JPS62134422A - デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディーゼルエンジンの副燃焼室または燃焼室
内を予熱するために用いられるシース型グロープラグの
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ディーゼルエンジンは低温時の始動性が悪いた
め、副燃焼室または燃焼室内にグロープラグを設置、シ
、これに電流を流して発熱させることで、吸気温度をト
昇させあるいは着火源として用いてエンジンの始動性を
向ヒさせる方法が採用されている。そして、この種のグ
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
いるが。

いずれも速熱型として機能するうえで問題を生じるもの
であり、また発熱線の過加熱を防ぐためにはその供給電
力を制御する温度制御手段等を回路１−に設けることが
必要で、装置８全体のコスト高を招くといった欠点もあ
った。

このため、本出願人は、ｌ　述した問題点を解消すべく
、二種類の材料からなる抵抗体を巧みに組合せて用いる
ことにより、速熱型としての効果を発揮し得るとともに
安定した発熱特性を得ることができる自己温度制御型の
グロープラグを、特開昭５７−１８２０２６号公報など
で先に提案している。

これを簡単に説明すると、−上述した自己温度制御型の
グロープラグは、たとえば鉄クロム系合金やニンケルク
ロム系合金などのように正の抵抗温度係数（ＰＴＣ：）
の小さな導電材料にて螺線状に形成された発熱体となる
第１の抵抗体と、たとえばニンケルあるいはカーボン含
有仙が０．２５％以下の低炭素鋼などのように正の抵抗
温度係数が大きな導電材料にて螺線状に形成され発熱体
および温度制御手段として機能する第２の抵抗体を有し
、かつこれらをそれぞれの螺線部が所定の間隔をおいて
対向するようにして直列接続した状態で、マグネシア等
といったＩ耐熱絶縁粉末にてシース内に埋設するような
構成としている。そして、このような構成によれば、通
電初期には、第２の抵抗体側が低温であるため第１の抵
抗体側に大電力が供給されることとなり、これによりヒ
ータ部先端を急速に赤熱させてグロープラグの温度特性
を大幅に向１−させ得るもので、また所定時間経過後に
おいては、それ自身の発熱により徐々に抵抗値が増加す
る第２の抵抗体により第１の抵抗体側への供給電力を減
少させてその過加熱を防止し、これによりグロープラグ
としての発熱特性を向ヒさせ得るとともに、近年この種
のグロープラグにおいて望まれている長時間にわたるア
フターグロー化も可能となる等となるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した構成による従来のシース型グロープ
ラグにおいて、そのヒータ部となるシースは、中空状を
呈する金属製ホルダの先端部に嵌合されて位置決め保持
された状態で、このホルダに対し銀ろう付け等で溶着固
定されるものであるが、このろう付け時において若干の
問題を生じている。すなわち、上述したシースをホルダ
先端部にろう付けする場合に従来は、ホルダの先ｇ部端
面に対しリング状のろう材をシースの外周部に嵌装した
状態で装着し、かつこの状態でろう材を高周波などで加
熱して溶融させることで、この溶融したろう材をホルダ
とシースとの間の接合部分に毛細管現象で浸透させてこ
れら両者をろう付け固定しているものであり、このろう
付け時においてはホルダの先端部端面に上述したろう材
が付着することを避けられないものであった。そして、
このようなろう材の付着が生じると、このホルダ先端部
端面がこの種グロープラグをエンジンに装着した際のシ
ート面となり、厳密な加−り精度が要求されることに起
因して、ろう付け作業前の部品加工とは別に、後加工と
して什Ｆ加工が必要となり、成形加工性の面から問題で
あった。

また、−上述した後加工をホルダ先端部に施した場合に
は、その部分に切粉等がどうしても付着してしまうもの
であり、これによりこの種のグロープラグにおいてホル
ダとシースとの接合状態を気密テストで検査するにあた
って、この気密テストが面倒かつ煩雑で、しかも誤判定
を生じ易いものであった。特に、このような問題は、ホ
ルダの周囲をシールし得るＯリングが検査装置本体側に
介装され、このＯリングでシールされるようにして装着
したグロープラグに対し、シース先端側から一定圧の空
気圧を導入し、かつホルダ後端部側での空気圧をリーク
テスタで検出するような手法を採用した検査装置におい
て、上述した切粉の存在がＯリングの損傷等といった問
題を生じることから著しいものであった。さらに、この
ような後加［を施すことが必要な従来方法では、ろう材
の付着部分を切削することから、気密不良を招く虞れが
あり、さらに上述したろう付け作業およびその後加工は
、その自動化が図りに＜＜、また工具、取付具、刃物等
の交換等に時間がかかる等といった問題も持つものであ
った。

