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Die
Erfindung betrifft eine Glühkerze,
die als Starthilfe für
einen Dieselmotor verwendet wird, und ein Verfahren zum Herstellen
derselbigen.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER
TECHNIK
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Um
behördlichen
Auflagen die Abgase betreffend zu erfüllen, verschiebt sich ein Verbrennungsmodell
eines Dieselmotors einer Art, die Unter-Verbrennungskammern verwendet,
hin zu einer so genannten Direkteinspritzart und auch zu einer Vervielfachung
von Ventilen. Eine Glühkerze,
die in einem Dieselmotor einer Direkteinspritzart verwendet wird,
ist in einer zugewandten Beziehung mit einer Hauptverbrennungskammer
durch eine Wand eines dazwischen liegenden Zylinderkopfs angeordnet
und benötigt
folglich eine vergrößerte Gesamtlänge und einen
verringerten Durchmesser, verglichen mit einer, die zum Vorheizen
einer Unter-Verbrennungskammer verwendet wurde.
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Die
Dicke des Zylinderkopfs muss vergrößert werden, um dessen Festigkeit
sicherzustellen, und zusätzlich
müssen
Abstände
zwischen Ventilöffnungen,
an Einspritzöffnungen,
Anbringöffnungen
und einer Glühkerzenanbringöffnung gewährleistet
sein, um einer Störung
bzw. Beeinflussung dazwischen zu verhindern. Das hat eine Notwendigkeit
für eine Öffnung eines
kleinen Durchmessers und einer größeren Länge, die darin ausgebildet
ist, zur Folge, um die Glühkerze
aufzunehmen, die in einem länglichen Aufbau
auf eine entsprechende Weise ausgebildet sein muss.
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Folglich
besteht eine Tendenz darin, die Größe von Gewinden, die um die äußere Oberfläche eines
zylindrischen Gehäuses
ausgebildet sind, was eine Befestigung darstellt, um die Glühkerze in
dem Zylinderkopf anzubringen, von M12 oder M10, die im Stand der
Technik verwendet wurden, zu beispielsweise M8 zu verringern. Wenn
der Außendurchmesser
des Gehäuses
verringert wird, tritt ein Problem in dem Aufbau eines externen
Verbindungsanschlusses für
eine positive Elektrode auf. Genauer gesagt wird, bezugnehmend auf
den Aufbau einer herkömmlichen
Glühkerze
für einen
Dieselmotor, der positive Pol eines Heizers daraus durch einen Elektrodenanschluss
herausgenommen, der wiederum mit dem äußeren Verbindungsanschluss
verbunden ist. Ein integraler Aufbau, der den Heizer, den Elektrodenanschluss
und den äußeren Verbindungsanschluss
umfasst, wird durch ein Ende des Gehäuses eingebracht, das mit dem
Heizer zu verbinden ist, wobei ein Gewindeende des äußeren Verbindungsanschlusses
am weitesten vorn angeordnet ist; der Heizer wird in dem entfernten
Ende des Gehäuses
durch eine Druckpassung gesichert; dem Ende mit Gewinde des externen
Verbindungsanschlusses wird erlaubt, durch das andere Ende des Gehäuses hervorzustehen,
und wird von dem Gehäuse
durch eine Isolierbuchse unterstützt,
die dazwischen angeordnet ist.
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In
der herkömmlichen
Praxis wird ein M4-Gewinde für
den äußeren Verbindungsanschluss
verwendet, und der M4-Gewindeabschnitt
muss durch das entfernte Ende zum anderen Ende einer Innenbohrung
des Gehäuses
durchgeschoben werden. Folglich ist es notwendig, dass der Innendurchmesser
des Gehäuses
größer als
4 mm ist, was ein maximaler Durchmesser des M4-Gewindes ist, und
gewöhnlich
wird der Innendurchmesser so gewählt,
um im Bereich von 4,4 mm zu liegen, um einen gewissen Spielraum
bereitzustellen. Allerdings, wenn der Außendurchmesser des Gehäuses verringert
wird, während
eine gewünschte
Größe für den Innendurchmesser
beibehalten wird, folgt, dass die Wanddicke des Gehäuses verringert
ist. Folglich wird die Wanddicke des entfernten Endes, das einen
Sitzbereich darstellt, der in Angrenzung gegen einen Sitzabschnitt
des Zylinderkopfs anzuordnen ist, stark verringert wird. Im Besonderen
wird, da ein Abstand für die Öffnung in
dem Zylinderkopf erforderlich ist, durch den die Glühkerze durchgeschoben
wird, die eigentliche Dicke des Sitzbereichs weiter verringert.
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Wenn
ein Maximalwert eines Drehmoments, der für eine M8-Schraube spezifiziert ist, auf den Sitzbereich
aufgebracht wird, der wie es oben beschrieben ist, eingeschränkt ist,
wird eine tiefe Mulde in der Sitzoberfläche des Zylinderkopfs erzeugt,
wenn ein gewöhnlicher
Zylinderkopf angenommen wird, der normalerweise eine Aluminiumlegierung
umfasst, und wenn er wiederholt angezogen wird, entsteht eine Wahrscheinlichkeit,
dass eine schlechte hermetische Abdichtung verursacht wird. Wenn
das Gehäuse
mit einem übermäßigen Drehmoment
angezogen wird, tritt die Wahrscheinlichkeit auf, dass der gesamte
Zylinderkopf geschädigt
wird.
