JP6251578B2 - Glow plug - Google Patents
Glow plug Download PDFInfo
- Publication number
- JP6251578B2 JP6251578B2 JP2014007513A JP2014007513A JP6251578B2 JP 6251578 B2 JP6251578 B2 JP 6251578B2 JP 2014007513 A JP2014007513 A JP 2014007513A JP 2014007513 A JP2014007513 A JP 2014007513A JP 6251578 B2 JP6251578 B2 JP 6251578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- ceramic heater
- electrode extraction
- small
- glow plug
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 78
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 68
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 44
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
本発明は、グロープラグに関する。 The present invention relates to a glow plug.
ディーゼルエンジン等の圧縮着火方式の内燃機関では、始動時の補助熱源としてグロープラグが使用される。従来、グロープラグの構造としては種々のものが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1記載のグロープラグは、通電することにより発熱する抵抗発熱体が絶縁性セラミックからなる基体に埋設されており、抵抗発熱体と電気的に接続される電極取出部が基体の外周面に露出した構造をしている。基体の一部は、テーパ部を備える金属製の筒状体の内部に収容され、電極取出部は筒状体の内周面に所定の押圧力で直接接触している。このような構造のグロープラグを内燃機関に取り付けると、グロープラグのテーパ部が、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面に当接する。 In a compression ignition type internal combustion engine such as a diesel engine, a glow plug is used as an auxiliary heat source at the time of starting. Conventionally, various structures of glow plugs are known (for example, Patent Document 1). In the glow plug described in Patent Document 1, a resistance heating element that generates heat when energized is embedded in a base made of an insulating ceramic, and an electrode extraction portion that is electrically connected to the resistance heating element is formed on the outer peripheral surface of the base. It has an exposed structure. A part of the base is housed inside a metal cylindrical body having a tapered portion, and the electrode extraction portion is in direct contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body with a predetermined pressing force. When the glow plug having such a structure is attached to the internal combustion engine, the tapered portion of the glow plug comes into contact with the tapered seat surface of the plug attachment hole of the internal combustion engine.
上記の構造のグロープラグにおいては、抵抗発熱体が発する熱が、電極取出部、テーパ部、内燃機関のテーパ座面の順に伝達するため、熱の伝達経路の一部である電極取出部が高温になる。電極取出部は、高温になることによって、酸化したり、ロウ付けがなされている部分が割れたり剥がれたりして、抵抗値が不安定になり、性能が低下する虞がある。 In the glow plug having the above structure, the heat generated by the resistance heating element is transferred in the order of the electrode extraction portion, the taper portion, and the tapered seat surface of the internal combustion engine, so that the electrode extraction portion that is a part of the heat transfer path is at a high temperature. become. When the electrode lead-out portion becomes high temperature, it may be oxidized or the brazed portion may be cracked or peeled off, resulting in an unstable resistance value and a decrease in performance.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部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。
[形態1]
本発明の一形態によれば、グロープラグが提供される。この形態のブロープラグは:絶縁性セラミックからなり、軸線に沿って延びる柱状の基体と、前記基体に埋設されるとともに通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続され前記基体の外周面に露出する電極取出部とを備えるセラミックヒータと;前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータの一部を内部に収容する筒状のハウジングと;前記ハウジングよりも前記セラミックヒータの軸線方向の先端側に配置され、前記セラミックヒータの先端を露出させた状態で該セラミックヒータの一部を内部に収容するとともに、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面に当接する当接部を有する筒状の外筒と;を備える。そして、前記外筒の内周部は、前記セラミックヒータの外周部と接しており;全ての電極取出部は、前記ハウジング内に配置されるとともに、前記外筒とは離隔して配置され;前記ハウジングは、内径が第1の径をなす小径部と、前記小径部より前記軸線方向の後端側に位置し内径が前記第1の径より大きい第2の径をなす大径部とを備え;前記電極取出部と前記小径部とは、前記軸線方向において重なっており;前記外筒は、前記軸線に垂直な方向に膨出する膨出部を有し;前記小径部は、前記膨出部の後端に接合され;前記膨出部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記膨出部の前記軸線方向の最も後端の前記厚みをTaとし、前記小径部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記小径部の前記軸線方向の最も先端の前記厚みをTbとしたとき、Ta>Tbである。
この形態のグロープラグによると、外筒の内周部とセラミックヒータの外周部とが接しているので、抵抗発熱体によって生じた熱は、セラミックヒータ、外筒、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面という順に伝達する。電極取出部は、ハウジング内に配置されるとともに、外筒とは離隔して配置されているので、セラミックヒータから外筒に伝わった熱が、電極取出部に伝わるのを抑制することができる。よって、この形態のグロープラグは、電極取出部が熱によって劣化するのを抑制することができる。また、小径部は、大径部より内径が小さいので、大径部と比べて、ハウジング内に収容しているセラミックヒータと接近している。このため、電極取出部から小径部に多くの熱を伝えることができる。そして、電極取出部と小径部とは、軸線方向において重なっているので、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、小径部を介して効率的に熱引き(冷却)することができる。また、小径部の軸線方向の最も先端の厚み(Tb)が、膨出部の軸線方向の最も後端の厚み(Ta)より小さいので、膨出部から小径部(ハウジング)へ熱が伝わりにくい。よって、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、小径部を介して熱引き(冷却)する際に、さらに効率的に冷却することができる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
[Form 1]
