グロープラグ及びその製造方法
【課題】従来のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を発熱コイルに使用したグロープラグ同等の急速昇温性能を維持しつつ、低消費電力化を実現し、通電耐久性に優れたグロープラグを提供する。
【解決手段】
軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続され、後端が前記リード部材と電気的に接続された発熱コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグである。前記制御コイルは、［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、前記発熱コイルは、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、タングステン（Ｗ）を１０〜３７重量％含む合金からなる。
【解決手段】
軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続され、後端が前記リード部材と電気的に接続された発熱コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグである。前記制御コイルは、［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、前記発熱コイルは、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、タングステン（Ｗ）を１０〜３７重量％含む合金からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに使用されるグロープラグ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンの始動補助等に使用されるグロープラグとして、先端部の閉じた金属製の筒状をなすシース管内に、鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金等からなる発熱コイルを封入したシースヒータを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。そして、発熱コイルの後端側には発熱温度が目的の温度を超えて過昇温することよって断線等の故障を生じないように制御コイルが接続されている。この接続コイルは自己の温度上昇に伴い抵抗値が大きくなることで発熱コイルを流れる電流を抑制する効果をなす。例えば制御コイルを構成する材料の温度抵抗係数は［１０００℃時の比抵抗／２０℃時の比抵抗］が７以上となる材料が適用される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５８４３１号公報
【特許文献２】特開２００２−９８３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなグロープラグでは、使用温度の高温化と急速昇温性が要求されている。これに対応すべく発熱コイルはＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金で構成されている。この合金が用いられていた背景として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金は体積抵抗率が１．４０μΩｍ程度と大きく、チューブの先端に発熱コイルを集中的に配置して先端部で集中的に発熱可能なシースヒータを構成することが容易であるためである。
【０００５】
しかしながら、このＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金は含有されるＡｌ成分がグロープラグの使用の最中に酸化して消費され、抵抗値が低下する変化を生じることが避けられないという問題点があった。発熱コイルの抵抗値が低下すると電流値は増加する。比較的に温度抵抗係数の大きい制御コイルが用いられていれば、温度上昇に伴って制御コイルの抵抗値は大きくなり、電流値の上昇を抑えることができる。これにより、発熱コイルの断線を抑制することは可能であった。したがって、制御コイルを構成する材料には上記したような温度抵抗係数の大きいものが必然的に用いられていた。逆説的には温度抵抗係数が例えば４以下のような小さい合金で制御コイルを構成し、発熱コイルにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いる組み合わせは実現されていなかった。
【０００６】
ところで近年では環境への配慮から自動車には燃費の向上が所望され、これに寄与するグロープラグの省電力化が求められている。これを実現するにグロープラグが生ずる熱をエンジンの燃焼補助へ効率的に用い、無駄な発熱を抑制することが考えられる。その一手段としては、燃焼補助へ効率的には利用されない制御コイルにおける発熱を抑制することが考えられる。しかしながら、上述の如く、使用温度の高温化と急速昇温性能を実現するためにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いて発熱コイルを構成すると、温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることができないという背反する事情がある。なお、ここで言う「省電力化」とは、具体的にはエンジンに装着していないグロープラグ単体を通電加熱してその表面温度を１１００℃に維持しているときの消費電力が４５Ｗ以下を満足することである。
【０００７】
そこで、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に換わる発熱コイル材料が求められる。候補として例えば（ニッケル）Ｎｉ−Ｃｒ合金（例えばニクロム線：商標）がある。Ｎｉ−Ｃｒ合金はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に比べて抵抗値の経時劣化が少ないので温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることができると考えられる。しかしながら、１５００℃の融点を持つＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に比較するとＮｉ−Ｃｒ合金の融点は１４００℃程度と低く溶融断線するおそれがあるため、温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることはやはり困難である。