JP3560753B2

JP3560753B2 - Glow plug for diesel engine

Info

Publication number: JP3560753B2
Application number: JP00300897A
Authority: JP
Inventors: 広二畑中; 隆青田
Original assignee: Bosch Corp; Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-01-10
Also published as: JPH09257251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディ−ゼルエンジンの始動性を向上させるために用いるディーゼルエンジン用グロープラグに関し、特にディーゼルエンジンの多弁化への対応を図るために、シース型ヒータ（以下、シーズヒータという）の先端側に形成する細径部を軸線方向に延長させて長尺に形成することができるディーゼルエンジン用グロープラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの始動性を向上させるために用いるグロープラグとして従来から種々の構造によるものが知られている。本出願人は、たとえば二種類の材料からなる抵抗体を組合わせて用いることにより速熱型としての機能と発熱部分の過加熱を防ぎ安定した発熱特性を得ることができる温度飽和機能を備えた自己温度制御型グロープラグを、特開昭５７−１８２０２６号公報や特開平３−９９１２２号公報等により既に提案している。
すなわち、この種のグロープラグは、発熱体となる第１の螺旋状抵抗体（以下、第１の抵抗体という）と、これよりも正の抵抗温度係数の大きな材料で形成した第２の螺旋状抵抗体（以下、第２の抵抗体という）とを直列に接続し、金属製シース内で耐熱絶縁粉末中に埋設することにより得られるシーズヒータを備えている。
【０００３】
特に、このようなシーズヒータによれば、第１の抵抗体に対して通電直後に大電力を供給することによって迅速に発熱させる速熱型としての機能が得られるとともに、所定の時間経過後に第２の抵抗体での温度上昇による抵抗値の増大によって第１の抵抗体への供給電力を一定または減少させ、この第１の抵抗体での過加熱による溶断を防止するという、いわゆる自己温度制御機能を働かせることができる。さらに、このような構造では、グロープラグへの通電回路上に供給電力を制御する温度制御手段等を設けることが不要となるために、予熱装置全体のコストを低く押えることが可能となる。
【０００４】
また、この種のグロープラグにおいて、シーズヒータの先端での赤熱性を向上させ、速熱型として機能させるとともに、エンジン始動後のアフターグロー時に発熱温度を最高温度よりも低い温度で一定時間発熱させるという、いわゆるオーバシュート特性を得られるように構成することが望まれている。
このため、上述した二種類の抵抗体を組合わせているシーズヒータを備えたグロープラグにおいて、第１の抵抗体を埋設したシース先端を細径部として形成し、第２の抵抗体を埋設している太径部との比較において熱容量を小さくしたものが、たとえば特開昭５４−６０６３０号公報、特開昭５７−８７５３５号公報等により従来から提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のディーゼルエンジン用グロープラグにおいて、先端を小径に絞ることにより細径部と太径部とで形成したシース内に、第１の抵抗体と、第２の抵抗体とを配設することにより、シーズヒータを形成するにあたって、以下のような問題がある。
【０００６】
これを詳述すると、この種のグロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに穿設したプラグ保持孔に取付け、この保持孔の先端に形成した挿入孔を介してシーズヒータの先端を、燃焼室または副燃焼室に所定の突き出し量をもって臨ませた状態で装着されるが、最近はこの挿入孔の孔径をできるだけ小さくし、しかも長さも長くなる傾向にある。
【０００７】
これは、近年ディーゼルエンジンには排ガス規制への対応を図ることが求められており、その一環として給、排気弁を多くする必要があることによる。すなわち、グロープラグが装着されるシリンダヘッド上には多くの給、排気弁が設けられ、しかもこれらの弁口の面積を最大限に確保するためには、グロープラグの取付け部が狭くなる。また、シリンダヘッド等の強度を確保する必要もある。
したがって、このようなシリンダヘッドでのグロープラグを装着する保持孔、特にシーズヒータの先端を挿入するための挿入孔をできるだけ小さく、しかも長さを長くする必要がある。
【０００８】
これに対処するためには、グロープラグにおけるシースの先端での細径部の長さを、従来に比べて長くしなければならない。しかし、従来のシーズヒータの構造では、細径部に発熱体である第１の抵抗体を、テーパ状部や太径部に制御体である第２の抵抗体を配置しており、上述した細径部を単純に延長するだけでは、シーズヒータとしての所望の発熱特性を得ることができない。
すなわち、従来のシーズヒータにおいて、シースの細径部を延長しかつ第１の抵抗体をこの細径部の先端側に配置するとともに、この第１の抵抗体を、テーパ状部や太径部に配置させた第２の抵抗体に直線状の接続部によって所定の間隙をおいて接続した場合、この間隙の大きさによって第２の抵抗体による供給電力の制御機能が遅れ過ぎるため、シーズヒータの発熱温度が高くなり過ぎるおそれがある。
【０００９】
また、たとえば特開昭５７−８７５３５号公報で提案されているシーズヒータのように、シースの細径部内に第１の抵抗体を配置し、太径部に第２の抵抗体を配置するとともに、シースの細径部と太径部との間を接続するテーパ状部付近で両抵抗体を接続すると、第１の抵抗体で長尺な細径部を発熱させることになるから、効率のよいシース先端での赤熱化を図れないばかりでなく、第１、第２の抵抗体の接続部が細径部を形成する際に寸法がばらつき易いテーパ状部に位置することから、このシーズヒータでの発熱特性もばらつき性能が不安定となる。
【００１０】
