JPH0228045B2 - - Google Patents
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- JPH0228045B2 JPH0228045B2 JP58107646A JP10764683A JPH0228045B2 JP H0228045 B2 JPH0228045 B2 JP H0228045B2 JP 58107646 A JP58107646 A JP 58107646A JP 10764683 A JP10764683 A JP 10764683A JP H0228045 B2 JPH0228045 B2 JP H0228045B2
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- Japan
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- ceramic
- ceramic heater
- tip
- glow plug
- wire
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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
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主としてデイーゼルエンジンに装着
される急速加熱型グロープラグさらに詳しくは昇
温時における発熱体の過熱を防止するために有効
な自己制御型グロープラグに関する。
される急速加熱型グロープラグさらに詳しくは昇
温時における発熱体の過熱を防止するために有効
な自己制御型グロープラグに関する。
一般にデイーゼルエンジンは低温時における始
動性が悪いために、エンジンヘツドの副燃焼室に
グロープラグを装着し、室内に噴射される燃料を
一部燃焼させて予熱しエンジンの始動性を向上さ
せる方法がとられており、グロープラグは始動時
に急速な昇温特性を持つことが要求される。
動性が悪いために、エンジンヘツドの副燃焼室に
グロープラグを装着し、室内に噴射される燃料を
一部燃焼させて予熱しエンジンの始動性を向上さ
せる方法がとられており、グロープラグは始動時
に急速な昇温特性を持つことが要求される。
この目的を達成する急速加熱型グロープラグと
して、先端を閉塞した金属シース内にマグネシ
ア、アルミナ等の耐熱絶縁粉末を充填し、この中
にニツケル（Ni）等の発熱線を埋設してなるメ
タル型グロープラグを用いる従来例があるが、こ
の種グロープラグは発熱体が金属シースで覆われ
ているため昇温効率が劣るほか、急速昇温により
発熱線が溶断するおそれがあるので、これを防止
するため加熱時間や温度を制御するコントローラ
等を必要とすることが問題であつた。
して、先端を閉塞した金属シース内にマグネシ
ア、アルミナ等の耐熱絶縁粉末を充填し、この中
にニツケル（Ni）等の発熱線を埋設してなるメ
タル型グロープラグを用いる従来例があるが、こ
の種グロープラグは発熱体が金属シースで覆われ
ているため昇温効率が劣るほか、急速昇温により
発熱線が溶断するおそれがあるので、これを防止
するため加熱時間や温度を制御するコントローラ
等を必要とすることが問題であつた。
また他の従来例としては、発熱線に特に耐熱性
の優れたタングステン（Ｗ）等を用い、これを窒
化ケイ素（Si3N4）等を主成分とするセラミツク
焼結体中に埋設してなるセラミツクヒーターを発
熱体としたセラミツクグロープラグがあるが、こ
の場合は前記メタル型グロープラグのように発熱
体が金属シースで覆われていないため昇温効率が
良く、また発熱線に高耐熱金属線材を用いている
為、高温時においても溶断するおそれは少ないも
のであるが、渦流室等の燃焼室内に直接曝され、
急速昇温により高温となつている発熱体表面が噴
射燃料や渦流気によつて冷却作用を受け熱衝撃に
よりセラミツク割れを生ずるおそれがあり、前記
メタル型グロープラグの場合と同様にこれを防止
するために通電を制御するコントローラその他の
補助回路手段を必要とする問題点を持つていた。
の優れたタングステン（Ｗ）等を用い、これを窒
化ケイ素（Si3N4）等を主成分とするセラミツク
焼結体中に埋設してなるセラミツクヒーターを発
熱体としたセラミツクグロープラグがあるが、こ
の場合は前記メタル型グロープラグのように発熱
体が金属シースで覆われていないため昇温効率が
良く、また発熱線に高耐熱金属線材を用いている
為、高温時においても溶断するおそれは少ないも
のであるが、渦流室等の燃焼室内に直接曝され、
急速昇温により高温となつている発熱体表面が噴
射燃料や渦流気によつて冷却作用を受け熱衝撃に
よりセラミツク割れを生ずるおそれがあり、前記
メタル型グロープラグの場合と同様にこれを防止
するために通電を制御するコントローラその他の
補助回路手段を必要とする問題点を持つていた。
本発明は、このような状況に鑑みなされたもの
で、前記せる如き問題点を解決した昇温効率及び
耐久性の優れた自己制御機能を有する急速加熱型
グロープラグを提供しようとするものである。
で、前記せる如き問題点を解決した昇温効率及び
耐久性の優れた自己制御機能を有する急速加熱型
グロープラグを提供しようとするものである。
以下本発明自己制御型セラミツクグロープラグ
の実施例につき、付図を用いて詳細に説明する。
