DE10346294A1

DE10346294A1 - Glow plug with combustion pressure sensor

Info

Publication number: DE10346294A1
Application number: DE2003146294
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kiriya Murai; Shinichi Kariya Oomura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2004-05-13
Also published as: FR2845464A1; FR2845464B1; JP3912352B2; JP2004163091A

Abstract

Bei einer mit einem Verbrennungsdrucksensor (300) ausgestatteten Glühkerze (100) befindet sich die eine Endseite des zylinderförmigen Gehäuses (201) nahe an einer Verbrennungskammer (1a) eines Motors. Die eine Endseite eines innerhalb des Gehäuses gehaltenen röhrenförmigen Bauteils (404) ragt von der einen Endseite des Gehäuses vor. Innerhalb des röhrenförmigen Bauteils befindet sich eine Heizeinheit (400), die ein Wärmeerzeugungsbauteil (401) enthält, das von einem isolierenden Keramikbauteil (403) gehalten wird. Die eine Endseite eines metallischen Mittelschafts (204) ist elektrisch mit dem Wärmeerzeugungsbauteil verbunden, während die andere Endseite von der anderen Endseite des Gehäuses vorragt. Ein an der anderen Endseite des Mittelschafts vorgesehener Verbrennungsdrucksensor (300) erfasst einen Verbrennungsdruck, der, wenn der Verbrennungsdruck erzeugt wird, über den Mittelschaft als eine auf das röhrenförmige Bauteil wirkende Axialkraft übertragen wird. Ein Halteabschnitt (406), der sich fern von dem Drucksensor (300) an der einen Endseite des Mittelschafts befindet, fixiert und hält den Mittelschaft am Gehäuse.In a glow plug (100) equipped with a combustion pressure sensor (300), the one end side of the cylindrical housing (201) is located close to a combustion chamber (1a) of an engine. One end side of a tubular member (404) held within the housing protrudes from the one end side of the housing. Inside the tubular member is a heating unit (400) which contains a heat generating member (401) which is held by an insulating ceramic member (403). One end side of a metallic center shaft (204) is electrically connected to the heat generating component, while the other end side protrudes from the other end side of the housing. A combustion pressure sensor (300) provided on the other end side of the center shaft detects a combustion pressure which, when the combustion pressure is generated, is transmitted through the center shaft as an axial force acting on the tubular member. A holding portion (406) remote from the pressure sensor (300) on one end side of the center shaft fixes and holds the center shaft on the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Glühkerze mit einem Verbrennungsdrucksensor, der zur Erfassung eines in einer Verbrennungskammer eines Motors erzeugten Verbrennungsdruck verwendet wird, und insbesondere eine keramische Glühkerze mit einer Heizelementeinheit, die ein von einem isolierenden Keramikbauteil gehaltenes Wärmeerzeugungsbauteil enthält.The invention relates to a glow plug a combustion pressure sensor, which is used to detect an in a Combustion chamber of an engine uses generated combustion pressure and in particular a ceramic glow plug with a heating element unit, which is a heat generating member held by an insulating ceramic member contains.

5 zeigt eine Schnittansicht einer herkömmlichen Glühkerze, die mit einem Verbrennungsdrucksensor ausgestattet ist (vgl. US-Patentschrift Nr. 4 425 692). 5 shows a sectional view of a conventional glow plug which is equipped with a combustion pressure sensor (cf. US Pat. No. 4,425,692).

Die Glühkerze 1100 hat ein zylinderförmiges Gehäuse 1201, das über eine Schraubverbindung so an einem Motorkopf 1001 befestigt wird, dass sich die eine Endseite der Glühkerze 1100 nahe an einer Verbrennungskammer 1001a des Motors befindet. An einer Außenzylinderfläche des Gehäuses 1201 ist ein Gewindeabschnitt 1201b für die Schraubverbindung ausgebildet. Innerhalb des Gehäuses 1201 wird ein röhrenförmiges Bauteil 1404 gehalten, so dass die eine Endseite des röhrenförmigen Bauteils 1404 von der einen Endseite des zylinderförmigen Gehäuses 1201 vorragt.The glow plug 1100 has a cylindrical housing 1201 which is connected to a motor head via a screw connection 1001 that one end of the glow plug is attached 1100 close to a combustion chamber 1001a of the engine. On an outer cylindrical surface of the housing 1201 is a threaded section 1201b trained for the screw connection. Inside the case 1201 becomes a tubular component 1404 held so that one end side of the tubular member 1404 from one end side of the cylindrical housing 1201 projects.

Das röhrenförmige Bauteil 1404 ist durch Hartlötung oder Presspassung an der einen Endseite des Gehäuses 1201 befestigt. Der Befestigungsabschnitt zwischen dem röhrenförmigen Bauteil 1404 und dem Gehäuse 1201 ist in 5 mit K0 bezeichnet.The tubular component 1404 is by brazing or press fitting on one end of the case 1201 attached. The attachment section between the tubular member 1404 and the housing 1201 is in 5 designated K0.

Innerhalb des röhrenförmigen Bauteils 1404 befindet sich ein Wärmeerzeugungsbauteil 1401, das im Ansprechen auf zugeführten Strom Wärme erzeugt. Das Wärmeerzeugungs bauteil 1401 wird von einem Isolierkörper 1403 aus einem isolierenden Keramikbauteil gehalten, so dass sich eine Heizelementeinheit 1400 ergibt. Die Heizelementeinheit 1400 ist in das röhrenförmige Bauteil 1404 eingeführt und wird dort gehalten.Inside the tubular component 1404 there is a heat generating component 1401 that generates heat in response to current being supplied. The heat generating component 1401 is made of an insulating body 1403 held from an insulating ceramic component, so that a heating element unit 1400 results. The heating element unit 1400 is in the tubular component 1404 introduced and is held there.

Die Heizelementeinheit 1401 stellt eine sogenannte keramische Heizeinheit dar, die beispielsweise durch Sintern des von dem Isolierkörper 1403 umgebenen Wärmeerzeugungsbauteils 1401 ausgebildet wird. Das Wärmeerzeugungsbauteil 1401 besteht aus einem elektrisch leitenden Keramikbauteil, das hauptsächlich Siliziumnitrid, Molybdändisilicid oder Wolframcarbid enthält. Der Isolierkörper 1403 besteht aus einem isolierenden Keramikbauteil, das hauptsächlich Siliziumnitrid enthält.The heating element unit 1401 represents a so-called ceramic heating unit, for example, by sintering of the insulating body 1403 surrounding heat generating component 1401 is trained. The heat generating component 1401 consists of an electrically conductive ceramic component that mainly contains silicon nitride, molybdenum disilicide or tungsten carbide. The insulating body 1403 consists of an insulating ceramic component that mainly contains silicon nitride.

Darüber hinaus ist innerhalb des Gehäuses 1201 ein metallischer Mittelschaft 1204 untergebracht, der als Elektrode dient. Die eine Endseite des Mittelschafts 1204 ist über eine Kappenleitung 1405 elektrisch mit dem Wärmeerzeugungsbauteil 1401 verbunden, während die andere Endseite des Mittelschafts 1204 von der anderen Endseite des Gehäuses 1201 vorragt.It is also inside the case 1201 a metallic middle shaft 1204 housed, which serves as an electrode. One end of the middle shaft 1204 is via a cap pipe 1405 electrically with the heat generating component 1401 connected while the other end side of the middle shaft 1204 from the other end of the case 1201 projects.

Des Weiteren wird der Mittelschaft 1204 an der anderen Endseite des Gehäuses 1201 über eine den Zwischenraum zwischen dem Mittelschaft 1204 und dem Gehäuse 1201 ausfüllende Glasschmelze 1406 gehalten und fixiert.Furthermore, the middle shaft 1204 on the other end of the case 1201 over a the space between the middle shaft 1204 and the housing 1201 filling glass melt 1406 held and fixed.

An der anderen Endseite des Gehäuses 1201 befindet sich ein Verbrennungsdrucksensor 1300. Der Verbrennungsdrucksensor 1300 ist über eine an der anderen Endseite des Mittelschafts 1204 vorgesehene Befestigungsmutter 1211 an dem Gehäuse 1201 befestigt.On the other end of the case 1201 there is a combustion pressure sensor 1300 , The combustion pressure sensor 1300 is over one on the other end of the middle shaft 1204 provided fastening nut 1211 on the housing 1201 attached.

Der aus einem piezoelektrischen Element bestehende Verbrennungsdrucksensor 1300 erfasst einen Verbrennungsdruck des Motors, der, wenn der Verbrennungsdruck erzeugt wird, über den Mittelschaft 1204 als eine auf das röhrenförmige Bauteil 1404 wirkende Axialkraft übertragen wird.The combustion pressure sensor consisting of a piezoelectric element 1300 detects a combustion pressure of the engine which, when the combustion pressure is generated, across the center shaft 1204 as one on the tubular member 1404 acting axial force is transmitted.

Sobald die Glühkerze 1100 in dem Motor eingebaut ist, wird entsprechend dem Druck in der Verbrennungskammer 1001a (d.h. dem Verbrennungsdruck) auf das röhrenförmige Bauteil 1404 eine Axiallast aufgebracht. Im Ansprechen auf diese Last ruft das röhrenförmige Bauteil 1404 bezogen auf das Gehäuse 1201 mikroskopische Änderungen oder Verschiebungen hervor.Once the glow plug 1100 built into the engine will correspond to the pressure in the combustion chamber 1001a (ie the combustion pressure) on the tubular member 1404 applied an axial load. In response to this load, the tubular member calls 1404 related to the housing 1201 microscopic changes or shifts.

Da der Mittelschaft 1204 mit der an dem röhrenförmigen Bauteil 1204 befestigten Heizeinheit eine Einheit bildet, ruft er ähnliche Änderungen oder Verschiebungen hervor. Aufgrund der Änderungen oder der Verschiebungen des Mittelschafts 1204 wird die von der Befestigungsmutter 1211 auf den Verbrennungsdrucksensor 1300 aufgebrachte Last geändert (oder abgeschwächt). Der Verbrennungsdrucksensor 1300 erzeugt ein der Laständerung entsprechendes Signal, wodurch der Verbrennungsdruck erfasst wird.Because of the middle shaft 1204 with that on the tubular member 1204 fixed heating unit forms a unit, it causes similar changes or shifts. Because of changes or shifts in the middle shaft 1204 is that of the mounting nut 1211 on the combustion pressure sensor 1300 applied load changed (or weakened). The combustion pressure sensor 1300 generates a signal corresponding to the change in load, whereby the combustion pressure is detected.

Die Erfinder stellten bei der in 5 gezeigten, die keramische Heizeinheit 400 aufweisenden Glühkerze mit Verbrennungsdrucksensor jedoch in dem in 6 gezeigten, den Verbrennungsdruck erfassenden Signal eine deutliche Verringerung der Ausgangssignalempfindlichkeit fest.The inventors at the in 5 shown, the ceramic heating unit 400 having glow plug with combustion pressure sensor in the in 6 shown, the combustion pressure detecting signal a significant reduction in the output signal sensitivity.

6 zeigt das von der oben beschriebenen herkömmlichen Glühkerze ermittelte Verbrennungsdruckerfassungsergebnis, wenn der Motor bei einer Geschwindigkeit von 1200 U/min und einer Last von 20 N·m betrieben wird. 6 zeigt den von einem Druckanzeiger als Bezugswert erfassten Zylinderinnendruck im Vergleich zu dem von dem Verbrennungsdrucksensor 1300 der Glühkerze ermittelten Erfassungssignal. 6 Fig. 12 shows the combustion pressure detection result obtained from the conventional glow plug described above when the engine is operated at a speed of 1200 rpm and a load of 20 N · m. 6 shows the internal cylinder pressure detected by a pressure indicator as a reference value in comparison to that of the combustion pressure sensor 1300 detection signal determined by the glow plug.

Das Erfassungssignal ist in einem größeren Maßstab dargestellt, damit der Signalpeak des Erfassungssignals besser mit dem Zylinderinnendruck verglichen werden kann. Allerdings ist der tatsächliche Wert des Erfassungssignals um einiges kleiner als der Zylinderinnendruck. Die Ausgangssignalempfindlichkeit ist also schlechter. Aufgrund der geringeren Empfindlichkeit ist das Schwingungsrauschen in dem Erfassungssignal verhältnismäßig groß, was das Signal-Rausch-Verhältnis (SRV) verschlechtert.The detection signal is in one shown larger scale, so that the signal peak of the detection signal is better compared to the cylinder pressure can be. However, the actual value of the detection signal is much lower than the cylinder pressure. The output signal sensitivity is worse. Because of the lower sensitivity the vibration noise in the detection signal is relatively large, which is what Signal-to-noise ratio (SRV) deteriorated.

Den Erfindern zufolge hat die Verringerung der Ausgangssignalempfindlichkeit die folgenden Ursachen. Wie oben beschrieben wurde, wird der in der Verbrennungskammer erzeugte Verbrennungsdruck über das röhrenförmige Bauteil 1404 auf den Mittelschaft 1204 und darüber hinaus auch auf das Gehäuse 1201 übertragen. Dementsprechend verursachen der Mittelschaft 1204 und das Gehäuse 1201 in der Axialrichtung eine Verwindung. Der Verbrennungsdrucksensor 1300 erfasst dabei den Verwindungsunterschied zwischen diesen Bauteilen.According to the inventors, the reduction in the output signal sensitivity has the following causes. As described above, the combustion pressure generated in the combustion chamber is across the tubular member 1404 on the middle shaft 1204 and also on the case 1201 transfer. Accordingly, cause the middle shaft 1204 and the housing 1201 a twist in the axial direction. The combustion pressure sensor 1300 records the difference in torsion between these components.

Bei dem in 5 gezeigten Erfassungsmechanismus wird die in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors 1300 gelegene andere Endseite des Mittelschafts 1204 über die Glasschmelze 1406 am Gehäuse 1201 fixiert und gehalten. Daher ist der Verwindungsunterschied zwischen dem Gehäuse 1201 und dem Mittelschaft 1204 in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors 1300 sehr gering.At the in 5 Detection mechanism shown is the one near the combustion pressure sensor 1300 located other end side of the middle shaft 1204 over the glass melt 1406 on the housing 1201 fixed and held. Hence the twist difference between the case 1201 and the middle shaft 1204 near the combustion pressure sensor 1300 very low.

Aus diesem Grunde überträgt der Mittelschaft 1204 bei der mit dem Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten, herkömmlichen keramischen Glühkerze den Verbrennungsdruck nur unzureichend, was zu der angesprochenen Verringerung der Ausgangssignalempfindlichkeit führt.For this reason, the middle shaft transfers 1204 in the case of the conventional ceramic glow plug equipped with the combustion pressure sensor, the combustion pressure is insufficient, which leads to the mentioned reduction in the output signal sensitivity.

Angesichts dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einer mit Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten keramischen Glühkerze den Wirkungsgrad bei der Übertragung des Verbrennungsdrucks durch den Mittelschaft zu erhöhen.In view of this, the invention lies based on the task in a equipped with a combustion pressure sensor ceramic glow plug the efficiency of the transmission increase the combustion pressure through the middle shaft.

Dies lässt sich dadurch bewerkstelligen, dass die zwischen dem Mittelschaft und dem Gehäuse auftretende Verwindung unterdrückt wird, indem der Halteabschnitt des Mittelschafts so nahe wie möglich zur Verbrennungskammer hin an dessen vorderen Endseite positioniert wird.This can be accomplished by the fact that the torsion occurring between the middle shaft and the housing repressed by holding the middle shaft as close as possible to the Combustion chamber positioned at the front end side becomes.

