JPS6144226A - デイ−ゼルエンジン用グロ−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】

〔発明の技術分野〕 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ディーゼルエンジン用グロー
プラグに関する。 〔従来技術〕 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
１−昇させあるいは着火源としてエンジンの始動性を向
ｌ−させる方法が採用されている。そして、この種のデ
ィーゼルエンジン用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
ロムまたはニッケルなどからなるコイル状の発熱線を埋
設した、いわゆるシース型グロープラグと呼ばれる構造
のものが一般に用いられ、１−述した副燃焼室または燃
焼室内で高温ガスｒＩｊにさらされる等といった悪条件
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のグロープラグでは
、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Ａ温に時間がかかりすぎ、速熱型として機能し得ない
ものであった。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８００℃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か
できないものであった。さらに、Ｉ−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った悪条件下に
さらされるばかりでなく、急速加熱を行なう際に内、昇
温度差が大きい等といった理由から、上述した発熱線の
負担が大きく、その材料劣化により断線等を生じる等の
問題もあった。 このため、１−述したシース等の代りに、発熱線をセラ
ミック材中に埋設するようにした棒状セラミックヒータ
を用い、熱伝達効率を向］−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その発熱特性に優れ、
しかも加熱時に短時間で赤熱させて湿度立１；１１特性
を大幅に向■―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ックヒータ
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−プラグにおいて
、加熱時における温度立１；り特性を大幅に向１−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、あるいは高熱によってセラミックヒ
ータに悪影響を及ぼす虞れがあり、さらにバッテリ、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−に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った。 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１１ニジ得る構
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、いわゆる二種材ネ１による自己温度制御型のもの
が、たとえば特公昭４５−１１８４８号公報や特開昭５
４−１０９５３８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っては、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
あった。 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１−不ロｒ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といった欠点があった。 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った。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Ｉ
Ｗ１−シ１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植以ト（たとえば
１０００℃以）゛）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゛１′ｔｔいわゆるアフ
ターグロ一時間の長時間化を図ることができないという
問題を生じるものであった。 特に、近’ｌ’では、この種のディーゼルエンジン用グ
「Ｉ−プラグにあっては、エンジン始動後において　定
ＩＩｆ間の間グロープラグに対しｉａ電状態を都持する
ことによりエンジン内部での燃焼を円滑かつ適！１１に
行なえるようにするという、いわゆるアフターグロー１
５式を採用することに対しての要求が大きく、しかもそ
のアフターグロ一時間をｊＴ（能な限り長時間にするこ
とが必要とｙ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
等にあっ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。また、
