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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Glühkerze zur Verwendung bei einer Unterstützung beim Starten eines Dieselmotors.
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Hintergrund der Technik
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Eine Glühkerze weist ein Heizelement auf, das an der vorderen Seite einer Metallhülse gehalten wird; das Heizelement erzeugt Wärme durch Erregung; und ein vorderer Endabschnitt des Heizelements steht in einen Motor vor. Ein aus Metall ausgebildeter Mittelstab ist in eine axiale Öffnung der Metallhülse eingesetzt, steht mit dem Heizelement elektrisch in Verbindung und erstreckt sich axial nach hinten, wohingegen ein hinterer Endabschnitt davon aus dem hinteren Ende der Metallhülse vorsteht. Des Weiteren umgibt ein Anschlusselement, das aus Metall ausgebildet ist und für eine äußere Verbindung verwendet wird, um das Heizelement mit Strom zu versorgen, einen hinteren Endabschnitt des Mittelstabes und ist an diesem zum Beispiel durch Crimpen befestigt ist, wodurch es mit dem Mittelstab elektrisch in Verbindung steht.
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Beispielsweise offenbart die Patentschrift 1 ein Beispiel für eine solche Glühkerze. Um Luftdichtheit innerhalb der Metallhülse sicherzustellen, verwendet die Glühkerze einen O-Ring, der so innerhalb der axialen Öffnung eines hinteren Endabschnitts der Metallhülse angeordnet ist, dass er eine Abdichtung zwischen der Metallhülse und dem Mittelstab bereitstellt. Des Weiteren ist ein Isolierelement hinter dem O-Ring angeordnet, um eine elektrische Isolierung zwischen der Metallhülse und dem Mittelstab sicherzustellen. Zudem ist das Anschlusselement hinter dem Isolierelement angeordnet und fest an den Mittelstab gecrimpt, während es den O-Ring und das Isolierelement von der hinteren Seite presst. Das heißt, bei der Glühkerze befindet sich das Anschlusselement, das den O-Ring und das Isolierelement presst, vollständig hinter dem hinteren Ende der Metallhülse, während der O-Ring Luftdichtheit zwischen der Metallhülse und dem Mittelstab sicherstellt. Ein hinterer Endabschnitt des Mittelstabes, an den das Anschlusselement fest gecrimpt ist, ist für einen zuverlässigen Eingriff in das Anschlusselement gerändelt.
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Veröffentlichung des Standes der Technik
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Patentschrift
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- [Patentschrift 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2007-292.444
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Übersicht über die Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Im Übrigen hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung in einer vorausgehenden Anmeldung eine Glühkerze vorgeschlagen, die folgendermaßen gestaltet ist: Ein umgebender Abschnitt des Anschlusselements, der darin einen hinteren Endabschnitt des Mittelstabes aufnimmt, erstreckt sich in die axiale Öffnung der Metallhülse, und ein Dichtungselement wie zum Beispiel ein O-Ring stellt eine Abdichtung innerhalb der axialen Öffnung zwischen dem Anschlusselement und der Innenumfangsfläche der Metallhülse bereit (Patentanmeldung Nr. 2012-106.149).
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In der vorausgehenden Anmeldung, wie in 6 der vorliegenden Anmeldung dargestellt, weist ein Anschlusselement 5 einen zylindrischen umgebenden Abschnitt 51 auf, der darin einen hinteren Endabschnitt 32 eines Mittelstabes 3 aufnimmt, und ein Abschnitt des umgebenden Abschnitts 51 ist in einer axialen Öffnung 43 eines hinteren Endabschnitts 45 einer Metallhülse 4 angeordnet. Darüber hinaus ist der umgebende Abschnitt 51 des Anschlusselements 5 an einer Position, die sich außerhalb der Metallhülse 4 befindet, radial gecrimpt, wodurch er an dem hinteren Endabschnitt 32 des Mittelstabes 3 befestigt ist.
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Um das Anschlusselement 5 zuverlässig mit dem hinteren Endabschnitt 32 des Mittelstabes 3 in Eingriff zu bringen, wird ein Rändeln an einer äußeren Fläche 39 dieses Abschnitts des hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3 durchgeführt, an den das Anschlusselement 5 fest gecrimpt ist.
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Die Glühkerze der vorausgehenden Anmeldung ist der in der Patenschrift 1 offenbarten herkömmlichen Glühkerze darin überlegen, dass eine Korrosion der Verbindungsfläche zwischen dem Mittelstab und dem Anschlusselement eingeschränkt werden kann. Zusätzlich hat es sich bedingt durch eine Anordnung eines Abschnitts des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 innerhalb der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4 im Vergleich mit der herkömmlichen Glühkerze als weniger wahrscheinlich erwiesen, dass sich der Mittelstab 3 verbiegt.
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Im Besonderen ist bei der herkömmlichen Glühkerze, wie in 2 der Patentschrift 1 dargestellt, das gesamte Anschlusselement hinter der Metallhülse angeordnet. Um eine Beschädigung an der Innenumfangsfläche des O-Rings infolge eines Reibens an Rändelungen beim Passen des O-Rings an den Mittelstab von dem hinteren Ende des Mittelstabes aus zu verhindern, weist der gerändelte hintere Endabschnitt des Mittelstabes einen kleineren Durchmesser als derjenige Abschnitt des Mittelstabes auf, der sich vor dem gerändelten hinteren Endabschnitt befindet und an dem der O-Ring und das Isolierelement befestigt sind. Die herkömmliche Glühkerze zieht das folgende Problem nach sich: Wenn infolge eines Anbringens und Lösens eines Verbinders an und von dem Anschlusselement infolge einer Bewegung des Anschlusselements eine radiale äußere Kraft auf das Anschlusselement ausgeübt wird, ist es wahrscheinlich, dass eine Spannung auf einen Abschnitt des Mittelstabes ausgeübt wird, der dem vorderen Ende des Anschlusselements entspricht, das außen an den Mittelstab gepasst ist (einen Abschnitt des Mittelstabes, der sich angrenzend an den und vor dem hinteren Endabschnitt des Mittelstabes befindet). Infolgedessen ist es wahrscheinlich, dass sich der Mittelstab an dem Abschnitt des Mittelstabes verbiegt.
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Demgegenüber ist bei der Glühkerze der vorausgehenden Anmeldung, wie in 6 dargestellt, ein Abschnitt (mit größerem Außendurchmesser als der Mittelstab 3) des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 innerhalb der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4 angeordnet, und ein O-Ring 7 und ein Isolierelement 6 treten zwischen eine Innenumfangsfläche 43m der Metallhülse 4 und den Abschnitt des umgebenden Abschnitts 51, der innerhalb der axialen Öffnung 43 angeordnet ist, wodurch sie eine elektrische Isolierung und eine luftdichte Abdichtung dazwischen bereitstellen.
