JP6058380B2

JP6058380B2 - Glow plug

Info

Publication number: JP6058380B2
Application number: JP2012279349A
Authority: JP
Inventors: 有美杉山; 健一熊谷
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: JP2014122761A

Description

本発明は、グロープラグに関する。 The present invention relates to a glow plug.

従来、グロープラグに関する技術としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１に開示されたグロープラグでは、シース管の内部に発熱コイルが配置されるとともに、絶縁性の粉末が充填されている。 Conventionally, as a technique related to a glow plug, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known. In the glow plug disclosed in Patent Document 1, a heating coil is disposed inside a sheath tube and is filled with an insulating powder.

実開昭６３−５０６０４号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-50604 特開２００８−２４９２５３号公報JP 2008-249253 A 特開２００９−１６８３０４号公報JP 2009-168304 A 特開２０１１−６９５５０号公報JP 2011-69550 A 特公平８−１４３７３号公報Japanese Patent Publication No. 8-14373 特開２００７−２４００３０号公報JP 2007-240030 A 特開平５−３３２５３９号公報JP-A-5-332539 特開２０１０−２４９３５４号公報JP 2010-249354 A 特開２０００−２４０９４３号公報JP 2000-240943 A 特開平３−９１６１４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-91614

しかし、特許文献１に記載されたグロープラグでは、シース管の膨張量の方が、絶縁粉末の膨張量よりも大きいため、シース管と粉末との間において隙間が発生する場合があった。そして、この隙間が断熱層となって、発熱コイルの熱がシース管に伝達しにくくなるという課題があった。 However, in the glow plug described in Patent Document 1, since the expansion amount of the sheath tube is larger than the expansion amount of the insulating powder, a gap may be generated between the sheath tube and the powder. And this clearance gap became a heat insulation layer, and the subject that the heat of a heat generating coil became difficult to transmit to a sheath pipe | tube occurred.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、ヒータ部を有するグロープラグが提供される。このグロープラグにおいて；前記ヒータ部は；閉塞した先端を有する筒状部材と；前記筒状部材の内部に配置され、熱によって膨張する膨張部材と；前記筒状部材の内部に充填された絶縁性のＭｇＯ粉末と；を備え；前記膨張部材は、金属製の略円柱形状であり；前記膨張部材の外径は、前記筒状部材の内径の１５％以上、発熱コイルの内径の１００％未満であり；前記膨張部材の熱膨張係数は、１０．０×１０ ^-6 ［／Ｋ］以上であり；前記膨張部材は、前記発熱コイルの内側のみに存在している。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms.
According to one aspect of the present invention, a glow plug having a heater portion is provided. In this glow plug; the heater portion; a cylindrical member having a closed tip; an expansion member disposed inside the cylindrical member and expanding by heat; and an insulating property filled in the cylindrical member The expansion member has a substantially cylindrical shape made of metal; and the outer diameter of the expansion member is 15% or more of the inner diameter of the cylindrical member and less than 100% of the inner diameter of the heating coil. Yes; the thermal expansion coefficient of the expansion member is 10.0 × 10 ⁻⁶ [/ K] or more; the expansion member exists only inside the heating coil.

（１）本発明の一形態によれば、ヒータ部を有するグロープラグが提供される。このグロープラグにおいて；前記ヒータ部は；閉塞した先端を有する筒状部材と；前記筒状部材の内部に配置され、熱によって膨張する膨張部材と；前記筒状部材の内部に充填された絶縁性のＭｇＯ粉末とを備え；前記膨張部材は、金属製の略円柱形状であり；前記膨張部材の外径は、前記筒状部材の内径の１５％以上、発熱コイルの内径の１００％未満であり；前記膨張部材の熱膨張係数は、１０．０×１０−６［／Ｋ］以上であることを特徴とする。この形態のグロープラグによれば、ヒータ部の発熱時における膨張部材の膨張量が、粉末の膨張量よりも大きくなるので、筒状部材と粉末との間における隙間の発生を抑制することができる。そして、断熱層となる隙間の発生が抑制されるので、発熱コイルの熱が粉末を介して筒状部材へ効率良く伝達し、ひいてはグロープラグの使用可能な温度領域を、高温側に広げることができる。 (1) According to one form of this invention, the glow plug which has a heater part is provided. In this glow plug; the heater portion; a cylindrical member having a closed tip; an expansion member disposed inside the cylindrical member and expanding by heat; and an insulating property filled in the cylindrical member The expansion member has a substantially cylindrical shape made of metal; and the outer diameter of the expansion member is 15% or more of the inner diameter of the cylindrical member and less than 100% of the inner diameter of the heating coil. The thermal expansion coefficient of the expansion member is 10.0 × 10 −6 [/ K] or more. According to the glow plug of this aspect, the expansion amount of the expansion member when the heater section generates heat is larger than the expansion amount of the powder, and therefore, the generation of a gap between the cylindrical member and the powder can be suppressed. . Further, since the generation of a gap serving as a heat insulating layer is suppressed, the heat of the heat generating coil can be efficiently transferred to the cylindrical member through the powder, and thus the usable temperature range of the glow plug can be expanded to the high temperature side. it can.

