JPH02293523A

JPH02293523A - グロープラグ

Info

Publication number: JPH02293523A
Application number: JP2087617A
Authority: JP
Inventors: Hannes Pflug; ハネス・プフルーク; Werner Schneck; ヴエルナー・シユネツク
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-04-08
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1990-12-04
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: DE3911506A1; EP0392180A1; JP2793004B2; DE59003397D1; EP0392180B1

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】本発明は請求項１の上位概念に基づく前室又はスワール
室又は直接噴射装置を備えたディーゼル内燃機関の燃焼
室内に配置されるグロープラグに関する。

［従来の技術］ディーゼル内燃機関の設計に応じてグロープラグは稼働
電圧ｌ２ボルト用又は２４ボルト用に形成される。その
場合、供給導線に流れる電流が多いため、ほぼｌボルト
の電圧損失が生じる。この稼働電圧が実際に供給される
ため、ｌ２ポルト用は１１ボルト用、２４ポルト用は２
３ポルト用プラグと言うことができる。この両種のグロ
ープラグはほぼ加熱体とプラグケーシングとから成り、
その場合、加熱体は互いに前後して配置された２つの抵
抗コイルを備えており、この抵抗コイルは耐高温性かつ
耐食性のグロー管内に配置されており、かつ絶縁粉末内
に埋め込まれている。このセラミック製の絶縁粉末は抵
抗コイルを電気的に絶縁し、この抵抗コイルから発生し
た熱をグロー管へ伝達する。この抵抗コイルは、グロー
管の、燃焼室側の前部領域に配置されたほぼコンスタン
トな抵抗ヲ有する加熱コイルと、この加熱コイルに電気
的に直列に接続され、高いポジティブな抵抗・温度係数
（ＰＴＣ）を有する接続側の制御コイルとから成り、こ
のＰＴＣが加熱コイルの温度制御若しくは温度制限に役
立てられる。熱負荷増大に伴い制御コイルの抵抗値が上
昇し、これにより、加熱コイルへの電流供給を制限し、
グロープラグの過熱を阻止する。このような特性を有す
る制御コイルは例えば純ニッケル又は純鉄から形成され
る。加熱コイルは有利にはＦｅＣｒＡｌから成る。

このような２材料コイル（加熱コイルと制御コイル）を
備えた一般の１２ボルト用グロープラグは、コイルの抵
抗値を規定する所定の線材直径を有している。仕上がり
グロープラグ内に存在する加熱コイルの抵抗値は例えば
２０℃の周囲温度で２５０ミリオームである。制御コイ
ルの抵抗値は例えば１３０ミリオームである。

まだグロープラグ内に組み込まれない加熱コイルの線材
直径はその場合、ほぼ０．５ｍ＋ａまでであり、制御コ
イルの線材直径は０．４ｎ＋ａ＋までである。この線材
径は２材料抵抗コイ，ルをその組み付け時にグロー管の
外部及び内部で良好に処理するのに十分な強度を有する
。それゆえ、このような線材はグロープラグの組み付け
時、要するに接続ピンへのコイルの固定時に、さらには
グロー管内へのコイルの挿入時に、オートメーシＢン化
された製造ライン内でも良好に旭理される。

グロープラグはすでに述べたように、２４ボルトの電源
を備えた自動車のディーゼル内燃機関でも使用可能であ
る。この２４ボルト用のグロープラグでの加熱出力は材
料の損傷を起こさないためにはｌ２ボルト用のグロープ
ラグの場合に比して大きくてはならない。稼働電圧が２
倍になれば、電流ひいては加熱出力を制限するためにコ
イルの抵抗を増大させなければならない。それゆえ、公
知２３ボルト用のグロープラグは２材料抵抗コイル、換
言すれば、加熱コイル及び制御コイルを備えており、こ
の制御コイルは抵抗を増大させるために１２ボルト用グ
ロープラグのコイルに比して著しく小さな線材横断面を
有している。制御コイルの線材直径はほぼＯ．１８ｍｍ
であり、加熱コイルの線材直径はほぼ０．２５ｍｍであ
る。この細い線材直径の欠点とするところは、この種の
２材料抵抗コイルが極めて不安定であり、固有強度が小
さいことにある。この２材料抵抗コイルが折れ曲がりや
すいため、組み付けが著しく困難であり、不良品が多く
でやすい。それゆえ、この種の２４ボルト用グロープラ
グの組み立ては手で行われる。特に制御コイルでは固有
強度がわずかである。それというのは、制御コイルに使
用される材料はこのように細い線材直径では著しくフレ
キシブルでありかつ不安定であるからである。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決した本発明の要旨は請求項ｌに記載の通
りである。

