(57)【要約】  特に、燃焼室圧信号に基づく機関コントロールのために、内燃機関の燃焼室における燃焼室圧を検出することが必要である。ゆえに、自己着火式内燃機関のための本発明によるシース形グロープラグ（１１０）は、加熱体（１２２）とプラグハウジング（１１２）とを有している。このプラグハウジング（１１２）は少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）を有しており、この少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）は、加熱体（１２２）を介して力（１２６）が少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）に伝達可能であるように、加熱体（１２２）と結合されている。さらにシース形グロープラグは、加熱体（１２２）と結合された少なくとも１つのシールエレメント（１４８）を有しており、この少なくとも１つのシールエレメント（１４８）は、弾性特性を備えた少なくとも１つのエレメント（１４８）を有している。そして、この少なくとも１つのシールエレメント（１４８）は加熱体（１２２）をプラグハウジング（１１２）に対してシールしている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己着火式内燃機関用のシース形グロープラグ（１１０）であって、加熱体（１２２）とプラグハウジング（１１２）とが設けられており、該プラグハウジング（１１２）が少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）を有しており、該少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）が加熱体（１２２）と結合されていて、該加熱体（１２２）を介して力（１２６）が少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）に伝達可能であり、シース形グロープラグ（１１０）がさらに、加熱体（１２２）と結合された少なくとも１つのシールエレメント（１４８）を有しており、該少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、弾性特性を備えた少なくとも１つのエレメント（１４８）を有していて、該少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が加熱体（１２２）をプラグハウジング（１１２）に対してシールしていることを特徴とする、燃焼室圧センサとシールエレメントとを備えたシース形グロープラグ。
【請求項２】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、少なくとも１つのスリーブ状のシールエレメント（１４８）を有しており、該少なくとも１つのスリーブ状のシールエレメント（１４８）が加熱体（１２２）をリング状に取り囲んでいる、請求項１記載のシース形グロープラグ。
【請求項３】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、摩擦力結合式に加熱体（１２２）と結合されている、請求項１又は２記載のシース形グロープラグ。
【請求項４】
プラグハウジング（１１２）が少なくとも１つのねじ山付スリーブ（１１４）と少なくとも１つのシール円錐（１１６）とを有しており、該少なくとも１つのシール円錐（１１６）が、少なくとも１つのねじ山付スリーブ（１１４）と、有利には摩擦力結合式及び／又は形状結合式の結合によって、結合可能であり、少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、少なくとも１つのねじ山付スリーブ（１１４）と少なくとも１つのシール円錐（１１６）との間に受容されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項５】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、以下の特性、すなわち異方性の導電性、異方性の伝熱性及び異方性の弾性といった特性のうちの少なくとも１つの特性を備えた、少なくとも１つのエレメント（１４８）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項６】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、以下の特性、すなわち等方性の導電性、等方性の伝熱性及び等方性の弾性といった特性のうちの少なくとも１つの特性を備えた、少なくとも１つのエレメント（１４８）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項７】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、０.