（２）上記形態のグロープラグにおいて；前記膨張部材の表面には、絶縁層が形成されていてもよい。この形態のグロープラグによれば、膨張部材の表面の絶縁層が発熱コイルに接触しても、膨張部材へ電流が流れるのを防ぐことができる。 (2) In the glow plug of the above aspect; an insulating layer may be formed on the surface of the expansion member. According to the glow plug of this form, even if the insulating layer on the surface of the expansion member contacts the heat generating coil, it is possible to prevent a current from flowing to the expansion member.

（３）上記形態のグロープラグは、さらに；前記発熱コイルよりも後端側に配置され、前記発熱コイルよりも電気抵抗率の温度係数が大きい材料によって形成されている制御コイルを備えてもよく；前記膨張部材は、前記制御コイルの内側には存在せず、前記発熱コイルの内側にのみに存在していてもよい。この理由は、制御コイルの温度は発熱コイルの温度よりも低いため、制御コイルの周囲におけるシース管と粉末との間の隙間の発生が少なく、この配置が許容されるからである。したがって、この形態のグロープラグによれば、発熱コイルの周囲における隙間の発生を抑制し、発熱コイルの熱を効率よくシース管に伝えることができる。 (3) The glow plug of the above aspect may further include a control coil that is disposed on the rear end side of the heat generating coil and is formed of a material having a temperature coefficient of electrical resistivity larger than that of the heat generating coil. The expansion member does not exist inside the control coil, and may exist only inside the heating coil. This is because the temperature of the control coil is lower than the temperature of the heat generating coil, so that there is little gap between the sheath tube and the powder around the control coil, and this arrangement is allowed. Therefore, according to the glow plug of this embodiment, the generation of a gap around the heat generating coil can be suppressed, and the heat of the heat generating coil can be efficiently transmitted to the sheath tube.

本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、グロープラグの製造方法や設計方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms other than the apparatus. For example, it can be realized in the form of a glow plug manufacturing method, a design method, or the like.

本発明の一実施形態としてのグロープラグの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the glow plug as one Embodiment of this invention. 芯材の周囲を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the circumference | surroundings of a core material. ヒータ部を軸線に垂直な平面によって切断した断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section which cut | disconnected the heater part by the plane perpendicular | vertical to an axis. 実験例の結果を表形式で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of an experiment example in a table form.

次に、本発明の実施の形態を実施形態に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施形態：
Ｂ．実験例：
Ｃ．変形例： Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on the embodiments.
A. Embodiment:
B. Experimental example:
C. Variations:

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としてのグロープラグ１００の構成を示す説明図である。この図１には、グロープラグ１００の軸線Ｏの左側に外観が示され、軸線Ｏの右側に断面が示されている。以下では、図１における下方をグロープラグ１００の先端側と定義し、上方をグロープラグ１００の後端側と定義して説明する。また、図１には、グロープラグ１００の先端側近傍を拡大した断面図も示されている。 A. Embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a glow plug 100 as an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the appearance is shown on the left side of the axis O of the glow plug 100, and the cross section is shown on the right side of the axis O. In the following description, the lower side in FIG. 1 is defined as the front end side of the glow plug 100 and the upper side is defined as the rear end side of the glow plug 100. FIG. 1 also shows an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the tip side of the glow plug 100.

グロープラグ１００は、自動車用のディーゼルエンジン等の内燃機関において、燃焼の補助を行なう発熱体として機能する。グロープラグ１００は、主な構成要素として、ハウジング１１０と、ヒータ部１５０と、中軸１７０と、端子金具１８０とを備えている。 The glow plug 100 functions as a heating element that assists combustion in an internal combustion engine such as a diesel engine for automobiles. The glow plug 100 includes a housing 110, a heater portion 150, a center shaft 170, and a terminal fitting 180 as main components.

