JP2012502255A - 金属シース型グロープラグ - Google Patents
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Abstract
環状の金属シェル(12)と、熱伝導性のある管状の外装(20)と、電極(22)と、抵抗発熱体(24)と、電気絶縁性があり熱伝導性のある粉末(26)とを含むグロープラグ(10)を提供する。金属のシール(28)は、外装(20)の開放端に配置されて電極(22)との封止係合をもたらす。絶縁層(54)は、金属シール(28)と電極(22)との間の導電性を妨げるよう電極(22)の外面に形成される。任意の二次金属層(56)が絶縁層(54)と金属シール(28)との間に配置され得る。
Description
関連出願の相互参照
なし
発明の背景
発明の分野
この発明は概してグロープラグに関し、より特定的には、被覆された金属のグロープラグに関する。
なし
発明の背景
発明の分野
この発明は概してグロープラグに関し、より特定的には、被覆された金属のグロープラグに関する。
関連技術
シース型グロープラグは典型的には電気抵抗ヒータを有する。この電気抵抗ヒータが備える1つ以上の螺旋状に巻かれた抵抗ワイヤは、電気絶縁性があり熱伝導性がある粉末に埋込まれており、このため、当該ワイヤが配置されている管状の外装のうち自由な閉鎖端への電気的接続を除いては、この外装から電気的に絶縁されている。上述のタイプのグロープラグが、たとえば米国特許第4,963,717号に開示されている。外装に配置される電気抵抗ワイヤは、絶縁粉末に完全に埋込まれており、絶縁粉末は、エラストマーのOリングシールまたは他のシール用具を用いて外装に封止されている。これらのOリングシールは、ヴィトン(Viton)(R)商標でデュポン(DuPont)社から販売されているようなフルオロポリマーを含むさまざまなエラストマーを用いて製造されてきた。Oリングシールは多くのグロープラグ応用例において用いられてきたが、それらの有用な動作温度範囲は約150〜200°Cであり、このことが制約条件になってしまうことが判明している。近年出現してきたグロープラグ応用例では、より高い動作温度範囲が必要であり、先行技術のOリングシールは適していない。
シース型グロープラグは典型的には電気抵抗ヒータを有する。この電気抵抗ヒータが備える1つ以上の螺旋状に巻かれた抵抗ワイヤは、電気絶縁性があり熱伝導性がある粉末に埋込まれており、このため、当該ワイヤが配置されている管状の外装のうち自由な閉鎖端への電気的接続を除いては、この外装から電気的に絶縁されている。上述のタイプのグロープラグが、たとえば米国特許第4,963,717号に開示されている。外装に配置される電気抵抗ワイヤは、絶縁粉末に完全に埋込まれており、絶縁粉末は、エラストマーのOリングシールまたは他のシール用具を用いて外装に封止されている。これらのOリングシールは、ヴィトン(Viton)(R)商標でデュポン(DuPont)社から販売されているようなフルオロポリマーを含むさまざまなエラストマーを用いて製造されてきた。Oリングシールは多くのグロープラグ応用例において用いられてきたが、それらの有用な動作温度範囲は約150〜200°Cであり、このことが制約条件になってしまうことが判明している。近年出現してきたグロープラグ応用例では、より高い動作温度範囲が必要であり、先行技術のOリングシールは適していない。
加えて、従来のより低い動作温度範囲内で動作させる場合でも、Oリングシールでは密閉されず、結果として、酸素および水蒸気が絶縁粉末および抵抗発熱体に浸透する可能性があり、これにより、酸化、亀裂が起こり、最終的には故障を引起こす可能性がある。この故障した状態では、グロープラグの運用可能年数が短くなってしまうかまたは制限されてしまう可能性がある。
以上のことを考慮して、シールの領域において200°Cを上回る動作温度で使用することができ、電極と外装との間に適正な気密封止をもたらすことのできるグロープラグが必要とされる。
発明の概要
この発明は、軸方向に延在するボアを有する金属シェルを含むグロープラグを提供する。導電性および熱伝導性のある管状の外装は、シェルにおいて支持されている。外装は、シェルのボア内に配置される開放端と、ボアから外に突出た閉鎖端とを備える。電極は埋込み部分を備え、この埋込み部分は、シェルを通って外装の開放端にまで延在している。埋込み部分は別個の絶縁層を備える。抵抗発熱体が外装に配置されており、電極の埋込み部分に電気的に接続された近位端と、外装の閉鎖端に電気的に接続された遠位端とを備える。電気絶縁性があり熱伝導性がある粉末が外装内に配置され、電極の埋込み端部と抵抗発熱体とを囲んでいる。金属シールが外装の開放端に形成されており、外装と電極の絶縁層との間を気密に封止係合している。金属シールにより電極の封止を向上させて、製造または使用中に外部物質が外装に入り込むのを防ぐ。さらに、金属シールは、外装内への空気または酸素の侵入をなくすのに有効であり、これによりグロープラグアセンブリの耐用年数が伸びる。
