JP3834952B2 - グロープラグの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，内燃機関，特にディーゼルエンジンの燃焼室内を予熱するために使用されるグロープラグ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
図６に示すごとく，グロープラグ９は発熱体９３を有しており，該発熱体９３に通電し，発熱させることによって，ディーゼルエンジンの燃焼室８内を予熱するものである。
上記グロープラグ９は，同図に示すごとく，エンジンヘッド８１の取付孔８２に対して，ハウジング９５を螺着することにより取り付ける。
【０００３】
外部接続端子９１と中軸９２とは，一体的に溶接されている。一方，上記ハウジング９５は，その基端部に六角部９５１を有すると共に，軸部には丸胴部９５２を有する筒状体であり，上記六角部９５１と丸胴部９５２とは，一体的に成形されている。そして，グロープラグ９における，外部接続端子９１の基端からヒータケース９４の先端までの長さは，そのグロープラグ９を適用するエンジンの種類に応じて，その取付孔８２の長さ（深さ）に応じて，作製の際に決定され，作製後は変更できない。
【０００４】
これらの各部材を組付けるにあたっては，上記中軸９２と上記発熱体９３，および該発熱体９３と上記ヒータケース９４とを，それぞれ溶接し，これらを中軸９２側からハウジング９５内に挿入し，最終的にヒータケース９４を上記ハウジング９５内に圧入する。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のグロープラグ９においては，次の問題がある。
即ち，従来のグロープラグ９は，上記のごとく，エンジンの種類に応じて作製しているので，エンジンヘッド８１に挿入する長さに合わせた，様々な長さの上記中軸９２や上記ハウジング９５を必要とする。
【０００６】
なかでも，近年，燃費や出力向上のため，ディーゼルエンジンが直噴化，多弁化されるに伴い，細長いグロープラグが必要とされている。
細長いグロープラグを作製するには，その構成要素である上記中軸も細長い形状にしなければならない。
細長い形状のものを作製すると，曲がりが発生しやすい。そのため，上記中軸は，比較的短い中軸同士を，溶接，継ぎ手等により接続して曲がりを防止している。それ故，上記中軸の作製においても，コストがかかる。
【０００７】
一方，上記ハウジングは，上述のごとくその基側に六角部を一体的に有しているため，その作製が困難である。さらに，上記ハウジングも，上記中軸同様に細長い形状にしなければならない。
そのため，上記ハウジングを比較的低コストの塑性加工で作製することは，困難である。それ故，切削加工等のコストのかかる製法で作製せざるをえない。
【０００８】
さらに，一体的に接続された外部接続端子と中軸に関しても，上記外部接続端子にネジ加工を施す際には，これが細長い形状であるため，振れの影響が大きい。そのため，振れがないようにネジ加工を施すことは困難である。
【０００９】
また，上記中軸と上記ハウジングは，エンジンヘッドの取付孔の長さに応じて，様々な長さのものが必要となる。また，上記ヒータケースが上記ハウジングから突出する長さについても，様々である。
そのため，作製困難な細長い上記中軸と上記ハウジングを，予め多種にわたり取り揃えておかなくてはならない。また，そのため，コストアップを招くこととなる。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，組付け作業が容易であると共に，様々の長さのハウジングを有するグロープラグに対応でき，かつ，生産効率に優れたグロープラグ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
本発明により得られるグロープラグは，内部軸を設けた発熱体と該発熱体を内蔵させるヒータケースとからなるヒータ部と，外部接続端子を有する中軸を配設してなる六角組立体と，上記ヒータ部と六角組立体との間に配置し電気的接続手段を内蔵する筒状のハウジングとよりなり，上記内部軸と上記中軸との間は，上記電気的接続手段により接続されていることを特徴とするグロープラグである。
