JP2015190689A - internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力センサ付きグロープラグをエンジンヘッドのグローホール内に装着した内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine in which a glow plug with a pressure sensor is mounted in a glow hole of an engine head.
従来より、内燃機関として、圧力センサ付きグロープラグをエンジンヘッドのグローホール内に取り付けた内燃機関が知られている。このうち圧力センサ付きグロープラグ(以下、単にグロープラグとも言う)は、内燃機関(ディーゼルエンジン)の燃焼室内における着火を促進する機能に加えて、燃焼圧を検知する機能を有する。即ち、このグロープラグは、燃焼室内の燃焼圧(燃焼ガス圧)をヒータ部で受圧させ、これに伴うヒータ部の変位を圧電素子や歪みセンサ(ゲージ)等を有するセンサ部によって検知する。 Conventionally, as an internal combustion engine, an internal combustion engine in which a glow plug with a pressure sensor is mounted in a glow hole of an engine head is known. Among these, a glow plug with a pressure sensor (hereinafter also simply referred to as a glow plug) has a function of detecting combustion pressure in addition to a function of promoting ignition in a combustion chamber of an internal combustion engine (diesel engine). That is, this glow plug receives the combustion pressure (combustion gas pressure) in the combustion chamber with the heater part, and detects the displacement of the heater part accompanying this by the sensor part having a piezoelectric element, a strain sensor (gauge) and the like.
このグロープラグは、例えば、筒状の主体金具と、自身の先端側部分(以下、ヒータ突出部とも言う)が主体金具から突出し、自身の後端側部分(以下、ヒータ孔内部とも言う)が主体金具の収容孔内に配置された状態で、主体金具に保持された棒状のヒータ部と、センサ部とを有する。このうちヒータ部は、燃焼圧に応じて軸線方向に変位可能に配置されており、このヒータ部の変位をセンサ部で検知する。例えば特許文献1(特開2010−139148号公報)に、このようなグロープラグ及びこれを装着した内燃機関が開示されている(特許文献1の図6及びその説明箇所等を参照)。 This glow plug has, for example, a cylindrical metal shell, and its front end portion (hereinafter also referred to as a heater protrusion) protrudes from the metal shell, and its rear end portion (hereinafter also referred to as the heater hole interior). It has a rod-like heater portion held by the metal shell and a sensor portion in a state of being disposed in the housing hole of the metal shell. Among these, the heater part is arrange | positioned so that a displacement in an axial direction is possible according to combustion pressure, and the displacement of this heater part is detected by a sensor part. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-139148) discloses such a glow plug and an internal combustion engine equipped with the glow plug (see FIG. 6 of Patent Document 1 and the description thereof).
上述のグロープラグでは、主体金具にヒータ部を軸線方向に変位可能に保持させるために、ヒータ部のヒータ孔内部を主体金具から離間させている(ヒータ孔内部の外径を主体金具の収容孔の内径よりも小さくしている)。このため、主体金具の収容孔の内周面とヒータ孔内部の外周面との間には、隙間が形成されている。一方、グロープラグをエンジンヘッドのグローホール内に装着するべく、ヒータ部のヒータ突出部の外径をグローホールの内径よりも小さくしている。このため、グローホールの内周面とヒータ突出部の外周面との間にも、隙間が形成されている。 In the glow plug described above, the heater hole inside the heater part is separated from the metal shell in order to hold the heater part axially displaceable in the metal shell (the outer diameter inside the heater hole is the housing hole of the metal shell). Is smaller than the inner diameter of For this reason, a gap is formed between the inner peripheral surface of the housing hole of the metal shell and the outer peripheral surface inside the heater hole. On the other hand, in order to mount the glow plug in the glow hole of the engine head, the outer diameter of the heater protrusion of the heater portion is made smaller than the inner diameter of the glow hole. For this reason, a gap is also formed between the inner peripheral surface of the glow hole and the outer peripheral surface of the heater protrusion.
しかるに、燃焼ガスは、グローホールの内周面とヒータ突出部の外周面との隙間を通じて、主体金具の収容孔の内周面とヒータ孔内部の外周面との隙間にも届く。すると、主体金具の収容孔の内周面とヒータ孔内部の外周面との隙間に煤が詰まり易い。この隙間に煤が詰まると、ヒータ部が軸線方向に変位し難くなって、燃焼圧の検出感度が低下するおそれがある。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、グロープラグのうち主体金具の収容孔の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間に煤が詰まり難い内燃機関を提供することを目的とする。
However, the combustion gas reaches the gap between the inner peripheral surface of the housing hole of the metal shell and the outer peripheral surface inside the heater hole through the gap between the inner peripheral surface of the glow hole and the outer peripheral surface of the heater protrusion. As a result, the gap between the inner peripheral surface of the housing hole of the metal shell and the outer peripheral surface inside the heater hole is likely to be clogged. If the gap is clogged with soot, the heater part is difficult to displace in the axial direction, and the detection sensitivity of the combustion pressure may be reduced.
The present invention has been made in view of such a situation, and an internal combustion engine in which a flaw is unlikely to be clogged in a gap between an inner peripheral surface of a housing hole of a metal shell and an outer peripheral surface inside a heater hole of a heater portion of a glow plug. The purpose is to provide.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、圧力センサ付きグロープラグをエンジンヘッドのグローホール内に装着してなる内燃機関であって、上記圧力センサ付きグロープラグは、軸線方向に貫通した収容孔を有する筒状の主体金具と、上記主体金具の先端よりも上記軸線方向の先端側に突出したヒータ突出部、及び、上記ヒータ突出部の上記軸線方向の後端側で、かつ上記主体金具の上記収容孔内に、上記主体金具とは離間しつつ配置されたヒータ孔内部を有し、上記軸線方向に変位可能に上記主体金具に保持された棒状のヒータ部と、上記ヒータ部の上記変位を検知するセンサ部と、を備え、上記収容孔は、先端開口端縁の上記軸線方向の後端側に続き、上記軸線方向に一定の内径を有する一定内径部を有し、上記グローホールのうち、上記ヒータ部の上記ヒータ突出部を径方向外側から囲む部位を突出部包囲部とし、上記突出部包囲部及び上記ヒータ突出部における、上記軸線方向に直交する横断面での、上記突出部包囲部の内径d1と上記ヒータ突出部の外径d2との径差(d1−d2)のうち、最小径差をB=min(d1−d2)とし、上記一定内径部及び上記ヒータ孔内部における上記横断面での、上記一定内径部の内径d3と上記ヒータ孔内部の外径d4との径差(d3−d4)のうち、最小径差をC=min(d3−d4)としたとき、上記突出部包囲部、上記ヒータ突出部、上記一定内径部、及び上記ヒータ孔内部を、B<Cを満たす形態としてなる内燃機関である。 One aspect of the present invention for solving the above problems is an internal combustion engine in which a glow plug with a pressure sensor is mounted in a glow hole of an engine head, and the glow plug with a pressure sensor penetrates in the axial direction. A cylindrical metallic shell having a receiving hole; a heater projecting portion projecting toward the distal end side in the axial direction from the distal end of the metallic shell; and the axially rear end side of the heater projecting portion and the main body In the housing hole of the metal fitting, there is a rod-shaped heater portion that is held in the metal shell so as to be displaceable in the axial direction, and has a heater hole inside that is spaced apart from the metal shell. A sensor portion that detects the displacement, and the housing hole has a constant inner diameter portion having a constant inner diameter in the axial direction following the rear end side in the axial direction of a tip opening edge, and Hall A portion of the heater portion surrounding the heater protrusion from the outside in the radial direction is defined as a protrusion surrounding portion, and the protrusion surrounding portion is a cross section perpendicular to the axial direction in the protrusion surrounding portion and the heater protruding portion. Of the diameter difference (d1−d2) between the inner diameter d1 of the portion and the outer diameter d2 of the heater protrusion, the minimum diameter difference is B = min (d1−d2), and the above inside the constant inner diameter portion and the heater hole. Of the diameter difference (d3−d4) between the inner diameter d3 of the constant inner diameter portion and the outer diameter d4 inside the heater hole in the cross section, when the minimum diameter difference is C = min (d3−d4), In the internal combustion engine, the protruding portion surrounding portion, the heater protruding portion, the constant inner diameter portion, and the heater hole are configured to satisfy B <C.
