JPH02110212A - グロープラグ - Google Patents
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- JPH02110212A JPH02110212A JP1190419A JP19041989A JPH02110212A JP H02110212 A JPH02110212 A JP H02110212A JP 1190419 A JP1190419 A JP 1190419A JP 19041989 A JP19041989 A JP 19041989A JP H02110212 A JPH02110212 A JP H02110212A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグロープラグに係るものである。
エンジン又は機関が冷えていると、つまり自己始動温度
以下であると、空気圧縮式内燃機関はグロープラグもし
くはヒータプラグにより始動しなければならない。
以下であると、空気圧縮式内燃機関はグロープラグもし
くはヒータプラグにより始動しなければならない。
このグロープラグが作動温度まで加熱するにはある時間
がかかり、そして作動温度まで加熱したときだけ内燃機
関は始動される。この期間を予備加熱期間ともいい、既
知プラグの場合数に充分短い。しかしそれにもかかわら
ず、ガソリンエンジンと比較すると、ガソリンエンジン
は即時始動なのでそれはまだ長いといえる。
がかかり、そして作動温度まで加熱したときだけ内燃機
関は始動される。この期間を予備加熱期間ともいい、既
知プラグの場合数に充分短い。しかしそれにもかかわら
ず、ガソリンエンジンと比較すると、ガソリンエンジン
は即時始動なのでそれはまだ長いといえる。
それ故、この予備加熱期間をできるだけ短縮しようと絶
えず努力が払われている。
えず努力が払われている。
既知の空気圧縮式内燃機関の燃焼室に配置するグロープ
ラグは、プラグハウジング、グロー電流のための接続デ
バイス、上記のプラグハウジングに固定され、プラグハ
ウジングから遠い方の端で閉じられているチューブ、こ
のチューブ内の絶縁材料の中に配置されたフィラメント
状のワイヤー抵抗素子を備え、この抵抗素子は２本の直
列接続の抵抗フィラメントから成り、調整フィラメント
として働く後部抵抗フィラメントは加熱フィラメントと
して働く前部抵抗フィラメントよりも高い正の温度抵抗
係数を有している。
ラグは、プラグハウジング、グロー電流のための接続デ
バイス、上記のプラグハウジングに固定され、プラグハ
ウジングから遠い方の端で閉じられているチューブ、こ
のチューブ内の絶縁材料の中に配置されたフィラメント
状のワイヤー抵抗素子を備え、この抵抗素子は２本の直
列接続の抵抗フィラメントから成り、調整フィラメント
として働く後部抵抗フィラメントは加熱フィラメントと
して働く前部抵抗フィラメントよりも高い正の温度抵抗
係数を有している。
従来の鞘付き素子のグロープラグに関しては、調整フィ
ラメントは純ニッケルからつくられているのが普通であ
り、その場合抵抗比は摂氏２０度／摂氏１０００度の温
度上ヒで７である、すなわち摂氏１０００度の抵抗が摂
氏２０度の抵抗の約７倍である。このようにして、加熱
時間が５−１０秒の間のどこかにある鞘付き素子のグロ
ープラグがつくられ、その場合グロープラグチューブの
先端の温度は摂氏約８５０度であり、約１０秒後に平衡
温度となり、それは公称電圧で摂氏約１１４０度である
。
ラメントは純ニッケルからつくられているのが普通であ
り、その場合抵抗比は摂氏２０度／摂氏１０００度の温
度上ヒで７である、すなわち摂氏１０００度の抵抗が摂
氏２０度の抵抗の約７倍である。このようにして、加熱
時間が５−１０秒の間のどこかにある鞘付き素子のグロ
ープラグがつくられ、その場合グロープラグチューブの
先端の温度は摂氏約８５０度であり、約１０秒後に平衡
温度となり、それは公称電圧で摂氏約１１４０度である
。
本発明の目的は従来技術の欠点を回避しながら、従来の
鞘付き素子のグロープラグと比べて加熱時間を著しく減
少し、グロープラグの充分な実効寿命を保証している鞘
付き素子のグロープラグを提供することである。同時に
、そのような鞘付き素子のグロープラグの製作は容易で
あるべきであり、提起された問題を解決するのに制御手
段を必要とすべきでない０本発明はそのような鞘付き素
子のグロープラグの製法にも係るものである。
鞘付き素子のグロープラグと比べて加熱時間を著しく減
少し、グロープラグの充分な実効寿命を保証している鞘
付き素子のグロープラグを提供することである。同時に
、そのような鞘付き素子のグロープラグの製作は容易で
あるべきであり、提起された問題を解決するのに制御手
段を必要とすべきでない０本発明はそのような鞘付き素
子のグロープラグの製法にも係るものである。
