(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関用のシース形グロープラグのヒータープラグ接続電線が、高い形状安定性を保ちうる絶縁材の充填方法を提供する。【解決手段】シース形グロープラグは、ハウジング１とヒータプラグ２とを有している。ハウジング１に端子接点３が形成されていて、端子接点３を介してシース形グロープラグ１０が電気的に接触接続可能である。シース形グロープラグ１０はさらに、端子接点３をヒータプラグ２のプラス極２２に電気的に接続する導電性の接続部５を有している。ハウジング１と導電性の接続部５との間に中空スペース１１、特に環状ギャップ１２が形成されており、該環状ギャップ１２がハウジング１を導電性の接続部５に対して絶縁している。中空スペース１１に絶縁材料１５が充てんされていて、絶縁材料１５が導電性の接続部５を前記ハウジング１に対して固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のシース形グロープラグ（１０）であって、ハウジング（１）とヒータプラグ（２）とを備えており、前記ハウジング（１）が端子接点（３）を有していて、該端子接点（３）を介して前記シース形グロープラグ（１０）が電気的に接触接続可能であり、前記シース形グロープラグ（１０）が、前記端子接点（３）を前記ヒータプラグ（２）のプラス極（２２）に電気的に接続する導電性の接続部（５）を有しており、前記ハウジング（１）と前記導電性の接続部（５）との間に中空スペース（１１）、特に環状ギャップ（１２）が形成されており、該環状ギャップ（１２）が前記ハウジング（１）を前記導電性の接続部（５）に対して絶縁している形式のものにおいて、
前記中空スペース（１１）に絶縁材料（１５）が充てんされていて、該絶縁材料（１５）が前記導電性の接続部（５）を前記ハウジング（１）に対して固定することを特徴とする、内燃機関用のシース形グロープラグ（１０）。
【請求項２】
前記絶縁材料（１５）が自己硬化型のフォーム材（１６）であ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（１０）。
【請求項３】
前記自己硬化型のフォーム材（１６）が、強度を高めるためのガラス繊維（１７）を含有していることを特徴とする、請求項２に記載のシース形グロープラグ（１０）。
【請求項４】
前記絶縁材料（１５）が液状の接着剤（１８）であ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（１０）。
【請求項５】
前記絶縁材料（１５）が、弾性的なゴム材料（２６）および／または電気的に絶縁されたスプリング（２７）を有し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（１０）。
【請求項６】
前記電気的に絶縁されたスプリング（２７）および／または弾性的なゴム材料（２６）が、前記導電性の接続部（５）の外周面（２８）に押圧力を加えることを特徴とする、請求項５に記載のシース形グロープラグ（１０）。
【請求項７】
前記絶縁材料（１５）が、前記ハウジング（１）および前記導電性の接続部に形状結合式に結合されているプラスチックであ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（１０）。
【請求項８】
前記導電性の接続部（５）が、前記ヒータプラグ（２）側の端部（３３）に先端部（３４）を有しており、該先端部（３４）が、前記ヒータプラグ（２）の端面（３６）に形成されたノッチ状の切欠（３５）内でセンタリングされてい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】
内燃機関用のシース形グロープラグ（１０）を製造するための方法であって、ハウジング（１）とヒータプラグ（２）とを備えており、前記ハウジング（１）が端子接点（３）を有していて、該端子接点（３）を介して前記シース形グロープラグが電気的に接触接続され、前記シース形グロープラグ（１０）が導電性の接続部（５）を有していて、前記端子接点（３）が、前記導電性の接続部（５）によって前記ヒータプラグ（２）のプラス極（２２）に接続され、前記ハウジング（１）と前記導電性の接続部（５）との間に中空スペース（１１）、特に環状ギャップ（１２）が形成されており、該環状ギャップ（１２）を介して、前記ハウジングが前記導電性の接続部に対して絶縁される方法において、
