JP2001153359A - Glow plug - Google Patents

Glow plug

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JP2001153359A
JP2001153359A JP33642699A JP33642699A JP2001153359A JP 2001153359 A JP2001153359 A JP 2001153359A JP 33642699 A JP33642699 A JP 33642699A JP 33642699 A JP33642699 A JP 33642699A JP 2001153359 A JP2001153359 A JP 2001153359A
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JP
Japan
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glow plug
coil
control coil
heating coil
sheath tube
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Pending
Application number
JP33642699A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Kumada
智哲 熊田
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glow plug comprising a control coil exhibiting excellent oxidation resistance. SOLUTION: In the glow plug 1, a sheath heater 2 comprises a sheath tube 11 having closed forward end, a heating coil 21 disposed on the forward end side in a part projecting from the main body metal 3 of the sheath tube 11, and a control coil 23 connected to the rear side of the heating coil 21 in series therewith and controlling power conduction of the heating coil 21 by receiving heat therefrom and increasing the electrical resistance thereof. The control coil 23 employs a pure iron wire applied with platinum coating. According to the arrangement, oxidation resistance of iron can be enhanced and the temperature rise characteristics of the sheath tube 11 on the surface at the forward end thereof exhibits a peak temperature TP in the initial stage of power conduction and saturates at the peak temperature TP and below.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン予熱用等に使用されるグロープラグに関する。
The present invention relates to a glow plug used for preheating diesel engines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記のようなグロープラグは一般に、耐
熱性金属で構成されたシーズチューブの内側に、抵抗発
熱線により構成された発熱コイルを絶縁粉末とともに封
入したシーズヒータを用いるものが知られている。そし
て、このシーズヒータに主体金具を取り付け、その外周
面に形成されたネジ部により、先端の発熱部が燃焼室内
に位置するように、ディーゼルエンジンのエンジンブロ
ックに取り付けて使用される。この場合、ヒータ昇温性
能に対しては、エンジンの始動性を向上させるためにな
るべく短時間で飽和温度に到達する、いわゆる速熱性が
要求されることが多い。
2. Description of the Related Art A glow plug as described above generally uses a sheathed heater in which a heating coil formed of a resistance heating wire is sealed together with an insulating powder inside a sheathed tube made of a heat-resistant metal. ing. A metal shell is attached to the sheathed heater, and is used by being attached to an engine block of a diesel engine such that a heat generating portion at a tip is located in a combustion chamber by a screw portion formed on an outer peripheral surface thereof. In this case, in order to improve the startability of the engine, a so-called fast heat property that reaches the saturation temperature in as short a time as possible is often required for the heater temperature raising performance.

【0003】そこで、例えば特開昭59−60125号
公報には、発熱コイルよりも大きい正の抵抗温度係数を
有する材料にて構成された制御コイルを、シーズチュー
ブ内において該発熱コイルと直列に設け、速熱性を高め
つつコイル温度の過昇も生じにくくしたグロープラグが
開示されている。該構造のグロープラグにおいては、通
電初期においては制御コイルの温度が低く電気抵抗値が
小さいため、発熱コイルには比較的大きな電流が流れて
これを急速昇温させる。そして、発熱コイルの温度が上
昇すると、その発熱により制御コイルが加熱されて電気
抵抗値が増大し、発熱コイルへの通電電流値が減少す
る。これにより、ヒータの昇温特性は、通電初期に急速
昇温した後、制御コイルの働きにより通電電流が抑制さ
れる形となる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-60125 discloses a control coil made of a material having a larger positive temperature coefficient of resistance than a heating coil, which is provided in series with the heating coil in a sheath tube. Also disclosed is a glow plug in which the rapid heating property is increased and the coil temperature is hardly increased. In the glow plug having this structure, since the temperature of the control coil is low and the electric resistance value is low in the initial stage of energization, a relatively large current flows through the heating coil to rapidly raise the temperature. Then, when the temperature of the heating coil rises, the control coil is heated by the heat generation, the electric resistance value increases, and the value of the current supplied to the heating coil decreases. As a result, the temperature rise characteristic of the heater is such that after the temperature is rapidly increased at the beginning of energization, the energizing current is suppressed by the operation of the control coil.

【0004】このような、発熱コイルとしては鉄クロム
合金が使用され、制御コイルとしては、いずれも高い温
度抵抗係数を有する、純鉄や鉄の酸化を防止するために
ニッケルメッキを施した鉄を使用している。
As such a heating coil, an iron-chromium alloy is used, and as a control coil, pure iron or iron plated with nickel to prevent oxidation of iron is used. I'm using

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、鉄は、大き
い抵抗温度係数を有するが、非常に錆びが発生しやすく
耐酸化性に劣るとともに長時間の通電によって錆が進展
し易く断線に至りやすい。一方、耐酸化性を向上させる
ためにニッケルメッキを施した鉄は、近年のより長期間
に渡る耐久性の要求に対して不充分であるとともに、ニ
ッケルメッキと鉄との間で熱拡散を起こし合金化してし
まう場合が有り、導電性が低下してくる可能性がある。
However, iron has a large temperature coefficient of resistance, but it is very susceptible to rust and has poor oxidation resistance, and rust easily develops due to long-time energization, and leads to disconnection. On the other hand, iron plated with nickel to improve oxidation resistance is insufficient for recent long-term durability requirements and causes thermal diffusion between nickel plating and iron. Alloying may occur, and the conductivity may decrease.