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（１白煙が生じたり、エンストした
りするといった排気、騒音等の問題が生じるものであっ
た。 ところで、］−述したディーゼルエンジンには、直接噴
射式のものと、副燃焼室式のものとがあり、前者の場合
には、１−述したアフターグロ一時間が約３０秒以内で
充分であることから、１述した従来構成のグロープラグ
においてもそのＨ能や耐久性等に悪影響をノ１゛じるこ
とはなく、その使用ばあたっ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、アフターグロ一時間は
約３０程度度では不充分で、その要求が約３分量１−に
も及ぶことがあり、このような場合においてはグロープ
ラグ６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＋ｔＶ程度であるが、エンジ
ンが始動されるとレギュレータの設定電圧が一般に１４
Ｖ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、アフターグロ一時間を長くすると高電圧のた
め温］負が１−りすぎ、特にその内部に設けられた発熱
体や抵抗体部分での劣化や溶断等といった耐久性に影響
を及ぼす虞れが生じている。 特に、近４１′ではディーゼルエンジンが一般の乗用東
にも多く採用されるようになっており、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９まれ、速熱型
のグロープラグに対しての要求がｋきいものであるが、
その・方においてエンジンのり気、騒ｔ′ｆ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Ｑ’いに相反する要求である。 すなわち、！−述

【７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、反面長時間のアフターグローを可能とするに
は、１−述した大電力の供給は逆にその妨げとなるもの
である。したがって、このような相反する発熱特性に対
する要求を、簡単な構成によって、それぞれの必要枠内
で両ひさせることができるような何らかの対策を講じて
なる簡易型のグロープラグの出現が要９１されている。 〔発明の概要〕 本発明はこのような’ＩＧ情に鑑みてなされたものであ
り、耐熱絶縁性を有するセラミック材にて略筒状に形成
されその内、外周面とその電力の端面とに第１の抵抗体
と１７てヒータ膜が形成されたフィルムヒータを、中空
状ホルダの先端部に保持させるとともに、そのヒータ膜
の一端に直列に接続される第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
てその内部に第２の抵抗体を密封状態で埋設することに
よ（ｊ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ューブを嵌装した状態で前記ホルダ
内に保持させるという簡単な構成によって、シーズヒー
タのもつ電力制御機能を効率よく発揮させて発熱特性を
改善するとともに、フィルムヒータのもつ速熱型として
の機能を発揮させてその先端での迅速かつ適切な赤熱化
を図り、エンジンの始動性を大幅に向１−させ、さらに
に述したシーズヒータの制御機能にてエンジンの排気、
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のディーゼルエンジン用グロープラ
グを提供するものである。 〔実施例〕 以ト“、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図および第２図は本発明に係るディーゼルエンジン
用グロープラグの一実施例を示すものであり、これらの
図において、全体を符号１０で示すグミ−プラグは、そ
の表面に発熱体となる第１の抵抗体としてヒータ膜１１
を有し全体が略円筒状を呈するごとく耐熱絶縁性を有す
るセラミック材にて形成されてなる棒状ヒータとしての
フィルムヒータ１２と、この発熱用フィルムヒータ１２
を先端において保持する略管状を呈する金属製ホルダ１
３とを備え、このホルダ１３の後端部には合成樹脂材な
どからなる絶縁ブツシュ１４を介して外部接続端子１５
が同心状に嵌め込まれて保持され、またこの外部接続端
子１５は、後述する電力制御機能をもつ第２の抵抗体２
０を有するシーズヒータ２１および前記フィルムヒータ
１２ｖｋ端部からその軸孔１２ａ内に嵌め込まれたフレ
キシブルワイヤ等の金属導線１６を介してこのフィルム
ヒータ１２側のヒータ１１１と接続されている。 なお、前記外部接続端子１５の後端側に形成されたねじ
部には、絶縁リング１７ａおよびその固定用ナラ）１７
ｂ、さらには外部リード締付は用のナラ）１７ｃなどが
螺合して設けられ、図示せぬバッテリからのリード線な
どをナツト１７ｂ。 １７ｃ間で挟みナー７ト１７ｃを締付けることによりこ
の外部接続端子１５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１３の外周部に形成されたねじ
部１３ａをエンジンのシリンダヘッドに形成されたねじ
孔に螺合させることによって、このホルダ１３を介して
前記発熱側のフィルムヒータ１２のヒータ［１１の他端
は電気的にアース接続されると同時に、このフィルムヒ
