JP2002115846A

JP2002115846A - グロープラグ

Info

Publication number: JP2002115846A
Application number: JP2001085734A
Authority: JP
Inventors: Ikuya Ando; 郁也安藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】通電により発熱する発熱部材をハウジングの
内部へ圧入して固定してなるグロープラグにおいて、発
熱部材の抜けや燃焼ガスの侵入を防止可能な圧入部の接
合強度を確保する。【解決手段】グロープラグ１において円柱状の発熱部
材３がハウジング２の内孔２２へ圧入されており、この
圧入部における締め代Ａ、圧入部の圧入方向の長さＢ、
発熱部材の外径Ｃの各寸法を所定の関係に規定すること
により、圧入部を、圧入方向に沿って発熱部材３とハウ
ジング２とを引っ張り合ったときの引っ張り強度が１ｋ
Ｎ以上のものとし、且つ、圧入部における気密を、圧入
部へ発熱部材３側から１０ＭＰａの圧力を印加したとき
に圧入部の外側からハウジング２の内部への漏れが実質
的に無いようなレベルとしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関等
に適用され、通電により発熱する発熱部材と、この発熱
部材を収納するハウジングとを備え、発熱部材がハウジ
ングの内部へ圧入され固定されてなるグロープラグに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のグロープラグとしては、
特開平４−８０５２１号公報に記載のものが提案されて
いる。このものは、通電により発熱する発熱体がシーズ
チューブに封入されてなる発熱部材を、ハウジングの内
部へ圧入固定し、ハウジングに収納してなるものであ
る。

【０００３】ここで、発熱部材をハウジングの内部へ圧
入すると、外径がハウジングの内径よりも大きい発熱部
材がハウジングへ押し込まれるため、例えばハウジング
側が変形して、圧入部においては、発熱部材とハウジン
グとが所定の面圧を持って接触し、固定されることとな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ディーゼルエンジンの直噴化に伴いエンジン側の制約等
から、グロープラグは長化、細径化の傾向にある。それ
に伴って、ハウジングの外径及び圧入部における発熱部
材の径も細くする必要がある。

【０００５】その場合、ハウジングと発熱部材との圧入
部（接合部）にて、互いの接触面積が小さくなるため、
発熱部材の抜けや圧入部からの燃焼ガスの侵入による短
絡（ハウジング内の電気的絶縁部の短絡）といった不具
合が懸念される。

【０００６】本発明は上記問題に鑑み、通電により発熱
する発熱部材をハウジングの内部へ圧入して固定してな
るグロープラグにおいて、発熱部材の抜けや燃焼ガスの
侵入を防止可能な圧入部の接合強度を確保することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、自動車用のディーゼルエンジ
ンに適用されるものであって、通電により発熱する金属
製の発熱部材（３）と、この発熱部材を収納する筒状の
金属製のハウジング（２）とを備え、ハウジングの外面
にディーゼルエンジンとのネジ結合を行うためのネジ部
（２１）が形成され、発熱部材がハウジングの内部へ圧
入され固定されてなるグロープラグにおいて、ネジ部の
外径寸法は８ｍｍ以下のサイズであり、発熱部材とハウ
ジングとの圧入部は、当該圧入方向に沿って発熱部材と
ハウジングとを引っ張り合ったときの引っ張り強度が１
ｋＮ以上であり、且つ、圧入部における気密が、圧入部
へ発熱部材側から１０ＭＰａの圧力を印加したときに圧
入部の外側からハウジングの内部へ実質的に漏れないよ
うなレベルになっていることを特徴とする。

【０００８】ところで、自動車用のディーゼルエンジン
は、農業機械や暖房用のものに比べて運転条件が厳しい
ため、燃焼によるカーボンが発熱部材に付着して溜まり
やすい。このようにカーボンが溜まると被取付部材（エ
ンジンヘッド等）と発熱部材とがカーボンによって固着
する可能性がある。すると、交換時等にグロープラグを
被取付部材から引き抜く場合に、上記固着により、発熱
部材は被取付部材に残ったままハウジングから発熱部材
が抜け、ハウジングのみが引き抜かれることになってし
まう。しかも、グロープラグの細径化が進むと、グロー
プラグ交換時の発熱部材の抜けの可能性が一層高まって
しまう。

