JP2790710B2 - シーズ型グロープラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ディーゼルエンジンに用いられるシーズ型
グロープラグに関する。

［従来の技術］ 従来より、シーズ型グロープラグでは、シーズヒータ
部の組み付け性を向上させるため、中心電極を軸方向に
分割する方法がある。

シーズヒータ部は、中心電極と発熱コイルとを接続
し、さらに、チューブ内の底部にて発熱コイルとチュー
ブとの接続を行った後、チューブ内に絶縁粉末が充填さ
れて組み付けられる。

従って、中心電極を分割して軸方向の長さを短くする
ことにより、シーズヒータ部の組み付け作業性を向上さ
せることができ、分割された中心電極は、シーズヒータ
部の組み付け完成後に接合される。

中心電極の接合方法としては、溶接や銀ろう付け等が
あるが、銀ろう付けは、作業が面倒で、且つ高価な銀ろ
うを使用することでコストが高く付くため、電気抵抗溶
接が一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、抵抗溶接で接合する場合には、接合部の強
度を十分を得るために、中心電の外径から溶接ダレがは
み出すまで溶かし込む必要がある。そして、この溶接ダ
レが回りの主体金具と接触して絶縁不良の原因となるの
を防止するため、溶接後に、はみ出した溶接ダレを除去
（例えば、グラインダで削り取る）する必要がある。

その結果、コストが高くなるとともに、溶接ダレを除
去する際に、溶接した箇所を削り取ってしまう可能性が
ある。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的は、中心電極の接合強度を低下させることなく、低コ
ストのシーズ型グロープラグを提供することにある。

［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に係る本発明は、
筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側に装着される
耐熱性のチューブと、前記主体金具の中央部に配設され
る中心電極と、前記チューブ内に収容されて、前記中心
電極と前記チューブとの間に電気的に接続された電気発
熱体と、前記チューブ内に充填される絶縁粉末とを備え
て成るシーズ型グロープラグにおいて、 前記中心電極は、先端部が前記チューブ内に埋設され
る先端側部材と、後端部にねじ部が形成された後端側部
材とから構成され、前記先端側部材と前記後端側部材と
がアーク溶接により接合されたことを技術的手段とす
る。

また、請求項２に係る発明では、前記先端側部材と前
記後端側部材とから構成された前記中心電極は、前記先
端側部材と前記後端側部材とを抵抗溶接によって接合し
た後、その接合部に生じる溶接ダレをアーク溶接で除去
したことを技術的手段とする。

［作用および発明の効果］ 請求項１に係る発明では、中心電極の先端側部材と後
端側部材とをアーク溶接で接合したことにより、接合部
に従来のような溶接ダレを生じることがない。従って、
溶接のダレ取りが不要となり、中心電極のコストを低減
させることができる。

請求項２に係る発明では、中心電極の先端側部材と後
端側部材とを抵抗溶接で接合した後、その接合部に生じ
る溶接ダレをアーク溶接で除去することにより、グライ
ンダで削り取る従来の場合と比較して、簡単に、且つ接
合部の強度を損なうことなくダレ取りを行うことができ
るとともに、コストの低減を図ることができる。

また、上記の請求項１の発明と比較しても、抵抗溶接
の後、さらにアーク溶接を行うことで、接合部の溶接強
度を高めることが可能である。

［実施例］ 次に、本発明のシーズ型グロープラグを図面に示す一
実施例に基づき説明する。

第１図はシーズ型グロープラグの片側断面図である。

シーズ型グロープラグ１は、外側電極を構成する筒状
の主体金具２と、この主体金具２の先端側（第１図下
側）に装着される耐熱性チューブ３と、主体金具２の中
央部に配設される中心電極４と、チューブ３内に収容さ
れる発熱コイル（電気発熱体）５と、発熱コイル５およ
び中心電極４の先端部が収容された状態でチューブ３内
に充填される絶縁粉末６などから構成されている。

主体金具２は、低炭素鋼で形成され、その外壁には、
必要に応じて金属鍍金が施される。主体金具２の外周に
は、取付ねじ部2aと六角部2bとが形成されている。

チューブ３は、例えば、耐熱ステンレス鋼で形成さ
れ、主体金具２より突出する先端部がディーゼルエンジ
ンの予燃焼室（図示しない）に晒される。

中心電極４は、主体金具２と同軸的に配設され、主体
金具２に対して電気的に絶縁されている。この中心電極
４は、外径2.7〜3.6mmに設けられた先端側部材4aと、外
径4.0〜5.0mmに設けられた後端側部材4bとから構成さ
れ、両部材4a、4bをアークスポット溶接により軸方向に
接合して形成されている。後端側部材4bの後端部には、
端子ナット（図示しない）が螺着されるねじ部4cが形成
されている。

発熱コイル５は、例えば、鉄クロム系線材、ニッケル
系線材が使用され、一端（第１図上端）が中心電極４の
先端部に接続されて、他端がチューブ３の底部に接続さ
れている。

絶縁粉末６は、電気絶縁性を有するセラミックス粉末
が使用される。

チューブ３の後端開口部には、絶縁粉末６が充填され
た後、絶縁性を有するパッキン７が嵌め合わされる。

このシーズ型グロープラグ１は、中心電極４の先端側
部材4aと後端側部材4bとを接合する前に、シーズヒータ
部８が組み立てられる。

シーズヒータ部８は、中心電極４の先端側部材4aに発
熱コイル５の一端を溶接した後、発熱コイル５をチュー
ブ３内に挿入して、発熱コイル５の他端をチューブ３の
底部に溶接する。その後、チューブ３内に絶縁粉末６を
充填し、チューブ３の開口部にパッキン７を装着して組
み立てが完成する。