【００１２】
本発明において，最も注目すべきことは，内部軸と中軸とが電気的接続手段により接続されていることにある。
【００１３】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明においては，内部軸と中軸とが電気的接続手段により接続されているので，上記グロープラグの全長は，上記ハウジングと上記電気的接続手段の長さによって調節できる。そのため，上記ヒータ部と上記六角組立体は，上記グロープラグの長さの大小に関係なく，全てのグロープラグに共通して使用することができる。
【００１４】
さらに，上記ヒータ部と上記六角組立体とは，上記ハウジングに対して圧入等により容易に組付けることができる。また，その際に，上記ヒータ部が上記ハウジングから突出する長さを調節することができる。
また，上記外部接続端子を設ける中軸は，上記電気的手段や中軸と分離されているため，短くすることができる。それ故，上記外部接続端子にネジ加工を施す際に，従来のごとき振れの影響はない。
【００１５】
また，上記ハウジングは，六角部を有しない筒状体で，簡単な構造であるため，比較的低コストの塑性加工によって，様々の長さのハウジングを容易に作製することができる。また，上記電気的手段も，変形，伸縮可能な材質，構造を用いることができるため，上記様々の長さのハウジングの作製に容易に対応することができる。それ故，生産効率に優れている。
【００１６】
なお，本発明においては，上記電気的接続手段と上記ハウジングとにより，ヒータ機能を有する上記ヒータ部と，外部との電気的接続機能を有する上記六角組立体とを，接続している。
上記電気的手段は，変形，伸縮可能な材質，構造からなることが好ましい。
一方，上記六角組立体は，上記中軸を一体的に組立し，上記ヒータ部は上記内部軸を上記発熱体に接続すると共に，該発熱体を上記ヒータケースに接続して一体的に作製する。
上記電気的接続手段の先端は上記内部軸に，一方その後端は上記中軸にかしめ等で接続する。
【００１７】
上述のごとく，本発明によれば，組付け作業が容易であると共に，様々の長さのハウジングを有するグロープラグに対応でき，かつ，生産効率に優れたグロープラグ及びその製造方法を提供できる。
【００１８】
次に，上記電気的接続手段は，電気絶縁被膜を有し，可撓性のあるリード線よりなる。
【００１９】
この場合には，上記電気的接続手段としてのリード線は可撓性を有している。そのため，上記リード線を上記内部軸と上記中軸に接続する際には，上記リード線を伸ばして上記ハウジングから引き出すことができる。そして，上記ハウジングを上記ヒータケースと上記六角部に組付ける際には，上記リード線を上記ハウジング内へ仕舞い込むことができる。それ故，上記様々の長さのハウジングに容易に対応することができる。
上記リード線は，その表面に電気絶縁被膜を有するため，電気的接続手段を上記ハウジング内へ配置したとき，それが上記ハウジング内で曲げれても，両者の間で電気的短絡を生ずるおそれがない。
上記電気絶縁被膜としては，塩化ビニルなど，通常電気リード線に被覆する被覆材料を用いる。
【００２０】
次に，上記六角組立体は，上記ハウジングの後端部に固定する六角部と，該六角部に電気絶縁材料を介して固定した上記中軸とよりなる。
【００２１】
この場合には，上記六角部と電気絶縁材料と中軸とが，予め一体的に組み立てられている。そのため，これらを上記ハウジングに対して，圧入等で組付けることにより，上記六角組立体とハウジングとを容易に組付けることができる。
【００２２】
次に，上記六角部と中軸との間に設ける電気絶縁材料は，合成樹脂，ガラス，セラミックのいずれか１種類以上を用いることができる。
この場合には，上記六角部と中軸とを，気密性に優れた状態で固定することができる。
【００２３】
本発明の製造方法は，内部軸を設けた発熱体と該発熱体を内蔵させるヒータケースとからなるヒータ部を作製する工程と，
外部接続端子を有する中軸を電気絶縁材料を介して六角部に固定してなる六角組立体を作製する工程と，
電気絶縁被膜を有し，可撓性のあるリード線よりなる電気的接続手段を作製する工程と，
