JP2882869B2 - Ceramic glow plug - Google Patents
Ceramic glow plugInfo
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- ceramic
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、セラミックヒータを用いたセラミックグ
ロープラグに関する。The present invention relates to a ceramic glow plug using a ceramic heater.
［従来の技術］ 従来のこの種のセラミックグロープラグ１は、第10図
に示すように、筒状をなす金属製のプラグ本体２と、こ
のプラグ本体２の先端部に先端部を突出させて固定され
た金属製の支持筒３と、この支持筒３の先端部に先端部
を突出させて固定されたセラミックヒータ４とを備えて
おり、セラミックヒータ４の内部にはタングステン線等
からなる発熱体（図示せず）が埋設されている。この発
熱体の一端は、端子５に接続され、他端は支持筒３を介
してプラグ本体２に接続されている（特開昭63−25416
号公報参照）。[Prior Art] As shown in FIG. 10, a conventional ceramic glow plug 1 of this type has a metal plug main body 2 having a cylindrical shape, and a distal end portion protruding from the distal end portion of the plug main body 2. A metal supporting cylinder 3 is fixed, and a ceramic heater 4 is fixed to the distal end of the supporting cylinder 3 with its tip protruding. Heat is generated inside the ceramic heater 4 by a tungsten wire or the like. A body (not shown) is embedded. One end of the heating element is connected to the terminal 5 and the other end is connected to the plug body 2 via the support cylinder 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-25416).
Reference).
上記構成のセラミックグロープラグ１は、シリンダヘ
ッド６のプラグ装着孔6aに挿入され、プラグ本体２のね
じ部2aがプラグ装着孔6aのねじ孔部6bに螺合されること
によって固定されている。固定状態においては、セラミ
ックヒータ４の先端部が燃焼室７に突出せしめられてい
る。また、セラミックヒータ４の発熱体は、その一端が
端子５を介して車載のバッテリの正極に接続され、他端
がプラグ本体２を介してシリンダヘッド６に接続されて
いる。つまり、接地されている。The ceramic glow plug 1 having the above configuration is inserted into the plug mounting hole 6a of the cylinder head 6, and is fixed by screwing the screw 2a of the plug body 2 into the screw hole 6b of the plug mounting hole 6a. In the fixed state, the tip of the ceramic heater 4 is projected into the combustion chamber 7. The heating element of the ceramic heater 4 has one end connected to the positive electrode of the vehicle-mounted battery via the terminal 5 and the other end connected to the cylinder head 6 via the plug body 2. That is, it is grounded.
なお、符号6cは燃料噴射ノズル（図示せず）が装着さ
れるノズル装着孔であり、符号８はシリンダブロックで
ある。Reference numeral 6c denotes a nozzle mounting hole in which a fuel injection nozzle (not shown) is mounted, and reference numeral 8 denotes a cylinder block.
セラミックグロープラグ１は、ディーゼルエンジンの
始動時に発熱体に通電されることによってセラミックヒ
ータ４が高温に加熱される。そして、燃料噴射ノズルか
ら噴射された燃料を着火させるものである。The ceramic heater 4 of the ceramic glow plug 1 is heated to a high temperature by energizing the heating element when the diesel engine is started. Then, the fuel injected from the fuel injection nozzle is ignited.
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のセラミックグロープラグ１においては、長
期間使用した後、シリンダヘッド６から取り外す際にセ
ラミックヒータ４が折損することがあった。[Problem to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional ceramic glow plug 1, the ceramic heater 4 may be broken when being removed from the cylinder head 6 after being used for a long time.
セラミックヒータ４の折損事故の原因を究明したとこ
ろ、その原因がセラミックヒータ４とプラグ装着孔6aと
の間に詰まったカーボン９にあることが判明した。When the cause of the breakage of the ceramic heater 4 was investigated, it was found that the cause was the carbon 9 clogged between the ceramic heater 4 and the plug mounting hole 6a.