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Folglich wird bei der Glühkerze der vorausgehenden Anmeldung, selbst wenn eine radiale äußere Kraft auf das Anschlusselement 5 infolge eines Anbringens und Lösens eines Verbinders an und von dem Anschlusselement 5 ausgeübt wird, der umgebenden Abschnitt 51, der sich in die axiale Öffnung 43 erstreckt, durch den O-Ring 7 und das Isolierelement 6 elastisch in der axialen Öffnung 43 gehalten. Daher wird infolge des Vorhandenseins des umgebenden Abschnitts 51 mit größerem Außendurchmesser als der Mittelstab 3 eine Verformung des Anschlusselements 5 eingeschränkt, und eine auf den Mittelstab 3 ausgeübte Spannung wird verteilt; auf diese Weise ist es im Vergleich mit der herkömmlichen Glühkerze vorstellbarerweise weniger wahrscheinlich, dass sich der Mittelstab 3 verbiegt.
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Bei der Glühkerze der vorausgehenden Anmeldung wird, wie oben erwähnt, ein Rändeln an der äußeren Fläche 39 desjenigen Abschnitts des hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3 durchgeführt, an den das Anschlusselement 5 fest gecrimpt wird.
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Ein bekanntes Verfahren zum Rändeln ist Walzen. Infolge eines Rändelns durch Walzen werden Rändelungen an der äußeren Fläche 39 eines Abschnitts ausgebildet, der einem Rändeln unterzogen wird (eines gerändelten Abschnitts 36), und eine radial gemessene Außenabmessung DA des gerändelten Abschnitts 36 (ein Außendurchmesser eines gedachten umschriebenen Zylinders, der um den gerändelten Abschnitt 36 umschrieben ist) wird größer als der vor dem Rändeln gemessene Außendurchmesser des kreissäulenförmigen hinteren Endabschnitts 32.
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Bevor jedoch das Anschlusselement 5 fest an den hinteren Endabschnitt 32 des Mittelstabes 3 gecrimpt wird, muss der hintere Endabschnitt 32 des Mittelstabes 3 in den umgebenden Abschnitt 51 des Anschlusselements 5 eingesetzt werden. Dementsprechend ist die Außenabmessung DA des gerändelten Abschnitts 36 des hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3 so festgelegt, dass sie in einem Zustand vor dem Crimpen etwas kleiner als der Innendurchmesser DB des zylindrisch hohlen umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 ist. Folglich weist dieser rändelungsfreie, kreissäulenförmige Abschnitt (ein unbearbeiteter Abschnitt 35) des hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3, der sich angrenzend an den und (in einer durch GS Richtung gekennzeichneten Richtung) vor dem gerändelten Abschnitt 36 befindet, ferner einen kleineren Außendurchmesser DC auf.
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Bei der Glühkerze der vorausgehenden Anmeldung wird ein Rändeln nur an demjenigen Abschnitt des hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3 durchgeführt, an den das Anschlusselement 5 fest gecrimpt wird. Das heißt, die Grenze an dem hinteren Endabschnitt 32 des Mittelstabes 3 zwischen dem gerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35, der sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem gerändelten Abschnitt 36 befindet, befindet sich (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) hinter einem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4. Auf diese Weise ist ein Zwischenraum GP, der zwischen dem unbearbeiteten Abschnitt 35 (Außendurchmesser DC) des Mittelstabes 3 und dem umgebenden Abschnitt 51 (Innendurchmesser DB) des Anschlusselements 5 ausgebildet ist, der den unbearbeiteten Abschnitt 35 umgibt, größer als ein Zwischenraum, der zwischen dem gerändelten Abschnitt 36 (Außendurchmesser DA) des Mittelstabes 3 und dem umgebenden Abschnitt 51 (Innendurchmesser DB) des Anschlusselements 5 ausgebildet ist, der den gerändelten Abschnitt 36 umgibt (DB – DC > DB – DA).
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Es ist festgestellt worden, dass das Vorhandensein eines solchen Zwischenraums GP möglicherweise dazu führt, dass ein Verbiegen des Mittelstabes 3 beim Ausüben einer äußeren Kraft auf das Anschlusselement 5 nicht ausreichend eingeschränkt wird. Im Besonderen ist in einigen Fallen das folgende Problem aufgetreten: Wenn infolge eines Anbringens und Lösens eines Verbinders eine radiale äußere Kraft auf das Anschlusselement 5 ausgeübt wird, wird das Anschlusselement 5 infolge des Vorhandenseins des Zwischenraums GP verformt; infolgedessen verbiegt sich der Mittelstab 3 in der Umgebung der Grenze zwischen dem gerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35, wo sich tendenziell eine Spannung konzentriert.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Erkenntnisse konzipiert worden, und ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Glühkerze bereitzustellen, bei der ein Verbiegen des Mittelstabes in dem Fall eingeschränkt wird, in dem eine radiale äußere Kraft auf das Anschlusselement ausgeübt wird.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Glühkerze bereitgestellt, die ein Heizelement, das Wärme durch Anlegen von Elektrizität daran erzeugt; eine röhrenförmige Metallhülse, die eine axiale Öffnung aufweist und das Heizelement an einem vorderen Endabschnitt davon hält, der sich an einer vorderen Seite in einer axialen Richtung befindet; ein aus Metall ausgebildetes Mittelstabelement, das in die axiale Öffnung der Metallhülse eingesetzt ist und einen vorderen Endabschnitt, der mit dem Heizelement elektrisch in Verbindung steht, und einen hinteren Endabschnitt aufweist, der einen hinteren vorstehenden Abschnitt beinhaltet, der aus einem hinteren Ende der Metallhülse vorsteht; und ein aus Metall ausgebildetes Anschlusselement umfasst, das mit einer externen Vorrichtung verbunden ist und mit dem hinteren Endabschnitt des Mittelstabelements elektrisch in Verbindung steht. Bei der Glühkerze weist das Anschlusselement einen umgebenden Abschnitt auf, der eine Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen des hinteren Endabschnitts des Mittelstabelements darin definiert und von radial außen den hinteren Endabschnitt des Mittelstabelements umgibt, der in der Aufnahmeöffnung aufgenommen ist; weist der umgebende Abschnitt einen hinteren umgebenden Abschnitt, der sich hinter dem hinteren Ende der Metallhülse befindet und den hinteren vorstehenden Abschnitt zumindest durch seinen Abschnitt, der sich entlang der axialen Richtung erstreckt, radial hält, und einen vorderen umgebenden Abschnitt auf, der sich innerhalb der axialen Öffnung der Metallhülse befindet; handelt es sich bei der Aufnahmeöffnung um eine zylindrische Öffnung, die einen festgelegten Innendurchmesser DB entlang der axialen Richtung zumindest innerhalb des vorderen umgebenden Abschnitts aufweist; beinhaltet der hintere Endabschnitt des Mittelstabelements einen großdurchmessrigen Abschnitt, um den ein gedachter umschriebener Zylinder mit einem Außendurchmesser DA entlang der gesamten axialen Länge des gedachten umschriebenen Zylinders umschrieben ist, und einen kleindurchmessrigen Abschnitt, der sich angrenzend an und vor dem großdurchmessrigen Abschnitt in axialer Richtung befindet und um den ein gedachter umschriebener Zylinder mit einem Außendurchmesser DC, der kleiner als der Außendurchmesser DA ist (DC < DA), umschrieben ist; ist eine Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung und dem Außendurchmesser DA des großdurchmessrigen Abschnitts kleiner als eine Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung und dem Außendurchmesser DC des kleindurchmessrigen Abschnitts (DB – DA < DB – DC); und erstreckt sich der großdurchmessrige Abschnitt von einem gehaltenen Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Mittelstabelements, der durch den hinteren umgebenden Abschnitt gehalten wird, zu einer Position, die sich vor dem hinteren Ende der Metallhülse in der axialen Richtung befindet.
