JPS6014144Y2 - Glow plug for diesel engine - Google Patents

Glow plug for diesel engine

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Publication number
JPS6014144Y2
JPS6014144Y2 JP11982180U JP11982180U JPS6014144Y2 JP S6014144 Y2 JPS6014144 Y2 JP S6014144Y2 JP 11982180 U JP11982180 U JP 11982180U JP 11982180 U JP11982180 U JP 11982180U JP S6014144 Y2 JPS6014144 Y2 JP S6014144Y2
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JP
Japan
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heater rod
heater
resistor
rod
holder
Prior art date
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JP11982180U
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Japanese (ja)
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Inventor
壮吉 峰岸
東三 滝沢
英男 河村
信和 佐川
Original Assignee
自動車機器株式会社
いすゞ自動車株式会社
京セラ株式会社
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Publication date
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Priority to US06/292,306 priority patent/US4401065A/en
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ディーゼルエンジンのシリンダ内を予熱する
グロープラグに関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a glow plug for preheating the inside of a cylinder of a diesel engine.

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、シリンダ内にグロープラグを設けこれに電流を流し
て加熱することにより、シリンダ内部の温度を上昇させ
てエンジンの始動性を向上させる方法が用いられている
In general, diesel engines have poor startability at low temperatures, so a method is used to increase the temperature inside the cylinder by installing a glow plug inside the cylinder and heating it by passing an electric current through it, thereby improving the startability of the engine. It is being

この種のグロープラグとして従来のものでは、耐熱金属
製のシース内に耐熱絶縁粉末を充填してコイル状発熱線
を埋設してなる、いわゆるシーズヒータを用いており、
これが間接加熱であることからシリンダ内の昇温に時間
がかかりすぎるという問題があった。
Conventional glow plugs of this type use a so-called sheathed heater, in which a heat-resistant metal sheath is filled with heat-resistant insulating powder and a coiled heating wire is embedded.
Since this is indirect heating, there is a problem in that it takes too much time to raise the temperature inside the cylinder.

すなわち、発熱線に電流を流して加熱することにより発
生する熱は耐熱絶縁粉末を経てシース側に伝達され、こ
のシースから熱がシリンダ内に放射されるもので、熱伝
達効率の面で問題である。
In other words, the heat generated by passing a current through the heating wire and heating it is transferred to the sheath side through the heat-resistant insulating powder, and the heat is radiated from the sheath into the cylinder, which poses a problem in terms of heat transfer efficiency. be.

たとえばシリンダ内の温度を800℃とするには数w秒
の時間を必要としている。
For example, it takes several watts of seconds to bring the temperature inside the cylinder to 800°C.

そして、このような長い昇温時間を短縮するために通電
電流を増加すると、発熱線の溶断あるいは高熱によるシ
ースの破損などが生じ易くなる。
If the applied current is increased in order to shorten such a long heating time, the heating wire is likely to melt or the sheath is damaged due to high heat.

さらに、上述した構造では、発熱線の埋設時にシースと
の間の短絡などが生じないようにすることが望まれ、こ
のために発熱線を予め絶縁物で覆ったり、シース内壁に
絶縁層を形成するといった手段を講じる必要があり、そ
の製造作業が面倒であるという問題もある。
Furthermore, in the above-mentioned structure, it is desirable to prevent short circuits between the heating wire and the sheath when burying it, and for this purpose, the heating wire is covered with an insulating material in advance, or an insulating layer is formed on the inner wall of the sheath. There is also the problem that it is necessary to take measures such as manufacturing, and the manufacturing work is troublesome.

また、特開昭54−109536号公報には、上述した
熱伝達効率を向上させるものとして多層基板の技術を応
用したグロープラグ用セラミックヒータ−が開示されて
いるが、これは抵抗体を印刷した円板上のうすいセラミ
ックグリーンシートを多数枚積層して一体化し棒状とし
たもので、その製造にあたって困難さが伴い非常に繁雑
な作業を必要としている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-109536 discloses a ceramic heater for glow plugs that applies multilayer substrate technology to improve the heat transfer efficiency described above, but this ceramic heater uses a printed resistor. It is made by laminating a large number of thin ceramic green sheets on a disk and integrating them into a rod shape, which is difficult to manufacture and requires extremely complicated work.

特に、狭少なグリーンシート面に抵抗体を設けたものを
多数必要とし、さらに各シート上の抵抗体を接続するた
めにはシート外周部に露呈する抵抗体の両端を直列ある
いは並列に結線しなければならず、このための作業が繁
雑で、しかも所望の結線状態を容易に得ることができる
とは考えられない。
In particular, a large number of resistors are required on the narrow green sheet surface, and in order to connect the resistors on each sheet, both ends of the resistor exposed on the outer periphery of the sheet must be connected in series or in parallel. Naturally, the work for this is complicated, and it is difficult to imagine that it is possible to easily obtain the desired connection state.

