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JP6997731B2 - Glow plug - Google Patents

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JP6997731B2
JP6997731B2 JP2019010887A JP2019010887A JP6997731B2 JP 6997731 B2 JP6997731 B2 JP 6997731B2 JP 2019010887 A JP2019010887 A JP 2019010887A JP 2019010887 A JP2019010887 A JP 2019010887A JP 6997731 B2 JP6997731 B2 JP 6997731B2
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誠 江尻
紘文 岡田
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Description

本発明はグロープラグに関し、特に発熱温度を高温化できるグロープラグに関するものである。 The present invention relates to a glow plug, and more particularly to a glow plug capable of increasing the heat generation temperature.

グロープラグは、圧縮着火方式によるディーゼルエンジン等の内燃機関の補助熱源として用いられる。グロープラグは、内燃機関の始動性を向上させるため、短時間で所定温度まで昇温させる性能(以下「急速昇温性」と称す)が要求される。また、グロープラグは、内燃機関の規制が厳格化される中、発熱温度の高温化も求められている。特許文献1には、中軸の先端にコイルが接合されたグロープラグにおいて、発熱温度の高温化の要求に応えるため、FeCrAl合金やNiCr合金よりも高融点のWやMoを主成分とする耐熱金属をコイルに用いる技術が開示されている。 Glow plugs are used as an auxiliary heat source for internal combustion engines such as diesel engines by compression ignition. Glow plugs are required to have the ability to raise the temperature to a predetermined temperature in a short time (hereinafter referred to as "rapid temperature rise") in order to improve the startability of the internal combustion engine. Glow plugs are also required to have a high heat generation temperature as regulations on internal combustion engines become stricter. Patent Document 1 describes a heat-resistant metal containing W or Mo, which has a higher melting point than FeCrAl alloy or NiCr alloy, as a main component in order to meet the demand for higher heat generation temperature in a glow plug in which a coil is bonded to the tip of a central shaft. Is disclosed as a technique for using a coil.

国際公開第2014/206847号International Publication No. 2014/20847

しかしながら、WやMo等の耐熱金属の抵抗比はNiCr合金の抵抗比に比べて大きいので、上記従来の技術では、所定温度まで上昇させるためにコイルに一定電圧を印加すると、コイルの抵抗が急激に増加して電流値が急激に低下する。ここで、抵抗比とは、「コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比」であり、抵抗比の値が大きくなるほど高温での抵抗値が大きくなる。そして、発熱量は電流値の2乗に比例するので、短時間で所定温度まで昇温させ難く、急速昇温性に欠けるという問題点がある。 However, since the resistivity of heat-resistant metals such as W and Mo is larger than the resistivity of NiCr alloy, in the above-mentioned conventional technique, when a constant voltage is applied to the coil in order to raise the temperature to a predetermined temperature, the resistivity of the coil suddenly increases. The current value drops sharply. Here, the resistivity ratio is "the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value at 20 ° C. of the coil", and the larger the value of the resistance ratio, the larger the resistance value at high temperature. Since the calorific value is proportional to the square of the current value, it is difficult to raise the temperature to a predetermined temperature in a short time, and there is a problem that the rapid temperature rise is lacking.

これに対し、耐熱金属からなるコイル(先端コイル)の後端側に、耐熱金属の抵抗比よりも小さい抵抗比のFeCrAl合金やNiCr合金からなる後端コイルを接合することが考えられる。これにより、コイル全体の抵抗値を過度に増加させることなく先端コイルを所定温度まで上昇させることができ、急速昇温性を確保できる。さらにグロープラグの急速昇温性を向上させる技術が求められている。 On the other hand, it is conceivable to join a rear end coil made of FeCrAl alloy or NiCr alloy having a resistance ratio smaller than the resistance ratio of the refractory metal to the rear end side of the coil made of refractory metal (tip coil). As a result, the tip coil can be raised to a predetermined temperature without excessively increasing the resistance value of the entire coil, and rapid temperature rise can be ensured. Further, there is a demand for a technique for improving the rapid temperature rise of the glow plug.

本発明はこの要求に応えるためになされたものであり、急速昇温性を向上できるグロープラグを提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to meet this demand, and an object of the present invention is to provide a glow plug capable of improving rapid temperature rise.

この目的を達成するために本発明のグロープラグは、軸線方向に延びる金属製のコイルと、コイルの後端部に接続する中軸と、コイル及び中軸の先端側を収容してコイルが電気的に接続されると共に先端部が閉じた金属製のチューブと、を備えるものであり、コイルは、チューブの先端部に自身の先端部が接合されると共にWやMoを主成分とする先端コイルと、先端コイルの後端部に接合される後端コイルと、を有し、先端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比である抵抗比R1と、後端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比である抵抗比R2とは、R1>R2の関係を満たし、後端コイルの先端と後端コイルの後端との間の20℃における抵抗値に対する、後端コイルの先端から後端コイルの後端までの軸線方向の距離の半分の第1位置と後端コイルの先端との間の20℃における抵抗値の割合は50%よりも大きい。 In order to achieve this object, the glow plug of the present invention accommodates a metal coil extending in the axial direction, a central shaft connected to the rear end of the coil, and the coil and the tip end side of the central shaft, and the coil electrically forms the coil. It is provided with a metal tube that is connected and the tip is closed, and the coil is a tip coil whose main component is W or Mo while its tip is joined to the tip of the tube. It has a rear end coil joined to the rear end of the front end coil, and has a resistance ratio R1 which is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value of the front end coil at 20 ° C. and 20 ° C. of the rear end coil. The resistance ratio R2, which is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value in, satisfies the relationship of R1> R2 and is the resistance value at 20 ° C. between the front end of the rear end coil and the rear end of the rear end coil. The ratio of the resistance value at 20 ° C. between the first position, which is half the axial distance from the tip of the rear end coil to the rear end of the rear end coil, and the tip of the rear end coil is larger than 50%.

請求項1記載のグロープラグによれば、後端コイルの先端と後端コイルの後端との間の20℃における抵抗値に対する、後端コイルの先端から後端コイルの後端までの軸線方向の距離の半分の第1位置と後端コイルの先端との間の20℃における抵抗値の割合を50%よりも大きくすることにより、後端コイルの先端から第1位置までの発熱量を、第1位置から後端コイルの後端までの発熱量よりも大きくできる。これにより、後端コイルの先端から第1位置までの部位と先端コイルとの温度勾配を小さくできる。その結果、昇温時に先端コイルから後端コイルに熱伝導し難くなるので、先端コイルを昇温し易くできる。よって、先端コイルの急速昇温性を向上できる。 According to the glow plug according to claim 1, the axial direction from the front end of the rear end coil to the rear end of the rear end coil with respect to the resistance value at 20 ° C. between the front end of the rear end coil and the rear end of the rear end coil. By increasing the ratio of the resistance value at 20 ° C. between the first position, which is half the distance of, and the tip of the rear end coil to more than 50%, the calorific value from the tip of the rear end coil to the first position can be increased. It can be larger than the amount of heat generated from the first position to the rear end of the rear end coil. As a result, the temperature gradient between the portion from the tip of the rear end coil to the first position and the tip coil can be reduced. As a result, it becomes difficult to conduct heat from the front end coil to the rear end coil when the temperature is raised, so that the temperature of the front end coil can be easily raised. Therefore, the rapid temperature rise property of the tip coil can be improved.