この内燃機関では、グローホールの突出部包囲部の内径d1とヒータ部のヒータ突出部の外径d2との最小径差Bと、収容孔の一定内径部の内径d3とヒータ部のヒータ孔内部の外径d4との最小径差Cについて、B<Cを満たす。つまり、この内燃機関では、グローホールの突出部包囲部の内周面とヒータ部のヒータ突出部の外周面との隙間よりも、収容孔の一定内径部の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間の方が大きくなる。 In this internal combustion engine, the minimum diameter difference B between the inner diameter d1 of the glow hole projecting portion enclosing portion and the outer diameter d2 of the heater projecting portion of the heater portion, the inner diameter d3 of the constant inner diameter portion of the housing hole, and the inside of the heater hole of the heater portion. As for the minimum diameter difference C from the outer diameter d4, B <C is satisfied. That is, in this internal combustion engine, the inner peripheral surface of the constant inner diameter portion of the housing hole and the heater hole of the heater portion are larger than the gap between the inner peripheral surface of the glow hole projecting portion surrounding portion and the outer peripheral surface of the heater projecting portion of the heater portion. The gap with the inner peripheral surface is larger.
煤は、隙間を小さくした部分に詰まり易く、隙間を大きくした部分には詰まり難い。従って、上述のようにB<Cを満たす形態とすることで、隙間が相対的に大きい、収容孔の一定内径部の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間には、煤が詰まり難くなる。よって、この内燃機関では、収容孔の一定内径部の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間に煤が詰まることに起因して、ヒータ部が軸線方向に変位し難くなって燃焼圧の検出感度が低下するのを防止できる。
なお、グローホールの突出部包囲部の内周面とヒータ部のヒータ突出部の外周面との隙間は、相対的に小さい。但し、突出部包囲部及びヒータ突出部は、燃焼室に近く高温になるので、これらの隙間に煤が溜まっても、熱により燃焼して消失する。このため、これらの隙間に煤は詰まり難い。
The heel is likely to be clogged in the portion where the gap is reduced, and is difficult to clog the portion where the gap is increased. Therefore, by setting B <C as described above, the gap between the inner peripheral surface of the constant inner diameter portion of the accommodation hole and the outer peripheral surface inside the heater hole of the heater hole is relatively large. It becomes difficult to clog the candy. Therefore, in this internal combustion engine, the heater portion is difficult to be displaced in the axial direction due to clogging of the gap between the inner peripheral surface of the inner diameter portion of the accommodation hole and the outer peripheral surface of the heater portion inside the heater hole. Thus, it is possible to prevent the detection sensitivity of the combustion pressure from being lowered.
In addition, the clearance gap between the internal peripheral surface of the protrusion part surrounding part of a glow hole, and the outer peripheral surface of the heater protrusion part of a heater part is relatively small. However, since the protruding portion surrounding portion and the heater protruding portion are close to the combustion chamber and become high temperature, even if soot accumulates in these gaps, they are burned by heat and disappear. For this reason, it is hard to clog these gaps.
なお、径差(d1−d2)は、突出部包囲部及びヒータ突出部を、軸線方向に直交する各横断面で見たときの径差である。従って、最小径差B=min(d1−d2)は、内径d1の最も小さい値と外径d2の最も大きい値との差ではなく、横断面における径差(d1−d2)を、軸線方向に移動しつつ測定したときに得られる最も小さい値を指す。
同様に、 径差(d3−d4)は、一定内径部及びヒータ孔内部を、軸線方向に直交する各横断面で見たときの径差である。従って、最小径差C=min(d3−d4)は、内径d3の最も小さい値と外径d4の最も大きい値との差ではなく、横断面における径差(d3−d4)を、軸線方向に移動させつつ測定したときに得られる最も小さい値を指す。
The difference in diameter (d1-d2) is a difference in diameter when the protruding portion surrounding portion and the heater protruding portion are viewed in each cross section orthogonal to the axial direction. Therefore, the minimum diameter difference B = min (d1-d2) is not the difference between the smallest value of the inner diameter d1 and the largest value of the outer diameter d2, but the difference in diameter (d1-d2) in the cross section in the axial direction. It refers to the smallest value obtained when measured while moving.
Similarly, the diameter difference (d3-d4) is a diameter difference when the constant inner diameter portion and the heater hole are viewed in each cross section orthogonal to the axial direction. Therefore, the minimum diameter difference C = min (d3−d4) is not the difference between the smallest value of the inner diameter d3 and the largest value of the outer diameter d4, but the difference in diameter (d3−d4) in the cross section in the axial direction. The smallest value obtained when measured while moving.
