JPH0419330Y2 - - Google Patents
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- JPH0419330Y2 JPH0419330Y2 JP1987081651U JP8165187U JPH0419330Y2 JP H0419330 Y2 JPH0419330 Y2 JP H0419330Y2 JP 1987081651 U JP1987081651 U JP 1987081651U JP 8165187 U JP8165187 U JP 8165187U JP H0419330 Y2 JPH0419330 Y2 JP H0419330Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案はデイーゼルエンジンの副燃焼室または
燃焼室内を予熱するグロープラグに関し、特に速
熱性および自己温度飽和性を有し長時間にわたる
アフターグローが可能となる二極式のセラミツク
ヒータを備えたデイーゼルエンジン用グロープラ
グの改良に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a glow plug that preheats the sub-combustion chamber or combustion chamber of a diesel engine. This invention relates to improvements in glow plugs for diesel engines equipped with bipolar ceramic heaters.
この種のグロープラグとして、従来から種々の
構造を有するものが知られているが、その中で近
年セラミツクヒータ型のものが、速熱型として機
能し得る等の理由から注目を集めている。
Glow plugs of various structures have been known as this type of glow plug, but ceramic heater type glow plugs have recently attracted attention because of their ability to function as a rapid heating type.
このようなセラミツクヒータ型グロープラグと
して、たとえば特開昭60−14784号公報などには、
ヒータ絶縁部を形成する絶縁性セラミツク材と
略々同等の熱膨張率を有する導電性セラミツク材
により、発熱体をヒータ外表面に露呈させるよう
にしてヒータ絶縁部と一体に形成するようにして
なる構成が示されており、これにより急速な先端
赤熱性を得て速熱型としての性能を発揮させ得る
とともに、発熱体とヒータ絶縁部との接合状態を
適切かつ確実に維持し耐熱強度等の信頼性をある
程度向上させ得るものであつた。 As such a ceramic heater type glow plug, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 14784/1984 discloses
The heating element is formed integrally with the heater insulating part so as to be exposed on the outer surface of the heater, using a conductive ceramic material having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the insulating ceramic material forming the heater insulating part. The configuration is shown here, and this enables rapid tip redness to be obtained and exhibits the performance as a fast heating type, while also maintaining the bonding state between the heating element and the heater insulation part properly and reliably, and improving heat resistance strength etc. It was possible to improve reliability to some extent.
しかしながら、上述したような従来構成による
セラミツクヒータ型グロープラグでは、グロープ
ラグとして実用化するには、構造上からも機能面
からも、まだまだ問題をもつものであつた。
However, the ceramic heater type glow plug with the conventional structure as described above still has problems from both a structural and functional standpoint before it can be put to practical use as a glow plug.
すなわち、この種のグロープラグにあつては、
通電直後における急速な先端赤熱化を得て速熱型
としての効果を発揮し得ることが望まれる一方、
近年デイーゼルエンジンの始動性の向上やそのタ
ーボ化の普及に伴なう使用条件の高温化に対する
耐久性、さらにエンジン始動後において一定時間
グロープラグに対し通電状態を維持することでエ
ンジン内部での燃焼を円滑かつ適切に行なえるよ
うにし、排気、騒音対策を図るといういわゆるア
フターグロー方式を採用することに対しての市場
要求が大きく、しかもこのアフターグロー時間を
可能な限り長時間化(たとえば10分程度)するこ
とも必要とされている。そして、このようなアフ
ターグローの長時間化を図るためには、発熱体へ
の通電電力を自己制御して発熱特性を大幅に改善
しヒータ部分での過加熱を防止するとともに飽和
温度を適切な温度状態以下に維持し得る自己温度
飽和機能を有すること等が必要とされているが、
従来のセラミツクヒータでは、このような要請に
応えることはできないものであつた。すなわち、
従来のヒータ構造において、先端赤熱性を得て速
熱型として機能し得るように、ヒータ先端の発熱
部分を薄肉に形成することは一般に行なわれてい
るが、このような構造だけでは、上述したような
自己温度飽和性を得ることはできないもので、ま
た耐熱強度等の信頼性の面でも問題で、これらの
点を考慮し、特に自己温度飽和性を発揮させるた
めの何らかの対策を講じることが要望されてい
る。 In other words, for this type of glow plug,
While it is desired that the tip rapidly become red hot immediately after energization and be able to exhibit the effect of a rapid heating type,
In recent years, the startability of diesel engines has improved, and with the spread of turbo engines, durability against high-temperature operating conditions has been improved, and combustion within the engine can be improved by keeping the glow plug energized for a certain period of time after the engine has started. There is a strong demand in the market for the adoption of the so-called afterglow method, which allows for smooth and appropriate operation and takes measures against exhaust and noise. degree) is also required. In order to prolong the afterglow, it is necessary to self-control the power applied to the heating element to greatly improve the heat generation characteristics, prevent overheating in the heater part, and adjust the saturation temperature to an appropriate level. It is necessary to have a self-temperature saturation function that can maintain the temperature below the state,
Conventional ceramic heaters have not been able to meet these demands. That is,
In conventional heater structures, it is common practice to form the heating part at the tip of the heater into a thin wall so that it can function as a fast-heating type due to the red-hot property of the tip. It is not possible to obtain such self-temperature saturation properties, and there are also problems in terms of reliability such as heat resistance strength. Taking these points into consideration, it is necessary to take some measures to particularly demonstrate self-temperature saturation properties. It is requested.
上述した要請に応えるために本考案に係るデイ
ーゼルエンジン用グロープラグは、ホルダ先端部
に貫通して保持される棒状セラミツクヒータを、
断面積の小さいU字状発熱部とその両端に断面積
を徐々に増大させるように形成されたテーパ状部
を介して連設されて後方に平行して延設される断
面積の大きい一対の外部接続用リード部とを導電
性セラミツク材によつて一体に形成することで構
成するとともに、U字状発熱部での断面積SHと
リード部での断面積SLとの断面積比ε(=SH/
SL)が、0.15≦ε≦0.6の範囲内になるように、
U字状発熱部の肉厚をリード部よりも薄く形成
し、かつ一対のリード部を、その発熱部側の一部
がホルダ先端部から突き出した状態で、このホル
ダ先端部に貫通して保持させており、この外部接
続用リード部の突き出し長さが被取付け側である
シリンダヘツドの仕様に応じて設定されるように
構成したものである。
In order to meet the above-mentioned demands, the diesel engine glow plug according to the present invention includes a rod-shaped ceramic heater that is held through the tip of the holder.
A pair of large cross-sectional areas that are connected to each other via a U-shaped heat generating part with a small cross-sectional area and a tapered part formed to gradually increase the cross-sectional area at both ends of the heat generating part and extend parallel to the rear. It is configured by integrally forming the lead part for external connection with a conductive ceramic material, and the cross-sectional area ratio ε (= SH/
SL) is within the range of 0.15≦ε≦0.6,
The thickness of the U-shaped heat generating part is formed thinner than that of the lead part, and the pair of lead parts are held by penetrating the holder tip part with a part of the heat generating part side protruding from the holder tip part. The projecting length of this external connection lead portion is set according to the specifications of the cylinder head to which it is attached.
