(57)【要約】【課題】制御コイルの早期の断線を抑制して耐久性向上を図ることが可能なグロープラグを提供する。【解決手段】グロープラグ１は、主体金具３と、自身の先端部４ａが閉塞し、主体金具３の先端３ａから自身の先端部４ａを突出させた状態で主体金具３内に固定されるチューブ４と、チューブ４内で自身の先端部５ａがチューブ４の先端部４ａと接合された発熱コイル５と、チューブ４内で自身の先端部６ａが発熱コイル５の後端部５ｂと接合部ＣＰで接合された制御コイル６とを備える。  チューブ４は、発熱コイル５と接合部ＣＰの径方向外側を覆う薄肉部４５と、制御コイル６の少なくとも一部の径方向外側を覆い、薄肉部４５の径方向の肉厚よりも、自身の径方向の肉厚が厚い厚肉部８とを有する。【選択図】図２
2007298265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる筒状の主体金具と、
前記軸線方向に延びる筒状をなし、自身の先端部が閉塞し、前記主体金具の先端から自身の先端部を突出させた状態で該主体金具内に固定されるチューブと、
前記チューブ内で自身の先端部が該チューブの先端部と接合された発熱コイルと、
前記チューブ内で自身の先端部が前記発熱コイルの後端部と接合部で接合された制御コイルと
を備えたグロープラグにおいて、
前記チューブは、
前記発熱コイルと前記接合部の径方向外側を覆う薄肉部と、
前記制御コイルの少なくとも一部の径方向外側を覆い、前記薄肉部の径方向の肉厚よりも、自身の径方向の肉厚が厚い厚肉部と
を有することを特徴とするグロープラグ。
【請求項２】
前記制御コイルは、螺旋状の螺旋部と、該螺旋部の先端側に位置し、前記軸線方向に延びるとともに、自身の先端部が前記発熱コイルの後端部と前記接合部で接合される延長部とを有し、
前記厚肉部の先端は、前記螺旋部と対向する請求項１記載のグロープラグ。
【請求項３】
前記厚肉部の径方向の肉厚と前記薄肉部の径方向の肉厚との差が、０．０５〜０．１５ｍｍである請求項１又は２記載のグロープラグ。
【請求項４】
前記厚肉部の内径は、前記薄肉部の内径より小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載のグロープラグ。
【請求項５】
前記制御コイルの外径は、前記発熱コイルの外径より小さい請求項４に記載のグロープラグ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のグロープラグを、前記チューブの先端部をディーゼルエンジンの燃焼室内に突出させた状態で、シリンダヘッドに形成された取付孔に取り付けたグロープラグの取付構造であって、  
前記制御コイルの少なくとも一部が前記取付孔内に配置されるとともに、前記厚肉部が前記取付孔内に配置されるように、前記グロープラグを取り付けてなるグロープラグの取付構造。
【請求項７】
前記グロープラグを前記シリンダヘッドの前記取付孔に取り付けた際に、前記軸線方向に沿って見た時に、前記厚肉部の先端と前記取付孔の燃焼室側の開口縁との最短距離が１０ｍｍ以下になるように配置される請求項６に記載のグロープラグの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグロープラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２に従来のグロープラグが開示されている。このグロープラグは、軸線方向に延びる筒状の主体金具と、軸線方向に延びる筒状をなし、自身の先端部が閉塞し、主体金具の先端から自身の先端部を突出させた状態で主体金具内に固定されるチューブと、チューブ内で自身の先端部がチューブの先端部と接合された発熱コイルと、チューブ内で自身の先端部が発熱コイルの後端部と接合部で接合された制御コイルとを備える。
【０００３】