請求項2記載のグロープラグによれば、後端コイルの先端から第1位置までの軸線方向の距離の半分の第2位置と後端コイルの先端との間の20℃における抵抗値である第1抵抗値は、第2位置と第1位置との間の20℃における第2抵抗値よりも大きい。これにより後端コイルの先端から第2位置までの発熱量を、第2位置から第1位置までの発熱量よりも大きくできるので、後端コイルの先端から第2位置までの部位と先端コイルとの温度勾配をさらに小さくできる。よって、請求項1の効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 2, the resistance value at 20 ° C. between the second position, which is half the axial distance from the tip of the rear end coil to the first position, and the tip of the rear end coil. The 1 resistance value is larger than the 2nd resistance value at 20 ° C. between the 2nd position and the 1st position. As a result, the calorific value from the tip of the rear end coil to the second position can be made larger than the calorific value from the second position to the first position. The temperature gradient can be further reduced. Therefore, in addition to the effect of claim 1, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項3記載のグロープラグによれば、第1位置から後端コイルの後端までの軸線方向の距離の半分の第3位置と第1位置との間の20℃における抵抗値を第3抵抗値とし、第3位置と後端コイルの後端との間の20℃における抵抗値を第4抵抗値としたとき、第1抵抗値を最も大きくすることにより、後端コイルの先端から第2位置までの部位と先端コイルとの温度勾配をさらに小さくできる。よって、請求項2の効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 3, the resistance value at 20 ° C. between the third position and the first position, which is half the axial distance from the first position to the rear end of the rear end coil, is the third resistance. When the resistance value at 20 ° C. between the third position and the rear end of the rear end coil is set as the fourth resistance value, the first resistance value is set to the maximum to be the second from the tip of the rear end coil. The temperature gradient between the part up to the position and the tip coil can be further reduced. Therefore, in addition to the effect of claim 2, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項4記載のグロープラグによれば、後端コイルは第2抵抗値が2番目に大きいので、後端コイルの先端から第2位置までの部位と第2位置から第1位置までの部位との温度勾配も小さくできる。よって、請求項3の効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 4, since the rear end coil has the second largest second resistance value, the portion from the tip of the rear end coil to the second position and the portion from the second position to the first position The temperature gradient can also be reduced. Therefore, in addition to the effect of claim 3, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項5記載のグロープラグによれば、後端コイルは、第1位置から後端コイルの後端までの部位の最小のピッチよりもピッチの小さい部位が、後端コイルの先端と第1位置との間に存在する。これにより、後端コイルの先端と第1位置との間のピッチの小さい部位の軸線方向の単位長さ当たりの展開長を、第1位置と後端コイルの後端との間の軸線方向の単位長さ当たりの展開長よりも長くできる。展開長の長い部位を後端コイルの先端と第1位置との間に設けることにより、後端コイルの先端から第1位置までの熱伝導を抑制できるので、請求項1から4のいずれかの効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 5, in the rear end coil, a portion having a pitch smaller than the minimum pitch of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil is located at the tip of the rear end coil and the first position. Exists between and. As a result, the unfolded length per unit length in the axial direction of the portion having a small pitch between the tip of the rear end coil and the first position is set in the axial direction between the first position and the rear end of the rear end coil. It can be longer than the unfolded length per unit length. Any one of claims 1 to 4 can be obtained because heat conduction from the tip of the rear end coil to the first position can be suppressed by providing a portion having a long unfolded length between the tip of the rear end coil and the first position. In addition to the effect, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項6記載のグロープラグによれば、後端コイルは、後端コイルの先端から第1位置までの部位の最大のピッチが、第1位置から後端コイルの後端までの部位の最小のピッチよりも小さい。これにより、後端コイルの先端から第1位置までの展開長を、第1位置から後端コイルの後端までの展開長よりも長くできる。その結果、後端コイルの先端から第1位置までの熱伝導をさらに抑制できるので、請求項5の効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 6, in the rear end coil, the maximum pitch of the portion from the tip of the rear end coil to the first position is the minimum of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil. Smaller than the pitch. As a result, the unfolded length from the tip of the rear end coil to the first position can be made longer than the unfolded length from the first position to the rear end of the rear end coil. As a result, heat conduction from the tip of the rear end coil to the first position can be further suppressed, so that in addition to the effect of claim 5, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項7記載のグロープラグによれば、後端コイルは、第1位置から後端コイルの後端までの部位の最小の線径よりも線径の小さい部位が、後端コイルの先端と第1位置との間に存在する。これにより、後端コイルの先端と第1位置との間の線径の小さい部位の断面積を、第1位置と後端コイルの後端との間の線径の小さい部位の断面積よりも小さくできる。断面積の小さい部位を後端コイルの先端と第1位置との間に設けることにより、後端コイルの先端から第1位置までの熱伝導を抑制できるので、請求項1から6のいずれかの効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 7, in the rear end coil, the portion having a wire diameter smaller than the minimum wire diameter of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil is the tip of the rear end coil and the second portion. It exists between one position. As a result, the cross-sectional area of the portion having a small wire diameter between the tip of the rear end coil and the first position is larger than the cross-sectional area of the portion having a small wire diameter between the first position and the rear end of the rear end coil. Can be made smaller. Any one of claims 1 to 6 can be obtained because heat conduction from the tip of the rear end coil to the first position can be suppressed by providing a portion having a small cross-sectional area between the tip of the rear end coil and the first position. In addition to the effect, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項8記載のグロープラグによれば、後端コイルは、後端コイルの先端から第1位置までの部位の最大の線径が、第1位置から後端コイルの後端までの部位の最小の線径よりも小さい。これにより後端コイルの先端から第1位置までの熱伝導をさらに抑制できるので、請求項7の効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 8, in the rear end coil, the maximum wire diameter of the portion from the tip of the rear end coil to the first position is the minimum of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil. It is smaller than the wire diameter of. As a result, heat conduction from the tip of the rear end coil to the first position can be further suppressed, so that in addition to the effect of claim 7, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項9記載のグロープラグによれば、後端コイルは、自身の最小のピッチが、先端コイルの最大のピッチよりも大きいので、軸線方向の単位長さ当たりの先端コイルの展開長を、軸線方向の単位長さ当たりの後端コイルの展開長よりも長くできる。その結果、先端コイルを発熱させ易くできるので、請求項1から8のいずれかの効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 9, since the minimum pitch of the rear end coil is larger than the maximum pitch of the tip coil, the unfolded length of the tip coil per unit length in the axial direction is set to the axis line. It can be longer than the unfolded length of the rear end coil per unit length in the direction. As a result, since the tip coil can easily generate heat, in addition to the effect according to any one of claims 1 to 8, the rapid temperature rise property can be further improved.