【0006】この発明の目的は、耐酸化性、より長期間
に渡る耐久性及び溶接性のいずれにも優れる抵抗体を備
えたグロープラグの提供にある。
An object of the present invention is to provide a glow plug having a resistor excellent in all of oxidation resistance, durability over a long period of time, and weldability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、先端側が閉じたシーズチューブと、
前記シーズチューブの先端側を突出させた状態でその外
側に配置される筒状の主体金具と、そのシーズチューブ
内において軸線方向に配置された複数の抵抗線コイルと
を備え、その抵抗線コイルは、前記シーズチューブの先
端側に配置される発熱コイルと、その発熱コイルの後方
側に接合部を介してこれと直列接続される制御コイルと
を含み、該制御コイルは、芯材と該芯材を被覆した白金
被覆層からなることを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Actions / Effects To solve the above problems, a sheath tube with a closed distal end is provided.
The sheathed tube includes a tubular metal shell disposed outside the distal end of the sheath tube in a protruding state, and a plurality of resistance wire coils arranged in an axial direction within the sheath tube, and the resistance wire coil includes: A heating coil disposed on the distal end side of the sheathed tube, and a control coil connected in series to the rear side of the heating coil via a joining portion, wherein the control coil includes a core material and the core material. And a platinum coating layer coated with

【0008】白金は高温でも酸素と反応せず安定性の高
い金属であり、また、延性、展性に富む金属である。し
たがって、制御コイルに芯材を被覆した白金被覆層を持
つことによって、優れた耐酸化性を有し、近年のより長
期間に渡る耐久性を満足することができる。また、芯材
に被覆する方法としてメッキや蒸着の他に、クラッド材
として伸線することも可能でクラック等も生じ難い。
[0008] Platinum is a metal which does not react with oxygen even at a high temperature and has high stability, and is a metal having excellent ductility and malleability. Therefore, by providing the control coil with a platinum coating layer coated with a core material, the control coil has excellent oxidation resistance and can satisfy the long-term durability of recent years. In addition to plating and vapor deposition as a method of coating the core material, it is also possible to draw a wire as a clad material and cracks and the like hardly occur.

【0009】白金被覆を行う芯材としては鉄を用いるこ
とが望ましい。鉄は、抵抗温度係数の高い金属であるた
め、急速昇温させることができるとともに、過昇温を防
止する昇温特性、すなわち通電初期にピーク温度Tpを
有して該ピーク温度Tp以下で飽和するオーバーシュー
ト特性を持たせることができる。なお、芯材としては鉄
の他に、ニッケルやコバルト鉄合金若しくはコバルト銅
合金を用いても良い。ただし、ニッケルは抵抗温度係数
が鉄よりも小さいために急速昇温やオーバーシュート特
性が不充分になる可能性がある。そして、コバルト鉄合
金は抵抗温度係数は大きいが、発熱コイルとの溶接性が
充分でないため、発熱コイルの材質によっては溶接部の
耐久性に問題が発生する場合がある。また、コバルト銅
合金は抵抗温度係数も大きく溶接性も良く純コバルトに
比べて加工性は向上するものの、伸線が難しく量産性が
充分でない。
It is desirable to use iron as the core material for platinum coating. Since iron is a metal having a high temperature coefficient of resistance, it can be rapidly heated, and has a temperature rising characteristic for preventing excessive temperature rising, that is, it has a peak temperature Tp at the beginning of energization and is saturated below the peak temperature Tp. Overshoot characteristics can be provided. In addition, as the core material, nickel, a cobalt iron alloy, or a cobalt copper alloy may be used in addition to iron. However, since nickel has a lower temperature coefficient of resistance than iron, rapid temperature rise and overshoot characteristics may be insufficient. And, although the cobalt iron alloy has a large temperature coefficient of resistance, the weldability with the heating coil is not sufficient, so that a problem may occur in the durability of the welded portion depending on the material of the heating coil. Further, the cobalt copper alloy has a large temperature coefficient of resistance and good weldability, and although the workability is improved as compared with pure cobalt, it is difficult to wire and the mass productivity is not sufficient.

