JPS5956616A - 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】 本発明は、内燃機関用グローブラダであって、加熱体を
備え、この加熱体−一棒形又−−管Ｊ１ネのセラミック
製保持体を有しており、このセラミック製保持体は接続
側にヘッドをかつ表面に導体ストリップ状の電気加熱素
子を０１１１えており、この電気加熱素子から導体スト
リップ状の電気接続導体がセラミック製保持体の接続側
の端部に導かれて接触面として４′７ｑ成されており、
好捷しく　＆′：ｌ°加熱緊子加熱楊子により接続導体
の−・部が電気絶縁１４の緊密な保護層によって器われ
でおり、かつ該接触面上に接続ダルトの端部区分が接触
している形式のものに関する。

棒状又は管状のセラミック体がその表面上に導体ストリ
ップ状の加熱素子を有しているグロープラグは既に公知
である（ドイツ連邦共和国特電出願公開第３１０４４０
１号明細書）。このグロープラグのセラミック体は接続
側を金属ケーシングによってしっがりとがっソール作用
をもって取り囲まれており、この金属ケーシングの固定
手段によってグロープラグが内燃機関のンリンダヘンド
内に緊密に取りイ・Ｊけられるようになっている３、ン
リンダヘン１−′内で使用し得るスペースはわずかであ
るので、セラミック体の外径は比較的に小さくしなけれ
ばならず、しｌ（がってセラミック体が損傷する危険が
ある。

１．５にセラミック体のスローＩ・部の範囲及び（又は
）管状のセラミック体において損傷の危険が大きい。

これに対し、特８′ｒ請求の範囲第１項の４ｊｌｊ成要
件を具備した本発明によるグロープラグにおいては、ン
リンダ内のスペース条件が同じであっても、グロープラ
グに負荷支持能力のある大きな横断面を与えることがで
き、したがってグロープラグが破損する危険はもはやな
く、グロープラグの極めて確実な動作が保証される。

特許請求の範囲第２項以下は本発明の有利な実施態様を
記載したものである。本発明によるグロープラグば１つ
の独立したユニットとして構成することができ、場合に
よってはセラミック体の周りに保護管を設けることもで
き、更に過熱防止手段及び（又Ｉｒ１）電圧制限手段を
付加的に設けることができる。

以下においては図面に示しだ実施例に基づいて本発明の
構成を具体的に説明する。

第１図及び第２図に示したグロープラグ１０は大体にお
いて３つの部分、すなわち加熱体１１と接続ｌルト１２
とねしヘッド１３とがら成つでいろ。

加〃し休］］に１体ジノｊ又υ」−管状のセラミック製
保４１１休］４をイ）しており、これに１燃焼室側を中
空”ｌ′１．ｌｉ状の底］−５ｔｒζよって閉じらＪｌ
ていてかつ接＆Ｒ（ｆｉｌｌの開いているに’：ｈ！区
分Ｖζヘン）１６を有している３、このセラミック製保
持体１４はその底１５の範囲の１−１さが０３〜０．８
　ｍｍであって、電気絶縁性のセラミック拐料又はガラ
スセラミック、殊に酸化アルミニウムから成っている。