According to one aspect of the invention, a glow plug is provided. The blow plug of this form is made of: an insulating ceramic, a columnar base extending along an axis, a resistance heating element that is embedded in the base and generates resistance by heating and is electrically connected to the resistance heating element A ceramic heater including an electrode extraction portion exposed on the outer peripheral surface of the base; a cylindrical housing that houses a portion of the ceramic heater in a state in which a tip of the ceramic heater protrudes; and more than the housing The ceramic heater is disposed on the tip side in the axial direction of the ceramic heater, and a part of the ceramic heater is accommodated inside with the tip of the ceramic heater exposed, and abutted against a taper seating surface of the plug mounting hole of the internal combustion engine. A cylindrical outer cylinder having a contact portion; And the inner peripheral part of the outer cylinder is in contact with the outer peripheral part of the ceramic heater; all the electrode extraction parts are arranged in the housing and spaced apart from the outer cylinder; The housing includes a small-diameter portion whose inner diameter forms a first diameter, and a large-diameter portion that is positioned on the rear end side in the axial direction from the small-diameter portion and has a second diameter that is larger than the first diameter. The electrode extraction portion and the small diameter portion overlap in the axial direction; the outer cylinder has a bulging portion that bulges in a direction perpendicular to the axial line; and the small diameter portion includes the bulging portion The thickness of the bulging portion in the direction perpendicular to the axis, and the thickness of the rearmost end of the bulging portion in the axial direction is Ta, and the axis of the small diameter portion The thickness of the tip of the small diameter portion in the axial direction. When the Tb, a Ta> Tb.
According to the glow plug of this embodiment, the inner peripheral portion of the outer cylinder and the outer peripheral portion of the ceramic heater are in contact with each other, so that the heat generated by the resistance heating element is tapered in the ceramic heater, the outer cylinder, and the plug mounting hole of the internal combustion engine. It is transmitted in the order of the bearing surface. Since the electrode extraction portion is disposed in the housing and is spaced apart from the outer cylinder, the heat transmitted from the ceramic heater to the outer cylinder can be prevented from being transmitted to the electrode extraction portion. Therefore, the glow plug of this embodiment can suppress the electrode extraction portion from being deteriorated by heat. Further, since the small diameter portion has an inner diameter smaller than that of the large diameter portion, it is closer to the ceramic heater accommodated in the housing than the large diameter portion. For this reason, a lot of heat can be transmitted from the electrode extraction part to the small diameter part. Since the electrode extraction portion and the small diameter portion overlap in the axial direction, the heat transferred from the resistance heating element directly or through the base to the electrode extraction portion can be efficiently removed through the small diameter portion. (Cooling). In addition, since the thickness (Tb) at the most distal end in the axial direction of the small diameter portion is smaller than the thickness (Ta) at the most rear end in the axial direction of the bulging portion, heat is hardly transmitted from the bulging portion to the small diameter portion (housing). . Therefore, when the heat transferred from the resistance heating element directly or through the base to the electrode extraction portion is heated (cooled) through the small diameter portion, it can be further efficiently cooled.
(1)本発明の一形態によれば、グロープラグが提供される。この形態のグロープラグは、絶縁性セラミックからなり、軸線に沿って延びる柱状の基体と、前記基体に埋設されるとともに通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続され前記基体の外周面に露出する電極取出部とを備えるセラミックヒータと;前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータの一部を内部に収容する筒状のハウジングと;前記ハウジングよりも前記セラミックヒータの軸線方向の先端側に配置され、前記セラミックヒータの先端を露出させた状態で該セラミックヒータの一部を内部に収容するとともに、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面に当接する当接部を有する筒状の外筒と;を備える。そして、前記外筒の内周部は、前記セラミックヒータの外周部と接しており;前記電極取出部は、前記ハウジング内に配置されるとともに、前記外筒とは離隔して配置されている。 (1) According to one aspect of the present invention, a glow plug is provided. The glow plug of this form is made of an insulating ceramic and has a columnar base that extends along an axis, a resistance heating element that is embedded in the base and that generates resistance when energized, and is electrically connected to the resistance heating element. A ceramic heater including an electrode extraction portion exposed on the outer peripheral surface of the base; a cylindrical housing that houses a portion of the ceramic heater in a state in which a tip of the ceramic heater protrudes; and more than the housing The ceramic heater is disposed on the tip side in the axial direction of the ceramic heater, and a part of the ceramic heater is accommodated inside with the tip of the ceramic heater exposed, and abutted against a taper seating surface of the plug mounting hole of the internal combustion engine. A cylindrical outer cylinder having a contact portion; And the inner peripheral part of the said outer cylinder is in contact with the outer peripheral part of the said ceramic heater; The said electrode extraction part is arrange | positioned apart from the said outer cylinder while being arrange | positioned in the said housing.
