JPH02267418A - Glow plug for diesel engine - Google Patents

Glow plug for diesel engine

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Publication number
JPH02267418A
JPH02267418A JP9023489A JP9023489A JPH02267418A JP H02267418 A JPH02267418 A JP H02267418A JP 9023489 A JP9023489 A JP 9023489A JP 9023489 A JP9023489 A JP 9023489A JP H02267418 A JPH02267418 A JP H02267418A
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JP
Japan
Prior art keywords
ceramic heater
holder
insulating
glow plug
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP9023489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Okazaki
岡崎 清治
Masaru Yoshida
優 吉田
Hiroji Hatanaka
広二 畑中
Takashi Aota
隆 青田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jidosha Kiki Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Jidosha Kiki Co Ltd, Hitachi Metals Ltd filed Critical Jidosha Kiki Co Ltd
Priority to JP9023489A priority Critical patent/JPH02267418A/en
Publication of JPH02267418A publication Critical patent/JPH02267418A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE:To improve the reliability and increase the service life by integrally fastening the ceramic heater and the holder with overlapped sections comprising the beginning end and the terminal end of insulation layers and bonding layer disposed nearly equidistantly around the outer circumference of lead sections at the end of the holder. CONSTITUTION:Two layers of insulation 23a, 23b and a bonding layer 23c are superposed around the lead sections 21, 22 at the end of the holder 12 of a ceramic heater 11, and the beginning end and the terminal end are overlapped to form overlapped sections 26a, 26b. It is important to nearly equidistantly dispose these overlapped sections 26a, 26b, 26c in a circle. If the overlapped sections coincide in the same location, the clearance between the ceramic heater 11 and the holder 12 becomes uneven to adversely affect to ensure the electrical insulation and the airtightness. For the material of the bonding layer 23c, palladium silver solder, for instance, is used, and the ceramic heater 11 which has gone through the firing can be fastened in the holder 12 by silver soldering, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はディーゼルエンジンの副燃焼室または燃焼室内
の予熱に使用するグロープラグに関し。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a glow plug used for preheating the auxiliary combustion chamber or combustion chamber of a diesel engine.

特に速熱型の機能を有し、かつ長時間のアフターグロー
化を達成し得る自己飽和性を有するセラミックヒータを
備えたディーゼルエンジン用グロープラグの改良に関す
るものである。
In particular, the present invention relates to an improvement in a glow plug for a diesel engine, which is equipped with a ceramic heater that has a fast heating function and a self-saturating property that can achieve long-term afterglow.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般にディーゼルエンジンは低温時の始動性が悪いため
、副燃焼室または燃焼室内にグロープラグを設置し1通
電発熱により、吸気温度の上昇または着火源用として、
エンジンの始動性を向上させる方法を採用している。こ
の種のグロープラグとしては、従来金属製シース内に耐
熱絶縁粉末を充填し、鉄クロム、ニッケル等からなるコ
イル状発熱線を埋設した。いわゆるシース型と称するも
のが一般的である。またそれ以外にも特開昭57415
23号公報等に示されるように、タングステン等による
発熱線を、絶縁性を有する窒化ケイ素等のセラミック材
中に埋設した棒状ヒータを使用したセラミックヒータ型
も知られている。このようなセラミックヒータ型は、耐
熱絶縁粉末およびシースを介して間接加熱するシース型
に比べ、熱伝達効率を向上させ得ると共に1発熱特性の
面でも優れ、加熱時に短時間で赤熱して温度立ち上り特
性を大幅に向上させ、速熱型の性能を有するため。
Diesel engines generally have poor startability at low temperatures, so a glow plug is installed in the auxiliary combustion chamber or combustion chamber to generate heat when energized, raising the intake air temperature or as an ignition source.
A method is used to improve engine startability. Conventionally, this kind of glow plug has a metal sheath filled with heat-resistant insulating powder and a coiled heating wire made of iron chromium, nickel, etc. buried therein. The so-called sheath type is common. In addition, there is also Japanese Patent Application Publication No. 57415
As shown in Japanese Patent No. 23, etc., a ceramic heater type using a rod-shaped heater in which a heating wire made of tungsten or the like is embedded in an insulating ceramic material such as silicon nitride is also known. Compared to sheathed types that heat indirectly through heat-resistant insulating powder and a sheath, these types of ceramic heaters can improve heat transfer efficiency and also have excellent heat generation characteristics. Because it has greatly improved characteristics and has fast heating performance.

近年盛んに採用されるようになっている。It has been widely adopted in recent years.