このような構成である従来のグロープラグは、チューブの先端部が燃焼室内に突出されるようにシリンダヘッドの取付孔に取り付けられて、ディーゼルエンジンの予熱用等に使用される。この際、制御コイルは、高温時に電気抵抗が大きくなるものとされていることにより、発熱コイルの温度特性を制御する。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９４７６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２９４７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年ではディーゼルエンジンの高性能化及び小型化に伴い、グロープラグも小型のものが要求されるようになっている。このため、チューブのうち主体金具から突出する部分である発熱コイル及び制御コイルの径方向外側を覆う部分の外径も小径化する傾向にある。
【０００６】
しかし、チューブが小径化すると、チューブの強度が低下し、例えば、取り付けの際に誤って落下させたりして大きな衝撃が加わると、チューブやその内部の発熱コイル及び制御コイルが破損し易くなる。また、チューブが小径化すると、発熱コイルの外径も小さくなることから、必要な発熱性能や昇温特性を得難くなる場合もある。さらに、チューブが小径化されるに伴い、発熱コイルがチューブの内面に接触し易くなり、発熱コイルとチューブとが短絡するという不具合も生じ易くなる。
【０００７】
このため、上記従来のグロープラグでは、チューブのうち発熱コイル及び制御コイルを覆う部分に関し、発熱コイル及び制御コイルの外径とチューブのうち発熱コイルを覆う部分及び制御コイルを覆う部分の内径及び外径との関係等を規定することにより、チューブが小径でありながら、上記の不具合を抑制し、必要な発熱性能を発揮することができるようにしている。
【０００８】
しかしながら、上記従来のグロープラグにおいても、繰り返しの通電により、制御コイルが早期に断線するという不具合が生じる場合があり、一層の耐久性の向上が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、制御コイルの早期の断線を抑制して耐久性向上を図ることが可能なグロープラグを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、グロープラグに繰り返し通電することにより制御コイルが早期に断線するメカニズムについて鋭意研究を行い、下記の通り、メカニズムを解明した。
【００１１】
すなわち、繰り返し通電すると、チューブの外表面において、酸化皮膜の生成と剥離とが繰り返され、徐々にチューブの外表面が消耗する傾向にある。この際、チューブの先端側にある発熱コイルの径方向外側を覆う部分は、スワール（燃焼室内の燃料ガスの流れ）で冷却されるが、根元側にある制御コイルの径方向外側を覆う部分は、シリンダヘッドの下面より燃焼室に突出しないため、スワールによって冷却され難いので、発熱コイルを覆う部分よりも制御コイルを覆う部分でチューブの外表面の消耗が激しくなり、肉厚が徐々に薄くなる。このため、制御コイルを覆う部分では、チューブを介する制御コイルから熱の放出が弱くなり、制御コイルに熱が溜まり易くなり、制御コイルが断線し易くなる。発明者らは、このメカニズムに基づき、本発明をするに至った。
【００１２】
すなわち、本発明のグロープラグは、軸線方向に延びる筒状の主体金具と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、自身の先端部が閉塞し、前記主体金具の先端から自身の先端部を突出させた状態で該主体金具内に固定されるチューブと、前記チューブ内で自身の先端部が該チューブの先端部と接合された発熱コイルと、前記チューブ内で自身の先端部が前記発熱コイルの後端部と接合部で接合された制御コイルと、を備えたグロープラグにおいて、