ハウジング１１０は、軸線Ｏ方向に延びる軸孔１１１を有する略円筒状の部材である。ハウジング１１０の外周には、取付ねじ部１１２と、工具係合部１１４とが形成されている。取付ねじ部１１２は、グロープラグ１００が内燃機関のエンジンヘッドに取り付けられる際に、エンジンヘッドの取付孔に螺合する。工具係合部１１４は、トルクレンチ等の工具を係合させるための部位であり、本実施形態の工具係合部１１４の断面は、六角形となっている。 The housing 110 is a substantially cylindrical member having an axial hole 111 extending in the axis O direction. A mounting screw portion 112 and a tool engaging portion 114 are formed on the outer periphery of the housing 110. When the glow plug 100 is attached to the engine head of the internal combustion engine, the attachment screw portion 112 is screwed into the attachment hole of the engine head. The tool engaging part 114 is a part for engaging a tool such as a torque wrench, and the cross section of the tool engaging part 114 of this embodiment is a hexagon.

ヒータ部１５０は、シース管１５１と、発熱コイル１５２と、制御コイル１５３と、絶縁粉末１５４とを備えている。シース管１５１は、先端側が半球状に閉塞した筒状部材であり、本実施形態では、ＦｅやＮｉ等を主成分とする金属によって形成されている。 The heater unit 150 includes a sheath tube 151, a heating coil 152, a control coil 153, and insulating powder 154. The sheath tube 151 is a cylindrical member whose tip side is closed in a hemispherical shape, and is formed of a metal mainly composed of Fe, Ni, or the like in this embodiment.

発熱コイル１５２は、シース管１５１の内部に配置された螺旋状の電熱線であり、電力が供給されると、電気抵抗によって発熱する。本実施形態では、発熱コイル１５２は、Ｆｅを主成分とし、ＡｌやＣｒ等を含む合金によって形成されている。発熱コイル１５２の先端部は、シース管１５１の先端（底）に接合している。本実施形態では、発熱コイル１５２の内側に、略円柱形状の芯材１５８が配置されている。芯材１５８の詳細については後述する。 The heating coil 152 is a helical heating wire disposed inside the sheath tube 151, and generates heat by electric resistance when electric power is supplied. In the present embodiment, the heating coil 152 is made of an alloy containing Fe as a main component and containing Al, Cr, or the like. The tip of the heating coil 152 is joined to the tip (bottom) of the sheath tube 151. In the present embodiment, a substantially cylindrical core material 158 is disposed inside the heating coil 152. Details of the core material 158 will be described later.

制御コイル１５３は、発熱コイル１５２と中軸１７０との間に設けられた螺旋状の電熱線である。この制御コイル１５３は、発熱コイル１５２よりも電気抵抗率（比抵抗）の温度係数が大きい材料によって形成されている。本実施形態では、制御コイル１５３は、ＣｏやＮｉを主成分とする金属によって形成されている。 The control coil 153 is a helical heating wire provided between the heating coil 152 and the middle shaft 170. The control coil 153 is made of a material having a temperature coefficient of electrical resistivity (specific resistance) larger than that of the heating coil 152. In the present embodiment, the control coil 153 is formed of a metal whose main component is Co or Ni.

制御コイル１５３が設けられているため、発熱コイル１５２に投入される電力は、制御コイル１５３によって減少し、発熱コイル１５２の過昇温を抑制することができる。ただし、制御コイル１５３が省略され、発熱コイル１５２と中軸１７０とが直接接続されてもよい。 Since the control coil 153 is provided, the electric power input to the heating coil 152 is reduced by the control coil 153, and an excessive temperature rise of the heating coil 152 can be suppressed. However, the control coil 153 may be omitted, and the heating coil 152 and the central shaft 170 may be directly connected.

絶縁粉末１５４は、シース管１５１の内部に充填された絶縁性の粉末である。この絶縁粉末１５４によって、発熱コイル１５２及び制御コイル１５３の外周と、シース管１５１の内周とが絶縁されている。本実施形態では、絶縁粉末１５４として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする粉末が充填されている。 The insulating powder 154 is an insulating powder filled in the sheath tube 151. The insulating powder 154 insulates the outer periphery of the heating coil 152 and the control coil 153 from the inner periphery of the sheath tube 151. In this embodiment, the insulating powder 154 is filled with a powder mainly composed of magnesium oxide (MgO).

