JPH05264034A - シース型グロープラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先端側が小径部として形成される耐熱金属製
シースにスェージング加工を施すダイスの摩耗による交
換時に生じる問題を軽減する。 【構成】 耐熱金属製のシース素材２Ａ内に抵抗体３，
４を耐熱絶縁粉末８により埋設するように組込んでなる
半製品としてのシーズヒータ組立体１Ａを準備する。こ
のシーズヒータ組立体におけるシース素材を、大径部成
形用ダイス２０と小径部成形用ダイス２２とによって、
二段回のスェージング加工を施すことにより形成する。
これによりシース２は、先端側に小径部２ａを、後端側
に大径部２ｃを有する形状によって形成される。シース
素材は、ストレートな管状体または予め一端側が小径と
された段付き管状体によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの始
動性を向上させるための予熱栓として用いられるシース
型グロ−プラグにおいて、特に発熱部となるシーズヒー
タの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの始動性を向上させ
るために用いられるグロープラグとしては従来から種々
の構造によるものが知られており、本出願人も、たとえ
ば二種類の材料からなる抵抗体を巧みに組合わせて用い
ることで、速熱型としての機能と発熱線の過加熱を防ぎ
安定した発熱特性を得ることができる温度飽和機能とを
備えてなる自己温度制御型のグロープラグを、特開昭57
−182026号公報等を始めとして種々提案している。

【０００３】すなわち、この種のグロープラグは、鉄ク
ロム等による発熱体としての第１の抵抗体とこれに直列
接続されかつ第１の抵抗体よりも正の抵抗温度係数の大
きな材料、たとえば純ニッケル等で形成された第２の抵
抗体とを、ステンレス鋼材等といった耐熱金属製シース
内でマグネシア等の耐熱絶縁粉末中に埋設し、かつ第１
の抵抗体からの熱伝達に時間遅れを生じさせるための間
隙を両抵抗体間に設けてなる構造を有している。

【０００４】このような構成によれば、第１の抵抗体に
対し通電直後に必要とされる大電力を供給し迅速に発熱
させて速熱性を確保するとともに、所定時間経過後に第
２の抵抗体側での温度上昇による抵抗値の増大化により
第１の抵抗体への供給電力を減少せしめ、この第１の抵
抗体での過加熱による溶断等を防止しようとする自己温
度飽和機能を作用させ得るものであった。また、このよ
うな構造では、グロープラグへの通電回路上に供給電力
を制御する温度制御手段等を設けることが不要となり、
予熱装置全体のコスト低減化を図れるものであった。

【０００５】さらに、この種のシース型グロープラグに
おいて、シーズヒータ先端部での迅速な赤熱化をより一
層発揮させるために、燃焼室内に臨ませるシース先端側
を、後端部側よりも小径部として形成し、その内部に埋
設される抵抗体による発熱を、シース表面に迅速に伝熱
させ得るようにしたものも、たとえば特開平３−９９１
２２号公報等によって提案しており、迅速な温度立ち上
がり特性を得て速熱型としての効果を発揮し得るもので
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな速熱型として効果的なシース型グロープラグにおい
て、シーズヒータの製造時に、加工上から若干の問題を
生じている。すなわち、このシーズヒータは、耐熱金属
製のシース素材内に、電極棒先端に接続される第１およ
び第２の抵抗体を挿入し、第１の抵抗体の先端を、シー
ス先端部に接続するとともに、このシース内部に耐熱絶
縁粉末を充填して埋設状態として組立てた後、このシー
ズヒータ組立体におけるシース素材を縮径することで、
その内部の高密度化を図り、熱伝導特性等を所要の状態
として発熱特性を向上させ、またその信頼性を確保した
状態とするためのスェージング加工を施すことによっ
て、製造されている。

【０００７】このようなスェージング加工は、たとえば
特開昭５４−１１７９５７号公報等からも明らかなよう
に、シーズヒータ組立体を構成するシース素材を、ダイ
ス内に形成される所定の径寸法による成形穴に、ダイス
に対し径方向での往復動による振動を与えた状態で、押
し込むことで行なわれるが、この場合に前述したように
シース先端側を後端部よりも小径部とするにあたって問
題を生じている。

