EP1660817B1 - Glühstiftkerze mit besonders eingebettetem kontaktelement - Google Patents

Glühstiftkerze mit besonders eingebettetem kontaktelement Download PDF

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EP1660817B1
EP1660817B1 EP04738757.6A EP04738757A EP1660817B1 EP 1660817 B1 EP1660817 B1 EP 1660817B1 EP 04738757 A EP04738757 A EP 04738757A EP 1660817 B1 EP1660817 B1 EP 1660817B1
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EP
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contact element
housing
glow plug
sheathed
sleeve
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EP04738757.6A
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EP1660817A1 (de
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Christoph Haluschka
Rainer Bach
Peter Sossinka
Alexander Klonczynski
Laurent Jeannel
Andreas Gaiser
Susanne Blank
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition

Definitions

  • the invention relates to a glow plug for a fuel engine, consisting of a plug housing, arranged on the plug housing connecting part for the electric current and a pin heater, usually a tube with an embedded heating element.
  • the connection part and the heating element are electrically coupled via a connection bolt and a contact element.
  • the contact element forms the so-called plus contact with the connection bolt and the connection region of the pin heater inside the housing.
  • For fixing the contact element within the housing of the glow plug and its insulation from the Housings are known from the prior art, different methods.
  • the invention particularly relates to embodiments in which the contact is made by an elastic conduit member, such as a graphite tablet.
  • a glow plug is off DE 100 20 328 A1 known.
  • a contact element is arranged between the connecting bolt and the heating element, which is formed by said graphite tablet.
  • a ceramic sleeve is arranged between the contact element and the housing.
  • the ceramic sleeve acts simultaneously as a clamping sleeve.
  • the ceramic adapter sleeve encloses the connection pin and the graphite tablet and thus prevents contact with the housing. At the same time they ensure that the contact element remains in a defined position, in which a good contact with the pin heater, or with the heating element is ensured.
  • EP 798 515 A2 a glow plug for a fuel engine with a housing, a arranged in the housing connection part for the electric current and a heating element embedded in a pipe known.
  • the connector is led out of the housing and electrically insulated with a plastic sleeve relative to the housing.
  • the object of the invention is to propose a glow plug, which shows a stable fixation of the contact element and in which the fixation and isolation of the contact element can be produced inexpensively.
  • plastic clamping sleeve By using a plastic clamping sleeve, a very simple electrical insulation with respect to the housing is achieved.
  • the plastic sleeves have the advantage over ceramic sleeves that they are simpler and therefore less expensive to produce. This is especially true for sleeves with low wall thickness, as they are often needed in glow plugs.
  • the plastic sleeve In contrast to ceramic materials, the plastic sleeve has an elasticity in the radial and / or longitudinal direction. The elasticity increases the robustness of the component and reduces the probability of breakage during assembly or loads during operation.
  • the plastic sleeve acts as a clamping sleeve, by applying to the inner wall of the housing.
  • Plastics can provide good insulation even with small wall thicknesses and are at the same time robust enough to withstand further processing steps. If, for example, a support tube surrounding the heating element is connected to the housing, which is done by pressing, hammering, soldering or welding, strong forces sometimes also act on the plastic sleeve.
  • Plastic sleeves can be easily manufactured in different dimensions and shapes.
  • the contact element with the largest possible surfaces must be coupled to the heating element and the connecting bolt.