中軸１７０は、ハウジング１１０の軸孔１１１内に配置された棒状の導電性の金属部材である。中軸１７０の先端は、シース管１５１の後端に挿入されており、制御コイル１５３の後端に接続されている。中軸１７０の後端は、ハウジング１１０の後端から突出している。なお、シース管１５１の後端と中軸１７０との間は、環状ゴム１６２によって封止されている。 The middle shaft 170 is a rod-shaped conductive metal member disposed in the shaft hole 111 of the housing 110. The distal end of the middle shaft 170 is inserted into the rear end of the sheath tube 151 and is connected to the rear end of the control coil 153. The rear end of the middle shaft 170 protrudes from the rear end of the housing 110. The space between the rear end of the sheath tube 151 and the middle shaft 170 is sealed with an annular rubber 162.

端子金具１８０は、グロープラグ１００にケーブル（図示せず）を接続するための端子であり、中軸１７０の後端に加締めによって固定されている。端子金具１８０とハウジング１１０との間には、これらの間における短絡を抑制するために、絶縁性の材料によって形成された絶縁ブッシュ１８２が設けられている。また、絶縁ブッシュ１８２の先端部とハウジング１１０との間には、軸孔１１１内の気密性を向上させるために、絶縁性の材料によって形成された環状のシール部材１８４が設けられている。 The terminal fitting 180 is a terminal for connecting a cable (not shown) to the glow plug 100 and is fixed to the rear end of the middle shaft 170 by caulking. An insulating bush 182 made of an insulating material is provided between the terminal fitting 180 and the housing 110 in order to suppress a short circuit between them. In addition, an annular seal member 184 made of an insulating material is provided between the distal end portion of the insulating bush 182 and the housing 110 in order to improve the airtightness in the shaft hole 111.

ケーブルを介して端子金具１８０に電力が供給されると、中軸１７０、制御コイル１５３を通じて発熱コイル１５２に電力が供給され、ヒータ部１５０が発熱する。 When power is supplied to the terminal fitting 180 via the cable, power is supplied to the heating coil 152 through the central shaft 170 and the control coil 153, and the heater unit 150 generates heat.

図２は、芯材１５８の周囲を拡大して示す断面図である。ただし、発熱コイル１５２は、断面ではなく、外観が示されている。上述したように、本実施形態では、発熱コイル１５２の内側に、略円柱状の芯材１５８が配置されている。本実施形態では、芯材１５８は、ニッケルを主成分とし、鉄、クロム等を含む合金であるＮＣＦ６０１によって形成されている。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the core material 158. However, the external appearance of the heating coil 152 is shown rather than a cross section. As described above, in the present embodiment, the substantially cylindrical core member 158 is disposed inside the heating coil 152. In the present embodiment, the core material 158 is formed of NCF 601 which is an alloy containing nickel as a main component and containing iron, chromium and the like.

ここで、芯材１５８の材料であるＮＣＦ６０１の熱膨張係数は、約１７．７×１０^-6［／Ｋ］であり、絶縁粉末１５４の材料であるマグネシア（ＭｇＯ）の熱膨張係数は、約１３．７×１０^-6［／Ｋ］である。すなわち、芯材１５８の熱膨張係数は、１０．０×１０−６［／Ｋ］以上である。このため、ヒータ部１５０の発熱時における芯材１５８の膨張量は、絶縁粉末１５４の膨張量よりも大きくなる。したがって、シース管１５１と絶縁粉末１５４との間における隙間の発生を抑制することができる。そして、断熱層となる隙間の発生が抑制されるので、発熱コイル１５２の熱が絶縁粉末１５４を介してシース管１５１へ効率良く伝達し、ひいてはグロープラグ１００の使用可能な温度領域を、高温側に広げることができる。 Here, the thermal expansion coefficient of NCF601, which is the material of the core material 158, is about 17.7 × 10 ⁻⁶ [/ K], and the thermal expansion coefficient of magnesia (MgO), which is the material of the insulating powder 154, is about 13.7 × 10 ⁻⁶ [/ K]. That is, the thermal expansion coefficient of the core material 158 is 10.0 × 10 −6 [/ K] or more. For this reason, the expansion amount of the core material 158 when the heater unit 150 generates heat is larger than the expansion amount of the insulating powder 154. Therefore, the generation of a gap between the sheath tube 151 and the insulating powder 154 can be suppressed. Since the generation of a gap serving as a heat insulating layer is suppressed, the heat of the heating coil 152 is efficiently transferred to the sheath tube 151 via the insulating powder 154, and as a result, the usable temperature region of the glow plug 100 is increased to the high temperature side. Can be spread.