Um die obige und andere damit in Zusammenhang stehende Aufgaben zu lösen, sieht die Erfindung demzufolge eine Glühkerze vor, mit einem zylinderförmigen Gehäuse, dessen eine Endseite nahe an einer Verbrennungskammer eines Motors gelegen ist; einem röhrenförmigen Bauteil, das so innerhalb des Gehäuses gehalten wird, das seine eine Endseite von der einen Endseite des zylinderförmigen Gehäuses vorragt; einer Heizelementeinheit, die sich innerhalb des röhrenförmigen Bauteils befindet und ein Wärmeerzeugungsbauteil hat, das im Ansprechen auf zugeführten Strom Wärme erzeugt und von einem isolierenden Keramikbauteil gehalten wird; einem metallischen Mittelschaft, dessen eine Endseite elektrisch mit dem Wärmeerzeugungsbauteil verbunden ist und dessen andere Endseite von der anderen Endseite des Gehäuses vorragt; und einem Verbrennungsdrucksensor, der sich an der anderen Endseite des Mittelschafts befindet, um einen Verbrennungsdruck des Motors zu erfassen, der, wenn der Verbrennungsdruck erzeugt wird, über den Mittelschaft als eine auf das röhrenförmige Bauteil wirkende Axialkraft übertragen wird. Darüber hinaus befindet sich bei dieser Erfindung an der einen Endseite des Mittelschafts ein Halteabschnitt, um den Mittelschaft am Gehäuse zu fixieren und zu halten.To do the above and others with it The invention accordingly sees the achievement of related tasks a glow plug before, with a cylindrical Casing, one end side of which is close to a combustion chamber of an engine is; a tubular component, so inside the case is held that its one end side from the one end side of the cylindrical housing projects; a heating element unit, which is located within the tubular component is located and a heat generating component has that in response to fed Electricity heat generated and held by an insulating ceramic component; a metallic center shaft, one end of which is electrical with the heat generating component is connected and its other end side from the other end side of the housing projects; and a combustion pressure sensor attached to the other End of the middle shaft is located around a combustion pressure of the engine to detect when the combustion pressure is generated will, about transmit the center shaft as an axial force acting on the tubular member becomes. About that is also at one end in this invention a holding section of the center shaft to fix the center shaft to the housing and hold.

Bei der Erfindung ist der Halte- bzw. Stützabschnitt des Mittelschafts anders als bei dem herkömmlichen Aufbau, bei dem er nahe an dem Verbrennungsdrucksensor gelegen ist, so weit wie möglich von dem Verbrennungsdrucksensor entfernt. Und zwar wird von dem Halteabschnitt die eine Endseite (d.h. die vordere Endseite} des Mittelschafts in der Nähe der Heizeinheit am Gehäuse fixiert und gehalten. Gleichzeitig wird ein langer, von dem Halteabschnitt zum Verbrennungsdrucksensor reichender Abschnitt des Mittelschafts in einem freien Zustand bzw, nach Art eines freitragenden Arms gehalten. Daher wird der Verbrennungsdrucksensor nicht nachteilig durch die Verwindung des Mittelschafts beeinflusst.In the invention, the holding or support section of the middle shaft different from the conventional structure in which it is close to the combustion pressure sensor as far as possible from removed the combustion pressure sensor. That is from the holding section one end side (i.e. the front end side} of the center shaft nearby the heating unit on the housing fixed and held. At the same time, a long, from the holding section section of the middle shaft reaching to the combustion pressure sensor kept in a free state or in the manner of a cantilever arm. Therefore, the combustion pressure sensor is not adversely affected by the Twist of the middle shaft influenced.

Verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau lässt sich bei der Erfindung in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors ein größerer Verwindungsunterschied zwischen dem Gehäuse und dem Mittelschaft erzielen. Dadurch können der Übertragungswirkungsgrad des Verbrennungsdrucks durch den Mittelschaft und somit auch die Ausgangssignalempfindlichkeit verbessert werden.Compared to the conventional one Construction close at hand with the invention the combustion pressure sensor has a larger twist difference between the housing and achieve the middle shaft. This allows the transmission efficiency of the Combustion pressure through the middle shaft and thus also the output signal sensitivity be improved.

Der Halteabschnitt entspricht vorzugsweise einer Glasschmelze, die einen Zwischenraum zwischen der einen Endseite des Mittelschafts und dem Gehäuse ausfüllt.The holding section preferably corresponds to one Glass melt that has a gap between one end side of the middle shaft and the housing fills.

Der Halteabschnitt kann auch gebildet werden, indem die eine Endseite des Mittelschafts zusammen mit dem Gehäuse von der Außenseite eines Außenzylinderabschnitts des Gehäuses aus verstemmt wird.The holding section can also be formed by placing one end of the middle shaft together with the casing from the outside an outer cylinder section of the housing is caulked out.

Der Halteabschnitt kann aber auch durch Einpressen der einen Endseite des Mittelschafts in einen Innenzylinderabschnitt des Gehäuses gebildet werden.The holding section can also by pressing one end side of the center shaft into an inner cylinder section of the housing be formed.

Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die im Zusammenhang mit dem beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. Es zeigen:The above and other tasks, Features and advantages of the invention will appear from the following detailed Description to be read in conjunction with the accompanying drawings. Show it:

1 in Schnittansicht den Aufbau einer mit Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten Glühkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 in sectional view the structure of a glow plug equipped with a combustion pressure sensor according to a first embodiment of the invention;

2 den in 1 gezeigten Verbrennungsdrucksensor in einer vergrößerten Schnittansicht; 2 the in 1 Combustion pressure sensor shown in an enlarged sectional view;

3 eine grafische Darstellung mit dem von der Glühkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ermittelten Erfassungsergebnis für den Verbrennungsdruck; 3 a graphic representation with the detection result determined by the glow plug according to the first exemplary embodiment for the combustion pressure;

4 eine grafische Darstellung mit der von dem ersten Ausführungsbeispiel erzielten Ausgangssignalempfindlichkeit im Vergleich mit der von einem herkömmlichen Aufbau erzielten Ausgangssignalempfindlichkeit; 4 a graphical representation with the output signal sensitivity achieved by the first embodiment in comparison with the output signal sensitivity achieved by a conventional structure;

5 in Schnittansicht den Aufbau einer mit Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten herkömmlichen Glühkerze; 5 in sectional view the structure of a conventional equipped with combustion pressure sensor lichen glow plug;

6 eine grafische Darstellung des von der herkömmlichen Glühkerze ermittelten Erfassungsergebnisses für den Verbrennungsdruck; 6 a graphic representation of the detection result determined by the conventional glow plug for the combustion pressure;

7 in Schnittansicht den Aufbau einer mit Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten Glühkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 7 in sectional view the structure of a glow plug equipped with a combustion pressure sensor according to a second embodiment of the invention; and

8 in Schnittansicht den Aufbau einer mit Verbrennungsdrucksensor ausgestatteten Glühkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 8th in sectional view the structure of a glow plug equipped with a combustion pressure sensor according to a third embodiment of the invention.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen folgt nun eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Bezugszahlen identische Bauteile.With reference to the accompanying drawings there now follows a description of preferred exemplary embodiments of the invention. In the drawings, the same reference numbers designate identical ones Components.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

1 zeigt in vertikaler Schnittansicht den Gesamtaufbau einer eine Verbrennungsdrucksensor aufweisenden Glühkerze 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in einem Motorkopf 1 eines Dieselmotors (d.h. Verbrennungsmotors) eingebaut ist. 1 shows in vertical sectional view the overall structure of a glow plug having a combustion pressure sensor 100 according to a first embodiment of the invention, which is in an engine head 1 a diesel engine (ie internal combustion engine) is installed.

Die Glühkerze 100 umfasst einen Kerzenhauptkörper 200 und einen (dem Verbrennungsdrucksensor dieser Erfindung entsprechenden) Drucksensor 300. Der Kerzenhauptkörper 200, in den eine Heizeinheit 400 eingebaut ist, dient als ein Medium, das den Verbrennungsdruck, wenn er in einer Verbrennungskammer 1a des Motors 1 erzeugt wird, zu dem Drucksensor 300 überträgt. Der Drucksensor 300, der als eine den Verbrennungsdruck des Motors erfassende Einrichtung dient, wandelt die auf den Kerzenhauptkörper 100 wirkende Kraft auf Grundlage der piezoelektrischen Kennlinie eines piezoelektrischen Elements in ein elektrisches Signal um.The glow plug 100 includes a candle main body 200 and a pressure sensor (corresponding to the combustion pressure sensor of this invention) 300 , The candle main body 200 in which a heating unit 400 built in serves as a medium that provides the combustion pressure when in a combustion chamber 1a of the motor 1 is generated to the pressure sensor 300 transfers. The pressure sensor 300 , which serves as a device that detects the combustion pressure of the engine, converts it to the candle main body 100 effective force based on the piezoelectric characteristic of a piezoelectric element in an electrical signal.

Der Kerzenhauptkörper 200 besteht grob gesagt aus einem zylinderförmigen Metallgehäuse 201, einer (dem röhrenförmigen Bauteil dieser Erfindung entsprechenden) zylinderförmigen Schutzröhre 404, einer Heizeinheit 400 und einem stabförmigen, metallischen Mittelschaft (d.h. einem Elektrodenkörper bzw. einem Elektrodenstab) 204. Das Gehäuse 201, das an dem Motorkopf 1 durch eine Schraubverbindung befestigt ist, hat eine Endseite (d.h. unteres Ende in 1), die näher an der Verbrennungskammer 1a gelegen ist, während die andere Endseite (d.h. das obere Ende in 1) außerhalb des Motorkopfs 1 gelegen ist. Die eine Endseite der Schutzröhre 404 ragt von der einen Endseite des Gehäuses 201 vor, während die andere Endseite innerhalb des Gehäuses 201 gehalten wird. Die Heizeinheit 400, die in der Schutzröhre 404 gehalten wird, ragt von der einen Endseite der Schutzröhre 404 vor. Die eine Endseite des Mittelschafts 204, der innerhalb des Gehäuses 201 gehalten wird, ist elektrisch mit einem Wärmeerzeugungsbauteil 401 verbunden, während die andere Endseite von der anderen Endseite des Gehäuses 201 vorragt.The candle main body 200 roughly consists of a cylindrical metal housing 201 , a cylindrical protective tube (corresponding to the tubular member of this invention) 404 , a heating unit 400 and a rod-shaped, metallic center shaft (ie an electrode body or an electrode rod) 204 , The housing 201 that on the motor head 1 attached by a screw connection has one end side (ie lower end in 1 ) closer to the combustion chamber 1a is located, while the other end side (ie the upper end in 1 ) outside the motor head 1 is located. One end of the protective tube 404 protrudes from one end of the housing 201 in front while the other end side inside the case 201 is held. The heating unit 400 that in the protective tube 404 is held, protrudes from one end of the protective tube 404 in front. One end of the middle shaft 204 that is inside the case 201 is held electrically with a heat generating component 401 connected while the other end side of the other end side of the housing 201 projects.

Der Motorkopf 1 hat ein Schraubloch (d.h. ein Glühloch) das von der Verbrennungskammer 1a aus nach außen verläuft. Der Kerzenhauptkörper 200 ist in Axialrichtung (d.h. Längsrichtung) der Glühkerze in dieses Schraubloch eingeführt.The engine head 1 has a screw hole (ie a light hole) that from the combustion chamber 1a runs outwards. The candle main body 200 is inserted into this screw hole in the axial direction (ie longitudinal direction) of the glow plug.

Das Gehäuse 201, das aus einem schwefelfreien Automatenstahl oder Kohlenstoffstahl besteht, hat eine Stufenform mit einem Abschnitt kleinen Durchmessers an der einen Endseite (d.h. an dem näher an der Verbrennungskammer 1a gelegenen Ende) und einen Abschnitt größeren Durchmessers an der anderen Endseite. An einer Außenzylinderfläche des Abschnitts kleinen Durchmessers des Gehäuses 201 ist an einer in Kerzenaxialrichtung mittleren Position ein Gewindeabschnitt 201b ausgebildet.The housing 201 , which is made of a sulfur-free free-cutting steel or carbon steel, has a step shape with a small diameter portion on one end side (ie, that closer to the combustion chamber 1a end) and a larger diameter section on the other end side. On an outer cylindrical surface of the small diameter section of the housing 201 is a threaded portion at a central position in the candle axial direction 201b educated.

Darüber hinaus ist an einer Außenzylinderfläche des Abschnitts großen Durchmessers des Gehäuses 201 ein Sechskantabschnitt 201a ausgebildet. Die Glühkerze 100 wird mit Hilfe des Sechskantabschnitts 201a über eine Schraubverbindung an dem Motor befestigt. Der Kerzenhauptkörper 200 wird mit Hilfe des Gewindeabschnitts 201a des Gehäuses 201 in das Schraubloch des Motorkopfs 1 eingeschraubt.In addition, is on an outer cylindrical surface of the large diameter portion of the housing 201 a hexagon section 201 educated. The glow plug 100 with the help of the hexagon section 201 attached to the motor via a screw connection. The candle main body 200 is made using the threaded section 201 of the housing 201 into the screw hole of the motor head 1 screwed.

Des Weiteren ist an der einen Endseite des Gehäuses 201 eine konisch zulaufende Sitzfläche 201c ausgebildet. Die Sitzfläche 201c wird mit einer entsprechenden, in dem Schraubloch des Motorkopfs 1 ausgebildeten Sitzfläche in luftdichten Kontakt gebracht, um ein Entweichen von Gas aus der Verbrennungskammer 1a zu verhindern. Der Sechskantabschnitt 201a des Gehäuses 201 kann zu einer (nicht gezeigten) dünnen Form mit einer an einem Teil seines Kopfs ausgebildeten Zylinderfläche angeändert werden, damit er in den vorgegebenen Einbauplatz passt.Furthermore, on one end side of the housing 201 a tapered seat 201c educated. The seat 201c comes with a corresponding one, in the screw hole of the motor head 1 trained seat brought into airtight contact to allow gas to escape from the combustion chamber 1a to prevent. The hexagon section 201 of the housing 201 can be changed to a thin shape (not shown) with a cylindrical surface formed on a part of its head so that it fits into the specified installation space.

Die Heizeinheit 400 besteht aus dem Wärmeerzeugungsbauteil 401, das im Ansprechen auf angelegten Strom Wärme erzeugt, und einem isolierenden Keramikbauteil 403, das das Wärmeerzeugungsbauteil 401 hält. Genauer gesagt enthält die Heizeinheit 400 das U-förmige Wärmeerzeugungsbauteil 401 und ein Paar Leitungsdrähte 402, die von dem isolierenden Keramikbauteil 403 umschlossen sind. Das Wärmeerzeugungsbauteil 401 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Keramikbauteil, das hauptsächlich Siliziumnitrid, Molybdändisilicid oder Wolframcarbid enthält. Die Leitungsdrähte 402 bestehen aus Wolfram. Das isolierende Keramikbauteil 403 enthält hauptsächlich Siliziumnitrid. Das Wärmeerzeugungsbauteil 401 kann durch ein metallisches Bauteil ersetzt werden.The heating unit 400 consists of the heat generating component 401 , which generates heat in response to applied current, and an insulating ceramic member 403 that the heat generating component 401 holds. More specifically, the heating unit contains 400 the U-shaped heat generating component 401 and a pair of lead wires 402 by the insulating ceramic component 403 are enclosed. The heat generating component 401 consists of an electrically conductive ceramic component that mainly contains silicon nitride, molybdenum disilicide or tungsten carbide. The lead wires 402 consist of tungsten. The insulating ceramic component 403 mainly contains silicon nitride. The heat generating component 401 can be replaced by a metallic component.

Die Schutzröhre 404 besteht aus einer wärme- und korrosionsbeständigen Legierung (etwa aus dem Edelstahl SUS430). Die Heizeinheit 400 ist so in die Schutzröhre 404 eingeführt, dass der näher an dem Wärmeerzeugungsbauteil 401 liegende Abschnitt der Heizeinheit 400 aus der einen Endseite der zylinderförmigen Schutzröhre 404 herausragt. Die Heizeinheit 400 wird unter Pressung gehalten und ist durch Schrumpfpassung oder durch eine über eine Silber/Kupfer-Hartlötung oder dergleichen erfolgende Metallisierung mit der Schutzröhre 404 verbunden.The protective tube 404 consists of a heat and corrosion-resistant alloy (such as SUS430 stainless steel). The heating unit 400 is so in the protective tube 404 introduced that the closer to the heat generating component 401 lying ab cut the heating unit 400 from one end of the cylindrical protective tube 404 protrudes. The heating unit 400 is held under pressure and is by shrink fit or by metallization with the protective tube via silver / copper brazing or the like 404 connected.

Darüber hinaus ist mit dem aus der anderen Endseite der Schutzröhre 404 herausragenden oberen Endabschnitt der Heizeinheit 400 durch eine über eine Silber/Kupfer-Hartlötung oder dergleichen erfolgende Schrumpfpassung eine zylinderförmige Kappenleitung 405 verbunden. Die Kappenleitung 405 ist durch Verstemmen an der einen Endseite des Mittelschafts 204 befestigt, so dass die Heizeinheit 400 und der Mittelschaft 204 über die Kappenleitung 405 verbunden sind.It also comes with that from the other end of the protective tube 404 protruding upper end portion of the heating unit 400 a cylindrical cap line by means of a shrink fit using silver / copper brazing or the like 405 connected. The cap line 405 is by caulking on one end of the middle shaft 204 attached so that the heating unit 400 and the middle shaft 204 over the cap pipe 405 are connected.

