JPS6017632A - 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】 発明の背−け 発明の技術分野 本発明１／ｌｉ、炭化水素燃オニ」を点火燃焼させイ）
フチめの電気的７１１］熱装置、特にテイーゼル−１７
ジンの始動ケ助けるグロープラグに関する。

従来の技術 電気的にイ＼１停されろグロープラグは、ＥＥＸｋＮ点
火式即ちディーゼル式内燃機１ν１において、玲態始動
１１「ζ′借気／燃料？［１１合気の点火４℃・１）ｊ
（ｔす７）／１７．５）に現在使用さＩＩでいろ。特に
、り「ノーフラグｔ［、冬期固囲輻１ｖかＩ　Ｌｌ　°
ｃ以上のｌｕｊ間中、米Ｉ刈の止部諸州−Ｃｒ（ｔ・［
る・須のもので；１・）る。

例えば米国特許第４，２８１．４５．１　郊に開示さｉ
ｔ　１いイ）ような、現存のタローフラグは、保佐−′
、ｌン属岐猫の中に収Ｂ（された：コイルシワイヤ力Ｉ
ｊ熱装・′１１をＬｌ、えでいる。この種のグローブツ
クの問題点ｉｄ　、ｐ４（「１′Ｊ、ｊ、］ｆ：、：＋
／ｉが低くてｊｊ）ｒ、％ｌ、４の作１ｎｌｌ　７ＡＡ
度に介するｉｆに、１０乃至：３０秒の時間’ｃ　’Ｓ
　シ、ス比較的人さい市川ｆ、　′（ＩＴ必号°とする
ことである。又る〔米の技術に（ｄ、十記コイルワイヤ
加彷装置し′凛旋仄にをいた平らな１−〕形の力Ｆ１熱
装置によって１斤換した米ｉ’Ｔ；ｌ　４’！［許第１
１，２９７，７８５　号に開示さ７１ているようなもの
が、（）口。更（・コ、木口’、ｌ　ＩＩ、′、’、、
　−ｊ、Ｔ、　Ｔ、’　４．３５７，５２　Ｇ−＝及び
第４、（、）３５，６１　３　号に１は、　十　ラ　ミ
　ノ　り　ノ占１イ・内（〆〈＝νｊ］］］固の印刷さ
れ／こ回（烙ｆ　ｉ、ｉめ込んだ他の代不が孜示されて
いる。しかしなから、これらすへてのグ（１−フラグは
、な１５−熱的１，１ｑ、六−が・１゛ｔり、又笥い・
１１．力を必要とする。

子連したグロープラグとは対照的に、１９８２年８月１
．８　Ｅ＋に公開された英ｊ月箱許出願第２，０９２゜
６７０−　Ａ号にＵ、端部全閉著しまたセラミック管の
基体にフラチナーロ／ウノ・合歌の表面フィルム＋〕ｎ
熱９素を具えたグロープラグが開示されている。

更に、本出願人・け、１９８２４Ｆ７９月３０日１τ１
で出願しに米国特許出願第４３０，９０９号にお・ハて
、円筒法のセラミック基質体の表面外周に遷移金属の表
面フィルム加熱要素音ｉ・反覆した同様のグローフラグ
を開示しているっ上配米国特訂出願に係るグローフラグ
？試・倹した結果、良好な１′ｒ能が確昭された。し２
か（−ながら、耐久試１険期間中に、外側のシェル七刊
１課方向の串、気瑞子との間の電気的接続がなされる授
面フィルム加熱安素の両鵡゛ｄ部における凄烈の展開が
発生し／こ。本発明は、ｆｉｌ記莢国特許出願第２，０
９２，６７０−　Ａ号に開示されプでグローフラグより
も効率が良く、製凋か容易で、更に−に配本出願人の一
、＋、、発明にｋいて生起した吸点の褐食問題を解決す
る離反構成を提くするものである。