特に上述したディーゼルエンジン用グロープラグとして
望ましいのは、ヒータ部殊にヒータ先端発熱部の急速な
赤熱化を遠戚するとともに、その熱影響が各部材に及ぶ
ことがないように、また前記セラミックヒータの場合ヒ
ータ部分への電力供給を効率よく且つ確実に行うことで
ある。
In particular, it is desirable for the above-mentioned glow plug for a diesel engine to prevent the heater part, especially the heat-generating part at the tip of the heater, from rapidly becoming red hot, and to prevent the heat influence from reaching each member. In this case, it is necessary to efficiently and reliably supply power to the heater section.

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
抵抗体を内蔵するセラミックヒータ棒の外周に複数の金
属コーティング層を形成し、該コーティング層に前記抵
抗体の端部を連結するとともに、上記し−タ棒をホルダ
ーに支持した金属製パイプに挿通して前記金属コーティ
ング層の一つが前記パイプの先端に位置するよう固定し
たことを要旨とするディーゼルエンジン用グロープラグ
を提供するものである。
This invention was made in view of these circumstances,
A plurality of metal coating layers are formed on the outer periphery of a ceramic heater rod containing a built-in resistor, and the ends of the resistor are connected to the coating layer, and the heater rod is inserted into a metal pipe supported by a holder. The present invention provides a glow plug for a diesel engine, in which one of the metal coating layers is positioned and fixed at the tip of the pipe.

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図および第3図は本考案に係るディーゼルエンジン
用グ冶−プラグの一実施例を示し、これらの図において
、全体を符号10で示すグロープラグは、その一方の接
合面に導電材による抵抗体11を有しこれを介装した状
態で加圧焼成されるシリコン系セラミック材からなる一
対のセラミック棒体12,13により形成されたセラミ
ックヒータ棒14と、このヒータ棒14を先端部におい
て保持する略々管状のホルダ15を備え、このホルダ1
5の後端部には合成樹脂材などからなる絶縁ブツシュ1
6を介して外部接続端子17が嵌め込まれ、またこの外
部接続端子17は前記ヒータ棒14の後端部に所要の柔
軟性を有する導線18を介して接続されている。
1 and 3 show an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention, and in these figures, the glow plug, designated as a whole by the reference numeral 10, has a conductive material on one joint surface. A ceramic heater rod 14 is formed of a pair of ceramic rods 12 and 13 made of a silicon-based ceramic material that is pressurized and fired with a resistor 11 interposed therein, and this heater rod 14 is placed at the tip end. A substantially tubular holder 15 for holding the holder 1 is provided.
At the rear end of 5 is an insulating bushing 1 made of synthetic resin or the like.
An external connection terminal 17 is fitted through the heater rod 6, and the external connection terminal 17 is connected to the rear end of the heater rod 14 through a conductive wire 18 having the required flexibility.

ここで、前記ヒータ棒14は、その断面形状が略々惰円
状を呈するように、前述した一対のセラミック棒体12
,13を接合することによって成形される。
Here, the heater rod 14 is connected to the pair of ceramic rods 12 described above so that its cross-sectional shape is approximately circular.
, 13.

この場合、ヒータ棒14の断面形状を略々惰円状とした
のは、円形に比べてセラミック材の密度を向上させ、そ
の耐熱強度、絶縁性さらにはその熱伝導率をより効果的
とするためである。
In this case, the reason why the cross-sectional shape of the heater rod 14 is approximately circular is that the density of the ceramic material is improved compared to a circular shape, and its heat resistance strength, insulation properties, and thermal conductivity are more effective. It's for a reason.

さらに、上述した一対のセラミック棒体12.13の材
質としては、絶縁性、耐熱衝撃性などに優れてなる、い
わゆるファインセラミックスと言われているシリコン系
セラミック材料としてのシリコン系非酸化物、たとえば
シリコン系窒化物などが好ましいものである。
Furthermore, the material of the pair of ceramic rods 12 and 13 mentioned above may be a silicon-based non-oxide material, which is a silicon-based ceramic material known as so-called fine ceramics, which has excellent insulation properties and thermal shock resistance, for example. Silicon-based nitrides and the like are preferred.

また、前記ヒータ棒14内の抵抗体11は、第2図に示
すような状態で、前記一方のセラミック棒体12の接合
面12a上に形成されている。
Further, the resistor 11 in the heater rod 14 is formed on the joint surface 12a of the one ceramic rod 12 in a state as shown in FIG.