たとえばシース先端の細径部の長さを長くした場合に、単純にはこの細径部内に第１の抵抗体をピッチをあけて均等に配置することが考えられるが、このようにすると、第１の抵抗体での発熱温度が細径部全域にわたって分散するため、細径部での発熱温度が低くなってしまう。また、この種のグロープラグにおいて、シーズヒータでの発熱温度を最高温度とするところは、シース先端からシース径程度の長さ位置までであるが、上述した構成を採用すると、長尺となった細径部の中央位置が最高温度となり、グロープラグの発熱特性にとって重要なシース先端での温度分布が悪くなり、先端の赤熱化を図ることができないといった機能面での問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、シーズヒータによる速熱型、自己温度制御型としての機能を確保しつつ、シーズヒータ先端の細径部を従来に比べて長くし、これにより排ガス規制への対応を図ったディーゼルエンジンの多弁化に対処できるようにしたディーゼルエンジン用グロープラグを得ることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような要請に応えるために本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグは、発熱体として機能する第１の抵抗体と、その一端に直列に接続されかつ第１の抵抗体よりも正の抵抗温度係数の大きな材料により形成される制御体として機能する第２の抵抗体と、これら第１および第２の抵抗体を耐熱絶縁粉末中に埋設した状態で被覆するとともに先端側を細径部、後端側を太径部として段付き形状で形成しているシースとを備え、第１の抵抗体を、シース先端側の細径部における先端部分に配設するとともに、第２の抵抗体を、シース先端側の細径部から後端側の太径部にかけて配設してなり、前記第２の抵抗体を、小径部とこれに連続する大径部とによって形成し、前記小径部をシース先端側の細径部内に前記第１の抵抗体とともに配置し、前記大径部をシース後端側の太径部内に配置し、これらの小径部と大径部とを連続した螺旋状コイルによって一体的に接続したものである。
【００１３】
特に、本発明によれば、第２の抵抗体を小径部と大径部とで構成し、これらをシースの細径部、太径部に配置し、さらにこの第２の抵抗体の小径部と大径部との間の連結部をシースの細径部から太径部に移行した部分よりも後端側に位置させることによって、シースの細径部や太径部に至るテーパ状部内での抵抗体のコイル径が小径であるため、シースとこの第２の抵抗体との間が短絡することなく、この第２の抵抗体をシース内に埋設して組込むことができる。
また、本発明によれば、シースのテーパ状部内あるいはその近傍に発熱体である第１の抵抗体がないため、テーパ状部で生じ易い寸法のばらつきに対し、発熱特性への影響を比較的小さくすることができる。
【００１４】
シースは、先端側の細径部と後端側の太径部との間をテーパ状部によって連絡するように形成されている。また、このシースは、細径部の軸線方向での長さを、従来のシーズヒータでの細径部の約１．５倍以上（たとえば１．５〜７倍程度）、あるいは細径部の径寸法の少なくとも３倍以上（たとえば３〜１４倍程度）の長さで形成されている。なお、細径部の径寸法としては、一般にはφ３．５ｍｍのものが多いが、最近ではより一層の細径化が求められている。したがって、上述した細径部の長さ寸法は、たとえば１２ｍｍ以上であって４０ｍｍ程度、さらにはそれ以上の長さにすることが求められている。
【００１５】
第１の抵抗体と第２の抵抗体とは、螺旋部端どおしを並べて溶着したり、あるいは軸線方向または斜めに傾斜して延設した直線状部どおしを溶着することにより、直列に接続されている。
【００１６】
第２の抵抗体を、シースの細径部内に配置する小径部と、シースの太径部内に配置しかつ後端から差し込まれる電極棒に連結するための大径部とで構成する。これらの小径部と大径部とは、段差状に径が拡大する連絡部を介して、あるいは等ピッチあるいは大きなピッチでテーパ形状に連絡する連絡部を介して連続的に形成されている。なお、第２の抵抗体におけるシースの細径部内に配置する小径部は、第１の抵抗体への供給電力を制御するために有効な部分である。
この第２の抵抗体における小径部の後端部分で大径部との連絡部を、シースの細径部から太径部へのテーパ状の連絡部と太径部との連結部分よりもシース後端側に位置させている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグの一つの実施の形態を示すものであり、これらの図において、全体を符号１０で示すディーゼルエンジン用グロープラグの構成の概要を図２を用いて説明する。
図中符号１１は後述するような耐熱金属材からなるシース、１２はこのシース１１を先端部に保持する筒状ハウジングで、このハウジング１２の後端部には絶縁ブッシュ１３を介して電極棒１４が同心状に取付けられ、この電極棒１４の先端部１４ａはシース１１内に挿入されている。
【００１８】
前記筒状ハウジング１２の先端部１２ａは、図示を省略したエンジンのシリンダヘッドにおいて、プラグ保持孔内に設けたシート部に付き当てられることにより気密性を得るためのシート部である。
なお、図２中符号１５は前記電極棒１４の一部、この実施の形態では段付き部に嵌装した絶縁チューブ、１６は前記電極棒１４の外方端側のねじ部に螺合しているナットである。
【００１９】
前記シース１１の先端側内部空間には、図１および図２に示すように、たとえば鉄クロム合金材料（Ｆｅ−Ｃｒ合金材料）またはニッケルクロム合金材料（Ｎｉ−Ｃｒ合金材料）のような正の抵抗温度係数の比較的小さな導電材料で形成された発熱体として機能する第１の螺旋状抵抗体２１（以下、発熱コイル２１という）が軸線方向に沿って配設され、その一端は前記シース１１内で先端側内壁に電気的に接続されている。
また、前記シース１１の後端側内部空間には、この発熱コイル２１に連続するようにこの発熱コイル２１とシース１１の後端側に差し込まれる電極棒先端部１４ａとの間に、たとえばコバルト系合金材料のような正の抵抗温度係数の大きな導電材料で形成された制御体として機能する第２の螺旋状抵抗体２２（以下、制御コイル２２という）が配設されている。
【００２０】
これらの発熱、制御コイル２１，２２は、接続部２３により直列に接続された状態でシース１１内に組み込まれ、シース１１の先端部内壁と電極棒１４の先端部１４ａとの間に配置されることにより、シーズヒータ２０が構成されている。なお、これら両コイル２１，２２は、シース１１内に充填されたマグネシア（ＭｇＯ）等の耐熱絶縁粉末２４により埋設されている。
この実施の形態では、両コイル２１，２２間を接続する接続部２３を、図１に示すように、それぞれのコイル２１，２２の螺旋部端どおしを接触させた状態で溶接等で溶着している。しかし、このようなコイル２１，２２の接続部２３としては、従来から広く知られている接続手法であればよく、たとえば両コイル間に接続用の別部材を設けたり、両コイルの端部に密巻き部を形成し、これらを螺合させて形成する等の種々の変形例が考えられる。
【００２１】
このような両コイル２１，２２の接続部２３としては、図４の（ａ）または（ｂ）に示すように、各コイル２１，２２の螺旋部端から互いに対向するようにして軸線方向または斜め方向に直線状接続端を延設し、これらを溶接により溶着接合してもよい。このように両コイル２１，２２の螺旋部端間に積極的に間隙を形成すると、発熱コイル２１での発熱による熱影響が、制御コイル２２側に時間差をもって作用するため、制御コイル２２により発熱コイル２１への供給電力の制御を所望の状態で行ない、シーズヒータ２０の適切な発熱特性を得ることができる。
なお、このような間隙の長さは適宜の条件に応じて定められるものであるが、これらは従来から広く知られているので、具体的な説明は省略する。
【００２２】
本発明によれば、上述したディーゼルエンジン用グロープラグ１０において、シーズヒータ２０を構成するシース１１を、先端側が細径部１１Ａ、後端側が太径部１１Ｂであって、かつこれらの細径部１１Ａと太径部１１Ｂとの間の連絡部がテーパ状部１１Ｃとして構成している場合に、前記発熱コイル２１を、シース１１の先端側の細径部１１Ａにおける先端部分に配設するとともに、制御コイル２２を、シース１１の先端側の細径部１１Ａにおける後端側からシース１１の後端側の太径部１１Ｂにかけて配設している。
