JPWO2015146554A1 - セラミックスヒータ型グロープラグ - Google Patents
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Abstract
セラミックスヒータ型グロープラグの構成及び製造工程が従来よりも簡素化され、破損を防ぐこと。セラミックスヒータ(11)と、セラミックスヒータ(11)が一端側に保持されるとともに他端側がハウジング(14)の内部孔(143)に挿入されて固定された金属製の外筒(12)と、を備えたセラミックスヒータ型グロープラグ(1)において、セラミックスヒータ(11)の外周面にセラミックスヒータ(11)の一方の電極(115)を有するとともに、セラミックスヒータ(11)の後端部に他方の電極(114)を有し、他方の電極(114)に接続された導電性の太径リード部(13)と、太径リード部(13)の後端部に接続された導電性の弾性部材(15)と、弾性部材(15)の後端部に接続された外部接続端子(16)と、を有する。
Description
本発明は、ディーゼルエンジンの始動補助用として使用されるセラミックスヒータ型グロープラグに関する。
ディーゼルエンジンの始動補助用として使用されるセラミックスヒータ型グロープラグは、一般に、セラミックスヒータの先端側の発熱部を外部に突出させた状態で、後端側を金属製の外筒内に保持させた構造を有している。かかるセラミックスヒータ型グロープラグは、外筒の後端側が、エンジンのシリンダヘッドへの取り付け金具である筒状ハウジングの先端部内に挿入されて固定されている。
一般に、セラミックスヒータ型グロープラグの製造コストは、セラミック部分の長さに大きく依存する。そのため、セラミック部分の長さを短くして製造コストを低減することを目的として、図4に示すように、セラミックスヒータ310の一方の電極(負側電極)312をセラミックス絶縁基体311の外面に取り出して外筒320の内面に電気的に接続するとともに、他方の電極(正側電極)313を後端部から電極取出金具330及び電極取出ロッド340を介して外筒320の外部に取り出すように構成したセラミックスヒータ型グロープラグ300が実用化されている。より具体的には、電極取出金具330及び電極取出ロッド340によって外筒320の外部に取り出された電極は、ハウジング350の後端側でインシュレータ370を介して固定された外部接続端子360に電気的に接続される(例えば、特許文献1参照)。
ここで、特許文献1に開示されたようなセラミックスヒータ型グロープラグ300では、比較的細いリード線により構成された電極取出金具330を用いているために、通電の際に、電極取出金具330の温度が自身の耐熱温度を大幅に超えるおそれがある。そのため、外筒320の内部に絶縁性のセラミック粉末380を充填し、当該セラミック粉末380を介して電極取出金具330の熱を放熱し、電極取出金具330の温度上昇を抑えるようにしている。
しかしながら、このようなグロープラグ300の製造過程においては、外筒320へのセラミック粉末380の充填、外筒320のスエージング加工(縮径加工)を要することとなる。したがって、構造自体複雑になるだけでなく、製造工程も複雑になり、製造コストの削減の効果が低減されることにもつながりかねない。また、セラミックヒータ310、電極取出金具330、電極取出ロッド340等の構成部材を、同軸度公差の許容限界を超えて製造することにもつながりかねない。グロープラグ300が同軸度公差の許容限界を超えて製造された場合、グロープラグ300の使用に伴い発生する曲げ応力によって、各構成部材の接合部が破損してしまうという問題がある。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、構造及び製造工程が従来よりも簡素化されるとともに、破損を防ぐことのできるセラミックスヒータ型グロープラグを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、セラミックスヒータと、セラミックスヒータが一端側に保持されるとともに他端側がハウジングの内部孔に挿入されて固定された金属製の外筒と、を備えたセラミックスヒータ型グロープラグにおいて、セラミックスヒータの外周面にセラミックスヒータの一方の電極を有するとともに、セラミックスヒータの後端部に他方の電極を有し、他方の電極に接続された導電性の太径リード部と、太径リード部の後端部に接続された導電性の弾性部材と、弾性部材の後端部に接続された外部接続端子と、を有することを特徴としている。