［本発明の作用・効果］本発明に基づく２４ポルト用グロープラグの利点とする
ところは、付加的な抵抗コイルを設けたことによって、
２４ボルト用のグロープラグの２材料抵抗コイルと同じ
全抵抗を有するがしかし個々の抵抗の配分を異にするこ
とによって著しく安定な取り扱いやすいグローコイルが
形成される。

要するに、付加的な抵抗コイルを設けたことにより、制
御コイルの抵抗は小さくて済み、換言すれば制御コイル
のために太い線材を使用できる。これにより、２４ポル
ト用のグロープラグの組み付けが自動化でき、かつ従来
の生産ラインで製作可能となる。特に不良品が著しく減
少する。なぜ、なならば、安定ないわゆる「３材料グロ
ーコイル」の取堂扱いは組み付け並びに運転中の折れ曲
がり、ひいては短絡を生じないからである。それいえ、
本発明によれば、著しく製作が容易となり、２４ポルト
用高出力グロープラグの製作の自動化の可能性が開かれ
る。

第３の抵抗コイルは制御コイルと接続ピンとの間に配置
される。これにより、特に制御コイルの線材横断面の増
大が得られ、又は場合によっては、加熱コイルの線材横
断面の増大が得られ、これにより、３材料抵抗コイルが
全体として安定となり、取り扱いのための所要の強度を
備える。

ＤＥ３３０９１３３によれば、電気的に互いに前後して
配置された３つの抵抗コイルを備えたフレーム予熱プラ
グが公知である。このフレーム予熱プラグはｌ２ポルト
若しくは２４ボルトの電源のために設けられるが、しか
し、このフレーム予熱プラグではコイルが別の目的を有
している。接続側の第３のコイルは加熱のために役立つ
と共に、フレーム予熱プラグに供給された燃料を予め蒸
発させるのに役立つ。この蒸発した燃料はフレーム予熱
プラグの前部領域内で燃焼室側の加熱コイルに供給され
、空気と混合されて点火される。フレーム予熱プラグの
この実施形では、個々の抵抗コイルの線材直径の影響に
ついての言及はなされていない。種々の、特に極めて細
い線材直径で製作されたコイルの種々の取り扱いについ
ては、何ら開示がないさらに、ヨーロッパ特！［０１８
９０８６号によれば、３つの互いに前後して配置された
抵抗コイルを備えたグロープラグが公知である。

しかし、このグロープラグでは、グロープラグの過熱の
回避のための温度制御のために、接続側の制御コイルと
燃焼室側の加熱コイルとの間に、外部から導入された付
加的な制御回路が必要である。外部から付加的に導入さ
れたこの制御回路は個々の抵抗コイルと係合する。その
場合、３つの抵抗コイルは、少なくともその１つがＰ　
Ｔ　Ｃ　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を備え、これにより、制御
又は調整の目的が達成されるように構成される。

しかし、このグロープラグでも、抵抗コイルの線材直径
の増大、とくに制御コイルの線材直径の増大については
何も開示がない。むしろ紙杭の変化及び適合のための外
的な制御回路が必要とされている。それゆえ、課題の設
定も、その解決手段も、本発明のものと全く異なってい
る。

［実施例］グロープラグの基本的な構成はＤＥ−ＰＳ２８０２６２
５に開示されているので、この文献を参照せられたい。

本発明に基づくグロープラグｌでは、加熱体２が耐高熱
性、耐食性のグロー管３と、このグロー管内に収容され
た、いわゆる３材料抵抗コイル４とから成り、この３材
料抵抗コイル４はセラミック絶縁粉末５内に埋め込まれ
ている。

３材料抵抗コイル４の接続側端部ｌ２は接続ビン６に設
けた差し込み心棒７に固定されている。３材料抵抗コイ
ル４の燃焼室側の端部１３は溶接結合部８によってグロ
ー管３の先端部に結合されている。

