(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと，該ハウジング内に嵌挿したヒータと，該ヒータの上端に向けて上記ハウジング内に挿入した通電用の中軸と，上記ハウジングの上端に当接するリング状のブッシングを介して上記中軸の端子ネジ部に螺着させたナットを有するグロープラグにおいて，
上記ブッシングと上記ナットとの間にはその中心軸周縁に間隙部が形成されていることを特徴とするグロープラグ。
【請求項２】
請求項１において，上記間隙部はリング状であることを特徴とするグロープラグ。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記間隙部は，上記ブッシングのナット当接面の内周部に設けた凹部により形成されていることを特徴とするグロープラグ。
【請求項４】
請求項１又は２において，上記間隙部は，上記ナットのブッシング当接面の内周部に設けた凹部により形成されていることを特徴とするグロープラグ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において，上記間隙部は，上記ブッシングが当接する上記ハウジングの上端開口部の内径寸法以上の外径寸法を有していることを特徴とするグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，ディーゼルエンジンのシリンダ内を予熱するためのグロープラグに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のグロープラグ９は，図１２に示すごとく，ハウジング６と，該ハウジング６内に嵌挿したヒータ２と，該ヒータ２の上端に向けてハウジング６内に挿入した中軸３とを有している。また，中軸３は，ハウジング６の上端から端子ネジ部３１を突出させており，これにリング状のブッシング９４を挿入すると共にナット５を螺着してある。
【０００３】
ナット５は金属製の導電体であるため，ハウジング６に直接当接させると中軸３とハウジング６との電気的絶縁を図ることができない。そのため，ナット５とハウジング６との間には，電気的絶縁性を有する樹脂製のブッシング９４を介在させてある。このブッシング９４としては，図１３に示すごとく，ハウジング６の開口部内に挿入する突出部９４１を有するタイプのものもある。
【０００４】
また，グロープラグ９においては，特開昭５３−２５７４２号公報に示されているごとく，使用中の振動等によって上記ナット５が緩むという不具合を防止するため，ナット５をかしめ固定するという方策がとられていた。
即ち，図１４（ａ）（ｂ）に示すごとく，螺着されたナット５を加圧治具８を用いて左右から加圧変形させていた。これにより，ナット５の内径形状は偏平し，容易に回動できなくなる。それ故，ナット５の振動等による緩みは，確実に回避することができる。
【０００５】
なお，図１２に示すごとく，中軸３とヒータ２とは接続金具８１により接続してあり，また中軸３とハウジング６とは，絶縁リング８４，ガラスシール８３とによって固定されている。また，ハウジング６とヒータ２との間には，金属スリーブ２８を介設してある。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のグロープラグ９においては，次の問題がある。
即ち，図１５（ａ）（ｂ）に示すごとく，上記ナット５のかしめ固定を行った場合には，ブッシング９４にクラック９９が生じる場合がある。
この原因は次のように考えられる。
図１５（ｂ）に示すごとく，上記ナット５は，上記加圧変形によって，その加圧方向に変形するだけでなく，厚み方向にも膨らむ。
【０００７】
そのため，図１５（ｂ），図１６に示すごとく，ナット５の膨らみは，ブッシング９４に対する強い押圧力（曲げ応力）となり，ブッシング９４はこの押圧力に耐えきれずにクラック９９を発生させてしまう。
このクラック９９は，図１７に示すごとく，上記の突出部９４１を設けたタイプのブッシング９４の場合にも，ナット５のかしめ固定によって同様に発生する。
【０００８】
クラックの防止対策としては，ブッシング９４の材質を強靱な材質に変更することが考えられる。例えば，アルミナ，テフロン等の強靱な材料をブッシング９４の材料として用いることはクラック対策に有効である。しかしながら，材料の変更は，そのブッシングのコストアップ，ひいてはグロープラグのコストアップにつながってしまう。
【０００９】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，ナットのかしめ固定を行ってもブッシングにクラックが発生することがなく，かつ，安価なグロープラグを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，ハウジングと，該ハウジング内に嵌挿したヒータと，該ヒータの上端に向けて上記ハウジング内に挿入した通電用の中軸と，上記ハウジングの上端に当接するリング状のブッシングを介して上記中軸の端子ネジ部に螺着させたナットを有するグロープラグにおいて，