【0010】この白金被覆層は0.5μm以上10μm
以下に設定することが望ましい。0.5μm未満では、
被覆の効果を十分に発揮できずに内部の芯材に酸化が発
生したり、使用する温度によっては内部の酸化が更に進
展し、被覆層にはがれが生じて芯材の酸化が更に進展し
ていく場合が有る。また、10μmを超えると、制御コ
イルの形成に必要な白金の使用量が増大することから経
済性に劣る可能性がある。さらに、通電時にはこの白金
層にも通電されることから、芯材の抵抗温度係数等の材
料特性を生かしきれない場合が生じる。白金被覆層は、
さらに望ましくは1〜5μmであると良い。
This platinum coating layer has a thickness of 0.5 μm to 10 μm.
It is desirable to set the following. At less than 0.5 μm,
Oxidation occurs in the inner core material without sufficiently exerting the effect of the coating, or the internal oxidation further progresses depending on the temperature used, peeling occurs in the coating layer, and the oxidation of the core material further progresses. It may go. On the other hand, if the thickness exceeds 10 μm, the amount of platinum required for forming the control coil increases, which may result in poor economic efficiency. Furthermore, since the platinum layer is also energized at the time of energization, material characteristics such as the temperature coefficient of resistance of the core material may not be fully utilized. The platinum coating layer
More preferably, the thickness is 1 to 5 μm.

【0011】芯材の抵抗温度係数等の材料特性を十分に
生かすためには、白金の比抵抗に対する芯材の単体にお
ける比抵抗をxとした場合に、制御コイルの所定の位置
における白金被覆層の断面積に対する芯材の断面積を1
0x以上にすると良い。このような関係に設定すること
によって、通電初期のピーク温度よりも低い温度で飽和
するオーバーシュート特性を確保することができる。
In order to take full advantage of the material properties such as the temperature coefficient of resistance of the core material, when the specific resistance of the core material alone with respect to the specific resistance of platinum is x, the platinum coating layer at a predetermined position of the control coil The cross-sectional area of the core material with respect to the cross-sectional area of
It is good to be more than 0x. By setting such a relationship, an overshoot characteristic that saturates at a temperature lower than the peak temperature at the beginning of energization can be secured.

【0012】制御コイルの線径としては、φ0.15m
m以上φ0.5mm以下のものを使用すると良い。φ
0.15mm未満では、白金の被覆によって耐久性は向
上するものの、径が細すぎることによる耐久性上の問題
が生じやすい。また、φ0.5mmを超えると単位長さ
あたりの抵抗値が小さくなることから、制御機能を発揮
させるためには、制御コイルの線材全長を長くせざるを
得なくなる。このため、シーズチューブを長くする必要
が生じ、ひいてはグロープラグ全体が大型化してしま
う。
The wire diameter of the control coil is φ0.15 m
It is preferable to use one having a diameter of not less than m and not more than φ0.5 mm. φ
When the thickness is less than 0.15 mm, the durability is improved by coating with platinum, but a problem in durability due to an excessively small diameter is likely to occur. If the diameter exceeds 0.5 mm, the resistance value per unit length becomes small. Therefore, in order to exert the control function, the entire length of the control coil wire must be increased. For this reason, it is necessary to lengthen the sheath tube, and as a result, the entire glow plug becomes large.

【0013】なお、発熱コイルと制御コイルとは、適宜
の材質、線径及びコイル長の選択により、発熱コイルの
電気抵抗値をRH、同じく制御コイルの電気抵抗値をR
Cとして、室温での電気抵抗比(RH/RC)RTの値
が1以上となり、かつ800℃での電気抵抗比(RH/
RC)800の値が0.1〜0.4となるように調整す
るのがよい。(RH/RC)RTの値が1未満になる
と、ヒータの速熱性が十分に確保できなくなる場合があ
る。他方、(RH/RC)800の値が0.1未満にな
ると、制御コイルによる通電制御が過剰となり、発熱コ
イルが十分に発熱できなくなる場合がある。また、(R
H/RC)800が0.4を超えると、制御コイルによ
る通電制御効果が不十分となり、発熱コイルの過昇が生
じやすくなる。
The heating coil and the control coil can have an electric resistance value of RH and an electric resistance value of the control coil of R by selecting appropriate materials, wire diameters and coil lengths.
As C, the value of the electrical resistance ratio (RH / RC) RT at room temperature becomes 1 or more, and the electrical resistance ratio (RH / RC) at 800 ° C.
It is preferable to adjust the value of (RC) 800 to be 0.1 to 0.4. If the value of (RH / RC) RT is less than 1, the quick heating property of the heater may not be sufficiently secured. On the other hand, when the value of (RH / RC) 800 is less than 0.1, the energization control by the control coil becomes excessive, and the heating coil may not be able to generate heat sufficiently. Also, (R
If the (H / RC) 800 exceeds 0.4, the effect of controlling the energization by the control coil becomes insufficient, and the heating coil tends to overheat.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例に基づいて説明する。図1及び図2は、本
発明のグロープラグの一例を示す全体図及びその要部で
あるシーズヒータ縦断面図である。該グロープラグ1
は、シーズヒータ2と、その外側に配置された主体金具
3とを備える。シーズヒータ2は、先端側が閉じたシー
ズチューブ11の内側に、2つの抵抗線コイル、すなわ
ち先端側に配置された発熱コイル21と、その後端に溶
接等により直列接続された制御コイル23とが、絶縁材
料としてのマグネシア粉末27とともに封入されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 and 2 are an overall view showing an example of a glow plug of the present invention and a longitudinal sectional view of a sheath heater which is a main part thereof. The glow plug 1
Includes a sheathed heater 2 and a metal shell 3 disposed outside thereof. The sheathed heater 2 includes two resistance wire coils, that is, a heating coil 21 arranged on the front end side, and a control coil 23 connected in series at the rear end by welding or the like inside the sheath tube 11 having a closed front end. It is sealed together with magnesia powder 27 as an insulating material.

