JPH06109248A - シース型グロープラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先端側が小径なシースを、耐熱金属材による
シース素材で形成する場合のリダクションの大きい部分
でのしわ、肉厚不均一等の不具合を解消する。 【構成】 耐熱金属材からなる円筒状のシース素材を、
段階的な絞り加工によって、先端開口２０ａのみが絞ら
れた略円筒状のシース粗管３０として形成する。このシ
ース粗管の先端側が、後端側よりも小径部となるよう
に、前記先端開口を加工基準として、シース粗管にパン
チ５０とダイス５１とで段階的な絞り加工を施す。これ
により、先端側が小径部とされるとともに、これにテー
パ部を介して一連に連続する大径部を後端側に有する段
付きのシース粗管を得る。このシース粗管は、抵抗体を
耐熱絶縁粉末中に埋設して組込んだ状態で、スェージン
グ加工を外周部に施すことにより、シーズヒータ用のシ
ースとして形成される。

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
動性を向上させる予熱栓としてのシース型グロ−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
るためのグロープラグとして従来から種々の構造のもの
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、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を備えてなる自己温度制御型グ
ロープラグを、特開昭57−182026号公報等により種々提
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温度立ち上がり
特性による赤熱化や長時間にわたるアフターグロー化を
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
に伝熱させるとともに、所望のオーバシュート特性を得
られるようにしたものも、たとえば特開平3-99122号公
報等によって提案されている。

【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
製のシース粗管内に、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り製
造されている。

【０００７】しかしながら、従来のシースは、円筒状シ
ース素材を所望の形状に絞り加工等で形成し、これに抵
抗体等を組込んだ状態でスェージング加工を施すとき
に、シース先端側を小径部として形成することが一般に
行われており、各部の寸法精度や肉厚の均一化、さらに
設計上の容易性、加工容易性を得ることができないとい
う問題を生じている。

【０００８】すなわち、従来は、シース粗管として先端
部のみが絞られている殆どストレートな円筒状を呈する
ものを用い、これに一段または二段のスェージング加工
を行なうことで、段付きシースを得ているもので、加工
作業が面倒で、寸法精度も得られず、しかも先端側小径
部のようにリダクションの大きい部分を加工する際に、
しわ、割れ、肉厚の不均一さ等を生じ易く、実用面で問
題を有し、このような問題点を解決できる何らかの対策
を講じることが望まれている。

【０００９】また、上述したような従来のシース製造方
法によれば、シース粗管をスェージング加工する際のダ
イス等において、小径部、テーパ部、大径部からなるシ
ースを加工するために、部分的に偏摩耗が著しく、結果
としてこの一部の偏摩耗が原因で頻繁なダイス等の交換
を必要とし、製造コストが高くなる等の問題を避けられ
ず、このような点にも配慮しなければならない。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑み、円筒状を
呈する耐熱金属材からなるシース素材に、適宜の絞り加
工を段階的に施すことにより、先端側が小径部となる段
付きシース粗管を、しわ等を生ぜず、肉厚も均一化して
予め形成し、これをスェージング加工することにより耐
熱金属製シースの製造を簡単かつ適切にしかも安価に行
なえるシース型グロープラグの製造方法を得ることを目
的としている。

【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、耐熱金属材からなる円筒状のシース素材を準備し、
このシース素材にポンチとダイスとからなる前段側の絞
り治具によって複数工程からなる絞り加工を段階的に施
すことにより、先端開口部分のみが絞られた略円筒状を
呈するシース粗管を形成し、次でこのシース粗管の先端
側が後端側よりも小径部となるように、このシース粗管
に、前記先端開口部分を加工基準として、ポンチとダイ
スとからなる後段側の絞り治具によって複数工程からな
る絞り加工を段階的に施すことにより、このシース粗管
の先端側を徐々に小径部とし、この小径部とこれにテー
パ部を介して一連に連続する後端側の大径部からなるス
ェージング加工前の段付きシース粗管を形成するように
したものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、予め準備した耐熱金属材から
なる円筒状のシース素材に、前段側絞り治具によって段
階的な絞り加工を施し、先端開口のみが絞られた略円筒
状のシース粗管を形成した後、このシース粗管に、後段
側絞り治具によって、先端側が後端側よりも小径部とな
るように、前記先端開口を加工基準として、段階的な絞
り加工を施し、これにより先端側が小径部とされかつこ
れにテーパ部を介して一連に連続する大径部を後端側に
有する段付きシース粗管を形成し、しかる後このシース
粗管内に抵抗体を耐熱絶縁粉末中に埋設して組込んだ状
態でスェージング加工を施すことにより、シーズヒータ
用のシースの製造が行なえる。

【００１３】

【実施例】図１ないし図５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し、これらの図にお
いて、まず、図４および図５により全体を符号１０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円筒状シース素材から段階的な絞り
加工によって形成される耐熱金属製シースである。

【００１４】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（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（第２の抵抗体という）と
が配設され、これらの抵抗体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。