すなわち、セラミックヒータ４の支持筒３から突出し
た部分において、その先端から後端側へ若干（２〜3mm
程度）向かった部位をＡ、プラグ装着孔6aの開口部と対
向する中間部位をＢ、基端部位をＣとすると、その温度
分布は、第１図において実線で示すように、部位Ａで最
も高くなっており、そこから基端側へ向かうにしたがっ
て漸次低くなり、プラグ装着孔6aの内周面と対向する部
位B,Cにおいては、カーボン９の発火温度よりも低くな
っている。このため、燃料の不完全燃焼によって発生し
たカーボン９が、部位B,Cの外周面に付着するととも
に、プラグ装着孔6aの内周面に付着して堆積する。そし
て、ついには部位B,Cの外周面とプラグ装着孔6aの内周
面との間に詰まり、セラミックヒータ４がカーボン９を
介してシリンダヘッド６に固定される。そのため、セラ
ミックグロープラグ１をプラグ装着孔6aから取り外す際
に、セラミックヒータ４が折損することがあったのであ
る。That is, at the portion of the ceramic heater 4 protruding from the support cylinder 3, it is slightly (2 to 3 mm) from the front end to the rear end side.
Assuming that A is the headed part, B is the middle part facing the opening of the plug mounting hole 6a, and C is the base end part, the temperature distribution is the most in the part A as shown by the solid line in FIG. It becomes higher gradually as it goes to the base end side from there, and in the portions B and C facing the inner peripheral surface of the plug mounting hole 6a, it becomes lower than the ignition temperature of the carbon 9. Therefore, the carbon 9 generated by the incomplete combustion of the fuel adheres to the outer peripheral surfaces of the portions B and C and adheres and deposits on the inner peripheral surface of the plug mounting hole 6a. Finally, the ceramic heater 4 is clogged between the outer peripheral surfaces of the portions B and C and the inner peripheral surface of the plug mounting hole 6a, and the ceramic heater 4 is fixed to the cylinder head 6 via the carbon 9. Therefore, when the ceramic glow plug 1 is removed from the plug mounting hole 6a, the ceramic heater 4 may be broken.
なお、セラミックヒータ４の折損を防止するために、
支持筒３を部位Ｂまで延ばすことが考えられるが、支持
筒３は、燃焼室７の高温によって劣化しないよう、高価
な耐熱金属から構成されている。したがって、支持筒３
を長くすると、その製造費が嵩み、ひいてはセラミック
グロープラグ１の価格が高騰するという問題がある。In order to prevent breakage of the ceramic heater 4,
Although it is conceivable to extend the support cylinder 3 to the portion B, the support cylinder 3 is made of an expensive heat-resistant metal so as not to be deteriorated by the high temperature of the combustion chamber 7. Therefore, the support cylinder 3
When the length of the ceramic glow plug is increased, the manufacturing cost increases, and the price of the ceramic glow plug 1 rises.
この発明は、上記問題を解決するためになされたもの
で、価格の高騰を招くことなく、セラミックヒータの折
損を防止することができるセラミックグロープラグを提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and has as its object to provide a ceramic glow plug that can prevent breakage of a ceramic heater without causing a rise in price.
［課題を解決するための手段］ この発明は、上記の目的を達成するために、プラグ本
体の先端部に棒状をなすセラミックヒータがその一端部
をプラグ本体から突出させて固定されてなり、プラグ装
着孔に、前記セラミックヒータの前記プラグ本体から突
出した一端部のうちの先端部を上記プラグ装着孔から燃
焼室に突出させ、かつ基端部をプラグ装着孔内に位置さ
せた状態で取り付けられるセラミックグロープラグにお
いて、前記セラミックヒータのプラグ本体から突出した
端部のうちの前記プラグ装着孔の内周面と直接対向する
部分の発熱時における温度をカーボンの発火温度より高
く設定したことを特徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, according to the present invention, a ceramic heater having a rod shape is fixed to a tip end portion of a plug body by projecting one end of the ceramic heater from the plug body. The ceramic heater is attached to the mounting hole with one end protruding from the plug body of the ceramic heater protruding from the plug mounting hole into the combustion chamber and the base end positioned in the plug mounting hole. In the ceramic glow plug, the temperature at the time of heat generation of a portion of the end protruding from the plug main body of the ceramic heater directly facing the inner peripheral surface of the plug mounting hole is set to be higher than the ignition temperature of carbon. Is what you do.