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に対処すべくしてなされたものである。本発明は、従来に比べて消費電力が少なく省電力化されたグロープラグを構成しつつも、従来同等の急速昇温性能を維持し、通電耐久性に優れたグロープラグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のグロープラグの一態様は、軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続される発熱コイルと、当該発熱コイルの後端側に接続され、前記リード部材の先端と電気的に接続される制御コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグであって、前記制御コイルは［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、かつ、前記発熱コイルは、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む合金からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のグロープラグでは、制御コイルの温度抵抗係数を２〜４と規定している。制御コイルの温度抵抗係数の上限値を４としているので、制御コイルにおける余分な発熱を抑制し、グロープラグ表面温度が１１００℃のとき４５Ｗ以下の省電力化を達成することが可能となる。一方、制御コイルの温度抵抗係数の下限値を２としているので、急速昇温時のコイル過昇温を抑制しコイルが溶融断線することを防ぐことができる。このような低温度抵抗係数の制御コイルを用いつつも発熱コイルを構成する材料にＮｉ主成分としＷを３０〜３７重量％含む合金を用いているため、溶融断線に対する耐性を有する。さらにこの発熱コイル材料はＡｌが実質的に非含有である。このため、使用中に抵抗値が低下してしまうことが無く、結果、電流値も上昇しない。電流値が不慮の増加を生じないため、制御コイルが低温度抵抗係数であっても、断線等の故障を生じることのないグロープラグを実現することが可能である。
【００１１】
ここで、Ｗの含有量を３０〜３７重量％としたのは、次のような理由による。すなわち、消費電力を低減するためには発熱コイルの抵抗値を大きくしたほうが有利である。コイル線径を細くすれば抵抗値は確保できるが、製造工程での断線が増えるため、適用することができない。よって材料の体積抵抗率は０．９μΩｍ以上必要でありＷの含有量を少なくとも３０重量％以上と規定している。さらに必要な加工性を得るためには、Ｗの含有量は３７重量％以下とする必要があるからである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は発熱コイルをＮｉを主成分としＷを３０〜３７重量％含む合金を用いることにより、制御コイルを温度抵抗係数が２〜４と比較的低い材料を用いて消費電力の低下を実現しても、急速昇温性能や耐久性に優れるグロープラグを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明にかかるグロープラグ１を示す図であり、（ｂ）はその一部縦断面図を示すものである。
【図２】図１のグロープラグの断面概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、本発明にかかるコイル部材を備えてなるグロープラグの一例を示す全体図であり、図１（ｂ）はその縦断面図である。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、グロープラグ１は、筒状の主体金具２と、主体金具２に装着されたシースヒータ３とを備えている。
【００１６】
主体金具２は、軸線Ｃ１方向に貫通する軸孔４を有するとともに、その外周面にはディーゼルエンジンへの取付用のねじ部５と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部６とが形成されている。
【００１７】
シースヒータ３は、シース管７と給電用リード部材としての中軸８とが軸線Ｃ１方向に一体化されて構成されている。
【００１８】
図２に示すように、シース管７は、先端部が閉じた金属製（特に、Ｎｉ又はＦｅを主成分とする金属製であり例えばＳＵＳ３１０やＩＮＣ６０１（商標）などからなる）の筒状シース管であって、その内側には、シース管先端に溶融接合された発熱コイル９と、当該発熱コイル９の後端に直列接続された制御コイル１０とがマグネシア（ＭｇＯ）などの絶縁粉末１１とともに封入されている。シース管７の後端は、中軸８との間で例えばフッ素ゴム製の環状ゴム１７により封止されている。前述のように、発熱コイル９は、その先端においてシース管７と導通しているが、発熱コイル９及び制御コイル１０の外周面とシース管７の内周面とは、絶縁粉末１１の介在により絶縁された状態となっている。
【００１９】
発熱コイル９は、ニッケル（Ｎｉ）−タングステン（Ｗ）系合金から形成されており、詳細については後述する。また、制御コイル１０は発熱コイル９の材質よりも電気比抵抗の温度係数が大きい材質、例えばＮｉを主成分とする線材により構成されている。これにより、制御コイル１０は、自身の発熱及び発熱コイル９からの発熱を受けることで電気抵抗値を増大させ、発熱コイル９に対する電力供給量を制御する。しかしながら、本発明においては制御コイル１０の温度抵抗係数は２〜４とされており、制御コイルを備える従来のグロープラグに比較して、その制御の程度は小さい。
【００２０】
なお、電力供給量の制御とは次のようになされる。グロープラグ１への通電初期においてはグロープラグ１全体が室温（２０℃）程度に冷えた状態であり、制御コイル１０の抵抗値も小さく、発熱コイル９には比較的大きな電力供給がなされるため発熱コイル９の温度は急速に上昇する。すると、その発熱により制御コイル１０は例えば１０００℃程度に加熱され電気抵抗値が増大し、発熱コイル９への電力供給が減少する。これにより、シースヒータ３の昇温特性は、通電初期に急速に昇温した後、以降は制御コイル１０の働きにより電力供給が抑制されて温度が飽和する形となる。つまり、制御コイル１０の存在により、急速昇温性を高めつつ発熱コイル９の温度の過昇（オーバーシュート）も生じにくくすることができるようになっている。
【００２１】
また、シース管７には、スウェージング加工等によって、その先端側に発熱コイル９等を収容する小径部７ａが形成されるとともに、その後端側において小径部７ａより径の大きい大径部７ｂが形成されている。そして、この大径部７ｂが、主体金具２の軸孔４に形成された小径部４ａに対し圧入接合されることにより、シース管７が主体金具２の先端より突出した状態で保持されている。
