JPH09303774A

JPH09303774A - グロープラグ

Info

Publication number: JPH09303774A
Application number: JP13962096A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Takahashi; 哲朗高橋; Kazuhiko Hoshino; 和彦星野
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】グロープラグの発熱特性を安定させる。【解決手段】金属製パイプ１５の先端部を内側へ向か
って加締ることにより環状の突出部２２を形成する。そ
して、この突出部２２をセラミックヒータ３の外周に押
圧接触させることによって空隙２１の先端開口部を塞
ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの副燃焼室内を予熱するために用いられるグロープ
ラグに係り、特に速熱性および自己温度制御機能を備
え、長時間にわたるアフターグローを達成可能なグロー
プラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジン用グロープラグとし
て、従来から種々の構造を有するものが知られており、
その中で近年セラミックヒータ型のものが速熱性及び自
己温度制御機能を発揮し得る等の理由から注目を集めて
いる。

【０００３】図５は、特開平７−５５１４５号公報に記
載されたこの種セラミックヒータ型グロープラグの構造
を示す。このグロープラグ１は、抵抗素子２を絶縁性セ
ラミック材中に埋設した棒状のセラミックヒータ３と、
このセラミックヒータ３を先端部に保持する略管状の金
属製ホルダ４とを備えている。セラミックヒータ３中の
抵抗素子２は、先端側に埋め込まれた発熱体５と、その
電力制御用に発熱体５の両端部に直列接続された抵抗体
６とから構成されており、発熱体５は、導電性セラミッ
ク材（例えば導電性サイアロン）で略Ｕ字状に形成され
ている。一方、抵抗体６は、発熱体５よりも正の抵抗温
度係数の大きな金属材（例えばタングステン）で構成さ
れている。

【０００４】ホルダ４の後端には、絶縁ブッシュ７を介
して外部接続端子８が挿入され、外部接続端子８の挿入
端はセラミックヒータ３の後端に金属導線９を介して接
続されている。また、ホルダ４は、その外周に形成され
たねじ部４ａをエンジンのシリンダヘッド１０に螺合さ
れることにより、セラミックヒータ３の先端部が、燃焼
室１１に連なる副燃焼室１２内に突出した状態でシリン
ダヘッド１０に固定されている。

【０００５】セラミックヒータ３の長手方向中間部の外
周には、金属製パイプ１５が嵌装されている。金属製パ
イプ１５は、セラミックヒータ３の外周に金属メタライ
ズ層（図示せず）を介してろう付け固着されるととも
に、金属製ホルダ４の先端部内周に嵌合固定されてい
る。また、セラミックヒータ３の中央部後端寄りの部分
と後端部には、金属メタライズ層を介してろう付けされ
たターミナルキヤップ１６、１７が設けられている。前
者はリード部１６ａを介して金属製パイプ１５に接続さ
れ、金属製パイプ１５をホルダ４にろう付けすることで
アースされている。後者は金属導線９と接続されてい
る。また、発熱体５の両端に接続された抵抗体６、６の
各基端部はリード部１８、１９を介してそれぞれターミ
ナルキャップ１６、１７に接続されている。

【０００６】金属製パイプ１５はセラミックヒータ３を
補強及び保護するものであるが、抵抗体６の放熱性を考
慮して、先端内周部に座ぐり部２０が設けられている。
この座ぐり部２０が形成されることにより、金属製パイ
プ１５と抵抗体６が埋設された箇所におけるセラミック
ヒータ３の外周部との間に、空隙２１が形成されてい
る。