【0015】シーズチューブ11は、発熱コイル21及
び制御コイル23を収容しており、先端側が主体金具3
から突出して突出部を形成している。このシーズチュー
ブ11は、発熱コイル21が収容されている発熱コイル
収容部11aの外径D1は、制御コイル22が収容され
ている制御コイル収容部11bの外径D2よりも縮径さ
れている。この外径D1は3.5〜5.0mm(望まし
くは3.5〜4.0mm)、外径D2は4.0〜6.5
mmとされており、外径D2とD1との比D2/D1が
1.1以上1.3未満に形成されている。このように制
御コイル収容部の外径D2を発熱コイル収容部11aの
外径D1に比べて大きく設定することによって、制御コ
イル部の熱容量を大きくして昇温が急速に進まない様に
することができる。したがって、制御コイル23による
発熱コイル21への通電制御機能をより有効に発揮させ
て、オーバーシュート特性を持たせることが容易にな
る。また、発熱コイル収容部11bの外径D1を小さく
しているため、この部分の熱容量を小さくして急速昇温
を容易にしている。なお、発熱コイル21はその先端に
おいてシーズチューブ11と導通しているが、発熱コイ
ル21及び制御コイル23の外周面とシーズチューブ1
1の内周面とは、マグネシア粉末27の介在により絶縁
された状態となっている。
The sheath tube 11 houses a heating coil 21 and a control coil 23, and the distal end thereof has a metal shell 3.
Projecting from the projection to form a projection. In the sheath tube 11, the outer diameter D1 of the heating coil housing portion 11a in which the heating coil 21 is housed is smaller than the outer diameter D2 of the control coil housing portion 11b in which the control coil 22 is housed. The outer diameter D1 is 3.5 to 5.0 mm (preferably 3.5 to 4.0 mm), and the outer diameter D2 is 4.0 to 6.5.
mm, and the ratio D2 / D1 between the outer diameters D2 and D1 is formed to be 1.1 or more and less than 1.3. By setting the outer diameter D2 of the control coil housing to be larger than the outer diameter D1 of the heating coil housing 11a in this way, the heat capacity of the control coil is increased so that the temperature does not increase rapidly. Can be. Therefore, the function of controlling the energization of the heating coil 21 by the control coil 23 can be more effectively exerted, and it is easy to provide overshoot characteristics. Further, since the outer diameter D1 of the heating coil accommodating portion 11b is reduced, the heat capacity of this portion is reduced to facilitate rapid temperature rise. Although the heat generating coil 21 is electrically connected to the sheath tube 11 at its tip, the outer peripheral surfaces of the heat coil 21 and the control coil 23 are connected to the sheath tube 1.
1 is insulated from the inner peripheral surface by the interposition of magnesia powder 27.

【0016】発熱コイル21は、例えばその20℃での
電気比抵抗ρ20が80〜180μΩ・cm、800℃
での電気比抵抗をρ800として、ρ800/ρ20が
0.9〜1.2程度の材料、具体的には鉄−クロム合金
線あるいはニッケル−クロム合金線等により構成されて
いる。そのコイルの線径kは0.15〜0.4mm、コ
イル長CL1は5〜12mm、コイル外径d1は1.5
〜3.0mm、巻線ピッチPは0.2〜0.8mm、巻
線ターン数Nは8〜15である。
The heating coil 21 has, for example, an electric resistivity ρ20 at 20 ° C. of 80 to 180 μΩ · cm and 800 ° C.
Ρ800 / ρ20 of about 0.9 to 1.2, specifically, an iron-chromium alloy wire or a nickel-chromium alloy wire. The wire diameter k of the coil is 0.15 to 0.4 mm, the coil length CL1 is 5 to 12 mm, and the coil outer diameter d1 is 1.5.
3.0 mm, the winding pitch P is 0.2 to 0.8 mm, and the number N of winding turns is 8 to 15.