すなわち、上述した抵抗体11は、ヒータ棒14の先端
側に位置する部分に湾曲して形成された電気抵抗値の大
きなヒータ部11aと、このヒータ部11aの一端から
前記ヒータ棒14に沿ってそのほぼ中央部付近まで略直
線状態にて延設されその端部がヒータ棒14外側面に露
呈する前記ヒータ部11aよりも小さな抵抗値をもつア
ース側のリード部11cと、前記ヒータ部14の他端か
らアース側リード部lieと平行して略直線状態にて延
設されるとともにその抵抗値がこのアース側リード部1
1cと等しく形成された中間部およびこれに連続して前
記ヒータ棒14の後端部まで略直線状態まま延設されて
その外側面に露呈する前記アース側リード部11cより
もさらに小さな抵抗値をもつ後端部を有する通電側リー
ド部11bとによって構成され、これが前記接合面12
a上に一連に形成されている。
That is, the above-mentioned resistor 11 includes a heater portion 11a having a large electric resistance value that is curved and formed at a portion located on the tip side of the heater rod 14, and a heater portion 11a having a large electric resistance value and extending along the heater rod 14 from one end of the heater portion 11a. A ground side lead portion 11c having a resistance value smaller than that of the heater portion 11a extends in a substantially straight line to approximately the center thereof and has an end exposed on the outer surface of the heater rod 14; It extends from the other end in a substantially straight line in parallel with the earth side lead part lie, and its resistance value is
1c, and the ground side lead part 11c, which extends in a substantially straight line continuously to the rear end of the heater rod 14 and is exposed on the outer surface thereof, has a resistance value smaller than that of the intermediate part 11c. and a current-carrying side lead portion 11b having a rear end portion, which is connected to the bonding surface 12.
They are formed in series on a.

そして、この場合、抵抗体11のリード部11a部分の
抵抗が大きくなるようにその幅が充分に狭く形成され、
一方各リード部11b、lieは抵抗が小さくなるよう
にリード部11aよりも′広い幅をもって形成されてい
る。
In this case, the width of the lead portion 11a of the resistor 11 is formed to be sufficiently narrow so that the resistance thereof is increased.
On the other hand, each lead portion 11b and lie is formed to have a wider width than the lead portion 11a so as to reduce the resistance.

すなわち図示例ではセラミック棒体12の接合面12a
上に抵抗体11を一連に形成し、その幅および長さを適
宜選定することによりヒータ部11aと一対のリード部
11b、llcとに分けている。
That is, in the illustrated example, the bonding surface 12a of the ceramic rod 12
A series of resistors 11 are formed thereon, and by appropriately selecting the width and length of the resistors 11, the resistors 11 are divided into a heater section 11a and a pair of lead sections 11b and 11c.

このようにすれば、その製造が容易であるばかりでなく
、必要な部分のみを高速発熱させることができ、その効
果が大きい。
In this way, not only is manufacturing easy, but only the necessary portions can be heated at high speed, which is highly effective.

そして、このような抵抗体11の形成パターンを変化さ
せることにより抵抗値をコントロールすることが可能で
、要するにエンジンの始動性に影響を与えるヒータ棒の
先端部を迅速に赤熱できるように構成されている。
By changing the formation pattern of the resistor 11, it is possible to control the resistance value, and in short, the heater rod is configured to quickly heat up the tip of the heater rod, which affects the startability of the engine. There is.

なお、ヒータ部flbと各リード部11b、11cとは
セラミック棒体12,13の接合時においてヒータ棒1
4内部に完全に埋接され1.各り−t’部11 b、1
1 cの端部のみがセラミック棒体12.13の接合部
から外部に露出されている。
Note that the heater portion flb and each lead portion 11b, 11c are connected to the heater rod 1 when the ceramic rods 12, 13 are joined.
4 completely embedded inside 1. Each t' part 11 b, 1
Only the end of 1c is exposed to the outside from the joint of the ceramic rod 12.13.

また、前記抵抗体11ははセラミック棒体12の接合面
12a上に薄い導電膜として印刷配線したり、高融点金
属の線条または板状のものを貼着、あるいは焼付け、蒸
着などの手法により容易に得られ、さらにその材料とし
てはタングステンなどの金属材料が考えられる。
The resistor 11 may be formed by printing wiring as a thin conductive film on the bonding surface 12a of the ceramic rod 12, by pasting a wire or plate-like material of high melting point metal, or by baking, vapor deposition, or other methods. It is easily obtained, and metal materials such as tungsten can be considered as the material.

これはセラミック焼成温度が高く、のために抵抗体11
が耐熱材である必要からである。
This is because the ceramic firing temperature is high, so the resistor 11
This is because it needs to be a heat-resistant material.

また、上述したようにして形成されるヒータ棒14の中
央部外周と後端部外周およびその端面とそれぞれには、
第1図および第3図から明らかなように、金属コーティ
ング層19.20が形成される。
In addition, the outer periphery of the center portion, the outer periphery of the rear end portion, and the end surface of the heater rod 14 formed as described above include
As can be seen from FIGS. 1 and 3, a metal coating layer 19,20 is formed.

これらの金属コーティング層19,20は前記ヒータ棒
14内に埋設される抵抗体11の両端、すなわち各リー
ド部11b、llcの端部を外部に電気的に接続するた
めのもので、各リード部11b、llcの棒体外の露出
する端部に接触してヒータ棒14外部に形成される。
These metal coating layers 19 and 20 are for electrically connecting both ends of the resistor 11 embedded in the heater rod 14, that is, the ends of each lead portion 11b and llc, to the outside. 11b and llc are formed outside the heater rod 14 in contact with the exposed ends outside the rod body.