前記チューブは、前記発熱コイルと前記接合部の径方向外側を覆う薄肉部と、前記制御コイルの少なくとも一部の径方向外側を覆い、前記薄肉部の径方向の肉厚よりも、自身の径方向の肉厚が厚い厚肉部とを有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成である本発明のグロープラグは、チューブの先端部が燃焼室内に突出されるようにシリンダヘッドに形成された取付孔に取り付けられて、ディーゼルエンジンの予熱用等に使用される。このグロープラグにおいて、チューブは、発熱コイルと接合部の径方向外側を覆う薄肉部と、制御コイルの少なくとも一部の径方向外側を覆い、その薄肉部の径方向の肉厚よりも、自身の径方向の肉厚が厚い厚肉部とを有している。これにより、厚肉部により制御コイルの熱が主体金具へと放出されやすくなるため、チューブのうち制御コイルの径方向外側を覆う部分の外表面が消耗しにくくなる。また、このグロープラグは、繰り返し通電することにより、チューブのうち制御コイルの径方向外側を覆う部分で外表面の消耗が激しくなり、肉厚が徐々に薄くなったとしても、従来のグロープラグより制御コイルの径方向外側を覆う部分の少なくとも一部に、発熱コイルと接合部の径方向外側を覆う薄肉部より肉厚の厚い厚肉部が設けられるため、制御コイルで生じた熱がチューブを介して主体金具へと放出され難くなってしまう時期を遅らせることができる。このため、制御コイルに熱が溜まって過剰に加熱される時期を遅らせることができ、制御コイルが早期に断線することを抑制できる。
【００１４】
したがって、本発明のグロープラグは、制御コイルの早期の断線を抑制して耐久性向上を図ることができる。
【００１５】
なお、実開平１−７４４６３号公報及び特開平２００１−２０８３４７号公報に開示されているグロープラグは、チューブのうち発熱コイルの径方向外側を覆う部分の先端側の一部分のみの肉厚が、チューブのその他の部分の肉厚より薄肉とされている。これは、これらのグロープラグが発熱コイルの発熱性能を向上させることを意図するものであるからである。このため、これらのグロープラグは、制御コイルの早期の断線を抑制することについてはなんら寄与しない。
【００１６】
本発明のグロープラグにおいて、前記制御コイルは、螺旋状の螺旋部と、該螺旋部の先端側に位置し、前記軸線方向に延びるとともに、自身の先端部が前記発熱コイルの後端部と前記接合部で接合される延長部とを有し、前記厚肉部の先端は、前記螺旋部と対向することが好ましい。この場合、厚肉部が、チューブのうち延長部の径方向外側を覆う部分に形成されないため、発熱コイルと厚肉部とが少なくとも延長部の長さ分だけ離れるので、発熱コイルで生じた熱が厚肉部へと放出され難くなる。従って、このグロープラグでは、グロープラグの急速昇温等の発熱特性を低下させることなく、制御コイルが早期に断線することを抑制することができる。
【００１７】
本発明のグロープラグにおいて、前記厚肉部の径方向の肉厚と前記薄肉部の径方向の肉厚との差が、０．０５〜０．１５ｍｍであることが好ましい。肉厚の差が０．０５ｍｍより小さいと、制御コイルが早期に断線することを抑制するという効果を十分に得られないことがある。また、肉厚の差が０．１５ｍｍより大きいと、厚肉部の内周面と制御コイルとのクリアランスが微小となり、制御コイルと厚肉部との間でショートしたり、チューブの外径が大きくなり、グロープラグ自体が大型化ししたりしてしまうことがある。これに対し、本発明のグロープラグは、肉厚の差が０．０５〜０．１５ｍｍであるので、制御コイルと厚肉部との間のショートを防止しつつ、グロープラグを大型化させることなく、制御コイルが早期に断線することを抑制するという効果をより一層得ることができる。
【００１８】
本発明のグロープラグにおいて、前記厚肉部の内径は、前記薄肉部の内径より小さいことが好ましい。この場合、このグロープラグは、厚肉部が薄肉部よりチューブの内側に突出することになるので、チューブの外径を大きくすることなく、厚肉部を形成することができる。すなわち、グロープラグを大型化させることなく、制御コイルが早期に断線することを抑制することができる。
【００１９】
本発明のグロープラグのうち、厚肉部の内径が薄肉部の内径より小さいグロープラグにおいて、前記制御コイルの外径は、前記発熱コイルの外径より小さいことが好ましい。この場合、厚肉部の内周面と制御コイルとのクリアランスを十分に確保できるため、制御コイルと厚肉部との間でショートしてしまうことを防止することができる。
【００２０】