この発明は、軸方向に延在するボアを有する金属シェルを含むグロープラグを提供する。導電性および熱伝導性のある管状の外装は、シェルにおいて支持されている。外装は、シェルのボア内に配置される開放端と、ボアから外に突出た閉鎖端とを備える。電極は埋込み部分を備え、この埋込み部分は、シェルを通って外装の開放端にまで延在している。埋込み部分は別個の絶縁層を備える。抵抗発熱体が外装に配置されており、電極の埋込み部分に電気的に接続された近位端と、外装の閉鎖端に電気的に接続された遠位端とを備える。電気絶縁性があり熱伝導性がある粉末が外装内に配置され、電極の埋込み端部と抵抗発熱体とを囲んでいる。金属シールが外装の開放端に形成されており、外装と電極の絶縁層との間を気密に封止係合している。金属シールにより電極の封止を向上させて、製造または使用中に外部物質が外装に入り込むのを防ぐ。さらに、金属シールは、外装内への空気または酸素の侵入をなくすのに有効であり、これによりグロープラグアセンブリの耐用年数が伸びる。
この発明の別の局面に従うと、上述のグロープラグはさらに、電極上の絶縁層にわたって配置される二次金属層を含んでおり、金属シールで外装と二次金属層との間を封止係合している。
この発明のさらなる局面に従うと、グロープラグ用の加熱アセンブリを製造するための方法が提供される。当該グロープラグは、開放端および閉鎖端を有する導電性および熱伝導性のある管状の外装と、外装の開放端にまで延在する埋込み部分を有する電極とを含む。当該埋込み部分の上には絶縁層が載っている。グロープラグはさらに、外装内に配置され、抵抗発熱体を囲み、電気絶縁性があり熱伝導性のある粉末と、外装の開放端に配置され、外装と絶縁層との間を封止係合している金属シールとを含む。当該方法は、管状の外装、電極および抵抗発熱体を形成するステップと、電極の埋込み部分のうち少なくとも一部上に絶縁層を形成するステップとを含む。抵抗発熱体のうち1つの端部は、電極の埋込み部分に取付けられる。抵抗発熱体は、電極の埋込み部分と共に管状の外装内に挿入される。抵抗発熱体の別の端部は外装の閉鎖端に取付けられる。粉末は、抵抗発熱体のまわりの外装に挿入され、次いで、金属シールが外装と絶縁層との間に形成される。
この発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面に関連付けて考慮されるとより容易に認識されるだろう。
好ましい実施例の詳細な説明
図を参照すると、同様の参照符号がいくつかの図全体を通じて同様の部分または対応する部分を示しており、この発明の第1の実施例に従って製造されたグロープラグは、概して図1では10と示されている。グロープラグ10は、長手方向軸Aに沿って延在するボア14を備える環状の金属シェル12を含む。シェル12は、さまざまな等級の鋼などの好適な如何なる金属から形成されてもよい。シェル12はまた、高温酸化および腐食に対する抵抗を向上させるために、外面16およびボア14を含むその表面を部分的または全体的に覆うニッケルまたはニッケル合金などのめっき層またはコーティング層を組込んでいてもよい。
図を参照すると、同様の参照符号がいくつかの図全体を通じて同様の部分または対応する部分を示しており、この発明の第1の実施例に従って製造されたグロープラグは、概して図1では10と示されている。グロープラグ10は、長手方向軸Aに沿って延在するボア14を備える環状の金属シェル12を含む。シェル12は、さまざまな等級の鋼などの好適な如何なる金属から形成されてもよい。シェル12はまた、高温酸化および腐食に対する抵抗を向上させるために、外面16およびボア14を含むその表面を部分的または全体的に覆うニッケルまたはニッケル合金などのめっき層またはコーティング層を組込んでいてもよい。
従来の金属シース型グロープラグ(図示せず)は、電極と加熱チップの接地された外装部分との間に、Oリングシールなどのエラストマーシールまたはプラスチックのシールを利用する。このようなエラストマーシールは耐用年数が限られている。というのも、典型的には外装内にある螺旋ワイヤ抵抗発熱体である発熱体が酸化することで性能が低下するからである。発熱体は、通常、酸化マグネシウム粉末の層に充填され、ゴムまたはプラスチックのガスケットで封止されている。グロープラグの動作中に起こる熱サイクル中に、ワイヤの表面が酸化して、ワイヤの有効断面積が小さくなってしまい、最終的にワイヤのこの部分に相当する電流密度がより高くなる。結果として、ワイヤが過熱され、発熱体が破損する可能性がある。この動作モードに影響を及ぼす要因として、ゴムまたはプラスチックのガスケットのシールが不十分であることが挙げられる。この場合、酸素および水蒸気が充填された粉末層に拡散して発熱体ワイヤと反応し、結果として、上述のとおり酸化が起こり、有効断面積が狭くなってしまう。水蒸気と酸化マグネシウムとの反応により、水酸化マグネシウムが形成される可能性がある。この水酸化マグネシウムは金属ワイヤを腐食または酸化させてしまい、これにより、グロープラグが使用されていないときでもその部分が故障してしまう可能性がある。酸化マグネシウム粉末の表面に吸収される他の材料も、抵抗発熱体ワイヤの劣化の一因となる可能性がある。