【００１５】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。

【００１６】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、そ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、従来問題であった第
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向上させ得る。

【００１７】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。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。

【００１８】上述したような構成によるシース型グロー
プラグによれば、図４および図５から明らかなように、
シース２は、その先端側が、後端側の大径部２ｃからテ
ーパ部２ｂを介して一連に形成された小径部２ａとして
形成されている。そして、このような小径部２ａを有す
るシース２でシーズヒータを構成すると、発熱体となる
第１の抵抗体３と、電力制御体となる第２の抵抗体４と
が対応するシース外径が異なり、長時間にわたるアフタ
ーグロー化が可能となるオーバシュート特性を得ること
ができる。

【００１９】さて、上述した先端が小径なシース２は、
図１ないし図３から明らかなように、円筒状シース素材
２０から、前、後二段階にわたる段階的な絞り加工によ
って製造される段付きシース粗管３０によって形成され
る。

【００２０】これを詳述すると、図２の（Ａ）に示すよ
うに耐熱金属材によって所定寸法を有する円筒状のシー
ス素材２０を準備し、このシース素材２０の先端部２０
ａの周壁部分に、絞り加工を施して、先端部２０ａの周
壁部分を全周にわたって内側に突出させるように絞り込
んだ絞り筒部２１を形成する｛同図の（Ｂ）参照｝。な
お、シース素材２０としては、所定径寸法のパイプ材を
用いるとよい。

【００２１】さらに、このようなシース素材２０の先端
部２０ａの周壁部分に、複数工程からなる絞り加工を段
階的に施し、絞り筒部２１の突出状態を段階的に大きく
し、先端開口２２を漸次小さくする｛同図の（Ｃ），
（Ｄ）参照｝。

【００２２】次に、ポンチ先端周縁部分を、絞り筒部２
１に係止させて、シース素材２０の先端部２０ａの周壁
部分に複数工程からなる絞り加工を段階的に施し、絞り
筒部２１を外側に向って膨出するように段階的にその湾
曲状態を大きくするとともに、先端開口２２を漸次小さ
くする｛同図の（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）参照｝。

【００２３】そして、絞り加工でシース素材２０の先端
部２０ａの先端開口２２を所定寸法に縮径させた後｛同
図の（Ｈ）参照｝、絞り加工でシース素材２０の先端部
２０ａや基体部２０ｂの肉厚を均一にするとともに、各
部を所定寸法に修正し｛同図の（Ｉ）参照｝、これによ
ってシース粗管３０が所望の状態に形成される。

【００２４】ここで、上述した図２の（Ｂ）から（Ｉ）
までの工程は順送り加工によって行なわれるもので、各
図に対応するポンチとダイスとによる前段側絞り治具
（図示せず）でそれぞれ加工が連続的に行なわれ、シー
ス２を製造する際の生産性を高めている。

【００２５】また、上述した図２のように前段側絞り治
具で先端開口２２のみが絞られた状態に順次絞り加工さ
れる略円筒状のシース粗管３０は、図１および図３から
明らかなように、その先端側が後端側よりも小径部とな
るように、このシース粗管３０に、前記先端開口２２部
分を加工基準として、ポンチ５０とダイス５１とからな
る後段側の絞り治具によって複数工程からなる絞り加工
を段階的に施すことにより、このシース粗管３０の先端
側を、図３の（Ｊ），（Ｋ），（Ｌ）から明らかなよう
に徐々に小径部３０ａとし、この小径部３０ａとこれに
テーパ部３０ｂを介して一連に連続する後端側の大径部
３０ｃからなるスェージング加工前の段付きシース粗管
３０Ａ｛図３の（Ｌ）参照｝として形成される。なお、
図１中５０ａは小径部を形成するためのパンチ５０の小
径部分、５１はこれに対応するダイス５１の加工穴部で
ある。

【００２６】このようによれば、予め準備した耐熱金属
材からなる円筒状のシース素材２０から前段側絞り治具
によって施される段階的な絞り加工によって先端開口２
２のみが絞られて形成される略円筒状のシース粗管３０
に、後段側絞り治具（５０，５１）によって、前記先端
開口２２を加工基準として、段階的な絞り加工を施すこ
とにより、先端側が小径部３０ａとされかつこれにテー
パ部３０ｂを介して一連に連続する大径部３０ｃを後端
側に有する段付きシース粗管３０Ａを形成し、その後こ
のシース粗管３０Ａ内に前記抵抗体３，４を耐熱絶縁粉
末８中に埋設して組込んだ状態でスェージング加工を施
すだけで、図４に示したシーズヒータ１用のシース２の
製造が行なえる。