また、本実施形態では、芯材１５８の表面には、絶縁層１５９が形成されている。本実施形態では、絶縁層１５９は、マグネシア（ＭｇＯ）によって形成されている。このため、芯材１５８の表面の絶縁層１５９が発熱コイル１５２に接触した場合であっても、膨張部材へ電流が流れるのを防ぐことができる。 In the present embodiment, an insulating layer 159 is formed on the surface of the core material 158. In the present embodiment, the insulating layer 159 is formed of magnesia (MgO). For this reason, even if it is a case where the insulating layer 159 on the surface of the core material 158 contacts the heating coil 152, it can prevent that an electric current flows into an expansion | swelling member.

また、本実施形態では、芯材１５８は、制御コイル１５３の内側には存在せず、発熱コイル１５２の内側のみに存在している（図１参照）。この理由は、制御コイルの温度は発熱コイルの温度よりも低いため、制御コイルの周囲におけるシース管と粉末との間の隙間の発生が少なく、この配置が許容されるからである。したがって、芯材１５８が発熱コイル１５２の内側のみに存在していても、発熱コイルの周囲における隙間の発生を抑制し、発熱コイルの熱を効率よくシース管に伝えることができる。 In the present embodiment, the core member 158 does not exist inside the control coil 153 but exists only inside the heating coil 152 (see FIG. 1). This is because the temperature of the control coil is lower than the temperature of the heat generating coil, so that there is little gap between the sheath tube and the powder around the control coil, and this arrangement is allowed. Therefore, even if the core material 158 exists only inside the heat generating coil 152, the generation of a gap around the heat generating coil can be suppressed, and the heat of the heat generating coil can be efficiently transmitted to the sheath tube.

図３は、ヒータ部１５０を軸線Ｏに垂直な平面によって切断した断面を示す説明図である。この図３に示す芯材１５８の表面には、絶縁層１５９は形成されていない。また、芯材１５８の表面に絶縁層１５９が形成されている場合であっても、以下で説明する芯材１５８の外径Ｒ１には、絶縁層１５９の厚さは含まれない。 FIG. 3 is an explanatory view showing a cross section of the heater unit 150 cut by a plane perpendicular to the axis O. FIG. The insulating layer 159 is not formed on the surface of the core material 158 shown in FIG. Even when the insulating layer 159 is formed on the surface of the core material 158, the outer diameter R1 of the core material 158 described below does not include the thickness of the insulating layer 159.

本実施形態では、芯材１５８の外径Ｒ１は、発熱コイル１５２の内径Ｒ２の１００％未満である。すなわち、芯材１５８の外径Ｒ１は、自身が発熱することで最も膨張する発熱コイルの内径Ｒ２未満であり、芯材１５８の外周と発熱コイル１５２の内周との間の距離が充分に確保され、芯材１５８と発熱コイル１５２との接触を抑制することができ、膨張部材へ電流が流れるのを防ぐことができる。 In the present embodiment, the outer diameter R1 of the core member 158 is less than 100% of the inner diameter R2 of the heating coil 152. That is, the outer diameter R1 of the core member 158 is less than the inner diameter R2 of the heat generating coil that expands most when it generates heat, and a sufficient distance is ensured between the outer periphery of the core member 158 and the inner periphery of the heat generating coil 152. Thus, contact between the core member 158 and the heat generating coil 152 can be suppressed, and current can be prevented from flowing to the expansion member.

また、本実施形態では、芯材１５８の外径Ｒ１は、シース管１５１の内径Ｒ３の１５％以上である。したがって、芯材１５８の膨張量が充分に確保され、シース管１５１と絶縁粉末１５４との間における隙間の発生を適切に抑制することができる。 In the present embodiment, the outer diameter R1 of the core member 158 is 15% or more of the inner diameter R3 of the sheath tube 151. Therefore, the expansion amount of the core material 158 is sufficiently secured, and the generation of a gap between the sheath tube 151 and the insulating powder 154 can be appropriately suppressed.