本考案によれば、ヒータ先端側のU字状発熱部
を、ホルダに貫通保持される後方のリード部との
対比において適切な断面積比をもつて、異物を含
まない導電性セラミツク材のみで形成され、充分
な耐熱強度を有し、通電時においてこのヒータ先
端側のU字状発熱部を集中的に赤熱させることが
迅速かつ効率よく行なえるもので、これによる急
速昇温によつて速熱型としての性能を発揮させ、
エンジンの始動性を良くするとともに、それ自身
の発熱特性によつて飽和温度を適切に制御して長
時間にわたるアフターグローをも達成し得るもの
で、また赤熱しないリード部を所定の突き出し長
さをもつてホルダ先端部に保持させることで、赤
熱する発熱部を、被取付け側であるシリンダヘツ
ドに合わせて、その必要部位に臨ませることが自
由に選択でき、さらにホルダ内でヒータ後端部か
ら二極二線式構造で電極を取出すことで、その取
出し部の熱影響を少なくし信頼性を向上させ得る
ものである。
According to the present invention, the U-shaped heating part on the tip side of the heater is made of only conductive ceramic material that does not contain any foreign matter, and has an appropriate cross-sectional area ratio in comparison with the rear lead part that is penetrated and held by the holder. The U-shaped heat generating part on the tip side of the heater can be heated rapidly and efficiently when electricity is applied. Demonstrates performance as a thermal type,
In addition to improving engine startability, it can also achieve long-term afterglow by appropriately controlling the saturation temperature using its own heat-generating properties.It also allows the non-red-hot reed to be extended to a specified length. By holding the heater at the tip of the holder, you can freely choose to place the red-hot heat-generating part facing the necessary part of the cylinder head, which is the side to which it is installed. By taking out the electrodes in a two-pole, two-wire structure, the thermal influence on the part from which they are taken out can be reduced and reliability can be improved.
以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail using embodiments shown in the drawings.
第1図ないし第7図は本考案に係るデイーゼル
エンジン用グロープラグの一実施例を示すもので
あり、まず、第4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簡単に説明すると、
このグロープラグ10は、先端側が発熱部として
機能する棒状セラミツクヒータ11と、このヒー
タ11を先端において保持する略々管状を呈する
金属製ホルダ12とを備えている。そして、この
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を合成樹脂材などによる絶縁
材内に貫通して埋設してなる端子組立体15が嵌
込み保持され、かつ各端子13,14は前記ヒー
タ11を構成する導電性セラミツク材によるリー
ド部(後述する)側にフレキシブルワイヤ等によ
る金属導線16,17を介して接続されている。
これらの金属導線16,17は、各外部接続端子
13,14に加わる種々の振動や締付けトルク等
の機械的外力からヒータ11を強制的に保護する
ためで、ある程度の柔軟性をもつものを用いると
よい。なお、12aはホルダ12外周に形成され
図示しないエンジンのシリンダヘツド側のねじ孔
に螺合させるためのねじ部である。 1 to 7 show an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention. First, the general structure of the glow plug, generally designated by the reference numeral 10 in FIG. 4, will be briefly described.
The glow plug 10 includes a rod-shaped ceramic heater 11 whose distal end functions as a heat generating portion, and a substantially tubular metal holder 12 that holds the heater 11 at its distal end. A terminal assembly 15, which is formed by penetrating and embedding first and second external connection terminals 13 and 14 in an insulating material such as a synthetic resin material, is fitted and held in the rear end of the holder 12. , and each terminal 13, 14 is connected to a lead portion (described later) made of a conductive ceramic material constituting the heater 11 via metal conductive wires 16, 17 such as a flexible wire.
These metal conductive wires 16 and 17 are used to forcibly protect the heater 11 from mechanical external forces such as various vibrations and tightening torques applied to the respective external connection terminals 13 and 14, and are made with a certain degree of flexibility. Good. Note that 12a is a threaded portion formed on the outer periphery of the holder 12 to be screwed into a threaded hole on the cylinder head side of an engine (not shown).
また、前記端子組立体15は、その軸線上に配
置され前記導線16と接続されるロツド部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おいて配置されかつその
内方端の一部から延設されたリード片14aが前
記導線17と接続される筒状を呈する第2の外部
接続端子14と、これら両端子13,14間を絶
縁するとともにその外周部にも絶縁層を有するよ
うにしてこれらを一体化する樹脂モールデイング
による組立体本体15aを有し、この本体15a
の外周には連結補強用の金属管15bが嵌装され
ている。そして、この金属管15bがホルダ12
の後端部開口周縁部分にて高加圧力でかしめ付け
られ、軸線方向に沿つて座屈変形することで、そ
の内側が樹脂製本体15a側に、外側がホルダ1
2内壁に強固に圧接された状態となり、外力や熱
収縮による問題を解消し得るものである。 Further, the terminal assembly 15 has a rod portion 13a disposed on its axis and connected to the conductive wire 16.
a first external connection terminal 13 having on its inner end side
, a second external connection terminal 14 having a cylindrical shape and having a lead piece 14a extending from a part of the inner end thereof and connected to the conductive wire 17; It has an assembly body 15a made of resin molding that insulates between the children 13 and 14 and also has an insulating layer on the outer periphery to integrate them, and this body 15a
A metal tube 15b for connection reinforcement is fitted around the outer periphery of. Then, this metal tube 15b is connected to the holder 12.
The peripheral edge of the rear end opening is caulked with high pressure and buckled along the axial direction, so that the inner side faces the resin main body 15a and the outer side faces the holder 1.
2. It is in a state where it is firmly pressed against the inner wall, and problems caused by external force and thermal contraction can be solved.
さらに、18a,18bはホルダ12後方に突
出する第2の端子14に対し嵌装された絶縁リン
グおよびワツシヤ、18cはこのワツシヤ18b
の外方端で第1の端子13側に嵌装された絶縁部
材、18d,18eはこの第1の端子13外方端
のねじ部に螺合されたスプリングワツシヤおよび
締付け用ナツトである。そして、ワツシヤ18b
と絶縁部材18c間、および絶縁部材18cとス
プリングワツシヤ18d間にそれぞれバツテリか
らのリード線(図示せず)を介装して挟持するこ
とにより前記各端子13,14がバツテリ端子側
に電気的に接続される。さらに、16a,17a
は導線16,17被覆用の絶縁チユーブである。 Furthermore, 18a and 18b are insulating rings and washers fitted to the second terminal 14 protruding rearward of the holder 12, and 18c is this washer 18b.
