JPH0719474A

JPH0719474A - セラミック製グロープラグ

Info

Publication number: JPH0719474A
Application number: JP18320293A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、安定した強度を有し、熱ショック
等に強固な高温高強度の自己電流制御型のセラミック製
グロープラグを提供する。【構成】本発明は、電極１０を備えた中空状本体１に
導電性セラミック製パイプ２の発熱部１２を突出状態に
取り付け、導電性セラミック製パイプ２内にヒータコイ
ル３を非接触状態に配置し、ヒータコイル３を電極１０
に電源接続部８を介して接続すると共に接続部６に接続
する。ヒータコイル３と導電性セラミック製パイプ２と
の間の隔置距離を、ヒータコイル２の上流側領域２Ａで
大きく且つ発熱部１２の下流側領域２Ｂで小さく設定す
る。更に、導電性セラミック製パイプ２内にはＳｉ−Ｔ
ｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスから成る低熱伝導部材
４が充填され、該低熱伝導部材４内にヒータコイル３を
埋め込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
等に使用されるセラミック製グロープラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、グロープラグは、窒化ケイ素等の
セラミックスにタングステンＷ線を埋め込んで構成され
ている。タングステンＷ線では、図４に示すように、１
２Ｖの電源に対して、常温では抵抗値が０．１Ωであり
且つその時の電流は１２０Ａである。グロープラグが時
間の経過に伴って常温から温度が上昇して９００℃にな
ると、抵抗値は０．４Ωになり、その時の電流は３０Ａ
である。そして、グロープラグが加熱して抵抗値が上昇
し、抵抗値が１Ωになって安定するものであり、その時
の電流は１２Ａである。即ち、ディーゼルエンジンに使
用されている従来のグロープラグでは、コントローラの
指令で１２Ｖのバッテリーから電流を流すと、最初は１
２０Ａの電流が流れるが、ヒータコイルの温度上昇と共
に、抵抗値が大きくなり、抵抗値が１Ωになったところ
で安定する。そこで、グロープラグを抵抗値が１Ωのと
ころで安定するように、コントローラの指令で電流を制
御してヒータコイルが１Ωに保持されるような制御を行
っていた。

【０００３】従来のグロープラグでは、コントローラを
使用することなく、グロープラグが１Ωに調節されるよ
うな自己制御できるものが開発された。タングステンＷ
とニッケルＮｉは、図３に示すように、温度℃の上昇に
従って、抵抗値Ωが上昇して大きくなる特性を有してい
る。従って、タングステンＷ線とニッケルＮｉ線では、
温度の上昇に従って抵抗値Ωが大きくなり、電流が減少
して電流値が制限されることになる。そこで、自己制御
型グロープラグは、タングステンＷ線をＳｉ₃Ｎ₄等の
セラミックスの中に埋設し、そのＷ線と直列にニッケル
Ｎｉ線のコイルを接続して構成されている。即ち、自己
制御型グロープラグは、ヒータコイルの発熱体の部分に
電気抵抗値が小さい導電体を配置し、その導電体の上流
側にＮｉ線のコイルの電気抵抗値の大きい金属線を接続
して作製されていた。このような自己制御型グロープラ
グは、電流を流すことによってＮｉ製コイルが過熱され
て抵抗値が大きくなり、電流が減少してヒータコイルの
発熱体の部分の発熱量が制御されることになる。

【０００４】従来、自己電流制御型グロープラグとして
は、特公平４−３４０５２号公報、特公昭６０−１９４
０４号公報、特開昭５９−１５７４２３号公報、特開昭
５８−１０６３２６号公報等に開示されたものがある。

【０００５】例えば、特公平４−３４０５２号公報に開
示された自己制御型グロープラグは、通電昇温時におけ
る発熱体の温度を制御するため、発熱体に電流制御用抵
抗体を直列に接続したものであり、発熱線コイルと抵抗
体コイルとが直列に接続されてセラミック焼結体中に埋
設され、一体化されたセラミックヒータを構成し、発熱
線が温度−抵抗係数が４倍以下となるような正の抵抗温
度係数を持つタングステンＷとレニウムＲｅ合金線から
なり、抵抗体は純Ｗ又は純モリブデンＭｏの線材からな
るものである。

【０００６】また、特公昭６０−１９４０４号公報に開
示されたシーズグロープラグは、耐熱性の有底金属チュ
ーブの内底と中心電極間をいずれも巻線の発熱体と抵抗
体を直接接続して成る自己制御型のシーズグロープラグ
であり、抵抗体の巻線ピッチが中心電極側の電極側の取
付金具に近い部分を密にし、発熱体側に近い部分を粗に
形成したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自己電流制御型グロープラグは、遮熱エンジン等の高温
燃焼室での使用では、耐熱性、熱ショックに対する強
度、高温強度等について十分なものとはいえないもので
あった。また、従来開示されている自己制御型グロープ
ラグは、炭化タングステン線を用いて作製した発熱線コ
イルとＮｉ線コイルを用いて作製した抵抗体コイルとを
接続し、両者を抵抗温度係数が異なる材料で作製した
り、或いは巻線の発熱体と抵抗体とを異なった形状に作
製したものであるので、使用中にＮｉ線が過熱によって
断線したり、経時変化によって劣化するという問題があ
り、しかも構造が複雑になり、コスト、強度に関して満
足できるものではなかった。

