JPH0518536A - セラミツクヒータ - Google Patents
セラミツクヒータInfo
- Publication number
- JPH0518536A JPH0518536A JP16689891A JP16689891A JPH0518536A JP H0518536 A JPH0518536 A JP H0518536A JP 16689891 A JP16689891 A JP 16689891A JP 16689891 A JP16689891 A JP 16689891A JP H0518536 A JPH0518536 A JP H0518536A
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- JP
- Japan
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- ceramic heater
- fitting
- heating element
- ceramic
- rear end
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミック発熱体と筒状金具及び取付金具と
の接合によるセラミック発熱体の割れや偏心がなく、か
つ使用中にセラミック発熱体中の発熱抵抗線が断線した
りすることがない気密性を確保した長時間の連続使用が
可能である耐久性に優れた安価なセラミックヒータを提
供する。 【構成】 窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発
熱抵抗体を埋設したセラミック発熱体２に接合した筒状
金具３の段差部４を、取付金具５の先端内側に設けた段
座６に導電性ガスケット７を介して当接させ、セラミッ
ク発熱体２の後端部８と絶縁体１０に挿通した端子棒９
を連結し、取付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０の端
面１２で加締めることによって筒状金具３と取付金具５
及びセラミック発熱体２の後端部８と端子棒９をそれぞ
れ電気的に接続固着する。
の接合によるセラミック発熱体の割れや偏心がなく、か
つ使用中にセラミック発熱体中の発熱抵抗線が断線した
りすることがない気密性を確保した長時間の連続使用が
可能である耐久性に優れた安価なセラミックヒータを提
供する。 【構成】 窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発
熱抵抗体を埋設したセラミック発熱体２に接合した筒状
金具３の段差部４を、取付金具５の先端内側に設けた段
座６に導電性ガスケット７を介して当接させ、セラミッ
ク発熱体２の後端部８と絶縁体１０に挿通した端子棒９
を連結し、取付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０の端
面１２で加締めることによって筒状金具３と取付金具５
及びセラミック発熱体２の後端部８と端子棒９をそれぞ
れ電気的に接続固着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの始
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
及び加熱機器の加熱用ヒータとして用いられるセラミッ
クヒータに関するものである。
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
及び加熱機器の加熱用ヒータとして用いられるセラミッ
クヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりディーゼルエンジンの始動促進
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
タとして、耐熱金属製のシース内に充填した耐熱絶縁粉
末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）等を主体とす
る高融点金属線から成る発熱抵抗体を埋設したシーズヒ
ータや、高電圧の火花放電を利用する各種点火装置等が
使用されていた。
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
タとして、耐熱金属製のシース内に充填した耐熱絶縁粉
末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）等を主体とす
る高融点金属線から成る発熱抵抗体を埋設したシーズヒ
ータや、高電圧の火花放電を利用する各種点火装置等が
使用されていた。
【０００３】しかしながら、前記シーズヒータは短時間
の急速昇温が困難であり、耐摩耗性や耐久性に劣る他、
前記火花放電を利用する点火装置等では点火時に電波障
害を生じたり、未着火の場合の安全性に問題がある等の
欠点があった。
の急速昇温が困難であり、耐摩耗性や耐久性に劣る他、
前記火花放電を利用する点火装置等では点火時に電波障
害を生じたり、未着火の場合の安全性に問題がある等の
欠点があった。
【０００４】そこで、短時間の急速昇温ができ、電波障
害がなく、確実に点火して安全かつ雰囲気を問わず長時
間の使用が可能である耐摩耗性と耐久性に優れた信頼性
の高いヒータとして、無機導電材から成る発熱抵抗体を