これはセラミック材からなるヒータ棒14には金属部材
を直接溶接あるいはろう付けすることができないためで
ある。
This is because metal members cannot be directly welded or brazed to the heater rod 14 made of ceramic material.

上記金属コーティング層は、例えば高融点金属法によっ
て形成されるが、この方法はMc、 Mn。
The metal coating layer is formed, for example, by a refractory metal method, and this method uses Mc, Mn.

W等の単体又はそれらの結合体の微粉末に有機バインダ
を添加してペイント状にしたものをセラミックスの表面
に塗布し、加湿木組又は加湿フォーミングガス中におい
て1300〜17006Cでメタライジングした後、N
iメッキを施し、ろう材を用いて接合金属とろう付けす
る方法である。
A paint-like product made by adding an organic binder to a fine powder of W or a combination thereof is applied to the surface of ceramics, and after metallizing at 1300 to 17006C in humidified wood or humidified forming gas, N
This is a method of applying i-plating and brazing it to the joining metal using a brazing filler metal.

金属コーティング層は上記工程において形成される高融
点金属とセラミックの複合層、Niとの複合層及び銀ろ
う等の接合層の総称である。
The metal coating layer is a general term for the composite layer of high melting point metal and ceramic, the composite layer with Ni, and the bonding layer such as silver solder formed in the above process.

そして、前記ヒータ棒14の中央部分には補強用の金属
製パイプ21が嵌合され、該パイプ21の先端は前記金
属コーティング層19.20のうちの一方19の位置に
置かれまたヒータ棒14の後端部側には前記導線18を
結線するためのターミナルキャップ22が被冠され、そ
れぞれヒータ棒14に対し銀ろう付けなどにより固着さ
れる。
A reinforcing metal pipe 21 is fitted into the center of the heater rod 14, and the tip of the pipe 21 is placed at the position of one of the metal coating layers 19 and 20. A terminal cap 22 for connecting the conductive wires 18 is placed on the rear end side and fixed to the heater rod 14 by silver brazing or the like.

すなわち、このヒータ棒14は前記ホルダ15の先端部
に保持された状態で組込まれるが、この場合その断面形
状が略々惰円状をなすためにこれを確実に固定するには
ホルダ15の先端部開口をヒータ棒14に合わせて形成
する必要がある。
That is, the heater rod 14 is assembled while being held at the tip of the holder 15, but in this case, since its cross-sectional shape is approximately circular, in order to securely fix it, the tip of the holder 15 is required. It is necessary to form the opening to match the heater rod 14.

しかし、このような惰内状開口をホルダ15の先端部に
成形するといった作業は面倒でまたコスト的にも好まし
くない。
However, forming such an internal opening at the tip of the holder 15 is troublesome and undesirable in terms of cost.

このために、ヒータ棒14の形状に合わせて形成した略
々惰円状をなす貫通孔21aを有する金属製パイプ21
をホルダ15と別個に準備し、このパイプ21をヒータ
棒14に固定した後これをホルダ15の先端部に嵌合し
て固定すれば、各部の成形加工が容易で、コスト的にも
安価となり、しかもヒータ棒14のホルダ15に対する
取付けを簡単かつ確実に行なえ、その強度も充分に保障
される。
For this purpose, a metal pipe 21 having a through hole 21a having a substantially circular shape formed to match the shape of the heater rod 14.
By preparing the pipe 21 separately from the holder 15, fixing the pipe 21 to the heater rod 14, and then fitting and fixing the pipe 21 to the tip of the holder 15, each part can be easily formed and the cost can be reduced. Moreover, the heater rod 14 can be easily and reliably attached to the holder 15, and its strength is sufficiently guaranteed.

特に、この種のグロープラグ10が取付けられるディー
ゼルエンジンはその動作時にかなりの震動等を生じるも
ので、ホルダ15へのヒータ棒14の保持状態が問題と
なる。
In particular, a diesel engine to which this type of glow plug 10 is attached generates considerable vibration during operation, and the state in which the heater rod 14 is held in the holder 15 becomes a problem.

なお、金属製パイプ21の楕円状貫通孔21aは簡単な
引抜き加工などにより精度よく成形することが可能であ
る。
Note that the elliptical through hole 21a of the metal pipe 21 can be formed with high precision by simple drawing or the like.

また、ヒータ棒14内の抵抗体11の一端、すなわちア
ース側リード部11cの端部は金属コーティング層19
、金属製パイプ21を介してホルダ15と電気的に接続
されている。
Further, one end of the resistor 11 in the heater rod 14, that is, the end of the ground side lead portion 11c is coated with a metal coating layer 19.
, are electrically connected to the holder 15 via a metal pipe 21.