請求項10記載のグロープラグによれば、チューブは軸線方向の後端側に向かって外径が拡径する拡径部を備えているので、拡径部よりも先端側のチューブの断面積を、拡径部よりも後端側のチューブの断面積よりも小さくできる。後端コイルのうち第1位置から後端コイルの後端までの部位の外側に、拡径部の少なくとも一部を存在させることにより、後端コイルの先端から第1位置までの部位の外側に位置するチューブを、第1位置から後端コイルの後端までの部位の外側に位置するチューブよりも熱伝導し難くできる。チューブの熱伝導を抑制して後端コイルと先端コイルとの温度勾配をさらに小さくできるので、請求項1から9のいずれかの効果に加え、急速昇温性をさらに向上できる。 According to the glow plug according to claim 10, since the tube has a diameter-expanded portion whose outer diameter increases toward the rear end side in the axial direction, the cross-sectional area of the tube on the tip side of the diameter-expanded portion is increased. , It can be smaller than the cross-sectional area of the tube on the rear end side of the enlarged diameter portion. By allowing at least a part of the enlarged diameter portion to exist outside the portion of the rear end coil from the first position to the rear end of the rear end coil, the portion outside the portion from the tip of the rear end coil to the first position The located tube can be less heat conductive than the tube located outside the portion from the first position to the rear end of the rear end coil. Since the heat conduction of the tube can be suppressed and the temperature gradient between the rear end coil and the tip coil can be further reduced, in addition to the effect according to any one of claims 1 to 9, the rapid temperature rise property can be further improved.

グロープラグの片側断面図である。It is one side sectional view of the glow plug. 一部を拡大したグロープラグの断面図である。It is sectional drawing of the glow plug which was partially enlarged.

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1及び図2を参照して本発明の一実施の形態におけるグロープラグ10について説明する。図1はグロープラグ10の片側断面図であり、図2は一部を拡大したグロープラグ10の軸線Oを含む断面図である。図1及び図2では、紙面下側をグロープラグ10の先端側、紙面上側をグロープラグ10の後端側という。図2では、中軸20及びコイル50は、軸線Oに沿って切断されていない状態が図示されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The glow plug 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a one-sided cross-sectional view of the glow plug 10, and FIG. 2 is a cross-sectional view including an axis O of the glow plug 10 which is partially enlarged. In FIGS. 1 and 2, the lower side of the paper surface is referred to as the front end side of the glow plug 10, and the upper side of the paper surface is referred to as the rear end side of the glow plug 10. FIG. 2 shows a state in which the center pole 20 and the coil 50 are not cut along the axis O.

図1に示すようにグロープラグ10は中軸20、チューブ40及びコイル50を備えている。これらの部材はグロープラグ10の軸線Oに沿って組み付けられている。グロープラグ10は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関(図示せず)の始動時などに用いられる補助熱源である。 As shown in FIG. 1, the glow plug 10 includes a center pole 20, a tube 40, and a coil 50. These members are assembled along the axis O of the glow plug 10. The glow plug 10 is an auxiliary heat source used when starting an internal combustion engine (not shown) such as a diesel engine.

中軸20は円柱形状の金属製の導体であり、コイル50に電力を供給するための部材である。中軸20は先端部にコイル50が電気的に接続されている。中軸20は、後端部が主体金具30から突出した状態で主体金具30に挿入されている。 The center pole 20 is a cylindrical metal conductor, and is a member for supplying electric power to the coil 50. A coil 50 is electrically connected to the tip of the center pole 20. The center pole 20 is inserted into the main metal fitting 30 with its rear end protruding from the main metal fitting 30.

中軸20は、本実施形態では、後端部に雄ねじからなる接続部21が形成されている。中軸20は、後端部に、先端側から順に絶縁ゴム製のOリング22、合成樹脂製の筒状部材である絶縁体23、金属製の筒状部材であるリング24、金属製のナット25が組み付けられている。接続部21は、バッテリ等の電源から電力を供給するケーブルのコネクタ(図示せず)が接続される部位である。ナット25は、接続されたコネクタ(図示せず)を固定するための部材である。 In the present embodiment, the center pole 20 has a connecting portion 21 made of a male screw formed at a rear end portion thereof. The center pole 20 has an O-ring 22 made of insulating rubber, an insulator 23 which is a tubular member made of synthetic resin, a ring 24 which is a tubular member made of metal, and a metal nut 25 in order from the tip side at the rear end portion. Is assembled. The connection portion 21 is a portion to which a connector (not shown) of a cable that supplies power from a power source such as a battery is connected. The nut 25 is a member for fixing the connected connector (not shown).

主体金具30は炭素鋼等により形成される略円筒形状の部材である。主体金具30は、軸線Oに沿って軸孔31が貫通し、外周面にねじ部32が形成されている。主体金具30は、ねじ部32よりも後端側に工具係合部33が形成されている。軸孔31は中軸20が挿入される貫通孔である。軸孔31の直径は中軸20の外径より大きいので、中軸20と軸孔31との間に空隙が形成される。ねじ部32は、内燃機関(図示せず)に嵌まり合う雄ねじである。工具係合部33は、ねじ部32を内燃機関のねじ穴(図示せず)に嵌めたり外したりするときに用いる工具(図示せず)が関わり合う形状(例えば六角形)をなす部位である。 The main metal fitting 30 is a substantially cylindrical member made of carbon steel or the like. In the main metal fitting 30, the shaft hole 31 penetrates along the axis O, and the threaded portion 32 is formed on the outer peripheral surface. The main metal fitting 30 has a tool engaging portion 33 formed on the rear end side of the threaded portion 32. The shaft hole 31 is a through hole into which the center pole 20 is inserted. Since the diameter of the shaft hole 31 is larger than the outer diameter of the center pole 20, a gap is formed between the center pole 20 and the shaft hole 31. The screw portion 32 is a male screw that fits into an internal combustion engine (not shown). The tool engaging portion 33 is a portion having a shape (for example, a hexagon) in which a tool (not shown) used for fitting or disengaging the screw portion 32 into or disengaging a screw hole (not shown) of an internal combustion engine is involved. ..

主体金具30は、軸孔31の後端側において、Oリング22及び絶縁体23を介して中軸20を保持する。絶縁体23にリング24が接した状態で中軸20にリング24が加締められることで、絶縁体23は軸方向の位置が固定される。絶縁体23によって主体金具30の後端側とリング24とが絶縁される。主体金具30は、軸孔31の先端側にチューブ40が固定されている。 The main metal fitting 30 holds the center pole 20 on the rear end side of the shaft hole 31 via the O-ring 22 and the insulator 23. By crimping the ring 24 to the center pole 20 with the ring 24 in contact with the insulator 23, the position of the insulator 23 in the axial direction is fixed. The insulator 23 insulates the rear end side of the main metal fitting 30 from the ring 24. In the main metal fitting 30, the tube 40 is fixed to the tip end side of the shaft hole 31.