の実施例につき、付図を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明自己制御型セラミツクグロー
プラグの縦断面図を示したもので、図中１は発熱
体となるセラミツクヒーターであり、中央部でＵ
字状に折曲げられたコイル状発熱線２の両端に接
続線３を介し２本の抵抗体コイル４−1及び４−2
がそれぞれ接続され、これらを例えばSi3N4を主
成分とするセラミツク粉末中に埋設し円筒形状に
予備成型を行なつたのちホツトプレス法でセラミ
ツクを焼結させ、研磨あるいは研削加工によつて
外形仕上し一体成形されてなるものである。この
セラミツクヒーター１は、その外周を覆うように
形成された金属外筒５の内腔に嵌着され、その先
端を該金属外筒５の先端より僅かに（１〜２mm）
突出させて保持されており、第２図イ及びロにそ
の要部を拡大して示す如く先端部における発熱線
２の埋設部で長さＬ（５〜10mm）に相当する部分
には、金属外筒５の内壁との間に間隙７を形成し
てなるものである。
プラグの縦断面図を示したもので、図中１は発熱
体となるセラミツクヒーターであり、中央部でＵ
字状に折曲げられたコイル状発熱線２の両端に接
続線３を介し２本の抵抗体コイル４−1及び４−2
がそれぞれ接続され、これらを例えばSi3N4を主
成分とするセラミツク粉末中に埋設し円筒形状に
予備成型を行なつたのちホツトプレス法でセラミ
ツクを焼結させ、研磨あるいは研削加工によつて
外形仕上し一体成形されてなるものである。この
セラミツクヒーター１は、その外周を覆うように
形成された金属外筒５の内腔に嵌着され、その先
端を該金属外筒５の先端より僅かに（１〜２mm）
突出させて保持されており、第２図イ及びロにそ
の要部を拡大して示す如く先端部における発熱線
２の埋設部で長さＬ（５〜10mm）に相当する部分
には、金属外筒５の内壁との間に間隙７を形成し
てなるものである。
なお、前記金属外筒５の先端外周には第２図ア
に示す如く複数の長円形又は円形の通気孔５−1
を設けてもよい。而して第１図に示すように抵抗
体コイル４−1に溶接されたリード線６−1は金属
外筒５に電気的に接続され、金属外筒５は取付金
具８の先端部内腔にろう接されて○−電極を構成
し、一方抵抗体コイル４−2に溶接されているリ
ード線６−2はセラミツクヒーター１の後端部側
面にこれにろう接されているリード棒９に電気的
に接続され、このリード棒９がさらに中軸１０に
溶接され、中軸１０は絶縁体１１を取付金具８と
の間に介在させて丸ナツト１２で締付け固定され
○＋電極となる構造をもつものである。
に示す如く複数の長円形又は円形の通気孔５−1
を設けてもよい。而して第１図に示すように抵抗
体コイル４−1に溶接されたリード線６−1は金属
外筒５に電気的に接続され、金属外筒５は取付金
具８の先端部内腔にろう接されて○−電極を構成
し、一方抵抗体コイル４−2に溶接されているリ
ード線６−2はセラミツクヒーター１の後端部側
面にこれにろう接されているリード棒９に電気的
に接続され、このリード棒９がさらに中軸１０に
溶接され、中軸１０は絶縁体１１を取付金具８と
の間に介在させて丸ナツト１２で締付け固定され
○＋電極となる構造をもつものである。
なお、第１図に示したセラミツクヒーター１の
発熱線と抵抗体コイルとの接続構造は、発熱線２
の両端に抵抗体コイル４−1及び４−2をそれぞれ
接続した構造のものを示したが、これに限定され
るものではなく例えば第３図にその要部を示すよ
うに、発熱体１′として、発熱線２′と抵抗体コイ
ル４′の片端同志をａに於て接続し、抵抗体コイ
ル４′の他端はそのまま引出してリード線ｂとし、
また一方発熱線２′の他端はコイルの中心を通し
て引出してリード線ｃとする接続構造としてもよ
い。
発熱線と抵抗体コイルとの接続構造は、発熱線２
の両端に抵抗体コイル４−1及び４−2をそれぞれ
接続した構造のものを示したが、これに限定され
るものではなく例えば第３図にその要部を示すよ
うに、発熱体１′として、発熱線２′と抵抗体コイ
ル４′の片端同志をａに於て接続し、抵抗体コイ
ル４′の他端はそのまま引出してリード線ｂとし、
また一方発熱線２′の他端はコイルの中心を通し
て引出してリード線ｃとする接続構造としてもよ
い。
ところで、今迄に述べてきたような構造をもつ
セラミツクヒーターに用いる発熱線コイルと、こ
れに直列に接続される抵抗体コイルの金属線材と
しては、すぐれた発熱制御機能をもたせるため、
抵抗温度係数が正で発熱線材より抵抗体コイルの
線材の方が大である値をもつものとし、両者間に
成る可く温度−抵抗係数（常温における抵抗値
と、1000℃の高温時における抵抗値との比）に差
のあること好ましいものであり、本発明者らは
種々試作検討を行なつた結果、発熱線の線材には
温度−抵抗係数が４倍以上となるような低い抵抗
温度係数をもつＷ−Re合金を用い、抵抗体コイ
ルの線材には、温度−抵抗係数が５〜６倍となる
大きい値の抵抗温度係数をもつ純Ｗまたは純Mo
を用いる組合せにより好結果が得られることを見
出した。
セラミツクヒーターに用いる発熱線コイルと、こ
れに直列に接続される抵抗体コイルの金属線材と
しては、すぐれた発熱制御機能をもたせるため、
抵抗温度係数が正で発熱線材より抵抗体コイルの
線材の方が大である値をもつものとし、両者間に
成る可く温度−抵抗係数（常温における抵抗値
と、1000℃の高温時における抵抗値との比）に差