【０００７】このグロープラグ１では、通電初期に発熱
体５に対し大電力を供給して急速に発熱させることがで
きる（速熱性）。また、所定時間経過後は、抵抗体６の
昇温に応じて発熱体５への電力制御が行われることで、
適切な飽和温度特性を得ることができる（自己温度制御
機能）。特に、空隙２１の存在により、電力制御素子と
しての抵抗体６の埋設箇所からの熱の逃げの問題を解消
することができ、性能を改善することができる。即ち、
空隙２１がなく直接金属製パイプ１５がセラミックヒー
タ３に接している場合は、金属製パイプ１５及びホルダ
４を伝ってシリンダヘッド１０に熱が直接逃げてしまう
が、空隙２１の存在により、その熱の逃げを抑え、その
熱を副燃焼室１２側へ放散させることができる。このた
め、抵抗体６の埋設部分で所要の昇温特性を得ることが
でき、発熱体５ヘの通電電力制御機能を適切に発揮し
得、図４の特性線に示すように、ヒータ３の過加熱を防
ぎかつ飽和温度（定常温度）も所要の温度範囲内に維持
することができ、アフターグローの長時間化を図ること
ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、空隙２
１は、金属製パイプ１５からのヒータ３の熱伝導を抑制
し、グロープラグ１の特性を改善する上で重要である
が、そのような空隙２１を設けると、空隙２１が副燃焼
室１２に開放しているため、カーボンがこの空隙２１に
詰まって熱伝導性が変化し、この結果ヒータ３の昇温特
性に影響が出るおそれがある。すなわち、カーボンが空
隙２１に詰まった場合、抵抗体６の埋設部分からの熱の
逃げが大きくなる。そして、抵抗体６の抵抗値の減少に
より、発熱体５に対する電力制限機能が低下し、発熱体
５が過熱するという影響が出る。

【０００９】この発明は、上記事情を考慮し、空隙にカ
ーボンが入らないようにし、昇温特性の変化を防止する
ことのできるグロープラグを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
先端側から発熱体とこれに直列接続されかつ発熱体より
も正の抵杭温度係数の大きな抵抗体とが内蔵された棒状
ヒータの外周部に、金属製ホルダの先端に設けた金属製
パイプが嵌装され、該金属製パイプの先端側内周部に座
ぐり部が設けられることにより、抵抗体を設置した位置
における前記ヒータと前記金属製パイプとの間に空隙が
形成されたグロープラグにおいて、前記金属製パイプの
先端に、前記空隙の先端開口を塞ぐ封止部を設けたこと
を特徴としている。この場合、金属製パイプの先端を内
周側に加締めることによって封止部を形成するのが望ま
しい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るグロープ
ラグの一実施の形態の先端部の構成を示す。このグロー
プラグ３０は、図５の従来例と同様に、抵抗素子２を絶
縁性セラミック材中に埋設した棒状のセラミックヒータ
３と、それを保持する金属製ホルダ４とを備えている。
抵抗素子２は、先端側に埋め込まれた発熱体５と、その
電力制御用に直列接続された抵抗体６とから構成されて
いる。発熱体５は、導電性セラミック材（例えば導電性
サイアロン）によって形成されており、抵抗体６は、発
熱体５よりも正の抵抗温度係数の大きな金属材（例えば
タングステン）によって形成されている。

【００１２】セラミックヒータ３の長手方向中間部の外
周には、金属製パイプ１５が嵌合され、金属製パイプ１
５は金属製ホルダ４の先端内周に嵌合されている。金属
製パイプ１５は、セラミックヒータ３を補強及び保護す
るものであり、先端内周部に座ぐり部２０が設けられる
ことにより、抵抗体６を埋設した箇所におけるセラミッ
クヒータ３の外周部と金属製パイプ１５との間に空隙２
１が形成されている。

【００１３】また、金属製パイプ１５の先端部には、こ
れを内周側に加締めることによって環状の突出部２２が
形成されている。この突出部２２は、セラミックヒータ
３の全周にわたって押圧接触させられており、これによ
って空隙２１の先端開口部が塞がれている。なお、その
他の構成は図５の従来例と同じである。