Insulating members 18d and 18e fitted on the outer end of the first terminal 13 are spring washers and tightening nuts screwed onto the threaded portion of the outer end of the first terminal 13. And Washiya 18b
By inserting lead wires (not shown) from the battery between the insulating member 18c and between the insulating member 18c and the spring washer 18d, the terminals 13 and 14 are electrically connected to the battery terminal side. connected to. Furthermore, 16a, 17a
is an insulating tube for covering the conducting wires 16 and 17.
さて、本考案によれば、上述した構成によるグ
ロープラグ10において、ホルダ12先端に保持
される棒状セラミツクヒータ11を、第1図およ
び第5図等から明らかなように、断面積の小さな
U字状発熱部20およびその両端に断面積が徐々
に増大するように形成されているテーパ状部20
a,20bを介して連設されて後方に平行して延
設される断面積の大きい一対の外部接続用リード
部21,22を、導電性セラミツク材で一体に形
成することにより全体が略々U字状を呈するよう
に構成するとともに、そのU字状発熱部20での
断面積SHとリード部21,22での断面積SLと
の断面積比ε(=SH/SL)が、0.15≦ε≦0.6の
範囲内になるように、U字状発熱部20の肉厚を
後方のリード部21,22よりも薄く形成し、か
つこれら一対のリード部21,22を、その発熱
部20側の一部がホルダ12先端部から突き出し
た状態で、このホルダ12先端部に貫通して保持
させており、その突き出し長さが、図示しない被
取付け側であるシリンダヘツドの仕様に応じて発
熱部20を最も高温加熱状態を必要とする部位に
臨ませた状態となるごとく設定されるように構成
したところに特徴を有している。なお、本実施例
では、前記両リード部21,22外側面を絶縁層
として絶縁コーテイング層23,24を介してホ
ルダ12先端部に接合保持させるとともに、各リ
ード部21,22後端部をそれぞれ金属導線1
6,17を介してホルダ12後端部に絶縁状態で
保持された第1および第2の外部接続端子13,
14に接続させた場合を示している。 Now, according to the present invention, in the glow plug 10 having the above-described structure, the rod-shaped ceramic heater 11 held at the tip of the holder 12 is arranged in a U-shape having a small cross-sectional area, as is clear from FIGS. 1 and 5. A shaped heat generating part 20 and a tapered part 20 formed at both ends thereof so that the cross-sectional area gradually increases.
A pair of external connection lead portions 21 and 22 having a large cross-sectional area and extending parallel to each other via a and 20b are formed integrally with a conductive ceramic material, so that the entire structure is approximately It is configured to have a U-shape, and the cross-sectional area ratio ε (=SH/SL) of the cross-sectional area SH of the U-shaped heat generating part 20 and the cross-sectional area SL of the lead parts 21 and 22 is 0.15≦ The thickness of the U-shaped heat generating part 20 is formed to be thinner than the rear lead parts 21 and 22 so that ε≦0.6, and the pair of lead parts 21 and 22 are formed on the heat generating part 20 side. A part of the heat generating part protrudes from the tip of the holder 12 and is held through the tip of the holder 12, and the length of the protrusion depends on the specifications of the cylinder head (not shown) to which it is attached. 20 is characterized in that it is configured so that it faces the area that requires the highest temperature heating state. In this embodiment, the outer surfaces of both the lead parts 21 and 22 are used as insulating layers to be bonded and held to the tip of the holder 12 via the insulating coating layers 23 and 24, and the rear ends of each lead part 21 and 22 are Metal conductor wire 1
First and second external connection terminals 13, which are held in an insulated state at the rear end of the holder 12 via terminals 6 and 17,
14 is shown.
これを詳述すると、セラミツクヒータ11は、
第1図から明かなように、上述したように後方の
リード部21,22よりも肉厚が薄くなるように
小径でしかも薄肉に形成された導電性セラミツク
材によるU字状を呈する発熱部20を、断面積が
徐々に変化するテーパ状部20a,20bを介し
て先端部分に有しており、ヒータ11の先端側
(発熱部20)部分のみの集中した迅速な赤熱化
を得られるものである。そして、その結果として
の急速昇温によつて速熱型としての性能を発揮さ
せ、エンジンの始動性を良くするとともに、それ
自身の発熱特性によつて飽和温度を適切に制御し
て長時間にわたるアフターグローをも達成し得る
ものである。また、上述したテーパ状部20a,
20bは、熱的な分布勾配を徐々に下げてホルダ
12側に保持されるリード部21,22に該発熱
部20を連設し、これにより耐熱強度等を向上さ
せるためのものである。さらに、リード部21,
22は、それ自身は赤熱せずに、前記発熱部20
をホルダ12先端部から所要の突き出し量をもつ
て保持されるもので、これらリード部21,22
のホルダ12先端部での保持位置を適宜選択し、
前記発熱部20の突き出し長さを調整すると、赤
熱する発熱部20を、被取付け側であるシリンダ
ヘツド側での仕様や取付け状態に応じて必要部位
に臨ませることが自由に選択でき、副燃焼室内等
での加熱を要するところを効率よくしかも確実に
昇温させ得るものである。勿論、これらのリード
部21,22は、ヒータ11としての発熱特性に
は関与せず、いずれの位置でホルダ12側に保持
されても、ヒータ11としての機能上は何ら支障
ないものである。なお、このようなヒータ11に
おいて、先端側の発熱部20、テーパ状部20
a,20b、後方リード部21,22の範囲を、
第1図中A,B,Cで示しており、またこの実施
例ではリード部21,22の先端側を同図中Dだ
け突出させた状態でホルダ12に保持すること
で、発熱部20の突き出し長さを(A+B+D)
とした場合を示している。そして、この突き出し
長さは上述したDを任意に選択することで自由に
変更できるものである。 To explain this in detail, the ceramic heater 11 is
As is clear from FIG. 1, the heating section 20 is U-shaped and is made of a conductive ceramic material that has a small diameter and a thinner wall than the rear lead sections 21 and 22 as described above. is provided at the tip portion through tapered portions 20a and 20b whose cross-sectional area gradually changes, and it is possible to obtain a concentrated and rapid red-hot glow only at the tip side (heating portion 20) of the heater 11. be. The resulting rapid temperature rise enables it to demonstrate its performance as a fast-heating type, improving the engine's startability, as well as appropriately controlling the saturation temperature with its own heat generation characteristics, allowing it to last for a long time. Afterglow can also be achieved. Further, the tapered portion 20a described above,
Reference numeral 20b is for gradually lowering the thermal distribution gradient and connecting the heat generating portions 20 to the lead portions 21 and 22 held on the holder 12 side, thereby improving heat resistance strength and the like. Furthermore, the lead portion 21,
22 is the heat generating part 20 without itself becoming red hot.
is held with a required amount of protrusion from the tip of the holder 12, and these lead portions 21, 22
Appropriately select the holding position at the tip of the holder 12,
By adjusting the protruding length of the heat generating part 20, the red-hot heat generating part 20 can be freely selected to face the necessary part according to the specifications and installation condition on the cylinder head side, which is the side to which it is installed, and it can be used for secondary combustion. This makes it possible to efficiently and reliably raise the temperature of areas that require heating, such as indoors. Of course, these lead parts 21 and 22 do not contribute to the heat generation characteristics of the heater 11, and there is no problem in the function of the heater 11 no matter which position the lead parts 21 and 22 are held on the holder 12 side. In addition, in such a heater 11, the heat generating part 20 on the tip side, the tapered part 20
a, 20b, the range of the rear lead parts 21, 22,
In this embodiment, the heat generating part 20 is Protrusion length (A+B+D)
The case is shown below. This protrusion length can be freely changed by arbitrarily selecting the above-mentioned D.