この形態のグロープラグによると、外筒の内周部とセラミックヒータの外周部とが接しているので、抵抗発熱体によって生じた熱は、セラミックヒータ、外筒、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面という順に伝達する。電極取出部は、ハウジング内に配置されるとともに、外筒とは離隔して配置されているので、セラミックヒータから外筒に伝わった熱が、電極取出部に伝わるのを抑制することができる。よって、この形態のグロープラグは、電極取出部が熱によって劣化するのを抑制することができる。 According to the glow plug of this embodiment, the inner peripheral portion of the outer cylinder and the outer peripheral portion of the ceramic heater are in contact with each other, so that the heat generated by the resistance heating element is tapered in the ceramic heater, the outer cylinder, and the plug mounting hole of the internal combustion engine. It is transmitted in the order of the bearing surface. Since the electrode extraction portion is disposed in the housing and is spaced apart from the outer cylinder, the heat transmitted from the ceramic heater to the outer cylinder can be prevented from being transmitted to the electrode extraction portion. Therefore, the glow plug of this embodiment can suppress the electrode extraction portion from being deteriorated by heat.
(2)上記形態のグロープラグにおいて、前記ハウジングの外周面は、前記内燃機関のプラグ取付孔に螺合するネジ部を備え;前記電極取出部と前記ネジ部とは、前記セラミックヒータの前記軸線方向において重なっているとしてもよい。 (2) In the glow plug of the above aspect, the outer peripheral surface of the housing includes a screw portion that is screwed into a plug mounting hole of the internal combustion engine; the electrode extraction portion and the screw portion are the axis of the ceramic heater. It may be overlapped in the direction.
この形態のグロープラグによると、電極取出部とネジ部とは軸方向において重なっているので、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、ネジ部、内燃機関のプラグ取付孔の順に熱引き(冷却)することができる。よって、この形態のグロープラグは、電極取出部が熱によって劣化するのを抑制することができる。 According to this form of the glow plug, since the electrode extraction portion and the screw portion overlap in the axial direction, the heat transmitted to the electrode extraction portion directly from the resistance heating element or through the base is transferred to the screw portion and the internal combustion engine. It is possible to heat (cool) in the order of the plug mounting holes. Therefore, the glow plug of this embodiment can suppress the electrode extraction portion from being deteriorated by heat.
(3)上記形態のグロープラグにおいて、前記ハウジングは、内径が第1の径をなす小径部と、前記小径部より前記軸線方向の後端側に位置し内径が前記第1の径より大きい第2の径をなす大径部とを備え;前記電極取出部と前記小径部とは、前記軸線方向において重なっているとしてもよい。 (3) In the glow plug of the above aspect, the housing includes a small diameter portion having an inner diameter forming a first diameter, and a housing having an inner diameter larger than the first diameter and positioned on the rear end side in the axial direction from the small diameter portion. A large-diameter portion having a diameter of 2; and the electrode extraction portion and the small-diameter portion may overlap in the axial direction.
この形態のグロープラグによると、小径部は、大径部より内径が小さいので、大径部と比べて、ハウジング内に収容しているセラミックヒータと接近している。このため、電極取出部から小径部に多くの熱を伝えることができる。そして、電極取出部と小径部とは、軸線方向において重なっているので、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、小径部を介して効率的に熱引き(冷却)することができる。 According to the glow plug of this embodiment, the small diameter portion has a smaller inner diameter than the large diameter portion, and therefore is closer to the ceramic heater accommodated in the housing than the large diameter portion. For this reason, a lot of heat can be transmitted from the electrode extraction part to the small diameter part. Since the electrode extraction portion and the small diameter portion overlap in the axial direction, the heat transferred from the resistance heating element directly or through the base to the electrode extraction portion can be efficiently removed through the small diameter portion. (Cooling).
(4)上記形態のグロープラグにおいて、前記外筒は、前記軸線に垂直な方向に膨出する膨出部を有し;前記ハウジングの先端は、前記膨出部の後端に接合され;前記膨出部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記膨出部の前記軸線方向の最も後端の前記厚みをTaとし;前記小径部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記小径部の前記軸線方向の最も先端の前記厚みをTbとしたとき;Ta>Tbであるとしてもよい。 (4) In the glow plug of the above aspect, the outer cylinder has a bulging portion that bulges in a direction perpendicular to the axis; the front end of the housing is joined to the rear end of the bulging portion; The thickness of the bulging portion in the direction perpendicular to the axis, wherein Ta is the thickness of the rearmost end of the bulging portion in the axial direction; and the thickness of the small diameter portion in the direction perpendicular to the axis. When the thickness of the tip of the small diameter portion in the axial direction is Tb; Ta> Tb may be satisfied.
