EP0981714A1 - Glühstiftkerze - Google Patents

Glühstiftkerze

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EP0981714A1
EP0981714A1 EP98966769A EP98966769A EP0981714A1 EP 0981714 A1 EP0981714 A1 EP 0981714A1 EP 98966769 A EP98966769 A EP 98966769A EP 98966769 A EP98966769 A EP 98966769A EP 0981714 A1 EP0981714 A1 EP 0981714A1
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EP
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glow plug
bead
connecting bolt
filament
connection
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EP98966769A
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Johannes Locher
Werner Teschner
Steffen Schott
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines

Definitions

  • the invention relates to a glow plug according to the preamble of the main claim.
  • glow plugs there are currently essentially two variants for fastening or contacting the filament with the connecting bolt.
  • the first variant is a "hot-staking connection” in which the filament is welded to the connecting bolt.
  • the second variant, which the invention is concerned with, is a "plug-in connection".
  • a so-called plug-stem hole is machined at the lower end of the connecting bolt. The centering turns of the glow plug are inserted into this hole during assembly and then secured in position by radial caulking.
  • the glow plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the previously machined hole in the connecting bolt is replaced by a cross-sectionally U-shaped recess. This allows the
  • FIG. 1 shows a glow plug, partly in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a detail II according to FIG. 1,
  • FIG. 3 the lower end of the connecting bolt in partial section
  • FIG. 4 shows a side view with partial section according to FIG. 3,
  • the candle housing 11 of the glow plug 10 according to FIG. 1 has a continuous longitudinal bore 12.
  • a glow plug 14 is pressed into the lower part of the longitudinal bore of the candle housing. This consists of a glow tube 16, a connecting pin 17, a filament 18 with filling powder 19 in the glow plug and a seal 22 between the glow tube 16 and the connecting pin 17th
  • the connecting bolt 17 has a bore 22 at the lower end.
  • the incandescent filament essentially consists of two cylindrical areas with different winding diameters.
  • the smaller cylindrical region of the centering turn 18A of the incandescent filament 18 is inserted axially into the bore 23 of the connecting bolt 17.
  • the axial positioning of the filament is ensured by the stop of the area of the cylindrical filament turns 18 B with the larger winding diameter on the end face 17 A of the connecting bolt.
  • the pre-positioned incandescent filament is joined during assembly by simultaneous radial caulking at two or more opposite positions of the bore in the connecting bolt.
  • Figures 3 to 5 show different views of an example of the modification of the plug-stem connection according to the invention.
  • the design of the incandescent filament 18 remains unchanged compared to the illustration in FIGS. 1 and 2.
  • the plug hole according to the currently common embodiment of the invention is carried out according to Figures 3 to 5.
  • an elongated recess or bead 20 is formed, which is coaxial to
  • Longitudinal axis of the connecting bolt runs. It has a U-shaped cross-section, ie it has an opening 20A on one side and thereby ensures radial pre-positioning when the centering turns 18 A of the incandescent filament 18 are inserted.
  • the direction of assembly of the incandescent filament can be selected here axially or radially to the longitudinal axis of the bead 20 can be selected.
  • the axial positioning of the incandescent filament is ensured by the stop of the area of the cylindrical incandescent filament windings with the larger winding diameter 18 B on the end face 17A of the connecting bolt 17, analogously to FIGS. 2 and 4.
  • the centering windings 18 A thus pre-positioned coaxially with the longitudinal axis of the connecting bolt the incandescent filament is joined together by two or more simultaneous radial caulking 17 B or 17 C - see Figure 5-.
  • the radial caulking movement from the outside into the center on the outer contour of the U-shaped bead 20 causes a plastic deformation of the two legs 17 B, 17 C, so that both a positive and a positive connection between the connecting bolts 17 and 18 A centering turns Glow filament 18 is formed in the caulking area.

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Abstract

Die Glühstiftkerze (10) weist erfindungsgemäss eine im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik derart modifizierte Steck-Stemm-Verbindung auf, dass sowohl eine radiale als auch eine axiale Zufuhr der Zentrierwindungen (18 A) einer Glühwendel (18) in eine entsprechende U-förmige Sicke (20) des Anschlussbolzens (17) möglich ist. Nach der Vorpositionierung der Glühwendel in der Sicke kann eine radiale Verstemmung von Glühwendel und Anschlussbolzen erfolgen oder bei entsprechender Gestaltung der Geometrie der Sicke ganz entfallen. Die Öffnung am Umfang des Anschlussbolzens im Bereich der Sicke (20) ermöglicht sowohl eine radiale als auch axiale Zugänglichkeit der innenliegenden Kontur der Sicke. Dadurch kann eine vollständige Reinigung von organischen Schmierstoffen sowie die zuverlässige Prüfung der Reinigung gewährleistet werden. Damit wird die Ausfallrate der durch organische Verschmutzung verursachten Frühausfälle von Glühstiftkerzen verhindert.

