JPH01318810A - 内燃機関用グロープラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軸方向に延びた孔を備えた外側シェルと、導
電性の筒状シースで、第１部分が前記孔内に位置し、第
２部分が自由端で閉じられると共に、外側シェルから外
へ突き出た筒状シースと、さらに筒状シース内に位置し
、一端が電極に、また他端が筒状シースの閉じた自由端
にそれぞれ電気接続された少なくとも１つの電気抵抗と
を有する内燃機関用グロープラグに関する。

（従来の技術） この種のグロープラグは当該分野で周知であり、また前
記の１つまたは複数の電気抵抗が一般に電気絶縁性の粉
末中に埋設され、筒状シースの閉じた自由端への電気接
続を除き、電気抵抗を内部に含んでいる筒状シースから
電気的に絶縁されるようになされていることも、当業者
にとっては周知である。

さらに、１つだけの電気抵抗を用いたグロープラグでは
、その電気抵抗が正の温度係数特性（ＰＴＣ特性）を有
しており、また直列に接続された２つの電気抵抗を用い
たグロープラグでは、グロープラグの電極に接続された
電気抵抗の方が筒状シースの閉じた自由端に接続された
電気抵抗よりも高いＰＴＣ特性を有することも周知であ
る。

前記したような１つだけの電気抵抗を用いた従来のグロ
ープラグは、例えば米国特許第４，４７７．７１７号及
び第４．６３９，７１２号に開示されており、一方２つ
の電気抵抗を用いた従来のグロープラグは、例えば米国
特許第４，４２３．３０９号及び第４．５８２，９８０
号に開示されている。

これら４つの米国特許及びその他一般の従来技術におい
ては、筒状シース内に配置された１つまたは複数の電気
抵抗が電気絶縁性のただ一つの粉末中（この粉末は数種
類の異なる材料で構成し得るものではあるカリに完全に
埋設されている。粉末は優れた電気絶縁性を持つだけで
なく、優れた熱伝導特性も有する。

従来技術で使われている粉末の優れた熱伝導特性は、１
つまたは複数の電気抵抗によって生じた熱を、グロープ
ラグの筒状シースの前記第２部分へと迅速に伝達するの
に必要とされている。

しかし、一種類の粉末の使用では、最新のエンジン用の
グロープラグが持たねばならない主要特性の１つ、すな
わちグロープラグの筒状シースの閉じた自由端部の温度
の迅速な上昇を最適化することができない。

（発明が解決しようとする課題） 従って本発明の目的は、グロープラグの筒状シースの閉
じた自由端部の温度上昇が最適化されるような内燃機関
用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） 上記の目的を達成するため、本発明によるグロープラグ
は、筒状シースのうちその閉じた自由端に最も近い部分
が、優れた熱伝導特性を有する第１の粉末で満され、筒
状シースのうち電極に最も近い部分が、優れた熱絶縁特
性を有する第２の粉末で満たされていることを実質上特
徴とする。

本発明によるグロープラグの更なる特徴として、例えば
ニ ー　第１の粉末が酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で、第２
の粉末が安定化二酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）であり
、また −　１つまたは複数の電気抵抗がラセン状巻線である。

本発明によるグロープラグの筒状シース内の二種の粉末
間の分離面の位置は、グロープラグの全体的構造、すな
わち筒状シース内における１つまたは複数の電気抵抗の
位置、及び１つまたは２つどちらの電気抵抗を用いるか
に依存する。

１つの電気抵抗が用いられる場合には、二種の粉末間の
分離面は筒状シースの第２部分内または筒状シースの第
１部分内どちらにも位置し得る。

直列に接続された２つの電気抵抗が用いられる場合、二
種の粉末間の分離面は２つの抵抗間の接続点を主に通る
。

特定の実施例においては、直列に接続された２つの電気
抵抗の間に、導電性の分離要素を設けることができる。

この場合、二種の粉末間の分離面は分離要素の幾何的中
心を実質主通る。

本発明は、添付の図面を参照しながら以下の説明を読む
ことによってより明瞭に理解されよう。

（実施例） 第１〜６図に示した本発明によるグロープラグの６つの
実施例は全て、外側シェルｌ、電極２（または２ａ）、
及びシェル１の軸孔内に部分的に位置しく第１部分３ｂ
）、またシェルｌから部分的に突出した（第２部分３ａ
）細長い導電性の筒状シース３を有する。

