预热塞 |
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| 申请号 | CN201680006417.6 | 申请日 | 2016-01-18 | 公开(公告)号 | CN107208891A | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 罗伯特·博世有限公司; | 发明人 | E.马沙尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于自点火的燃烧 马 达的预热塞（10）以及一种用于制造预热塞（10）的方法。所述预热塞（10）具有壳体（20）、至少部分地布置在所述壳体（20）中的连 接触 头（22）以及至少一个间接地与所述壳体（20）相连接的预 热管 （30）。所述预热管（30）在其背向所述壳体（20）的端部（31）上被封闭。在所述预热管（30）中布置了加热螺旋部（32），所述加热螺旋部能够与所述连接触头（22）相连接。在前序部分中所提到的构件（20、22、30、32）中的至少一个构件或者由在前序部分中所提到的构件（20、22、30、32）中的两个或者更多个构件所构成的功能单元（40）借助于快速 原型 方法来制造。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于制造预热塞（10）的方法，所述预热塞具有壳体（20）、至少部分地布置在所述壳体（20）中的连接触头（22）以及至少一个间接地与所述壳体（20）相连接的预热管（30），其中所述预热管（30）在背向所述壳体（20）的端部（31）上被封闭，并且其中在所述预热管（30）中布置了加热螺旋部（32），所述加热螺旋部能够与所述连接触头（22）相连接，其特征在于，在前序部分中所提到的构件（20、22、30、32）中的至少一个构件或者由在前序部分中所提到的构件（20、22、30、32）中的两个或者更多个构件所构成的功能单元（40）借助于快速原型方法来制造。 |
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| 说明书全文 | 预热塞技术领域背景技术[0002] 在自点火的燃烧马达中设置了预热塞，用于如此对所述燃烧马达的各个燃烧室进行加热，使得被喷射到所述燃烧室中的燃料在向上运动的活塞的压缩的情况下可靠地点燃。在此，所述预热塞具有预热管，所述预热管在其朝向所述燃烧室的端部上被封闭。加热螺旋部的其中一个端部在此同样与所述预热管的朝向燃烧室的端部相连接。在此，连接部位比较难以接近，并且在焊接时可能在所述加热螺旋部上出现氧化，所述氧化降低了预热塞的使用寿命并且导致提前的失灵。此外，从现有技术中知道下述预热塞，所述预热塞具有多部分的拥有圆顶的预热管，所述圆顶在燃烧室侧被焊接到所述预热管的柱筒状的部分上。从DE 102008040339中公开了一种预热塞，对于该预热塞来说所述预热管构造为双部分并且对于该预热塞来说圆顶被焊接到所述预热管的柱筒状的部分上。但是，即使对于双部分的预热管来说，到内部的焊接部位的接近仍然不是最佳的，因为连接部位处于所述预热管罩子的圆拱部（Rundung）中并且由此对于连接过程来说不能够最佳地来接近，其中在所述内部的焊接部位上将所述加热螺旋部与所述预热管的罩子焊接在一起。此外，值得追求的是，在开发新型的预热塞时能够在没有高的工具成本的情况下产生复杂的用于样件的几何结构。 发明内容[0003] 因此，本发明的任务是，提供一种预热塞，该预热塞的特征之处在于简单的制造并且克服从现有技术中所知道的缺点。 [0004] 相对于此，按本发明的具有权利要求1的特征的预热塞拥有以下优点：在前序部分中所提到的构件中的至少一个构件或者由在前序部分中所提到的构件中的两个或者更多个构件所构成的功能单元借助于快速原型方法来制造。