【０００９】これに対し、本発明は、自動車用のディー
ゼルエンジンに適用されかつハウジングのネジ部の外径
寸法が８ｍｍ以下のグロープラグを前提として、上記の
本発明の関係を実験検討の結果見出したものであり、本
発明のような引っ張り強度及び気密性を持たせること
で、自動車用のディーゼルエンジンに適用されかつハウ
ジングのネジ部の外径寸法が８ｍｍ以下のグロープラグ
において、実用レベルにて発熱部材の抜けや燃焼ガスの
侵入を防止可能な圧入部の接合強度を確保することがで
きる。

【００１０】なお、本発明におけるハウジング外面のネ
ジ部の外径寸法とは、ネジ山頂部とネジ山頂部との間の
外径（直径）寸法をいう。

【００１１】また、請求項２の発明では、通電により発
熱する金属製円柱状の発熱部材（３）と、内径が発熱部
材の外径よりも小さい円筒状の内孔（２２）を有する金
属製のハウジング（２）とを備え、発熱部材の外径から
内孔の内径を差し引いた値を２で割った値を締め代とし
て、発熱部材が内孔へ圧入された圧入部を形成すること
により、発熱部材をハウジングに固定してなるグロープ
ラグにおいて、締め代をＡ、圧入部の圧入方向の長さを
Ｂ、発熱部材の外径をＣとしたとき、これら各寸法Ａ、
Ｂ、Ｃが単位をｍｍとして次の数式２にて示される関係
を満足するように設定したことを特徴としている。

【００１２】

【数２】Ｂ＞−５７．１５Ａ＋７Ａ≧０．０１Ｃ≦Ｂ≦２Ｃ上記数式２に示す寸法関係は実験検討の結果見出したも
のであり、これらの寸法関係を満足することで、請求項
１の発明における引っ張り強度及び気密性を満足するこ
とができる。従って、本発明によっても、実用レベルに
て発熱部材の抜けや燃焼ガスの侵入を防止可能な圧入部
の接合強度を確保することができる。

【００１３】ここで、発熱部材の外径Ｃは６ｍｍ以下で
あること（請求項３の発明）が好ましい。発熱部材の外
径Ｃが大きすぎると発熱部材をハウジングに圧入したと
きに、ハウジングが膨れすぎる恐れがある。通常、ハウ
ジングは被取付部材（エンジンヘッド等）に形成された
穴部へ挿入され、この穴部に固定されるものであるが、
ハウジングが膨れすぎると、ハウジングと穴部の内面と
が干渉する可能性が高くなるため好ましくない。その点
を考慮して検討した結果、Ｃ≦６ｍｍが好ましいことを
実験的に見出した。そして、より好ましくはＣ≦４．３
５ｍｍであることが望ましい。

【００１４】特に、請求項２および請求項３の発明は、
ハウジング（２）が筒状をなし、その外面に被取付部材
とのネジ結合を行うためのネジ部（２１）が形成されて
いる場合、ハウジングのネジ部が８ｍｍ以下の外径寸法
（ＪＩＳ規格ではＭ８相当）程度の細いグロープラグ
（請求項４の発明）にまでも適用して有効であることを
確認している。

【００１５】また、請求項２〜請求項４の発明は、グロ
ープラグを自動車用のディーゼルエンジンに適用した場
合（請求項５の発明）に特にその効果を発揮する。すな
わち、前述のように自動車用のディーゼルエンジンはカ
ーボンが発熱部材に付着して溜まりやすいため、グロー
プラグ交換時に発熱部材が抜ける恐れがあったが、請求
項２〜請求項４の発明によれば、実用レベルにて発熱部
材の抜けを防止可能な圧入部の接合強度を確保すること
ができるため、そのような問題は発生しない。

【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に本発明の実施形態に係るグロ
ープラグ１の縦断面構成を示す。本実施形態では、グロ
ープラグ１は、直噴式のディーゼルエンジンにおける複
数（例えば４気筒）のエンジンヘッド２００に形成され
た穴部２０１にそれぞれ取り付けられ、エンジン始動時
における燃料の着火および燃焼を促進するものとして適
用される。

