JPH041265B2 - - Google Patents
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- JPH041265B2 JPH041265B2 JP59176722A JP17672284A JPH041265B2 JP H041265 B2 JPH041265 B2 JP H041265B2 JP 59176722 A JP59176722 A JP 59176722A JP 17672284 A JP17672284 A JP 17672284A JP H041265 B2 JPH041265 B2 JP H041265B2
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- resistor
- heat
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- heater
- glow plug
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はデイーゼルエンジンの幅燃焼室または
燃焼室内を予熱するために用いられるグロープラ
グに関し、特に速熱型としての機能を発揮させ得
るとともにその発熱特性を改良してアフターグロ
ーの長時間化を図ることが可能となる自己温度制
御型のグロープラグに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a glow plug used for preheating a wide combustion chamber or the inside of a combustion chamber of a diesel engine, and in particular, it is capable of exhibiting a fast heating type function and its heat generation. The present invention relates to a self-temperature-controlled glow plug that has improved characteristics and can extend afterglow for a longer period of time.
一般に、デイーゼルエンジンは低温時の始動性
が悪いため、幅燃焼室または燃焼室内にグロープ
ラグを設置し、これに電流を流して発熱させるこ
とにより、吸気温度を上昇させあるいは着火源と
してエンジンの始動性を向上させる方法が採用さ
れている。そして、この種のグロープラグとして
従来は、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を
充填してたとえば鉄クロムまたはニツケルなどか
らなるコイル状の発熱線を埋設した、いわゆるシ
ース型と呼ばれる構造のものが一般に用いられ、
上述した幅燃焼室または燃焼室内で高温ガス中に
さらされる等といつた悪条件下における耐久性を
保証し得るような構成とされていた。
In general, diesel engines have poor starting performance at low temperatures, so a glow plug is installed in the wide combustion chamber or combustion chamber, and by passing an electric current through it and generating heat, it is possible to raise the intake air temperature or to use it as an ignition source. A method has been adopted to improve starting performance. Conventionally, this type of glow plug has a so-called sheath type structure, in which a heat-resistant metal sheath is filled with heat-resistant insulating powder and a coiled heating wire made of iron chrome or nickel is embedded. is commonly used,
The structure was designed to ensure durability under adverse conditions such as the above-mentioned wide combustion chamber or exposure to high temperature gas within the combustion chamber.
しかしながら、このようなシース型グロープラ
グでは、耐熱絶縁粉末およびシース等を介しての
間接加熱であることから熱伝達効率の面で問題で
あり、グロープラグの昇温に時間がかかりすぎ、
速熱型として機能し得ないものであつた。そし
て、このようなグロープラグでは、その発熱温度
をたとえば900℃とするには数10秒の時間を必要
とし、エンジンをすみやかに始動することができ
ないものであつた。さらに、上述したシース型で
は、シース部分がエンジン燃焼室等といつた悪条
件下にさらされるばかりでなく、急速加熱を行な
う際に内、外温度差が大きい等といつた理由か
ら、その内部の発熱線での負担が大きく、その材
料劣化により断線等を生じる等の問題もあつた。 However, with such a sheath type glow plug, there is a problem in terms of heat transfer efficiency because indirect heating is performed via heat-resistant insulating powder, sheath, etc., and it takes too much time to raise the temperature of the glow plug.
It could not function as a rapid heating type. With such a glow plug, it takes several tens of seconds to raise the heat generation temperature to, for example, 900° C., making it impossible to start the engine quickly. Furthermore, in the above-mentioned sheath type, the sheath part is not only exposed to adverse conditions such as the engine combustion chamber, but also because there is a large difference in temperature inside and outside when performing rapid heating. The burden on the heat-generating wires was large, and there were problems such as wire breakage due to deterioration of the material.
このため、上述したシース等の代りに、発熱線
をセラミツク材中に埋設するようにした棒状セラ
ミツクヒータを用い、熱伝達効率を向上させてな
るグロープラグがたとえば特開昭57−41523号公
報等により提案されており、従来のシース型に比
べて発熱特性に優れ、しかも加熱時に短時間で赤
熱させて温度立上り特性を大幅に向上させ、速熱
型としての性能を発揮し得るものである。 Therefore, instead of the above-mentioned sheath, a rod-shaped ceramic heater with a heating wire embedded in a ceramic material is used to improve heat transfer efficiency, and a glow plug is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-41523. It has been proposed by , and has superior heat generation characteristics compared to conventional sheathed types, and it also generates red heat in a short time when heated, greatly improving temperature rise characteristics, and can demonstrate performance as a fast heating type.
しかしながら、このような利点をもつセラミツ
クヒータを用いたグロープラグにおいても、その
内部には従来のシース型と同様に、単に一種類の
発熱線が埋設されているだけであるため、通電電
力の制御などに若干の問題を生じている。すなわ
ち、この種のグロープラグにおいて、加熱時にお
ける温度立上り特性を大幅に向上させるために
は、通電初期に大電流を流して発熱線を急速に発
熱させることが考えられるが、発熱線の溶断を生
じたり、あるいは高熱によつてセラミツクヒータ
に悪影響を及ぼす虞れがあり、さらにバツテリ、
電気回路側に対しても悪影響を及ぼし、ヒユーズ
の切断等の問題を生じることもあり、これを防ぐ
ための温度制御手段を発熱線への回路上に新たに
設けることが必要で、その結果グロープラグを含
めた予熱装置全体のコスト高を招くという欠点が
あつた。 However, even with glow plugs that use ceramic heaters, which have these advantages, just one type of heating wire is buried inside, just like the conventional sheathed type, so it is difficult to control the energizing power. There are some problems with this. In other words, in order to significantly improve the temperature rise characteristics during heating in this type of glow plug, it is conceivable to cause the heating wire to rapidly generate heat by passing a large current at the initial stage of energization, but it is possible to prevent the heating wire from fusing. Otherwise, the high heat may adversely affect the ceramic heater, and it may also cause battery damage.
It can also have a negative effect on the electrical circuit, causing problems such as fuses being blown.To prevent this, it is necessary to newly install a temperature control means on the circuit to the heating wire, and as a result, the glow The drawback was that the cost of the entire preheating device including the plug increased.
このような発熱線への通電電力を自己制御して
その発熱特性を改善しヒータ部分での過加熱を防
止し得る構成をもつものとして、この種のグロー
プラグにおいて、その発熱線(発熱体)よりも正
の抵抗温度係数(PTC)の大きな材料にて形成
した抵抗体を、通電電力制御要素としてグロープ
ラグ内で発熱線と直列接続するようにした、いわ
ゆる二種材料による自己温度制御型のものが、た
とえば特公昭45−11648号公報や特開昭54−
109538号公報等により従来から既に提案されてい
るが、これら従来のグロープラグにあつては、そ
の制御機能等の信頼性の面で問題を生じるばかり
でなく、前述したと同様に速熱性等の点でも問題
を生じるものであつた。 In this type of glow plug, the heating wire (heating element) has a structure that can self-control the power applied to the heating wire to improve its heating characteristics and prevent overheating at the heater part. This is a so-called self-temperature control type dual-material type, in which a resistor made of a material with a larger positive temperature coefficient of resistance (PTC) is connected in series with the heating wire inside the glow plug as an energizing power control element. For example, Japanese Patent Publication No. 45-11648 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1973-
These conventional glow plugs have been proposed in the past, such as in Publication No. 109538, but these conventional glow plugs not only have problems in terms of reliability of their control functions, but also have problems with rapid heating, etc., as mentioned above. This also caused problems in some respects.