上記ヒータ部と上記六角組立体との間に配置して上記電気的接続手段を内蔵するための筒状のハウジングを作製する工程とを行うことによって，上記ヒータ部，上記六角組立体，上記電気的接続手段，および上記ハウジングを，各々別々に作製した後，
上記ハウジング内に挿入した上記電気的接続手段の先端部を上記内部軸に接続すると共に，上記電気的接続手段の後端部を上記中軸に接続する工程と，
上記ハウジングの先端部と上記ヒータ部における上記ヒータケースの基端部とを接続する工程と，
上記ハウジングの後端部と上記六角組立体とを接続する工程とを行うことによって上記ヒータ部，上記六角組立体，上記電気的接続手段，および上記ウジングを組付けることを特徴とするグロープラグの製造方法である。
【００２４】
本製造方法によれば，上記ヒータ部，六角組立体，電気的接続手段，およびハウジングは，各々別々に作製しておき，これを組付けるので，上記グロープラグの全長は，上記ハウジングと上記電気的接続手段の長さによって調節できる。
そのため，上記ヒータ部と上記六角組立体は，上記グロープラグの長さの大小に関係なく，全てのグロープラグに共通して使用することができる。
【００２５】
また，上記ヒータ部と上記六角組立体とは，各々別々に作製されており，これらは，上記ハウジングに対して圧入等により容易に組付けることができる。また，その際に，上記ヒータ部が上記ハウジングから突出する長さを調節することができる。
また，上記外部接続端子を設ける中軸は，上記電気的手段や中軸と分離されているため，短くすることができる。それ故，上記外部接続端子にネジ加工を施す際に，従来のごとき振れの影響はない。
【００２６】
また，上記ハウジングは，六角部を有しない筒状体で，簡単な構造であるため，比較的低コストの塑性加工によって，様々の長さのハウジングを容易に作製することができる。また，上記電気的手段も，変形，伸縮可能な材質，構造を用いることができるため，上記様々の長さのハウジングの作製に容易に対応することができる。それ故，生産効率に優れている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるグロープラグ及びその製造方法について，図１〜図３を用いて説明する。
本例のグロープラグ１は，図１に示すごとく，内部軸５１を設けた発熱体５３と該発熱体５３を内蔵させるヒータケース５５とからなるヒータ部５を有する。また，外部接続端子４２を有する中軸４１を配設してなる六角組立体４を有する。そして，上記ヒータ部５と六角組立体４との間には，電気的接続手段２を内蔵する筒状のハウジング３を配置する。
【００２８】
また，上記内部軸５１と上記中軸４１との間は，上記電気的接続手段２により，接続されている。
そして，上記ヒータ部５，六角組立体４，電気的接続手段２，およびハウジング３は，各々別々に作製された後，組付けられている。
【００２９】
上記グロープラグ１は，図１に示すごとく，上記電気的接続手段２と上記ハウジング３により，ヒータ機能を有する上記ヒータ部５と，外部との電気的接続機能を有する上記六角組立体４とを，接続している。
【００３０】
次に，上記グロープラグ１の各構成要素について，以下に説明する。
まず，上記ヒータ部５は，発熱体５３を上記ヒータケース５５内に内蔵させており，両者の間にはセラミック材料が充填されている。そして，上記発熱体５３の基端部側には，金属製の内部軸５１を溶接により，接続している。
【００３１】
一方，上記六角組立体４は，上記ハウジング３の後端部３５２に固定する六角部４５と，該六角部４５に電気絶縁材料４６を介して固定した中軸４１とよりなる。上記中軸４１は，後端に螺子切りした外部接続端子４２を有する。上記電気絶縁材料４６は，ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる樹脂製スリーブである。図１における符号４７は樹脂製ブッシュを示し，符号４８は金属ナットを示す。
【００３２】
ここで，上記六角組立体４の組立について，図３を用いて説明する。