のあること好ましいものであり、本発明者らは
種々試作検討を行なつた結果、発熱線の線材には
温度−抵抗係数が４倍以上となるような低い抵抗
温度係数をもつＷ−Re合金を用い、抵抗体コイ
ルの線材には、温度−抵抗係数が５〜６倍となる
大きい値の抵抗温度係数をもつ純Ｗまたは純Mo
を用いる組合せにより好結果が得られることを見
出した。
第１図に示した実施例のグロープラグにおける
セラミツクヒーター１は、発熱線２の線材にレニ
ウム（Re）を15重量％添加したＷ合金を用い、
又抵抗体コイル４−1及び４−2の線材には純Ｗを
用い組合せてなるもので、該グロープラグに通電
し、急速に昇温（900℃到達６秒以内）させ、通
電をそのまゝ継続させてヒーター部の温度を実測
した結果、自己制御作用により1200℃以内で飽和
することが立証された。
セラミツクヒーター１は、発熱線２の線材にレニ
ウム（Re）を15重量％添加したＷ合金を用い、
又抵抗体コイル４−1及び４−2の線材には純Ｗを
用い組合せてなるもので、該グロープラグに通電
し、急速に昇温（900℃到達６秒以内）させ、通
電をそのまゝ継続させてヒーター部の温度を実測
した結果、自己制御作用により1200℃以内で飽和
することが立証された。
以上の説明から理解されるように、本発明自己
制御型セラミツクグロープラグは、高耐熱性を有
する発熱線及び抵抗体がセラミツク焼結体中に埋
設された一体化構造をもつセラミツクヒーターを
発熱体としているため、使用条件及び使用環境下
に於て電気的ならびに化学的安定性に優れてお
り、発熱線には温度−抵抗係数の小なるＷ−Re
合金線材を用い、これに直列に接続されている抵
抗体の線材としては発熱線材により温度−抵抗係
数の大なる純Ｗ又は純Moを用いて組合わせてい
るので、通電昇温時においては抵抗体の抵抗値が
発熱線のそれより速かに増大し加熱電流を減少さ
せ、自己制御により発熱体の過熱を防止できるも
のとなるほか、セラミツクヒーターは、その外周
が金属外筒で覆われている為、燃焼室内において
噴射燃料及び渦流気の冷気が高温の発熱体表面に
直接触れることを防いで熱衝撃によるセラミツク
割れの発生が防止でき、又先端部における発熱線
埋設部分の外周と金属外筒内壁との間には間隔を
設けているため、発熱線の昇温特性を向上し、か
つ後端部における抵抗線埋設部分が金属外筒と内
壁とがほぼ密着されているために抵抗線の発熱が
遅延されて発熱線の昇温特性をより向上させるこ
とができ、更に、燃料への着火性が阻害されない
ものとなる等、多くの利点を併せ持つもので高価
かつ繁雑な通電制御用コントローラ等を必要とし
ない従来の問題点を解決した急速加熱グロープラ
グとして提供できるものである。
制御型セラミツクグロープラグは、高耐熱性を有
する発熱線及び抵抗体がセラミツク焼結体中に埋
設された一体化構造をもつセラミツクヒーターを
発熱体としているため、使用条件及び使用環境下
に於て電気的ならびに化学的安定性に優れてお
り、発熱線には温度−抵抗係数の小なるＷ−Re
合金線材を用い、これに直列に接続されている抵
抗体の線材としては発熱線材により温度−抵抗係
数の大なる純Ｗ又は純Moを用いて組合わせてい
るので、通電昇温時においては抵抗体の抵抗値が
発熱線のそれより速かに増大し加熱電流を減少さ
せ、自己制御により発熱体の過熱を防止できるも
のとなるほか、セラミツクヒーターは、その外周
が金属外筒で覆われている為、燃焼室内において
噴射燃料及び渦流気の冷気が高温の発熱体表面に
直接触れることを防いで熱衝撃によるセラミツク
割れの発生が防止でき、又先端部における発熱線
埋設部分の外周と金属外筒内壁との間には間隔を
設けているため、発熱線の昇温特性を向上し、か
つ後端部における抵抗線埋設部分が金属外筒と内
壁とがほぼ密着されているために抵抗線の発熱が
遅延されて発熱線の昇温特性をより向上させるこ
とができ、更に、燃料への着火性が阻害されない
ものとなる等、多くの利点を併せ持つもので高価
かつ繁雑な通電制御用コントローラ等を必要とし
ない従来の問題点を解決した急速加熱グロープラ
グとして提供できるものである。
第１図は、本発明自己制御型セラミツクグロー
プラグの実施例縦断面図、第２図イは第１図にお
けるセラミツクヒーターの先端部構造を示す要部
拡大縦断面図、同図ロは、その先端の端面図で、
同図ハは金属外筒先端部構造の他の実施例を示
し、第３図は、本発明セラミツクグロープラグの
セラミツクヒーターにおける発熱線と抵抗体コイ
ルの、他の接続構造の実施例を示す要部縦断面図
である。 １，１′：セラミツクヒーター、２，２′：発熱
線、３：接続線、４−1，４−2，４′：抵抗体コ
イル、５：金属外筒、５−1：通気孔、６−1，６
−2及びｂ，ｃ：リード線、７：間隙、８：取付
金具、９：リード棒、１０：中軸、１１：絶縁
体、１２：丸ナツト。
プラグの実施例縦断面図、第２図イは第１図にお
けるセラミツクヒーターの先端部構造を示す要部
拡大縦断面図、同図ロは、その先端の端面図で、
同図ハは金属外筒先端部構造の他の実施例を示
し、第３図は、本発明セラミツクグロープラグの
セラミツクヒーターにおける発熱線と抵抗体コイ
ルの、他の接続構造の実施例を示す要部縦断面図
である。 １，１′：セラミツクヒーター、２，２′：発熱
線、３：接続線、４−1，４−2，４′：抵抗体コ
イル、５：金属外筒、５−1：通気孔、６−1，６
−2及びｂ，ｃ：リード線、７：間隙、８：取付