本発明に基づくグロープラグは２４ボルトの電源を備え
た車両のデーゼル内燃機関のために形成されている。こ
のことのために、燃焼室側には、コンスタントな抵抗を
備えた加熱コイル９が、接続側には可変抵抗を備えた制
御コイルが加熱コイルに続けて設けられている。制御コ
イル１０は高いポジティブな抵抗・温度係数（ＰＴＣ）
を有している。

加熱抵抗９の材料として、鉄クロムアルミニウム合金（
ＦｅＣｒＡｌ）又はニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ８０
２０）又はＮｉＣｒＡｌ合金が使用され、制御コイルの
材料としては純ニッケル（９９．９　　％Ｎｉ）又は純
鉄（９９．９％Ｆｅ）又はニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）
が使用される。−本発明によれば、接続ビン６と制御コ
イル１０との間に別の抵抗コイルｉｔが配置されており
、この抵抗コイルの構成は加熱コイル９に相応しており
、かつ同様な材料から形成されている。この付加的な抵
抗コイルによって、特に２４ポルト電源の場合には、極
めて不安定な制御コイルの抵抗を小さくすることができ
、従ってその線材直径を大きくすることができそれと同
時にその安定性を増大することができる。

本発明の１実施例では、加熱コイル９の線材直径ｃｔ１
は０．３〜０．３５ｍｍ，　　制御コイル１０の線材直
径ｄ２は０．２５〜０．３ｍｍ，　　付加的な抵抗コイ
ルの線材直径ｄ３はｄ３＞０．３ｍｍ，　　特にＯ−３
〜０．３５ｍｍである。

３材料抵抗コイルの線材直径ｄ４が４．５ｍｍまでの実
施例では、加熱コイル９の軸方向長さｌ１は６ｍ＋ａま
で、制御コイル１０の軸方向の長さ１２は２０ｍｍまで
、付加的な抵抗コイルｌ１の軸方向の長さ１３は３ｍｍ
までである。各コイル部分は使用例に応じて以下の長さ
を有する。

１　１＝　５〜８ｍｍ，　　Ｓ　２−　１　８〜２３１
１１１１，１３−２〜５　１１１１１６寸法は図面では正確に表されていない。本発明による、
いわゆる「３材料抵抗線材」の使用は２４ボルト電源を
備えた車両に限定されず、その他の電圧を有する電源で
も有利である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示す部分破断図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１．前室又はスワール室又は直接噴射装置を備えたデイ
ーゼル内燃機関の燃焼室内に配置されるグロープラグで
あって、グロープラグケーシングと、これに続いて設け
られて燃焼室内へ突入したグロープラグ体とを備えてお
り、グロープラグ体が抵抗コイルを備えており、この抵
抗コイルが燃焼室側の前部領域に配置されグロー区域を
形成するためにほぼコンスタントな抵抗を備えた加熱コ
イルと、この加熱コイルの温度制限のための高いポジテ
ィブな温度・抵抗係数（ＰＴＣ）を備え前記加熱コイル
に直列に配置された制御コイルとから成り、前記抵抗コ
イルが１２ボルト用グロープラグに比して高い抵抗を電
流制限ひいては加熱出力制限のために有している形式の
ものにおいて、制御コイル（１０）の前に、接続部側に
付加的な抵抗コイル（１１）が設けられており、これに
よって生じる抵抗増大の補償のために少なくとも制御コ
イル（１０）の線材直径（ｄ＿２）が、それ相応の抵抗
値減少を生じるように増大されていることを特徴とする
グロープラグ。
２．加熱コイルの線材直径が、２材料プラグに比して抵
抗が減少するように増大している請求項１記載のグロー
プラグ。
３．制御コイルの線材直径（ｄ＿２）が０．２５〜０．
３ｍｍであり、加熱コイル（９）の線材直径が０．３〜
０．３５ｍｍである請求項１記載のグロープラグ。
４．制御コイル（１０）が純ニッケル又は純鉄から成り
、加熱コイル（９）が付加的な抵抗コイル（１１）と同
様にＦｅＣｒＡｌ合金、又はＮｉＣｒ合金又はＮｉＣｒ
Ａｌ合金から成る請求項１記載のグロープラグ。