【０００８】すなわち、従来この種のシーズヒータ１を
製造するにあたっては、まず、図６の(a) に示すよう
に、ストレートな管状体によるシース素材２Ａ内に抵抗
体３，４を差込み、その後端に電極棒５を接続した状態
で、シース素材２Ａ内に耐熱絶縁粉末（図示せず）を充
填し、シーズヒータ組立体１Ａを組立てる。そして、こ
のように組立てられたシーズヒータ組立体１Ａにおける
シース素材２Ａを、同図の(b) に示すように、シース２
の最終形状である先端側の小径部２ａ、テーパ部２ｂ、
後端側の大径部２ｃとを有するようにスェージングする
ために、小径孔６ａ、テーパ孔６ｂ、大径孔６ｃからな
る成形穴６を有する成形用ダイス７内に、ダイス７に対
しての径方向での往復動による振動を与えながら押し込
むことにより、所要の形状を有するシース２が得られる
ようにスェージングを行なうようになっている。

【０００９】しかしながら、このような従来のスェージ
ング加工によってシース２を形成するにあたっては、シ
ーズヒータ組立体１Ａのシース素材２Ａを、その先端側
からダイス７の大径孔６ｃ内に押し込み、全体を大径部
２ｃの径寸法までスェージングした後、その先端部をテ
ーパ孔６ｂから小径孔６ａ内に軸線方向に向って押し込
んで小径部２ａを成形しており、特に図６の(c) から明
らかなように、大径孔６ｃでスェージングされてきたシ
ース素材２Ａの先端部が突き当たって小径孔６ａに大き
く絞り込んで案内するテーパ孔６ｂ内壁部での偏摩耗が
著しく、結果としてこの一部の偏摩耗が原因で頻繁なダ
イス７の交換を必要とし、製造コストが高くなる等の問
題を避けられないものであった。

【００１０】特に、テーパ孔６ｂの内壁部でシース素材
２Ａの先端部が大きな力で押し付けられる部分の負担が
大きく、偏摩耗が著しいもので、従来のようなシース２
全体形状を一回で成形する総型ダイス７では、その全体
を頻繁に交換しなければならないものであり、このよう
な問題を解決し得る何らかの対策を講じることが望まれ
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るシース型グロープラグの製造方法
は、耐熱金属製のシース素材内に抵抗体を耐熱絶縁粉末
により埋設するように組込んでなる半製品としてのシー
ズヒータ組立体を準備し、このシーズヒータ組立体にお
けるストレートな管状体または先端が小径な段付き管状
体によるシース素材に、大径部成形用ダイスによってス
ェージング加工を施す第１のスェージング工程と、この
第１のスェージング工程によって大径部が形成されたシ
ース素材の先端側に、小径部およびテーパ部成形用ダイ
スによってスェージング加工を施す第２のスェージング
工程とを有してなる構成としたものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、抵抗体を耐熱絶縁粉末中に埋
設して組込んだシーズヒータ組立体を構成するシース素
材を、大径部成形用ダイスにより第１段目のスェージン
グ加工を行ない、次でそのシース素材先端部のみを、小
径部およびテーパ部成形用ダイスによって第２段目のス
ェージング加工を行なうことにより、先端側が小径なシ
ースのスェージングを行ない、所要の状態でのシーズヒ
ータの製造が行なえる。

【００１３】

【実施例】図１ないし図４は本発明に係るシース型グロ
ープラグの製造方法の一実施例を示すものであり、これ
らの図において、前述した図６と同一または相当する部
分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１４】まず、図３および図４により全体を符号１
０で示すシース型グロープラグの概略構成を簡単に説明
すると、図中符号２はステンレススチール等の耐熱金属
材料によるストレートな管状体等から形成されるシース
である。

【００１５】このシース２の先端側内部空間には、たと
えば鉄クロムあるいはニッケルクロム合金等のように正
の抵抗温度係数の小さな導電材料で形成され発熱体とな
る第１の螺旋状抵抗体３（以下第１の抵抗体という）が
軸線方向に沿って配設され、その一端は前記シース２の
先端側に電気的に接続される。さらに、このシース２の
後端側内部空間には、この第１の抵抗体３と連続してシ
ース２後端側の電極棒５との間に、たとえば鉄系材料ま
たはニッケル等の正の抵抗温度係数の大きな導電材料で
形成された第２の螺旋状抵抗体４（以下第２の抵抗体と
いう）とが配設され、これら第１、第２の抵抗体３，４
は、シース２と電極棒５間で直列して接続されている。