［作用］ セラミックヒータに付着したカーボンはセラミックヒ
ータによって燃焼せしめられる。したがって、セラミッ
クヒータとシリンダヘッドのプラグ装着孔との間にカー
ボンが堆積して詰まることがない。[Operation] The carbon attached to the ceramic heater is burned by the ceramic heater. Therefore, carbon is not deposited and clogged between the ceramic heater and the plug mounting hole of the cylinder head.
［実施例］ 以下、この発明の実施例について第１図ないし第９図
を参照して説明する。[Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第２図ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第２図はその縦断面図、第３図は要部の拡大断面
図、第４図はセラミックヒータの拡大斜視図である。2 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view, FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of a ceramic heater. is there.
この発明に係るセラミックグロープラグ10は、筒状を
なす金属製のプラグ本体11を備えている。このプラグ本
体11の中間部外周面には、グロープラグ10をシリンダヘ
ッド（第10図参照）に固定する際に用いられるねじ部11
aが形成されている。また、プラグ本体11の後端部内周
面には、端子12が絶縁部材13を介して固定されている。
この端子12の後端部にはねじ部12aが形成されており、
このねじ部12aにはナット14a,14bが螺合されている。こ
れらのナット14a,14bは、車載バッテリ（図示せず）の
正極に接続されたリード線をそれらの間に挟持固定し
て、端子12に接続するためのものである。一方、プラグ
本体11の先端部には、銀ろう等のろう材15によってセラ
ミックヒータ16が固着されている。A ceramic glow plug 10 according to the present invention includes a cylindrical metal plug body 11. A screw portion 11 used when fixing the glow plug 10 to a cylinder head (see FIG. 10) is provided on an outer peripheral surface of an intermediate portion of the plug body 11.
a is formed. A terminal 12 is fixed to the inner peripheral surface of the rear end of the plug body 11 via an insulating member 13.
A screw portion 12a is formed at the rear end of the terminal 12,
Nuts 14a and 14b are screwed into the screw portion 12a. These nuts 14a and 14b are for holding and fixing the lead wire connected to the positive electrode of the vehicle-mounted battery (not shown) between them, and connecting to the terminal 12. On the other hand, a ceramic heater 16 is fixed to the tip of the plug body 11 by a brazing material 15 such as silver brazing.
セラミックヒータ16は、基体17と発熱体18とを備えて
いる。The ceramic heater 16 includes a base 17 and a heating element 18.
基体17は、絶縁性のセラミック材を焼結して棒状に形
成したものであり、その中間部がろう材15によってプラ
グ本体11に固着されている。プラグ本体11の内部に入り
込んだ基体17の後端部には、ターミナルキャップ19がろ
う材20によって固定されている。このターミナルキャッ
プ19は、リード線21を介して端子12に接続されている。
また、基体17の内部には、リード線22が埋設されてい
る。このリード線22の一端部はろう材20を介してターミ
ナルキャップ19に接続されている。リード線22の他端部
は、基体17の先端面に露出せしめられている。The base 17 is formed by sintering an insulating ceramic material into a rod shape, and an intermediate portion thereof is fixed to the plug body 11 by a brazing material 15. A terminal cap 19 is fixed by a brazing material 20 to the rear end of the base 17 that has entered the inside of the plug body 11. The terminal cap 19 is connected to the terminal 12 via a lead wire 21.
Further, a lead wire 22 is embedded in the base 17. One end of the lead wire 22 is connected to the terminal cap 19 via a brazing material 20. The other end of the lead wire 22 is exposed at the tip end surface of the base 17.
上記発熱体18は、直径が0.1μｍ以下である絶縁性の
超微粒子からなるベース材に導電性の超微粒子を添加混
合してそれらを薄膜状に形成した（この形成方法は後述
する。）ものであり、基体17の外周面に螺旋状に巻回さ
れている。そして、その一端は、基体17の先端面まで延
び、リード線22に接続されている。発熱体18の他端は、
基体17のプラグ本体11に対する固着部まで延び、ろう材
15を介してプラグ本体11に接続されている。The heating element 18 is formed by adding and mixing conductive ultrafine particles to a base material made of insulating ultrafine particles having a diameter of 0.1 μm or less and forming them into a thin film (this forming method will be described later). And is spirally wound around the outer peripheral surface of the base 17. Then, one end thereof extends to the distal end surface of the base 17 and is connected to the lead wire 22. The other end of the heating element 18
The brazing material extends to the portion where the base 17 is fixed to the plug body 11.