対照的に、本発明が含むグロープラグ10は、改善されたヒータアセンブリ18を備えており、これにより、充填粉末とその粉末に埋込まれた螺旋ワイヤ抵抗発熱体とが酸素および水蒸気に晒されることが抑制され、これにより、上述の劣化プロセスが排除されるかまたは実質的に低減される。
当該ヒータアセンブリ18は、外装20、電極22、抵抗発熱体24、粉末充填材料26、およびシール28を含む。この明細書中では、近位および遠位について言及する場合、外装20から離れたところにあるグロープラグ10の端部を基準にしている。近位はこの端部により近接しており、遠位はこの端部から相対的に離れている。
外装20は、概して管状の構造を有する導電性および熱伝導性のある部材である。外装20を形成するのに如何なる好適な金属を用いてもよいが、特に内燃機関の動作に関わる燃焼ガスおよび反応物種に対しては、高温酸化および腐食に対して耐性のある金属が好ましい。好適な金属合金の一例として、ニッケル−クロム−鉄−アルミニウム合金が挙げられる。外装20においては、ボア14内に開放端30が配置されており、この開放端30がシェル12と電気接触している。外装20はまた、ボア14から突出して離れたところに閉鎖端32を備える。好ましくは、外装20が有する外径(D1)はその長さに沿って変化しており、開放端30の近傍に小径部分34を有している。外径D1は如何なる好適な直径であってもよい。多くのグロープラグ応用例についての典型的な外径D1の例は、約4mmである。小径部分34は、概してシール28の長さよりも幾らか長い。具体的な実施例においては、小径部分34の軸方向長さは約8mmである。外径D1と小径部分34との間の径方向距離は任意であり得るが、具体的な実施例においては、約0.4mmである。
外装20は、冷間加工された微細構造などの変形した微細構造を有する可能性があり、図6において概して36で示される外装予備成形物は、スエージ加工により再形成されるか、または、直径を小さくして外装内の粉末の密度を高めるよう再形成される。具体的な実施例においては、図6の破線で示されるように、変形させることによって外装予備成形物36の壁厚を20パーセント薄くしてもよい。シール28近傍にある外装20の内面21は、油などの揮発性の汚染物質を除去するために、ヒータアセンブリ18を組込む前に完全に洗浄されることとなる。内面21はまた、接着性を得るために酸化されてもよい。この目的のために酸化物層を開発する場合、この酸化物層の厚さは典型的には0.2〜5.0ミクロンとなるだろう。
電極22は、外装20の開放端30にまで延在する埋込み部分を有する。電極22は、如何なる好適な導電性材料から作製されてもよいが、金属が好ましく、鋼がさらにより好ましい。好適な鋼の等級の例として、AISI 1040、AISI 300/400系、EN 10277−3系、コバール(Kovar)*UNS K94610およびASTM F15、29−17合金が挙げられる。抵抗発熱体24は、図7に最適に図示されるように、巻き型または螺旋状のワイヤ抵抗発熱体を含む如何なる好適な抵抗加熱装置であってもよい。抵抗発熱体24は、特定用途のグロープラグ10に必要とされる必須の時間/温度加熱応答特性をもたらすよう動作可能である限り、如何なる好適な抵抗特性をも有し得る。これが含み得る要素は、正温度係数特性(PTC特性)を備えた単一(すなわち、同質の)電気抵抗素子、または、2つの直列接続された電気抵抗素子が端部間で接合されている2重構造を含み得る。この後者の場合、第1の抵抗素子40が電極22に接続されており、この第1の抵抗素子40は、外装20の閉鎖端に接続される第2の抵抗素子42よりも高いPTC特性を有する材料から作製されている。このように、第1の抵抗素子40は電流リミタまたはレギュレータ素子として作用し、第2の抵抗素子42は発熱体として作用する。螺旋ワイヤ抵抗発熱体は、いくつか例を挙げると、純ニッケルおよびさまざまなニッケル、ニッケル−鉄−クロムおよび鉄−コバルトの合金などのさまざまな金属を含む如何なる好適な材料から形成されてもよい。図1および図7を再び参照すると、螺旋ワイヤの2重抵抗素子発熱体24が外装20に配置されており、溶接などの金属接合によって電極22に電気的に接続されかつ機械的に固定された近位端44を備える。抵抗発熱体24の遠位端46は、金属接合によって外装20の閉鎖端32に電気的に接続されかつ機械的に固定される。抵抗発熱体24の遠位端46が外装予備成形物36(図6)の遠位端48に溶接されると、この機械的な取付けおよび金属接合がなされる。この溶接ではまた、予備成形物36の遠位端における開口部50を封止することにより、管状の外装20の閉鎖端32が形成される。
