JP2015004506A - Sheath type glow plug - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のためのシース形グロープラグに関する。 The present invention relates to a sheath type glow plug for an internal combustion engine.
従来技術によれば、セラミックスヒータプラグを備えたシース形グロープラグは既に公知である。特許文献1には、セラミックスヒータプラグおよび接続ピンを備えたシース形グロープラグが開示されており、接続ピンとセラミックスヒータプラグとの間の電気的な接触接続は、導電性の電線を介して行われる。この場合、導電性の電線は、導電性の電線がハウジングと接触することによる短絡を避けるために、絶縁粉末内に埋め込まれている。 According to the prior art, sheathed glow plugs with ceramic heater plugs are already known. Patent Document 1 discloses a sheath-type glow plug including a ceramic heater plug and a connection pin, and electrical contact connection between the connection pin and the ceramic heater plug is performed via a conductive wire. . In this case, the conductive wire is embedded in the insulating powder in order to avoid a short circuit due to the contact of the conductive wire with the housing.
これに対して、請求項1の特徴部を有する本発明のシース形グロープラグは、絶縁性の充てん粉末を省いて簡単かつ安価に製造することができる、セラミックスグロープラグの簡略化された接触接続を可能にする、という利点を提供する。さらに、本発明によるシース形グロープラグは、熱的および機械的なストレスに対して、より頑丈である。何故ならばスリーブは、導電性の電線よりも頑丈な接続部を提供するからである。接続ピン間の頑丈で剛性な接続部によって、シース形グロープラグを絶縁粉末により充てんすることは省かれ、これによって、製造時に少なくとも1回のプロセス段階が省かれ、ひいてはコストが著しく削減され、場合によっては製造プロセスが促進される。 On the other hand, the sheath-type glow plug of the present invention having the features of claim 1 is a simplified contact connection of a ceramic glow plug that can be manufactured easily and inexpensively without the insulating filler powder. Provides the advantage of enabling Furthermore, the sheathed glow plug according to the present invention is more robust against thermal and mechanical stresses. This is because the sleeve provides a more robust connection than the conductive wire. The robust and rigid connection between the connecting pins eliminates the need to fill the sheathed glow plug with insulating powder, which eliminates at least one process step during manufacture and thus significantly reduces costs. In some cases, the manufacturing process is accelerated.
従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載したシース形グロープラグの好適な実施態様および改良が可能である。 By means of the dependent claims, preferred embodiments and improvements of the sheath-type glow plug according to the independent claims are possible.
第1の好適な実施態様によれば、スリーブが補正エレメントを有しており、該補正エレメントにより、接続ピンと、セラミックスヒータプラグの第1の電気的な接触接続個所との間の軸方向の長さ補正が可能である。 According to a first preferred embodiment, the sleeve has a correction element that allows the axial length between the connection pin and the first electrical contact connection of the ceramic heater plug to be corrected. Correction is possible.
スリーブの補正エレメントが波形管として構成されているかまたはスリーブ全体が波形管として構成されていれば、特に好適である。波形管によって、簡単かつ安価な形式で軸方向の長さ補正が可能であり、それと同時に波形管は十分に高い剛性を提供し、ハウジングとの接触若しくは少なくとも部分的にハウジング内に配置された支持パイプとの接触が得られ、ひいては短絡が確実に避けられる。 It is particularly preferred if the correction element of the sleeve is configured as a corrugated tube or if the entire sleeve is configured as a corrugated tube. The corrugated tube allows axial length correction in a simple and inexpensive manner, while at the same time the corrugated tube provides sufficiently high rigidity to support the housing or at least partially disposed within the housing Contact with the pipe is obtained, and thus short-circuiting is reliably avoided.
選択的に、補正エレメントが軸方向に作用するばねを有していれば、好適である。このようなばねによって、熱負荷に基づく接続ピンとセラミックスヒータプラグとの間の長さ変化も、また例えばエンジンの振動または燃焼の圧力波による機械的な負荷も補正される。 Optionally, it is preferred if the correction element has a spring acting in the axial direction. Such a spring compensates for the change in length between the connecting pin and the ceramic heater plug based on the thermal load, and also the mechanical load due to, for example, engine vibration or combustion pressure waves.