セラミック製保１．Ｊｊ体１４の外径は、ソール面２］
−のず＜”　−１−’　１ｕｌｌでほぼ６　ｍｍ、中空
）１（球状の底１５の上（ｌｌｉｌてほぼ５　ｍｍ　、
そしてヘッド１６の範囲て何、はぼ］、　Ｏｍｍである
３、この七ラミック製保持体１４の内室１７ｄ１セラミ
ック製保持体１４ｅ製作する際にこの内？；＜　１７内
に挿入されたコア（図示ゼず）を支１＋ｌ；？なく取出
すことができるようにわずかに円すい形に構成されてい
ると有利である１、内室１７の直径は平均して３　ｍｍ
である。内室１７をイｊするセラミック製保持体１４は
中実のセラミック製保持体（図示せず）に比して熱容−
殴がわずかであり、ｉｓｎ’を胴−変化（こλ・４して
良Ｊン）二安定″けを有しているが、これはここに述′
＼る本発明の装置の要ｆ’ｌをみたす前提条件で（づ−
ない４゜セラミック製保持体１４の全長（−１，−用途
に応じて異なるが一通常は２０〜３５ｍｍであり、人体
において２　ａ　ｍｍ　ＭｆＪ後である１、ヘラ１゛１
６は有利な実施例において接続側の端部区分に環状溝１
８を有しており、これはヘラ１５１６の外周面１９に形
成されている。接続側の端部２０が有利にセラミック製
保持体１４の縦軸線に対して垂直に延びているのに対し
て（しかし端部２０は必要に応して円すい台形又はそれ
て類した形状に構成されていてもよい）、ソール面２１
として役立つヘッド１６の、セラミック製保持体１４の
燃焼室側の端部区分への移行部分は同端部区分に向かっ
て狭くなる円すい台形Ｖこ延びているセラミック製保持
体１４の外側に−４層状の加熱素子２２が設けられてお
り、これは有利にはセラミック成分（例えば酸化アルミ
ニウム）をｆηむ白６ソ・ロジウム合金から成っている
が、その他の適当な導電性イ′Ａ石を用いて周知の厚膜
技術に」：つて設りられていてもよい。さらにこの加熱
ふ子２２−そのつどの用途ｉＣ＠わされた形状を有して
いる。ここに述べられる有利な実施例においては、加熱
素子２２はセラミック製保持体］−４の中空゛１′球状
の底１５の外側のところだ【ノに蛇行状に延びて配置さ
れている。この加熱素子２２ば・方で第１の接続導体２
３にかつ他力では第２の接続導体２４に接続されている
。第１の接続導体２３は導体路としてセラミック製保持
体工４の接続側のソｊン面２０まて導かれておりかつこ
の個所では接触面２５を成している。１他方、加熱素子
２２の第２の接続導体２４はセラミック製保持体１４の
ソール面２１までか若しくはソール面２１をわずかに越
えた所までしか導かれていない。第１の接続導体２３及
び（又に２）第２の接続導体２４−二有利には白金と酸
化アルミニウムとの混合物から周知の厚膜技術によりセ
ラミック製保持体１４の外側に設けられていて、内部に
は層状の過、＜Ａ　Ｉ’＋ｆｊＩ１．　”、’：子２６
及び（又は）層状の電圧制限素子２７が挿入されている
（第２図参照）。そのような過熱防止素子２６は、例え
ばＰＴＯ抵抗によって形成されており、加熱素子２２の
ほぼｌ○ｏｏ’ｃｔての急激な温度上昇を許容し、かつ
それよりも高温では抵抗値の増大によって加熱電流を制
限するように設計されている。過熱防止束子２６として
用いられるそのようなＰＴＣ−抵抗は周知のように焼結
ニッケル・セラミック混合物から成り、セラミック製保
持体１４に殊に加熱素子２２の近くに配置される。電圧
制限素子２７としては加熱電圧をおよそ８Ｖに制限する
バリスタが選ばれる。これによって１２Ｖバツテリの充
電状態が悪い場合にもおよそ２秒間てり゛ロープラグ１
０のグロ一温度に達することが保証される。電圧制限素
子２７として用いられるバリスタは周知のように酸化韮
鉛から成りセラミンク製保持体１４上の有利にはセラミ
ック製保持体１４の低温区域に例えばセラミック製保持
体のヘラｌ”１６の近くに配置される。そしてこのよう
な過熱１ｆ、Ｊｊ止素子２６若しくは電圧制限素子２■
はグローランプｌＯへの導線（図示せず）内に設けるこ
ともできる。加熱素子２２とその２つの接続導体２３及
び２４は薄い保護層２８によって覆われている。この保
護層２８は電気絶縁性のセラミック相別（例えば酸化ア
ルミニウム、マグネンウム尖晶石）から成り、この保護
層２８によって覆われた導電体（加熱素子２２、接続導
体２３及び２４、過熱防止素子２６、電圧制限素子２７
）を磨滅と腐食と短絡とに対して保護している。しかし
この保３φ層２８ｉｄ：、セラミック製保持体１４の接
続側の端部２０の接触面２５を覆っておらず、壕だ、セ
ラミック製保持体１４のソールｉ？ｉ″ｉ２１の範囲に
ある　第２の接続導体２４の端部区分をも覆ってはいな
い。