前記中空スペース（１１）に絶縁材料（１５）を充てんし、該絶縁材料を介して前記導電性の接続部を前記ハウジングに対して固定することを特徴とする、シース形グロープラグを製造するための方法。
【請求項１０】
前記中空スペース（１１）に、射出成形プロセスでプラスチック（４５）を充てんし、前記プラスチック（４５）を介して、前記導電性の接続部（５）との形状結合式の結合も、また前記ハウジング（１）との形状結合式の結合も形成することを特徴とする、請求項９に記載の、シース形グロープラグ（１０）を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のシース形グロープラグ、並びにシース形グロープラグを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンにおいて、燃料が燃焼室内で圧縮により自己着火するまで内燃機関の冷間始動時に燃焼室を加熱するために、シース形グロープラグが使用される。この場合、金属製またはセラミック製のヒータプラグを備えたシース形グロープラグが使用される。セラミック製のヒータプラグにおいて、セラミック内に熱線が通っていて、これらの熱線がその抵抗に基づいてセラミック製のヒータプラグを加熱する。このようなシース形グロープラグは、例えば特許文献１により公知である。この場合、ヒータプラグのプラス接点の接触接続は、通常は、シース形グロープラグの軸方向で端子接点とヒータプラグとの間に配置された電線を介して行われる。マイナス極の接触接続は、通常は、セラミック製のヒータプラグの円周方向側およびシース形グロープラグのハウジングを介して側方から行われる。電線とハウジングとの間に中空スペースが形成されており、この中空スペース内に粉末が充てんされている。粉末を充てんすることは、内燃機関の運転中における振動および熱応力に基づいて発生する力を電線から遠ざけるために、若しくは電線を安定化させて電線とハウジングとの間の短絡を避けるために、必要である。しかしながら、このようなシース形グロープラグの製造は高価であり、しかも様々な問題を誘発する。一方では、ハウジングを絶縁粉末で充てんする際に、粉末を圧縮する必要があり、この場合、圧縮プロセス時に電線および／またはセラミック製のヒータコアが損傷を蒙ることがある。他方では、このようなプロセスは高価であり、多大な費用を必要とし、しかも充てん結果およびひいては絶縁品質をコントロールするのは非常に困難である。
【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１７６８４５６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、本発明によるシース形グロープラグは、ハウジングと導電性の接続部との間の中空スペースに電気的な絶縁材料が充てんされており、この絶縁材料が導電性の接続部をハウジングに対して固定する、という利点を有している。この場合、粉末充てんを介して絶縁するための新たな可能性が開示され、ハウジングに対して導電性の接続部を固定することによって、単純な粉末充てんによって得られるよりも著しく高い形状安定性が得られる。導電性の接続部をハウジングに対して固定することによって、高価で、しかも構成部分の損傷に関連して問題のある絶縁材粉末の圧縮プロセスを省くことができる。
【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善が可能である。
【０００６】
第１の好適な実施態様によれば、絶縁材料が自己硬化型のフォーム材である。自己硬化型のフォーム材は、一般的に、小さい重量並びに機械的および熱的な高い強度を有している。自己硬化型のフォーム材を充てんすることによって、導電性の接続部と絶縁材料とハウジングとの間の素材結合式の結合が形成され、この素材結合式の結合は、外部から作用する力および振動に対して導電性の接続部を保護する。この場合、自己硬化型のフォーム材が、強度を高めるためのガラス繊維を含有していれば、特に好適である。
【０００７】
別の好適な実施態様によれば、絶縁材料が液状の接着剤である。液状の接着剤は、同様に簡単かつ単純に、導電性の接続部とハウジングとの間の中空スペース内に充てんすることができ、接着剤の硬化後、特に溶剤の気化後に、同様に、導電性の接続部と接着剤とハウジングとの間で素材結合式の結合を形成する。
【０００８】