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Die
US 5,039,839 offenbart eine
Glühkerze, die
ein Heizelement zum Vorheizen einer Unterverbrennung oder einer
Verbrennungskammer für
einen Dieselmotor enthält.
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AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die oben genannten Schwierigkeiten zu überwinden, ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung eine Glühkerze für einen Dieselmotor bereitzustellen,
der erlaubt, dass ein ausreichender Sitzbereich an dem entfernten
Ende des Gehäuses
oder an dem vorderen Ende einer Hülle sichergestellt ist, wenn
der Außendurchmesser
des Gehäuses,
der eine Befestigung zum Anbringen der Glühkerze in dem Zylinderkopf
ist, verringert ist, während
ein notwendiger Innendurchmesser gesichert ist.
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Eine
solche Aufgabe wird von einer Glühkerze
für einen
Dieselmotor, die in Anspruch 1 definiert ist, gelöst, in der
ein Ende einer Hülle,
die einen Heizer trägt,
als eine Presspassung in einer Innenbohrung eines zylindrischen
Gehäuses
angeordnet ist und darin gesichert ist. Im Besonderen weist das
Gehäuse
in einem Bereich, wo die Hülle
als eine Presspassung angeordnet ist, einen Innendurchmesser auf,
der größer als
der Innendurchmesser einer Öffnung
in dem Gehäuse
ist, durch welche die Hülle
hervorsteht.
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In
einer herkömmlichen
Glühkerze
für einen Dieselmotor
repräsentiert
ein Unterschied zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser
des Gehäuses
normalerweise die Breite des Sitzbereichs, der an dem entfernten
Ende des Gehäuses angeordnet
ist. Allerdings, gemäß der Erfindung,
die in Anspruch 1 definiert ist, wird der Innendurchmesser des Gehäuses in
einem Bereich beibehalten, wo die Hülle eingebracht wird, aber
der Durchmesser der Öffnung
in dem Gehäuse
ist verglichen mit dem Innendurchmesser verkleinert, wo die Hülle als
eine Presspassung angeordnet ist. Folglich kann die Breite des Sitzbereichs
des entfernten Endes des Gehäuses
vergrößert sein.
Mit anderen Worten, wenn der Außendurchmesser
des Gehäuses
verringert wird, während
der Innendurchmesser gewählt
ist, um dem Gewindeabschnitt des äußeren Verbindungsabschlusses
zu erlauben, dadurch zu treten, kann ein Sitzbereich erhalten werden,
der einen ausreichenden Kontaktbereich aufweist, wodurch die Wahrscheinlichkeit
reduziert wird, dass der Zylinderkopf beschädigt wird.
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Wie
es in Anspruch 2 definiert ist, umfasst das Gehäuse einen Körper, in dem die Hülle als
eine Presspassung angeordnet und darin gesichert ist, und einen
Sitzadapter, der an dem entfernten Ende des Körpers angeordnet ist und einen
Sitzbereich bzw. eine Sitzfläche
für einen
Kontakt mit dem Zylinderkopf bildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung greift der Sitzadapter mit der Hülle ein, um diese so zu drängen, dass
die Hülle
als eine Presspassung in dem Gehäuse
angeordnet sein kann, wodurch deren Anordnung als eine Presspassung
darin stark vereinfacht wird. Das ermöglicht einen Keramikheizer,
der ursprünglich
als eine Presspassung schwierig anzuordnen war, auf eine sichere
Weise anzuordnen ist. ferner kann das Material für den Sitzadapter gewählt werden,
um sich von dem Material für
den Körper
des Gehäuses
zu unterscheiden, wodurch es möglich wird,
dass eine hermetische Abdichtung des Sitzes verbessert wird.
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Wie
es in Anspruch 3 definiert ist, ist das entfernte Ende der Hülle mit
einem Abschnitt eines verringerten Durchmessers ausgebildet, während ein hinteres
Ende davon mit einem Abschnitt eines vergrößerten Durchmessers ausgebildet
ist, das an der Innenoberfläche
des Gehäuses
gesichert ist. Der Abschnitt des verringerten Durchmessers steht
durch die Öffnung
des Gehäuses
hervor.
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Wie
es in Anspruch 4 definiert ist, betrifft die vorliegende Erfindung
ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze für einen Dieselmotor, in dem
ein Ende einer Hülle,
die einen Heizer trägt,
als eine Presspassung angeordnet und in einer Innenbohrung eines
zylindrischen Gehäuses
gesichert ist. Eine Hülle,
die einen verringerten Durchmesser in Richtung zum entfernten Ende
und einen vergrößerten Durchmesser
in Richtung zum hinteren Ende aufweist, wird durch das entfernte
Ende des zylindrischen Gehäuses
eingebracht. Nachdem das hintere Ende der Hülle als eine Presspassung angeordnet
ist und gegen die Innenoberfläche
des Gehäuses
gesichert ist, wird das entfernte Ende des Gehäuses einer plastischen Verformung
unterzogen, um sich entlang einer Verbindungsstelle zwischen dem
Abschnitt des verringerten Durchmessers und des vergrößerten Durchmessers
der Hülle
zu erstrecken, wodurch der Bereich bzw. die Fläche des Sitzbereichs bzw. der
Sitzfläche,
der an dem entfernten Ende des Gehäuses ausgebildet ist, vergrößert wird.