この発明の一態様として、弾性部材は圧縮コイルばねであり、弾性部材は、圧縮コイルばねの素線が密着した状態で、太径リード部及び外部接続端子に接続されていることが好ましい。
この発明の一態様として、弾性部材が鉄、鉄合金、ニッケル、又はニッケル合金からなることが好ましい。
この発明の一態様として、太径リード部の剛性を前記外部接続端子よりも低くしたことが好ましい。
この発明の一態様として、太径リード部が銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、又は鋳鉄からなることが好ましい。
この発明の一態様として、太径リード部の直径を1.0としたときに、太径リード部の軸方向長さを2.0以上の値とすることが好ましい。
この発明の一態様として、セラミックスヒータの横断面積を1.0としたときに、太径リード部の横断面積を0.2〜0.4の範囲内の値とすることが好ましい。
本発明によれば、セラミックスヒータ型グロープラグの構造及び製造工程が従来よりも簡素化されるとともに、該グロープラグの破損を防ぐことができる。
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の実施形態をとり得る。
図1は、本発明の実施形態にかかるディーゼルエンジン用のセラミックスヒータ型グロープラグ1の縦断面図である。図1に示すグロープラグ1は、セラミックスヒータアセンブリ10と、ハウジング14と、コイルばね15と、リード棒16等を備えている。なお、明細書及び特許請求の範囲で使用される横断面とは、セラミックヒータ型グロープラグ1の長手方向の軸線に垂直な切断面を意味する。また、明細書で使用される縦断面とは、セラミックヒータ型グロープラグ1の長手方向の軸線を含む切断面を意味する。
(セラミックスヒータアセンブリ)
セラミックスヒータアセンブリ10は、セラミックスヒータ11と、金属製の外筒(シース)12と、太径リード部13等を備えている。
セラミックスヒータ11は、通電により加熱される部位であり、セラミックスヒータ11には、その本体部を構成するセラミックス絶縁基体111の内部に、U字状に形成されたセラミックス発熱体112が埋設されている。このセラミックス発熱体112の両端側には、それぞれ金属リード113を介して正側電極114及び負側電極115が設けられている。負側電極115は、セラミックス絶縁基体111の外周面に取り出され、負側電極115を含むセラミックス絶縁基体111の外周面には、負極側メタライズ部116が形成されている。この負極側メタライズ部116は、外筒12の内面にロウ付け等によって接合され、負側電極115は外筒12に電気的に接続されている。すなわち、外筒12は、導電性を有する金属材料から形成されている。
なお、セラミックスヒータ11を外筒12に挿入した際に、外筒12の内周面123とセラミックスヒータ11の外周面118との間隔が約20〜30μmとなるように、セラミックスヒータ11及び外筒12の寸法が決定される。
セラミックスヒータアセンブリ10は、セラミックスヒータ11と、金属製の外筒(シース)12と、太径リード部13等を備えている。
セラミックスヒータ11は、通電により加熱される部位であり、セラミックスヒータ11には、その本体部を構成するセラミックス絶縁基体111の内部に、U字状に形成されたセラミックス発熱体112が埋設されている。このセラミックス発熱体112の両端側には、それぞれ金属リード113を介して正側電極114及び負側電極115が設けられている。負側電極115は、セラミックス絶縁基体111の外周面に取り出され、負側電極115を含むセラミックス絶縁基体111の外周面には、負極側メタライズ部116が形成されている。この負極側メタライズ部116は、外筒12の内面にロウ付け等によって接合され、負側電極115は外筒12に電気的に接続されている。すなわち、外筒12は、導電性を有する金属材料から形成されている。
なお、セラミックスヒータ11を外筒12に挿入した際に、外筒12の内周面123とセラミックスヒータ11の外周面118との間隔が約20〜30μmとなるように、セラミックスヒータ11及び外筒12の寸法が決定される。
正側電極114は、セラミックス発熱体112が埋設されている先端側とは反対の後端側においてセラミックス絶縁基体111の外面に取り出されている。正側電極114を含むセラミックス絶縁基体111の後端面には正極側メタライズ部117が形成されている。この正極側メタライズ部117はロウ付け等によって太径リード部13の先端面131に接合され、正側電極114と太径リード部13とが電気的に接続されている。