理論的に確かめられていることであるが、フィラメント
の形状と鞘付き素子の構造とを変えることにより加熱時
間を５秒以下にできるが、実効寿命は所望の目的に対し
て短くなってしまう。その最も大きな理由は急速な加熱
期間がｗ１続し、約１０秒後正常な電池電圧で摂氏１１
３０度よりも高い平衡温度にヒータロッドが落ち着いて
しまうのであって、この温度が出願人が見出したことで
あるが、鞘付き素子のグロープラグの実効寿命に決定的
な悪影習を与えるのである。
の形状と鞘付き素子の構造とを変えることにより加熱時
間を５秒以下にできるが、実効寿命は所望の目的に対し
て短くなってしまう。その最も大きな理由は急速な加熱
期間がｗ１続し、約１０秒後正常な電池電圧で摂氏１１
３０度よりも高い平衡温度にヒータロッドが落ち着いて
しまうのであって、この温度が出願人が見出したことで
あるが、鞘付き素子のグロープラグの実効寿命に決定的
な悪影習を与えるのである。
もしその使用している調整フィラメントが高抵抗の抵抗
フィラメントであると、目標平衡温度が摂氏約１０００
度であると、加熱時間を望む程に短縮することはできな
い。
フィラメントであると、目標平衡温度が摂氏約１０００
度であると、加熱時間を望む程に短縮することはできな
い。
驚くべきことを見出したのであるが、加熱時間の短縮と
現実に作動できる実効寿命の延長との両方を、抵抗比が
約７．５より大きく、好ましくは１２より大きく、特に
１４である材料を調整フィラメントに使用することによ
り、達成できるのである。
現実に作動できる実効寿命の延長との両方を、抵抗比が
約７．５より大きく、好ましくは１２より大きく、特に
１４である材料を調整フィラメントに使用することによ
り、達成できるのである。
いま判っている適当な材料としては純粋なニッケルでは
なくて特別な合金、例えばニッケル／鉄とコバルト／鉄
があり、特にコバルト／鉄である。
なくて特別な合金、例えばニッケル／鉄とコバルト／鉄
があり、特にコバルト／鉄である。
高い正の温度係数の電気抵抗を有する調整フィラメント
として適当な材料は、摂氏７５０度より高い温度での抵
抗値と室温での抵抗値との比が大きく、そして抵抗値が
最初平坦でそして温度につれて急激に高くなる非線形の
合金であり、室温では立方３次元中心（ｃｕｂｉｃａｌ
ｌｙ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｙ ｃｅ
ｎｔｒｅｄ）構造を呈し、室温と摂氏１０００度の間の
範囲で加熱すると立、方２次元（平面）中心構造となり
、２０−３５重量％の鉄と、１重量％までの処理添加物
のような他の元素と、残りはコバルトと、任意にニッケ
ルとを含む合金である。
として適当な材料は、摂氏７５０度より高い温度での抵
抗値と室温での抵抗値との比が大きく、そして抵抗値が
最初平坦でそして温度につれて急激に高くなる非線形の
合金であり、室温では立方３次元中心（ｃｕｂｉｃａｌ
ｌｙ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｙ ｃｅ
ｎｔｒｅｄ）構造を呈し、室温と摂氏１０００度の間の
範囲で加熱すると立、方２次元（平面）中心構造となり
、２０−３５重量％の鉄と、１重量％までの処理添加物
のような他の元素と、残りはコバルトと、任意にニッケ
ルとを含む合金である。
驚くべきことに非常に良い結果をもたらす材料は極めて
狭い限界内の鉄、すなわち２３−２５％の鉄、好ましく
は２５％の鉄と残りはコバルトを含んでいる。
狭い限界内の鉄、すなわち２３−２５％の鉄、好ましく
は２５％の鉄と残りはコバルトを含んでいる。
理由は判らないけれども、溶解したり溶融してつくるの
ではなく焼結によりこの合金をつくると最良の結果が得
られる。それ故、焼結によりつくった合金が最も好まし
い。
ではなく焼結によりこの合金をつくると最良の結果が得
られる。それ故、焼結によりつくった合金が最も好まし
い。
特に適当であることが判っている材料は、上記の抵抗比
を有しているばかりでなく、抵抗値の変化が特定の温度
範囲で突然に起きる、すなわち純粋なニッケルの場合の
ように実質的に線形でない仕方で変化するが、曲線のパ
ターンの残りの部分に急速に変化する。これは′ｓＩＡ
図の曲線に現れており、その図では抵抗比の曲線は上述
の材料の温度の関数として示されている。
を有しているばかりでなく、抵抗値の変化が特定の温度
範囲で突然に起きる、すなわち純粋なニッケルの場合の
ように実質的に線形でない仕方で変化するが、曲線のパ
ターンの残りの部分に急速に変化する。これは′ｓＩＡ
図の曲線に現れており、その図では抵抗比の曲線は上述
の材料の温度の関数として示されている。
本発明の鞘付き素子のグロープラグの挙動は表面温度を
時間の関数として第２Ａ図に示されている。この図に示
した例の場合、従来の鞘付き素子のグロープラグは約８