すなわち、前者の場合には、そのホルダ内に配
設される電力制御用の抵抗体を絶縁状態で安定し
て保持するために、ホルダ内壁に水ガラス等の絶
縁材を充填するような構成が採用されているが、
その構造等が面倒かつ煩雑であるばかりでなく、
絶縁材を高密度に充填することは事実上不可能
で、その結果抵抗体からの熱放散のばらつきが大
きく、その部分での熱容量を安定させることがで
きず、これにより発熱線側への通電電力制御性能
を安定させることができないものであつた。 That is, in the former case, in order to stably hold the power control resistor disposed inside the holder in an insulated state, the inner wall of the holder is filled with an insulating material such as water glass. Although it has been adopted,
Not only is its structure cumbersome and complicated,
It is virtually impossible to pack insulating material densely, and as a result, the heat dissipation from the resistor varies widely, making it impossible to stabilize the heat capacity in that area, which prevents current flow to the heating wire side. It was not possible to stabilize power control performance.
一方、後者の場合には、シース内で発熱線と抵
抗体を直列接続するような構成であるため、抵抗
体部分での絶縁材の充填効率を高密度とし、発熱
特性を改善するうえで効果的である反面、発熱線
と抵抗体との接続が面倒かつ煩雑で、組立性の面
で問題であるばかりでなく、発熱線側での発熱に
よる熱影響が抵抗体に及ぶことを確実に防止する
ことは事実上困難なものであつた。そして、この
ような構成では、抵抗体部分での絶縁材の充填効
率を高密度とし、ある程度の速熱化は図れるもの
の、その温度上昇時間をたとえば10秒以内という
ように速めることはできず、また飽和温度を一定
値以下(たとえば1000℃以下)とすること等がで
きないため、その結果エンジン始動後における通
電いわゆるアフターグロー時間の長時間化を図る
ことができないという問題があつた。 On the other hand, in the latter case, the heating wire and the resistor are connected in series within the sheath, so the filling efficiency of the insulating material in the resistor part is high, which is effective in improving the heat generation characteristics. On the other hand, the connection between the heating wire and the resistor is troublesome and complicated, which not only poses a problem in terms of assembly, but also ensures that the heat effect from heat generated on the heating wire side does not affect the resistor. It was actually difficult to do so. In such a configuration, although it is possible to increase the filling efficiency of the insulating material in the resistor part to a certain extent and increase the heating rate to some extent, it is not possible to shorten the temperature rise time to within 10 seconds, for example. Furthermore, since the saturation temperature cannot be kept below a certain value (for example, below 1000°C), there is a problem in that it is not possible to prolong the energization so-called afterglow time after the engine is started.
特に、近年この種のグロープラグにあつては、
エンジン始動後において一定時間の間グロープラ
グに対して通電状態を維持することによりエンジ
ン内部での燃焼を円滑かつ適切に行なえるように
するという、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要求が大きく、しかもそのア
フターグロー時間を可能な限り長時間にすること
が必要とされている。すなわち、エンジン始動後
においても、たとえば寒冷地等にあつてはエンジ
ンが冷えすぎており、エンジンが暖機状態になる
までには時間がかかるものである。さらに、この
非暖機状態では、アイドリング時の騒音が大き
く、また不完全燃焼により白煙が生じたり、エン
ストしたりするといいう排気、騒音等の問題もあ
つた。 Especially with regard to this type of glow plug in recent years,
A request for the adoption of the so-called afterglow method, which maintains the glow plug energized for a certain period of time after the engine starts to ensure smooth and appropriate combustion within the engine. It is required that the afterglow time is large and that the afterglow time is as long as possible. That is, even after the engine has been started, for example in a cold region, the engine is too cold and it takes time for the engine to warm up. Furthermore, in this non-warmed-up state, there were problems such as exhaust noise and noise such as high noise during idling, generation of white smoke due to incomplete combustion, and stalling of the engine.
ところで、上述したデイーゼルエンジンには、
直接噴射式と幅燃焼室式とがあり、前者の場合で
はアフターグロー時間が約30秒以内で充分である
ことから、上述した従来のグロープラグ構造でも
その性能や耐久性等に対する悪影響はなく、その
使用にあたつての問題は小さいものである。 By the way, the diesel engine mentioned above has
There are direct injection type and wide combustion chamber type, and in the case of the former, the afterglow time is sufficient within about 30 seconds, so even with the conventional glow plug structure described above, there is no adverse effect on its performance or durability. The problems in its use are minor.
しかしながら、後者の場合には、アフターグロ
ー時間は約30秒程度では不充分で、その要求が3
分以上にも及ぶことがあり、このような場合では
グロープラグ各部の耐久性に悪影響を及ぼす虞れ
がある。すなわち、この種のグロープラグにおい
て、通常の予熱時(約5秒程度)での印加電圧は
11V程度であるが、エンジンが始動されるとレギ
ユレータの設定電圧が一般に14V程度となるもの
で、これがグロープラグに印加されることから、
アフターグロー時間を長くすると高電圧のため温
度が上りすぎ、特にその内部の発熱体や抵抗体部
分での劣化や溶断等といつた耐久性に影響を及ぼ
す虞れが生じている。 However, in the latter case, the afterglow time of approximately 30 seconds is insufficient, and the requirement is 30 seconds.
In such cases, the durability of each part of the glow plug may be adversely affected. In other words, in this type of glow plug, the applied voltage during normal preheating (about 5 seconds) is
It is about 11V, but when the engine is started, the regulator setting voltage is generally about 14V, and this is applied to the glow plug, so
If the afterglow time is prolonged, the temperature will rise too much due to the high voltage, and there is a risk that the durability will be affected, such as deterioration or melting, especially in the internal heating element and resistor part.