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Gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung ist der Hüllenaufbau so, dass er einen
verringerten Durchmesser in Richtung zum entfernten Ende und einen
vergrößerten Durchmesser
in Richtung zum hinteren Ende aufweist. Das entfernte Ende des Gehäuses wird
einer plastischen Verformung unterzogen, um dem Aufbau der Hülle zu entsprechen, wodurch
der Innendurchmesser in dem Bereich der Öffnung in Übereinstimmung mit dem Abschnitt
des verringerten Durchmessers der Hülle gebracht werden kann, während der
Außendurchmesser
des Bereichs, der an dem entfernten Ende des Gehäuses angeordnet ist, unverändert von
dem Rest des Gehäuses
bleibt, wodurch die Ausbildung eines Sitzbereichs einer ausreichenden
Fläche
ermöglicht
wird, während
die Herstellung des Gehäuses
vereinfacht wird, was zu einer Verringerung der Gesamtkosten beiträgt.
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KUREZ BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Längsschnitt
einer Keramikhalter-Glühkerze
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines wesentlichen Teils der Glühkerze,
die in 1 gezeigt ist;
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3 ist
ein Längsschnitt
eines Teils des Keramikheizergehäuses;
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4(a) und (b) sind Darstellungen eines Verfahrens
zur Herstellung der Keramikheizer-Glühkerze gemäß der ersten Ausführungsform;
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5 ist
ein Längsschnitt
eines wesentlichen Teils einer Keramikheizer-Glühkerze gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
ein Längsschnitt
eines wesentlichen Teils einer Metallheizer-Glühkerze gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
ein Längsschnitt
eines wesentlichen Teils einer Keramikheizer-Glühkerze, die nicht in den Bereich
der vorliegenden Erfindung fällt;
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8(a), (b), (c) sind Längsschnitte, die aufeinander
folgende Schritte eines Verfahrens zur Herstellung der Keramikheizer-Glühkerze,
die in 7 gezeigt ist, darstellen; und
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9 ist
ein Längsschnitt
eines wesentlichen Teils einer Keramikheizer-Glühkerze, die nicht in den Bereich
von Anspruch 1 fällt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben. Eine Glühkerze,
im Allgemeinen mit Referenzzeichen 1 bezeichnet ist, der Ausführungsform,
die in den 1 und 2 gezeigt ist,
stellt eine Keramikheizer-Glühkerze
dar, die einen Keramikheizer 2 als Heizelement enthält.
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Der
Keramikheizer 2 enthält
ein Heizelement 6, das in einem Keramikisolator 4 eingebettet
ist, der den Körper
des Heizers bildet. Ein Ende 6a des Heizelements 6 ist
mit einer Verbindungsleitung 8 eines negativen Pols verbunden,
während
das andere Ende 6b mit einer Verbindungsleitung 10 eines
positiven Pols verbunden ist. Die Verbindungsleitung des negativen
Pols ist zur äußeren Umgebung
des Keramikisolators 4 herausgebracht, um mit der Innenoberfläche einer
Hülle (metallisches äußeres Gehäuse) 12 verlötet zu sein,
was später
beschrieben wird, um damit elektrisch verbunden zu sein. Auf der
anderen Seite erstreckt sich die Verbindungsleitung des positiven
Pols zum gegenüberliegenden
Ende von dort, wo das Heizelement 6 eingebettet ist (oder
das linke Ende, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist),
und ist mit dem entfernten Ende einer Elektrodenanschluss- Verbindungsleitung 14 innerhalb
einer Anbringöffnung
verlötet,
die in dieser Endfläche
ausgebildet ist, und ist folglich elektrisch damit verbunden.
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Das
hintere Ende der Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14 (oder
das rechte Ende, wie es in den 1 und 2 gezeigt
ist) ist mit dem entfernten Ende eines Elektrodenanschlusses 16 befestigt,
der aus einem starren Körper
ausgebildet ist, wobei dessen hinteres Ende wiederum mit dem entfernten
Ende eines externen Verbindungsanschlusses 18 gesichert
ist.
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Der
Keramikheizer 2, der auf die oben genannte Weise aufgebaut
ist, ist mit der Hülle 12 durch Verlöten verbunden,
und ist folglich durch die Zwischenhülle 12 mit dem zylindrischen
Gehäuse 20 befestigt,
das eine Befestigung mit dem Zylinderkopf darstellt. In dieser Ausführungsform
enthält
die Hülle 12 einen
Abschnitt eines verringerten Durchmessers 12a in Richtung
zu seinem vorderen Ende, und einen Abschnitt eines vergrößerten Durchmessers 12b,
der dahinter angeordnet ist. Ein hinterer Abschnitt des Keramikheizers 2 ist
in dem Abschnitt eines verringerten Durchmessers 12a eingebracht
und damit mittels Löten
verbunden.
