JPH01102220A - ディーゼル機関予熱栓用抵抗装置 - 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機関に用いる予熱栓への通電電流を
制御する抵抗装置に関し、詳しくは安定した電気絶縁性
能を有する抵抗装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の抵抗装置としては、例えば、実公昭５０−２０
１７６号公報に開示されたものが知られている。この抵
抗装置は、第５図に示すように、略円筒状の外殻１００
と、第１絶縁体層１０１を介して外殻１００に挿通され
た円筒状の中空電極１０３と、第２絶縁体層１０４を介
して中空電極１０３に挿通された中心電極１０５と、外
殻１００の軸線延長上に配設された抵抗体１０６と、よ
り構成されている。

中空電極１０３は耐熱金属から形成されて一端１０３ａ
が封止され、他端１０３ｂが外殻１００内に挿通されて
いる。外殻１００と中空電極１０３との間には、ガラス
粉末が充填され加熱溶融後冷却固化して形成された筒状
のガラス体からなる第１絶縁体層１０１が介在して、外
殻１００と中空電極１０３とを絶縁するとともに溶着固
定している。

中心電極１０５は中空電極１０３内に絶縁ブツシュを介
して挿通され、ニクロムなどから形成された抵抗体１０
６の両端が、中空電極１０３内で中心電極１０５の先端
と中空電極１０３の一り１０３ａ内表面とにそれぞれ溶
接されている。そして中心電極１０５および抵抗体１０
６と中空電極１０３０間には、マグネシャなどの耐熱電
気絶縁粉末が充填され第２絶縁体層１０４を形成してい
る。

中空電極１０３の他端１０３ｂにはベークライトなどよ
り形成された絶縁リング１１０を介して金属製ワッシャ
１０８が圧入され、中空電極１０３と電気的に導通され
ている。また中心電極１０５の他端側にはナツト１０９
が螺合している。ワッシャ１０８には予熱栓に接続され
るリード線が接続され、ナツト１０９には電源からのリ
ード線が接続される。これらの中心電極１０５および中
空電極１０３の他端側は、ベークライトなどより形成さ
れた絶縁筒１１１と金属製ワッシャ１１２などを介して
ナツト１０９で固定される。

上記のように構成された抵抗装置は、中空電極１０３の
一端１０３ａが吸気マニホルド内に挿入され、外殻１０
０が吸気マニホルドに螺合することで取付けられる。そ
してナツト１０９に電源からのリード線を接続し、ワッ
シャ１０８と予熱栓とを接続して通電すると、予熱栓へ
の電流は抵抗体１０６で制限されるとともに、抵抗体１
０６が発熱するので、その熱でディーゼル機関への吸気
が暖められ暖気性能が向上する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した抵抗装置においては、外殻１００と中空電極１
０３とは、溶融ガラスが固化して形成された円筒状のガ
ラス体からなる第１絶縁体層１０１で絶縁され、かつ溶
着固定されている。ところでこの抵抗装置を製造する場
合、粉末ガラスを充填した後加熱して溶融する工程、あ
るいは溶融ガラスを外殻１００と中空電極１０３との間
に流し込む工程が行なわれる。しかしこの工程を行なう
際には外殻１００と中空電極１．０３とは固定されてい
ないため芯ずれが生じ、外殻１００と中空電極１０３と
の間の間隙の寸法が部分的に異なる場合がある。このよ
うな場合には、溶融して形成された第１絶縁体層１０１
の厚さが部分的に異なり、薄い部分では電気絶縁性能が
低下するという不具合が生ずる。また溶融したガラスが
外殻１００と中空電極１０３との間隙の開口部１００ａ
から流れ落ちるのを防止するためには、その間隙は開口
部１００ａで例えば０．３〜０．５ｍｍと小さくする必
要があり、上記不具合が一層生じやすい背景となってい
る。