ここで、セラミックス絶縁基体111の後端面には、面取加工部111aが形成されている。これによって、セラミックス絶縁基体111と太径リード部13の接合部の周囲において、セラミックス絶縁基体111と外筒12との距離を稼ぐことができる。したがって、ロウ付けする場合において、ロウ材と外筒12との絶縁性が高められ、絶縁破壊を低減することができるようになっている。
グロープラグ1の作動時において、太径リード部13には高温かつ大きな電流(例えば4〜30アンペア)が流れることから、太径リード部13の直径が例えば1mm未満のように小さすぎると、自己発熱も加わって、短時間で酸化するおそれがある。そのため、太径リード部13は、例えば、セラミックス絶縁基体111の横断面積の20%以上の横断面積を有する、比較的太い直径を有するリード棒として形成されている。
一方で、太径リード部13の直径が大きすぎると、太径リード部13と外筒12との間の距離を十分に確保することができず、絶縁破壊を生じるおそれがある。よって、太径リード部13の横断面積は、例えば、セラミックス絶縁基体111の横断面積の40%以下であることが好ましい。また、太径リード部13の長さは、太径リード部13の直径の2倍以上の長さとすることが好ましい。
一方で、太径リード部13の直径が大きすぎると、太径リード部13と外筒12との間の距離を十分に確保することができず、絶縁破壊を生じるおそれがある。よって、太径リード部13の横断面積は、例えば、セラミックス絶縁基体111の横断面積の40%以下であることが好ましい。また、太径リード部13の長さは、太径リード部13の直径の2倍以上の長さとすることが好ましい。
太径リード部13は、外部接続端子としてのリード棒16よりも剛性が低く、電気導電率が高い材料からなる。このような材料としては、例えば、銅(Cu)やアルミニウム(Al)、あるいはそれらの合金が挙げられる。あるいは、低剛性であり電気導電率が高い鉄合金や鋳鉄とすることもできる。
なお、太径リード部13には、耐熱性を改善するためにニッケル(Ni)メッキ等を施してもよく、耐酸化性を向上させるため、銀(Ag)により被覆してもよい。
なお、太径リード部13には、耐熱性を改善するためにニッケル(Ni)メッキ等を施してもよく、耐酸化性を向上させるため、銀(Ag)により被覆してもよい。
(ハウジング)
ハウジング14は、図示しないエンジンのシリンダヘッドへの取付金具であり、外筒12や太径リード部13を収容するものである。ハウジング14は、例えば、円筒状に形成され、上記のように構成されるセラミックスヒータアセンブリ10が、ロウ付け等により固定されている。図1の例では、ハウジング14の内部に外筒12がロウ付け等により固定されているが、その他の形態として、外筒12を金属管等(図示せず)の内部にロウ付け等によって固定し、その金属管とハウジング本体を構成する部材とを溶接して、一体のハウジング14として形成することもできる。
ハウジング14は、図示しないエンジンのシリンダヘッドへの取付金具であり、外筒12や太径リード部13を収容するものである。ハウジング14は、例えば、円筒状に形成され、上記のように構成されるセラミックスヒータアセンブリ10が、ロウ付け等により固定されている。図1の例では、ハウジング14の内部に外筒12がロウ付け等により固定されているが、その他の形態として、外筒12を金属管等(図示せず)の内部にロウ付け等によって固定し、その金属管とハウジング本体を構成する部材とを溶接して、一体のハウジング14として形成することもできる。
(コイルばね)
コイルばね15は、セラミックスヒータアセンブリ10からリード棒16にわたって曲げ応力が作用した際に、自身の変形によりその曲げ応力を吸収して同軸度を維持するように機能するものである。
コイルばね15は、弾性部材としての圧縮コイルばねから形成されている。コイルばね15は、例えば、鉄(Fe)、鉄合金、ニッケル(Ni)、ニッケル合金、又はこれらにニッケルメッキされたものから形成されている。
コイルばね15は、ハウジング14内に収容されており、その先端部151が太径リード部13の後端面132にロウ付け等により接合されている。コイルばね15の後端部152は、リード棒16の先端面161に抵抗溶接等により接合されている。なお、コイルばね15は、素線が密着した状態で太径リード部13とリード棒16との間に設けられており、その結果、太径リード部13とコイルばね15とリード棒16とが電気的に接続されている。
コイルばね15は、セラミックスヒータアセンブリ10からリード棒16にわたって曲げ応力が作用した際に、自身の変形によりその曲げ応力を吸収して同軸度を維持するように機能するものである。