実施例に応じて、１つまたは２つの電気抵抗（４，５，
６，７等）が、前記導電性の筒状シース３内に配置され
ている。２つの電気抵抗が設けられる実施例（第３〜６
図）では、それらの抵抗が直列に接続される。

本発明の６つの実施例の各々で、筒状シース３の第２部
分３ａはその自由端３Ｃで閉じられ、また筒状シース３
は第１の粉末１４と第２の粉末１５で満たされている。

シェル１の軸孔内に位置した筒状シース３の開放端部３
ｄは、適切なシール１６によって密封されている。

前記の粉末１４．１５は共に優れた電気絶縁特性を持つ
ほか、第１の粉末１４は優れた熱伝導特性を有し、また
第２の粉末１５は優れた熱絶縁特性を有する。前述した
ように、粉末１４は例えばＭｇＯ、粉末１５は例えばＺ
ｒＯ２とそれぞれし得る。

本発明によるグロープラグの６つの実施例全てにおいて
、電流は電極２（または２ａ）から１つまたは複数の電
気抵抗（４，５，６，７等）を通った後、筒状シース３
を経てシェル１　（アース）に戻る。このため、１つま
たは複数の電気抵抗（４，５，６，７等）は参照番号４
ｂ、５ｂ。

６ｂ、７ｂ等の箇所で電極２（または２ａ）に、また参
照番号４ａ、５ａ、６ａ等の箇所で筒状シース３の閉じ
た自由端３Ｃにそれぞれ電気的に接続されている。

第１図の実施例は１つの電気抵抗４を有し、二種の粉末
１４．１５間の分離面が筒状シース３の第２部分３ａ内
に位置する。

第２図の実施例も１つの電気抵抗５を有するが、二種の
粉末１４．１５間の分離面は、筒状シース３の第２部分
３ａがシェル１から突き出たその平面内に位置する。

第３図の実施例は、筒状シース３の第２部分３ａ内に位
置し、直列に接続された２つの電気抵抗６．７を有し、
二種の粉末１４．１５間の分離面が、２つの抵抗６．７
間の接続点７ａを通っている。

第４図の実施例は、筒状シース３の第１部分３ｂ内に全
体的に位置した第１の電気抵抗９と、筒状シース３の第
２部分３ａ内に全体的に位置した第２の電気抵抗８とを
有する。そして二種の粉末１４．１５間の分離面が、筒
状シース３の第２部分３ａがシェル１から突き出たその
平面内に位置する。

第５図の実施例は、直列に接続された２つの電気抵抗１
０．１１を有し、第１の電気抵抗１１が筒状シース３の
第１部分３ｂ内と筒状シース３の第２部分３ａ内にそれ
ぞれ部分的に位置し、また第２の電気抵抗１０が筒状シ
ース３の第２部分３ａ内に全体的に位置する。そして二
種の粉末１４．１５間の分離面が、２つの抵抗１０．１
１間の接続点１１ａを通っている。

第６図の実施例は、直列に接続された２つの電気抵抗１
２．１３を有し、第１の電気抵抗１３が筒状シース３の
第１部分３ｂ内と筒状シース３の第２部分３ａ内にそれ
ぞれ部分的に位置し、また第２の電気抵抗１２が筒状シ
ース３の第２部分３ａ内に全体的に位置する。さらに、
導電性の分離要素１７が２つの抵抗１２．１３間に位置
し、二種の粉末１４．１５間の分離面が分離要素１７の
幾何的中心を実質上通っている。