また、本発明のグロープラグを、チューブの先端部をディーゼルエンジンの燃焼室内に突出させた状態で、シリンダヘッドに形成された取付孔に取り付けたグロープラグの取付構造であって、前記制御コイルの少なくとも一部が前記取付孔内に配置されるとともに、前記厚肉部が前記取付孔内に配置されるように、前記グロープラグを取り付けてなるグロープラグの取付構造とすることが好ましい。
ディーゼルエンジンでは、グロープラグのチューブの先端側を、燃焼室内に飛び出させるため、この燃焼室につながるようにシリンダヘッドに取付孔を形成し、この取付孔にグロープラグを装着する。そして、制御コイルの少なくとも一部が取付孔内に配置されることがある。その場合に、チューブの燃焼室内への飛び出し寸法によっては、厚肉部の一部が燃焼室内に突出して、配置されることがある。この場合には、厚肉部及び制御コイル自体がスワールにより冷やされるとともに、さらに厚肉部により制御コイルの熱が主体金具へと放出されることになるため、制御コイルが必要以上に冷やされてしまい、発熱コイルの温度が制御できず、発熱コイルが異常に発熱してしまう虞がある。これに対し、本発明のグロープラグの取付構造では、厚肉部がシリンダヘッドの取付孔内に収容されるので、制御コイルを必要以上に冷やすことなく、制御コイルが早期に断線することを抑制することができる。なお、燃焼室には、主燃焼室のほか、副燃焼室（渦流燃焼室、予燃焼室等）を含む。
【００２１】
本発明のグロープラグの取付構造において、前記グロープラグを前記シリンダヘッドの前記取付孔に取り付けた際に、前記軸線方向に沿って見た時に、前記厚肉部の先端と前記取付孔の燃焼室側の開口縁との最短距離が１０ｍｍ以下になるように配置されることが好ましい。
この最短距離が１０ｍｍより大きくなると、制御コイルを覆うチューブの部分のうち、厚肉部の先端と取付孔の燃焼室側の開口縁までに対応する部分が、燃焼室にさらされないため、スワールによって冷却され難いので、その部分の外表面の消耗が激しくなり、チューブを介する制御コイルからの熱の放出が弱くなることがある。これに対し、本発明のグロープラグの取付構造では、その最短距離が１０ｍｍ以下であるので、制御コイルが早期に断線することを抑制するという効果をより一層得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施例１を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１及び図２に示すように、実施例１のグロープラグ１は、軸線Ｏ方向に延びる筒状の主体金具３と、軸線Ｏ方向に延びる筒状をなし、自身の先端部４ａが閉塞し、主体金具３の先端３ａから自身の先端部４ａを突出させた状態で主体金具３内に固定されるチューブ４と、チューブ４内で自身の先端部５ａがチューブ４の先端部４ａと接合された発熱コイル５と、チューブ４内で自身の先端部６ａが発熱コイル５の後端部５ｂと接合された制御コイル６と、軸線Ｏ方向に延びる棒状をなし、主体金具３内に配置され、自身の先端部７ａがチューブ４内に位置するともに制御コイル６の後端部６ｂと接合され、自身の後端部７ｂが主体金具３の後端３ｂから突出する中軸７とを備える。発熱コイル５及び制御コイル６は、チューブ４内に絶縁材料としてのマグネシア粉末とともに封入されている。
【００２４】
発熱コイル５は、例えば、その２０°Ｃでの電気比抵抗をρ２０として、ρ２０が８０〜１８０μΩ・ｃｍ、８００°Ｃでの電気比抵抗をρ８００として、ρ８００／ρ２０が０．９〜１．２程度の材料（具体的には、鉄−クロム合金線又はニッケル−クロム合金線等）により構成されている。発熱コイル５の線径は０．１５〜０．４ｍｍ程度であり、そのコイル長さは５〜１２ｍｍ程度であり、そのコイル外径は１．５〜３ｍｍ程度である。また、発熱コイル５の巻線ピッチは０．２〜０．８ｍｍ程度であり、その巻線ターン数は８〜１５程度である。
【００２５】
制御コイル６は、例えば、その２０°Ｃでの電気比抵抗をρ２０として、ρ２０が５〜２５μΩ・ｃｍ、８００°Ｃでの電気比抵抗をρ８００として、ρ８００／ρ２０が７〜１２程度の材料（具体的には、鉄−クロム合金線又はニッケル−クロム合金線等）により構成されている。制御コイル６の線径は０．１７〜０．３ｍｍ程度であり、そのコイル長さは１０〜３２ｍｍ程度であり、そのコイル外径は１．５〜３ｍｍ程度である。また、制御コイル６の巻線ピッチは０．２〜０．８ｍｍ程度であり、その巻線ターン数は２５〜４０程度である。