発明の概要 本発明は、円筒状の＜ｌ＞ｔ４ｑ・ｊψシゴルと、［−
記ンＪル内に同蜘１的に、かつ、１．１′７Ｕ家されて
師、設されＩＣ軸税方向の電見！瑞子と１．、Ｉ−：　
ｑＬ栄・、・を製ンエル及び軸線方向の′眠気瑞ｆ−間
に接、崎さＪ［−た表面フィル、、ｔ、　７Ｊｌ］熱部
（Ａとを具えＡ−同り（・機関１４１のグロープラグに
関する。

；ＩＪＩ熱部Ｅば、電気的不良・９体で１７１られでい
で、その−・偏部を上記シェルの−・’１ｉｌｉ部と蜘
１線方向の電気ｊｊＭ子との間ｊ７ｔ’：収イされ、か
つその他痛部？ンエルの外〕ｊに突出せしめらノ１．ケ
円ｆ（４：状のＪｒｌｈ　’Ｑ　ＩＩ＜−ｃ其えている
。又同基質体には同心的な孔がＶｌ設さ２ｒ１て４ド いる。基′６体の側力＋１’：Ｎ部にｌ’４１疑して同
基質１π）の少くとも一表面に抵抗表面］フィルム加Ｍ
要木がＩ及沼されている。２を質ｆ不の外１ｊ１１てｉ
川岸イさ才１ゾこＡ’＋　１の導電１牛表向フイルノ、
が上記））ｇ　？！（四素を／エノ（・に４に〜′しす
る。又＃−質捧の少くともｔ〕］而に破治されブζ第２
の・、ｉ　ｄｉ：　Ｉｉ表面フイルノ・が上記Ｉｌｌセ
（要素の他端を−４−記’ｔｒｉｌｌ線力回の市、気端
子に以杖−１る。加）ノ（安泰ｒ）フラチナ乃にの２宴
程イ多−：Ｉ＞１萬てあ５、）ことか・９１斗し７い。

本発明に係るグＶ」−１−ノブの伺■、″、ｊ、の一つ
（・、！６、円筒状の加合九９素が！ｊｆｌ：人する４
千）（／１μζ料？Ｊ１合気の冷動作用を受けない高温
の袋小路領域を形成することである。

本発明に係るグロープラグの他の利点は、力０熱要素と
シェル及び晰線方向電気端子との接続が、シェルの内部
で行なわれ、エンジンの高ＩＭ　１％’及び腐食性雰囲
気に曝されないことである。史にこのグロープラグの他
の利点は、加熱要素がセラミック基質体のチップに配置
されているだめに、エンジンの燃ｔ１８室内への必要な
突出朧が最小になり、従ってグロープラグによる燃焼室
内の全気流Ｆのパターンに対する干渉が低減することで
ある。

実癩例 本発明に係るグロープラグの上記及び他の利点は、添付
図面を参照して行なう下記説明から一層明瞭に理解され
るであろう。

第１図にグロープラグの断面が示されている。

グロープラグ１０は、内部孔１４を國えた円筒状の金属
シェル１２を有する。シェル１２の一端部に、ヒータ孔
１８を限界する接触座面１６が形成されている。内部孔
１４内に加熱部材２０が配設され、同加熱部材は、後に
説明するようにその一端に隣接して非・尊電件の基４体
２２の少くとも一面に被覆され又はｒ支着された抵抗表
面フイノ【・ム加助要素２４を具えている。非導電性基
質体は、鞘部セラミックが好丑しいが、しかし水晶、１
ｊｉＩｊ熱ガラス又は絶ｌｆ、Ｉ′Ａ科で被覆されたく
１ば属スリーブでもよい。基質体は内部孔２６を具え、
又ンエル１２内に配置される基部又は内力部分２８と、
ヒータ孔］　８　ｆ　、４ってシェル１２の外フｊに突
出し／で小径の外方部分３０とｆ　！えている。ヒータ
孔１８の直径は、上記基質体２２０内方部分の直径より
は小さく、外方部分３０の・ば径よりは大きい。