セラミック焼結体中に埋設したセラミックヒータが広く
利用されるようになってきた。
害がなく、確実に点火して安全かつ雰囲気を問わず長時
間の使用が可能である耐摩耗性と耐久性に優れた信頼性
の高いヒータとして、無機導電材から成る発熱抵抗体を
セラミック焼結体中に埋設したセラミックヒータが広く
利用されるようになってきた。
【０００５】前記セラミックヒータは例えば図２に示す
ように、一般にタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化合物より成る発
熱抵抗線を基体中に埋設したり、前記高融点金属もしく
はこれらの化合物を主体とする発熱抵抗体ペーストを前
記基体上にパターン印刷して焼成一体化したセラミック
発熱体１９が筒状金具２０に接合されて、前記セラミッ
ク発熱体１９に埋設されている発熱抵抗線の一端が電気
的に接続され、更に筒状金具２０が取付金具２１と接合
されて負電極を構成する。
ように、一般にタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化合物より成る発
熱抵抗線を基体中に埋設したり、前記高融点金属もしく
はこれらの化合物を主体とする発熱抵抗体ペーストを前
記基体上にパターン印刷して焼成一体化したセラミック
発熱体１９が筒状金具２０に接合されて、前記セラミッ
ク発熱体１９に埋設されている発熱抵抗線の一端が電気
的に接続され、更に筒状金具２０が取付金具２１と接合
されて負電極を構成する。
【０００６】一方、発熱抵抗線の他端はセラミック発熱
体１９の後端部２２に装着された金属キャップ２３に溶
接されたリード線２４を介し、端子棒２５に接続されて
正電極となるように構成されている。
体１９の後端部２２に装着された金属キャップ２３に溶
接されたリード線２４を介し、端子棒２５に接続されて
正電極となるように構成されている。
【０００７】この場合、一般にセラミック発熱体１９は
エンジンや各種燃焼加熱機器の高温燃焼ガスや高温雰囲
気に耐えるように高融点ロウ材を用いて筒状金具２０に
ロウ接され、更に該筒状金具２０は前記高温燃焼ガスや
高温雰囲気に直接曝されることがないために低融点ロウ
材を用いて取付金具２１にロウ接されている（特公平１
−２９４２６号公報参照）。
エンジンや各種燃焼加熱機器の高温燃焼ガスや高温雰囲
気に耐えるように高融点ロウ材を用いて筒状金具２０に
ロウ接され、更に該筒状金具２０は前記高温燃焼ガスや
高温雰囲気に直接曝されることがないために低融点ロウ
材を用いて取付金具２１にロウ接されている（特公平１
−２９４２６号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記セ
ラミックヒータは高融点ロウ材、低融点ロウ材のいずれ
を使用する場合でも、セラミック発熱体１９と筒状金具
２０、及び筒状金具２０と取付金具２１のロウ接が局部
的に加熱して接合されるため、筒状金具２０や取付金具
２１とセラミック発熱体１９との熱膨張差からセラミッ
ク発熱体１９に引張応力が作用し、セラミック発熱体１
９が割れる恐れがあった。また、接合時にセラミック発
熱体１９に大きな割れを生じなくとも使用中に内在する
微小な割れが進展し、セラミック発熱体１９中の発熱抵
抗線が断線するという不具合が発生する恐れがあった。
ラミックヒータは高融点ロウ材、低融点ロウ材のいずれ
を使用する場合でも、セラミック発熱体１９と筒状金具
２０、及び筒状金具２０と取付金具２１のロウ接が局部
的に加熱して接合されるため、筒状金具２０や取付金具
２１とセラミック発熱体１９との熱膨張差からセラミッ
ク発熱体１９に引張応力が作用し、セラミック発熱体１
９が割れる恐れがあった。また、接合時にセラミック発
熱体１９に大きな割れを生じなくとも使用中に内在する
微小な割れが進展し、セラミック発熱体１９中の発熱抵
抗線が断線するという不具合が発生する恐れがあった。
【０００９】更に、ロウ接するためにはセラミック発熱
体１９と筒状金具２０、及び筒状金具２０と取付金具２
１の間にロウ材を流し込むための間隙が必要であり、こ
のためにセラミック発熱体１９が偏心して取り付けられ
る恐れがあり、エンジン本体や各種燃焼機器及び加熱機
器にセラミックヒータを取り付ける際、前記エンジンや
各種機器等の挿入孔に片当りしてセラミック発熱体１９
が破損するという課題もあった。
体１９と筒状金具２０、及び筒状金具２０と取付金具２
１の間にロウ材を流し込むための間隙が必要であり、こ
のためにセラミック発熱体１９が偏心して取り付けられ
る恐れがあり、エンジン本体や各種燃焼機器及び加熱機
器にセラミックヒータを取り付ける際、前記エンジンや
各種機器等の挿入孔に片当りしてセラミック発熱体１９
が破損するという課題もあった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、前記欠点に鑑み開発されたも
ので、その目的はセラミック発熱体と筒状金具及び取付
金具との接合によるセラミック発熱体の割れや偏心がな
く、かつ使用中にセラミック発熱体中の発熱抵抗線が断
線したりせずに長時間の連続使用が可能である耐久性に
優れたセラミックヒータを提供することにある。
ので、その目的はセラミック発熱体と筒状金具及び取付
金具との接合によるセラミック発熱体の割れや偏心がな
く、かつ使用中にセラミック発熱体中の発熱抵抗線が断