特に、近年ではデイーゼルエンジンが一般の乗
用車にも多く採用されるようになつており、ガソ
リンエンジンに対抗するうえで始動性がよいこと
が望まれ、速熱型のグロープラグに対しての要求
が大きいものであるが、その反面エンジンの排
気、騒音対策として長時間のアフターグローをも
達成することが望まれているものであり、これら
は互いに相反する要求である。すなわち、上述し
た速熱化を図るためには、通電初期において発熱
線側に大電力を迅速に供給しなければならない
が、一方長時間のアフターグローを可能とするに
は、上述した大電力の供給は逆にその妨げとなる
ものである。したがつて、このような相反する発
熱特性に対する要求を、より簡単な構成にて、そ
れぞれの必要枠内で両立させることが可能となる
何らかの対策を講じた簡易型のグロープラグの出
現が要望されている。 In particular, in recent years, diesel engines have been increasingly used in general passenger cars, and in order to compete with gasoline engines, it is desired that they have good startability, and there is a demand for fast-heating glow plugs. Although it is large, it is also desired to achieve a long afterglow as a countermeasure against engine exhaust and noise, and these requirements are contradictory to each other. In other words, in order to achieve the above-mentioned rapid heating, it is necessary to quickly supply a large amount of power to the heating wire at the initial stage of energization. Supply, on the other hand, is a hindrance. Therefore, there is a demand for a simple glow plug that takes some measures to make it possible to satisfy these conflicting demands for heat generation characteristics within the respective necessary frameworks with a simpler structure. ing.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、ホルダ先端部に保持してなるセラミツクヒ
ータ内の発熱体となる第1の抵抗体に対しその一
端が直列接続される前記第1の抵抗体よりも正の
抵抗温度係数の大きな材料からなる通電電力制御
用の第2の抵抗体を有するシーズヒータを、金属
製シース内に充填した耐熱絶縁粉末にて第2の抵
抗体を密封状態で埋設して形成し、かつこのシー
ズヒータを、その外周部に耐熱絶縁性チユーブを
嵌装させた状態でホルダ内に組込むことにより該
ホルダ内壁部とシース外周部との間に空気層が形
成されるように遊嵌して保持させるという簡単な
構成によつて、第2の抵抗体を有するシーズヒー
タのもつ通電電力制御機能を効率よく発揮させ、
これによりセラミツクヒータ先端での迅速かつ適
切な赤熱化を図り、速熱型としての機能を高めエ
ンジンの始動性を大幅に向上させるとともに、エ
ンジンの排気、騒音対策としての長時間のアフタ
ーグローを可能とし、しかも全体の構造が簡単で
その組立性等に優れてなる安価な自己温度制御型
グロープラグを提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and includes a first resistor whose one end is connected in series with a first resistor serving as a heating element in a ceramic heater held at the tip of a holder. A sheathed heater has a second resistor for controlling energized power made of a material with a larger positive temperature coefficient of resistance than the body, and the second resistor is sealed with heat-resistant insulating powder filled in a metal sheath. An air layer is formed between the inner wall of the holder and the outer periphery of the sheath by embedding the sheathed heater in a holder with a heat-resistant insulating tube fitted around its outer periphery. With a simple configuration in which the sheathed heater has a second resistor and is loosely fitted and held, the energization power control function of the sheathed heater having the second resistor can be efficiently exerted.
This allows the tip of the ceramic heater to become red hot quickly and appropriately, enhances its function as a fast heating type, greatly improves engine startability, and enables long-term afterglow as a measure against engine exhaust and noise. To provide an inexpensive self-temperature-controlled glow plug which has a simple overall structure and is easy to assemble.
以下、本発明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図は本発明に係る自己温度制御型グロープ
ラグの一実施例を示し、同図において、全体を符
合10で示すグロープラグは、その内部に先端側
が発熱体として機能する第1の抵抗体11を埋設
した状態で全体が耐熱絶縁性のセラミツク材にて
形成された発熱用の棒状セラミツクヒータ12
と、このセラミツクヒータ12を先端において保
持する略管状を呈する金属性ホルダ13とを備
え、このホルダ13後端部には合成材などからな
る絶縁ブツシユ14を介して外部接続端子15が
同心状に嵌合保持され、またこの外部接続端子1
5は、後述する電力制御機能をもつ第2の抵抗体
20を有するシーズヒータ21および前記セラミ
ツクヒータ12後端から延設されたフレキシブル
ワイヤ等の金属導線18を介してその内部の第1
の抵抗体11と接続されている。 FIG. 1 shows an embodiment of a self-temperature-controlled glow plug according to the present invention, and in the same figure, the glow plug, whose entire body is designated by the reference numeral 10, has a first resistor whose tip end functions as a heating element inside the glow plug. A rod-shaped ceramic heater 12 for generating heat is formed entirely of heat-resistant and insulating ceramic material with the heater 11 buried therein.
and a substantially tubular metal holder 13 that holds the ceramic heater 12 at its tip, and an external connection terminal 15 is concentrically connected to the rear end of the holder 13 via an insulating bushing 14 made of synthetic material or the like. This external connection terminal 1
Reference numeral 5 denotes a sheathed heater 21 having a second resistor 20 having a power control function, which will be described later.
The resistor 11 is connected to the resistor 11 of FIG.
ここで、上述したセラミツクヒータ12は、周
知のように断面が略楕円形状を呈し、前記第1の
抵抗体11を型内に保持した状態で充填されるセ
ラミツク粉体を加圧焼成する等によつて成形され
るもので、この場合に断面を略楕円形状にしたの
は円形に比べセラミツク材の密度を向上させ、そ
の耐熱強度や熱伝導率等をより効果的とするため
である。そして、このセラミツクヒータ12の材
質としては、高温状態(1700℃程度まで)でも性
能的に安定しており、絶縁性、耐熱衝撃性などに
優れてなる、いわゆるフアインセラミツクスと言
われているシリコン系等の非酸化物、たとえばシ
リコン系窒化物などが好ましいものである。特
に、上述したシリコン系窒化物は、その高温強度
が金属材料、アルミナ等に比べて数段優れてお
り、また耐熱衝撃性や高温状態での電気絶縁性、
耐摩耗性、耐薬品性などの面でも優れ、この種の
グロープラグに要求される特性をほぼ満足し得る
ものである。 Here, as is well known, the above-mentioned ceramic heater 12 has a substantially elliptical cross section, and is used for pressure firing of ceramic powder filled with the first resistor 11 held in a mold. In this case, the cross section is made into a substantially elliptical shape in order to improve the density of the ceramic material compared to a circular shape, and to make its heat resistance strength, thermal conductivity, etc. more effective. The ceramic heater 12 is made of silicon, a so-called fine ceramic material that is stable in performance even at high temperatures (up to about 1700 degrees Celsius) and has excellent insulation and thermal shock resistance. Non-oxides such as silicon-based nitrides are preferred. In particular, the silicon-based nitride mentioned above has high-temperature strength that is much superior to metal materials, alumina, etc., and also has thermal shock resistance and electrical insulation properties at high temperatures.
It is also excellent in terms of wear resistance and chemical resistance, and can almost satisfy the characteristics required for this type of glow plug.
