JPS586327A - デイ−ゼルエンジン用グロ−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】 本発明１丁、ディーゼルエンジンの副燃焼室捷たは燃焼
室内を予熱するために用いられるグロープラグに関する
。

一般に、ディーゼルエンジンは低臨時の始動性が惑いた
め、副燃焼室または燃焼室内にグロープラグを設けこれ
に電流を流して発熱させることにより、吸気温度全上昇
させ、あるいは着火源としてエンジンの始動性を向上さ
せる方法が採用されている。そして、このイ市のグロー
プラグとして従来から、耐熱金属製のンース内に耐熱絶
縁粉末を充Ｊ］ＩＪｊ、’でたとえば鉄クロム甘た幻ニ
ッケルなどの一種材料によるコイル状の発熱制（をｐ−
（Ｈ設した、いわゆるソース型グロープラグと呼ばれる
構造のものが用いられ、上述し７だ副燃焼室普たは炉ｉ
！’６室内で高配ガス中にさらさハることによる耐久性
を保障している。

しかし寿から、上述した一種材料による発熱線を用いた
り゛ロープラグでは、ソース等を介しての■」接加熱″
Ｔ′することからグロープラグの昇温に時間がかかりす
ぎるといり間Ｉが生じている。すなわち、加熱時におい
て発熱線に電流を流すことにより発生する熱に耐熱絶縁
粉末を経てシース側に伝達されるため、その赤熱までに
時間がかかり、熱伝達効率の面で問題′７′ある。そし
て、このようなグロープラグでは、その発熱０１ｎ度′
（？−たとえば８００’Ｃとするにはｅｌ（］秒の時間
を必侠とし、その結電エンジン全すみやかに始動するこ
とができないという欠点があった。

また、このよう力加熱時における温度立上シ傷゛性を向
−トさせるためには、通電初期に大電流を流して発熱線
′ｆ：急速に発熱させることが考えられるが、この場合
には発熱線の溶断あるいは高熱によるシースの破損など
が生じ易く、さらにバッテリ、電気回路側に悪影Ｖを及
ぼし２、またフユーズの切断等の問題があり、これを防
ぐための温度制御手段を発熱線への回路上に新たに設け
ることが必要となり、予熱装置全体のコストの上昇を招
くという問題があった。

特に、近年で汀、ディーゼルエンジンが一般乗用車に多
く１史用されるように々っており、ガソリンエンジンに
７ｔ４’ｙＴするうえで始動性がよいことが望まね、速
熱型のグロープラグに対しての要求が大きい。

このため、この釉のグロープラグにおいて、発Ｍ線など
の材料の選定等を倉む種々の改良が加えられ、通電直後
に大電力を供給して温度立上シ特性を向上させるものと
して、抵抗温度係数の異なる二種類の桐材によりそれぞ
れ形成された発熱体を用いて々るグロープラグが、英国
動杆］　、３７６．８１７号公報や特開昭５４〜１０９
５３８−＠公報などに工って既に捺寮さノ１ている。

しかし々から、このような二種材料による発熱体を用い
たグロープラグにおいて、従来のものは、ある程度速熱
型として機能する反面、製造が面倒でコスト高となる割
にに発Ｍ　ｒＦａ性が良くないのが現状であり、寸だま
た改善の余地が残されて込る。

す々わち、この種従来のグロープラグでに、抵抗温度係
数の小さい鉄クロムなどによる発熱体を先端側に、かつ
抵抗温度係数の大きいニッケルなどによる発熱体を後端
側に設け、この後端側発熱体の温度変化による抵抗質’
ｍ、Ｉｆ利用して通市百徒において先端側の発熱体に大
電力を供給してその迅速力赤熱化を図っている。しかし
、この場合において開角となることに、後端側発熱体と
して一般に１月いられるニッケルなどでは、先端側への
供給電力を有効に制御するには抵抗温度係数が充分に太
きいとは汀えず発熱船幅・に欠け、速熱型としてはまだ
筐だ不充分なものであり、またコスト的にも割高なもの
で矛２つた。