ここで、上述した金属コーティング層19は、前記のよ
うに金属製パイプ21の先端に位置するよう該パイプ内
に挿入され、金属パイプ21とヒータ棒14とを電気的
かつ機械的に接続すると同時に、エンジンシリンダ内の
ガス圧をシールする役割を果たすものであるが、この場
合においてこの金属コーティング層19は耐熱性に劣る
ため、この部分の温度上昇を抑制する必要性が生じてい
る。
Here, the metal coating layer 19 described above is inserted into the metal pipe 21 so as to be located at the tip thereof as described above, and simultaneously connects the metal pipe 21 and the heater rod 14 electrically and mechanically. , which plays the role of sealing the gas pressure within the engine cylinder, but in this case, this metal coating layer 19 has poor heat resistance, so there is a need to suppress the temperature rise in this part.

そして、このことから、この金属コーティング層19を
設けてなるヒータ棒14の中央部付近では、抵抗体11
のヒータ部11aでの熱影響を避けるため、この部分に
位置する抵抗体11 (リード部11by 11c)
の抵抗値を可能な限り小さくすることが必要となってい
る。
For this reason, the resistor 11 is located near the center of the heater rod 14 provided with the metal coating layer 19.
In order to avoid the heat influence on the heater part 11a, the resistor 11 located in this part (lead part 11 by 11c)
It is necessary to make the resistance value as small as possible.

さらに、ヒータ棒14の後端部側では、その部分の温度
を低下させ得るようにする方が、熱エネルギの消費に対
し効果的であることから、この部分に形成される通電側
リード部11bにおける後端部の抵抗値は、前記アース
側リード部11c(この通電側リード部11bの中間部
も同じであるカリ側の抵抗値よりも小さくすることが望
ましい。
Furthermore, on the rear end side of the heater rod 14, since it is more effective to reduce the temperature of that part in terms of thermal energy consumption, the current-carrying side lead part 11b formed in this part is more effective. It is desirable that the resistance value of the rear end portion of the ground side lead portion 11c (the resistance value of the potion side, which is the same at the middle portion of the current carrying side lead portion 11b) is made smaller.

また、その一方において、上述したヒータ棒14はその
外径寸法が強度面などから制約を受けるもので、その内
部への抵抗体11の埋設形状が問題とされるもので、上
述したように、リード部11aと通電側、アース側リー
ド部11b、llcでの抵抗値の設定が重要とされるも
のである。
On the other hand, the outer diameter of the heater rod 14 described above is subject to restrictions in terms of strength, etc., and the shape of the embedded resistor 11 within the heater rod 14 is a problem, as described above. It is important to set the resistance values between the lead portion 11a, the current-carrying side, and the ground side lead portion 11b, llc.

そして、このような点を考慮して設定された抵抗体11
の抵抗値パターンは、前述したように、ヒータ棒14後
端側に向ってその抵抗値が順次小さくなるように構成さ
れているものであり、その結果ヒータ棒14の長手方向
に沿う先端部、中央部、および後端部にかけての発熱温
度特性を三段階のなだらかな温度勾配をもつようにする
ことができるものである。
Then, the resistor 11 is set in consideration of such points.
As described above, the resistance value pattern is configured such that the resistance value gradually decreases toward the rear end side of the heater rod 14, and as a result, the tip portion along the longitudinal direction of the heater rod 14, The heat generation temperature characteristics can be made to have a gentle temperature gradient in three stages from the center part to the rear end part.

このような構成によればヒータ棒14先端では迅速な赤
熱化を得て短時間での急速加熱によってその温度立上り
特性を向上させ、速熱型としてその性能を充分に発揮さ
せ得る一方、上述したような温度勾配によってこのヒー
タ棒14全体の耐熱強度を適切に維持し、またこのヒー
タ棒14中央部での温度上昇をこの部分に形成されてい
る金属コーティング層19の耐熱許容温度以下に抑える
ことができるため、これらヒータ棒14各部の耐久性を
保証し得るもので、その結果この種ディーゼルエンジン
用グロープラグのヒータ棒として用いることが可能とな
るものである。
With such a configuration, the tip of the heater rod 14 can quickly become red hot, improve its temperature rise characteristics by rapid heating in a short time, and can fully demonstrate its performance as a fast heating type. To properly maintain the heat resistance strength of the entire heater rod 14 through such a temperature gradient, and to suppress the temperature rise at the central portion of the heater rod 14 to below the allowable heat resistance temperature of the metal coating layer 19 formed in this portion. As a result, the durability of each part of the heater rod 14 can be guaranteed, and as a result, it can be used as a heater rod for a glow plug for this type of diesel engine.

一方、ヒータ棒14の後端部に露出する抵抗体11の他
端、すなわち通電側リード部11bの端部は、ホルダ1
5の後端部に絶縁ブツシュ16を介して取付けられる外
部接続端子17と接続されるが、この場合この外部接続
端子17をヒータ棒14の後端部に直接固着すると、外
部接続端子17に加わる振動や締付トルクなどの機械的
外力によって、その接続部分が外れたり、ヒータ棒14
に損傷等が生じるなどといった問題があり、これらを弾
性的に結合する必要がある。
On the other hand, the other end of the resistor 11 exposed at the rear end of the heater rod 14, that is, the end of the current-carrying side lead portion 11b is connected to the holder 1.
5 is connected to an external connection terminal 17 attached to the rear end of the heater rod 14 via an insulating bushing 16. In this case, if this external connection terminal 17 is directly fixed to the rear end of the heater rod 14, the Mechanical external forces such as vibration or tightening torque may cause the connection part to come off or the heater rod 14 to
There are problems such as damage to the parts, etc., and it is necessary to connect them elastically.