なお、図中17a,17bはセラミツクヒータ
12の長手方向中央部および後端部に嵌装され銀
ろう付けなどにより固定された金属パイプおよび
ターミナルキヤツプで、その内部に埋設されてい
る第1の抵抗体11のリード部両端が金属コーテ
イング層16a,16bを介して電気的に接続さ
れている。そして、このヒータ12中央部を保持
するパイプ17aを介してヒータ内の第1の抵抗
体11はホルダ13側に接続されるとともに、キ
ヤツプ17bを介して後方に延設された前記導線
18にて制御用シーズヒータ21を介して外部接
続端子15に接続されている。 Note that 17a and 17b in the figure are metal pipes and terminal caps that are fitted into the longitudinal center and rear ends of the ceramic heater 12 and fixed by silver brazing, etc., and the first resistor buried therein. Both ends of the lead portion of the body 11 are electrically connected via metal coating layers 16a and 16b. The first resistor 11 in the heater is connected to the holder 13 side through a pipe 17a that holds the central portion of the heater 12, and the conductive wire 18 extends rearward through a cap 17b. It is connected to the external connection terminal 15 via the control sheathed heater 21 .
また、前記外部接続端子15後端側に形成され
たねじ部には、絶縁リング19aおよびその固定
用ナツト19b、さらには外部リード締付け用の
ナツト19cなどが螺合して設けられ、図示せぬ
バツテリからのリード線などをナツト19b,1
9c間で挟みナツト19cを締付けることにより
この外部接続端子15はバツテリ端子に電気的に
接続される。そして、前記ホルダ13外周部に形
成されたねじ部13aをエンジンのシリンダヘツ
ドに形成されたねじ孔に螺合させることによつ
て、このホルダ13を介して発熱側のセラミツク
ヒータ12の第1の抵抗体11の他端は電気的に
アース接続されると同時に、このセラミツクヒー
タ12の先端は幅燃焼室または燃焼室内に突出し
て配置されるものである。 Further, an insulating ring 19a, a fixing nut 19b thereof, a nut 19c for tightening an external lead, etc. are screwed into the threaded portion formed on the rear end side of the external connection terminal 15. Connect the lead wires from the battery to nuts 19b, 1.
By tightening the pinch nut 19c between the terminals 9c, the external connection terminal 15 is electrically connected to the battery terminal. By screwing the threaded portion 13a formed on the outer circumference of the holder 13 into a threaded hole formed in the cylinder head of the engine, the first ceramic heater 12 on the heat generating side is connected via the holder 13. The other end of the resistor 11 is electrically connected to ground, and at the same time, the tip of the ceramic heater 12 is disposed to protrude into the combustion chamber or into the combustion chamber.
さらに、図中14aはホルダ13後端部で外部
接続端子15を保持する絶縁ブツシユ14外周部
に嵌装されその組付時にかしめられるホルダ13
後端部による高加圧力にてその軸線方向に座屈変
形し絶縁ブツシユ14をホルダ13側に所要の機
械的強度をもつて一体化し温度影響を受けにくい
構造とするための金属製パイプで、これは従来一
般的な樹脂製絶縁ブツシユ14のみではその外部
の温度変化によつて膨張、収縮してホルダ13に
対して緩みを生じるといつた問題を、上述した絶
縁ブツシユ14、ホルダ13間での機械的強度を
向上させて防止するためである。勿論、上述した
絶縁ブツシユ14は外部接続端子15に対し一体
的に形成され、回転方向へのねじり等に対する接
合強度を確保し得るようにされている。 Furthermore, 14a in the figure is a holder 13 that is fitted onto the outer circumference of an insulating bushing 14 that holds an external connection terminal 15 at the rear end of the holder 13 and is caulked during assembly.
It is a metal pipe that buckles in its axial direction due to the high pressure applied by the rear end, and integrates the insulating bushing 14 with the holder 13 side with the required mechanical strength to create a structure that is less susceptible to temperature effects. This solves the problem that conventional resin insulating bushings 14 alone would expand and contract due to external temperature changes, causing them to loosen with respect to the holder 13. This is to improve the mechanical strength and prevent this. Of course, the above-mentioned insulating bushing 14 is formed integrally with the external connection terminal 15 to ensure joint strength against twisting in the rotational direction.
また、上述したセラミツク材によるヒータ12
に対し外部接続端子15に連続するシーズヒータ
21を金属導線18にて接続したのは、外部接続
端子15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12を強度的に保護するた
めで、この導線18の材料としてはある程度の柔
軟性をもつものを用いるとよいものである。この
場合、導線18を図示したように波状に湾曲して
形成すれば、その保護効果をより一層高めること
ができるものであるが、その柔軟性によつては第
3図に示すように直線状態のままで接続してもよ
いものである。 In addition, the heater 12 made of the ceramic material described above is
On the other hand, the reason why the sheathed heater 21 connected to the external connection terminal 15 is connected by the metal conductor wire 18 is to strongly protect the heater 12 from mechanical external forces such as various vibrations and tightening torques applied to the external connection terminal 15. It is preferable to use a material that has a certain degree of flexibility as the material for this conductive wire 18. In this case, if the conducting wire 18 is formed in a wavy manner as shown in the figure, its protective effect can be further enhanced, but depending on its flexibility, it may be formed in a straight line as shown in FIG. You can connect it as is.
そして、上述したような棒状セラミツクヒータ
12によれば、発熱体となる第1の抵抗体11を
セラミツク材による本体部内に直接埋設している
ため、従来のシース型に比べ速熱型としてその効
果を発揮させ得るものである。そして、このよう
なヒータ12では、その先端部分の迅速な赤熱化
が可能であることから、エンジンの始動性を大幅
に向上させ、しかもその出力を適切かつ良好なも
のとし得るものである。 According to the above-described rod-shaped ceramic heater 12, the first resistor 11, which serves as a heating element, is directly embedded in the main body made of ceramic material, so it is more effective as a faster heating type than the conventional sheath type. It is possible to make the most of this. Since the tip of the heater 12 can quickly become red hot, the startability of the engine can be greatly improved, and the output can be made appropriate and good.
なお、このセラミツクヒータ12内に埋設され
る第1の抵抗体11としては、セラミツク材のホ
ツトプレス等の焼成温度を考慮してその融点が高
い導電材料、たとえばPt(白金)、W(タングステ
ン)等にて形成するとよい。 The first resistor 11 embedded in the ceramic heater 12 is made of a conductive material with a high melting point, such as Pt (platinum), W (tungsten), etc., taking into account the firing temperature of ceramic material such as hot pressing. It is recommended to form the
さて、本発明によれば、上述した構成によるグ
ロープラグ10において、第1図に示すように、
ホルダ13の先端部に保持されかつ発熱体となる
第1の抵抗体11を絶縁性セラミツク材中に埋設
してなる棒状セラミツクヒータ12に対し、その
第1の抵抗体11の一端に直列に接続される通電
電力制御用の第2の抵抗体20を有するシーズヒ
ータ21を導線18を介して一連に設けるように
し、かつこのシーズヒータ21を、金属製シース
22内に充填した耐熱絶縁粉末23によりその内
部に第2の抵抗体20を密封状態で埋設して形成
するとともに、そのシース22外周部に耐熱絶縁
性チユーブ24を嵌装させた状態で前記ホルダ1
3内に組込むことで、該シース22外周部とホル
ダ13内壁部との間に空気層が形成されるような
遊嵌状態で保持させるように構成したところに特
徴を有している。 Now, according to the present invention, in the glow plug 10 having the above-described configuration, as shown in FIG.