別の好適な実施態様によれば、セラミックスヒータプラグに押し込み変形部が形成されており、該押し込み変形部内に支持パイプの成形部が係合するようになっている。押し込み変形部によって、摩擦結合式の接続の他に追加的に、支持パイプとセラミックスヒータプラグとの間の形状結合式の接続が得られ、それによって改善された確実な接触接続が得られる。押し込み変形部が、セラミックスヒータプラグの第2の電気的な接触接続個所に形成されていれば、特に好適である。何故ならば、これによって、セラミックスヒータプラグと支持パイプとの間の少なくとも部分的に形状結合的な接触接続が得られるからである。 According to another preferred embodiment, a push-in deformed portion is formed in the ceramic heater plug, and a molded portion of the support pipe is engaged in the push-in deformed portion. In addition to the friction-coupled connection, the indented deformation section additionally provides a shape-coupled connection between the support pipe and the ceramic heater plug, thereby providing an improved and reliable contact connection. It is particularly preferable that the indentation deformed portion is formed at the second electrical contact connection portion of the ceramic heater plug. This is because this provides an at least partially shape-coupled contact connection between the ceramic heater plug and the support pipe.
同様に好適には、セラミックスヒータプラグに第2の押し込み変形部が形成されていて、該第2の押し込み変形部内に、スリーブの成形部が係合するようになっている。この場合も第2の押し込み変形部が、接触接続個所、つまりこの場合第1の接触接続個所と重なるようになっていれば、特に好適である。この個所においても、第2の押し込み変形部によって、摩擦結合式の接続の他に少なくとも部分的に形状結合式の接続が得られ、これによって接触接続部は、全体的により頑丈でより優れている。 Similarly, preferably, a second indentation deformed portion is formed in the ceramic heater plug, and a molded portion of the sleeve is engaged in the second indentation deformed portion. Also in this case, it is particularly preferable if the second push-in deforming portion overlaps with the contact connection portion, that is, in this case, the first contact connection portion. Also in this place, the second push-in deformation provides an at least partly shape-coupled connection in addition to the friction-coupled connection, whereby the contact connection is overall more robust and better. .
さらに、好適には、接続ピンに押し込み変形部が形成されており、該押し込み変形部内にスリーブの凹部が係合するようになっている。この別の第3の押し込み変形部によって、接触接続は、セラミックスヒータプラグにおいてだけではなく、接続ピンにおいても改善される。 Further, preferably, a push-in deformed portion is formed in the connection pin, and a concave portion of the sleeve is engaged in the push-in deformed portion. With this further third indentation, the contact connection is improved not only at the ceramic heater plug but also at the connection pin.
また、支持パイプとスリーブとの間に絶縁エレメントが配置されていれば、好適である。この絶縁エレメントによって、支持パイプとスリーブとから成る複合部材全体が著しく高い剛性を得るので、スリーブまたは支持パイプが変形する危険性は低減される。この場合、特に好適には、支持パイプに第4の押し込み変形部が形成されており、この第4の押し込み変形部は、接続ピンにおける第3の押し込み変形部の高さ位置に配置されていて、それによって絶縁エレメントが第3の押し込み変形部および第4の押し込み変形部によって形状結合式に固定されている。 In addition, it is preferable if an insulating element is arranged between the support pipe and the sleeve. This insulation element reduces the risk of deformation of the sleeve or the support pipe, since the entire composite member consisting of the support pipe and the sleeve has a significantly higher rigidity. In this case, it is particularly preferable that the support pipe is formed with a fourth indentation deforming portion, and the fourth indentation deforming portion is disposed at a height position of the third indentation deforming portion in the connection pin. Thereby, the insulating element is fixed in a shape-coupled manner by the third push-in deformation part and the fourth push-in deformation part.
本発明の実施例が図面に示されていて、以下に詳しく説明されている。 Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described in detail below.