【００２６】
発熱コイル５の電気抵抗値をＲＨとし、制御コイル６の電気抵抗値をＲＣとした場合、発熱コイル５と制御コイル６との室温（ＲＴ）での電気抵抗比［（ＲＨ／ＲＣ）、ＲＴ］の値が１以上となり、かつ８００°Ｃでの電気抵抗値［（ＲＨ／ＲＣ）、８００°Ｃ］の値が０．１〜０．４となるように調整されている。
【００２７】
発熱コイル５は、螺旋状の螺旋部５ｃと、螺旋部５ｃの後端側に、軸線Ｏ方向に延びる延長部５ｂ（後端部５ｂ）とが形成されている。また、制御コイル６は、螺旋状の螺旋部６ｃと、螺旋部６ｃの先端側に、略軸線Ｏ方向に延びる延長部６ａ（先端部６ａ）とが形成されている。そして、発熱コイル５の延長部５ｂの後端部と制御コイル６の延長部６ａの先端部とが接合部ＣＰで接合されている。
【００２８】
チューブ４は、ＳＵＳ３１０Ｓ、インコネル６０１等の金属材料からなり、発熱コイル５と接合部ＣＰの径方向外側を覆う部分である薄肉部４５と、薄肉部４５と連続し、制御コイル６の少なくとも一部の径方向外側を覆う部分である厚肉部８とを有している。厚肉部８については、後述する。
【００２９】
ここで、図２に拡大して示すように、実施例１のグロープラグ１では、発熱コイル５、制御コイル６及びチューブ４について、下記の寸法を選択している。
【００３０】
まず、チューブ４の主体金具３から突出する部分の外径φＤは、小径化のため、３．５ｍｍとされている。そして、チューブ４内に位置する発熱コイル５及び制御コイル６の外径φｄは、ともに１．８ｍｍとされている。また、発熱コイル５の螺旋部５ｃ長さＣＬ１は６ｍｍ（チューブ４の先端部４ａの肉厚を含む）であり、発熱コイル５の延長部５ｂの長さＳＬ１は２ｍｍである。さらに、制御コイル６の螺旋部６ｃ長さＣＬ２は１４ｍｍであり、制御コイル６の延長部６ａの長さＳＬ２は２ｍｍである。
【００３１】
次に、チューブ４の薄肉部４５の径方向の肉厚Ｔｈ（以下、肉厚Ｔｈという。）は、充分なクリアランスを確保して発熱コイル５とのショートを防ぐため、及び急速昇温性能を向上させるため、０．５ｍｍとされている。肉厚Ｔｈは一定である。この場合、薄肉部４５の内周面と発熱コイル５とのクリアランスは０．３５ｍｍとなる。そして、厚肉部８の径方向の肉厚Ｔｃ（以下、肉厚Ｔｃという。）については、本実施例では、発熱コイル５及び制御コイル６が上述の寸法であり、かつ、厚肉部８の肉厚Ｔｃがチューブ４の薄肉部４５の肉厚Ｔｈと等しくされている従来のグロープラグを設計用グロープラグとして通電時の温度分布を測定し、その結果を元に決定する。図３に、設計用グロープラグの通電時の温度分布のグラフを示す。
【００３２】
図３のグラフにおいて、設計用グロープラグに通電した後４秒経過時の曲線Ａでは、制御コイル６の温度はまだ低い。このため、制御コイル６の電気抵抗は低く、発熱コイル５に比較的大きな電流が流れるようにして、発熱コイル５が急速昇温するように制御する。そして、通電した後３０秒経過時の曲線Ｂでは、発熱コイル５が目標の高温近くまで昇温するとともに、制御コイル６の温度も高くなる。このため、制御コイル６の電気抵抗は高くなり、発熱コイル５に比較的小さな電流が流れるようにして、発熱コイル５が過昇温しないように制御する。
【００３３】
ここで、通電した後３０秒経過時の曲線Ｂにおいて、チューブ４の先端部４ａから約１５ｍｍの距離にある部分で温度が最も高くなっていることから、制御コイル６を覆うチューブ４の部分うち燃焼室１０に突出しない部分のうち内燃機関に取り付けて使用する際に最も高温になる位置である最高温度位置Ｐｍをチューブ４の先端部４ａから約１５ｍｍと定める。
【００３４】
これにより、チューブ４において、接合部ＣＰの径方向外側に相当する接合位置Ｐｃと最高温度位置Ｐｍとの中点Ｍがチューブ４の先端部４ａから約１１．５ｍｍと定まる。
【００３５】