Des Weiteren ist über die Kappenleitung 405, die über das Hartlötelement durch Schrumpfpassung verbunden ist, einer der Leitungsdrähte 402 in der Heizeinheit 400 elektrisch mit dem Mittelschaft 204 verbunden. Der andere Leitungsdraht 402 ist über das Hartlötelement am Kontaktabschnitt mit der Schutzröhre 404 elektrisch mit der Schutzröhre 404 verbunden und am Gehäuse 201 geerdet.Furthermore is over the cap pipe 405 , which is shrink-fitted over the brazing element, one of the lead wires 402 in the heating unit 400 electrically with the middle shaft 204 connected. The other lead wire 402 is via the brazing element at the contact section with the protective tube 404 electrically with the protective tube 404 connected and on the housing 201 grounded.

Bei diesem Aufbau ergeben der Mittelschaft 204 und das Wärmeerzeugungsbauteil 401 eine elektrische Verbindung. Wenn also dem Wärmeerzeugungsbauteil 401 Strom zugeführt wird, erzeugt die Heizeinheit 400 Wärme. Dass die Heizeinheit 400 aus Keramik besteht, gewährleistet dabei eine lange Lebensdauer und führt dementsprechend zu Wartungsfreiheit.With this construction, the middle shaft results 204 and the heat generating device 401 an electrical connection. Thus, when power is supplied to the heat generating device 401, the heating unit generates 400 Warmth. That the heating unit 400 Made of ceramic, ensures a long service life and accordingly leads to freedom from maintenance.

Die Heizeinheit 400 ist wie gesagt so in die Schutzröhre 404 eingeführt und dort befestigt, dass das näher an dem Wärmeerzeugungsbauteil 401 liegende Ende der Heizeinheit aus der einen Endseite der Schutzröhre 404 herausragt und in die Verbrennungskammer 1a hineinragt. Die Außenzylinderfläche der Schutzröhre 404 ist durch eine Silberhartlötung oder dergleichen oder durch Einpressen der Schutzröhre 404 in das Gehäuse 201 an der Innenzylinderfläche des Gehäuses 201 befestigt.The heating unit 400 is, as I said, in the protective tube 404 introduced and attached there that the closer to the heat generating component 401 lying end of the heating unit from one end side of the protective tube 404 protrudes and into the combustion chamber 1a protrudes. The outer cylindrical surface of the protective tube 404 is by silver brazing or the like or by pressing in the protective tube 404 in the housing 201 on the inner cylindrical surface of the housing 201 attached.

Durch die oben beschriebene Verbindung wird an der einen Endseite des Gehäuses 201 ein luftdichter Befestigungsabschnitt K1 ausgebildet, der die Innenfläche des Gehäuses 201 und die Außenfläche der Schutzröhre 404 vollständig entlang der Umfangsrichtung verbindet, ohne dass Zwischenräume zurückbleiben. Der Befestigungsabschnitt K1 verhindert daher ein Entweichen von Gas aus der Verbrennungskammer 1a in das Gehäuse 201.The connection described above is on one end side of the housing 201 an airtight attachment portion K1 is formed which is the inner surface of the housing 201 and the outer surface of the protective tube 404 connects completely along the circumferential direction without leaving any gaps. The fastening section K1 therefore prevents gas from escaping from the combustion chamber 1a in the housing 201 ,

Der Befestigungsabschnitt K1 stellt eine Grenzfläche dar, an der die Innenfläche des Gehäuses 201 die Außenfläche der Schutzröhre 404 direkt berührt. Abgesehen davon wäre es aber auch möglich, mit Hilfe nur eines Teils des Befestigungsabschnitts K1 für eine vollständig luftdichte Abdichtung zu sorgen, solange der Dichtungsabschnitt um den gesamten Umfang herum verläuft.The fastening section K1 represents an interface at which the inner surface of the housing 201 the outer surface of the protective tube 404 touched directly. Apart from this, it would also be possible to provide a completely airtight seal with the aid of only part of the fastening section K1, as long as the sealing section runs around the entire circumference.

Ein besonderes Kennzeichen diese Ausführungsbeispiels ist, dass sich an der einen Endseite des Mittelschafts 204, an der der Mittelschaft 204 elektrisch über die Kappenleitung 405 mit dem Wärmeerzeugungsbauteil 401 verbunden ist, der Halteabschnitt 406 befindet. Der Halteabschnitt 406 hat die Aufgabe, den Mittelschaft 204 in dem Gehäuse 201 zu fixieren und zu halten. Der Halteabschnitt 406 kann beispielsweise eine Glasschmelze oder ein anorganischer Kleber sein.A special feature of this exemplary embodiment is that on one end side of the central shaft 204 , on the middle shaft 204 electrically via the cap cable 405 with the heat generating component 401 is connected, the holding section 406 located. The holding section 406 has the task of the middle shaft 204 in the housing 201 to fix and hold. The holding section 406 can be, for example, a glass melt or an inorganic adhesive.

In diesem Beispiel besteht der Halteabschnitt aus Glasschmelze 406, die in den Zwischenraum zwischen der einen Endseite des Mittelschafts 204 und dem Gehäuse 201 eingefüllt ist. Als Glasschmelze 406 kommt beispielsweise Bleiglas in Frage. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist außerdem unterhalb der Glasschmelze 406 (d.h. an der näher an der einen Endseite des Mittelschafts 204 befindlichen Seite) ein Isolator 407 vorgesehen, um die Glasschmelze 406 zu positionieren und arretieren und um den Mittelschaft 204 zu zentrieren.In this example, the holding section is made of molten glass 406 that in the space between one end of the middle shaft 204 and the housing 201 is filled. As a glass melt 406 lead glass, for example. In this embodiment is also below the glass melt 406 (ie closer to one end of the middle shaft 204 side) an insulator 407 provided to melt the glass 406 to position and lock and around the middle shaft 204 to center.

Der Isolator 407 kann von Fall zu Fall vorgesehen werden und besteht aus einem wärmebeständigen und isolierenden Keramikbauteil wie Aluminiumoxid, Zirconiumoxid oder Magnesiumoxid. Der Isolator 407 hat eine Zylinderform mit einem Innen- und Außendurchmesser, mit denen er sich leicht um die Außenflächen eines mittleren Stufenabschnitts 204b des Mittelschafts 204 und eines Abschnitts kleinen Durchmessers 405a der Kappenleitung 405 herum anbringen lässt.The isolator 407 can be provided on a case-by-case basis and consists of a heat-resistant and insulating ceramic component such as aluminum oxide, zirconium oxide or magnesium oxide. The isolator 407 has a cylindrical shape with an inner and outer diameter that allows it to easily encircle the outer surfaces of a middle step section 204b of the middle shaft 204 and a small diameter section 405a the cap line 405 can be attached around.

Darüber hinaus ist innerhalb der anderen Endseite des Gehäuses 201 ein zylinderförmiger Ring 207 eingeführt und angeordnet. Der zylinderförmige Ring 207 besteht aus Silikongummi, Fluorgummi, EPDM, NBR, H-NBR oder dergleichen.It is also inside the other end of the case 201 a cylindrical ring 207 introduced and arranged. The cylindrical ring 207 consists of silicone rubber, fluorine rubber, EPDM, NBR, H-NBR or the like.

Der zylinderförmige Ring 207 hat nicht nur die Aufgabe, den Mittelschaft 204 zu zentrieren und Schwingungen zu unterdrücken, sondern auch für eine angemessene Wasser- und Luftdichtheit des Gehäuses 201 zu sorgen. Ein an der anderen Endseite des Gehäuses 201 ausgebildeter konisch zulaufender Abschnitt wird mit der Außenfläche des zylinderförmigen Rings 207 in Kontakt gebracht, um die Luftdichtheit zwischen dem zylinderförmigen Ring 207 und dem Gehäuse 201 zu verbessern. Dieser Aufbau verbessert die Wirkung, mit der Schwingungen unterdrückt werden, wie auch die Wasser- und Luftdichtheit.The cylindrical ring 207 has not only the task of the middle shaft 204 to center and suppress vibrations, but also for adequate water and air tightness of the housing 201 to care. One on the other end of the case 201 trained tapered section becomes with the outer surface of the cylindrical ring 207 contacted the airtightness between the cylindrical ring 207 and the housing 201 to improve. This structure improves the effect with which vibrations are suppressed, as well as water and air tightness.

Wenn auf die Oberfläche des Gehäuses 201 eine Metallisierung aufgebracht wird, sorgt die Abdichtwirkung des zylinderförmigen Rings 207 außerdem dafür, dass der Innenraum des Gehäuses vor einer Verunreinigung durch die Behandlungs- oder Metallisierungsflüssigkeit geschützt wird.If on the surface of the case 201 a metallization is applied, ensures the sealing effect of the cylindrical ring 207 also to ensure that the interior of the housing is protected from contamination by the treatment or metallization liquid.

Darüber hinaus ist um die andere Endseite des Mittelschafts 204 eine Isolierbuchse 210 angebracht. Die Isolierbuchse 210 besteht aus einem isolierenden Harzmaterial (z.B. Phenolharz oder PBB) oder einem isolierenden Keramikmaterial (z.B. Aluminiumoxid oder Schichtmika bzw. Mikanat). Innerhalb des Sechskantabschnitts 201a des Gehäuses befindet sich eine gestufte Bohrung großen Durchmessers 201d. Zwischen der Bohrung 201d und der Außenzylinderfläche des Mittelschafts 204 befindet sich ein Unterbringungsraum 201e.It is also around the other end of the middle shaft 204 an insulating bush 210 appropriate. The insulating bush 210 consists of an insulating resin material (e.g. phenolic resin or PBB) or an insulating ceramic material (e.g. aluminum minium oxide or layered mica or micanate). Within the hex section 201 the housing has a stepped bore with a large diameter 201d , Between the hole 201d and the outer cylindrical surface of the central shaft 204 there is an accommodation room 201e ,

In den Unterbringungsraum 201e wird der (später ausführlicher beschriebene) Drucksensor 300 gesetzt, der einen im Großen und Ganzen ringförmigen Körper hat. Nachdem der Drucksensor 300 in den Unterbringungsraum 201e gesetzt wurde, wird die Isolierbuchse 210 auf den Mittelschaft 204 gesteckt und die Befestigungsmutter 211 mit einem an der anderen Endseite des Mittelschafts 204 ausgebildeten Anschlussgewindeabschnitt 204a in Eingriff gebracht. Auf diese Weise wird der Drucksensor 300 zwischen der Isolierbuchse 210 und dem Gehäuse 201 fixiert und gehalten.In the accommodation room 201e becomes the pressure sensor (described in more detail later) 300 set that has a generally ring-shaped body. After the pressure sensor 300 in the accommodation room 201e has been set, the insulating bush 210 on the middle shaft 204 and the fastening nut 211 with one on the other end of the middle shaft 204 trained connecting thread section 204a engaged. In this way the pressure sensor 300 between the insulating bush 210 and the housing 201 fixed and held.

Die Axialkraft der als Pressbauteil dienenden Befestigungsmutter 211 wird auf diese Weise dazu verwendet, den im Unterbringungsraum 201e gelegenen Drucksensor 300 zu dem Gehäuse 201 hin zu drücken.The axial force of the fastening nut serving as a press component 211 is used in this way, the one in the accommodation room 201e located pressure sensor 300 to the housing 201 to push.

Davon abgesehen befindet sich zwischen der Innenzylinderfläche der Bohrung 201d des Gehäuses 201 und der Außenzylinderfläche des Drucksensors 200 ein O-Ring 208 und ist zwischen der Innenzylinderfläche des Drucksensors 300 und der Außenzylinderfläche des Mittelschafts 204 ein zylinderförmiger Ring 209 angeordnet. Der O-Ring 208 und der zylinderförmige Ring 209 bestehen jeweils aus Silikongummi, Fluorgummi, EPDM, NBR, H-NBR oder dergleichen.That being said, is located between the inner cylindrical surface of the bore 201d of the housing 201 and the outer cylindrical surface of the pressure sensor 200 an o-ring 208 and is between the inner cylinder surface of the pressure sensor 300 and the outer cylindrical surface of the central shaft 204 a cylindrical ring 209 arranged. The o-ring 208 and the cylindrical ring 209 each consist of silicone rubber, fluorine rubber, EPDM, NBR, H-NBR or the like.

Der O-Ring 208 hat die Aufgabe, die Wasser- und Luftdichtheit des Gehäuses 201 zu gewährleisten. Der zylinderförmige Ring 209 hat dagegen nicht nur die Aufgabe, die Wasser- und Luftdichtheit des Gehäuses 201 zu gewährleisten, sondern auch, die Schwingungen des Mittelschafts 204 zu unterdrücken. Ein an der Innenseite des Drucksensors 300 als Kontaktgrenzfläche mit den zylinderförmigen Ring 209 ausgebildeter konisch zulaufender Abschnitt verbessert die Luftdichtheit zwischen dem zylinderförmigen Ring 209 und dem Drucksensor 300.The o-ring 208 has the task of making the housing watertight and airtight 201 to ensure. The cylindrical ring 209 on the other hand, does not only have the task of making the housing watertight and airtight 201 to ensure, but also, the vibrations of the middle shaft 204 to suppress. One on the inside of the pressure sensor 300 as a contact interface with the cylindrical ring 209 trained tapered section improves the airtightness between the cylindrical ring 209 and the pressure sensor 300 ,

Davon abgesehen wird der Drucksensor 300 mit Hilfe der Isolierbuchse 210 elektrisch von der Befestigungsmutter 211 isoliert und mit Hilfe des zylinderförmigen Rings 209 elektrisch von dem Mittelschaft 204 isoliert.That being said, the pressure sensor 300 with the help of the insulating bush 210 electrically from the mounting nut 211 isolated and using the cylindrical ring 209 electrically from the middle shaft 204 isolated.

Des Weiteren ist mit dem an der anderen Endseite des Mittelschafts 204 gelegenen Gewindeabschnitt 204a durch eine Anschlussmutter 212 eine Verbindungsschiene 2 befestigt und elektrisch verbunden, die zur Verbindung der einzelnen Zylinder dient. Die Verbindungsschiene 2 ist mit einer (nicht gezeigten) Stromquelle verbunden und über den Mittelschaft 204, die Kappenleitung 405, die Leitungsdrähte 402, das Wärmeerzeugungsbauteil 401, die Schutzröhre 404 und das Gehäuse 201 am Motorkopf 1 geerdet.It is also on the other end of the middle shaft 204 located thread section 204a through a connecting nut 212 a connecting rail 2 attached and electrically connected, which serves to connect the individual cylinders. The connecting rail 2 is connected to a power source (not shown) and via the center shaft 204 who have favourited Cap Cap 405 , the lead wires 402 , the heat generating component 401 who have favourited Protection Tube 404 and the housing 201 on the motor head 1 grounded.

Bei diesem Aufbau erzeugt die Heizeinheit 400 in der Glühkerze Wärme, um die Zündung und den Start des Dieselmotors zu unterstützen. Dabei sollten für die Verdrahtung zwischen den Zylindern weiche Leitungsdrähte (elektrische Kraftfahrzeugdrähte) mit hoher Flexibilität verwenden wird, um eine Störung der winzigen Verschiebung der (dem röhrenförmigen Bauteil der Erfindung entsprechenden) Schutzröhre 404 zu vermeiden, in die die Heizeinheit 400 eingeführt ist.With this structure, the heating unit generates 400 heat in the glow plug to assist the ignition and start of the diesel engine. In this case, soft wiring wires (electric motor vehicle wires) with high flexibility should be used for the wiring between the cylinders in order to disturb the minute displacement of the protective tube (corresponding to the tubular component of the invention) 404 to avoid in the heating unit 400 is introduced.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2, die den in 1 gezeigten Drucksensor 300 in einer vergrößerten Schnittansicht zeigt, der genaue Aufbau des Drucksensors 300 erläutert.Next, referring to FIG 2 that the in 1 shown pressure sensor 300 shows in an enlarged sectional view, the exact structure of the pressure sensor 300 explained.

In dem Drucksensor 300 ist ein piezoelektrisches Keramikbauteil 302 ringförmiger Polarität eingepackt, das sich zwischen einem Metallgehäuse 303 und einer Elektrode 301 befindet, die jeweils ringförmig gestaltet sind.In the pressure sensor 300 is a piezoelectric ceramic component 302 ring-shaped polarity wrapped between a metal case 303 and an electrode 301 is located, which are each designed in a ring.

