JP2000205098A - グロ―プラグの通電制御ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 水がかかりユニットケース内部の空気が急冷
されても、ユニットケース内部に水分を浸入させること
のないグロープラグの通電制御ユニット。 【解決手段】 ユニット１は、グロープラグへの通電を
制御する制御電子回路を有する回路ユニット部３を、容
器部２ａと蓋部２ｂとをＯ−リングを介在させて嵌合す
るユニットケース２の内部に収納させた構成よりなる。
ユニットケース２の一面には、通気孔８が形成され、通
気性及び撥水性を有する材料からなるフィルタ９により
通気孔８を覆ってなる。ユニットケース２の嵌合部分
（Ｏ−リング含む）に微細間隙が生じ、かつ、ユニット
ケース２内部の空気が温められた状況下で水がかかるこ
とでその空気が急冷されても、水分の浸入を遮断しつつ
通気性が確保されているので、ユニットケース２内外部
において気圧差が生じることが少ない。ユニットケース
２内部に水分を吸い込む要因となる気圧差の発生が低減
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの始動性向上を図るために用いられるグロープラグへ
の通電制御システムの構成部品であるグロープラグの通
電制御ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来技術】ディーゼルエンジンの始動性向上を図るた
めに用いられるグロープラグへの通電制御システムの構
成部品として通電制御ユニットは種々知られているが、
一般的な通電制御ユニットは、グロープラグへの通電を
制御するための制御電子回路（作動時間制御回路）を備
えた回路ユニット部を有し、その回路ユニット部を樹脂
製のユニットケースの内部に収納することで構成されて
いる。その際、回路ユニット部は、基板上、具体的には
プリント基板上に搭載され、さらにそのプリント基板を
ユニットケースの蓋部に固定させた上で、一端が開放し
たユニットケースの容器部を該蓋部と嵌合することで一
体化させ、グロープラグの通電制御ユニットを構成して
いる。また、回路ユニット部として、制御電子回路とグ
ロープラグへの通電を行うためのグローリレーとが一体
に構成されているものも知られている。

【０００３】この種の通電制御ユニットは、エンジンル
ーム内、特にディーゼルエンジンの近傍に取付けられる
ことがあり、その取付位置によっては走行中に撥ね上げ
られた水や洗車による水がかかったりすることがあり、
耐水性（ＪＩＳ規格：Ｄ ０２０３ Ｓ２以上の耐水
性）を考慮して設計しなければならない。即ち、ユニッ
トケース内部に水分が浸入して、回路ユニット部にショ
ートが生じないように回路ユニット部を水分から保護す
ること（耐水性）が要求される。そこで、ユニットケー
スを構成する容器部と蓋部とが嵌合される部分に、例え
ばＯ−リングといった弾性部材を介在させ、その弾性力
により緊密な密閉性をもたさせている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンを
運転することによりエンジンが加熱され、それに伴いそ
のエンジン周りの雰囲気温度についても上昇する。これ
によりユニットケース自体にも熱がかかり、さらにユニ
ットケース内部に存在する空気についても温められる
（エンジンルーム内はその構造によって異なるが、運転
後にエンジンを切った場合では、ユニットケース内部の
空気は９０℃付近まで温度が上昇する可能性がある）。
前述したように使用初期の通電制御ユニットにおいて
は、ユニットケースが弾性力を有したＯ−リングを介在
させた上での緊密な密閉性を有してなることから、水分
をユニットケース内部に浸入させることがないものであ
る。

【０００５】しかしながら、ディーゼルエンジンはその
使用状況により加熱・冷却が繰り返され、それに伴いそ
のエンジン周り（エンジンルーム内）の雰囲気温度も上
昇・下降が繰り返される。そのために、前述したように
エンジンの近傍に取り付けられた通電制御ユニットにつ
いては、そのエンジンからの輻射熱（雰囲気温度）の上
昇・下降の繰り返し（以下、熱サイクルともいう）が生
じる。即ち、ディーゼルエンジンが長期に使用されれ
ば、該通電制御ユニットに熱サイクルが長期にわたって
生じる可能性が高い。そのため、長期的な熱サイクルに
よりユニットケース自体が熱歪みを生じ（特に樹脂性ユ
ニットケースにおいて）、歪みを生じた状態で硬化（即
ち、変形）してしまうことがある。また、Ｏ−リングに
おいても熱歪みを生じ、その状態で硬化したり、あるい
は熱劣化を受けたりして、弾性が低下し、即ち劣化して
しまう。これらのようにユニットケース自体に、または
／及びＯ−リングに硬化や劣化が生じると、通電制御ユ
ニットの使用初期に満たされていたユニットケースの緊
密な密閉性に悪影響が及び、ユニットケースを構成する
容器部と蓋部との嵌合部分、または／及び該嵌合部分に
配されるＯ−リングとユニットケースとの接触部分（密
着部分）に微細間隙が生じてしまう。