【００２３】
ここで、本発明によれば、制御コイル２２の小径部２２ａを、発熱コイル２１への供給電力を制御するために有効な部分として、シース１１の先端側の細径部１１Ａ内に発熱コイル２１とともに配置している。このような構成によれば、段付きシース１１内に発熱コイル２１と制御コイル２２とを接続して組込み、耐熱絶縁粉末２４中に埋設するにあたって、シース１１の先端側の細径部１１Ａ内に、制御コイル２２として機能する部分を配置することができるため、この制御コイル２２による制御機能に影響を及ぼすようなことはない。したがって、発熱コイル２１への通電制御を適切に行ない、シース１１の先端での赤熱化を得て速熱型として機能させることができ、また制御コイル２２による電力制御機能によって、グロープラグ１０を自己温度制御型として機能させることができる。
【００２４】
このような本発明によれば、シース１１の長尺な細径部１１Ａの先端部分にのみ発熱コイル２１を配置しているので、シーズヒータ２０の先端での迅速な赤熱化を得ることが可能で、先端側での温度分布を所望の状態とし、グロープラグ１０による予熱、アフターグローを適切に行なえる。
このような本発明による発熱特性を、図３中実線で示しており、上述したように長尺な細径部１１Ａ内に発熱コイル２１を延ばして配置した場合を同図中破線で示し、その相違は明らかである。すなわち、本発明によれば、発熱温度を所定温度まで適切にしかも短時間で上昇させることができるとともに、オーバシュート特性も適切に得ることができる。
【００２５】
そして、このような本発明によれば、このように速熱型、自己温度制御型として機能させることができるグロープラグ１０におけるシーズヒータ２０において、シース１１の先端側の細径部１１Ａでの軸線方向の長さを、従来に比べて１．５倍以上（たとえば１．５〜７倍程度）に長くすることができる。
【００２６】
したがって、従来一般的なシーズヒータにおいて、速熱化、オーバシュート特性のような発熱特性を改善するために形成していた細径部の長さが、この細径部のシース径に対して２〜２．５倍程度であるのに対し、上述した排ガス規制への対応を図ったエンジンのシリンダヘッドへの装着時に要求される細径部１１Ａの長さが、３倍以上（たとえば７，８倍程度で、さらには１４倍程度位）にも及ぶが、本発明はこれに対処することができる。
【００２７】
たとえばこの細径部１１Ａの径寸法は従来一般にはφ３．５ｍｍ程度で、長さは８ｍｍ程度であって、発熱時の最高温度が必要な部分は、先端から３〜４ｍｍ程度の位置までであるが、このシース１１の細径部１１Ａでの軸線方向長さを１２〜２５，２６ｍｍ程度、さらにはそれ以上の４０ｍｍ程度にまで長くすることが望まれている。さらに、上述した細径部１１Ａの径寸法として最近は、φ３．０ｍｍ程度への細径化も求められてきており、その軸線方向長さの長さもより一層長くすることが望まれる傾向にある。
本発明によれば、このような細径部１１Ａの軸線方向長さをもつシーズヒータ２０を、グロープラグ１０としての特性を確保しつつ作ることができる。
【００２８】
ここで、上述した細径部１１Ａの軸線方向長さの上限を４０ｍｍ程度としたのは、現行のグロープラグ１０において、ハウジング１２の先端からシーズヒータ２０の先端までの長さが３６ｍｍ程度であって、細径部１１Ａの軸線方向長さを２５〜２６ｍｍ程度とすることが求められているが、それ以上の長さとすることが望まれているためである。また、シーズヒータ２０を上述したハウジング１２の先端にまで細径部１１Ａとすることも望まれる傾向にあるためである。
たとえばφ３．５ｍｍの細径部１１Ａでは、２５，２６ｍｍの長さは７，８倍となり、４０ｍｍの長さは約１２倍となるが、φ３．０ｍｍのときは、８，９倍から１４倍位になる。これらの寸法はエンジンのシリンダヘッドへの取付部における状況に応じて適宜選択するとよい。
【００２９】
すなわち、上述したグロープラグ１０によれば、これを図示しないがディーゼルエンジンのシリンダヘッドカバーに取付け、このシリンダヘッドに形成した保持孔とそれに連なる小径な挿入孔に、シーズヒータ２０の長尺に形成した細径部１１Ａを差込むことにより、エンジンの燃焼室または副燃焼室に臨ませることができる。
なお、この取付時において、グロープラグ１０の筒状ハウジング１２の先端におけるシート部１２ａをシリンダヘッドの保持孔内に設けたシート部でシールすることにより、燃焼室等の気密性を保っているが、このシート部１２ａを、図示のようにシーズヒータ２０における太径部１１Ｂの後端寄りに位置させても、太径部１１Ｂよりも前端側、たとえばテーパ状部１１Ｃあるいは細径部１１Ａの後端側に対応するように位置させてもよい。
【００３０】
特に、本発明によれば、上述した制御コイル２２を、前記細径部１１Ａの径に合わせて形成した小径部２２ａとこれに連続する大径部２２ｂとによって形成し、かつこの制御コイル２２における小径部２２ａの後端部分を、前記シース１１の細径部１１Ａから太径部１１Ｂへのテーパ状の連絡部１１Ｃの太径部１１Ｂとの連結点（図１中Ｐを付す）の付近か、あるいはこれよりもシース１１後端側の太径部１１Ａに対応するように位置させている。
【００３１】
このように構成すれば、シース１１の細径部１１Ａや太径部１１Ｂに至るテーパ状部１１Ｃ内での制御コイル２２が小径であるため、シース１１とこの制御コイル２２との間が短絡したりすることなく、この制御コイル２２をシース１１内に埋設して組込むことができる。また、シース１１をスェージング加工により細径部１１Ａ、テーパ状部１１Ｃ、太径部１１Ｂに形成する製造時に、前記テーパ状部１１Ｃ近傍での寸法がばらついたとしても、その近傍に発熱コイル２１がないため、発熱特性への影響を比較的小さくすることができる。
【００３２】
さらに、このような構成によれば、小径部２２ａのみでは足りない制御コイル２２としての抵抗値を、太径部２２ｂによって確保し、さらにこのような太径部２２ｂを、シース１１の後端側に嵌挿する電極棒１４に直接接続することにより、この電極棒を他のグロープラグと共通に使用できるという利点もある。
【００３３】
このような構成を採用すると、制御コイル２２の耐久性を向上させることができる。すなわち、このような制御コイル２２は、エンジン始動後のアフターグロー時において、グロープラグ１０への印加電圧が上昇するため、これを考慮しなければならない。
この制御コイル２２において、細径部１１Ａ内の小径部２２ａはマスが小さく、温度が上がり易い。したがって、アフターグロー時でも耐久性を確保できるような温度に抑えることができるような設計、すなわちマスに見合った抵抗値の設定、コイルピッチを大径部２２ｂよりも大きくする等の設計が必要である。
【００３４】
これに対し、太径部１１Ｂ内での制御コイル２２の大径部２２ｂでは、マスが大きく、温度が上がり難い。したがって、マスに見合った抵抗値が確保できるようにコイル外径を大きくし、ピッチも適切なように設定するとよい。
そして、このようにすれば、制御コイル２２において、小径部２２ａでの過加熱を防止するために、大径部２２ｂを有効に機能させることが可能となる。