Das piezoelektrische Keramikbauteil 302 hat eine Dicke von beispielsweise 0,4 mm und besteht aus Bleititanat oder Blei-Zirkonat-Titanat. Darüber hinaus befindet sich in dem Drucksensor auf dem Boden des Unterbringungsraums 201e des Gehäuses 201 ein Isolator 304, um das Metallgehäuse 303 und die Elektrode 301 gegenüber dem Gehäuse 201 zu isolieren.The piezoelectric ceramic component 302 has a thickness of, for example, 0.4 mm and consists of lead titanate or lead zirconate titanate. It is also located in the pressure sensor on the floor of the accommodation room 201e of the housing 201 an isolator 304 to the metal case 303 and the electrode 301 towards the housing 201 isolate.

Der Isolator 304 besteht aus einem Keramikmaterial wie natürlichem Mika, Schichtmika bzw. Mikanat oder Aluminiumoxid oder aus einem Harzmaterial wie einem Polyimidfilm oder Phenol. Der Isolator 304 hat eine Dicke von beispielsweise 0,2 mm. Der die Elektrode 301 elektrisch isolierende Isolator 304 verhindert, dass das vom Drucksensor 300 erzeugte Ausgangssignal mit dem Gehäuse 201 kurz geschlossen wird.The isolator 304 consists of a ceramic material such as natural mica, layered mica or micanate or aluminum oxide or a resin material such as a polyimide film or phenol. The isolator 304 has a thickness of, for example, 0.2 mm. The the electrode 301 electrically insulating insulator 304 prevents that from the pressure sensor 300 generated output signal with the housing 201 is closed briefly.

Des Weiteren ist es vorzuziehen, wenn die Oberflächen des Metallgehäuses 303 und der Elektrode 301, die das piezoelektrische Keramikbauteil 302 berühren, durch Schleifen oder Polieren feinbearbeitet sind, so dass sie eine Oberflächenrauheit von kleiner oder gleich 6,3 Z (z.B. 3,2 Z oder 1,6 Z) haben.Furthermore, it is preferable if the surfaces of the metal case 303 and the electrode 301 that the piezoelectric ceramic component 302 touch, are finished by grinding or polishing so that they have a surface roughness of less than or equal to 6.3 Z (eg 3.2 Z or 1.6 Z).

Bei diesem Aufbau wird der Oberflächendruck im gesamten Bereich der das piezoelektrische Keramikbauteil 302 berührenden Oberflächen des Metallgehäuses 303 und der Elektrode 301 gemittelt, was die Dichtheit verbessert. Außerdem wird, wenn während der Montage auf das Element ein Druck aufgebracht wird, ein Bruch des Elements verhindert. Um den Schleif- oder Poliervorgang zu vereinfachen, ist es in diesem Fall vorzuziehen, für das Metallgehäuse 303 und die Elektrode 301 SUS430 oder ein vergleichbares magnetisches Material zu verwenden.With this construction, the surface pressure in the entire area of the piezoelectric ceramic component 302 touching surfaces of the metal housing 303 and the electrode 301 averaged, which improves the tightness. In addition, if pressure is applied to the element during assembly, breakage of the element is prevented. In this case, to simplify the grinding or polishing process, it is preferable for the metal case 303 and the electrode 301 SUS430 or a comparable magnetic material.

Davon abgesehen besteht das Metallgehäuse 303 aus einem im Großen und Ganzen ringförmigen Flanschabschnitt 303a und einem vorragenden Hülsenabschnitt 303d. Für die Durchführung des Schleif- und Poliervorgangs ist es wünschenswert, die Gestaltung des Metallgehäuses 303 zu vereinfachen. Das Metallgehäuse 303 besteht daher nur aus den beiden Abschnitten Flanschabschnitt 303a und Hülsenabschnitt 303d. Die Form des Flanschabschnitts 303a ist daher einfach genug, um den Schleif- oder Poliervorgang durchführen zu können. Allerdings kann das Metallgehäuse 303 auch in zwei Teile aufgeteilt und nach der Durchführung des Schleif- oder Poliervorgangs durch Hartlöten oder dergleichen wieder zu einer Einheit zusammengefasst werden.Apart from that, there is the metal housing 303 from a generally ring-shaped towards the flange section 303a and a protruding sleeve section 303d , To carry out the grinding and polishing process, it is desirable to design the metal housing 303 to simplify. The metal case 303 therefore consists only of the two sections flange section 303a and sleeve section 303d , The shape of the flange section 303a is therefore simple enough to be able to carry out the grinding or polishing process. However, the metal case 303 can also be divided into two parts and, once the grinding or polishing process has been carried out, can be combined again into one unit by brazing or the like.

Darüber hinaus ist in dem Flanschabschnitt 303a des Metallgehäuses 303 ein in Kerzenaxialrichtung verlaufendes Durchgangsloch ausgebildet. Die eine Endseite einer zylinderförmigen Schutzröhre 303b ist in dieses Durchgangsloch eingeführt und mit diesem durch Schweißung oder Hartlötung vereint. Andererseits ist auch in der Isolierbuchse 210 ein in Kerzenaxialrichtung verlaufendes Durchgangsloch 210a ausgebildet, in das die andere Endseite des Schutzröhre 303b eingeführt ist.It is also in the flange section 303a of the metal housing 303 a through hole extending in the candle axial direction is formed. One end of a cylindrical protective tube 303b is inserted into this through hole and united with it by welding or brazing. On the other hand is also in the insulating bush 210 a through hole running in the axial direction of the candle 210a formed into the other end of the protective tube 303b is introduced.

In der Schutzröhre 303b ist ein abgeschirmter elektrischer Draht 305 eingeführt und wird von ihr abgestützt, der als eine Signalleitung dient, über die das Signal des Drucksensors 300 ausgegeben wird. Mit der Elektrode 301 ist ein Kerndraht 305a des abgeschirmten elektrischen Drahts 305 verschweißt, wobei der elektrische Draht 305 in dem Metallgehäuse 303 gehalten wird. Darüber hinaus ist ein von dem Kerndraht 305a isolierter Abschirmdraht 305b durch Verstemmen in der Schutzröhre 303b befestigt und daher mit dem als Erdungskörper dienenden Metallgehäuse 303 verbunden.In the protective tube 303b is a shielded electrical wire 305 introduced and supported by it, which serves as a signal line through which the signal of the pressure sensor 300 is issued. With the electrode 301 is a core wire 305a of the shielded electrical wire 305 welded, the electrical wire 305 in the metal case 303 is held. In addition, one of the core wire 305a insulated shield wire 305b by caulking in the protective tube 303b attached and therefore with the metal body serving as a grounding body 303 connected.

Bei dem Drucksensor 300 dieses Ausführungsbeispiels wird also nur ein einzelnes piezoelektrisches Keramikbauteil 302 verwendet. Dies vereinfacht den Drucksensor 300 und senkt den Schwerpunkt des Drucksensors 300. Dadurch kann das von dem Drucksensor 300 erzeugte Schwingungsrauschen verringert und das Signal-Rausch-Verhältnis des Ausgangssignals verbessert werden.With the pressure sensor 300 this exemplary embodiment is therefore only a single piezoelectric ceramic component 302 used. This simplifies the pressure sensor 300 and lowers the center of gravity of the pressure sensor 300 , This can be done by the pressure sensor 300 generated vibration noise is reduced and the signal-to-noise ratio of the output signal can be improved.

Allerdings ist es auch möglich, zwei piezoelektrische Keramikbauteile vorzusehen, wie sie in der oben angegebenen US-Schrift offenbart sind. In diesem Fall fällt der unterhalb der Elektrode 301 gelegene Isolator 305 weg und werden die beiden piezoelektrischen Keramikbauteile parallel zueinander angeordnet. Dadurch verdoppelt sich die Ausgangssignalempfindlichkeit und verbessert sich die Rauschbeständigkeit des Ausgangssignals.However, it is also possible to provide two piezoelectric ceramic components as disclosed in the above-mentioned US document. In this case, it falls below the electrode 301 located insulator 305 away and the two piezoelectric ceramic components are arranged parallel to each other. This doubles the output signal sensitivity and improves the noise resistance of the output signal.

Der Drucksensor 300 wird wie folgt zusammengebaut. Zunächst wird an einer Zylinderseitenfläche des Hülsenabschnitts 303d des Metallgehäuses 303 durch Erhitzen eine Isolierröhre 306 aus einem Wärmeschrumpfvermögen aufweisenden Silikonbauteil angeklebt.The pressure sensor 300 is assembled as follows. First, on a cylinder side surface of the sleeve section 303d of the metal housing 303 by heating an insulating tube 306 glued from a heat-shrinkable silicone component.

Als nächstes werden nacheinander das piezoelektrische Keramikbauteil 302 und die Elektrode 301 in dieser Reihenfolge auf den Hülsenabschnitt 303d des Metallgehäuses 303 gesteckt. Die Isolierröhre 306 verhindert einen Kurzschluss des piezoelektrischen Keramikbauteils 302 und der Elektrode 301 mit dem Metallgehäuse 303.Next, the piezoelectric ceramic component is successively 302 and the electrode 301 in this order on the sleeve section 303d of the metal housing 303 plugged. The insulating tube 306 prevents a short circuit of the piezoelectric ceramic component 302 and the electrode 301 with the metal case 303 ,

Nachdem diese Bauteile zusammengebaut wurden, wird der Kerndraht 305a des abgeschirmten Drahts 305 durch Widerstandsschweißen oder Laserschweißen mit der in dem Metallgehäuse 303 angebrachten Elektrode 301 verbunden.After these components have been assembled, the core wire 305a of the shielded wire 305 by resistance welding or laser welding with the one in the metal case 303 attached electrode 301 connected.

Schließlich werden der abgeschirmte Draht 305 und die Schutzröhre 303b durch Verstemmen an dem dem Abschirmdraht 305b entsprechenden Abschnitt miteinander verbunden. Durch diesen Verstemmvorgang wird die elektrische Verbindung zwischen dem Abschirmdraht 305b und dem Metallgehäuse 303 verbessert. Außerdem wird der abgeschirmte Draht 305 festgehalten und fixiert und der Kontakt zwischen dem abgeschirmten Draht 305 und der Schutzröhre 303b sichergestellt.Finally, the shielded wire 305 and the protective tube 303b by caulking on the shield wire 305b corresponding section connected. This caulking process creates the electrical connection between the shielding wire 305b and the metal case 303 improved. It also shields the wire 305 held and fixed and the contact between the shielded wire 305 and the protective tube 303b ensured.

Auf diese Weise werden das Metallgehäuse 303, das piezoelektrische Keramikbauteil 302, die Elektrode 301 und der abgeschirmte Draht 305 als Einzelbestandteile des Drucksensors 300 zu einer Einheit zusammengefasst.This way the metal case 303 , the piezoelectric ceramic component 302 , the electrode 301 and the shielded wire 305 as individual components of the pressure sensor 300 combined into one unit.

Wie später beschrieben wird, wird das Metallgehäuse 303 über den Isolator 304 in dem Unterbringungsraum 201e des Gehäuses 201 angeordnet. Dementsprechend befindet sich der Drucksensor 300 in einer metallischen Kammer die von dem Metallgehäuse 303 und dem Kerzenhauptkörper 200 gebildet wird, so dass dieses Ausführungsbeispiel einen vollständig verschlossenen und elektrisch abgeschirmten Drucksensor ergibt.As will be described later, the metal case 303 over the isolator 304 in the accommodation room 201e of the housing 201 arranged. The pressure sensor is located accordingly 300 in a metallic chamber from the metal housing 303 and the candle main body 200 is formed, so that this embodiment results in a completely closed and electrically shielded pressure sensor.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 das Montageverfahren für die mit dem oben beschriebenen Verbrennungsdrucksensor ausgestattete Glühkerze 100 erläutert. Als erstes wird die Heizeinheit 400 angefertigt, in der die Schutzröhre 404 und der Mittelschaft 204 bereits zusammengebaut sind. Außerdem wird das mit einer Metallisierung versehene Gehäuse 201 angefertigt.Next, referring to FIG 1 and 2 the assembly method for the glow plug equipped with the combustion pressure sensor described above 100 explained. The first thing is the heating unit 400 made in the protective tube 404 and the middle shaft 204 are already assembled. In addition, the housing is provided with a metallization 201 prepared.

Der Mittelschaft 204 und die Heizeinheit 400 werden dabei wie folgt zusammengebaut. Zunächst wird die Heizeinheit 400 in die Schutzröhre 404 eingeführt und durch Schrumpfpassung oder durch eine über eine Silberhartlötung (bei einer Löttemperatur von 800°C) oder dergleichen erfolgende Metallisierung verbunden. Außerdem werden die Heizeinheit 400 und die Kappenleitung 405 durch Schrumpfpassung miteinander verbunden.The middle shaft 204 and the heating unit 400 are assembled as follows. First, the heating unit 400 into the protective tube 404 introduced and connected by shrink fit or by a metallization via a silver brazing (at a soldering temperature of 800 ° C) or the like. In addition, the heating unit 400 and the cap line 405 connected by shrink fit.

Als nächstes werden um den mittleren Stufenabschnitt 204b des Mittelschafts 204 herum die Glasschmelze 406 und der ringförmige Isolator 407 eingeführt. Die Glasschmelze 406 ist ein angesintertes zylinderförmiges Bauteil aus Bleiglas. Dabei wird der Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mittelschafts 204 in die Innenbohrung des Abschnitts kleinen Durchmessers 405a der Kappenleitung 405 eingeführt. Der Abschnitt geringen Durchmessers 204e und der Abschnitt kleinen Durchmessers 405a werden durch eine an acht Punkten erfolgende Verstemmung oder dergleichen fixiert. Bei dem Verstemmvorgang werden der Mittelschaft 204 und der mittlere Stufenabschnitt 204b willkürlich in Axialrichtung gleiten gelassen, um ein Aufeinanderstoßen der Glasschmelze 406 und des Isolators 407 mit den Verstemmformen zu vermeiden. Der Isolator 407 wird dabei von dem konisch zulaufenden Abschnitt der Kappenleitung 405 aufgehalten, so dass die Glasschmelze 406 durch den Isolator 407 positioniert wird.Next, the middle stu fenabschnitt 204b of the middle shaft 204 around the glass melt 406 and the annular insulator 407 introduced. The glass melt 406 is a sintered cylindrical component made of lead glass. The section of small diameter 204e of the middle shaft 204 into the inner bore of the small diameter section 405a the cap line 405 introduced. The small diameter section 204e and the small diameter section 405a are fixed by caulking at eight points or the like. During the caulking process, the middle shaft 204 and the middle step section 204b arbitrarily slid in the axial direction to collide the glass melt 406 and the isolator 407 with the caulking forms to avoid. The isolator 407 is from the tapered section of the cap line 405 stopped so that the glass melt 406 through the isolator 407 is positioned.

Dann wird der Aufbau aus dem mit dem Isolator 407 und der Glasschmelze 406 eine Einheit bildenden Mittelschaft 204 von der einen Endseite des Gehäuses aus eingeführt, wobei die andere Endseite des Mittelschafts die Vorderseite bildet. Dann wird die die Heizeinheit 400 haltende und fixierende Schutzröhre 404 durch eine Silberhartlötung oder dergleichen vollständig mit dem Gehäuse 201 verbunden. Auf diese Weise werden das Gehäuse 201, der Mittelschaft 204 und die Heizeinheit 400 zu einer Einheit zusammengefasst.Then the assembly with the isolator 407 and the glass melt 406 a unitary middle shaft 204 inserted from one end side of the housing with the other end side of the center shaft forming the front. Then it becomes the heating unit 400 holding and fixing protective tube 404 by silver brazing or the like completely with the case 201 connected. This way the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 combined into one unit.

Der Vorgang, in dem der oben beschriebene, die Heizeinheit 400 enthaltende Aufbau mit dem Gehäuse 201 verbunden wird, kann wie folgt abgewandelt werden.The process in which the above described the heating unit 400 containing construction with the housing 201 can be modified as follows.

Zunächst wird der Außendurchmesser der Schutzröhre 404 um +60 μm bis +140 μm etwas größer als der Innendurchmesser des Gehäuses 201 eingestellt. Dann wird beim Einführen des angesprochenen Aufbaus in das Gehäuse 201 die Schutzröhre 404 in das Gehäuse 201 eingepresst, so dass das Gehäuse 201 und die Schutzröhre 204 durch ihre gegenseitige Elastizität eng miteinander verbunden werden. Dadurch kann der Innenraum des Gehäuses 201 in einem dicht verschlossenen Zustand gehalten werden.First, the outside diameter of the protective tube 404 +60 μm to +140 μm slightly larger than the inside diameter of the housing 201 set. Then when inserting the structure mentioned in the housing 201 the protective tube 404 in the housing 201 pressed in so that the housing 201 and the protective tube 204 be closely connected by their mutual elasticity. This allows the interior of the housing 201 be kept in a tightly closed condition.