しかしながら、上記セラミックヒータ型のグロープラグ
は1例えば窒化ケイ素のような絶縁性セラミック材の内
部に、タングステン等の金属製発熱線を埋設した構造で
あり、しかもこれら両部材間の熱膨張率が異なるため、
特に発熱時における急激な温度上昇とその繰り返し使用
とが、セラミックヒータの耐久性を減するおそれがある
。従って耐熱強度等の信鯨性の面で問題があり、さらに
コスト高を招くという欠点があった。
However, the above ceramic heater type glow plug has a structure in which a heating wire made of metal such as tungsten is embedded inside an insulating ceramic material such as silicon nitride, and the coefficient of thermal expansion between these two materials is different. For,
In particular, the rapid temperature rise during heat generation and its repeated use may reduce the durability of the ceramic heater. Therefore, there is a problem in terms of reliability such as heat resistance strength, and there is also the disadvantage of increasing costs.

上記問題点を解消するものとして1発熱線を絶縁性セラ
ミック材と路間等の熱膨張率を有する導電性セラミック
材で形成したセラミックヒータ構造が1例えば特開昭6
0−9085号公報や、同6o−14784号公報等に
より提案されている。しかしいずれもグロープラグとし
て使用するには、構造上および機能面からも未だ問題が
あり、実用化するには至っていない。
In order to solve the above problems, there is a ceramic heater structure in which the heating wire is formed of an insulating ceramic material and a conductive ceramic material having a coefficient of thermal expansion such as between the paths.
This method has been proposed in Japanese Patent No. 0-9085, Japanese Patent No. 6o-14784, and the like. However, both of them still have structural and functional problems when used as glow plugs, and have not been put into practical use.

すなわち速熱型としての機能が不充分、成形加工が煩雑
、電極の取出し構造が複雑、アフターグロー時間の長時
間化が困難等の問題点がある。
That is, there are problems such as insufficient function as a rapid heating type, complicated molding process, complicated electrode extraction structure, and difficulty in increasing the afterglow time.

上記の問題点を解決するために9本出願人はU字状に形
成した導電性セラミック材からなるセラミックヒータを
中空状ホルダ内に接合保持したディーゼルエンジン用グ
ロープラグについての発明をすでに出願している(特願
昭60−299338号、同60−299339号、同
61−256354号、同61−256355号同62
−1a3682号、同62−134040号、実願昭6
2−81651号等)。
In order to solve the above problems, the present applicant has already filed an invention for a glow plug for diesel engines in which a U-shaped ceramic heater made of conductive ceramic material is bonded and held in a hollow holder. (Patent Application No. 60-299338, No. 60-299339, No. 61-256354, No. 61-256355, No. 62)
-1a3682, 62-134040, Jitsugan Showa 6
2-81651 etc.).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記の発明および考案により、従来技術に存在する問題
点を解決することができたが、その後の実験、研究によ
り若干の問題点があることが解明された。
Although the above inventions and ideas have solved the problems existing in the prior art, subsequent experiments and research have revealed that there are some problems.

まずセラミックヒータをホルダの先端部に接合固着する
場合には、ホルダの先端部に対応するリード部の外周に
絶縁材料からなる絶縁層と、この絶縁層の外周に金属ろ
う材からなる接合層を被着させて固着することにより、
気密性を確保するように構成している。上記絶縁層およ
び接合層はリード部の外周に均一な厚さに形成する必要
があり。
First, when bonding and fixing the ceramic heater to the tip of the holder, an insulating layer made of an insulating material is placed around the outer periphery of the lead part corresponding to the tip of the holder, and a bonding layer made of a metal brazing material is placed around the outer periphery of this insulating layer. By applying and fixing,
It is constructed to ensure airtightness. The above-mentioned insulating layer and bonding layer must be formed to have a uniform thickness around the outer periphery of the lead portion.

通常スクリーン印刷等の手段が採用されている。Usually, a method such as screen printing is employed.

しかしながら絶縁層および接合層を形成する薄膜の始端
と終端とが必然的に重合するため1重合部においては層
の厚さ寸法が他の部位より増大する結果、リード部外周
とホルダ内周との間隙が不均一となり1両者の接合が不
完全となる場合があり。
However, since the starting and ending ends of the thin films that form the insulating layer and bonding layer inevitably overlap, the thickness of the layer becomes larger in one overlapping part than in other parts, resulting in a gap between the outer periphery of the lead part and the inner periphery of the holder. The gap may become uneven and the bonding between the two parts may become incomplete.

グロープラグ使用中に気密不良を惹起し、寿命を低下さ
せるという問題点がある。
There is a problem in that it causes poor airtightness during use of the glow plug, reducing its lifespan.