２〜３.０の範囲のモース硬さ、有利には０.３〜２.０の範囲のモース硬さ、特に有利には０.５〜１.０の範囲のモース硬さを備えた少なくとも１つのエレメント（１４８）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項８】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）が、１ＧＰａ〜５０ＧＰａの範囲の弾性率、有利には２ＧＰａ〜３０ＧＰａの範囲の弾性率、特に有利には４ＧＰａ〜５.５ＧＰａの範囲の弾性率を備えた少なくとも１つのエレメント（１４８）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項９】
少なくとも１つのシールエレメント（１４８）がグラファイトを有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項１０】
少なくとも１つの力伝達エレメント（１３４）が設けられていて、該少なくとも１つの力伝達エレメント（１３４）を用いて力（１２６）が加熱体（１２２）から少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）に伝達可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のシース形グロープラグ。
【請求項１１】
少なくとも１つの力測定エレメント（１３０）が、少なくとも１つの圧電式のコンバータ（１３０）又は圧電抵抗式のコンバータを有している、請求項１から１０までのいずれか１項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、組み込まれた燃焼室圧センサとシールエレメントとを備えたシース形グロープラグに関する。このような形式のシース形グロープラグは特に、自己着火式内燃機関において燃焼室圧を測定するために使用される。
【０００２】
従来の技術
排ガス規制、特にディーゼル機関に対する排ガス規制が益々厳しくなるに連れて、自己着火式内燃機関の有害物質エミッションの低減に対する要求が益々高まっている。今日のエンジンマネージメント系は、低い有害物質エミッションと共に、低い燃費を保証し、かつ同時に長い耐用寿命を有することを望んでいる。
【０００３】
ディーゼル機関の燃焼室における燃焼最適化は特に、燃料のコントロールされた噴射の導入によって達成することができる。このコントロールされた噴射は、特に、既に今日の自動車においては確立されている電子式の機関制御装置によって制御されることができる。燃焼室圧信号に基づく機関制御（combustion signal based control system, CSC）の効果的な構成は、しかしながら、製造に適した圧力センサの調達によって左右され、この製造に適した圧力センサは、価格、信頼性、精度及び構造空間に関する高い要求を満たさなくてはならない。
【０００４】
今日、いわゆる「スタンドアローン」形式のセンサ、つまり独立したセンサを有する測定装置が広まっている。このような測定装置を使用するためには、シリンダヘッド壁に別体の孔を設ける必要があり、このことは付加的な取付け手間もしくは取付け費用を意味する。さらに、スタンドアローン形式のセンサを。４バルブ内燃機関において使用することは、付加的な孔が必要なことに基づいて問題がある。これらの孔は、４バルブ内燃機関における極めて狭められたスペース状況に基づいてほとんど設けることが不可能である。さらにまた、通常このような系の価格は比較的高価であり、このような系の耐用寿命は多くの場合、高い運転温度に基づいて、典型的な車両耐用寿命に比べて著しく短い。
【０００５】
従って従来技術では、燃焼室圧センサを既に存在するシリンダヘッドの構成要素に組み込むための付加部が設けられている。既に存在するシリンダヘッドの構成要素にこのようにセンサを組み込むことは、それ自体コスト上の利点があり、かつ経済的な大量生産の使用をも可能にする。このような系では、燃焼室に直接的にアクセスする必要性が省かれる。他方において、このような燃焼室圧力センサの信号品質は、機械的な全複合体における力の経過によって大きく左右され、通常、課せられた要求を満たすことができない。
【０００６】