  • a tubular component such as the glow plug therefore, offers a cylindrical shape of the contact element.
  • the plastic sleeve may be formed in one piece or in a further advantageous embodiment, also in several parts. The individual parts can then be combined in the modular principle for glow plugs of various types.
  • Fig. 1 are the invention of the underlying parts of a glow plug 1 shown.
  • This glow plug 1 consists of a plug housing 2 and a connection area 3 of a pin heater 4, not shown.
  • a connecting bolt 5 is provided within the housing 2.
  • a contact element 6 is provided between these two elements. This is preferably elastic.
  • a contact element 6 may be, for example, a graphite tablet.
  • a plastic sleeve 7 is inserted into the housing 2 according to the invention, within which the connection pin 4 is arranged.
  • This plastic sleeve 7 can be easily and inexpensively finished with a small wall thickness 8.
  • connection region 3 a recess 9 is provided into which the contact element 6 is at least partially insertable.
  • the sleeve 7 is preferably formed in one piece. It is designed as a clamping sleeve and thus lays against the inner wall 10 of the housing 2.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend aus einem Kerzengehäuse, einem an dem Kerzengehäuse angeordneten Anschlussteil für den elektrischen Strom sowie einem Stiftheizer, in der Regel ein Rohr mit einem eingebetteten Heizelement. Das Anschlussteil und das Heizelement sind über einen Anschlussbolzen und ein Kontaktelement elektrisch gekoppelt.
    • Stand der Technik
  • Das Kontaktelement bildet mit dem Anschlussbolzen und dem Anschlussbereich des Stiftheizers im Gehäuseinneren den sogenannten Pluskontakt. Zur Fixierung des Kontaktelements innerhalb des Gehäuses der Glühstiftkerze sowie dessen Isolierung gegenüber dem Gehäuse sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Verfahren bekannt.
  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Ausführungen, in denen der Kontakt durch ein elastisches Leitungselement, wie eine Graphittablette, hergestellt wird. Eine derartige Glühstiftkerze ist aus DE 100 20 328 A1 bekannt. Bei dieser Glühstiftkerze ist zwischen dem Anschlussbolzen und dem Heizelement ein Kontaktelement angeordnet, das durch die genannte Graphittablette gebildet ist. Zur Isolation und Fixierung wird eine keramische Hülse zwischen Kontaktelement und Gehäuse angeordnet. Die Keramikhülse wirkt dabei gleichzeitig als Spannhülse. Die keramische Spannhülse umhüllt den Anschlussbolzen und die Graphittablette und verhindern so den Kontakt mit dem Gehäuse. Gleichzeitig sorgen sie dafür, dass das Kontaktelement in einer definierten Position verbleibt, in der ein guter Kontakt mit dem Stiftheizer, bzw. mit dem Heizelement gewährleistet ist.
  • Häufig werden Glühstiftkerzen mit geringen Durchmessern gefordert. Da die elektrischen Eigenschaften durch den Stiftheizer und den Anschlussbolzen, bzw. deren Abmessung vorgegeben ist, bleibt zwischen Anschlussbolzen und Gehäuse wenig Platz. Die Spannhülsen müssen daher mit geringer Wandstärke gefertigt werden, was bei keramischen Materialien mit einem hohen Fertigungs- und Kostenaufwand verbunden ist.
  • Weiterhin ist aus EP 798 515 A2 eine Glühstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten Anschlussteil für den elektrischen Strom sowie ein in ein Rohr eingebettetes Heizelement bekannt. Der Anschlussteil ist aus dem Gehäuse herausgeführt und mit einer Kunststoffhülse gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Glühstiftkerze vorzuschlagen, die eine stabile Fixierung des Kontaktelements zeigt und bei der die Fixierung und Isolation des Kontaktelements preisgünstig herstellbar sind.
  • Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
    • Vorteile der Erfindung
  • Durch das Verwenden einer Kunststoffspannhülse wird eine sehr einfache elektrische Isolierung gegenüber dem Gehäuse erreicht. Die Kunststoffhülsen haben gegenüber keramischen Hülsen den Vorteil, dass sie einfacher und damit auch kostengünstiger herstellbar sind. Das gilt insbesondere für Hülsen mit geringer Wandstärke, wie sie in Glühstiftkerzen häufig benötigt werden.