【００２７】特に、このような製造方法によれば、先端
側が小径部２ａとなるシース２を、耐熱金属材によるシ
ース素材２０で形成するにあたって、リダクションの大
きい先端側部分でのしわ、割れ、肉厚不均一等といった
不具合を解消し得るものである。また、シース粗管２０
から二段階の絞り加工によって段付きシース粗管３０Ａ
を予め形成してから、スェージング加工を施してシース
２を形成しているので、小径部２ａと大径部２ｃとでの
縮径率を略同等に設定でき、これによりスェージング用
のダイス等の摩耗度合いを略等しくし、その交換頻度を
軽減して加工性を向上させ得る。

【００２８】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る。たとえば耐熱金属製
シース２を形成するシース素材２０の寸法、材質、各絞
り加工途中の形状や、このようなシース素材２０から段
付きシース粗管３０Ａまでの加工工数が、図２や図３に
示した実施例に限定されないことは言うまでもない。

【００２９】

【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、耐熱金属材からな
る円筒状のシース素材を準備し、このシース素材に前段
側絞り治具で絞り加工を段階的に施すことにより、先端
開口部分のみが絞られた略円筒状を呈するシース粗管を
形成し、次でこのシース粗管の先端側が後端側よりも小
径部となるように、このシース粗管に、前記先端開口部
分を加工基準として、後段側絞り治具で絞り加工を段階
的に施すことにより、このシース粗管の先端側を徐々に
小径部とし、この小径部とこれにテーパ部を介して一連
に連続する後端側の大径部からなるスェージング加工前
の段付きシース粗管を形成するようにしたので、簡単な
方法にもかかわらず、以下に列挙する種々優れた効果を
奏する。

【００３０】（１）オーバシュート特性が得られるシー
ズヒータを構成する先端側が小径部とされた耐熱金属製
のシースを、円筒状シース素材に段階的な絞り加工を施
すことで、先端開口部分のみが絞られたシース粗管とし
て一旦形成した後、その先端開口部分を加工基準として
段階的な絞り加工を施すことでしわや割れ等がなく肉厚
も均一な段付きシース粗管を得ることができる。

【００３１】（２）先端側が小径とされる耐熱金属製シ
ースを製造するにあたって、シース素材から段付きシー
ス粗管全体を同時に加工するのではなく、加工基準を予
め形成してから行なうので、シース粗管各部の寸法精度
がよい。 （３）シースの先端開口部分のようにリダクションの大
きい加工部分を、先に加工しているので、シースにし
わ、割れ、肉厚の不均一等の不具合を生じることがな
い。 （４）先端側が小径な段付きにする必要のないシースの
製造工程と途中までは共通な工程であるため、ストレー
トなシースの製造装置との共通化も図れ、経済性の面で
優れている。

【００３２】（５）段付きシース粗管を予め形成し、抵
抗体、耐熱絶縁粉末を組込んだ状態でスェージング加工
を施しているので、小径部と大径部とでの縮径率を略同
等に設定でき、スェージング用のダイス等の摩耗度合い
を略等しくし、その交換頻度を軽減して加工性を向上さ
せ得るとともに、シース内部に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。

【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
の一実施例を示し、シース粗管からシース先端側小径部
を段階的な絞り加工で製造する概略説明図である。

【図２】本発明を特徴づけるシースの円筒状シース素材
からのシース粗管までの製造工程を、（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ），（Ｈ），
（Ｉ）に示す概略断面図である。

【図３】本発明を特徴づけるシースのシース粗管からの
小径部の製造工程を、（Ｊ），（Ｋ），（Ｌ）に示す概
略断面図である。

【図４】本発明を適用して好適なシーズヒータ部分の概
略断面図である。

【図５】本発明を適用して好適なシース型グロープラグ
全体の概略断面図である。

【符号の説明】

１ シーズヒータ ２ 耐熱金属製シース 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 ８ 耐熱絶縁粉末 ２０ 円筒状シース素材 ２０ａ 先端部 ２０ｂ 基端部 ２１ 絞り筒部 ２２ 先端開口 ３０ シース粗管 ３０Ａ 段付きシース粗管 ３０ａ 小径部 ３０ｂ テーパ部 ３０ｃ 大径部 ５０ パンチ（絞り治具） ５１ ダイス（絞り治具）

Claims (1)

【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
   属製シースを備えてなるシース型グロープラグにおい
   て、 耐熱金属材からなる円筒状のシース素材を準備し、この
   シース素材にポンチとダイスとからなる前段側の絞り治
   具によって複数工程からなる絞り加工を段階的に施すこ
   とにより、先端開口部分のみが絞られた略円筒状を呈す
   るシース粗管を形成し、次でこのシース粗管の先端側が
   後端側よりも小径部となるように、このシース粗管に、
   前記先端開口部分を加工基準として、ポンチとダイスと
   からなる後段側の絞り治具によって複数工程からなる絞
   り加工を段階的に施すことにより、このシース粗管の先
   端側を徐々に小径部とし、この小径部とこれにテーパ部
   を介して一連に連続する後端側の大径部からなるスェー
   ジング加工前の段付きシース粗管を形成することを特徴
   とするシース型グロープラグの製造方法。