コイルばね15は、弾性部材としての圧縮コイルばねから形成されている。コイルばね15は、例えば、鉄(Fe)、鉄合金、ニッケル(Ni)、ニッケル合金、又はこれらにニッケルメッキされたものから形成されている。
コイルばね15は、ハウジング14内に収容されており、その先端部151が太径リード部13の後端面132にロウ付け等により接合されている。コイルばね15の後端部152は、リード棒16の先端面161に抵抗溶接等により接合されている。なお、コイルばね15は、素線が密着した状態で太径リード部13とリード棒16との間に設けられており、その結果、太径リード部13とコイルばね15とリード棒16とが電気的に接続されている。
(リード棒)
リード棒16は、ハウジング14内に収容され、ハウジング14との間に充填された樹脂又は低融点ガラス等からなる充填剤173及びシールリング174によって固定されている。
リード棒16は、S25C等の鉄系材料から形成されており、コイルばね15と抵抗溶接がしやすい材料から形成されている。
リード棒16は、ハウジング14の後端側でインシュレータ171に保持されるとともに、その後端部はハウジング14外部に露出して、ラウンドピン172と接続されている。
リード棒16は、ハウジング14内に収容され、ハウジング14との間に充填された樹脂又は低融点ガラス等からなる充填剤173及びシールリング174によって固定されている。
リード棒16は、S25C等の鉄系材料から形成されており、コイルばね15と抵抗溶接がしやすい材料から形成されている。
リード棒16は、ハウジング14の後端側でインシュレータ171に保持されるとともに、その後端部はハウジング14外部に露出して、ラウンドピン172と接続されている。
<製造方法>
図2に基づいて、ディーゼルエンジン用グロープラグ1の製造方法について説明する。
図2(a)に示すように、外筒12の内部孔121内にセラミックスヒータ11を挿入する。外筒12の肩部122とセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117とが所定の位置関係(例えば図2(b)参照)になるところまで、セラミックスヒータ11を外筒12内に挿入する。
図2に基づいて、ディーゼルエンジン用グロープラグ1の製造方法について説明する。
図2(a)に示すように、外筒12の内部孔121内にセラミックスヒータ11を挿入する。外筒12の肩部122とセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117とが所定の位置関係(例えば図2(b)参照)になるところまで、セラミックスヒータ11を外筒12内に挿入する。
次に、図2(b)に示すように、外筒12の肩部122上にロウ材175を置く。また、太径リード部13の先端面131を、セラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117上に置く。さらに、コイルばね15を、太径リード部13の後端面132上に置く。この際、正極側メタライズ部117と太径リード部13との間、太径リード部13とコイルばね15との間には、肩部122上に置かれたロウ材175とは別のロウ材176を置く。
次に、外筒12、セラミックスヒータ11、太径リード部13、コイルばね15を仮組みした状態で、このアッセンブリを800〜900℃まで加熱する。これにより、セラミックスヒータ11及び外筒12、セラミックスヒータ11及び太径リード部13、太径リード部13及びコイルばね15が、それぞれ同時にロウ付けされる。
次に、外筒12、セラミックスヒータ11、太径リード部13、コイルばね15を仮組みした状態で、このアッセンブリを800〜900℃まで加熱する。これにより、セラミックスヒータ11及び外筒12、セラミックスヒータ11及び太径リード部13、太径リード部13及びコイルばね15が、それぞれ同時にロウ付けされる。
次に、図2(c)に示すように、リード棒16とコイルばね15とを溶接(例えばスポット溶接)よって接合し、固定する。
次に、図2(d)に示すように、ハウジング14の先端面141が外筒12の突出部124の後端面125に当接するまで、ハウジング14を下降させる。このように当接した状態で、ハウジング14の先端面141と外筒12の突出部124の後端面125とを溶接する。なお、ハウジング14の内周面142と外筒12の外周面126とをロウ付けすることで、ハウジング14と外筒12とを固定してもよい。
また、図2(d)に示すように、ハウジング14とリード棒16との間に、シールリング174を挿入する。次いで、リード棒16とハウジング14との間に、樹脂又は低融点ガラス等からなる充填剤173を充填する。