チューブ40は先端部41が閉じた金属製の筒状体である。チューブ40は軸孔31に圧入されることで、主体金具30に固定される。チューブ40の材料は、例えばニッケル基合金、ステンレス鋼などの耐熱合金が挙げられる。本実施形態では、チューブ40の肉厚は、先端部41を除き、全長に亘って同一である。チューブ40は、後端側へ向かうにつれて拡径する拡径部42が、後端側に設けられている。 The tube 40 is a metal tubular body with a closed tip 41. The tube 40 is fixed to the main metal fitting 30 by being press-fitted into the shaft hole 31. Examples of the material of the tube 40 include heat-resistant alloys such as nickel-based alloys and stainless steel. In the present embodiment, the wall thickness of the tube 40 is the same over the entire length except for the tip portion 41. The tube 40 is provided with a diameter-expanding portion 42 on the rear end side, which increases in diameter toward the rear end side.

チューブ40は中軸20の先端側が挿入されている。チューブ40の内径は中軸20の外径より大きいので、中軸20とチューブ40との間に空隙が形成される。シール材34は、中軸20の先端側とチューブ40の後端との間に挟まれた円筒形状の絶縁部材である。シール材34は中軸20とチューブ40との間隔を維持し、中軸20とチューブ40との間を密閉する。コイル50は軸線Oに沿ってチューブ40に収容されている。絶縁粉末60はチューブ40に充填されている。 The tip side of the center pole 20 is inserted into the tube 40. Since the inner diameter of the tube 40 is larger than the outer diameter of the center pole 20, a gap is formed between the center pole 20 and the tube 40. The sealing material 34 is a cylindrical insulating member sandwiched between the tip end side of the center pole 20 and the rear end end of the tube 40. The sealing material 34 maintains a distance between the center pole 20 and the tube 40, and seals between the center pole 20 and the tube 40. The coil 50 is housed in the tube 40 along the axis O. The insulating powder 60 is filled in the tube 40.

図2に示すようにコイル50は、先端コイル51及び後端コイル52を備えている。先端コイル51は、チューブ40の先端部41に接合されている。先端コイル51の材料としては、WやMoを主成分とする耐熱金属からなる。なお、これらの元素の単体、又は、これらの元素のいずれかを主成分とする合金を、先端コイル51として用いることができる。「WやMoを主成分」とは、先端コイル51の材料全体の含有量に対するW又はMoの合計の含有量が50wt%以上であることをいう。 As shown in FIG. 2, the coil 50 includes a front end coil 51 and a rear end coil 52. The tip coil 51 is joined to the tip 41 of the tube 40. The material of the tip coil 51 is made of a refractory metal whose main component is W or Mo. A simple substance of these elements or an alloy containing any of these elements as a main component can be used as the tip coil 51. The "main component of W or Mo" means that the total content of W or Mo with respect to the total content of the material of the tip coil 51 is 50 wt% or more.

後端コイル52は、溶融部53により先端コイル51の後端部に接合されている。中軸20は、後端コイル52及び先端コイル51を介してチューブ40と電気的に接続されている。本実施形態では、後端コイル52の後端部が中軸20に接合されているが、必ずしもこれに限られるものではない。後端コイル52の後端部と中軸20との間に、別の導体を介在させることは当然可能である。 The rear end coil 52 is joined to the rear end portion of the front end coil 51 by a melting portion 53. The center pole 20 is electrically connected to the tube 40 via the rear end coil 52 and the tip coil 51. In the present embodiment, the rear end portion of the rear end coil 52 is joined to the center pole 20, but the present invention is not limited to this. Of course, it is possible to interpose another conductor between the rear end portion of the rear end coil 52 and the center pole 20.

後端コイル52は、先端コイル51の抵抗比R1より小さい抵抗比R2をもつ導電材料で形成されている。抵抗値R1は先端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比であり、抵抗比R2は後端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比である。抵抗値は4端子法により測定される値のことをいう。後端コイル52の材料としては、例えばFeCrAl合金、NiCr合金などが挙げられる。 The rear end coil 52 is made of a conductive material having a resistance ratio R2 smaller than the resistance ratio R1 of the front end coil 51. The resistance value R1 is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value at 20 ° C. of the front end coil, and the resistance ratio R2 is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value at 20 ° C. of the rear end coil. .. The resistance value is a value measured by the 4-terminal method. Examples of the material of the rear end coil 52 include FeCrAl alloy and NiCr alloy.

後端コイル52の先端54は、溶融部53と後端コイル52との境界である。後端コイル52の後端55は、中軸20の先端20aが後端コイル52に重なる位置である。第1位置56は、後端コイル52の先端54から後端55までの軸線方向の距離(L1+L2+L3+L4)の半分の位置である。第2位置57は、後端コイル52の先端54から第1位置56までの軸線方向の距離(L1+L2)の半分の位置である。第3位置58は、第1位置56から後端55までの軸線方向の距離(L3+L4)の半分の位置である。距離L1,L2,L3,L4は等しい。 The tip 54 of the rear end coil 52 is a boundary between the melting portion 53 and the rear end coil 52. The rear end 55 of the rear end coil 52 is a position where the tip 20a of the center pole 20 overlaps the rear end coil 52. The first position 56 is a position that is half of the axial distance (L1 + L2 + L3 + L4) from the tip 54 of the rear end coil 52 to the rear end 55. The second position 57 is a position that is half of the axial distance (L1 + L2) from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56. The third position 58 is a position that is half of the axial distance (L3 + L4) from the first position 56 to the rear end 55. The distances L1, L2, L3, L4 are equal.

絶縁粉末60は電気絶縁性を有し、且つ、高温下で熱伝導性を有する粉末である。絶縁粉末60は、コイル50とチューブ40との間、中軸20とチューブ40との間、コイル50の内側に充填される。絶縁粉末60は、コイル50からチューブ40へ熱を移動させる機能、コイル50とチューブ40との短絡を防ぐ機能、コイル50を振動し難くして断線を防ぐ機能がある。絶縁粉末60としては、例えばMgO、Al等の酸化物粉末が挙げられる。MgO、Al等の酸化物粉末に加え、CaO,ZrO及びSiO,Si等の粉末を添加できる。 The insulating powder 60 is a powder having electrical insulation and thermal conductivity at high temperatures. The insulating powder 60 is filled inside the coil 50 between the coil 50 and the tube 40, between the center pole 20 and the tube 40. The insulating powder 60 has a function of transferring heat from the coil 50 to the tube 40, a function of preventing a short circuit between the coil 50 and the tube 40, and a function of making the coil 50 difficult to vibrate and preventing disconnection. Examples of the insulating powder 60 include oxide powders such as MgO and Al2O3 . In addition to oxide powders such as MgO and Al 2 O 3 , powders such as CaO, ZrO 2 and SiO 2 and Si can be added.