Nachdem das Gehäuse 201, der Mittelschaft 204 und die Heizeinheit 400 auf diese Weise zusammengefasst wurden, werden sie als Ganzes 30 Minuten lang bei einer Temperatur von beispielsweise 500°C erhitzt. Durch diesen Erhitzungsvorgang wird die in dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 liegende Glasschmelze 406 vollständig aufgeschmolzen und härtet dann aus. Auf diese Weise wird der Mittelschaft 204 fest mit dem Gehäuse 201 verbunden. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Glasschmelze 406 bietet einen Widerstand gegenüber einem Herausziehen von mehr als 3 kN.After the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 summarized in this way, they become a whole 30 Heated for minutes at a temperature of, for example, 500 ° C. As a result of this heating process, the space between the housing 201 and the middle shaft 204 lying glass melt 406 completely melted and then hardens. This way the middle shaft 204 firmly with the housing 201 connected. The glass melt used in this embodiment 406 offers resistance to pull-out of more than 3 kN.

Anschließend wird der zylinderförmige Ring 207 von der anderen Endseite des Mittelschafts 204 aus eingeführt, um die Öffnung an der anderen Endseite des Gehäuses 201 zu verschließen. Dann wird das Gehäuse 201 metallisiert.Then the cylindrical ring 207 from the other end of the middle shaft 204 inserted from the opening on the other end side of the housing 201 to close. Then the case 201 metallized.

Als nächstes wird von der anderen Endseite des Mittelschafts 204 (d.h. von der näher an dem Anschlussgewindeabschnitt 204a gelegenen Seite) aus der Isolator 304 in das Gehäuse 201 eingebaut. Dann wird bei entlang der Außenzylinderfläche des Flanschabschnitts 303a angeordnetem O-Ring 208 der Drucksensor 300 im Unterbringungsraum 201e angeordnet.Next is from the other end of the middle shaft 204 (ie from the closer to the connection thread section 204a side) from the insulator 304 in the housing 201 built-in. Then at along the outer cylindrical surface of the flange section 303a arranged O-ring 208 the pressure sensor 300 in the accommodation room 201e arranged.

Dann wird von der anderen Endseite des Mittelschafts 204 aus der zylinderförmige Ring 209 eingebaut, woraufhin von der anderen Endseite des mit dem Drucksensor 300 verbundenen abgeschirmten Draht 305 aus der O-Ring 309 eingebaut und in einer vorbestimmten Position angeordnet wird. In diesem Zustand wird von der anderen Endseite des Mittelschafts 204 aus die Isolierbuchse 210 eingebaut. Gleichzeitig wird der abgeschirmte Draht 305 über das Durchgangsloch 210a aus der Isolierbuchse 210 herausgeführt.Then from the other end of the middle shaft 204 from the cylindrical ring 209 installed, whereupon from the other end of the with the pressure sensor 300 connected shielded wire 305 from the o-ring 309 installed and arranged in a predetermined position. In this condition, the other end of the middle shaft 204 from the insulating bush 210 built-in. At the same time, the shielded wire 305 through the through hole 210a from the insulating bush 210 led out.

Wie in 2 gezeigt ist, wird der O-Ring 309 zusammengepresst und berührt die Außenzylinderfläche des abgeschirmten Drahts 305, eine Endfläche der Schutzröhre 303b und die Bodenendfläche des in der Isolierbuchse 210 ausgebildeten Durchgangslochs 210a. Der O-Ring 309 besteht aus Silikongummi, Fluorgummi, EPDM, NBR, H-NBR oder dergleichen, was Wasserdichtigkeit und Anti schwingungseigenschaften verleiht.As in 2 is shown, the O-ring 309 pressed together and touches the outer cylindrical surface of the shielded wire 305 , an end face of the protective tube 303b and the bottom end surface of the in the insulating bush 210 trained through hole 210a , The o-ring 309 is made of silicone rubber, fluorine rubber, EPDM, NBR, H-NBR or the like, which gives waterproofness and anti-vibration properties.

Davon abgesehen besteht die Isolierbuchse 210 aus einem Harzmaterial wie Phenolharz oder PPS oder aus einem Keramikmaterial wie Aluminiumoxid, Schichtmika bzw. Mikanat oder dergleichen. Das Material für die Isolierbuchse 210 hat vorzugsweise eine geringe spezifische Dichte, einen hohen E-Modul und hervorragende Kriecheigenschaften.Apart from that, there is the insulating bush 210 from a resin material such as phenolic resin or PPS or from a ceramic material such as aluminum oxide, layered mica or micanate or the like. The material for the insulating bush 210 preferably has a low specific density, a high modulus of elasticity and excellent creep properties.

Mit Hilfe des oben beschriebenen Materials lässt sich das Gewicht der Isolierbuchse 210 verringern und der Schwerpunkt des Drucksensors 300 senken. Dadurch kann der Schwingungsrauschpegel reduziert werden. Außerdem lässt sich das Altern oder Kriechen der Isolierbuchse 210 wirksam unterdrücken. Im Allgemeinen ändert sich durch das Kriechen ungewünscht die auf den Drucksensor 300 aufgebrachte Vorlast, d.h. die durch die Befestigungsmutter 211 auf den Drucksensor 300 aufgebrachte Presskraft. Dementsprechend führt ein geringeres Kriechen zu einer geringeren Sensorausgangssignaländerung.With the help of the material described above, the weight of the insulating bush can be 210 decrease and the center of gravity of the pressure sensor 300 reduce. This can reduce the vibration noise level. In addition, the insulation bushing can age or creep 210 suppress effectively. In general, crawling undesirably changes the pressure sensor 300 preload applied, that is, by the mounting nut 211 on the pressure sensor 300 applied pressing force. Accordingly, less creep leads to less sensor output change.

Dabei wird als Material für die Isolierbuchse 210 ein thermoplastisches Phenolharz gewählt, das Glasfasern enthält. Die Isolierbuchse 210 wird 3 bis 20 Stunden lang in einem Temperaturbereich von 175°C bis 205°C wärmebehandelt, um die Kriecheigenschaften zu verbessern.It is used as the material for the insulating bush 210 selected a thermoplastic phenolic resin that contains glass fibers. The insulating bush 210 is heat treated in a temperature range of 175 ° C to 205 ° C for 3 to 20 hours to improve the creep properties.

Nach der Montage der Isolierbuchse 210 wird der Drucksensor 300 im Unterbringungsraum 201e fixiert und gehalten, indem die Befestigungsmutter 211 um den Anschlussgewindeabschnitt 204a des Mittelschafts 204 herum festgezogen wird.After installing the insulating bush 210 becomes the pressure sensor 300 in the accommodation room 201e fixed and held by the mounting nut 211 around the connection thread section 204a of the middle shaft 204 is tightened around.

Dabei ist es vorzuziehen, nach dem Festziehen der Befestigungsmutter 211 einen passenden Abschnitt der Sechskantfläche der Befestigungsmutter 211 durch Verstemmen zu verformen oder vor dem Festziehen der Befestigungsmutter 211 auf die Gewindeflächen (Gewindeabschnitte) ein Schraubensicherungsmittel aufzubringen, um auf diese Weise zu verhindern, dass sich die Befestigungsmutter 211 lockert oder löst, wenn sie Schwingungen ausgesetzt ist.It is preferable to do this after tightening the mounting nut 211 a matching section of the hex nut face 211 deformed by caulking or before tightening the mounting nut 211 Apply a screw locking agent to the thread surfaces (thread sections) in order to prevent the fastening nut 211 loosens or loosens when exposed to vibrations.

Die Isolierbuchse 210 hat übrigens eine im Großen und Ganzen ringförmige Gestalt. Es ist jedoch vorzuziehen, auf einen Teil der zylinderförmigen Fläche der Isolierbuchse 210 zwei flache, voneinander abgewandte Flächen auszubilden. Diese Form der Isolierbuchse 210 ist im Vergleich zu einer vollständig ringförmigen Form deswegen vorzuziehen, weil die Befestigungsmutter 211 fest angezogen werden kann, während die Isolierbuchse 210 an ihren abgewandten Flächen durch einen Schraubenschlüssel festgehalten wird.The insulating bush 210 Incidentally, it has a generally circular shape. However, it is preferable to cover part of the cylindrical surface of the insulating bush 210 to form two flat surfaces facing away from each other. This form of the insulating bush 210 is preferable to a fully annular shape because the mounting nut 211 can be tightened while the insulating bush 210 is held on their opposite surfaces by a wrench.

Durch diese Vorgänge lässt sich auf den Drucksensor 300 eine gewünschte Vorlast aufbringen, ohne auf die Verschweißungsabschnitte zwischen dem Kern 305a und dem piezoelektrischen Keramikbauteil 302 und der Elektrode 301, die den Drucksensor 300 bilden, eine Verwindungskraft aufzugeben. Dementsprechend lässt sich verhindern, dass das piezoelektrischen Keramikbauteil 302 und der Kerndraht 305 brechen oder beschädigt werden.These processes can be used on the pressure sensor 300 Apply a desired preload without affecting the welded sections between the core 305a and the piezoelectric ceramic component 302 and the electrode 301 that the pressure sensor 300 form to give up a twist. Accordingly, the piezoelectric ceramic component can be prevented 302 and the core wire 305 break or be damaged.

Nachdem der Drucksensor 300 auf diese Weise durch Festziehen der Befestigungsmutter 211 fixiert wurde, wird das Gehäuse 201 durch die Schraubverbindung in den Motor eingebaut. Als nächstes wird an dem Anschlussgewindeabschnitt 204a an der Oberseite der Befestigungsmutter 211 die Verbindungsschiene 2 angebracht und dann wie inAfter the pressure sensor 300 in this way by tightening the mounting nut 211 was fixed, the housing 201 installed in the motor by the screw connection. Next, on the connector thread section 204a at the top of the mounting nut 211 the connecting rail 2 attached and then as in

1 durch die Anschlussmutter 212 befestigt. 1 through the connection nut 212 attached.

Als nächstes wird der grundsätzliche Mechanismus erläutert, wie der Verbrennungsdruck in der Glühkerze 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfasst wird. Der Drucksensor (d.h. Verbrennungsdrucksensor) 300 besteht aus einem piezoelektrischen Element, das, wenn in dem Motor ein Verbrennungsdruck erzeugt wird, den auf die Schutzröhre 404 wirkenden Verbrennungsdruck erfassen kann, der über den Mittelschaft 204 übertragen wird, der an der mit der Schutzröhre 404 eine Einheit bildenden Heizeinheit 400 befestigt ist.Next, the basic mechanism like the combustion pressure in the glow plug will be explained 100 is detected according to this embodiment. The pressure sensor (ie combustion pressure sensor) 300 consists of a piezoelectric element which, when a combustion pressure is generated in the engine, is applied to the protective tube 404 effective combustion pressure can detect that over the middle shaft 204 is transmitted to the one with the protective tube 404 a unit-forming heating unit 400 is attached.

Wie in 1 gezeigt ist, wird der Drucksensor 300 mit Hilfe der Befestigungsmutter 211 im Kerzenhauptkörper 200 fixiert und gehalten. Die Glühkerze 100 wird so in den Motorkopf 1 eingebaut, dass nach ihrem Einbau in den Motor auf das im Drucksensor 300 eingebaute piezoelektrische Keramikbauteil 302 eine vorbestimmte Vorlast aufgebracht wird.As in 1 is shown, the pressure sensor 300 with the help of the fastening nut 211 in the candle main body 200 fixed and held. The glow plug 100 is so in the motor head 1 installed that after their installation in the engine to that in the pressure sensor 300 built-in piezoelectric ceramic component 302 a predetermined preload is applied.

Beim Motorstart wird über die Verbindungsschiene 2 eine Spannung aufgebracht und über den Weg Mittelschaft 204, Kappenleitung 405, Leitungsdraht 402, Wärmeerzeugungsbauteil 401, Schutzröhre 404, Gehäuse 201 und Gewindeabschnitt 201b am Motorkopf 1 geerdet.When starting the engine, the connection rail 2 a tension is exerted and across the middle shaft 204 , Cap line 405 , Lead wire 402 , Heat generating component 401 , Protective tube 404 , Casing 201 and threaded section 201b on the motor head 1 grounded.

Im Ansprechen auf die angelegte Spannung erzeugt die Heizeinheit 400 in der Glühkerze 100 Wärme, um die Zündung und den Start des Dieselmotors zu unterstützen. Nach dem Start des Motors wird der in der Verbrennungskammer des Motors erzeugte Verbrennungsdruck auf die Schutzröhre 404 und die Heizeinheit 400 übertragen. Die Schutzröhre 404 ruft bezüglich des Gehäuses 201 mikroskopische Verschiebungen hervor. Im Ansprechen auf diese Lageverschiebung der Schutzröhre 404 ruft entsprechend auch der Mittelschaft 204 eine Lageverschiebung hervor, der mit der an der Schutzröhre 404 befestigten Heizeinheit 400 eine Einheit bildet. Durch die Verschiebung des Mittelschafts 204 verringert oder entspannt sich die von der Befestigungsmutter 211 auf den Drucksensor 300 aufgebrachte Last. Dann wird auf Grundlage des von dem Drucksensor 300 erzeugten und die Laständerung wiedergebenden Signals der Verbrennungsdruck erfasst.The heating unit generates in response to the applied voltage 400 in the glow plug 100 Warmth to support the ignition and start of the diesel engine. After the engine starts, the combustion pressure generated in the engine's combustion chamber is applied to the protective tube 404 and the heating unit 400 transfer. The protective tube 404 calls about the case 201 microscopic shifts. In response to this shift of the protective tube 404 calls the middle shaft accordingly 204 a shift in position, that with that on the protective tube 404 fixed heating unit 400 forms a unit. By shifting the middle shaft 204 reduces or relaxes that of the mounting nut 211 on the pressure sensor 300 applied load. Then based on that from the pressure sensor 300 generated and reflecting the change in load signal of the combustion pressure detected.

Dabei wird der in der Verbrennungskammer 1a erzeugte Verbrennungsdruck über die Schutzröhre 404 auf den Mittelschaft 204 und auch auf das Gehäuse 201 übertragen. Daher rufen der Mittelschaft 204 wie auch das Gehäuse 201 eine Verwindung in Axialrichtung hervor. Der Drucksensor 300 erfasst die unterschiedlich starke Verwindung, die zwischen dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 auftritt.This is in the combustion chamber 1a generated combustion pressure via the protective tube 404 on the middle shaft 204 and also on the case 201 transfer. Therefore call the middle shaft 204 like the case 201 a torsion in the axial direction. The pressure sensor 300 captures the different degrees of torsion that exist between the housing 201 and the middle shaft 204 occurs.

Genauer gesagt ist die Verwindung des Mittelschafts 204 in der Nähe des Drucksensors 300 größer als die Verwindung des Gehäuses 201, das über den Gewindeabschnitt 201b vom Motorkopf 1 festgehalten wird. Dementsprechend verringert oder entspannt sich die von der Befestigungsmutter 211 auf den Drucksensor 300 aufgebrachte Vorlast entsprechend der Verschiebung des Mittelschafts 204.More precisely, the twist of the middle shaft 204 near the pressure sensor 300 larger than the torsion of the housing 201 that over the threaded section 201b from the motor head 1 is held. Accordingly, the mounting nut reduces or relaxes 211 on the pressure sensor 300 preload applied according to the shift of the middle shaft 204 ,

Auf diese Weise ändert sich der Zustand der auf das im Drucksensor 300 eingebaute piezoelektrische Keramikbauteil 302 aufgebrachten Last. Ebenso ändert sich das entsprechend der piezoelektrischen Kennlinie des piezoelektrischen Keramikbauteils 302 erzeugte elektrische Ausgangssignal (d.h. die erzeugte Ladung).In this way, the state changes to that in the pressure sensor 300 built-in piezoelectric ceramic component 302 applied load. This also changes in accordance with the piezoelectric characteristic of the piezoelectric ceramic component 302 generated electrical output signal (ie the charge generated).

Das elektrische Signal wird einerseits über die in 2 gezeigte Elektrode 301 auf den Kerndraht 305a des abgeschirmten Drahts 305 und andererseits über das als Erde dienende Metallgehäuse 303 und die Schutzröhre 303b zu dem als Erdungsleitung dienenden Abschirmdraht 305b übertragen.The electrical signal is on the one hand via the in 2 shown electrode 301 on the core wire 305a of the shielded wire 305 and on the other hand via the metal housing serving as earth 303 and the protective tube 303b to the shield wire serving as the ground wire 305b transfer.