ータ１２の先端は副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。 また、図中１４ａは前記ホルダ１３の後端部で外部接続
端子１５を保持する絶縁ブツシュ１４の外周部に嵌装さ
れその組付時において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されて絶縁ブ
ツシュ１４をホルダ１３側に所要の機械的強度をもって
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層の絶縁ブツシュ１
４のみではその外部の温度変化によって膨張、収縮して
ホルダ１３に対して緩みを生じるといった問題を招くた
めで、このような問題を、絶縁ブツシュ１４、ホルダ１
３間での機械的強度を向上させて防止し得るようにした
ものである。勿論、−Ｌ述した絶縁ブツシュ１４は外部
接続端子１５に対し一体的に成形され５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構成されて
いる。 ここで、発熱体となるフィルムヒータ１２について、第
２図を用いて詳述すると、このフィルムヒータ１２は、
全体が略円筒状を呈するようにして耐熱絶縁性を有する
セラミック材にて形成されるとともに、その内、外周面
とその一方の端面（グロープラグ１０先端側端面）とに
ヒータ１ｌｆｉ１１が均一に生成して形成され、かっこ
のフィルムヒータ１２内周面のヒータ膜１１ａの内方端
側に前記リード側の金属導線１６の先端が、またその外
周面のヒータｌＩ５！１１ｂの内方端側か前記アース側
ホルダ１３の先端に金属製補助パイプ１８を介してそれ
ぞれ嵌合保持した状態で接続されている。すなわち、こ
のような発熱用フィルムヒータ１２において、通電電流
は、フィルムヒータ内周部のヒータ膜１１ａ、フィルム
ヒータ先端側端面のヒータ膜ｌｉｅ、さらにフィルムヒ
ータ外周部のヒータｇｌｌｂへと流れるように構成され
ている。 そして、このような構成によるフィルムヒータ１２にお
いて、前記外部接続端子１５、制御側のシーズヒータ２
１および金属導線１６を介して電圧を印加するすると、
その通電初期にあっては、電流は、第２図中矢印Ａで示
すように、１−述したヒータ膜１１内周部の一端から外
周部の他端にかけて？＆れ、ホルダ１３側にアースされ
るもので、このとき、このヒータｌＫ’ｌ　ｌ　　（ｌ
　ｌａ、　ｌ　ｌｃ　。 １　ｌ　ｂ）には大電力が効率よく集中して供給される
ととなり、これによりこのヒータ膜ｉｔは急速に発熱し
て赤熱化され、その温度立トリ特性に優れた発熱特性を
得ることができるものである。特に、この種のフィルム
ヒータ１２は、発熱体となるヒータ膜１１がセラミック
材からなる本体部表面に形成されているため、従来のよ
うなシース型や抵抗体を埋設してなるセラミックヒータ
型に比べ、速熱型としてその効果を発揮させ得ることは
容易に理解されよう。 また、１−述したフィルムヒータ１２によれば、その構
成および成形加圧などが簡単で、コスト的に安価であり
、さらにヒータ膜１１を発熱体として利用することから
、従来のような発熱線と用いるものに比べ断線等といっ
た問題はなくなり、各部の耐久性や動作１−の信頼性の
面で優れている。 そして、このようなフィルムヒータ１２においては、そ
の先端部分の迅速な赤熱化がＯｆ能であることから、エ
ンジンの始動性を大幅に向１−させ、しかもその出力を
適１ノ１かつ良好なものとし１りるものである。 なお、１．述した９、熱側となるフィルムヒータ１２を
形成するセラミック材としては、高温状態（１７００℃
程度まで）でも性能的に安定しており。 しかも絶縁性、耐熱衝撃性などに優れてなる、いわゆる
ファインセラミックスと汀われでいるシリコン系非酸化
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、１述ｌ、たシリコ１ン系窒化物は、その高温
強度において金属材ネトアルミナ等に比較して数段優れ
ており、またｍｌ熱楢撃性にも、さらには高温での電気
絶縁性、耐摩耗性、耐薬品性などの面からも優れており
、この種のグロープラグに要求される特性をほぼ満ｔし
得るものである。しかし、必ずしもこれに限定されず、
種々のセラミック材にて杉凌すればよいもので、要は耐
熱絶縁性を有するものであればよい。 また、このフィルムヒータ１２の表面に形成すれるヒー
タ膜１１は、＋Ｅの抵抗温度係数の導電性を有し、かつ
断続的な熱衝撃を受けても１−述したフィルムヒータ１
２を形成するセラミック材と密着性が良好な導電材料、
たとえばＰｔ（白金）、Ｗ（タングステン）　、　Ｘｉ
　にッケル）等にて形成するとよい。この場合、このヒ
ータｌ１％１１は、セラミック材にて加圧焼成されたフ
ィルムヒータ１２の表面に０．０５〜Ｉｎμ稈度の厚さ
をもってフィルト蒸着法などにて形成されるものである
。さらに、１−述したフィル１１ヒータ１２表面のヒー
タ膜１１は、ある程度の耐酸化性等を有し、その耐久性
を保証し１！）るものであるが、必要に応じて第３図に
承すように、その外表面に高温酸化防１１−保護薄膜１
９を、同様に蒸着などによって形成するようにｊ７ても
よいものである。ここで、この高温酸化防ＩＩ−保護蹄
膜１９としては、たとえば１５００℃程度までの耐酸化
性を有しかつヒータ膜１１の高温酸化保護の役割を果た
すことが１１「能な材料、たとえばＺｒ０ｚ　、ＴｉＮ