また、図2(d)に示すように、ハウジング14とリード棒16との間に、シールリング174を挿入する。次いで、リード棒16とハウジング14との間に、樹脂又は低融点ガラス等からなる充填剤173を充填する。
最後に、図2(e)に示すように、ハウジング14の内部孔143の後端を、インシュレータ171によって塞ぐ。この際、インシュレータ171とハウジング14との間にはOリング177を設ける。
<実施形態の効果>
上述した構成によれば、太径リード部13を用いてセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117をリード棒16に接続しているので、太径リード部13の抵抗を低減させることができる。よって、構成を簡素化できる。また、高温かつ大きな電流が流れた場合であっても自己発熱が抑えられ、太径リード部13の温度がその耐熱温度以上になることを防ぐことができる。よって、太径リード部13の酸化による劣化を、長期間に亘って防ぐことができる。また、太径リード部13を用いることで、他の構成部材の形態も簡素なものとすることができ、製造工程をも簡素化することができる。
上述した構成によれば、太径リード部13を用いてセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117をリード棒16に接続しているので、太径リード部13の抵抗を低減させることができる。よって、構成を簡素化できる。また、高温かつ大きな電流が流れた場合であっても自己発熱が抑えられ、太径リード部13の温度がその耐熱温度以上になることを防ぐことができる。よって、太径リード部13の酸化による劣化を、長期間に亘って防ぐことができる。また、太径リード部13を用いることで、他の構成部材の形態も簡素なものとすることができ、製造工程をも簡素化することができる。
また、太径リード部13とリード棒16とをコイルばね15を介して接続しているので、グロープラグ1が同軸度公差の許容限界を超えて製造された場合であっても、コイルばね15がグロープラグ1の使用時及び組み立て時に発生する曲げ応力を逃がすことができる。これにより、リード棒16とコイルばね15との接続部、コイルばね15と太径リード部13との接続部、及び太径リード部13とセラミックスヒータ11との接続部の破損を回避することができる。
また、コイルばね15は圧縮コイルばねであり、コイルばね15は、素線が密着した状態で、太径リード部13及びリード棒16に接続されているので、コイルばね15自体の抵抗を低減させることができ、コイルばね15の温度がその耐熱温度以上になることを防ぐことができる。また、コイルばね15は、常に、太径リード部13をセラミックスヒータ11に向かって押圧しているので、セラミックヒータ11と太径リード部13との接合部にプリロードを加えることができる。よって、グロープラグ1の動作時に、加熱及び冷却を繰り返す温度サイクルが太径リード部13に加えられても、太径リード部13に発生する熱応力はコイルばね15に吸収される。したがって、太径リード部13とセラミックスヒータ11との接合部の破断を防止することができる。
また、コイルばね15が鉄、鉄合金、ニッケル、又はニッケル合金からなることにより、リード棒16との抵抗溶接が可能となり、製造工程が容易になる。
また、太径リード部13の剛性をリード棒16よりも低くすることにより、太径リード部13が撓みやすくなって、太径リード部13とセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117との接合部、或いは太径リード部13とコイルばね15との接合部への応力集中を緩和することができる。具体的には、エンジン駆動時の振動や、グロープラグ1の組み立て時に各接合部周辺に印加される応力によって当該接合部に曲げ応力が生じた場合であっても、太径リード部13が撓んで当該接合部への曲げ応力の集中を避けることができる。
また、太径リード部13の剛性をリード棒16よりも低くすることにより、太径リード部13が撓みやすくなって、太径リード部13とセラミックスヒータ11の正極側メタライズ部117との接合部、或いは太径リード部13とコイルばね15との接合部への応力集中を緩和することができる。具体的には、エンジン駆動時の振動や、グロープラグ1の組み立て時に各接合部周辺に印加される応力によって当該接合部に曲げ応力が生じた場合であっても、太径リード部13が撓んで当該接合部への曲げ応力の集中を避けることができる。