更にU字状に形成した発熱部の両端部から後方に延設し
た1対のリード部間には、ホルダ先端部に対応する部分
において絶縁シートを介装固着するのであるが、前記の
ようにセラミックヒータはU字状に形成したものである
ため、リード部の間隙寸法を一定若しくは極めて高精度
に形成するのが困難である。またセラミックヒータ自身
には若干のばね性が存在するため、前記リード部の間隙
寸法は当然に変動することとなる。このため絶縁シート
を高精度に形成しても1両者間には非所望な寸法の間隙
を生じ、接合用として介在させるべき1例えばTi−C
uろう材による接合層に厚さ寸法のばらつきが発生する
。この接合層が厚すぎるとその外方に被着すべき絶縁層
の被着が困難となる結果、絶縁不良を誘発し、一方接金
層が薄すぎるとリード部と絶縁シートとの接合が不完全
となる。上記の不都合は反復継続使用した場合において
、グロープラグの寿命を著しく低下させるという問題点
がある。
Furthermore, an insulating sheet is interposed and fixed between the pair of lead parts extending rearward from both ends of the U-shaped heat generating part at the part corresponding to the tip of the holder, as described above. Since the ceramic heater is formed in a U-shape, it is difficult to form the gap size between the lead portions to be constant or with extremely high precision. Further, since the ceramic heater itself has some springiness, the gap size of the lead portion naturally varies. For this reason, even if the insulating sheet is formed with high precision, a gap of an undesired size is created between the two, and the sheet that should be interposed for bonding, such as Ti-C
Variations in thickness occur in the bonding layer made of the u brazing material. If this bonding layer is too thick, it will be difficult to adhere the insulating layer to the outside, resulting in poor insulation. On the other hand, if the bonding layer is too thin, the bonding between the lead part and the insulating sheet will fail. Become complete. The above-mentioned disadvantages have the problem of significantly shortening the lifespan of the glow plug when used repeatedly.

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、前記
発明および考案の完全化を図り、信頼性が高く、かつ長
寿命であるディーゼルエンジン用グロープラグを提供す
ることを目的とする。
It is an object of the present invention to solve the problems existing in the above-mentioned prior art, to perfect the above-mentioned inventions and ideas, and to provide a glow plug for a diesel engine that is highly reliable and has a long life.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、まず第1の発明においては
、U字状に形成した発熱部と、この発熱部の両端部から
後方に延設した1対のリード部とを、導電性セラミック
材によって一体に構成してなるセラミックヒータを、少
なくとも発熱部を外部に突出させた状態で、中空状に形
成したホルダの先端部に保持し、前記セラミックヒータ
の少なくともホルダ先端部に対応する部分の1対のリー
ド部間に絶縁シートを介装固着して構成したディーゼル
エンジン用グロープラグにおいて、ホルダの先端部に対
応するリード部の外周に、絶縁材料からなる複数個の絶
縁層と、この絶縁層の外周に金属ろう材からなる少なく
とも1層の接合層を被着させると共に、夫々の絶縁層お
よび接合層の始端および終端とからなる重合部を外周方
向に略等分に配置させてセラミックヒータとホルダとを
一体に接合固着する。という技術的手段を採用した。
In order to achieve the above object, in the first invention, a U-shaped heat generating part and a pair of lead parts extending rearward from both ends of the heat generating part are made of a conductive ceramic material. A ceramic heater integrally constructed by the above is held at the tip of a hollow holder with at least the heat generating part protruding outside, and at least one part of the ceramic heater corresponding to the holder tip is held at the tip of a hollow holder. In a diesel engine glow plug constructed by interposing and fixing an insulating sheet between a pair of lead parts, a plurality of insulating layers made of an insulating material are provided on the outer periphery of the lead part corresponding to the tip of the holder, and this insulating layer At least one bonding layer made of a metal brazing material is applied to the outer periphery of the ceramic heater, and overlapping portions consisting of the respective insulating layers and the starting and ending ends of the bonding layers are arranged approximately equally in the outer circumferential direction. Join and secure the holder together. A technical method was adopted.

次に第2の発明においては、U字状に形成した発熱部と
、この発熱部の両端部から後方に延設した1対のリード
部とを、導電性セラミック材によって一体に構成してな
るセラミックヒータを、少なくとも発熱部を外部に突出
させた状態で、中空状に形成したホルダの先端部に保持
し、前記セラミックヒータの少なくともホルダ先端部に
対応する部分の1対のリード部間に絶縁シートを介装固
着して構成したディーゼルエンジン用グロープラグにお
いて、絶縁シートの先端部の厚さ寸法より後端部の厚さ
寸法を20〜100μm大に形成する。
Next, in the second invention, a U-shaped heat generating part and a pair of lead parts extending rearward from both ends of the heat generating part are integrally formed of a conductive ceramic material. The ceramic heater is held at the tip of a hollow holder with at least the heat generating part protruding outside, and the ceramic heater is insulated between a pair of lead portions of at least a portion of the ceramic heater corresponding to the holder tip. In a glow plug for a diesel engine constructed by interposing and fixing a sheet, the thickness at the rear end of the insulating sheet is 20 to 100 μm larger than the thickness at the front end.