　、あるいは５ｉ１Ｎ　４等を用いるとよいものである
。そして、この高温酸化防１１保護≠−膜１９を生成す
るようにすると、フィルノ・ヒータ１２とその表面のヒ
ータ１ｕ１１の高温安定性を向１−させることができ、
その効果は大きいものであるが、ヒータＩＩり１１自身
が耐食性等を有する場合には必ずしも必要とされるもの
ではない。 そして、１−述したようにして形成５れるフィルムヒー
タ１２は、その内部に導線１６をＸ−込んでろう付けな
どにより固着５れるとともに、その外周部もホルタ１３
先端部にろう＋１けなどによｆｌ　＋、’；１着される
ことにより簡単覧こ組イＩてられる。 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の抵抗体としての
ヒータ１１！１１をその表面に形成してなるフィルムヒ
ータ１２に飼し、そのヒータ膜１１の一端に直列に接続
される電力制御用の第２の抵抗体２０を有するシーズヒ
ータ２１を導線１６を介して一律に設けるようにし、か
つこのシーズヒータ２１を、金属製シース２２内に充填
された耐熱絶縁粉末２３にてその内部に第２の抵抗体２
０を密封状態で埋設することにより形成するとともに、
そのシース２２外周部に耐熱絶縁性チューブ２４を嵌装
した状態で前記ホルダー３内に保持させるようにしたと
ころに特徴を有している。 すなわち、本発明によれば、１−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へで
憧れてなるフィルトヒーター２に対しその通電電力の制
御手段として、従来のシース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、これをユニットと
してホルダー３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ｒｆ
ｆ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を用いることにより、そ卆 の内部に配設される第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、これにより従来のような放熱性等といっ
た問題を改善し、第２の抵抗体２０から外部への熱伝導
を安定させてフィルムヒータ１２の性能を安定化させ得
る構成するとともに、この部分での熱台皐を前記発熱体
となるフィルムヒータ１２部分よりも大きな熱台都をも
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（するものである。 これを詳述すると、前記シーズヒータ２１は、シース２
２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
といった耐熱絶縁粉末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
径処理するという、いわゆるスェージング加Ｔ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ｌ；させ得るものである。 すなわち、１−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、フィルムヒータ１２での
適切な温度１；９１を得るために第２の抵抗体２０部分
での温度ｈｆ’ｆをある程度押えることができるように
その熱台嵯を発熱用のフィルムヒータ１２よりも大きく
することが望まれる電力、フィルムヒータ１２側でのピ
ーク温ｔ１と飽和１１．１１１１Ｖとを適ＩＦに制御す
る電力制御機能を発揮させるためにはある稈１■の温Ｉ
Ｗ１−￥１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ような構成とすることで、本発明は
このような要請に応えることができるようにしたもので
あると言うことができる。 そ１．て、このように高密度の充填された耐熱絶縁粉末
２３内に１甲設された第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、１）ｉ
記発熱側であるフィルムヒータ１２側のヒータ膜１１と
の抵抗値の比率により、このヒータ膜１１側に高電圧を
印加ネせ、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、この第２の抵抗体２０自身の発熱に
より１＝ＪＦｌする抵抗値により＋ｉｉｉ記ヒータ膜１
１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１本実施例のように従来のシース型のグロープラグ
同様な構成による後端が開１１されたシース２２を用い
てなるシーズヒータ２１では、この第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ット構造と
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
に耐熱絶縁性チューブ２４を嵌装した状態でホルダ１３
内に挿入し前記フィルムヒータ１２側の金属導線１６と
スポッ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った利点を奏
するものである。 ここで、Ｌ述した第２の抵抗体２０の材質としては、フ