このように、本実施形態では、絶縁粉末１５４よりも膨張量の大きい芯材１５８が、発熱コイル１５２の内側に配置されているので、シース管１５１と絶縁粉末１５４との間における隙間の発生を抑制することができる。なお、シース管１５１は、本発明の「筒状部材」に相当し、芯材１５８は、本発明の「膨張部材」に相当する。 Thus, in this embodiment, since the core material 158 having a larger expansion amount than the insulating powder 154 is disposed inside the heat generating coil 152, a gap is generated between the sheath tube 151 and the insulating powder 154. Can be suppressed. The sheath tube 151 corresponds to the “tubular member” of the present invention, and the core member 158 corresponds to the “expandable member” of the present invention.

Ｂ．実験例：
本実験例では、芯材１５８の材質（熱膨張係数）及び芯材１５８の外径Ｒ１と、隙間の発生との関係を調べた。まず、芯材１５８の材質（熱膨張係数）及び芯材１５８の外径Ｒ１の異なるグロープラグのサンプルを複数用意した。そして、グロープラグ１００のサンプルに対して、ＯＮとＯＦＦの繰り返し通電を行った。その後、グロープラグ１００のサンプルを解体して、シース管１５１と絶縁粉末１５４の間における隙間の発生の有無を確認した。なお、本実験例で用いられた絶縁粉末１５４は、マグネシア（ＭｇＯ、熱膨張係数：約１３．７×１０^-6［／Ｋ］）である。 B. Experimental example:
In this experimental example, the relationship between the material (thermal expansion coefficient) of the core material 158 and the outer diameter R1 of the core material 158 and the occurrence of a gap was examined. First, a plurality of samples of glow plugs having different materials (thermal expansion coefficient) of the core material 158 and different outer diameters R1 of the core material 158 were prepared. The glow plug 100 sample was repeatedly energized ON and OFF. Thereafter, the sample of the glow plug 100 was disassembled and it was confirmed whether or not a gap was generated between the sheath tube 151 and the insulating powder 154. The insulating powder 154 used in this experimental example is magnesia (MgO, thermal expansion coefficient: about 13.7 × 10 ⁻⁶ [/ K]).

図４は、実験例の結果を表形式で示す説明図である。シース管１５１と絶縁粉末１５４の間に隙間が発生しなかった場合には、「隙間評価」の項目に、「○」を示し、隙間が発生した場合には、「×」を示した。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the results of the experimental example in a table format. When no gap was generated between the sheath tube 151 and the insulating powder 154, “◯” was shown in the item of “Gap evaluation”, and “X” was shown when a gap was generated.

図４の結果をみると、芯材１５８の外径Ｒ１が、シース管１５１の内径Ｒ３の１５％以上であり、かつ、芯材１５８の熱膨張係数が１０．０×１０^-6［／Ｋ］以上であれば、隙間が発生しなかったことが理解できる。 4, the outer diameter R1 of the core material 158 is 15% or more of the inner diameter R3 of the sheath tube 151, and the thermal expansion coefficient of the core material 158 is 10.0 × 10 ⁻⁶ [/ K. ] If it is more than that, it can be understood that no gap was generated.

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

Ｃ１．変形例１：
上記実施形態では、芯材１５８の材料として、ＮＣＦ６０１が用いられている。しかし、芯材１５８の材料として、絶縁粉末１５４の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する他の材料が用いられてもよい。例えば、芯材１５８の材料として、ＳＵＳ４３０や、純Ｆｅ、純Ｎｉ、ＮＣＦ６２５ＴＢ、ＤＩＮ２.４６３３（ドイツ工業規格ＤＩＮ）等が用いられてもよい。 C1. Modification 1:
In the above embodiment, NCF601 is used as the material of the core material 158. However, as the material of the core material 158, another material having a thermal expansion coefficient larger than that of the insulating powder 154 may be used. For example, as the material of the core material 158, SUS430, pure Fe, pure Ni, NCF625TB, DIN 2.4633 (German Industrial Standard DIN), or the like may be used.

