JP2013204941A - Method for manufacturing glow plug, and glow plug - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の取付孔に組み付けられ、燃焼室の温度を測定する機能を備えたグロープラグの製造方法及びグロープラグに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a glow plug and a glow plug that are assembled in a mounting hole of an internal combustion engine and have a function of measuring the temperature of a combustion chamber.
従来から、発熱ヒータの先端部に温度センサが設けられ、内燃機関の燃焼室の温度測定が可能なグロープラグが知られている(例えば、特許文献1参照)。このグロープラグの主体金具の外周面には、内燃機関の取付孔に形成された雌ねじに対応するねじ山が形成されており、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けることができる。このグロープラグを用いて、内燃機関の燃焼室の温度測定を行う場合、燃焼室の所望の位置に向けて温度センサが配置されるように、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けなければならない。 2. Description of the Related Art Conventionally, a glow plug is known in which a temperature sensor is provided at the tip of a heat generating heater and can measure the temperature of a combustion chamber of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). On the outer peripheral surface of the glow plug main metal fitting, a screw thread corresponding to the female thread formed in the mounting hole of the internal combustion engine is formed, and the glow plug can be assembled to the mounting hole of the internal combustion engine. When the temperature of the combustion chamber of the internal combustion engine is measured using this glow plug, the glow plug must be assembled in the mounting hole of the internal combustion engine so that the temperature sensor is arranged toward a desired position in the combustion chamber. .
しかしながら、従来では、温度センサの周方向における位置(向き)を考慮せずにグロープラグを作製していたため、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けた際、温度センサを燃焼室の所望の位置(向き)に配置することが困難であった。 However, conventionally, since the glow plug is manufactured without considering the circumferential position (orientation) of the temperature sensor, when the glow plug is assembled to the mounting hole of the internal combustion engine, the temperature sensor is placed at a desired position in the combustion chamber. It was difficult to arrange in (direction).
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関に組み付けられるグロープラグにおいて、内燃機関の燃焼室で温度センサの配置位置を周方向の特定の方向に向けることができるグロープラグの製造方法及びグロープラグを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a glow plug assembled to an internal combustion engine, a temperature sensor can be disposed in a specific circumferential direction in a combustion chamber of the internal combustion engine. To provide a method for manufacturing a glow plug and a glow plug.
本発明の第一態様のグロープラグの製造方法は、内燃機関の取付孔に設けられる雌ねじと螺合するねじ部が自身の外周面に形成されると共に前記内燃機関の前記取付孔に設けられる段部に係合可能な係止部が形成され、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端部が前記ハウジングの先端から突出した状態で前記ハウジングに保持されるヒータと、前記ヒータのうち前記ヒータの軸中心から径方向にずれた位置に設けられる温度センサとを備えたグロープラグを製造するグロープラグの製造方法であって、少なくとも前記ハウジングの前記係止部がシリンダヘッド治具に設けられた段部に係合する状態で前記シリンダヘッド治具に装着する装着工程と、前記装着工程において前記シリンダヘッド治具に装着された前記ハウジングに対して周方向の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程と、前記マーキング工程においてマーキングが完了した前記ハウジングを前記シリンダヘッド治具から取り外す取り外し工程と、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置に基づいて前記温度センサの周方向における配置位置を決定する位置決定工程と、前記位置決定工程において決定された前記配置位置に前記温度センサが配置されるようにグロープラグを組み立てる組立工程とを備える。 The method for manufacturing a glow plug according to the first aspect of the present invention includes a step in which a threaded portion that engages with an internal thread provided in a mounting hole of an internal combustion engine is formed on an outer peripheral surface of the internal thread and provided in the mounting hole of the internal combustion engine. A cylindrical housing that extends in the axial direction, a heater that is held by the housing in a state in which its front end protrudes from the front end of the housing, and the heater A glow plug manufacturing method for manufacturing a glow plug including a temperature sensor provided at a position radially displaced from the axial center of the heater, wherein at least the locking portion of the housing is provided in a cylinder head jig. A mounting step of mounting on the cylinder head jig in a state of engaging with the stepped portion, and the housing mounted on the cylinder head jig in the mounting step. A marking step for marking a mark indicating a specific direction in the circumferential direction, a removal step for removing the housing that has been marked in the marking step from the cylinder head jig, and a position of the mark marked in the marking step. A position determining step for determining an arrangement position of the temperature sensor in the circumferential direction based on the assembly, and an assembly step for assembling a glow plug so that the temperature sensor is arranged at the arrangement position determined in the position determining step.