「ヒータ部」としては、例えば、絶縁性のセラミックからなるセラミック基体及び発熱抵抗体を一体化させたセラミックヒータ本体と、このセラミックヒータ本体を自身の内側に保持した筒状で金属製の外筒とを有するセラミックヒータ部が挙げられる。更に、セラミックヒータ本体としては、例えば、発熱抵抗体をセラミック基体の内部に埋設した形態が挙げられる。また、発熱抵抗体としては、例えば、導電性のセラミックやW(タングステン)などの金属からなるものが挙げられる。また、「ヒータ部」として、軸線方向の先端が閉じ後端が開口した有底筒状で金属製のシーズチューブと、このシーズチューブ内に配置された発熱コイルとを有するシーズヒータ部も挙げられる。 As the “heater part”, for example, a ceramic heater main body in which a ceramic base made of an insulating ceramic and a heating resistor are integrated, and a cylindrical metal outer cylinder holding the ceramic heater main body inside itself. The ceramic heater part which has these. Furthermore, examples of the ceramic heater body include a form in which a heating resistor is embedded in the ceramic base. Moreover, as a heating resistor, what consists of metals, such as a conductive ceramic and W (tungsten), is mentioned, for example. Further, examples of the “heater portion” include a sheathed heater portion having a bottomed cylindrical metal sheath tube whose axial end is closed and a rear end is opened, and a heat generating coil disposed in the sheath tube. .
「センサ部」としては、例えば、歪みセンサ(歪みゲージ)、ピエゾ抵抗体を有する半導体歪みゲージ、圧電素子などの変位センサ、及び、ヒータ部の変位を変位センサに導く部材を含む構成としたものが挙げられる。 The “sensor unit” includes, for example, a strain sensor (strain gauge), a semiconductor strain gauge having a piezoresistor, a displacement sensor such as a piezoelectric element, and a member that guides the displacement of the heater unit to the displacement sensor. Is mentioned.
更に、上記の内燃機関であって、前記ヒータ部は、絶縁性のセラミックからなるセラミック基体及び発熱抵抗体を一体化させたセラミックヒータ本体と、上記セラミックヒータ本体を自身の内側に保持した筒状で金属製の外筒と、を有するセラミックヒータ部であり、上記外筒は、少なくとも前記収容孔の前記一定内径部の内側に前記軸線方向の全体にわたって位置し、前記外径d2は、上記セラミックヒータ本体または上記外筒のうち前記ヒータ突出部の外周面をなす部位の外径であり、前記外径d4は、上記外筒のうち前記ヒータ孔内部をなす部位の外径である内燃機関とすると良い。 Furthermore, in the internal combustion engine described above, the heater section has a ceramic heater body in which a ceramic base made of insulating ceramic and a heating resistor are integrated, and a cylindrical shape in which the ceramic heater body is held inside itself. A ceramic heater part, wherein the outer cylinder is located at least inside the constant inner diameter part of the accommodation hole over the entire axial direction, and the outer diameter d2 is the ceramic heater part. An outer diameter of a portion of the heater body or the outer cylinder that forms the outer peripheral surface of the heater protrusion, and the outer diameter d4 is an outer diameter of a portion of the outer cylinder that forms the heater hole. Good.
この内燃機関では、ヒータ部がセラミックヒータ本体及び外筒を有するセラミックヒータ部であり、このうち外筒は、少なくとも収容孔の一定内径部の内側に軸線方向の全体にわたって位置している。このように一定内径部の内側に外筒が存在する形態では、ヒータ孔内部の外径d4が大きくなりがちで、最小径差C=min(d3−d4)が小さくなりがちである。しかし、この内燃機関では、前述のように、B<Cを満たす形態としているので、収容孔の一定内径部の内側に外筒が存在するにも拘わらず、収容孔の一定内径部の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間に煤が詰まり難くなる。 In this internal combustion engine, the heater part is a ceramic heater part having a ceramic heater body and an outer cylinder, and the outer cylinder is located at least inside the constant inner diameter part of the accommodation hole over the entire axial direction. Thus, in the form in which the outer cylinder exists inside the constant inner diameter portion, the outer diameter d4 inside the heater hole tends to be large, and the minimum diameter difference C = min (d3−d4) tends to be small. However, since the internal combustion engine is configured to satisfy B <C as described above, the inner circumference of the constant inner diameter portion of the accommodation hole is provided even though the outer cylinder exists inside the constant inner diameter portion of the accommodation hole. The gap between the surface and the outer peripheral surface inside the heater hole of the heater portion is less likely to become clogged.
或いは、前記の内燃機関であって、前記ヒータ部は、前記軸線方向の先端が閉じ後端が開口した有底筒状で金属製のシーズチューブと、上記シーズチューブ内に配置された発熱コイルと、を有するシーズヒータ部であり、前記外径d2は、上記シーズチューブのうち前記ヒータ突出部をなす部位の外径であり、前記外径d4は、上記シーズチューブのうち前記ヒータ孔内部をなす部位の外径である内燃機関とすると良い。 Alternatively, in the internal combustion engine, the heater unit includes a bottomed cylindrical metal sheath tube having a closed end in the axial direction and an open rear end, and a heating coil disposed in the sheath tube. The outer diameter d2 is the outer diameter of the portion of the sheath tube that forms the heater protrusion, and the outer diameter d4 is the interior of the heater hole of the sheath tube. An internal combustion engine having the outer diameter of the part is preferable.