【００１８】グロープラグ１は、中空筒状で導電性材料
（例えば鉄系材料）からなるハウジング２を備えてお
り、このハウジング２の外面には、グロープラグ１をエ
ンジンヘッド２００の穴部２０１に脱着可能にネジ結合
するための取付用ネジ部２１が備えられている。

【００１９】本例では、ハウジング２は炭素鋼を用いて
おり、その内面及び外面を冷間鍛造により加工形成した
後、切削等によって取付用ネジ部２１を形成することで
作られている。また、取付用ネジ部２１の寸法は、ＪＩ
Ｓ（日本工業規格）に規格されたＭ８以下の寸法として
いる。

【００２０】このハウジング２には円筒状の内孔２２が
形成されており、この内孔２２には、通電により発熱す
る金属製円柱状の発熱部材３が収納されている。ここ
で、内孔２２は、内径が発熱部材３の外径よりも小さい
ものであり、発熱部材３の外径から内孔２２の内径（ハ
ウジング内径）を差し引いた値を２で割った値を締め代
として、発熱部材３を内孔２２へ圧入することにより、
発熱部材３はハウジング２に固定され収納されている。

【００２１】また、発熱部材３の一端３ａ側（図１中、
下方側）は、ハウジング２の一端２ａから突出してお
り、発熱部材３の一端３ａは、グロープラグ１を上記エ
ンジンヘッド２００に取り付けた状態でエンジンの燃焼
室２０２に露出するようになっている。

【００２２】また、発熱部材３よりもハウジング２の他
端２ｂ寄り（図１中、上方寄り）の部位におけるハウジ
ング２の内孔２２には、導電性材料よりなる棒状の中軸
４が収納されている。本例では、中軸４は炭素鋼よりな
る段付円柱状をなしており、中軸４の一端４ａ側（図１
中、下方側）は、発熱部材３の他端３ｂ側と電気的に導
通されており、中軸４の他端４ｂ（図１中、上方側）
は、ハウジング２の他端２ｂから突出している。

【００２３】発熱部材３の本体は、一端３ａ側に閉塞
部、他端３ｂ側に開口部を有する細長な有底筒状のチュ
ーブ５によって区画形成されている。このチューブ５
は、耐熱性および耐酸化性に優れる導電性材料（例えば
ステンレス材料）からなる。

【００２４】このチューブ５においては、スウェージン
グによってチューブ５の外径を絞ることにより、発熱部
材３の一端３ａ側に小径部５１、発熱部材３の他端３ｂ
側に大径部５２が形成されている。なお、本発明でいう
発熱部材３の外径とは、ハウジング２へ圧入される部分
である大径部５２の外径である。

【００２５】また、チューブ５の内部には、コイル状の
第１及び第２抵抗体６、７が、チューブ５の長軸方向に
沿って設けられている。第１抵抗体６は、チューブ５の
閉塞部側に内蔵され、第２抵抗体７は、第１抵抗体６よ
りもチューブ５の開口部側に内蔵されている。

【００２６】また、第１抵抗体６の一端６ａは、チュー
ブ５の閉塞部に溶接されて電気的に接続され、他端６ｂ
は、第２抵抗体７の一端７ａに溶接されて電気的に接続
されている。そして、第２抵抗体７の他端７ｂは、上記
中軸４の一端４ａに溶接等により電気的に接続されてい
る。

【００２７】これら中軸４の一端４ａ側、第１抵抗体６
および第２抵抗体７は、チューブ５内において、耐熱性
絶縁材料（例えばマグネシア等）からなる絶縁粉末８に
より埋設されている。これにより、中軸４の一端４ａ
側、第１抵抗体６および第２抵抗体７が、チューブ５の
閉塞部以外の部位に対して絶縁的に保持される。また、
絶縁体粉末８はチューブ５の開口部側にてシール部材９
によりシールされている。

【００２８】なお、第１抵抗体６は、常温（２０℃）と
１０００℃（予熱時におけるグロープラグ１の第１抵抗
体６の温度）の抵抗変化率（１０００℃の抵抗値／２０
℃の抵抗値）が、例えば１程度に小さな第１導電材料
（例えば鉄クロム合金やニッケルクロム合金）からな
る。