この場合、上記構成のグロープラグの製造方法では、内燃機関を模したシリンダヘッド治具にハウジングを装着する装着工程の後にハウジングの周方向(グロープラグ組立後においてはグロープラグの周方向)の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程を実施する。これによって、内燃機関に組み付けられる際に、燃焼室に突出するヒータの先端部に設けられた温度センサの周方向の位置を把握することができる。つまり、内燃機関の外部にあるマークを基に、温度センサの周方向の位置を把握することができる。よって、内燃機関の燃焼室において温度センサの周方向の配置位置を所望の位置(向き)に向けることができる。 In this case, in the method for manufacturing a glow plug having the above-described configuration, the circumferential direction of the housing (the circumferential direction of the glow plug after the glow plug is assembled) after the mounting step of mounting the housing on a cylinder head jig simulating an internal combustion engine is specified. A marking process for marking a mark indicating a direction is performed. Thus, when assembled in the internal combustion engine, the circumferential position of the temperature sensor provided at the tip of the heater protruding into the combustion chamber can be grasped. That is, the circumferential position of the temperature sensor can be grasped based on the mark outside the internal combustion engine. Therefore, the circumferential position of the temperature sensor in the combustion chamber of the internal combustion engine can be directed to a desired position (orientation).
また、前記グロープラグの製造方法では、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置は、前記ハウジングに形成された前記ねじ部よりも後端側の部位であってもよい。この場合、マーキングされたマークの位置は、内燃機関の外側にあるので、グロープラグを内燃機関に組み付ける作業において、マークによって、温度センサの周方向の向きを確認しながら作業をすることができる。また、グロープラグを内燃機関に組み付けた後であっても、グロープラグのねじ頭より後端側の部位は内燃機関の外に位置するので、温度センサが配置された周方向の向きを確認することができる。 Further, in the glow plug manufacturing method, the position of the mark marked in the marking step may be a portion on the rear end side with respect to the screw portion formed in the housing. In this case, since the position of the marked mark is outside the internal combustion engine, in the work of assembling the glow plug to the internal combustion engine, the work can be performed while checking the circumferential direction of the temperature sensor using the mark. Even after the glow plug is assembled to the internal combustion engine, the portion on the rear end side of the glow plug screw head is located outside the internal combustion engine, so check the circumferential direction in which the temperature sensor is arranged. be able to.
また、前記グロープラグの製造方法では、前記位置決定工程において決定される前記温度センサの前記配置位置は、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置と同じ周方向位置であってもよい。この場合、温度センサの配置位置を容易に決定することができる。 Further, in the glow plug manufacturing method, the arrangement position of the temperature sensor determined in the position determination step may be the same circumferential position as the position of the mark marked in the marking step. In this case, the arrangement position of the temperature sensor can be easily determined.
また、本発明の第二態様に係るグロープラグは、上記のいずれかに記載のグロープラグの製造方法によって製造されたグロープラグであってもよい。この場合、グロープラグを内燃機関に取り付けた際、内燃機関の燃焼室において、温度センサの周方向の配置位置を所望の位置(向き)に向けることができる。 The glow plug according to the second aspect of the present invention may be a glow plug manufactured by any one of the above-described methods for manufacturing a glow plug. In this case, when the glow plug is attached to the internal combustion engine, the circumferential position of the temperature sensor can be directed to a desired position (orientation) in the combustion chamber of the internal combustion engine.