第６図において、分離要素１７は細長い管であり、電気
抵抗１３は筒状シース３の第１部分３ｂ内に全体的に配
置させてもよいことに留意されたい。

前述したように、同様な従来のグロープラグでは、プラ
グの筒状シース内が一種類の電気絶縁性粉末で満たされ
ており、この粉末は、１つの電気抵抗の熱あるいは２つ
の電気抵抗の一方の熱を筒状シースの閉じた自由端部へ
と迅速に伝達しなければならないため、優れた熱伝導特
性も有さなければならない。

（優れた熱伝導特性を有する）一種類だけの粉末を使う
と、１つまたは複数の電気抵抗によって生じた熱のかな
りの部分が、プラグのシェル及びエンジンの本体を通じ
て消失されるという結果を招く。

事実１つの電気抵抗を備えた従来のほとんどのグロープ
ラグ（第２図の構造と類似）では、電気抵抗のかなりの
部分がプラグのシェル内に位置し、また２つの電気抵抗
を備えた従来のほとんどのグロープラグ（第４〜６図の
構造と類似）では、２つの電気抵抗の一方がプラグのシ
ェル内に全体的に、または少なくとも部分的に位置して
いる。

これに対し本発明によるグロープラグでは、優れた熱絶
縁特性を持つ第２の粉末１５を用いたことで、１つまた
は複数の電気抵抗によって生じた熱の、前記したような
無用な消失を実質上防止している。事実、１つの電気抵
抗４．５の場合には、その抵抗のかなりの部分が熱絶縁
性粉末１５内に埋設されており、また２つの電気抵抗の
場合（第３〜６図）には、一方の抵抗が全体的に熱絶縁
性粉末１５内に埋設されている。

１つの電気抵抗（４，５）の一部によって、あるいは２
つの電気抵抗の一方（９，１１，１３）によって発生さ
れた熱は無駄に消失されず、その熱が本発明によるグロ
ープラグの抵抗の迅速加熱に寄与する。

言い換えれば、１つの電気抵抗を備えたグロープラグで
は、その電気抵抗（４，５）がＰＴＣ特性を有するので
、本発明によるプラグの最終的な加熱温度と自己安定効
果が、一種類だけの粉末を備えた従来のグロープラグに
おいてよりも迅速に得られる。

同様のことが、直列に接続された２つの電気抵抗を備え
るグロープラグについても言える。つまり、熱絶縁性粉
末１５内に全体的に埋設された電気抵抗（９，１１，１
３）の方が、粉末１４、すなわち優れた熱伝導特性を持
つ粉末内に埋設された電気抵抗（８，１Ｏ１１２）より
も高いＰＴＣ特性を有するふらである。