【００１６】上述した第２の抵抗体４は、それ自身が発
熱源として作用するばかりでなく、前記第１の抵抗体３
に対し通電開始直後において、その抵抗値が小さいこと
から大電力を供給し得るとともに、通電時間の経過と共
に抵抗値が増大して供給電力を減少させ、グロープラグ
自身の飽和温度を一定温度以下に抑え、過加熱を防止す
る温度制御手段としても作用する。これは、この第２の
抵抗体４の正の抵抗温度係数が大きく、その抵抗値が通
電による発熱と共に順次増大することから明らかであろ
う。

【００１７】そして、このような第２の抵抗体４による
電流制御を適切なものとするために、第１の抵抗体３と
第２の抵抗体４とは、それぞれの螺旋部が所定の間隙Ｇ
ＡＰをおいて対向するようにして接続されている。すな
わち、これら両抵抗体３，４の螺旋部間に一定の間隙を
設け、この間隙内で両抵抗体３，４を小さい抵抗値とな
る接続部によって接続することで、従来問題とされてい
た第１の抵抗体３からの第２の抵抗体４に対する熱影響
に時間的間隔を保ち、これにより第２の抵抗体４による
電流制御を時間的に遅らせて第１の抵抗体３への大電力
の供給時間を延ばし、この第１の抵抗体３を急速に赤熱
させて温度立上り特性を大幅に向上させ得るものであ
る。

【００１８】ここで、図中８はシース２内に充填されて
抵抗体３，４を埋設するマグネシア（ＭｇＯ）等の耐熱
絶縁粉末、９は前記電極棒５が引き出されているシース
２の後端側開口部分に嵌め込まれこの部分をシールする
耐熱性のシール材である。

【００１９】また、図中１１はこのシース２を先端部に
おいて保持する筒状ハウジングで、このハウジング１１
の後端部には絶縁ブッシュ１２を介して電極棒５が同心
状に取付けられ、この電極棒５の先端がシース２内に挿
入され、後端がハウジング１１の後端から外方に引き出
されている。

【００２０】さて、本発明によれば、上述した構成によ
るシース型グロープラグにおいて、図１の(a),(b),(c),
(d) から明らかなように、耐熱金属製のストレートな管
状体によるシース素材２Ａ内に抵抗体３，４を耐熱絶縁
粉末８により埋設するように組込んでなる半製品として
のシーズヒータ組立体１Ａを準備し、このシーズヒータ
組立体１Ａにおけるシース素材２Ａに、大径部成形用ダ
イス２０によってスェージング加工を施す第１のスェー
ジング工程と、この第１のスェージング工程によって大
径部２ｃが形成されたシース素材２Ａの先端側に、小径
部およびテーパ部成形用ダイス２２によってスェージン
グ加工を施す第２のスェージング工程とを有してなる構
成としたところに特徴を有している。

【００２１】ここで、大径部成形用ダイス２０は、図１
の(a),(b) から明らかなように、シース素材２Ａを、大
径部２ｃを形成するための径寸法をもつ大径孔２１ａと
この大径孔２１ａにシース素材２Ａを案内する緩やかな
テーパ付き孔２１ｂとからなる成形用穴を有している。

【００２２】また、小径部およびテーパ部成形用ダイス
２２は、図１の(c),(d) から明らかなように、シース２
において先端側の小径部２ａとこれに連続するテーパ部
２ｂを形成するための小径孔２３ａとテーパ孔２３ｂと
を有している。ここで、本実施例では、このダイス２２
には、小径孔２３ａの両端側にテーパ孔２３ｂ，２３ｂ
を設けており、一方が偏摩耗したときに反転して使用可
能に構成している。

【００２３】このような構成によれば、抵抗体３，４を
耐熱絶縁粉末８中に埋設して組込んだシーズヒータ組立
体１Ａを構成するシース素材２Ａを、図１の(b) に示す
ように、大径部成形用ダイス２０内のテーパ孔２１ｂか
ら大径孔２１ａ内にダイスに対し径方向での往復動によ
る振動を与えながら押し込み、順次軸線方向に移動させ
て通過させることにより、第１段目のスェージング加工
を行ない、シース素材２Ａに大径部２ｃを形成する。な
お、この第１のスェージング加工を行なう際には、ダイ
ス２０に対してのシース素材２Ａの挿通方向としては、
上述したような先端側からに限らず、逆に後端側から行
なってもよいものである。