第２図には、第２の接続導体２４の自由な端部区分の有
利な実施例が示されている。この実施例においては、保
護層２８がセラミック製保持体の−・ラド１６のほぼ環
状溝１８の範囲内まで導かれている。第２の接続導体２
４はまず相応する高さのところまでセラミック製保持体
１４上に導かれ、次いでこの第２の接続導体２４の自由
な端部区分がソール面２１捷で曲げ戻されている。第２
の接続導体２４の自由な端部区分をこのように構成する
ことによって、接続導体２３及び２４が比較的に厚肉で
緊密な保護層２８に部分的に覆われることによって生ず
る可能性のある、不必要に高い機械的な応力を避けるこ
とができる。保護層２８は通常はぼ５０μｍの肉厚を有
している。接続導体２３及び２４のセラミック製保持体
１４上における位置は、−実際には第１図に示された実
施例に相当しており一要するに接続導体２３及び２４は
セラミック製保持体１４に直径方向で対向して配置され
ていて、第２図に示された位置には相当していない。第
２図では２つの接続導体２３及び２４が近寄って図示さ
れているが、これは図面の書き方の問題に過ぎない。

加熱体コ］−の基本的な構成は大体において、ドイツ連
邦共和国実用新案登録第８１．０３３１７写明細書に開
示された内燃機関用のグロープラグのグロ一体の構成に
相当しており、同明細書で述べられたセラミック製中間
層若しくはやはり同明細書に述べられた熱伝導Ｊ＠を有
していてもよい。既に述べた蛇行状の加熱素子２２０代
りに、前記実用新案登録明細書に述へられているような
加熱素子の構成が用いられたり、又はセラミック製保持
体１４の外周…ｊの一部分に配置されている構成が用い
られることもてきるさらに、このグロープラグ１０の有
利な実施例において、セラミック製保持体のヘッド］６
のシール面２１が導電性の金属のソール部材２９を有し
ている。これは有利には銅から成り接触リングとしても
役立つ。このシール部８２ｇは固定部３０（例えばかし
めた縁）Ｋよって環状溝ｌδの範囲に突入して紛失する
ことのないようにシール部材２９をセラミック製保持体
１４に固定している。

第１図に示されたグロープラグ１０の実施例においてこ
のシール部材２９は高熱ガスによる腐食に対して安定な
鋼から製作されており同時に保護スリーブ３１を形成す
るようにスリーブ状に燃焼室側に延長されている。この
保護スリーブ３１はわずかな間隔をおいて加熱体１１を
取囲んで配置されており、燃焼室側の端部区分に貫通孔
３２を有している。この貫通孔３２は一方で混合気が加
熱素子２２に達するのを可能にするが、他方で万一セラ
ミック製保持体１４が破損した場合に、セラミックの破
片が図示されていない内燃機関の燃焼室内に落ちるのを
確実に防止する。さらに、このような保護スリーブ３１
はこの形式のり°ロープラグ１０ｔ−取り付ける場合の
加熱体１１のだめの保ＳΦ機能をも有している。しかし
このような鋼製の保護スリーブ３１の代シにシール部材
２９は内燃機関の運転温度で燃焼する材料（例えばセル
ロイＰ〕から成る保護スリーブ（図示せず）に組合わさ
れていても」：い１．シかし、この場合の保護スリーブ
υ１−１この）１つ式のグロープラグ１０を取り（ζ」
１−＋るだめＱこ又ｉ１−この形式のグロープラグ１０
をンリシグー・ツｌ゛４４に固定するさいの保護機能を
有しでいるたけである。

セラミック製保持体１４の内室１７の接続側範囲には金
属製の接続ミルＩ・１２の心出しピン３３が突入してい
る。この心出しビン３３には接続側で、接続ポルト１２
に一体成形若しくにユ固定された接触７ランジ３４が接
続されている１、この接触７ランー）３４は加熱素子２
２の第１の接続導体２３の接触部２５に接触している。