この形態のグロープラグによると、小径部の軸線方向の最も先端の厚み(Tb)が、膨出部の軸線方向の最も後端の厚み(Ta)より小さいので、膨出部から小径部(ハウジング)へ熱が伝わりにくい。よって、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、小径部を介して熱引き(冷却)する際に、さらに効率的に冷却することができる。 According to the glow plug of this embodiment, the thickness (Tb) at the tip end in the axial direction of the small diameter portion is smaller than the thickness (Ta) at the rearmost end in the axial direction of the bulge portion. ) Is difficult to transfer heat. Therefore, when the heat transferred from the resistance heating element directly or through the base to the electrode extraction portion is heated (cooled) through the small diameter portion, it can be further efficiently cooled.
(5)上記形態のグロープラグにおいて、前記小径部は;前記軸線方向の先端側に位置し、前記軸線に垂直な方向の厚みがTcである小径前部と;前記小径前部より前記軸線方向の後端側に位置し、前記軸線に垂直な方向の厚みがTdである小径後部とを備え;Tc<Tdであり;前記電極取出部と前記小径後部とは、前記軸線方向において重なっているとしてもよい。 (5) In the glow plug of the above aspect, the small-diameter portion is located on the tip end side in the axial direction and has a small-diameter front portion whose thickness in the direction perpendicular to the axial line is Tc; from the small-diameter front portion in the axial direction A small-diameter rear portion positioned on the rear end side and having a thickness Td in the direction perpendicular to the axis; Tc <Td; the electrode extraction portion and the small-diameter rear portion overlap in the axial direction It is good.
この形態のグロープラグによると、小径前部の厚み(Tc)が小径後部の厚み(Td)より小さいので、小径前部から小径後部へ熱が伝わりにくい。よって、抵抗発熱体から直接的にまたは基体を介して電極取出部に伝わった熱を、小径後部を介して熱引き(冷却)する際に、さらに効率的に冷却することができる。 According to this form of the glow plug, the thickness (Tc) of the small-diameter front part is smaller than the thickness (Td) of the small-diameter rear part, so that heat is not easily transmitted from the small-diameter front part to the small-diameter rear part. Therefore, the heat transferred from the resistance heating element directly or through the base to the electrode extraction portion can be cooled more efficiently when the heat is drawn (cooled) through the small diameter rear portion.
また、このような形態によれば、低コスト化、省資源化、製造の容易化、性能の向上、耐久性の向上等の種々の課題の少なくとも1つを解決することができる。 Moreover, according to such a form, it is possible to solve at least one of various problems such as cost reduction, resource saving, easy manufacturing, performance improvement, and durability improvement.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、グロープラグの製造方法、グロープラグを備える車両等の形態で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes. For example, it can be realized in the form of a method for manufacturing a glow plug, a vehicle having a glow plug, and the like.
A.第1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10の断面の構成を示す説明図である。図2は、グロープラグ10の先端側近傍を拡大した説明図である。図1および図2を用いて、グロープラグ10の構成を説明する。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of a
グロープラグ10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、燃焼の補助を行う発熱体として機能する。グロープラグ10は、主な構成要素として、ハウジング20と、外筒30と、セラミックヒータ40と、中軸50と、リード管60と、接続端子70とを備えている。なお、以下では、グロープラグ10の軸線ALの下方(セラミックヒータ40を備える側)をグロープラグ10の先端側とし、上方(接続端子70を備える側)を後端側として説明する。
