JPH07301417A - グロープラグの発熱線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グロープラグにおけるセラミツクス発熱体の
均一加熱性、速熱性を高める発熱線を得る。 【構成】 １本の金属線を中間折曲部２３から互いに接
触しないようにＵ字状に折り曲げ、両端側を平行に揃え
て電源に接続される真直ぐな１対のリード部２１，２１
ａを形成する。中間折曲部２３に隣接する部分を、リー
ド部２１を巻軸線とする螺旋状に巻いて、互いに巻軸線
方向に僅かに偏倚する二重の発熱部２２，２２ａを形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデイーゼル機関などの始
動時、液体燃料を気化し着火を助ける自己制御型のグロ
ープラグ、特にセラミツクス成形物の内部に埋設される
グロープラグの発熱線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、デイーゼル機関など
に装着される従来のグロープラグは、発熱線２をセラミ
ツクス発熱体１の内部へ埋設した構造になつている。す
なわち、ねじ部４ａを有する金属製プラグ本体４の先端
部ないし下端部に嵌装した金属の保護筒３に、セラミツ
クス発熱体１が嵌合部分３ａをメタライズ接合法などに
より結合される。セラミツクス発熱体１は機関の予燃焼
室へ臨むように配設され、燃料の着火燃焼を寄与するよ
うになつている。セラミツクス発熱体１の内部に埋設さ
れる発熱線２は一端部２ｂを、口金５、端子６、螺旋状
の抵抗線７を経て電極棒８へ接続され、他端部２ａを保
護筒３を経て金属製プラグ本体４へ接続される。

【０００３】電極棒８は金属製プラグ本体４の基端部に
嵌装した絶縁蓋１２に螺合され、ねじ部８ａに螺合した
ナツト１３により締結される。抵抗線７は金属製プラグ
本体４に嵌合した保護筒９へ挿入され、かつ内空部に絶
縁物１０を充填される。抵抗線７は通電による温度上昇
につれて抵抗値が大きくなり、発熱線２への電流を減
じ、発熱線２の過熱を防止する。

【０００４】上述した従来のグロープラグでは、発熱線
２をセラミツクス発熱体１に埋設した一体構造にするた
めに、図６に示すように、セラミツクス発熱体１を断面
半月状をなす１対の分割体１ａから構成し、１対の分割
体１ａの間に発熱線２を挟んで、ホツトプレス法により
焼結される。このため、発熱線２とセラミツクス発熱体
１の外面１ｂとの距離（矢印で示す）が不均一になり、
セラミツクス発熱体１の外面１ｂが均一かつ迅速には加
熱されないという問題があつた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、セラミツクス発熱体の均一加熱性、速熱性
を高めたグロープラグの発熱線を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は１本の金属線を中間折曲部から互い
に接触しないようにＵ字状に折り曲げ、両端側を平行に
揃えて電源に接続される真直ぐな１対のリード部を形成
し、中間折曲部に隣接する部分を、前記リード部を巻軸
線とする螺旋状に巻いて互いに巻軸線方向に僅かに偏倚
する二重の発熱部を形成したものである。

【０００７】

【作用】タングステン、タングステン合金などからなる
発熱線の螺旋状の発熱部は、セラミツクスからなる細長
いカツプ状の外筒の内面に接するので、発熱線の発熱部
と外筒の外面との距離は全方向に等しい。したがつて、
発熱線の発熱部は全周域に亘り、外筒の外面を迅速かつ
均一に加熱する。

【０００８】

【実施例】図１は本発明に係る発熱線をを備えたグロー
プラグの正面断面図、図２は図１の線２Ａ−２Ａによる
拡大平面断面図である。本発明に係るグロープラグは筒
形の金属製プラグ本体４７の基端部ないし上端部に電極
棒４２を、先端部ないし下端部にセラミツク発熱体３０
をそれぞれ嵌合してなり、電極棒４２の下端は金属製プ
ラグ本体４７の内部で環状の絶縁体４８に支持され、か
つセラミツク発熱体３０の発熱線２０の一端部へ接続さ
れる。金属製プラグ本体４７は中間部に形成したねじ部
４７ｂを、六角形の頭部４７ａに工具を係合して機関の
予燃焼室の壁部のねじ孔へ締結され、下端のセラミツク
発熱体３０を予燃焼室の内部へ突出される。電極棒４２
は上端にねじ部４２ａを備えられ、ベークライトなどか
らなる絶縁筒４６の内部へ螺合したうえ、金属製プラグ
本体４７の上端部へ嵌装される。絶縁筒４６の上端のフ
ランジ４６ａは金属環４５により補強されたうえ、金属
製プラグ本体４７の頭部４７ａへ重ね合され、かつ絶縁
座板４４を介し、ねじ部４２ａに螺合したナツト４３に
より締結される。セラミツク発熱体３０は外筒３１を金
属製プラグ本体４７の下端部へ嵌合され、嵌合部分をメ
タライズ法などにより結合される。

【０００９】本発明によれば、セラミツクス発熱体３０
は予め焼成した緻密質の窒化硅素からなる細長いカツプ
状の外筒３１の内部に、タングステン、タングステン合
金などの金属線を成形してなる二重の発熱線２０を、好
ましくは二重の発熱線２０が互いに接触しないように予
めセラミツクス３２で被覆するか肉付けしたうえで挿入
し、さらに外筒３１の内空部に焼成に対し無収縮性を有
する粉末状またはスラリー状のセラミツクス３２を充填
し、所定の温度（例えば１２００〜１５００℃）で焼成
して一体化される。