Das Ausgangssignal gelangt über den abgeschirmten Draht 305 in einen (nicht gezeigten) Auflader (engl. chargeup), der das Ausgangssignal verstärkt, indem er das Ausgangssignal (d.h. die erzeugte Ladung) in Spannung umwandelt und es einer (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug-ECU (ECU: elektronische Steuerungseinheit) zuführt. Der Verbrennungsdruck wird also als ein elektrisches Signal für die Motorverbrennungssteuerung verwendet. In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Erfassungsmechanismus für den Verbrennungsdruck zeigt 3 ein Beispiel für die bei diesem Ausführungsbeispiel erfasste Wellenform des Verbrennungsdrucks.The output signal comes through the shielded wire 305 a chargeup (not shown) which amplifies the output signal by converting the output signal (ie, the charge generated) into voltage and supplying it to an automotive ECU (not shown). The combustion pressure is thus used as an electrical signal for engine combustion control. In accordance with the combustion pressure detection mechanism described above 3 an example of the combustion pressure waveform detected in this embodiment.

3 zeigt das Erfassungsergebnis für den Fall, dass die in 1 gezeigte Glühkerze 100 in einen Motor eingebaut wird, der unter einer Last von 20 N bei einer Geschwindigkeit von 1200 U/min betrieben wird. 3 zeigt eine grafische Darstellung, die die von einem Druckanzeiger gemessene Motorausgangssignalwellenform (als Bezugswert dienender Zylinderinnendruck) mit der Ausgangssignalwellenform des Drucksensors 300 in der Glühkerze 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel vergleicht. 3 shows the detection result in the event that the in 1 shown glow plug 100 is installed in a motor which is operated under a load of 20 N at a speed of 1200 rpm. 3 FIG. 12 is a graphical representation showing the engine output signal waveform measured by a pressure indicator (reference cylinder internal pressure) with the pressure sensor output signal waveform 300 in the glow plug 100 compares according to this embodiment.

Wie aus 3 hervorgeht, hat das mit dem Drucksensor 300 der Glühkerze 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzielte Ausgangssignal im Großen und Ganzen die gleiche Wellenform wie das mit dem Druckanzeiger erzielte Ausgangssignal. Daraus ergibt sich, dass die im Ansprechen auf die Druckänderung in dem Motor auftretende Änderung der auf den Drucksensor 300 wirkenden Last bei der Erfassung des Verbrennungsdrucks durch die Glühkerze 100 präzise gemessen wird. Mit anderen Worten lassen sich hervorragende Ausgangssignalkennwerte mit einem großen Signal-Rausch-Verhältnis und hervorragender Ausgangssignalempfindlichkeit realisieren.How out 3 shows that it has with the pressure sensor 300 the glow plug 100 In this embodiment, the output signal obtained largely the same waveform as the output signal obtained with the pressure indicator. It follows from this that the change occurring in response to the pressure change in the engine changes to the pressure sensor 300 acting load when the combustion pressure is detected by the glow plug 100 is measured precisely. In other words, excellent output signal characteristics can be realized with a high signal-to-noise ratio and excellent output signal sensitivity.

Durch den charakteristischen Aufbau der Glühkerze 100 dieses Ausführungsbeispiels, bei dem an der von dem Drucksensor 300 entfernt liegenden Endseite des Mittelschafts 204, an der der Mittelschaft 204 über die Kappenleitung 405 elektrisch mit dem Wärmeerzeugungsbauteil 401 verbunden ist, der Halteabschnitt 406 vorgesehen ist, lassen sich also im Erfassungssignal eine hervorragende Ausgangssignalempfindlichkeit und ein hervorragendes Signal-Rausch-Verhältnis erzielen.Due to the characteristic structure of the glow plug 100 of this embodiment, in which the pressure sensor 300 distal end of the middle shaft 204 , on the middle shaft 204 over the cap pipe 405 electrically with the heat generating component 401 is connected, the holding section 406 is provided, an excellent output signal sensitivity and an excellent signal-to-noise ratio can thus be achieved in the detection signal.

Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Stützabschnitt des Mittelschafts anders als bei dem in 5 gezeigten Aufbau, bei dem sich der Stützabschnitt nahe am Verbrennungsdrucksensor 300 befindet, so weit wie möglich von dem Verbrennungsdrucksensor 300 entfernt.In this embodiment, the support portion of the center shaft is different from that in FIG 5 shown construction, in which the support section is close to the combustion pressure sensor 300 as far as possible from the combustion pressure sensor 300 away.

Und zwar wird bei diesem Ausführungsbeispiel die eine Endseite (d.h. die vordere Endseite) des Mittelschafts 204 von dem Halteabschnitt 406 in der Nähe der Heizeinheit 400 im Gehäuse 201 fixiert und gehalten. Gleichzeitig wird ein langer, von dem Halterabschnitt 406 bis zum Verbrennungsdrucksensor 300 reichender Abschnitt des Mittelschafts 204 in einem freien Zustand bzw. auf Art eines freitragenden Arms gehalten. Daher wird der Verbrennungsdrucksensor 300 nicht nachteilig durch die Verwindung des Mittelschafts 204 beeinflusst.That is, in this embodiment, one end side (ie, the front end side) of the center shaft 204 from the holding section 406 near the heating unit 400 in the housing 201 fixed and held. At the same time, a long one from the holder section 406 to the combustion pressure sensor 300 reaching section of the middle shaft 204 kept in a free state or in the manner of a cantilever arm. Therefore, the combustion pressure sensor 300 not disadvantageous due to the twisting of the middle shaft 204 affected.

Im Vergleich mit dem herkömmlichen Aufbau lässt sich bei diesem Ausführungsbeispiel in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors 300 ein größerer Verwindungsunterschied zwischen dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 erzielen. Dadurch lassen sich der Übertragungswirkungsgrad des Verbrennungsdrucks durch den Mittelschaft 204 und die Ausgangssignalempfindlichkeit verbessern.In comparison to the conventional design, this embodiment can be used in the vicinity of the combustion pressure sensor 300 a larger twist difference between the housing 201 and the middle shaft 204 achieve. This allows the transfer efficiency of the combustion pressure through the center shaft 204 and improve the output signal sensitivity.

Wie sich aus dem Vergleich zwischen 3 und 6 ergibt, kann durch dieses Ausführungsbeispiel das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden. 4 zeigt das Empfindlichkeitsverhältnis zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem Stand der Technik, wobei die Ausgangssignalempfindlichkeit nach dem Stand der Technik bezogen auf die Ausgangssignalempfindlichkeit dieses Ausführungsbeispiels normalisiert wurde. Gemäß 4 ist die Ausgangsempfindlichkeit dieses Ausführungsbeispiels ungefähr fünfmal so hoch wie die Ausgangsempfindlichkeit nach dem Stand der Technik.As can be seen from the comparison between 3 and 6 results, the signal-to-noise ratio can be improved by this embodiment. 4 shows the sensitivity ratio between this embodiment and the prior art, the output signal sensitivity according to the prior art has been normalized with respect to the output signal sensitivity of this embodiment. According to 4 the output sensitivity of this embodiment is about five times that of the prior art output sensitivity.

Der Mittelschaft wird mit der keramischen Heizeinheit über die Kappenleitung verbunden und an ihr befestigt, um den Mittelschaft in dem Gehäuse zu fixieren und zu halten. Dies erfolgt aus folgenden Gründen.The middle shaft with the ceramic heating unit over the Cap line connected and attached to it to the middle shaft in the housing too fix and hold. This is for the following reasons.

Die keramische Heizeinheit hat eine aus einem Isolator bestehende Außenhülle, die hart und spröde ist. Dementsprechend erfolgt die Verbindung zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit grundsätzlich nicht durch Schweißen oder Verstemmen, was eine plastische Verformung erfordert, wenn von der Metallisierung abgesehen wird. Andererseits hat die Metallisierung den Nachteil, dass sie Arbeitszeit kostet. Unter den übrigen Verfahren ist der Einsatz eines Klebemittels aufgrund der hohen thermischen Belastung nicht praxisgerecht.The ceramic heating unit has one outer shell made of an insulator, which is hard and brittle. The connection between the middle shaft is made accordingly and the heating unit in principle not by welding or caulking, which requires plastic deformation if of the metallization is disregarded. On the other hand, the metallization the disadvantage that it costs working time. Among the other procedures is the use of an adhesive due to the high thermal Stress not practical.

Um Erschütterungen oder lokale Kräfte zu vermeiden, wird daher die elektrische Verbindung zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit hergestellt, indem die Kappenleitung und die keramische Heizeinheit durch eine über eine Silberlötung oder ein anderes weiches Hartlötmaterial erfolgende Schrumpfpassung verbunden werden. Außerdem werden die Kappenleitung und der Mittelschaft durch Verstemmen verbunden.To avoid vibrations or local forces, therefore becomes the electrical connection between the middle shaft and the heating unit manufactured by the cap line and the ceramic heating unit by means of a silver solder or another soft brazing material shrink fit. In addition, the cap line and the middle shaft connected by caulking.

Aufgrund dessen ist die mechanische Festigkeit zwischen der Kappenleitung und der keramischen Heizeinheit sehr gering. Die Haltefestigkeit des Mittelschafts wird also durch den Verbindungsabschnitt zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit nicht ausreichend sichergestellt. Daher muss der Mittelschaft selbst eine ausreichende Haltefestigkeit besitzen. Das ist der Grund, warum als bevorzugtes Bauteil die Glasschmelze eingesetzt wird.Because of this, the mechanical strength between the cap line and the ceramic heating unit is very low. The holding strength of the center shaft is therefore determined by the connecting section between the center shaft and the heater not sufficiently ensured. The middle shaft itself must therefore have sufficient holding strength. This is the reason why glass melt is used as the preferred component.

Was die Verbindung zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit in der keramischen Glühkerze betrifft, ist es auch möglich, metallische Drähte zu verwenden, wie sie beispielsweise in den 1 und 2 der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-165440 offenbart sind.As far as the connection between the center shaft and the heating unit in the ceramic glow plug is concerned, it is also possible to use metallic wires, such as those in the 1 and 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-165440.

Auch in diesem Fall muss der Mittelschaft selbst eine ausreichende Haltefestigkeit besitzen. Daher sollte wiederum Glasschmelze verwendet werden. Es ist also auf jeden Fall vorzuziehen, dass der Mittelschaft in der keramischen Glühkerze von der Glasschmelze gehalten wird.In this case too, the middle shaft itself have sufficient holding strength. Hence again Glass melt can be used. So it’s definitely preferable that the center shaft in the ceramic glow plug from the glass melt is held.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

7 zeigt eine vertikale Schnittansicht des Gesamtaufbaus einer Glühkerze 110 mit Verbrennungsdrucksensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in dem Motorkopf eines Dieselmotors (d.h. eines Verbrennungsmotors) eingebaut ist. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Aufbau des Halteabschnitts abgewandelt ist, der den Mittelschaft 204 in dem Gehäuse 201 fixiert und hält. Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an einem Außenzylinderabschnitt des Mittelschafts 204 an dessen einer Endseite ein Mantelrohr 501 angeordnet, das ein Isolierbauteil 502 umgibt. Das Mantelrohr 501 und das Isolierbauteil 502 bilden zusammen einen Stützabschnitt 500 für den Mittelschaft 204. Der Mittelschaft 204 wird über den Stützabschnitt 500 durch Verstemmen an einem Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201 fixiert und gehalten. 7 shows a vertical sectional view of the entire structure of a glow plug 110 with combustion pressure sensor according to a second embodiment of the invention, which is installed in the engine head of a diesel engine (ie an internal combustion engine). The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the structure of the holding section is modified, that of the central shaft 204 in the housing 201 fixed and holds. At the in 7 The embodiment shown is on an outer cylinder section of the central shaft 204 on one end a jacket pipe 501 arranged which is an insulating member 502 surrounds. The casing tube 501 and the insulating member 502 together form a support section 500 for the middle shaft 204 , The middle shaft 204 is about the support section 500 by caulking on an inner cylinder portion of the housing 201 fixed and held.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sieht das zweite Ausführungsbeispiel den Stütz- bzw. Halteaufbau zum Fixieren und Halten des Mittelschafts 204 an einer von dem Verbrennungsdrucksensor 300 entfernten Stelle vor. Dadurch lässt sich in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors 300 ein größerer Verwindungsunterschied zwischen dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 erzielen. Auf diese Weise können der Übertragungswirkungsgrad des Verbrennungsdrucks durch den Mittelschaft 204 und die Ausgangssignalempfindlichkeit verbessert werden.As in the first embodiment, the second embodiment sees the support structure for fixing and holding the center shaft 204 on one of the combustion pressure sensor 300 remote location. This allows close to the combustion pressure sensor 300 a larger twist difference between the housing 201 and the middle shaft 204 achieve. In this way, the transfer efficiency of the combustion pressure through the center shaft 204 and the output signal sensitivity can be improved.

Der bei dem zweiten Ausführungsbeispiel um den Mittelschaft 204 herum vorgesehene Stützabschnitt 500 hat den folgenden charakteristischen Aufbau.The one around the middle shaft in the second embodiment 204 support portion provided around 500 has the following characteristic structure.

Der aus einem Metallstab bestehende Mittelschaft 204 hat an seiner einen Endseite einen Abschnitt geringen Durchmessers 204e. Die Größe des Abschnitts geringen Durchmessers 204e ist so eingestellt, dass er sich in einen Abschnitt kleinen Durchmessers 405a der Kappenleitung 405 einführen lässt. Die Kappenleitung 405 wird über eine durch ein Hartlötmaterial erfolgende Schrumpfpassung an der Heizeinheit 400 befestigt.The middle shaft consisting of a metal rod 204 has a small diameter section on one end thereof 204e , The size of the small diameter section 204e is set so that it is in a section of small diameter 405a the cap line 405 can be introduced. The cap line 405 is achieved by means of a shrink fit on the heating unit using a brazing material 400 attached.

Als nächstes wird der Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mittelschafts 204 koaxial in das aus SUS310 oder dergleichen bestehende Mantelrohr 501 eingebracht und eingeführt. Der Zwischenraum zwischen dem Außenzylinderabschnitt des Abschnitts geringen Durchmessers 204e und dem Innenzylinderabschnitt des Mantelrohrs 501 wird mit einem ringförmigen Gummistopfen an der einen Endseite des Mantelrohrs 501 verschlossen. Die vordere Endseite des Abschnitts geringen Durchmessers 204e ragt um eine erforderliche Länge von der einen Endseite des Mantelrohrs 501 vor, so dass die vordere Endseite des Abschnitts geringen Durchmessers 204e in den Abschnitt kleinen Durchmessers 405a der Kappenleitung 405 eingeführt und durch Verstemmen befestigt werden kann.Next is the small diameter section 204e of the middle shaft 204 coaxially into the casing tube consisting of SUS310 or the like 501 introduced and introduced. The space between the outer cylinder portion of the small diameter portion 204e and the inner cylindrical portion of the jacket tube 501 comes with an annular rubber stopper on one end of the jacket tube 501 locked. The front end side of the small diameter section 204e protrudes a required length from one end side of the casing tube 501 before, so the front end side of the small diameter section 204e in the small diameter section 405a the cap line 405 can be introduced and fastened by caulking.

Danach wird der Zwischenraum zwischen dem Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mittelschafts 204 und dem Mantelrohr 501 mit dem Isolierbauteil 502 gefüllt. Das Isolierbauteil 502 entspricht einem Pulver oder ist in die Form eines zylinderförmigen Körpers gebracht, der aus beispielsweise Magnesiumoxid, Glasgeflecht (engl. glass braid) oder natürlichem Mika besteht, die jeweils äußerst wärmebeständig sind. Die andere Endseite des Mantelrohrs 501 wird mit einem im flüssigen Zustand befindlichen Gummi verschlossen.After that, the gap between the small diameter section 204e of the middle shaft 204 and the casing tube 501 with the insulating component 502 filled. The insulating component 502 corresponds to a powder or is brought into the form of a cylindrical body, which consists of, for example, magnesium oxide, glass braid (English glass braid) or natural mica, each of which is extremely heat-resistant. The other end of the casing tube 501 is closed with a rubber in the liquid state.

Das Mantelrohr 501 wird ausgeformt, indem es in Radialrichtung von der Außenseite zur Innenseite gesenkgeschmiedet wird, um das Isolierbauteil 502 zu pressen und fixieren. Anschließend kann der die jeweilige Endseite des Mantelrohrs 501 verschließende Gummistopfen durch thermisches Entfernen oder, falls beim Erwärmen des Gummistopfens bei höheren Temperaturen ein Gas erzeugt wird und die Montagearbeit durch das erzeugte Gas gestört wird, durch Aufschneiden entfernt werden. Dadurch wird an der einen Endseite des Mittelschafts 204 der Stützabschnitt 500 ausgebildet.The casing tube 501 is formed by forging it radially from the outside to the inside around the insulating member 502 to press and fix. Then the respective end side of the casing tube 501 sealing rubber stoppers are removed by thermal removal or, if a gas is generated when the rubber stopper is heated at higher temperatures and the assembly work is disturbed by the gas produced, by cutting open. This will make one end of the middle shaft 204 the support section 500 educated.