【００３５】
この実施の形態では、制御コイル２２における小径部２２ａと大径部２２ｂとを、図１に示すように段差状に径が拡大する連絡部２２ｃを介して連設しているが、これに限定されない。
たとえば図５の（ａ），（ｂ）に示すように、小径部２２ａと大径部２２ｂとを、等ピッチあるいは大きなピッチでテーパ形状に連絡する連絡部２２ｃを介して連続的に形成してもよい。要するに、制御コイル２２における小径部２２ａの後端部分で大径部２２ｃとの連絡部２２ｃを、シース１１の細径部１１Ａから太径部１１Ｂへのテーパ状の連絡部１１Ｃと太径部１１Ｂとの連結部分と略一致するか、あるいはこれよりもシース１１の後端側に位置させるとよい。
【００３６】
なお、本発明は上述した実施の形態での構造に限定されず、グロープラグ１０各部の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由で、たとえばシーズヒータ２０以外のグロープラグ１０の構造としては、従来から広く知られているように種々の変形例が考えられる。
【００３７】
【実施例】
シース１１の細径部１１Ａと太径部１１Ｂとの間をテーパ状の連絡部１１Ｃによって連結し、またこのシース１１の細径部１１Ａの軸線方向の長さを、シース径の少なくとも３倍以上（たとえば３〜７，８倍程度、さらには１４倍位までの長さをもつように）で形成している。
第１の抵抗体２１と第２の抵抗体２２とを直列に接続するにあたって、それぞれの螺旋部端どうしを溶着により接続しているが、これらの間に間隙をあけて接続してもよい。
第２の抵抗体２２を、小径部２２ａとこれに連続する大径部２２ｂとによって構成し、その間を段差状の連絡部２２ｃで接続しているが、これに限らず、小径部と大径部との間にテーパ状部を介在させてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグによれば、発熱体として機能する第１の抵抗体と、その一端に直列に接続されかつ第１の抵抗体よりも正の抵抗温度係数の大きな材料により形成される制御体として機能する第２の抵抗体と、これら第１および第２の抵抗体を耐熱絶縁粉末中に埋設した状態で被覆するとともに先端側を細径部、後端側を太径部として段付き形状で形成しているシースとを備え、第１の抵抗体を、シース先端側の細径部における先端部分に配設するとともに、第２の抵抗体を、シース先端側の細径部から後端側の太径部にかけて配設してなり、前記第２の抵抗体を、小径部とこれに連続する大径部とによって形成し、前記小径部をシース先端側の細径部内に前記第１の抵抗体とともに配置し、前記大径部をシース後端側の太径部内に配置し、これらの小径部と大径部とを連続した螺旋状コイルによって一体的に接続したため、簡単な構成であるにもかかわらず、以下に述べる優れた効果を奏する。
【００３９】
本発明によれば、第１の抵抗体を長く形成したシースの細径部先端に配置することにより、速熱性およびシース先端の赤熱性を得られるとともに、シースを細径部と太径部との間を連結するテーパ状部付近での寸法がばらついたとしても、その近傍に第１の抵抗体がないため、発熱特性への影響を比較的小さくすることができる。
【００４０】
また、本発明によれば、第２の抵抗体を小径部と大径部とで構成し、かつこれらの間の連結部をシースの細径部から太径部に移行した部分よりも後端側に位置させることによって、シースの細径部や太径部に至るテーパ状部内での抵抗体のコイル径が小径であるため、この第２の抵抗体がシースに接触して短絡する等の不具合は生ぜず、グロープラグとしての性能が安定する。
ここで、この第２の抵抗体における少なくとも電力制御のために有効な部分を、シースの細径部に配置し、第１の抵抗体への供給電力を制御するようにすることによって、この第２の抵抗体の電力制御によってグロープラグを速熱型として、さらに自己温度制御型として機能させることができる。
【００４１】
さらに、このような本発明によれば、第２の抵抗体における大径部によって、シースの細径部内に配置した小径部とともに、制御コイルとしての機構を得られ、シースの細径部、太径部のそれぞれのマスに見合った設計とすることができ、充分な制御力と耐久性を確保することができる。また、シース後端から差し込まれる電極棒との接続に関し、このような大径部を形成すると、電極棒を他の形式のグロープラグと共通化することができる。
【００４２】
したがって、このような本発明によれば、シーズヒータによる速熱型、自己温度制御型としての機能と耐久性を確保しつつ、シーズヒータ先端の細径部を従来に比べて長くし、これにより排ガス規制への対応を図ったディーゼルエンジンの多弁化に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグの一つの実施の形態を示し、要部であるシーズヒータの拡大断面図である。
【図２】図１のシーズヒータを用いたディーゼルエンジン用グロープラグの全体の構成を説明するための側断面図である。
【図３】本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグの発熱特性を説明するための特性図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図１で示したシーズヒータにおける第１、第２の抵抗体間の接続部の別の実施の形態を示す概略図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は第２の抵抗体における小径部と大径部との連絡部とシースの細径部、テーパ状部、太径部との配置関係の他の実施の形態を説明するための拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…ディーゼルエンジン用グロープラグ、１１…シース、１１Ａ…細径部、１１Ｂ…太径部、１１Ｃ…テーパ状連絡部、１２…筒状ハウジング、１２ａ…シート部、１４…電極棒、１４ａ…電極棒先端部、２０…シーズヒータ、２１…発熱コイル（第１の螺旋状抵抗体）、２２…制御コイル（第２の螺旋状抵抗体）、２２ａ…小径部、２２ｂ…大径部、２２ｃ…連絡部、２３…接続部、２４…耐熱絶縁粉末。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow plug for a diesel engine used for improving the startability of a diesel engine, and more particularly, to a tip end side of a sheath type heater (hereinafter referred to as a sheathed heater) in order to cope with a multi-valve diesel engine. The present invention relates to a glow plug for a diesel engine, which can be formed to be long by extending a small diameter portion formed in an axial direction.