It is connected to the plug body 11 via 15.
第１図は、上記構成のセラミックグロープラグ10を第
10図に示すセラミックグロープラグ１と同様に取り付け
た場合、つまりセラミックヒータ16の先端をセラミック
ヒータ４の先端と同一位置に位置させ、かつセラミック
ヒータ16の先端からプラグ本体11までの距離をセラミッ
クヒータ４の先端からプラグ本体２までの距離と同一に
した場合におけるセラミックヒータ16の温度分布を破線
で示すものである。この第１図から明らかなように、部
位Ａにおけるセラミックヒータ16の温度は従来のものと
同一である。しかし、部位Ｂから部位Ｃまでの間の部
分、つまりシリンダヘッド６のプラグ装着孔6a内に存す
る部分のセラミックヒータ16の温度は、従来のものより
も高くなっており、ディーゼルエンジンにおける燃焼の
際に生じるカーボンの発火温度よりも高くなっている。FIG. 1 shows a ceramic glow plug 10 having the above configuration.
10, the tip of the ceramic heater 16 is located at the same position as the tip of the ceramic heater 4 and the distance from the tip of the ceramic heater 16 to the plug body 11 is set to the same value as the ceramic glow plug 1 shown in FIG. A broken line shows the temperature distribution of the ceramic heater 16 when the distance from the tip of the plug 4 to the plug body 2 is the same. As is apparent from FIG. 1, the temperature of the ceramic heater 16 at the portion A is the same as that of the conventional heater. However, the temperature of the ceramic heater 16 in the portion between the portion B and the portion C, that is, the portion existing in the plug mounting hole 6a of the cylinder head 6, is higher than that of the conventional one, and the The ignition temperature is higher than the ignition temperature of the carbon that is generated.
セラミックヒータ16の温度分布を第１図に示すような
分布にする方法としては、例えば次の方法がある。１つ
の方法は、発熱体18の各部における抵抗値を変化させる
ものであり、温度を高くすべき部分に対応する部分の抵
抗値を大きくする。また、１つの方法は、発熱体18の巻
回密度を、温度を高くすべき部分で密にし、温度を低く
すべき部分で粗にする方法である。さらに他の１つの方
法は、発熱体18の各部の断面積を変化させるものであ
り、温度を高くすべき部分の断面積を小さくする。勿
論、その他の方法を採用することも可能である。As a method of making the temperature distribution of the ceramic heater 16 as shown in FIG. 1, for example, there is the following method. One method is to change the resistance value of each part of the heating element 18, and to increase the resistance value of a portion corresponding to a portion where the temperature is to be increased. One method is to make the winding density of the heating element 18 dense in a portion where the temperature is to be high and rough in a portion where the temperature is to be low. Still another method is to change the cross-sectional area of each part of the heating element 18, and to reduce the cross-sectional area of the part where the temperature is to be high. Of course, other methods can be employed.
上記構成セラミックグロープラグ10をシリンダヘッド
のプラグ装着孔に装着した場合には、ディーゼルエンジ
ンの燃焼時に発生するカーボンがセラミックヒータ16の
プラグ装着孔内に位置する部分に付着する。ところが、
エンジンの起動時に発熱体18に通電すると、セラミック
ヒータ16のプラグ装着孔内に位置する部分の温度がカー
ボンの発火温度よりも高くなるので、セラミックヒータ
16に付着したカーボンは直ちに燃焼してしまう。したが
って、装着孔の内周面とセラミックヒータ16の外周面と
の間にカーボンが詰まることがなく、セラミックヒータ
16がカーボンによってシリンダヘッドに固着されること
がない。よって、グロープラグ10をシリンダヘッドから
取り外す際にセラミックヒータ16が折損するのを防止す
ることができる。When the ceramic glow plug 10 is mounted in the plug mounting hole of the cylinder head, carbon generated during combustion of the diesel engine adheres to a portion of the ceramic heater 16 located in the plug mounting hole. However,
When the heating element 18 is energized when the engine is started, the temperature of the portion located in the plug mounting hole of the ceramic heater 16 becomes higher than the ignition temperature of carbon.