【０００６】そして、前述したようにユニットケースを
構成する容器部と蓋部との嵌合部分、または／及び該嵌
合部分に配されるＯ−リングとユニットケースとの接触
部分に微細間隙が生じてしまった状態での通電制御ユニ
ットの使用においては、以下の問題が考えられる。ディ
ーゼルエンジンからの輻射熱により、ユニットケース内
部の空気が温められ、かつ、走行により撥ね上げられた
水や運転停止後直後の洗車により水がかかったりする
と、ユニットケース内部の温められた空気が急激に冷却
され、もって負気圧となると、通電制御ユニット（ユニ
ットケース）に微細間隙が存在するために、ユニットケ
ースの内外部の気圧差の影響を受けて、水分をユニット
ケース内部に吸い込んでしまう可能性がある。

【０００７】また、Ｏ−リングとして、熱サイクルによ
る熱歪みが生じにくいシリコンゴム製のものを用いるこ
とで、Ｏ−リングにおける劣化（熱劣化）を抑制して密
閉性を維持させることが考えられる。しかしながら、ユ
ニットケースに制御電子回路とグローリレーとが一体と
なった回路ユニット部を収納する通電制御ユニットにあ
っては、シリコンゴム製のＯ−リングを用いた場合に、
エンジンからの輻射熱により該シリコンゴムからシリコ
ンガスが発生し、グローリレーの接点にそのガスが付着
することで該接点を汚染し、グロープラグの通電を妨げ
てしまうといったことが考えられる。また、非常に高価
な特殊材料により形成された特殊材料により密閉性を維
持させることも考えられるが、通電制御ユニットの高コ
スト化を招いてしまうため好ましくない。そのため、前
記通電制御ユニットにあっては、熱サイクルによる熱歪
みが生じ易い弾性材料（Ｏ−リング）の使用が余儀なく
されている。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
発明であって、通電制御ユニットがディーゼルエンジン
の近傍に取付けられ、そのエンジンの熱サイクルからユ
ニットケースを構成する容器部と蓋部との緊密な嵌合部
分（Ｏ−リング含む）に微細間隙が生じ、かつ、エンジ
ンの輻射熱がかかった状態で水がかかりユニットケース
内部の空気が急冷されても、ユニットケース内部に水分
を浸入させることのない、即ち、耐水性に優れたグロー
プラグの通電制御ユニットを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用、効果】その解決
するための第１の発明は、ディーゼルエンジンの始動性
向上を図るために用いられるグロープラグの通電を制御
するための制御電子回路を少なくとも備えた回路ユニッ
ト部と、該回路ユニット部を内部に収納するためのユニ
ットケースとを備え、前記ユニットケースは容器部と蓋
部とから構成されるとともに該容器部と該蓋部とが弾性
部材を介して嵌合されてなるグロープラグの通電制御ユ
ニットであって、前記ユニットケースに通気孔が形成さ
れ、前記通気孔が通気性及び撥水性を有する材料によっ
て覆われていることを特徴とするグロープラグの通電制
御ユニットである。

【００１０】前記構成を有する本発明のグロープラグの
通電制御ユニットでは、ユニットケースに通気孔を形成
したことにより、ユニットケースの内外部で通気性をも
たせることが可能となる。さらに、その通気孔を通気性
及び撥水性を有する材料で覆うことにより、通気性を確
保しつつ水分のみを確実に遮断することが可能となる。

【００１１】前記構成の通電制御ユニットによれば、熱
サイクルによりユニットケース自体または／及び弾性部
材とユニットケースとの接触部分に微細間隙が生じ、か
つ、エンジンからの輻射熱によりユニットケース内部の
空気が温められた状況下で、水がかかりユニットケース
内部の空気が急激に冷却されても、ユニットケース内部
への水分の浸入を遮断しつつ通気性を有効に確保してい
ることから、常にユニットケースの内外部において大き
な気圧差が発生することが少ない。従って、前述したよ
うな簡易な構成によって、ユニットケースの内外部にお
いて気圧差が発生しにくく、また、例え通電制御ユニッ
トが熱サイクルによりユニットケースの容器部と蓋部と
の嵌合部分（弾性部材を含む）に微細間隙を生じ、か
つ、エンジンからの輻射熱によりユニットケース内部の
空気が温められた状況下で水がかかったとしても、ユニ
ットケース内部に水分を吸い込むことなく、使用初期に
満たされていた耐水性及び信頼性を長期にわたって維持
することができる。

