JPH04502504A - シーズド・プラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 シーズド・プラグ 従来の技術 本発明は、ディーゼル機関燃焼室に配置される、請求の範囲第１頂上位概念記載 のシーズド・プラグに関するものである。

ドイツ特許第２８０２６２５号によシ、シーズド・プラグの原理的な構成が公知 となっている。このプラグは、ディーゼルエンジンの冷間始動時の挙動や冷間回 転特性の改善に用いられる。噴射された燃料の一部が、高熱のプラグ表面に触れ て蒸発し、引火する。これによシ生じる熱が燃焼の開始を助成する。

シーズド・プラグは、プラグ・ケーシングと結合した予熱ビンから成シ、この予 熱ビンが、また、発熱体として機能するさやから成シ、このさやの内部には、絶 縁粉末内に埋め込まれた抵抗コイルが配置されている。この抵抗コイルは、コン スタントな抵抗を有する前部の燃焼室側熱コイルと、これと直列接続され、高い 正抵抗・温度係数（ＰＴＣ）を有する、熱コイルの温度調整用ないし温度制限用 の調整コイルとから成っている。調整コイルの接続側端部は、接続ビンと接続さ 粗この接続ビンは、プラグのケーシングを貫通して案内され、給電に役立ってい る。熱コイルの燃焼室側端部は、さやの先端に溶接接合されている。さや先端の 熱コイルは、さや先端を出来るだけ速く加熱する役割を有している。その場合、 通常は５秒から１０秒の予熱時間ののちに、約８５０°Ｃから９００℃の予熱ビ ン温度に達する。過熱による熱コイルや予熱ビンの破壊を防止するため、温度上 昇につれて調整コイルの可変抵抗が高まるので、熱コイルへの給電が制限される 。熱コイルと調整コイルを適切に構成し、寸法づけすることにより、シーズド・ プラグは、迅速に始動に必要な温度に加熱され、しかも許容最高温度を超えるこ とがない。そのさい、さや内に入れである一般には酸化マグネシウムの絶縁粉末 が、良質の熱伝導材として役立ち、熱を熱コイルからさやへ伝達するが、抵抗コ イルの個々のワインディングの間の、かつまた抵抗コイルとさやとの間の電気絶 縁材としても役立つ。

公知のシーズド・プラグの場合、調整コイルは、はぼ等しい直径のワインディン グを有している。そのさい、調整コイルの抵抗及びその他の寸法づけは、精確に 所望の状態に適合するようにせねばならない。その場合、調整コイルの総抵抗を 決定するのは、原材料、ワイヤ直径、ワインディングの直径と数である。ワイン ディング数が多くなれば、言いかえると調整コイルの全長が長くなれば、それだ け、調整コイルの抵抗値も大きくなる。同じように、抵抗はワイヤ直径が小なく なれば、それだけ大きくなるが、それによって組立て時の扱いが困難になる。

慣用の抵抗値を達成するためには、調整コイルに、たとえば約３０個のワインデ ィングを設け、他方、熱コイルは、たとえば約６個のワインディングにとどめね ばならないことが多い。この結果、調整コイルによって、予熱ピンないしさやの 全長が実質的に規定されてしまう。間隙を含めたワインディングの数が多ければ 、全長も長くなるからである。この全長を余シ長くしないために、調整コイルの ワインディングの一部は、プラグ・ケーシングによシ取囲まれたさや区域内に位 置するようにされる。加えて、熱コイルと調整コイルとを著しく接近させて、全 長が短くされる。

しかし、予熱ビンの全長は、その寸法が燃焼室内にも収容可能でアシ、その最大 の熱発生区域、すなわち予熱ピン先端が、ディーゼルエンジンの最適点火が達せ られる燃焼室個所に配置できることを前提とする。

全長が長すぎれば、種々のディーゼルエンジンに利用できる可能性が著しく制限 される。

スペースを節約するため熱コイルと調整コイルとを接近配置すると、熱コイルか ら調整コイルへの熱伝達によシ急激な熱供給が生じるため、調整コイルによる熱 コイルへの給電制限が早くに行なわれすぎるという欠点がある。