The carbon adhering to 16 burns immediately. Therefore, there is no clogging between the inner peripheral surface of the mounting hole and the outer peripheral surface of the ceramic heater 16, and the ceramic heater
16 is not fixed to the cylinder head by carbon. Therefore, it is possible to prevent the ceramic heater 16 from breaking when the glow plug 10 is removed from the cylinder head.
また、この実施例では従来のセラミックグロープラグ
において用いられていた支持筒が用いられていないが、
仮に用いる場合であっても、カーボンの付着を防止する
ことができるので、支持筒を長く延ばす必要がない。し
たがって、グロープラグ10の製造費を低減することがで
きる。特に、この実施例においては、支持筒を全く用い
ていないので、製造費をより一層低減することができ
る。Further, in this embodiment, although the support cylinder used in the conventional ceramic glow plug is not used,
Even if it is used, it is not necessary to extend the support cylinder because carbon can be prevented from adhering. Therefore, the manufacturing cost of the glow plug 10 can be reduced. In particular, in this embodiment, since no support cylinder is used, the manufacturing cost can be further reduced.
さらに、この実施例においては、省エネルギーを果す
ことができる。すなわち、カーボンを燃焼させてその付
着を防止するのであれば、部位Ｂ〜部位Ｃまでの間の温
度を部位Ａと同様にしてもよい。しかし、そのようにす
ると、セラミックヒータ16の発熱量が多くなり、消費エ
ネルギーが増大する。この点、上記の実施例において
は、部位Ａから部位Ｂへ向かってセラミックヒータ16の
温度を一旦下げているので、部位Ａから部位Ｃに至る範
囲を全体にわたって一様に高温にする場合に比して、消
費エネルギーを減少することができる。Further, in this embodiment, energy can be saved. That is, the temperature between the portions B and C may be set to be the same as that of the portion A as long as the carbon is burned to prevent the adhesion. However, in this case, the calorific value of the ceramic heater 16 increases, and the energy consumption increases. In this regard, in the above embodiment, since the temperature of the ceramic heater 16 is temporarily lowered from the portion A to the portion B, the temperature from the portion A to the portion C is higher than that of the case where the temperature is uniformly high. As a result, energy consumption can be reduced.
次に、上記発熱体18の形成方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for forming the heating element 18 will be described.
第５図は、発熱体18の形成装置30を示すものであり、
この形成装置30は、２つの容器31,32を備えている。容
器31には、絶縁性を有するベース材33の超微粒子（直径
が0.1μｍ以下の微粒子）が収容されている。ベース材3
3としては、例えばサイアロン、Si3N4、AlN、SiC等のセ
ラミックが用いられる。FIG. 5 shows an apparatus 30 for forming the heating element 18,
The forming apparatus 30 includes two containers 31, 32. The container 31 contains ultra-fine particles (fine particles having a diameter of 0.1 μm or less) of a base material 33 having an insulating property. Base material 3
As 3, for example, a ceramic such as Sialon, Si 3 N 4 , AlN, or SiC is used.
容器32には、導電性を有する添加材34の超微粒子が収
容されている。添加材34としては、例えばベース材33が
サイアロンの場合にはTiNが、ベース材33がSi3N4の場合
にはMoSi2またはWCが、ベース材33がAlNの場合にはWC
が、ベース材33がSiCの場合にはWCまたはZrB2がそれぞ
れ用いられる。The container 32 contains ultrafine particles of an additive 34 having conductivity. Examples of the additive material 34 include TiN when the base material 33 is sialon, MoSi 2 or WC when the base material 33 is Si 3 N 4 , and WC when the base material 33 is AlN.
However, when the base material 33 is SiC, WC or ZrB 2 is used, respectively.
また、容器31には、バルブ35を有する管36が配設され
ている。この管36の一端は、ベース材33内に差し込まれ
ている。また、容器31には、管37が配設されている。こ
の管37は、ノズル38に接続されている。ノズル38は、そ
の先端に内径が0.1mm〜1.0mm程度である噴口（図示せ
ず）を有している。The container 31 is provided with a pipe 36 having a valve 35. One end of the tube 36 is inserted into the base member 33. The container 31 is provided with a pipe 37. This tube 37 is connected to a nozzle 38. The nozzle 38 has a nozzle (not shown) having an inner diameter of about 0.1 mm to 1.0 mm at the tip.