本発明、並びにその他の請求項の特徴部に記載した好適な実施態様を、以下に図面に示した実施例を用いて詳しく説明する。 Preferred embodiments described in the characterizing portion of the present invention and other claims will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1には、本発明によるシース形グロープラグの燃焼室側の区分を示す。シース形グロープラグはハウジング1を有していて、該ハウジング1内に電気的な接触接続のための接続ピン4が配置されている。シース形グロープラグは、さらにセラミックスヒータプラグ2を有しており、このヒータプラグ2は、接続ピン4に対して同心的にシース形グロープラグ20の中心軸線15の延長線上に配置されている。この場合、セラミックスヒータプラグ2の燃焼室側の先端部22がハウジング1から突き出している。ハウジング1とセラミックスヒータプラグ2との間に支持パイプ3が配置されていて、該支持パイプ3は、摩擦結合(摩擦による束縛)式、形状結合(形状による束縛)式および/または素材結合(材料同士の結合)式にハウジング1およびセラミックスヒータプラグ2に接続されている。接続ピン4は、セラミックスグロープラグ2に向いた側の独立した端部に押し込み変形部12を有しており、この押し込み変形部12は以下では第3の押し込み変形部12と称呼される。セラミックスヒータプラグ2は、その接続ピン4に向いた側の端部に押し込み変形部10を有しており、この押し込み変形部10は以下では第2の押し込み変形部10として称呼される。セラミックスヒータプラグ2はさらに押し込み変形部9を有しており、この押し込み変形部9は、セラミックスヒータプラグ2に沿って、第2の押し込み変形部10よりも、燃焼室側の先端部22により近い位置に配置されている。接続ピン4とセラミックスヒータプラグ2との間にスリーブ8が配置されており、このスリーブ8は接続ピン4およびセラミックスヒータプラグ2に固定されている。このために、スリーブ8は、その接続ピン4に向いた側の端部が、第3の押し込み変形部12内に係合し、セラミックスヒータプラグ2に向いた側の端部が第2の押し込み変形部10に係合している。さらに、スリーブ8は軸方向でばね弾性的に構成されており、従って軸方向で、つまりシース形グロープラグの中心軸線に沿って、熱膨張に基づく長手方向変化を補正することができる。この場合、スリーブ8は、場合によっては生じる軸方向のずれを補正するために、または燃焼圧力によって発生する接続ピン4とセラミックスヒータプラグ2との間の横方向力を補正するために十分な剛性を有しており、しかも、ハウジング1若しくは支持パイプ3との接触を確実に避けるために十分な剛性を有している。従って、ハウジング1を絶縁粉末で満たす必要はない。
FIG. 1 shows a section on the combustion chamber side of a sheath type glow plug according to the present invention. The sheath-type glow plug has a housing 1 in which
セラミックスヒータプラグ2は金属製の支持パイプ3によって包囲されていて、ハウジング1と共に、シース形グロープラグの負極を形成する。セラミックスヒータプラグ2の外周部に、負極と電気的に接触接続させるための電気的な接触接続個所6が設けられており、この電気的な接触接続個所6は、押し込み変形部9内に位置している。この場合、押し込み変形部9は、セラミックスヒータプラグ2に設けられた環状の凹部として構成されている。
The
正極と電気的に接触接続させるために、セラミックスヒータプラグ2の円筒形の突起部5に接触接続個所7が形成されており、この接触接続個所7は、第1の接触接続個所7と称呼される。第1の接触接続個所7は第2の押し込み変形部10内に位置している。
In order to make an electrical contact connection with the positive electrode, a
セラミックスヒータプラグ2と負極との電気的な接触接続は支持パイプ3を介して行われ、この場合、第2の電気的な接触接続個所6が支持パイプ3に導電接続されていて、支持パイプ3がハウジング1に導電接続されている。好適な形式で、支持パイプ3は第2の電気的な接触接続個所6の領域内で成形部を有しており、この成形部はセラミックスヒータプラグ2の押し込み変形部9内に係合する。好適には、支持パイプ3はこの領域内でセラミックスヒータプラグ2の押し込み変形部9内に押し込まれ、それによって形状結合式の接続が得られる。
The electrical contact connection between the
第1の接触接続個所7は、セラミックスヒータプラグ2の円筒形の突起部5に形成されており、この円筒形の突起部5は、ハウジング1の端部を越えて突き出す領域内において、セラミックスヒータプラグ2よりも小さい直径を有している。このような構成によって、第1の接触接続個所7と支持パイプ3の内壁との間の半径方向間隔が確保される。この場合、第1の接触接続個所7は、第2の接触接続個所6と同様に、セラミックスヒータプラグ2の、外周面の環状の凹部として構成された押し込み変形部内に形成されている。
The first