ィルムヒータ１２側のヒータ膜１１の材質、たとえばタ
ングステン（Ｗ）と同等具ヒの正の抵抗温度係数（ＰＴ
Ｃ）を有するものが９ましく、たとλばタングステン（
Ｗ）またはニッケル（Ｎ１）、鉄（Ｆｅ）’９を用いる
とよいものである。そ［７て、ｌ−述［７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【７ては、その初１１１１状１ト、
においで、たとえば２：ｌ程度となるように段重′すれ
ばよいことが実験により確認８着ている。なお、本発明
によれば、このシーズヒータ２１部分での発熱部ＩＮ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の材ネ′１を選定するにあたっての自由］１１が大
きいといった■ルコ、１、もある。 また、前記耐熱絶縁性チューブ２４は、たとえばガラス
、セラミック、アスベストなどによる耐熱性に富み、絶
縁性を有する材ネ１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、この耐熱絶縁チューブ２４を
、シーズヒータ２１の外周部でその軸線方向の略中央部
付近に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１７た
状ＩＥで保持させるためで、その内部での発熱部分を避
けた部分に設けることが９ましい、このよう番こすると
、シーズヒータ２１はホルタ１３内で浮いた状態で保持
されることとなり、その周ＩＪＩＩ　＋こす；・−気層
か形成ｙれてヒータ２１からホルタ１３側への鳩放敗を
適１１−に押λ、フィルトヒータ１２側での温度を適切
に制御するための大きな熱台皐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
といった利点もある。しかし、場合によっては、このシ
ーズヒータ２１のに手方向全周にわたって、あるいは発
熱部をｌｔｔた後端側に延設するようにして、この耐熱
絶縁に１チユーブ２４を設けてもよいものである。 そして、以１−の構成によるグロープラグ１ｏにおいて
、前記外部接続端ｆ　１５を介してシーズヒータ２１に
、さらに金属導線１６を介１７てフィルムヒータ１２側
に電圧を印加すると、その通電初期にあっては、印加電
圧は、両ヒータ１２，２１部内の各抵抗体１１．２０に
よる抵抗比において分圧され、その熱台にが小さなフィ
ルムヒータ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
ＪＪ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、１−述したように、フィルムヒータ１２
は、従来のシース型に比べその速熱型と１．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ってその抵抗イ１＾が
増加すると、これら両ヒータ１２，２１間に加わる電圧
が徐々に変化し、フィルムヒータ１２側は１１００〜ｂ た後１０００℃程爪で飽和し、その過加熱が防１１−さ
れることとなる。すなわち、この時へでのシーズヒータ
２１側の第２の抵抗体２０による抵抗値は、フィルムヒ
ータ１２側のＷＡｌの抵抗体としてのヒータ膜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ヒータ膜ｌｌ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。 したがって、このような構成によるディーゼルエンジン
用グロープラグｌＯによれば、ホルタ１３内にユニット
として簡ｒｐに組込まれるシーズヒータ２１によるフィ
ル１１ヒータ１２への印加Ｊｃ＋ｉｔ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Ｊｐｌと［７ての機能とアフターグロー
の長時間化とを達Ｉ＆］７畳るもので、その利点は入き
い。特に、ニー述した構成によるグロープラグｌＯによ
れば、その発熱温度が９００℃への到達時間を約４秒以
内にすることが６（能となるとともに、その飽和温度を
１０００℃以ドとし、さらにそのピーク温度を１２５０
℃以ドに押え、　３分量］−にも及ぶアフターグローを
ｏｆ能とすることができるで、これは第４図に示す第１
の抵抗体（ヒータ膜）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
述したフィルムヒータ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１−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１−述した実施例におけるシーズヒータ
２１の代りに、第５図に示すように、その両端が開１１
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２３を充填し、さらに第６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の充填効率を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内で遊嵌状態にて支
持する耐熱絶縁性チューブ、３２ａ　、３２ｂはシース
３０の開口端に１１人されたセラミックセメント等の封