ＱＩＩｌｌ罐方向に延方向２（ｒ気立１ζｌ子３６は、
その一端部に半径方向のフランジ３８とカイト４（）と
に具えている。ガイド／１０は４１＝　＋ｇ（体２２の
１）Ｊ部孔２６内に１Φ人され、半径方向フラン／；３
８の一側面（句、。

基質体２２のＩＮ部３４とシェルの吸ｆｆ１ｌＩ！１平
面１６との間に配設された′九気的艮、：ｊ？、体映の
カスケラト３２を十分に変形さぜるような力て、基Ｉｌ
！１．体２２の内方端面４２に当接されている。導体製
ガスケツ）・３２は、４伺、金又は他の町塑注金属もし
くは合金で作られる。

スパークフ゛ラグに通常用いられている絶奪部材と同様
な円筒状の絶縁部材４４が孔１４内に装入されて、上記
軸線方向の電気端子３６を囲繞し、かつ上記半径方向フ
ランジ３８の他側面に当接している。シェル１２の端部
がクリングされて外聞リップ４６を形成している。絶縁
部桐４４と、軸線方向の電気端子３６と力ｎ熱部イ珂２
０とは、ホットブレス作業によって強［泪にロックされ
る。同ホットプレス作業は、上記外周リップ４６と６角
形部分５０の反対側端面との間に田、イｄカを加えなが
ら、加熱し、冷却し、かつ溝９５を刻設する作業である
。シェル１２は、ヂにその外周に、グロープラグＪＯを
エンジンに装架するだめの外ねじ部４８を具えている。

外周の６１自形部分５ｏは、グロープラグをエンジンの
ねし孔に螺合させることを容易ならしめるものである。

第１図に示されたグロープラグの−っの利点は、表面フ
ィルム加熱要素２４及びシェルｊ２と軸１１涙方向の電
気端子３６との砥気的接続がシェル１２の内部で行なわ
れ、従って上記各部イＡがエンジン内部の高温度で腐食
性雰囲気から保穫されることである。この構成によれば
、従前の設泪において発生した′電気端子の腐食の間：
町を％す決することカーできる。

力り熱部拐２０の詳′；、１１１が第２］閑（ｆこ示さ
れている。

４２図において、加熱部祠２０　”ｊ：　＊　”Ｘ、に
述へたように、内部孔２６、内方部分２８、より小径の
外方部分３０及び上記内方用１分２８と外方部分３０の
外表面を連結する傾斜した１９部：う４を具えている。

基質体２２の端面５２のエツジは、　４８而５２を！！
４接する孔２６の内面及び基質体２２の外面に接続する
ように丸められ、又は１ン１示のように、半円形に成形
される。同様に、シ（′１グ体の基部において端面４２
を孔２６の内面に接続する丸められ／ξわん曲部５４が
形成されている。

高度の４電性金寓フイルノ・５６か、Ｑ１１＾而４２に
隣接する第１の４１１（被吻部分６０及び☆１１、ｉ面
５２にｔ’；’ｉ：接する第２の無被覆部分６４を除い
て、基質体の１１イ）祁；３４の入面Ｎノびろ′トカす
ｉｌ（≦−）　３　（ｌの４′Ｆ曲に浴い予Ｖ）　’Ａ
Ｉ−ニーめられ／、二：１′［−１，！ｉｉ１にＢ　つ
−（、’ｆＴｙ　Ｒサ、ｆＬ　−Ｃイル。同様な高男］
の導電、ＩＬｌ、ｉン用フィルム５８か、円ｔ１）仄基
質ｆ、＋２２の内面に彼３Ｔさね、丸められたわん曲部
５４から１′７１′？１１面４２（Ｃ’ｓ４つ′１−軒
介−けしめられマーいる。。