このため、本発明者らは、上述した二種材料による発熱
体を用いることによる利点全有効に活用するため、発熱
体の材料、特に後端側の発熱体材料の選定にあたって、
釉々研究、開発を行ない、またコスト面も考慮した結果
、極めて安価に得られしかも抵抗温度係数が充分に大き
いカーボン含有ｍが０．２５％以下の低炭素鋼（以下低
炭素鋼とｂう）を後端側発熱体として用いることによシ
速熱化が図れることを見出した。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、２種
類の螺旋状発熱体を用い、かつ後端側の発熱体を先端側
よりも正の抵抗温度係数の充分に大きな低炭素鋼で形成
するという蘭学な構成によって、その機能を充分に活用
し、通電初期において大電流を先端側に有効に集中させ
てその迅速な赤熱化を図り、これによシ全体の温度立上
り特性を大幅に向」ニさせることができ、しかも後端側
発熱体のもつ自己制御作用により先端側への通電電力を
自動的にかつ効率よく制御してその過加熱を防止し、安
定かつ速熱性に優れた発熱特性を得ることができる安価
なディーゼルエンジン用グロープラグを提供するもので
ある。

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明に係るディーゼルエンジン
用グロープラグの一実施例を示し、とれらの図において
、符号１はステンレススチール等のｕ熱金属材料からな
るシース、２はこのシース１を先端部において保持する
・・ウジングで、このハウジング２の後端部には絶縁ブ
ツシュ３を介して電極棒４が同心状に取イ」けられ、こ
の電極棒４の先端は前記シース１内に挿入されている。

そして、前記シース１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などのように抵抗
温度係数の小さい導電１材料により形成された第１の螺
旋状発熱体５（以下第１の発熱体という）が軸線方向に
沿って配設され、その一端は前記シース１と電気的に接
続されている。

一方、前記シース１の後端側内部空間には、この第１の
発熱体５よりも正の抵抗温度係数の充分に大きな導′酊
材料、すなわちカーボン含有佃が０．２５％以下の低炭
素鋼により形成された第２の螺旋状発熱体６（以下第２
の発熱体という）が配設され、その一端が前記第１の発
熱体５の後端に、他端が電１極棒４に接続されている。

すなわち、本発明によれば、第１の発熱体５の後幻に直
列に接続される第２の発熱体６を、正の抵抗温度係数の
充分に大きな材料である低炭素鋼により形成することに
より、従来のニッケルなどに比べて第１の発熱体５への
供給電力の制御が適切にかつ確実に行なえ、グロープラ
グの発熱特性を向上させるうえでその効果を発揮できる
ようにしたところに特徴を有し、またこのような低炭素
鋼を用いるとコスト的にも安価であるといった利点があ
る。

そして、このような第２の発熱体６によれば、それ自身
が発熱源として作用するばが如でなく、前記第１の発熱
体５に対し、通電開始直後においでは大電力を供し、か
つ通電時間の経過と共にその供給電力を減少させてグロ
ープラグ自身の飽和温度を低くおさえ、過加熱を防止す
る温度制御手段としても作用する。すなわち、この第２
の発熱体６は、第１の発熱体５に比べて抵抗温度係数の
充分に大きな低炭素鋼により形成されているため、通電
、開始直後において１７Ｊ′発熱が袷めて小きく、その
抵抗端は小さい。そして、通電時間の経過と共に第１の
発熱体５の伝熱とそれ自身との発熱とにより順次に温度
上昇し、この上昇幅度に比例してその抵抗値が増大し、
第１の発熱体５への供給電力を制餌１するものである。

なお、図中７は前ｈ［ｉ第１および第２の発熱体５゜６
を埋設するようにシース１内に充填されたマグネンア等
の耐熱絶縁粉末、８は前記ν：１および第２の発熱体５
．６内に責通して配設されこれらを／３１１定個所に保
持するセラｉック等の耐熱絶縁材料からなるガイド棒で
、また第１および第２の発熱体５．６はその端部５ａ、
６ａ同士を突き合わせてアーク溶接などにより接続され
ている。

したがって、このような構成によるグロープラグによれ
ば、通電開始直後においては、第２の発熱体６の抵抗が
小さいため大電力が第１の発熱体５に集中しその供給電
力σ第３図中ａで示す特性曲線から明らか々ように２３
０Ｗにも及び、迅速に発熱され、この部分の速熱性が良
好となる。

−ブｊＸ第２の発熱体６においても、同図中すで示され
る特性曲線から明らかなように、１ｏｏｗ近い供給箱′
力が加わり、これにより徐々に発熱し、この発熱温度お
よび第１の発熱体５側からの熱影響に伴なって抵抗値が
増加する。そして、この抵抗値の変化に応じて電流が減
少し、第１の発熱体５への印加電工が減少すると、第１
１２’）発熱体５における供給電力は急速に減少し、そ
の発熱針が制限されて過加熱が防止される。このときに
は、第２の発熱体６はそれ自身のみで必要な発熱側・を
有し、シース１は順次加熱されてエンジン始動に必要な
温度（通常８００℃）まで温度上昇する。