【0017】また、制御コイル23は、例えばその20
℃での電気比抵抗ρ20が12μΩ・cm、800℃で
の電気比抵抗をρ800として、ρ800/ρ20が8
以上の特性を持つ白金メッキ鉄線により構成されてい
る。そのコイルの線径kは0.15〜0.5mm、コイ
ル長CL2は10〜32mm、コイル外径d1は1.5
〜3.0mm、巻線ピッチPは0.2〜0.8mm、巻
線ターン数Nは25〜40である。一方、白金メッキの
膜厚は1〜5μmである。
The control coil 23 is, for example,
Letting ρ800 / ρ20 be 8 when electric resistivity ρ20 at 12 ° C is 12 μΩ · cm and electric resistivity at 800 ° C is ρ800.
It is composed of a platinum-plated iron wire having the above characteristics. The wire diameter k of the coil is 0.15 to 0.5 mm, the coil length CL2 is 10 to 32 mm, and the coil outer diameter d1 is 1.5.
3.0 mm, the winding pitch P is 0.2 to 0.8 mm, and the number of winding turns N is 25 to 40. On the other hand, the thickness of the platinum plating is 1 to 5 μm.

【0018】次に、シーズチューブ11は、前述の発熱
コイル収容部11aと基端側においてこれよりも大径に
形成された制御コイル収容部11bとを有している。そ
して、シーズチューブ11には、基端側から棒状の通電
端子軸13が挿入され、その先端が制御コイル23の後
端に溶接等により接続されている。他方、該通電端子軸
13の後端部には雄ねじ部13aが形成されている。
Next, the sheath tube 11 has the above-described heating coil housing portion 11a and a control coil housing portion 11b having a larger diameter at the base end side. A rod-shaped energizing terminal shaft 13 is inserted into the sheath tube 11 from the proximal end side, and the distal end thereof is connected to the rear end of the control coil 23 by welding or the like. On the other hand, a male screw portion 13a is formed at the rear end of the energizing terminal shaft 13.

【0019】次に、主体金具3は、軸方向の貫通孔4を
有する筒状に形成され、ここにシーズヒータ2が、一方
の開口端からシーズチューブ11の先端側を所定長突出
させた状態で挿入・固定されている。該主体金具3の外
周面には、グロープラグ1をディーゼルエンジンに取り
付けるに際して、トルクレンチ等の工具を係合させるた
めの六角断面形状の工具係合部9が形成されており、こ
れに続く形で取付け用のネジ部7が形成されている。
Next, the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape having an axial through-hole 4, in which the sheathed heater 2 projects a predetermined length of the distal end of the sheathed tube 11 from one opening end. Is inserted and fixed. A hexagonal cross-section tool engaging portion 9 for engaging a tool such as a torque wrench when attaching the glow plug 1 to a diesel engine is formed on the outer peripheral surface of the metal shell 3. The thread part 7 for attachment is formed.

【0020】主体金具3の貫通孔4は、シーズチューブ
11が突出する開口側に位置する大径部4bと、これに
続く小径部4aとを備え、この小径部4aにシーズチュ
ーブ11の基端側に制御コイル収容部11bと同径に形
成された大径部11cが圧入され、固定されている。他
方、貫通孔4の反対側の開口部には座ぐり部3aが形成
され、ここに通電端子軸13に外装されたゴム製のOリ
ング15と絶縁ブッシュ(例えばナイロン製のもの)1
6とが嵌め込まれている。そして、そのさらに後方側に
おいて通電端子軸13には、絶縁ブッシュ16の脱落を
防止するための押さえリング17が装着されている。該
押さえリング17は、外周面に形成された加締め部17
aにより通電端子軸13に固定されるとともに、通電端
子軸13の対応する表面には、加締め結合力を高めるた
めのローレット部13bが形成されている。なお、通電
用のケーブルを通電端子軸13に固定するためのナット
19が雄ネジ部13aに螺合されている。
The through hole 4 of the metal shell 3 has a large-diameter portion 4b located on the opening side from which the sheath tube 11 protrudes, and a small-diameter portion 4a following the large-diameter portion 4b. A large-diameter portion 11c having the same diameter as the control coil housing portion 11b is press-fitted and fixed to the side. On the other hand, a counterbore 3a is formed in the opening opposite to the through hole 4, and a rubber O-ring 15 and an insulating bush (for example, made of nylon) 1 provided on the energizing terminal shaft 13 are provided here.
6 is fitted. Further, a pressing ring 17 for preventing the insulating bush 16 from dropping is mounted on the energizing terminal shaft 13 on the further rear side. The press ring 17 includes a crimping portion 17 formed on the outer peripheral surface.
a, a knurl portion 13b is formed on a corresponding surface of the energizing terminal shaft 13 to increase a crimping coupling force. A nut 19 for fixing the power supply cable to the power supply terminal shaft 13 is screwed into the male screw portion 13a.

