专利名称：预热塞和用于制造该预热塞的方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的预热塞以及用于制造所述预热塞的方法。
背景技术：
现有技术的预热塞具有插入到金属壳体中的预热棒，所述预热棒构造具有预热管和在预热管中布置的预热塞线圈。预热塞线圈在预热管的开口中的一个端部上与连接螺栓电接触，并且在另一个端部上与金属预热管电接触。预热管的开口在预热管和连接螺栓之间为了保护预热塞线圈借助于加热体密封部相对外部环境空气密封。为了在预热管和连接螺栓之间不出现短路，加热体密封部通过由弹性体构成的密封元件构造。用于由弹性体构成的密封元件的最高温度在200°C的长期使用过程中限制在1000小时。当在内燃机中使用时，这样的使用限制起到次要作用，因为内燃机的气缸头在200°之下被冷却，具有壳体的预热塞旋入到所述内燃机中。也可以考虑在冷却了的发动机缸体之外使用预热塞，例如在机动车的排气系中、在用于加热排气系的喷射燃烧器中、在用于机动车或者在机动车之外的应用范围的加热装置中，例如作为用于球形加热装置(Pellet — Heizungen)的点火源。在其中预热塞的外部环境不再被冷却的这种应用中，弹性体不能再作为密封元件使用。由WO 2010/027697已知，使用金属的密封环作为预热管和连接螺栓之间的密封元件。为了使金属的密封环电绝缘，连接螺栓在密封区域设有电绝缘层。金属的密封环在此作为钎焊连接部、焊接部或者作为烧结的金属粉末使用。
发明内容
根据本发明的预热塞 和根据本发明的用于制造预热塞的方法的优点在于，能够实现可靠且成本经济的加热体密封部，所述加热体密封部达到较高的耐热性，因为加热体密封部的使用温度仅通过电绝缘层的特性来限制。根据用于电绝缘层的材料，使用温度仅还通过用于预热管、连接螺栓和壳体的材料来限定。在这种情况下，预热塞的接头侧的区域能够在极端情况下承受与在预热棒的预热区域中相同的温度。本发明有利的改进方案能够通过从属权利要求的特征实现。适当地，电绝缘层至少在密封区段的区域中，在连接螺栓上和/或在预热管的内壁上构造有电绝缘层。在预热管、密封元件和连接螺栓之间的挤压配合连接(结构)能够由以下方式实现:预热管至少在密封区段的区域中具有直径缩小部，借助于所述直径缩小部将预热管压到连接螺栓上。
本发明的实施例在附图中示出，并且在随后的描述中进行详细地说明。其中示出了:图1示出了预热塞的剖面图，和 图2示出了图1中的预热塞的放大的区段II。
具体实施例方式在图1中示出的预热塞具有金属壳体10，所述壳体具有穿通的纵向孔12，在所述纵向孔中压入预热棒14作为加热体。预热棒14由金属的预热管16构成，在所述预热管中布置有预热塞线圈18，所述预热塞线圈在一个端部上与预热管16电接触，并且在另一个端部上与连接螺栓17电接触。在与预热棒14对置的、具有接头21的端部上从壳体10中导出的连接螺栓17在壳体10内由环形空间13包围，而所述环形空间又相对于外部环境是封闭的。预热管16在指向内燃机的燃烧室中的端部上封闭，并且在与此对置的朝向环形空间13的端部上具有开口 22。对于预热塞线圈18的使用寿命来说重要的是，保护预热塞线圈18的材料免受氧化或者氮化的大气的损害。 为此，预热管16的内腔在开口 22上利用加热体密封部30来封闭。加热体密封部30由至少一个电绝缘层33和预热管16在电绝缘层33的区域中与连接螺栓17的挤压配合连接结构(Pressverbindung)形成。按照图2，电绝缘层33至少在密封区段23的区域中构造在连接螺栓17上。然而电绝缘层33同样能够至少在密封区段23的区域中构造在预热管16的内壁上或者至少在密封区段23的区域中构造在连接螺栓17和预热管16的内壁上。