  • Im Gegensatz zu keramischen Materialien besitzt die Kunststoffhülse eine Elastizität in radialer und/oder Längsrichtung. Die Elastizität erhöht die Robustheit des Bauteils und verringert die Bruchwahrscheinlichkeit bei der Montage oder bei Belastungen während des Betriebs. Die Kunststoffhülse wirkt als Spannhülse, indem sie sich an der Innenwand des Gehäuses anlegt.
  • Kunststoffe können auch bei geringen Wandstärken für eine gute Isolierung sorgen und sind gleichzeitig robust genug, um auch weitere Verarbeitungsschritte aushalten zu können. Wenn zum Beispiel ein das Heizelement umgebendes Stützrohr mit dem Gehäuse verbunden wird, was durch Pressen, Hämmern, Löten oder Schweißen geschieht, wirken auch auf die Kunststoffhülse zum Teil starke Kräfte.
  • Kunststoffhülsen können leicht in verschiedenen Abmessungen und Formen hergestellt werden.
  • Zur Herstellung eines guten Kontakts muss das Kontaktelement mit möglichst großen Flächen an das Heizelement und den Anschlussbolzen ankoppeln. Für ein rohrförmiges Bauteil wie die Glühstiftkerze bietet sich daher eine zylinderartige Form des Kontaktelements an.
  • Die Kunststoffhülse kann einteilig oder in einer weiteren vorteilhaften Ausführung auch mehrteilig ausgebildet sein. Die einzelnen Teile können dann im Baukastenprinzip für Glühstiftkerzen verschiedenen Typs kombiniert werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen hervor.
    • Zeichnung
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Glühstiftkerze, im Schnitt.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Fig. 1 sind die der Erfindung zugrundeliegenden Teile einer Glühstiftkerze 1 dargestellt. Diese Glühstiftkerze 1 besteht aus einem Kerzengehäuse 2 sowie aus einem Anschlussbereich 3 eines nicht näher dargestellten Stiftheizers 4.
  • Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Anschlussbolzen 5 vorgesehen. Um den elektrischen Kontakt zwischen dem Anschlussbolzen 5 und dem Anschlussbereich 3 des Heizers herzustellen, ist zwischen diesen beiden Elementen ein Kontaktelement 6 vorgesehen. Dieses ist vorzugsweise elastisch. Bei einem derartigen Kontaktelement 6 kann es sich beispielsweise um eine Graphittablette handeln.
  • Um die Fixierung des Kontaktelements 6 und die Isolierung von Kontaktelement und Anschlussbolzen 5 gegenüber dem Gehäuse 2 zu erreichen, wird in das Gehäuse 2 erfindungsgemäss eine Kunststoffhülse 7 eingebracht, innerhalb derer der Anschlussbolzen 4 angeordnet ist. Diese Kunststoffhülse 7 lässt sich einfach und preisgünstig mit geringer Wandstärke 8 fertigen.
  • In dem Anschlussbereich 3 ist eine Ausnehmung 9 vorgesehen, in die das Kontaktelement 6 zumindest zum Teil einführbar ist.
  • Die Hülse 7 ist vorzugsweise einteilig ausgebildet. Sie ist als Spannhülse ausgebildet und legt sich so an die Innenwandung 10 des Gehäuses 2 an.

Claims (4)

  1. Glühstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), einem an dem Gehäuse(2) angeordneten Anschlussteil für den elektrischen Strom sowie einem Rohr mit einem eingebetteten Heizelement, wobei das Anschlussteil und das Heizelement über einen Anschlussbolzen (5) und ein Kontaktelement (6) elektrisch gekoppelt sind, und wobei der Anschlussbolzen (5) und das Kontaktelement (6) zumindest teilweise von einer elektrisch isolierenden Spannhülse innerhalb des Gehäuses (2) umgeben sind, wobei das Kontaktelement (6) eine zylindrische Form hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Kontaktelements (6) vollständig von einer Kunststoffhülse (7) umgeben ist, und dass die Kunststoffhülse (7) elastische Eigenschaften besitzt und sich als Spannhülse an der Innenwand des Gehäuses (2) anlegt.
  2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhülse (7) mehrteilig ausgebildet ist.
  3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (6) elastisch ist.
  4. Glühstiftkerze nach Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (6) eine Graphittablette ist.
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