JPH041265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はデイーゼルエンジンの幅燃焼室または
燃焼室内を予熱するために用いられるグロープラ
グに関し、特に速熱型としての機能を発揮させ得
るとともにその発熱特性を改良してアフターグロ
ーの長時間化を図ることが可能となる自己温度制
御型のグロープラグに関する。

〔従来技術〕

一般に、デイーゼルエンジンは低温時の始動性
が悪いため、幅燃焼室または燃焼室内にグロープ
ラグを設置し、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。そして、この種のグロープラグとして
従来は、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を
充填してたとえば鉄クロムまたはニツケルなどか
らなるコイル状の発熱線を埋設した、いわゆるシ
ース型と呼ばれる構造のものが一般に用いられ、
上述した幅燃焼室または燃焼室内で高温ガス中に
さらされる等といつた悪条件下における耐久性を
保証し得るような構成とされていた。

しかしながら、このようなシース型グロープラ
グでは、耐熱絶縁粉末およびシース等を介しての
間接加熱であることから熱伝達効率の面で問題で
あり、グロープラグの昇温に時間がかかりすぎ、
速熱型として機能し得ないものであつた。そし
て、このようなグロープラグでは、その発熱温度
をたとえば900℃とするには数10秒の時間を必要
とし、エンジンをすみやかに始動することができ
ないものであつた。さらに、上述したシース型で
は、シース部分がエンジン燃焼室等といつた悪条
件下にさらされるばかりでなく、急速加熱を行な
う際に内、外温度差が大きい等といつた理由か
ら、その内部の発熱線での負担が大きく、その材
料劣化により断線等を生じる等の問題もあつた。

このため、上述したシース等の代りに、発熱線
をセラミツク材中に埋設するようにした棒状セラ
ミツクヒータを用い、熱伝達効率を向上させてな
るグロープラグがたとえば特開昭57−41523号公
報等により提案されており、従来のシース型に比
べて発熱特性に優れ、しかも加熱時に短時間で赤
熱させて温度立上り特性を大幅に向上させ、速熱
型としての性能を発揮し得るものである。

しかしながら、このような利点をもつセラミツ
クヒータを用いたグロープラグにおいても、その
内部には従来のシース型と同様に、単に一種類の
発熱線が埋設されているだけであるため、通電電
力の制御などに若干の問題を生じている。すなわ
ち、この種のグロープラグにおいて、加熱時にお
ける温度立上り特性を大幅に向上させるために
は、通電初期に大電流を流して発熱線を急速に発
熱させることが考えられるが、発熱線の溶断を生
じたり、あるいは高熱によつてセラミツクヒータ
に悪影響を及ぼす虞れがあり、さらにバツテリ、
電気回路側に対しても悪影響を及ぼし、ヒユーズ
の切断等の問題を生じることもあり、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
設けることが必要で、その結果グロープラグを含
めた予熱装置全体のコスト高を招くという欠点が
あつた。

このような発熱線への通電電力を自己制御して
その発熱特性を改善しヒータ部分での過加熱を防
止し得る構成をもつものとして、この種のグロー
プラグにおいて、その発熱線（発熱体）よりも正
の抵抗温度係数（PTC）の大きな材料にて形成
した抵抗体を、通電電力制御要素としてグロープ
ラグ内で発熱線と直列接続するようにした、いわ
ゆる二種材料による自己温度制御型のものが、た
とえば特公昭45−11648号公報や特開昭54−
109538号公報等により従来から既に提案されてい
るが、これら従来のグロープラグにあつては、そ
の制御機能等の信頼性の面で問題を生じるばかり
でなく、前述したと同様に速熱性等の点でも問題
を生じるものであつた。

すなわち、前者の場合には、そのホルダ内に配
設される電力制御用の抵抗体を絶縁状態で安定し
て保持するために、ホルダ内壁に水ガラス等の絶
縁材を充填するような構成が採用されているが、
その構造等が面倒かつ煩雑であるばかりでなく、
絶縁材を高密度に充填することは事実上不可能
で、その結果抵抗体からの熱放散のばらつきが大
きく、その部分での熱容量を安定させることがで
きず、これにより発熱線側への通電電力制御性能
を安定させることができないものであつた。