ここで、このようなヒータ11において、その
中央部には発熱部20からリード部21,22間
にかけて長手方向に沿うスリツト25が形成され
ている。さらに、このスリツト25内でその後端
側のリード部21,22間の少なくともホルダ1
2先端部に対応する部分には、たとえば絶縁性セ
ラミツク材による絶縁シート26が介装されて導
電性セラミツク材によるリード部21,22と一
体的に接合され、これによりスリツト25をホル
ダ12先端部分で塞いで燃焼圧さらには燃焼熱を
確実にシールしその洩れ防止を図るような構成と
している。 Here, in such a heater 11, a slit 25 is formed in the center thereof from the heat generating part 20 to between the lead parts 21 and 22 along the longitudinal direction. Further, within this slit 25, at least the holder 1 between the lead portions 21 and 22 on the rear end side
An insulating sheet 26 made of, for example, an insulating ceramic material is interposed in a portion corresponding to the tip end of the holder 12, and is integrally joined to the lead portions 21 and 22 made of a conductive ceramic material. The structure is such that the combustion pressure and combustion heat are reliably sealed and prevented from leaking.
また、発熱部20の両端にテーパ状部20a,
20bを介して導電性セラミツク材により一体に
形成されるリード部21,22の長手方向略々中
央部外周面には、それぞれ絶縁コーテイング層2
3,24(銀・パラジウム層がその表面に積層し
て形成される)が形成され、これら両層23,2
4およびその表面に形成された銀・パラジウム層
で、このセラミツクヒータ11をホルダ12先端
部に銀ろう付け等で接合固定して保持させるよう
な構成とされている。この場合、ホルダ12の接
合面側にも、必要に応じて銀・パラジウム層を形
成しておくとよいが、これに限定されないことは
勿論である。 Further, tapered portions 20a are provided at both ends of the heat generating portion 20,
An insulating coating layer 2 is provided on the outer circumferential surface of the lead portions 21 and 22, which are integrally formed of a conductive ceramic material via the conductive ceramic material 20b, at approximately the center in the longitudinal direction.
3 and 24 (formed by laminating a silver/palladium layer on the surface), and both these layers 23 and 2
4 and a silver/palladium layer formed on its surface, this ceramic heater 11 is bonded and fixed to the tip of the holder 12 by silver brazing or the like. In this case, it is preferable to form a silver/palladium layer on the bonding surface side of the holder 12 as well, if necessary, but it goes without saying that this is not limiting.
一方、各リード部21,22は、その後端部か
ら後方に延設された電極取出し端21a,22a
を有しかつこれら各電極取出し端21a,22a
に対し第1および第2の外部接続端子13,14
から引出された金属導線16,17の先端がター
ミナルキヤツプ27,28を介して電気的に接続
され、これにより第1図中矢印で示すようにヒー
タ11内を電流が流れるものである。なお、21
b,22bは各電極取出し端21a,22aに対
し嵌装して設けられるターミナルキヤツプ27,
28を接合するため形成されている金属メタライ
ズ層で、その表面にニツケルペーストを塗布し高
温状態で焼付けすることにより、セラミツク材に
金属材を適切かつ確実に接合させ得る構成とされ
ている。すなわち、ターミナルキヤツプ27,2
8は、それぞれヒータ11後端部の電極取出し端
21a,22aと形状等を合せて形成され、かつ
各電極取出し端21a,22aに嵌装された状態
で銀ろう付け等で溶着して接合される。また、こ
れら各キヤツプ27,28に接続される導線1
6,17は、第1図に示すように、その先端フラ
ンジ部がキヤツプ27,28の端面内側に係止さ
れた状態でそのろう付け時に同時に接合され、こ
れによりヒータアツセンブリが形成される。勿
論、これら導線16,17の他端は、端子組立体
15の第1、第2の外部接続端子13,14のロ
ツド部13a、リード片14aに対しスポツト溶
接等で溶接して接続固定される。なお、図中29
はホルダ12後端部開口部分で端子組立体15の
外方端側に介在されこの部分を機械的にシールす
るアスベスト、ゴム等による密閉用シートであ
る。 On the other hand, each lead part 21, 22 has electrode extraction ends 21a, 22a extending rearward from the rear end part.
and each of these electrode extraction ends 21a, 22a
The first and second external connection terminals 13 and 14
The ends of the metal conductive wires 16, 17 drawn out from the heater 11 are electrically connected via the terminal caps 27, 28, thereby causing current to flow within the heater 11 as indicated by the arrows in FIG. In addition, 21
Terminal caps 27, 22b and 22b are fitted to the respective electrode extraction ends 21a and 22a, respectively.
28. By applying nickel paste to the surface of the metallized layer and baking it at high temperature, the metal material can be properly and reliably joined to the ceramic material. That is, terminal cap 27,2
8 is formed to match the shape etc. of the electrode lead-out ends 21a, 22a at the rear end of the heater 11, and is welded and joined by silver brazing etc. while being fitted into each electrode lead-out end 21a, 22a. Ru. In addition, the conductor 1 connected to each of these caps 27 and 28
As shown in FIG. 1, caps 6 and 17 are simultaneously joined during brazing with their tip flange portions locked inside the end surfaces of caps 27 and 28, thereby forming a heater assembly. Of course, the other ends of these conductive wires 16 and 17 are connected and fixed to the rod portions 13a and lead pieces 14a of the first and second external connection terminals 13 and 14 of the terminal assembly 15 by spot welding or the like. . In addition, 29 in the figure
is a sealing sheet made of asbestos, rubber, etc., which is interposed on the outer end side of the terminal assembly 15 at the rear end opening portion of the holder 12 and mechanically seals this portion.
このような構成による二極二線式のグロープラ
グ10によれば、セラミツクヒータ11からの電
極取出し部を、発熱部20から離れたホルダ12
内に位置させており、この取出し部分を比較的低
温状態に維持し得ることから、耐熱強度等の信頼
性を従来に比べ大幅に向上させることができる。
また、上述したセラミツクヒータ11とホルダ1
2との接合部分は、電気的なアース接続が不要
で、単純な機械的結合だけでよいため、接合強度
等の信頼性を向上させ得るものである。 According to the two-pole, two-wire type glow plug 10 having such a configuration, the electrode lead-out portion from the ceramic heater 11 is connected to the holder 12 which is remote from the heat generating portion 20.