ＤＥ１９６８０９１２Ｃ２には、ディーゼル機関におけるシリンダ圧を検出する装置及び方法が開示されている。この装置は圧力センサと、ディーゼル機関のシリンダの内室に受容されていてシリンダ圧によって負荷されるグロープラグの加熱区分と、該加熱区分をグロープラグの本体に固定するための固定部材とを有している。この場合圧力センサは加熱区分とグロープラグの固定部材との間に配置されている。そして加熱区分を介してシリンダ圧は圧力センサに伝達される。
【０００７】
ＤＥ１９６８０９１２Ｃ２に開示された装置にはしかしながら特に次のような欠点がある。すなわちこの公知の装置では、圧力センサが直接的に加熱区分に結合されているので、圧力センサは高い温度負荷及び温度変化にさらされている。さらにＤＥ１９６８０９１２Ｃ２に記載された装置の組立ては手間がかかる。それというのは、装置の申し分のない機能を保証するためには、まず初めに加熱区分をグロープラグの本体に挿入しなくてはならず、その後で圧力センサを加熱区分に同心的に配置しなくてはならないからである。次いで圧力センサは、装置の、シリンダとは反対の側において、固定装置を用いて固定されねばならず、このことには、圧力センサがずれてしまう危険がある。そして圧力センサの機能性の検査は、グロープラグが完全に組み立てられた状態において初めて可能になる。
【０００８】
ＤＥ１９６８０９１２Ｃ２に開示された装置にはさらに次のような欠点がある。すなわちこの公知の装置では、圧力負荷に基づいてグロープラグの本体と加熱区分との間において応力が発生し、これにより、グロープラグの非シール性が生じ、グロープラグの内室への燃焼室ガスの侵入の生じることがある。
【０００９】
発明の利点
ゆえに本発明の課題は、従来技術に基づいて公知の系における上述の欠点を排除することができる、自己着火式内燃機関用のシース形グロープラグを提供することである。
【００１０】
本発明の根本思想は、シース形グロープラグの内室を燃焼室ガスに対してシールし、しかも燃焼室圧によって生じた力は力測定エレメントに応力なしに力伝達することができる、シールエレメントを使用することにある。
【００１１】
シース形グロープラグは、加熱体とプラグハウジングとを有している。このプラグハウジングは、少なくとも１つの力測定エレメントを有しており、この少なくとも１つの力測定エレメントは、加熱体を介して力が少なくとも１つの力測定エレメントに完全に又は部分的に伝達可能であるように、加熱体と結合されている。そしてこの力は直接又は間接的に、例えば少なくとも１つの力伝達エレメントを用いて、少なくとも１つの力測定エレメントに伝達されることができる。少なくとも１つの力測定エレメント及び付加的な少なくとも１つの力伝達エレメントは例えばスリーブ状に形成されていて、これによってシース形グロープラグの内室を最適に利用することができる。
【００１２】
内燃機関の燃焼室における圧力によって、力が加熱体に加えられ、この力はさらに少なくとも１つの力測定エレメントに伝達される。加熱体に対する圧力作用はこの場合典型的には、力の伝達路内における部材の、リニア・エラスティックの弾性的な圧縮を生ぜしめる。この弾性的な圧縮の値は通常マイクロメータ範囲である。この場合しかしながら通常、特に加熱体とプラグハウジングとの間における移行部において加熱体の弾性的な圧縮時に応力が発生するという問題が生じる。典型的にはいわゆるシール円錐（Dichtkonus）を有しているこの移行領域は、燃焼室ガスに対してシース形グロープラグの内室をシールするために働く。燃焼室ガスが侵入することを回避するため、かつ同時に加熱体の弾性的な圧縮を可能にするために、本発明によるシース形グロープラグは、加熱体と結合された少なくとも１つのシールエレメントを有している。少なくとも１つの力測定エレメントは弾性的な特性を備えた少なくとも１つのエレメントを有している。このシールエレメントはさらに付加的に塑性的な特性を有していることができる。この少なくとも１つのシールエレメントは、加熱体をプラグハウジングに対してシールするので、燃焼室ガスがプラグハウジング内に侵入することは確実に阻止される。
【００１３】
例えば少なくとも１つのシールエレメントは、加熱体をリング状に取り囲む少なくとも１つのスリーブ状又はブシュ状のシールエレメントを有していると有利である。少なくとも１つのシールエレメントと加熱体との間における結合は、特に摩擦力結合式に行うことができる。
【００１４】