グロープラグ10は、例えば次のようにして製造される。まず、所定の組成を有する抵抗発熱線をコイル状に加工し、先端コイル51及び後端コイル52をそれぞれ製造する。次いで、溶接により溶融部53を形成して先端コイル51と後端コイル52との端部同士を接合し、コイル50とする。次いで、コイル50のうち後端コイル52を中軸20に接合する。 The glow plug 10 is manufactured, for example, as follows. First, a resistance heating wire having a predetermined composition is processed into a coil shape to manufacture a front end coil 51 and a rear end coil 52, respectively. Next, a molten portion 53 is formed by welding, and the ends of the front end coil 51 and the rear end coil 52 are joined to each other to form a coil 50. Next, the rear end coil 52 of the coils 50 is joined to the center pole 20.

一方、所定の組成を有する金属鋼管をチューブ40の最終寸法よりも大径に形成し、かつ、その先端を他の部分よりも減径させて、先端が開口した先窄まり状のチューブ前駆体を製造する。チューブ前駆体の内部に中軸20と一体となったコイル50を挿入し、チューブ前駆体の先窄まり状の開口部にコイル50の先端を配置する。チューブ前駆体の開口部を溶融してチューブ前駆体の先端を閉塞し、チューブ40の先端部41に先端コイル51の先端部が接合されたヒータ前駆体を形成する。 On the other hand, a metal steel pipe having a predetermined composition is formed to have a diameter larger than the final size of the tube 40, and the tip thereof is reduced in diameter from other portions, so that the tip is open and the tip is a constricted tube precursor. To manufacture. The coil 50 integrated with the center pole 20 is inserted inside the tube precursor, and the tip of the coil 50 is arranged in the constricted opening of the tube precursor. The opening of the tube precursor is melted to close the tip of the tube precursor to form a heater precursor to which the tip of the tip coil 51 is joined to the tip 41 of the tube 40.

次に、ヒータ前駆体のチューブ40内に絶縁粉末60を充填した後、チューブ40の後端の開口部と中軸20との間にシール材34を挿入して、チューブ40を封止する。次いで、チューブ40が所定の外径になるまでチューブ40にスウェージング加工を施す。スウェージング加工後のチューブ40を主体金具30の軸孔31に圧入固定し、中軸20の後端から主体金具30と中軸20との間にOリング22及び絶縁体23を嵌め込む。リング24で中軸20を加締めてグロープラグ10を得る。 Next, after filling the tube 40 of the heater precursor with the insulating powder 60, the sealing material 34 is inserted between the opening at the rear end of the tube 40 and the center pole 20 to seal the tube 40. The tube 40 is then swagged until the tube 40 has a predetermined outer diameter. The swaging-processed tube 40 is press-fitted and fixed in the shaft hole 31 of the main bracket 30, and the O-ring 22 and the insulator 23 are fitted between the main bracket 30 and the center pole 20 from the rear end of the center pole 20. The center pole 20 is crimped with the ring 24 to obtain the glow plug 10.

グロープラグ10の接続部21と主体金具30との間に電圧Vを印加すると、先端コイル51の抵抗値R及び後端コイル52の抵抗値Rの和R+Rで電圧Vを除した電流Iが、コイル50に流れる。単位時間当たりの先端コイル51の発熱量はR・Iであり、単位時間当たりの後端コイル52の発熱量はR・Iである。本実施形態では、コイル50は、後端コイル52の20℃における抵抗値Rが、先端コイル51の20℃における抵抗値Rよりも大きい値に設定されている。 When a voltage V is applied between the connection portion 21 of the glow plug 10 and the main metal fitting 30, the voltage V is divided by the sum R 1 + R 2 of the resistance value R 1 of the front end coil 51 and the resistance value R 2 of the rear end coil 52. The generated current I flows through the coil 50. The calorific value of the front end coil 51 per unit time is R 1 · I 2 , and the calorific value of the rear end coil 52 per unit time is R 2 · I 2 . In the present embodiment, the coil 50 is set so that the resistance value R2 of the rear end coil 52 at 20 ° C. is larger than the resistance value R1 of the tip coil 51 at 20 ° C.

後端コイル52は先端コイル51の抵抗比R1よりも小さい抵抗比R2をもつので、コイル50の発熱による温度上昇に伴い、先端コイル51の抵抗値Rが後端コイル52の抵抗値Rよりも大きくなる。その結果、先端コイル51の単位時間当たりの発熱量R・Iを、後端コイル52の単位時間当たりの発熱量R・Iより大きくできる。 Since the rear end coil 52 has a resistance ratio R2 smaller than the resistance ratio R1 of the front end coil 51, the resistance value R1 of the front end coil 51 becomes the resistance value R2 of the rear end coil 52 as the temperature rises due to the heat generation of the coil 50. Will be larger than. As a result, the calorific value R1 · I 2 per unit time of the front end coil 51 can be made larger than the calorific value R2 · I 2 per unit time of the rear end coil 52.

先端コイル51はW,Moを主成分とする耐熱金属により形成されているので、発熱温度を高温化できる。先端コイル51に後端コイル52が接合されているので、コイル50の抵抗値を過度に増加させることなく先端コイル51を所定温度(例えば1000℃)まで急速に上昇させることができる。 Since the tip coil 51 is made of a refractory metal containing W and Mo as main components, the heat generation temperature can be increased. Since the rear end coil 52 is joined to the front end coil 51, the front end coil 51 can be rapidly raised to a predetermined temperature (for example, 1000 ° C.) without excessively increasing the resistance value of the coil 50.

後端コイル52の温度は先端コイル51の温度よりも低いので、先端コイル51から後端コイル52へ移動する熱が、先端コイル51の昇温を抑制する。先端コイル51から後端コイル52への熱伝導を抑制するために、グロープラグ10は後端コイル52に抵抗値の異なる部位を設けている。具体的には、後端コイル52の先端54と後端コイル52の後端55との間の20℃における抵抗値に対する、後端コイル52の先端54と第1位置56との間の20℃における抵抗値の割合が、50%よりも大きい。 Since the temperature of the rear end coil 52 is lower than the temperature of the front end coil 51, the heat transferred from the front end coil 51 to the rear end coil 52 suppresses the temperature rise of the front end coil 51. In order to suppress heat conduction from the front end coil 51 to the rear end coil 52, the glow plug 10 is provided with a portion having a different resistance value in the rear end coil 52. Specifically, the resistance value at 20 ° C. between the front end 54 of the rear end coil 52 and the rear end 55 of the rear end coil 52 is 20 ° C. between the front end 54 of the rear end coil 52 and the first position 56. The ratio of the resistance value in is larger than 50%.