一方、後者の場合には、シース内で発熱線と抵
抗体を直列接続するような構成であるため、抵抗
体部分での絶縁材の充填効率を高密度とし、発熱
特性を改善するうえで効果的である反面、発熱線
と抵抗体との接続が面倒かつ煩雑で、組立性の面
で問題であるばかりでなく、発熱線側での発熱に
よる熱影響が抵抗体に及ぶことを確実に防止する
ことは事実上困難なものであつた。そして、この
ような構成では、抵抗体部分での絶縁材の充填効
率を高密度とし、ある程度の速熱化は図れるもの
の、その温度上昇時間をたとえば10秒以内という
ように速めることはできず、また飽和温度を一定
値以下（たとえば1000℃以下）とすること等がで
きないため、その結果エンジン始動後における通
電いわゆるアフターグロー時間の長時間化を図る
ことができないという問題があつた。

特に、近年この種のグロープラグにあつては、
エンジン始動後において一定時間の間グロープラ
グに対して通電状態を維持することによりエンジ
ン内部での燃焼を円滑かつ適切に行なえるように
するという、いわゆるアフターグロー方式を採用
することに対しての要求が大きく、しかもそのア
フターグロー時間を可能な限り長時間にすること
が必要とされている。すなわち、エンジン始動後
においても、たとえば寒冷地等にあつてはエンジ
ンが冷えすぎており、エンジンが暖機状態になる
までには時間がかかるものである。さらに、この
非暖機状態では、アイドリング時の騒音が大き
く、また不完全燃焼により白煙が生じたり、エン
ストしたりするといいう排気、騒音等の問題もあ
つた。

ところで、上述したデイーゼルエンジンには、
直接噴射式と幅燃焼室式とがあり、前者の場合で
はアフターグロー時間が約30秒以内で充分である
ことから、上述した従来のグロープラグ構造でも
その性能や耐久性等に対する悪影響はなく、その
使用にあたつての問題は小さいものである。

しかしながら、後者の場合には、アフターグロ
ー時間は約30秒程度では不充分で、その要求が３
分以上にも及ぶことがあり、このような場合では
グロープラグ各部の耐久性に悪影響を及ぼす虞れ
がある。すなわち、この種のグロープラグにおい
て、通常の予熱時（約５秒程度）での印加電圧は
11V程度であるが、エンジンが始動されるとレギ
ユレータの設定電圧が一般に14V程度となるもの
で、これがグロープラグに印加されることから、
アフターグロー時間を長くすると高電圧のため温
度が上りすぎ、特にその内部の発熱体や抵抗体部
分での劣化や溶断等といつた耐久性に影響を及ぼ
す虞れが生じている。

特に、近年ではデイーゼルエンジンが一般の乗
用車にも多く採用されるようになつており、ガソ
リンエンジンに対抗するうえで始動性がよいこと
が望まれ、速熱型のグロープラグに対しての要求
が大きいものであるが、その反面エンジンの排
気、騒音対策として長時間のアフターグローをも
達成することが望まれているものであり、これら
は互いに相反する要求である。すなわち、上述し
た速熱化を図るためには、通電初期において発熱
線側に大電力を迅速に供給しなければならない
が、一方長時間のアフターグローを可能とするに
は、上述した大電力の供給は逆にその妨げとなる
ものである。したがつて、このような相反する発
熱特性に対する要求を、より簡単な構成にて、そ
れぞれの必要枠内で両立させることが可能となる
何らかの対策を講じた簡易型のグロープラグの出
現が要望されている。

〔発明の概要〕

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、ホルダ先端部に保持してなるセラミツクヒ
ータ内の発熱体となる第１の抵抗体に対しその一
端が直列接続される前記第１の抵抗体よりも正の
抵抗温度係数の大きな材料からなる通電電力制御
用の第２の抵抗体を有するシーズヒータを、金属
製シース内に充填した耐熱絶縁粉末にて第２の抵
抗体を密封状態で埋設して形成し、かつこのシー
ズヒータを、その外周部に耐熱絶縁性チユーブを
嵌装させた状態でホルダ内に組込むことにより該
ホルダ内壁部とシース外周部との間に空気層が形
成されるように遊嵌して保持させるという簡単な
構成によつて、第２の抵抗体を有するシーズヒー
タのもつ通電電力制御機能を効率よく発揮させ、
これによりセラミツクヒータ先端での迅速かつ適
切な赤熱化を図り、速熱型としての機能を高めエ
ンジンの始動性を大幅に向上させるとともに、エ
ンジンの排気、騒音対策としての長時間のアフタ
ーグローを可能とし、しかも全体の構造が簡単で
その組立性等に優れてなる安価な自己温度制御型
グロープラグを提供するものである。