第1の接触接続個所7を接続ピンに電気的に接触接続させるために、軸方向にばね弾性的なスリーブ8は例えば波形管の形状に構成されている。スリーブ8は、例えばこのスリーブ8が環状の凹部で以って第2の押し込み変形部10内に押し込まれ、それによって少なくとも部分的に、スリーブ8とセラミックスヒータプラグ2との間の形状結合式の接続が実現されることによって、セラミックスヒータプラグ2の円筒形の突起部5にヒータプラグ側の端部区分により固定されている。接続ピン4は、そのセラミックスヒータプラグ2に向いた側の端部に第3の押し込み変形部12を有している。スリーブ8は凹部で以って、例えば環状の凹部として構成された第3の押し込み変形部12内に押し込まれる。正極を電気的に絶縁するために、接続ピン4の領域内で支持パイプ3とスリーブ8との間に、例えば絶縁リングの形状の絶縁エレメント11が配置されている。絶縁エレメント11は、スリーブ8と支持パイプ3との間の電気的な接続を確実に遮断するので、この接続部に沿って電流が流れることはない。この場合、絶縁エレメント11は、好適な形式で弾性変形可能または塑性変形可能であって、良好な固定を得るために支持パイプおよび/またはスリーブに接着されてよい。支持パイプ3はその接続ピン側の端部区分が、絶縁エレメント11上に被せ嵌められおり、この場合、支持パイプ3に第4の押し込み変形部13が形成されていて、この第4の押し込み変形部13は絶縁エレメント11をスリーブ8に押しつける。支持パイプ3と絶縁エレメント11とスリーブ8とから成る複合体によって、接続ピン4と支持パイプ3との間の、実質的に軸方向で堅固な結合部を形成する十分に硬い部材が得られる。
In order to electrically connect the first
選択的に、スリーブ8は、軸線方向で材料の弾性を越えてばね弾性的に構成された、波形管とは別の形状を有していてもよい。従って、スリーブ8は、例えば第3の押し込み変形部12におけるスリーブ8の係合部と第2の押し込み変形部10におけるスリーブ8の係合部との間でスリーブ8内に組み込まれたばねエレメントを有していてよい。
Alternatively, the
さらに、単数または複数の押し込み変形部9,10,12,13を省いて、接触接続個所における固定を素材結合および/または摩擦結合によって行ってもよい。追加的に、スリーブ8が折れ曲がったときに電気的な短絡を避けるために、接続ピン4とセラミックスヒータプラグ2との間でスリーブ8内に絶縁材料を設けることも可能である。
Further, the single or plural
提案された構造が、ハウジング1内に絶縁粉末を必ずしも必要としない場合でも、追加的な安全手段として、絶縁粉末をハウジング1内、特に支持パイプ3とスリーブ8との間および/または支持パイプ3とハウジング1との間の領域に充てんすることができる。
Even if the proposed structure does not necessarily require insulating powder in the housing 1, as an additional safety measure, insulating powder can be used in the housing 1, in particular between the
1 ハウジング
2 セラミックスヒータプラグ
3 支持パイプ
4 接続ピン
5 突起部
6 第2の電気的な接触接続個所
7 第1の接触接続個所
8 スリーブ
9 押し込み変形部
10 第2の押し込み変形部
11 絶縁エレメント
12 第3の押し込み変形部
13 第4の押し込み変形部
15 中心軸線
20 シース形グロープラグ
22 先端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記接続ピン(4)と、前記セラミックスヒータプラグ(2)の前記第1の電気的な接触接続個所(7)とが、スリーブ(8)を介して電気的に接続されていることを特徴とする、シース形グロープラグ。 A sheath type glow plug for an internal combustion engine, comprising a housing (1) and a ceramic heater plug (2), wherein a connecting pin (4) is disposed in the housing (1), and the ceramics The heater plug (2) has a first electrical contact connection location (7) and a second electrical contact connection location (6), and the second plug of the ceramic heater plug (2). In the type in which the electrical contact connection (6) is connected to the housing (1) of the sheath-type glow plug via a support pipe (3),
The connection pin (4) and the first electrical contact connection point (7) of the ceramic heater plug (2) are electrically connected via a sleeve (8). A sheathed glow plug.
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