Connected in series to one end of the first resistor 11 to a rod-shaped ceramic heater 12 which is held at the tip of the holder 13 and is formed by embedding the first resistor 11 serving as a heating element in an insulating ceramic material. A sheathed heater 21 having a second resistor 20 for controlling the energized power is connected in series through the conductor 18, and the sheathed heater 21 is connected to a heat-resistant insulating powder 23 filled in a metal sheath 22. The holder 1 is formed with a second resistor 20 buried therein in a sealed state, and a heat-resistant insulating tube 24 fitted on the outer periphery of the sheath 22.
3, the sheath 22 outer circumferential portion and the holder 13 inner wall portion are held in a loosely fitted state such that an air layer is formed between the outer peripheral portion of the sheath 22 and the inner wall portion of the holder 13.
すなわち、本発明によれば、上述したように速
熱型としてその性能を発揮させ得るとともに耐熱
性などの点で優れてなる棒状セラミツクヒータ1
2に対しその通電電力の制御手段として、従来の
シーズ型グロープラグと略同様の構成をもつシー
ズヒータ21を用い、これをユニツトとしてホル
ダ13内に嵌合して配設させることにより、グロ
ープラグ10に必要とされる速熱型と低い飽和温
度とを実現し得るようにしたものである。そし
て、このようなシーズヒータ21によれば、第2
の抵抗体20を、シース22内に充填された耐熱
絶縁粉末23にて密封状態にて埋設することがで
き、しかもホルダ13の内壁部との間には、耐熱
絶縁性チユーブ24が介在されることで空気層が
形成されていることから、従来のような放熱性等
といつた問題を改善し、第2の抵抗体20から外
部への熱伝導を安定させてセラミツクヒータ12
の性能を安定化させ得る構成するとともに、この
部分での熱容量を前記発熱体となるセラミツクヒ
ータ12部分よりも大きな熱容量をもつようにし
て、その内部の第2の抵抗体20による発熱特性
の制御機能を適切に発揮させ得るものである。 That is, according to the present invention, as described above, the rod-shaped ceramic heater 1 can exhibit its performance as a fast heating type and is excellent in terms of heat resistance and the like.
2, a sheathed heater 21 having a configuration similar to that of a conventional sheathed glow plug is used as a means for controlling the energized power, and by fitting and disposing this in the holder 13 as a unit, the glow plug This makes it possible to realize the rapid heating type and low saturation temperature required for No. 10. According to such a sheathed heater 21, the second
The resistor 20 can be embedded in a sealed state with the heat-resistant insulating powder 23 filled in the sheath 22, and a heat-resistant insulating tube 24 is interposed between the sheath 22 and the inner wall of the holder 13. As a result, an air layer is formed, which improves the conventional problems such as heat dissipation, stabilizes heat conduction from the second resistor 20 to the outside, and improves the ceramic heater 12.
The heat capacity of this part is made to have a larger heat capacity than that of the ceramic heater 12 serving as the heating element, and the heat generation characteristics are controlled by the second resistor 20 inside the ceramic heater 12. It is capable of properly demonstrating its functions.
これを詳述すると、前記シーズヒータ21は、
シース22内に前記第2の抵抗体20を配設した
状態で、たとえばマグネシア(MgO)やジルコ
ニア(ZrO2)などといつた耐熱絶縁粉末23を
充填し、さらにこの耐熱絶縁粉末23を高密度な
状態となるようにシース22を減径処理、いわゆ
るスエージング加工などを施すことにより形成さ
れるもので、従来のようにホルダ内に単に耐熱絶
縁粉末を充填するようにした場合に比べその充填
密度を飛躍的に向上させ得るものである。 To explain this in detail, the sheathed heater 21 is
With the second resistor 20 disposed inside the sheath 22, a heat-resistant insulating powder 23 such as magnesia (MgO) or zirconia (ZrO 2 ), for example, is filled, and the heat-resistant insulating powder 23 is further packed at a high density. The sheath 22 is formed by reducing the diameter of the sheath 22, so-called swaging processing, etc., so that the sheath 22 becomes in a state of This can dramatically improve density.
すなわち、上述した電力制御用のシーズヒータ
21において必要とされることは、発熱用セラミ
ツクヒータ12での適切な温度上昇を得るために
第2の抵抗体20部分での温度上昇をある程度押
えることができるようにその熱容量を発熱用ヒー
タ12よりも大きくすることが望まれる一方、こ
の発熱用ヒータ12側でのピーク温度と飽和温度
とを適正に制御する電力制御機能を発揮させるた
めにはある程度の温度上昇は必要となるもので、
このような相反する要求を共に満足し得る構成と
することで、本発明はこのような要請に応えるた
めになされたものであると言うことができる。 That is, what is required in the above-mentioned sheathed heater 21 for power control is to suppress the temperature rise at the second resistor 20 portion to some extent in order to obtain an appropriate temperature rise at the heat generating ceramic heater 12. While it is desirable to make the heat capacity larger than that of the heat generating heater 12, it is necessary to have a certain degree of power control function to appropriately control the peak temperature and saturation temperature on the heat generating heater 12 side. An increase in temperature is necessary;
It can be said that the present invention has been made to meet these demands by providing a configuration that can satisfy both of these contradictory demands.
そして、上述した高密度に充填された耐熱絶縁
粉末23内に埋設された第2の抵抗体20によれ
ば、このグロープラグ10に対する通電初期にお
いては前記発熱用セラミツクヒータ12側の第1
の抵抗体11との抵抗値の比率により、第1の抵
抗体11側に高電圧を印加させ、その迅速な赤熱
化を図るとともに、一定時間経過後においては第
2の抵抗体20自身の発熱により上昇する抵抗値
により第1の抵抗体11側への印加電圧を低下さ
せる制御機能を備えているものである。 According to the second resistor 20 embedded in the heat-resistant insulating powder 23 filled with high density, in the initial stage of energization to the glow plug 10, the first resistor 20 on the heat-generating ceramic heater 12 side
A high voltage is applied to the first resistor 11 side depending on the resistance value ratio with that of the resistor 11, so that it quickly becomes red hot, and after a certain period of time, the second resistor 20 itself generates heat. It has a control function to reduce the voltage applied to the first resistor 11 side by the resistance value which increases.