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Bei dieser Glühkerze beinhaltet der hintere Endabschnitt des Mittelstabelements den großdurchmessrigen Abschnitt, um den ein gedachter umschriebener Zylinder mit dem Außendurchmesser DA entlang der gesamten axialen Länge des gedachten umschriebenen Zylinders umschrieben ist, und den kleindurchmessrigen Abschnitt, der sich angrenzend an und axial vor dem großdurchmessrigen Abschnitt befindet und um den ein gedachter umschriebener Zylinder mit dem Außendurchmesser DC, der kleiner als der Außendurchmesser DA ist, umschrieben ist. Zudem ist die Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung und dem Außendurchmesser DA des großdurchmessrigen Abschnitts kleiner als die Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung und dem Außendurchmesser DC des kleindurchmessrigen Abschnitts (DB – DA < DB – DC). Des Weiteren erstreckt sich der großdurchmessrige Abschnitt von dem gehaltenen Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Mittelstabelements, der durch den hinteren umgebenden Abschnitt gehalten wird, zu einer Position, die sich axial vor dem hinteren Ende der Metallhülse befindet. Folglich kann im Vergleich zu dem Fall, in dem der großdurchmessrige Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Mittelstabelements die Form eines kleindurchmessrigen Abschnitts annimmt, der Zwischenraum zwischen dem Mittelstabelement (der im Folgenden einfach als Mittelstab bezeichnet werden kann) und der Innenwandfläche des umgebenden Abschnitts des Anschlusselements verringert werden. Da sich der großdurchmessrige Abschnitt in den vorderen umgebenden Abschnitt erstreckt, der sich vor dem hinteren Ende der Metallhülse befindet, befindet sich des Weiteren die Grenze zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt und dem kleindurchmessrigen Abschnitt innerhalb der axialen Öffnung der Metallhülse. Beim Ausüben einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement verhindert auf diese Weise der umgebende Abschnitt des Anschlusselements, der einen größeren Außendurchmesser als der Mittelstab aufweist, eine Verformung des Anschlusselements. Wenn sich das Anschlusselement in sich neigender Weise bewegt, kommt des Weiteren der großdurchmessrige Abschnitt, der einen verringerten Zwischenraum zwischen sich und der Innenwandfläche des umgebenden Abschnitts ausbildet, mit der Innenwandfläche in Kontakt, wodurch der umgebende Abschnitt und der großdurchmessrige Abschnitt miteinander verbunden werden. Da sich der großdurchmessrige Abschnitt in die axiale Öffnung erstreckt, wird es zudem unwahrscheinlicher, dass eine Verformung des Anschlusselements auftritt, die auf das Vorhandensein eines Zwischenraums zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt und dem vorderen umgebenden Abschnitt zurückzuführen ist. Dementsprechend wird es unwahrscheinlichen, dass eine Spannung auf den Mittelstab in der Umgebung der Grenze zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt und dem kleindurchmessrigen Abschnitt ausgeübt wird, wodurch ein Verbiegen des Mittelstabes in geeigneter Weise eingeschränkt werden kann.
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Beispiele für ein Verfahren zum radialen Halten des hinteren vorstehenden Abschnitts durch den hinteren umgebenden Abschnitt beinhalten das Folgende: ein Verfahren, bei dem ein Abschnitt des hinteren umgebenden Abschnitts des Anschlusselements radial gecrimpt wird, um seinen Durchmesser zu verringern, wodurch der hintere vorstehende Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Mittelstabes, der innerhalb des hinteren umgebenden Abschnitts angeordnet ist, innerhalb des hinteren umgebenden Abschnitts befestigt wird, und ein Verfahren, bei dem der hintere vorstehende Abschnitt des hinteren Endabschnitts des Mittelstabes fest in den hinteren umgebenden Abschnitt des Anschlusselements eingepresst wird.
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Der großdurchmessrige Abschnitt beinhaltet den gehaltenen Abschnitt. Folglich wird die äußere Fläche des großdurchmessrigen Abschnitts bevorzugt einer Bearbeitung für einen zuverlässigen Eingriff des hinteren umgebenden Abschnitts mit dem gehaltenen Abschnitt unterzogen. Zu Beispielen für eine solche Bearbeitung zählen Rändeln und Außengewindewalzen, um eine Reihe von Erhöhungen an der äußeren Fläche bereitzustellen. Bei einer Bereitstellung einer Reihe von Erhöhungen werden bevorzugt gleichmäßige Abstände zwischen den Erhöhungen hergestellt.
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Der gerändelte oder mit Außengewinde versehene großdurchmessrigen Abschnitt ist so geformt, dass ein gedachter umschriebener Zylinder um die Erhöhungen umschrieben ist, und der Außendurchmesser DA des gedachten Zylinders ist eine radial gemessene Abmessung (Außenabmessung DA) des großdurchmessrigen Abschnitts.
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Bei einer Verwendung eines kreissäulenförmigen Stabes als Mittelstab wird bevorzugt ein unbearbeiteter, kreissäulenförmiger Abschnitt des Stabes als kleindurchmessriger Abschnitt verwendet, um den ein gedachter umschriebener Zylinder mit dem Außendurchmesser DC umschrieben ist. In diesem Fall entspricht der Außendurchmesser DC des kreissäulenförmigen, kleindurchmessrigen Abschnitts dem Außendurchmesser DC des gedachten Zylinders. Der kleindurchmessrige Abschnitt kann jedoch eine Reihe von Erhöhungen aufweisen, die an seiner äußeren Fläche bereitgestellt werden.