【0021】以下、図1及び図2のグロープラグ1の各
部の寸法等を具体的に例示する。 ・全長L1=145mm (発熱コイル21) ・材質:鉄−クロム合金(組成:Al=7.5重量%;
Cr=26重量%;Fe=残部、ρ20=160μΩ・c
m、ρ800/ρ20=1.0)。 ・寸法:k=0.38mm、CL1=8mm、d1=2.
3mm、P=0.6mm、N=8。コイル全体の20℃
での電気抵抗値RHは0.6Ω。 (制御コイル23) ・材質:白金メッキ鉄線(ρ20=12μΩ・cm、ρ
800/ρ20=8)。 ・寸法:k=0.28mm、CL2=13mm、d1=
2.3mm、P=0.5mm、N=25、コイル全体の
室温での電気抵抗値RCは0.2Ω。
Hereinafter, the dimensions and the like of each part of the glow plug 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be specifically exemplified. -Overall length L1 = 145 mm (heating coil 21)-Material: iron-chromium alloy (composition: Al = 7.5% by weight;
Cr = 26% by weight; Fe = remainder, ρ20 = 160 μΩ · c
m, ρ800 / ρ20 = 1.0). Dimensions: k = 0.38 mm, CL1 = 8 mm, d1 = 2.
3 mm, P = 0.6 mm, N = 8. 20 ° C for the entire coil
Is 0.6Ω. (Control coil 23) Material: Platinum-plated iron wire (ρ20 = 12 μΩ · cm, ρ
800 / ρ20 = 8).・ Dimensions: k = 0.28 mm, CL2 = 13 mm, d1 =
2.3 mm, P = 0.5 mm, N = 25, and the electrical resistance RC of the entire coil at room temperature is 0.2Ω.

【0022】(シーズチューブ11) ・材質:SUS310S。 ・寸法:D1=4.5mm、t=0.72mm、t/D
1=0.16mm、CG=0.38mm、拡径部の外径
D2=5.0mm、L2=22mm。
(Seed tube 11) Material: SUS310S.・ Dimensions: D1 = 4.5 mm, t = 0.72 mm, t / D
1 = 0.16 mm, CG = 0.38 mm, outer diameter D2 = 5.0 mm, L2 = 22 mm of the enlarged diameter portion.

【0023】(主体金具3) ・材質:機械構造用炭素鋼(S45C)。 ・寸法:ネジ部7よりも先端側に位置する部分(以下、
主要部5という)の長さL3=8mm、主要部5の外径
D4=8.2mm、ネジ部7の長さL4=24mm、ネ
ジ部7の外径D5=10mm。
(Metal shell 3) Material: Carbon steel for machine structure (S45C). -Dimensions: A part located on the tip side from the screw part 7 (hereinafter, referred to as
The length L3 of the main portion 5 is 8 mm, the outer diameter D4 of the main portion 5 is 8.2 mm, the length L4 of the screw portion 7 is 24 mm, and the outer diameter D5 of the screw portion 7 is 10 mm.

【0024】以下、図1及び図2のグロープラグ1の作
用について説明する。グロープラグ1は、主体金具3の
ネジ部7においてディーゼルエンジンのシリンダブロッ
クに取り付けられる。これにより、発熱コイル21及び
制御コイル23が収容されたシーズチューブ11の先端
部は、エンジンの燃焼室(あるいは副燃焼室)内に位置
決めされる。この状態で、通電端子軸13に車載のバッ
テリーを電源として電圧を印加すると、通電端子軸13
→制御コイル23→発熱コイル21→シーズチューブ1
1→主体金具3→(エンジンブロックを介して接地)の
経路にて通電される。
The operation of the glow plug 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described below. The glow plug 1 is attached to a cylinder block of a diesel engine at a screw portion 7 of the metal shell 3. Thereby, the tip of the sheath tube 11 in which the heating coil 21 and the control coil 23 are accommodated is positioned in the combustion chamber (or the auxiliary combustion chamber) of the engine. In this state, when a voltage is applied to the energizing terminal shaft 13 using a vehicle-mounted battery as a power source, the energizing terminal shaft 13
→ Control coil 23 → Heating coil 21 → Seed tube 1
Electricity is supplied through a path of 1 → metal shell 3 → (ground via the engine block).

【0025】これにより、グロープラグ1のシーズヒー
タ2は、通電初期においては制御コイル23の温度が低
く電気抵抗値が小さいため、発熱コイル21には比較的
大きな電流が流れてこれを急速昇温させる。そして、発
熱コイル21の温度が上昇すると、その発熱により制御
コイル23が加熱されて電気抵抗値が増大し、発熱コイ
ル21へ通電電流値が減少する。これにより、ヒータの
昇温特性は、通電初期に急速昇温した後、以降は制御コ
イルの働きにより通電電流が抑制されて温度が飽和する
形となる。
As a result, in the sheath heater 2 of the glow plug 1, the temperature of the control coil 23 is low and the electric resistance is small in the initial stage of energization, so that a relatively large current flows through the heating coil 21 and the temperature is rapidly raised. Let it. When the temperature of the heat generating coil 21 rises, the control coil 23 is heated by the generated heat, the electric resistance increases, and the value of the current supplied to the heat generating coil 21 decreases. As a result, the temperature rise characteristic of the heater is such that after the temperature rises rapidly in the initial stage of energization, the energizing current is suppressed by the operation of the control coil and the temperature is saturated thereafter.