以下、本発明を具体化したグロープラグの第一実施形態について、グロープラグ1を例に、その構造について、図1〜図3を参照して説明する。以下では、グロープラグ1の軸線O方向において、熱電対3が配置される側(図中下側)をグロープラグ1の先端側とし、これと反対方向に向かう側(図中上側)を後端側として説明するものとする。
Hereinafter, a first embodiment of a glow plug embodying the present invention will be described with reference to FIG. 1 to FIG. In the following, in the direction of the axis O of the
はじめに、本実施形態であるグロープラグ1の構造について説明する。図1に示すグロープラグ1は、例えば、直噴式ディーゼルエンジンの内燃機関100の取付孔110に組み付けられ、内燃機関100の始動時の点火を補助する熱源として利用されるものである。
First, the structure of the
図1に示すように、グロープラグ1は、セラミックヒータ2、熱電対3、ヒータ保持部材21、主体金具6、ねじ部7、工具係合部9、端子11等を備えている。
As shown in FIG. 1, the
セラミックヒータ2について説明する。図1に示すように、セラミックヒータ2は、主体金具6の先端に取り付けられた円筒形をなすヒータ保持部材21の先端から先端側へ突出している。また、図2、及び図3に示すように、セラミックヒータ2は丸棒状に形成されている。その先端部22は、半球状に曲面加工された絶縁性セラミックからなる基体23を有する。
The
その基体23の内部には、導電性セラミックからなる断面略U字状の発熱素子27が埋設されている。この発熱素子27は、先端部22の曲面にあわせて両端が略U字状に折り返されている。発熱素子27の両端に、セラミックヒータ2の後端側に向けて軸線Oに沿って互いに略並行に延設されたリード部28が接続されている。なお、セラミックヒータ2が、本発明における「ヒータ」に相当する。
A
また、図2、及び図3に示すように、基体23の外表面には軸線O方向に沿って溝35が形成されている。その溝35の内側には、2本の金属線38(図3では1本のみ図示)の先端が溶接された熱電対3がセメント37で覆われるように埋設されている。なお、熱電対3が本発明の「温度センサ」に相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
ヒータ保持部材21について説明する。図1、及び図3に示すように、ヒータ保持部材21は軸線O方向に延びる円筒状の金具である。このヒータ保持部材21の筒孔には、セラミックヒータ2が保持される。そして、そのセラミックヒータ2の先端部22が、筒孔から突出している。また、ヒータ保持部材21の胴部26の後端側には、肉厚の鍔部25が形成されている。これら胴部26と鍔部25との間はテーパ状の係止部24で接続されている。従って、グロープラグ1が内燃機関100の取付孔110に組み付けられる際には、この係止部24が、取付孔110に設けられた段部130に係止される。これにより、取付孔110を介した燃焼室105の気密漏れを防止できる。
The
主体金具6について説明する。図1に示すように、主体金具6は、軸線O方向に貫通する軸孔61を有する筒状の金属部材である。この軸孔61の内側には、セラミックヒータ2やセラミックヒータ2の後端部に電気的に接続され、軸線O方向に延設される中軸15(図4〜図7参照)等が内挿される。軸孔61のうち主体金具6の先端部62に対応する部位には、ヒータ保持部材21の金具嵌合部(図示外)が配置される。さらに、ヒータ保持部材21の外周からヒータ保持部材21と主体金具6の先端部62との合わせ部位がレーザ溶接される。これにより、主体金具6とヒータ保持部材21とが一体に接合される。なお、主体金具6の先端部62にヒータ保持部材21を配置したものが、本発明における「ハウジング」に相当する。
The
ねじ部7について説明する。図1に示すように、主体金具6の後端側の外周面には、ねじ山部71が形成されたねじ部7が設けられている。ねじ山部71は、ねじ部7の外周部に設けられた雄ねじで、内燃機関100の取付孔110に設けられた雌ねじ120と螺合する。ねじ部7の後端側には、工具係合部9が設けられている。工具係合部9は平面視六角形状をなす柱状の部材である。例えば、グロープラグ1が内燃機関100の取付孔110に組み付けられる場合、工具係合部9に工具(図示外)を係合させ、グロープラグ1を内燃機関100の取付孔110に組み付ける。
The
また、工具係合部9よりも後端部には、円筒状の樹脂製の絶縁体91と、通電用のケーブル接続用の端子11とがこの順序で中軸15(図4〜図7参照)に嵌め込まれて、端子11が加締部10によって中軸15に対して加締め固定されることで、工具係合部9と端子11との間に絶縁体91が固定される。なお、端子11には、コネクタ(図示外)が嵌められ、外部回路からグロープラグ1に電力が供給される。
A
図4〜図8を参照して、グロープラグの製造方法について説明する。このグロープラグの製造方法は、装着工程、マーキング工程、取り外し工程、位置決定工程、組立工程から構成されている。図4に示す、シリンダヘッド治具100Aは、実際にグロープラグ1が組み付けられる内燃機関100を模した治具である。シリンダヘッド治具100Aは、内燃機関100と同様に、燃焼室105A、取付孔110A、雌ねじ120A、段部130Aを備える。また、シリンダヘッド治具100Aは、内燃機関100と同様に、グロープラグ1と着脱可能である。