[0002]
[Prior art]
Glow plugs used for improving the startability of a diesel engine are known from various structures. The applicant of the present invention has a function as a rapid heating type and a temperature saturation function capable of preventing overheating of a heat-generating portion and obtaining stable heat-generating characteristics by using a combination of resistors made of two kinds of materials, for example. A self-temperature control type glow plug has already been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 57-182026 and Hei 3-99122.
That is, this type of glow plug includes a first spiral resistor (hereinafter, referred to as a first resistor) serving as a heating element and a second spiral resistor formed of a material having a larger positive temperature coefficient of resistance. And a sheathed heater which is obtained by connecting in series a resistance element (hereinafter referred to as a second resistance element) and embedding the heat-resistant insulating powder in a metal sheath.
[0003]
In particular, according to such a sheathed heater, a function as a rapid heating type that quickly generates heat by supplying a large amount of electric power to the first resistor immediately after energization is obtained, and the sheathed heater is activated after a predetermined time elapses. So-called self-temperature control, in which the power supplied to the first resistor is made constant or reduced by increasing the resistance value due to the temperature rise in the second resistor, thereby preventing the first resistor from fusing due to overheating. Function can work. Further, in such a structure, since it is not necessary to provide a temperature control unit or the like for controlling power supply on a circuit for supplying current to the glow plug, the cost of the entire preheating device can be reduced.
[0004]
In this type of glow plug, the redness at the tip of the sheathed heater is improved, and the glow plug is made to function as a quick-heating type. At the time of after-glow after the engine is started, the heat is generated at a temperature lower than the maximum temperature for a certain time. That is, it is desired to configure so as to obtain a so-called overshoot characteristic.
For this reason, in the glow plug provided with the sheathed heater in which the above two types of resistors are combined, the sheath tip in which the first resistor is embedded is formed as a small-diameter portion, and the second resistor is embedded. One having a smaller heat capacity compared to a larger diameter portion has been proposed in, for example, JP-A-54-60630 and JP-A-57-87535.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional glow plug for a diesel engine, the first resistor and the second resistor are disposed in a sheath formed of a small-diameter portion and a large-diameter portion by narrowing the tip to a small diameter. Accordingly, there are the following problems in forming the sheathed heater.
[0006]
More specifically, this type of glow plug is attached to a plug holding hole formed in a cylinder head of a diesel engine, and the tip of a sheathed heater is connected to a combustion chamber or an insertion hole through an insertion hole formed at the tip of the holding hole. It is mounted with a predetermined amount of protrusion in the sub-combustion chamber. Recently, however, the diameter of the insertion hole has been reduced as much as possible, and the length thereof has been increasing.
[0007]
This is because diesel engines have recently been required to comply with exhaust gas regulations, and as a part of this, it is necessary to increase the number of supply and exhaust valves. That is, many supply / exhaust valves are provided on the cylinder head to which the glow plug is mounted, and the mounting portion of the glow plug becomes narrow in order to ensure the maximum area of these valve ports. Also, it is necessary to secure the strength of the cylinder head and the like.
Therefore, it is necessary to make the holding hole for mounting the glow plug in such a cylinder head, particularly the insertion hole for inserting the tip of the sheathed heater, as small and long as possible.
[0008]
In order to cope with this, the length of the small-diameter portion at the distal end of the sheath in the glow plug needs to be longer than that in the related art. However, in the structure of the conventional sheathed heater, the first resistor which is a heating element is disposed in a small diameter portion, and the second resistor which is a control member is disposed in a tapered portion or a large diameter portion. By simply extending the small diameter portion, the desired heat generation characteristics as a sheathed heater cannot be obtained.
That is, in the conventional sheathed heater, the thin portion of the sheath is extended and the first resistor is disposed at the distal end of the thin portion, and the first resistor is connected to the tapered portion or the large diameter portion. When a predetermined gap is connected to the second resistor disposed at a predetermined distance by a linear connecting portion, the control function of the power supplied by the second resistor is too delayed due to the size of the gap. May be too high.
[0009]
Further, for example, like a sheathed heater proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-87535, a first resistor is disposed in a small diameter portion of a sheath, and a second resistor is disposed in a large diameter portion. If the two resistors are connected in the vicinity of the tapered portion connecting the small diameter portion and the large diameter portion of the sheath, the first small resistor causes the long small diameter portion to generate heat. Not only is it not possible to achieve good red heat at the distal end of the sheath, but also because the connecting portions of the first and second resistors are located in a tapered portion where the dimensions tend to vary when forming the small-diameter portion, In this case, the heat generation characteristics also vary, and the performance becomes unstable.
[0010]
For example, when the length of the small-diameter portion at the distal end of the sheath is increased, it is conceivable to simply arrange the first resistors uniformly in the small-diameter portion with a pitch therebetween. Since the heat generation temperature of the first resistor is dispersed throughout the small diameter portion, the heat generation temperature of the small diameter portion is low. Further, in this type of glow plug, the maximum temperature of the heat generated by the sheath heater is from the distal end of the sheath to a position about the length of the sheath diameter. The central position of the small-diameter portion has the highest temperature, and the temperature distribution at the distal end of the sheath, which is important for the heat generation characteristics of the glow plug, is deteriorated.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and while securing the function of a rapid heating type and a self-temperature control type by a sheathed heater, the narrow diameter portion at the tip of the sheathed heater is made longer than before, thereby The aim is to obtain a glow plug for a diesel engine that can respond to the increase in the number of valves in a diesel engine that meets the emission regulations.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to respond to such a demand, a glow plug for a diesel engine according to the present invention includes a first resistor functioning as a heating element, a first resistor connected in series to one end thereof, and having a more positive resistance temperature than the first resistor. A second resistor functioning as a control body formed of a material having a large coefficient; a first resistor and a second resistor covered with heat-resistant insulating powder embedded therein; A sheath formed in a stepped shape with a large diameter portion on the end side, and the first resistor is disposed at a distal end portion of the small diameter portion on the sheath distal end side, and the second resistor is From the small diameter part on the sheath front end to the large diameter part on the rear end side The second resistor is formed by a small-diameter portion and a large-diameter portion connected to the small-diameter portion, and the small-diameter portion is disposed in the small-diameter portion on the distal end side of the sheath together with the first resistor. The large diameter portion was disposed in the large diameter portion on the rear end side of the sheath, and the small diameter portion and the large diameter portion were integrally connected by a continuous spiral coil. Things.