【００２９】また、第２抵抗体７は、上記抵抗変化率
が、例えば５〜１４程度に大きな第２導電材料（例えば
ニッケル、低炭素鋼やコバルト鉄合金）からなる。な
お、抵抗温度係数とは、横軸に温度、縦軸に抵抗値をプ
ロットして得られるグラフの傾きのことである。よっ
て、第２導電材料は、第１導電材料よりも、正の抵抗温
度係数の大きな材料である。

【００３０】また、中軸４の他端４ｂ側（図１中、上方
側）に形成された端子ネジ部４１には、ゴム等の絶縁弾
性材料からなる環状のシール部材１０および絶縁樹脂製
のブッシュ１１を介してナット１２が締めつけられてお
り、それによって、中軸４の他端側４ｂは、ハウジング
２の他端２ｂ側に絶縁的に固定されている。シール部材
１０は、中軸４とハウジング２との間をシールしてい
る。

【００３１】ここで、本グロープラグ１の各部の一寸法
例について図２に示す寸法図を参照して述べておく。ハ
ウジング２の取付用ネジ部２１のネジ寸法はＭ８、ネジ
ピッチが１ｍｍである。発熱部材３の外径（大径部５２
の外径）Ｃは４．２０ｍｍ〜４．２８ｍｍ、内孔２２の
内径（ハウジング内径）Ｄは４．０９ｍｍ〜４．１３ｍ
ｍ、発熱部材３とハウジング２との圧入部（以下、単に
圧入部という）の締め代をＡとすると、この締め代Ａは
０．０３５ｍｍ〜０．０９５ｍｍである。また、圧入部
の圧入方向の長さを圧入長Ｂとすると、この圧入長Ｂは
６ｍｍである。また、発熱部材３の小径部５１の外径Ｅ
は３．５ｍｍ、ハウジング２の一端２ａから突出する発
熱部材３の長さ（突出長さ）Ｆは３６ｍｍである。

【００３２】かかるグロープラグ１は、各構成部材を次
のように組み付けることにより形成される。まず、発熱
部材３と中軸４とが一体に組み付けられたものをハウジ
ング２へ挿入し、発熱部材３とハウジング２とを圧入に
より固定する。本例では、上記締め代によって、主とし
てハウジング２側が変形し、圧入部において両部材２、
３が所定の面圧を持って接触し固定される。

【００３３】続いて、中軸４の他端４ｂ側より、シール
部材１０及びブッシュ１１を投入して配置する。そし
て、端子ネジ部４１に沿ってナット１２を締め付けるこ
とにより、図１に示すグロープラグ１が出来上がる。こ
のグロープラグ１は、上述のように、取付用ネジ部２１
を介してエンジンヘッド２００の穴部２０１に取り付け
られる。

【００３４】また、グロープラグ１をエンジンヘッド２
００の穴部２０１に取り付けた状態で、図１に示す様
に、端子ネジ部４１には、電源と電気的に接続された外
部配線部材１３が端子用ナット１４を締め付けることに
よって組み付けられる。これにより、電源から外部配線
部材１３、中軸４を介して発熱部材３へ通電可能となっ
ている。

【００３５】そして、グロープラグ１においては、発熱
部材３への通電直後において、第１抵抗体６に大電流を
供給でき、第１抵抗体６を発熱させるとともに、所定時
間経過後には、第２抵抗体７側での温度上昇により、第
２抵抗体７の抵抗値を増大させて、第１抵抗体６への供
給電力を減少させ、第１抵抗体６での過加熱による断線
等を防止できるようになっている。こうして、エンジン
始動時における燃料の着火および燃焼が促進される。

【００３６】ところで、本実施形態では、グロープラグ
１を、ハウジング２の取付用ネジ部２１のネジ寸法がＭ
８以下（ネジ山頂部とネジ山頂部との間の外径寸法が８
ｍｍ以下）であるような細いものとしている。このよう
に細径化されたグロープラグにおいては、「課題」の欄
にて述べたように、圧入部の接合強度を、発熱部材３の
抜けや燃焼室２０２からの燃焼ガスのハウジング２内へ
の侵入を防止可能なものとする必要がある。