この内燃機関では、ヒータ部がシーズチューブ内に発熱コイルを配置したシーズヒータ部である。このようなシーズヒータ部を有する内燃機関でも、前述のように、B<Cを満たす形態とすることで、収容孔の一定内径部の内周面とヒータ部のヒータ孔内部の外周面との隙間に煤が詰まり難くなる。 In this internal combustion engine, the heater portion is a sheathed heater portion in which a heat generating coil is disposed in the sheath tube. Even in the internal combustion engine having such a sheathed heater portion, as described above, by satisfying B <C, the inner peripheral surface of the constant inner diameter portion of the accommodation hole and the outer peripheral surface inside the heater hole of the heater portion are formed. It becomes difficult for clogs to clog the gap.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1及び図5に、本実施形態1に係る内燃機関(ディーゼルエンジン)101を示す。また、図2〜図4に、圧力センサ付きグロープラグ1(以下、単にグロープラグ1とも言う)を示す。なお、図1〜図5において、グロープラグ1及びその主体金具10の軸線AXに沿う方向を軸線方向HJとし、軸線方向HJのうち、セラミックヒータ部(ヒータ部)20が配置された側(図中下側)を先端側GS、これと反対側(図中上側)を後端側GKとする。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 5 show an internal combustion engine (diesel engine) 101 according to the first embodiment. 2 to 4 show a glow plug 1 with a pressure sensor (hereinafter also simply referred to as a glow plug 1). 1 to 5, the direction along the axis AX of the glow plug 1 and its
内燃機関101(図1及び図5参照)は、ピストン、クランクなどが収容されたエンジンブロック(図示外)と、これに取り付けられたエンジンヘッド110とを有する。エンジンヘッド110には、図示しない吸気ポート、排気ポート、冷却水通路などが設けられている。また、エンジンヘッド110には、図示しないノズル装着孔が設けられており、これに燃料噴射装置が挿通されて固定されている。更に、このエンジンヘッド110には、グローホール111が設けられており、これにグロープラグ1が挿通されて固定されている。
The internal combustion engine 101 (see FIGS. 1 and 5) includes an engine block (not shown) in which a piston, a crank, and the like are accommodated, and an
まず、グロープラグ1について説明する(図1〜図4)。グロープラグ1は、内燃機関101の燃料の着火促進を図ることに加えて、燃焼室内の燃焼圧(燃焼ガス圧)を検知する。このグロープラグ1は、主体金具10、セラミックヒータ部20、保持部材40、センサ部50等から構成されている。
このうち主体金具10は、軸線方向HJに貫通した収容孔10hを有する筒状で金属製(具体的には炭素鋼製)の部材である。収容孔10hは、先端側GSで細くされており、この先端側GSの部位には、面取りされた先端開口端縁10hsの後端側GKに続き、軸線方向HJに一定の内径d3を有する一定内径部10hcが設けられている。本実施形態1では、この一定内径部10hcの内径d3は、d3=6.0mmである。
First, the glow plug 1 will be described (FIGS. 1 to 4). The glow plug 1 detects the combustion pressure (combustion gas pressure) in the combustion chamber in addition to promoting the ignition of fuel in the
Of these, the
また、主体金具10は、先端側GSに位置する筒状の先端キャップ部材11と、後端側GKに位置する筒状の後端キャップ部材18と、これらの間に位置して軸線方向HJに延びる筒状の金具本体部材17とからなる(図1参照)。先端キャップ部材11の後端部11kと金具本体部材17の先端部17sとは、後述するセンサ支持部材53のフランジ部53cを介して接合(具体的には溶接)されている(図3参照)。金具本体部材17の後端部17kと後端キャップ部材18の先端部18sも、接合(具体的には溶接)されている(図1参照)。
Further, the
先端キャップ部材11(図3参照)は、先端側GSに向かうほど径小の先細り形状をなす筒状の先端側部12と、これよりも後端側GKに位置し、一定の外径を有する筒状の後端側部13とからなる。先端側部12のテーパ状をなす外周面12mは、後述するように、グロープラグ1をエンジンヘッド110に取り付けた際に、グローホール111の座面113n(図5参照)に圧接されて、燃焼室NS内の気密性を確保する。
The distal end cap member 11 (see FIG. 3) is located on the cylindrical distal
また、図1に示すように、主体金具10のうち、金具本体部材17の後端側GKの部位には、このグロープラグ1をエンジンヘッド110に取り付けるための雄ネジを有する取付部17dが設けられている。また、後端キャップ部材18のうち後端側GKの部位には、断面形状が六角形状で、このグロープラグ1をエンジンヘッド110に取り付ける際に工具を係合させる工具係合部18eが設けられている。また、この後端キャップ部材18には、後端キャップ部材18の後端18bよりも後端側GKに突出する形態で、円筒状をなす配線取出用の樹脂部材19が装填されている。
Further, as shown in FIG. 1, a mounting
次に、セラミックヒータ部20について説明する。セラミックヒータ部20は、先端側GSの部位及び後端側GKの部位が、それらの間の中間部位よりもそれぞれ細くされた棒状をなす。このため、後述するように、ヒータ突出部20sの外径d2は、その後端側GKの部位(後端側部20sb)の外径d22よりも、先端側GSの部位(先端側部20sa)の外径d21が小さい(d21<d22)(図2参照)。また、ヒータ孔内部20kの外径d4は、その先端側GSの部位(先端側部20ka)の外径d41よりも、後端側GKの部位(後端側部20kb)の外径d42の外径が小さい(d42<d41)(図3参照)。また、ヒータ突出部20sの先端側GSの部位(先端側部20sa)の外径d21と、ヒータ孔内部20kの後端側GKの部位(後端側部20kb)の外径d42は、等しく(d21=d42)、ヒータ突出部20sの後端側GKの部位(後端側部20sb)の外径d22と、ヒータ孔内部20kの先端側GSの部位(先端側部20ka)の外径d41は、等しい(d22=d41)。
Next, the
このセラミックヒータ部20は、セラミックヒータ本体21と外筒31とから構成される。このうちセラミックヒータ本体21は、軸線方向HJに延びる丸棒状で、先端が半球状に曲面加工された形状を有するセラミック製のヒータである。具体的には、このセラミックヒータ本体21は、絶縁性セラミック(具体的には窒化珪素質セラミック)からなるセラミック基体26の内部に、導電性セラミック(具体的には導電成分として炭化タングステンを含有する窒化珪素質セラミック)からなる発熱抵抗体27が埋設されている。
The
この発熱抵抗体27は、発熱部27cと、一対のリード部27d,27eと、一対の電極取出部27f,27gとからなる。発熱部27c(図2参照)は、先端側GSに配置されて、U字状に曲げ返された形状をなし、通電時に高温に発熱する。また、一対のリード部27d,27e(図2〜図4参照)は、発熱部27cの両端に繋がり、後端側GKに向けて互いに平行に延びる。また、一対の電極取出部27f,27g(図3及び図4参照)は、後端側GKで一対のリード部27d,27eとそれぞれ繋がる一方、セラミック基体26の外周面26mに露出する。一方の電極取出部27gは、他方の電極取出部27fよりも後端側GKに配置されている。