Since this extraction portion can be maintained at a relatively low temperature, reliability such as heat resistance strength can be significantly improved compared to the conventional method.
In addition, the ceramic heater 11 and holder 1 described above are also included.
2 does not require an electrical ground connection and only requires a simple mechanical connection, so reliability such as bonding strength can be improved.
ここで、上述じたセラミツクヒータ11は、導
電性セラミツク材をペースト状として金型内に射
出しさらにこれを焼成することで成形したり、予
め棒状に形成してなるセラミツクヒータを放電加
工で所要の形状に成形することで簡単かつ適切に
成形し得るもので、この成形後に絶縁コーテイグ
層23,24(アルミナ等を溶射するとよい)や
金属メタライズ層21b,22b等をそれぞれ対
応するリード部21,22、その電極取出し端2
1a,22a外周面に形成し、さらにその表面に
金属製ホルダ12との接続補助材としての銀・パ
ラジウム層を後加工として形成すればよい。 The above-described ceramic heater 11 can be formed by injecting a conductive ceramic material into a mold in the form of a paste and then firing it, or by electrical discharge machining of a ceramic heater that has been previously formed into a rod shape. After this molding, insulating coating layers 23, 24 (preferably sprayed with alumina, etc.), metallized layers 21b, 22b, etc. are applied to the corresponding lead portions 21, 22b, etc., respectively. 22, the electrode extraction end 2
1a, 22a, and further, a silver/palladium layer may be formed as a post-processing material on the surface thereof as an auxiliary material for connection with the metal holder 12.
また、上述したようにして成形されるセラミツ
クヒータ11は、周知のように、ホルダ12内に
嵌込まれてリード部21,22外周面がそれぞれ
絶縁層23,24を介してろう付け等で固着され
るとともに、導線16,17の後端部がホルダ1
2の後端部に保持される第1および第2の外部接
続端子13,14側に接続されることで、グロー
プラグ10が組立てられる。 Furthermore, as is well known, the ceramic heater 11 molded as described above is fitted into the holder 12 and the outer peripheral surfaces of the lead parts 21 and 22 are fixed by brazing or the like via the insulating layers 23 and 24, respectively. At the same time, the rear ends of the conductors 16 and 17 are attached to the holder 1.
The glow plug 10 is assembled by being connected to the first and second external connection terminals 13 and 14 held at the rear end of the glow plug 2 .
ここで、上述した全体略々U字状を呈するセラ
ミツクヒータ11を形成する導電性セラミツク材
としては、たとえばβサイアロン(Si3N4……88
%、Al2O3……5%、Y2O3……7%)またはαと
βとの混相しているサイアロンに窒化チタン
(TiN)の添加量を調整することで導電性が得ら
れるサイアロン(SiAlON)等を用いるとよい。
すなわち、上述したサイアロンに対し、TiNを
約20%以上添加すると、正の抵抗温度特性による
導電性を有すること(いわゆる導電性サイアロ
ン)が確認されており、またそれ以上加えること
により固有抵抗値が連続的に変化することが知ら
れており、上述したTiNの含有率を選択したも
のを適宜利用すればよい。しかしながら、上述し
たセラミツクヒータ11において抵抗体となる導
電性セラミツク材としては、上述したサイアロン
に限定されず、要は高温状態(たとえば1200℃程
度まで)でも性能性に安定し、しかも耐熱衝撃性
等に優れてなるセラミツク材であればよく、たと
えばSiCおよび周期律表の4a族、5a族または
6a族元素の炭化物、ホウ化物、窒化物または炭
窒化物等の非酸化物導電材の群から選ばれた一種
以上と焼結結合材であるA1またはA1化合物等を
含有するサイアロン焼結体が考えられる。 Here, as a conductive ceramic material forming the ceramic heater 11 having a generally U-shaped overall shape, for example, β-sialon (Si 3 N 4 . . . 88
%, Al 2 O 3 ... 5%, Y 2 O 3 ... 7%) or by adjusting the amount of titanium nitride (TiN) added to SiAlON, which has a mixed phase of α and β, conductivity can be obtained. It is preferable to use SiAlON or the like.
In other words, it has been confirmed that when approximately 20% or more of TiN is added to the above-mentioned sialon, it has conductivity due to positive resistance temperature characteristics (so-called conductive sialon), and when more than that is added, the specific resistance value decreases. It is known that the content rate of TiN changes continuously, and the above-mentioned content rate of TiN may be appropriately selected. However, the conductive ceramic material serving as the resistor in the ceramic heater 11 described above is not limited to the above-mentioned Sialon, but the point is that it has stable performance even in high temperature conditions (for example, up to about 1200°C), and has thermal shock resistance etc. Any ceramic material having excellent properties may be used, for example selected from the group of non-oxide conductive materials such as SiC and carbides, borides, nitrides or carbonitrides of elements of group 4a, 5a or 6a of the periodic table. A sialon sintered body containing one or more types of sintered materials and A1 or an A1 compound as a sintering binder is considered.
また、上述した絶縁シート26を形成する絶縁
性セラミツク材として、セラミツクヒータ11を
形成する導電性セラミツク材と同様に、窒化チタ
ン(TiN)の添加量を調整することで絶縁性、
導電性を選択し得るサイアロン(SiAlON)等を
用いることが、抵抗体側との接合強度等を増大さ
せるうえで効果的であるが、耐熱強度等に優れし
かも導電性セラミツク材との接合強度面で優れ
た、たとえばSi3N4,AlNまたはAl2O3を主成分
とするものも考えられ、さらにガラス等の絶縁材
料であつてもよいは勿論である。 Further, as the insulating ceramic material forming the above-mentioned insulating sheet 26, similar to the conductive ceramic material forming the ceramic heater 11, by adjusting the amount of titanium nitride (TiN) added, the insulating property can be improved.
The use of SiAlON, which has selectable conductivity, is effective in increasing the bonding strength with the resistor side. However, it is effective in increasing the bonding strength with the resistor side. For example, materials mainly composed of Si 3 N 4 , AlN or Al 2 O 3 are also conceivable, and of course, insulating materials such as glass may also be used.
そして、上述した本考案による構成によれば、
導電性セラミツク材による発熱部20が異物を含
まず、しかもヒータ11外表面に露呈して形成さ
れるため、発熱特性が改善されヒータ11先端で
の迅速な赤熱化が可能となり、速熱型としての機
能を発揮し得るばかりでなく、使用時において繰
返し加わる熱応力にもかかわらず、耐熱強度等の
信頼性が高く、耐久性の面でも優れており、また
その成形加工性等の面からも有利で、量産化が可
能でコスト低減化を達成し得る等の利点を奏する
ものである。 According to the configuration according to the present invention described above,
Since the heat generating part 20 made of conductive ceramic material does not contain any foreign matter and is formed to be exposed on the outer surface of the heater 11, the heat generation characteristics are improved and the tip of the heater 11 can quickly become red hot, making it possible to use it as a fast heating type. In addition to being able to demonstrate the functions of This method is advantageous, and has advantages such as being able to be mass-produced and reducing costs.