これにより後端コイル52の先端54から第1位置56までの発熱量を、第1位置56から後端コイル52の後端55までの発熱量よりも大きくできる。その結果、後端コイル52の先端54から第1位置56までの部位と先端コイル51との温度勾配を小さくできる。昇温時に先端コイル51から後端コイル52に熱伝導し難くなるので、先端コイル51の急速昇温性を向上できる。また、後端コイル52に抵抗値の異なる部位を設けて先端コイル51の急速昇温性を向上させるので、グロープラグ10の発熱温度の高温化に主に寄与する先端コイル51の設計の自由度を高めることができる。 As a result, the calorific value from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be made larger than the calorific value from the first position 56 to the rear end 55 of the rear end coil 52. As a result, the temperature gradient between the portion from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 and the tip coil 51 can be reduced. Since it becomes difficult to conduct heat from the front end coil 51 to the rear end coil 52 when the temperature is raised, the rapid temperature rise of the front end coil 51 can be improved. Further, since the rear end coil 52 is provided with a portion having a different resistance value to improve the rapid temperature rise property of the tip coil 51, the degree of freedom in designing the tip coil 51 mainly contributes to raising the heat generation temperature of the glow plug 10. Can be enhanced.

後端コイル52は、先端54と第2位置57との間の20℃における抵抗値である第1抵抗値が、第2位置57と第1位置56との間の20℃における第2抵抗値よりも大きい。これにより後端コイル52の先端54から第2位置57までの発熱量を、第2位置57から第1位置56までの発熱量よりも大きくできる。その結果、後端コイル52の先端54から第2位置57までの部位と先端コイル51との温度勾配をさらに小さくできる。よって、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 The rear end coil 52 has a first resistance value which is a resistance value at 20 ° C. between the tip 54 and the second position 57, and a second resistance value at 20 ° C. between the second position 57 and the first position 56. Greater than. As a result, the calorific value from the tip 54 of the rear end coil 52 to the second position 57 can be made larger than the calorific value from the second position 57 to the first position 56. As a result, the temperature gradient between the portion from the tip 54 of the rear end coil 52 to the second position 57 and the tip coil 51 can be further reduced. Therefore, the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

後端コイル52は、第1位置56と第3位置58との間の20℃における抵抗値を第3抵抗値とし、第3位置58と後端55との間の20℃における抵抗値を第4抵抗値としたとき、第1抵抗値(先端54と第2位置57との間の20℃における抵抗値)が最も大きい。これにより後端コイル52の先端54から第2位置57までの部位と先端コイル51との温度勾配をさらに小さくできるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 The rear end coil 52 has a third resistance value at 20 ° C. between the first position 56 and the third position 58, and a second resistance value at 20 ° C. between the third position 58 and the rear end 55. When 4 resistance values are used, the first resistance value (resistance value at 20 ° C. between the tip 54 and the second position 57) is the largest. As a result, the temperature gradient between the portion from the tip 54 to the second position 57 of the rear end coil 52 and the front end coil 51 can be further reduced, so that the rapid temperature rise property of the front end coil 51 can be further improved.

グロープラグ10は、第2抵抗値(第2位置57と第1位置56との間の20℃における抵抗値)が2番目に大きい。これにより後端コイル52の先端54から第2位置57までの部位と第2位置57から第1位置56までの部位との温度勾配も小さくできる。よって、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 The glow plug 10 has the second largest second resistance value (resistance value at 20 ° C. between the second position 57 and the first position 56). As a result, the temperature gradient between the portion from the tip 54 to the second position 57 of the rear end coil 52 and the portion from the second position 57 to the first position 56 can be reduced. Therefore, the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

本実施形態では、後端コイル52は先端54から後端55まで組成が同一であり、後端コイル52の先端側のピッチを後端側のピッチよりも小さくすることにより、第1抵抗値が最も大きく、第2抵抗値が2番目に大きくなるようにする。これにより後端コイル52の構造を簡素化できる。後端コイル52のピッチとは、この明細書では後端コイル52の線間の隙間のことをいう。先端コイル51のピッチも同様に、先端コイル51の線間の隙間のことをいう。 In the present embodiment, the rear end coil 52 has the same composition from the front end 54 to the rear end 55, and the pitch on the front end side of the rear end coil 52 is made smaller than the pitch on the rear end side, so that the first resistance value is set. The largest and the second resistance value is the second largest. This makes it possible to simplify the structure of the rear end coil 52. The pitch of the rear end coil 52 means a gap between the lines of the rear end coil 52 in this specification. Similarly, the pitch of the tip coil 51 also refers to the gap between the lines of the tip coil 51.

後端コイル52は、第1位置56から後端55までの部位の最小のピッチP1よりもピッチの小さい部位が、先端54と第1位置56との間に存在する。これにより後端コイル52の先端54と第1位置56との間のピッチの小さい部位の軸線方向の単位長さ当たりの展開長を、第1位置56と後端コイル52の後端55との間の軸線方向の単位長さ当たりの展開長よりも長くできる。その結果、後端コイル52の先端54から第1位置56までの熱伝導を抑制できるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 The rear end coil 52 has a portion having a pitch smaller than the minimum pitch P1 of the portion from the first position 56 to the rear end 55 between the tip 54 and the first position 56. As a result, the unfolded length per unit length in the axial direction of the portion having a small pitch between the tip 54 of the rear end coil 52 and the first position 56 is set between the first position 56 and the rear end 55 of the rear end coil 52. It can be longer than the unfolded length per unit length in the axial direction between them. As a result, heat conduction from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be suppressed, so that the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

後端コイル52は、先端54から第1位置56までの部位の最大のピッチP2が、第1位置56から後端55までの部位の最小のピッチP1よりも小さい。これにより後端コイル52の先端54から第1位置56までの展開長を、第1位置56から後端コイル52の後端55までの展開長よりも長くできる。その結果、後端コイル52の先端54から第1位置56までの熱伝導をさらに抑制できるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 In the rear end coil 52, the maximum pitch P2 of the portion from the tip 54 to the first position 56 is smaller than the minimum pitch P1 of the portion from the first position 56 to the rear end 55. As a result, the unfolded length from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be made longer than the unfolded length from the first position 56 to the rear end 55 of the rear end coil 52. As a result, heat conduction from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be further suppressed, so that the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

後端コイル52は、第1位置56から後端55までの部位の最小の線径D1よりも線径の小さい部位が、先端54と第1位置56との間に存在する。これにより後端コイル52の先端54と第1位置56との間の線径の小さい部位の断面積を、第1位置56と後端コイル52の後端55との間の線径の小さい部位の断面積よりも小さくできる。その結果、後端コイル52の先端54から第1位置56までの熱伝導を抑制できるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 The rear end coil 52 has a portion having a wire diameter smaller than the minimum wire diameter D1 of the portion from the first position 56 to the rear end 55 between the tip 54 and the first position 56. As a result, the cross-sectional area of the portion having a small wire diameter between the tip 54 of the rear end coil 52 and the first position 56 is the portion having a small wire diameter between the first position 56 and the rear end 55 of the rear end coil 52. Can be smaller than the cross-sectional area of. As a result, heat conduction from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be suppressed, so that the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