このため、上述したろう付け処理をホンレダ内部から行
なうことも考えられるが、このような内部ろう付けでは
、高温加熱が必要であるためシース側に割れ等を生じる
虞れがあり、実用りかも問題が犬きく、このような従来
の問題点を一掃し得る何らかの対策を講じることが望ま
れている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るディーゼルエンジン用グロープラグの製造
方法は、抵抗体を埋設してなるシースを保持する中空状
ホルダの先端部内周面に環状溝部を形成するとともに、
このホルダ先端部をＥ向き状態としてその内部にシース
を嵌合させて位置決めし、次でホルダ先端部の環状溝部
内にコイル状を呈するろう材を収容配置し、しかる後ろ
う材をホルダ外周部から加熱することでホルダとシース
とをろう付けするようにしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、ホルダとシースとをホルダ側に形成し
た環状溝部内に収容したコイル状ろう材で簡単かつ適切
にろう付けし得るとともに、この種グロープラグのエン
ジン側へのシート面となるホルダ先端部にはろう材が流
出して付着するといった問題はなくなり、従来のような
シート面の仕り加重は不要となるものである。

〔実施例〕

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図ないし第３図は本発明に係るディーゼルエンジン
用グロープラグの製造方法の一実施例を示すものであり
、これらの図において、まず、全体を符号ｌで示すグロ
ープラグの概略構成を、エンジンのシリンダヘッド２側
への装着状態を示してなる第３図を用いて簡単に説明す
る。

すなわち、全体を符号１で示すグロープラグは、発熱体
となる第１の抵抗体ｌｌおよびこれに直列接続されかつ
その正の抵抗温度係数が大きい導′准材料にて形成され
て後述する電力制御機走をもつ第２の抵抗体１２をその
内部に充填された耐熱絶縁粉末１３中に埋設してなるス
テンレススチール等の耐熱金属製のシース１４によるシ
ースヒータｌＯと、このシース１４を先端部において保
持する略管状を呈する金属製ホルダ１５とを愉え、この
ホルダ１５の後端部には合成樹脂材などからなる絶縁ブ
ツシュ１６を介して外部接続端子１７が同心上に嵌め込
まれて保持され、またこの外部接続端子１７の先端は前
記シース１４内に挿入されることにより前記第２の抵抗
体１２、さらに第１の抵抗体１１と直列に接続されてい
る。

前記第１の抵抗体１１は、たとえば鉄クロム系合金ある
いはニッケルクロム系合金等のように正の抵抗温度係数
の小さな導電材料にて’１線状に形成され、かつ上述し
たようにシース１４内に充填されたマグネシア等の耐熱
絶縁粉末１３にてその先端側に埋設され、前記外部接続
端子１７、および第２の抵抗体１２を介して流れる通電
電流にて発熱されシース１４先端を赤熱化させる発熱体
となるものである。勿論、この第１の抵抗体１１の他端
は前記シース１４先端に接続され、このシース１４、さ
らにホルダ１５を介してエンジンのシリンダヘッド２偏
にアース接続される。また、前記第２の抵抗体１２は、
上述した第１の抵抗体１１よりも正の抵抗温度係数の大
きな導電材料、たとえばニッケルあるいはカーボン含有
量が０．２５％以下の低炭素鋼などにより螺線状に形成
され、かつ前記第１の抵抗体１１．外部接続端子１７に
直列接続されることにより前記第１の抵抗体１１に対す
る通電電力を制御する制御手段として機能するものであ
る。ここで、上述した第１および第２の抵抗体１１．１
２は第２の抵抗体１２側での適切な発熱状態が、第１の
抵抗体１１側からの熱影響を受けることなく、得られる
ように所定間隔おいて直線状態で接続されている。