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Der
Elektrodenanschluss 16 der elektrisch mit der positiven
Polverbindungsleitung 10 des Keramikheizers 2 durch
die Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14 verbunden
ist, ist mit der Hülle 12 durch
einen Gesenkschmiedevorgang (swaging Operation) gesichert. Dieser
Gesenkschmiedevorgang wird kurz beschrieben. Zunächst wird die Verbindungsleitung
des positiven Pols 10 des Keramikheizers 2 und
die Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14, die an dem
Elektrodenanschluss 16 gesichert ist, in eine Anbringöffnung eingebracht,
die in dem Keramikisolator 4 ausgebildet ist, und durch
Löten miteinander
verbunden, und der Keramikheizer 2 wird an dem Ende der
Hülle 12,
die in der Nähe
des Endes des Abschnitts des verringerten Durchmessers 12a liegt,
durch löten
gesichert. Es sollte bemerkt werden, dass zu dieser Zeit ein Heizerabschnitt 2a,
der an dem distalen Ende des Keramikheizers 2 angeordnet
ist, in dem das Heizelement 6 eingebettet ist, nach außen bezüglich der
Hülle 12 freigelegt
bleiben sollte.
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Nachdem
der Keramikheizer 2 innerhalb des Abschnitts 12a der
Hülle 12,
die einen gestuften Aufbau aufweist, gesichert ist, wird ein feuerfestes
isolierendes Pulver, wie beispielsweise Magnesia (MgO) 22 in
einen Raum, in dem die Verbindungsstelle zwischen der Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14 und
dem Elektrodenanschluss 16 enthalten ist, durch eine Öffnung 12c eingefüllt, die
in dem Ende des Abschnitts 12b eines vergrößerten Durchmessers
der Hülle 12 ausgebildet
ist. Dann wird ein Dichtungselement 25, das aus einem Gummi,
wie beispielsweise Silikongummi oder Fluor enthaltendes Gummi, ausgebildet
ist, in die Öffnung 12c der
Hülle 12 eingebracht.
Durch Schließen
der Öffnung 12c der
Hülle 12 mit
dem Dichtungselement 25 kann ein Verschütten des feuerfesten isolierenden
Pulvers 22 während
eines darauf folgenden Gesenkschmiedevorgangs verhindert werden,
und es kann verhindert werden, dass der Elektrodenanschluss 16 mit der
Hülle 12 in
Kontakt gerät.
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Der
Abschnitt eines vergrößerten Durchmessers 12b der
Hülle 12,
in der die Verbindungsstelle zwischen der Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14 und
dem Elektrodenanschluss 16 enthalten ist, wird einem Gesenkschmiedevorgang
unterzogen, um den Außendurchmesser
der Hülle 12 zu
verringern, während
eine Dichte des feuerfesten isolierenden Pulvers 22 vergrößert wird,
um den Elektrodenanschluss 16 innerhalb der Hülle 12 zu
sichern.
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Das
Gehäuse 20,
in dem die Hülle 12 gesichert
ist, weist einen im Wesentlichen zylindrischen Aufbau auf, und ist
darin mit einer gestuften axialen Bohrung bzw. Öffnung 24 ausgebildet.
Die Innenbohrung 24 des Gehäuses 20 enthält einen
zentralen Abschnitt 24a eines verringerten Durchmessers,
und ein Bereich einer Druckeinpassung 24b, der näher an dem
entfernten Ende 20a (oder dem linken Ende, wie es in 2 gezeigt
ist) des Gehäuses
angeordnet ist, und der einen etwas größeren Innendurchmesser als der
Abschnitt 24a eines verringerten Durchmessers aufweist.
Das hintere Ende der Hülle 12 ist
als eine Presspassung in dem Bereich der Presspassung 24b angeordnet,
um darin gesichert zu sein. Die Innenbohrung 24 des Gehäuses 20 enthält ferner
einen Abschnitt 24c eines Innendurchmessers, der etwas größer als
der Innendurchmesser des Bereichs der Presspassung 24b an
einem Ort näher
am entfernten Ende 20a ist.
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Das
entfernte Ende 20a des Gehäuses 20 enthält eine
Innenoberfläche 24d,
die im Wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Zuspitzung der Verbindungsstelle 12d zwischen dem
Abschnitt eines verringerten Durchmessers 12a und dem Abschnitt eines
vergrößerten Durchmessers 12b der
Hülle 12 zugespitzt
ist. Um seinen Außenumfang
weist das entfernte Ende 20a eine vordere Endfläche 26 auf, die
scharf angeschrägt
ist und die als ein Sitzbereich bzw. als eine Sitzfläche dient,
die in Angrenzung gegen den Sitz des Zylinderkopfes eines Motors,
der nicht gezeigt ist, anzuordnen ist. Ein Gewindeabschnitt 20c,
der den Schraubeingriff der Glühkerze 1 mit
dem Zylinderkopf erlaubt, ist um den Außenumfang des Endes 20b des
Gehäuses 20 ausgebildet, das
dem entfernten Ende 20a gegenüberliegt, indem der Keramikheizer 2 durch
die Zwischenhülle 12 gesichert
ist (oder das rechte Ende, wie es in 1 gezeigt
ist).