また、実用時において外殻１００の開口部１００ａにカ
ーボンなどが付着した場合には、外殻１００と中空電極
１０３との間の絶縁抵抗が低下し、絶縁性能が低下する
という不具合もあった。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、
均一で安定した電気絶縁性能を有する抵抗装置を提供す
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のディーゼル機関予熱栓用抵抗装置は、筒状の外
殻と、第１絶縁体層を介して外殻に挿通された筒状の中
空電極と、第２絶縁体層を介して中空電極に挿通された
中心電極と、外殻の軸線延長上に配設され両端が中空電
極および中心電極にそれぞれ電気的に接続された抵抗体
とよりなり、外殻を機関の吸気マニホルドに取付けると
ともに、抵抗体を吸気マニホルド内に突出させ抵抗体に
より予熱栓への通電電流を制御するように構成されたデ
ィーゼル機閏予熱栓用抵抗装置において、第１絶縁体層
は外殻の開口部に設けられた筒状の柔軟性絶縁体と外殻
内部に設けられた筒状のガラス体とから構成され、外殻
と中空電極とはガラス体により溶着固定されるとともに
柔軟性絶縁体の位置で外殻を径方向内方へ押圧すること
により機械的に圧着固定された構成としたことを特徴と
する。

柔軟性絶縁体は電気絶縁性能を有し、外殻を径方向内方
へ押圧する際の力で破壊されないものであれば特に制限
されない。例えばマイカ、セラミックファイバにｆｔ４
ｉｌ！塩あるいは、珪酸塩等の無機結合剤を含浸させた
ものなどから形成することができる。なお、抵抗体の発
熱に耐える耐熱性を有することが望ましい。

柔軟性絶縁体は、予め筒状に形成したものを中空電極外
表面に被覆することで形成することができる。また、フ
ィルム状の柔軟性絶縁体を中空電極外表面に巻き付けて
筒状としてもよい。

この柔軟性絶縁体は、外殻の開口部より所定長さ突出し
て中空電極表面を覆うように構成することが望ましい。

このようにすれば、実用時においてカーボンなどが付着
した場合でも、外殻と中空電極との間の絶縁抵抗を高く
維持することができる。

外殻を押圧して中空電極と圧着するには、外殻に予め薄
肉部を形成しておき、中空電極および柔軟性絶縁体を挿
通した後、その薄肉部を外周かしめすることで行なうこ
とができる。また外殻の端面に切込みかしめを施して圧
着することもできる。

さらに、外周かしめと切込みかしめを併用してもよい。

なお、外周かしめどは外殻の外周面を径方向中心へ向か
うように押圧してかしめる方法をいい、切込みかしめど
は、中空電極および柔軟性絶縁体を挿通した後、外殻端
面に柔軟性絶縁体の外径より大きな径で同心円状の溝を
ポンチなどで打って形成し、径方向中心へ向かう力を発
生させてかしめる方法をいう。

第１絶縁体層を構成するもう一方の要素であるガラス体
は、外殻と中空電極との間の間隙内で溶融ガラスが冷却
固化して形成されたものである。

ガラス粉末を充填した後全体を加熱してそのガラス粉末
を溶融させてもよいし、予め溶融したガラスをその間隙
に流し込むこともできる。

ガラス体を構成するガラスとしては、柔軟性絶縁体の耐
熱限界温度より溶融温度が低いものが望ましい。もし溶
融濃度が柔軟性絶縁体の耐熱限界温度より高いと、柔軟
性絶縁体が変質、劣化する場合があり、破損が生じやす
くなる。例えば柔軟性絶縁体にマイカを用いた場合には
、マイカが結晶水を失い変質する温度（耐熱限界温度）
より融点の低いガラスとして、ホウ珪酸系、ホウ酸バリ
ウム系、ホウ酸鉛系のガラス、またはホウ珪酸系のガラ
スに酸化亜鉛、酸化鉛などの融点調整剤を添加して溶融
温度を下げたガラス、などから選択して用いることがで
きる。

中空電極、中心電極、第２絶縁体層および抵抗体などの
材質、形状は従来と同様に構成することができる。

本発明の抵抗装置を製造するには、まず柔軟性絶縁体を
外殻と中空電極との間に介在させて外殻を径方向に押圧
することにより、外殻と中空電極との間の間隙を確保す
るとともに外殻、柔軟性絶縁体および中空電極を一体的
に機械的に圧着固定する。次にその間隙内でガラスを溶
融し、冷却固化させてガラス体を形成する。これにより
、外殻と中空電極とはガラス体により絶縁され、かつ溶
着固化して一体的に結合される。