〔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図は本発明に係る自己温度制御型グロープ
ラグの一実施例を示し、同図において、全体を符
合１０で示すグロープラグは、その内部に先端側
が発熱体として機能する第１の抵抗体１１を埋設
した状態で全体が耐熱絶縁性のセラミツク材にて
形成された発熱用の棒状セラミツクヒータ１２
と、このセラミツクヒータ１２を先端において保
持する略管状を呈する金属性ホルダ１３とを備
え、このホルダ１３後端部には合成材などからな
る絶縁ブツシユ１４を介して外部接続端子１５が
同心状に嵌合保持され、またこの外部接続端子１
５は、後述する電力制御機能をもつ第２の抵抗体
２０を有するシーズヒータ２１および前記セラミ
ツクヒータ１２後端から延設されたフレキシブル
ワイヤ等の金属導線１８を介してその内部の第１
の抵抗体１１と接続されている。

ここで、上述したセラミツクヒータ１２は、周
知のように断面が略楕円形状を呈し、前記第１の
抵抗体１１を型内に保持した状態で充填されるセ
ラミツク粉体を加圧焼成する等によつて成形され
るもので、この場合に断面を略楕円形状にしたの
は円形に比べセラミツク材の密度を向上させ、そ
の耐熱強度や熱伝導率等をより効果的とするため
である。そして、このセラミツクヒータ１２の材
質としては、高温状態（1700℃程度まで）でも性
能的に安定しており、絶縁性、耐熱衝撃性などに
優れてなる、いわゆるフアインセラミツクスと言
われているシリコン系等の非酸化物、たとえばシ
リコン系窒化物などが好ましいものである。特
に、上述したシリコン系窒化物は、その高温強度
が金属材料、アルミナ等に比べて数段優れてお
り、また耐熱衝撃性や高温状態での電気絶縁性、
耐摩耗性、耐薬品性などの面でも優れ、この種の
グロープラグに要求される特性をほぼ満足し得る
ものである。

なお、図中１７ａ，１７ｂはセラミツクヒータ
１２の長手方向中央部および後端部に嵌装され銀
ろう付けなどにより固定された金属パイプおよび
ターミナルキヤツプで、その内部に埋設されてい
る第１の抵抗体１１のリード部両端が金属コーテ
イング層１６ａ，１６ｂを介して電気的に接続さ
れている。そして、このヒータ１２中央部を保持
するパイプ１７ａを介してヒータ内の第１の抵抗
体１１はホルダ１３側に接続されるとともに、キ
ヤツプ１７ｂを介して後方に延設された前記導線
１８にて制御用シーズヒータ２１を介して外部接
続端子１５に接続されている。

また、前記外部接続端子１５後端側に形成され
たねじ部には、絶縁リング１９ａおよびその固定
用ナツト１９ｂ、さらには外部リード締付け用の
ナツト１９ｃなどが螺合して設けられ、図示せぬ
バツテリからのリード線などをナツト１９ｂ，１
９ｃ間で挟みナツト１９ｃを締付けることにより
この外部接続端子１５はバツテリ端子に電気的に
接続される。そして、前記ホルダ１３外周部に形
成されたねじ部１３ａをエンジンのシリンダヘツ
ドに形成されたねじ孔に螺合させることによつ
て、このホルダ１３を介して発熱側のセラミツク
ヒータ１２の第１の抵抗体１１の他端は電気的に
アース接続されると同時に、このセラミツクヒー
タ１２の先端は幅燃焼室または燃焼室内に突出し
て配置されるものである。

