(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関のためのシース形グロープラグにおいて、プラグとの間の電気的な接触接続を簡略化し、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シース形グロープラグを提供する。【解決手段】ハウジング１とセラミックスヒータプラグ２とを備え、前記ハウジング１内に接続ピン４が配置されていて、前記ヒータプラグ２の第２の電気的な接触接続個所６が支持パイプ３を介して前記ハウジング１に接続されている形式の、内燃機関のためのシース形グロープラグにおいて、前記接続ピン４と、前記セラミックスヒータプラグ２の第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。【選択図】図１
2015004506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のためのシース形グロープラグであって、ハウジング（１）とセラミックスヒータプラグ（２）とを備えており、前記ハウジング（１）内に接続ピン（４）が配置されていて、前記セラミックスヒータプラグ（２）が第１の電気的な接触接続個所（７）と第２の電気的な接触接続個所（６）とを有しており、前記セラミックスヒータプラグ（２）の前記第２の電気的な接触接続個所（６）が支持パイプ（３）を介してシース形グロープラグの前記ハウジング（１）に接続されている形式のものにおいて、
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。
【請求項２】
前記スリーブ（８）が、前記接続ピン（４）および前記セラミックスヒータプラグ（２）に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のシース形グロープラグ。
【請求項３】
前記スリーブ（８）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、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）との間の軸方向の長さ補正が可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載のシース形グロープラグ。
【請求項４】
前記スリーブ（８）における補正エレメントが波形管として構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のシース形グロープラグ。
【請求項５】
前記補正エレメントが、軸方向に作用するばねを有していることを特徴とする、請求項３に記載のシース形グロープラグ。
【請求項６】
前記スリーブ（８）全体が波形管として構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のシース形グロープラグ。
【請求項７】
前記セラミックスヒータプラグ（２）、特に前記第２の電気的な接触接続個所（６）に、押し込み変形部（９）が形成されており、該押し込み変形部（９）内に前記支持パイプ（３）の成形部が係合することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のシース形グロープラグ。
【請求項８】
前記セラミックスヒータプラグ（２）、特に前記第１の電気的な接触接続個所（７）に、第２の押し込み変形部（１０）が形成されており、該第２の押し込み変形部（１０）内に前記スリーブ（８）の成形部が係合することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のシース形グロープラグ。
【請求項９】
前記接続ピン（４）に第３の押し込み変形部（１２）が形成されており、該第３の押し込み変形部（１２）内に前記スリーブ（８）の凹部が係合することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のシース形グロープラグ。
【請求項１０】
前記支持パイプ（３）と前記スリーブ（８）との間に、絶縁エレメント（１１）、特に絶縁リングが配置されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のシース形グロープラグ。
【請求項１１】
前記支持パイプ（３）に第４の押し込み変形部（１３）が形成されており、前記第４の押し込み変形部（１３）は、前記接続ピンにおける前記第３の押し込み変形部（１２）の高さ位置に配置されていて、それによって前記絶縁エレメント（１１）が前記第３の押し込み変形部（１２）および前記第４の押し込み変形部（１３）によって形状結合式に固定されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のシース形グロープラグ。
【請求項１２】
単数または複数の前記押し込み変形部（９，１０，１２，１３）が環状の凹部として構成されていることを特徴とする、請求項６から１１のいずれか１項に記載のシース形グロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ヨーロッパ特許公開第１７０７８８３号明細書
【発明の概要】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】セラミックスヒータプラグを備えた本発明によるシース形グロープラグの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【符号の説明】
【００２５】
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
【図１】
2015004506.tif 000003