本発明の利点 請求の範囲第１項に記載の本発明の特徴による構成は、これに対し、予熱ピンな いしさやの全長が可変であシ、特に、調整コイルの全長を短縮することによシシ ーズド・プラグ全長を短縮できる利点を有している。

この短縮は、本発明によれば、調整コイルを２重もしくは２層に設置することに より達成される。調整コイルの接続側端部は、外径が小さくされ、この部分が外 側コイル部分内へそう入され、熱コイルの方向へ続いている。この内部のコイル 部分は、調整コイルの抵抗を変えるために、長さを変えることができる。燃焼室 側の内部コイル部分は、接続コイル部分によシ制限され、この部分は接続ビンの 取付けと給電に役立っている。

こうした措置により、燃焼室内での予熱ピン先端の位置に影響を与えることがで き、それによって、シーズド拳プラグの作業成績を決定的に改善し、最適作業条 件の達成することができる。

同じように、調整コイルの短縮によシ、熱コイルと調整コイルとの間隔を大きく でき、それによシ調整コイルへの熱コイルの直接的な熱伝達を遅らせることがで きる。これによって調整コイルは熱コイルの制御を時間的に遅らせることができ る。

調整コイルの全長を短縮することによシ、更に、次の利点が得られる。すなわち 、２重の配置によシ、調整コイルの所要抵抗値を得るのに必要な全長が維持でき る利点である。このようにしなければ、たとえばワイヤ横断面を著しく小さくし て、同程度の抵抗値を維持せねばならないだろう。２重配置の場合には、比較的 大きいワイヤ直径を有するようにすることができ、それによって、組立て時の調 整コイルの扱いや延伸過程時の破断強さにも好影響が与えられる。

終シに、燃焼家内へ突入する予熱ビンの長さが短くなれば、燃焼室の幾何的構成 を変えることも可能であシ、それによって、また、エンジンの回転特性が改善で きる。

請求の範囲第２項以下に記載の特徴を有する手段によシ、第１項に記載のシーズ ド・プラグを、更に、有利かつ適宜に継続構成することができる。記載の値と比 例数とによシ本発明は特に好ましい成績を得ることができる。

図　面 本発明のその他側々の有利かつ機能的な点は、実施例に示されている。次に、図 面につき、この実施例を詳説する。図面は、さや、接続ビン、調整コイル、熱コ イルを有するシーズド・プラグの略示図である。

発明の説明 図示のシーズド・プラグ１は、略示したプラグ・ケーシング２と、ケーシング内 に不動かつ気密に固定された予熱ピン３とから成っている。予熱ピン３は、また 、耐腐食性のさや４から成り、このさや４内には２成分コイル５が、絶縁材６、 特に酸化マグネシウム内に埋め込まれている。酸化マグネシウムから成る絶縁材 ６は、高い熱伝導性を有し、良好な電気絶縁性能を有している。２成分コイルは 、コンスタントな抵抗値を有する燃焼室側の熱；イル７と、これと直列接続され た接続側の調整コイル８とから成っている。温度の調整ないし制限のために、調 整コイル８は、公知のように、高い正抵抗・温度係数（ＰＴＣ）を有している。

調整コイル８は、接続側で給電用の接続ビン９と結合されている。熱コイル７は 、燃焼室側端部１０が、溶接接合部１１を介してさや４と結合している。

１実施例においては、熱コイル７は、約６個から９個の個々のワインディングか ら成る長さｔｌを有している。燃焼室側の、先細の予熱ピン先端１２に適合させ るために、熱コイル７も同様に先細に形成されている。

熱コイル７は、レーザ溶接接合部１３を介して調整コイル８と連結されている。

これによシ、熱コイル７と調整コイル８との間の中間スペースｔ２はブリッジさ れる。調整コイル８の長さは符号ｔ３で示しである。

このコイル８は、長さｔ３を有する外側の第１のコイル部分１４から成シ、外径 ｄ１を有する約２０個の個このコイル部分１４の外径ｄ１は約４．８５ｍであシ 、コイル部分１４は、約２０個のワインディングを有し０．４ｍｍのワイヤ直径 を有している。