まず，図３（Ａ）に示すごとく，上記電気絶縁材料４６を上記中軸４１に挿入する。なお，上記中軸４１には，上記電気絶縁材料４６と接する部分にローレットを設ける（図示略）。そして，上記中軸４１を，図３（Ａ）に示す上記六角部４５の挿入孔４５２に挿入する。このとき，上記電気絶縁材料４６は，図３（Ｂ）に示すごとく，上記六角部４５の固定部４５１に位置する。
【００３３】
次いで，上記六角部４５を，図３（Ｂ）に示すごとく，治具台７１と加圧治具７２を用いて，上下方向からプレスする。これにより，上記固定部４５１を変形させて，挿入孔４５２の径を細くする。これにより，上記電気絶縁材料４６を介して，上記六角部４５を上記中軸４１に対して，強固に固定する。このようにして固定された状態を図３（Ｃ）に示す。
次いで，樹脂製ブッシュ４７を，図３（Ｄ）に示すごとく，上記外部接続端子４２側から嵌め込み，金属ナット４８を外部接続端子４２に螺着し，上記六角組立体４の組立を完成する。
【００３４】
上記電気的接続手段２は，外表面にビニール製の電気絶縁被膜２２を設けたリード線である。また，上記ハウジング３は，六角部４５のない筒状体の簡単な構造である。
【００３５】
次に，上記グロープラグ１の組付け方法の一例について，図２を用いて説明する。
まず，上記電気的接続手段２としてのリード線の先端２０１を，円筒状のターミナル２１を介して上記内部軸５１に，かしめ固定する。次いで，上記電気的接続手段２を後端２０２の方からハウジング３内に挿入し，ハウジング３の先端部３５１にヒータ部５のヒータケース５５の基端部を圧入する。
【００３６】
次いで，上記電気的接続手段２の後端２０２を，ハウジング３の後端部３５２より延出させた状態で，円筒状のターミナル２１を介して，六角組立体４の中軸４１にかしめ固定する。その後，上記ハウジング３における後端部３５２を，上記六角組立体４における上記六角部４５に，圧入により組付ける。
なお，圧入のかわりにロウ付け，または溶接等によって組付けることもできる。
【００３７】
次に，本例の作用効果について説明する。
本例のグロープラグ１によれば，図１，図２に示すごとく，上記グロープラグ１の全長は，上記ハウジング３の長さによって調節できる。そのため，上記ヒータ部５と上記六角組立体４は，上記グロープラグ１の全長さの大小に関係なく，全てのグロープラグに共通して使用することができる。
【００３８】
また，上記ヒータ部５と上記六角組立体４とは，各々別々に作製されており，これらは，上記ハウジング３に対して圧入により容易に組付けることができる。また，その際に，上記ヒータ部５が上記ハウジング３から突出する長さを調節することができる。
また，上記外部接続端子４２を設ける中軸４１は，上記電気的接続手段２を用いて内部軸５１と分離されているため，短くすることができる。それ故，上記外部接続端子４にネジ加工を施す際に，従来のごとき振れの影響はない。
【００３９】
また，上記ハウジング３は，六角部４５を有しない筒状体で，簡単な構造であるため，比較的低コストの塑性加工によって，様々の長さのハウジング３を容易に作製することができる。
【００４０】
また，上記電気的接続手段２は，変形，伸縮可能なリード線を用いてある。そのため，上記電気的接続手段２を上記内部軸５１と上記中軸４１に接続する際には，上記電気的接続手段２を伸ばして上記ハウジング３から引き出すことができる。そして，上記ハウジング３を上記ヒータケース５５と上記六角部４５に組付ける際には，上記電気的接続手段２を上記ハウジング３内へ仕舞い込むことができる。
【００４１】
それ故，上記電気的接続手段２は，上記様々の長さのハウジング３に容易に対応することができる。
また，上記リード線は，その表面に上記電気絶縁被膜２２を有するため，電気的接続手段２を上記ハウジング３内へ配置したとき，それがハウジング３内で曲げられても，両者の間で電気的短絡を生ずるおそれがない。
【００４２】
また，上記六角組立体４は，上記六角部４５と電気絶縁材料４６と中軸４１とが，予め一体的に組み立てられている。そのため，これらを上記ハウジング３に対して圧入することにより，上記六角組立体４と上記ハウジング３とを容易に組付けることができる。
また，上記電気絶縁材料４６によって，上記六角部４５と中軸４１とを，気密性に優れた状態で固定することができる。