尚、第１図において、電気抵抗４のうち熱絶縁性粉末１
５内に埋設されたた部分はシェルｌ外に位置しており、
また第３図において、熱絶縁性粉末１５内に埋設された
電気抵抗７もシェル１外に位置していることに留意され
た（−０ しかしこれら２つの特別の構成も、本発明によるグロー
プラグの前記した結果を、その基本原理において変更す
るものでない、いなわち、異なる熱伝導特性を有するる
二種類の粉末の使用が、従来のグロープラグよりも、プ
ラグのより迅速な加熱を可能とし、また動作温度に達し
たときプラグはより迅速に自己安定化する。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の第１、第２、第３、第４、第５及
び第６実施例によるグロープラグの軸方向断面図である
。 １・・・・・・外側シェル、２；２ａ・・・・・・電極
、３・・・・・・筒状シース、３ａ・・・・・・第２部
分、３ｂ・・・・・・第１部分、３ｃ・・・・・・閉じ
た自由端、４．５；６．７；８゜９　；　１０．　１１
　；　１２．　１３−−−・・−電気抵抗、７ａ；１１
ａ・・・・・・抵抗量接続点、１４．１５・・・・・・
第１．２粉末、１７・・・・・・分離要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸方向に延びた孔を備えた外側シェル（１）と、導
   電性の筒状シース（３）で、第１部分（３ｂ）が前記孔
   内に位置し、第２部分（３ａ）が自由端（３ｃ）で閉じ
   られると共に、前記外側シェル（１）から外へ突き出た
   筒状シースと、さらに前記筒状シース（３）内に位置し
   、一端が電極（２、２ａ）に、また他端が筒状シース（
   ３）の閉じた自由端（３ｃ）にそれぞれ電気接続された
   少なくとも１つの電気抵抗（４、５、６、７、８、９、
   １０、１１、１２、１３）を有する内燃機関用グロープ
   ラグにおいて、前記筒状シース（３）のうちその閉じた
   自由端に最も近い部分が、優れた熱伝導特性を有する第
   １の粉末（１４）で満たされ、前記筒状シース（３）の
   うち前記電極（２、２ａ）に最も近い部分が、優れた熱
   絶縁特性を有する第２の粉末（１５）で満たされている
   ことを特徴とするグロープラグ。 （２）前記第１の粉末（１４）がＭｇＯで、前記第２の
   粉末（１５）が安定化したＺｒＯ＿２であることを特徴
   とする請求項（１）記載のグロープラグ。（３）１つの
   電気抵抗（４）を有するものにおいて、二種の粉末（１
   ４、１５）間の分離面が前記筒状シース（３）の第２部
   分（３ａ）内に位置することを特徴とする請求項（１）
   記載のグロープラグ。 （４）１つの電気抵抗（５）を有するものにおいて、二
   種の粉末（１４、１５）間の分離面が前記筒状シース（
   ３）の第１部分（３ｂ）内に位置することを特徴とする
   請求項（１）記載のグロープラグ。 （５）前記筒状シース（３）の第２部分（３ａ）内に位
   置し、直列に接続された２つの電気抵抗（６、７）を有
   するものにおいて、二種の粉末（１４、１５）間の分離
   面が前記２つの抵抗（６、７）間の接続点（７ａ）を通
   っていることを特徴とする請求項（１）記載のグロープ
   ラグ。（６）前記筒状シース（３）の第１部分（３ｂ）
   内に全体的に位置した第１の電気抵抗（９）と、前記筒
   状シース（３）の第２部分（３ａ）内に全体的に位置し
   た第２の電気抵抗（８）とを有するものにおいて、二種
   の粉末（１４、１５）間の分離面が、前記筒状シース（
   ３）の第２部分（３ａ）が前記外側シェル（１）から突
   き出たその平面内に位置することを特徴とする請求項（
   １）記載のグロープラグ。 （７）直列に接続された２つの電気抵抗（１０、１１）
   を有し、第１の電気抵抗（１１）が筒状シース（３）の
   第１部分（３ｂ）内と筒状シース（３）の第２部分（３
   ａ）内にそれぞれ部分的に位置し、また第２の電気抵抗
   （１０）が筒状シース（３）の第２部分（３ａ）内に全
   体的に位置したものにおいて、二種の粉末（１４、１５
   ）間の分離面が、２つの抵抗（１０、１１）間の接続点
   （１１ａ）を通っていることを特徴とする請求項（１）
   記載のグロープラグ。 （８）直列に接続された２つの電気抵抗（１２、１３）
   を有し、第１の電気抵抗（１３）が筒状シース（３）の
   第１部分（３ｂ）内に部分的にあるいは全体的に位置し
   、また第２の電気抵抗（１２）が筒状シース（３）の第
   ２部分（３ａ）内に全体的に位置したものにおいて、導
   電性の分離要素（１７）が２つの抵抗（１２、１３）間
   に位置し、二種の粉末（１４、１５）間の分離面が分離
   要素（１７）の幾何的中心を実質上通っていることを特
   徴とする請求項（１）記載のグロープラグ。 （９）前記導電性分離要素が細長い管（１７）であるこ
   とを特徴とする請求項（８）記載のグロープラグ。 （１０）前記電気抵抗がラセン状巻線（４、５）である
   ことを特徴とする請求項（１）ないし（４）のいずれか
   一項に記載のグロープラグ。 （１１）前記２つの電気抵抗がラセン状巻線（６、７；
   ８、９；１０、１１；１２、１３）であることを特徴と
   する請求項（１）、（２）及び（５）ないし（９）のい
   ずれか一項に記載のグロープラグ。