：’ｉ’Ａ’而４２−面の（Ｖ　ｌ（＋４　フイ）ｌ−
Ｌは内力部づｊ２８　ノｉｉ　仔より小さい直径をイｊ
し１、外周部分６２ｖ」、く亡（・、６フイルムを破眉
されず残されている。品用゛の導電Ｖ１−テ１〉属フィ
ルム（」１、遷移金属フィルム、金フィルト、もしくは
それらの合イ１≧、又はその他適宜の金属又は金属合金
のフィルムでもよい。

０．２オ一ム以上の抵抗足七する抵抗金２寓のべ面フィ
ルム加熱昔素２４が、基質体の外周部分６４及び−錦１
而５２に被宥され−こいる。加に〕−要素２４の抵抗は
０．４から０．６オームの間であることが好ましい。Ｉ
ノ［］熱要素２４と導電１′！ｌ（□ζ１＞・□、ちフ
ィルム５６及び５８１はオーバラップして電気的に接続
される。

好−１（〜くけ加ｙＪ５要素２４の砥抗金（鳴′・寸、
ゾシチナ、ロジウム、パラジウム、イリ／ウム及びこれ
らの合金からなるフラチナ族でちることが望ましい。

メンゲステン及び少くとも−・つの＋ｑ行’　＜１７：
　ｉ・１スをハ゛む合金のような品融点金（・１名を甲
い−（−グ「１−プラグの作動１’１ｌｆｆｉｔ　Ｉ技
を贈入することがてきイ）。

加や（部（′（ｋ円ｆ％）伏にすると２との８１の旬点
口。

孔２６がその１４ｉ４　ｍｌ嬬（・′こ；・４４とし、
で、］−ン／ンの燃１．１１．ｌ；Ｙ内におけζ）全気
／燃Ａ（Ｆ混合気のスワール流によイ・冷却効果金堂け
ない篩１見の彎小路′：Ｙ：Ｊし成するこ七てあイ）。

ｆｌ−２６によって形成さノ１／、−９１１τ１１．＾
の袋小路に７Ｎって米たりＰ気／燃伺混ば気（ｄ　、加
え丸部（」の外表面に接する・Ｆ気／燃料ｉ、ｔａ　８
気より′と７易に点火され、グローフラグの点火効率分
：増ｉ１ｆ％する。

グローブラ・グの組１′／１でによでって、力１］ゼ（
要素２４の−ｊ喘は、ＩＮ部３４ヒの氏面ノイルノ・５
６と１１１．漁師・９体１１１２力スクノト３２　’、
（９１，テンエン１１２　ＶＣ’ｉ！ｉ、’気的（ｔ（
＝接続され、−ツバ加熱り要素２　ｌＩのｆ［ｌＩ？／
、’ｉ、ｉは、孔２６の内面の表面フィルム５８ケ介し
、て位ひ端面４２−１−の表面フイルノ、延長部５８に
当接する半径方向のフランジ：３８をｆｌ川て、刺しペ
カ向の市、気端子３０に１■ｊ：・漁師に仄１・７ｃさ
れる。

第７３図に示したカロ熱都刊２０　ｔｌｖ　（ｌｌｔの
天Ｉ廂例において、基質体２２の孔２６（ｄ２、（ｉｉ
、！ｌｉ部５部下２力に拡大しており、孔２６内に破切
される加速き要素２４の深さが増加する。この結果加熱
要素２４ｆｄ１、図示のように、端面５２の周りに包み
込んたうえ孔２６内に知い距削蝋在ぜしめら′ｌ′ｌる
。このように（〜で、４ｉ１述し′ｋ［坊渦用の僅小路
の形成が一層促進される。

第２図及び第３図の構成とｖ、Ｌ灯照的１．ＩＣ，、’
９４図の構成では、ＪＬ２６を具えたセラミック製拭質
体の内面に加熱要素２４が波覆又は被層されている。

又導電性金属フィルム５６は基質体の外面に沿い端面５
２に隣接し７て延びている。ψにｊ＃　１−ｉｌ　１’
ｌ侶妨フイルム５８が、前記実！＠１＋ｌＪと同様に、
柄質坏の内面に清って延び一端面４２十に形１）ｉされ
でいる。