秒後鞘付き素子の先端で約摂氏８５０度の温度に到達す
るのに対し本発明の鞘付き素子のグロープラグは約３な
いし４秒でこの温度に到達する。更に、第２Ａ図に示す
ように本発明の鞘付き素子のグロープラグの表面温度は
非常に急速に「停止ｊし、摂氏約１０００度に落ち着く
が、従来の鞘付担素子のグロープラグの表面温度は摂氏
１１５０度以上の平衡温度でやっと落ち着く。
時間の関数として第２Ａ図に示されている。この図に示
した例の場合、従来の鞘付き素子のグロープラグは約８
秒後鞘付き素子の先端で約摂氏８５０度の温度に到達す
るのに対し本発明の鞘付き素子のグロープラグは約３な
いし４秒でこの温度に到達する。更に、第２Ａ図に示す
ように本発明の鞘付き素子のグロープラグの表面温度は
非常に急速に「停止ｊし、摂氏約１０００度に落ち着く
が、従来の鞘付担素子のグロープラグの表面温度は摂氏
１１５０度以上の平衡温度でやっと落ち着く。
本発明の鞘付き素子のグロープラグの低い平衡温度はグ
ロープラグの実効寿命をかなり延長するばかりでなく、
それにも増して、エンジンの稼動中高い発電機の電圧（
プラグで１３ボルト）で加熱フィラメントや調整フィラ
メントを破壊することなくこのプラグで２次加熱が可能
となるということである。この２次加熱の可能性はジー
ゼルエンジンからの排気ガス内の有害ガスを消滅させる
方法として重要な意義を有する。２次加熱（アフターブ
ローイング）の場合普通は電気もしくは電子制御装置を
必要とするが、本発明ではそのような電気もしくは電子
制御装置は必要としない。
ロープラグの実効寿命をかなり延長するばかりでなく、
それにも増して、エンジンの稼動中高い発電機の電圧（
プラグで１３ボルト）で加熱フィラメントや調整フィラ
メントを破壊することなくこのプラグで２次加熱が可能
となるということである。この２次加熱の可能性はジー
ゼルエンジンからの排気ガス内の有害ガスを消滅させる
方法として重要な意義を有する。２次加熱（アフターブ
ローイング）の場合普通は電気もしくは電子制御装置を
必要とするが、本発明ではそのような電気もしくは電子
制御装置は必要としない。
本発明の鞘付き素子のグロープラグの典型的実施例を第
３Ａ図に示す。
３Ａ図に示す。
閉じたグロープラグチューブとして構成されているグロ
ープラグ素子１は耐腐食材料、好ましくはインコネル（
Ｉｎｃｏｎｅｌ） ６００もしくは６０１から成るの
が普通である。
ープラグ素子１は耐腐食材料、好ましくはインコネル（
Ｉｎｃｏｎｅｌ） ６００もしくは６０１から成るの
が普通である。
この保護チューブ内の熱伝導性絶縁材４に埋め込んでい
るのが組み合わせフィラメント２／３である。
るのが組み合わせフィラメント２／３である。
直列配置のフィラメントの前部２は加熱フィラメントで
あり、低い正もしくは負の温度係数のワイヤー材から成
り、それは好ましくはクローム／アルミニウム／鉄のワ
イヤーである。このワイヤーの直径は０．３−０．５ミ
リメートルであるのが普通である。
あり、低い正もしくは負の温度係数のワイヤー材から成
り、それは好ましくはクローム／アルミニウム／鉄のワ
イヤーである。このワイヤーの直径は０．３−０．５ミ
リメートルであるのが普通である。
加熱フィラメント２は普通溶接により調整フィラメント
３に接続されている。この場合、調整フィラメントはコ
バルト／鉄合金から成り、合金中のコバルト割合は約７
５％であり、その残りが鉄であり、グロープラグに使用
するのに抵抗特性が通している材料を本発明に従ってこ
のようにして使用する。本発明に従ってこの調整フィラ
メント３は最初抵抗値が次第に増大していくが、約摂氏
４００度から約９００度の温度範囲で抵抗値は急上昇す
る。
３に接続されている。この場合、調整フィラメントはコ
バルト／鉄合金から成り、合金中のコバルト割合は約７
５％であり、その残りが鉄であり、グロープラグに使用
するのに抵抗特性が通している材料を本発明に従ってこ
のようにして使用する。本発明に従ってこの調整フィラ
メント３は最初抵抗値が次第に増大していくが、約摂氏
４００度から約９００度の温度範囲で抵抗値は急上昇す
る。
又本発明では所望の平衡温度は約８秒後に落ち着く、２
−５秒で約摂氏８５０度のグロー温度に既に適している
。この例の調整フィラメントの直径は約０．３−０．４
ミリメートルである。
−５秒で約摂氏８５０度のグロー温度に既に適している
。この例の調整フィラメントの直径は約０．３−０．４
ミリメートルである。
本発明のグロープラグの好ましい実施例を第４Ａ図に示
す。このグロープラグは２本のフィラメント３と６を含
む調整フィラメントを僅え、フィラメント３は本発明に
従ってコバルト／鉄合金から成り、加熱フィラメント２
と別のフィラメント６との間に位置し、この別のフィラ
メント６はプラグハウジングに最も近く、それ自体知ら
れているフィラメント６は例えば純粋なニッケルもしく