一方、容器32には、バルブ39を有する管40が配設され
ている。この管40の一端は、添加材34内にさしこまれて
いる。また、容器32には管41が配設されている。この管
41は、バルブ42を介してノズル38に接続されている。On the other hand, the container 32 is provided with a pipe 40 having a valve 39. One end of the tube 40 is inserted into the additive 34. Further, a tube 41 is provided in the container 32. This tube
41 is connected to the nozzle 38 via a valve 42.
上記構成の形成装置30を用いて基体17に発熱体18を形
成する場合には、基体17をノズル38の噴口に対向させて
位置させておく。When the heating element 18 is formed on the base 17 using the forming apparatus 30 having the above configuration, the base 17 is positioned so as to face the injection port of the nozzle 38.
その状態で、管38を介して容器31にキャリアガスを吹
き込むとともに、管40を介してキャリアガスを吹き込
む。キャリアガスとしては、アルゴンガス、ヘリウムガ
ス等が用いられる。また、キャリアガスは、0.1Kg/cm2
程度の圧力をかけ、数十m/sec程度の速さで吹き込む。
すると、容器31内にベース材33の超微粒子が浮遊し、こ
れがキャリアガスとともにノズル38に送られる。同様に
して、容器32内の添加材34の超微粒子がキャリアガスと
ともにノズル38に送られる。そして、ベース材33および
添加材34の各超微粒子はキャリアガスとともにノズル38
から基体17に吹き付けられる。これによって、基体17の
外面には、ベース材33に添加材34がほぼ均一に分散した
薄膜が形成される。したがって、基体17を回転させつつ
その長手方向に移動させることにより、発熱体18が形成
される。In this state, the carrier gas is blown into the container 31 through the pipe 38 and the carrier gas is blown through the pipe 40. As a carrier gas, an argon gas, a helium gas, or the like is used. The carrier gas is 0.1 kg / cm 2
Apply a pressure of about 10 m / sec and blow at a speed of about several tens m / sec.
Then, the ultrafine particles of the base material 33 float in the container 31 and are sent to the nozzle 38 together with the carrier gas. Similarly, the ultrafine particles of the additive 34 in the container 32 are sent to the nozzle 38 together with the carrier gas. Then, each of the ultrafine particles of the base material 33 and the additive material 34 is added to the
To the base 17. Thus, a thin film in which the additive material 34 is substantially uniformly dispersed in the base material 33 is formed on the outer surface of the base 17. Therefore, the heating element 18 is formed by moving the base 17 in the longitudinal direction while rotating.
なお、発熱体18の幅、厚さおよび螺旋密度について
は、基体17の回転速度および移動速度を適宜に調節する
ことによって変えることができる。また、発熱体18の各
部の抵抗値は、基体17の回転移動に伴ってバルブ42の開
度を調節し、ベース材33に対する添加材34の混合割合を
変えることによって所望の値に変更することができる。The width, thickness, and helical density of the heating element 18 can be changed by appropriately adjusting the rotation speed and the movement speed of the base 17. Further, the resistance value of each part of the heating element 18 is changed to a desired value by adjusting the opening degree of the valve 42 with the rotational movement of the base 17 and changing the mixing ratio of the additive 34 to the base 33. Can be.
次に、この発明のセラミックグロープラグにおいて用
いられるセラミックヒータの他の例を説明する。なお、
以下に述べるセラミックヒータにおいても、温度分布が
上記セラミックヒータ16と同様になっているのは勿論で
ある。Next, another example of the ceramic heater used in the ceramic glow plug of the present invention will be described. In addition,
Of course, the temperature distribution of the ceramic heater described below is the same as that of the ceramic heater 16 described above.