線したりせずに長時間の連続使用が可能である耐久性に
優れたセラミックヒータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックヒー
タは、窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発熱抵
抗体を埋設したセラミック発熱体に段差部を有する筒状
金具を接合するとともに、該筒状金具の段差部を取付金
具の先端内側に設けた段座に導電性ガスケットを介して
当接し、前記セラミック発熱体の後端部に絶縁体に挿通
した端子棒を連結し、前記取付金具の後端周縁を前記絶
縁体の端面で加締めることによって筒状金具と取付金具
及びセラミック発熱体の後端部と端子棒とをそれぞれ電
気的に接続固着したことを特徴とするものである。
タは、窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発熱抵
抗体を埋設したセラミック発熱体に段差部を有する筒状
金具を接合するとともに、該筒状金具の段差部を取付金
具の先端内側に設けた段座に導電性ガスケットを介して
当接し、前記セラミック発熱体の後端部に絶縁体に挿通
した端子棒を連結し、前記取付金具の後端周縁を前記絶
縁体の端面で加締めることによって筒状金具と取付金具
及びセラミック発熱体の後端部と端子棒とをそれぞれ電
気的に接続固着したことを特徴とするものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明のセラミックヒータを図面に基
づき詳細に説明する。図１は、本発明のセラミックヒー
タをディーゼルエンジンに使用されるグロープラグに適
用した一実施例を示す要部の断面図である。図におい
て、１は窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発熱
抵抗体を埋設したセラミック発熱体２で形成されたグロ
ープラグを成すセラミックヒータである。
づき詳細に説明する。図１は、本発明のセラミックヒー
タをディーゼルエンジンに使用されるグロープラグに適
用した一実施例を示す要部の断面図である。図におい
て、１は窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発熱
抵抗体を埋設したセラミック発熱体２で形成されたグロ
ープラグを成すセラミックヒータである。
【００１３】セラミック発熱体２には段差部４を有する
筒状金具３をロウ接することによりセラミック発熱体２
に埋設された発熱抵抗線の一端が電極端子として導出さ
れ、前記筒状金具３の段差部４を取付金具５の先端内側
に設けた段座６に導電性ガスケット７を介して当接され
ている。一方、セラミック発熱体２の後端部８には筒状
金具３と同時にロウ接した電極取出金具１３の開口部１
４に、ワッシャー等の導電性緩衝材１５を介して絶縁体
１０に挿通したフランジ１６を有する端子棒９が内挿さ
れて連結され、取付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０
の端面１２で加締めて固着し、筒状金具３と取付金具５
をロウ接せずに加圧接合して負電極とするとともに、セ
ラミック発熱体２の後端部８にロウ接した電極取出金具
１３と端子棒９も同様に加圧接合して正電極とし、端子
棒９にベークライト等の絶縁性ワッシャー１７をナット
１８で固定することにより取付金具５の負電極と、端子
棒９の正電極とが絶縁されてセラミックヒータ１が構成
されている。
筒状金具３をロウ接することによりセラミック発熱体２
に埋設された発熱抵抗線の一端が電極端子として導出さ
れ、前記筒状金具３の段差部４を取付金具５の先端内側
に設けた段座６に導電性ガスケット７を介して当接され
ている。一方、セラミック発熱体２の後端部８には筒状
金具３と同時にロウ接した電極取出金具１３の開口部１
４に、ワッシャー等の導電性緩衝材１５を介して絶縁体
１０に挿通したフランジ１６を有する端子棒９が内挿さ
れて連結され、取付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０
の端面１２で加締めて固着し、筒状金具３と取付金具５
をロウ接せずに加圧接合して負電極とするとともに、セ
ラミック発熱体２の後端部８にロウ接した電極取出金具
１３と端子棒９も同様に加圧接合して正電極とし、端子
棒９にベークライト等の絶縁性ワッシャー１７をナット
１８で固定することにより取付金具５の負電極と、端子
棒９の正電極とが絶縁されてセラミックヒータ１が構成
されている。
【００１４】前記導電性ガスケット７及び導電性緩衝材
１５は、接触抵抗を下げるために比抵抗が１０- 2 Ωｃ
ｍ以下、ブリネル硬さが１００以下の特性を有する材料
で形成された、例えば銅製品等が好適に用いられ、更に
このような軟質の導電性ガスケット７を介することによ
り気密性も確保できる。
１５は、接触抵抗を下げるために比抵抗が１０- 2 Ωｃ
ｍ以下、ブリネル硬さが１００以下の特性を有する材料
で形成された、例えば銅製品等が好適に用いられ、更に
このような軟質の導電性ガスケット７を介することによ
り気密性も確保できる。
【００１５】また、端子棒９は絶縁体１０に挿通して取
付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０の端面１４で加締