[0013]
In particular, according to the present invention, the second resistor is composed of a small-diameter portion and a large-diameter portion, these are arranged on the small-diameter portion and the large-diameter portion of the sheath, and the small-diameter portion of the second resistor is further reduced. By positioning the connecting portion between the large-diameter portion and the rear end side from the portion where the thin-diameter portion of the sheath has shifted to the large-diameter portion, the inside of the tapered portion reaching the small-diameter portion or the large-diameter portion of the sheath is reduced. Since the coil diameter of the resistor is small, the second resistor can be embedded and incorporated in the sheath without a short circuit between the sheath and the second resistor.
Further, according to the present invention, since the first resistor which is the heating element is not provided in or near the tapered portion of the sheath, the influence on the heat generation characteristics is relatively small even for the dimensional variation which tends to occur in the tapered portion. Can be smaller.
[0014]
The sheath is formed so that the tapered portion connects between the small diameter portion on the front end side and the large diameter portion on the rear end side. In addition, the sheath has a length in the axial direction of the small-diameter portion that is about 1.5 times or more (for example, about 1.5 to 7 times) the small-diameter portion in the conventional sheathed heater, or a smaller diameter portion. It is formed with a length at least three times or more (for example, about 3 to 14 times) the diameter dimension. In general, the diameter of the small diameter portion is generally φ3.5 mm, but recently, further reduction in diameter is required. Therefore, it is required that the length of the small diameter portion be, for example, 12 mm or more, about 40 mm, or more.
[0015]
The first resistor and the second resistor are welded by arranging the ends of the helical portion side by side, or by welding the straight portions extending in the axial direction or obliquely, They are connected in series.
[0016]
The second resistor is composed of a small-diameter portion arranged in the small-diameter portion of the sheath, and a large-diameter portion arranged in the large-diameter portion of the sheath and connected to an electrode rod inserted from the rear end. The small-diameter portion and the large-diameter portion are formed continuously via a connecting portion whose diameter increases in a stepped manner, or via a connecting portion which connects to a taper shape at an equal pitch or a large pitch. The small-diameter portion of the second resistor disposed within the small-diameter portion of the sheath is an effective portion for controlling the power supplied to the first resistor.
The connecting portion between the large-diameter portion and the rear end portion of the small-diameter portion of the second resistor has a larger sheath than the connecting portion between the tapered connecting portion from the small-diameter portion to the large-diameter portion of the sheath and the large-diameter portion. It is located on the rear end side.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention. In these drawings, an outline of the structure of a glow plug for a diesel engine indicated by reference numeral 10 is shown in FIG. This will be described with reference to FIG.
In the figure, reference numeral 11 denotes a sheath made of a heat-resistant metal material as will be described later. Reference numeral 12 denotes a cylindrical housing for holding the sheath 11 at the distal end. An electrode rod 14 is provided at the rear end of the housing 12 via an insulating bush 13. Are mounted concentrically, and the tip 14 a of the electrode rod 14 is inserted into the sheath 11.
[0018]
The distal end portion 12a of the cylindrical housing 12 is a seat portion for obtaining airtightness by being applied to a seat portion provided in a plug holding hole in an engine cylinder head (not shown).
In FIG. 2, reference numeral 15 denotes a part of the electrode rod 14, in this embodiment, an insulating tube fitted to a stepped portion, and 16 denotes a threaded portion which is screwed to a screw portion on the outer end side of the electrode rod 14. Are nuts.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, a positive inner space such as an iron-chromium alloy material (Fe—Cr alloy material) or a nickel-chromium alloy material (Ni—Cr alloy material) is provided in the inner space on the distal end side of the sheath 11. A first spiral resistor 21 (hereinafter, referred to as a heating coil 21) functioning as a heating element formed of a conductive material having a relatively small resistance temperature coefficient is provided along the axial direction, and one end of the first spiral resistor 21 is provided at the sheath 11. Inside, it is electrically connected to the inner wall on the distal end side.
In addition, in the rear end side internal space of the sheath 11, between the heating coil 21 and the electrode rod tip portion 14a inserted into the rear end side of the sheath 11 so as to be continuous with the heating coil 21, for example, a cobalt-based material is used. A second helical resistor 22 (hereinafter, referred to as a control coil 22) that functions as a controller formed of a conductive material having a large positive temperature coefficient of resistance such as an alloy material is provided.
[0020]
These heat generating and control coils 21 and 22 are incorporated in the sheath 11 in a state where they are connected in series by the connecting portion 23, and are disposed between the inner wall of the distal end of the sheath 11 and the distal end 14 a of the electrode rod 14. Thus, the sheath heater 20 is configured. The coils 21 and 22 are embedded with a heat-resistant insulating powder 24 such as magnesia (MgO) filled in the sheath 11.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a connecting portion 23 connecting the coils 21 and 22 is welded by welding or the like in a state where the ends of the spiral portions of the coils 21 and 22 are in contact with each other. are doing. However, the connection portion 23 of the coils 21 and 22 may be any connection method widely known in the related art. For example, another connection member may be provided between both coils, or an end portion of both coils may be provided. Various modifications such as forming a tightly wound portion and screwing them together are conceivable.
[0021]
As shown in FIG. 4 (a) or (b), the connecting portion 23 of the two coils 21 and 22 is axially or obliquely so as to face each other from the spiral ends of the coils 21 and 22. It is also possible to extend the linear connection ends in the direction and weld and join them by welding. If a gap is positively formed between the ends of the helical portions of the coils 21 and 22 as described above, the heat effect due to the heat generated by the heating coil 21 acts on the control coil 22 with a time lag. The power supply to the heater 21 can be controlled in a desired state, and appropriate heat generation characteristics of the sheathed heater 20 can be obtained.
The length of such a gap is determined according to appropriate conditions, but since these are widely known in the related art, a specific description thereof will be omitted.
[0022]
According to the present invention, in the above-described glow plug 10 for a diesel engine, the sheath 11 constituting the sheathed heater 20 is configured such that the front end side is a small-diameter portion 11A, the rear end side is a large-diameter portion 11B, and these small-diameter portions are provided. When the connecting portion between 11A and the large diameter portion 11B is configured as a tapered portion 11C, the heating coil 21 is disposed at the distal end portion of the small diameter portion 11A on the distal end side of the sheath 11, and The control coil 22 is arranged from the rear end side of the small diameter portion 11A on the distal end side of the sheath 11 to the large diameter portion 11B on the rear end side of the sheath 11.
[0023]
Here, according to the present invention, the small-diameter portion 22a of the control coil 22 is set as an effective portion for controlling the power supplied to the heating coil 21 and the heating coil 21 is provided in the small-diameter portion 11A on the distal end side of the sheath 11. It is arranged with. According to such a configuration, the heating coil 21 and the control coil 22 are connected and incorporated into the stepped sheath 11 and embedded in the heat-resistant insulating powder 24. Since the portion functioning as the control coil 22 can be disposed, the control function of the control coil 22 is not affected. Accordingly, it is possible to appropriately control the energization of the heating coil 21, obtain red heat at the distal end of the sheath 11, and function as a rapid heating type, and use the power control function of the control coil 22 to control the glow plug 10 by itself. It can function as a temperature control type.