第６図および第７図に示すセラミックヒータ46は、基
体47の外周面に上記の形成装置30を用いて発熱体48を形
成したものであり、発熱体48は、基体47の半円周上をそ
の後端から先端まで波状になって延びており、基体47の
先端で折り返し、さらに他の半円周上を波状になって基
体47のプラグ本体11に対するろう付け部まで延びてい
る。そして、発熱体48は、一方の半円周上に形成された
部分の後端がターミナルキャップ19に接続され、他方の
半円周上に形成された部分の後端がろう材15を介してプ
ラグ本体11に接続されている。The ceramic heater 46 shown in FIGS. 6 and 7 is obtained by forming a heating element 48 on the outer peripheral surface of a base 47 using the above-described forming apparatus 30. The heating element 48 is formed on a semicircle of the base 47. Extends from the rear end to the front end in a wavy shape, is folded at the front end of the base 47, and further extends in a wavy shape on another semicircle to the brazing portion of the base 47 to the plug body 11. The heating element 48 has a rear end connected to the terminal cap 19 on one semicircle and a rear end connected to the terminal cap 19 via the brazing material 15. Connected to plug body 11.
なお、一方の半円周に形成された発熱体48のうちのろ
う材15と対向する部分には、絶縁性セラミックのコーテ
ィング49が施されることにより、プラグ本体11に対して
絶縁されている。A portion of the heating element 48 formed on one semicircle that faces the brazing material 15 is insulated from the plug body 11 by being coated with an insulating ceramic coating 49. .
また、第８図に示すセラミックヒータ56は、基体57の
プラグ本体に対するろう付け部より先端側の外周面全体
および先端面に上記の形成装置30によって発熱体58を形
成したものである。The ceramic heater 56 shown in FIG. 8 has a heating element 58 formed by the above-described forming device 30 on the entire outer peripheral surface and on the distal end side of the brazing portion of the base 57 with respect to the plug body.
さらに、第９図に示すセラミックヒータ66は、基体67
の内部にタングステン線等からなる発熱体68を埋設した
ものであり、セラミックヒータ66の温度分布が第１図の
破線で示すようになるよう、発熱体68の密度は、セラミ
ックヒータ66の先端部で密になり、そこから基端側へ向
かった所定範囲で粗になり、プラグ装着孔6aの内周面と
対向する部位で密になっている。Further, the ceramic heater 66 shown in FIG.
A heating element 68 made of a tungsten wire or the like is embedded in the inside of the ceramic heater 66, and the density of the heating element 68 is set so that the temperature distribution of the ceramic heater 66 becomes as shown by a broken line in FIG. , And coarse in a predetermined range from the base end toward the base end, and dense at a portion facing the inner peripheral surface of the plug mounting hole 6a.
なお、上記の各実施例においては、セラミックヒータ
のプラグ本体から突出した先端部のうち、プラグ装着孔
の内周面と対向する部分の全体をカーボンの発火温度よ
り高くなるようにしているが、プラグ装着孔の開口部側
に位置する部分だけをカーボンの発火温度より高くし、
それより奥側ではカーボンの発火温度よりも若干低くし
てもよく、またその逆に、プラグ装着孔の開口部側に位
置するセラミックヒータの温度をカーボンの発火温度よ
り低くし、奥側に位置するセラミックヒータの温度をカ
ーボンの発火温度より高くしてもよい。In each of the above embodiments, the entire portion of the tip end of the ceramic heater that protrudes from the plug body and that faces the inner peripheral surface of the plug mounting hole is set to be higher than the ignition temperature of carbon. Only the part located on the opening side of the plug mounting hole is higher than the ignition temperature of carbon,
On the far side, the firing temperature of carbon may be slightly lower than the firing temperature of carbon, and conversely, the temperature of the ceramic heater located on the opening side of the plug mounting hole is set lower than the firing temperature of carbon and positioned on the far side. The temperature of the ceramic heater may be higher than the ignition temperature of carbon.
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のセラミックグロープ
ラグによれば、セラミックヒータのプラグ本体から突出
した端部のうちのプラグ装着孔の内周面と直接対向する
部分の発熱時における温度をカーボンの発火温度より高
く設定しているから、セラミックヒータとプラグ装着孔
との間にカーボンが詰るのを防止することができる。し
たがって、セラミックヒータがカーボンによってシリン
ダヘッドに固着されることない。よって、グロープラグ
をシリンダヘッドから取り外す際にセラミックヒータが
折損するのを防止することができる。また、従来のセラ
ミックグロープラグにおいて用いられていた支持筒を必
ずしも用いる必要がなく、また仮に支持筒を用いる場合
でもその長さを長くする必要がない。したがって、グロ
ープラグを安価に製造することができる等の効果が得ら
れる。[Effects of the Invention] As described above, according to the ceramic glow plug of the present invention, the portion of the end protruding from the plug body of the ceramic heater, which directly opposes the inner peripheral surface of the plug mounting hole, when heat is generated. Since the temperature is set higher than the ignition temperature of carbon, it is possible to prevent carbon from being clogged between the ceramic heater and the plug mounting hole. Therefore, the ceramic heater is not fixed to the cylinder head by the carbon. Therefore, it is possible to prevent the ceramic heater from being broken when the glow plug is removed from the cylinder head. Further, it is not always necessary to use the support cylinder used in the conventional ceramic glow plug, and even if the support cylinder is used, it is not necessary to increase the length. Therefore, there can be obtained an effect that the glow plug can be manufactured at low cost.