なお，上記中軸４１に設けたローレットは，ねじり等の外力に対する機械的強度を向上させる。
【００４３】
実施形態例２
本例のグロープラグ及びその製造方法について，図４，図５を用いて説明する。
本例のグロープラグ６は，図４に示すごとく，中軸４１をガラス６６２等により固定した六角組立体６０である。
即ち，上記六角組立体６０は，図４に示すごとく，上記ハウジング３の後端部３５２に固定する六角部６５と，該六角部６５にセラミックス６６１とガラス６６２を介して固定した上記中軸４１とよりなる。
【００４４】
次に，上記六角組立体６０の組立について，図５を用いて説明する。
図５（Ａ）に示すごとく，まず，上記中軸４１を上記六角部６５に挿入する。そして，両者間に，図５（Ｂ）に示すごとく，アルミナ等からなるセラミックス６６１を位置決め凸部６５１に挿入すると共に，耐熱金属等からなる治具を用いて，中軸４１と六角部６５の位置を決める。そして，上記ガラス６６２を上記セラミックス６６１の上に配置する。
【００４５】
その後，治具ごと炉内において上記ガラス６６２を溶融することによって，上記中軸４１と上記六角部６５とを上記ガラス６６２により固着する。次に，中軸４１に対して，実施形態例１と同様に，樹脂製ブッシュ４７，金属ナット４８を固定する。このようにして作製された上記六角組立体６０を図５（Ｃ）に示す。
その他は，実施形態例１と同様の構成である。
【００４６】
本例によれば，上記セラミックス６６１と上記ガラス６６２によって，上記六角部６５と中軸４１とを，気密状態で固定することができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１にかかる，グロープラグの断面図。
【図２】実施形態例１にかかる，グロープラグの組付け前の展開図。
【図３】実施形態例１にかかる，六角組立体の組立説明図。
【図４】実施形態例２にかかる，グロープラグの断面図。
【図５】実施形態例２にかかる，六角組立体の組立説明図。
【図６】従来例にかかる，グロープラグをエンジンヘッドへ取り付けた状態の断面図。
【符号の説明】
１．．．グロープラグ，
２．．．電気的接続手段，
２２．．．電気絶縁被膜，
３．．．ハウジング，
４．．．六角組立体，
４１．．．中軸，
４２．．．外部接続端子，
４５．．．六角部，
４６．．．電気絶縁材料，
５．．．ヒータ部，
５１．．．内部軸，
５３．．．発熱体，
５５．．．ヒータケース，

Claims (3)

1. 内部軸を設けた発熱体と該発熱体を内蔵させるヒータケースとからなるヒータ部を作製する工程と，
   外部接続端子を有する中軸を電気絶縁材料を介して六角部に固定してなる六角組立体を作製する工程と，
   電気絶縁被膜を有し，可撓性のあるリード線よりなる電気的接続手段を作製する工程と，
   上記ヒータ部と上記六角組立体との間に配置して上記電気的接続手段を内蔵するための筒状のハウジングを作製する工程とを行うことによって，上記ヒータ部，上記六角組立体，上記電気的接続手段，および上記ウジングを，各々別々に作製した後，
   上記ハウジング内に挿入した上記電気的接続手段の先端部を上記内部軸に接続すると共に，上記電気的接続手段の後端部を上記中軸に接続する工程と，
   上記ハウジングの先端部と上記ヒータ部における上記ヒータケースの基端部とを接続する工程と，
   上記ハウジングの後端部と上記六角組立体とを接続する工程とを行うことによって上記ヒータ部，上記六角組立体，上記電気的接続手段，および上記ウジングを組み付けることを特徴とするグロープラグの製造方法。
2. 請求項１において，上記電気絶縁材料は，合成樹脂，ガラス，セラミックのいずれか１種類以上であることを特徴とするグロープラグの製造方法。
3. 請求項１又は２において，上記ハウジングの後端部と上記六角組立体との接続は，上記六角部に上記ハウジングの後端部を圧入する，両者をロウ付けする，又は両者を溶接することによって行うことを特徴とするグロープラグの製造方法。

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