[0024]
According to the present invention, since the heat generating coil 21 is disposed only at the distal end of the long and small diameter portion 11A of the sheath 11, it is possible to obtain rapid red heat at the distal end of the sheath heater 20. Thus, the temperature distribution on the distal end side is set to a desired state, and the pre-heating and after-glow by the glow plug 10 can be appropriately performed.
Such a heat generation characteristic according to the present invention is shown by a solid line in FIG. 3, and a case where the heat generation coil 21 is extended and disposed in the long narrow portion 11 </ b> A as described above is shown by a broken line in FIG. The differences are obvious. That is, according to the present invention, the heat generation temperature can be appropriately raised to a predetermined temperature in a short time, and the overshoot characteristics can be obtained appropriately.
[0025]
According to the present invention, in the sheathed heater 20 of the glow plug 10 capable of functioning as a rapid heating type and a self-temperature control type, the axis at the small-diameter portion 11A on the distal end side of the sheath 11 is provided. The length in the direction can be increased to 1.5 times or more (for example, about 1.5 to 7 times) as compared with the related art.
[0026]
Therefore, in the conventional general sheath heater, the length of the small-diameter portion formed to improve heat generation characteristics such as rapid heating and overshoot characteristics is two times larger than the sheath diameter of the small-diameter portion. On the other hand, the length of the small-diameter portion 11A required when the engine is mounted on the cylinder head in order to comply with the above-mentioned emission control is three times or more (for example, 7,8). , And about 14 times), but the present invention can deal with this.
[0027]
For example, the diameter of the small-diameter portion 11A is conventionally about 3.5 mm in diameter and about 8 mm in length, and the portion requiring the highest temperature at the time of heat generation is a position about 3 to 4 mm from the tip. However, it is desired that the axial length of the sheath 11 at the small diameter portion 11A is increased to about 12 to 25, 26 mm, and further to about 40 mm. Furthermore, recently, as the diameter of the small diameter portion 11A described above, a reduction in diameter to about 3.0 mm has been required, and there is a tendency that it is desired to further increase the length in the axial direction. .
According to the present invention, the sheath heater 20 having such an axial length of the small-diameter portion 11A can be manufactured while maintaining the characteristics of the glow plug 10.
[0028]
Here, the reason why the upper limit of the axial length of the small-diameter portion 11A is set to about 40 mm is that the length from the tip of the housing 12 to the tip of the sheath heater 20 is about 36 mm in the current glow plug 10. Therefore, the axial length of the small-diameter portion 11A is required to be about 25 to 26 mm, but it is desired that the length be longer than that. Further, it is also desired that the sheathed heater 20 be formed into the small-diameter portion 11 </ b> A up to the tip of the housing 12 described above.
For example, in the small-diameter portion 11A of φ3.5 mm, the length of 25,26 mm is 7.8 times, and the length of 40 mm is about 12 times, but when φ3.0 mm, the length is 8,9 to 14 times. Rank. These dimensions may be appropriately selected according to the situation of the mounting portion of the engine to the cylinder head.
[0029]
That is, according to the glow plug 10 described above, it is attached to a cylinder head cover of a diesel engine (not shown), and the sheath heater 20 is formed to be long in a holding hole formed in the cylinder head and a small-diameter insertion hole connected thereto. By inserting the small diameter portion 11A, it is possible to face the combustion chamber or the auxiliary combustion chamber of the engine.
At the time of this mounting, the airtightness of the combustion chamber and the like is maintained by sealing the seat portion 12a at the tip of the cylindrical housing 12 of the glow plug 10 with a seat portion provided in the holding hole of the cylinder head. Even if the sheet portion 12a is positioned near the rear end of the large diameter portion 11B in the sheathed heater 20 as shown in the figure, the sheet portion 12a may be located on the front end side of the large diameter portion 11B, for example, after the tapered portion 11C or the small diameter portion 11A. It may be positioned so as to correspond to the end side.
[0030]
In particular, according to the present invention, the above-described control coil 22 is formed by a small-diameter portion 22a formed according to the diameter of the small-diameter portion 11A and a large-diameter portion 22b continuous with the small-diameter portion 11A. The rear end of the small-diameter portion 22a is located near a connection point (marked with P in FIG. 1) of the tapered connecting portion 11C from the small-diameter portion 11A to the large-diameter portion 11B of the sheath 11 and the large-diameter portion 11B. Or, it is positioned so as to correspond to the larger diameter portion 11A on the rear end side of the sheath 11 than this.
[0031]
With this configuration, since the control coil 22 in the tapered portion 11C reaching the small diameter portion 11A and the large diameter portion 11B of the sheath 11 has a small diameter, a short circuit occurs between the sheath 11 and the control coil 22. This control coil 22 can be embedded and incorporated in the sheath 11 without any trouble. Further, when the sheath 11 is formed into the small-diameter portion 11A, the tapered portion 11C, and the large-diameter portion 11B by swaging, even if the dimensions in the vicinity of the tapered portion 11C vary, the heating coil 21 is provided in the vicinity thereof. Therefore, the influence on the heat generation characteristics can be made relatively small.
[0032]
Further, according to such a configuration, the resistance value of the control coil 22 that is not sufficient only with the small-diameter portion 22a is secured by the large-diameter portion 22b. By directly connecting to the electrode rod 14 to be inserted into the glow plug, there is also an advantage that this electrode rod can be used in common with other glow plugs.
[0033]
With such a configuration, the durability of the control coil 22 can be improved. That is, in the case of such a control coil 22, the voltage applied to the glow plug 10 increases during the after-glow after the engine is started, and this must be taken into account.
In the control coil 22, the small-diameter portion 22a in the small-diameter portion 11A has a small mass and the temperature easily rises. Therefore, it is necessary to design such that the temperature can be kept low enough to ensure the durability even during the afterglow, that is, to set the resistance value corresponding to the mass and to make the coil pitch larger than that of the large diameter portion 22b. is there.
[0034]
On the other hand, in the large-diameter portion 22b of the control coil 22 in the large-diameter portion 11B, the mass is large and the temperature does not easily rise. Therefore, it is preferable to increase the coil outer diameter and set the pitch appropriately so that a resistance value appropriate for the mass can be secured.
In this way, in the control coil 22, the large diameter portion 22b can be made to function effectively in order to prevent overheating in the small diameter portion 22a.
[0035]
In this embodiment, the small-diameter portion 22a and the large-diameter portion 22b of the control coil 22 are connected via a connecting portion 22c whose diameter is increased stepwise as shown in FIG. Not done.