【００２２】
中軸８は、自身の先端がシース管７内に挿入され、前記制御コイル１０の後端と電気的に接続されるとともに、主体金具２の軸孔４に挿通されている。図１に戻り、中軸８の後端は主体金具２の後端から突出しており、この主体金具２の後端部の内側には、ゴム製等のＯリング１２、樹脂製等の絶縁ブッシュ１３が中軸８の後端部を挿嵌しつつ配置されている。さらに、Ｏリング１２や絶縁ブッシュ１３の脱落を防止してグロープラグ１内部の気密を確保しつつ、バッテリ等の電源から電力の供給されるコネクタ付きケーブル（図示しない）が接続されるためのピン端子１５が中軸８の後端部に加締め固定された構造となっている。
【００２３】
次に上記のように構成されてなるグロープラグ１の製造方法について説明する。
まず、Ｎｉを主成分とし、Ｗを３３重量％含むＮｉ−３３Ｗ合金製の発熱コイル９が製造される。一例ではあるが、コイルの線径ｄｈ（図２参照）は０．４ｍｍ、コイル外径Ｄｈ（図２参照）は２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｈ（図２参照）は６ｍｍ、コイルピッチＰｈ（図２参照）は０．５ｍｍである。
【００２４】
同様な製造方法により制御コイル１０が製造される。制御コイル１０はＮｉを主成分とし、副成分としてクロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、珪素（Ｓｉ）等が含有された合金から形成される。成分内訳はＮｉが９５重量％であり残部はＣｒが２重量％であり、Ｍｎ，Ｓｉ及び微量の不可避不純物が含まれたものである。この材料から形成される制御コイル１０は、一例ではあるが、コイルの線径ｄｃ（図２参照）は０．４ｍｍ、コイルの外径Ｄｃ（図２参照）は２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｃ（図２参照）は５ｍｍ、コイルピッチＰｃ（図２参照）は０．６ｍｍである。
【００２５】
次いで発熱コイル９と制御コイル１０とは互いの端部同士が溶接によって接合され一体コイル部材とされる。一体コイル部材のうち、制御コイル側が中軸８の先端部と溶接される。
【００２６】
一方、シースヒータ３の外形をなすシース管７を製造する。前述のＮｉ系或いはＦｅ系の材料からなる金属鋼管を所定の寸法に減径し、円筒部材を得る。この円筒部材に対して塑性加工を行い、貫通孔を有し、先端のみ外径が小さくされた先窄まり状のシース管７を形成する。
【００２７】
このようにして準備されたシース管７と一体コイル部材とが接合される。具体的には、シース管７の後端部から一体コイル部材の発熱コイル９側が挿入され、シース管７の先窄まり状の先端開口へ発熱コイル９の先端部が挿入される。これとともにアーク溶接によってシース管７の先端開口を溶融して発熱コイル９が溶接され、同時にシース管７の先端が閉塞され、内部に一体コイル部材が収容されたシースヒータ前駆体が形成される。
【００２８】
次いで、シースヒータ前駆体のシース管７の内部にＭｇＯ粉末が充填される。更にフッ素ゴム製の環状ゴム１７がシース管７の後端開口へ挿入されてシース管７は封止される。更に、シース管７は自身の外周面にスウェージング加工が行われ、小径部７ａ、大径部７ｂ、大径部よりやや細径の封止部７ｃが形成される。なお、小径部７ａには、発熱コイル９、制御コイル１０及び制御コイル１０と中軸８との接続箇所のみが収容され、大径部７ｂの内部は中軸８のみが位置している。こうしてシースヒータ３が製造される。完成されたシースヒータ３は、小径部が外径φ３．５ｍｍ、長さ１２ｍｍであり、大径部が外径φ４．４ｍｍ、長さ２０ｍｍである。
【００２９】
本発明の特徴部分である発熱コイル９及び制御コイル１０を有してなるシースヒータ３ではあるが、上述したように、製造方法そのものは従前公知の製造方法を流用することが可能である。なお、それぞれのコイルを構成する材料・組成により、出発原料の製造は溶解法や粉末焼結法など、適宜選択が可能である。
【００３０】
上記のシースヒータ３は主体金具２やＯリング１２、絶縁ブッシュ１３、ピン端子１５等と組み付けられてグロープラグ１を構成する。上記構成においては、まず、主体金具２の軸孔４へ先端側からシースヒータ３が圧入され、主体金具２に固定される。シースヒータ３の圧入は、大径部７ｂが主体金具２の軸孔４の小径部４ａに保持されて完了する。本実施の形態では、大径部７ｂの全てが主体金具２の内部に入り込んだ位置まで圧入を行っている。さらに、主体金具２の後端へ突出した中軸８の後端部に対してＯリング１２、絶縁ブッシュ１３、ピン端子１５が所定の位置に配置され、ピン端子１５を先端方向へ押圧してＯリング１２による気密が確保されつつ、ピン端子１５が中軸に対して加締め固定され、グロープラグ１は完成する。
【００３１】
ここで、本発明の主たる特徴部分である発熱コイル９及び制御コイル１０の構成について詳述するとともに、実施した試験及びその結果を説明する。
【００３２】
〔作製サンプルについて〕
以下説明するそれぞれのサンプルについて、特に言及しない点は上述した寸法を採用した。すなわち、発熱コイル９は、コイルの線径ｄｈが０．４ｍｍ、コイル外径Dｈが２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｈが６ｍｍ、コイルピッチＰｈが０．５ｍｍであり、制御コイル１０は、コイルの線径ｄｃが０．４ｍｍ、コイル外径Ｄｃが２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｃが５ｍｍ、コイルピッチＰｃが０．６ｍｍである。
【００３３】
発熱コイル９の材料としてＮｉを主成分とし３０〜３７重量％のＷを含有するＮｉ−Ｗ合金を用い、且つ、制御コイル１０として温度抵抗係数が２〜４となり実施例に相当する例を実施例１〜６に示す。一方、発熱コイル９の材料がＮｉ−Ｗ合金であってもＷの含有量が適正でなければ不具合を生じる例を比較例１，２に、制御コイル１０の温度抵抗係数が適正であっても発熱コイル９の材料が適切ではなく組み合わせがグロープラグとして成立しない例を比較例３，４に、発熱コイル９のみが６７Ｎｉ−３３Ｗと最適なものであっても温度抵抗係数が適切ではなく課題を解決できない例を比較例５，６に、いわゆる従来のグロープラグ相当品を比較例７に、それぞれ示す。
【００３４】
なお、それぞれのサンプルの材料は溶解法により合金を作製しており、合金の作製時に原料の配合比を異ならせそれぞれの材料を作製し、コイル形状に加工を行った後に、当該コイルの断面を、ＥＰＭＡを用いて分析を行う（条件 ビーム径：１０μｍ、電圧：２０ｋＶ、電流２．５×１０−８Ａ）。次記する表１の組成はその分析値の小数点第１位を四捨五入した値を記載している。よって、実施例５の制御コイルには、Ｍｎ、Ｓｉが含まれているが、その含有量が０．５重量％未満であるため、表１では、０Ｍｎ、０Ｓｉと記載している。