めることにより、電気的な絶縁性が確保されている。
付金具５の後端周縁１１を絶縁体１０の端面１４で加締
めることにより、電気的な絶縁性が確保されている。
【００１６】前記端子棒９を挿通する絶縁体１０は、取
付金具５の後端周縁１１の加締めに耐えられるように圧
縮強度が５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である絶縁性碍子、例え
ばアルミナ製碍子等が好適に用いられる。
付金具５の後端周縁１１の加締めに耐えられるように圧
縮強度が５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である絶縁性碍子、例え
ばアルミナ製碍子等が好適に用いられる。
【００１７】更に、端子棒９と絶縁体１０との間を接着
剤、例えば嫌気性接着剤で固定することにより、その固
着をより強固なものとすることができる。
剤、例えば嫌気性接着剤で固定することにより、その固
着をより強固なものとすることができる。
【００１８】尚、本発明のセラミックヒータにおいて、
無機導電材からなる発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等も
好適に用いられる。
無機導電材からなる発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等も
好適に用いられる。
【００１９】上記の如き条件で加圧接合して組み立てた
セラミックヒータについて、該セラミックヒータにＯリ
ングをかませて治具に締結し、セラミック発熱体側から
１５ｋｇ／ｃｍ2 のガス圧を加えてリークテスターにて
ガス漏れを測定したが、気密性については異常なく、セ
ラミックヒータの取付金具を固定して締めつけトルク強
度を測定したが、３．０ｋｇ・ｍのトルク強度でも接合
に何ら異常は認められなかった。また、Ｘ線透視検査で
はセラミック発熱体に割れは認められず、セラミック発
熱体の取付金具との偏心も極めて小さくなっていること
が確認された。更に、１１Ｖの電圧で３．５秒後の温度
が８００℃となるように通電して温度特性試験を行った
が、従来のセラミックヒータと同等の昇温速度であるこ
とが確認された。
セラミックヒータについて、該セラミックヒータにＯリ
ングをかませて治具に締結し、セラミック発熱体側から
１５ｋｇ／ｃｍ2 のガス圧を加えてリークテスターにて
ガス漏れを測定したが、気密性については異常なく、セ
ラミックヒータの取付金具を固定して締めつけトルク強
度を測定したが、３．０ｋｇ・ｍのトルク強度でも接合
に何ら異常は認められなかった。また、Ｘ線透視検査で
はセラミック発熱体に割れは認められず、セラミック発
熱体の取付金具との偏心も極めて小さくなっていること
が確認された。更に、１１Ｖの電圧で３．５秒後の温度
が８００℃となるように通電して温度特性試験を行った
が、従来のセラミックヒータと同等の昇温速度であるこ
とが確認された。
【００２０】
【発明の効果】叙上の如く本発明のセラミックヒータ
は、筒状金具を接合したセラミック発熱体を導電性ガス
ケットを介して筒状金具の段差部と取付金具の段座にて
当接し、セラミック発熱体の後端部に絶縁体に挿通した
端子棒を連結し、取付金具の後端周縁を絶縁体の端面で
加締めて、筒状金具と取付金具をロウ接せずに加圧接合
して負電極とするとともに、セラミック発熱体の後端部
と端子棒も同様に加圧接合して正電極としたことから、
セラミック発熱体に割れや組立加工後の偏心が極めて少
なく、取付け時に挿入孔に片当たりしてセラミック発熱
体が破損することもなく、機器への取付け時のシート面
となる取付金具先端部の仕上げ加工が不要となり、かつ
取付金具表面の変色もないことから表面塗装も不要とな
るなど、作業工程が大幅に簡略化されて作業効率が著し
く向上し、製造コストの大幅な低減が実現でき、その結
果、十分な気密性を有し長時間の連続使用が可能な耐久
性に優れた安価なセラミックヒータを提供することがで
きる。
は、筒状金具を接合したセラミック発熱体を導電性ガス
ケットを介して筒状金具の段差部と取付金具の段座にて
当接し、セラミック発熱体の後端部に絶縁体に挿通した
端子棒を連結し、取付金具の後端周縁を絶縁体の端面で
加締めて、筒状金具と取付金具をロウ接せずに加圧接合
して負電極とするとともに、セラミック発熱体の後端部
と端子棒も同様に加圧接合して正電極としたことから、
セラミック発熱体に割れや組立加工後の偏心が極めて少
なく、取付け時に挿入孔に片当たりしてセラミック発熱
体が破損することもなく、機器への取付け時のシート面
となる取付金具先端部の仕上げ加工が不要となり、かつ
取付金具表面の変色もないことから表面塗装も不要とな
るなど、作業工程が大幅に簡略化されて作業効率が著し
く向上し、製造コストの大幅な低減が実現でき、その結
果、十分な気密性を有し長時間の連続使用が可能な耐久
性に優れた安価なセラミックヒータを提供することがで
きる。
【図１】本発明のセラミックヒータをディーゼルエンジ
ンに使用されるグロープラグに適用した一実施例を示す
要部の断面図である。
ンに使用されるグロープラグに適用した一実施例を示す
要部の断面図である。
【図２】従来のセラミックヒータをディーゼルエンジン
に使用されるグロープラグに適用した場合の要部を示す
断面図である。
に使用されるグロープラグに適用した場合の要部を示す