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Bezüglich 3 wird
der Aufbau des entfernten Endes 20a des Gehäuses 20,
an dem der Keramikheizer 2 gesichert ist, im Detail beschrieben. Wie
es vorher erwähnt
wurde, ist der zentrale Abschnitt der Innenbohrung 24 in
dem Gehäuse 20 der Abschnitt 24a eines
verringerten Durchmessers, und der Bereich der Druckpassung 24b eines
Durchmessers, der etwas größer als
der Innendurchmesser des Abschnitts 24a ist, ist vor dem
Abschnitt 24a ausgebildet (oder links davon, wie es in 3 gezeigt
ist), und ein weiterer Abschnitt 24c eines etwas größeren Durchmessers
ist vor dem Bereich der Druckpassung 24 ausgebildet. Wie
es vorher erwähnt
wurde, ist die Innenoberfläche 24d des
entfernten Endes 20a zugespitzt, und folglich weist die
axiale Bohrung 24 einen minimalen Innendurchmesser an dem
Ort einer Öffnung 24e auf,
der an dem vorderen Ende davon angeordnet ist. Das Gehäuse 20,
das für
die Glühkerze 1 für einen
Dieselmotor gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser
D1 des Bereichs der Druckpassung 24b größer als der Durchmesser D2 der Öffnung 24e ist
oder D1 > D2.
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Der
Aufbau der Glühkerze 1 für einen
Dieselmotor gemäß der vorliegenden
Erfindung wird jetzt mit Bezug auf 4 beschrieben.
Wie es in 4(a) gezeigt ist, ist der Aufbau
des Gehäuses 20 vor
dem Zusammenbau so, dass das entfernte Ende 20X denselben
Innendurchmesser und Außendurchmesser wie
der Abschnitt 24c aufweist, der an den Abschnitt der Druckpassung 24b der
axialen Bohrung 24 angrenzt, und der einen etwas größeren Durchmesser als
der Bereich der Druckpassung 24b aufweist, und ein Aufbau,
der integral die Hülle 12,
die Elektrodenverbindung 16 und den externen Verbindungsanschluss 18 enthält, ist
in das entfernte Ende 20X mit dem Gewindeabschnitt 18a (vergleiche 1)
des externen Verbindungsanschlusses 18 eingebracht, der
am weitesten vorn angeordnet ist. Der Aufbau wird in das Gehäuse 20 von
der linken Seite, wie es in 4(a) gezeigt
ist, eingebracht, und das hintere Ende der Hülle 12 ist als Druckpassung
in dem Bereich der Druckpassung 24b der axialen Bohrung 24 in
dem Gehäuse 20 angeordnet,
und wird anschließend
darin gesichert. Danach wird das entfernte Ende 20X des
Gehäuses 20 so
einer plastischen Verformung unterzogen, dass sich die Innenoberfläche 24d des
entfernten Endes (dieses Ende ist, nach der plastischen Verformung,
mit dem Referenzzeichen 20a gekennzeichnet) entlang des zugespitzten
Verbindungsstelle 12d zwischen dem Abschnitt eines vergrößerten Durchmessers 12d und
dem Abschnitt eines verringerten Durchmessers 12a der Hülle 12 erstreckt,
während
eine abgeschrägte
Oberfläche ausgebildet
wird, die einen Sitzbereich 26 bereitstellt, der in Kontakt
mit dem Zylinderkopf um den Außenumfang
davon zu bringen ist (vergleiche 4(b)).
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Wenn
das hintere Ende der Hülle 12 als
eine Presspassung in dem Gehäuse 20 angeordnet
ist und darin auf die oben erwähnte
Weise gesichert ist, wird der Gewindeabschnitt 18a, der
in Richtung zum hinteren Ende des externen Verbindungsanschlusses 18 angeordnet
ist, extern durch das hintere Ende 20b des Gehäuses 20 hervorstehen
(vergleiche (1)). Ein Dichtungselement 28 und
eine Isolierhülse 30 werden über den
externen Verbindungsanschluss 18 von dem Ende eingepasst,
das zum Gewindeabschnitt 18a angeordnet ist, und werden
in einen Abschnitt 24f eines vergrößerten Durchmessers eingebracht,
der an dem hinteren Ende der Innenbohrung 24 des Gehäuses 20 angeordnet
ist. Danach wird eine Mutter, die aus Aluminium ausgebildet ist,
angebracht und festgezogen, um den äußeren Verbindungsanschluss 18 am
Gehäuse 20 durch
die Isolierhülse 30 zu
sichern, die dazwischen angeordnet ist.
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Es
wird gezeigt, dass das entfernte Ende 20X, das denselben
Durchmesser wie der Rest des Gehäuses 20 aufweist,
einer plastischen Verformung unterzogen wird, um den Sitzbereich 26 auszubilden, der
in Angrenzung an den Zylinderkopf anzuordnen ist. Auf diese Weise
behält
die äußere Oberfläche des
entfernten Endes 20a denselben Durchmesse wie der Rest
des Gehäuses 20,
welcher nicht der plastischen Verformung unterzogen wird, wobei
die Öffnung 24e einen
Innendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser
des Abschnitts 12a eines reduzierten Durchmessers der Hülle 12 ist.