【００２４】次で、そのシース素材２Ａ先端部のみを、
図１の(d) から明らかなように、小径部およびテーパ部
成形用ダイス２２によって第２段目のスェージング加工
を行なうことにより、先端側が小径なシース２のスェー
ジングを行なうことにより、小径部２ａとテーパ部２ｂ
とを形成する。

【００２５】そして、このような構成では、先端側が小
径となるシース２の成形加工が、きわめて簡単にしかも
適切に行なえ、しかも従来先端側小径部２ａを含めてシ
ース素材２Ａ全体のスェージング加工を施すために問題
となっていた総型ダイスの一部の偏摩耗によるダイス全
体の交換を防ぎ、摩耗を生じ易い小径部およびテーパ部
成形用ダイス２２のみの交換でよく、コスト的に安価な
ものとし得るという種々優れた効果を奏する。

【００２６】ここで、シース素材２Ａとして、図２の
(a) に示すように、外径Ｄのストレートな管状体を用い
た場合に、第１のスェージング加工を施すことで、図２
の(b)に示すように、全体がｄ1 の外径をもつ管状体２
Ａとなり、その先端側に第２のスェージング加工を施す
ことで、図２の(c) で示すように、全体がｄ1 となる大
径部２ｃとテーパ部２ｂとｄ2 となる小径部２ａとなる
シース２を形成し得るものである。なお、上述した寸法
関係は、Ｄ＞ｄ1 ＞ｄ2 である。

【００２７】また、上述した構成によれば、第１のスェ
ージング加工として大径部２ｃをシース素材２Ａに対し
て一連に形成し得るため、大径部成形用ダイス２０によ
るスェージングの向きを自由に選択し得るとともに、こ
のダイス２０を、先端側が小径部とされるシース２のみ
に限らず、通常のストレートなシース形状を有するもの
と共用化することが可能で、同一のラインにて小径部２
ａ付きのシース２と通常のストレートなシースとを製造
することが可能となる等の利点がある。

【００２８】図５は本発明に係る製造方法の別の実施例
を示すものであり、この実施例では、上述した実施例と
の相違点は、シース２を形成するためのシース素材２Ａ
として、同図(a) に示すように、予め先端側が小径とな
るように形成されたもの（大径部分Ｄ1 と小径部分Ｄ2
とからなる）を用いていることである。そして、このよ
うなシース素材２Ａに、大径部成形用ダイス２０により
第１のスェージング加工を施し、ｄ1 の大径部２ｃを有
するシース素材２Ａとし、次でこれに小径部およびテー
パ部成形用ダイス２２により第２のスェージング加工を
施し、ｄ2 の小径部２ａとこれに連続するテーパ部２ｂ
を形成することで、所要の形状でシース２を形成できる
ことは勿論である。なお、これらの寸法関係は、Ｄ1 ＞
ｄ1 ＞Ｄ2 ＞ｄ2 もしくはＤ1 ＞Ｄ2 ＞ｄ1 ＞ｄ2 であ
る。

【００２９】ここで、このような実施例によれば、シー
ス素材２Ａとして予め先端側が小径な段付き管状体を用
いることにより、小径部２ａと大径部２ｃとでの縮径率
（リダクション率）を略同等に設定でき、これにより上
述した実施例のようにシース２における小径部２ａ部分
での縮径率が、二段回にわたるスェージングにより大き
いことから、その内部での第１の抵抗体３でのコイルピ
ッチを成形前に密着させておいても、ピッチがかなり大
きくなってしまい、所望の昇温特性が得られないという
問題を解消するうえで効果を発揮し得る。

【００３０】また、このような構成では、両ダイス２
０，２２での縮径率を一定とすることができ、これによ
り両者の摩耗を略同等にし、交換頻度を軽減し、加工性
を向上させ得るという利点もある。