The
ハウジング20は、軸線ALに沿って延びる略円筒状の部材であり、本実施形態においては炭素鋼によって形成されている。ハウジング20は、炭素鋼に限らずステンレス鋼など、任意の種類の鋼によって形成されてもよい。ハウジング20は、セラミックヒータ40の先端を突出させた状態で、セラミックヒータ40の一部を内部に収容する。ハウジング20の外周面には、グロープラグ10を内燃機関のシリンダヘッドに固定するためのネジ部22が形成されている。ネジ部22がシリンダヘッドのプラグ取付孔に螺合することによって、グロープラグ10が内燃機関に固定される。
The
外筒30は、軸線ALに沿って延びる略円筒状の金属部材であり、ハウジング20よりも軸線ALの先端側に配置されている。外筒30は、セラミックヒータ40の先端を露出させた状態で、セラミックヒータ40の一部を内部に収容する。外筒30の内周部は、セラミックヒータ40の外周部と接している。また、外筒30は、軸線ALに垂直な方向に膨出する膨出部32を備える。膨出部32の後端は、ハウジング20の先端と接合されている。外筒30は、膨出部32の軸線ALの先端側に、テーパ状の当接部34を備える。グロープラグ10が内燃機関に固定された際、当接部34は、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面に当接する。さらに、外筒30は、当接部34の軸線ALの先端側に、外径が略同一で軸線ALに沿って延びる円筒部を備える。
The
セラミックヒータ40は、軸線ALに沿って延びる略円柱状の部材であり、基体42と、抵抗発熱体44とを備えている。セラミックヒータ40の先端および後端は、外筒30の外部に露出しており、セラミックヒータ40の中間部は、外筒30の内部に収容されている。また、セラミックヒータ40の後端側は、ハウジング20の内部に収容されている。セラミックヒータ40は、電力が供給されることによって発熱する熱源として機能する。
The
基体42は、軸線ALに沿って延びる柱状の部材であって、絶縁性セラミックによって形成されている。本実施形態においては、基体42は、窒化珪素によって形成されている。基体42は、窒化珪素に限らず、例えば、アルミナやサイアロン等の他の絶縁性セラミックによって形成されていてもよい。
The
抵抗発熱体44は、基体42の内部に埋設されたU字状の部材であり、通電によって抵抗発熱する導電性セラミックによって形成されている。本実施形態においては、抵抗発熱体44は、タングステンカーバイドおよび窒化珪素によって形成されている。抵抗発熱体44は、タングステンカーバイドおよび窒化珪素に限らず、例えば、二珪化モリブデンや二珪化タングステン等の他の導電性セラミックによって形成されていてもよい。抵抗発熱体44の後端側には、電極取出部46,48が形成されている。
The
電極取出部46は、セラミックヒータ40の外表面に露出するとともに、セラミックヒータ40の後端部の外周面に配置された円筒形状の導電性の第1のリング56と電気的に接続されている。電極取出部46は、抵抗発熱体44の正電位側端子として機能する。
The
電極取出部48は、電極取出部46よりも先端側に形成されており、セラミックヒータ40の外表面に露出する。電極取出部48は、セラミックヒータ40の一部を内部に収容する略円筒形状の導電性の第2のリング58と電気的に接続されている。電極取出部48は、抵抗発熱体44の負電位側端子として機能する。本実施形態では、電極取出部46,48は、抵抗発熱体44と同じ材料で形成されており、抵抗発熱体44と一体となって形成されている。なお、電極取出部46,48は、抵抗発熱体44と別体であってもよい。
The
中軸50は、軸線ALに沿って延びる金属製の棒状の部材であり、ハウジング20の内部で、セラミックヒータ40の後端側に配置されている。中軸50は、先端近傍の外周面で第1のリング56と電気的に接続されている。中軸50は、第1のリング56を介して電極取出部46と電気的に接続されている。
The
リード管60は、軸線ALに沿って延びる金属線の筒状の部材である。リード管60は、ハウジング20の内部に収容される。また、リード管60は、中軸50の一部およびセラミックヒータ40の一部を内部に収容する。リード管60は、先端近傍の内周面で、第2のリング58の後端部の外周面と電気的に接続されている。リード管60は、第2のリング58を介して電極取出部48と電気的に接続されている。また、リード管60の後端部の内周面と、中軸50の内周面との間には、円筒形状のゴム製の第1の絶縁性部材62が配置され、リード管60と中軸50との間の短絡を抑制する。なお、第1の絶縁性部材62は、中軸50の後端部を支持することによって、中軸50の揺れを抑制するとともに、リード管60と中軸50との間の気密も確保する。
The
接続端子70は、円筒形の金属製の部材であって、ハウジング20の後端側の外部に配置され、リード管60の後端部を内部に収容する。接続端子70の内周面とリード管60の外周面とは電気的に接続されている。接続端子70は内燃機関の筐体と電気的に接続され、接地端子として機能する。
The
ハウジング20の後端部における内周面とリード管60の外周面との間には、円筒形の封止部材74が配置されている。封止部材74は、絶縁性および弾性を有する材料によって形成されている。本実施形態においては、封止部材74は、フッ素ゴムによって形成されている。なお、封止部材74は、シリコーンゴムなどの一般的な封止材によって形成されてもよい。封止部材74は、ハウジング20の内部においてリード管60の後端部を支持することによって、リード管60および中軸50の揺れを抑制するとともに、ハウジング20とリード管60との間の気密を確保する。
A cylindrical sealing
封止部材74の後端側には、円筒形の第2の絶縁性部材76が配置されている。第2の絶縁性部材76は、耐熱性および絶縁性を有する材料によって形成されている。本実施形態においては、第2の絶縁性部材76は、合成マイカによって形成されている。なお、第2の絶縁性部材76は、ナイロン(登録商標)やPPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等の他の絶縁材料によって形成されていてもよい。第2の絶縁性部材76は、ハウジング20と、リード管60および接続端子70とを離間することによって、これらの部材の短絡を抑制する。
A cylindrical second insulating