上記ブッシングと上記ナットとの間にはその中心軸周縁に間隙部が形成されていることを特徴とするグロープラグにある。
【００１１】
本発明において最も注目すべきことは，上記ブッシングと上記ナットとの間には上記間隙部を設けたことである。
この間隙部は，例えばブッシングとナットの外周部分のみを互いに接触させることにより形成することができる。具体的には，後述するごとく，ブッシング又はナットの一方又は双方の当接面に凹部を形成することにより上記間隙部を形成することができる。また，ブッシング，ナットよりも大きい内径を有するスペーサをブッシングとナットとの間に介在させることにより上記間隙部を形成することもできる。
【００１２】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明のグロープラグにおいては，上記ブッシングとナットとの間に上記間隙部を有している。そのため，従来と同様に，ナットのかしめ固定を行った場合にも，ブッシングにクラックが発生することがない。
【００１３】
即ち，ナットのかしめ固定を行う際には，ナットをブッシングに当接させた状態で，左右両側から加圧変形させる。これにより，ナットは，その加圧方向に変形して内径形状が偏平状となると共に，その厚み方向にも変形して膨らむ。このとき，従来ならば上記ナットの厚み方向の膨らみによってブッシングが強い押圧力を受けていた。
【００１４】
これに対し，本発明においては，上記のごとく，ブッシングとナットとの間に上記間隙部を設けてある。そのため，上記かしめ固定時においては，ナットの厚み方向の変形があっても，これを上記間隙部によって吸収することができる。そのため，ブッシングには，ナットのかしめ固定による強い押圧力がかかることがなく，クラックの発生を防止することができる。
【００１５】
また，本発明においては，上記間隙部の形成によりブッシングのクラック発生を防止することができるので，特に従来よりも強靱な材料をブッシングに適用する必要はない。それ故，ブッシングのコストアップの回避，ひいてはグロープラグのコストアップの回避を図ることができる。
【００１６】
したがって，本発明によれば，ナットのかしめ固定を行ってもブッシングにクラックが発生することがなく，かつ，安価なグロープラグを提供することができる。
【００１７】
次に，請求項２の発明のように，上記間隙部はリング状であることが好ましい。これにより，リング形状を有するブッシングとナットとの間において偏りのない間隙部を設けることができ，上述した間隙部による効果を更に十分に発揮させることができる。
【００１８】
次に，請求項３の発明のように，上記間隙部は，上記ブッシングのナット当接面の内周部に設けた凹部により形成されていることが好ましい。即ち，ブッシングのナットとの当接面を水平面とするのではなく，中央の内周部を窪ませてなる凹部を有する形状にすることが好ましい。これにより，ブッシングの形状を変更するだけで容易に上記間隙部を形成することができる。
【００１９】
また，請求項４の発明のように，上記間隙部は，上記ナットのブッシング当接面の内周部に設けた凹部により形成することもできる。この場合には，従来と同様の形状のブッシングをそのまま流用することができる。
【００２０】
また，請求項５の発明のように，上記間隙部は，上記ブッシングが当接する上記ハウジングの上端開口部の内径寸法以上の外径寸法を有していることが好ましい。この場合には，ナットとブッシングとの当接位置が，ブッシングとハウジングとの当接位置よりも内径側にくることを回避することができる。即ち，ブッシングがハウジングの開口部内径側にオーバーハングされた部分へのナットの当接を回避することができる。
【００２１】
そのため，ナットからブッシングへ強い押圧力が作用しても，上記ブッシングには単純な圧縮応力しかかからず，上記オーバーハング部への曲げ応力が発生することがない。それ故，ブッシングのクラック発生をより確実に防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるグロープラグにつき，図１，図２を用いて説明する。
本例のグロープラグ１は，図１に示すごとく，ハウジング６と，ハウジング６内に嵌挿したヒータ２（図１２参照）と，ヒータ２の上端に向けてハウジング内に挿入した通電用の中軸３と，ハウジングの上端に当接するリング状のブッシング４を介して中軸３の端子ネジ部３１に螺着させたナット５を有する。
【００２３】
そして，図１に示すごとく，ブッシング４とナット５との間には間隙部７が形成されている。
具体的には，図１，図２に示すごとく，間隙部７は，ブッシング４のナット当接面４５の内周部に設けたリング状の凹部４０により形成されている。
【００２４】
また，図１に示すごとく，ブッシング４は，ハウジング６の開口部６１内に挿入する突出部４１を有するタイプのものである。また，中央には，従来と同様に端子ネジ部３１を通すための内孔４３を有している。
その他は，従来例と同様である。
【００２５】
次に，本例の作用につき説明する。