Description

Glühstiftkerze
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derzeit gibt es bei bekannten Glühstiftkerzen im wesentlichen zwei Varianten zur Befestigung beziehungsweise Kontaktierung der Glühwendel mit dem Anschlußbolzen. Bei der ersten Variante handelt es sich um eine „hot-staking-Verbindung" , bei der die Glühwendel mit dem Anschlußbolzen verschweißt wird. Die zweite Variante, mit der sich die Erfindung befaßt, ist eine „Steck-Stemm-Verbindung" . Für diese Art der Verbindung wird am unteren Ende der Anschlußbolzens eine sogenannte Steck- Stemm-Bohrung spanend hergestellt. In diese Bohrung werden bei der Montage die Zentrierwindungen des Glühwendeis eingebracht und anschließend durch radiales Verstemmen in ihrer Lage gesichert.
Die spanende Herstellung der Steck-Stemm-Bohrung im Anschlußbolzen bei den bekannten Glühstiftkerzen verursacht durch die dafür notwendige Verwendung von Schmierstoffen eine Verschmutzung der Bohrung. Aufgrund der schlechten Zugänglichkeit zur Reinigung und Prüfung dieser Bohrung ist diese Ausführung mit einer erheblichen Verschmutzungsgefahr verbunden, die im Betrieb der Glühstiftkerze zu frühen Ausfällen führen kann.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die bisher spanend hergestellte Bohrung im Anschlußbolzen durch eine im Querschnitt U-förmige Ausnehmung ersetzt wird. Dadurch können die
Zentrierwindungen der Glühwendel problemlos eingeführt werden .
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in
Figur 1 eine Glühstiftkerze, teilweise im Längsschnitt,
Figur 2 eine Einzelheit II nach Figur 1,
Figur 3 das untere Ende des Anschlußbolzens im Teilschnitt,
Figur 4 eine Seitenansicht mit Teilschnitt nach Figur 3,
Figur 5 einen Schnitt nach V-V der Figur 3.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das Kerzengehäuse 11 der Glühstiftkerze 10 nach Figur 1 weist eine durchgehende Längsbohrung 12 auf. Im unteren Teil der Längsbohrung des Kerzengehäuses ist ein Glühstift 14 eingepreßt. Dieser besteht aus einem Glührohr 16, einem Anschlußbolzen 17, einer Glühwendel 18 mit Füllpulver 19 im Glühstift sowie einer Dichtung 22 zwischen Glührohr 16 und Anschlußbolzen 17. In der Einzelheit Y nach Figur 1 ist die Verbindung zwischen dem Anschlußbolzen 17 und der Glühwendel 18 nach der derzeitig bekannten Steck-Stemm-Technik dargestellt. Der Anschlußbolzen 17 weist am unteren Ende eine Bohrung 22 auf. Die Glühwendel besteht im wesentlichen aus zwei zylindrischen Bereichen mit unterschiedlichen Windungsdurchmessern. Der kleinere zylindrische Bereich der Zentrierwindung 18A der Glühwendel 18 wird axial in die Bohrung 23 des Anschlußbolzens 17 eingeführt. Die axiale Positionierung der Glühwendel wird über den Anschlag des Bereiches der zylindrischen GlühwendelWindungen 18 B mit dem größeren Windungsdurchmesser an der Stirnseite 17 A des Anschlußbolzens gewährleistet. Der auf diese Weise vorpositionierte Glühwendel wird bei der Montage durch gleichzeitiges radiales Verstemmen an zwei oder mehreren einander gegenüberliegenden Positionen der Bohrung im Anschlußbolzen gefügt. Die hierbei verursachte plastische Verformung der Bohrung bewirkt durch die ellipsoidale Ausbildung derselben sowohl eine kraft- als auch eine formschlüssige Verbindung im Bereich der Verstemmung.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten eines Beispiels für die erfindungsgemäße Abwandlung der Steck- Stemm-Verbindung . Die Gestaltung der Glühwendel 18 bleibt im Vergleich zur Darstellung in Figur 1 und 2 unverändert. Die Steckbohrung gemäß der erfindungsgemäßen derzeitig gängigen Ausführung wird nach den Figuren 3 bis 5 ausgeführt. Im unteren Ende des Anschlußbolzens 17 ist eine längliche Ausnehmung bzw. Sicke 20 ausgebildet, die achsgleich zur
Längsachse des Anschlußbolzens verläuft. Sie hat U-förmigen Querschnitt, d.h. sie hat nach einer Seite hin eine Öffnung 20A und gewährleistet dadurch die radiale Vorpositionierung beim Einlegen der Zentrierwindungen 18 A der Glühwendel 18. Die Montagerichtung der Glühwendel kann hierbei wahlweise axial oder radial zur Längsachse der Sicke 20 gewählt werden.
Die axiale Positionierung der Glühwendel wird über den Anschlag des Bereichs der zylindrischen GlühwendelWindungen mit dem größeren Windungsdurchmesser 18 B an der Stirnseite 17A des Anschlußbolzens 17 gewährleistet, analog zu den Figuren 2 und 4. Die auf diese Weise achsgleich zur Längsachse des Anschlußbolzens vorpositionierte Zentrierwindungen 18 A der Glühwendel werden durch zwei oder mehrere gleichzeitige radiale Verstemmungen 17 B bzw. 17 C - siehe hierzu Figur 5- miteinander gefügt. Die radiale, von außen ins Zentrum gerichtete Verstemmbewegung auf die Außenkontur der U-förmigen Sicke 20 bewirkt eine plastische Verformung der beiden Schenkel 17 B, 17 C, so daß sowohl eine kraft- als auch eine formschlüssige Verbindung zwischen Anschlußbolzen 17 und Zentrierwindungen 18 A der Glühwendel 18 im Bereich der Verstemmung entsteht.