Auf diese Weise, wenn der Außendurchmesser
des Gehäuses 20 reduziert
ist (auf M8 beispielsweise) und der Innendurchmesser beibehalten wird,
um dem Gewindeabschnitt 18a des externen Verbindungsanschlusses 18 (der
beispielsweise M4 sein kann) zu erlauben, dadurch zu treten, kann
ein Sitzbereich 26 erhalten werden, der einen ausreichenden
Bereich bzw. eine ausreichende Fläche aufweist, wodurch die Wahrscheinlichkeit,
dass der Zylinderkopf beschädigt
wird, verringert wird. Die Innenbohrung 24 des Gehäuses 20 weist
eine ähnliche Größe wie ein
herkömmliches
Gehäuse
großen Durchmessers
(M10 beispielsweise) auf, wodurch ermöglicht wird, dass die Festigkeit
der Elektrodenverbindung 16 aufrecht erhalten wird, und
einem Drehmoment, das aufgebracht wird, wenn der Gewindeabschnitt 18a des
externen Verbindungsanschlusses 18 angezogen wird, erlaubt
wird, auf eine gewöhnliche
Weise, wie in der herkömmlichen
Praxis, gewählt zu
werden. Ferner wird die Bearbeitung des Gehäuses 20 vereinfacht,
wodurch eine Kostenverringerung ermöglicht wird.
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5 ist
ein Längsschnitt
einer Glühkerze 101 für einen
Dieselmotor gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
Ein Keramikheizer 2, eine Hülle 12, eine Elektrodenanschluss-Verbindungsleitung 14, ein
Elektrodenanschluss 16 und ein äußerer Verbindungsanschluss 18,
die in einem Gehäuse 120 gesichert
sind, sind jeweils auf eine ähnliche
Weise, wie es in der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, aufgebaut, und werden folglich nicht nochmals beschrieben,
unter Verwendung eines gleichen Referenzzeichens, wie es vorher
für einen
entsprechenden Teil verwendet wurde.
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In
dieser Ausführungsform
umfasst das Gehäuse 120 einen
Gehäusekörper 120A,
in dem die beschriebenen Gehäuseteile
gesichert sind, und einen Sitzadapter 120B, der an dem
entfernten Ende des Körpers 120A angebracht
ist. Der Gehäusekörper 120A weist
eine axiale Innenbohrung 124 auf, die einen zentralen Abschnitt 124a eines
verringerten Durchmessers, einen Bereich der Druckpassung 124b eines
etwas größeren Durchmesser
als der Abschnitt 124a und der vor dem Abschnitt 141a angeordnet
ist und zum entfernten Ende 120Aa des Gehäusekörpers 120A versetzt
ist, und einen Abschnitt 124c eines etwas größeren Durchmessers
als der Bereich der Presspassung 124b auf, der vor dem
Bereich der Presspassung 124b angeordnet ist und zum entfernten
Enden 120Aa versetzt ist.
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Der
Sitzadapter 120B, der einen Sitzbereich 126 aufweist,
der in Angrenzung an den Zylinderkopf anzuordnen ist, ist ähnlich wie
ein Abschnitt des Gehäuses 20 der
ersten Ausführungsform
aufgebaut, der zum entfernten Ende 20a angeordnet ist.
Das entfernte Ende 220Ba des Sitzadapters weist eine Innenoberfläche 120Bd auf,
die im Wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Verbindungsstelle 12d zwischen dem Abschnitt 12b eines
vergrößerten Durchmessers
und dem Abschnitt 12, eines verringerten Durchmessers der
Hülle 12 zugespitzt
ist. Ein Sitzbereich 126 ist um den Außenumfang des entfernten Endes 120Ba ausgebildet
und weist einen Außendurchmesser,
der gleich dem Rest des Sitzadapters ist, und einen Innendurchmesser
auf, der im Wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Abschnitts 12a eines
reduzierten Durchmessers der Hülle 12 zusammenfällt. Der
Sitzadapter 120b weist eine Öffnung 120Be an dessen
entfernten Ende auf, die einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner
als der Innendurchmesser des Bereichs der Presspassung 124b des
Gehäusekörpers 120A ist.
Dementsprechend kann der Innendurchmesser des Gehäusekörpers 120A verringert
werden, während
ein herkömmlicher
Keramikheizer eines großen
Durchmessers 2 auf ähnliche
Weise wie im Stand der Technik verwendet wird. Ferner kann ein Sitzbereich
bzw. eine Sitzfläche 126 vorgesehen
sein, die eine ausreichende Breite aufweist.