は抵抗特性が純粋なニッケルと類似する材料から成る。
す。このグロープラグは２本のフィラメント３と６を含
む調整フィラメントを僅え、フィラメント３は本発明に
従ってコバルト／鉄合金から成り、加熱フィラメント２
と別のフィラメント６との間に位置し、この別のフィラ
メント６はプラグハウジングに最も近く、それ自体知ら
れているフィラメント６は例えば純粋なニッケルもしく
は抵抗特性が純粋なニッケルと類似する材料から成る。
調整フィラメントとしてのそのようなフィラメントとの
組み合わせとすることにより本発明による調整フィラメ
ントの要件に関しての調整フィラメントの完全な調整が
可能となる。
組み合わせとすることにより本発明による調整フィラメ
ントの要件に関しての調整フィラメントの完全な調整が
可能となる。
本発明に従って使用できる合金の例を次表に示す。
第 １ 表
組み合わせ
Ｃｏ Ｆｅ Ｎｉ Ｍｎ Ｓｔ ｒｉ／を比
抵抗μΩｃｍ ２０℃ １０００℃ ８．４ ９８ ５．８ ９Ｂ ５．７ １００ ６．７ １０３ ５．５ １０８ ５．８ ９８ ５．８ ９６ ＴＦ 本発明の調整フィラメントの材料は加熱速度を大きくで
き、同時に調整挙動が優れている材料である。
抵抗μΩｃｍ ２０℃ １０００℃ ８．４ ９８ ５．８ ９Ｂ ５．７ １００ ６．７ １０３ ５．５ １０８ ５．８ ９８ ５．８ ９６ ＴＦ 本発明の調整フィラメントの材料は加熱速度を大きくで
き、同時に調整挙動が優れている材料である。
温度係数が正の抵抗素子の材料の抵抗特定を表するため
に温度係数ＴＦ≧Ｒ（１０００℃）／Ｒ（２０℃）を用
いる。これは１０００℃の抵抗と室温の抵抗との抵抗比
を示しており、ＴＦはプラチナで４、ニッケルで７そし
て鉄で１２である。
に温度係数ＴＦ≧Ｒ（１０００℃）／Ｒ（２０℃）を用
いる。これは１０００℃の抵抗と室温の抵抗との抵抗比
を示しており、ＴＦはプラチナで４、ニッケルで７そし
て鉄で１２である。
他方、本発明の材料では温度係数ＴＦ＞１２が達成でき
る。更に、本発明の材料に関しては、温度の関数として
の抵抗曲線は短い加熱時間に好都合である。
る。更に、本発明の材料に関しては、温度の関数として
の抵抗曲線は短い加熱時間に好都合である。
表に挙げた実施例について詳細に本発明を説明する。第
１．２図に、本発明の材料温度の関数としてのＲ（Ｔ）
／Ｒ（２０℃）の抵抗比と従来のものの材料温度の関数
としてのＲ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）の抵抗比とを示す。
１．２図に、本発明の材料温度の関数としてのＲ（Ｔ）
／Ｒ（２０℃）の抵抗比と従来のものの材料温度の関数
としてのＲ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）の抵抗比とを示す。
この材料を抵抗素子として使用したときの一つの重要な
利点は、温度の関数としての抵抗曲線の特殊な形態にあ
る。第１図は、７９重量％のコバルトと２１重量％の鉄
から成る合金の抵抗比Ｒ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）を示しく
１）、そして７５重量％のコバルトと２５重量％の鉄か
ら成る合金の抵抗比Ｒ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）を示す（２
）。
利点は、温度の関数としての抵抗曲線の特殊な形態にあ
る。第１図は、７９重量％のコバルトと２１重量％の鉄
から成る合金の抵抗比Ｒ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）を示しく
１）、そして７５重量％のコバルトと２５重量％の鉄か
ら成る合金の抵抗比Ｒ（Ｔ）／Ｒ（２０℃）を示す（２
）。
第２図は、゛７１重量％のコバルトと２・９重量％の鉄
から成る合金の抵抗比を示す（３）。本発明による材料
の抵抗比の曲線では、温度Ｔ１まで比較的緩慢に上昇し
、その後急にある処まで突然上昇する。それ故、摂氏１
０００度あたりの温度に到達したとき短かい加熱時間を
助長する。
から成る合金の抵抗比を示す（３）。本発明による材料
の抵抗比の曲線では、温度Ｔ１まで比較的緩慢に上昇し
、その後急にある処まで突然上昇する。それ故、摂氏１
０００度あたりの温度に到達したとき短かい加熱時間を
助長する。
抵抗曲線がこのような特殊な形をとる原因は相変換にあ
る。室温で本発明の材料は立方空間中心構造（α）をと
り、摂氏７５０度と９００度との間では立方平面中心構
造すなわち立方２次元中心構造（γ）をとる。変換温度
ＴＩはその合金成分の鉄の割合により変わり、それは鉄
の含有量につれて上がる。冷却すると、立方平面（２次
元）中心構造（γ）から立方３次元中心構造（α）にＴ
１より低い温度で変化し、ヒステリシス曲線を描く。こ