プラグハウジングが複数部分から形成されていると、特に有利である。本発明の有利な構成では、プラグハウジングが、例えばシース形グロープラグを燃焼室にねじ込むために働くねじ山を備えた少なくとも１つのねじ山付スリーブと、少なくとも１つのシール円錐とを有している。プラグハウジングを他の形式で分割することも可能である。例えば少なくとも１つのシールエレメントが、プラグハウジングの前記部材のうちの２つの間に完全に又は部分的に挿入されているような構成が可能である。例えばシース形グロープラグは、まず初めに少なくとも１つのシールエレメントを備えた加熱体をシース形グロープラグのねじ山付スリーブ部分に差し嵌めるように、組み立てられることができる。次いでシール円錐が被せ嵌められ、これによって、例えば、シール円錐がねじ山付スリーブに螺合されることによって、シール円錐とねじ山付スリーブとの間における少なくとも１つのシールエレメントが緊締される。シール円錐がねじ山付スリーブと摩擦力結合式又は形状結合式の結合によって結合されると有利である。プラグハウジング内に少なくとも１つのシールエレメントがこのように挿入されていることによって、複数の利点が得られる。特に、汎用の系に比べて組立てを著しく簡単化することができる。さらに、少なくとも１つのシールエレメントを予負荷することができる。さらにまた、このようにシールエレメントが挿入されていると、通常、プラグハウジングを剪断応力なしにシールすることが保証され、これは特定の使用例において有利である。
【００１５】
本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つのシールエレメントが、異方性の特性を備えた少なくとも１つのエレメントを有している。異方性の特性は、例えば異方性の導電性、異方性の伝熱性及び異方性の弾性といった特性のうちの少なくとも１つの特性である。このように構成されていると、例えば力の伝達路における特に良好な力伝達を保証することができ、しかも力の伝達路に対して垂直な方向における安定性を得ることができる。これにより例えば加熱体を横方向力に対して保護することが可能になる。
【００１６】
本発明の特に有利な構成では、少なくとも１つのシールエレメントが材料としてグラファイトを有している。例えば少なくとも１つのシールエレメントはグラファイトブシュを有していることができる。グラファイトは比較的柔軟であり、かつ加工しやすい。例えば少なくとも１つのグラファイトブシュを加熱体に押し嵌めることができ、これによって摩擦力結合式及び／又は形状結合式の結合部が得られる。
【００１７】
グラファイトの代わりに、同様な特性を有する他の無機材料又は有機材料を使用することができる。この場合例えばプラスチックを挙げることができる。この材料は特に、高い耐熱性を有していることが望まれている。それというのは、加熱体との接触部においては２００℃を越える温度が生じ得るからである。例えばテフロン又はこれに類した材料が挙げられる。特に有利には、これらの材料は、０.２〜３.０の範囲のモース硬さ、有利には０.３〜２.０の範囲のモース硬さ、特に有利には０.５〜１.０の範囲のモース硬さを有している。弾性特性に関しては、使用される材料は特に、１ＧＰａ〜５０ＧＰａの範囲の弾性率（応力と延伸との比）、有利には２ＧＰａ〜３０ＧＰａの範囲の弾性率、特に有利には２ＧＰａ〜５.５ＧＰａの範囲の弾性率を有している。異方性の材料が使用される場合には、材料特性が少なくとも１つの次元においてこれらの条件を満たしているだけで十分である。
【００１８】
上に述べたように構成された本発明によるシース形グロープラグは、従来技術に基づいて公知のシース形グロープラグに比べて数々の利点を有している。特に、本発明によるシース形グロープラグを用いて、自己着火式内燃機関、特にディーゼル機関における燃焼室圧測定は、既に存在するシリンダヘッド構成要素（つまりシース形グロープラグ）に組み込まれている単純なセンサを用いて、可能である。例えばグラファイトのような材料から成るリング状のブシュの形をした、例えば弾性的なエレメントである、前記シールエレメントを使用することには、従来技術に基づいて公知の装置に対して同様に多くの利点がある。
【００１９】
例えばグラファイトブシュであるシールエレメントは、燃料室媒体の影響に対して、例えば高い圧力や、腐食作用のあるガスによる攻撃などに対して、良好なシールを可能にする。さらに、特に弾性的な特性を有するシールエレメントによって、弾性的な圧縮と次いで生じる弾性的な戻りを生ぜしめる力が発生する。つまりシース形グロープラグに対する燃焼室圧の作用は、比較的小さなヒステリシスしか伴わない。さらに、特にリング状又はスリーブ状に形成されたシールエレメントによって、力の伝達路はシース形グロープラグ内において軸方向で案内される。これは、既に述べたように、異方性の特性を使用することによって行うことができる。さらにまた、少なくとも１つのシールエレメントによって、シース形グロープラグの固有振動を減衰することができる。
【００２０】