Claims

Ansprüche
1. Glühstiftkerze (10) zur Anordnung im Brennraum luf verdichtender Brennkraftmaschinen mit einem rohrförmigen, metallischen Kerzengehäuse (11), in dessen Längsbohrung (12) ein Glühstift (14) mit einem Teil seiner Länge abdichtend eingesetzt ist, sowie mit einem zur Stromzuführung dienenden, teilweise im Glühstift liegenden Anschlußbolzen (17) , in dem eine der Glühstiftspitze zugewandte, axial verlaufende Ausnehmung ausgebildet ist, in der durch eine Steck-Stemm-Verbindung zwischen dem
Anschlußbolzen (17) und den Zentrierwindungen (18 A) der Glühwendel (18) eine Verbindung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Glühstiftspitze zugewandten Ende des Anschlußbolzens (17) eine längliche, in Achsrichtung des Anschlußbolzens verlaufenden und nach einer Seite offene Ausnehmung bzw. Sicke (20) ausgebildet ist, deren lichte Weite am Umfang des Anschlußbolzens etwa der des Durchmessers der Zentrierwindungen (18 A) der Glühwendel (18) entspricht.
2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung bzw. Sicke (20) einen U-förmigen Querschnitt aufweist uns sowohl an der Stirnseite als auch am Umfang des Anschlußbolzens (17) eine Öffnung (20 A) enthält, die die Montage, Reinigung und Prüfung der
Ausnehmung in radialer und/oder axialer Richtung ermöglicht.
3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Längsachse des Anschlußbolzens (17) achsgleiche Innenkontur der Ausnehmung bzw. Sicke (20) durch spanende Verfahren, wie z.B. Fräsen, Schleifen u.a. oder umformende Verfahren, wie z.B. Walzen, Kaltfließpressen u.a. hergestellt ist.
4. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Längsachse des
Anschlußbolzens (17) achsgleiche Innenkontur der U-förmigen Ausnehmung (20) die radiale Vorpositionierung der Zentrierwindungen (18 A) der Glühwendel (18) gewährleistet.
5. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorpositionierte Glühwendel (18) bei der Montage durch gleichzeitiges radiales Verstemmen an mehreren einander gegenüberliegenden Positionen (17 B, 17 C) der Sicke (20) im Anschlußbolzen derart gefügt wird, daß die hierbei verursachte plastische Verformung der Sicke durch die ellipsoidale Ausbildung derselben sowohl eine kraft -als auch eine formschlüssige Verbindung- mit den Zentrierwindungen der Glühwendel bildet.
6. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20 A) der Sicke (20) sich in radialer Richtung von innen nach außen auf ein Maß, welches kleiner als das des Zentrierwindungsdurchmessers des Glühwendeis ist, verjüngt, und daß die Innenkontur der Sicke so ausgebildet ist, daß durch das radiale Einpressen der Zentrierwindungen des Glühwendeis in die Öffnung (20) des Anschlußbolzens (17) durch das geometriebedingte Übermaß eine Schnappverbindung entsteht, die den Montagevorgang des Verstemmens erübrigt.
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