なお、図中１６ａは絶縁ブツシュ１６先端側に介装され
る０リング、１８ａ、１８ｂは前記外部接続端子１７の
後端側に形成されたねじ部に螺合された絶縁ブツシュ１
６固定用のナツトおよびこれとの間でバッテリからのリ
ード線などを挟持する外部リード締付け用のナツトで、
これにより外部接続端子１７はバッテリ端子に電気的に
接続される。そして、前記ホルダ１５外同部に形成され
たねじ部１５ａをエンジンのシリンダへラド２に形成さ
れたねじ部を有する取付孔３に螺合させることによって
、このホルダ１５を介して前記発熱側の第１の抵抗体１
１の韻端はｉｌｉｌ内気アース接続されると同時に、そ
のシース１４（シースヒータ１０）の先端は副燃焼室ま
たは燃焼室（４）内に突出して配置される。

そして、上述した構成によるシースヒータ１０によれば
、第２の抵抗体１２の働きによりその通電初１ｔｌｌに
おいてシース１４先端側の第１の抵抗体１１との抵抗値
の比率により、第１の抵抗体ｔｉ側に高電圧を印加させ
、その迅速な赤熱化を図るとともに、一定時間経過後に
おいては第２の抵抗体１２自身の発熱により上昇する抵
抗値により第１の抵抗体ｌｌ側への印加電圧を低下させ
る制御機能を発揮させ、その飽和温度を適切に制御し、
グロープラグｌとしての適切な発熱特性を得ることが可
能となるものである。

ここで、上述した構成によるグロープラグ１において、
第１および第２の抵抗体１１．１２の抵抗比としては、
その初期状態において、たとえば５：１程度となるよう
に設定すればよいことが実験により確、ｌされている。

また、このようなグロープラグ１によれば、シース１４
内に組込まれた第２の抵抗体１２による印加電圧の制御
機能により従来のような複雑な制御回路を別個に設ける
ことなく、それ自身で速熱型としての機能とアフターグ
ローの反面間化とを達成し得る等の利点をもち、その発
熱温度の８００℃への到達時間を約４秒にすることが可
能となるとともにその飽和温度を約８００°Ｃとし、さ
らにそのピーク温度を１０００℃程度に抑え、　３分以
上にも及ぶアフターグローを可能となるものである。

さて１本発明によれば、上述した構成によるシース型の
グロープラグ１において、抵抗体１１．１２を埋設して
なるシース１４を保持する中空状ホルダ１５の先端部内
周面に環状溝部２０を形成するとともに、第１図に示す
ように、このホルダ１５先端部を一ヒ向き状態としてそ
の内部にシース１４を嵌合させて位置決めし、次でホル
ダ１５先端部の環状溝部２０内に、第２図に例示したよ
うなコイル状を呈するろう材２１を収容配置し、しかる
後このろう材２１をホルダ１５外周部から高周波コイル
３０ｍで加熱することでホルダ１５とシース１４とをろ
う付けするようにしたところに特徴を有している。

これを詳述するにあたって、まず、第１図に示すグロー
プラグ用高周波ろう付け装置の概略構成を簡単に説明す
ると、図中符号３１は図示せぬ装置本体部側に昇降自在
に支持され前記グロープラグ１がそのシースヒータ１０
部分をｈ向き状態で立設して保持されるグロープラグ保
持部３２が設けられている昇降台、３３は前記本体部上
端側にわずかなストロークで昇降動作Ｏｆ能に設けられ
かつその中央部分に前記グロープラグｌのホルダ１５先
端寄り部分を回転自在に保持する回転保持部３４を備え
てなる昇降板で、この昇降板３３のＦ側に図示せぬ高周
波装置から延設されてグロープラグ１のホルダ１５先端
部分を包囲する高周波コイル３０が配設されている。

