JPH07190363A - セラミツク予熱栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミツク発熱部の均一な加熱性と速熱性を
高める。 【構成】 金属発熱線２が加熱部１４に埋設されてなる
セラミツク予熱栓Ｈにおいて、金属発熱線２の加熱部１
４と加熱部１４に直列に接続する通電制御部１７とをコ
イル状に形成し、リード部１８，１９を直線状でかつコ
イル状の加熱部１４と通電制御部１７の内部を真直ぐに
通過するように、セラミツクからなる発熱筒２１へ配設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデイーゼル機関などに使
用されるセラミツク予熱栓（グロープラグ）、特に加熱
部に通電制御部を備えた自己制御型のセラミツク予熱栓
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、公知のセラミツク予
熱栓は金属発熱線２をセラミツク発熱部１の内部へ埋設
した構造になつている。すなわち、デイーゼル機関など
に装着される金属製本体４の先端ないし下端側に、保護
筒３を介してセラミツク発熱部１が部分３ａをメタライ
ズ接合法などにより結合される。セラミツク発熱部１は
機関の予燃焼室へ臨むように配設され、燃料の着火燃焼
に寄与するようになつている。セラミツク発熱部１の内
部に埋設される金属発熱線２は一端部２ｂを、口金５、
コイル状の抵抗線７を経て電極棒８へ接続され、他端部
２ａを金属製本体４へ接続される。電極棒８は金属製本
体４の基端側に絶縁体１２を介して結合される。抵抗線
７は通電による温度上昇につれて抵抗値が大きくなり、
金属発熱線２への電流を減じ、発熱部の過熱を防止す
る。

【０００３】上述した従来のセラミツク予熱栓では、金
属発熱線２をセラミツク発熱部１に埋設した一体化構造
にするために、セラミツクの焼結はホツトプレス法で行
つている。すなわち、セラミツク発熱部１を縦割りの二
分割体として成形し、二分割体の間に金属発熱線２を挟
んで、ホツトプレス法にて一体に焼結している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、図５に示す
ように、セラミツク発熱部１において、金属発熱線２と
セラミツク発熱部１の外面１ａとの距離（矢印で示す）
が不均一になり、セラミツク発熱部１の外面１ａが均一
かつ迅速に加熱されないという問題があつた。

【０００５】本発明の目的は上述の問題に鑑み、セラミ
ツク発熱部の均一加熱性、速熱性を高めたセラミツク予
熱栓を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は金属発熱線がセラミツク発熱部に埋
設されてなるセラミツク予熱栓において、前記金属発熱
線の加熱部と該加熱部に直列に接続する通電制御部とを
コイル状に形成し、リード部を直線状でかつ前記コイル
状の加熱部と通電制御部の内部を通過するように配設し
たものである。

【０００７】

【作用】金属発熱線のリード部はコイル状の加熱部と通
電制御部の内側を真直ぐに通過する。金属発熱線のコイ
ル状の加熱部は薄肉のセラミツクからなる発熱筒の内周
面に接するので、金属発熱線の加熱部と発熱筒の外面と
の距離は全方向に等しい。したがつて、金属発熱線の加
熱部は全周域に亘り、発熱筒の外面を迅速かつ均一に加
熱し、燃料の着火を短時間の内に促す。

【０００８】

【実施例】図１は本発明に係るセラミツク予熱線の正面
断面図、図２は図１の２Ａ−２Ａによる平面断面図であ
る。本発明によるセラミツク予熱栓Ｈは、中空の金属製
本体４のねじ部４ａを機関本体に螺合支持され、下端の
セラミツク発熱部１を機関の予燃焼室へ突出される。金
属製本体４は下端部に金属製の保護筒３を嵌合固定され
る。

【０００９】電極棒８は絶縁体１２に支持され、かつナ
ツト１３により締結される。金属製の保護筒３は予めセ
ラミツク発熱部１と部分３ａでメタライズ接合法などに
より結合される。セラミツク発熱部１の保護筒３は上端
に皿型の口金５を結合される。好ましくは、口金５と端
子６は一体に構成される。セラミツク発熱部１の下端は
保護筒３から下方へ突出される。

【００１０】本発明によれば、セラミツク発熱部１は内
部に、金属発熱線２を埋め込まれる。図１，２に示すよ
うに、直径約０．２mmのタングステンからなる金属発熱
線２は、リード部１９の上端部１９ａを口金５に結合さ
れる。口金５は保護筒３のほぼ軸心を真直ぐに下方へ延
び、保護筒３の内部でコイル状に巻かれた通電制御部１
７を形成され、さらにリード部１９ｂを経て通電制御部
１７から下方へ延び、保護筒３の外部でコイル状に巻か
れて加熱部１４を形成される。金属発熱線２はコイル状
の加熱部１４の下端で、上方へ折り返してリード部１８
を形成される。リード部１８はコイル状の加熱部１４と
通電制御部１７の内部を経て上方へ真直ぐに延び、上端
部１８ａを保護筒３の上端部へ結合される。加熱部１４
と通電制御部１７のコイルは等ピツチとし、巻径を同じ
くした。