【００３１】なお、本発明は上述した実施例構造に限定
されず、グロープラグ１０各部の形状、構造等を、適宜
変形、変更することは自由であり、種々の変形例が考え
られることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るシース
型グロープラグの製造方法によれば、耐熱金属製のシー
ス素材内に抵抗体を耐熱絶縁粉末により埋設するように
組込んでなる半製品としてのシーズヒータ組立体を準備
し、このシーズヒータ組立体におけるストレートな管状
体または先端側が予め小径に形成されている段付き管状
体からなるシース素材に、大径部成形用ダイスによって
スェージング加工を施す第１のスェージング工程と、こ
の第１のスェージング工程によって大径部が形成された
シース素材の先端側に、小径部およびテーパ部成形用ダ
イスによってスェージング加工を施す第２のスェージン
グ工程とを有してなる構成としたので、先端側が小径と
なるシースの成形加工が、きわめて簡単にしかも適切に
行なえ、しかも従来先端側小径部を含めてシース素材全
体のスェージング加工を施すために問題となっていた総
型ダイスの一部の偏摩耗によるダイス全体の交換を防
ぎ、摩耗を生じ易い小径部およびテーパ部成形用ダイス
のみの交換でよく、コスト的に安価なものとし得るとい
う種々優れた効果を奏する。

【００３３】また、本発明によれば、第１のスェージン
グ加工として大径部をシース素材に対して一連に形成し
得るため、大径部成形用ダイスによるスェージングの向
きを自由に選択し得るとともに、このダイスを、先端側
が小径部とされるシースのみに限らず、通常のストレー
トなシース形状を有するものと共用化することが可能
で、同一のラインにて小径部付きのシースと通常のスト
レートなシースとを製造することが可能となる等の利点
を奏する。

【００３４】さらに、本発明において、シース素材とし
て予め先端側が小径な段付き管状体を用いることによ
り、小径部と大径部とでの縮径率を略同等に設定でき、
これにより両方のダイスの摩耗度合いを略等しくし、交
換頻度を軽減して加工性を向上させ得るとともに、内部
での抵抗体を所要の状態にて内設し、適切な昇温特性を
得られる等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシース型グロープラグの製造方法
の一実施例を示すものであり、(a),(b),(c),(d) に各製
造工程を示した概略図である。

【図２】本発明を特徴づけるシースのシース素材からの
スェージング加工状態を、(a),(b),(c) で説明するため
の概略図である。

【図３】本発明を適用して好適なシース型グロープラグ
におけるシーズヒータ部分の概略断面図である。

【図４】本発明を適用して好適なシース型グロープラグ
の全体構成を説明するための概略断面図である。

【図５】本発明の別の実施例を(a),(b),(c) で説明する
ための概略図である。

【図６】従来のグロープラグにおけるシーズヒータの製
造過程を(a),(b),(c) で説明するための概略図である。

【符号の説明】

１ シーズヒータ １Ａ シーズヒータ組立体 ２ シース ２Ａ シース素材 ２ａ 小径部 ２ｂ テーパ部 ２ｃ 大径部 ３ 第１の抵抗体 ４ 第２の抵抗体 ５ 電極棒 ８ 耐熱絶縁粉末 １１ ハウジング ２０ 大径部成形用ダイス ２１ａ 大径孔 ２１ｂ 案内用孔 ２２ 小径部およびテーパ部成形用ダイス ２３ａ 小径孔 ２３ｂ テーパ孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端側が小径部として形成される耐熱金
   属製シースとその内部に耐熱絶縁粉末により埋設される
   抵抗体とからなるシーズヒータを備えてなるシース型グ
   ロープラグにおいて、耐熱金属製のシース素材内に抵抗
   体を耐熱絶縁粉末により埋設するように組込んでなる半
   製品としてのシーズヒータ組立体を準備し、このシーズ
   ヒータ組立体におけるシース素材に、大径部成形用ダイ
   スによってスェージング加工を施す第１のスェージング
   工程と、この第１のスェージング工程によって大径部が
   形成されたシース素材の先端側に、小径部およびテーパ
   部成形用ダイスによってスェージング加工を施す第２の
   スェージング工程とを有していることを特徴とするシー
   ス型グロープラグの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシース型グロープラグの
   製造方法において、第１、第２のスェージング加工が施
   される耐熱金属製のシース素材として、先端側が予め小
   径に形成されている段付き管状体を用いたことを特徴と
   するシース型グロープラグの製造方法。