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In
der ersten Ausführungsform
verbleibt das entfernte Ende 20X des Gehäuses mit
einem gleichförmigen
Durchmesser bis zur Öffnung,
bevor der Zusammenbau stattfindet, und die Hülle 12, die den Keramikheizer 2 darin
gesichert hat, wird in das Gehäuse 20 durch
das entfernte Ende 20X eingebracht und als Druckpassung
in dem Bereich der Druckpassung 24b angepasst, um darin
gesichert zu sein. Danach wird das entfernte Ende 20X einer
plastischen Verformung unterzogen, wodurch der Innendurchmesser D2
der Öffnung 24e unter
den Innendurchmesser D1 des Bereichs der Druckpassung 24b verringert
wird. Allerdings ist in der zweiten Ausführungsform der Sitzadapter 120B vorher
so aufgebaut, wie es in 5 gezeigt ist. Folglich greift
die Innenoberfläche 120Bd des
entfernten Endes 120Ba mit der Verbindungsstelle 12d zwischen
dem Abschnitt 12b eines vergrößerten Durchmessers und dem
Abschnitt 12a eines verringerten Durchmessers der Hülle 12 ein, um
der Hülle 12 zu
erlauben, als eine Presspassung in den Bereich der Presspassung 124b des
Gehäuses 120 angeordnet
zu sein, was das Anordnen derselben als eine Presspassung stark
vereinfacht. Das ermöglicht
einem Keramikheizer 2, der schwierig als eine Presspassung
anzuordnen war, sicher als eine Presspassung angeordnet zu werden.
Wenn das Gehäuse 120 in
den Körper 120A und
den Sitzadapter 120B unterteilt wird, kann das Material
für den
Sitzadapter 120B gewählt
werden, um sich von dem Material für den Gehäusekörper 120A zu unterscheiden, wie
beispielsweise eine Aluminiumlegierung oder Messing, wodurch eine
Verbesserung der hermetischen Abdichtung des Sitzes verbessert wird.
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6 ist
ein Längsschnitt
einer Glühkerze 201 für einen
Dieselmotor gemäß einer
dritten Ausführungsform.
Die Glühkerze 201 unterscheidet
sich von der Glühkerze 101 der
zweiten Ausführungsform lediglich
in dem Aufbau eines Heizers 202. In den vorangegangenen
Ausführungsformen
wurde ein Keramikheizer 2 verwendet, aber in der dritten
Ausführungsform
wird ein Metallheizer 202 verwendet. Der Metallheizer 202 enthält eine
Hülle 212,
die einen Abschnitt 212b eines vergrößerten Durchmessers enthält, der
als eine Presspassung in dem Gehäusekörper 120A angeordnet
ist, und einen Abschnitt 212a eines verringerten Durchmessers,
der nach außen bezüglich des
Sitzadapters 120B hervorsteht.
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Wiederum
kann der Aufbau mit ähnlichen Schritten
stattfinden, wie sie in der zweiten Ausführungsform angewendet wird,
wodurch ein ähnlicher Vorteil
erzielt wird. Ferner wird gezeigt, dass der Metallheizer 202 verglichen
mit dem Keramikheizer 2 preiswert ist, wodurch eine Glühkerze 201 für einen Dieselmotor
bereitgestellt wird, die geringere Kosten aufweist.
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7 ist
ein Längsschnitt
einer Glühkerze 301 für einen
Dieselmotor. In diesem Aufbau, der nicht in den Bereich von Anspruch
1 fällt,
ist ein Gehäuse 320 bis
zu einem Sitzbereich 320 integral, der in Angrenzung gegen
den Zylinderkopf auf eine ähnliche
Weise wie in der ersten Ausführungsform
(gezeigt in 1) anzuordnen ist. Allerdings
enthält
in der vierten Ausführungsform
das Gehäuse 320 ein entferntes
Ende 320a, das vorher mit einer zugespitzten Innenoberfläche 324d und
einer Außenoberfläche ausgebildet
ist, die eine Sitzbereich 326 bereitstellt, der einen ausreichenden
Sitzbereich bzw. eine ausreichende Sitzfläche aufweist. Folglich kann
der Keramikheizer 2 nicht durch eine Öffnung 324e eingebracht
werden, die in dem entfernten Ende 320a ausgebildet ist,
und folglich wird dieser durch das hintere Ende (nicht gezeigt,
aber durch das Ende, an das der externe Verbindungsanschluss 18 gesichert ist)
eingebracht, um darin gesichert zu werden.
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Ein
Verfahren, das zum Sichern der Hülle 12 angewendet
wird, die den Keramikheizer 2 in dem Gehäuse 320 trägt, wird
jetzt mit Bezug auf 8(a), (b),
(c) beschrieben. In diesem Aufbau ist die Innenbohrung 324 des
Gehäuses 320 nicht
mit einem Bereich einer Presspassung eines reduzierten Durchmessers,
wie es in anderen Ausführungsformen
gezeigt ist, an einem Ort, wo die Hülle 12 zu sichern
ist, vorgesehen, aber weist einen Innendurchmesser auf, der dem
Abschnitt 12b eines vergrößerten Durchmessers der Hülle 12 erlaubt
dadurch zu treten. Der Keramikheizer 2 ist in die axiale
Innenbohrung 324 durch das hintere Ende (zur rechten, wie
es in 8 gezeigt ist, angebracht) des
Gehäuses 320 eingebracht
(vergleiche 8(a)). Der Keramikheizer 2 und
der Abschnitt 12a eines reduzierten Durchmessers der Hülle 12,
an welcher der Keramikheizer 2 gesichert ist, werden veranlasst,
nach außen
durch die Öffnung 324e in
dem Gehäuse 320 hervorzustehen
(vergleiche 8(e)). Unter dieser Bedingung grenzt
die Verbindungsstelle 12d, die zwischen dem Abschnitt 12a eines
reduzierten Durchmessers und dem Abschnitt 12b eines vergrößerten Durchmessers
der Hülle 12 angeordnet
ist, gegen die zugespitzte Oberfläche 324d, die auf
der Innenoberfläche des
entfernten Endes 320a des Gehäuses 320, das zu positionieren
ist, an.