少なくとも１つのシールエレメントを備えたシース形グロープラグの別の利点としては、本発明による配置形式の耐熱性が、他の装置との比較においてかなり高いということが挙げられる。特にグラファイトの使用によって、例えばエラストマをベースとしたシールエレメントのようなその他の典型的なシールエレメントに比べて、高められた高温耐性が得られる。さらにまた、特にグラファイトを使用することによって、例えば薄壁の鋼製ダイヤフラムに比べて、高められた耐食性を備えたシールエレメントが得られる。
【００２１】
さらにグラファイトブッシュの使用時には、著しく有利な力分布ファクタを得ることができる。シール円錐にプレス嵌めされた加熱体（弾性エレメントなし）を備えた実施形態に比べて、力分布ファクタは高められる。なぜならばこの場合大きな力成分がハウジング壁を介して外に導かれるからである。さらに、単純なリング状のジオメトリを備えたグラファイトブシュのための製造コストは、小さな寸法、小さな壁厚及び狭い許容誤差を有する鋼製ダイヤフラムの製造コストに比べて、著しく安価である。
【００２２】
しかも、本発明によるシース形グロープラグは比較的簡単に組み立てることができるので、これによっても製造コストを低減することができる。特に、上述のようにプラグハウジングが複数部分から形成されていて、２つの部材の間にシールエレメントが埋め込まれている構成によって、単純で迅速かつ効果的な組立てが可能になる。特に、典型的には１つ又は複数の溶接結合部を必要とする、汎用の圧力測定用の鋼製ダイヤフラムに比べて、本発明によるシールエレメント、特にグラファイトブシュの使用は、有利である。さらに本発明によるシールエレメントは、特に少なくとも１つのシールエレメントが少なくとも１つのリング状のエレメントを有している場合に、シース形グロープラグの内部における有利な空間分布を可能にする。このように構成されていると、例えばグラファイトブシュの使用時に、取付け状況は、例えば力伝達エレメントとして加熱体を備えたシース形グロープラグにおける、鋼製ダイヤフラムを使用する圧力センサにおける取付け状況に比べて、又は棒状の受容エレメントを備えた圧力センサにおける取付け状況に比べて、著しく簡単になる。このことによっても、シース形グロープラグの全体構成は簡単化される。
【００２３】
図面
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００２４】
図１は、グラファイトブシュを備えた本発明によるシース形グロープラグの構成を示す図であり、
図２は、図１に示されたグラファイトブシュの加熱エレメントの固定部の領域を拡大して示す図である。
【００２５】
実施例
図１には、シース形グロープラグ１１０の本発明による実施形態が示されている。シース形グロープラグ１１０はハウジング１１２を有しており、このハウジング１１２はねじ山付スリーブ１１４とシール円錐１１６とを有している。ねじ山付スリーブ１１４とシール円錐１１６とはねじ山１１８を用いて互いに結合されていても、又は、例えば溶接結合部として形成された、素材結合式の結合部を介して互いに結合されていてもよい。ねじ山付スリーブ１１４は、内燃機関の燃焼室の壁にシース形グロープラグ１１０をねじ込むための雄ねじ山１２０を有している。
【００２６】
ハウジング１１２の、内燃機関の燃焼室に向けられた前端部においては、加熱体１２２、例えばセラミック製の加熱体１２２が、ハウジング１１２、特にシール円錐１１６に挿入されている。加熱体１２２は燃焼室側の端部に受圧面１２４を有している。この加熱体１２２の受圧面１２４に対する圧力作用は、セラミック製の加熱体１２２に対してシース形グロープラグ１１０の軸線１２８の方向における力１２６を生ぜしめる。この力１２６はシース形グロープラグ１１０の、力の伝達路内における部材の、リニア・エラスティックの弾性的な圧縮を生ぜしめる。この弾性的な圧縮の値は典型的にはマイクロメータ範囲である。そしてこのリニア・エラスティックの弾性的な圧縮によって、燃焼室圧と直接的な相互関係のある力インパルスを伝達することができる。
【００２７】
この力１２６は、力の伝達路内において予負荷された力測定エレメント１３０がシース形グロープラグ１１０のハウジング１１２内に設けられていることによって、検出されることができる。この力測定エレメント１３０は図示の実施例ではハウジング１１２内において次のように、すなわち力測定エレメント１３０が、力１２６及び／又は加熱体１２２からの力インパルスを加熱体１２２に向けられた端面１３２を用いて受け止めるように、固定されている。この場合力１２６は図示の実施例ではセラミック製の加熱体１２２から力測定エレメント１３０に直接伝達されるのではなく、力伝達エレメント１３４を用いて伝達される。シース形グロープラグ１１０の、燃焼室とは反対の側において、力測定エレメント１３０は支持エレメント１３６を用いてシース形グロープラグ１１０の背壁１３８に支持されている。力伝達エレメント１３４及び力測定エレメント１３０並びに支持エレメント１３６は図示の実施例では円筒スリーブ状に形成されている。