A method for manufacturing a glow plug will be described with reference to FIGS. This method for manufacturing a glow plug includes an attachment process, a marking process, a removal process, a position determination process, and an assembly process. A
[装着工程]
図4を参照して装着工程について説明する。内燃機関100にグロープラグ1を組み付けるのと同様に、シリンダヘッド治具100Aに一体化する前の主体金具6およびセラミックヒータ2が保持されたヒータ保持部材21を組み付ける。具体的には、主体金具6のねじ部7のねじ山部71を、シリンダヘッド治具100Aの雌ねじ120Aと螺合させ、工具(図示外)を工具係合部9に係合させ、グロープラグ1を回転させながら、シリンダヘッド治具100Aに主体金具6およびヒータ保持部材21を組み付ける。このとき、ヒータ保持部材21の係止部24とシリンダヘッド治具100Aの段部130Aとが係合するまで主体金具6をシリンダヘッド治具100Aにねじ込む。
[Installation process]
The mounting process will be described with reference to FIG. As in the case of assembling the
[マーキング工程]
図5を参照してマーキング工程について説明する。図4に示す装着工程が完了し、主体金具6(詳細には、主体金具6およびヒータ保持部材21)がシリンダヘッド治具100Aにねじ込まれ、固定された状態にある場合、セラミックヒータ2の先端部22は、燃焼室105Aへ突出している。この状態で、工具係合部9の外周面に、マーク90をマーキングする。例えば、図5において、耐熱性の塗料で、工具係合部9の正面側にマーク90をマーキングしている。このマーク90は、工具係合部9のマーク90の周方向の位置とセラミックヒータ2の先端部22の周方向の位置との相対位置がわかればよい。図5に示すように、必ずしも、工具係合部9の正面側(図5の紙面手前側)にマーク90をマーキングする必要はない。
[Marking process]
The marking process will be described with reference to FIG. When the mounting process shown in FIG. 4 is completed and the metal shell 6 (specifically, the
[取り外し工程]
図6を参照して、取り外し工程について説明する。シリンダヘッド治具100Aに装着されている主体金具6およびヒータ保持部材21を、シリンダヘッド治具100Aから取り外す。具体的には、工具(図示外)を工具係合部9に係合させ、グロープラグ1を装着工程の場合とは反対の方向に回転させながら、主体金具6およびヒータ保持部材21をシリンダヘッド治具100Aから取り外す。
[Removal process]
The removal process will be described with reference to FIG. The
[位置決定工程]
図7を参照して、位置決定工程について説明する。シリンダヘッド治具100Aから取り外された主体金具6の工具係合部9にマーキングされたマーク90の位置に基づいて、セラミックヒータ2における熱電対3の周方向の配置位置を決定する。例えば、マーク90と同じ周方向の向きとなるように、熱電対3の配置位置を決定する。
[Position determination process]
The position determination process will be described with reference to FIG. The circumferential position of the
[組立工程]
図8を参照して組立工程について説明する。熱電対3が、図7に示す位置決定工程において決定された配置位置となるようにグロープラグ1の組立を行う。例えば図8に示すように、熱電対3をマーク90と同じ周方向の配置位置となるようにグロープラグ1の組立を行う。これにより、内燃機関100に取り付けた際、燃焼室105において熱電対3を所望の位置(向き)に向けることができるグロープラグ1が完成する。
[Assembly process]
The assembly process will be described with reference to FIG. The
以上説明したように、本実施の形態では、グロープラグ1を内燃機関100に組み付ける前に、内燃機関100を模したシリンダヘッド治具100Aに主体金具6およびヒータ保持部材21を組み付け、シリンダヘッド治具100Aに組み付けた主体金具6の工具係合部9の外周面にマーク90をマーキングする。このマーク90に基づき熱電対3の配置位置を決定してグロープラグ1を組み立てることにより、内燃機関100の燃焼室105において熱電対3を所望の位置(向き)に向けることができるグロープラグ1を容易に作製することができる。
As described above, in the present embodiment, before assembling the
なお、上記実施形態に示される構成は例示であり、各種変更が可能である。上記第一実施形態では、工具係合部9にマーク90をマーキングしているが、マーク90をマーキングする部位は工具係合部9に限らない。グロープラグ1が内燃機関100に組み付けられる際に、内燃機関100の外側にある部位であればどこでもよい。
In addition, the structure shown by the said embodiment is an illustration, and various changes are possible. In the first embodiment, the