という技術的手段を採用した。A technical method was adopted.

〔作用〕[Effect]

上記の構成により、充分な耐熱強度を有し、セラミック
ヒータ先端における迅速な赤熱化が図れ。
With the above configuration, the ceramic heater has sufficient heat resistance strength and can quickly become red hot at the tip of the ceramic heater.

速熱型としての性能を充分に発揮し得ると共に。It can fully demonstrate its performance as a fast heating type.

信頼性の高い、かつ長寿命であるディーゼルエンジン用
グロープラグとして機能することができる。
It can function as a highly reliable and long-life glow plug for diesel engines.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例を示す要部縦断面図である。同
図において全体を符号10で示すグロープラグの概略構
成を説明する。グロープラグ10は、先端側が発熱体と
して機能する棒状のセラミックヒータ11と、このセラ
ミックヒータ11を先端において保持する略管状を呈す
る例えばステンレス鋼等の金属製のホルダ12を有する
。ホルダ12の外周にはねじ部12aを形成し、エンジ
ンのシリンダヘッド側のねじ穴(図示せず)と螺合し、
セラミックヒータ11の先端を燃焼室若しくは副燃焼室
内に突出させた状態で保持する。ホルダ12の後端部に
は第1および第2の外部接続端子13.14を9合成樹
脂その他の絶縁材料内に貫通埋設してなる端子組立体1
5を嵌込み支持すると共に、各端子13.14と前記セ
ラミックヒータ11を構成するリード部21.22とは
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention. A schematic structure of a glow plug, which is generally designated by the reference numeral 10 in the figure, will be explained. The glow plug 10 has a rod-shaped ceramic heater 11 whose distal end functions as a heating element, and a substantially tubular holder 12 made of metal, such as stainless steel, that holds the ceramic heater 11 at its distal end. A threaded portion 12a is formed on the outer periphery of the holder 12, and is screwed into a threaded hole (not shown) on the cylinder head side of the engine.
The tip of the ceramic heater 11 is held in a state in which it projects into the combustion chamber or the auxiliary combustion chamber. At the rear end of the holder 12 is a terminal assembly 1 in which first and second external connection terminals 13 and 14 are embedded through a synthetic resin or other insulating material.
The lead portions 21.22 that fit in and support the terminals 13.14 and the ceramic heater 11.

例えばフレキシブルワイヤ等の金属導線16.17およ
びターミナルキャップ28.29を介して接続する。な
お、この場合リード部21.22の後端にはターミナル
キャップ28.29を固着するため、この後端部の外径
寸法をリード部21゜22の他の部分の外径寸法より小
に形成すると。
Connection is made via a metal conductor 16.17, such as a flexible wire, and a terminal cap 28.29. In this case, since the terminal caps 28 and 29 are fixed to the rear ends of the lead parts 21 and 22, the outer diameter of this rear end is made smaller than the outer diameter of the other parts of the lead parts 21 and 22. Then.

ターミナルキャップ28.29がホルダ12の内面と接
触することによる電気的短絡事故を回避するために好ま
しい。
This is preferable in order to avoid electrical short circuit accidents caused by the terminal caps 28 and 29 coming into contact with the inner surface of the holder 12.

次に前記端子組立体15は、その軸線上に配設し前記金
属導線16と接続すべきロッド部13aをその内方端側
に有する第1の外部接続端子13と、その周囲に所定間
隔を置いて配設しかつその内方端例の一部に延設したリ
ード片14aを前記金属導線17と接続する筒状の第2
の外部接続端子14と、上記両端子13.14問および
外周部を絶縁するように一体化する樹脂モールドによる
組立体本体15aを有すると共に1組立体本体15aの
外周には連結補強用の金属管15bを嵌装する。そして
この金属管15bをホルダ12の後端部開口周縁部分に
おいて高加圧力を介してかしめ付け、軸線方向に沿って
座屈変形させることにより、その内側が樹脂製の組立体
本体15a側に外側がホルダ12の内壁に強固に圧接さ
れた状態となり、外力若しくは熱収縮による問題を解消
し得るように構成する。
Next, the terminal assembly 15 includes a first external connection terminal 13 arranged on its axis and having a rod portion 13a on its inner end side to be connected to the metal conductive wire 16, and a first external connection terminal 13 having a predetermined interval around the first external connection terminal 13. A cylindrical second lead piece 14a, which is placed at the same position and extends to a part of the inner end thereof, is connected to the metal conductive wire 17.
It has an assembly body 15a made of a resin mold that integrates the external connection terminal 14, both terminals 13 and 14 and the outer periphery so as to insulate them, and a metal tube for connection reinforcement is provided on the outer periphery of the assembly body 15a. 15b. Then, this metal tube 15b is crimped at the peripheral edge of the opening at the rear end of the holder 12 using a high pressure, and is buckled and deformed along the axial direction, so that the inner side of the metal tube 15b is turned outward toward the resin assembly main body 15a. is firmly pressed against the inner wall of the holder 12, so that problems caused by external force or thermal contraction can be solved.