さらに、本考案によるセラミツクヒータ11に
よれば、発熱部20さらにはこれにテーパ状部2
0a,20bを介して連設される一対のリード部
21,22を形成する導電性サイアロンの固有抵
抗は窒化チタンの添加量により調整できることか
ら、その厚みを自由に設定できるもので、特に発
熱部20部分での幅寸法(断面積)を小さくし、
迅速な発熱特性を得るとともに、その飽和温度を
適切に制御して長時間にわたるアフターグローを
も達成し得るものである。すなわち、本考案によ
れば、発熱部20とこれにテーパ状部20a,2
0bを介して連設されるリード部21,22との
断面積比を、前述したような一定の範囲に設定す
ることで、前述したような急速発熱とともに飽和
温度を適切に制御して長時間にわたるアフターグ
ローを可能としている。これを詳述すると、この
ような自己温度飽和性は、発熱部20部分の容積
(断面積S H)と、リード部21,22での容
積(断面積S L)との断面積比ε(=SH/SL)
を、セラミツクヒータ強度、エンジン始動性およ
び昇温特性等といつたヒータ11として必要とさ
れる条件を満足し得る範囲内で決定するとよいも
のである。ここで、上述した発熱部20の熱容量
を小さくすると昇温特性{第3図a参照}はよく
なるが、このように熱容量が小さすぎるとエンジ
ン内で始動時に噴霧される燃料やスワール等によ
り冷却されて温度低下が著しくなり始動性が悪化
し、また強度にも悪影響が生じるもので、また熱
容量を大きくすると同図aに示されるように800
℃到達時間が10秒以上となり、昇温特性が悪くな
る。さらに、同図bにおいて飽和温度が1100℃以
上となると、強度上で問題となるもので、これら
の条件を考慮すると、上述した断面積比εは、
0.15≦ε(=SH/SL)≦0.6
の関係を満足するとよいものである。そして、こ
の範囲内において上述した各種条件を考慮する
と、ε=0,3(第3図中Pで示す)が理想値と
なる。 Furthermore, according to the ceramic heater 11 according to the present invention, the heat generating part 20 and the tapered part 2
Since the specific resistance of the conductive sialon forming the pair of lead parts 21 and 22 that are connected via 0a and 20b can be adjusted by adjusting the amount of titanium nitride added, its thickness can be set freely, and especially in the heat generating part. Reduce the width dimension (cross-sectional area) at the 20th part,
In addition to obtaining rapid heat generation characteristics, it is also possible to achieve long-term afterglow by appropriately controlling the saturation temperature. That is, according to the present invention, the heat generating portion 20 and the tapered portions 20a, 2
By setting the cross-sectional area ratio of the lead parts 21 and 22, which are connected to each other via the lead parts 0b, to a certain range as described above, the saturation temperature can be properly controlled and the saturation temperature can be maintained for a long period of time in addition to the rapid heat generation as described above. This allows for long-lasting afterglow. To explain this in detail, such self-temperature saturation is determined by the cross-sectional area ratio ε( =SH/SL)
is preferably determined within a range that satisfies the conditions required for the heater 11, such as ceramic heater strength, engine startability, temperature increase characteristics, etc. Here, if the heat capacity of the heat generating part 20 described above is reduced, the temperature rise characteristic {see Figure 3 a} will improve, but if the heat capacity is too small, the engine will be cooled by the fuel sprayed at the time of startup, swirl, etc. When the heat capacity is increased, the temperature decreases significantly, deteriorating startability, and the strength is also adversely affected.
The time it takes to reach ℃ is 10 seconds or more, and the temperature rise characteristics deteriorate. Furthermore, if the saturation temperature exceeds 1100°C in Figure b, it will cause a problem in terms of strength. Considering these conditions, the above-mentioned cross-sectional area ratio ε is 0.15≦ε(=SH/SL)≦0.6 It is good if the relationship is satisfied. Considering the various conditions described above within this range, ε=0.3 (indicated by P in FIG. 3) becomes an ideal value.
すなわち、ヒータ11において、種々の研究、
開発を行つた結果、先端側の発熱部20を、後方
のリード部21,22に対し、上述したように得
られた断面積比εを有するように設定すること
で、通電時に発熱部20のみに集中させてその部
分のみを赤熱化し、急速昇温特性を得るととも
に、所要の飽和温度特性を、単純な構造によつて
得ているもので、またヒータ11先端部分のみを
赤熱化させることで、ホルダ12へのヒータ11
のリード部21,22の保持位置を任意に選択す
ることが可能で、シリンダヘツドへの取付け時に
おいてエンジンの種別毎に高温加熱を必要とする
部位が異なつていても、簡単に対処し得るという
利点を奏することが可能となるものである。 That is, various studies have been conducted on the heater 11.
As a result of the development, by setting the heat generating part 20 on the tip side to have the cross-sectional area ratio ε obtained as described above with respect to the rear lead parts 21 and 22, only the heat generating part 20 can be used when electricity is applied. By concentrating on the heater 11 and making only that part red hot, rapid temperature rise characteristics are obtained, and the required saturation temperature characteristics are obtained with a simple structure. , heater 11 to holder 12
The holding positions of the lead parts 21 and 22 can be arbitrarily selected, and even if the parts that require high-temperature heating differ depending on the type of engine when installed on the cylinder head, it can be easily handled. This makes it possible to achieve the following advantages.
また、このような本考案によるセラミツクヒー
タ11では、その抵抗体が導電性セラミツク材で
一体に形成されていることから、従来のような金
属製発熱線に比べ成形加工性や耐久性等の面で優
れており、さらに上述した導電性サイアロンは、
正の抵抗温度係数が大きく、自己温度飽和性の面
で有利である等の利点もある。 In addition, in the ceramic heater 11 according to the present invention, since the resistor is integrally formed with conductive ceramic material, it has better moldability and durability than conventional metal heating wires. Furthermore, the conductive sialon mentioned above is
It also has advantages such as having a large positive temperature coefficient of resistance and being advantageous in terms of self-temperature saturation.
なお、上述したヒータ11を構成する発熱部2
0やリード部21,22等といつた各部の厚み等
は、その成形時において自由に調整し得るもの
で、これにより抵抗値を自由に選択し得るもので
ある。たとえば本実施例では、第2図a,bから
明らかな通り、ヒータ11全体が5φで、発熱部
20部分が3φである円形断面を有し(スリツト
25は1mm)かつ長さを50mm(電極取出し端26
の長さ5mmは除く)として形成した場合に、発熱
部20の長さを10mmとし、また先端から25mmおい
た位置から長さ20mmにわたつて前記絶縁コーテイ
ング層23,24を形成するようにしており、こ
れにより発熱部20の熱容量をリード部21,2
2に比べて小さくし、所要の抵抗値を得て必要と
される自己温度飽和性を発揮し得ることができる
ことが実験等で確認されている。この場合、上述
した断面積比εは0.27となり、前述した理想値
0.3に近い値となつている。 Note that the heat generating section 2 constituting the heater 11 described above
The thickness of each part such as 0, lead parts 21, 22, etc. can be freely adjusted during molding, and thereby the resistance value can be freely selected. For example, in this embodiment, as is clear from FIGS. 2a and 2b, the heater 11 as a whole has a circular cross section of 5φ, the heat generating part 20 has a circular cross section of 3φ (the slit 25 is 1 mm), and the length is 50 mm (the electrode Take-out end 26
(excluding the length of 5 mm), the length of the heat generating part 20 is 10 mm, and the insulating coating layers 23 and 24 are formed over a length of 20 mm from a position 25 mm from the tip. This reduces the heat capacity of the heat generating part 20 to the lead parts 21 and 2.