Es ist wünschenswert, dass die durch das Gesenkschmieden erzielte Länge des Stützabschnitts 500, d.h. der in dem Mantelrohr 501 von dem Isolierbauteil 502 umgebene Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mantelrohrs 204 größer oder gleich 15 mm ist. Dies dient dazu, eine ausreichende Haltefestigkeit zu gewährleisten, um den Mittelschaft 204 gegenüber einer auf dem Mittelschaft 204 wirkenden Torsions- oder Zugkraft zu halten, wenn der Verbrennungsdrucksensor 300 durch Festziehen der Befestigungsschraube 211 um den Anschlussgewindeabschnitt 204a des Mittelschafts 204 herum in den Unterbringungsraum 201e des Gehäuses 201 eingebaut wird.It is desirable that the length of the support section achieved by die forging 500 , ie the one in the casing tube 501 from the insulating member 502 surrounding section of small diameter 204e of the casing tube 204 is greater than or equal to 15 mm. This serves to ensure sufficient holding strength around the middle shaft 204 opposite one on the middle shaft 204 to maintain acting torsional or tensile force when the combustion pressure sensor 300 by tightening the fastening screw 211 around the connection thread section 204a of the middle shaft 204 around in the accommodation room 201e of the housing 201 is installed.

Wenn die Länge des Abschnitts geringen Durchmessers 204e, die in dem Mantelrohr 501 an dem Stützabschnitt 500 des Mittelschafts 204 mit dem Isolierbauteil 502 umgeben ist, zu kurz ist, kann sich der Mittelschaft 204 ungewünscht um seine Achse drehen oder während des Festziehens der Befestigungsschraube 211 aus dem Stützabschnitt 500 herausgezogen werden. Angesichts dieser Probleme sollte die Länge des Stützabschnitts 500 größer oder gleich 15 mm sein.If the length of the small diameter section 204e that in the casing tube 501 on the support section 500 of the middle shaft 204 with the insulating component 502 is too short, can the middle shaft 204 rotate it around its axis or while tightening the fastening screw 211 from the support section 500 be pulled out. Given these problems, the length of the support section should be 500 be greater than or equal to 15 mm.

Bei diesem Aufbau wird das den Stützabschnitt 500 bildende Mantelrohr 501 durch das dazwischen liegende Isolierbauteil 502 elektrisch von dem Mittelschaft 204 isoliert und fest von dem Mittelschaft 204 fixiert und gehalten.With this construction, it becomes the support section 500 forming casing pipe 501 through the insulating component in between 502 electrically from the middle shaft 204 isolated and firm from the middle shaft 204 fixed and held.

Es folgt eine Beschreibung, wie die mit dem Verbrennungsdrucksensor ausgestattete Glühkerze 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zusammengebaut wird. Aus Gründen der Vereinfachung werden dabei im Folgenden in erster Linie nur die Montageschritte beschrieben, die sich von denen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden.The following is a description of how the glow plug equipped with the combustion pressure sensor 110 is assembled according to the second embodiment. For reasons of simplification, only the assembly steps that differ from those of the first exemplary embodiment described above are described below.

Zunächst wird der nach dem oben beschriebenen Verfahren ausgebildete Mittelschaft 204 mit dem Stützabschnitt 500 angefertigt. Außerdem wird nach dem in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren die Heizeinheit 400 mit der Schutzröhre 404 und der Kappenleitung 405 angefertigt. Des Weiteren wird das mit der Metallisierung versehene Gehäuse 201 angefertigt. Der Außenzylinderabschnitt des Stützabschnitts 500 des fertigen Mittelschafts 204 hat dabei einen etwas kleineren Durchmesser als der Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201. So liegt der Größenunterschied beispielsweise im Bereich von –50 μm bis –300 μm.First, the middle shaft formed according to the procedure described above 204 with the support section 500 prepared. In addition, according to the method described in the first embodiment, the heating unit 400 with the protective tube 404 and the cap line 405 prepared. Furthermore, the housing provided with the metallization 201 prepared. The outer cylinder section of the support section 500 of the finished middle shaft 204 has a slightly smaller diameter than the inner cylinder section of the housing 201 , For example, the size difference is in the range of –50 μm to –300 μm.

Als nächstes wird der von der einen Endseite des Stützabschnitts 500 vorragende Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mittelschafts 204 in den Abschnitt kleinen Durchmessers 405a der Kappenleitung 405 eingeführt, wobei die Kappenleitung 405 bereits durch Schrumpfpassung an der Heizeinheit 400 befestigt wurde. Der Abschnitt geringen Durchmessers 204a und der Abschnitt kleinen Durchmessers 405a werden miteinander durch eine an acht Punkten erfolgende Verstemmung oder dergleichen verbunden.Next, that from one end side of the support section 500 protruding section of small diameter 204e of the middle shaft 204 in the small diameter section 405a the cap line 405 introduced, the cap line 405 already by shrink fitting on the heating unit 400 was attached. The small diameter section 204a and the small diameter section 405a are connected to each other by caulking at eight points or the like.

Dann wird der Aufbau des Mittelschafts 204 von der einen Endseite des Gehäuses 201 aus eingeführt, während die andere Endseite des Mittelschafts 204 die Vorderseite bildet. Dann wird das die Heizeinheit 400 haltende und fixierende Schutzrohr 404 durch eine Silberhartlösung oder dergleichen vollständig mit dem Gehäuse 201 verbunden, wodurch das Gehäuse 201, der Mittelschaft 204 und die Heizeinheit 400 zu einer Einheit zusammengefasst werden.Then the construction of the middle shaft 204 from one end of the case 201 inserted while the other end of the middle shaft 204 forms the front. Then it becomes the heating unit 400 holding and fixing protective tube 404 by a hard silver solution or the like completely with the housing 201 connected, causing the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 can be combined into one unit.

Der Vorgang, in dem der oben beschriebene, die Heizeinheit 400 enthaltende Aufbau mit dem Gehäuse 201 verbunden wird, kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So ist es zum Beispiel auch möglich, das Gehäuse 201, den Mittelschafts 204 und die Heizeinheit 400 durch Presspassung zu einer Einheit zusammenzufassen.The process in which the above described the heating unit 400 containing construction with the housing 201 can be modified in different ways. So it is also possible, for example, the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 to form a unit by press fitting.

Anschließend wird ein Halteabschnitt 406 mit einer Axiallänge von ungefähr 5 mm ausgebildet, indem ein Teil des Stützabschnitts 500 mit dem zylinderförmigen Körper des Gehäuses 201 verstemmt wird. Bei diesem Verstemmvorgang kann der Außendurchmesser um –100 μm bis –400 μm reduziert werden. Der Mittelschaft 204 wird auf diese Weise über den Halteabschnitt 406 fest an dem Gehäuse 201 fixiert. Der in diesem Ausführungsbeispiel gebildete Halteabschnitt 406 bietet einen Widerstand gegenüber einem Herausziehen, d.h. eine Haltefestigkeit, von größer oder gleich 3 kN.Then a holding section 406 formed with an axial length of about 5 mm by a part of the support portion 500 with the cylindrical body of the case 201 is caulked. With this caulking process, the outer diameter can be reduced by –100 μm to –400 μm. The middle shaft 204 this way over the holding section 406 firmly on the housing 201 fixed. The holding portion formed in this embodiment 406 provides pull-out resistance, ie holding strength, greater than or equal to 3 kN.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es vorzuziehen, dass der Halteabschnitt 406 zwischen dem Gewindeabschnitt 201b des Gehäuses 201 und dem Befestigungsabschnitt K1 positioniert wird, an dem das Schutzrohr 404 an dem Gehäuse 201 befestigt ist. Der Halteabschnitt 406 befindet sich in der Nähe des einen Endes des Mittelschafts 204, an dem der Mittelschaft 204 mit der Heizeinheit 400 verbunden ist. Dadurch kann der Mittelschaft 204 an dem von dem Verbrennungsdrucksensor 300 entfernten Abschnitt fixiert und gehalten werden, so dass es in dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 zu einer ausreichend großen Verwindung kommt, um den Verbrennungsdruck effizient zu dem Drucksensor 300 übertragen zu können.In this embodiment, it is preferable that the holding portion 406 between the threaded section 201b of the housing 201 and the fastening section K1 is positioned on which the protective tube 404 on the housing 201 is attached. The holding section 406 is located near one end of the middle shaft 204 on the middle shaft 204 with the heating unit 400 connected is. This allows the middle shaft 204 on that from the combustion pressure sensor 300 removed section to be fixed and held so that it is in the housing 201 and the middle shaft 204 the torsion is sufficiently large to efficiently drive the combustion pressure to the pressure sensor 300 to be able to transfer.

Beim Ausbilden des Halteabschnitts 406 wird vorzugsweise die gesamte Umfangsfläche des Gehäuses 201 verstemmt. Allerdings kann auch eine Teilverstemmung wie eine nacheinander über acht Punkte erfolgende Verstemmung oder eine Polygonalverstemmung zum Einsatz kommen, falls dadurch eine ausreichend große Haltefestigkeit für den Mittelschaft 204 bzw. Stützabschnitt 500 gegenüber der Torsions- oder Zugkraft gewährleistet wird. Es können auch mehrere Halteabschnitte 406 vorgesehen werden.When forming the holding section 406 is preferably the entire peripheral surface of the housing 201 caulked. However, partial caulking such as caulking in succession over eight points or polygonal caulking can also be used, if this results in a sufficiently high holding strength for the central shaft 204 or support section 500 against the torsional or tensile force is guaranteed. Multiple holding sections can also be used 406 be provided.

Anschließend wird von der anderen Endseite des Mittelschafts 204 aus der zylinderförmige Ring 207 eingeführt, um die Öffnung an der anderen Endseite des Gehäuses 201 zu verschließen. Die übrigen Montageschritte sind im Großen und Ganzen mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch. Auch der übrige Aufbau des Verbrennungsdruckssensors 300 und der Isolierbuchse 210 ist mit dem des ersten Ausführungsbeispiels identisch.Then, from the other end of the middle shaft 204 from the cylindrical ring 207 introduced to the opening on the other end side of the housing 201 to close. The remaining assembly steps are largely identical to those of the first embodiment. The rest of the structure of the combustion pressure sensor 300 and the insulating bush 210 is identical to that of the first embodiment.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Halteabschnitt 406 ausgebildet, indem die eine Endseite des Mittelschafts 204 zusammen mit dem Gehäuse 201 von der Außenseite der Außenzylinderfläche des Gehäuses 201 aus verstemmt wird. Daher kann der bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendete Erhitzungsvorgang wegfallen, der benötigt wurde, um die Glasschmelze 406 auf 500°C zu erhitzen.In this embodiment, the holding section 406 formed by one end of the middle shaft 204 together with the housing 201 from the outside of the outer cylindrical surface of the housing 201 is caulked out. Therefore, the heating process used in the first embodiment, which was needed to melt the glass, can be eliminated 406 heat to 500 ° C.

Das Gehäuse 201 und der Mittelschaft 204 unterliegen daher keiner harten Wärmebehandlung, weswegen die mechanische Festigkeit dieser Bestandteile adäquat beibehalten werden kann. So kann zum Beispiel wirksam ein Ausbeulen während des Festmachens des Gehäuses 201 am Motor unterdrückt werden. Auf ähnliche Weise kann wirksam eine beim Festziehen des Verbrennungsdrucksensors 300 mit der Befestigungsschraube 211 auftretende Längung des Mittelschafts 204 unterdrückt werden. Nachdem die Glühkerze in den Motor eingebaut worden ist, wirkt dadurch auf das in dem Verbrennungsdrucksensor 300 eingebaute piezoelektrische Keramikbauteil 302 dauerhaft eine vorbestimmte Vorlast, so dass sich das Abfühlvermögen für den Verbrennungsdruck verbessern lässt.The housing 201 and the middle shaft 204 are therefore not subject to any hard heat treatment, which is why the mechanical strength of these components can be adequately maintained. So can, for example, effectively bulge while the housing is being moored 201 suppressed on the motor. Similarly, one can be effective when tightening the combustion pressure sensor 300 with the fastening screw 211 occurring elongation of the middle shaft 204 be suppressed. After the glow plug has been installed in the engine, this acts on that in the combustion pressure sensor 300 built-in piezoelectric ceramic component 302 permanently a predetermined preload, so that the sensing ability for the combustion pressure can be improved.

Darüber hinaus wird der eine Einheit bildende Aufbau des Gehäuses 201, des Mittelschafts 204 und der Heizeinheit 400 bei diesem Ausführungsbeispiel keiner Hochtemperatur-Wärmebehandlung unterzogen. Daher entfällt die Notwendigkeit, den fertigen Aufbau einer Metallisierung oder einer anderen Oberflächenbehandlung unterziehen zu müssen. Mit anderen Worten kann die Metallisierung bereits zuvor auf das Gehäuse 201 und den Anschluss gewindeabschnitt 204a und auch auf die anderen Bestandteile aufgebracht werden. Dies ist insofern vorteilhaft, als bei einer schadhaften Abdichtung des zylinderförmigen Rings 207 verhindert wird, dass Metallisierungsflüssigkeit oder Reinigungsfluid in das Gehäuse 201 eindringt. Daher bleiben die Isoliereigenschaften zwischen den einzelnen Bestandteilen gewahrt, so dass die grundsätzlichen Qualitätseigenschaften der Glühkerze bezüglich ihrer Stromversorgungsfunktion gewährleistet bleiben.In addition, the unitary structure of the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 not subjected to high temperature heat treatment in this embodiment. Therefore, there is no need to subject the finished structure to a metallization or other surface treatment. In other words, the metallization can be applied to the housing beforehand 201 and the connection thread section 204a and also be applied to the other components. This is advantageous insofar as the cylindrical ring has a defective seal 207 prevents metallization liquid or cleaning fluid from entering the housing 201 penetrates. Therefore, the insulating properties between the individual components are preserved, so that the basic quality properties of the glow plug with regard to its power supply function are guaranteed.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

8 zeigt eine vertikale Schnittansicht des Gesamtaufbaus einer Glühkerze 120 mit Verbrennungsdrucksensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in dem Motorkopf 1 eines Dieselmotors (d.h. Verbrennungsmotors) eingebaut ist. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das dritte Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel insofern, als der Aufbau des Halteabschnitts abgewandelt ist, der den Mittelschaft 204 im Gehäuse 201 fixiert und hält. Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an einem Außenzylinderabschnitt des Mittelschafts 204 an seiner einen Endseite ein Mantelrohr 501 angeordnet, das ein Isolierbauteil 502 umgibt. Das Mantelrohr 501 und das Isolierbauteil 502 bilden zusammen einen Stützabschnitt 500 für den Mittelschaft 204. Der Mittelschaft 204 ist durch Presspassung über den Stützabschnitt 500 in einem Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201 fixiert und wird dort gehalten. 8th shows a vertical sectional view of the entire structure of a glow plug 120 with combustion pressure sensor according to a third embodiment of the invention, which is in the engine head 1 a diesel engine (ie internal combustion engine) is installed. As in the second embodiment, the third embodiment differs from the first embodiment in that the structure of the holding portion is modified, that of the center shaft 204 in the housing 201 fixed and holds. At the in 8th The embodiment shown is on an outer cylinder section of the central shaft 204 a casing tube on one end 501 arranged which is an insulating member 502 surrounds. The casing tube 501 and the insulating member 502 together form a support section 500 for the middle shaft 204 , The middle shaft 204 is by press fitting over the support section 500 in an inner cylindrical portion of the housing 201 fixed and is held there.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sieht das dritte Ausführungsbeispiel den zum Fixieren und Halten des Mittelschafts 204 dienenden Stützaufbau an einer von dem Verbrennungsdrucksensor 300 entfernten Stelle vor. Dadurch lässt sich in der Nähe des Verbrennungsdrucksensors 300 ein größerer Verwindungsunterschied zwischen dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 erzielen. Dadurch können der Übertragungswirkungsgrad für den Verbrennungsdruck durch den Mittelschaft 204 und die Ausgangsempfindlichkeit verbessert werden.As in the first embodiment, the third embodiment sees that for fixing and holding the center shaft 204 serving support structure on one of the combustion pressure sensor 300 remote location. This allows close to the combustion pressure sensor 300 a larger twist difference between the housing 201 and the middle shaft 204 achieve. This allows the transfer efficiency for the combustion pressure through the center shaft 204 and the output sensitivity can be improved.