The
また、外筒31(図2〜図4参照)は、軸線方向HJに延びる円筒状で金属製の部材である。この外筒31は、筒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の外筒本体37と、この外筒本体37の内周面上にAuメッキで形成された金属層38とから構成される。この外筒31は、その内部(径方向内側)に圧入(締まり嵌め)によりセラミックヒータ本体21を保持する。具体的には、セラミックヒータ本体21のうち、本体先端部21s(図2参照)が外筒31の先端31aよりも先端側GSに突出し、本体後端部21k(図3及び図4参照)が外筒31の後端31bよりも後端側GKに突出し、本体先端部21sと本体後端部21kとの間に位置する本体中間部21c(図2〜図4参照)が外筒31の径方向内側に配置される形態で、外筒31がセラミックヒータ本体21を保持している。これにより、セラミックヒータ本体21の一方の電極取出部27fが、外筒31の金属層38に当接して外筒31と電気的に接続される。
The outer cylinder 31 (see FIGS. 2 to 4) is a cylindrical metal member extending in the axial direction HJ. The
これらセラミックヒータ本体21及び外筒31からなるセラミックヒータ部20は、軸線方向HJに変位可能に主体金具10に保持されている。具体的には、ヒータ突出部20s(図2参照)が主体金具10の先端11saよりも先端側GSに突出し、ヒータ孔内部20k(図3及び図4参照)が主体金具10の収容孔10h内に主体金具10とは離間しつつ配置された状態で、後述する保持部材40、変位伝達部材51及びセンサ支持部材53等を介して、主体金具10に軸線方向HJに変位可能に保持されている。
The
ヒータ突出部20sのうち、先端側GSに位置する先端側部20saは、外筒31がなく、セラミックヒータ本体21の本体先端部21sのみからなる(本体先端部21sがヒータ突出部20sの外周面20smをなす)。ヒータ突出部20sの外径d2のうち、この先端側部20saの外径d21は、軸線方向HJに一定であり、d21=3.1mmである。
一方、ヒータ突出部20sのうち、先端側部20saの後端側GKに位置する後端側部20sbは、セラミックヒータ本体21の本体中間部21cと、外筒31のうち主体金具10の先端11saよりも先端側GSに突出する外筒先端側部31sとからなる。ヒータ突出部20sの外径d2のうち、この後端側部20sbの外径d22は、軸線方向HJに一定であり、先端側部20saの外径d21よりも大きく(d22>d21)、d22=4.0mmである。
Out of the
On the other hand, among the
また、ヒータ孔内部20kのうち、先端側GSに位置する先端側部20kaは、セラミックヒータ本体21の本体中間部21cと、外筒31のうち主体金具10の収容孔10h内に位置する外筒後端側部31kとからなる。ヒータ孔内部20kの外径d4のうち、この先端側部20kaの外径d41は、軸線方向HJに一定であり、ヒータ突出部20sの後端側部20sbの外径d22と等しく(d41=d22)、d41=4.0mmである。
一方、ヒータ孔内部20kのうち、後端側GKに位置する後端側部20kbは、外筒31がなく、セラミックヒータ本体21の本体後端部21kのみからなる。ヒータ孔内部20kの外径d4のうち、この後端側部20kbの外径d42は、軸線方向HJに一定であり、ヒータ突出部20sの先端側部20saの外径d21と等しく(d42=d21)、d42=3.1mmである。
Further, of the heater hole inside 20k, the tip side portion 20ka located on the tip side GS is a main body
On the other hand, the rear
主体金具10のうち収容孔10hの一定内径部10hcの内側には、軸線方向HJの全体にわたってヒータ孔内部20kの先端側部20kaが配置されている(軸線方向HJの全体にわたって外筒31の外筒後端側部31kが配置されている)。前述のように、収容孔10hの一定内径部10hcは、内径d3=6.0mmである。従って、一定内径部10hc及びヒータ孔内部20kにおける、軸線方向HJに直交する横断面での、一定内径部10hcの内径d3とヒータ孔内部20kの外径d4との径差(d3−d4)は、軸線方向HJの位置に拘わらず一定であり、径差(d3−d4)=d3−d41=6.0−4.0=2.0mmである。よって、本実施形態1では、径差(d3−d4)のうちの最小径差C=min(d3−d4)も、C=2.0mmである。
Inside the fixed inner diameter portion 10hc of the
なお、セラミックヒータ部20のセラミックヒータ本体21の本体後端部21kは、接続リング61(図3及び図4参照)を介して、中軸部材63(図4参照)に接続されている。接続リング61は、軸線方向HJに延びる円筒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。この接続リング61は、主体金具10の収容孔10h内で、後述する変位伝達部材51及びセンサ支持部材53の径方向内側に配置されている。接続リング61のうち先端側GSの部位には、セラミックヒータ本体21の本体後端部21kが圧入されている。一方、接続リング61のうち後端側GKの部位には、中軸部材63の中軸先端部63sの嵌合部63saが圧入されている。これにより、セラミックヒータ本体21の一方の電極取出部27gが、接続リング61を介して中軸部材63に電気的に接続される。
The main body
中軸部材63は、軸線方向HJに延びる丸棒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。この中軸部材63は、主体金具10の収容孔10hに主体金具10から離間した状態で挿通されている。また、この中軸部材63のうち先端側GSの部位は、後述する変位伝達部材51及びセンサ支持部材53の径方向内側に、これらから離間して配置されている。この中軸部材63は、先端側GSに位置する径大な中軸先端部63sと、この中軸先端部63sよりも径小で、中軸先端部63sから後端側GKに延びる中軸胴部63cとからなる。中軸先端部63sのうち先端側GSの嵌合部63saには、前述のように、接続リング61が圧入されている。
The
次に、保持部材40について説明する。保持部材40(図3参照)は、筒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。この保持部材40は、主体金具10の内周面(具体的には先端キャップ部材11の内周面11n)とセラミックヒータ部20の外周面20mとの間の環状空間KAに配置されている。この保持部材40は、主体金具10に保持される一方で、主体金具10に保持された位置よりも先端側GSで、セラミックヒータ部20の外筒31に溶接されている。
Next, the holding
この保持部材40は、自身の径方向内側にセラミックヒータ部20を軸線方向HJの変位が可能な状態で保持する。具体的には、保持部材40は、外筒側部41と、金具側部45と、これらの間に位置する中間変形部43とからなる。保持部材40のうち外筒側部41は、先端側GSに位置する円筒状の部位であり、自身の径方向内側にセラミックヒータ部20を保持する。具体的には、この外筒側部41は、外筒31に周方向全周にわたって溶接されている。また、金具側部45は、外筒側部41よりも径大な円筒状で後端側GKに位置する部位であり、後述するセンサ支持部材53を介して主体金具10に保持される。具体的には、この金具側部45は、センサ支持部材53の支持先端部53sに外嵌して周方向全周にわたって溶接されている。更に、センサ支持部材53は、後述するように、主体金具10に周方向全周にわたって溶接されているので、保持部材40の金具側部45は、溶接により間接に主体金具10に固定されている。
The holding
更に、保持部材40の中間変形部43は、セラミックヒータ部20の軸線方向HJの変位に伴って変形する部位である。具体的には、中間変形部43は、円環板状のダイヤフラム(薄膜)をなしており、この中間変形部43が変形して、セラミックヒータ部20の軸線方向HJの変位を許容する。
なお、この保持部材40は、外筒31と主体金具10との間を電気的にも接続するので、セラミックヒータ本体21の一方の電極取出部27fは、外筒31及び保持部材40を介して、主体金具10に電気的に接続される。
Furthermore, the
Since the holding