そして、このような外力の影響を強度的に保障するため
に、本実施例では、ヒータ棒14と外部接続端子17と
はフレキシブルリードワイヤなどの柔軟性に富む導線1
8て接続されている。
In order to ensure strength against the influence of such external forces, in this embodiment, the heater rod 14 and the external connection terminal 17 are connected to a highly flexible conductor 1 such as a flexible lead wire.
8 is connected.

また、この導線18をヒータ棒14の後端部に確実に固
着するために前記ターミナルキャップ22が用いられて
いる。
Further, the terminal cap 22 is used to securely fix the conducting wire 18 to the rear end of the heater rod 14.

このターミナルキャップ22は、第1図および第3図か
ら明らかなように、ヒータ棒14の後端部に被冠される
ようなキャップ状を呈し、その底部から導線18を固着
する取付片22aが切り起こされている。
As is clear from FIGS. 1 and 3, the terminal cap 22 has a cap shape that is fitted over the rear end of the heater rod 14, and a mounting piece 22a for fixing the conductor 18 is attached from the bottom of the terminal cap 22. It's being cut up.

そして、この取付片22aに前記導線18の一端がスポ
ット溶接などにより固着される。
One end of the conducting wire 18 is fixed to this mounting piece 22a by spot welding or the like.

勿論、導線18の他端も外部接続端子17の先端にスポ
ット溶接などにより固着される。
Of course, the other end of the conducting wire 18 is also fixed to the tip of the external connection terminal 17 by spot welding or the like.

なお、上述した柔軟性に富む導線18の代りに、フレキ
シブルワイヤなどといったある程度の柔軟性をもつ電気
導体を用い、これをターミナルキャップ22の取付片2
2aに弾性をもたせて結合したり、また外部接続端子1
7側に弾性的に結合することは自由で、さらに金属線材
の少なくとも一端を電油形成してその弾性を利用して接
続することも考えられる。
Note that instead of the highly flexible conducting wire 18 described above, an electrical conductor having a certain degree of flexibility such as a flexible wire is used, and this is attached to the mounting piece 2 of the terminal cap 22.
2a with elasticity, or external connection terminal 1.
It is possible to connect the metal wire elastically to the 7 side, and it is also conceivable that at least one end of the metal wire is formed with electrolyte and the connection is made using the elasticity of the metal wire.

また、上述した導線18などを用いて接続した場合、こ
れが内設されるホルダ15の空間部に、耐熱絶縁粉末、
たとえば酸化マグネシウムなどのセラミック粉末を充填
するようにしてもよい。
In addition, when connecting using the above-mentioned conducting wire 18, etc., heat-resistant insulating powder,
For example, it may be filled with ceramic powder such as magnesium oxide.

このようにすれば、導線18などの防振対策としてその
効果が発揮できる。
In this way, the effect can be exhibited as a measure against vibration of the conducting wire 18 and the like.

このように構成されたグロープラグ10は、次のように
して簡単に組立てられる。
The glow plug 10 configured as described above can be easily assembled as follows.

まず、その一方の接合面に抵抗体11を有してなる一対
のセラミック棒体12,13を接合することによって発
熱性に優れたヒータ棒14が準備される。
First, a heater rod 14 with excellent heat generation properties is prepared by joining a pair of ceramic rods 12 and 13 each having a resistor 11 on one joining surface.

そして、このヒータ棒14の中央部と後端部とにそれぞ
れパイプ21およびターミナルキャップ22を嵌合し銀
ろう付けなどにより固着した後、ターミナルキャップ2
2の取付片22aに導線18の一端を、またその他端を
絶縁ブツシュ16を嵌着した外部接続端子17の先端に
それぞれスポット溶接して固着する。
Then, after fitting the pipe 21 and the terminal cap 22 to the central part and rear end part of the heater rod 14 and fixing them by silver brazing or the like, the terminal cap 2
One end of the conducting wire 18 is fixed to the second mounting piece 22a, and the other end is spot welded to the tip of the external connection terminal 17 into which the insulating bushing 16 is fitted.

さらに、これらの各部材を前記ホルダ15の後端部から
差し込み、ヒータ棒14を保持するパイプ31をホルダ
15の先端部において銀ろう付げにより固着し、一方ホ
ルダ15の後端部に嵌め込まれた外部接続端子17外周
の絶縁ブツシュ16をホルダ15の後端部をかしめるこ
とによって組付は固定する。
Further, each of these members is inserted from the rear end of the holder 15, and the pipe 31 holding the heater rod 14 is fixed at the tip of the holder 15 by silver brazing, while the pipe 31 that is fitted into the rear end of the holder 15 is fixed. The assembly is fixed by caulking the insulating bushing 16 on the outer periphery of the external connection terminal 17 with the rear end of the holder 15.