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Des Weiteren wird bei der oben genannten Glühkerze das Mittelstabelement bevorzugt so ausgebildet, dass sich der großdurchmessrige Abschnitt zu einer Position erstreckt, die sich in der axialen Richtung vor einem Mittelpunkt des vorderen umgebenden Abschnitts in der axialen Richtung befindet.
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Bei dieser Glühkerze kommt der großdurchmessrige Abschnitt des Mittelstabes, wenn sich das Anschlusselement infolge des Ausübens einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement in sich neigender Weise bewegt, mit der Innenwandfläche des vorderen umgebenden Abschnitts entlang zumindest einer hinteren Hälfte der axialen Länge der Innenwandfläche in Kontakt und wird mit dieser verbunden, wodurch eine Bewegung des Anschlusselements eingeschränkt wird und auf diese Weise ein Verbiegen des Mittelstabes zuverlässiger eingeschränkt werden kann.
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Außerdem wird bei der zuvor genannten Glühkerze das Mittelstabelement bevorzugt so ausgebildet, dass sich der großdurchmessrige Abschnitt zu einer Position erstreckt, die sich vor einem vorderen Ende des umgebenden Abschnitts des Anschlusselements in der axialen Richtung befindet.
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Bei dieser Glühkerze kommt der großdurchmessrige Abschnitt des Mittelstabes, wenn sich das Anschlusselement infolge des Ausübens einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement in sich neigender Weise bewegt, mit der Innenwandfläche des umgebenden Abschnitts des Anschlusselements entlang der gesamten axialen Länge der Innenwandfläche in Kontakt und wird mit dieser verbunden, wodurch eine Bewegung des Anschlusselements eingeschränkt wird und auf diese Weise ein Verbiegen des Mittelstabes zuverlässiger eingeschränkt werden kann.
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Des Weiteren handelt es sich bei dem großdurchmessrigen Abschnitt bei einer beliebigen der oben genannten Glühkerzen bevorzugt um einen aufgerauten Abschnitt, auf dessen äußerer Fläche Erhöhungen ausgebildet sind, und der hintere umgebende Abschnitt weist einen Eingriffsabschnitt auf, der mit Erhöhungen des aufgerauten Abschnitts des gehaltenen Abschnitts in Eingriff steht.
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Bei dieser Glühkerze handelt es sich bei dem großdurchmessrigen Abschnitt um einen aufgerauten Abschnitt, und der hintere umgebende Abschnitt weist den Eingriffsabschnitt auf, der mit dem gehaltenen Abschnitt in Eingriff steht, bei dem es sich um einen aufgerauten Abschnitt handelt. Auf diese Weise kann das Anschlusselement, das den hinteren umgebenden Abschnitt umgibt, zuverlässig mit dem gehaltenen Abschnitt des aufgerauten Abschnitts in Eingriff gebracht werden.
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Zu Beispielen für den aufgerauten Abschnitt zählen ein gerändelter Abschnitt, der durch Walzen gerändelt worden ist, und ein mit Außengewinde versehener Abschnitt, der durch Walzen mit einem Außengewinde versehen worden ist. Ein weiteres Beispiel für den aufgerauten Abschnitt ist ein Abschnitt, dessen Außenumfangsfläche für eine radiale Wölbung durch axiales Zusammendrücken des hinteren Endabschnitts des Mittelstabes aufgeraut worden ist.
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Bei dem Eingriffsabschnitt handelt es sich zum Beispiel um einen Abschnitt (einen gecrimpten Abschnitt), dessen Durchmesser durch Crimpen verringert worden ist und der auf diese Weise mit Erhöhungen des aufgerauten Abschnitts des gehaltenen Abschnitts in Eingriff steht.
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Des Weiteren ist bei der oben genannten Glühkerze der aufgeraute Abschnitt bevorzugt ein gerändelter Abschnitt, der durch Walzen gerändelt worden ist.
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Bei dieser Glühkerze ist der aufgeraute Abschnitt ein gerändelter Abschnitt, der durch Walzen gerändelt worden ist. So kann der aufgeraute Abschnitt (der großdurchmessrige Abschnitt) leicht ausgebildet werden, dessen radiale Außenabmessung größer als der Außendurchmesser des unbearbeiteten kleindurchmessrigen Abschnitts ist.
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Außerdem ist bei der zuvor genannten Glühkerze der aufgeraute Abschnitt bevorzugt ein mit Außengewinde versehener Abschnitt, der durch Walzen mit einem Gewinde versehen worden ist.
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Bei dieser Glühkerze ist der aufgeraute Abschnitt ein mit Außengewinde versehener Abschnitt, der durch Walzen mit einem Gewinde versehen worden ist. So kann der aufgeraute Abschnitt (der großdurchmessrige Abschnitt) leicht ausgebildet werden, dessen radiale Außenabmessung größer als der Außendurchmesser des unbearbeiteten kleindurchmessrigen Abschnitts ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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[1] Eine Längsschnittansicht einer Glühkerze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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[2] Eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt der Glühkerze gemäß der Ausführungsform darstellt.
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[3] Eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt einer Glühkerze gemäß der ersten Modifizierung der Ausführungsform darstellt.
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[4] Eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt einer Glühkerze gemäß der zweiten Modifizierung der Ausführungsform darstellt.
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[5] Eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt einer Glühkerze gemäß der dritten Modifizierung der Ausführungsform darstellt.
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[6] Eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt der Glühkerze gemäß der vorausgehenden Anmeldung darstellt.
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Verfahren zum Ausführen der Erfindung
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Als Nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Längsschnittansicht, die die gesamte Gestaltung einer Glühkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In 1 wird in Bezug auf eine axiale Richtung HJ entlang einer axialen Linie AX der Glühkerze 1 eine Seite zu einem keramischen Heizelement 2 (auf der unteren Seite in 1) als vordere Seite (in einer durch GS gekennzeichneten Richtung) der Glühkerze 1 bezeichnet, und die gegenüberliegende Seite (die obere Seite in 1) wird als hintere Seite (in einer durch GK gekennzeichneten Richtung) der Glühkerze 1 bezeichnet. 2 ist eine Längsschnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen hinteren Endabschnitt der Glühkerze 1 darstellt.
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Die in 1 dargestellte Glühkerze 1 wird zum Beispiel an einer Brennkammer eines (nicht dargestellten) Dieselmotors angebracht und wird als Wärmequelle zur Unterstützung bei der Zündung zum Zeitpunkt eines Motorstarts eingesetzt. Die Glühkerze 1 beinhaltet ein keramisches Heizelement 2, eine äußere Röhre 8, einen Verbindungsring 85, eine Metallhülse 4, einen Mittelstab 3, ein Anschlusselement 5, ein Isolationsabstandselement 6 und einen O-Ring 7.