【００１２】さらに、ユニットケースに通気孔を設けた
ことによって、ユニットケース内部の空気がエンジンか
らの輻射熱によって膨張・収縮することによるユニット
ケースにかかる応力を緩和させることが可能となる。従
って、ユニットケース自体、または／及び弾性部材が熱
サイクルによって劣化や変形を生じてしまう可能性を小
さくすることもできる。

【００１３】また、前記グロープラグの通電制御ユニッ
トにおいて、グローリレーを備える回路ユニット部であ
ってもよい。

【００１４】その構成を有するグロープラグの通電制御
ユニットでは、第１の発明と同様、ユニットケースに通
気孔を形成し、その通気孔を通気性及び撥水性を有する
材料で覆うことにより、ユニットケースの内外部の通気
性を確保しつつ、水分のみを確実に遮断することが可能
となる。それより、熱サイクルによりユニットケース自
体、または／及び弾性部材とユニットケースの接触部分
に微細間隙が生じ、かつ、エンジンからの輻射熱により
ユニットケース内部の空気が温められた状況下で水がか
かり、ユニットケース内部の空気が急激に冷却されて
も、ユニットケース内部に水分の浸入を遮断しつつ通気
性を有効に確保していることから、常にユニットケース
内外部において大きな気圧差が発生することが少ない。

【００１５】しかも、制御電子回路及びグローリレーか
ら構成される回路ユニット部をユニットケースの内部に
収納する通電制御ユニットにあっては、熱サイクルによ
る熱歪みが生じにくいシリコンゴム製の弾性部材を用い
た場合に、エンジンからの輻射熱によりシリコンガスが
発生し、そのガスがグローリレーの接点を汚染して通電
を妨げてしまうことがあり、さらには特殊材料を用いて
ユニットケースの密閉性を用いると通電制御ユニットが
非常に高価のものになってしまうため、設計上どうして
も熱サイクルによる熱歪みから硬化し易い弾性部材を使
用しなければならなかった。しかしながら、前述したよ
うな構成を図ることにより、制御電子回路及びグローリ
レーからなる回路ユニット部をユニットケースの内部に
収納する通電制御ユニットにおいても、通電制御ユニッ
トが熱サイクルによりユニットケースの容器部と蓋部と
の嵌合部分（弾性部材を含む）に微細間隙を生じ、か
つ、エンジンからの輻射熱によりユニットケース内部の
空気が温められた状況下で水がかかってしまった場合に
も、ユニットケース内部に水分を吸い込むことがない。
即ち、前記事情をもつ安価で一般的な弾性部材を用いた
場合にも耐水性に優れた通電制御ユニットとすることが
できる。

【００１６】さらに、通気孔は、前記通電制御ユニット
がエンジンルームに装着される際の、前記ユニットケー
スが装着される面に形成されるとよい。

【００１７】このような位置に通気孔を形成し、通気性
及び撥水性を有する材料で覆うことにより、その通電制
御ユニットをエンジン近傍（エンジンルーム内）に装着
した場合では、通気性及び撥水性を有する材料はエンジ
ンルームの装着される面の陰に隠れるような位置に、即
ち、走行中に撥ね上げられた水や洗車によりかかった水
を直に受けにくい位置に配されることとなる。それよ
り、前記構成の通電制御ユニットは、泥等を含んだ汚水
等がかかったとしても、前記材料は汚染されにくく、ユ
ニットケースの内外部の通気性を損う可能性を低減する
ことができる。