［発明の作用および効果］ 本発明の抵抗装置では、第１絶縁体層は外殻の開口部に
設けられた筒状の柔軟性絶縁体と外殻内部に設けられた
筒状のガラス体とから構成され、外殻と中空電極とはガ
ラス体により溶着固定されるとともに柔軟性絶縁体の位
置で外殻を径方向内方へ押圧することにより機械的に圧
着固定された構成とされている。従って外殻と中空電極
との間の間隙の寸法は、柔軟性絶縁体の厚さで決まり、
ガラスの溶融時にはその寸法は固定されているため、従
来のようにガラス体の形成時に芯ずれが生じるような不
具合がない。また、ガラスの溶融時には、開口部は柔軟
性絶縁体で閉塞されているためガラスの流出の恐れがな
い。従って従来のように外殻と中空電極との間の間隙を
狭くする必要がなく、従来に比べて広くすることができ
る。これにより電気絶縁不良を一層防止することができ
る。

さらに、柔軟性絶縁体を外殻の開口より突出させ、中空
電極の表面を被覆するようにすれば、充分な電気絶縁長
を確保できるので、実用時にカーボンなどが付着した場
合における絶縁不良を防止することができる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。なお、説明の便宜
上、同様の構成の部分は各実施例とも同じ符号を付した
。

（実施例１） 第１図に本発明の一実施例のディーゼル機関予熱栓用抵
抗装置の縦断面図を示す。この抵抗装置は、略円筒状の
外殻１と、第１絶縁体層２を介して外殻１に挿通された
円筒状の中空電極３と、第２絶縁体層４を介して中空電
極３に挿通された中心電極５と、外殻１の軸線延長上に
配設された抵抗体６と、より構成されている。

中空電極３はステンレス等の耐熱金属から形成されて一
端３ａが封止されている。外殻１と中空電極３との間に
は、筒状の第１絶縁体層２が介在している。

外殻１および中空電極３の間に介在する第１絶縁体層２
は、外殻１の開口部１ａの位置にマイカより形成された
柔軟性絶縁体２１と、ホウ珪酸系ガラスより形成された
ガラス体２２とよりなる。

そして外殻１、第１絶縁体層２および中空電極３は、外
殻１の端部に形成された外周かしめ部１ａにより機械的
に一体的に結合されるとともに、ガラス体２２により溶
着固定されている。

中心電極５は中空電極３内に絶縁ブツシュを介して挿通
され、ニクロムなどから形成された抵抗体６の両端が、
中空電極３内で中心電極５の先端と中空電極３の一端３
ａ内表面とにそれぞれ溶接されている。そして中心電極
５および抵抗体６と中空電極３の間には、マグネシャな
どの耐熱電気絶縁粉末が充填され第２絶縁体１１４を形
成している。

中空電極３の他端３ｂにはベークライトなどより形成さ
れた絶縁リング１０を介して金属製ワッシャ８が圧入さ
れ、中空電極３と電気的に導通されている。また中心電
極５の他端側にはナツト９が螺合している。ワッシャ８
には予熱栓に接続されるリード線が接続され、ナツト９
には電源からのリード線が接続される。これらの中心電
極５および中空電極３の他端側は、ベークライトなどよ
り形成された絶縁筒１１と金属製ワッシャ１２を介して
ナツト９で固定される。

上記のように構成された抵抗装置は、中空電極３の一端
３ａが吸気マニホルド内に挿入され、外殻１が吸気マニ
ホルドに螺合することで取付けられる。そしてナツト９
に電源からのリード線を接続し、ワッシャ８と予熱栓と
を接続して通電すると、予熱栓への電流は抵抗体６で制
御されるとともに、抵抗体６が発熱するので、その熱で
ディーゼル機関への吸気が暖められ暖気性能が向上する
。

本実施例の抵抗装置を作製するには、まず中心電極５お
よび中空電極３に抵抗体６を溶接し、マグネシア粉末な
どを中空電極３内に充填して第２絶縁体層４を形成する
。

次に、マイカから予め筒状に形成された絶縁体を中空電
極３の外周表面に被覆して柔軟性絶縁体２１を形成し、
外殻１に挿通する。外殻１には一端部に塑性変形可能な
薄肉部が形成されており、その部分を外周かしめして外
周かしめ部１ａを形成する。これにより柔軟性絶縁体２
１および中空電極３は圧縮加圧され、外殻１、柔軟性絶
縁体２１および中空電極３は電気的に絶縁された状態で
機械的に一体的に固定される。

次にホウ珪酸系のガラス粉末を、外殻１、中空電極３お
よび柔軟性絶縁体２１で囲まれた間隙に充填し、約７５
０℃に加熱する。これによりガラス粉末は溶融する。こ
の時前記間隙は柔軟性絶縁体２１の厚さ分確保されて固
定されているため、芯ずれは生じない。また柔軟性絶縁
体２１を構成するマイカの耐熱温度は約８００℃以上と
高い。

従って溶融ガラスの熱によって変化することなく、柔軟
性絶縁体２１が開口部１ａを閉塞しているため、溶融ガ
ラスが開口部１ａより流出するような不具合がない。そ
して溶融ガラスが冷却固化することにより、ガラス体２
２となり、外殻１と中空電極３とに溶着して一体的に結
合する。ちなみに、このガラス体２２の厚さは１．Ｏｍ
ｍであり、従来の０．３〜Ｑ、５ｍｍに比べて大きな値
となっている。

その後絶縁リング１０を装着し、ワッシャ８を圧入固定
する。そして絶縁筒１１およびワッシャ１２を、ナツト
９を中心電極５に螺合することで固定して本実施例の抵
抗体は作製される。

すなわち本実施例の抵抗装置によれば、第１絶縁体層２
は所定の厚さが確保できるので安定した絶縁性能を確実
に維持できる。

（実施例２） 第２図に実施例２の抵抗装置を示す。この抵抗装置は、
柔軟性絶縁体２１′が開口部１ａから突出して所定長さ
１だけ中空電極３の表面を被覆していること以外は実施
例１と同様の構成である。

本実施例の抵抗装置の実用時の絶縁性能を調査するため
に、開口部１ａから突出している柔軟性絶縁体２１′の
表面にカーボン粉末を水で練ったペーストを約Ｑ、３ｍ
ｍの厚さ塗布し、第３図に示すように、開口部１ａの端
面Ａと柔軟性絶縁体２１−の端面Ｂとの間の絶縁抵抗を
測定した。その結果を第４図に示す。

なお、突出している柔軟性絶縁体２１′の厚さはＱ、５
ｍｍ、内径１０ｍｍと一定とし、突出長さρを種々変化
させて同様に測定した。

第４図から明らかなように、突出長さが長くなるにつれ
て絶縁抵抗が増大し、実用時の絶縁性能の低下を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の抵抗装置の縦断面図、第２
図は本発明の他の実施例の抵抗装置の縦断面図、第３図
は第２図の要部説明断面図、第４図は柔軟性絶縁体の突
出長さと絶縁抵抗の関係を示すグラフ、第５図は従来の
抵抗装置の縦断面図である。 １・・・外殻　　　　　　　　２・・・第１絶縁体層３
・・・中空電極　　　　　　４・・・第２絶縁体層　−
５・・・中心電極　　　　　　６・・・抵抗体１ａ・・
・開口部　　　　　　１ｂ・・・外周かしめ部２１・・
・柔軟性絶縁体　　　２２・・・ガラス体特許出願人　
　日本電装株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　筒状の外殻と、 第１絶縁体層を介して該外殻に挿通された筒状の中空電
   極と、 第２絶縁体層を介して該中空電極に挿通された中心電極
   と、 該外殻の軸線延長上に配設され両端が該中空電極および
   該中心電極にそれぞれ電気的に接続された抵抗体と、よ
   りなり、 該外殻を機関の吸気マニホルドに取付けるとともに、該
   抵抗体を該吸気マニホルド内に突出させ該抵抗体により
   予熱栓への通電電流を制御するように構成されたディー
   ゼル機関予熱栓用抵抗装置において、 該第１絶縁体層は該外殼の開口部に設けられた筒状の柔
   軟性絶縁体と該外殻内部に設けられた筒状のガラス体と
   から構成され、該外殻と該中空電極とは該ガラス体によ
   り溶着固定されるとともに該柔軟性絶縁体の位置で該外
   殻を径方向内方へ押圧することにより機械的に圧着固定
   された構成としたことを特徴とするディーゼル機関予熱
   栓用抵抗装置。
2. （２）　ガラス体は柔軟性絶縁体の耐熱限界温度より融
   点が低い特許請求の範囲第１項記載のディーゼル機関予
   熱栓用抵抗装置。
3. （３）　柔軟性絶縁体は外殻の開口部より所定長さ突出
   して中空電極表面を覆つている特許請求の範囲第１項記
   載のディーゼル機関予熱栓用抵抗装置。（４）　柔軟性
   絶縁体はマイカまたはセラミックフアイバである特許請
   求の範囲第１項記載のディーゼル機関予熱栓用抵抗装置
   。