JP3039819B2 - グロープラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン用
のグロープラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】グロープラグはディーゼルエンジンの始
動時に燃焼ガスを予熱するプラグで図８に示すように、
外周側面にはエンジンへの取り付けねじ１０１を有する
筒状のハウジング１００と、ハウジング１００の下端部
でハウジング１００から突出し内部に発熱素子２２０を
内包するヒータ棒２１０と、一端部で該ヒータ棒２１０
に接続され他端部はハウジング１００から突出して車両
の電源からのハーネスあるいは金属板を締めつけ固定す
るためのねじ２０１を有する中軸２００と、中軸２００
を電気的に絶縁状態でハウジング１００に固定するブッ
シュ４００とから構成されている。

【０００３】ヒータ棒２１０はハウジング１００に溶接
などで固着されているが、中軸２００はハウジング１０
０の開口部で絶縁ブッシュ４００を介してハウジング１
００に固定されている。この絶縁ブッシュ４００は通常
樹脂で形成され、水や油などの侵入を防止するＯリング
３００とともに、中軸２００をハウジング１００に絶縁
係止している。この絶縁ブッシュ４００は、さらに金属
ナット５００が中軸２００のねじ部に締めつけられるこ
とによる押圧でハウジング開口端部に固定されている。

【０００４】そして上記のグロープラグは、図６に示す
ようにエンジン８にハウジング１００のねじ部１０１
（図示せず）で取り付けられ金属ナット５００の上に電
源ハーネス７１あるいは金属板７２を挟んでその上部で
金属ナット７が中軸２００に締めつけられる。これによ
りグロープラグの通電時には、電流が中軸２００、発熱
素子２２０、ヒータ棒２１０、ハウジング１００、エン
ジン８へと流れ、ヒータ棒２１０が加熱される。ここで
中軸２００は電源の＋電位と同電位であるが、ハウジン
グ１００はアース電位であり、その間に存在する絶縁ブ
ッシュ４００が中軸２００に負荷される電流と、ハウジ
ング１００を流れるアース電流との間のリークを防ぐ機
能を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで４輪駆動車等
のレジャー用の車等においては、水路あるいは海浜の波
打ち際を走行する場合があるが、その場合エンジンが水
あるいは海水で被水する頻度が高い。また一般乗用車に
おいても、冬期は凍結防止剤が撒かれた冠水路を走行す
る場合には、エンジンが塩分を含む水を被水するが、地
域によってはこの頻度は高いものになる。

【０００６】このように海水あるいは凍結防止剤などの
塩分を含む水を繰り返し被水すると、絶縁ブッシュ４の
表面が導電性付着物で汚れ表面の絶縁性の低下がおき
る。このように導電性付着物で汚れた状態で通電されて
いると、電流が金属ナット５００とハウジング１００と
の間でリークすることになる。そしてブッシュ４００表
面で発生する電流のリークは、部分的な火花放電をとも
なうためそれが繰り返されると、ブッシュ４００表面が
炭化しトラッキング破壊が発生する。特にエンジンがス
ラント搭載された場合、路面に対してグロープラグの取
り付け位置が相対的に低くなり、被水の頻度が増すとと
もに機種によっては、図７に示すようにグロープラグの
通電端子部に被水した水９が溜まる場合がある。このよ
うな状態で通電されると溜まった水の深さと水中の塩分
濃度によるが＋電位が印加された金属ナット５００、あ
るいは通電用金属板７２が電気腐食により溶解するとと
もにブッシュ４００表面に付着し、前述のトラッキング
破壊までの寿命を著しく低下させることになる。

【０００７】また、従来技術によるグロープラグ図８に
おいては、前述の塩水がＯリング３００より上の部分で
ハウジング１００とブッシュ４００の隙間あるいは中軸
２００とブッシュ４００の隙間より侵入し、同様のトラ
ッキング破壊が生じるという問題があった。本発明は上
記の事情に鑑みてなされたもので、グロープラグが塩水
などを被水した場合でもブッシュ表面でのトラッキング
破壊に至るまでの寿命が延びたグロープラグとすること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のグロープラグ
は、発熱用のヒータ棒と、棒状で一端部が該ヒータ棒に
電気的に接続されたヒータに通電可能な中軸と、該ヒー
タ棒と該中軸を内部で包接し下端開口部で該ヒータ棒を
突出させて固着保持し上端開口部で該中軸を突出させて
係止する筒状ハウジングと、該中軸を絶縁状態で該ハウ
ジングに係止固定する絶縁ブッシュとからなるグロープ
ラグにおいて、該絶縁ブッシュは、樹脂製ブッシュ本体
と該中軸、所定箇所で固定可能でありかつ該樹脂製ブッ
シュ本体で内包される金属ナットで形成され、該中軸と
該ハウジングとの絶縁状態を保持して該中軸を該ハウジ
ングに係止固定していることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のグロープラグでは、樹脂製ブッシュ本
体が金属ナットの外周面を内包して形成されている。こ
のため樹脂製ブッシュ本体で内包された金属ナットが中
軸に螺合されているので、従来のブッシュ係止用の金属
ナットが露出した場合と比較してブッシュの外周面の沿
面距離が長くなるともに金属部分の露出面積が少なくな
り絶縁破壊によるトラッキングの発生が抑制できる。こ
のためブッシュの絶縁性が高まりグロープラグの耐久性
を高め長寿命とすることができる。また樹脂製ブッシュ
本体が金属ナットを内包することにより液密性が向上
し、このためプラグの耐久性が向上する。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。この
グロープラグ１０は、図１に示すように筒状ハウジング
１と、ハウジング１の下端開口部に保持されたヒータ棒
２１と、ハウジング１の上端開口部に、ヒータ棒２１に
接続され側面にねじ部２３を有する通電用の中軸２と、
中軸２に挿入され中軸２を電気的に絶縁状態でハウジン
グ１に係止固定する絶縁ブッシュ４とから構成されてい
る。