電気絶縁性があり熱伝導性のある充填粉末26が、外装20内に配置され、抵抗発熱体24を囲む。粉末26は、当業者に公知の抵抗発熱体を囲むのに好適な電気絶縁性および熱伝導性のある如何なる粉末をも含み得る。ばらばらの粉末は、電極22のまわりの環状の隙間を通って予備成形物36の空隙32に挿入され、その後、関連する溶接により抵抗発熱体24を外装20に取付けることによって開口部50が閉じられる。環状の隙間の厚さは如何なる好適な厚さであってもよい。しかしながら、環状の隙間の幅が0.2〜1.0mmであれば抵抗ヒータアセンブリ18の多くの応用例に対して有用になると考えられる。環状の隙間の幅は、外装予備成形物36の内径と小径部分34における電極22の外径との径方向の差によって決定される。本発明の具体的な実施例においては、外装予備成形物36の直径を小さくして外装20を完成させるとともに、抵抗発熱体24のまわりで圧縮される酸化マグネシウム化合物から粉末26を製造する。圧縮されたマグネシウム粉末26は所望の熱伝導性を与えつつ、抵抗発熱体24を外装20から電気的に絶縁する。粉末26は、グロープラグ10の広い動作温度範囲を超えて、すなわち最高で約600〜800°Cまでの温度で使用する場合にも作用するはずである。
別個の絶縁層は、電極22のうち、外装20の小径部分34を通過する部分に沿って形成される。絶縁層54は、好ましくは、非有機性で非エラストマーの絶縁材料を含む。この材料は、好ましい実施例においては、ガラスまたはセラミックス材料を含み得る。ガラス材料から選択された場合、ケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、またはホウケイ酸ガラスから形成されてもよい。セラミックス材料から作製される場合、絶縁層54は、金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物から作製されてもよい。当然、当業者には他の好適な材料も明らかになり得る。絶縁層54は、物理蒸着(PVD)を含む従来の如何なる技術によっても施すことができる。物理蒸着(PVD)にはさまざまな真空蒸着がふくまれており、堆積すべき材料を高い蒸気圧になるまで加熱し、次いで、この場合電極22の外面38に相当する標的表面上に凝縮させる。絶縁層34は、電極22とシール28との間の電気的絶縁を確立するのに有効であり、また、シール28がそれに対して十分な接着性および足場を設けることのできる表面を提供するのにも有効である。
シール28は金属組成を有しているため、導電性を有している。このため、接地された外装20と充電された電極22との間の直接的な導電性を防ぐのに絶縁層54が必要とされる。金属シール28は、溶接継ぎ目、ろう付けされた継ぎ目または焼結された粉末金属継ぎ目として形成することができる。銅および/または銅合金、銀およびその合金、さらには、銅および銀の合金の成分を形成する遷移金属を含むさまざまな材料を用いて金属シール28を作製することができる。これらの合金で用いられる1つの共通する遷移金属はチタンを含み得る。
このように、図1〜図3に図示のとおり、シール28は外装20の開放端30に位置しており、絶縁層54において、間に環状の隙間を介して外装20と封止係合している。こうして、空隙52内に粉末26を挿入した後、溶接、ろう付けまたは焼結によって金属シール28を施して、外装20の内面に絶縁層54の外面を接合するようにする。この態様では、シール28で気密に閉じることにより、燃焼ガスおよび周囲の酸素または水蒸気を含む汚染物質が空隙56に入り込んで粉末26と反応するのを防ぐ。金属シール28を組込むことで、気密封止をもたらすことにより、上述のとおり、上述の汚染物質が粉末26および抵抗発熱体24と相互作用する能力をなくすかまたは実質的に抑制する。これにより、抵抗発熱体24の劣化が実質的に抑制され、その動作期間が長くなる。
電極22と外装20との間を十分に電気的に絶縁するために、絶縁層54は、好ましくは、約−40〜800°Cであるヒータアセンブリ18の動作温度範囲で最大24ボルトDCまでの印加電圧に対して少なくとも約1,000オームの抵抗を有している。絶縁層24は、最大10バールまでの外部印加圧力に抵抗するために、張力モードおよびせん断モードのどちらのモードでも、その厚さ全体にわたって、電極22と金属シール28との接合面に機械的強度を有するはずである。