更に18a、18bは各々絶縁リングおよびワッシャで
あり、ホルダ12の後方に突出する第2の外部接続端子
14に嵌装する。18cは絶縁部材であり、前記ワッシ
ャ18bの外方端側において前記第1の外部接続端子1
3側に嵌装する。また18d、18eは各々スプリング
ワッシャおよび締付用ナツトであり、前記第1の外部接
続端子13の外方端側に形成したねじ部に嵌装および螺
合する。そして前記ワッシャ18bと絶縁部材18cと
の間、および絶縁部材18cとスプリングワッシャla
dとの間に各々バッテリからのリード線(図示せず)を
介装挟持することにより、前記各外部接続端子13.1
4をバッテリと電気的に接続する。16a、17aは各
々前記金属導線16.17に被覆したチューブ等の絶縁
部材である。
Furthermore, 18a and 18b are an insulating ring and a washer, respectively, which are fitted into the second external connection terminal 14 protruding rearward of the holder 12. 18c is an insulating member, and the first external connection terminal 1 is connected to the outer end of the washer 18b.
Fit on the 3rd side. Further, 18d and 18e are a spring washer and a tightening nut, respectively, which are fitted and screwed into a threaded portion formed on the outer end side of the first external connection terminal 13. and between the washer 18b and the insulating member 18c, and between the insulating member 18c and the spring washer la.
By interposing lead wires (not shown) from the batteries between each of the external connection terminals 13.1 and d,
4 is electrically connected to the battery. Reference numerals 16a and 17a are insulating members such as tubes covering the metal conductive wires 16 and 17, respectively.

セラミックヒータ11は1例えば導電性サイアロン粉末
を熱可塑性樹脂等と混練し、所定のキャビティを有する
金型中に射出成形し、この成形体を焼成して形成するか
、若しくは予め棒状に成形した素材を放電加工や研削加
工によって所定の形状に成形することができる。そして
発熱部20はリード部21.22よりも肉厚が薄くなる
よう小径に形成すると共に、セラミックヒータ11の中
央部には2発熱部20からリード部21.22間にかけ
て長手方向にスリット25を形成する。なおセラミック
ヒータ11はスリット25内に絶縁シート24を介装し
、リード部21.22の外周に中間層23を被着させた
状態でホルダ12内に嵌着する。
The ceramic heater 11 is formed by, for example, kneading conductive sialon powder with a thermoplastic resin or the like, injection molding it into a mold having a predetermined cavity, and firing the molded body, or by forming the material into a rod shape in advance. can be formed into a predetermined shape by electrical discharge machining or grinding. The heat generating part 20 is formed to have a small diameter so as to be thinner than the lead parts 21.22, and a slit 25 is formed in the center of the ceramic heater 11 in the longitudinal direction between the two heat generating parts 20 and the lead parts 21.22. Form. The ceramic heater 11 is fitted into the holder 12 with an insulating sheet 24 interposed in the slit 25 and an intermediate layer 23 coated on the outer periphery of the lead portions 21 and 22.

なお30は密閉用シートであり、ゴム、アスベスト等か
らなり、ホルダ12の後端部開口部分で第1および第2
の外部接続端子13.14を有する端子組立体15の外
方端側に介装させて、この部分を機械的にシールする構
成とする。
The sealing sheet 30 is made of rubber, asbestos, etc.
The external connection terminals 13 and 14 are interposed on the outer end side of the terminal assembly 15, and this portion is mechanically sealed.

第2図は第1図におけるセラミックヒータ11とホルダ
12との接合部の拡大縦断面図、第3図は第2図におけ
るA−A線断面図であり、同一部分は前記第1図と同一
の参照符号で示す。両図において23は中間層であり、
21Mの絶縁層23a。
2 is an enlarged vertical sectional view of the joint between the ceramic heater 11 and the holder 12 in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 2, and the same parts are the same as in FIG. 1. Indicated by the reference symbol. In both figures, 23 is the middle layer,
21M insulating layer 23a.

23bと接合7123cを順に積層して形成する。23b and the junction 7123c are sequentially stacked.

すなわちこれらの層は、セラミックヒータ11とホルダ
12との間の電気的絶縁を確保すると共に。
That is, these layers ensure electrical insulation between the ceramic heater 11 and the holder 12.