以上の構成により、中軸50から電力が供給されると、第1のリング56、電極取出部46を通じて抵抗発熱体44に電力が供給され、セラミックヒータ40が発熱する。そして、抵抗発熱体44は、電極取出部48、第2のリング58、リード管60、接続端子70、内燃機関(エンジン)の筐体を通じて接地されている。
With the above configuration, when electric power is supplied from the
次に、ハウジング20、外筒30、および電極取出部48の詳細な構成について説明する。図3は、ハウジング20、外筒30、電極取出部48の構成を示す説明図である。なお、図を見やすくするために、図3ではハッチングの表示を省略している。
Next, the detailed structure of the
図示するように、ハウジング20は、内径が第1の径D1をなす小径部23と、小径部23より後端側に位置し内径が第2の径D2をなす大径部24とを備える。本実施形態においては、D1<D2である。ハウジング20は、内径が大きい大径部24を備えることによって、第1のリング56や第2のリング58等のグロープラグ10を構成する部材を収容するための空間を確保することができる。
As shown in the drawing, the
小径部23は、さらに、軸線AL方向の先端側に位置し、軸線ALに垂直な方向の厚みがTcである小径前部25と、小径前部25より軸線AL方向の後端側に位置し、軸線ALに垂直な方向の厚みがTdである小径後部26とを備える。本実施形態においては、Tc<Tdである。なお、ネジ部22は、ハウジング20の外周面において、大径部24から小径後部26に亘って形成されている。
The small-
また、小径部23の軸線ALに垂直な方向の厚みであって、小径部23の軸線方向の最も先端の厚みをTbとし、外筒30の膨出部32の軸線ALに垂直な方向の厚みであって、膨出部32の最も後端の厚みをTaとすると、小径部23と膨出部32とは、Ta>Tbの関係を有する。本実施形態においては、Tb=Tcである。なお、Tb≦Tcであるとしてもよい。
Further, the thickness in the direction perpendicular to the axis AL of the
ここで、本実施形態における電極取出部48の配置位置について説明する。図示するように、電極取出部48は、小径後部26と軸線AL方向において重なった位置に配置されている。また、電極取出部48は、ネジ部22と軸線AL方向において重なった位置に配置されている。従って、電極取出部48は、外筒30とは離隔した位置に配置されている。なお、電極取出部48は、電極取出部48の少なくとも一部が小径後部26またはネジ部22に対して軸線AL方向において重なるように配置されていればよい。
Here, the arrangement position of the
以上説明したように、本実施形態のグロープラグ10においては、外筒30の内周部とセラミックヒータ40の外周部とが接しているので、抵抗発熱体44によって生じた熱は、セラミックヒータ40、外筒30、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面という順に伝達する。図4は、抵抗発熱体44によって生じた熱の、グロープラグ10内における伝達経路を示す説明図である。図に示した矢印は、抵抗発熱体44で生じた熱の伝達する経路を示している。図示するように、抵抗発熱体44で生じた熱は、セラミックヒータ40と接している外筒30を介して内燃機関EGのプラグ取付孔のテーパ座面に伝達される。また、電極取出部48は、外筒30とは離隔して配置されている。従って、セラミックヒータ40の抵抗発熱体44で生じた熱が、電極取出部48に伝達するのを抑制することができる。従って、グロープラグ10は、電極取出部48が熱によって劣化するのを抑制することができる。
As described above, in the
また、電極取出部48とネジ部22とは軸線AL方向において重なっているので、抵抗発熱体44から直接的にまたは基体42を介して電極取出部48に伝わった熱を、ネジ部22、内燃機関のプラグ取付孔の順に熱引き(冷却)することができる。さらに、電極取出部48と小径部23とは、軸線AL方向において重なり、電極取出部48と小径部23とは接近している。よって、電極取出部48から小径部23に多くの熱を与えることができ、抵抗発熱体44から直接的にまたは基体42を介して電極取出部48に伝わった熱を、小径部23を介して効率的に熱引き(冷却)することができる。
In addition, since the
外筒30とハウジング20とが別体として構成されているので、外筒30からハウジング20への熱の伝達は抑制される。また、小径部23の軸線AL方向の最も先端の厚みTbが、膨出部32の軸線AL方向の最も後端の厚みTaより小さいので、膨出部32(外筒30)から小径部23(ハウジング20)への熱の伝達がさらに抑制される。さらに、小径前部25の厚みTcが小径後部26の厚みTdより小さいので、小径前部25から小径後部26へ熱が伝わりにくい。従って、小径後部26は、熱されにくいことに加え、電極取出部48に伝わった熱を効率よく熱引き(冷却)することができる。よって、グロープラグ10は、電極取出部48が高温になるのを抑制することによって、電極取出部48が熱によって劣化するのを抑制し、耐久性を向上させることができる。
Since the
また、外筒30とハウジング20とは別体であることに加え、外筒30の内周部と電極取出部48とは接していない。従って、グロープラグ10を内燃機関のプラグ取付孔に取り付けた際に、プラグ取付孔のテーパ座面から外筒30に作用する押圧力が電極取出部48に直接的に伝わることを回避することができる。よって、プラグ取付孔のテーパ座面から外筒30に作用する押圧力による電極取出部48の損傷や劣化を抑制することができる。
Further, in addition to the
B.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。
(B1)変形例1:
上記実施形態においては、抵抗発熱体44に供給された電力は、電極取出部48、第2のリング58、リード管60、接続端子70を介して導通するとしたが、電極取出部48とハウジング20、または、電極取出部48と外筒30とを電気的に接続する導電性部材(例えば、金属配線)が、ハウジング20とセラミックヒータ40との間に設けられているとしてもよい。このようにすると、抵抗発熱体44に供給された電力は、電極取出部48、導電性部材、ハウジング20(または、外筒30)を介して、内燃機関の筐体に導通する(ボディーアース)。よって、例えば、第2のリング58、リード管60等を備えない構造のグロープラグを採用することができる。