この構成によれば、外力ｍＡ！　１ｆｆｉ　５２に１４
接するセラミック基質体の孔２６内における高温Ｊｘ（
−の袋小ｌ烙の形成が史に増進される。

加紡要素２４がグローフラグのチップにｌｉ！ｖ接して
配設されるので、クローフラグをエンジノの燃焼室内に
十分に屏（べする必要がない。第５図にディーゼルエン
ジンの対応−〕−るシリングに連通−する開１．ｌ　７
　（１を具、え／ζ代表的なスワーノシイ０８が示され
ている。技術士長く知し−）れている、Ｌ：　’：、＋
に、ン′リング内のピストンのｔＦ−ａ揮・４１によっ
て、図中両ｊｊ：１１！に矢印ケ伺しブ’ｃ点・線７２
で示すよう１−１＝気がスワール室６８内に押し２込寸
れ又そこかＬ′ツ流出する。

燃料噴射装置７４から噴射されり（・座材がスワ゛−ル
卒内（ｌ噴射され、同室内でスワール等二気稈混合し２
て燃焼口Ｊ龍な空気／ｊ然（（・１琵鼾気か杉）ＩＹさ
れろ。離反され／こクローフラグＩＯのｌル・へ′楔、
各２・１が基質体２２のヂソゾに設けられているの−こ
、図示されているように、グロープラグのチップ・′１
１ニ分だけを・燃１）立−：ｌｉ　６８内に１巾入ずれ
１１ｉよい。この結果、クローフラグＩｎま′燃焼室（
５８内部のスワール？Ｖ気流の・々ターンに最小限の＋
ρ１２　ｆ起すにすきない。実１際い−、す然゛暁呈６
８の内壁と）（１’に回−而に配置され／こチップを・
有するクローフシクイ［、グロープラグ取付孔７６内に
設置し７て夫倹をイーＴ　′）た結果、空気／燃料ｌ昆
合気の効果的な燃呪かｍＲ！ｊ”ｉ、された。

木５１−明により改にされたグ［」−フラグの利点Ｕ２
、次の通りである。

（１）　表面フィルム加熱要素２４の質−旨が小さいの
で、５．沙以下で８００″Ｃのグロー７”ラグ作動温度
に到達し鍔る。

（２）８表向フィルム加熱要素２４０電力密度は嵩高倒
斜のそれより高く、作＠温度において平均３乃至７アン
ペアの電流で足りる。

（３）遷移金属の加熱要素２４ｉｌ″ｌ：、その触媒作
用によって低温度における空気／燃料混合気の点火を促
進する。

（４）　加熱部材２ｏの外方端面５２に！隣接する内方
面は、燃焼室内の燃料又は空気によって冷却されてもな
お空気／燃料混合気の点火温度を維持する。

（５）　力Ｖ熱要素がグロープラグのチップに配設され
ているので、グロープラグのチップだけを燃焼室内に挿
入すればよく、従って燃焼案内における流体の流れのパ
ターンに対する干渉が最小限になる。

（６）　導電性表面フィルム５６及び５８の電気的接続
がンエル１２の内部て行なわれるので、エンジンの高温
度に曝されることが少なく、酸化及び腐食が低減される
。

（７）　グロープラグのｌ’：’／（成部・Ｉ１６には
、標阜的な点火栓の農道技術を適用することができ、従
って螺旋状ワイヤ７ＪＩ］熱要素を用いたグロープラグ
よりも製造コストを低減しｉ４ろ可能性がある。