また、上記第一実施形態では、ヒータ保持部材21に係止部24を形成し、このヒータ保持部材を主体金具6の先端に接合した構成としているが、係止部と主体金具とを単一材料で形成して、主体金具の先端部に係止部が設けられた構成を適用してもよい。この場合、先端部に係止部が設けられた主体金具が本発明の「ハウジング」に相当する。また、上記第一実施形態の装着工程では、組立工程で主体金具6に接合されることが予定されたヒータ保持部材21を主体金具6と共にシリンダヘッド治具100Aに組み付けているが、ヒータ保持部材21の替わりにヒータ保持部材21と同一形状のダミー部材を用いてもよい。
In the first embodiment, the latching
1 グロープラグ
2 セラミックヒータ
3 熱電対
6 主体金具
7 ねじ部
21 ヒータ保持部
22 先端部
24 係止部
61 軸孔
90 マーク
100 内燃機関
110 取付孔
120 雌ねじ
130 段部
100A シリンダヘッド治具
130A 段部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
少なくとも前記ハウジングの前記係止部がシリンダヘッド治具に設けられた段部に係合する状態で前記シリンダヘッド治具に装着する装着工程と、
前記装着工程において前記シリンダヘッド治具に装着された前記ハウジングに対して周方向の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程と、
前記マーキング工程においてマーキングが完了した前記ハウジングを前記シリンダヘッド治具から取り外す取り外し工程と、
前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置に基づいて前記温度センサの周方向における配置位置を決定する位置決定工程と、
前記位置決定工程において決定された前記配置位置に前記温度センサが配置されるようにグロープラグを組み立てる組立工程と
を備えることを特徴とするグロープラグの製造方法。 A screw portion that engages with a female screw provided in the mounting hole of the internal combustion engine is formed on the outer peripheral surface of the internal combustion engine, and a locking portion that can be engaged with a step portion provided in the mounting hole of the internal combustion engine is formed. A cylindrical housing extending in the direction, a heater held by the housing with its own tip protruding from the tip of the housing, and a position of the heater that is radially displaced from the axial center of the heater A glow plug manufacturing method for manufacturing a glow plug with a temperature sensor, comprising:
A mounting step of mounting on the cylinder head jig in a state where at least the locking portion of the housing is engaged with a step portion provided on the cylinder head jig;
A marking step for marking a mark indicating a specific direction in the circumferential direction with respect to the housing mounted on the cylinder head jig in the mounting step;
A removal step of removing the housing from which the marking has been completed in the marking step from the cylinder head jig,
A position determining step for determining an arrangement position in the circumferential direction of the temperature sensor based on the position of the mark marked in the marking step;
An assembly step of assembling a glow plug so that the temperature sensor is arranged at the arrangement position determined in the position determination step.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
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CN106677951A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Preheating plug, engine and car |
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