【００３７】そこで、本実施形態では、圧入部を、当該
圧入方向に沿って発熱部材３とハウジング２とを引っ張
り合ったときの引っ張り強度が１ｋＮ以上のものとし、
且つ、圧入部における気密を、圧入部へ発熱部材３側か
ら１０ＭＰａの圧力を印加したときに圧入部の外側から
ハウジング２の内部へ実質的に漏れないようなレベルに
している。

【００３８】このような引っ張り強度及び気密性は、従
来、具体的には考慮されおらず、今回、実用レベルにて
発熱部材３の抜けや燃焼ガスの侵入を防止できるような
圧入部の接合強度を検討していく過程において、本発明
者が実験的に独自に見出したものである。

【００３９】ここで、引っ張り強度については、図３に
示す様に、引っ張り強度試験機（オートグラフ）を用い
て測定した。例えば、各寸法Ａ、Ｂ等が上記した一寸法
例を有するグロープラグ１を用意し、治具３００にて発
熱部材３を固定（チャック）し、治具３０１にてハウジ
ング２を固定（チャック）し、図３中の白抜き矢印に示
す方向（即ち、圧入方向）に荷重を加え、この方向に沿
って発熱部材３とハウジング２とを引っ張り合ったとき
の引っ張り強度を測定した。

【００４０】この引っ張り強度は、最大限、発熱部材３
に燃焼によるカーボンが付着してエンジンヘッド２００
と発熱部材３とが固着した場合でも、グロープラグ１を
エンジンヘッド２００の穴部２０１から引き抜く際に、
発熱部材３がハウジング２から抜け、ハウジング２のみ
が引き抜かれることが無いようなレベルにする必要があ
る。

【００４１】そこで、引っ張り強度について検討した結
果、上記引っ張り強度試験にて引っ張り強度が１ｋＮ以
上であれば、上記カーボン固着の場合でも発熱部材３の
抜けを防止可能なレベル、つまり実用レベルを確保でき
ることがわかった。

【００４２】また、気密性については、歪みゲージを用
いて試験を行った。図４に示す様に、歪みゲージＫ１を
組み込んだサンプル１ａを作製した。このサンプル１ａ
は、図１に示したグロープラグ１において、中軸４をそ
の途中部から他端４ｂ側を切断し、ハウジング２の他端
２ｂ側の構成部品を取り外し、実質的に、ハウジング２
と、ハウジング２の内孔２２に圧入固定された発熱部材
３とのみの構成からなる。

【００４３】そして、このサンプル１ａにおいて、ハウ
ジング２の内孔２２内にネジ部Ｋ３を切削加工し、この
ネジ部Ｋ３に対して歪みゲージＫ１を備える治具Ｋ２を
ネジ結合している。なお、このサンプル１ａにおいても
各寸法Ａ、Ｂ等は、上記した一寸法例と同様のものにで
きる。

【００４４】こうして、圧入部へ発熱部材３側からエア
等を用いて所定の圧力を印加したときに圧入部の外側か
らハウジング２の内部へ漏れがあったときに、その漏れ
の圧力は、治具Ｋ２の穴Ｋ２ａから歪みゲージＫ１へ印
加される。そして、当該漏れ圧力に応じた信号が歪みゲ
ージＫ１から検出器Ｋ４へ出力されるようになってい
る。

【００４５】この気密性については、実用上、使用され
るエンジンの最大燃焼圧が印加されても、圧入部の外側
からハウジング２の内部へ漏れが無いようにする必要が
ある。そこで、圧入部の気密性について図５に示す様な
試験を行った。実際のエンジンヘッドへの取付と同様の
形態で、ハウジング２の取付用ネジ部２１を介して気密
試験用治具Ｋ５の穴へ上記図４に示すサンプル１ａを取
り付ける。

【００４６】気密試験用治具Ｋ５の穴から、圧入部へ発
熱部材３側からエアや窒素ガス等のボンベＫ６を用いて
所定の圧力を印加する。もし、圧入部において圧入部の
外側からハウジング２の内部へ漏れがあると、その漏れ
による圧力によって歪みゲージＫ１に歪みが発生し、歪
みゲージＫ１から検出器Ｋ４へ信号が出力され、漏れが
検出される。

【００４７】このようにして、気密試験を行い圧入部の
気密性について検討した結果、圧入部における気密を、
圧入部へ発熱部材３側から１０ＭＰａの圧力を印加した
ときに圧入部の外側からハウジング２の内部へ実質的に
漏れないようなレベルとすれば、燃焼ガスの侵入を実用
上、防止できることがわかった。