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Zunächst wird das keramische Heizelement 2 beschrieben. Das keramische Heizelement 2 hat eine stabartige Form, und ein vorderer Endabschnitt 22 davon ist so bearbeitet, dass er eine hemisphärisch gekrümmte Fläche aufweist. Das keramische Heizelement 2 weist eine Struktur auf, in die ein aus einer elektrisch leitfähigen Keramik ausgebildeter wärmeerzeugender Widerstand 24 in ein aus Isolationskeramik ausgebildetes Isolationssubstrat 21 eingebettet ist. Der wärmeerzeugende Widerstand 24 besteht aus einem wärmeerzeugenden Abschnitt 27, der in eine dem Buchstaben U ähnelnde Form gebogen worden und innerhalb des vorderen Endabschnitts 22 des keramischen Heizelements 2 angeordnet ist, und aus einem Paar Anschlussdrähten 28 und 29, die mit den jeweiligen gegenüberliegenden Enden des wärmeerzeugenden Abschnitts 27 verbunden sind. Die Anschlussdrähte 28 und 29 weisen Elektrodenherausführungsabschnitte 25 bzw. 26 auf, die an der Außenumfangsfläche des keramischen Heizelements 2 freigelegt sind. Die Elektrodenherausführungsabschnitte 25 und 26 befinden sich an Positionen, die voneinander in der axialen Richtung HJ versetzt sind; im Besonderen befindet sich der Elektrodenherausführungsabschnitt 26 an einem hinteren Endabschnitt 23 des keramischen Heizelements 2, wohingegen sich der Elektrodenherausführungsabschnitt 25 (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem Elektrodenherausführungsabschnitt 26 befindet.
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Als Nächstes wird die äußere Röhre 8 beschrieben. Bei der äußeren Röhre 8 handelt es sich um ein röhrenförmiges Metallelement mit einer röhrenförmigen Öffnung 84, die sich dort hindurch in der axialen Richtung HJ erstreckt. Die äußere Röhre 8 hält das keramische Heizelement 2 von radial außen so, dass das keramische Heizelement 2 durch die röhrenförmige Öffnung 84 eingesetzt ist, während der vordere Endabschnitt 22 und der hintere Endabschnitt 23 des keramischen Heizelements 2 aus der äußeren Röhre 8 vorstehen. Der Elektrodenherausführungsabschnitt 25, der sich auf der vorderen Seite (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) des keramischen Heizelements 2 befindet, steht mit der äußeren Röhre 8 innerhalb der röhrenförmigen Öffnung 84 elektrisch in Verbindung.
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Der aus Metall ausgebildete röhrenförmige Verbindungsring 85 ist außen auf den hinteren Endabschnitt 23 des keramischen Heizelements 2 aufgepresst, der (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) hinten aus der äußeren Röhre 8 vorsteht. Der Elektrodenherausführungsabschnitt 26 des keramischen Heizelements 2 steht mit der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings 85 in Kontakt und steht so mit dieser elektrisch in Verbindung. Der Verbindungsring 85 ist innerhalb und weg von der Metallhülse 4 angeordnet und ist elektrisch gegenüber der Metallhülse 4 isoliert.
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Als Nächstes wird die Metallhülse 4 beschrieben. Bei der Metallhülse 4 handelt es sich um ein röhrenförmiges Metallelement mit einer axialen Öffnung 43, die sich dort hindurch in der axialen Richtung HJ erstreckt. Ein vorderer Endabschnitt 41 der Metallhülse 4, der sich auf der vorderen Seite (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) befindet (im Folgenden als Metallhülsen-Vorderendabschnitt 41 bezeichnet), ist durch Laserschweißen mit der äußeren Röhre 8 verbunden und steht so mit dem Elektrodenherausführungsabschnitt 25 des keramischen Heizelements 2 durch die äußere Röhre 8 elektrisch in Verbindung. Ein mittlerer Rumpfabschnitt 44 erstreckt sich zwischen dem Metallhülsen-Vorderendabschnitt 41 und einem hinteren Endabschnitt 45 der Metallhülse 4, der sich auf der hinteren Seite (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) befindet (im Folgenden als Metallhülsen-Hinterendabschnitt 45 bezeichnet), und der mittlere Rumpfabschnitt 44 weist einen mit Außengewinde versehenen Befestigungsabschnitt 42 auf, der an einer Außenumfangsfläche davon ausgebildet ist, die sich auf der hinteren Seite (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) befindet. Der Außenumfang des Metallhülsen-Hinterendabschnitts 45 weist einen hexagonalen Querschnitt auf, der zu einem Werkzeugeingriffsabschnitt werden soll. Des Weiteren ist ein Bundabschnitt 46, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und sich radial nach außen wölbt, zwischen dem Befestigungsabschnitt 42 und dem Metallhülsen-Hinterendabschnitt 45 (dem Werkzeugeingriffsabschnitt) ausgebildet.
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Als Nächstes wird der Mittelstab 3 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, ist der Mittelstab 3 ein Metallelement in Form eines geraden Stabes (kreissäulenförmig), das sich in der axialen Richtung HJ erstreckt; durch die axiale Öffnung 43 der Metallhülse 4 eingesetzt wird; und geschweißt wird, während es gegenüber der Metallhülse 4 elektrisch isoliert ist. Ein vorderer Endabschnitt 31 des Mittelstabes 3, der sich auf der vorderen Seite (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) befindet (im Folgenden als Mittelstab-Vorderendabschnitt 31 bezeichnet), weist einen Ringpassabschnitt 34 auf, der an seinem vordersten Ende ausgebildet ist. Der Ringpassabschnitt 34 wird an den Verbindungsring 85 gepasst und geschweißt, wodurch das keramische Heizelement 2 und der Mittelstab 3 entlang der axialen Linie AX durch den Verbindungsring 85 integral miteinander verbunden werden. Auf diese Weise steht der Mittelstab 3 mit dem Elektrodenherausführungsabschnitt 26 des keramischen Heizelements 2 durch den Verbindungsring 85 elektrisch in Verbindung.
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Wie in 2 dargestellt, steht ein Abschnitt eines hinteren Endabschnitts 32 des Mittelstabes 3, der sich auf der hinteren Seite (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) befindet (im Folgenden als Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 bezeichnet), nach hinten (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) aus dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 vor (hinterer vorstehender Abschnitt 37). Zudem ist die äußere Fläche 39 des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32 durch Walzen gerändelt worden.