Ｃ２．変形例２：
上記実施形態では、芯材１５８の材料として、絶縁粉末１５４の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材料が用いられている。しかし、ヒータ部１５０の発熱時における芯材１５８の膨張量が、絶縁粉末１５４の膨張量よりも大きくなれば、芯材１５８の材料として、絶縁粉末１５４の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する材料が用いられてもよい。例えば、芯材１５８の材料として、ＳＵＳ４３０（熱膨張係数：約１２．４×１０^-6［／Ｋ］）が用いられてもよい。 C2. Modification 2:
In the above embodiment, a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the insulating powder 154 is used as the material of the core material 158. However, if the expansion amount of the core material 158 when the heater unit 150 generates heat is larger than the expansion amount of the insulating powder 154, the material of the core material 158 has a smaller thermal expansion coefficient than the thermal expansion coefficient of the insulating powder 154. The material it has may be used. For example, SUS430 (thermal expansion coefficient: about 12.4 × 10 ⁻⁶ [/ K]) may be used as the material of the core material 158.

ただし、芯材１５８の熱膨張係数が、絶縁粉末１５４の熱膨張係数より小さ過ぎると、芯材１５８の膨張量は、絶縁粉末１５４の膨張量よりも大きくなりにくい。したがって、芯材１５８の熱膨張係数は、１０．０×１０^-6［／Ｋ］以上であることが好ましい。 However, if the thermal expansion coefficient of the core material 158 is too small than the thermal expansion coefficient of the insulating powder 154, the expansion amount of the core material 158 is less likely to be larger than the expansion amount of the insulating powder 154. Therefore, the thermal expansion coefficient of the core material 158 is preferably 10.0 × 10 ⁻⁶ [/ K] or more.

Ｃ３．変形例３：
上記実施形態では、芯材１５８は、略円柱状である。この略円柱には、長径に対する短径の比が９５％以上である楕円柱や、円周部が完全な円形にはなっていないが、実質的に円形になっている円柱も含まれる。 C3. Modification 3:
In the said embodiment, the core material 158 is substantially cylindrical shape. The substantially cylindrical shape includes an elliptical column whose ratio of the short diameter to the long diameter is 95% or more, and a circular cylinder whose circumferential portion is not completely circular but is substantially circular.

Ｃ４．変形例４：
上記実施形態では、芯材１５８は、制御コイル１５３の内側には存在せず、発熱コイル１５２の内側のみに存在している芯材１５８は、略円柱状である。しかし、芯材１５８は、発熱コイル１５２の内側と制御コイル１５３の内側との両方に存在していてもよい。 C4. Modification 4:
In the above embodiment, the core material 158 does not exist inside the control coil 153, and the core material 158 that exists only inside the heat generating coil 152 has a substantially cylindrical shape. However, the core material 158 may exist both inside the heat generating coil 152 and inside the control coil 153.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１００…グロープラグ
１１０…ハウジング
１１１…軸孔
１１２…取付ねじ部
１１４…工具係合部
１５０…ヒータ部
１５１…シース管
１５２…発熱コイル
１５３…制御コイル
１５４…絶縁粉末
１５８…芯材
１５９…絶縁層
１６２…環状ゴム
１７０…中軸
１８０…端子金具
１８２…絶縁ブッシュ
１８４…シール部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Glow plug 110 ... Housing 111 ... Shaft hole 112 ... Mounting screw part 114 ... Tool engaging part 150 ... Heater part 151 ... Sheath tube 152 ... Heat generating coil 153 ... Control coil 154 ... Insulating powder 158 ... Core material 159 ... Insulating layer 162: annular rubber 170 ... middle shaft 180 ... terminal fitting 182 ... insulating bushing 184 ... seal member

Claims

A glow plug having a heater part,
The heater part is
A tubular member having a closed tip;
An expansion member that is disposed inside the tubular member and expands by heat;
Insulating MgO powder filled inside the cylindrical member ;
With
The expansion member has a substantially cylindrical shape made of metal,
The outer diameter of the expansion member is 15% or more of the inner diameter of the cylindrical member and less than 100% of the inner diameter of the heating coil,
Thermal expansion coefficient of the expansion member state, and are 10.0 × 10 ^-6 [/ K] or higher,
The expansion member is present only inside the heating coil ,
Glow plug.

The glow plug according to claim 1,
An insulating layer is formed on the surface of the expansion member,
Glow plug.

The glow plug according to claim 1 or 2, further comprising:
A control coil that is disposed on the rear end side of the heating coil and is formed of a material having a larger temperature coefficient of electrical resistivity than the heating coil;
The expansion member does not exist inside the control coil,
Glow plug.