【0026】具体的にはピーク温度TPと60秒後温度
TSとの差TP−TSが50〜200℃、ピーク温度T
Pが900〜1150℃、及び800℃に到達するまで
の通電時間t800が8秒以下の、速熱性に優れた特性
を安定して実現することが可能となる。
Specifically, the difference TP-TS between the peak temperature TP and the temperature TS after 60 seconds is 50 to 200 ° C., and the peak temperature T
It is possible to stably realize characteristics with excellent rapid heat property, in which the energization time t800 until P reaches 900 to 1150 ° C and 800 ° C is 8 seconds or less.

【0027】図3は、制御コイルに白金メッキ純鉄線を
用いたこの発明のグロープラグA、制御コイルにニッケ
ルメッキ純鉄線を使用した従来のグロープラグB、およ
び制御コイルに純鉄線を使用した従来のグロープラグC
の通電時間と温度の関係を示す。この試験は以下の様に
して行った。まず、これらグロープラグを室温中に保持
し、通電電圧11Vにて通電したときの昇温特性曲線
(温度−時間曲線)を測定した。即ち、シーズチューブ
11の突出部において、その先端から軸線方向に8mm
までの測定区間を設定し、その測定区間における最高温
度位置を予め調べておくとともに、該位置に熱電対(P
t/Pt−Rh)を固定してシーズヒータ2に連続通電
し、温度の時間変化を測定して昇温特性曲線を得た。こ
の測定方法は、ISO7578(1986)に規定され
た方法に準拠するものである。
FIG. 3 shows a glow plug A of the present invention using a platinum-plated pure iron wire for the control coil, a conventional glow plug B using a nickel-plated pure iron wire for the control coil, and a conventional glow plug using a pure iron wire for the control coil. Glow plug C
Shows the relationship between the energizing time and the temperature of FIG. This test was performed as follows. First, these glow plugs were kept at room temperature, and a temperature rise characteristic curve (temperature-time curve) was measured when a current was supplied at a voltage of 11 V. That is, at the protruding portion of the sheath tube 11, 8 mm in the axial direction from the tip thereof.
Up to the measurement section, the maximum temperature position in the measurement section is checked in advance, and a thermocouple (P
(t / Pt-Rh) was fixed and the sheath heater 2 was continuously energized, and the temperature change over time was measured to obtain a temperature rise characteristic curve. This measuring method conforms to the method specified in ISO 7578 (1986).

【0028】この測定結果を示す図3から、この発明の
グロープラグAは、従来のグロープラグB及び従来のグ
ロープラグCと同程度に自己温度制御の機能を有するこ
とが証明される。
From FIG. 3 showing the measurement results, it is proved that the glow plug A of the present invention has the same function of self-temperature control as the conventional glow plug B and the conventional glow plug C.

【0029】また、図4は、グロープラグA、グロープ
ラグB及びグロープラグCの断線耐久性のテストの結果
を示す。14Vの電源に300秒間接続して通電し、6
0秒間通電停止するサイクルを繰り返した結果を示す。
グロープラグAは、1万サイクルを越えても断線が生じ
ず、グロープラグBは7千サイクルで断線し、グロープ
ラグCは2千サイクルで断線している。
FIG. 4 shows the results of the disconnection durability test of the glow plugs A, B and C. Connect to a 14V power supply for 300 seconds and energize,
The result of repeating the cycle of stopping power supply for 0 seconds is shown.
Glow plug A does not break even after 10,000 cycles, glow plug B breaks after 7,000 cycles, and glow plug C breaks after 2,000 cycles.

【0030】図5は、他の実施例を示す。この実施例で
は、発熱コイル21と制御コイル23と中間に低抵抗コ
イル20を介装して両者の位置を離している。この構成
では、発熱コイル21でのジュール熱が溶接点から直接
に制御コイル23に伝達されることを阻止している。
FIG. 5 shows another embodiment. In this embodiment, a low resistance coil 20 is interposed between the heating coil 21 and the control coil 23 to separate them from each other. In this configuration, Joule heat in the heating coil 21 is prevented from being directly transmitted to the control coil 23 from the welding point.