この組立て状態を第3図A、 Bに示している。This assembled state is shown in Figures 3A and 3B.

また、このようにして組立てられたグロープラグ10は
、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに形成されたね
じ孔にねじ込まれ、その先端のヒータ棒14をシリンダ
室内に突出した状態で取付けられる。
Further, the glow plug 10 assembled in this manner is screwed into a screw hole formed in the cylinder head of a diesel engine, and is attached with the heater rod 14 at the tip thereof protruding into the cylinder chamber.

そして、外部接続端子17とホルダ15間に電圧が印加
され、ヒータ棒14内の抵抗体11に電流が流れると、
そのヒータ部11aは加熱され、この発生熱がセラミッ
ク材からなる外皮に伝達され、これよりシリンダ内に熱
が放射されてその内部温度が上昇し、その結果エンジン
の始動性がよくなる。
Then, when a voltage is applied between the external connection terminal 17 and the holder 15 and a current flows through the resistor 11 inside the heater rod 14,
The heater portion 11a is heated, and the generated heat is transmitted to the outer skin made of a ceramic material, which radiates the heat into the cylinder to increase its internal temperature, thereby improving the startability of the engine.

ここで、注目すべき点は、抵抗体11を埋設したヒータ
棒14がシリコン系非酸化物などのセラミック材で形威
され、このセラミック材は絶縁性がよいばかりでなく耐
熱衝撃性の面で優れており、この種のディーゼルエンジ
ン用グロープラグにおけるヒータ部分に用いてその性能
を発揮させ得るものである。
What should be noted here is that the heater rod 14 in which the resistor 11 is embedded is made of a ceramic material such as silicon-based non-oxide, and this ceramic material not only has good insulation properties but also has good thermal shock resistance. It is excellent and can be used in the heater part of this type of glow plug for diesel engines to demonstrate its performance.

さらに、このようなセラミック材からなるヒータ棒14
では、その内部に発熱体となる抵抗体11が直接埋設さ
れており、従来のようなシース内に充填された耐熱絶縁
粉末にて発熱体を埋設したものに比べて、その熱伝導率
をも大幅に向上させ得るものである。
Furthermore, the heater rod 14 made of such a ceramic material
In this case, the resistor 11 that becomes the heating element is directly buried inside the sheath, and its thermal conductivity is higher than that of the conventional case where the heating element is buried with heat-resistant insulating powder filled in the sheath. This can be significantly improved.

したがって、このようなヒータ棒14は加熱時に短時間
で赤熱して温度立上り特性が向上し、速熱型としてその
性能を充分に発揮し得るものである。
Therefore, such a heater rod 14 becomes red hot in a short period of time during heating, has improved temperature rise characteristics, and can fully exhibit its performance as a fast heating type.

たとえば、本考案によるグロープラグによって80「C
の昇温温度を得るに、3秒以内で行なえることが実験の
結果確認されている。
For example, the glow plug according to the present invention can produce up to 80"C.
Experiments have confirmed that it takes less than 3 seconds to raise the temperature to .

特に、上述したヒータ棒14は、エンジンの始動性に最
も影響する先端部にのみ抵抗体11のヒータ部11aを
その両端から延設された一対のリード部11b、llc
よりも十分に幅を狭くしその抵抗値が大きくなるように
形成しており、これにより発熱性を向上させてヒータ棒
としての役割を充分に果し、エンジンの始動性を著しく
改善することが可能である。
In particular, the heater rod 14 described above has a pair of lead portions 11b, llc extending from both ends of the heater portion 11a of the resistor 11 only at the tip portion that most affects the startability of the engine.
The width of the rod is narrower than that of the rod, and its resistance value is increased.This improves the heat generation property and fully fulfills the role of a heater rod, which significantly improves engine startability. It is possible.

また、ヒータ棒14の製造にあたっても、一対のセラミ
ック棒体12,13の一方の接合面12aに抵抗体11
を形威し、さらにこれらのセラミック棒体12.13を
接合することによって簡単に行なえることは明らかであ
ろう。
Also, when manufacturing the heater rod 14, a resistor 11 is attached to one joint surface 12a of the pair of ceramic rods 12 and 13.
It will be clear that this can be easily accomplished by shaping the ceramic rods 12, 13 and then joining them together.