シーズヒータ部８の組み立てが完成した後、第２図に
示すように、先端側部材4aと後端側部材4bとを軸方向に
突き合わせた状態で、その先端側部材4aと後端側部材4b
をアース電極９、10によって保持する。

そして、溶接機のトーチ11、12を中心電極４の径方向
に対向する２か所に配置（第３図参照）してアークスポ
ット溶接を行い、先端側部材4aと後端側部材4bとを接合
する。アークスポット溶接は、高電流で短時間に溶接す
るため、深い溶け込みが得られ、第４図に示すように溶
接ダレの生じない滑らかな接合状態が可能となる。

なお、２か所のトーチで同時に溶接を行う場合、通電
信号が同時に出力されても、実際のアークが同時に飛ば
なかった時には溶け込みが悪くなる。従って、当初より
時間をずらして通電することを前提とした方が、安定し
た溶け込みが得られる。例えば、一方のトーチ11に180A
の溶接電流を200ms流した後、0.5〜1.0秒休止し、他方
のトーチ12に180Aの溶接電流を160ms流す。

溶接機のトーチは、１か所、あるいは３か所以上設置
してもよいが、確実な溶け込みを得るためには、上記の
ように対向する２か所に設置するのが望ましい。３か所
以上の場合には、各トーチによる溶接を、一定のインタ
ーバル時間を設定して順に行う方がより安定した溶け込
みが得られる。

このように、中心電極４の先端側部材4aと後端側部材
4bとをアークスポット溶接によって接合することによ
り、中心電極４の外径からはみ出すような溶接ダレが生
じない。従って、従来のようなダレ取りが不要となるこ
とから、コストダウンを図ることができる（つまり、溶
接ダレの除去作業を自動化するのが困難なため、従来の
ようにダレ取りを行うことで、例えば、プラグ１個につ
き３円のコストを要する）。

また、ダレ取りが不要となることで、不用意に溶接し
た箇所を削り取る虞もない。

次に、請求項２に係る本発明の第２実施例を説明す
る。

第５図ないし第８図は、中心電極４の先端側部材4aと
後端側部材4bとの接合工程を示す工程図である。

本実施例では、中心電極４の先端側部材4aと後端側部
材4bとを抵抗溶接によって接合した後、さらに、その接
合部にアークスポット溶接を行うものである。

シーズヒータ部８の組み立てが完成した後、第５図に
示すように、中心電極４の先端側部材4aと後端側部材4b
とを電極13、14によって保持し、抵抗溶接を行って先端
側部材4aと後端側部材4bとを接合する。この抵抗溶接で
は、接合部の強度を十分に得るために、中心電極４の外
径から溶接ダレがはみ出すまで溶かし込む（第６図参
照）。なお、本実施例の場合、あとで行うアークスポッ
ト溶接により溶接強度が補強されるので、抵抗溶接が万
一、溶け不足であっても強度不足の心配はない。

抵抗溶接によって中心電極４の先端側部材4aと後端側
部材4bとを接合した後、その先端側部材4aと後端側部材
4bとをアース電極９、10によって保持し、上記第１実施
例の時と同様に、溶接機のトーチ11、12を中心電極４の
径方向に対向する２か所に配置（第７図参照）してアー
クスポット溶接を行う。このアークスポット溶接によ
り、抵抗溶接によって中心電極４の先端側部材4aと後端
側部材4bとの接合部に生じた溶接ダレが溶けて、第８図
に示すように、接合部が滑らかに仕上がる。

このように、抵抗溶接を行った後、さらにアークスポ
ット溶接を行うことで、溶接ダレをグラインダで削り取
る従来の場合と比較して、簡単に、且つ接合部の溶接強
度を損なうことなく（むしろ補強される）ダレ取りを行
うことができる。また、本実施例の場合でも、コストダ
ウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもの
で、第１図はシーズ型グロープラグの片側断面図、第２
図ないし第４図はアークスポット溶接による中心電極の
先端側部材と後端側部材との接合工程を示す工程図、第
５図ないし第８図は本発明の第２実施例を示すもので、
中心電極の先端側部材と後端側部材との接合工程を示す
工程図である。 図中 １……シーズ型グロープラグ ２……主体金具 ３……耐熱性チューブ ４……中心電極 4a……先端側部材 4b……後端側部材 ５……発熱コイル（電気発熱体） ６……絶縁粉末

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）筒状の主体金具と、 （ｂ）前記主体金具の先端側に装着される耐熱性のチュ
   ーブと、 （ｃ）前記主体金具の中央部に配設される中心電極と、 （ｄ）前記チューブ内に収容されて、前記中心電極と前
   記チューブとの間に電気的に接続された電気発熱体と、 （ｅ）前記チューブ内に充填される絶縁粉末とを備えて
   成るシーズ型グロープラグにおいて、 前記中心電極は、先端部が前記チューブ内に埋設される
   先端側部材と、後端部にねじ部が形成された後端側部材
   とから構成され、前記先端側部材と前記後端側部材とが
   アーク溶接により接合されたことを特徴とするシーズ型
   グロープラグ。
2. 【請求項２】前記先端側部材と前記後端側部材とから構
   成された前記中心電極は、前記先端側部材と前記後端側
   部材とを抵抗溶接によって接合した後、その接合部に生
   じる溶接ダレをアーク溶接で除去したことを特徴とする
   シーズ型グロープラグ。