【００３５】
【表１】
【００３６】
［評価試験：急速昇温性能］
急速昇温性能の評価については次の試験を行った。なお、急速昇温性に優れるとは、１０００℃への到達時間が２秒以下であるか否かである。したがって本試験では、１０００℃に２秒以内に到達できることを必須の基準としている。
【００３７】
この試験は、グロープラグをエンジンブロックに見立てたアルミニウム製のブロック（外観約２６ｍｍ×７０ｍｍの六角柱形状、内部にφ７ｍｍの軸孔を有する。）に固定し、室温（２０℃）の無風状態で上記試験を行う机上試験である。また、温度の測定は、シースヒータ３の先端から後端へ２ｍｍの位置を放射温度計にて測定している。なお、印加電圧は電源として１４Ｖの直流電源を用い、ＰＷＭ制御によって各サンプルのグロープラグへの実効電圧を調整する方法を用いており、実効電圧を１４〜５Ｖの範囲で調整して本評価試験を行っている。
【００３８】
この結果、実施例１〜６のものは何れも１０００℃に到達する時間が２秒以下であり従来品である比較例７と比べても同等以上の急速昇温性能を有していることが確認された。一方、比較例４のサンプルは１０００℃への到達時間が２秒以内となるように高めの実効電圧を印加すると発熱コイルが溶断してしまう現象があった。これは急速昇温の特に開始時の突入電力が大きいことから、局所的に高温となっており、これによって溶断が生じてしまうことが考えられる。つまり、比較例４のサンプルは発熱コイルの融点が約１４００℃と実施例１〜６のものに比べて低いことに起因する不具合であると考えられる。他方、この溶断が生じないよう、投入する電力（実効電圧）を低めにすると１０００℃への到達時間が２秒以内という急速昇温性能を達成できない。この比較例４に対して従来公知であった融点の高い（約１５００℃材料であるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いた比較例３では急速昇温中の溶断は発生しないが、連続使用するとＡｌ成分の消費に伴い抵抗値が低下する。このために流れる電流が増大するにも拘わらず温度抵抗係数が２と小さめであるために電流の増大を抑制できず断線してしまっている。連続使用については次記する耐通電試験結果に基づく。
【００３９】
［評価試験：耐通電試験］
通電に対する耐久性を判断する耐通電性能については次の試験にて評価した。試験を行うグロープラグの先端表面温度が２秒で１０００℃となる電圧を印加し、１０００℃に達した後、２秒間保持する。その後更に印加電圧を調整して１１００℃とし、１８０秒間保持する。その後、通電をオフとして室温（２０℃）に戻るまで放置する。この一連の作業を１サイクルとし、グロープラグの内部のコイル部材が断線するまで繰り返し、断線を生じたサイクル数を記録する。なお、表１に示した断線サイクル数は百の位を切り捨てて表記したものである。また、試験を行うグロープラグは上記の性能評価試験と同様に室温下で、同様な保持をしている。
【００４０】
本耐通電試験は、７０００サイクル以上に亘って断線が生じなければ通電耐久性に優れるとして「Ａ」と評価し、４０００サイクル以上７０００サイクル未満で断線を生じれば「Ｂ」と評価し、４０００サイクル未満で断線を生じたものは耐久性が劣るとして「Ｃ」と評価した。この試験によると、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む実施例１〜６のグロープラグはいずれも７０００サイクル以上の通電耐久性を有していた。
【００４１】
Ｗが３０重量％未満である比較例１では７０００サイクル未満で断線してしまった。これは、発熱コイル中のＷの含有量が少ないために材料としての体積抵抗率が低いことから、グロープラグが要する抵抗値を得るために発熱コイルの線径をφ０．３５ｍｍと細くしたためであると考えられる。Ｗが３７重量％を超える比較例２では、コイルの細線加工が困難であり、量産性を考慮するグロープラグの発熱コイル材料としては不向きであり、本耐通電試験は行っていない。
【００４２】
［評価試験：消費電力確認］
さらに各サンプルの消費電力を確認した。上記２つの試験と同様の環境下にて、供給する実効電圧を変化させて先端の表面温度が１１００℃となる状態を保持し、印加した実効電圧と流れる電流の積から消費電力を算出した。この確認試験では、消費電力が４５Ｗ以下であれば省電力化が実現できているものとして「Ａ」と評価し、これを超えているものについては消費電力が大きく「Ｂ」と評価している。
【００４３】
実施例１〜６のグロープラグはいずれも消費電力は４５Ｗ以下であり、低消費電力を実現していることが確認された。これに対して比較例５のグロープラグは先の上述の耐通電試験では８０００サイクルもの耐久性が果たされるものの消費電力は６５Ｗと大きく、消費電力の低減を実現できなかった。これは、温度抵抗係数が４を超えていると、急速昇温中に抵抗値が大きくなり、急速昇温に必要な発熱が足らなくなるので、急速昇温に必要な電流値を確保できるところまで発熱コイルの抵抗値を下げた結果、消費電力が大きくなってしまったからである。一方、温度抵抗係数を小さくしすぎると、すなわち２未満とした比較例６では急速昇温時に溶融断線を生じてしまうことが多く、グロープラグとしての性能を満足できない。
【００４４】
なお、本発明は、上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは勿論である。例えば、上記実施例及び比較例では発熱コイル、制御コイルのいずれのコイル外径Ｄｈ，Ｄｃもφ２．８ｍｍとしているが、製造するグロープラグの仕様に応じて適宜変更が可能である。変更は可能であるが、本発明のような金属製シースヒータを用いるグロープラグ（所謂メタルグロープラグ）において、本発明の課題に記載する如く、急速昇温性能や通電耐久性とともに低消費電力が求められるグロープラグでは、その設計寸法の許容公差は大きくない。このため、コイル外径がφ２．８ｍｍの１点しか開示せずとも、例えばコイル外径をφ２．５〜４．０ｍｍ程度に変更したものであっても、コイルの全長や線径を適宜修正して設計することで本発明を利用することは可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１……グロープラグ、２……主体金具、３……シースヒータ、７……シース管、９……発熱コイル、１０……制御コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに使用されるグロープラグ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンの始動補助等に使用されるグロープラグとして、先端部の閉じた金属製の筒状をなすシース管内に、鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金等からなる発熱コイルを封入したシースヒータを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。