また、本実施例のように従来のシース型グロー
プラグと同様な構成による後端が開口されたシー
ス22を用いてなるシーズヒータ21では、第2
の抵抗体20部分を外部接続端子15と共に一体
化したユニツト構造とすることができるため、そ
の部分の成形加工が簡単かつ確実に行なえるばか
りでなく、これらを電極棒として単に耐熱絶縁性
チユーブ24を嵌装した状態でホルダ13内に挿
入し前記セラミツクヒータ12側の金属導線18
とスポツト溶接等にて接続するだけでその組立作
業が行なえるため組立性の点でも優れている等と
いつた利点を奏するものである。 Further, in the sheathed heater 21 using the sheath 22 having the same structure as a conventional sheath type glow plug and having an open rear end as in this embodiment, the second
Since the resistor 20 portion of the resistor 20 can be integrated with the external connection terminal 15 into a unit structure, not only can that portion be easily and reliably molded, but also these can be simply used as electrode rods to form the heat-resistant insulating tube 24. The metal conductor 18 on the ceramic heater 12 side is inserted into the holder 13 with the
It has the advantage of being easy to assemble, as it can be assembled simply by connecting it to the base by spot welding or the like.
ここで、上述した第2の抵抗体20の材質とし
ては、発熱用ヒータ12側の第1の抵抗体11の
材質よりも大きな正の抵抗温度係数(PTC)を
有するものが望ましく、たとえばタングステン
(W)、ニツケル(Ni)、または鉄(Fe)等を用い
るとよい。そして、上述した構成によるグロープ
ラグ10において、第1および第2の抵抗体1
1,20の抵抗比としては、その初期状態におい
て、たとえば2:1程度となるように設定すれば
よいことが実験により確認されている。なお、本
発明によれば、このシーズヒータ21部分での発
熱温度が低いものであるため、その内部に埋設す
る第2の抵抗体20の材料を選定するにあたつて
自由度が大きいといつた利点もある。 Here, as the material of the second resistor 20 mentioned above, it is desirable that the material has a larger positive temperature coefficient of resistance (PTC) than the material of the first resistor 11 on the heat generating heater 12 side, such as tungsten ( It is preferable to use W), nickel (Ni), iron (Fe), or the like. In the glow plug 10 configured as described above, the first and second resistors 1
It has been confirmed through experiments that the resistance ratio of 1:20 may be set to, for example, about 2:1 in its initial state. According to the present invention, since the heat generation temperature in the sheathed heater 21 portion is low, there is a large degree of freedom in selecting the material of the second resistor 20 buried inside the sheathed heater 21. There are also some advantages.
また、前記耐熱絶縁性チユーブ24は、たとえ
ばガラス、セラミツク、アスベストなどによる耐
熱性に富み、絶縁性を有する材料にて形成すれば
よいものである。ここで、本実施例によれば、こ
の耐熱絶縁性チユーブ24を、シーズヒータ21
外周部でその軸線方向の略中央部付近のみ嵌装さ
せるようにしたのは、このシーズヒータ21をホ
ルダ13内に電気的にかつ熱的に絶縁した状態で
保持させるとともに、該シーズヒータ21の外周
部をホルダ13の内壁部に対して空気層を介して
対向させ、これにより該ヒータ21からの放熱性
を適切に制御可能に構成するためで、その内部で
の発熱部分を避けた部分に設けることが望まし
い。このようにすると、シーズヒータ21はホル
ダ13内で遊嵌状態で保持されることとなり、そ
の周囲に空気層が形成されてヒータ21からホル
ダ13側への熱放散を適正に押え、セラミツクヒ
ータ12側での温度を適切を温度に制御するため
の大きな熱容量を保つうえでその効果は大きいも
のであり、またその絶縁性を確実に確保し得ると
いつた利点もある。特に、上述した空気層の存在
は、シーズヒータ21からのホルダ13、さらに
このホルダ13が取付けられるエンジンのシリン
ダヘツド等の取付部への熱放散を、所要の状態で
制御するうえで効果を発揮し得るものである。す
なわち、このようなシーズヒータ21を、たとえ
ばホルダ23内壁部に対し直接接触させた嵌合状
態で保持させると、その内部での第2の抵抗体2
0での発熱が、シーズヒータ21からホルダ13
を経てシリンダヘツド側に直接的に伝熱されるこ
とになり、該シーズヒータ21部分で望まれる温
度上昇特性を確保することが難しい。さらに、上
述したシリンダヘツドへのグロープラグ10の取
付け状態等によつては、熱放散の度合いが異なる
といつた問題が生じ、その結果エンジン側の機種
によつてシーズヒータ21での放熱特性にばらつ
きが生じ、シーズヒータ21による通電電力特性
を一定に維持できない等といつた問題を招いてし
まう虞れもあるもので、本発明によれば、空気層
の存在によつて、熱放散を抑制し、シーズヒータ
21部分での温度上昇を所要の状態で得ることが
可能となるものである。 Further, the heat-resistant insulating tube 24 may be formed of a material having high heat resistance and insulating properties, such as glass, ceramic, asbestos, or the like. According to this embodiment, this heat-resistant insulating tube 24 is connected to the sheathed heater 21.
The reason why the sheathed heater 21 is fitted only near the approximate center in the axial direction on the outer circumference is to hold the sheathed heater 21 in the holder 13 in an electrically and thermally insulated state, and to This is to make the outer circumference face the inner wall of the holder 13 with an air layer in between, so that the heat dissipation from the heater 21 can be properly controlled. It is desirable to provide one. In this way, the sheathed heater 21 is held in the holder 13 in a loosely fitted state, and an air layer is formed around it to appropriately suppress heat dissipation from the heater 21 to the holder 13 side, and the ceramic heater 12 It has a great effect in maintaining a large heat capacity to appropriately control the temperature on the side, and also has the advantage of ensuring its insulation properties. In particular, the existence of the above-mentioned air layer is effective in controlling the heat dissipation from the sheathed heater 21 to the holder 13 and further to the mounting parts such as the cylinder head of the engine to which this holder 13 is attached, under the desired conditions. It is possible. That is, when such a sheathed heater 21 is held in a fitted state in direct contact with the inner wall of the holder 23, the second resistor 2 inside it
The heat generated at 0 is generated from the sheathed heater 21 to the holder 13.
Since the heat is directly transferred to the cylinder head side through the sheathed heater 21, it is difficult to ensure the desired temperature rise characteristics in the sheathed heater 21 portion. Furthermore, depending on the mounting condition of the glow plug 10 on the cylinder head mentioned above, a problem arises in that the degree of heat dissipation varies, and as a result, the heat dissipation characteristics of the sheathed heater 21 vary depending on the engine model. There is a risk that variations may occur, leading to problems such as not being able to maintain a constant energizing power characteristic by the sheathed heater 21.According to the present invention, the presence of an air layer suppresses heat dissipation. However, it is possible to obtain a temperature rise in the sheathed heater 21 portion in a desired state.
なお、上述した耐熱絶縁性チユーブ24のシー
ズヒータ21への付設状態としては、適宜の変形
例が考えられるものであり、たとえば第3図に示
すように、発熱部を避けたシーズヒータ21の後
端側にホルダ13の後端側まで延設させた状態で
設けるようにしてもよいことは勿論である。 Note that the heat-resistant insulating tube 24 described above may be attached to the sheathed heater 21 in any suitable modification, for example, as shown in FIG. Of course, it may be provided on the end side so as to extend to the rear end side of the holder 13.