【００１０】図３に示すように、発熱線２０は、線径約
０．２mmのタングステンからなる金属線を中間折曲部２
３からＵ字状に折り曲げ、両端を互いに接触しないよう
に平行に揃えて二重線とする。この二重線の中間折曲部
２３に隣接する部分を螺旋状に巻いて、所要の長さと巻
径をもつ発熱部２２，２２ａを形成し、両端側を真直ぐ
に延ばして所要の長さをもつリード部２１，２１ａを形
成する。各発熱部２２，２２ａは互いに巻径とピツチを
等しくする。図１，２に示すように、発熱線２０は螺旋
状の発熱部２２，２２ａを、外筒３１の内面に接するよ
うに挿入され、外筒３１の軸心を通るリード部２１を電
極棒４２の下端へ接続され、リード部２１ａを金属製プ
ラグ本体４７に嵌合した金属環４９へ接続される。

【００１１】以上の構成において、電極棒４２は図示し
てない導線により電源バツテリの端子（例えば＋端子）
に接続される一方、金属製プラグ本体４７は車体を経て
電源バツテリの端子（例えば−端子）に接続される。機
関の始動時、電源バツテリから電極棒４２、リード部２
１ａ、発熱部２２ａ，２２、リード部２１、金属環４
９、金属製プラグ本体４７へと通電されると、発熱部２
２ａ，２２が赤熱し、予燃焼室へ突出するセラミツクス
発熱体３０が燃料を加熱着火させる。

【００１２】発熱線２０の発熱部２２，２２ａは薄肉の
外筒３１の内面に接し、発熱部２２，２２ａは全周域に
亘り、外筒３１の外面を迅速かつ均一に加熱する。した
がつて、燃料の着火が短時間の内に得られる。発熱線２
０の発熱部２２，２２ａは温度が高くなるにつれて電気
抵抗が大きくなり、発熱部２２，２２ａへ流れる電流を
制限し、発熱部２２，２２ａが燃料の着火に必要な温度
（例えば約９００℃）を超えるのを防止する。

【００１３】セラミツクスとしての窒化珪素からなる外
筒３１に、無収縮性のセラミツクス３２が充填されるか
ら、外筒３１と内部のセラミツクス３２が一体に焼結さ
れ、焼成時または通電時割れる恐れがなく、発熱線２０
が外筒３１とセラミツクス３２との間に隙間なく埋設さ
れるので、発熱線２０から外筒３１への熱伝導性に優れ
る。

【００１４】図４に示すように、発熱線２０は１対のリ
ード部２１，２１ａの中間部分を、リード部２１ａを巻
軸線とする螺旋状に巻いて、互いに巻軸線方向に僅かに
偏倚する抵抗部２４，２４ａを別に形成し、抵抗部２
４，２４ａを金属製プラグ本体４７の内部に配置しても
よい。すなわち、発熱線２０は発熱部２２，２２ａへ流
れる電流を制限し、かつ発熱部２２，２２ａの過熱を防
止する螺旋状の抵抗部２４，２４ａを、リード部２５，
２５ａにより螺旋状の発熱部２２，２２ａから離して成
形する。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上述のように、１本の金属線を
中間折曲部から互いに接触しないようにＵ字状に折り曲
げ、両端側を平行に揃えて電源に接続される真直ぐな１
対のリード部を形成し、中間折曲部に隣接する部分をリ
ード部を巻軸線とする螺旋状に巻いて、互いに巻軸線方
向に僅かに偏倚する二重の発熱部を形成したものである
から、発熱線のリード部相互の絶縁と外筒への挿入が容
易であり、発熱部を外筒の内面に接するように配設で
き、したがつて、外筒の外面を迅速かつ均一に加熱でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発熱線を備えたグロープラグの正
面断面図である。

【図２】図１の線２Ａ−２Ａによる平面断面図である。

【図３】本発明に係るグロープラグの発熱線の正面図で
ある。

【図４】本発明の変更実施例に係るグロープラグの金属
線の正面図である。

【図５】従来のグロープラグの正面断面図である。

【図６】図５の線６Ａ−６Ａによる平面断面図である。

【符号の説明】

２０：発熱線 ２１，２１ａ：リード部 ２２，２２
ａ：発熱部 ２３：中間折曲部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１本の金属線を中間折曲部から互いに接触
   しないようにＵ字状に折り曲げ、両端側を平行に揃えて
   電源に接続される真直ぐな１対のリード部を形成し、中
   間折曲部に隣接する部分を、前記リード部を巻軸線とす
   る螺旋状に巻いて互いに巻軸線方向に僅かに偏倚する二
   重の発熱部を形成したことを特徴とするグロープラグの
   発熱線。
2. 【請求項２】前記１対のリード部の中間部分を、前記リ
   ード部を巻軸線とする螺旋状に巻いて互いに巻軸線方向
   に僅かに偏倚する抵抗部を形成した、請求項１に記載の
   グロープラグの発熱線。
3. 【請求項３】前記金属線はタングステンまたはタングス
   テン合金である、請求項１，２に記載のグロープラグの
   発熱線。