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Als Nächstes wird das Anschlusselement 5 beschrieben. Bei dem Anschlusselement 5 handelt es sich um ein Metallelement, das mit dem Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 elektrisch in Verbindung steht, das in einer Aufnahmeöffnung 52 davon aufgenommen ist. Das Anschlusselement 5 weist einen Anschlussabschnitt 54 auf der hinteren Seite (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) davon auf. Der Anschlussabschnitt 54 wird als Erregungsanschluss verwendet, an den ein nicht veranschaulichter Verbinder (im Besonderen eine Kerzenkappe mit einem Verbinderanschluss für eine elektrische Verbindung mit dem Anschlussabschnitt 54) zur Verbindung mit einer externen Vorrichtung gepasst wird, wenn die Glühkerze 1 an einem Motorkopf angebracht wird. Zusätzlich weist das Anschlusselement 5 einen umgebenden Abschnitt 51 auf, der die Aufnahmeöffnung 52 definiert und von radial außen den Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 umgibt, der in der Aufnahmeöffnung 52 aufgenommen ist. Der umgebende Abschnitt 51 beinhaltet einen röhrenförmigen, dickwandigen Abschnitt 51A, der sich auf der hinteren Seite (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) befindet, und einen röhrenförmigen, dünnwandigen Abschnitt 51B, der sich nach vorn (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) von dem dickwandigen Abschnitt 51A erstreckt. Der umgebende Abschnitt 51 weist einen gestuften Abschnitt 53 zwischen dem dickwandigen Abschnitt 51A und dem dünnwandigen Abschnitt 51B auf. Der umgebende Abschnitt 51 ist in einen hinteren umgebenden Abschnitt 56 und einen vorderen umgebenden Abschnitt 55 unterteilt, wobei sich der hintere umgebende Abschnitt 56 (in der durch GK gekennzeichneten Richtung) hinter dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 befindet und den dickwandigen Abschnitt 51A und einen Abschnitt des dünnwandigen Abschnitts 51B umgibt und der vordere umgebende Abschnitt 55 der verbleibende Abschnitt des dünnwandigen Abschnitts 51B ist und sich innerhalb der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4 befindet.
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Der hintere umgebende Abschnitt 56 (der dickwandige Abschnitt 51A) ist radial gecrimpt und so an seinem axialen Abschnitt, der sich in der axialen Richtung HJ erstreckt; d. h. an seinem gecrimpten Abschnitt 59, im Durchmesser verringert, wodurch der hintere vorstehende Abschnitt 37 des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32 radial darin gehalten wird (im Besonderen steht der hintere umgebende Abschnitt 56 mit dem Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 so in Eingriff, dass die Innenwandfläche des gecrimpten Abschnitts 59 mit Erhöhungen eines gerändelten Abschnitts 36 in Eingriff steht, die durch Walzen ausgebildet worden sind (im Folgenden als walzgerändelter Abschnitt 36 bezeichnet), der als Nächstes beschrieben wird). So wird das Anschlusselement 5 fest an den Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 gecrimpt, wodurch eine elektrische Verbindung dazwischen hergestellt wird.
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Wie oben erwähnt, wird, um das Anschlusselement 5 zuverlässig mit dem Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 in Eingriff zu bringen, ein Rändeln an der äußeren Fläche 39 desjenigen Abschnitts des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32 durchgeführt, der von dem umgebenden Abschnitt 51 des Anschlusselements 5 umgeben ist. Der walzgerändelte Abschnitt 36, der durch Walzen gerändelt worden ist, weist Erhöhungen auf, die an seiner äußeren Fläche 39 ausgebildet sind, und eine radial gemessene Außenabmessung DA des walzgerändelten Abschnitts 36 (die Außenabmessung DA entspricht dem Außendurchmesser DA eines gedachten umschriebenen Zylinders, der um den walzgerändelten Abschnitt 36 entlang der gesamten Länge in der axialen Richtung HJ umschrieben ist (der Außendurchmesser DA ist entlang der axialen Richtung HJ festgelegt)) wird größer als der Außendurchmesser des kreissäulenförmigen Mittelstab-Hinterendabschnitts 32, vor dem Rändeln gemessen.
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Um zu ermöglichen, dass der Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 in den umgebenden Abschnitt 51 des Anschlusselements 5 eingesetzt wird, wird zudem der Außendurchmesser DA des walzgerändelten Abschnitts 36 in einem Zustand vor dem Crimpen so festgelegt, dass er geringfügig kleiner als der Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung 52 ist, die durch eine Innenwandfläche 57 des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 definiert wird. Bei der Aufnahmeöffnung 52 handelt es sich um eine zylindrische Öffnung, die einen festgelegten Innendurchmesser DB entlang der axialen Richtung HJ aufweist. Folglich weist der rändelungsfreie, kreissäulenförmige, unbearbeitete Abschnitt 35 des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32, der sich angrenzend an den und (in der durch GS Richtung gekennzeichneten Richtung) vor dem walzgerändelten Abschnitt 36 befindet, ferner einen kleineren Außendurchmesser DC auf (DB > DA > DC).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der walzgerändelte Abschnitt 36 an dem gesamten Mittelstab-Hinterendabschnitt 32 bereitgestellt; d. h. nicht nur an dem gehaltenen Abschnitt 38, der durch den radial gecrimpten Abschnitt 59 des hinteren umgebenden Abschnitts 56 des Anschlusselements 5 gehalten wird, sondern auch an demjenigen anderen Abschnitt als dem gehaltenen Abschnitt 38 des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32, der sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem gehaltenen Abschnitt 38 befindet. Im Besonderen erstreckt sich bei der vorliegenden Ausführungsform der walzgerändelte Abschnitt 36 von einem hinteren Ende 32K des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32 zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor einem vorderen Ende 51S des umgebenden Abschnitts 51 befindet. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform wird der walzgerändelte Abschnitt 36 an dem Mittelstab 3 über einen Abschnitt hinaus bereitgestellt, der sich innerhalb des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 befindet. Unterdessen befindet sich der unbearbeitete Abschnitt 35 (Außendurchmesser DC) (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem vorderen Ende 51S des umgebenden Abschnitts 51 und außerhalb des vorderen umgebenden Abschnitts 55. Bei diesem walzgerändelten Abschnitt 36 ist der Zwischenraum zwischen dem Mittelstab 3 (dem walzgerändelten Abschnitt 36 (Außendurchmesser DA)) und der Innenwandfläche 57 (Innendurchmesser DB) des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 (Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB und der Außenabmessung DA (= DB – DA)) kleiner als die Differenz im Durchmesser zwischen dem umgebenden Abschnitt 51 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35 (Differenz zwischen dem Innendurchmesser DB und dem Außendurchmesser DC (= DB – DC)) (DB – DA < DB – DC).