そして、発熱コイルの後端側には発熱温度が目的の温度を超えて過昇温することよって断線等の故障を生じないように制御コイルが接続されている。この接続コイルは自己の温度上昇に伴い抵抗値が大きくなることで発熱コイルを流れる電流を抑制する効果をなす。例えば制御コイルを構成する材料の温度抵抗係数は［１０００℃時の比抵抗／２０℃時の比抵抗］が７以上となる材料が適用される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５８４３１号公報
【特許文献２】特開２００２−９８３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなグロープラグでは、使用温度の高温化と急速昇温性が要求されている。これに対応すべく発熱コイルはＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金で構成されている。この合金が用いられていた背景として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金は体積抵抗率が１．４０μΩｍ程度と大きく、チューブの先端に発熱コイルを集中的に配置して先端部で集中的に発熱可能なシースヒータを構成することが容易であるためである。
【０００５】
しかしながら、このＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金は含有されるＡｌ成分がグロープラグの使用の最中に酸化して消費され、抵抗値が低下する変化を生じることが避けられないという問題点があった。発熱コイルの抵抗値が低下すると電流値は増加する。比較的に温度抵抗係数の大きい制御コイルが用いられていれば、温度上昇に伴って制御コイルの抵抗値は大きくなり、電流値の上昇を抑えることができる。これにより、発熱コイルの断線を抑制することは可能であった。したがって、制御コイルを構成する材料には上記したような温度抵抗係数の大きいものが必然的に用いられていた。逆説的には温度抵抗係数が例えば４以下のような小さい合金で制御コイルを構成し、発熱コイルにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いる組み合わせは実現されていなかった。
【０００６】
ところで近年では環境への配慮から自動車には燃費の向上が所望され、これに寄与するグロープラグの省電力化が求められている。これを実現するにグロープラグが生ずる熱をエンジンの燃焼補助へ効率的に用い、無駄な発熱を抑制することが考えられる。その一手段としては、燃焼補助へ効率的には利用されない制御コイルにおける発熱を抑制することが考えられる。しかしながら、上述の如く、使用温度の高温化と急速昇温性能を実現するためにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いて発熱コイルを構成すると、温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることができないという背反する事情がある。なお、ここで言う「省電力化」とは、具体的にはエンジンに装着していないグロープラグ単体を通電加熱してその表面温度を１１００℃に維持しているときの消費電力が４５Ｗ以下を満足することである。
【０００７】
そこで、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に換わる発熱コイル材料が求められる。候補として例えば（ニッケル）Ｎｉ−Ｃｒ合金（例えばニクロム線：商標）がある。Ｎｉ−Ｃｒ合金はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に比べて抵抗値の経時劣化が少ないので温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることができると考えられる。しかしながら、１５００℃の融点を持つＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に比較するとＮｉ−Ｃｒ合金の融点は１４００℃程度と低く溶融断線するおそれがあるため、温度抵抗係数の小さい制御コイルを用いることはやはり困難である。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に対処すべくしてなされたものである。本発明は、従来に比べて消費電力が少なく省電力化されたグロープラグを構成しつつも、従来同等の急速昇温性能を維持し、通電耐久性に優れたグロープラグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のグロープラグの一態様は、軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続される発熱コイルと、当該発熱コイルの後端側に接続され、前記リード部材の先端と電気的に接続される制御コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグであって、前記制御コイルは［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、かつ、前記発熱コイルは、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む合金からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のグロープラグでは、制御コイルの温度抵抗係数を２〜４と規定している。制御コイルの温度抵抗係数の上限値を４としているので、制御コイルにおける余分な発熱を抑制し、グロープラグ表面温度が１１００℃のとき４５Ｗ以下の省電力化を達成することが可能となる。一方、制御コイルの温度抵抗係数の下限値を２としているので、急速昇温時のコイル過昇温を抑制しコイルが溶融断線することを防ぐことができる。このような低温度抵抗係数の制御コイルを用いつつも発熱コイルを構成する材料にＮｉ主成分としＷを３０〜３７重量％含む合金を用いているため、溶融断線に対する耐性を有する。さらにこの発熱コイル材料はＡｌが実質的に非含有である。このため、使用中に抵抗値が低下してしまうことが無く、結果、電流値も上昇しない。電流値が不慮の増加を生じないため、制御コイルが低温度抵抗係数であっても、断線等の故障を生じることのないグロープラグを実現することが可能である。