のヒステリシス曲線は鉄の含有量の増大につれて小さく
なる。
る。室温で本発明の材料は立方空間中心構造（α）をと
り、摂氏７５０度と９００度との間では立方平面中心構
造すなわち立方２次元中心構造（γ）をとる。変換温度
ＴＩはその合金成分の鉄の割合により変わり、それは鉄
の含有量につれて上がる。冷却すると、立方平面（２次
元）中心構造（γ）から立方３次元中心構造（α）にＴ
１より低い温度で変化し、ヒステリシス曲線を描く。こ
のヒステリシス曲線は鉄の含有量の増大につれて小さく
なる。
比較の目的で第１．２図は、曲線４に鉄の抵抗比Ｒ（Ｔ
）／Ｒ（２０℃）を示し、第１図では曲線５はニッケル
すなわち従来技術での温度係数が正の抵抗素子用材料に
対しての抵抗比を示している。ニッケルの曲線５は摂氏
４００度以下で平らになってしまい、鉄の曲線４は摂氏
８００度でそうなる。この平らになるのはキューリ温度
に到達したことによるのである。
）／Ｒ（２０℃）を示し、第１図では曲線５はニッケル
すなわち従来技術での温度係数が正の抵抗素子用材料に
対しての抵抗比を示している。ニッケルの曲線５は摂氏
４００度以下で平らになってしまい、鉄の曲線４は摂氏
８００度でそうなる。この平らになるのはキューリ温度
に到達したことによるのである。
他方、本発明の材料の抵抗比の曲線では最初比較的緩慢
に上昇し、加熱率を高めることができる。α／γ変換温
度Ｔ１になると、抵抗は急激に増大し、電流強度は、従
って発生熱は急激に降下する。この自己調整特性によっ
て抵抗素子それ自体を損傷することなく最終温度に迅速
に到達できる。
に上昇し、加熱率を高めることができる。α／γ変換温
度Ｔ１になると、抵抗は急激に増大し、電流強度は、従
って発生熱は急激に降下する。この自己調整特性によっ
て抵抗素子それ自体を損傷することなく最終温度に迅速
に到達できる。
コバルト鉄合金の鉄含有量が２０重量％以上になるとコ
バルト鉄合金にα／γ変換が発生する。
バルト鉄合金にα／γ変換が発生する。
この合金のニッケル含量を増大できるが、その増分は室
温で立方３次元中心構造を保持していられる処までであ
る。許容されるニッケルの比率は、鉄含量が増加するに
つれて上昇する。この合金が室温で立方３次元中心構造
を呈する最大のニッケル含有量は、２０重量％の鉄含有
に対して０重量％のニッケル含有量と３５重量％の鉄含
有に対して１５重量％のニッケル含有量との間で線形（
比例）白檀により決定することができる。２５１ｉ量％
の鉄含有では、ニッケルの比率は５重量％よりも多いも
のとすることはできず、３０重量％の鉄含有では、ニッ
ケルの比率は１０重量％を超えることはできない。これ
らのコバルト鉄合金は他の元素、１重量％までの処理添
加物のような他の元素を含有していてもよい。
温で立方３次元中心構造を保持していられる処までであ
る。許容されるニッケルの比率は、鉄含量が増加するに
つれて上昇する。この合金が室温で立方３次元中心構造
を呈する最大のニッケル含有量は、２０重量％の鉄含有
に対して０重量％のニッケル含有量と３５重量％の鉄含
有に対して１５重量％のニッケル含有量との間で線形（
比例）白檀により決定することができる。２５１ｉ量％
の鉄含有では、ニッケルの比率は５重量％よりも多いも
のとすることはできず、３０重量％の鉄含有では、ニッ
ケルの比率は１０重量％を超えることはできない。これ
らのコバルト鉄合金は他の元素、１重量％までの処理添
加物のような他の元素を含有していてもよい。
本発明による合金は常温で簡単に変わることができ、そ
してワイヤー、ストリップ等を簡単に作れる。３５重量
％以上の鉄を含有している合金は配向現象の結果として
脆くなる。
してワイヤー、ストリップ等を簡単に作れる。３５重量
％以上の鉄を含有している合金は配向現象の結果として
脆くなる。
［実施例］
α／γ変換温度Ｔ１．室温と摂氏１０００度とにおける
比抵抗及び本発明による調整フィラメント用材料と鉄と
ニッケルの温度係数ＴＦを表に示す。
比抵抗及び本発明による調整フィラメント用材料と鉄と
ニッケルの温度係数ＴＦを表に示す。
実施例ａ）ニア９重量％のコバルトと２１重量％の鉄と
から成る合金を焼結によりつくった。この合金成分では
α／γ変換温度Ｔ１は摂氏７５０度である。室温と摂氏
１０００度とにおける比抵抗の値から温度係数ＴＦは１
５と計算できる。
から成る合金を焼結によりつくった。この合金成分では
α／γ変換温度Ｔ１は摂氏７５０度である。室温と摂氏
１０００度とにおける比抵抗の値から温度係数ＴＦは１
５と計算できる。
実施例ｂ）ニア７重量％のコバルトと２３重量％の鉄と
から成る合金を焼結によりつくった。この合金成分では
α／γ変換温度Ｔ１は摂氏７８０度であり、温度係数Ｔ
Ｆは１６である。
から成る合金を焼結によりつくった。この合金成分では
α／γ変換温度Ｔ１は摂氏７８０度であり、温度係数Ｔ
Ｆは１６である。