【００１８】さらに、通気性及び撥水性を有する材料
は、フッ素系樹脂を主体とする多孔質樹脂形成物により
構成されるとよい。

【００１９】このように、通気性及び撥水性を有する材
料がフッ素系樹脂を主体とする多孔質樹脂形成物により
構成されることにより、水分、その他の汚れ物質に対す
る遮断特性を非常に優れたものとすることができる。さ
らに、柔軟性により富んだ材料を配することとなり、万
が一ユニットケースが熱歪み後の硬化等により少々変形
してしまっても、前記通気性及び撥水性を有する材料自
体がユニットケースの変形に対して伸縮しうる。それよ
り、前記材料がユニットケースの変形から容易に剥がれ
てしまうことがなく、信頼性の高いグロープラグの通電
制御ユニットとすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施
形態を示すグロープラグの通電制御ユニットの全体正面
図（ａ）及び部分断面全体側面図（ｂ）である。この図
１における通電制御ユニット１は、グロープラグ（図示
しない）への通電を制御する、具体的には通電作動時間
を制御するための制御電子回路を有する回路ユニット部
３を、一端が開口した箱状の容器部２ａと平板状の蓋部
２ｂとからなる箱状のユニットケース２（合成樹脂、例
えば６−６ナイロンにより形成）の内部に収納された構
成よりなる。回路ユニット部の収納は、回路ユニット部
３をプリント基板４に搭載し、そのプリント基板４を蓋
部２ｂに固定させた上で、その蓋部２ｂを容器部２ａと
嵌合させることでなされている。なお、容器部２ａと蓋
部２ｂとの嵌合部分（段付部分２ｃ）には、加硫ゴム製
のＯ−リング５が介在されてなる。それより、容器部２
ａと蓋部２ｂとが嵌合された際、そのＯ−リング５の弾
性力により容器部２ａと蓋部２ｂとの嵌合部分に緊密な
密着性をもたせている。また、プリント基板４が固定し
てなる蓋部２ｂの裏面側（外側）においては、グロープ
ラグへの通電用コネクター６及び信号用コネクター７が
形成されている。さらに、ユニットケース２の容器部２
ａには、エンジン近傍（エンジンルーム）にボルト締め
にて固定するための取付穴を有するブラケット１１が突
設されている。

【００２１】そして、ユニットケース２の一面（後述す
るが、具体的には面２ｄ）に、略円形状をした通気孔８
（直径３．０ｍｍ）が形成され、略円形状をした通気性
及び撥水性を有する材料からなるフィルタ９（直径１
２．０ｍｍ）をユニットケース２の表面側（外側）に固
着させることにより、その通気孔８が覆っている。

【００２２】本実施形態に用いるフィルタ９としては、
フッ素系樹脂を主体とする、例えばポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）の未焼成成形体を、ＰＴＦＥの融
点よりも低い加熱温度で１軸以上の方向に延伸すること
により得られる多孔質樹脂形成物を用いるのが好まし
い。このように、フッ素系樹脂を主体とする材料を用い
ることで、水滴等の水分を主体とする液体の透過を阻止
し、かつ気体の透過は許容する撥水性フィルタとして非
常に優れたフィルタ９とできる。さらに、６−６ナイロ
ン樹脂製のユニットケース２よりも軟質、かつ柔軟性に
富んだ材料によってフィルタ９が構成されることにな
り、長期使用による長期な熱サイクルからユニットケー
ス２自体に少々の変形が生じた場合にも、そのフィルタ
９自体が伸縮しうる。即ち、フィルタ９がユニットケー
ス２の変形に対応することができ、ユニットケース２か
らの剥がれを最小限に防ぐことができる。

【００２３】ついで、本実施形態における通気孔８を有
するユニットケース２の面に、通気性及び撥水性を有す
る材料よりなるフィルタ９で覆う手法について、図２を
参照しつつ説明する。本実施形態のフィルタ９として
は、略円形状に形成され、三層構造に形成されたもの
（いわゆるパッチタイプといわれるフィルタ）を用い
る。詳述すると、フィルタ９として、前述したようにフ
ッ素系樹脂を主体とする多孔質樹脂形成物を中間層９ａ
に有し、その一方の面に撥水処理されかつ該中間層より
も大きい孔径を有した多孔質樹脂材料の保護層９ｂを配
し、反対の面には、中心部が中空状となった粘着層９ｃ
を配した三層構造からなるもの（例えば、商品名：日東
電工製ミクロテックス）を用いた。そして、ユニットケ
ース２の一面にフィルタ９の粘着層の中心部（即ち中空
状の部分）と略同じ大きさを有した略円形状の通気孔８
を形成した後に、前記フィルタ９をユニットケース２の
表面側（外側）から該通気孔８を覆うようにして押圧
し、粘着層９ｃにより固着させる。

【００２４】ついで、本実施形態におけるグロープラグ
の通電制御ユニット１に形成される通気孔８の形成位置
について説明する。本実施形態では、図１（ｂ）に示す
ように、ユニットケース２の一面２ｄ側にディーゼルエ
ンジンの近傍（エンジンルーム）にボルト締めにて装着
されるための取付穴が形成されたブラケット１１が突設
している。そして、前記ブラケット１１が形成されたユ
ニットケース２の一面２ｄに、通気孔８及び前記フィル
タ９を形成する。それより、フィルタ９は走行中に撥ね
上げられた水や洗車による水がかかりにくい位置に配さ
れることになる。その結果、泥等を含む汚水がかかった
場合や、砂地等のホコリの多い所を走行した場合にも、
フィルタ９は汚染されにくく、良好な通気性を常に維持
することが可能となる。