For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the small-diameter portion 22a and the large-diameter portion 22b are continuously formed at a constant pitch or a large pitch via a connecting portion 22c communicating with a tapered shape. Is also good. In short, the connecting portion 22c between the small-diameter portion 22a and the large-diameter portion 22c at the rear end portion of the control coil 22 is connected to the tapered connecting portion 11C from the small-diameter portion 11A of the sheath 11 to the large-diameter portion 11B and the large-diameter portion 11B. It is good to be substantially coincident with the connection part of the sheath 11, or to be located on the rear end side of the sheath 11 more than this.
[0036]
The present invention is not limited to the structure of the above-described embodiment, and the shape, structure, and the like of each part of the glow plug 10 may be freely modified and changed as appropriate. For example, the structure of the glow plug 10 other than the sheath heater 20 Various modifications are conceivable as conventionally widely known.
[0037]
【Example】
The small-diameter portion 11A and the large-diameter portion 11B of the sheath 11 are connected by a tapered connecting portion 11C, and the axial length of the small-diameter portion 11A of the sheath 11 is at least three times the sheath diameter or more. (For example, so as to have a length of about 3 to 7.8 times, and even about 14 times).
In connecting the first resistor 21 and the second resistor 22 in series, the ends of the respective spiral portions are connected by welding, but they may be connected with a gap between them.
The second resistor 22 is composed of a small-diameter portion 22a and a large-diameter portion 22b connected to the small-diameter portion 22a, and a connection between the small-diameter portion and the large-diameter portion 22c is made. You may interpose a taper-shaped part between parts.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the glow plug for a diesel engine according to the present invention, the first resistor that functions as a heating element and the one end thereof connected in series and have a more positive temperature coefficient of resistance than the first resistor. A second resistor, which functions as a control body formed of a material having a large diameter, and covers the first and second resistors in a state of being buried in heat-resistant insulating powder, and has a small-diameter portion at the front end and a rear end. A first resistor is disposed at a distal end portion of the thin diameter portion on the distal end side of the sheath, and a second resistor is connected to the sheath. It is arranged from the small diameter part on the front end side to the large diameter part on the rear end side. The second resistor is formed by a small-diameter portion and a large-diameter portion connected to the small-diameter portion, and the small-diameter portion is disposed together with the first resistor in a small-diameter portion on the distal end side of the sheath; Because the diameter part was arranged in the large diameter part on the sheath rear end side, these small diameter part and large diameter part were connected together by a continuous spiral coil. In spite of the simple structure, the following excellent effects can be obtained.
[0039]
According to the present invention, by arranging the first resistor at the distal end of the elongated portion of the long formed sheath, it is possible to obtain quick heat and redness at the distal end of the sheath, and to form the sheath into a thin portion and a large diameter portion. Even if the dimensions in the vicinity of the tapered portion connecting between the parts vary, the influence on the heat generation characteristics can be made relatively small because there is no first resistor in the vicinity.
[0040]
Further, according to the present invention, the second resistor is composed of a small-diameter portion and a large-diameter portion, and a connecting portion between the small-diameter portion and the large-diameter portion is located at a rear end of a portion where the sheath is shifted from the small-diameter portion to the large-diameter portion. Side, the coil diameter of the resistor in the tapered portion extending to the small diameter portion and the large diameter portion of the sheath is small, so that the second resistor contacts the sheath and short-circuits. No trouble occurs, and the performance as a glow plug is stabilized.
Here, by arranging at least a portion of the second resistor that is effective for power control in the small-diameter portion of the sheath to control the power supplied to the first resistor, By controlling the power of the second resistor, the glow plug can be made to function as a quick-heating type and further as a self-temperature control type.
[0041]
Further, according to the present invention, a mechanism as a control coil can be obtained by the large-diameter portion of the second resistor together with the small-diameter portion disposed in the small-diameter portion of the sheath. The design can be made suitable for each mass of the diameter portion, and sufficient control force and durability can be secured. Further, when such a large diameter portion is formed in connection with an electrode rod inserted from the rear end of the sheath, the electrode rod can be shared with another type of glow plug.
[0042]
Therefore, according to the present invention, the narrow diameter portion at the tip of the sheathed heater is made longer than before, while securing the function and durability of the rapid heating type by the sheathed heater, the self-temperature control type, and thereby, It is possible to cope with the increase in the number of diesel engines in response to emission regulations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention, and is an enlarged sectional view of a sheath heater which is a main part.
FIG. 2 is a side cross-sectional view for explaining the overall configuration of a glow plug for a diesel engine using the sheathed heater of FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining heat generation characteristics of a glow plug for a diesel engine according to the present invention.
FIGS. 4A and 4B are schematic views showing another embodiment of the connection between the first and second resistors in the sheathed heater shown in FIG.
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show another embodiment of the arrangement relationship between a connecting portion between a small diameter portion and a large diameter portion in a second resistor and a small diameter portion, a tapered portion, and a large diameter portion of a sheath. It is an expanded sectional view for demonstrating embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10: glow plug for diesel engine, 11: sheath, 11A: small diameter portion, 11B: large diameter portion, 11C: tapered connecting portion, 12: cylindrical housing, 12a: seat portion, 14: electrode rod, 14a: electrode Rod tip, 20: sheath heater, 21: heating coil (first helical resistor), 22: control coil (second helical resistor), 22a: small diameter portion, 22b: large diameter portion, 22c ... Connecting part, 23 ... connecting part, 24 ... heat-resistant insulating powder.

Claims

A first helical resistor functioning as a heating element, and a second helical resistor connected in series to one end of the helical resistor and formed of a material having a larger positive temperature coefficient of resistance than the first helical resistor. And a sheath for covering the first and second spiral resistors in a state where they are embedded in heat-resistant insulating powder, and the sheath is provided with a small-diameter portion on the front end side and a rear end side. The glow plug for a diesel engine, which is constituted by the large diameter portion of
The first helical resistor is disposed at a distal end portion of the small-diameter portion on the distal end side of the sheath, and the second helical resistor is disposed on the rear end side from the small-diameter portion on the distal end side of the sheath. The second spiral resistor is formed by a small-diameter portion and a large-diameter portion connected to the small-diameter portion, and the small-diameter portion is provided in the small-diameter portion on the distal end side of the sheath. The large diameter portion is disposed in the large diameter portion on the sheath rear end side, and the small diameter portion and the large diameter portion are integrally connected by a continuous spiral coil. Glow plug for diesel engine.

The glow plug for a diesel engine according to claim 2,
A glow plug for a diesel engine, wherein a rear end portion of a small diameter portion of the second spiral resistor is located closer to a rear end side of the sheath than a connecting portion from a small diameter portion to a large diameter portion of the sheath.