実施例ｃ）ニア５重量％のコバルトと２５重量％の鉄と
から成る合金を焼結によりつくった。α／γ変換温度Ｔ
１は摂氏８２５度であり、温度係数ＴＦは１７．５であ
る。
から成る合金を焼結によりつくった。α／γ変換温度Ｔ
１は摂氏８２５度であり、温度係数ＴＦは１７．５であ
る。
実施例ｄ）：実施例Ｃと実質的に同様な組成の合金を溶
融法によりつくった。そのため０．２重量％のマンガン
と０．１重量％のケイ素を処理添加物として含め、鉄を
２５重量％、残りをコバルトとした。α／γ変換温度Ｔ
１は焼結法でつくった実施例Ｃの合金と比較して変わら
なかった。しかしながら処理添加物のため比抵抗は高い
。従って、温度係数ＴＦも１５であるが、添加物のない
実施例Ｃの焼結材料の場合よりも幾らか低い。
融法によりつくった。そのため０．２重量％のマンガン
と０．１重量％のケイ素を処理添加物として含め、鉄を
２５重量％、残りをコバルトとした。α／γ変換温度Ｔ
１は焼結法でつくった実施例Ｃの合金と比較して変わら
なかった。しかしながら処理添加物のため比抵抗は高い
。従って、温度係数ＴＦも１５であるが、添加物のない
実施例Ｃの焼結材料の場合よりも幾らか低い。
実施例ｅ）ニア１重量％のコバルトと２９重量％の鉄か
ら成る組成を有する材料を焼結によりつくった。α／γ
変換温度Ｔ１は摂氏９００度であり、温度係数ＴＦは２
０と算定された。鉄含有量の少ない上述の実施例と比較
すると、α／γ変換温度Ｔ１と温度係数値ＴＦとは鉄の
含有量につれて増大する。
ら成る組成を有する材料を焼結によりつくった。α／γ
変換温度Ｔ１は摂氏９００度であり、温度係数ＴＦは２
０と算定された。鉄含有量の少ない上述の実施例と比較
すると、α／γ変換温度Ｔ１と温度係数値ＴＦとは鉄の
含有量につれて増大する。
実施例ｆ）：溶融法によりつくった、２５瓜量％の鉄、
５重量％のニッケル、０．２重量％のマンガン、処理添
加物としての０．１重量％のケイ素そして残りはコバル
トから成る合金のα／γ変換温度Ｔ１は摂氏８１０度で
あり、温度係数ＴＦは１７である。
５重量％のニッケル、０．２重量％のマンガン、処理添
加物としての０．１重量％のケイ素そして残りはコバル
トから成る合金のα／γ変換温度Ｔ１は摂氏８１０度で
あり、温度係数ＴＦは１７である。
実施例ｇ）：溶融法によりつくった、３０重量％の鉄、
１０重量％のニッケル、０．２重量％のマンガン、処理
添加物としての０．１重量％のケイ素そして残りはコバ
ルトから成る合金のα／′γ変換温度Ｔ１は摂氏８５０
度であり、温度係数ＴＦは１６．５である。ニッケルを
含む合金でも高い温度係数ＴＦを得ることができる。し
かし、ニッケル成分の増大につれて、室温においてさえ
合金は立方２次元（平面）中心構造を示し始め、そして
立方３次元中心構造から立方２次元（平面）中心構造へ
の変換に基づく抵抗曲線の特性は失われる。
１０重量％のニッケル、０．２重量％のマンガン、処理
添加物としての０．１重量％のケイ素そして残りはコバ
ルトから成る合金のα／′γ変換温度Ｔ１は摂氏８５０
度であり、温度係数ＴＦは１６．５である。ニッケルを
含む合金でも高い温度係数ＴＦを得ることができる。し
かし、ニッケル成分の増大につれて、室温においてさえ
合金は立方２次元（平面）中心構造を示し始め、そして
立方３次元中心構造から立方２次元（平面）中心構造へ
の変換に基づく抵抗曲線の特性は失われる。
第１表に示した実施例が示していることは、１２より大
きい温度係数ＴＦ、すなわち温度係数が正の調整フィラ
メント用既知材料（加熱素子としても好都合に使用でき
る）の場合よりも大きい温度係数ＴＦを本発明による材
料で達成できるということである。
きい温度係数ＴＦ、すなわち温度係数が正の調整フィラ
メント用既知材料（加熱素子としても好都合に使用でき
る）の場合よりも大きい温度係数ＴＦを本発明による材
料で達成できるということである。
第１Ａ図は種々のフィラメント材料の抵抗比を温度の関
数として示すグラフである。 第２Ａ図はグロープラグの表面温度を時間の関数として
示すグラフである。 第３Ａ図は本発明の鞘付き素子の典型的な実施例を示す
図である。 第４Ａ図は本発明の鞘付き素子の他の好ましい実施例を
示す図である。 第１．２図は本発明による材料の抵抗比を温度の関数と
して示すグラフである。 第１図および第２図中； １はコバルト７９重量％および鉄２１重量％から成る合
金の抵抗比、２はコバルト７５重量％および鉄２５重量
％から成る合金の抵抗比、３はコバルト７１重量％およ
び鉄２９重量％から成る合金の抵抗比、４は鉄の抵抗比
、５はニッケルの抵抗比を温度の関数として示すグラフ
である。 第３Ａ図および第４八図中： １はグロープラグ素子、２は加熱フィラメント、３は調
整フィラメント、４は熱伝導性絶縁材である。 プラグ先端における 第２Ａ図
数として示すグラフである。 第２Ａ図はグロープラグの表面温度を時間の関数として
