JPS5956615A - デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの発熱体接続方法 - 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】 本発明針．」、ディーゼルエンジンの副燃す７１η室才
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
において、自己温度制御型どし一ＣＩ３！能するために
その内部に組込壕れる二１１■類の発熱体の接続方法に
関する。

一般に、ディーゼルエンジンは低温時の始Ｉ・ｈ性が悪
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、吸気温度を
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。ところで、このオ重の
グロープラグにおいて、要求されることは、通電初期に
おいて内部に組込寸れた発熱体に大電力を供給すること
によりその温度立上り特性を向上させ速熱型として機能
し得るとともに、発熱体の溶断等を防ぐためにその飽和
温度を適正なものとしてその過加熱を防止し、安定した
発熱特性を得ることができ、また副燃焼室または燃ｍｌ
内での高温ガス中にさらされることによる耐久性を保証
し得る等といった性能をり：を足し得ることである。

そして、従来からよく知られている、耐熱金属製のシー
ス内に耐熱絶縁粉末を充填してたとえばニッケルなどの
一種材料によるコイル状発熱体を埋設した一般的なソー
ス型グローブラグでは、その供給電力が発熱体を始めと
する各部への悪影響を防ぐために制限され、温度立上υ
特性の面で問！Ｉ：Ｌｉであシ、しかも速熱型として機
能させるには、発熱体の過加熱を防ぐだめに温度制御ゴ
・段を別個に設けることが必要で、装ｆ（全体のコスト
高を招くといった欠点があった。

また、上述した温度立上り特性を向上させ、かつ自己温
度制御手段を有するものとして、抵抗温度係数の異なる
二種類の材料によυそれぞれ形成された発熱体を用いて
なるグロープラグも提案されているが、このような拾遺
のものけ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ν；１］には発熱特性が良くないも
ので、上述した件ｊｉ：をずべて７１１〜足し得るとは
言いＦ、ｉＣいものであった。これは、とのイｉ打従来
のグロープラグでは、抵抗温度係数の小さい発熱体を先
端側に、かつ抵抗温度係数の大きい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変動を利用
して通電直後において先端１１１ｆ１発熱体に大電力を
供給してその迅速な赤熱化を図っているが、両発熱体が
あまりにも近接して配置されるため後端側発熱体が先端
側からの熱影響によＩ）あまりにも早く温度上昇し、こ
れにより先端側への供給電力が制御されることによる。

そして、このような問題から発熱特性に欠け、速熱型と
しての効果を発揮し得ないものであった。

このため、不発明者らは、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を有効に活用すべく種々研死
、開発を行なった結果、従来のものは、二種類の発熱体
が互いにあまりにも近接して配設されているため熱影響
を受けて通電初期における大電流の通電時間が短くなる
点に注目し、この問題を解決し得るものとして、特願昭
５６−６５９９４号によシ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
ロープラグを先に提案している。

これを第１図および第２図を用いて簡単に説明すると、
図中符号１はステンレススチール等の耐熱金属旧料から
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・・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が同心状に取付けられ、
この電極棒４の先輪は前ＭＬンシー１内に挿入されてい
る。

そ（７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
抗温度係数の小さな導電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。

壕だ、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と連続しで前記シース１の後端側ｊの電４−：
ｉ＜　４ｔζ４との間に、たとえばニッケルまたはカー
ホ゛ン含イｊ’　ｔｒｒが０．２５％以下の低炭素Ｏ１
”ｌ　（以下低炭素り１．１という）等の抵抗温度係数
の大きな導電祠料により形成された第２の螺旋状発熱体
６（以下第２の発；１．・）９体という）が配設され、
さらにこれら両発熱体５，６はシース１内に充填された
マグネシア等の１ｌｌｉＪ熱絶縁粉末１ａによ、！７狸
股されている。

ここで、この第２の発熱体６は、それ自身が発熱源とし
て作用するばかシでなく、前記第１の発熱体５に対し、
通電開始直後においてはその抵抗値が小さいため大電力
を供給することができ、がっ通電時間の経過と共に抵抗
値が増大してその供給電力を減少させ、グロープラグ自
身の飽オ［」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ものである。

そして、上述した構成において、第１および第２の発熱
体５，６は、それぞれの螺旋部が所定の間隙をおいて対
向するようにして接続されている。

ずなわぢ、このように両発熱体５，６の螺旋部間に一定
の間隙を設けることによシ、従来問題であった第２の発
熱体６に対する先端側の第１の発熱体５からの熱影響に
時間的間隔を保つことができ、これにより第２の発熱体
６による電流制御を時間的に遅らせて第１の発熱体５へ
の大電力の供給時間を延ばし、急速に赤熱させて温度立
上り特性を大幅に向上させることが可ｒＩＨとなるもの
である。