通过快速原型方法（Rapid-Prototyping-Verfahren）、尤其是通过所谓的3D打印，能够在没有昂贵的工具的情况下制造复杂的几何结构。这在制造原型时降低了成本和制造时间，并且由此能够缩短用于新一代产品的开发时间，因为更快地提供样件供试验所用。 [0006] 所述方法的一种有利的拓展方案在于，所述功能单元由所述预热管的圆顶和所述加热螺旋部的与所述圆顶相连接的区段所构成。所述预热管的圆顶以及所述加热螺旋部的与所述圆顶相连接的区段特别好地适合于：借助于快速原型方法来制造。在此，所述加热螺旋部的在所述圆顶上构造的区段能够如此构造，使得所述区段伸出超过所述圆顶的敞开的侧面并且因此能够特别容易地与剩余的加热螺旋部焊接在一起。也能够借助于快速原型方法来制造完整的加热螺旋部并且通过后置的连接步骤来产生所述加热螺旋部与调节螺旋部之间的连接部位。在此，所述加热螺旋部的与预热圆顶相连接的区段以及所述预热圆顶本身优选由相同的材料制成，但是在所述快速原型的范围内也能够在多个工作步骤中施加不同的材料。 [0007] 按照一种优选的实施方式来规定，将借助于所述快速原型方法制造的构件或者所述功能单元与所述预热塞的另外的构件连接起来。由此能够特别容易地并且成本低廉地制造预热塞，比如方法是：动用现存的或者能够用切削的制造方法来容易地制造的构件，将所述构件与在所述快速原型方法中所制造的构件或者通过这种方式所制造的功能单元连接起来。通过这样的制造方法，能够在开发以及制造预热塞时节省时间和金钱。 [0008] 在此特别有利的是，将借助于所述快速原型方法所制造的构件或者借助于所述快速原型方法所制造的功能单元与所述预热塞的另外的构件焊接在一起。焊接是一种简单的并且成本低廉的方法，以用于将两个构件彼此连接起来。在此特别有利的是，在第一过程步骤中将所述加热螺旋部的与所述圆顶相连接的区段与所述预热塞的剩余的加热螺旋部或者调节螺旋部焊接在一起，并且在第二过程步骤中将所述圆顶与所述预热管的柱筒状的区段焊接起来。在此，所述加热螺旋部的区段之间的焊接部位的可接近性能够通过以下方式得到提高：有弹性地拉伸所述加热螺旋部和/或与加热螺旋部相连接的调节螺旋部，从而通过可逆的拉伸在所述预热管的圆顶与柱筒状的区段之间产生间距，该间距能够实现将焊接电极输送到所述加热螺旋部的区段上。 [0009] 按照一种作为替代方案的变型方案来规定，所述预热管在其背向所述壳体的端部上通过圆顶来封闭，其中在所述圆顶上构造了所述加热螺旋部的至少一个线匝（Windung）。 [0010] 另一种优选的实施方式在于，借助于激光将所述加热螺旋部的与圆顶相连接的区段以及所述圆顶与所述预热管的柱筒状的区段焊接在一起。激光在焊接时特别有利，因为为了接近所述焊接部位与在借助于焊接电极进行焊接时所需要的间距相比更小的间距或者开口就已足够。此外，借助于激光能够非常目标指向地加入为了进行焊接所需要的能量，由此能够将焊接区域中的熔化量保持地低并且能够避免氧气的不期望的输入。 [0011] 所述预热塞的一种优选的实施方式的特征在于，所述预热管在其背向壳体的端部上通过预制的圆顶来封闭，其中在所述圆顶上构造了所述加热螺旋部的至少一个线匝，并且其中所述预制的圆顶连同所述加热螺旋部的至少一个线匝与所述预热管焊接在一起。所述预热塞的特征在于，能够特别整齐地并且高质量地将所述与圆顶相连接的线匝与剩余的加热螺旋部焊接在一起。由此能够提高所述预热塞的耐久性。 [0012] 在此特别有利的是，所述圆顶和/或所述加热螺旋部的至少一个线匝具有大约2mm到5mm的高度。由此能够保证，所述圆顶能够与所述预热管的柱筒状的部分焊接在一起，并且焊缝不是处于过渡区域中并且没有由于通过所述圆顶的成形所引起的额外的应力而被削弱。