エンジン内の燃焼圧の外部漏洩を防止するための気密性
を確保する必要があるため、絶縁層23a23bを形成
する材料としては1例えば軟化点が700°C以上の非
晶質ガラスを、接合層23cを形成する材料としては例
えば銀パラジウムろうを使用する。次に上記中間層23
の形成手段について記述すると、まず軟化点700°C
以上の非晶質ガラスを粉砕して例えばエチル・セルロー
ス系のバインダーおよび溶剤と混合してペーストを形成
する。
Since it is necessary to ensure airtightness to prevent the combustion pressure inside the engine from leaking to the outside, the material for forming the insulating layer 23a23b is 1, for example, amorphous glass with a softening point of 700°C or higher, and the bonding layer is For example, silver palladium solder is used as the material for forming 23c. Next, the intermediate layer 23
To describe the means for forming the
The above amorphous glass is crushed and mixed with a binder and a solvent, such as ethyl cellulose, to form a paste.

次に例えばステンレス鋼からなる300メツシユの金網
を介して、スクリーン印刷により上記ペーストを予め成
形したセラミックヒータ11の外周部に塗布する。この
場合、刷毛を使用し、かつセラミックヒータ11を金網
の下面において転勤させるようにすると絶縁層23a、
23bの層厚寸法を均一に形成することができる。なお
上記のようにして形成される絶縁層23a、23bの層
厚寸法は15μm前後であるが、第3図に示すように始
端と終端とが重合して重合部26a、26bを形成する
。このような重合部26a、26bお及び接合層23c
の重合部26Cが同一個所に集中すると、セラミックヒ
ータ11とホルダ12との間隙が不均一となり、電気的
絶縁および気密性の確保に支障を来すため、これらの重
合部26a。
Next, the paste is applied to the outer periphery of the preformed ceramic heater 11 by screen printing through a 300-mesh wire mesh made of stainless steel, for example. In this case, if a brush is used and the ceramic heater 11 is moved under the wire mesh, the insulating layer 23a,
The layer thickness dimension of 23b can be formed uniformly. The thickness of the insulating layers 23a and 23b formed as described above is approximately 15 μm, and as shown in FIG. 3, the starting ends and the ending ends overlap to form overlapping portions 26a and 26b. Such overlapping parts 26a, 26b and bonding layer 23c
If the overlapping portions 26C of the overlapping portions 26C of

26b、26cを夫々円周方向に略等分に配置すること
が肝要である。上記の構成により700〜850″Cに
おいて焼付処理をしたセラミックヒータ11を ホルダ
12内に銀ろう付(図示せず)等の手段により固着する
ことができる。なお上記スクリーン印刷において、ペー
ストの塗膜の厚さを変更する場合には、ペーストの粘度
を変更するか。
It is important that 26b and 26c are arranged approximately equally in the circumferential direction. With the above configuration, the ceramic heater 11 which has been baked at 700 to 850''C can be fixed in the holder 12 by means such as silver brazing (not shown). If you change the thickness of the paste, do you change the viscosity of the paste?

金網のメツシュを変更すればよい。All you have to do is change the wire mesh.

なお24は絶縁シートであり、絶縁性セラミック材によ
って形成し、セラミックヒータ11の少なくともホルダ
12の先端部に対応する部分のリード部21.22間に
、それらと一体に接合させる。
Note that an insulating sheet 24 is made of an insulating ceramic material and is integrally joined between the lead portions 21 and 22 of the ceramic heater 11 at least in a portion corresponding to the tip of the holder 12.

このように構成することにより、スリット25をホルダ
12の先端部で閉塞密閉し、エンジンの燃焼圧の外部漏
洩を防止できるのである。また上記の構成により、セラ
ミックヒータ11のホルダ12に保持される後端部分の
機械的強度を向上させ得る。この場合絶縁シート24を
構成するセラミック材としては、セラミックヒータ11
を構成するセラミック材と熱膨張係数を近(以させると
好ましい。セラミックヒータ11を構成するセラミック
材を例えばS i h−m A l x O! N s
−*で示されるβ型サイアロンのZがOを越え1未満の
組成物に対し、20vol、%を越え50νo1.%未
満のTiNを添加してなる導電性サイアロン焼結体で構
成した場合に、中間層23を構成するセラミック材とし
て上記組成物に対し5〜15vol、%のTiNを添加
してなる絶縁性サイアロン焼結体で構成すると1両者の
熱膨張係数を掻めて近(以させることができる。
With this configuration, the slit 25 can be closed and sealed at the tip of the holder 12 to prevent the combustion pressure of the engine from leaking to the outside. Further, with the above configuration, the mechanical strength of the rear end portion of the ceramic heater 11 held by the holder 12 can be improved. In this case, the ceramic material constituting the insulating sheet 24 includes the ceramic heater 11
It is preferable to have a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic material constituting the ceramic heater 11. For example, the ceramic material constituting the ceramic heater 11 is
- For a composition in which Z of β-sialon indicated by * is greater than O and less than 1, the Z is greater than 20vol,% and is less than 50νo1. An insulating sialon is formed by adding 5 to 15 vol.% of TiN to the above composition as a ceramic material constituting the intermediate layer 23 when the conductive sialon sintered body is made of a conductive sialon sintered body to which less than 5% of TiN is added. When constructed from a sintered body, the coefficients of thermal expansion of the two can be brought close to each other.