Es folgt eine Beschreibung, wie die mit dem Verbrennungsdrucksensor ausgestattete Glühkerze 120 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zusammengebaut wird. Aus Gründen der Vereinfachung werden dabei im Folgenden in erster Linie nur die Montageschritte beschrieben, die sich von denen des oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiels unterscheiden.The following is a description of how the glow plug equipped with the combustion pressure sensor 120 is assembled according to the third embodiment. For reasons of simplification, only the assembly steps that differ from those of the first and second exemplary embodiments described above are primarily described below.

Zunächst wird der nach dem oben beschriebenen Verfahren des zweiten Ausführungsbeispiels ausgebildete Mittelschaft 204 mit dem Stützabschnitt 500 angefertigt. Außerdem wird die durch das im ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Verfahren zusammengebaute Heizeinheit 400 mit dem Schutzrohr 404 und der Kappenleitung 405 angefertigt. Des Weiteren wird das mit der Metallisierung versehene Gehäuse 201 angefertigt. Der Außenzylinderabschnitt des Stützabschnitts 500 des fertigen Mittelschafts 204 hat dabei einen größeren Durchmesser als der Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201. So kann die Größendifferenz in einem Bereich von +60 μm bis +140 μm liegen.First, the center shaft formed by the above-described method of the second embodiment 204 with the support section 500 prepared. In addition, the heating unit assembled by the method described in the first embodiment 400 with the protective tube 404 and the cap line 405 prepared. Furthermore, the housing provided with the metallization 201 prepared. The outer cylinder section of the support section 500 of the finished middle shaft 204 has a larger diameter than the inner cylinder section of the housing 201 , The size difference can range from +60 μm to +140 μm.

Als nächstes wird der von der einen Endseite des Stützabschnitts 500 vorragende Abschnitt geringen Durchmessers 204e des Mittelschafts 204 in den Abschnitt kleinen Durchmessers 205a der Kappenleitung 405 eingeführt, wobei die Kappenleitung 405 bereits durch Schrumpfpassung an der Heizeinheit 400 befestigt wurde. Der Abschnitt geringen Durchmessers 204e und der Abschnitt kleinen Durchmessers 405a werden durch eine an acht Punkten erfolgende Verstemmung oder dergleichen miteinander verbunden.Next, that from one end side of the support section 500 protruding section of small diameter 204e of the middle shaft 204 in the small diameter section 205a the cap line 405 introduced, the cap line 405 already by shrink fitting on the heating unit 400 was attached. The small diameter section 204e and the small diameter section 405a are connected by caulking at eight points or the like.

Dann wird der Aufbau des Mittelschafts 204 von der anderen Endseite des Gehäuses 201 aus, an der der Sechskantabschnitt 201a vorgesehen ist, eingeführt, wobei die Heizeinheit 400 als Vorderseite dient. Die andere Endseite des den Stützabschnitt 500 des Mittelschafts 204 bildenden Mantelrohrs 501 bzw. die andere Endseite des Mittelschafts 204 (an der der Anschlussgewindeabschnitt 204a ausgebildet ist) werden in das Gehäuse 201 zu dessen einen Endseite hin (d.h. zu der konisch zulaufendenden Sitzfläche 201c) eingepresst, so dass der Stützabschnitt 500 entlang einer vorbestimmten Länge in den Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201 in Presspassung gebracht wird.Then the construction of the middle shaft 204 from the other end of the case 201 from where the hexagon section 201 is provided, introduced with the heating unit 400 serves as the front. The other end side of the support section 500 of the middle shaft 204 forming casing tube 501 or the other end of the middle shaft 204 (where the connection thread section 204a is formed) in the housing 201 towards one end side (ie towards the conically tapering seat surface 201c ) pressed in so that the support section 500 along a predetermined length in the inner cylindrical portion of the housing 201 is brought into press fit.

Dieses Ausführungsbeispiel sieht also einen Halteabschnitt 406 vor, in dem der Außenzylinderabschnitt des Stützabschnitts 500 des Mittelschafts 204 fest in den Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201 eingefügt ist. Der Mittelschaft 204 wird daher über den Halteabschnitt 406 fest durch das Gehäuse 201 fixiert und gehalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Halteabschnitt 406 ausgebildet, indem ein Presspassungsspiel von 60∼140 μm und eine Presspassungslänge von 10 mm eingestellt werden. Der gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildete Halteabschnitt 406 bietet einen hohen Widerstand gegenüber einem Herausziehen, d.h. eine hohe Haltefestigkeit, von größer oder gleich 4 kN.This embodiment thus sees a holding section 406 in which the outer cylinder portion of the support portion 500 of the middle shaft 204 firmly in the inner cylindrical portion of the housing 201 is inserted. The middle shaft 204 is therefore over the holding section 406 firmly through the housing 201 fixed and held. In this embodiment, the holding section 406 trained by a Press fit clearance of 60-140 μm and a press fit length of 10 mm can be set. The holding section designed according to this exemplary embodiment 406 offers high pull-out resistance, ie high holding strength, greater than or equal to 4 kN.

Das die Heizeinheit 400 haltende und fixierende Schutzrohr 404 wird dann durch Silberhartlötung oder dergleichen vollständig mit dem Gehäuse 201 verbunden. Auf diese Weise werden das Gehäuse 201, der Mittelschaft 204 und die Heizeinheit 400 zu einer Einheit zusammengefasst.That is the heating unit 400 holding and fixing protective tube 404 is then completely brazed to the housing by silver brazing or the like 201 connected. This way the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 combined into one unit.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es vorzuziehen, wenn der Halteabschnitt 406 zwischen dem Gewindeabschnitt 201b des Gehäuses 201 und dem Befestigungsabschnitt K1 liegt, an dem das Schutzrohr 404 an dem Gehäuse 201 befestigt ist. Der Halteabschnitt 406 befindet sich in der Nähe des einen Endes des Mittelschafts 204, an dem der Mittelschaft 204 mit der Heizeinheit 400 verbunden ist. Dadurch lässt sich der Mittelschaft 204 an dem von dem Verbrennungsdrucksensor 300 fernen Abschnitt fixieren und halten, so dass es in dem Gehäuse 201 und dem Mittelschaft 204 zu einer ausreichend großen Verwindung kommt, um den Verbrennungsdruck wirksam auf den Drucksensor 300 übertragen zu können.In this embodiment, it is preferable if the holding section 406 between the threaded section 201b of the housing 201 and the fastening section K1, on which the protective tube 404 on the housing 201 is attached. The holding section 406 is located near one end of the middle shaft 204 on the middle shaft 204 with the heating unit 400 connected is. This allows the middle shaft 204 on that from the combustion pressure sensor 300 fix and hold far section so that it is in the housing 201 and the middle shaft 204 there is a sufficiently large twist to effectively apply the combustion pressure to the pressure sensor 300 to be able to transfer.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Halteabschnitt 406 ausgebildet, indem die eine Endseite des Mittelschafts 204 in den Innenzylinderabschnitt des Gehäuses 201 eingepresst wird. Daher kann der bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendete Erhitzungsvorgang wegfallen, der benötigt wurde, um die Glasschmelze 406 auf 500°C zu erhitzen. Das Gehäuse 201 und der Mittelschaft 204 unterliegen daher keiner harten Wärmebehandlung, weswegen die mechanische Festigkeit dieser Bestandteile adäquat beibehalten werden kann. So kann zum Beispiel wirksam ein Ausbeulen während des Festmachens des Gehäuses 201 am Motor unterdrückt werden. Auf ähnliche Weise kann wirksam eine beim Festziehen des Verbrennungsdrucksensors 300 mit der Befestigungsschraube 211 auftretende Längung des Mittelschafts 204 unterdrückt werden. Nachdem die Glühkerze in den Motor eingebaut worden ist, wirkt dadurch auf das in dem Verbrennungsdrucksensor 300 eingebaute piezoelektrische Keramikbauteil 302 dauerhaft eine vorbestimmte Vorlast, so dass sich das Abfühlvermögen für den Verbrennungsdruck verbessern lässt.In this embodiment, the holding section 406 formed by one end of the middle shaft 204 into the inner cylinder section of the housing 201 is pressed. Therefore, the heating process used in the first embodiment, which was needed to melt the glass, can be eliminated 406 heat to 500 ° C. The housing 201 and the middle shaft 204 are therefore not subject to any hard heat treatment, which is why the mechanical strength of these components can be adequately maintained. For example, bulging can be effectively suppressed while housing 201 is attached to the engine. Similarly, one can be effective when tightening the combustion pressure sensor 300 with the fastening screw 211 occurring elongation of the middle shaft 204 be suppressed. After the glow plug has been installed in the engine, this acts on that in the combustion pressure sensor 300 built-in piezoelectric ceramic component 302 permanently a predetermined preload, so that the sensing ability for the combustion pressure can be improved.

Darüber hinaus wird der eine Einheit bildende Aufbau des Gehäuses 201, des Mittelschafts 204 und der Heizeinheit 400 bei diesem Ausführungsbeispiel keiner Hochtemperatur-Wärmebehandlung unterzogen. Daher entfällt die Notwendigkeit, den fertigen Aufbau einer Metallisierung oder einer anderen Oberflächenbehandlung unterziehen zu müssen. Mit anderen Worten kann die Metallisierung bereits zuvor auf das Gehäuse 201 und den Anschlussgewindeabschnitt 204a und auch auf die anderen Bestandteile aufgebracht werden. Dies ist insofern vorteilhaft, als bei einer schadhaften Abdichtung des zylinderförmigen Rings 207 verhindert wird, dass Metallisierungsflüssigkeit oder Reinigungsfluid in das Gehäuse 201 eindringt. Daher bleiben die Isoliereigenschaften zwischen den einzelnen Bestandteilen gewahrt, so dass die grundsätzlichen Qualitätseigenschaften der Glühkerze bezüglich ihrer Stromversorqungsfunktion gewährleistet bleiben.In addition, the unitary structure of the housing 201 , the middle shaft 204 and the heating unit 400 not subjected to high temperature heat treatment in this embodiment. Therefore, there is no need to subject the finished structure to a metallization or other surface treatment. In other words, the metallization can be applied to the housing beforehand 201 and the connecting thread section 204a and also be applied to the other components. This is advantageous insofar as the cylindrical ring has a defective seal 207 prevents metallization liquid or cleaning fluid from entering the housing 201 penetrates. Therefore, the insulating properties between the individual components are preserved, so that the basic quality properties of the glow plug with regard to its power supply function are guaranteed.

Darüber hinaus ist es bei der Presspassung, mit der bei diesem Ausführungsbeispiel der Halteabschnitt 406 ausgebildet wird, nicht erforderlich, das Gehäuse 201 so sehr wie beim Verstemmvorgang zu verformen. Der Stützabschnitt 500 wird entlang der gesamten Oberfläche des Innenzylinderabschnitts des Gehäuses 201 gleichmäßig gepresst, wobei die Presskraft geeignet in Radialrichtung verteilt wird. Eine beim Ausbilden des Halteabschnitts 406 in dem Gehäuse 201 auftretende Biegung oder andere Verformung ist recht klein. Mit anderen Worten erfordert dieses Ausführungsbeispiel keine Maßnahmen, um die Verformung des Gehäuses 201 zu korrigieren oder einzustellen, nachdem der Mittelschaft 204 mit dem Gehäuse 201 in Presspassung gebracht wurde. Daher kann die an der einen Endseite des Gehäuses 201 ausgebildete konisch zulaufende Sitzfläche 201c eine präzise Rundung halten. Auch kann die bei der maschinellen Bearbeitung eingestellte Genauigkeit des Gehäuses 201 geeignet aufrechterhalten werden. Wenn die Glühkerze in einen Motor eingebaut ist, wird die an der einen Endseite des Gehäuses 201 ausgebildete konisch zulaufende Sitzfläche 201 sicher mit der gegenüberliegenden Sitzfläche eines im Motorkopf 1 ausgebildeten Schraublochs in luftdichten Kontakt gebracht. Dadurch wird wirksam verhindert, dass Verbrennungsgas über einen Zwischenraum, der sich bei schlechter Oberflächenpassung der Sitzfläche 201c ergeben würde, aus der Verbrennungskammer 1a entweicht. Entsprechend verschlechtert sich nicht die Motorleistung und kann eine Fehlzündung des Motors verhindert werden. Außerdem verbessern sich die grundsätzlichen Qualitätseigenschaften des Produkts.In addition, it is with the press fit with which the holding section in this embodiment 406 is formed, not necessary, the housing 201 deform as much as during the caulking process. The support section 500 is along the entire surface of the inner cylindrical portion of the housing 201 evenly pressed, the pressing force being suitably distributed in the radial direction. One in forming the holding section 406 in the housing 201 bending or other deformation occurring is quite small. In other words, this embodiment does not require any measures for the deformation of the housing 201 to correct or adjust after the middle shaft 204 with the housing 201 was brought into press fit. Therefore, the one end of the housing 201 trained tapered seat 201c keep a precise curve. The accuracy of the housing set during machining can also be 201 be appropriately maintained. When the glow plug is installed in an engine, it is on one end of the housing 201 trained tapered seat 201 safe with the opposite seat one in the motor head 1 trained screw hole brought into airtight contact. This effectively prevents combustion gas from passing through a space that can result in poor surface fitting of the seat 201c would result from the combustion chamber 1a escapes. Accordingly, engine performance does not deteriorate and engine misfire can be prevented. In addition, the basic quality properties of the product improve.

Die Verbindung zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit ist bei dem oben beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsbeispiel nicht auf eine Verbindung beschränkt, die die angesprochene Kappenleitung verwendet. Es ist auch möglich, einen Metalldraht zu verwenden, der in eine Spiralform gebracht wurde, indem beispielsweise ein dünner Nickeldraht mit geringem elektrischen Widerstand und hervorragender Wärmebeständigkeit und Oxidationsfestigkeit verwendet wird. Wahlweise können auch alle Zwischenbauteile weggelassen werden, so dass die eine Endseite des Mittelschafts direkt mit einer an der anderen Endseite der Heizeinheit ausgebildeten Vertiefung verbunden wird. In diesem Fall können der Mittelschaft und die Heizeinheit durch Schrumpfpassung über ein Hartlötbauteil verbunden werden. Der Begriff "Verbindung" steht in diesem Fall für eine elektrische Verbindung zwischen dem Mittelschaft und der Heizeinheit. Was das Halten und Fixieren des Mittelschafts betrifft, sorgt der an dem Mittelschaft ausgebildete Halteabschnitt für die erforderliche Haltefestigkeit.The connection between the center shaft and the heating unit in the second and third exemplary embodiments described above is not limited to a connection that uses the mentioned cap line. It is also possible to use a metal wire that has been made into a spiral shape by, for example, a thin nickel wire with low electrical resistance and excellent heat resistance and oxidati strength is used. Optionally, all intermediate components can also be omitted, so that one end side of the central shaft is connected directly to a recess formed on the other end side of the heating unit. In this case, the center shaft and the heating unit can be connected by a shrink fit using a brazing component. The term "connection" in this case stands for an electrical connection between the center shaft and the heating unit. As for holding and fixing the center shaft, the holding portion formed on the center shaft provides the necessary holding strength.

Claims

Glow plug, with: a cylindrical housing ( 201 ), one end side of which is close to a combustion chamber ( 1a ) an engine is located; a tubular component ( 404 ) that is held within the housing so that its one end side protrudes from the one end side of the cylindrical housing; a heating unit ( 400 ) located inside the tubular member and a heat generating member ( 401 ) which generates heat in response to the current supplied and by an insulating ceramic component ( 403 ) is held; a metallic center shaft ( 204 ), one end side of which is electrically connected to the heat generating component and the other end side of which protrudes from the other end side of the housing; and a combustion pressure sensor ( 300 ), which is located on the other end side of the center shaft to detect a combustion pressure of the engine, which, when the combustion pressure is generated, is transmitted via the center shaft as an axial force acting on the tubular component, characterized in that on one end side a holding section of the middle shaft ( 406 ) is provided to fix and hold the center shaft on the housing.

Glow plug according to claim 1, wherein the holding section ( 406 ) is a molten glass that creates a gap between one end side of the central shaft ( 204 ) and the housing ( 201 ) fills out.

Glow plug according to claim 1, wherein the holding section ( 406 ) was formed by one end of the middle shaft ( 204 ) together with the housing ( 201 ) from the outside of an outer cylinder section of the housing ( 201 ) was caulked out.

Glow plug according to Claim 1, in which the holding section ( 406 ) was formed by one end of the middle shaft ( 204 ) in an inner cylinder section of the housing ( 201 ) was pressed in.