そして、以上の構成によるグロープラグ10に
おいて、前記外部接続端子15を介してシーズヒ
ータ21に、さらに金属導線18を介してセラミ
ツクヒータ12側に電圧を印加すると、その通電
初期にあつては、印加電圧は、両ヒータ12,2
1部内の各抵抗体11,20による抵抗比におい
て分圧され、その熱容量が小さなセラミツクヒー
タ12側にシーズヒータ21よりも大きな電圧が
印加され、相対的にシーズヒータ21に対し大き
な電力密度となり、その先端が急速に発熱される
ものである。このとき、上述したように、セラミ
ツクヒータ12は、従来のシース型に比べその速
熱型としての機能を発揮させ得るものであること
は明らかであろう。 In the glow plug 10 configured as described above, when a voltage is applied to the sheathed heater 21 via the external connection terminal 15 and further to the ceramic heater 12 side via the metal conductor wire 18, in the initial stage of energization, the applied voltage is The voltage is both heaters 12, 2
The voltage is divided by the resistance ratio of each resistor 11 and 20 in one part, and a voltage larger than that of the sheathed heater 21 is applied to the ceramic heater 12 side whose heat capacity is small, resulting in a relatively large power density with respect to the sheathed heater 21. Its tip rapidly generates heat. At this time, as described above, it is clear that the ceramic heater 12 is capable of exhibiting a faster heating function than the conventional sheath type.
また、通電開始から所定時間経過する間にシー
ズヒータ21側が徐々に発熱しこれに伴なつてそ
の抵抗値が増加すると、これら両ヒータ12,2
1間に加わる電圧が徐々に変化し、セラミツクヒ
ータ12側は1100〜1250℃程度でピーク温度に達
した後1000℃程度で飽和し、その過加熱が防止さ
れることとなる。すなわち、この時点でのシーズ
ヒータ21側の第2の抵抗体20による抵抗値
は、セラミツクヒータ12側の発熱体としての第
1の抵抗体11に対し近づくものである。そし
て、このような第2の抵抗体20による制御機能
により第1の抵抗体11側に加わる電圧が所定値
以下に制限されるため、長時間に及ぶアフターグ
ローを行なう際において、その耐久性を充分保証
し得るものである。 Moreover, if the sheathed heater 21 side gradually generates heat during a predetermined period of time after the start of energization, and its resistance value increases accordingly, both these heaters 12, 2
The voltage applied between the ceramic heaters 12 and 1 gradually changes, and the ceramic heater 12 reaches its peak temperature at about 1100 to 1250°C, and then saturates at about 1000°C, thereby preventing overheating. That is, at this point, the resistance value of the second resistor 20 on the sheathed heater 21 side approaches that of the first resistor 11 serving as the heating element on the ceramic heater 12 side. Since the control function of the second resistor 20 limits the voltage applied to the first resistor 11 to a predetermined value or less, its durability can be improved when performing afterglow for a long time. This can be fully guaranteed.
したがつて、このような構成によるグロープラ
グ10によれば、ホルダ13内にユニツトとして
簡単に組込まれるシーズヒータ21によるセラミ
ツクヒータ12への印加電圧の制御機能により従
来のような複雑な制御回路を別個に設けることな
く、それ自身で速熱型としての機能とアフターグ
ローの長時間化とを達成し得るもので、その利点
は大きい。特に、上述した構成によれば、その発
熱温度の900℃への到達時間を約4秒以内にする
ことが可能となるとともにその飽和温度を1000℃
以下とし、されにそのピーク温度を1250℃以下に
押え、3分以上にも及ぶアフターグローを可能と
することができるで、これは第2図に示す第1の
抵抗体11および第2の抵抗体20の温度特性
a,bから明らかであろう。ここで、図中cは上
述したセラミツクヒータ12のみを単独で用いた
場合の温度特性である。 Therefore, according to the glow plug 10 having such a configuration, the control function of the voltage applied to the ceramic heater 12 by the sheathed heater 21, which is easily incorporated into the holder 13 as a unit, eliminates the need for a conventional complicated control circuit. This is a great advantage because it can achieve the function of a rapid heating type and the afterglow for a long time by itself without providing it separately. In particular, according to the above-mentioned configuration, it is possible to reduce the time it takes for the heat generation temperature to reach 900°C within about 4 seconds, and also to reduce the saturation temperature to 1000°C.
In addition, it is possible to suppress the peak temperature to 1250°C or less and enable afterglow for more than 3 minutes. This will be clear from the temperature characteristics a and b of the body 20. Here, c in the figure is the temperature characteristic when only the above-mentioned ceramic heater 12 is used alone.
なお、本発明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。たとえば上述した実施例にお
けるシーズヒータ21の代りに、第4図に示すよ
うに、その両端が開口されたシース30によるシ
ーズヒータ31を用いてもよいものである。ここ
で、このシーズヒータ31は、その内部に第2の
抵抗体20を配設するとともに、耐熱絶縁粉末2
3を充填し、さらに第5図に示すように、揺動振
動を加えた後、その両端から加圧してその内部で
の耐熱絶縁粉末23の充填効率が高密度にするこ
とにより形成されるもので、上述したと同様の作
用効果が得られることは容易に理解されよう。こ
こで、図中24a,24bはシーズヒータ31の
両端部分に嵌装されてこれをホルダ13内でその
内壁部との間に空気層を形成した遊嵌状態で支持
するための耐熱絶縁性チユーブ、32a,32b
はシース30の開口端に封入されたセラミツクセ
メント等の封入材、33a,33bは耐熱絶縁粉
末23充填時の治具である。さらに、この場合に
は、その内部に埋設した第2の抵抗体20の両端
を延設してセラミツクヒータ12、外部接続端子
15側に接合した例を示しているが、これに限定
されないことは明らかであろう。 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, instead of the sheathed heater 21 in the above embodiment, a sheathed heater 31 having a sheath 30 with both ends open may be used, as shown in FIG. Here, this sheathed heater 31 has a second resistor 20 disposed therein, and a heat-resistant insulating powder 2
3, and as shown in FIG. 5, after applying rocking vibration, pressure is applied from both ends to increase the filling efficiency of the heat-resistant insulating powder 23 inside. It will be easily understood that the same effects as those described above can be obtained. Here, 24a and 24b in the figure are heat-resistant insulating tubes that are fitted into both ends of the sheathed heater 31 and supported in a loosely fitted state with an air layer formed between the inner wall and the holder 13. , 32a, 32b
33a and 33b are jigs for filling the heat-resistant insulating powder 23, and 33a and 33b are jigs for filling the heat-resistant insulating powder 23. Further, in this case, an example is shown in which both ends of the second resistor 20 embedded therein are extended and joined to the ceramic heater 12 and external connection terminal 15 side, but the present invention is not limited to this. It should be obvious.