図4および図5は、この発明の代替的な実施例を示しており、主要な名称は、上述の第1の実施例と同様の部分または対応する部分を示している。この実施例においては、二次金属層56´は絶縁層54´上に配置されている。こうして金属シール28´を形成して、外装20´と二次金属層56´との間を封止係合する。二次金属層56´は、接着特性をさらにより向上させるために、シール28´と同じかまたは適合性のある金属でできた薄い金属コーティングを含み得る。二次金属層56´は、電極22´の外面に対して直接的に十分によく接合させることができるように、上述のPVD技術を含む製造環境内で、制御された設定で施すことができる。この後、同じであるかまたは冶金学的に適合性のある材料でできたシール28´を容易に施して接合させることによって、上述の気密閉鎖を達成することができる。
図8を参照すると、この発明に従ったグロープラグ10のためのヒータアセンブリ18を製造するための方法100が概略的に示されている。機能ブロック110は、電極22、抵抗発熱体24および外装予備成形物36を形成するステップを含む。機能ブロック120においては、電極22の外面上にわたって絶縁層54をコーティングとして堆積させる。任意のステップとして、破線で示されるように、堆積させるステップ120の後に、絶縁層54上にわたって二次金属層56を堆積させることもできる。機能ブロック130において、電極22を抵抗発熱体24に取付ける。次いで、機能ブロック140において、サブアセンブリを外装予備成形物36に挿入する。その後、機能ブロック150に示すように、抵抗発熱体24を外装予備成形物36の遠位端48に取付ける。機能ブロック160は、外装空隙52に粉末26を挿入し、その後、金属組成物を環状の隙間にろう付けするかまたは代替的には溶接もしくは焼結させることによってシール28を形成するステップを示している。機能ブロック180は、如何なる好適な圧延、打ち抜き、プレス、押出しまたは静水圧工程によって、外装予備成形物36から外装20を再形成するステップを含む任意のステップとして破線で表されている。機能ブロック190は、上述のとおり従来の技術に従って、完成したヒータアセンブリ18をシェル20に押し込んでそこに固定するステップを示す。
はるかに高い融点、非常に高い温度、ならびに機械的特性および電気的特性を有する金属シール28に有利になるように、エラストマーシールの使用をなくすことにより、この発明のグロープラグ10は200°Cよりも高い温度での動作に適合される。より特定的には、グロープラグ10は600°Cよりも高い温度での動作に適合させることができ、さらにより特定的には、最高で約800°Cまでの動作に適合させることができる。さらに、金属シール28は、周囲の雰囲気が粉末層26およびワイヤ発熱体24に到達してワイヤ発熱体を劣化させる能力を排除するかまたは大幅に抑制する。
上述の発明は関連する法的基準に従って記載されており、このため、この記載は、本質的に限定的なものではなく例示的なものである。開示された実施例に対する変形および変更は当業者には明らかなもので、本発明の範囲内に収まるものであり得る。したがって、この発明に与えられる法的保護の範囲は添付の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定され得る。
Claims (26)
- グロープラグであって、
軸方向に延在するボアを有する金属シェルと、
前記ボア内に配置され前記シェルと電気接触している開放端と、前記ボアから突出た閉鎖端とを備えた導電性および熱伝導性のある管状の外装と、
前記外装の前記開放端にまで延在する埋込み部分を有する電極とを含み、前記埋込み部分の上には別個の絶縁層があり、前記グロープラグはさらに、
前記電極の前記埋込み部分に電気的に接続された近位端と、前記外装の前記閉鎖端に電気的に接続された遠位端とを有し、前記外装に配置される抵抗発熱体と、
前記外装内に配置され、前記電極の埋込み端部および前記抵抗発熱体を囲む、電気絶縁性があり熱伝導性のある粉末と、
前記外装の前記開放端に配置され、前記外装および前記電極の前記絶縁層とを封止係合する金属シールとを含む、グロープラグ。 - 前記金属シールは溶接継ぎ目を含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールはろう付け継ぎ目を含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールは焼結された金属粉末を含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールは銅合金または銀合金を含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールはさらに、前記銅合金または前記銀合金の成分として遷移金属を含む、請求項5に記載のグロープラグ。