【００１１】ハウジング１は筒状の金属製で側面の略中
央にエンジンに取り付け用のねじ部１１が形成され、下
端開口部にヒータ棒２１がろう付けなどの手段によりハ
ウジング１に係止固定されている。ヒータ棒２１は、ハ
ウジング１の内部で通電用の中軸２に溶接により接続さ
れたＳＵＳ３１０Ｓなどの金属製チューブで開口部に溶
接されたニッケル線などの発熱素子２２がマグネシアな
どの絶縁粉体を公知の方法で充てんすることにより構成
されている。ハウジング１の上端開口部は通電用の中軸
２が突出し、突出部は図６に示した従来のグロープラグ
と同様に電源よりのハーネス７１あるいはグロープラグ
１０を電気的に並列に接続するための金属板７２を締め
つけ固定するためのねじ部２３が形成されている。

【００１２】絶縁ブッシュ４は図２に示すように絶縁性
の樹脂製ブッシュ本体４１と金属ナット５１とからな
り、樹脂製ブッシュ本体４１と金属ナット５１の間には
Ｏリング３２が介在されている。金属ナット５１は内面
に中軸２のネジ部２３と螺合するねじが形成された黄銅
製で、シリコンゴム等よりなるＯリング３２を介して外
周を樹脂製ブッシュ本体４１で内包されて樹脂製ブッシ
ュ本体４１を中軸２に螺合挿入して係止さている。金属
ナット５１の内周面のねじ面には嫌気性封着剤６１が、
予め中軸２のねじ部２３に所定量塗布され、樹脂製ブッ
シュ本体４１内の金属ナット５１が中軸２のねじに螺合
して締めつけられた後、螺合面で硬化して螺合面のシー
ルとゆるみ止めの機能を有する接着剤層が形成されてい
る。

【００１３】Ｏリング３２は金属ナット５１の底面と、
樹脂製ブッシュ本体４１の段付け部上面の間で所定量圧
縮変形されることにより、金属ナット５１と樹脂製ブッ
シュ本体４１との界面の液密性を確保している。さらに
ハウジング１の上端面と絶縁ブッシュ４との間には、ハ
ウジング１のテーパー穴部と樹脂製ブッシュ本体４１側
面で形成される三角みぞ部にシリコンゴムなどよりなる
Ｏリング３１が配設され、絶縁ブッシュ４の小径部に予
め装着された後樹脂製ブッシュ本体４１の締めつけによ
り組付けされ、ハウジング１のテーパー穴内面と絶縁ブ
ッシュ本体４１外面の液密性を確保している。

【００１４】グロープラグ１０の樹脂製ブッシュ本体４
１は中軸２のねじ部２３に挿入してこの樹脂製ブッシュ
４１で金属ナット５１を螺合させて、ハウジング１に中
軸２を絶縁固定されて形成されている。この絶縁ブッシ
ュ４の製造方法としては図２に示すように、上端側にね
じ締めを容易にするための六角部が形成され内面に大
径、小径の二段の穴が形成されたＰＰＳ樹脂よりなる樹
脂製ブッシュ本体４１を射出成形などにより形成した
後、Ｏリング３２を大径部底面に挿入し、その後内面に
ねじ部を形成するとともに外面にフランジ部５２とロー
レット部５３を形成した金属ナット５１を樹脂製ブッシ
ュ本体４１内に挿入して超音波溶着で溶着することで得
られる。