次に絶縁シート24および晩縁層23a、23bの軸方
向長さ11,2□ならびにホルダ12の接合部12bの
長さ!、は2.〉ρ2〉!、とし。
Next, the axial lengths 11, 2□ of the insulating sheet 24 and late edge layers 23a, 23b and the length of the joint 12b of the holder 12! , is 2. 〉ρ2〉! ,year.

かつ!3は!、の範囲内に、およびI12は11の範囲
内に存在するようにするのがよい、なお絶縁層23bの
外周に被着させるべき接合123cも上記同様に絶縁層
23bの範囲内に留める必要がある。
and! 3 is! , and I12 is preferably within the range of 11. Furthermore, the bond 123c to be attached to the outer periphery of the insulating layer 23b also needs to be kept within the range of the insulating layer 23b, as described above. be.

第4図は第1図におけるセラミックヒータ11と絶縁シ
ート24を示す拡大側面図であり、同一部分は前記第1
図と同一の参照符号で示す。第4図において、セラミッ
クヒータ11のスリット25内のホルダ(図示せず)先
端部に対応するリード部21.22間には絶縁シート2
4を介装して接合固着するのであるが、この絶縁シート
24の先端部24aの厚さ寸法W1と、後端部24bの
厚さ寸法W2との差W+−w、を20〜100μmに形
成する。
FIG. 4 is an enlarged side view showing the ceramic heater 11 and the insulating sheet 24 in FIG.
Indicated by the same reference numerals as in the figure. In FIG. 4, an insulating sheet 2 is placed between the lead parts 21 and 22 corresponding to the tip of the holder (not shown) in the slit 25 of the ceramic heater 11.
The difference W+-w between the thickness W1 of the front end 24a of the insulating sheet 24 and the thickness W2 of the rear end 24b is set to 20 to 100 μm. do.

上記の構成により、絶縁シート24とリード部2122
との間に例えばTi−Cuろう材からなる接合層(図示
せず)を介して接合した場合において、この接合層の厚
さが必要最小限の厚さに、。
With the above configuration, the insulating sheet 24 and the lead part 2122
In the case where a bonding layer (not shown) made of, for example, Ti-Cu brazing material is used for bonding between the two, the thickness of this bonding layer is the minimum necessary thickness.

かつ均一化されて形成され得る。従って上記両者間の接
合が完全となるのみならず、前記第3図に示すように絶
縁層23aを容易かつ確実に被着させることができるの
である。
and can be formed uniformly. Therefore, not only the bonding between the two is perfect, but also the insulating layer 23a can be easily and reliably deposited as shown in FIG. 3.

以上のようにしてセラミックヒータ11全体を5Ils
φ×50III11発熱部20を3a+mφ×101I
II11に形成してグロープラグ10として組立てて実
験したところ、800°C到達時間3.5秒、飽和温度
をその許容範囲1200″C以下とした上で約1100
°Cとし得る性能を確認した。
As described above, the entire ceramic heater 11 is heated to 5Ils.
φ×50III11 heat generating part 20 3a+mφ×101I
II11 and assembled as glow plug 10, it took 3.5 seconds to reach 800°C, and the saturation temperature was set to below the allowable range of 1200"C, and the temperature reached approximately 1100°C.
We confirmed the performance that can be achieved at °C.

本実施例においてはセラミックヒータの横断面形状が円
形の場合について記述したが1円形以外に矩形−正方形
、多角形、楕円等の形状とすることができると共に、各
構成部分の形状、構造等を適宜変更することは自由であ
り1作用は同一である。
In this embodiment, the case where the cross-sectional shape of the ceramic heater is circular is described, but it can be made into a shape other than a circle, such as a rectangular square, a polygon, an ellipse, etc., and the shape, structure, etc. of each component part can be changed. It is free to change it as appropriate, and one effect is the same.

【発明の効果〕【Effect of the invention〕

本発明のディーゼルエンジン用グロープラグは。 The glow plug for a diesel engine of the present invention is a glow plug for a diesel engine.

以上記述のような構成であるから、下記の効果を奏する
ことができる。
With the configuration as described above, the following effects can be achieved.