人材、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の両端を延設してフィルムヒータ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。 また、に述した実施例において、セラミック材からなる
フィルムヒータ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１ａ】６にて接続したのは、
外部接続端子１５に加わる各種の振動や締付はトルクな
どの機械的外力からフィルムヒータ１２を強度的に保護
するためで、この導線１６としては、ある程度の柔軟性
をもつ材料からなるものを用いるとよいものである。そ
して、この場合において、この金属導線１６を波状また
は螺線状に湾曲して形成するようにし、ｌ−述した機械
的外力からフィルムヒータ１２をより一層確実に保護し
得るように構成してもよいものである。なお、ｌ二連し
たシーズヒータ２１に対する導線１６の接続端部は、た
とえばスポット溶接等により固着されている。 さらに、第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、ホルダ　
　　　　　□１３の先端から突出されているフィルムヒ
ータ１２を、保護し得る金属製保護筒４０またはホルダ
１３にて直接保持するようにするとともに、その先端部
形状をフィルムヒータ１２の外周を所定間隔おいて包囲
するように形成し、これによりフィルＩ、ヒータ１２を
より一層強固に保護し得るようにしてもよいものである
。 〔発明の効果〕 以１−説明したように１本発明に係るディーゼルエンジ
ン用グロープラグによれば、耐熱絶縁性をイＩするセラ
ミック材にて略筒状に形成されその内、外周面とその一
方の端面とに第１の抵抗体としてヒータ膜が形成された
フィルムヒータを、中空状ホルダの先端部に保持させる
とともに、そのヒータ膜の一端に直列に接続される第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その内部に第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ューブを嵌装
した状態で前記ホルダ内に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
密度な耐熱絶縁粉東向に密封状態で埋設してなるシーズ
ヒータのもつ電力制御機能を効率よく発揮させて発熱特
性を改善するとともに、フィルムヒータのもつ速熱型と
しての機能を発揮させてその先端での迅速かつ適切な赤
熱化を図り、エンジンの始動性を大幅に向上させ、ざら
に上述したシーズヒータの制御機能にてエンジンの排気
、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
グの一実施例を示す縦断側面図、第２図はフィルムヒー
タ部分を拡大して示す要部断面図、第３図はその変形例
を示す図、第４図は本発明の要部とするフィルムヒータ
とシーズヒータでの温度特性を示す特性図、第５図は本
発明の別の実施例を示す縦断側面図、第６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、第７
図（ａ）、（ｂ）はフィルムヒータ保持部の変形例を示
す概略断面図である。 １０−・・−ディーゼＪレニンジン用グローフラグ、　
　１１・・・・ヒータ膜（第１の抵抗体）、１２−−φ
・フィルムヒータ、１３φ・・・中空状ホルダ、　　１
５・・・・外部接続端子、１６・・・嗜金属導線、　　
２０−−−・第２の抵抗体、２１．３１寺φ・・シーズ
ヒータ、２２．３０−・・・シース、２３・−・・耐熱
絶縁粉末、２４（２４ａ、２４ｂ）Φφ争・耐熱絶縁性
チューブ。 １酌出願人　自動十機器株式会社 代　　理　　人　　１１１　用政樹（ほか２名）区　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　−、、）　　　
　　　　　　　　　　　　図−１にト 悟紺虐

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）全体が略筒状を呈するようにして耐熱絶縁性を有
   するセラミック材にて形成されかつその内、外周面とそ
   の一方の端面とに第１の抵抗体としてヒータ膜が形成さ
   れるとともに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てなるフィルムヒータと、こ
   のフィルムヒータ側のヒータ膜の一端に直列に接続され
   る第２の抵抗体を有するシーズヒータとを備え、このシ
   ーズヒータは、金属製シース内に充填された耐熱絶縁粉
   末にてその内部に第２の抵抗体を密封状態で埋設するこ
   とにより形成されるとともに、そのシース外周部に耐熱
   絶縁性チューブを嵌装した状態で前記ホルダ内に保持さ
   れてい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。
2. （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一部に耐熱絶縁性チューブが
   嵌装されることにより、ホルダ内に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項記載のデ
   ィーゼルエンジン用グロープラグ。