【0031】これにより、発熱コイル21でのジュール
熱により、シーズチューブ11の先端部の表面温度が急
速昇温し、制御コイル23の温度上昇が遅れ、電流制御
が遅延することから、アフターグロー時の発熱温度を抑
制し、耐久性を向上することができる。低抵抗コイル2
0としては、ニッケル、ニツケルクロム合金線が使用で
きる。また、この構成では、発熱コイル21と制御コイ
ル23との双方に溶接性の良い材料を使用することもで
きる。
As a result, the surface temperature of the distal end portion of the sheath tube 11 rapidly rises due to the Joule heat in the heating coil 21, the temperature rise of the control coil 23 is delayed, and the current control is delayed. Can be suppressed and the durability can be improved. Low resistance coil 2
As 0, a nickel or nickel chrome alloy wire can be used. Further, in this configuration, a material having good weldability can be used for both the heating coil 21 and the control coil 23.

【0032】上記実施例では、制御コイルの材質に白金
メッキ純鉄線を用いたが、メッキの代りに蒸着を行った
ものでも良い。また、白金のシームレスパイプ中に純鉄
線を挿入したクラッド材を引抜き加工した線材を用いて
も良い。
In the above embodiment, a platinum-plated pure iron wire is used as the material of the control coil. However, the control coil may be formed by vapor deposition instead of plating. Further, a wire rod obtained by drawing a clad material in which a pure iron wire is inserted into a platinum seamless pipe may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のグロープラグの一例を示す全体図。FIG. 1 is an overall view showing an example of a glow plug of the present invention.

【図2】図1のグロープラグの要部縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of the glow plug of FIG.

【図3】本発明及び比較例のグロープラグの昇温特性グ
ラフ。
FIG. 3 is a graph showing temperature rise characteristics of glow plugs of the present invention and a comparative example.

【図4】本発明及び比較例の耐久テスト結果グラフ。FIG. 4 is a graph showing results of endurance tests of the present invention and a comparative example.

【図5】図1のグロープラグの変形例を示す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the glow plug of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 グロープラグ 2 シーズヒータ 3 主体金具 7 ねじ部 11 シーズチューブ 11a 発熱コイル収容部 11b 制御コイル収容部 13 通電端子軸 21 発熱コイル 23 制御コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glow plug 2 Sheath heater 3 Metal shell 7 Screw part 11 Sheath tube 11a Heating coil accommodating part 11b Control coil accommodating part 13 Current terminal shaft 21 Heating coil 23 Control coil

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端側が閉じたシーズチューブと、 前記シーズチューブの先端側を突出させた状態でその外
側に配置される筒状の主体金具と、 そのシーズチューブ内において軸線方向に配置された複
数の抵抗線コイルとを備え、 その抵抗線コイルは、前記シーズチューブの先端側に配
置される発熱コイルと、その発熱コイルの後方側に接合
部を介してこれと直列接続される制御コイルとを含み、 該制御コイルは、芯材と該芯材を被覆した白金被覆層か
らなることを特徴とするグロープラグ。
1. A sheath tube with a closed distal end, a cylindrical metal shell disposed outside the sheath tube with its distal end protruding, and a plurality of axial metal tubes arranged inside the sheath tube. A heating coil disposed on the distal end side of the sheathed tube, and a control coil connected in series to the rear side of the heating coil via a joint portion via a joining portion. The glow plug, wherein the control coil comprises a core material and a platinum coating layer covering the core material.
【請求項2】 前記芯材は鉄である請求項1記載のグロ
ープラグ。
2. The glow plug according to claim 1, wherein said core material is iron.
【請求項3】 前記白金被覆層は0.5μm以上10μ
m以下である請求項1又は2に記載のグロープラグ。
3. The method according to claim 1, wherein the platinum coating layer has a thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or more.
3. The glow plug according to claim 1, wherein the diameter is equal to or less than m.
【請求項4】 白金の比抵抗に対する前記芯材の単体に
おける比抵抗をxとした場合に、制御コイルの所定の位
置における前記白金被覆層の断面積に対する前記芯材の
断面積が10x以上である請求項1ないし3のいずれか
に記載のグロープラグ。
4. When the specific resistance of the core material alone with respect to the specific resistance of platinum is x, the cross-sectional area of the core material with respect to the cross-sectional area of the platinum coating layer at a predetermined position of the control coil is 10x or more. The glow plug according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記制御コイルの線径がφ0.15mm
以上φ0.5mm以下である請求項1ないし4のいずれ
かに記載のグロープラグ。
5. The control coil has a wire diameter of φ0.15 mm.
The glow plug according to any one of claims 1 to 4, wherein the diameter is not less than 0.5 mm.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1455086A1 (en) * 2003-03-03 2004-09-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd Glow plug
JP2014152961A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Ngk Spark Plug Co Ltd Glow plug
JP2015200468A (en) * 2014-04-09 2015-11-12 日本特殊陶業株式会社 glow plug

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1455086A1 (en) * 2003-03-03 2004-09-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd Glow plug
JP2014152961A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Ngk Spark Plug Co Ltd Glow plug
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