- 前記遷移金属はチタンである、請求項6に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、非有機性で非エラストマーの絶縁材料を含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層はガラスまたはセラミックを含む、請求項1に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、ケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラスおよびホウケイ酸ガラスからなる群から選択されるガラスである、請求項9に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、金属酸化物、金属窒化物および金属酸窒化物からなる群から選択されるセラミックである、請求項9に記載のグロープラグ。
- グロープラグであって、
軸方向に延在するボアを有する金属シェルと、
前記ボア内に配置され前記シェルと電気接触している開放端と、前記ボアから突出た閉鎖端とを備えた導電性および熱伝導性のある管状の外装と、
前記外装の前記開放端にまで延在する埋込み部分を有する電極とを含み、前記埋込み部分の上には別個の絶縁層があり、前記グロープラグはさらに、
前記電極の前記埋込み部分に電気的に接続された近位端と、前記外装の前記閉鎖端に電気的に接続された遠位端とを有し、前記外装に配置される抵抗発熱体と、
前記外装内に配置され、前記電極の埋込み端部および前記抵抗発熱体を囲む、電気絶縁性があり熱伝導性のある粉末と、
前記外装の前記開放端に配置され、前記外装および前記電極の前記絶縁層とを封止係合する金属シールと、
前記絶縁層に配置された二次金属層とを含み、前記金属シールは、前記外装と前記二次金属層との間を封止係合する、グロープラグ。 - 前記金属シールは溶接継ぎ目を含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールはろう付け継ぎ目を含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールは焼結された金属粉末を含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールは銅合金または銀合金を含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記金属シールはさらに、前記銅合金または前記銀合金の成分として遷移金属を含む、請求項16に記載のグロープラグ。
- 前記遷移金属はチタンである、請求項17に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、非有機性で非エラストマーの絶縁材料を含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層はガラスまたはセラミックを含む、請求項12に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、ケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラスおよびホウケイ酸ガラスからなる群から選択されるガラスである、請求項20に記載のグロープラグ。
- 前記絶縁層は、金属酸化物、金属窒化物および金属酸窒化物からなる群から選択されるセラミックである、請求項20に記載のグロープラグ。
- グロープラグのためのヒータアセンブリを製造する方法であって、
前記グロープラグは、開放端および閉鎖端を有する導電性および熱伝導性のある管状の外装と、外装の開放端にまで延在する埋込み部分を有する電極とを含み、前記埋込み部分の上には絶縁層があり、前記グロープラグはさらに、外装内に配置され、抵抗発熱体を囲む、電気絶縁性があり熱伝導性のある粉末と、外装の開放端に配置され、外装と絶縁層との間を封止係合する金属シールとを含み、
前記方法は、
管状の外装、電極および抵抗発熱体を形成するステップと、
電極の埋込み部分のうち少なくとも一部上に絶縁層を形成するステップと、
電極の埋込み部分に抵抗発熱体のうち1つの端部を取付けるステップと、
管状の外装に抵抗発熱体および電極の埋込み部分を挿入するステップと、
外装の閉鎖端に抵抗発熱体の別の端部を取付けるステップと、
抵抗発熱体のまわりの外装に粉末を挿入するステップと、
外装と絶縁層との間に金属シールを形成するステップとを含む、方法。 - 金属シールを形成する前記ステップの前に、絶縁層上に二次金属層を形成するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
- 金属シールを形成する前記ステップは、溶接、ろう付けまたは焼結するステップを含む、請求項23に記載の方法。
- 金属グロープラグシェルにヒータアセンブリを取付けるステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
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