B. 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.
(B1) Modification 1:
In the above embodiment, the electric power supplied to the
(B2)変形例2:
上記実施形態では、抵抗発熱体として、通電によって抵抗発熱する導電性のセラミックを採用したが、金属製(例えば、タングステン製)の発熱コイルを採用するとしてもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(B2) Modification 2:
In the above embodiment, a conductive ceramic that generates resistance by energization is employed as the resistance heating element, but a metal (for example, tungsten) heating coil may be employed. Even if it does in this way, the effect similar to the said embodiment can be acquired.
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.
10…グロープラグ
20…ハウジング
22…ネジ部
23…小径部
24…大径部
25…小径前部
26…小径後部
30…外筒
32…膨出部
34…当接部
40…セラミックヒータ
42…基体
44…抵抗発熱体
46…電極取出部
48…電極取出部
50…中軸
56…第1のリング
58…第2のリング
60…リード管
62…第1の絶縁性部材
70…接続端子
74…封止部材
76…第2の絶縁性部材
AL…軸線
D1…第1の径
D2…第2の径
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータの一部を内部に収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングよりも前記セラミックヒータの軸線方向の先端側に配置され、前記セラミックヒータの先端を露出させた状態で該セラミックヒータの一部を内部に収容するとともに、内燃機関のプラグ取付孔のテーパ座面に当接する当接部を有する筒状の外筒と、
を備えるグロープラグであって、
前記外筒の内周部は、前記セラミックヒータの外周部と接しており、
全ての電極取出部は、前記ハウジング内に配置されるとともに、前記外筒とは離隔して配置され、
前記ハウジングは、内径が第1の径をなす小径部と、前記小径部より前記軸線方向の後端側に位置し内径が前記第1の径より大きい第2の径をなす大径部とを備え、
前記電極取出部と前記小径部とは、前記軸線方向において重なっており、
前記外筒は、前記軸線に垂直な方向に膨出する膨出部を有し、
前記小径部は、前記膨出部の後端に接合され、
前記膨出部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記膨出部の前記軸線方向の最も後端の前記厚みをTaとし、
前記小径部の前記軸線に垂直な方向の厚みであって、前記小径部の前記軸線方向の最も先端の前記厚みをTbとしたとき、
Ta>Tbである、
グロープラグ。 A columnar base made of an insulating ceramic and extending along the axis, a resistance heating element embedded in the base and generating resistance by energization, and electrically connected to the resistance heating element and exposed to the outer peripheral surface of the base A ceramic heater provided with an electrode extraction portion to
A cylindrical housing that accommodates a portion of the ceramic heater in a state where the tip of the ceramic heater protrudes;
The ceramic heater is disposed on the tip side in the axial direction of the ceramic heater relative to the housing, accommodates a part of the ceramic heater with the tip of the ceramic heater exposed, and a tapered seat of a plug mounting hole of the internal combustion engine. A cylindrical outer cylinder having an abutting portion that abuts against the surface;
A glow plug comprising
The inner peripheral portion of the outer cylinder is in contact with the outer peripheral portion of the ceramic heater,
All the electrode extraction parts are arranged in the housing and arranged separately from the outer cylinder ,
The housing includes a small-diameter portion whose inner diameter forms a first diameter, and a large-diameter portion that is positioned on the rear end side in the axial direction from the small-diameter portion and has a second diameter that is larger than the first diameter. Prepared,
The electrode extraction part and the small diameter part overlap in the axial direction,
The outer cylinder has a bulging portion that bulges in a direction perpendicular to the axis,
The small diameter portion is joined to the rear end of the bulging portion,
The thickness in the direction perpendicular to the axis of the bulging portion, and the thickness of the rearmost end of the bulging portion in the axial direction is Ta,
When the thickness of the small diameter portion is perpendicular to the axis, and the thickness of the tip of the small diameter portion in the axial direction is Tb,
Ta> Tb.