电绝缘层33例如能够由玻璃、硅酸盐玻璃、硼玻璃或者硼硅玻璃(Bosilikatglas)、金属氧化物、金属氮化物或者金属氧氮化物构成。通过本身已知的工艺、例如借助于气相沉积来施加电绝缘层33。为了制造加热体密封部30，首先将电绝缘层33施加在连接螺栓17上和/或在预热管16的内壁上。为了构造所述加热体密封部30，在密封区段23的区域中建立预热管16和连接螺栓17之间的气密性连接。在此，密封区段23仅延伸到电绝缘层33的区域上，以使得在连接螺栓17和预热管16之间不会出现电短路。为此，预热管16在密封区段23中的直径例如利用旋转锻造而具有直径缩小部26，借助于所述直径缩小部将具有所述直径的预热管16压到连接螺栓17处的电绝缘层33上。
权利要求
1.具有金属壳体(10)的预热塞，所述壳体具有纵向孔(12)，在所述纵向孔中容纳有预热棒(14)，所述预热棒具有预热管(16)和在所述预热管(16)中布置的预热塞线圈(18)，其中所述预热塞线圈(18)在一个端部处与所述预热管(16)电接触，并且在另一个端部处与连接螺栓(17)电接触，其中所述连接螺栓(17)插入到所述预热管(16)的轴向的开口(22)中并且在那里在密封区段(23 )中借助于加热体密封部(30 )电绝缘地与所述预热管(16 )连接，其特征在于，至少在所述密封区段(23)中，在所述预热管(16)和/或所述连接螺栓(17)上构造有至少一个电绝缘层(33)，并且为了构造所述加热体密封部(30)，在所述电绝缘层(33)的区域中将所述预热管(16)压到所述连接螺栓(17)上。
2.按照权利要求1所述的预热塞，其特征在于，所述电绝缘层(33)构造在所述连接螺栓(17)上。
3.按照权利要求1所述的预热塞，其特征在于，所述电绝缘层(33)构造在所述预热管(16)的内壁上。
4.按照权利要求1所述 的预热塞，其特征在于，在所述连接螺栓(17)和所述预热管(16)的内壁上分别构造有电绝缘层(33)。
5.按照前述权利要求中任一项所述的预热塞，其特征在于，所述预热管(16)至少在所述密封区段(23)的区域中具有直径缩小部(26)，借助于所述直径缩小部使所述预热管(16)与所述连接螺栓(17)压装。
6.用于制造按照前述权利要求中任一项所述的预热塞的方法，其特征在于，至少在所述密封区段(23)中在所述预热管(16)和/或连接螺栓(17)上施加至少一个电绝缘层(33)，并且为了构造所述加热体密封部(30)，在所述电绝缘层(33)的区域中将所述预热管(16)压到所述连接螺栓(17)上。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在所所述预热管(16)至少述密封区段(23)的区域中通过旋转锻造得到直径缩小部(26)，通过所述直径缩小部，所述预热管(16)在所述电绝缘层(33)的区域中与所述连接螺栓(17)压装。
全文摘要
本发明涉及一种具有容纳在金属壳体中的预热棒(14)的预热塞。所述预热棒具有预热管(16)和在所述预热管中布置的预热塞线圈(18)，其中所述预热塞线圈在一个端部处与所述预热管电接触，并且在另一个端部处与连接螺栓(17)电接触。所述连接螺栓插入到所述预热管的轴向的开口(22)中，并且在那里在密封区段(23)中借助于加热体密封部电绝缘地与所述预热管连接。至少在所述密封区段中，在所述预热管和/或所述连接螺栓上构造有至少一个电绝缘层(33)。为了构造所述加热体密封部，将所述预热管在所述电绝缘层的区域中压到所述连接螺栓上。
文档编号F23Q7/00GK103228992SQ201180058543
公开日2013年7月31日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年12月6日
发明者A.赖斯纳 申请人:罗伯特·博世有限公司