本発明は、上述した実姉例に限定されるものではなく、
本発明の特許請求の範囲１ηで、種々の変更、修正を加
え実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１夷ｔＩｉ［ｉ例の断面図、第２図
は第１図中の７７［］熱部材の拡大１析面図、第３図は
本発明の第２央悔例における加４Ａ　５’ｉｌＳ利の拡
大１所面図、第４図は本発明の第３実殉例１に訃ける７
Ｊｌ’ｌ熱部拐の拡大断面図、第５図（４デイーゼルエ
ンジンのスワール室に本発明に係るグロープラグを装着
した態様を示す１盾面図である。 １０・・グロー７”ラフ、Ｉ　２−−ンエル、２０・・
７Ｊ１１熱部（珂、２２・・円筒伏基質体、２・１・・
表面フィルム加熱要素、２６・・孔、３６・・軸線方向
電気端子、５６．５８・・４電性表面フィルム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　円筒状の金属製シェル（１２と、上記シェル内に同
   軸的に、かつ絶縁されて配設された柵線方向の電気端子
   （至）と、上記金属製シェル（１２及び軸線方向の電気
   端子（至）間に接続された加熱部材ｔａａとを具えたも
   のにおいて、電気的不良導体で作られ、上記シェルａ２
   の一端部と一上記電気端子＋３６１との間に収容された
   内方部分（ハ）と、シェル（１２１及び電気端子（至）
   から外方に突出した外方部分！３０）と、同心的に貫通
   せしめられた孔２６１とを有する円筒状の基質体０り、
   上記円筒状基質体（２功の外方帽４に隣接する上記外方
   部分側の少くとも一表面に配設された抵抗表面フイルノ
   ・加熱要素ａ４１．上記円筒状基質体＋２２の外面に配
   設されて上記力ロ熱要素（２４＋の一端部をシェルθ２
   に接続する第１の２＃電性表面フィルム（５６）、及び
   上記同心の孔ＱＯの少くとも内面に配設されて上記加熱
   要素Ｑ４１の他端部を上記電気端子（１）に接続する第
   ２の導電針フィルム（５８）′ｆ：有してなるグロープ
   ラグ。 ２　加熱要素ｃ２４）が０．２オームより大きい抵抗を
   有する特許請求の範囲第１項記載のグロープラグ。 選ばれた遷移金属フィルムから形成されている特許請求
   の範囲第２項記載のグロープラグ。 ４　加熱要素（２４＋が、０゜２オームより大きい抵抗
   を有する合金フィルムからなる特許請求の範囲第１項記
   載のグロープラグ。 選１ばれた少くとも一つの成分を含んでいる特許請求の
   範囲シ■４項記載のグロープラグ。 ６　加熱要素ｅ４１が、円筒状基質体＋２３の外方（°
   ・高面（５２）に１４接する同基質体の少くとも一茨面
   に囲設された４乃至８ミリメータ巾の帯仄体である特許
   請求の範囲紀２項記戦のグロープラグ。 ７　′↓゛（、’ｌ：　４−ツ（７−５表１（ＩＩ　カ
   １”、ｌ　ｆｔ）　Ｆ−’＋’＞’ｇＪ　１本（２２ｉ
   　ノブ１而てあり、力［１ｇ４（要素Ｃ！４１が同枯１
   へ（本の／バカ錨゛１Ｌ（Ｌｉ（５２）に峙接つする１
   ｂｌ心孔（７ｉ；）の［ｊ：１而（／（−浴いバノい申
   碓に亘って１１己１１；■さ＋１−Ｃい４）！ド「６′
   丁、、、八木の範））Ｙ１斗Ｎ（５１頁記載のグロープ
   ラグ。 ８　第１及び；コ巳２の嗜屯Ｖトフイルム（５（ｉ、５
   ８）が、０．２オー７・より小さい抵抗をイ１する′、
   ′＋＞　Ｈ，・Ｊ１フィルムである特許請求のｄ１１１
   囲第１項記載のグローフラグ。 ９　円筒仄基質体ｊｉ２）がセラミックψ↓ｊである特
   ８！「請求の範囲第１旧記載のグ［コー　フラグ。