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In der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4 werden der aus einem Gummiisolator ausgebildete O-Ring 7 und das röhrenförmige Isolationsabstandselement 6 in dieser Reihenfolge von der vorderen Seite (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) zwischen einer Innenumfangsfläche 43m (die die axiale Öffnung 43 definiert) der Metallhülse 4 und dem vorderen umgebenden Abschnitt 55 des Anschlusselements 5 angeordnet, während sie durch den gestuften Abschnitt 53 des Anschlusselements 5 (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) nach vorn gepresst werden. Dementsprechend wird die axiale Öffnung 43 der Metallhülse 4 luftdicht abgedichtet, und der vordere umgebende Abschnitt 55 des Anschlusselements 5 wird elektrisch isoliert und innerhalb der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4 elastisch gehalten.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Mittelstab 3 dem Mittelstabelement bei der vorliegenden Erfindung. Zudem entspricht der walzgerändelte Abschnitt 36 dem großdurchmessrigen Abschnitt und dem aufgerauten Abschnitt, und der unbearbeitete Abschnitt 35 entspricht dem kleindurchmessrigen Abschnitt. Der gecrimpte Abschnitt 59 entspricht dem Eingriffsabschnitt.
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Zudem entspricht die Außenabmessung DA des walzgerändelten Abschnitts 36 dem Außendurchmesser DA des gedachten umschriebenen Zylinders, der um den großdurchmessrigen Abschnitt umschrieben ist, und der Außendurchmesser DC des kreissäulenförmigen, unbearbeiteten Abschnitts 35 entspricht dem Außendurchmesser DC des gedachten umschriebenen Zylinders, der um den kleindurchmessrigen Abschnitt umschrieben ist. Der Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung 52 entspricht dem Innendurchmesser DB der Aufnahmeöffnung.
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Wie oben beschrieben, wird bei der Glühkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt), der durch Walzen gerändelt worden ist, nicht nur an dem gehaltenen Abschnitt 38 des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32 ausgebildet, der durch den gecrimpten Abschnitt 59 des hinteren umgebenden Abschnitts 56 gehalten wird, sondern auch an demjenigen Abschnitt des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32, der sich in der axialen Richtung HJ von dem gehaltenen Abschnitt 38 zu einer Position erstreckt, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 befindet (im Besonderen zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem vorderen Ende 515 des umgebenden Abschnitts 51 befindet). So kann der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) in dem Zwischenraum zwischen dem Mittelstab 3 und der Innenwandfläche 57 des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 im Vergleich mit dem Fall kleiner sein, in dem ein Abschnitt des Mittelstab-Hinterendabschnitts 32, der dem walzgerändelten Abschnitt 36 entspricht, nicht gerändelt ist (dem Fall, in dem es sich bei dem entsprechenden Abschnitt um den unbearbeiteten Abschnitt 35 (den kleindurchmessrigen Abschnitt) handelt). Da sich der walzgerändelte Abschnitt 36 in den vorderen umgebenden Abschnitt 55 erstreckt, der sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 befindet, befindet sich des Weiteren die Grenze zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35 innerhalb der axialen Öffnung 43 der Metallhülse 4.
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Auf diese Weise verhindert der umgebende Abschnitt 51 des Anschlusselements 5, der einen größeren Außendurchmesser als der Mittelstab 3 aufweist, im Fall eines Ausübens einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement 5 infolge eines Anbringens und Lösens eines Verbinders (einer Kerzenkappe) an und von dem Anschlusselement 5 eine Verformung des Anschlusselements 5. Wenn sich das Anschlusselement 5 in sich neigender Weise bewegt, kommt des Weiteren der walzgerändelte Abschnitt 36, der einen verringerten Zwischenraum zwischen sich und der Innenwandfläche 57 des umgebenden Abschnitts 51 ausbildet, mit der Innenwandfläche 57 in Kontakt, wodurch der umgebende Abschnitt 51 und der walzgerändelte Abschnitt 36 miteinander verbunden werden. Da sich der walzgerändelte Abschnitt 36 in die axiale Öffnung 43 erstreckt, wird es zudem unwahrscheinlicher, dass eine Bewegung des Anschlusselements 5 auftritt, die auf das Vorhandensein eines Zwischenraums zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem vorderen umgebenden 55 Abschnitt zurückzuführen ist. Dementsprechend wird es unwahrscheinlicher, dass eine Spannung auf den Mittelstab 3 in der Umgebung der Grenze zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35 (an einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem vorderen Ende 51S des umgebenden Abschnitts 51 befindet) ausgeübt wird, wodurch ein Verbiegen des Mittelstabes 3 eingeschränkt werden kann.
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Des Weiteren erstreckt sich bei der Glühkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) des Mittelstabes 3 in der axialen Richtung HJ zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem vorderen Ende 51S des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 befindet. So kommt der walzgerändelte Abschnitt 36 des Mittelstabes 3, wenn sich das Anschlusselement 5 infolge des Ausübens einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement 5 in sich neigender Weise bewegt, mit der Innenwandfläche 57 des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 entlang der gesamten axialen Länge der Innenwandfläche 57 in Kontakt und wird damit verbunden, wodurch eine Bewegung des Anschlusselements 5 eingeschränkt wird und auf diese Weise ein Verbiegen des Mittelstabes 3 zuverlässiger eingeschränkt werden kann.
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Des Weiteren ist bei der Glühkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform der großdurchmessrige Abschnitt ein aufgerauter Abschnitt; im Besonderen weisen der walzgerändelte Abschnitt 36 und der hintere umgebende Abschnitt 56 den gecrimpten Abschnitt 59 (den Eingriffsabschnitt) auf, der mit dem gehaltenen Abschnitt 38 des walzgerändelten Abschnitts 36 in Eingriff steht, bei dem es sich um den aufgerauten Abschnitt handelt. Auf diese Weise kann das Anschlusselement 5, das den hinteren umgebenden Abschnitt 56 umgibt, zuverlässig mit dem gehaltenen Abschnitt 38 des aufgerauten Abschnitts (des walzgerändelten Abschnitts 36) in Eingriff gebracht werden.
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Des Weiteren wird bei der Glühkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform der walzgerändelte Abschnitt 36 als aufgerauter Abschnitt bereitstellt. So kann der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) leicht ausgebildet werden, bei dem es sich um den aufgerauten Abschnitt handelt, dessen radiale Außenabmessung größer als der Außendurchmesser des unbearbeiteten Abschnitts 35 (des kleindurchmessrigen Abschnitts) ist.