なお、後端コイル52の線径は、軸線Oを含む断面上に現出した切断面の円相当径である。後端コイル52の切断面は、SEM等の顕微鏡を用いて観察される。後端コイル52の切断面の断面積は、画像解析ソフト(例えばSoft Imaging System GmbH社製Analysis Five)を用い、視野内の画像を2値化処理して算出できる。後端コイル52の線径は、チューブ40に施すスウェージング加工の圧力によって調整できる。これに限られるものではなく、線径を部分的に予め異ならせた後端コイル52を用いても良い。 The wire diameter of the rear end coil 52 is the diameter equivalent to a circle of the cut surface appearing on the cross section including the axis O. The cut surface of the rear end coil 52 is observed using a microscope such as SEM. The cross-sectional area of the cut surface of the rear end coil 52 can be calculated by binarizing the image in the visual field using image analysis software (for example, Analysis Five manufactured by Soft Imaging System GmbH). The wire diameter of the rear end coil 52 can be adjusted by the swaging pressure applied to the tube 40. The present invention is not limited to this, and the rear end coil 52 having a partially different wire diameter may be used.

後端コイル52は、先端54から第1位置56までの部位の最大の線径D2が、第1位置56から後端55までの部位の最小の線径D1よりも小さい。これにより後端コイル52の先端54から第1位置56までの熱伝導をさらに抑制できるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 In the rear end coil 52, the maximum wire diameter D2 of the portion from the tip 54 to the first position 56 is smaller than the minimum wire diameter D1 of the portion from the first position 56 to the rear end 55. As a result, heat conduction from the tip 54 of the rear end coil 52 to the first position 56 can be further suppressed, so that the rapid temperature rise property of the tip coil 51 can be further improved.

後端コイル52は、後端コイル52の最小のピッチP3が、先端コイル51の最大のピッチP4よりも大きいので、軸線方向の単位長さ当たりの先端コイル51の展開長を、軸線方向の単位長さ当たりの後端コイル52の展開長よりも長くできる。その結果、先端コイル51を発熱させ易くできるので、急速昇温性をさらに向上できる。 In the rear end coil 52, since the minimum pitch P3 of the rear end coil 52 is larger than the maximum pitch P4 of the front end coil 51, the unfolded length of the front end coil 51 per unit length in the axial direction is a unit in the axial direction. It can be longer than the unfolded length of the rear end coil 52 per length. As a result, the tip coil 51 can easily generate heat, so that the rapid temperature rise property can be further improved.

チューブ40の拡径部42は軸線方向の後端側に向かって外径が拡径するので、拡径部42よりも先端側のチューブ40の断面積を、拡径部42よりも後端側のチューブ40の断面積よりも小さくできる。これにより拡径部42よりも先端側のチューブ40は、拡径部42よりも後端側のチューブ40よりも熱伝導し難くなる。後端コイル52のうち第1位置56から後端55までの部位の外側に、拡径部42の少なくとも一部が存在するので、先端54から第1位置56までの部位の外側に位置するチューブ40は、第1位置56から後端55までの部位の外側に位置するチューブ40よりも熱伝導し難くなる。これにより後端コイル52と先端コイル51との温度勾配をさらに小さくできるので、先端コイル51の急速昇温性をさらに向上できる。 Since the outer diameter of the enlarged diameter portion 42 of the tube 40 increases toward the rear end side in the axial direction, the cross-sectional area of the tube 40 on the tip side of the enlarged diameter portion 42 is on the rear end side of the enlarged diameter portion 42. It can be smaller than the cross-sectional area of the tube 40 of. As a result, the tube 40 on the distal end side of the enlarged diameter portion 42 is less likely to conduct heat than the tube 40 on the rear end side of the enlarged diameter portion 42. Since at least a part of the enlarged diameter portion 42 exists outside the portion of the rear end coil 52 from the first position 56 to the rear end 55, the tube located outside the portion from the tip 54 to the first position 56. The 40 is less likely to conduct heat than the tube 40 located outside the portion from the first position 56 to the rear end 55. As a result, the temperature gradient between the rear end coil 52 and the front end coil 51 can be further reduced, so that the rapid temperature rise property of the front end coil 51 can be further improved.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、チューブ40の形状は筒状である限り特に限定されず、軸線Oに直交する断面が円形状、楕円形状、多角形状等であってもよい。また、コイル50の線径や直径、チューブ40の厚さや直径は、コイル50やチューブ40の熱容量などを考慮して適宜設定できる。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to this embodiment, and it is easy to make various improvements and modifications without departing from the spirit of the present invention. It can be inferred. For example, the shape of the tube 40 is not particularly limited as long as it is tubular, and the cross section orthogonal to the axis O may be circular, elliptical, polygonal, or the like. Further, the wire diameter and diameter of the coil 50 and the thickness and diameter of the tube 40 can be appropriately set in consideration of the heat capacity of the coil 50 and the tube 40 and the like.

実施形態では、後端コイル52は先端54から後端55まで組成が同一であり、後端コイル52の先端側のピッチを後端側のピッチよりも小さくして後端コイル52の抵抗値を設定する場合について説明した。しかし、後端コイル52の抵抗値を設定する手段は必ずしもこれに限られるものではない。他の手段を採用することは当然可能である。 In the embodiment, the rear end coil 52 has the same composition from the front end 54 to the rear end 55, and the pitch on the front end side of the rear end coil 52 is made smaller than the pitch on the rear end side to reduce the resistance value of the rear end coil 52. The case of setting was explained. However, the means for setting the resistance value of the rear end coil 52 is not necessarily limited to this. Of course, it is possible to adopt other means.

他の手段としては、例えば、後端コイルの先端側の線径を後端側の線径よりも小さくする手段、20℃における比抵抗の異なる材料で作られた複数のコイルを直列に接合して後端コイルを作り、比抵抗の高い方のコイルを先端側に配置する手段が挙げられる。これらの場合も、抵抗値の異なる部位を後端コイルに設けることにより、先端コイル51と後端コイルとの温度勾配を小さくできる。 Other means include, for example, a means for making the wire diameter on the front end side of the rear end coil smaller than the wire diameter on the rear end side, and a plurality of coils made of materials having different resistivitys at 20 ° C. are joined in series. There is a means of making a rear end coil and arranging the coil having the higher resistivity on the tip side. Also in these cases, the temperature gradient between the front end coil 51 and the rear end coil can be reduced by providing portions having different resistance values in the rear end coil.

実施形態では、チューブ40に拡径部42が形成されている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。拡径部42を省略して、チューブ40を全長に亘って(先端部41を除き)同一径にすることは当然可能である。 In the embodiment, the case where the enlarged diameter portion 42 is formed in the tube 40 has been described, but the present invention is not limited to this. Of course, it is possible to omit the enlarged diameter portion 42 and make the tube 40 the same diameter over the entire length (except for the tip portion 41).