この接続ｙｊｊルト１２の接続側の端部区分には接続ね
し１１．１３５が設Ｕられている。

この接触７ラン、）３４の接続側にはリング状の電気絶
縁部組３６が配置されている１、これはＦ［：、力及び
温度に対して安定な相別（セラミック、プラスチック等
）から成っており、その中心導 の１！↓通孔３７でもって接触、Ｉツル）１２土に案拘
かれている、この電気絶縁部材３６の外径は、ミンク製
保持体１４の接続側の端ｉ７＋１２０には（ｌｉ等しい
。この電気絶縁部＄４’　３６の接続側ｉづ、イ１刊に
は接続ミルｌ−１２ｋ取り囲む管片３８として構成され
ている。

この電気絶縁部材３６の接続側にはねしヘッド１３の燃
焼室側の端面３９が接触している。

非合金鋼から成るこのわしヘッドｌｔｌ；ｊ、接続ポル
ト１２を間隔をおいて取囲む刺）線方向の縦穴４０を有
しており、この縦穴４０の壁が電気絶縁部組３６の管片
、１５８を受容している。このねしヘラ１２１３は外側
に外ねし山４１とスパナのだめの六角部４２とを有して
おり、これらは１ｏ−７ンゾｌＯを内燃機関のソリング
ヘラドの１点鎖線で示された六４：！Ｊ内に組（＝Ｊ番
−ｊるだめ。ねしヘラ１′１３の長さは、接続側で接続
、Ｉ？ホルト２の接続ねし山３５が縦穴４ｏがら突出す
るように設甜されている。ねしヘラ１″１３は燃ｉ：ｌ
Ｉ：　’；シ（ｌｔｌに保持部４６を有しており、これ
ば加熱体１］−の環状溝１８内に係合している。しかし
、この保持部４６ｕ：ねしヘッド１３が加熱体１］と接
ｔａポル］・１２とに対して同軸的に回動できる程度の
遊びを加熱体１工にえＪしてイｊしている７、この保持
体４６はねしヘラｌ゛１３に−・体成形することのでき
る縁部のかしめによって形成されているどイ）利である
。しかし、す〉ダ状にかしめた縁部の代りに、ねしヘラ
）ごの端部３９の外周に分配された複数の雪片を同し目
的に使用してもよい（図示せず）。この保持部４６によ
って３つの主要部分すなわち加熱体１１、接続、」ミル
１−１２、ねじヘラＩ２１３が１つの構成ユニットを構
成する。この構成ユニットハ、内燃（１Ｍ　＋ＶＡのン
リンダヘッドにおける周知の極めて狭い構浩条件に適合
する。

ンリンダヘンＰの穴４３には円すい台状のシール座４７
が形成されており、ここにはグロープラグ１０の加熱体
１１がソール部４′、Ａ’　２９を介して座着しており
、かつこのシール部組２９がねじヘラ１”１．：！、の
ねし込み力にＪ：って緊密Ｕこ月モ着されている。特別
な場合には、ンリンタ゛ヘッドの穴４３のシール座４７
とセラミック製保持体のヘッド１６のシール而２］との
間にソール部側２９を挿入しなくてもよい。この範囲Ｑ
こ端部を有する加熱素子２２の第２の接続導体２４は直
接に又はソール部４４’　２９を介して間接に電気的に
アースされたシリンダヘラ１？４４に接続されており、
これに対して接続どルト１２にＪ、接続ねし山３５と図
示されていない接続ケーブルとを介して図示されていな
い電源の陽極に接続されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるグローブジグの拡大縦断面図、第
２図は接続導体をイＩ刊に配置したセラミック製保持体
のヘラ］゛の拡大図である。、１０・・・グロープラグ
、１１・・加熱体、１２・・・接続トルト、１３・・・
ねしヘラＦ、１４・セラミック製保持体、１５・・・底
、１６・・・ヘラ１：″、１７・・・内室、１８−ｉ状
溝、Ｉ　Ｑ−・・外周ｃ＋’ｕ　１２０　・ｑ１ｔ＊而
、２］　ノール而、２２・加熱素子、２３び２４・・接
Ｈ（−導体、２５・・接触１７ｉｉ、２Ｇ・・・過１１
Ｌｊ　ＪＪ、：　Ｘイ、２７・・・電圧制限素子、２８
・・・保巡、２９・・・ソール部拐、３０・・・固定部
、３１・・・護スリーブ、３２・・・１」通孔、３３・
・・８川しビ、３４・・・接触フランジ、３５・・・接
続ねし山、６・・電気絶縁部組、３７・・・貫通孔、３
８・・・管、３９・・・！７：４Ａ　ｔｒｉ、４０・・
・縦穴、４１・・・外ねし山４２・・・六角部、４３・
・・穴、４４・・・ソリンダヘド、４５・・・内ねし山
、４６・・・保持部、４７・・・−ル座。 復　　代　　理　　人　　弁理士　　矢　　野　　敏　
　だｔ”　　　　　　　　ＦＩＧ、１ 熱