【００１５】上記のグロープラグ１０では、ハウジング
１の外側上端部が通電時にアース電位部であり、通電用
の中軸２および絶縁ブッシュ４内に内包されている金属
ナット５１は＋電位部である。ハウジング１と金属ナッ
ト５１は外周面を絶縁性の樹脂で内包されているので、
従来の金属ナットの場合と比べて、絶縁沿面距離を長く
することができ絶縁性が高まる。また、ハウジング１内
部と絶縁ブッシュ４との密着性および中軸２と絶縁ブッ
シュ４との密着性が高まり絶縁ブッシュ４の下端部とＯ
リングとの間に水などの侵入が防げる。したがって、こ
のグロープラグ１０は絶縁性が高まりトラッキング破壊
を防ぎ耐久性の優れたものとなる。 ブッシュの他の実
施例としては図３に示すごとくＯリング３２を用いず外
周面をテーパ−形状とした金属ナット５４をインサート
してもよい。この場合、樹脂ブッシュ４２と金属ナット
５４との界面で液密性の確保はＯリングなしで可能であ
る。また図４に示すように金属ナット５１と樹脂製ブッ
シュ本体４１の接合面の固定を接着剤層６２を介在させ
て液密性の確保をおこなうようにしてもよい。 前述し
た実施例ではハウジング内への液密性を確保した例をの
べたが、従来のグロープラグで発生する樹脂製ブッシュ
本体４１の外表面でのトラッキング破壊のみを考えれば
良い環境条件で使用する場合には、絶縁ブッシュで完全
な液密構造にする必要はない。その場合には上記のＯリ
ング３１、３２は特に使用しなくても良い。また接着剤
６１については金属ナット５１の緩み止めとして必要な
場合に用いるようにすれば良い。

【００１６】また本発明は通電用の中軸２とハウジング
１間を絶縁固定するための絶縁ブッシュ４に関するもの
であるり、グロープラグの構造は本実施例に限定される
ものではなく、図５に示すようなヒーター棒２１として
発熱素子２２を内包したセラミックスヒータ２３を用い
るとともに、セラミックスヒータ２３に直列に接続され
一体に形成された抵抗体２４を有する公知の自己温度制
御型セラミックグロープラグに上記の絶縁ブッシュを適
用しても同様の効果が得られる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、通電時に＋電位が印加
される中軸に係止されている絶縁ブッシュは金属ナット
が絶縁性の樹脂製ブッシュ本体で被覆されているので露
出部位が殆ど無く、絶縁ブッシュに塩水が付着あるいは
塩水に浸漬された状態でグロープラグに通電がおこなわ
れても、金属ナットの電気腐食は非常に少なく、腐食生
成物による絶縁ブッシュ表面の汚れは非常に微小にな
る。したがって、絶縁ブッシュの表面での導電性物質の
汚れ物の付着にもとずく絶縁破壊の発生が抑制できる。

【００１８】さらに、従来グロープラグと比較して、絶
縁ブッシュ表面の沿面距離が長くなり絶縁距離が長くと
れ絶縁効果が高まり絶縁ブッシュ外表面でのトラッキン
グ破壊が抑制されグロープラグの寿命を飛躍的に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は実施例のグロープラグの断面模式図で
ある。

【図２】この図はブッシュの構成を説明する斜視図であ
る。

【図３】この図は金属金属ナットの外周面をテーパ形状
とした例のブッシュの例の断面図である。

【図４】この図は金属金属ナットと樹脂ブッシュとを接
着剤で接合した例のブッシュの断面図である。

【図５】この図はヒータ棒を発熱素子を内包したセラミ
ックヒータとしたグロープラグに適用した例の断面図で
ある。

【図６】この図はグロープラグをエンジンに装着し通電
用のハーネスなどを配設する状態を説明する模式図であ
る。

【図７】この図はグロープラグがエンジンに装着され塩
水などに浸漬した状態を説明する模式図である。

【図８】この図は従来のグロープラグの断面模式図であ
る。

【符号の説明】

１ ハウジング、 ２ 中軸、 ４ 絶縁ブッシュ、４
１、４２ 樹脂製ブッシュ本体、 ５１、５４ 金属
ナット、３１、３２ Ｏリング、 ２１ ヒータ棒、

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−311022（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23Q 7/00 605

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱用のヒータ棒と、棒状で一端部が該
   ヒータ棒に電気的に接続されたヒータに通電可能な中軸
   と、該ヒータ棒と該中軸を内部で包接し下端開口部で該
   ヒータ棒を突出させて固着保持し上端開口部で該中軸を
   突出させて係止する筒状ハウジングと、該中軸を絶縁状
   態で該ハウジングに係止固定する絶縁ブッシュとからな
   るグロープラグにおいて、 該絶縁ブッシュは、樹脂製ブッシュ本体と該中軸、所定
   箇所で固定可能でありかつ該樹脂製ブッシュ本体で内包
   される金属ナットで形成され、該中軸と該ハウジングと
   の絶縁状態を保持して該中軸を該ハウジングに係止固定
   していることを特徴とするグロープラグ。