【００１１】
ここで、Ｗの含有量を３０〜３７重量％としたのは、次のような理由による。すなわち、消費電力を低減するためには発熱コイルの抵抗値を大きくしたほうが有利である。コイル線径を細くすれば抵抗値は確保できるが、製造工程での断線が増えるため、適用することができない。よって材料の体積抵抗率は０．９μΩｍ以上必要でありＷの含有量を少なくとも３０重量％以上と規定している。さらに必要な加工性を得るためには、Ｗの含有量は３７重量％以下とする必要があるからである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は発熱コイルをＮｉを主成分としＷを３０〜３７重量％含む合金を用いることにより、制御コイルを温度抵抗係数が２〜４と比較的低い材料を用いて消費電力の低下を実現しても、急速昇温性能や耐久性に優れるグロープラグを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明にかかるグロープラグ１を示す図であり、（ｂ）はその一部縦断面図を示すものである。
【図２】図１のグロープラグの断面概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、本発明にかかるコイル部材を備えてなるグロープラグの一例を示す全体図であり、図１（ｂ）はその縦断面図である。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、グロープラグ１は、筒状の主体金具２と、主体金具２に装着されたシースヒータ３とを備えている。
【００１６】
主体金具２は、軸線Ｃ１方向に貫通する軸孔４を有するとともに、その外周面にはディーゼルエンジンへの取付用のねじ部５と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部６とが形成されている。
【００１７】
シースヒータ３は、シース管７と給電用リード部材としての中軸８とが軸線Ｃ１方向に一体化されて構成されている。
【００１８】
図２に示すように、シース管７は、先端部が閉じた金属製（特に、Ｎｉ又はＦｅを主成分とする金属製であり例えばＳＵＳ３１０やＩＮＣ６０１（商標）などからなる）の筒状シース管であって、その内側には、シース管先端に溶融接合された発熱コイル９と、当該発熱コイル９の後端に直列接続された制御コイル１０とがマグネシア（ＭｇＯ）などの絶縁粉末１１とともに封入されている。シース管７の後端は、中軸８との間で例えばフッ素ゴム製の環状ゴム１７により封止されている。前述のように、発熱コイル９は、その先端においてシース管７と導通しているが、発熱コイル９及び制御コイル１０の外周面とシース管７の内周面とは、絶縁粉末１１の介在により絶縁された状態となっている。
【００１９】
発熱コイル９は、ニッケル（Ｎｉ）−タングステン（Ｗ）系合金から形成されており、詳細については後述する。また、制御コイル１０は発熱コイル９の材質よりも電気比抵抗の温度係数が大きい材質、例えばＮｉを主成分とする線材により構成されている。これにより、制御コイル１０は、自身の発熱及び発熱コイル９からの発熱を受けることで電気抵抗値を増大させ、発熱コイル９に対する電力供給量を制御する。しかしながら、本発明においては制御コイル１０の温度抵抗係数は２〜４とされており、制御コイルを備える従来のグロープラグに比較して、その制御の程度は小さい。
【００２０】
なお、電力供給量の制御とは次のようになされる。グロープラグ１への通電初期においてはグロープラグ１全体が室温（２０℃）程度に冷えた状態であり、制御コイル１０の抵抗値も小さく、発熱コイル９には比較的大きな電力供給がなされるため発熱コイル９の温度は急速に上昇する。すると、その発熱により制御コイル１０は例えば１０００℃程度に加熱され電気抵抗値が増大し、発熱コイル９への電力供給が減少する。これにより、シースヒータ３の昇温特性は、通電初期に急速に昇温した後、以降は制御コイル１０の働きにより電力供給が抑制されて温度が飽和する形となる。つまり、制御コイル１０の存在により、急速昇温性を高めつつ発熱コイル９の温度の過昇（オーバーシュート）も生じにくくすることができるようになっている。
【００２１】
また、シース管７には、スウェージング加工等によって、その先端側に発熱コイル９等を収容する小径部７ａが形成されるとともに、その後端側において小径部７ａより径の大きい大径部７ｂが形成されている。そして、この大径部７ｂが、主体金具２の軸孔４に形成された小径部４ａに対し圧入接合されることにより、シース管７が主体金具２の先端より突出した状態で保持されている。
【００２２】
中軸８は、自身の先端がシース管７内に挿入され、前記制御コイル１０の後端と電気的に接続されるとともに、主体金具２の軸孔４に挿通されている。図１に戻り、中軸８の後端は主体金具２の後端から突出しており、この主体金具２の後端部の内側には、ゴム製等のＯリング１２、樹脂製等の絶縁ブッシュ１３が中軸８の後端部を挿嵌しつつ配置されている。さらに、Ｏリング１２や絶縁ブッシュ１３の脱落を防止してグロープラグ１内部の気密を確保しつつ、バッテリ等の電源から電力の供給されるコネクタ付きケーブル（図示しない）が接続されるためのピン端子１５が中軸８の後端部に加締め固定された構造となっている。
【００２３】
次に上記のように構成されてなるグロープラグ１の製造方法について説明する。
まず、Ｎｉを主成分とし、Ｗを３３重量％含むＮｉ−３３Ｗ合金製の発熱コイル９が製造される。一例ではあるが、コイルの線径ｄｈ（図２参照）は０．４ｍｍ、コイル外径Ｄｈ（図２参照）は２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｈ（図２参照）は６ｍｍ、コイルピッチＰｈ（図２参照）は０．５ｍｍである。
【００２４】
同様な製造方法により制御コイル１０が製造される。制御コイル１０はＮｉを主成分とし、副成分としてクロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、珪素（Ｓｉ）等が含有された合金から形成される。成分内訳はＮｉが９５重量％であり残部はＣｒが２重量％であり、Ｍｎ，Ｓｉ及び微量の不可避不純物が含まれたものである。この材料から形成される制御コイル１０は、一例ではあるが、コイルの線径ｄｃ（図２参照）は０．４ｍｍ、コイルの外径Ｄｃ（図２参照）は２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｃ（図２参照）は５ｍｍ、コイルピッチＰｃ（図２参照）は０．６ｍｍである。