次に、センサ部50について説明する。センサ部50は、変位伝達部材51と、センサ支持部材53と、ダイアフラム部材55と、センサ素子57と、一対の配線58と、集積回路59とから構成される。このうち変位伝達部材51(図3及び図4参照)は、軸線方向HJに延びる筒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。この変位伝達部材51は、主体金具10の収容孔10h内で、センサ支持部材53の径方向内側に、かつ、保持部材40よりも後端側GKに配置されている。この変位伝達部材51は、外筒31に周方向全周にわたって溶接されている。一方で、この変位伝達部材51の後端側GKには、ダイアフラム部材55が接続している。
Next, the
センサ支持部材53(図3及び図4参照)は、軸線方向HJに延びる筒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。このセンサ支持部材53は、主体金具10の収容孔10h内で、変位伝達部材51の径方向外側に配置されている。このセンサ支持部材53は、筒状の支持先端部53sと、その後端側GKに位置する径大なフランジ部53cと、このフランジ部53cから後端側GKに延びる筒状の支持本体部53kとからなる。このうち支持先端部53sには、前述のように、保持部材40の金具側部45が外嵌して溶接されている。また、フランジ部53cは、主体金具10の先端キャップ部材11の後端部11kと金具本体部材17の先端部17sとの間に挟持された状態で、主体金具10に溶接されている。また、支持本体部53kの後端側GKには、ダイアフラム部材55が接続している。
The sensor support member 53 (see FIGS. 3 and 4) is a cylindrical metal member (specifically, stainless steel) that extends in the axial direction HJ. The
ダイアフラム部材55(図4参照)は、金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材であり、その後端側GKの主面に、センサ素子57が接合されている。このセンサ素子57は、ピエゾ抵抗体を有する半導体歪みゲージであり、ダイアフラム部材55の撓み変形に伴って自身の抵抗値が変化する。また、集積回路59は、図1中に破線で示すように、主体金具10の後端キャップ部材18の内部に配置されており、センサ素子57から後端側GKに引き出された一対の配線58を介して、センサ素子57と接続されている。この集積回路59は、センサ素子57の抵抗値を用いて電気信号を外部に出力する。
The diaphragm member 55 (see FIG. 4) is a metal (specifically, stainless steel) member, and the
次いで、エンジンヘッド110に設けられたグローホール111について説明する(図1及び図5参照)。グローホール111は、エンジンヘッド110の内外を貫通する形態で設けられており、先端側円孔部112と、テーパ孔部113と、後端側円孔部114とからなる。このうち先端側円孔部112は、先端側GSに位置して燃焼室NSに開口し、軸線方向HJに一定の内径d11を有する円柱孔である。本実施形態1では、この先端側円孔部112の内径d11は、d11=5.8mmである。
Next, the
また、テーパ孔部113は、先端側円孔部112の後端側GKに位置し、燃焼室NS側(図中下方)ほど径小なテーパ状をなす部位である。このテーパ孔部113の内周面をなす座面113nには、グロープラグ1の主体金具10のうち先端キャップ部材11の先端側部12のテーパ状をなす外周面12mが圧接している。
また、後端側円孔部114は、テーパ孔部113の後端側GKに位置して、内燃機関101の外部に開口し、軸線方向HJに一定の内径を有する円柱孔である。この後端側円孔部114のうち後端側GKの部位には、グロープラグ1を取り付けるための雌ネジを有する取付部114dが設けられている。
Further, the
The rear end side
このようなグローホール111に対し、前述のグロープラグ1は、セラミックヒータ部20のヒータ突出部20sの先端側GSの一部が燃焼室NS内に突出する形態で挿通されている。そして、グロープラグ1の取付部17dの雄ネジがグローホール111の取付部114dの雌ねじに螺合することにより、グロープラグ1がグローホール111に固定されている。
The glow plug 1 is inserted into the
ここで、グローホール111のうち、セラミックヒータ部20のヒータ突出部20sを径方向外側から囲む部位を突出部包囲部116とし、主体金具10を径方向外側から囲む部位を金具包囲部117とする。即ち、突出部包囲部116は、グローホール111のうち、先端側円孔部112と、テーパ孔部113のうちの先端側孔部113sとから構成される。一方、金具包囲部117は、テーパ孔部113のうちの後端側孔部113kと、後端側円孔部114とから構成される。
Here, in the
突出部包囲部116の内径d1については、突出部包囲部116のうち先端側円孔部112の内径d11が、前述のように、d11=5.8mmである。また、テーパ孔部113の先端側孔部113sの内径は、先端側円孔部112の内径d11よりも大きくされている。一方、ヒータ突出部20sの外径d2のうち、先端側部20saの外径d21は、前述のように、d21=3.1mmであり、後端側部20sbの外径d22は、先端側部20saの外径d21よりも大きく(d22>d21)、d22=4.0mmである。従って、突出部包囲部116及びヒータ突出部20sにおける、軸線方向HJに直交する横断面での、突出部包囲部116の内径d1とヒータ突出部20sの外径d2との径差(d1−d2)のうち、最小径差B=min(d1−d2)は、B=d11−d22=5.8−4.0=1.8mmである。また、上述の径差(d1−d2)のうち、最大径差D=max(d1−d2)は、D=d11−d21=5.8−3.1=2.7mmである。
一方、前述のように、横断面における一定内径部10hcの内径d3とヒータ孔内部20kの外径d4との最小径差C=min(d3−d4)は、C=d3−d41=2.0mmである。従って、この内燃機関101では、B<Cを満たしている。
Regarding the inner diameter d1 of the projecting
On the other hand, as described above, the minimum difference C = min (d3−d4) between the inner diameter d3 of the constant inner diameter portion 10hc and the outer diameter d4 of the heater hole inside 20k in the cross section is C = d3−d41 = 2.0 mm. It is. Therefore, in this
以上で説明したように、本実施形態1の内燃機関101では、グローホール111の突出部包囲部116の内径d1とセラミックヒータ部20のヒータ突出部20sの外径d2との最小径差Bと、主体金具10の収容孔10hの一定内径部10hcの内径d3とセラミックヒータ部20のヒータ孔内部20kの外径d4との最小径差Cについて、B<Cを満たす。つまり、この内燃機関101(図5参照)では、グローホール111の突出部包囲部116の内周面116nとセラミックヒータ部20のヒータ突出部20sの外周面20smとの隙間SAよりも、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとセラミックヒータ部20のヒータ孔内部20kの外周面20kmとの隙間SBの方が大きくなる。
As described above, in the
煤は、隙間を小さくした部分に詰まり易く、隙間を大きくした部分には詰まり難い。従って、上述のようにB<Cを満たす形態とすることで、隙間が相対的に大きい、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとセラミックヒータ部20のヒータ孔内部20kの外周面20kmとの隙間SBには、煤が詰まり難くなる。よって、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとセラミックヒータ部20のヒータ孔内部20kの外周面20kmとの隙間SBに煤が詰まることに起因して、セラミックヒータ部20が軸線方向HJに変位し難くなって燃焼圧の検出感度が低下するのを防止できる。
なお、グローホール111の突出部包囲部116の内周面116nとセラミックヒータ部20のヒータ突出部20sの外周面20smとの隙間SAは、相対的に小さい。但し、突出部包囲部116及びヒータ突出部20sは、燃焼室NSに近く高温になるので、これらの隙間SAに煤が溜まっても、熱により燃焼して消失する。このため、これらの隙間SAに煤は詰まり難い。