It has been confirmed through experiments and the like that it is possible to obtain the required resistance value and exhibit the required self-temperature saturation property by making the resistance smaller than that of 2. In this case, the cross-sectional area ratio ε mentioned above is 0.27, which is the ideal value mentioned above.
The value is close to 0.3.
そして、上述したように導電性セラミツク材に
より全体が略々U字状を呈するように一体形成さ
れてなるセラミツクヒータ11を用いると、第7
図に示すようなグロープラグ10として優れた特
性を発揮し得るものである。すなわち、本考案に
よるグロープラグ10によれば、同図中実線で示
すように、800℃到達時間を5秒、飽和温度をそ
の許容範囲を1200℃以下とした上で約1050℃程度
とし得ることが実験により確認されている。 As described above, if the ceramic heater 11 is integrally formed with a conductive ceramic material so as to have a substantially U-shape as a whole, the seventh
The glow plug 10 shown in the figure can exhibit excellent characteristics. That is, according to the glow plug 10 according to the present invention, as shown by the solid line in the figure, the time to reach 800°C is 5 seconds, and the saturation temperature can be approximately 1050°C with the permissible range of 1200°C or less. has been confirmed by experiment.
なお、本考案は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえばセラミツクヒータ1
1の形状としては、上述した実施例の丸棒状に限
定されず、角棒状等を始め種々の変形例が考えら
れるもので、要はその先端の発熱部20をこれに
テーパ状部20a,20bを介して連設されるリ
ード部21,22との対比において前述した範囲
内の断面積比をもつて小径または薄肉に形成すれ
ばよいものである。 Note that the present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and the shape, structure, etc. of each part may be modified and changed as appropriate. For example, ceramic heater 1
The shape of 1 is not limited to the round bar shape of the above-mentioned embodiment, but various modifications including a square bar shape etc. can be considered.In short, the heat generating part 20 at the tip thereof is connected to the tapered parts 20a, 20b. In comparison with the lead parts 21 and 22 which are connected to each other via the lead parts 21 and 22, the lead parts 21 and 22 may be formed to have a small diameter or a thin wall and have a cross-sectional area ratio within the above-mentioned range.
また、上述した実施例では、二極式のセラミツ
クヒータ11を有するグロープラグ10として、
ホルダ12後端部に設けた端子組立体15の第1
および第2の外部接続端子13,14を用いて外
部接続する構造をもつ場合を説明したが、本考案
はこれに限定されず、第8図に示されるように、
一方のリード部21のみをホルダ12後端部に絶
縁ブツシユ60を介して保持した外部接続端子1
3により外部接続し、他方のリード部22はホル
ダ12側にアース接続するようにした構造のグロ
ープラグ10であつてもよいことは容易に理解さ
れよう。ここで、この実施例では、金属導線17
を絶縁ブツシユ60の外周部に嵌装されホルダ1
2側に接続される金属パイプ60aから延設され
た端子片61を用いて接続しているが、これに限
定されず、ホルダ12への接続手段としては種々
の変形例が考えられるものである。 Further, in the above-described embodiment, the glow plug 10 having the bipolar ceramic heater 11 is
The first terminal assembly 15 provided at the rear end of the holder 12
Although a case has been described in which the structure is connected to the outside using the second external connection terminals 13 and 14, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
External connection terminal 1 with only one lead portion 21 held at the rear end of holder 12 via insulating bushing 60
It will be easily understood that the glow plug 10 may have a structure in which the lead portion 3 is externally connected and the other lead portion 22 is grounded to the holder 12 side. Here, in this embodiment, the metal conductor wire 17
is fitted onto the outer periphery of the insulating bushing 60 and the holder 1
Although the terminal piece 61 extending from the metal pipe 60a connected to the holder 12 is used for connection, the connection is not limited to this, and various modifications can be considered as the means for connecting to the holder 12. .
以上説明したように本考案によれば、ホルダ先
端部に貫通して保持される棒状セラミツクヒータ
を、断面積の小さいU字状発熱部とその両端に断
面積を徐々に増大させるように形成されたテーパ
状部を介して連設されて後方に平行して延設され
る断面積の大きい一対の外部接続用リード部とを
導電性セラミツク材によつて一体に形成すること
により構成するとともに、U字状発熱部での断面
積SHとリード部での断面積SLとの断面積比ε
(=SH/SL)が、0.15≦ε≦0.6の範囲内になる
ように、U字状発熱部の肉厚をリード部よりも薄
く形成し、かつ一対のリード部を、その発熱部側
の一部がホルダ先端部から突き出した状態で、こ
のホルダ先端部に貫通して保持させており、この
外部接続用リード部の突き出し長さが被取付け側
であるシリンダヘツドの仕様に応じて設定される
ように構成したので、簡単かつ安価な構成にもか
かわらず、ヒータ先端側でその表面に露呈してい
るU字状発熱部を、ホルダに貫通保持される後方
のリード部との対比において適切な断面積比をも
つて導電性セラミツク材で形成されているために
充分な耐熱強度を有し、通電時においてこのヒー
タ先端側のU字状発熱部を集中的に赤熱させるこ
とが迅速かつ効率よく行なえ、これによる急速昇
温によつて速熱型としての性能を発揮させてエン
ジンの始動性を良くし得るとともに、この導電性
セラミツク材による先端発熱部の熱容量を小さく
することで自己温度飽和性を得て飽和温度をも適
切に制御し、エンジンの排気、騒音対策としての
長時間のアフターグローが可能であり、また発熱
部の耐久性を向上させ得る等の実用上種々優れた
効果がある。また、本考案によれば、赤熱しない
リード部を、被取付け側であるシリンダヘツドの
仕様に応じて設定した所要の突き出し長さをもつ
て、ホルダ先端部に保持させることで、赤熱する
発熱部を必要部位に臨ませることが自由に選択で
き、さらにホルダ内でヒータ後端部から二極二線
式構造で電極を取出すことで、その取出し部の熱
影響を少なくし信頼性を向上させ得る等の利点も
ある。
As explained above, according to the present invention, the rod-shaped ceramic heater which is held through the tip of the holder is formed with a U-shaped heat generating part having a small cross-sectional area and a gradually increasing cross-sectional area at both ends thereof. A pair of external connection lead parts having a large cross-sectional area are connected to each other via a tapered part and extend parallel to the rear, and are integrally formed of a conductive ceramic material. Cross-sectional area ratio ε between the cross-sectional area SH at the U-shaped heating part and the cross-sectional area SL at the lead part
(=SH/SL) is within the range of 0.15≦ε≦0.6. A portion of the lead protrudes from the holder tip and is held through the holder tip, and the protruding length of this external connection lead is set according to the specifications of the cylinder head to which it is attached. Despite the simple and inexpensive configuration, the U-shaped heat generating part exposed on the surface of the heater tip side can be appropriately compared with the rear lead part that is penetrated and held by the holder. Since it is made of conductive ceramic material with a high cross-sectional area ratio, it has sufficient heat resistance, and when electricity is applied, the U-shaped heat generating part on the tip side of the heater can be heated quickly and efficiently. If done well, this rapid temperature rise will demonstrate the performance of a fast heating type, improving engine startability, and reducing the heat capacity of the heat generating part at the tip made of this conductive ceramic material will reduce self-temperature saturation. It has various excellent practical effects, such as achieving long-term afterglow performance as a countermeasure against engine exhaust and noise, and improving the durability of heat-generating parts. be. In addition, according to the present invention, by holding the lead part that does not heat up at the tip of the holder with the required protrusion length set according to the specifications of the cylinder head to which it is attached, the heat generating part that becomes red hot can be You can freely choose to expose the electrode to the required area, and by taking out the electrode in a two-pole, two-wire structure from the rear end of the heater inside the holder, the thermal effect on the extraction part can be reduced and reliability can be improved. There are also other advantages.