なお、前述した実施例では、一対のセラミック棒体12
,13からなるヒータ棒14の断面形状を略々惰円状と
し、これに合わせて形威された金属製パイプ21および
ターミナルキャップ22を用いてホルダ15内に組込み
、さらに外部接続端子17に接続するようにした構成に
ついて説明したが、本考案はこれに限定されず、ヒータ
棒の断面形状を適宜変更し、これに合わせて各部材を形
成することは自由で、またその形状によってはヒータ棒
を直接ホルダの先端部に保持させてもよく、さらにター
ミナルキャップを用いず直接導線をはんだ付けなどによ
り固着するようにしてもよい。
In addition, in the embodiment described above, the pair of ceramic rods 12
, 13 has a substantially circular cross-sectional shape, and is assembled into a holder 15 using a metal pipe 21 and a terminal cap 22 shaped accordingly, and further connected to an external connection terminal 17. Although the present invention is not limited to this, it is possible to change the cross-sectional shape of the heater rod as appropriate and form each member accordingly. may be directly held at the tip of the holder, or the conducting wire may be directly fixed by soldering or the like without using a terminal cap.

以上説明したように、本考案に係るディーゼルエンジン
用グロープラグどは抵抗体を内蔵するセラミックヒータ
棒の外周に複数の金属コーティング層を形威し、該コー
ティング層に抵抗体の端部を連結するとともに上記ヒー
タ棒をホルダーに支持した金属製パイプに挿通して前記
金属コーティング層の一つが前記パイプの先端に位置す
るよう固定したので、殊に金属コーティング層により内
部抵抗体との電気的接続を簡単確実に行うとかきるとと
もに、金属製パイプの先端付近に金属コーティング層の
1つが位置するようヒータ棒を前記パイプ内に挿入し銀
ろう付けした後、このような金属製パイプを介してホル
ダーに支持することにより、電気的接続と同時に金属製
パイプによるホルダーへの伝熱が効果的に行われ、ヒー
タ棒中央以後の温度上昇を金属コーティング層の耐熱許
容温度以下に抑えることができる。
As explained above, the glow plug for a diesel engine according to the present invention has a plurality of metal coating layers formed on the outer periphery of a ceramic heater rod containing a built-in resistor, and the ends of the resistor are connected to the coating layer. At the same time, the heater rod was inserted into a metal pipe supported by a holder and fixed so that one of the metal coating layers was positioned at the tip of the pipe. If you do this easily and reliably, insert the heater rod into the metal pipe so that one of the metal coating layers is located near the tip of the pipe and solder it with silver, and then insert it into the holder through the metal pipe. By supporting it, heat is effectively transferred to the holder by the metal pipe at the same time as electrical connection, and the temperature rise after the center of the heater rod can be suppressed to below the allowable heat resistance temperature of the metal coating layer.

更に、前記ヒータ棒の先端付近においた金属コーティン
グ層は金属製パイプとヒータ棒との間のシールを完全に
行い、エンジンシリンダ内のガス圧の漏洩を防止する効
果もある。
Furthermore, the metal coating layer placed near the tip of the heater rod provides a complete seal between the metal pipe and the heater rod, and has the effect of preventing leakage of gas pressure within the engine cylinder.

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

図は本考案に係るディーゼルエンジン用グ爾−プラグの
一実施例を示し、第1図は全体の概略構成を示す分解斜
視図、第2図は一対のセラミック棒体からなるヒータ棒
を拡大して示す分解斜視図、第3図Aは第1図の組立て
状態を示す縦断面図、同図Bは同じく先端側から見た側
面図である。 10・・・・・・グロープラグ、11・・・・・・抵抗
体、11a・・・・・・ヒータ部、11b、11c・曲
・通電側、アース側リード部、12.13・・・・・・
一対のセラミック棒体、14・・・・・・ヒータ棒、1
5・曲・ホルダ、16・・・・・・絶縁ブツシュ、17
・・・・・・外部接続端子、18・・・・・・導線、1
9,20・・・・・・金属コーティング層、21・・・
・・・金属製パイプ、22・曲・ターミナルキャップ。
The figures show an embodiment of a diesel engine plug according to the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view showing the overall structure, and FIG. 2 is an enlarged view of a heater rod consisting of a pair of ceramic rods. FIG. 3A is a vertical sectional view showing the assembled state of FIG. 1, and FIG. 3B is a side view similarly seen from the tip side. 10... Glow plug, 11... Resistor, 11a... Heater part, 11b, 11c, bent/current carrying side, ground side lead part, 12.13... ...
Pair of ceramic rods, 14... Heater rod, 1
5. Song holder, 16... Insulation bushing, 17
...External connection terminal, 18...Conductor wire, 1
9, 20...metal coating layer, 21...
...Metal pipe, 22, curved, terminal cap.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 抵抗体を内蔵するセラミックヒータ棒の外周に複数の金
属コーティング層を形威し、該コーティング層に前記抵
抗体の端部を連結するとともに、上記ヒータ棒をホルダ
ーに支持した金属製パイプに挿通して前記金属コーティ
ング層の一つが前記パイプの先端に位置するように固定
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。
Forming a plurality of metal coating layers on the outer periphery of a ceramic heater rod containing a resistor, connecting the end of the resistor to the coating layer, and inserting the heater rod into a metal pipe supported by a holder. A glow plug for a diesel engine, characterized in that one of the metal coating layers is fixed at the tip of the pipe.
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