実施形態では、先端部41を除き、チューブ40の肉厚が全長に亘って同一である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。肉厚が異なるチューブ40を採用することは当然可能である。 In the embodiment, the case where the wall thickness of the tube 40 is the same over the entire length except for the tip portion 41 has been described, but the present invention is not limited to this. Of course, it is possible to use tubes 40 having different wall thicknesses.

10 グロープラグ
20 中軸
40 チューブ
41 先端部
42 拡径部
50 コイル
51 先端コイル
52 後端コイル
54 後端コイルの先端
55 後端コイルの後端
56 第1位置
57 第2位置
58 第3位置
D1,D2 線径
L1,L2,L3,L4 距離
P1,P2,P3,P4 ピッチ
O 軸線
10 Glow plug 20 Central axis 40 Tube 41 Tip 42 Expansion diameter 50 Coil 51 Tip coil 52 Rear end coil 54 Rear end coil tip 55 Rear end coil rear end 56 1st position 57 2nd position 58 3rd position D1, D2 Wire diameter L1, L2, L3, L4 Distance P1, P2, P3, P4 Pitch O axis

Claims (10)

軸線方向に延びる金属製のコイルと、
前記コイルの後端部に接続する中軸と、
前記コイル及び前記中軸の先端側を収容して前記コイルが電気的に接続されると共に先端部が閉じた金属製のチューブと、を備えるグロープラグであって、
前記コイルは、前記チューブの前記先端部に自身の先端部が接合されると共にWやMoを主成分とする先端コイルと、前記先端コイルの後端部に接合される後端コイルと、を有し、
前記先端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比である抵抗比R1と、前記後端コイルの20℃での抵抗値に対する1000℃での抵抗値の比である抵抗比R2とは、R1>R2の関係を満たし、
前記後端コイルの先端と前記後端コイルの後端との間の20℃における抵抗値に対する、前記後端コイルの前記先端から前記後端コイルの前記後端までの前記軸線方向の距離の半分の第1位置と前記後端コイルの前記先端との間の20℃における抵抗値の割合は50%よりも大きいグロープラグ。
A metal coil that extends in the axial direction, and
The center pole connected to the rear end of the coil and
A glow plug comprising a metal tube accommodating the coil and the tip end side of the center pole, to which the coil is electrically connected and whose tip is closed.
The coil has a tip coil whose tip is joined to the tip of the tube and whose main component is W or Mo, and a rear end coil to which the tip coil is joined to the rear end. death,
The resistance ratio R1 which is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value at 20 ° C. of the front end coil and the resistance ratio which is the ratio of the resistance value at 1000 ° C. to the resistance value of the rear end coil at 20 ° C. R2 satisfies the relationship of R1> R2, and
Half of the axial distance from the tip of the rear end coil to the rear end of the rear end coil with respect to the resistance value at 20 ° C. between the tip of the rear end coil and the rear end of the rear end coil. The ratio of the resistance value at 20 ° C. between the first position of the rear end coil and the tip end of the rear end coil is a glow plug having a resistance value of more than 50%.
前記後端コイルの前記先端から前記第1位置までの前記軸線方向の距離の半分の第2位置と前記後端コイルの前記先端との間の20℃における抵抗値である第1抵抗値は、前記第2位置と前記第1位置との間の20℃における第2抵抗値よりも大きい請求項1記載のグロープラグ。 The first resistance value, which is the resistance value at 20 ° C. between the second position, which is half the axial distance from the tip of the rear end coil to the first position, and the tip of the rear end coil is The glow plug according to claim 1, which is larger than the second resistance value at 20 ° C. between the second position and the first position. 前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの前記軸線方向の距離の半分の第3位置と前記第1位置との間の20℃における抵抗値を第3抵抗値とし、
前記第3位置と前記後端コイルの前記後端との間の20℃における抵抗値を第4抵抗値としたとき、
前記後端コイルは、前記第1抵抗値が最も大きい請求項2記載のグロープラグ。
The resistance value at 20 ° C. between the third position, which is half the axial distance from the first position to the rear end of the rear end coil, and the first position is defined as the third resistance value.
When the resistance value at 20 ° C. between the third position and the rear end of the rear end coil is taken as the fourth resistance value,
The glow plug according to claim 2, wherein the rear end coil has the largest first resistance value.
前記後端コイルは、前記第2抵抗値が2番目に大きい請求項3記載のグロープラグ。 The glow plug according to claim 3, wherein the rear end coil has the second largest second resistance value. 前記後端コイルは、前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの部位の最小のピッチよりもピッチの小さい部位が、前記後端コイルの前記先端と前記第1位置との間に存在する請求項1から4のいずれかに記載のグロープラグ。 In the rear end coil, a portion having a pitch smaller than the minimum pitch of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil is located between the tip of the rear end coil and the first position. The glow plug according to any one of claims 1 to 4 that exists. 前記後端コイルは、前記後端コイルの前記先端から前記第1位置までの部位の最大のピッチが、前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの部位の最小のピッチよりも小さい請求項5記載のグロープラグ。 In the rear end coil, the maximum pitch of the portion from the tip of the rear end coil to the first position is smaller than the minimum pitch of the portion of the rear end coil from the first position to the rear end of the rear end coil. The glow plug according to claim 5. 前記後端コイルは、前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの部位の最小の線径よりも線径の小さい部位が、前記後端コイルの前記先端と前記第1位置との間に存在する請求項1から6のいずれかに記載のグロープラグ。 In the rear end coil, the portion having a wire diameter smaller than the minimum wire diameter of the portion from the first position to the rear end of the rear end coil is the tip of the rear end coil and the first position. The glow plug according to any one of claims 1 to 6 existing in between. 前記後端コイルは、前記後端コイルの前記先端から前記第1位置までの部位の最大の線径が、前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの部位の最小の線径よりも小さい請求項7記載のグロープラグ。 In the rear end coil, the maximum wire diameter of the portion from the tip of the rear end coil to the first position is larger than the minimum wire diameter of the portion of the rear end coil from the first position to the rear end of the rear end coil. The glow plug according to claim 7, which is also small. 前記後端コイルは、自身の最小のピッチが、前記先端コイルの最大のピッチよりも大きい請求項1から8のいずれかに記載のグロープラグ。 The glow plug according to any one of claims 1 to 8, wherein the rear end coil has its own minimum pitch larger than the maximum pitch of the front end coil. 前記チューブは、軸線方向の後端側に向かって外径が拡径する拡径部を備え、
前記拡径部は、前記後端コイルのうち前記第1位置から前記後端コイルの前記後端までの部位の外側に、少なくとも一部が存在する請求項1から9のいずれかに記載のグロープラグ。
The tube has an enlarged diameter portion whose outer diameter increases toward the rear end side in the axial direction.
The glow according to any one of claims 1 to 9, wherein the enlarged diameter portion has at least a part outside the portion of the rear end coil from the first position to the rear end of the rear end coil. plug.
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