そして、このような本発明によるグロープラグの発熱特
性を第４図中０で示しており、同図中ｄで示す従来の二
種拐料を便用したグロープラグに比べて温度立上り製性
が大幅に向上することが容易にガ１！解されよう。

なお、上述した実施例でＬｌ、第１の発熱体５と第２の
発熱体６との端部５ａ　、　６ａ同士を牟に突き合わせ
て溶接などにより１￥紗した場合について説明したが、
本発明はこれに１恨定されず、たとえば第１および第２
の発熱体５，６間に七〇巻糾ビッナよりも大きな間隙を
設け、この間隙内で副腎熱体５．６を接続するといつ次
変形例が考えられる。

このようにすれ汀、第２の発熱体６に対する第１の発熱
体５からの熱影響に時間重連れをもたせ、第１の発熱体
５への大電力の通電時間を延ばし、より迅速な赤熱化が
期待″ｒ′きる。）以上説明したように、本発明に係る
ディーゼルエンジン用グロープラグによれば、シース先
端側に配設される第１の発熱体に対する供給電力を制御
するシース後端側の第２の発熱体を、正の抵抗温度係数
の充分に大きな低炭素鋼で形成するようにしたので、以
下に列挙する優／１．７′ｉｃ効果が得られる。

（１）第２の発熱１本の特性によ多通電初用Ｊにおいて
第１の発熱体に大電力を有効に集中させ、迅速な赤熱化
を図り、従来に比べて温度上昇ｗ性全大幅に向上させて
速熱型としてのグロープラグを得ることができ、その結
果ディーゼルエンジンの始動性を大幅に向上させること
が′ｒ″きる。

（２）また、エンジン始動時においては、第２の発熱体
のもつ開度？ｔ７１１１９１機能により、グロープラグ
全体の過加熱を防止できることから、従来のよう々溶断
事故が生じるといった問題は生じることがない。

（３）さらに、温度制御機能を有する第２の発熱体を備
えた自己＊ｊ！Ｉ　ｍｌタイプのグロープラグであるた
め、それ自身で速熱化が図れ、その結果従来のように電
気回路側に制御手段を設ける必要がなく、ディーゼルエ
ンジンの予熱装置全体としての大幅なコスト低減化が可
能である。

（４）また、従来知られている二柚材刺の発熱体を有す
るグロープラグに比較しても、低炭素鋼を用いることに
よる特性の向上およびコスト低減化の利点は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディーゼルエンジン用グ［ノープ
ラグの一実施例を示す全体の概略構成の縦断面図、第２
図はその臀部拡大断面図、第３図および第４図は本発明
による特性を説明するだめのグラフである。 １・　・・　・シース、２・　　・　・）・ウジング、
４・・・・電極棒、５・・・・第１の発熱体、６・・・
・第２の発熱体、７・・・・耐熱絶縁粉末、８・　・　
・　・ガイド棒。 特許出願人　自動沖梯盟株式会社 代理人　山川政樹（ｔｍ勇飄１名） 第３図 ぢ１０ｔ＋’ｌ　（Ｓｅｃ）　−− 第４図 ９’Ｆ　？ｆｌ　（Ｓｅｅ）− 手続補正書内発） 特Ｆｒ庁長官殿　　　　　　　１１４（４１，”い１．
ヤ２Ｂ１、　　４　イノＩの表承 １−１ｔイ和５６年特　許　願第１０４２３３号２、発
明の名称 ディーゼルエンジン用グロープラグ ３６　補正をする渚 事件との関（糸　　　特　　許　　　出願人補正に−よ
り増加する発明の数・・・・−５・補正の対象 （１）明細書第５頁第１６行目「大電流」を、「大電力
」と補正する。 （２）同店第７頁第２０行目「供し、」を、「供給し、
」と補正する。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の螺旋状発熱体と、この第１の螺旋状発熱体の後端
   に直列に接続される第２の螺旋状発熱体と、これら副発
   熱体を被葎するシースとを備え、前Ｎｆ第２の螺旋状発
   熱体は第１の螺旋状発熱体よりも正の抵抗温度係数の充
   分に大きな拐料である低炭素鋼により形成されているこ
   とを特徴とするディーゼルエンジン用グロープラグ。