【００１１】図２に示すように、実際にはコイル状の加
熱部１４と通電制御部１７は、予め窒化ケイ素などのセ
ラミツクから成形されかつ焼結された発熱筒２１の内周
面に接するように嵌装される。その後に発熱筒２１は無
収縮性セラミツク（粉末）１６を隙間なく充填されかつ
焼結される。

【００１２】以上の構成において、電極棒８は図示して
ない導線により電源バツテリの端子（例えば＋端子）に
接続される一方、金属製本体４は車体を経て電源バツテ
リの端子（例えば−端子）に接続される。機関の始動
時、電源バツテリから電極棒８、リード部１９、通電制
御部１７、リード部１９ｂ、加熱部１４、リード部１
８、保護筒３、金属製本体４へと通電されると、加熱部
１４が赤熱し、予燃焼室へ突出するセラミツク発熱部１
が燃料を加熱着火させる。

【００１３】金属発熱線２のリード部１８，１９がコイ
ル状の加熱部１４と通電制御部１７の内側を真直ぐに通
ることから、加熱部１４は薄肉の発熱筒２１の内周面に
接し、加熱部１４は全周域に亘り、発熱筒２１の表面を
迅速かつ均一に加熱する。したがつて、燃料の着火が短
時間の内に得られる。

【００１４】金属発熱線２の通電制御部１７は加熱部１
４よりも温度が高くなるので抵抗が大きくなり、加熱部
１４が約９００℃になると、加熱部１４へ流れる電流を
制限し、加熱部１４が９００℃を超えるのを防止する。

【００１５】金属発熱線２の加熱部１４は発熱筒２１の
内周面に接し、予燃焼室を急速に加熱するのに対し、金
属発熱線２の通電制御部１７は金属製本体４の内部にあ
つて外部への熱放散を抑えられるから、温度上昇に伴つ
て加熱部１４への電流を効果的に制御し、加熱部１４が
過熱状態になるのを防止できる。

【００１６】図３に示す実施例のように、通電制御部１
７に熱伝導率の小さい（好ましくは０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以
下）無機化合物からなるフエルトなどのカバー２０を巻
き付ければ、通電制御部１７の電流制限作用は一層確実
である。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上述のように、金属発熱線がセ
ラミツク発熱部に埋設されてなるセラミツク予熱栓にお
いて、前記金属発熱線の加熱部と該加熱部に直列に接続
する通電制御部とをコイル状に形成し、リード部を直線
状でかつ前記コイル状の加熱部と通電制御部の内部を通
過するようにしたことから、リード部相互の絶縁と外殻
への挿入が容易であり、加熱部は薄肉の発熱筒の内周面
に接し、加熱部は全周域に亘り、発熱筒の表面を迅速か
つ均一に加熱し、したがつて、燃料の着火が短時間の内
に得られる。

【００１８】金属発熱線の加熱部は発熱筒の内周面に接
し、予燃焼室を急速に加熱するのに対し、金属発熱線の
通電制御部は金属製本体の内部にあつて外部への熱放散
を抑えられるから、温度上昇に伴う加熱部への電流を効
果的に自己制御し、加熱部が異常高温になるのを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセラミツク予熱栓の正面断面図で
ある。

【図２】図１の２Ａ−２Ａによる平面断面図である。

【図３】本発明の変更実施例に係るセラミツク予熱栓の
金属加熱線の正面図である。

【図４】従来のセラミツク予熱栓の正面断面図である。

【図５】同セラミツク予熱栓のセラミツク発熱部の平面
断面図である。

【符号の説明】

Ｈ：セラミツク予熱線 １：セラミツク発熱部 ２：金
属発熱線 １４：加熱部 １６：無収縮セラミツク １７：通電制御部 １８，１
９，１９ｂ：リード部 ２０：カバー ２１：発熱筒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属発熱線がセラミツク発熱部に埋設され
   てなるセラミツク予熱栓において、前記金属発熱線の加
   熱部と該加熱部に直列に接続する通電制御部とをコイル
   状に形成し、リード部を直線状でかつ前記コイル状の加
   熱部と通電制御部の内部を通過するように配設したこと
   を特徴とする、セラミツク予熱栓。
2. 【請求項２】前記金属発熱線はタングステンからなる、
   請求項１に記載のセラミツク予熱栓。
3. 【請求項３】前記通電制御部の外周を熱伝導率の小さい
   無機化合物からなるカバーにより被覆した、請求項１，
   ２に記載のセラミツク予熱栓。