(1)セラミックヒータとホルダとの電気的絶縁を確保
し得ると共に1両者の接合を確実にし得るため、気密不
良、絶縁不良を防止し、グロープラグの寿命を増大させ
得る。
(1) Electrical insulation between the ceramic heater and the holder can be ensured, and the bonding between the two can be ensured, thereby preventing poor airtightness and poor insulation, and increasing the lifespan of the glow plug.

(2)  リード部と絶縁シートとの間の接合を確保し
得ると共に、これらの外周への絶8i層の被着を容易か
つ確実にすることができ、前記(2)におけると同様に
グロープラグの寿命を増大させ得る。
(2) It is possible to ensure the bonding between the lead part and the insulating sheet, and also to easily and reliably adhere the insulating layer to the outer periphery of the lead part, and as in (2) above, the glow plug can increase the lifespan of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例を示す要部縦断面図。 第2図は第1図におけるセラミックヒータとホルダとの
接合部の拡大縦断面図、第3図は第2図におけるA−A
線断面図、第4図は第1図におけるセラミックヒータお
よび絶縁シートを示す拡大側面図である。 11:セラミックヒータ、12:ホルダ、20二発熱部
、21.21リード部、23a、23b=絶縁層、23
c:接合層、24:絶縁シート。 弔゛3
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention. Figure 2 is an enlarged vertical sectional view of the joint between the ceramic heater and holder in Figure 1, and Figure 3 is an A-A in Figure 2.
A line sectional view and FIG. 4 are enlarged side views showing the ceramic heater and insulating sheet in FIG. 1. 11: Ceramic heater, 12: Holder, 20 Two heat generating parts, 21.21 Lead parts, 23a, 23b = Insulating layer, 23
c: bonding layer, 24: insulation sheet. Condolence 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)U字状に形成した発熱部と、この発熱部の両端部
から後方に延設した1対のリード部とを、導電性セラミ
ック材によって一体に構成してなるセラミックヒータを
、少なくとも発熱部を外部に突出させた状態で、中空状
に形成したホルダの先端部に保持し、前記セラミックヒ
ータの少なくともホルダ先端部に対応する部分の1対の
リード部間に絶縁シートを介装固着して構成したディー
ゼルエンジン用グロープラグにおいて、ホルダの先端部
に対応するリード部の外周に、絶縁材料からなる複数個
の絶縁層と、この絶縁層の外周に金属ろう材からなる少
なくとも1層の接合層を被着させると共に、夫々の絶縁
層および接合層の始端および終端とからなる重合部を外
周方向に略等分に配置させてセラミックヒータとホルダ
とを一体に接合固着したことを特徴とするディーゼルエ
ンジン用グロープラグ。
(1) A ceramic heater that is integrally formed with a U-shaped heat generating part and a pair of lead parts extending rearward from both ends of the heat generating part from a conductive ceramic material is used to generate at least one heat generating part. The ceramic heater is held at the tip of a hollow holder with the part protruding outward, and an insulating sheet is interposed and fixed between a pair of lead parts of at least a part of the ceramic heater corresponding to the holder tip. In the glow plug for diesel engines, a plurality of insulating layers made of an insulating material are bonded to the outer periphery of the lead portion corresponding to the tip of the holder, and at least one layer made of a metal brazing material is bonded to the outer periphery of the insulating layer. The ceramic heater and the holder are bonded and fixed together by depositing the layers and arranging the overlapping portions consisting of the starting and ending ends of each insulating layer and bonding layer approximately equally in the outer circumferential direction. Glow plug for diesel engines.
(2)U字状に形成した発熱部と、この発熱部の両端部
から後方に延設した1対のリード部とを、導電性セラミ
ック材によって一体に構成してなるセラミックヒータを
、少なくとも発熱部を外部に突出させた状態で、中空状
に形成したホルダの先端部に保持し、前記セラミックヒ
ータの少なくともホルダ先端部に対応する部分の1対の
リード部間に絶縁シートを介装固着して構成したディー
ゼルエンジン用グロープラグにおいて,絶縁シートの先
端部の厚さ寸法より後端部の厚さ寸法を20〜100μ
m大に形成したことを特徴とするディーゼルエンジン用
グロープラグ。
(2) A ceramic heater that is integrally formed of a U-shaped heat generating part and a pair of lead parts extending rearward from both ends of the heat generating part using a conductive ceramic material is capable of generating at least The ceramic heater is held at the tip of a hollow holder with the part protruding outward, and an insulating sheet is interposed and fixed between a pair of lead parts of at least a part of the ceramic heater corresponding to the holder tip. In a glow plug for a diesel engine constructed with
A glow plug for diesel engines characterized by being formed into m size.
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