heizstift verlaufen Heizdrähte innerhalb der Keramik, welche aufgrund ihres Widerstandes den keramischen Heizstift erhitzen. Eine solche Glühstiftkerze ist beispielsweise aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bietet demgegenüber den Vorteil, dass der Hohlraum zwischen Gehäuse und elektrisch leitender Verbindung mit einem elektrisch isolierenden Material ausgefüllt ist, welches die elektrisch leitende Verbindung gegenüber dem Gehäuse fixiert. Dabei wird eine Alternative zur Isolation über eine Pulverbefüllung offenbart, wobei durch die Fixierung der elektrisch leitenden Verbindung gegenüber dem Gehäuse eine deutlich höhere Stabilisierung als mit einer einfachen Pulverbefüllung erreicht wird. Durch die Fixierung der elektrisch leitenden Verbindung gegenüber dem Gehäuse kann der aufwendige und bezüglich Beschädigungen von Bauteilen kritische Prozess des Verdichtens eines Isolationspulvers entfallen.The glow plug according to the invention with the features of claim 1 offers the advantage that the cavity between the housing and electrically conductive connection is filled with an electrically insulating material, which fixes the electrically conductive connection relative to the housing. In this case, an alternative to isolation via a powder filling is disclosed, wherein by fixing the electrically conductive connection relative to the housing a significantly higher stabilization than with a simple powder filling is achieved. By fixing the electrically conductive connection relative to the housing, the costly process of compacting an insulation powder, which is critical with regard to damage to components, can be dispensed with.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich.The measures specified in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim glow plug are possible.
Eine erste vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das isolierende Material ein selbstaushärtender Schaum ist. Selbstaushärtende Schäume weisen in der Regel ein geringes Gewicht und eine hohe mechanische und thermische Festigkeit auf. Durch das Einfüllen eines selbstaushärtenden Schaums wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen elektrisch leitender Verbindung, isolierendem Material und Gehäuse hergestellt, welche den die elektrisch leitende Verbindung vor von außen einwirkenden Kräften und Vibrationen schützt. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der selbstaushärtende Schaum Glasfasern zur Erhöhung der Festigkeit enthält.A first advantageous development is that the insulating material is a self-curing foam. Self-curing foams typically have low weight and high mechanical and thermal strength. By filling a self-curing foam, a cohesive connection between the electrically conductive connection, insulating material and housing is produced, which protects the electrically conductive connection against external forces and vibrations. It is particularly advantageous if the self-curing foam contains glass fibers to increase the strength.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das isolierende Material ein flüssiger Kleber ist. Ein flüssiger Kleber lässt sich ebenfalls einfach und unkompliziert in den Hohlraum zwischen elektrisch leitender Verbindung und Gehäuse einfüllen und stellt nach aushärten des Klebers, insbesondere nach Verdunsten eines Lösemittels, dann ebenfalls ein stoffschlüssige Verbindung zwischen elektrisch leitender Verbindung, Kleber und Gehäuse her.A further advantageous development is that the insulating material is a liquid adhesive. A liquid adhesive can also be easily and simply filled in the cavity between the electrically conductive connection and the housing and provides after curing of the adhesive, in particular after evaporation of a solvent, then also a cohesive connection between electrically conductive compound, adhesive and housing forth.
Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass das isolierende Material ein elastisches Gummimaterial und/oder eine elektrisch isolierte Feder aufweist. Durch das elastische Gummi und oder die isolierte Feder wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse, Gummimaterial und/oder isolierteer Feder und elektrisch leitender Verbindung hergestellt. Zusätzlich können ein Gummimaterial und/oder eine isolierte Feder besonders gut Vibrationen dämpfen, und somit die elektrisch leitende Verbindung vor Beschädigung schützen. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die isolierte Feder und/oder das elastische Gummimaterial eine Druckkraft auf eine Mantelfläche der elektrisch leitenden Verbindung ausüben. Durch eine solche Druckkraft auf die Mantelfläche kann die elektrisch leitende Verbindung in der Mitte des Gehäuses zentriert werden, zudem ist die Mantelfläche im Vergleich zu den Stirnflächen groß und somit ist die mechanische Belastung für die elektrisch leitende Verbindung gering.Alternatively, it is advantageously provided that the insulating material has an elastic rubber material and / or an electrically insulated spring. By the elastic rubber and or the insulated spring a frictional connection between the housing, rubber material and / or insulated spring and electrically conductive connection is made. In addition, a rubber material and / or an insulated spring can damp vibrations particularly well, and thus protect the electrically conductive connection from damage. It is particularly advantageous if the isolated spring and / or the elastic rubber material exert a compressive force on a lateral surface of the electrically conductive connection. By such a compressive force on the lateral surface, the electrically conductive connection can be centered in the middle of the housing, also the lateral surface is large compared to the end faces and thus the mechanical stress on the electrically conductive connection is low.
Eine alternative vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das isolierende Material ein Kunststoff ist, welcher formschlüssig mit dem Gehäuse und der elektrisch leitenden Verbindung verbunden ist. Ein Spritzgussprozess ist eine weitere Möglichkeit, eine Isolation zwischen elektrisch leitender Verbindung und Gehäuse zu realisieren, wobei durch den Spritzgussprozess eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden kann. Ein solcher Spritzgussprozess ist technisch gut beherrschbar und insbesondere für eine Großserienfertigung gut geeignet. An alternative advantageous development is that the insulating material is a plastic, which is positively connected to the housing and the electrically conductive connection. An injection molding process is another Possibility to realize an insulation between the electrically conductive connection and the housing, wherein a cohesive connection can be produced by the injection molding process. Such an injection molding process is technically easy to control and particularly well suited for mass production.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die elektrisch leitende Verbindung an einem dem Heizstift zugewandten Ende eine Spitze aufweist, welche in einer kerbförmigen Ausnehmung an einer Stirnfläche des Heizstiftes zentriert ist. Über eine solche Kombination von Spitze und kerbförmiger Ausnehmung kann ein gewisser Längenausgleich, beispielsweise zur Kompensation von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Heizstift und elektrisch leitender Verbindung realisiert werden. Zusätzlich wird durch die zentrierte Spitze eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung realisiert, was die Robustheit bezüglich im Betrieb des Verbrennungsmotors aus die Glühstiftkerze wirkender Kräfte erhöht.A further advantageous development is that the electrically conductive connection has a tip at a end facing the heating pin, which tip is centered in a notch-shaped recess on an end face of the heating pin. About such a combination of tip and notch-shaped recess, a certain length compensation, for example, to compensate for different thermal expansion coefficients between the heating pin and electrically conductive connection can be realized. In addition, an at least partially positive connection is realized by the centered tip, which increases the robustness with respect to forces acting in operation of the internal combustion engine from the glow plug.
Zeichnungendrawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.The invention and advantageous embodiments according to the features of the other claims are explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawings. The same components or components with the same function with the same reference numerals.
In
Zwischen dem Anschlusskontakt
In
In
Alternativ können auch beidseitig der elektrisch leitenden Verbindung
Ebenfalls alternativ kann auch die elektrisch isolierte Feder
In
Die elektrisch leitende Verbindung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1768456 A1 [0002] EP 1768456 A1 [0002]
Claims (10)
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