なお、図中１ｂは上述した両発熱体５，６内に貫通して
配設されこれらを所定個所に保持するセラミック等の耐
熱絶縁材料からなるガイド棒で、両発熱体５，６の組立
性を向−トさせるとともに、上述した両発熱体５，６間
の間隙を適正に維持し発熱特性の安に化を図るうえで有
用なものである。

：ｔ、た、」二連した発熱体５．６１Ｊ、間隙内におい
て熱伝達が必要Ｊ（φ−小限となるようにして接続され
ている。そしで、その接続構造としては、第２図に示す
ように、各発熱体５，６の最終螺に部端５ａ。

６ａからそれぞれｌｌ１ｌＩＩ線方向に向って延長され
た直線状ψ１１．１部５ｂ＋６ｂＯＷＩＭ面を、両者の
中間部において肖接さぜ、プラズマアーク溶接などによ
り接続したり、あるいし」、第３図に示すように各直線
状端部５　ｂ　＋　６　ｂを１１【ね合わせ、スポット
溶接などによシＪｄ続するといったことが考えられてい
る。

しかしながら、上述したＪｊｌＪｉ成によるグロープラ
グにおいて、両光熱体５，６の各直線状端部５ｂ。

６ｂを接続するにあたってその作業上若干の問題を生じ
ている。ずなわぢ、両光熱体５，６の各直線秋ｒｌＦＭ
部５ｂ＊’６ｂの端面を接合させ、プラズマアーク溶接
などによｐ溶接すると、嬉４区に示すように、その溶接
部７が発熱体５，６よシも外側にはみ出し、シース１の
内壁部に接触し易いといったＭ＜れがあシ、しかも両光
熱体５，６の線径や外径寸法がかなり小さいためその溶
接作業が面倒であるといった欠点があった。

また、両光熱体５，６の直線状端部５ｂ＋６ｂを、第５
同から明らかなように、所定の間隙（ＧＡＰ）内で重ね
合わせ、スポット溶接にて接続する場合には、第６図（
ａ）に示すように、上述した重ね合わせ部分の両側から
電極８ａ、８ｂを当接させる必要があるが、両光熱体５
，６の線径が小さいため、第６図（１））で示すように
、？Ｉｆ極８ａ＋８ｂで挾み込むと、両光熱体５，６が
互いに位置、ずれを生じ、溶接することが困難となり、
溶接時の作業性およびその信頼性の面で問題であシ、さ
らに上述した溶接方法では両光熱体５，６の同心性を維
持することが難しいという欠点があった、。

不府刈はこのような皇情に鑑みてなされたものであシ、
一方の発熱体の螺旋部端から延設された真直部と他方の
発熱体の螺旋部端とを交叉するように重ね合わせ、この
７Ａｉね合わせ部分を溶接することによシ、両光熱体を
簡単かつ確実に溶接して接続することが可能となシ、溶
接時の作業性、さらにニｊ、イ１）照性を大幅に向上さ
せることができ、しかも両ざ１−熱体の同心性を維持す
ることも可能となるディー−１トルエンジン用グロープ
ラグの発熱体接続方法を提供するものである。

重重、不発明を図面に示しだ実力（Ｄ例を用いて詳細に
説明する。

第７図（ａ）（＋））　＆、Ｊ、不発明に係る発熱体接
ｆグ１方法の一実施例を示すものであり、これらの図に
おいて第」図ないし第６図と同一部分あるいは相当する
部分には同−一−１１７号を伺している。

さて、不発明によれば、第１および第２の発熱ｆ）ｌ＜
５．６をその螺旋部間に所定の間隙をおいて接続するた
めに、一方の発熱体５の螺旋部端５ａかも延設されプこ
、■面部としての直線状端部５ｂを他方の発熱体６側に
まで延設して形成し、この直線状端部５１）の先４と他
方の発熱体６の螺旋状端部６ａとを交叉するように重ね
合わせ、この爪ね合わせ部分で両省を溶接するようにし
プこところに／ｌ！ｆ徴を有している。

このよりなキ１１ル成によれば、両光熱体５，６の接続
部分は互いに交叉するように位置ずけられているため、
たとえばその両側から電極８ａ＋８ｂを当接したとして
も、従来のように線径か細いために両接続部が位置ずれ
を起こすといった問題がなくなり、簡単かつ確実に溶接
を行なって両光熱体５゜６を接続することができるもの
である。そして、溶接時の作業性および信頼性を大幅に
向」ニさせることができるほか、両光熱体５，６の同心
性を維持することも可能となり、その利点は太きい。