The heel is likely to be clogged in the portion where the gap is reduced, and is difficult to clog the portion where the gap is increased. Therefore, by setting B <C as described above, the outer peripheral surface of the inner peripheral surface 10hcn of the constant inner diameter portion 10hc of the
The gap SA between the inner
更に、本実施形態1では、ヒータ部がセラミックヒータ本体21及び外筒31を有するセラミックヒータ部20であり、このうち外筒31は、収容孔10hの一定内径部10hcの内側に軸線方向HJの全体にわたって位置している。このように一定内径部10hcの内側に外筒31が存在する形態では、ヒータ孔内部20kの外径d4(d41)が大きくなりがちで、最小径差C=min(d3−d4)が小さくなりがちである。しかし、この内燃機関101では、前述のように、B<Cを満たす形態としているので、収容孔10hの一定内径部10hcの内側に外筒31が存在するにも拘わらず、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとセラミックヒータ部20のヒータ孔内部20kの外周面20kmとの隙間SBに煤が詰まり難くなる。
Furthermore, in this Embodiment 1, the heater part is the
(実施形態2)
次いで、第2の実施形態について説明する(図6〜図10参照)。実施形態1では、内燃機関101を構成する圧力センサ付きグロープラグ1のヒータ部がセラミックヒータ部20であったのに対し、本実施形態2では、内燃機関301を構成する圧力センサ付きグロープラグ201のヒータ部が、シーズヒータ部220である点が大きく異なる。なお、実施形態1と基本的に同様な形態をなす部位には、実施形態1と同じ符号を付して、その説明を省略または簡潔化する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described (see FIGS. 6 to 10). In the first embodiment, the heater portion of the glow plug 1 with a pressure sensor constituting the
本実施形態2の圧力センサ付きグロープラグ201(以下、単にグロープラグ201とも言う)のうち、シーズヒータ部220は、先端側GSの部位が後端側GKの部位よりもやや細くされた棒状をなす(図7参照)。このため、後述するように、ヒータ突出部220sの外径d2は、その後端側GKの部位の外径d22よりも、先端側GSの部位の外径d21が小さい(d21<d22)。
Of the
このシーズヒータ部220は、シーズチューブ221と、発熱コイル227と、絶縁粉末228とを有する。シーズチューブ221は、軸線方向HJに延び、先端221aが閉じ後端221bが開口した有底筒状で金属製(具体的には鉄−ニッケル合金製)の部材である。また、発熱コイル227は、絶縁粉末228と共にシーズチューブ221内に配置され、そのコイル先端部227sがシーズチューブ221の先端221aの内側に接続されると共に、コイル後端部227kが中軸部材263の中軸先端部263sに接続されている。
The sheathed
この中軸部材263は、軸線方向HJに延びる丸棒状で金属製(具体的にはステンレス鋼製)の部材である。この中軸部材263のうち先端側GSの部位は、シーズチューブ221内に配置されており、そのうちの中軸先端部263sに発熱コイル227のコイル後端部227kを巻き付けて接続している(図7参照)。一方、中軸部材263のうち後端側GKの部位は、シーズチューブ221の後端221bよりも後端側GKに突出している(図9参照)。
The
シーズヒータ部220は、軸線方向HJに変位可能に主体金具10に保持されている。具体的には、ヒータ突出部220s(図7参照)が主体金具10の先端11saよりも先端側GSに突出し、ヒータ孔内部220k(図8及び図9参照)が主体金具10の収容孔10h内に主体金具10とは離間しつつ配置された状態で、保持部材40、変位伝達部材51及びセンサ支持部材53等を介して、主体金具10に軸線方向HJに変位可能に保持されている。
The sheathed
このうちヒータ孔内部220kの外径(シーズチューブ221のうちヒータ孔内部220kをなすチューブ後端側部221kの外径)d4は、軸線方向HJに一定であり、d4=4.0mmである。一方、収容孔10hの一定内径部10hcの内径d3は、本実施形態2では、d3=6.0mmである。従って、一定内径部10hc及びヒータ孔内部220kにおける軸線方向HJに直交する横断面での、一定内径部10hcの内径d3とヒータ孔内部220kの外径d4との径差(d3−d4)は、軸線方向HJの位置に拘わらず一定であり、径差(d3−d4)=d3−d4=6.0−4.0=2.0mmである。よって、径差(d3−d4)のうちの最小径差C=min(d3−d4)も、C=2.0mmである。
Of these, the outer diameter of the heater hole interior 220k (the outer diameter of the tube rear
また、ヒータ突出部220sの外径d2については、ヒータ突出部220sのうち後端側GKの部位の外径(シーズチューブ221のうちヒータ突出部220sをなすチューブ先端側部221sの外径)d22が、ヒータ孔内部220kの外径d4と等しく(d22=d4)、d22=4.0mmである。一方、ヒータ突出部220sのうち先端側GSの部位の外径d21は、ヒータ孔内部220k等よりも径小とされており、d21=3.5mmである。
Further, regarding the outer diameter d2 of the
これに対し、グローホール111の突出部包囲部116の内径d1については、突出部包囲部116のうち先端側円孔部112の内径d11が、本実施形態2では、d11=5.8mmである。従って、突出部包囲部116及びヒータ突出部220sにおける軸線方向HJに直交する横断面での、突出部包囲部116の内径d1とヒータ突出部220sの外径d2との径差(d1−d2)のうち、最小径差B=min(d1−d2)は、B=d11−d22=5.8−4.0=1.8mmである。また、上述の径差(d1−d2)のうち、最大径差D=max(d1−d2)は、D=d11−d21=5.8−3.5=2.3mmである。よって、本実施形態2の内燃機関301も、B<Cを満たしている。
On the other hand, regarding the inner diameter d1 of the protruding
以上で説明したように、本実施形態2の内燃機関301も、グローホール111の突出部包囲部116の内径d1とシーズヒータ部220のヒータ突出部220sの外径d2との最小径差Bと、収容孔10hの一定内径部10hcの内径d3とシーズヒータ部220のヒータ孔内部220kの外径d4との最小径差Cについて、B<Cを満たす。つまり、この内燃機関301(図10参照)も、グローホール111の突出部包囲部116の内周面116nとシーズヒータ部220のヒータ突出部220sの外周面220smとの隙間SAよりも、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとシーズヒータ部220のヒータ孔内部220kの外周面220kmとの隙間SBの方が大きくなる。このため、隙間が相対的に大きい、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとシーズヒータ部220のヒータ孔内部220kの外周面220kmとの隙間SBには、煤が詰まり難くなる。よって、収容孔10hの一定内径部10hcの内周面10hcnとシーズヒータ部220のヒータ孔内部220kの外周面220kmとの隙間SBに煤が詰まることに起因して、シーズヒータ部220が軸線方向HJに変位し難くなって燃焼圧の検出感度が低下するのを防止できる。その他、実施形態1と同様な部分は、実施形態1と同様な作用効果を奏する。
As described above, the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described first and second embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Yes.