そして、上述した構成によるろう付け装置によるグロー
プラグｌのホルダ１５とシースヒータｌＯ側のシース１
４とのろう付けは次のようにして行なわれる。

すなわち、シース１４、抵抗体１１．１２、外部接続端
子１７および耐熱絶縁粉末１３を、予めヒータアンセン
ブリとして組立てた状態で、ホルダ１５内に嵌入させて
所要の組付け状態に位置決めし、これをそのままの状態
で、前記グロープラグ保持部３２に対しシースヒータ１
０をト向きにして保持させる。このとき、前記昇降台３
１は装置下方に下降されている６次で、グロープラグ１
のホルダ１５−上端部内側面に形成されている環状溝１
−ｉ１！２０内にコイル状ろう材２１を、シース１４に
嵌装させるようにして収容配置させ、次で昇降台３１を
所望の位置まで−１−昇させて、ホルダ１５を前記昇降
板３３の回転保持部３４に保持させるとともに、ホルダ
１５先端側のシース１４との接合部（環状溝部２０部分
）を前記高周波コイル３０内に！嵌状態で嵌入させる。

そして、この状態で、高周波コイル３０に通電し、環状
溝部２０内のろう材２１を溶融させてホルダ１５とシー
ス１４との間の接合部（第３図中Ａで示す）ろう付けを
行なう。このときには、グロープラグｌは図示しない回
転機構にて回転駆動され、均一なろう付けを行なえるよ
うな構成とされている。そして、ろう付けが完了したら
、昇降台３１を下降させ、グロープラグ１を取外すとよ
いものである。

そして、上述したような本発明による製造方法によれば
、ホルダ１５とシース１４との間をろう付けするにあた
って、コイル状ろう材２１がホルダ１５の先端部内周面
に形成された環状溝部２０内に収容配置されているため
、従来のように、溶融したろう材がホルダ１５先端部端
面側に流出して付着するといった問題は一掃され、これ
によりエンジンのシリンダヘッド２側とのシート面（第
３図中２２で示す）を、後加工で仕Ｅ加工するといった
面倒な作業やその作業機械等は不要とされるもので、そ
の結果として確実なろう付け接合状態を得ることが可能
となり、グロープラグ１としての性能品質の安定化と耐
久性の向上化、さらにコスト低減化を達成し得るもので
ある。また、上述した未発明によるろう付け方法では、
ろう材２１が外部に流出するといった問題がないため、
ろう材２１を有効に利用し、その結果ろう材２１の使用
賃を必要最小限として、コスト低減化を図れるといった
利点もある。

さらに、上述したような本発明による製造方法によれば
、シート面２２の後加工としての切削加工が不要である
ことから、従来のように、切粉がホルダ１５先端部部分
に付着して、ろう付け部分Ａの気密テストを行なう検査
装置側に装備されているＯリング４０に悪影響を与える
といった不具合を一掃し得るものである。すなわち、こ
の種のグロープラグｌにおいて、ろう付け部分Ａに対す
る気密検査装置としては、第４図に示すように、グロー
プラグｌの外側を、装置本体ブロック４１．４２に形成
した挿通孔４１ａ、４２ａ内に挿通させて前記０リング
４０にて外周部をシールし、一方ホルダ１５の後端部側
をシール材４３を介してシールした状態で保持する可動
ブロック４４側の挿通孔４４ａ内に挿通させて保持し、
かっ前記シース１４の先端側から所定の空気圧を導入す
るとともに、前記可動ブロック４４側でリークテスター
４５により空気圧の洩れ量を検出するよ゛うにしてなる
装置が知られており、このような装置を使用する場合に
上述した切粉の存在が問題とされるものである。勿論、
上述した気密検査装置としては、第５図に示すように、
ホルダ１５の後端部を装置本体ブロック５０．５１側で
保持した状態でシース１４先端側を水中５２内に臨ませ
、かつ所定の空気圧をホルダ１５の後端部からその内部
に送出することで、気泡が発生するか、否かを検出する
ようにしてなる構成のものも知られているが、上述した
切粉の問題は前述した前者の装置において特に問題とさ
れるものである。そして、本発明によれば、シート面２
２の後加工が不要であることから、従来のような面倒な
切粉の除去作業等が不要で、実用上での効果は大きい。

また、上述した構成によれば、ホルダ１５の先端部にお
いてシース１４との間に環状溝部２０が存在しているこ
とに起因し、第２の抵抗体１２での温度ヒ昇を適切に制
御してこれによる第１の抵抗体１１に対する通電電力制
御をより適切に行なえるといった利点をも奏することが
可能となる。