第１図は従来のセラミックグロープラグにおけるセラミ
ックヒータの温度分布とこの発明にかかるグロープラグ
におけるセラミックヒータの温度分布とを示す図、第２
図ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもので、第
２図はその縦断面図、第３図は要部の拡大断面図、第４
図はセラミックヒータを示す拡大斜視図、第５図は発熱
体を形成するための装置の概略構成図、第６図および第
７図はこの発明の他の実施例を示すもので、第６図はそ
の要部の拡大断面図、第７図はセラミックヒータの拡大
斜視図、第８図および第９図はそれぞれこの発明にかか
るセラミックヒータの他の例を示す縦断面図、第10図は
従来のセラミックグロープラグをシリンダヘッドに取り
付けた状態で示す図である。 10……セラミックグロープラグ、11……プラグ本体、1
6,46,56,66……セラミックヒータ、17,47,57,67……基
体、18,48,58,68……発熱体。FIG. 1 is a diagram showing a temperature distribution of a ceramic heater in a conventional ceramic glow plug and a temperature distribution of a ceramic heater in a glow plug according to the present invention.
4 are views showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, FIG.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a ceramic heater, FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an apparatus for forming a heating element, and FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the present invention. FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part of the ceramic heater, FIG. 7 is an enlarged perspective view of the ceramic heater, FIGS. 8 and 9 are longitudinal sectional views each showing another example of the ceramic heater according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a view showing a state in which the ceramic glow plug is mounted on a cylinder head. 10 ... ceramic glow plug, 11 ... plug body, 1
6, 46, 56, 66 ... ceramic heater, 17, 47, 57, 67 ... base, 18, 48, 58, 68 ... heating element.
Claims (1)
クヒータがその一端部をプラグ本体から突出させて固定
されてなり、プラグ装着孔に、前記セラミックヒータの
前記プラグ本体から突出した一端部のうちの先端部を上
記プラグ装着孔から燃焼室に突出させ、かつ基端部をプ
ラグ装着孔内に位置させた状態で取り付けられるセラミ
ックグロープラグにおいて、前記セラミックヒータのプ
ラグ本体から突出した端部のうちの前記プラグ装着孔の
内周面と直接対向する部分の発熱時における温度をカー
ボンの発火温度より高く設定したことを特徴とするセラ
ミックグロープラグ。A ceramic heater having a rod shape is fixed to the tip of the plug body with one end protruding from the plug body, and one end of the ceramic heater protruding from the plug body is inserted into a plug mounting hole. In a ceramic glow plug attached with its distal end protruding from the plug mounting hole into the combustion chamber and its base end positioned in the plug mounting hole, the end of the ceramic glow plug protruding from the plug main body is inserted. A ceramic glow plug, wherein the temperature at the time of heat generation in a portion directly facing the inner peripheral surface of the plug mounting hole is set higher than the ignition temperature of carbon.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2287316A JP2882869B2 (en) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | Ceramic glow plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2287316A JP2882869B2 (en) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | Ceramic glow plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04161724A JPH04161724A (en) | 1992-06-05 |
| JP2882869B2 true JP2882869B2 (en) | 1999-04-12 |
Family
ID=17715787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2287316A Expired - Lifetime JP2882869B2 (en) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | Ceramic glow plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882869B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6370100B2 (en) | 2014-05-16 | 2018-08-08 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug with combustion pressure detection sensor |
-
1990
- 1990-10-26 JP JP2287316A patent/JP2882869B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04161724A (en) | 1992-06-05 |
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