また、太径リード部13が銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、又は鋳鉄からなることにより、比較的剛性が低く、電気導電率の高い太径リード部13とすることができる。電気導電率を高くすることにより、リード線の太径化による自己発熱抑制の効果をさらに高めることができる。
また、太径リード部13の直径を1.0としたときに、太径リード部13の軸方向長さを2.0以上の値とすることにより、太径リード部13を十分に撓ませることが可能になる。よって、エンジン駆動時の振動や、グロープラグ1の組み立て時に各接合部周辺に印加される応力によって当該接合部に曲げ応力が生じた場合であっても、太径リード部13が撓んで当該接合部への曲げ応力の集中を避けることができる。
また、太径リード部13の直径を1.0としたときに、太径リード部13の軸方向長さを2.0以上の値とすることにより、太径リード部13を十分に撓ませることが可能になる。よって、エンジン駆動時の振動や、グロープラグ1の組み立て時に各接合部周辺に印加される応力によって当該接合部に曲げ応力が生じた場合であっても、太径リード部13が撓んで当該接合部への曲げ応力の集中を避けることができる。
また、セラミックスヒータ11の横断面積を1.0としたときに、太径リード部13の横断面積を0.2〜0.4の範囲内の値とすることにより、太径リード部13と正極側メタライズ部117との接合部、及び太径リード部13とコイルばね15との接合部の接合強度を高めることができる。よって、車両のエンジン等に固定されて使用される場合に発生する振動や、グロープラグ1製造時に付加される応力等にも耐え得る接合強度を得ることができる。さらに、太径リード部13と外筒12との電気絶縁性を確保することができる。
また、太径リード部13にニッケル(Ni)メッキ等を施すことにより、太径リード部13の耐熱性をより高めることができる。また、太径リード部13の熱伝導率をより高くすることで、セラミックヒータ11から伝達される熱を効率的にリード棒16に伝達させることができ、太径リード部13の耐熱性をさらに高めることができる。
また、太径リード部13を銀(Ag)により被覆することで、太径リード部13の耐久性(特に耐酸化性)を向上させることができる。
また、太径リード部13を銀(Ag)により被覆することで、太径リード部13の耐久性(特に耐酸化性)を向上させることができる。
また、リード棒16が、ハウジング14内において、樹脂等の充填剤173によって固定されているので、ラウンドピン172に図示しないコネクタを挿入したり、あるいは、ねじ止めしたりする際に、リード棒16に付加される応力が、リード棒16とコイルばね15との接合部、コイルばね15と太径リード部13との接合部、及び太径リード部13とセラミックスヒータ11との接合部に印加されることがなく、当該接合部が破断することを防ぐことができる。また、グロープラグ1がエンジンに装着された状態でエンジンから印加される振動によってグロープラグ1の各部位に応力が生じる場合があるが、リード棒16が充填剤173によって固定されているために、リード棒16とコイルばね15との接合部、コイルばね15と太径リード部13との接合部、及び太径リード部13とセラミックスヒータ11との接合部への応力の付加を低減することができる。さらに、セラミックヒータ11から太径リード部13を介して伝達される熱を、充填剤173を介してハウジング14に逃がすこともできるようになる。
このような構造を有するグロープラグ1は、セラミックスヒータ11を短くすることができるとともに、外筒12内へ粉末を充填する工程や、外筒12を縮径する工程を省略することができ、製造工程を簡素にすることができる。また、グロープラグ1は、外筒12を圧入ではなくロウ付けによりハウジング14内に固定することとしているために、当該工程自体も簡略化される。また、リード棒16や太径リード部13、外筒12等の各構成部材が複雑な形状、構造ではなく、簡素化されていることから、製造コストを低減することもできる。さらに、グロープラグ1が同軸度公差の許容限界を超えて製造された場合であっても、グロープラグ1の破損を防ぐことができる。
<その他>
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、コイルばね15に代えて図3に示すような構成を採用してもよい。
図3は、ディーゼルエンジン用グロープラグの変形例にかかるディーゼルエンジン用グロープラグ2の縦断面図である。なお、それぞれ図中において同じ符号が付されているものは同一の構成を示すものであり、説明は省略する。