【００２５】
次いで発熱コイル９と制御コイル１０とは互いの端部同士が溶接によって接合され一体コイル部材とされる。一体コイル部材のうち、制御コイル側が中軸８の先端部と溶接される。
【００２６】
一方、シースヒータ３の外形をなすシース管７を製造する。前述のＮｉ系或いはＦｅ系の材料からなる金属鋼管を所定の寸法に減径し、円筒部材を得る。この円筒部材に対して塑性加工を行い、貫通孔を有し、先端のみ外径が小さくされた先窄まり状のシース管７を形成する。
【００２７】
このようにして準備されたシース管７と一体コイル部材とが接合される。具体的には、シース管７の後端部から一体コイル部材の発熱コイル９側が挿入され、シース管７の先窄まり状の先端開口へ発熱コイル９の先端部が挿入される。これとともにアーク溶接によってシース管７の先端開口を溶融して発熱コイル９が溶接され、同時にシース管７の先端が閉塞され、内部に一体コイル部材が収容されたシースヒータ前駆体が形成される。
【００２８】
次いで、シースヒータ前駆体のシース管７の内部にＭｇＯ粉末が充填される。更にフッ素ゴム製の環状ゴム１７がシース管７の後端開口へ挿入されてシース管７は封止される。更に、シース管７は自身の外周面にスウェージング加工が行われ、小径部７ａ、大径部７ｂ、大径部よりやや細径の封止部７ｃが形成される。なお、小径部７ａには、発熱コイル９、制御コイル１０及び制御コイル１０と中軸８との接続箇所のみが収容され、大径部７ｂの内部は中軸８のみが位置している。こうしてシースヒータ３が製造される。完成されたシースヒータ３は、小径部が外径φ３．５ｍｍ、長さ１２ｍｍであり、大径部が外径φ４．４ｍｍ、長さ２０ｍｍである。
【００２９】
本発明の特徴部分である発熱コイル９及び制御コイル１０を有してなるシースヒータ３ではあるが、上述したように、製造方法そのものは従前公知の製造方法を流用することが可能である。なお、それぞれのコイルを構成する材料・組成により、出発原料の製造は溶解法や粉末焼結法など、適宜選択が可能である。
【００３０】
上記のシースヒータ３は主体金具２やＯリング１２、絶縁ブッシュ１３、ピン端子１５等と組み付けられてグロープラグ１を構成する。上記構成においては、まず、主体金具２の軸孔４へ先端側からシースヒータ３が圧入され、主体金具２に固定される。シースヒータ３の圧入は、大径部７ｂが主体金具２の軸孔４の小径部４ａに保持されて完了する。本実施の形態では、大径部７ｂの全てが主体金具２の内部に入り込んだ位置まで圧入を行っている。さらに、主体金具２の後端へ突出した中軸８の後端部に対してＯリング１２、絶縁ブッシュ１３、ピン端子１５が所定の位置に配置され、ピン端子１５を先端方向へ押圧してＯリング１２による気密が確保されつつ、ピン端子１５が中軸に対して加締め固定され、グロープラグ１は完成する。
【００３１】
ここで、本発明の主たる特徴部分である発熱コイル９及び制御コイル１０の構成について詳述するとともに、実施した試験及びその結果を説明する。
【００３２】
〔作製サンプルについて〕
以下説明するそれぞれのサンプルについて、特に言及しない点は上述した寸法を採用した。すなわち、発熱コイル９は、コイルの線径ｄｈが０．４ｍｍ、コイル外径Dｈが２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｈが６ｍｍ、コイルピッチＰｈが０．５ｍｍであり、制御コイル１０は、コイルの線径ｄｃが０．４ｍｍ、コイル外径Ｄｃが２．８ｍｍ、コイルの軸方向長さＬｃが５ｍｍ、コイルピッチＰｃが０．６ｍｍである。
【００３３】
発熱コイル９の材料としてＮｉを主成分とし３０〜３７重量％のＷを含有するＮｉ−Ｗ合金を用い、且つ、制御コイル１０として温度抵抗係数が２〜４となり実施例に相当する例を実施例１〜６に示す。一方、発熱コイル９の材料がＮｉ−Ｗ合金であってもＷの含有量が適正でなければ不具合を生じる例を比較例１，２に、制御コイル１０の温度抵抗係数が適正であっても発熱コイル９の材料が適切ではなく組み合わせがグロープラグとして成立しない例を比較例３，４に、発熱コイル９のみが６７Ｎｉ−３３Ｗと最適なものであっても温度抵抗係数が適切ではなく課題を解決できない例を比較例５，６に、いわゆる従来のグロープラグ相当品を比較例７に、それぞれ示す。
【００３４】
なお、それぞれのサンプルの材料は溶解法により合金を作製しており、合金の作製時に原料の配合比を異ならせそれぞれの材料を作製し、コイル形状に加工を行った後に、当該コイルの断面を、ＥＰＭＡを用いて分析を行う（条件 ビーム径：１０μｍ、電圧：２０ｋＶ、電流２．５×１０−８Ａ）。次記する表１の組成はその分析値の小数点第１位を四捨五入した値を記載している。よって、実施例５の制御コイルには、Ｍｎ、Ｓｉが含まれているが、その含有量が０．５重量％未満であるため、表１では、０Ｍｎ、０Ｓｉと記載している。
【００３５】
【表１】
【００３６】
［評価試験：急速昇温性能］
急速昇温性能の評価については次の試験を行った。なお、急速昇温性に優れるとは、１０００℃への到達時間が２秒以下であるか否かである。したがって本試験では、１０００℃に２秒以内に到達できることを必須の基準としている。
【００３７】
この試験は、グロープラグをエンジンブロックに見立てたアルミニウム製のブロック（外観約２６ｍｍ×７０ｍｍの六角柱形状、内部にφ７ｍｍの軸孔を有する。）に固定し、室温（２０℃）の無風状態で上記試験を行う机上試験である。また、温度の測定は、シースヒータ３の先端から後端へ２ｍｍの位置を放射温度計にて測定している。なお、印加電圧は電源として１４Ｖの直流電源を用い、ＰＷＭ制御によって各サンプルのグロープラグへの実効電圧を調整する方法を用いており、実効電圧を１４〜５Ｖの範囲で調整して本評価試験を行っている。
【００３８】
この結果、実施例１〜６のものは何れも１０００℃に到達する時間が２秒以下であり従来品である比較例７と比べても同等以上の急速昇温性能を有していることが確認された。一方、比較例４のサンプルは１０００℃への到達時間が２秒以内となるように高めの実効電圧を印加すると発熱コイルが溶断してしまう現象があった。これは急速昇温の特に開始時の突入電力が大きいことから、局所的に高温となっており、これによって溶断が生じてしまうことが考えられる。つまり、比較例４のサンプルは発熱コイルの融点が約１４００℃と実施例１〜６のものに比べて低いことに起因する不具合であると考えられる。他方、この溶断が生じないよう、投入する電力（実効電圧）を低めにすると１０００℃への到達時間が２秒以内という急速昇温性能を達成できない。この比較例４に対して従来公知であった融点の高い（約１５００℃材料であるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を用いた比較例３では急速昇温中の溶断は発生しないが、連続使用するとＡｌ成分の消費に伴い抵抗値が低下する。このために流れる電流が増大するにも拘わらず温度抵抗係数が２と小さめであるために電流の増大を抑制できず断線してしまっている。連続使用については次記する耐通電試験結果に基づく。