【０００８】セラミック製グロープラグについては、自
己電流制御型グロープラグを構成するには、ヒータコイ
ルの電流通路の上流側領域で抵抗値が極端に上昇すれば
よいものである。ヒータコイルにおける抵抗値と温度と
の関係は、次式で示される。 ρ_{T X}＝ρ_{T 0}〔１＋α（Ｔ_X−Ｔ₀）〕但し、ρ_{T X}はある温度Ｔ_Xでのヒータコイルの抵抗
値、ρ_{T 0}は常温Ｔ₀でのヒータコイルの抵抗値、αは
抵抗温度係数である。

【０００９】通常、グロープラグは、１２Ｖの電源電圧
では、１Ω位で飽和電流が流れ、温度が約９００℃に保
持されるものである。グロープラグを瞬間的に加熱する
ためには、常温で０．１Ω位が必要である。通常、加熱
線即ちヒータコイルとして使用されるＷ線等は、抵抗温
度係数が４×１０^{- 3}程度であるので、９００℃で電流
を飽和させることができない。

【００１０】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、ヒータコイルを構成するタングス
テン線等の耐熱金属線の上流側領域と下流側領域との遮
熱度を上流側領域で大きく且つ下流側領域で小さくなる
ように設定し、上流側領域と下流側領域との熱放散量の
違いによって、上流側領域の耐熱金属線を流れる電流を
制御し、下流側領域の発熱体を構成する先端部に埋め込
まれた耐熱金属線に流れる電流を調節して最適の発熱量
を確保する自己電流制御型に構成し、特に、耐熱金属線
のヒータコイルをセラミックス中に埋め込み、ヒータコ
イルの断線の発生を防止すると共に経時変化による劣化
の発生を防止し、高温の燃焼室での熱ショックに対して
高強度を有し、耐酸化性、耐熱性に富み、電気的接続部
に無理が発生せず、安定した強度を確保できるセラミッ
ク製グロープラグを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、電極を備えた中空状本体、該本体から発熱部を
突出状態に前記本体に固定された導電性セラミック製パ
イプ、該導電性セラミック製パイプの前記発熱部の先端
に取り付けた接続部、前記電極に電源接続部を介して電
気的に接続すると共に前記接続部に電気的に接続し且つ
前記導電性セラミック製パイプ内に非接触状態に延びて
いる耐熱金属製ヒータコイル、及び前記導電性セラミッ
ク製パイプの前記発熱部の外面を被覆した耐熱性に富む
セラミックスから成る保護部材、から構成したことを特
徴とするセラミック製グロープラグに関する。

【００１２】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記導電性セラミック製パイプは前記発熱部で小
径であり且つ前記本体内で大径に形成され、前記ヒータ
コイルは長手方向に同径に形成されているものである。

【００１３】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記導電性セラミック製パイプ内にはＳｉ−Ｔｉ
−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスから成る低熱伝導部材が
充填され、該低熱伝導部材内に前記ヒータコイルが埋め
込まれているものである。

【００１４】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記ヒータコイルはタングステン線で作製され、
該タングステン線の外面は炭化ケイ素又は炭化タングス
テンで被覆されているものである。

【００１５】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記保護部材は外径が同一になるように加工され
ているものである。

【００１６】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記導電性セラミック製パイプは炭化ケイ素とホ
ウ化ジルコニウムとから成る複合材で作製されているも
のである。

【００１７】

【作用】この発明によるセラミック製グロープラグは、
上記のように構成されており、次のように作用する。即
ち、このセラミック製グロープラグは、中空状本体から
導電性セラミック製パイプの発熱部を突出させ、電極と
前記導電性セラミック製パイプとを前記導電性セラミッ
ク製パイプ内に非接触状態に配置した耐熱金属製ヒータ
コイルで接続したので、前記ヒータコイルに電流を流す
と、前記本体内に位置する前記ヒータコイルが遮熱度が
大きく、前記本体の内部側の前記ヒータコイルが下流側
領域に比較して高温になる。そこで、前記ヒータコイル
の上流側領域が高温になれば、抵抗値が大きくなり、前
記ヒータコイルに流れる電流が小さくなり、前記下流側
領域の前記ヒータコイルの発熱量が自己制御され、最適
値に制御されることになる。

【００１８】また、前記導電性セラミック製パイプは前
記発熱部で小径であり且つ前記電源接続部側の前記本体
内で大径に形成され、前記ヒータコイルは長手方向に同
径に形成されているので、前記ヒータコイルと前記導電
性セラミック製パイプとの間の隔置距離が前記本体の内
部に位置する上流側領域で大きく且つ前記本体から突出
した前記発熱部に位置する下流側領域で小さく設定され
る。