断面図である。
１ セラミックヒータ ２ セラミック発熱体 ３ 筒状金具 ４ 段差部 ５ 取付金具 ６ 段座 ７ 導電性ガスケット ８ 後端部 ９ 端子棒 １０ 絶縁体 １１ 後端周縁 １２ 端面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる
発熱抵抗体を埋設したセラミック発熱体に段差部を有す
る筒状金具を接合するとともに、該筒状金具の段差部を
取付金具の先端内側に設けた段座に導電性ガスケットを
介して当接し、前記セラミック発熱体の後端部に絶縁体
に挿通した端子棒を連結し、前記取付金具の後端周縁を
前記絶縁体の端面で加締めることによって筒状金具と取
付金具、及びセラミック発熱体の後端部と端子棒をそれ
ぞれ電気的に接続固着したことを特徴とするセラミック
ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166898A JP2835209B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | セラミックヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166898A JP2835209B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | セラミックヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518536A true JPH0518536A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2835209B2 JP2835209B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=15839678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166898A Expired - Fee Related JP2835209B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | セラミックヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835209B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6433311B1 (en) | 2000-12-22 | 2002-08-13 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug |
| JP2002276942A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックグロープラグ及びそのシリンダヘッドへの取付け構造 |
| JP2010032211A (ja) * | 2009-11-11 | 2010-02-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックグロープラグ及びそのシリンダヘッドへの取付け構造 |
| DE10248045B4 (de) * | 2001-10-16 | 2010-06-17 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Glühkerze |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415892U (ja) * | 1987-07-09 | 1989-01-26 | ||
| JPS6429426U (ja) * | 1987-08-13 | 1989-02-22 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166898A patent/JP2835209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415892U (ja) * | 1987-07-09 | 1989-01-26 | ||
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| DE10248045B4 (de) * | 2001-10-16 | 2010-06-17 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Glühkerze |
| JP2010032211A (ja) * | 2009-11-11 | 2010-02-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックグロープラグ及びそのシリンダヘッドへの取付け構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2835209B2 (ja) | 1998-12-14 |
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Legal Events
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