そして、本実施例では、チューブ４のうち中点Ｍより後端側に、自身の肉厚Ｔｃを薄肉部４５の肉厚Ｔｈよりも厚くした厚肉部８を設ける。また、厚肉部８は、チューブのうち中点Ｍより後端側に連続的に設けられており、主体金具３と当接している。尚、本実施例では、直接当接しているが、別部材を介して当接してもよい。
【００３６】
そして、厚肉部８の内径は、薄肉部４５の内径より小さく形成されている。つまり、チューブ４は、外径が変化せず、中点Ｍより後端側で、内周面が内側に膨らむことにより、厚肉部８の肉厚Ｔｃが０．６ｍｍｍと厚くされる。
【００３７】
このような構成である実施例１のグロープラグ１は、図２に示すように、チューブ４の先端部４ａが燃焼室１０内に位置するようにシリンダヘッド９に形成された取付孔９ａに取り付けられて、ディーゼルエンジンの予熱用等に使用される。この際、制御コイル６は、高温時に電気抵抗が大きくなるものとされていることにより、発熱コイル５の温度特性を制御する。尚、本実施例の場合、制御コイル６（接合部ＣＰを含む）及び厚肉部８は、取付孔９ａの内部に配置されている。また、軸線Ｏ方向に沿って見た時に、厚肉部８の先端８ａと取付孔９ａの燃焼室１０側の開口縁９ｂとの最短距離ｈは、４．５ｍｍになっている。
【００３８】
そして、このグロープラグ１は、下記のようにして、制御コイル６が早期に断線することを抑制できる。
【００３９】
すなわち、このグロープラグ１において、チューブ４は、自身の径方向の肉厚Ｔｃが薄肉部４５の径方向の肉厚Ｔｈより厚い厚肉部８を有する。これにより、厚肉部８により制御コイル６の熱が主体金具３へと放出されやすくなるため、チューブ４のうち制御コイル６の径方向外側を覆う部分の外表面が消耗しにくくなる。また、このグロープラグ１は、繰り返し通電することにより、制御コイル６を覆うチューブ４の部分うち燃焼室１０に突出しない部分で、チューブ４の外表面の消耗が激しくなり、肉厚が徐々に薄くなったとしても、従来のグロープラグより径方向の肉厚Ｔｃが薄肉部４５の径方向の肉厚Ｔｈより厚いため、制御コイル６で生じた熱がチューブ４を介して主体金具３へと放出され難くなってしまう時期を遅らせることができる。このため、制御コイル６に熱が溜まって過剰に加熱される時期を遅らせることができ、制御コイル６が早期に断線することを抑制できるのである。
【００４０】
ここで、表１に示すように、実施例１のグロープラグ１について、耐久性の評価試験を実施した。試験方法は、グロープラグ１にＤＣ１３Ｖを３分間通電した後、１分間通電を止めるサイクルを繰り返し、何サイクルまで制御コイル６が断線しないかを測定するものである。また、比較例１のグロープラグとして厚肉部８の肉厚Ｔｃが薄肉部４５の最大肉厚Ｔｈと同じ０．５ｍｍであるものを、比較例２のグロープラグとして肉厚Ｔｃが薄肉部４５の最大肉厚Ｔｈより薄い０．４ｍｍであるものを用意して同様の評価試験を実施した。
【００４１】
【表１】
2007298265.tif 000003
【００４２】
その結果、従来のグロープラグに相当する比較例１のグロープラグが１００００サイクルまで制御コイル６が断線しないという結果であったのに対して、実施例１のグロープラグ１では、１２０００サイクルまで制御コイル６が断線しないという結果であり、耐久性の向上が認められた。これに対して、比較例２のグロープラグでは、７０００サイクルまで制御コイル６が断線しないという結果であり、耐久性が低下していた。これは、制御コイル６を覆うチューブ４の部分うち燃焼室１０に突出しない部分の肉厚Ｔｃが薄くなることにより制御コイル６を覆うチューブ４の部分の熱の放出が低下し、制御コイル６に熱が溜まり易くなったためと考えられる。
【００４３】
また、参考例１のグロープラグとして肉厚Ｔｃを０．８ｍｍと大幅に厚くしたものを用意して同様の評価を実施しようとした。しかし、肉厚Ｔｃを大幅に厚くした結果、厚肉部８の内周面と制御コイル６とのクリアランスが設計上で０．０５ｍｍと微小となり、その結果、ショートが発生して評価できなかった。このことから、肉厚Ｔｃを厚くする際には、厚肉部８の内周面と制御コイル６とのクリアランスにも注意を払う必要がある。
【００４４】
したがって、実施例１のグロープラグ１は、制御コイルの早期の断線を抑制して耐久性向上を図ることができている。
【００４５】