【００２８】
図１に示された実施例では、力測定エレメント１３０は圧電式のセンサエレメントとして形成されている。機械的な負荷が発生すると、この圧電式のセンサエレメント１３０は電荷ひいては電圧を生ぜしめ、この電圧は圧電式のセンサエレメント１３０の表面から、金属被覆部である接触接続部１４０を用いて取り出され、信号導体１４２によって差込み結合エレメント１４４を介して評価のためにシース形グロープラグ１１０から外に導かれることができる。圧電式のセンサエレメント１３０は強誘電性のピエゾセラミック（例えばジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸ビスマス等）や、単結晶材料（例えば石英、ランガサイト、ニオブ酸リチウム、オルトリン酸ガリウム等）を有することができる。特に、圧電式のセンサエレメント１３０はリング状に、例えばピエゾ積層体として形成されていることができ、これによって力測定エレメント１３０の真ん中に軸方向の構造空間が残る。
【００２９】
図示の実施例において使用された、力伝達エレメント１３４、力測定エレメント１３０及び支持エレメント１３６のリング状の構成によって、シース形グロープラグ１１０のハウジング１１２の内部における構造空間を最適に使用することができる。この場合軸線１２８の近傍にはグロー電流導体１４６のための十分なスペースが残されている。グロー電流導体１４６は例えば鋼製接続ピンとして構成されていてもよいし、又はその代わりに、構造空間をさらに節約するために、細いもしくは可撓性のワイヤ製給電体を使用することも可能である。
【００３０】
圧電式のセンサエレメント１３０の代わりに、機械的な負荷を相応な電気信号に変換する種々様々なその他の形式の力測定エレメントを、使用することも可能である。力測定エレメント１３０によって検出され、信号導体１４２を介して取り出される信号は、例えば、特に機関制御装置の構成部分である相応な電子装置に供給されることができる。これによって圧力信号を、例えば燃焼室圧信号に基づく機関制御のために利用することができる。
【００３１】
力１２６が加熱体１２２の受圧面１２４に加えられると、力伝達エレメント１３４を介して力が力測定エレメント１３０に加えられる。この際に特にセラミック製の加熱体１２２及び力伝達エレメント１３４並びに力測定エレメント１３０は、リニア・エラスティックに弾性的に圧縮される。この弾性的な圧縮時に、特にセラミック製の加熱体１２２とシース形グロープラグ１１０のハウジング１１２との間の移行部において、応力の形成されることがある。この移行部はしかしながら臨界的である。それというのは、この領域においてシース形グロープラグ１１０の内室は燃焼室ガスに対してシールされるからである。従って、図１に示されたシース形グロープラグ１１０の構成は、燃焼室ガスに対するシールのために、スリーブ状のばね弾性的なシールエレメント１４８を、特にリング状のグラファイトブシュ１４８の形をしたシールエレメントを有している。今日の製造方法は、種々様々なリングジオメトリのグラファイト部材の製造を可能にする。グラファイトの特別な材料特性に基づいてグラファイト製品はマルチファンクションに、つまり多機能に使用されることができる。
【００３２】
他の材料に対するグラファイトの利点としては、−２２０℃〜５５０℃の範囲内における高い耐熱性が挙げられる。さらにこのようなグラファイトエレメントは、ほぼすべての媒体に対して高い化学的な耐性を有し、かつすべての温度範囲内における良好な機械的特性を有し、さらに老化に対しても高い耐性を有している。さらにまたグラファイトは、例えば伝熱性や導電性のような物理的な特性の方向依存（異方性）の点で、傑出している。グラファイトは高い伝熱性及び導電性を有している。高い温度において攻撃的な媒体に対するシールを保証しなくてはならない技術分野に、グラファイトリングを使用することは良く知られている。金属製の軸シールの弾性特性を改善するためにグラファイト挿入体を使用することもまた公知である。今日の製造方法を用いれば、外径３ｍｍのグラファイトリングを製造することができる。
【００３３】