【００４８】以上、引っ張り強度試験及び気密性試験の
結果、圧入部において上記した引っ張り強度（１ｋＮ以
上）及び気密性（１０ＭＰａの圧力にて漏れ無し）を持
たせることにより、実用レベルにて発熱部材３の抜けや
燃焼ガスの侵入を防止可能な圧入部の接合強度を確保す
ることができることがわかった。

【００４９】また、上記した引っ張り強度（１ｋＮ以
上）及び気密性（１０ＭＰａの圧力にて漏れ無し）を持
つグロープラグ１においては、圧入部が十分な接合強度
を有するため、燃焼室からの燃焼圧により発熱部材３が
軸方向にてハウジング２内へ押し込まれ、ハウジング３
側へ位置ずれを起こすという不具合を防止することがで
きる。

【００５０】更に、上記の引っ張り強度及び気密性の範
囲を満足させるために、締め代Ａ、圧入長Ｂ、発熱部材
３の外径Ｃについて、実験検討を行った。締め代Ａ、圧
入長Ｂ、発熱部材３の外径Ｃを種々変えたグロープラグ
１及びサンプル１ａを作製し、上記引っ張り試験、気密
性試験を行った結果、各寸法Ａ、Ｂ、Ｃが次の数式３を
満足するように設定されていれば、発熱部材３の抜けや
燃焼ガスの侵入が発生しないことがわかった。

【００５１】

【数３】Ｂ＞−５７．１５Ａ＋７Ａ≧０．０１Ｃ≦Ｂ≦２Ｃなお、各寸法及び各関係式中の数値の単位はｍｍであ
る。そして、上記数式３の寸法関係を満足することで、
上記の引っ張り強度及び気密性を満足することができ、
実用レベルにて発熱部材３の抜けや燃焼ガスの侵入を防
止可能な圧入部の接合強度を確保することができる。

【００５２】もし、圧入長Ｂが（−５７．１５Ａ＋７）
ｍｍ以下（Ｂ≦−５７．１５Ａ＋７）であると、圧入長
Ｂが短すぎて発熱部材３の抜けや燃焼ガスの侵入が発生
する。また、締め代Ａが０．０１ｍｍ未満（Ａ＜０．０
１）であると、締め代Ａが少なすぎて圧入部において十
分な面圧が発生しない等の理由から、発熱部材３の抜け
や燃焼ガスの侵入が発生する。

【００５３】更に、圧入長Ｂが発熱部材３の外径Ｃより
も小さい（Ｂ＜Ｃ）と圧入長Ｂが短すぎて、圧入部にお
ける両部材２、３の接触する表面積が小さくなるため、
発熱部材３の抜けや燃焼ガスの侵入が発生する。また、
圧入長Ｂが発熱部材３の外径Ｃの２倍よりも大きい（Ｂ
＞２Ｃ）と圧入長Ｂが長すぎてハウジング２の変形が大
きくなり、圧入部の接合強度が小さくなる。よって、各
寸法Ａ、Ｂ、Ｃは上記数式３の関係を満足することが必
要である。

【００５４】ここで、発熱部材３の外径Ｃは６ｍｍ以下
であることが好ましい。発熱部材３の外径Ｃが大きすぎ
ると発熱部材３をハウジング２に圧入したときに、ハウ
ジング２が膨れすぎる恐れがある。上述のように、ハウ
ジング２はエンジンヘッド（被取付部材）２００に形成
された穴部２０１へ挿入され、この穴部２０１に固定さ
れるものであるが、ハウジング２が膨れすぎると、ハウ
ジング２と穴部２０１の内面とが干渉する可能性が高く
なるため好ましくない。

【００５５】その点を考慮して実験検討した結果、外径
Ｃが６ｍｍ以下であることが好ましいことがわかった。
なお、より好ましくは外径Ｃが４．３５ｍｍ以下である
ことが望ましい。