【００１４】このグロープラグ１では、通電初期には、
抵抗体６の温度が低いから、抵抗値が低く発熱体５に対
して大電力を供給することができて、発熱体５を急速に
発熱させることができる（速熱性）。また、所定時間経
過後は、抵抗体６の昇温に応じた抵抗値により、発熱体
５への電力制御を行うことができ、それにより適切な飽
和温度特性を得ることができる（自己温度制御機能）。
その際、空隙２１の存在により、従来同様に、抵抗体６
の埋設箇所の熱の逃げの問題を解消することができ、良
好な昇温特性を実現することができる。特に、このグロ
ープラグ３０の場合、空隙２１の先端開口部を突出部２
２で塞いでいるので、副燃焼室からのカーボンが空隙２
１内に詰まるのを防止することができる。したがって、
金属製パイプ１５を通しての熱伝導性に変化を生じるこ
とがなく、昇温特性の安定化を図ることができる。

【００１５】図２は、この発明に係るグロープラグの他
の実施の形態を示すものである。この図に示すグロープ
ラグ４０では、セラミックを焼結してなる焼結体４８の
内部に、抵抗体としてのブレーキコイル４６と、発熱体
としてのラッシュコイル４５とをシース４８の内部に収
容することにより棒状のヒータ４３を構成している。符
号４７は、ブレーキコイル４６とラッシュコイル４５の
接合部である。そして、金属製パイプ１５とヒータ４３
との間に形成された空隙２１を、金属製パイプ１５の先
端を加締めることで形成した環状の突出部２２によって
塞いでいる。この実施の形態の場合も、空隙２１の先端
開口を塞いでいるので、先の実施の形態のグロープラグ
と同様の効果を奏することができる。

【００１６】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜設計変更可能である。例え
ば、上記の各実施の形態はこの発明をセラミックヒータ
型グロープラグに適用したものであるが、この発明は他
の種類のグロープラグ、例えば特開平５−３３２５３９
号公報、特開平６−１８０３２号公報等に記載のシース
型グロープラグにも適用可能である。

【００１７】図３はそのようなシース型グロープラグに
この発明を適用した実施の形態を示すものであり、この
グロープラグ５０のヒータ５３は、先端が閉じた筒状を
なす金属性シース５４と、その内部に充填された耐熱絶
縁粉末５５と、この耐熱絶縁粉末５５に埋設された図２
に示すグロープラグ４０と同様のラッシュコイル４５お
よびブレーキコイル４６とを備えており、金属性シース
５４が金属パイプ１５の内周にろう付け固定されてい
る。なお、その他の構成は上記各実施の形態と同様であ
り、同様な部分に同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、カーボンが空隙に詰まるのを防止すること
ができる。したがって、カーボンの詰まりによる熱伝導
性の変化を防止し、安定した発熱特性を維持することが
できる。また、請求項２に係る発明によれば、金属パイ
プの先端を加締めることにより、空隙の先端開口部を容
易に塞ぐことができる

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るグロープラグの一実施の形態の
先端部構成を示す断面図である。

【図２】この発明に係るグロープラグの他の実施の形態
の先端部構成を示す断面図である。

【図３】この発明に係るグロープラグのさらに他の実施
の形態の先端部構成を示す断面図である。

【図４】従来のグロープラグの発熱温度特性を示す図で
ある。

【図５】従来のグロープラグの断面図である。

【符号の説明】

３ヒータ４金属製ホルダ５発熱体６抵抗体１５金属製パイプ２０座ぐり部２１空隙２２突出部（封止部）３０グロープラグ４０グロープラグ４３ヒータ４５ラッシュコイル（発熱体）４６ブレーキコイル（抵抗体）５０グロープラグ５３ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端側から発熱体とこれに直列接続され
かつ発熱体よりも正の抵杭温度係数の大きな抵抗体とが
内蔵された棒状ヒータの外周部に、金属製ホルダの先端
に設けた金属製パイプが嵌装され、該金属製パイプの先
端側内周部に座ぐり部が設けられることにより、抵抗体
を設置した位置における前記ヒータと前記金属製パイプ
との間に空隙が形成されたグロープラグにおいて、前記金属製パイプの先端に、前記空隙の先端開口を塞ぐ
封止部を設けたことを特徴とするグロープラグ。
【請求項２】前記金属製パイプの先端を内周側に加締
めることによって前記封止部を形成したことを特徴とす
る請求項１記載のグロープラグ。