上に述べた利点に基づいて、グラファイトブシュの形のシールエレメント１４８が。シース形グロープラグ１１０における上述のような使用のために特に適している。特に外径３ｍｍのグラファイトリングを使用できるということは、シース形グロープラグ１１０のハウジング１１２の内室における利用可能な小さな内径、典型的には単に約５ｍｍである内径を考慮すると、特別な意味がある。このような小さな内径は通常、小さな寸法と薄い壁厚と小さな許容誤差しか持たない鋼製ダイヤフラムの高価な製造を必要とし、かつ例えばレーザ溶接を用いて所望の高い精度で鋼製ダイヤフラムを組み付ける手間を必要とし、このことは製造コストの高騰を意味する。シールエレメント１４８としてグラファイトブシュを使用することによって、コストを著しく減じることができる。そしてグラファイトブシュの弾性特性と同時に容易に実現可能なジオメトリとによって、簡単な構成及び組付けが可能になる。
【００３４】
図２にはシース形グロープラグ１１０の前方領域が示されている。この場合図２では、図１に示されたシース形グロープラグ１１０が拡大して示されており、付加的に支持管２１０がシース形グロープラグ１１０のセラミック製の加熱体１２２に装着されている。グラファイトブシュの形のシールエレメント１４８は、この実施例では、支持管２１０の外周面に装着されている。支持管２１０は例えば材料として鋼を有している。択一的に、グラファイトブシュ１４８はセラミック製の加熱体１２２に直接的に装着されることもできる。
【００３５】
この実施例ではセラミック製の加熱体１２２及び場合によっては、支持管２１０は、力１２６の力の伝達路に直接的に位置しており、従って動的な力作用に直接さらされる。これにより加熱体１２２及び支持管２１０を介して、力１２６は力伝達エレメント１３４に伝達され、さらに力測定エレメント１３０に伝達される。
【００３６】
グラファイトブシュ１４８の形のシールエレメント１４８はこの実施例では、セラミック製の加熱体１２２と摩擦力結合式に結合されていて、シース形グロープラグ１１０のハウジング１１２のハウジングストッパ２１２に支持されている。グラファイトブシュ１４８の弾性特性に基づいて、セラミック製の加熱体１２２はその都度の圧力インパルスに応じて、少なくとも大幅に、つまりヒステリシス効果にまで、その本来の状態位置に戻される。
【００３７】
燃焼室媒体の影響（例えば高い圧力、腐食作用など）に対するシース形グロープラグ１１０のシールは、図１及び図２に示された実施例では、シース形グロープラグ１１０のハウジング１１２のシール円錐１１６とねじ山付スリーブ１１４との間におけるシールエレメント１４８の埋込みによって行われる。この場合グラファイトの流れ特性が有利に働くことが良くわかる。それというのは、グラファイトの容易な流動性によって、場合によっては存在する表面及び組付けにおけるエラーもしくは不都合を補償することができるからである。
【００３８】
通常、組立て時におけるシース形グロープラグ１１０のハウジング１１２のシールは、グラファイトブシュ１４８がシール円錐１１６とねじ山付スリーブ１１４との間における組立て時に軸方向においてプレスされることによって、達成される。この場合グラファイトブシュ１４８の予負荷（Vorspannung）は有利には力の伝達路の予負荷とは無関係に行われる。図１及び図２に示された実施例ではグラファイトブシュ１４８はハウジング１１２の前方部分において力の伝達路の外で予負荷される。このように構成されていることによって特に、グラファイトブシュ１４８の変形を最小にすることができ、このことはグラファイトブシュ１４８のヒステリシス特性、特に機械的なヒステリシス特性のために有利に働き、つまりこのようなヒステリシスを減じることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、グラファイトブシュを備えた本発明によるシース形グロープラグの構成を示す図である。
【図２】図１に示されたグラファイトブシュの加熱エレメントの固定部の領域を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１０  シース形グロープラグ、  １１２  ハウジング、  １１４  ねじ山付スリーブ、  １１６  シール円錐、  １１８  ねじ山、  １２０  雄ねじ山、  １２２  加熱体、  １２４  受圧面、  １２６  力、  １２８  軸線、  １３０  力測定エレメント、  １３２  端面、  １３４  力伝達エレメント、  １３６  支持エレメント、  １３８  背壁、  １４０  接触接続部、  １４２  信号導体、  １４４  差込み結合エレメント、  １４６  グロー電流導体、  １４８  シールエレメント、  ２１０  支持管、  ２１２  ハウジングストッパ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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