示すグラフである。 第３Ａ図は本発明の鞘付き素子の典型的な実施例を示す
図である。 第４Ａ図は本発明の鞘付き素子の他の好ましい実施例を
示す図である。 第１．２図は本発明による材料の抵抗比を温度の関数と
して示すグラフである。 第１図および第２図中； １はコバルト７９重量％および鉄２１重量％から成る合
金の抵抗比、２はコバルト７５重量％および鉄２５重量
％から成る合金の抵抗比、３はコバルト７１重量％およ
び鉄２９重量％から成る合金の抵抗比、４は鉄の抵抗比
、５はニッケルの抵抗比を温度の関数として示すグラフ
である。 第３Ａ図および第４八図中： １はグロープラグ素子、２は加熱フィラメント、３は調
整フィラメント、４は熱伝導性絶縁材である。 プラグ先端における 第２Ａ図
Claims (20)
- １．プラグハウジング、グロー電流のための接続デバイ
ス、上記のプラグハウジングに固定され、プラグハウジ
ングから遠い方の端で閉じられているチューブ、そして
このチューブ内の絶縁材料の中に配置されたフィラメン
ト状のワイヤー抵抗素子を備え、この抵抗素子は２本の
直列接続の抵抗フィラメントから成り、調整フィラメン
トとして働く後部抵抗フィラメントは加熱フィラメント
として働く前部抵抗フィラメントよりも高い正の温度抵
抗係数を有している、空気圧縮式内燃機関の燃焼室に配
置するグロープラグにおいて、調整フィラメントの材料
の抵抗比は摂氏２０度／摂氏１０００度の温度比で約７
．５よりも大きいことを特徴とするグロープラグ。 - ２．抵抗比が１２よりも大きい、請求項１に記載のグロ
ープラグ。 - ３．抵抗比が約１４である、請求項１に記載のグロープ
ラグ。 - ４．調整フィラメントのワイヤー温度が摂氏約４００度
から摂氏約９００度の範囲で調整フィラメントの材料の
抵抗が急激に変化する、請求項１に記載のグロープラグ
。 - ５．調整フィラメントがニッケル／鉄合金から成る、請
求項１に記載のグロープラグ。 - ６．調整フィラメントがニッケル／鉄合金から成る、請
求項４に記載のグロープラグ。 - ７．２０−３５重量％の鉄、約１重量％までの他の処理
添加物としての元素、残りがコバルトそして任意である
がニッケルから成るコバルト／鉄合金から調整フィラメ
ントが成っている、請求項１に記載のグロープラグ。 - ８．２０−３５重量％の鉄、約１重量％までの他の処理
添加物としての元素、残りがコバルトそして任意である
がニッケルから成るコバルト／鉄合金から調整フィラメ
ントが成っている、請求項４に記載のグロープラグ。 - ９．調整フィラメントの合金のニッケル含量は鉄含量に
つれて増大し、最大ニッケル含量は、鉄含量が２０重量
％ではニッケル０重量％とし、そして鉄含量が３５重量
％ではニッケル１５重量％として線形内捜により決定し
た、請求項７に記載のグロープラグ。 - １０．調整フィラメントの合金のニッケル含量は鉄含量
につれて増大し、最大ニッケル含量は、鉄含量が２０重
量％ではニッケル０重量％とし、そして鉄含量が３５重
量％ではニッケル１５重量％として線形内捜により決定
した、請求項８に記載のグロープラグ。 - １１．抵抗比（摂氏２０度／摂氏１０００度）は、摂氏
約１００度から摂氏約４００度の、好ましくは摂氏約６
００度までの範囲で約７．５もしくはそれ以下であり、
そして摂氏４００度から、好ましくは摂氏６００度から
摂氏約９００度までの範囲で約７．５以上で１２より大
きい値まで急増する１つまたは複数の材料から調整フィ
ラメントを一つもしくはそれ以上の片として構成した、
請求項７に記載のグロープラグ。 - １２．抵抗比（摂氏２０度／摂氏１０００度）は、摂氏
約１００度から摂氏約４００度の、好ましくは摂氏約６
００度までの範囲で約７．５もしくはそれ以下であり、
そして摂氏４００度から、好ましくは摂氏６００度から
摂氏約９００度までの範囲で約７．５以上で１２より大
きい値まで急増する１つまたは複数の材料から調整フィ
ラメントを一つもしくはそれ以上の片として構成した、
請求項８に記載のグロープラグ。 - １３．焼結法により合金をつくる、請求項７に記載のグ
ロープラグ。 - １４．焼結法により合金をつくる、請求項８に記載のグ
ロープラグ。 - １５．合金は２３−２５重量％、好ましくは２５重量％
の鉄を含有し、残りはコバルトである、請求項１３に記
載のグロープラグ。 - １６．合金は２３−２５重量％、好ましくは２５重量％
の鉄を含有し、残りはコバルトである、請求項１４に記
載のグロープラグ。 - １７．調整フィラメント３が別のフィラメント６へ直接
接続され、調整フィラメント３は加熱フィラメント２に
隣接しており、そしてフィラメント６はグロープラグハ
ウジングに隣接しておりそしてニッケルから成る、請求
項１に記載のグロープラグ。 - １８．調整フィラメント３が別のフィラメント６へ直接
接続され、調整フィラメント３は加熱フィラメント２に