これは、第２の抵抗体１２からのホルダ１５側への放熱
湯を、環状溝部２０の存在で適切に制御し得ることから
、容易に理解されよう、この場合、この第２の抵抗体１
２の後端部をホルダ１５の先端部よりも外側に位置させ
ており、上述した放熱性の問題をより適切に制御し得る
ものである。

なお１本発明は−Ｌ述した実施例構造に限定されず、グ
ロープラグｌ各部の形状、構造等を始め、ろう付け装置
の構造等を、Ｉａ宜変形、変更することは自由である。

たとえば４Ｌ述した実施例によれば、ホルダ１５とシー
ス１４とをろう付けするろう材２１を、コイル状に形成
することで９小さな隙間による環状溝部２０内に所要の
縫を有するろう材を収容し得るように構成しているが、
種々の変形例が考えられるものである。また、ホルダ１
５先端部のエンジンシリンダヘッド２とのシート面２２
としても、種々の変形例が考えられることも容易に理解
されよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、未発明に係るディーゼルエンジン
用グロープラグの製造方法によれば、抵抗体を埋設して
なるシースを保持する中空状ホルダの先端部内周面に環
状溝部を形成するとともに、このホルダ先端部を１−向
き状態としてその内部にシースを嵌合させて位置決めし
、次でホルダ先端部の環状溝部内にコイル状を呈するろ
う材を収容配置し、しかる後ろう材をホルダ外周部から
加熱することでホルダとシースとをろう付けするように
したので、簡単かつ安価な方法にもかかわらず、ホルダ
とシースとをホルダ側に形成した環状溝部内に収容した
コイル状ろう材で簡単かつ適切にろう付けし得るととも
に、この種グロープラグのエンジン側へのシート面とな
るホルダ先端部分にろう材が流出して付着するといった
問題はなくなり、従来のようなシート面の仕上加工は不
要となり、製造時の作業性を大幅に向上させ得る等とい
った種々優れた効果がある。

【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ロープラ
グの５Ｊ遣方法の一実施例を示す要部縦断側面図、第２
図はその特徴とするコイル状ろう材の概略斜視図、第３
図は本発明を適用してなるディーゼルエンジン用グロー
プラグの概略構成を説明するための縦断側面図、第４図
および第５図は本発明によるグロープラグの気密検査方
法を説明するための概略構成図である。 １・・拳φディーゼルエンジン用グロープラグ、２１１
・争・エンジンのシリンダヘット、３ＩＩ・・−取付孔
、１０・・・・シースヒータ、１１・ψ・・第１の抵抗
体、１２・・・・第２の抵抗体、１３・・・・耐熱絶縁
粉末、１４・・舎・シース、１５−φ・拳中空状ホルダ
、１７・・Φ・外部接続端子、２０・・・・環状溝部、
２１・・場・コイル状ろう材、２２・・・やシート面、
３０・・・ψ高周波コイル。 特許出願人　自動車機器株式会社 代　　理　　人　　山　用政樹（ほか２名）第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗体を耐熱絶縁粉末を介して埋設してなるシー
   スを、中空状のホルダ先端部に保持させてなるディーゼ
   ルエンジン用グロープラグの製造方法であって、前記シ
   ースを保持するホルダ先端部内周面に環状溝部を形成す
   るとともに、このホルダ先端部を上向き状態としてその
   内部にシースを嵌合させて位置決めし、次でホルダ先端
   部の環状溝部内にコイル状を呈するろう材をシース外周
   に嵌装させるようにして収容配置し、しかる後ろう材を
   ホルダ外周部から加熱することでホルダとシースとをろ
   う付けすることを特徴とするディーゼルエンジン用グロ
   ープラグの製造方法。
2. （２）シース内に埋設される抵抗体は、発熱体となる第
   １の抵抗体と、その一端に直列に接続されかつ第１の抵
   抗体よりも正の抵抗温度係数の大きな材料により形成さ
   れた第２の抵抗体とで形成されるとともに、この第２の
   抵抗体の後端部はシース内で前記ホルダとのろう付け部
   分よりシース先端側に位置していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のディーゼルエンジン用グロー
   プラグの製造方法。