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Danach
wird ein Abschnitt 320d um den Außenumfang des Gehäuses 320,
in den das hintere Ende der Hülle 12 aufgenommen
ist, einer plastischen Verformung unterzogen (vergleiche einen Pfeil B,
der in 8(c) gezeigt ist), wodurch der
Keramikheizer und die Hülle 12 in
dem Gehäuse 320 gesichert
werden. Abermals weist das Gehäuse 320 einen
Innendurchmesser an einem Ort auf, wo die äußere Oberfläche der Hülle 12 als ein Resultat
der plastischen Verformung gesichert ist, der größer als der Innendurchmesser
der Öffnung 324e ist,
wodurch eine ähnliche
Wirkung und Vorteil wie in den vorhergehenden Ausführungsformen
erzielt werden.
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9 ist
ein Längsschnitt
einer Glühkerze 401 für einen
Dieselmotor gemäß eines
alternativen Aufbaus, die nicht in den Gegenstand des Anspruchs 1
fällt.
In den vorangegangenen Ausführungsformen ist
ein Sitzbereich 26, 126 oder 326, der
in Angrenzung gegen den Zylinderkopf eines Motors anzuordnen ist,
auf der vorderen Endfläche
des Gehäuses 20 oder 320 oder
auf der vorderen Endfläche
des Sitzadapters 120c ausgebildet, der vor dem Gehäusekörper 320a angeordnet
ist. Allerdings ist in diesem Aufbau ein Sitzbereich 426 auf
der Außenoberfläche einer
Hülle 412 ausgebildet,
an welcher der Keramikheizer gesichert ist.
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Die
Hülle 412,
an welcher der Keramikheizer 2 gesichert ist, enthält einen
Abschnitt 412a eines verringerten Durchmessers in einem
Bereich zum vorderen Ende, wo der Keramikheizer 2 gesichert
ist, und einen Abschnitt 412b eines größeren Durchmessers als der
Abschnitt 412a, der als eine Presspassung in dem Gehäuse 420a,
das zu sichern ist, anzuordnen ist, auf ähnliche Weise wie in den vorangegangenen
Ausführungsformen.
Der Durchmesser des Abschnitts 412b ist etwas größer als
der Durchmesser eines Bereichs einer Presspassung 424b, der
in der axialen Innenbohrung 424 des Gehäuses 420 definiert
ist, wobei ein Abschnitt 412e eines vergrößerten Durchmessers
zwischen dem Abschnitt 412a eines verringerten Durchmessers
und dem Abschnitt 412b eines vergrößerten Durchmessers ausgebildet
ist. Der Abschnitt 412e eines vergrößerten Durchmessers weist einen
Außendurchmesser
auf, der im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Gehäuses 420 ist,
und die hintere Endfläche 412f des
Abschnitts 412e eines vergrößerten Durchmessers oder ein
Bereich zwischen dem Abschnitt 412e eines vergrößerten Durchmessers
und dem hinteren Abschnitt 412b, der als eine Presspassung in
dem Gehäuse 420 angeordnet
ist, stellt eine im Wesentlichen senkrechte Stufe dar. Ein Sitzbereich 426,
der in Angrenzung an den Zylinderkopf anzuordnen ist, ist auf der
vorderen Endfläche
des Abschnitts 412e eines vergrößerten Durchmessers ausgebildet, der
dem Abschnitt 412a eines verringerten Durchmessers zugewandt
ist.
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Auch
bei diesem Aufbau ist der Abschnitt 412e eines vergrößerten Durchmessers,
der im Wesentlichen denselben Außendurchmesser wie das Gehäuse 420 aufweist,
auf einem Abschnitt der Hülle 412 ausgebildet,
der außerhalb
des Gehäuses 420 angeordnet
ist, und der Sitzbereich 426 ist zwischen dem Abschnitt 412e eines
vergrößerten Durchmessers
und dem Abschnitt 412a eines verringerten Durchmessers
definiert, der bezüglich
dazu davor angeordnet ist, wodurch einem ausreichenden Bereich erlaubt
wird, auf dem Sitzbereich 426 gesichert zu sein. Da die
Hülle 412 als
eine Presspassung in dem Gehäuse 420 durch
Ausnutzen des Sitzbereichs 426 angeordnet werden kann,
ist es eine einfache Sache, ihn als eine Presspassung anzuordnen,
und selbst ein Keramikheizer 2, der schwierig als eine Presspassung
anzuordnen war, kann sicher als eine Presspassung angeordnet werden.