また、厚肉部８の先端８ａが、発熱コイル５及び制御コイル６の延長部６ａより後端側に設けられている（制御コイル６の螺旋部６ｃと対向する）ので、グロープラグ１の発熱特性も良好なものとなっている。より好ましくは、チューブ４において、接合部ＣＰの径方向外側に相当する接合位置Ｐｃと最高温度位置Ｐｍとの中点Ｍより後端側に設けると良い。
【００４６】
なお、厚肉部８の先端８ａが、制御コイル６の延長部６ａと対向するように厚肉部８を設けると、発熱コイル４からの熱の放出が大きくなり、グロープラグ１の急速昇温等の発熱特性が低下するおそれがある。
【００４７】
そして、グロープラグ１において、厚肉部８の径方向の肉厚と薄肉部４５の径方向の肉厚との差は、０．０５〜０．１５ｍｍである。肉厚の差が０．０５〜０．１５ｍｍであると、制御コイル６と厚肉部８との間のショートを防止しつつ、グロープラグ１を大型化させることなく、制御コイルが早期に断線することを抑制するという効果をより一層得ることができる。
【００４８】
さらに、このグロープラグ１において、厚肉部８の内径は、薄肉部４５の内径より小さくなっている。つまり、厚肉部８が薄肉部４５よりチューブ４の内側に突出することになるので、チューブ４の外径φＤを大きくすることなく本発明の作用効果を奏することができている。
【００４９】
また、このグロープラグ１のうち、厚肉部８の内径が薄肉部４５の内径より小さいグロープラグにおいて、制御コイル６の外径は、発熱コイル５の外径より小さいことが好ましい。この場合、厚肉部８の内周面と制御コイル６とのクリアランスを十分に確保できるため、制御コイル６と厚肉部８との間でショートしてしまうことを防止することができる。
【００５０】
また、本発明のグロープラグの取付構造において、厚肉部８がシリンダヘッド９の取付孔９ａ内に配置されている。このため、厚肉部８及び制御コイル６がスワールにより冷やされるとともに、厚肉部８による制御コイル６の熱の放出により、制御コイル６が必要以上に冷やされてしまい、発熱コイル５の温度が制御できずに、発熱コイル５が異常に発熱してしまう虞がない。すなわち、制御コイル６を必要以上に冷やすことなく、制御コイル６の早期断線を抑制することができる。
【００５１】
また、本発明のグロープラグ１の取付構造において、グロープラグ１をシリンダヘッド９の取付孔９ａに取り付けた際に、軸線方Ｏ向に沿って見た時に、厚肉部８の先端８ａと取付孔９ａの燃焼室１０側の開口縁９ｂとの最短距離ｈが１０ｍｍ以下になるように配置されている。これにより、その最短距離が１０ｍｍ以下であるので、制御コイルが早期に断線することを抑制するという効果をより一層得ることができる。
【００５２】
以上において、本発明を実施例１に即して説明したが、本発明は上記実施例１に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明はグロープラグに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１のグロープラグの縦断面図である。
【図２】実施例１のグロープラグの要部拡大縦断面図及びその取付け構造の断面図である。
【図３】実施例１のグロープラグに係り、設計用グロープラグの通電時の温度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・グロープラグ
３・・・主体金具
３ａ・・・主体金具の先端
３ｂ・・・主体金具の後端
４・・・チューブ
４ａ・・・チューブの先端部
５・・・発熱コイル
５ａ・・・発熱コイルの先端部
５ｂ・・・発熱コイルの延長部（後端部）
５ｃ・・・発熱コイルの螺旋部
６・・・制御コイル
６ａ・・・制御コイルの延長部（先端部）
６ｂ・・・制御コイルの後端部
６ｃ・・・制御コイルの螺旋部
７・・・中軸
７ａ・・・中軸の先端部
７ｂ・・・中軸の後端部
８・・・厚肉部
４５・・・薄肉部
Ｏ…軸線
Ｔｃ…厚肉部の肉厚
Ｔｈ…薄肉部の肉厚
ＣＰ…発熱コイルと制御コイルとの接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007298265.tif 000006