グロープラグ2は、弾性部材として板状のばね材25を使用している点で、上記実施形態にかかるグロープラグ1と異なっている。ばね材25は、側面視略U字形状に形成されている。ばね材25の機能については、コイルばね15と同じであり、セラミックスヒータ等に作用する曲げ応力を吸収して同軸度を維持するものである。
ばね材25は、例えば、ベリリウム銅から成る。ベリリウム銅は電気導電率が高いため、ばね材25自身の抵抗による自己発熱を低く抑えることができる。また、ばね材25は、側面視略S字状に形成されていてもよい。
ばね材25をハウジング14内に設ける際には、ばね材25を圧縮変形させ、太径リード部13をセラミックスヒータ11に向かって押圧した状態でグロープラグ2を製造する。
以上説明したグロープラグは、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、コイルばね15に代えて図3に示すような構成を採用してもよい。
図3は、ディーゼルエンジン用グロープラグの変形例にかかるディーゼルエンジン用グロープラグ2の縦断面図である。なお、それぞれ図中において同じ符号が付されているものは同一の構成を示すものであり、説明は省略する。
グロープラグ2は、弾性部材として板状のばね材25を使用している点で、上記実施形態にかかるグロープラグ1と異なっている。ばね材25は、側面視略U字形状に形成されている。ばね材25の機能については、コイルばね15と同じであり、セラミックスヒータ等に作用する曲げ応力を吸収して同軸度を維持するものである。
ばね材25は、例えば、ベリリウム銅から成る。ベリリウム銅は電気導電率が高いため、ばね材25自身の抵抗による自己発熱を低く抑えることができる。また、ばね材25は、側面視略S字状に形成されていてもよい。
ばね材25をハウジング14内に設ける際には、ばね材25を圧縮変形させ、太径リード部13をセラミックスヒータ11に向かって押圧した状態でグロープラグ2を製造する。
以上説明したグロープラグは、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
Claims (7)
- セラミックスヒータと、前記セラミックスヒータが一端側に保持されるとともに他端側がハウジングの内部孔に挿入されて固定された金属製の外筒と、を備えたセラミックスヒータ型グロープラグにおいて、
前記セラミックスヒータの外周面に前記セラミックスヒータの一方の電極を有するとともに、前記セラミックスヒータの後端部に他方の電極を有し、
前記他方の電極に接続された導電性の太径リード部と、
該太径リード部の後端部に接続された導電性の弾性部材と、
該弾性部材の後端部に接続された外部接続端子と、を有することを特徴とするセラミックスヒータ型グロープラグ。 - 前記弾性部材は、圧縮コイルばねであり、
前記弾性部材は、前記圧縮コイルばねの素線が密着した状態で、前記太径リード部及び前記外部接続端子に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。 - 前記弾性部材が鉄、鉄合金、ニッケル、又はニッケル合金からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。
- 前記太径リード部の剛性を前記外部接続端子よりも低くしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。
- 前記太径リード部が銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、又は鋳鉄からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。
- 前記太径リード部の直径を1.0としたときに、前記太径リード部の軸方向長さを2.0以上の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。
- 前記セラミックスヒータの横断面積を1.0としたときに、前記太径リード部の横断面積を0.2〜0.4の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。
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Patent Citations (1)
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170405 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171006 |