此外能够保证，构造了所述加热螺旋部的至少一个线匝并且就这样构造了足够的搭接区域（Überlappungsbereich），以用于与剩余的加热螺旋部焊接在一起。附图说明 [0013] 本发明借助于在附图中示出的实施例在下面的说明中进行详细解释。相同的构件或者具有相同的功能的构件在此用相同的附图标记来表示。附图中：图1示出了按本发明的用于预热塞的圆顶的构造，所述圆顶根据快速原型方法来制造； 图2以剖面图示出了按本发明的预热塞的构造，其中所述圆顶和加热螺旋部的在所述圆顶上构造的区段与所述预热塞的柱筒状的区段以及在所述柱筒状的区段中布置的加热螺旋部相连接；并且 图3以3D视图示出了按本发明的预热塞。 具体实施方式[0014] 图1示出了一种按本发明的预热塞10的圆顶34。所述圆顶34具有杯状的轮廓。所述圆顶34由金属的并且优选能够焊接的材料借助于快速原型方法来制造、比如借助于3D打印机来制造。所述圆顶34具有加热螺旋部32的与该圆顶相连接的区段37。在此示出了具有大约两个线匝35的区段37，但是也能够在所述加热螺旋部32的区段37上构造更多或更少的线匝35。所述圆顶具有直径D1和高度h，其中所述高度h优选在2mm与5mm之间。所述圆顶34具有相应的热稳定性和耐腐蚀性，使得其适合于用在自点火的燃烧马达的燃烧室中。所述圆顶34连同所述加热螺旋部32的在所述圆顶34上构造的区段37代表着一个功能单元40。 [0015] 在图2中示出了按本发明的预热塞的剖面。所述预热塞10具有壳体20，在该壳体中布置了连接触头22。所述连接触头22相对于所述壳体20电绝缘并且与调节螺旋部或者加热螺旋部32相连接。所述加热螺旋部32和必要时存在的调节螺旋部布置在预热管30中，其中所述预热管30与所述壳体20相连接。所述预热管30在其朝向燃烧室的端部31上被封闭。所述加热螺旋部32如此与所述预热管的端部31相连接，使得通过所述加热螺旋部32流动并且在此对其进行加热的电流对所述预热管30的端部31进行加热，从而能够对所述燃烧室进行加热。所述预热管30的端部31在此构造为圆顶34，其中所述圆顶34与所述预热管30的柱筒状的区段38相连接。如在图1中所示出的那样，在所述圆顶34上构造了所述加热螺旋部32的区段37，该区段与所述加热螺旋部32的区段33焊接在一起，所述加热螺旋部布置在所述预热管30的柱筒状的区段38中。所述预热管30的柱筒状的区段38在此具有直径D2，该直径相当于所述圆顶34的直径D1，从而能够对两个预热管部件34、38进行整齐的焊接，其中构造了连接部位39。所述连接部位39不仅能够借助于焊接电极而且能够借助于激光来构造。将电绝缘的、但是导热的粉末49注入到所述预热管30中，所述粉末将在所述加热螺旋部32中产生的热传递到所述预热管30上并且同时在加热螺旋部32与所述预热管30的柱筒状的区段38之间产生电绝缘，使得通过电流通过所述圆顶34来流动并且在这里在所述预热塞10的运行中加载着最高的、用于对燃烧室进行加热的温度。在将所述柱筒状的区段38和所述圆顶 34彼此焊接在一起并且在后来的工作步骤中对其进行进一步密封之后，将所述绝缘的粉末注入到所述预热管30中。 [0016] 在图3中以3D视图示出了按本发明的预热塞10。所述预热塞具有壳体20和预热管30，其中所述预热管30具有拥有直径D3的第一区域41和拥有直径D2的第二区域42，其中所述第一区域41中的直径D3大于在所述连接部位处的直径D1和D2，所述连接部位处于所述预热管30的柱筒状的区段38与圆顶34之间。作为替代方案，所述预热管30能够设有恒定的直径，其中所述第一区域41于是具有与所述第二区域42或者所述圆顶34上的连接部位39相同的直径。 |
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