本例のグロープラグ１においても，その組み付け後に従来と同様にナット５のかしめ固定を行う。具体的には前述した図１４に示す方法と同様に，加圧治具８を用いて左右からナット５を加圧変形させる。
【００２６】
このとき，ナット５は，その加圧方向に変形するだけでなく，その厚み方向に変形して膨らむ。ここで，本例においてはブッシング４とナット５との間には上記間隙部７を設けてある。そのため，図１に示すごとく，ナット５の厚み方向の変形（点線部）は，間隙部７によって吸収される。
【００２７】
それ故，ブッシング４には，従来のような強い押圧力が作用することがなく，クラックが発生することがない。
また，本例においては，上記間隙部７を設けるだけでブッシングのクラック対策を行うことができる。そのらめ，大幅なコストアップを伴うこともない。
それ故，本例によれば，ナットかしめ固定によるブッシングへのクラック発生がなく，かつ安価なグロープラグ１を得ることができる。
【００２８】
実施形態例２
本例は，図３，図４に示すごとく，実施形態例１のブッシング４に代えて，突出部のないタイプのブッシング４０２を適用したものである。このブッシング４０２においても，実施形態例１と同様のリング状の凹部４０をナット当接面４５に設けてある。その他は実施形態例１と同様である。
【００２９】
この場合には，上記突出部を設けないことによりブッシング４０２のコストを下げることができる。
それ故，グロープラグの一層のコストダウンを図ることができる。
その他は実施形態例１と同様の効果が得られる。
【００３０】
実施形態例３
本例は，図５に示すごとく，実施形態例１のブッシング４に代えて，突出部がない円盤状であって，しかも両面にリング状の凹部４０を設けたタイプのブッシング４０３を適用したものである。その他は実施形態例１と同様である。
【００３１】
この場合には，実施形態例２の場合と同様に上記突出部を設けないことによるブッシング４０３のコストダウン効果が得られると共に，グロープラグの組み付け工程の合理化を図ることができる。
即ち，実施形態例１，２の場合には，いずれもブッシング４，４０２のリング状の凹部４０がナット５側に位置するように，その組み付け方向を管理する必要がある。
【００３２】
これに対し，本例のブッシング４０３は，表裏が同形状であり，その両側にリング状の凹部４０を設けてある。そのため，ブッシングの組み付け工程において組み付け方向を管理する必要がなく，製造工程の合理化，ひいてはグロープラグの低コスト化を図ることができる。
その他は実施形態例１と同様の効果が得られる。
【００３３】
実施形態例４
本例は，実施形態例１〜３のグロープラグにおける上記間隙部７の効果を実験により評価した。
具体的には，ナットのかしめ固定時におけるナットの変形量とクラックの発生の相関を調査した。これは，ナットの加圧変形量が大きいほどその厚み方向の膨らみが大きいことを利用し，ナットの厚み変化に対する各ブッシングのクラック発生状況を調べたものである。
【００３４】
まず，ナット５の加圧方向の変形量は，図６に示すごとく，対向する２つの面の距離（２面巾Ｗ）により定義した。なお，変形前の２面巾Ｗは９ｍｍである。また，この２面巾Ｗの変化に対する厚み変化を予め求めた結果を図７に示す。同図は，横軸に２面巾Ｗを，縦軸に厚み変形量Ｂをとったものである。なお，同図には，参考に，ナットの加圧方向と９０度をなす方向の幅寸法変形量Ｃの変化も示してある。
【００３５】
次に，図８，図９に示すごとく，種々の形状のブッシングを有するグロープラグ（試料Ｎｏ．Ｅ３１〜Ｅ３３，Ｃ３１，Ｃ３２）に対して，ナットのかしめ固定試験を行い，その２面巾Ｗとクラック発生状況とを調べた。かしめ固定試験は，各２面巾Ｗに対して，４回ずつ行った。そして，クラックが全く発生しなかった場合を○，クラックが少しでも発生した場合を×として図８，図９中に示した。
【００３６】
なお，図８，図９における試料Ｎｏ．Ｃ３１，Ｃ３２は従来のブッシング９４を用いたもの，Ｅ３１は実施形態例２のブッシング４０２を用いたもの，Ｅ３２は実施形態例３のブッシング４０３を用いたもの，Ｅ３３は実施形態例のブッシング４を用いたものである。
【００３７】
図８，図９より知られるごとく，本発明品（Ｅ３１〜Ｅ３３）は，試験範囲全域にわたって，全くブッシングにクラックが発生せず，非常に良好な結果となった。これに対し，凹部４０を設けていない従来のブッシング９４を用いた従来品（Ｃ３１，Ｃ３２）は，２面巾Ｗを小さくするほどクラック発生率が高くなった。特に突出部を有していないＣ３１においては，２面巾Ｗが比較的大きい段階からクラックが発生した。
【００３８】
以上の結果から，ブッシングのナット当接面に上記のリング状の凹部４０を設け，これによりブッシングとナットとの間に上記間隙部を設けることが，ナットのかしめ固定時におけるブッシングのクラック発生防止に極めて有効であることが明確となった。
【００３９】
実施形態例５
本例は，図１０に示すごとく，実施形態例１のグロープラグ１において，ブッシング４の凹部４０の外径寸法ｄを変化させ，その影響を調べた。なお，ハウジング６の上端開口部の内径寸法Ｄは７ｍｍである。また，ブッシング４の凹部４０の深さＴは全て０．３ｍｍとした。