【００２５】また、本実施形態における回路ユニット部
３はグロープラグへの通電作動時間を制御するための制
御電子回路がプリント基板４上に搭載されてなるもので
あるが、図３（ａ）、（ｂ）に示すように制御電子回路
とグロープラグへの通電するためのグローリレー１０と
を一体化させて回路ユニット部３を構成したものをプリ
ント基板上４に搭載し、ユニットケース２の内部に収納
させたグロープラグの通電制御ユニットであっても、通
気孔８及びフィルタ９を前述した実施形態と同形態によ
り形成することで、耐水性に優れたグロープラグの通電
制御ユニットを実現することができる。

【００２６】また、ディーゼルエンジンの始動許可を知
らせるための表示ランプを配設した回路ユニット部を構
成したものを、前記実施形態と同様の形態でユニットケ
ースの内部に収納させたグロープラグの通電制御ユニッ
トであってもよい。

【００２７】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるも
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いうまでもない。例えば、本実施形
態においては通気孔が１つのみ形成されてなるものであ
るが、複数形成されてあってもよい。

【００２８】また、通気性及び撥水性を有する材料によ
り構成されるフィルタとして、フッ素系樹脂を主体とす
る多孔質樹脂形成物を両端が開放した箱状（筒状）に形
成し、かつ、予めユニットケースの大きさよりもやや小
さいもしくは同等の大きさに形成したものを、ユニット
ケースの通気孔が形成された面を含むユニットケースの
外側（外周面）を覆うようにして、該フィルタの一方の
開口側から押し込むことで通気孔を含めたユニットケー
スを覆うといった構成であってもよい。あるいは、フィ
ルタを構成するフッ素系樹脂を主体とする多孔質樹脂形
成物の一端面に、保護層を塗布した上で熱溶着させて、
フィルタをユニットケースに溶着させた構成であっても
よい。

【００２９】また、ユニットケースを構成する容器部と
蓋部との嵌合される部分に、弾性部材を介在させると共
に、その部分を強固接着性を有する接着剤を用いてより
緊密に密閉させたグロープラグの通電制御ユニットに、
本発明の主要な構成である通気孔を設け、かつ、通気性
及び撥水性を有する材料によりその通気孔が覆うこと
で、充分な耐水性を有したグロープラグの通電制御ユニ
ットを提供することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかるグロープラグの通電制御ユニ
ットを示す全体正面図（ａ）及び部分断面全体側面図
（ｂ）である。

【図２】実施形態にかかるグロープラグの通電制御ユニ
ットの主要構成部分（通気孔形成部分）の部分拡大断面
図である。

【図３】制御電子回路とグローリレーとにより構成され
た回路ユニット部をユニットケースの内部に収納したグ
ロープラグの通電制御ユニットにおける、実施形態を示
す部分断面正面図（ａ）及び部分断面全体側面図（ｂ）
である。

【符号の説明】

１ 通電制御ユニット（グロープラグの通電制
御ユニット） ２ ユニットケース ２ａ 容器部 ２ｂ 蓋部 ３ 回路ユニット部 ４ プリント基板 ５ Ｏ―リング（弾性部材） ８ 通気孔 ９ フィルタ １０ グローリレー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの始動性向上を図る
   ために用いられるグロープラグの通電を制御するための
   制御電子回路を少なくとも備えた回路ユニット部と、該
   回路ユニット部を内部に収納するためのユニットケース
   とを備え、前記ユニットケースは容器部と蓋部とから構
   成されるとともに該容器部と該蓋部とが弾性部材を介し
   て嵌合されてなるグロープラグの通電制御ユニットであ
   って、 前記ユニットケースに通気孔が形成され、 前記通気孔が通気性及び撥水性を有する材料によって覆
   われていることを特徴とするグロープラグの通電制御ユ
   ニット。
2. 【請求項２】 前記回路ユニット部は、グローリレーを
   備えることを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ
   の通電制御ユニット。
3. 【請求項３】 前記通気孔は、前記通電制御ユニットが
   エンジンルームに装着される際の、前記ユニットケース
   が装着される面に形成されることを特徴とする請求項１
   または２に記載のグロープラグの通電制御ユニット。
4. 【請求項４】 前記通気孔及び撥水性を有する材料は、
   フッ素系樹脂を主体とする多孔質樹脂形成物により構成
   されていることを特徴とする請求項１、２または３のい
   ずれかのグロープラグの通電制御ユニット。