隣接しており、そしてフィラメント６はグロープラグハ
ウジングに隣接しておりそしてニッケルから成る、請求
項４に記載のグロープラグ。 - １９．調整フィラメント３が別のフィラメント６へ直接
接続され、調整フィラメント３は加熱フィラメント２に
隣接しており、そしてフィラメント６はグロープラグハ
ウジングに隣接しておりそしてニッケルから成る、請求
項１５に記載のグロープラグ。 - ２０．調整フィラメント３が別のフィラメント６へ直接
接続され、調整フィラメント３は加熱フィラメント２に
隣接しており、そしてフィラメント６はグロープラグハ
ウジングに隣接しておりそしてニッケルから成る、請求
項１６に記載のグロープラグ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3825013A DE3825013A1 (de) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Gluehkerze |
| DE3825013.6 | 1988-07-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110212A true JPH02110212A (ja) | 1990-04-23 |
| JPH0814375B2 JPH0814375B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=6359358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190419A Expired - Fee Related JPH0814375B2 (ja) | 1988-07-22 | 1989-07-21 | グロープラグ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5091631A (ja) |
| JP (1) | JPH0814375B2 (ja) |
| KR (1) | KR900002033A (ja) |
| BR (1) | BR8903622A (ja) |
| DE (1) | DE3825013A1 (ja) |
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| JP2015200468A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
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| DE4301252A1 (de) * | 1993-01-19 | 1994-07-21 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Stabflammglühkerze |
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- 1988-07-22 DE DE3825013A patent/DE3825013A1/de active Granted
-
1989
- 1989-07-21 US US07/383,094 patent/US5091631A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-21 BR BR898903622A patent/BR8903622A/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-07-21 JP JP1190419A patent/JPH0814375B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2006125776A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
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| JP2015200468A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0814375B2 (ja) | 1996-02-14 |
| KR900002033A (ko) | 1990-02-28 |
| DE3825013A1 (de) | 1990-01-25 |
| US5091631A (en) | 1992-02-25 |
| BR8903622A (pt) | 1990-03-13 |
| DE3825013C2 (ja) | 1993-09-23 |
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