本発明によれば、第１のコイル部分１４の接続側端部には第２のコイル部分１５ が続いている。この部分１５は、長さｔ４を有し、約５個のワインディングから 成っておシ、第１のコイル部分１４の自由内部スペース内に同軸的に、コイル部 分１４に間隔をおいて配置されている。このようにするために、第２のコイル部 分１５は、第１のコイル部分１４の内径と比較して、コイル直径ｄ２がよシ小さ い。この実施例の場合、内側の第２のコイル部分１５の直径ｄ２は３．６５ｍで あシ、ワイヤ直径は０．４ｍである。外側のコイル部分１４の長さｔ３と内側の コイル部分１５の長さｔ４は、予熱ピンのそれぞれ所望の実施形式に応じて変え ることができる。

第２のコイル部分１５は、燃焼室側では接続コイル部分１６で終っている。この 部分１６は、第２のコイル部分１５と同様、第１のコイル部分１４の内部の自由 スペース内に同心的に、かつこの部分１４から間隔をおいて配置されておシ、外 径ｄ３を有している。長さｔ５を有するこの接続コイル部分１６は、接続ビン９ に対する接続部として役立っている。このために接続ビン９の燃焼室側端部は、 ねじ山１９を有しておシ、このねじ山１９へ、接続コイル部分１６の、たとえば ５個のワインディングが、ねじ込まれている。接続ビン９の燃焼室側端部は、符 号１７で示してあシ、長さｔ５の接続コイル部分１６から、いくらか突出してい る。接続ビン９は、したがって、長さ１４＋　１５だけ調整コイル部分１４の内 部の自由スペース内へ突入している。接続ビン９は、その燃焼室側の前方部分１ ８の直径ｄ４が、接続側の直径ｄ５よシ小さく、かつ第２のコイル部分１５の内 径ｄ３よシも小さい。前方部分１８は、したがって、この第２コイル部分１５内 へそう人でき、このコイル部分１５と接触することはない。接続ビン部分１８の 燃焼室側の端部分に設けられたねじ山１９の外径は、部分１８の直径より大きく はない。

熱コイル７と本発明によ多構成された調整コイル８との間の間隔ｔ２は、２重配 置によシ調整コイル８の短縮によシ、通常よシ大きく構成できる。しかし、この 間隔を通常の寸法に構成し、プラグ・ケーシング２から突出する予熱ピンの全長 ｔ６を更に短縮することもできる。

本発明は、以上説明した図示の実施例に限定されるものではない。特に本発明は 、独自の発明内容をもたないすべての、専門家による変化形をも含むものである 。更に、記載の数字は、例として挙げたものにすぎない。コイルのワイヤ直径、 分割、配置、区分、リードを最適化することによシ、シーズド・プラグの特性を 全体的に改善することができる。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　９０００２：４ ＳＡ　３５３４１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．プラグのケーシングと、このケーシングに結合された予熱ピンとを有する、 ディーゼル機関の燃焼室内に配置されるシーズド・プラグであつて、前記予熱ピ ンが、さやと、その内部の絶縁粉末内に埋め込まれた２成分抵抗コイルと、ケー シング側の接続ピンとから成つており、しかも、この２成分抵抗コイルが、ほぼ 一定の抵抗値を有する燃焼室側の前部熱コイルと、この熱コイルに直列接続され た、高い正抵抗・温度係数を有する温度調整用ないし温度制限用調整コイルとか ら成る形式のものにおいて、前記調整コイル（８）が２重に構成されており、し かも、その外側の第１コイル部分（１４）のケーシング側端部に、この第１コイ ル部分（１４）に対し同軸的に間隔をおいて配置された内側の第２コイル部分（ １５）が続いており、この第２コイル部分（１５）の燃焼室側端部には、接続ピ ン（９）用の取付け接続部（１６）が備えられていることを特徴とするシーズド ・プラグ。
2. ２．内側の第２コイル部分（１５）の燃焼室側端部には、接続ピン（９）に取付 けるための接続コイル部分（１６）が備えられていることを特徴とする請求項１ 記載のシーズド・プラグ。
3. ３．接続コイル部分（１６）が、複数の相互に接触したワインデイングから成り 、これらワインデイングを、接続ピン（９）の燃焼室側端部の、適合せしめられ た接続ねじ山（１９）にねじ込み可能であることを特徴とする請求項２記載のシ ーズド・プラグ。