1,201 グロープラグ
10 主体金具
10h 収容孔
10hc 一定内径部
10hcn (一定内径部の)内周面
10hs 先端開口端縁
11 先端キャップ部材
11sa (主体金具及び先端キャップ部材の)先端
12 (先端キャップ部材の)先端側部
20 セラミックヒータ部(ヒータ部)
220 シーズヒータ部(ヒータ部)
20s,220s ヒータ突出部
20k,220k ヒータ孔内部
21 セラミックヒータ本体
26 セラミック基体
27 発熱抵抗体
221 シーズチューブ
221a (シーズチューブの)先端
221b (シーズチューブの)後端
227 発熱コイル
31 外筒
40 保持部材
50 センサ部
101,301 内燃機関
110 エンジンヘッド
111 グローホール
112 先端側円孔部
113 テーパ孔部
113s (テーパ孔部の)先端側孔部
113k (テーパ孔部の)後端側孔部
114 後端側円孔部
116 突出部包囲部
117 金具包囲部
AX (主体金具の)軸線
HJ 軸線方向
GS (軸線方向の)先端側
GK (軸線方向の)後端側
NS 燃焼室
d1 (突出部包囲部の)内径
d2 (ヒータ突出部の)外径
d3 (一定内径部の)内径
d4 (ヒータ孔内部の)外径
1,201 Glow plug 10
220 Seeds heater (heater)
20s,
Claims (3)
上記圧力センサ付きグロープラグは、
軸線方向に貫通した収容孔を有する筒状の主体金具と、
上記主体金具の先端よりも上記軸線方向の先端側に突出したヒータ突出部、及び、上記ヒータ突出部の上記軸線方向の後端側で、かつ上記主体金具の上記収容孔内に、上記主体金具とは離間しつつ配置されたヒータ孔内部を有し、上記軸線方向に変位可能に上記主体金具に保持された棒状のヒータ部と、
上記ヒータ部の上記変位を検知するセンサ部と、を備え、
上記収容孔は、
先端開口端縁の上記軸線方向の後端側に続き、上記軸線方向に一定の内径を有する一定内径部を有し、
上記グローホールのうち、上記ヒータ部の上記ヒータ突出部を径方向外側から囲む部位を突出部包囲部とし、
上記突出部包囲部及び上記ヒータ突出部における、上記軸線方向に直交する横断面での、上記突出部包囲部の内径d1と上記ヒータ突出部の外径d2との径差(d1−d2)のうち、最小径差をB=min(d1−d2)とし、
上記一定内径部及び上記ヒータ孔内部における上記横断面での、上記一定内径部の内径d3と上記ヒータ孔内部の外径d4との径差(d3−d4)のうち、最小径差をC=min(d3−d4)としたとき、
上記突出部包囲部、上記ヒータ突出部、上記一定内径部、及び上記ヒータ孔内部を、B<Cを満たす形態としてなる
内燃機関。 An internal combustion engine in which a glow plug with a pressure sensor is mounted in a glow hole of an engine head,
The glow plug with pressure sensor is
A cylindrical metal shell having a housing hole penetrating in the axial direction;
A heater protrusion protruding toward the tip end side in the axial direction from the tip end of the metal shell, and the metal shell on the rear end side in the axial direction of the heater protrusion and in the accommodation hole of the metal shell. And a rod-shaped heater portion that is held in the metal shell so as to be displaceable in the axial direction, with the inside of the heater hole being disposed apart from the heater hole,
A sensor unit for detecting the displacement of the heater unit,
The accommodation hole is
Continuing from the rear end side in the axial direction of the front end opening edge, and having a constant inner diameter portion having a constant inner diameter in the axial direction,
Of the glow hole, a portion surrounding the heater protrusion of the heater portion from the outside in the radial direction is a protrusion surrounding portion,
The difference in diameter (d1-d2) between the inner diameter d1 of the protruding portion surrounding portion and the outer diameter d2 of the heater protruding portion in a cross section orthogonal to the axial direction in the protruding portion surrounding portion and the heater protruding portion. Among them, the minimum diameter difference is B = min (d1-d2),
Of the difference in diameter (d3−d4) between the inner diameter d3 of the constant inner diameter portion and the outer diameter d4 inside the heater hole in the cross section inside the constant inner diameter portion and the heater hole, the minimum diameter difference is C = When min (d3-d4),
An internal combustion engine in which the protruding portion surrounding portion, the heater protruding portion, the constant inner diameter portion, and the heater hole are configured to satisfy B <C.
前記ヒータ部は、
絶縁性のセラミックからなるセラミック基体及び発熱抵抗体を一体化させたセラミックヒータ本体と、
上記セラミックヒータ本体を自身の内側に保持した筒状で金属製の外筒と、を有する
セラミックヒータ部であり、
上記外筒は、少なくとも前記収容孔の前記一定内径部の内側に前記軸線方向の全体にわたって位置し、
前記外径d2は、上記セラミックヒータ本体または上記外筒のうち前記ヒータ突出部の外周面をなす部位の外径であり、
前記外径d4は、上記外筒のうち前記ヒータ孔内部をなす部位の外径である
内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
The heater part is
A ceramic heater body in which a ceramic base made of insulating ceramic and a heating resistor are integrated;
A ceramic heater part having a cylindrical and metal outer cylinder holding the ceramic heater body inside itself,
The outer cylinder is located over the entire axial direction inside at least the constant inner diameter portion of the accommodation hole,
The outer diameter d2 is an outer diameter of a portion of the ceramic heater main body or the outer cylinder that forms the outer peripheral surface of the heater protrusion,
The outer diameter d4 is an internal combustion engine that is an outer diameter of a portion of the outer cylinder that forms the heater hole.
前記ヒータ部は、
前記軸線方向の先端が閉じ後端が開口した有底筒状で金属製のシーズチューブと、
上記シーズチューブ内に配置された発熱コイルと、を有する
シーズヒータ部であり、
前記外径d2は、上記シーズチューブのうち前記ヒータ突出部をなす部位の外径であり、
前記外径d4は、上記シーズチューブのうち前記ヒータ孔内部をなす部位の外径である
内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
The heater part is
A metal tube with a bottomed cylindrical shape with a closed end in the axial direction and an open rear end; and
A sheathed heater section having a heating coil disposed in the sheath tube,
The outer diameter d2 is an outer diameter of a portion of the sheath tube that forms the heater protrusion,
The outer diameter d4 is an internal combustion engine that is an outer diameter of a portion of the sheath tube that forms the inside of the heater hole.
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