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内懲機関用グロープラグであって、加熱体を備え、
   この加熱体は棒形又は管形のセラミック製保持体を有し
   ており、このセラミック製保持体は接続側にヘッドをか
   つ表面に導体ストリップ状の電気加熱素子を備えており
   、この電気加熱素子から導体ストリップ状の電気接続導
   体がセラミック製保持体の接続側の端面に導かれて接触
   面として構成されており、この接触面上に接続ボルトの
   端部区分が接触している形式のものにおいて、セラミッ
   ク製保持体（１４）のヘッド（１６）がソール面（２１
   ）を有していて、このシール面（２１）を、直接に又は
   ソール部材（２９）を介して間接に、内燃機関のシリン
   ダヘッド（４４）の穴（４３）に形成されているシール
   座（４７）　北に接触させるようになっており、接続ボ
   ルト（１２）の周りに同軸的に、はぼ管形のねしヘッド
   （１３）が回動可能に配買されており、このねしヘンｌ
   ”　（１３）は接続デル）（１２）を、セラミック製保
   持体（１４）の接続側の端面（２０）上に形成されてい
   る接触面（２５）に押し付けていて、リング状の電気絶
   縁部材（３，６）によって接続Ｈ２ルト（１２）、に対
   して電気的に絶縁されているとともに固定手段を有して
   おり、この固定手段によってねしヘン！’（１３）が内
   燃機関内に固定可能であって、セラミック製保持体（１
   ４）のシール面（２１）を内燃機関内のシール座（４７
   ）に圧着してソール作用を生せしめるようにしたことを
   特徴とするグローブラダ ２、　セラミック製保持体（１４）のヘン１ｊ（１６）
   が接続側の外周面（１９）に環状溝（１８）ｆ：有して
   お９、この環状溝（１８）内に、ねじヘン）’（１３）
   の燃焼室側の端部区分にある保持部（４６）が係合して
   おり、この保持部（４６）は、セラミック製保持体（］
   −４）及び接わ″Ｃポルｔ□　（］−２）に対して相対
   的にねしヘンｌ”　（１３）を同軸回動さぜることを可
   能にしている特Ｎ１１請求の範囲第１項記載のグロープ
   ラグ ３　セラミック製保持体（］、　４　）のヘン；゛（１
   ６）のソール面（２１）に配置されているソール部材’
   　（２９）が紛失することの庁いようＶこ該ヘッド（］
   −６）に固定されている特３′［請求の範囲第１項又は
   第２項記載のグロープラグ ４、　ソール部イオ（２９）の燃焼室側の端部に保巡ス
   リーブ（３：＋−）が取りイ」けられている特許請求の
   範囲第３項記載のグロープラグ５、　内燃機関のソール
   座（４７）に直接に、又はソール部材（２９）を介して
   間接的に電気接触している加熱素子（２２）の接続導体
   （２４）がセラミック製保持体のヘンｌ’（１６）のソ
   ール面（２１）から接続側に−１にで導かれていて、セ
   ラミック製保持体（１４）の周りに設けられた電気絶縁
   □ド［、■Ｎ巡層（２８）によって覆われており、とく
   いて１′私護層（２８）上にセラミック製保持体のヘッ
   ド（１６）のソール面（２１）に向かって再び導きｊノ
   コされている特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   １項に記載のグロープラグ ６、層状の−・方の接続導体（２３）及び（又は）層状
   の他方の接続導体（２４）内に、層状の過熱防止素子（
   ２６）及び（又（・づ、）層状の電圧制限米子（２７）
   が挿入されているＱ、′ｆｔ１ｉ請求の範囲第１項〜第
   ５項のいずれか１項に記載のグロープラグ