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(Erste Modifizierung der Ausführungsform)
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Bei der Ausführungsform erstreckt sich der walzgerändelte Abschnitt 36 des Mittelstabes 3 in der axialen Richtung HJ zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem vorderen Ende 51S des umgebenden Abschnitts 51 des Anschlusselements 5 befindet. Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) jedoch bevorzugt in der axialen Richtung HJ zumindest zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 befindet. Bei dieser ersten Modifizierung erstreckt sich der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) auch zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor dem hinteren Ende 48 der Metallhülse 4 befindet; im Besonderen in den vorderen umgebenden Abschnitt 55; auf diese Weise befindet sich die Grenze zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35 innerhalb der axialen Öffnung 43.
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Beim Ausüben einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement 5 verhindert auf diese Weise der umgebende Abschnitt 51 des Anschlusselements 5, der einen größeren Außendurchmesser als der Mittelstab 3 aufweist, eine Verformung des Anschlusselements 5. Wenn das Anschlusselement 5 in sich neigender Weise verformt wird, kommt des Weiteren der walzgerändelte Abschnitt 36, der einen verringerten Zwischenraum zwischen sich und der Innenwandfläche 57 des umgebenden Abschnitts 51 ausbildet, mit der Innenwandfläche 57 in Kontakt, wodurch der umgebende Abschnitt 51 und der walzgerändelte Abschnitt 36 miteinander verbunden werden. Da sich der walzgerändelte Abschnitt 36 in die axiale Öffnung 43 erstreckt, wird es zudem unwahrscheinlicher, dass eine Verformung des Anschlusselements 5 auftritt, die auf das Vorhandensein eines Zwischenraums zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem vorderen umgebenden 55 Abschnitt zurückzuführen ist. Dementsprechend wird es unwahrscheinlichen, dass eine Spannung auf den Mittelstab 3 in der Umgebung der Grenze zwischen dem walzgerändelten Abschnitt 36 und dem unbearbeiteten Abschnitt 35 ausgeübt wird, wodurch ein Verbiegen des Mittelstabes 3 in geeigneter Weise eingeschränkt werden kann.
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(Zweite Modifizierung der Ausführungsform)
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Wie in 4 dargestellt, erstreckt sich der walzgerändelte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) bevorzugter in der axialen Richtung HJ zu einer Position, die sich (in der durch GS gekennzeichneten Richtung) vor einem axialen Mittelpunkt des vorderen umgebenden Abschnitts 55 befindet. Bei dieser zweiten Modifizierung kommt der walzgerändelte Abschnitt 36 des Mittelstabes 3, wenn sich das Anschlusselement 5 infolge des Ausübens einer radialen äußeren Kraft auf das Anschlusselement 5 in sich neigender Weise bewegt, mit der Innenwandfläche 57 des vorderen umgebenden Abschnitts 55 zumindest entlang der halben axialen Länge der Innenwandfläche 57 in der axialen Richtung HJ in Kontakt und wird mit dieser verbunden, wodurch eine Bewegung des Anschlusselements 5 eingeschränkt wird und auf diese Weise ein Verbiegen des Mittelstabes 3 zuverlässiger eingeschränkt werden kann.
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(Dritte Modifizierung der Ausführungsform)
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Wie in 5 dargestellt, kann der aufgeraute Abschnitt anstelle des walzgerändelten Abschnitts 36 bei der Ausführungsform und den Modifizierungen die Form eines mit Außengewinde versehenen Abschnitts 36 (im Folgenden als außengewindegewalzter Abschnitt 36 bezeichnet) annehmen, der durch Walzen mit einem Außengewinde versehen worden ist. Durch Bereitstellen des außengewindegewalzten Abschnitts 36 als aufgerauter Abschnitt kann der außengewindegewalzte Abschnitt 36 (der großdurchmessrige Abschnitt) leicht ausgebildet werden, bei dem es sich um den aufgerauten Abschnitt handelt, dessen radiale Außenabmessung größer als der Außendurchmesser des unbearbeiteten Abschnitts 35 (des kleindurchmessrigen Abschnitts) ist.
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Die vorliegende Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf die Ausführungsform und die erste bei dritte Modifizierung der Ausführungsform beschrieben worden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann wie erforderlich modifiziert werden, ohne vom Kerngedanken der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise werden die Ausführungsform und die Modifizierungen unter Bezugnahme auf die Glühkerze 1 beschrieben, die das keramische Heizelement 2 aufweist; d. h. eine sogenannte Keramikglühkerze. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei der Glühkerze 1 kann es sich um eine Metallglühkerze handeln, die so gestaltet ist, dass eine wärmeerzeugende Wendel oder eine wärmeerzeugende Wendel und eine Regelwendel in einem Metallmantel untergebracht sind.
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Die Ausführungsform und die erste und zweite Modifizierung setzen den aufgerauten Abschnitt in Form des walzgerändelten Abschnitts 36 ein, der durch Walzen gerändelt worden ist, und die dritte Modifizierung setzt den aufgerauten Abschnitt in Form des außengewindegewalzten Abschnitts 36 ein, der durch Walzen mit einem Außengewinde versehen worden ist. Der aufgeraute Abschnitt kann jedoch die Form eines Abschnitts annehmen, dessen Außenumfangsfläche für eine radiale Wölbung durch axiales Zusammendrücken des hinteren Endabschnitts des Mittelstabes aufgeraut worden ist.
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Bezugszeichenliste
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- AX
- axiale Linie
- HJ
- axiale Richtung
- GS
- vordere Seite
- GK
- hintere Seite
- 1
- Glühkerze
- 2
- keramisches Heizelement (Heizelement)
- 3
- Mittelstab (Mittelstabelement)
- 31
- Mittelstab-Vorderendabschnitt
- 32
- Mittelstab-Hinterendabschnitt
- 35
- unbearbeiteter Abschnitt (kleindurchmessriger Abschnitt)
- 36
- walzgerändelter Abschnitt, außengewindegewalzter Abschnitt (großdurchmessriger Abschnitt, aufgerauter Abschnitt)
- 37
- hinterer vorstehender Abschnitt
- 38
- gehaltener Abschnitt
- 4
- Metallhülse
- 43
- axiale Öffnung
- 43m
- Innenumfangsfläche (der Metallhülse)
- 48
- hinteres Ende (der Metallhülse)
- 5
- Anschlusselement
- 51
- umgebender Abschnitt
- 51S
- vorderes Ende (des umgebenden Abschnitts)
- 52
- Aufnahmeöffnung
- 55
- vorderer umgebender Abschnitt
- 56
- hinterer umgebender Abschnitt
- 59
- gecrimpter Abschnitt (Eingriffsabschnitt)
- 6
- Isolationsabstandselement
- 7
- O-Ring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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