【００５６】なお、図６は、上記数式３の寸法関係のう
ち、Ｂ＞−５７．１５Ａ＋７とＡ≧０．０１の寸法関係
を共に満足する範囲（図６中の適用範囲）を示してい
る。また、図７は、発熱部材３の外径Ｃが６ｍｍ以下
で、上記数式３のＣ≦Ｂ≦２Ｃの寸法関係を満足する範
囲（図７中の適用範囲）を示したものである。

【００５７】以上、本実施形態では、自動車用のディー
ゼルエンジンに適用され、取付用ネジ部２１のネジ寸法
がＭ８以下まで細径化されたグロープラグ１において、
圧入部を、上述したような所定の引っ張り強度や気密性
を満足する構成とすることにより、実用レベルにて発熱
部材３の抜けや燃焼ガスの侵入を防止可能な圧入部の接
合強度を確保することができる。

【００５８】そして、上述したような所定の引っ張り強
度や気密性を満足する圧入部の構成とすることは、上記
各寸法Ａ、Ｂ、Ｃを上記数式３を満足するように設定す
ることで実現することができる。

【００５９】なお、本発明は、グロープラグにおける圧
入部が、上記の所定の引っ張り強度や気密性や数式３の
関係を有することを要部とするものであるから、他の部
分は適宜設計変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るグロープラグの縦断面
構成図である。

【図２】図１に示すグロープラグの各部寸法を示す説明
図である。

【図３】引っ張り強度試験方法を示す説明図である。

【図４】気密性試験に用いるサンプルの概略断面を示す
図である。

【図５】気密性試験方法を示す説明図である。

【図６】締め代Ａと圧入長Ｂについて、所定の引っ張り
強度および気密性を満足する範囲を示す図である。

【図７】圧入長Ｂと発熱部材３の外径Ｃについて、所定
の引っ張り強度および気密性を満足する範囲を示す図で
ある。

【符号の説明】

２…ハウジング、３…発熱部材、２１…取付用ネジ部、
２２…内孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車用のディーゼルエンジンに適用さ
れるものであって、通電により発熱する金属製の発熱部
材（３）と、この発熱部材を収納する筒状の金属製のハ
ウジング（２）とを備え、前記ハウジングの外面に前記
ディーゼルエンジンとのネジ結合を行うためのネジ部
（２１）が形成され、前記発熱部材が前記ハウジングの
内部へ圧入され固定されてなるグロープラグにおいて、前記ネジ部の外径寸法は８ｍｍ以下のサイズであり、前記発熱部材と前記ハウジングとの圧入部は、当該圧入
方向に沿って前記発熱部材と前記ハウジングとを引っ張
り合ったときの引っ張り強度が１ｋＮ以上であり、且つ、前記圧入部における気密が、前記圧入部へ前記発
熱部材側から１０ＭＰａの圧力を印加したときに前記圧
入部の外側から前記ハウジングの内部へ実質的に漏れな
いようなレベルになっていることを特徴とするグロープ
ラグ。
【請求項２】通電により発熱する金属製円柱状の発熱
部材（３）と、内径が前記発熱部材の外径よりも小さい
円筒状の内孔（２２）を有する金属製のハウジング
（２）とを備え、前記発熱部材の外径から前記内孔の内径を差し引いた値
を２で割った値を締め代として、前記発熱部材が前記内
孔へ圧入された圧入部を形成することにより、前記発熱
部材を前記ハウジングに固定してなるグロープラグにお
いて、前記締め代をＡ、前記圧入部の圧入方向の長さをＢ、前
記発熱部材の外径をＣとしたとき、これら各寸法Ａ、
Ｂ、Ｃは単位をｍｍとして次の数式１【数１】Ｂ＞−５７．１５Ａ＋７Ａ≧０．０１Ｃ≦Ｂ≦２Ｃにて示される関係を満足するように設定されていること
を特徴とするグロープラグ。
【請求項３】前記発熱部材の外径Ｃは６ｍｍ以下であ
ることを特徴とする請求項２に記載のグロープラグ。
【請求項４】前記ハウジング（２）は筒状をなし、そ
の外面に被取付部材とのネジ結合を行うためのネジ部
（２１）が形成されており、このネジ部の外径寸法は８ｍｍ以下のサイズであること
を特徴とする請求項２または３に記載のグロープラグ。
【請求項５】自動車用のディーゼルエンジンに適用さ
れることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つ
に記載のグロープラグ。