金具、９：リード棒、１０：中軸、１１：絶縁
体、１２：丸ナツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 通電昇温時における発熱体の温度を制御する
ため、該発熱体に電流制御用抵抗体が直列に接続
されてなる自己制御型グロープラグにおいて、前
記発熱体を温度−抵抗係数（常温−1000℃）が４
倍以下となる正の抵抗温度係数をもつＷ−Re合
金線と前記抵抗体が温度−抵抗係数が５〜６倍と
なる純Ｗまたは純Moとからなり、これらがコイ
ル状に形成されて直列に接続してセラミツク焼結
体中に埋設され、一体化されてなるセラミツクヒ
ーターを形成し、このセラミツクヒーターが、取
付金具先端部内腔に挿嵌され接合されている金属
外筒に覆われて保持されると共に、該セラミツク
ヒーターの先端部における発熱線埋設部分の外周
と、前記金属外筒の内壁との間に間隙が設けられ
ていることを特徴とする自己制御型セラミツクグ
ロープラグ。 ２ セラミツクヒーターの先端部外周との間に間
隙を設けた前記金属外筒の先端部外周に、複数の
通気孔を配設したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の自己制御型セラミツクグロープラ
グ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10764683A JPS60218A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 自己制御型セラミツクグロ−プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10764683A JPS60218A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 自己制御型セラミツクグロ−プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218A JPS60218A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0228045B2 true JPH0228045B2 (ja) | 1990-06-21 |
Family
ID=14464461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10764683A Granted JPS60218A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 自己制御型セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2830924B1 (fr) * | 2001-10-16 | 2006-01-13 | Denso Corp | Bougie de prechauffage |
| JP3886449B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2007-02-28 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ及びグロープラグの取付け構造 |
| JP6771985B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2020-10-21 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
| JP6931566B2 (ja) * | 2016-12-12 | 2021-09-08 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842557B2 (ja) * | 1980-01-24 | 1983-09-20 | 株式会社東芝 | ランダムアクセスメモリ回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719586Y2 (ja) * | 1977-12-09 | 1982-04-24 | ||
| JPS57172273U (ja) * | 1981-04-20 | 1982-10-29 | ||
| JPS57190269U (ja) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | ||
| JPS6030607Y2 (ja) * | 1981-09-07 | 1985-09-13 | いすゞ自動車株式会社 | セラミツク製グロ−プラグ |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP10764683A patent/JPS60218A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842557B2 (ja) * | 1980-01-24 | 1983-09-20 | 株式会社東芝 | ランダムアクセスメモリ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218A (ja) | 1985-01-05 |
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