選択的に、絶縁材料が、弾性的なゴム材料および／または電気的に絶縁されたスプリングを有していれば、有利である。弾性的なゴムおよび／または絶縁されたスプリングによって、ハウジングとゴム材料および／または絶縁されたスプリングと導電性の接続部との間で摩擦締結式の結合部が形成される。さらに、ゴム材料および／または絶縁されたスプリングは特に良好に振動を減衰することができ、従って導電性の接続部を損傷に対して保護することができる。この場合、絶縁されたスプリングおよび／または弾性的なゴム材料が、導電性の接続部の外周面に押圧力を加えるようになっていれば、特に好適である。このように、外周面に押圧力を加えることによって、導電性の接続部は、ハウジングの中央にセンタリングされ、しかも、外周面は端面と比較して大きいので、導電性の接続部のための機械的な負荷は僅かである。
【０００９】
選択的かつ好適な実施態様によれば、絶縁材料は、ハウジングおよび導電性の接続部に形状結合式に結合されているプラスチックである。射出成形プロセスは、導電性の接続部とハウジングとの間の絶縁を実現する別の可能性であり、この場合、射出成形プロセスによって、素材結合式の結合が形成される。このような射出成形プロセスは、技術的に良好に制御可能であり、特に大量生産のために適している。
【００１０】
別の好適な実施態様によれば、導電性の接続部が、ヒータプラグ側の端部に先端部を有しており、該先端部が、ヒータプラグの端面に形成されたノッチ状の切欠内でセンタリングされている。このような先端部とノッチ状の切欠との組み合わせを介して、例えばヒータプラグと導電性の接続部との間の様々な熱膨張係数を補正するための、所定の長さ補正を実現することができる。さらに、センタリングされた先端部によって、少なくとも部分的な形状結合式の結合が実現され、これによって、内燃機関の運転中にシース形グロープラグに作用する力に関連した頑丈さが高められる。
【００１１】
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】
【００１２】
【図１】自己硬化型フォーム材が充てんされている本発明によるシース形グロープラグの第１実施例を示す図である。
【図２】接着剤が充てんされている本発明によるシース形グロープラグの別の実施例を示す図である。
【図３】弾性的なゴム材料より成る充てん材および絶縁されたスプリングを備えた本発明によるシース形グロープラグの別の実施例を示す図である。
【図４】導電性の接続部がプラスチック射出成形により包囲されている、本発明によるシース形グロープラグの別の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。この場合、同じ構成部分または同じ機能を有する構成部分には同じ符号が付けられている。
【００１４】
図１には、内燃機関用の本発明によるシース形グロープラグ１０が示されている。シース形グロープラグ１０はハウジング１を有しており、このハウジング１は、一端部が端子接点３を介して閉鎖可能である。端子接点３とは反対側のハウジング１の端部で、支持パイプ３０がハウジング１内に挿入されており、この支持パイプ３０は、ヒータプラグ２を少なくとも部分的に包囲している。ヒータプラグ２は、熱線２３を有していて、この熱線２３は、ヒータプラグ２のセラミック２４内に埋め込まれていて、このセラミック２４によって電気的に絶縁されている。ヒータプラグ２はさらに、第１の接触接続個所、特にプラス極２２を有しており、このプラス極２２は、ヒータプラグ２の、端子接点３に面した端面側に形成されている。ヒータプラグ２は、第２の接触接続個所、好適にはマイナス極２１を有しており、このマイナス極２１を介して、ヒータプラグ２は支持パイプ３０に電気的に接触接続可能である。
【００１５】
端子接点３とヒータプラグ２との間、特に端子接点３とプラス極２２との間に、金属線または金属棒として形成された導電性の接続部５が配置されており、この導電性の接続部５は、端子接点３を介したヒータプラグ２のプラス極２２の電気的な接触接続を可能にする。ハウジング１と導電性の接続部５との間に、特に環状ギャップ１２の形状の中空スペース１１が形成されている。この中空スペース１１に、シース形グロープラグ１０の製造プロセスの１つのステップで自己硬化型のフォーム材１６が充てんされる。このフォーム材１６は、導電性の接続部５とハウジング１との間の絶縁材料１５を形成する。強度を高めるために、自己硬化型のフォーム材１６はガラス繊維１７を含有している。