【００４０】
具体的な評価は，各外径寸法ｄを有するブッシング４を用いたグロープラグを準備し，実施形態例４と同様のナットのかしめ固定試験を行い，ブッシングへのクラック発生の有無を調べることにより行った。
その結果を表１に示す。なお，試験は各寸法ごとに４回ずつ実施し，全くクラックが発生しなかった場合を○，４回中１回だけクラックが発生した場合を△，それ以外を×で表した。
【００４１】
【表１】
0003796905.tif 000002
【００４２】
表１より知られるごとく，凹部４０の外径寸法ｄが小さいほど，また，２面巾Ｗが小さいほどクラックの発生率が高くなった。しかしながら，上記外径寸法ｄがハウジング６の上端開口部の内径寸法Ｄと同じまたはこれよりも大きい場合（ｄが７ｍｍ以上の場合）には，全くクラックが発生しなかった。
【００４３】
この理由は次のように考えられる。
即ち，上記内径寸法Ｄよりも上記外径寸法ｄが小さくなった場合には，そのナットとブッシングとの当接位置が，ブッシングとハウジングとの当接位置よりも内径側にまで広がる。
【００４４】
そのため，かしめ固定によってナットからブッシングへ強い押圧力作用した場合には，ハウジングの上端面からオーバーハングされた状態のブッシングの内径部分においては上記押圧力が単純な圧縮応力ではなく曲げ応力として作用する。それ故，この曲げ応力によりクラックが発生してしまう。そして，上記曲げ応力は，上記外径寸法ｄが小さいほど大きくなり，上記のようなクラック発生状況となると考えられる。
【００４５】
したがって，本例によれば，ブッシング４に凹部４０を設けるに当たり，その外径寸法ｄをハウジング６の上記内径寸法Ｄ以上の大きさにすることが，クラック発生防止にさらに有効であることがわかる。
【００４６】
実施形態例６
本例は，図１１に示すごとく，ブッシングとして従来と同形状のブッシング９４をそのまま用い，ナット５０５のブッシング当接面５４に凹部５０を設けたものである。その他は実施形態例１と同様である。
この場合には，ブッシング９４を従来のままの形状とし，ナット５０５の形状を変更することにより間隙部７を形成することができる。この間隙部７形成による効果は，実施形態例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，ブッシング，ナットの配設部分の断面を示す説明図。
【図２】実施形態例１における，ブッシングの斜視図。
【図３】実施形態例２における，ブッシング，ナットの配設部分の断面を示す説明図。
【図４】実施形態例２における，ブッシングの斜視図。
【図５】実施形態例３における，ブッシング，ナットの配設部分の断面を示す説明図。
【図６】実施形態例４における，ナットの２面巾Ｗを示す説明図。
【図７】実施形態例４における，ナットの２面巾Ｗ変化と厚み変化の関係を示す説明図。
【図８】実施形態例４における，ブッシング形状とクラック発生率との関係を示す説明図。
【図９】実施形態例４における，ブッシング形状とクラック発生率との関係を示す説明図。
【図１０】実施形態例５における，各寸法位置を示す説明図。
【図１１】実施形態例６における，ブッシング，ナットの配設部分の断面を示す説明図。
【図１２】従来例のグロープラグの構成を示す説明図。
【図１３】従来例の他のグロープラグのブッシング，ナットの配設部分の断面を示す説明図。
【図１４】従来例における，ナットのかしめ固定方法を示す，（ａ）平面図，（ｂ）正面図。
【図１５】従来例における，ナットのかしめ固定後の不具合を示す，（ａ）平面図，（ｂ）正面図。
【図１６】従来例における，クラックが発生したブッシングの斜視図。
【図１７】従来例における，クラックが発生した他のブッシングの斜視図。
【符号の説明】
１．．．グロープラグ，
３．．．中軸，
３１．．．端子ネジ部，
４，４０２，４０３．．．ブッシング，
４０．．．凹部，
４５．．．ナット当接面，
５，５０５．．．ナット，
５０．．．凹部，
５４．．．ブッシング当接面，
６．．．ハウジング，
【図１】
0003796905.tif 000003
【図２】
0003796905.tif 000004
【図３】
0003796905.tif 000005
【図４】
0003796905.tif 000006
【図５】
0003796905.tif 000007
【図６】
0003796905.tif 000008
【図７】
0003796905.tif 000009
【図８】
0003796905.tif 000010
【図９】
0003796905.tif 000011
【図１０】
0003796905.tif 000012
【図１１】
0003796905.tif 000013
【図１２】
0003796905.tif 000014
【図１３】
0003796905.tif 000015
【図１４】
0003796905.tif 000016
【図１５】
0003796905.tif 000017
【図１６】
0003796905.tif 000018
【図１７】
0003796905.tif 000019