【００３９】
［評価試験：耐通電試験］
通電に対する耐久性を判断する耐通電性能については次の試験にて評価した。試験を行うグロープラグの先端表面温度が２秒で１０００℃となる電圧を印加し、１０００℃に達した後、２秒間保持する。その後更に印加電圧を調整して１１００℃とし、１８０秒間保持する。その後、通電をオフとして室温（２０℃）に戻るまで放置する。この一連の作業を１サイクルとし、グロープラグの内部のコイル部材が断線するまで繰り返し、断線を生じたサイクル数を記録する。なお、表１に示した断線サイクル数は百の位を切り捨てて表記したものである。また、試験を行うグロープラグは上記の性能評価試験と同様に室温下で、同様な保持をしている。
【００４０】
本耐通電試験は、７０００サイクル以上に亘って断線が生じなければ通電耐久性に優れるとして「Ａ」と評価し、４０００サイクル以上７０００サイクル未満で断線を生じれば「Ｂ」と評価し、４０００サイクル未満で断線を生じたものは耐久性が劣るとして「Ｃ」と評価した。この試験によると、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む実施例１〜６のグロープラグはいずれも７０００サイクル以上の通電耐久性を有していた。
【００４１】
Ｗが３０重量％未満である比較例１では７０００サイクル未満で断線してしまった。これは、発熱コイル中のＷの含有量が少ないために材料としての体積抵抗率が低いことから、グロープラグが要する抵抗値を得るために発熱コイルの線径をφ０．３５ｍｍと細くしたためであると考えられる。Ｗが３７重量％を超える比較例２では、コイルの細線加工が困難であり、量産性を考慮するグロープラグの発熱コイル材料としては不向きであり、本耐通電試験は行っていない。
【００４２】
［評価試験：消費電力確認］
さらに各サンプルの消費電力を確認した。上記２つの試験と同様の環境下にて、供給する実効電圧を変化させて先端の表面温度が１１００℃となる状態を保持し、印加した実効電圧と流れる電流の積から消費電力を算出した。この確認試験では、消費電力が４５Ｗ以下であれば省電力化が実現できているものとして「Ａ」と評価し、これを超えているものについては消費電力が大きく「Ｂ」と評価している。
【００４３】
実施例１〜６のグロープラグはいずれも消費電力は４５Ｗ以下であり、低消費電力を実現していることが確認された。これに対して比較例５のグロープラグは先の上述の耐通電試験では８０００サイクルもの耐久性が果たされるものの消費電力は６５Ｗと大きく、消費電力の低減を実現できなかった。これは、温度抵抗係数が４を超えていると、急速昇温中に抵抗値が大きくなり、急速昇温に必要な発熱が足らなくなるので、急速昇温に必要な電流値を確保できるところまで発熱コイルの抵抗値を下げた結果、消費電力が大きくなってしまったからである。一方、温度抵抗係数を小さくしすぎると、すなわち２未満とした比較例６では急速昇温時に溶融断線を生じてしまうことが多く、グロープラグとしての性能を満足できない。
【００４４】
なお、本発明は、上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは勿論である。例えば、上記実施例及び比較例では発熱コイル、制御コイルのいずれのコイル外径Ｄｈ，Ｄｃもφ２．８ｍｍとしているが、製造するグロープラグの仕様に応じて適宜変更が可能である。変更は可能であるが、本発明のような金属製シースヒータを用いるグロープラグ（所謂メタルグロープラグ）において、本発明の課題に記載する如く、急速昇温性能や通電耐久性とともに低消費電力が求められるグロープラグでは、その設計寸法の許容公差は大きくない。このため、コイル外径がφ２．８ｍｍの１点しか開示せずとも、例えばコイル外径をφ２．５〜４．０ｍｍ程度に変更したものであっても、コイルの全長や線径を適宜修正して設計することで本発明を利用することは可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１……グロープラグ、２……主体金具、３……シースヒータ、７……シース管、９……発熱コイル、１０……制御コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、
先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、
抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続される発熱コイルと、
当該発熱コイルの後端側に接続され、前記リード部材の先端と電気的に接続される制御コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグであって、
前記制御コイルは［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、
かつ、前記発熱コイルは、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む合金からなることを特徴とするグロープラグ。
【請求項１】
軸線方向に延びるとともに先端部が閉塞した筒状のシース管と、
先端が前記シース管内に位置し、後端が前記シース管の後端側へ突出するリード部材と、
抵抗発熱線からなり、前記シース管内に配設されるとともに、先端が前記シース管の先端と電気的に接続される発熱コイルと、
当該発熱コイルの後端側に接続され、前記リード部材の先端と電気的に接続される制御コイルと、を有するシースヒータを用いたグロープラグであって、
前記制御コイルは［２０℃における比抵抗／１０００℃における比抵抗］にて示される温度抵抗係数が２以上４以下であり、
かつ、前記発熱コイルは、Ｎｉ主成分とし、Ｗを３０〜３７重量％含む合金からなることを特徴とするグロープラグ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０４６４８（Ｐ２０１３−１０４６４８Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１１９２（Ｐ２０１１−２５１１９２）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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