さらに、図中１４ａはホルダ１３後端部で外部
接続端子１５を保持する絶縁ブツシユ１４外周部
に嵌装されその組付時にかしめられるホルダ１３
後端部による高加圧力にてその軸線方向に座屈変
形し絶縁ブツシユ１４をホルダ１３側に所要の機
械的強度をもつて一体化し温度影響を受けにくい
構造とするための金属製パイプで、これは従来一
般的な樹脂製絶縁ブツシユ１４のみではその外部
の温度変化によつて膨張、収縮してホルダ１３に
対して緩みを生じるといつた問題を、上述した絶
縁ブツシユ１４、ホルダ１３間での機械的強度を
向上させて防止するためである。勿論、上述した
絶縁ブツシユ１４は外部接続端子１５に対し一体
的に形成され、回転方向へのねじり等に対する接
合強度を確保し得るようにされている。

また、上述したセラミツク材によるヒータ１２
に対し外部接続端子１５に連続するシーズヒータ
２１を金属導線１８にて接続したのは、外部接続
端子１５に加わる種々の振動や締付けトルク等の
機械的外力からヒータ１２を強度的に保護するた
めで、この導線１８の材料としてはある程度の柔
軟性をもつものを用いるとよいものである。この
場合、導線１８を図示したように波状に湾曲して
形成すれば、その保護効果をより一層高めること
ができるものであるが、その柔軟性によつては第
３図に示すように直線状態のままで接続してもよ
いものである。

そして、上述したような棒状セラミツクヒータ
１２によれば、発熱体となる第１の抵抗体１１を
セラミツク材による本体部内に直接埋設している
ため、従来のシース型に比べ速熱型としてその効
果を発揮させ得るものである。そして、このよう
なヒータ１２では、その先端部分の迅速な赤熱化
が可能であることから、エンジンの始動性を大幅
に向上させ、しかもその出力を適切かつ良好なも
のとし得るものである。

なお、このセラミツクヒータ１２内に埋設され
る第１の抵抗体１１としては、セラミツク材のホ
ツトプレス等の焼成温度を考慮してその融点が高
い導電材料、たとえばPt（白金）、Ｗ（タングステ
ン）等にて形成するとよい。

さて、本発明によれば、上述した構成によるグ
ロープラグ１０において、第１図に示すように、
ホルダ１３の先端部に保持されかつ発熱体となる
第１の抵抗体１１を絶縁性セラミツク材中に埋設
してなる棒状セラミツクヒータ１２に対し、その
第１の抵抗体１１の一端に直列に接続される通電
電力制御用の第２の抵抗体２０を有するシーズヒ
ータ２１を導線１８を介して一連に設けるように
し、かつこのシーズヒータ２１を、金属製シース
２２内に充填した耐熱絶縁粉末２３によりその内
部に第２の抵抗体２０を密封状態で埋設して形成
するとともに、そのシース２２外周部に耐熱絶縁
性チユーブ２４を嵌装させた状態で前記ホルダ１
３内に組込むことで、該シース２２外周部とホル
ダ１３内壁部との間に空気層が形成されるような
遊嵌状態で保持させるように構成したところに特
徴を有している。

すなわち、本発明によれば、上述したように速
熱型としてその性能を発揮させ得るとともに耐熱
性などの点で優れてなる棒状セラミツクヒータ１
２に対しその通電電力の制御手段として、従来の
シーズ型グロープラグと略同様の構成をもつシー
ズヒータ２１を用い、これをユニツトとしてホル
ダ１３内に嵌合して配設させることにより、グロ
ープラグ１０に必要とされる速熱型と低い飽和温
度とを実現し得るようにしたものである。そし
て、このようなシーズヒータ２１によれば、第２
の抵抗体２０を、シース２２内に充填された耐熱
絶縁粉末２３にて密封状態にて埋設することがで
き、しかもホルダ１３の内壁部との間には、耐熱
絶縁性チユーブ２４が介在されることで空気層が
形成されていることから、従来のような放熱性等
といつた問題を改善し、第２の抵抗体２０から外
部への熱伝導を安定させてセラミツクヒータ１２
の性能を安定化させ得る構成するとともに、この
部分での熱容量を前記発熱体となるセラミツクヒ
ータ１２部分よりも大きな熱容量をもつようにし
て、その内部の第２の抵抗体２０による発熱特性
の制御機能を適切に発揮させ得るものである。