Glow plug.
前記ハウジングの外周面は、前記内燃機関のプラグ取付孔に螺合するネジ部を備え、
前記電極取出部と前記ネジ部とは、前記セラミックヒータの前記軸線方向において重なっている
グロープラグ。 The glow plug according to claim 1,
The outer peripheral surface of the housing includes a screw portion that is screwed into the plug mounting hole of the internal combustion engine,
The glow plug, wherein the electrode extraction portion and the screw portion overlap in the axial direction of the ceramic heater.
前記小径部は、
前記軸線方向の先端側に位置し、前記軸線に垂直な方向の厚みがTcである小径前部と、
前記小径前部より前記軸線方向の後端側に位置し、前記軸線に垂直な方向の厚みがTdである小径後部とを備え、
Tc<Tdであり、
前記電極取出部と前記小径後部とは、前記軸線方向において重なっている
グロープラグ。 A glow plug according to claim 1 or claim 2 Symbol placement,
The small diameter portion is
A small-diameter front portion that is located on the distal end side in the axial direction and has a thickness Tc in the direction perpendicular to the axial line;
A small-diameter rear portion that is located on the rear end side in the axial direction from the small-diameter front portion and that has a thickness Td in a direction perpendicular to the axial line;
Tc <Td,
The glow plug, wherein the electrode extraction part and the small-diameter rear part overlap in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014007513A JP6251578B2 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Glow plug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014007513A JP6251578B2 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Glow plug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015135224A JP2015135224A (en) | 2015-07-27 |
JP6251578B2 true JP6251578B2 (en) | 2017-12-20 |
Family
ID=53767158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014007513A Active JP6251578B2 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Glow plug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6251578B2 (en) |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58119045U (en) * | 1981-12-28 | 1983-08-13 | 日本特殊陶業株式会社 | Two-wire ceramic glow plug |
US5304778A (en) * | 1992-11-23 | 1994-04-19 | Electrofuel Manufacturing Co. | Glow plug with improved composite sintered silicon nitride ceramic heater |
US6465759B1 (en) * | 2000-03-14 | 2002-10-15 | Delphi Technologies, Inc. | Ion sensor glow plug assembly |
JP4441136B2 (en) * | 2001-03-16 | 2010-03-31 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic glow plug and its mounting structure to cylinder head |
JP5285589B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-09-11 | 日本特殊陶業株式会社 | Manufacturing method of ceramic heater and ceramic heater |
EP2469256B1 (en) * | 2010-12-22 | 2016-09-21 | HIDRIA AET Druzba za proizvodnjo vzignih sistemov in elektronike d.o.o. | Glow plug with a load sensor and a screened sensor link |
JP5830369B2 (en) * | 2011-12-19 | 2015-12-09 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug |
JP5922946B2 (en) * | 2012-02-22 | 2016-05-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug |
JP5945153B2 (en) * | 2012-04-27 | 2016-07-05 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug |
JP5960494B2 (en) * | 2012-05-07 | 2016-08-02 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug |
JP5973222B2 (en) * | 2012-05-07 | 2016-08-23 | 日本特殊陶業株式会社 | Glow plug and manufacturing method thereof |
-
2014
- 2014-01-20 JP JP2014007513A patent/JP6251578B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015135224A (en) | 2015-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4816385B2 (en) | Glow plug | |
US20070289960A1 (en) | Ceramic Heater-Type Glow Plug | |
JP6251578B2 (en) | Glow plug | |
JP5945153B2 (en) | Glow plug | |
JP2016522386A (en) | Sheath type glow plug with heating element made of inner contact type ceramic and method for manufacturing the same | |
JP6786412B2 (en) | Ceramic heater and glow plug | |
JP6271915B2 (en) | Internal combustion engine equipped with glow plug with combustion pressure sensor and glow plug without sensor | |
JP2013228123A (en) | Glow plug | |
JP2002013734A (en) | Glow plug | |
JP6027863B2 (en) | Glow plug and method of manufacturing glow plug | |
US20140361677A1 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP6436942B2 (en) | Spark plug | |
JP6059503B2 (en) | Ceramic glow plug with pressure sensor | |
KR101586878B1 (en) | Glow plug | |
JP6997731B2 (en) | Glow plug | |
JP5335974B2 (en) | Glow plug | |
JP6144609B2 (en) | Ceramic heater and glow plug | |
JP6849559B2 (en) | heater | |
JP7000241B2 (en) | heater | |
CN109983640B (en) | Spark plug | |
JP2011007372A (en) | Glow plug and method of manufacturing glow plug | |
JP6951126B2 (en) | Ceramic heater and glow plug | |
JP6171794B2 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP6271148B2 (en) | Glow plug | |
JP6667327B2 (en) | Heating device and temperature estimation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6251578 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |