(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体管から形成された点火プラグ本体を備えた点火プラグであり、前記一体管は、点火素子の配置されたプラグ先端領域と、制御素子の配置された制御領域と、電気端子に接続するための内部接続リード線を有する接続領域とを含み、前記プラグ先端領域は前記一体管の制御領域及び接続領域の少なくとも一つと異なった直径を有することを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
さらに、前記一体管のプラグ先端領域と、このプラグ先端領域と異なった直径を有する前記制御領域及び接続領域の少なくとも一つとの間の移行部によって形成された封止面を含む請求項１に記載の点火プラグ。
【請求項３】
さらに、一体管の内部をその外部から封止し、かつ内部接続リード線の電気端子への接続を許容するために、電気端子と近接させて前記一体管の内部に設けられたシールを含む請求項１に記載の点火プラグ。
【請求項４】
熱伝導性で非電導性の材料を前記一体管中に充填し、前記加熱素子、制御素子及び接続リード線をその中に埋め込んだ請求項３に記載の点火プラグ。
【請求項５】
前記一体管は、電気端子に近接して、ネジ及びスタンプト−オン多面体を有する請求項１に記載の点火プラグ。
【請求項６】
さらに、前記点火プラグをねじ穴の中に設置するためのユニオンナットを電気端子に近接して備えている請求項１に記載の点火プラグ。
【請求項７】
さらに、前記ねじ穴の内壁と前記一体管の外壁との間の空間を封止するための環状リングを備えている請求項６に記載の点火プラグ。
【請求項８】
前記点火プラグは、エンジンブロックの燃焼空間側領域中に延び且つ前記一体管のプラグ先端領域の直径よりも大きい直径を備えたねじ穴にこれとの間に空隙を形成させるよう設置されるものであり、前記一体管は該ねじ穴のシールシート面にて封止を行うようになっており、該一体管の制御領域のところで該ねじ穴の領域と環状空隙を形成するものである請求項２に記載の点火プラグ。
【請求項９】
さらに、電気端子に近接してユニオンナットを備え、前記ねじ穴の中に前記点火プラグを設置し、前記ねじ穴のシールシート面に対して前記一体管の封止面を当接するようにされている請求項８に記載の点火プラグ。
【請求項１０】
さらに、前記ねじ穴と前記一体管の制御領域との間の前記環状空隙を封止するために環状リングを備えている請求項９に記載の点火プラグ。
【請求項１１】
前記一体管は、前記電気端子付近に、ねじ山とスタンプト−オン多面体とを備えている請求項８に記載の点火プラグ。
【請求項１２】
内部に延びるねじ穴を備えたエンジンブロックの燃焼空間側領域と、点火プラグとを備えた燃焼装置であって、前記点火プラグは、一体管から形成された点火プラグ本体を有し、前記一体管は、制御素子の配置された制御領域と、電気端子に接続するための内部接続リード線を有する接続領域と、点火素子の配置されたプラグ先端領域とを含み、前記プラグ先端領域は前記一体管の制御領域及び接続領域の少なくとも一つと異なった直径を有し、また、前記一体管のプラグ先端領域と、このプラグ先端領域と異なった直径を有する制御領域及び接続領域の少なくとも一つとの間の移行部によって形成された封止面を含み、さらに、前記点火プラグは前記ねじ穴に設置されており、前記穴は前記一体管のプラグ先端領域の直径よりも大きい直径を有して、これによりその間に空隙を形成しており、前記ねじ穴は前記一体管の封止面に対して封止するシールシート面を有し、前記一体管の制御領域に対応するねじ穴の一領域は該制御領域の直径よりも大きい直径を有し、これによりその間に環状空隙を形成している燃焼装置。
【請求項１３】
さらに、前記電気端子付近にユニオンナットを備え、該ユニオンナットは、前記点火プラグを前記ねじ穴に保持するとともに前記一体管の封止面を前記ねじ穴のシールシート面に対して当接せしめる請求項１２に記載の燃焼装置。
【請求項１４】
さらに、前記環状空隙を封止する環状リングを備えている請求項１３に記載の燃焼装置。
【請求項１５】
前記一体管は、前記電気端子付近に、ねじ山とスタンプト−オン多面体とを備えている請求項１２に記載の点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管状又はスリーブ形加熱又は測定用装置、特に、点火プラグ、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
点火プラグ、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子は、材料の量、必要な空間及び重量を最小とするために、出来るだけ細長く製造することが望まれている。しかし、従来の細長で幅狭の寸法にされた点火プラグはその操作中に熱応力が生じ、その結果、これらの従来技術の点火プラグの作用に悪影響を及ぼしていた。従来の点火プラグは環状の空隙を有し、この環状の空隙中で蒸気泡及びコークス化が生じ、同様にして作られたセンサーでは測定に誤りを生させていた。
【０００３】
長い寸法の棒状点火プラグに対する要求とともに細くすることへの要求があり、これらの装置の直径を小さくすることにより、重要な技術的問題が生じている。その理由はこれらの装置には耐久性及び経済的な作製が必要であるからである。特に、このような装置の製造における重要な技術的課題は同心性の保持に対する要求、点火プラグ本体と点火管との間の封止の困難性、及び棒状点火プラグ中の制御スパイラルの領域における空間の問題点である。
【０００４】
一例として挙げると、図１に示す従来技術の点火プラグ１００は点火プラグ本体１５を備え、この中に点火プラグ先端管１６が配置されている。点火管１６は加熱素子４及び制御素子５を含み、これらは熱を伝導するための電気絶縁性材料、例えば、ＭｇＯ中に埋め込まれている。本体１５の端子側領域には、接続リード線１０が設けられている。点火プラグ１００のこの領域は点火プラグ先端管１６からシール２によって封止されている。端子側領域は電気端子６に接続している接続リード線１０の周りに空洞部１１を有する。この空洞部は別のシール３によって封止されている。点火プラグ本体１５のこの端子側はねじ山７と多面体８とを有する。点火プラグ先端管１６と点火プラグ本体１５との間の燃焼空間側出口領域には環状空隙１４が点火プラグ先端管１６に近接して設けられている。図からわかるように、環状空隙１４は点火プラグ本体１５中の穴の直径を大きくすることにより形成されている。明らかなように、このような従来技術の点火プラグは製造及び組み立ての困難な多くの部分を有し、比較的複雑である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、点火プラグ、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子をその操作に悪影響を与えることなく細くすることにより、従来技術の制限を克服することにある。
【０００６】
本発明の別の目的はこれらの装置の同心性の欠如を低減することである。
【０００７】
本発明のさらに別の目的はこのような点火プラグ、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子に用いられる部品の数を減らすことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれら及びその他の目的及び利点は、一体管から形成された点火プラグ本体を有し、前記一体管は、点火素子の配置されたプラグ先端領域と、制御素子の配置された制御領域と、電気端子に接続するための内部接続リード線を有する接続領域とを含み、前記プラグ先端領域は前記一体管の制御領域及び接続領域の少なくとも一つと異なった直径を有することを特徴とする点火プラグによって達成される。
【０００９】
本発明のこれら及びその他の目的、特徴及び利点は添付の図面を参照して下記の説明を考慮すれば一層明らかとなるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を特に点火プラグに適用した場合を図面とともに説明する。しかし、本発明は、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子を含めて他の管状又はスリーブ状加熱測定装置にも適用できる。したがって、「点火プラグ」という用語は包括的な意味において用いられており、点火プラグ、水の予熱のための加熱プラグ、測定及びセンサー素子を含めて管状又はスリーブ状加熱測定装置を包含するものであると解釈すべきである。
【００１１】
図２は本発明の一態様である一体管１を含む点火プラグを示す。先ず、図２−図７に示す本発明及び図１の従来技術の点火プラグにおいて、比較を容易にするため、同じ参照番号を同様の部分に関して用いた。
【００１２】
図２からわかるように、本発明の点火プラグ２００における一体管１の直径は直径の減少する管部分に向かって段階的に減少している。この態様においては、一体管１のプラグ先端領域１６は最小の直径を有しており、加熱素子４を収容している。端子側に向かってプラグ先端領域１６に隣接する制御領域１６ａの管部分はプラグ先端領域１６よりも大きい直径を有する。これら二つの管部分の間の移行部は周囲封止面９ａを有することを特徴としている。この周囲封止面９ａはエンジンブロック中の穴の中の対応するシールシート（ｓｅａｌｓｅａｔ）面９ｂと相互に作用し（第５図参照）、その封止を行うように設けられている。制御領域１６ａを有するこの管部分には制御素子５が設けられていてもよい。同様に、端子方向に制御領域１６ａと隣接する接続領域１６ｂを有する管部分は制御領域１６ａよりもやや大きな直径を有し、一体管１の端子側先端にあるシール２により電気端子６と接続されているか、または一体化されている接続リード線１０を収容している。加熱素子４、制御素子５及び接続リード線１０は熱伝導性で非電導性の材料、例えば、ＭｇＯ中に支持されていることが好ましい。
【００１３】
図３に示すように、本発明の点火プラグ２００にはその端子側端部に外部ねじ山を有するユニオンナット１７及び必要なら環状リング１９が設けられていてもよい。ユニオンナット１７はエンジンブロック１２の内部ねじ山１８にねじ込むことによりエンジンブロック中の穴に点火プラグ２００を固定するのに用いられる。環状リング１９は締められたユニオンナット１７の圧力により、穴の内壁と一体管１の外壁との間の自由空間を封止する。
【００１４】
図４において、本発明の点火プラグ４００は環状リングを有しない。他の点では第３図と同様なやり方で、ユニオンナット１７をエンジンブロック１２の内部ねじ山１８にねじ込むことにより、図２の一体管１における封止面９ａをエンジンブロックの穴中の対向シールシート面に接触させ封止が達成される。
【００１５】
図５は本発明の別の態様における点火プラグ５００を示し、図３と実質的に同様な方法で、ユニオンナット１７を用いエンジンブロック１２の対応する穴中に固定することが出来る。なお、前述のように、共通の部分は同じ参照番号で示す。この態様においては、点火プラグ５００の封止面９ａはエンジンブロック１２中の穴の中の対応する対向シールシート面９ｂと相互に作用しシールを形成する。一体管１のプラグ先端領域１６の直径はエンジンブロック１２の穴の対応する領域よりも幾分小さいので、一体管１の燃焼空間側の周囲に空隙１３が形成される。同様にして、一体管１の残りとエンジンブロック１２中の穴との間に環状空隙１４ａが形成される。さらに、環状空隙１４ａは封止面９ａとこれに対応する穴中の対向シールシート面９ｂとにより空隙１３から封止される。
【００１６】
図６(a)に示すエンジンブロック１２に取り付けられた点火プラグ６００の態様はロールドーオン（ｒｏｌｌｅｄ−ｏｎ）ねじ山７を有する以外は図５の態様に本質的に対応する。この態様の点火プラグ６００は図６(b)にさらに明確に示されている。また、図７に示す点火プラグ７００の態様も一体管１と一体化されたスタンプトーオン（ｓｔａｍｅｄ−ｏｎ）多面体８を有する以外は図５、６(a)及び６(b)の態様に本質的に対応する。図８はユニオンナットを有しない本発明の点火プラグ８００の別の態様を示す。これらの図面中の共通の部分は同じ参照番号を用いて示したが、重複を避けるために、これらの共通の部分の説明は省略した。
【００１７】
以上、本発明の種々の態様を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者はこれらの態様を変更及び変形並びに利用することができる。従って、本発明は本明細書の記載に限定されず、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての変更及び変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の点火プラグの部分横断面図。
【図２】本発明の一態様の点火プラグの部分横断面図。
【図３】ユニオンナットを有する本発明の点火プラグの端子側領域の部分横断面図。
【図４】ユニオンナットを有する本発明の別の態様の点火プラグの端子側領域の部分横断面図。
【図５】  (a)はユニオンナット及び環状リングを有する本発明の点火プラグをエンジンブロックに取り付けた状態で示す側断面図、(b)は(a)の点火プラグをエンジンブロックから取り外した状態で示す側面図。
【図６】  (a)は本発明の別の態様の点火プラグをエンジンブロックに取り付けた状態で示す側断面図、(b)は(a)の点火プラグをエンジンブロックから取り外した状態で示す側面図。
【図７】ロールオンねじ山及びスタンプトオン多面体を含む本発明の別の態様の点火プラグの端子側領域の部分横断面図。
【図８】ユニオンナットの無い本発明の点火プラグの別の態様を示す。
【符号の説明】
１  一体管
２  シール
３  シール
４  加熱素子
５  制御素子
６  電気端子
７  ねじ山
８  多面体
９ａ  封止面
９ｂ  シールシート面
１０  接続リード線
１１  空洞部
１２  エンジンブロック
１３  空隙
１４ａ  環状空隙
１５  制御素子
１６  プラグ先端領域
１６ａ  制御領域
１６ｂ  接続領域
１７  ユニオンナット
１８  内部ねじ山
１９  環状リング
【図１】
0003844415.tif 000002
【図２】
0003844415.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003844415.tif 000006
【図６】
0003844415.tif 000007
【図７】
0003844415.tif 000008
【図８】
0003844415.tif 000009