これを詳述すると、前記シーズヒータ２１は、
シース２２内に前記第２の抵抗体２０を配設した
状態で、たとえばマグネシア（MgO）やジルコ
ニア（ZrO₂）などといつた耐熱絶縁粉末２３を
充填し、さらにこの耐熱絶縁粉末２３を高密度な
状態となるようにシース２２を減径処理、いわゆ
るスエージング加工などを施すことにより形成さ
れるもので、従来のようにホルダ内に単に耐熱絶
縁粉末を充填するようにした場合に比べその充填
密度を飛躍的に向上させ得るものである。

すなわち、上述した電力制御用のシーズヒータ
２１において必要とされることは、発熱用セラミ
ツクヒータ１２での適切な温度上昇を得るために
第２の抵抗体２０部分での温度上昇をある程度押
えることができるようにその熱容量を発熱用ヒー
タ１２よりも大きくすることが望まれる一方、こ
の発熱用ヒータ１２側でのピーク温度と飽和温度
とを適正に制御する電力制御機能を発揮させるた
めにはある程度の温度上昇は必要となるもので、
このような相反する要求を共に満足し得る構成と
することで、本発明はこのような要請に応えるた
めになされたものであると言うことができる。

そして、上述した高密度に充填された耐熱絶縁
粉末２３内に埋設された第２の抵抗体２０によれ
ば、このグロープラグ１０に対する通電初期にお
いては前記発熱用セラミツクヒータ１２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１１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２０自身の発熱により上昇する抵抗値
により第１の抵抗体１１側への印加電圧を低下さ
せる制御機能を備えているものである。

また、本実施例のように従来のシース型グロー
プラグと同様な構成による後端が開口されたシー
ス２２を用いてなるシーズヒータ２１では、第２
の抵抗体２０部分を外部接続端子１５と共に一体
化したユニツト構造とすることができるため、そ
の部分の成形加工が簡単かつ確実に行なえるばか
りでなく、これらを電極棒として単に耐熱絶縁性
チユーブ２４を嵌装した状態でホルダ１３内に挿
入し前記セラミツクヒータ１２側の金属導線１８
とスポツト溶接等にて接続するだけでその組立作
業が行なえるため組立性の点でも優れている等と
いつた利点を奏するものである。

ここで、上述した第２の抵抗体２０の材質とし
ては、発熱用ヒータ１２側の第１の抵抗体１１の
材質よりも大きな正の抵抗温度係数（PTC）を
有するものが望ましく、たとえばタングステン
（Ｗ）、ニツケル（Ni）、または鉄（Fe）等を用い
るとよい。そして、上述した構成によるグロープ
ラグ１０において、第１および第２の抵抗体１
１，２０の抵抗比としては、その初期状態におい
て、たとえば２：１程度となるように設定すれば
よいことが実験により確認されている。なお、本
発明によれば、このシーズヒータ２１部分での発
熱温度が低いものであるため、その内部に埋設す
る第２の抵抗体２０の材料を選定するにあたつて
自由度が大きいといつた利点もある。

また、前記耐熱絶縁性チユーブ２４は、たとえ
ばガラス、セラミツク、アスベストなどによる耐
熱性に富み、絶縁性を有する材料にて形成すれば
よいものである。ここで、本実施例によれば、こ
の耐熱絶縁性チユーブ２４を、シーズヒータ２１
外周部でその軸線方向の略中央部付近のみ嵌装さ
せるようにしたのは、このシーズヒータ２１をホ
ルダ１３内に電気的にかつ熱的に絶縁した状態で
保持させるとともに、該シーズヒータ２１の外周
部をホルダ１３の内壁部に対して空気層を介して
対向させ、これにより該ヒータ２１からの放熱性
を適切に制御可能に構成するためで、その内部で
の発熱部分を避けた部分に設けることが望まし
い。このようにすると、シーズヒータ２１はホル
ダ１３内で遊嵌状態で保持されることとなり、そ
の周囲に空気層が形成されてヒータ２１からホル
ダ１３側への熱放散を適正に押え、セラミツクヒ
ータ１２側での温度を適切を温度に制御するため
の大きな熱容量を保つうえでその効果は大きいも
のであり、またその絶縁性を確実に確保し得ると
いつた利点もある。特に、上述した空気層の存在
は、シーズヒータ２１からのホルダ１３、さらに
このホルダ１３が取付けられるエンジンのシリン
ダヘツド等の取付部への熱放散を、所要の状態で
制御するうえで効果を発揮し得るものである。す
なわち、このようなシーズヒータ２１を、たとえ
ばホルダ２３内壁部に対し直接接触させた嵌合状
態で保持させると、その内部での第２の抵抗体２
０での発熱が、シーズヒータ２１からホルダ１３
を経てシリンダヘツド側に直接的に伝熱されるこ
とになり、該シーズヒータ２１部分で望まれる温
度上昇特性を確保することが難しい。さらに、上
述したシリンダヘツドへのグロープラグ１０の取
付け状態等によつては、熱放散の度合いが異なる
といつた問題が生じ、その結果エンジン側の機種
によつてシーズヒータ２１での放熱特性にばらつ
きが生じ、シーズヒータ２１による通電電力特性
を一定に維持できない等といつた問題を招いてし
まう虞れもあるもので、本発明によれば、空気層
の存在によつて、熱放散を抑制し、シーズヒータ
２１部分での温度上昇を所要の状態で得ることが
可能となるものである。

なお、上述した耐熱絶縁性チユーブ２４のシー
ズヒータ２１への付設状態としては、適宜の変形
例が考えられるものであり、たとえば第３図に示
すように、発熱部を避けたシーズヒータ２１の後
端側にホルダ１３の後端側まで延設させた状態で
設けるようにしてもよいことは勿論である。

そして、以上の構成によるグロープラグ１０に
おいて、前記外部接続端子１５を介してシーズヒ
ータ２１に、さらに金属導線１８を介してセラミ
ツクヒータ１２側に電圧を印加すると、その通電
初期にあつては、印加電圧は、両ヒータ１２，２
１部内の各抵抗体１１，２０による抵抗比におい
て分圧され、その熱容量が小さなセラミツクヒー
タ１２側にシーズヒータ２１よりも大きな電圧が
印加され、相対的にシーズヒータ２１に対し大き
な電力密度となり、その先端が急速に発熱される
ものである。このとき、上述したように、セラミ
ツクヒータ１２は、従来のシース型に比べその速
熱型としての機能を発揮させ得るものであること
は明らかであろう。

また、通電開始から所定時間経過する間にシー
ズヒータ２１側が徐々に発熱しこれに伴なつてそ
の抵抗値が増加すると、これら両ヒータ１２，２
１間に加わる電圧が徐々に変化し、セラミツクヒ
ータ１２側は1100〜1250℃程度でピーク温度に達
した後1000℃程度で飽和し、その過加熱が防止さ
れることとなる。すなわち、この時点でのシーズ
ヒータ２１側の第２の抵抗体２０による抵抗値
は、セラミツクヒータ１２側の発熱体としての第
１の抵抗体１１に対し近づくものである。そし
て、このような第２の抵抗体２０による制御機能
により第１の抵抗体１１側に加わる電圧が所定値
以下に制限されるため、長時間に及ぶアフターグ
ローを行なう際において、その耐久性を充分保証
し得るものである。

したがつて、このような構成によるグロープラ
グ１０によれば、ホルダ１３内にユニツトとして
簡単に組込まれるシーズヒータ２１によるセラミ
ツクヒータ１２への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
ローの長時間化とを達成し得るもので、その利点
は大きい。特に、上述した構成によれば、その発
熱温度の900℃への到達時間を約４秒以内にする
ことが可能となるとともにその飽和温度を1000℃
以下とし、されにそのピーク温度を1250℃以下に
押え、３分以上にも及ぶアフターグローを可能と
することができるで、これは第２図に示す第１の
抵抗体１１および第２の抵抗体２０の温度特性
ａ，ｂから明らかであろう。ここで、図中ｃは上
述したセラミツクヒータ１２のみを単独で用いた
場合の温度特性である。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえば上述した実施例にお
けるシーズヒータ２１の代りに、第４図に示すよ
うに、その両端が開口されたシース３０によるシ
ーズヒータ３１を用いてもよいものである。ここ
で、このシーズヒータ３１は、その内部に第２の
抵抗体２０を配設するとともに、耐熱絶縁粉末２
３を充填し、さらに第５図に示すように、揺動振
動を加えた後、その両端から加圧してその内部で
の耐熱絶縁粉末２３の充填効率が高密度にするこ
とにより形成されるもので、上述したと同様の作
用効果が得られることは容易に理解されよう。こ
こで、図中２４ａ，２４ｂはシーズヒータ３１の
両端部分に嵌装されてこれをホルダ１３内でその
内壁部との間に空気層を形成した遊嵌状態で支持
するための耐熱絶縁性チユーブ、３２ａ，３２ｂ
はシース３０の開口端に封入されたセラミツクセ
メント等の封入材、３３ａ，３３ｂは耐熱絶縁粉
末２３充填時の治具である。さらに、この場合に
は、その内部に埋設した第２の抵抗体２０の両端
を延設してセラミツクヒータ１２、外部接続端子
１５側に接合した例を示しているが、これに限定
されないことは明らかであろう。

以上説明したように本発明に係る自己温度制御
型グロープラグによれば、ホルダの先端部に対し
て発熱体となる第１の抵抗体を埋設してなる棒状
セラミツクヒータを保持させるとともに、このセ
ラミツクヒータ内の第１の抵抗体の一端に直列に
接続される通電電力制御用の第２の抵抗体を有す
るシーズヒータを、金属製シース内に充填された
耐熱絶縁粉末にて第２の抵抗体を密封状態で埋設
することにより形成し、かつこのシーズヒータ
を、そのシース外周部に耐熱絶縁性チユーブを嵌
装した状態で前記ホルダ内に組込むことで、該ホ
ルダ内壁部との間に空気層を形成するように遊嵌
状態で保持させるようにしたので、簡単かつ安価
な構成にもかかわらず、第２の抵抗体を高密度な
耐熱絶縁粉末内に密封状態で埋設してなるシーズ
ヒータを得ることができ、しかもその外周部を空
気層を介してホルダ内壁部と対向させ、該シーズ
ヒータ部分での放熱性を所要の状態に設定するこ
とが可能で、これによりその通電電力制御機能を
効率よく発揮させてセラミツクヒータ先端での迅
速かつ適切な赤熱化を図り、速熱型としての機能
を高めるエンジンの始動性を大幅に向上させると
ともに、エンジンの排気、騒音対策としての長時
間のアフターグローを可能とし、しかも全体の構
造が簡単でその組立性等に優れてなる等といつた
種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自己温度制御型グロープ
ラグの一実施例を示す縦断側面図、第２図はその
要部とするセラミツクヒータとシーズヒータでの
温度特性を示す特性図、第３図はその変形例を示
す要部拡大断面図、第４図は本発明の別の実施例
を示す縦断側面図、第５図はその要部とするシー
ズヒータの製造工程を示す概略説明図である。 １０…自己温度制御型グロープラグ、１１…第
１の抵抗体、１２…セラミツクヒータ、１３…中
空状ホルダ、１５…外部接続端子、１８…金属導
線、２０…第２の抵抗体、２１，３１…シーズヒ
ータ、２２，３０…シース、２３…耐熱絶縁粉
末、２４（２４ａ，２４ｂ）…耐熱絶縁性チユー
ブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その一端を外部に突出させた状態で中空状ホ
   ルダの先端部に保持されかつ発熱体となる第１の
   抵抗体を絶縁性セラミツク材中に埋設してなる棒
   状セラミツクヒータと、このセラミツクヒータ内
   に埋設された第１の抵抗体の一端に直列に接続さ
   れる前記第１の抵抗体よりも正の抵抗温度係数の
   大きな材料からなる通電電力制御用の第２の抵抗
   体を有するシーズヒータとを備えてなり、このシ
   ーズヒータは、金属製シース内に耐熱絶縁粉末を
   充填することによりその内部に第２の抵抗体を密
   封状態で埋設して形成されるととももに、そのシ
   ース外周部に耐熱絶縁性チユーブが嵌装された状
   態で前記ホルダ内に組込まれることにより該ホル
   ダ内に遊嵌して保持され、かつこのシース外周部
   と前記ホルダ内壁部との間に、空気層が形成され
   るように構成されていることを特徴とする自己温
   度制御型グロープラグ。 ２ シーズヒータは、その内部に埋設した第２の
   抵抗体による発熱部分を避けたシース外周部の一
   部に、耐熱絶縁性チユーブが嵌装された状態でホ
   ルダ内に組込まれることにより、該ホルダ内でそ
   の内壁部との間に空気層を介在させた遊嵌状態で
   保持されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自己温度制御型グロープラグ。