また、不発明によれば、一方の発熱体５から直線状端部
５ｂを延設するだけでよく、他方の発熱体６は何らの加
工を要しないため、従来に比べ各発熱体５，６の成形加
工が簡単となり、さらに必要とする間隙長さを、一方か
らの直線状端部５ｂのみで得るととができるため、その
精度を厳密なものとして、グロープラグの発熱特性を向
上させるうえで、より効果を発揮することができる。

なお、上述した実施例では、真直部（５ｂ）を第１の発
熱体５側に設けているが、これとは逆に第２の発熱体６
側に真直部を設けてもよいことは勿論であり、さらにこ
の真直部の延設方向も両光熱体５，６の軸線力向と！Ｌ
に・ずしも平行関係になくともよいものヤある。

さらに、第８図（ａ）（１））に示すように、他方の発
熱体６の螺旋部端６ａ＆まわずかに内側に折曲げて形成
し、この部分に一方の発熱体５からの＋ｆ−ｉ　＆’Ｊ
状端部５ｂの先端を臨１せて両者を接続するようにして
も９にいこと←１言う寸でもない。

また、−に述した実施例では、両光熱体５，６を溶接し
て接続するために、その重ね合わせ部分を両側から電極
８ａ＋８ｂにて挾持して溶接するスポット溶接の場合を
述べているが、本発明はこれに限定されず、たとえばプ
ラズマアーク溶接、レーザービーム溶接等、種々の溶接
方法を採用しても上述した作用効果を得るととができる
ととは容易に〕ｊ［ブらｆｌされＪ二う。

以上説明したように、不発明に係る発熱体の接続方法に
よれば、一方の発熱体の螺旋Ｂ１國ＩＡから延設された
真ｒα部と他方の発熱体の螺旋部端とを交叉するように
重ね合わせ、この重ね合わせ部分にて両者を溶接するよ
うにしノヒので、両光熱体を簡単かつ確実に溶接して接
続すること力翻Ｊ能となり、溶接時の作業性、信頼性の
面で優れ、また両光熱体の同心性を維持することも可能
となシ、その結果面発熱体の螺旋部間に所５ｉの間隙を
設けることによる安定した速熱型とｌ）Ｃの発熱特性を
もフグローブラグを簡単かつ安価に提供し得るという優
れた効果がある。特に、不発明によれば、両光熱体をス
ポット溶接にて接続する場合にその効果を発揮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二種類の発熱体間に間隙を設けることによシ優
れた発熱特性′８ｉｌ−発揮し得るテイーゼルエンジン
用グロープラグの縦断側面図、第２図はその要部拡大図
、第３図は両光熱体の接続部の変形例を示す図、第４図
、第５図および第６図（ａ）（ｂ）は従来考えられてい
る両光熱体の接続方法の不具合を説明するための図、第
７図（ａｌ（ｂ）は本発明に係る発熱体接続方法の一実
施例を示す要部側面図およびそのＶＩＴ−■線断面図、
第８図（ａ）（ｂ）は本発明の別の実力出側を示す図で
ある。 １・・・・ノース、２・◆・・ハウシンク、４・・・・
電極棒、５・・・・第１の発熱体、５ａ・・・・その螺
旋部端、５　ｂ・・・・直線状端部（真ｉｒ：Ｃ部）、
６−　ａ　−ａＪ２の発熱体、６ａ・・・・その螺旋部
端、８ａ＋８ｂ・・・・電極。 ’ｌ’ｉ？〆［１１１願人　　　自動屯機器株式会社代
、ｌ１１　人　　山川数４１１１（はが１名）第１図 第２図 ワ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 （ａ） 第８図 （Ｑ） （ｂ′） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ？１）１のＩｌｙソ旋状発熱体とこの第１の螺旋状発熱
   体よりも正の抵抗温度係数の大きな４．イ料にて形成さ
   れた第２の螺旋状発熱体とを、それぞれの螺旋部間に間
   １３．λをオ、・いて接続する発熱体の接続方法であ″
   ）て、前記一方の発熱体の螺旋部文１″Ｍから延設され
   ノこ）’５１（：ｌ？４１（と他方の咄１ガピ部；”Ｍ
   とを交叉するように重ね自わせ、この事ね合わせ部分を
   溶接することをｔＩ１１′、徴とするディーゼルエンジ
   ン用グローノ°ラグの発熱体接続方法、。