【００１６】
図２には、本発明によるシース形グロープラグの別の実施例が開示されている。図１の構造と殆ど同じ構造において、以下では図１に示した実施例との相違点についてのみ説明する。ハウジング１と導電性の接続部５との間の中空スペース１１には、この実施例では液状の接着剤１８が充てんされており、この接着剤１８は、硬化後にやはり、導電性の接続部５と絶縁材料１５として働く接着剤１８とハウジング１との素材結合を生ぜしめる。
【００１７】
図３には、別の選択的な実施例が開示されている。図１に示した実施例と殆ど同じ構造において、以下では相違点についてのみ説明する。中空スペース１１内に、電気的に絶縁されたスプリング２７、特に非導電性のセラミックまたはプラスチクより成るスプリングが配置されている。さらに中空スペース１１内に弾性的なゴム材料２６が配置されており、このゴム材料２６は、導電性の接続部５とハウジング１との間に配置されていて、絶縁材料１５として働く。電気的に絶縁されたスプリング２７および弾性的なゴム材料２６は、導電性の接続部５の外周面２８に押圧力を加える。この押圧力によって、導電性の接続部５はハウジング１の中央でセンタリングされる。さらに、弾性的なゴム材料２６および／または電気的に絶縁されたスプリング２７によって、例えば内燃機関の運転中に混合気の点火によって外部からシース形グロープラグ１０に作用する振動を減衰させることもできる。
【００１８】
選択的に、中空スペース１１内において、導電性の接続部５の両側に電気的に絶縁されたスプリング２７を配置してもよい。この場合、弾性的なゴム材料２６は省いてよい。しかしながら追加的に、電気的に絶縁されたスプリング２７の位置を固定し、かつ電気的に絶縁されたスプリングの軸方向のずれを阻止する弾性的なゴム材料２６が設けられてよい。
【００１９】
同様に選択的に、電気的に絶縁されたスプリング２７も省くことができる。この場合、中空スペース１１、特に環状ギャップ１２内にリングまたは弾性的な管として形成された弾性的なゴム材料２６が配置されている。この場合、リングまたは弾性的な管の外径は、好適には、ハウジング１の内径よりもやや大きいので、リングまたは弾性的な管はハウジング内に押し込まれる。
【００２０】
図４には、本発明によるシース形グロープラグの別の選択的な実施例が開示されている。図１に示した実施例と殆ど同じ構成において、以下では相違点についてのみ説明する。ハウジング１と導電性の接続部５との間に、環状ギャップ１２としての中空スペース１１が形成されている。環状ギャップ１２には、射出成形プロセスで絶縁材料１５、特にプラスチックが充てんされており、この場合、導電性の接続部５は絶縁材料１５内に埋め込まれ、導電性の接続部５とハウジング１との間に、プラスチックを介して素材結合が形成される。導電性の接続部５をプラスチック内に埋め込むことによって、導電性の接続部はさらに、損傷に対して保護されている。
【００２１】
導電性の接続部５は、ヒータプラグ２側の端部３３に先端部３４を有しており、この先端部３４は、ヒータプラグ２の端面３６に形成されたノッチ状の切欠３５内でガイドされている。この場合、先端部３４は、ノッチ状の切欠３５内で少なくとも僅かにシース形グロープラグ１０の軸方向に摺動可能であるので、導電性の接続部５とヒータプラグ２のプラス極２２との間で異なる熱膨張係数が発生した場合でも、確実な電気的な接触接続が保証されている。このような、導電性の接続部５に先端部３４を備え、ヒータプラグ２のプラス極２２にノッチ状の切欠３５を備えた実施例は、中空スペース１１内の絶縁材料１５とは無関係に、図１〜図３に示した実施例のうちのいずれか１つに組み込むこともできる。
【符号の説明】
【００２２】
１  ハウジング
２  ヒータプラグ
３  端子接点
５  導電性の接続部
１０  シース形グロープラグ
１１  中空スペース
１２  環状ギャップ
１５  絶縁材料
１６  自己硬化型のフォーム材
１７  ガラス繊維
１８  接着剤
２１  マイナス極、第２の接触接続個所
２２  プラス極、第１の接触接続個所
２３  熱線
２６  ゴム材料
２７  スプリング
２８  外周面
３０  支持パイプ
３３  ヒータプラグ側の端部
３４  先端部
３５  切欠
３６  端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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