以上説明したように本発明に係る自己温度制御
型グロープラグによれば、ホルダの先端部に対し
て発熱体となる第1の抵抗体を埋設してなる棒状
セラミツクヒータを保持させるとともに、このセ
ラミツクヒータ内の第1の抵抗体の一端に直列に
接続される通電電力制御用の第2の抵抗体を有す
るシーズヒータを、金属製シース内に充填された
耐熱絶縁粉末にて第2の抵抗体を密封状態で埋設
することにより形成し、かつこのシーズヒータ
を、そのシース外周部に耐熱絶縁性チユーブを嵌
装した状態で前記ホルダ内に組込むことで、該ホ
ルダ内壁部との間に空気層を形成するように遊嵌
状態で保持させるようにしたので、簡単かつ安価
な構成にもかかわらず、第2の抵抗体を高密度な
耐熱絶縁粉末内に密封状態で埋設してなるシーズ
ヒータを得ることができ、しかもその外周部を空
気層を介してホルダ内壁部と対向させ、該シーズ
ヒータ部分での放熱性を所要の状態に設定するこ
とが可能で、これによりその通電電力制御機能を
効率よく発揮させてセラミツクヒータ先端での迅
速かつ適切な赤熱化を図り、速熱型としての機能
を高めるエンジンの始動性を大幅に向上させると
ともに、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を可能とし、しかも全体の構
造が簡単でその組立性等に優れてなる等といつた
種々優れた効果がある。 As explained above, according to the self-temperature-controlled glow plug according to the present invention, a rod-shaped ceramic heater in which a first resistor serving as a heating element is embedded is held in the tip of the holder, and the ceramic A sheathed heater has a second resistor for controlling energized power that is connected in series to one end of the first resistor in the heater. By embedding the sheathed heater in a sealed state, and incorporating the sheathed heater into the holder with a heat-resistant insulating tube fitted to the outer periphery of the sheath, an air layer is created between the inner wall of the holder and the sheathed heater. Although the configuration is simple and inexpensive, the sheathed heater in which the second resistor is sealed in a high-density heat-resistant insulating powder can be used. Furthermore, by making the outer periphery face the inner wall of the holder with an air layer in between, it is possible to set the heat dissipation in the sheathed heater part to the desired state, thereby controlling the energization power control function. The ceramic heater achieves rapid and appropriate red heat at the tip of the ceramic heater, greatly improving the startability of the engine that enhances its function as a fast-heating type, and also provides long-term after-sales service as a measure against engine exhaust and noise. It has various excellent effects, such as enabling glow, and having a simple overall structure and excellent ease of assembly.
第1図は本発明に係る自己温度制御型グロープ
ラグの一実施例を示す縦断側面図、第2図はその
要部とするセラミツクヒータとシーズヒータでの
温度特性を示す特性図、第3図はその変形例を示
す要部拡大断面図、第4図は本発明の別の実施例
を示す縦断側面図、第5図はその要部とするシー
ズヒータの製造工程を示す概略説明図である。
10…自己温度制御型グロープラグ、11…第
1の抵抗体、12…セラミツクヒータ、13…中
空状ホルダ、15…外部接続端子、18…金属導
線、20…第2の抵抗体、21,31…シーズヒ
ータ、22,30…シース、23…耐熱絶縁粉
末、24(24a,24b)…耐熱絶縁性チユー
ブ。
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional side view showing one embodiment of a self-temperature control type glow plug according to the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the temperature characteristics of the ceramic heater and sheathed heater, which are the main parts thereof, and Fig. 3 4 is a longitudinal sectional side view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the manufacturing process of a sheathed heater as the main part. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Self-temperature control glow plug, 11... First resistor, 12... Ceramic heater, 13... Hollow holder, 15... External connection terminal, 18... Metal conductor wire, 20... Second resistor, 21, 31 ... Sheathed heater, 22, 30... Sheath, 23... Heat-resistant insulating powder, 24 (24a, 24b)... Heat-resistant insulating tube.
Claims (1)
ルダの先端部に保持されかつ発熱体となる第1の
抵抗体を絶縁性セラミツク材中に埋設してなる棒
状セラミツクヒータと、このセラミツクヒータ内
に埋設された第1の抵抗体の一端に直列に接続さ
れる前記第1の抵抗体よりも正の抵抗温度係数の
大きな材料からなる通電電力制御用の第2の抵抗
体を有するシーズヒータとを備えてなり、このシ
ーズヒータは、金属製シース内に耐熱絶縁粉末を
充填することによりその内部に第2の抵抗体を密
封状態で埋設して形成されるととももに、そのシ
ース外周部に耐熱絶縁性チユーブが嵌装された状
態で前記ホルダ内に組込まれることにより該ホル
ダ内に遊嵌して保持され、かつこのシース外周部
と前記ホルダ内壁部との間に、空気層が形成され
るように構成されていることを特徴とする自己温
度制御型グロープラグ。 2 シーズヒータは、その内部に埋設した第2の
抵抗体による発熱部分を避けたシース外周部の一
部に、耐熱絶縁性チユーブが嵌装された状態でホ
ルダ内に組込まれることにより、該ホルダ内でそ
の内壁部との間に空気層を介在させた遊嵌状態で
保持されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の自己温度制御型グロープラグ。[Scope of Claims] 1. A rod-shaped ceramic heater in which a first resistor serving as a heating element is embedded in an insulating ceramic material and is held at the tip of a hollow holder with one end protruding to the outside. and a second resistor for controlling energized power made of a material having a larger positive temperature coefficient of resistance than the first resistor and connected in series to one end of the first resistor buried in the ceramic heater. This sheathed heater is formed by filling a metal sheath with heat-resistant insulating powder and embedding a second resistor therein in a sealed manner. A heat-resistant insulating tube fitted to the outer circumference of the sheath is assembled into the holder so that it is loosely fitted and held in the holder, and between the outer circumference of the sheath and the inner wall of the holder. A self-temperature-controlled glow plug characterized in that it is configured to form an air layer. 2. The sheathed heater is assembled into a holder with a heat-resistant insulating tube fitted to a part of the outer periphery of the sheath that avoids the heat-generating part caused by the second resistor buried inside the sheathed heater. The self-temperature control type glow plug according to claim 1, wherein the glow plug is held in a loosely fitted state with an air layer interposed between the glow plug and the inner wall thereof.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17672284A JPS6155526A (en) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | Temperature self-control type glow plug |
| US06/764,631 US4725711A (en) | 1984-08-27 | 1985-08-12 | Self temperature control type glow plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17672284A JPS6155526A (en) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | Temperature self-control type glow plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155526A JPS6155526A (en) | 1986-03-20 |
| JPH041265B2 true JPH041265B2 (en) | 1992-01-10 |
Family
ID=16018631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17672284A Granted JPS6155526A (en) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | Temperature self-control type glow plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6155526A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6086324A (en) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Self-control type ceramic glow plug |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP17672284A patent/JPS6155526A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6155526A (en) | 1986-03-20 |
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