第1図は本考案に係るデイーゼルエンジン用グ
ロープラグの一実施例を示す要部拡大断面図、第
2図a,bは第1図のa−a線、b−b
線断面図、第3図a,bはセラミツクヒータにお
ける発熱部とリード部との断面積比を選択するた
めの特性図、第4図は全体の概略縦断面図、第5
図は要部とするセラミツクヒータを示す概略斜視
図、第6図a,bは第5図におけるa−a、
b−b線断面図、第7図はセラミツクヒータ
の温度特性を示す特性図、第8図は本考案の別の
実施例を示す図である。
10……デイーゼルエンジン用グロープラグ、
11……棒状セラミツクヒータ、12……中空状
ホルダ、13,14……第1および第2の外部接
続端子、15……端子組立体、16,17……金
属導線、20……導電性セラミツク材による発熱
部、21,22……導電性セラミツク材による外
部接続用リード部、21a,22a……電極取出
し端、23,24……絶縁コーテイング層(絶縁
層)、25……スリツト、26……絶縁シート、
27,28……ターミナルキヤツプ。
Fig. 1 is an enlarged cross-sectional view of essential parts showing an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention, and Fig. 2 a and b are lines a-a and b-b of Fig. 1.
Line sectional view, Figures 3a and 3b are characteristic diagrams for selecting the cross-sectional area ratio between the heat generating part and the lead part in the ceramic heater, Figure 4 is a schematic longitudinal sectional view of the whole, and Figure 5
The figure is a schematic perspective view showing the main part of the ceramic heater, and Figures 6a and b are a-a in Figure 5,
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the temperature characteristics of the ceramic heater, and FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention. 10...Glow plug for diesel engine,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Rod-shaped ceramic heater, 12... Hollow holder, 13, 14... First and second external connection terminals, 15... Terminal assembly, 16, 17... Metal conductor wire, 20... Conductive ceramic Heat generating part made of material, 21, 22... External connection lead part made of conductive ceramic material, 21a, 22a... Electrode extraction end, 23, 24... Insulating coating layer (insulating layer), 25... Slit, 26... …Insulating sheet,
27, 28...Terminal cap.
Claims (1)
棒状セラミツクヒータを備え、このセラミツク
ヒータは、断面積の小さいU字状発熱部および
その両端に断面積を徐々に増大させるように形
成されたテーパ状部を介して連設されて後方に
平行して延設される断面積の大きい一対の外部
接続用リード部を導電性セラミツク材で一体に
形成することにより構成されるとともに、前記
U字状発熱部での断面積SHとリード部での断
面積SLとの断面積比ε(=SH/SL)が、0.15
≦ε≦0.6の範囲内に設定され、かつ前記一対
の外部接続用リード部は、その発熱部側の一部
を前記中空状ホルダの先端部から突き出させた
状態で、このホルダ先端部に貫通して保持され
ており、この外部接続用リード部の突き出し長
さは被取付け側であるシリンダヘツドの仕様に
応じて設定されていることを特徴とするデイー
ゼルエンジン用グロープラグ。 (2) セラミツクヒータは、βサイアロンまたはα
とβとの混相しているサイアロンに窒化チタン
の添加量を調整することで絶縁性、導電性を選
択し得るセラミツク材によつて一体的に形成さ
れていることを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第1項記載のデイーゼルエンジン用グロー
プラグ。[Claims for Utility Model Registration] (1) A rod-shaped ceramic heater is provided which is held by penetrating the tip of a hollow holder. A pair of external connection lead parts having a large cross-sectional area are integrally formed from a conductive ceramic material, and are connected through a tapered part formed to gradually increase and extend parallel to the rear. In addition, the cross-sectional area ratio ε (=SH/SL) of the cross-sectional area SH of the U-shaped heating part and the cross-sectional area SL of the lead part is 0.15.
≦ε≦0.6, and the pair of external connection lead portions are inserted into the hollow holder tip portion with a portion of the heat generating portion side thereof protruding from the tip portion of the hollow holder. A glow plug for a diesel engine, characterized in that the protruding length of the external connection lead portion is set according to the specifications of the cylinder head to which it is attached. (2) Ceramic heaters are βsialon or α
A request for registration of a utility model characterized in that the product is integrally formed of a ceramic material whose insulation and conductivity can be selected by adjusting the amount of titanium nitride added to sialon, which is a mixed phase of β and β. A glow plug for a diesel engine according to item 1.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987081651U JPH0419330Y2 (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | |
DE3802233A DE3802233A1 (en) | 1987-01-22 | 1988-01-22 | GLOW PLUG FOR A DIESEL ENGINE |
US07/382,087 US4914274A (en) | 1987-01-22 | 1989-07-19 | Diesel engine glow plug having SiALON heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987081651U JPH0419330Y2 (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63190753U JPS63190753U (en) | 1988-12-08 |
JPH0419330Y2 true JPH0419330Y2 (en) | 1992-04-30 |
Family
ID=30933585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1987081651U Expired JPH0419330Y2 (en) | 1987-01-22 | 1987-05-28 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0419330Y2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58112860U (en) * | 1982-01-22 | 1983-08-02 | 株式会社日立製作所 | Surface heating type preheating plug |
JPS62148869U (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-19 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP1987081651U patent/JPH0419330Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63190753U (en) | 1988-12-08 |
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