【００１９】また、前記導電性セラミック製パイプ内に
はＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系のセラミックスから成る
低熱伝導部材が充填され、該低熱伝導部材内に前記ヒー
タコイルが埋め込まれているので、前記ヒータコイルと
前記導電性セラミック製パイプとは確実に遮熱構造を形
成でき、且つ前記ヒータコイルは前記導電性セラミック
製パイプ内に強固に固定される。しかも、温度上昇で抵
抗値が上昇する前記ヒータコイルの上流側領域の部分で
構成される抵抗体は、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラ
ミックスの中に収容されているので、断線の発生は確実
に防止することができ、また、前記導電性セラミック製
パイプは筒状であり、構造がシンプルであるので、前記
ヒータコイル等の接続部を強固に構成することができ
る。

【００２０】また、タングステン線で作製された前記ヒ
ータコイルの外面は、炭化ケイ素又は炭化タングステン
で被覆されているので、前記ヒータコイルを構成するタ
ングステンの酸化を防止でき、耐腐食性を向上でき、前
記ヒータコイルの耐久性を向上できる。しかも、タング
ステンと炭化ケイ素とは、両者とも線膨張係数が４×１
０^{- 6}／℃であり、同一であるので、熱膨張差によって
ＳｉＣの被覆層がＷ線から剥離することがなく、強固に
被覆される。

【００２１】また、前記導電性セラミック製パイプの前
記先端部の外面は耐熱性に富んだセラミックスから成る
保護部材で被覆されているので、前記保護部材によって
熱ショック、耐熱性を向上でき、高温強度を強化でき
る。また、前記保護部材の外径が同一になるように加工
しておけば、前記発熱部からの熱放散が均一になり、良
好なグロープラグを提供できる。前記導電性セラミック
製パイプと前記保護部材との間に穴又は切り欠き部を形
成しておけば、繰り返しの熱負荷に対しても安定した強
度を確保できる。

【００２２】また、前記導電性セラミック製パイプを炭
化ケイ素とホウ化ジルコニウムから成る複合材で作製し
たので、高温強度を向上させた導電性セラミックスを構
成できる。炭化ケイ素ＳｉＣは抵抗温度係数が負である
ので、高温度で自己の発熱性が悪くなり、内側での発熱
が大きくなる。特に、ＳｉＣで作製された前記導電性セ
ラミック製パイプのパイプ径の大きい領域では、前記ヒ
ータコイルとの間の距離が大きくなり、内側の前記ヒー
タコイル即ちＷ線が高温となり、抵抗値が大きくなって
電流値が小さくなる。従って、セラミック製グロープラ
グは、自己電流制御が行われ、発熱量が制御されること
になる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるセラ
ミック製グロープラグの実施例を説明する。図１はこの
発明によるセラミック製グロープラグの一実施例を示す
概略説明図である。

【００２４】このセラミック製グロープラグは、主とし
て、絶縁体（図示せず）を介在して端子即ち電極１０を
取り付けた中空状本体１、導電性セラミック製パイプ
２、ヒータコイル３、導電性セラミック製パイプ２内に
充填された低熱伝導部材４及び導電性セラミック製パイ
プ２の外面に配置された保護部材である保護パイプ５か
ら構成されている。中空状本体１は、耐熱合金等の金属
から作製され、他の部品への取り付けのためのねじ１１
及びナット１４を有している。導電性セラミック製パイ
プ２は、その一部が中空状本体１の内壁面１７に接触し
た状態に固定されている。導電性セラミック製パイプ２
を中空状本体１に接続するには、導電性セラミック製パ
イプ２の外周面をメタリイジングして接合すれば、両者
は極めて強固に電気的に接合できる。また、導電性セラ
ミック製パイプ２の発熱部１２は、中空状本体１の端部
１５から突出状態に配置されている。導電性セラミック
製パイプ２の端部１６には、接続部６が設けられてい
る。ヒータコイル３は、電極１０に電源接続部８を介し
て接続すると共に、導電性セラミック製パイプ２の接続
部６に接続されている。

【００２５】このセラミック製グロープラグにおいて、
ヒータコイル３は、炭化ケイ素ＳｉＣ又は炭化タングス
テンＷＣで被覆されたタングステンＷ線等の耐熱金属材
料で作製されており、導電性セラミック製パイプ２内に
非接触状態に長手方向に延びており、しかも、ヒータコ
イル３と導電性セラミック製パイプ２との間の隔置距離
は、中空状本体１の内部に位置する上流側領域２Ａで大
きく、中空状本体１から突出した発熱体を構成する発熱
部１２に位置する下流側領域２Ｂで小さく設定されてい
る。ヒータコイル３のタングステンＷ線をＳｉＣ又はＷ
Ｃ等で被覆することによって、タングステンＷの酸化を
防止でき、耐久性を向上できる。

【００２６】また、このセラミック製グロープラグは、
ヒータコイル３と導電性セラミック製パイプ２との間の
隔置距離を中空状本体１の内部に位置する領域２Ａで大
きく、中空状本体１から突出した発熱部１２に位置する
領域２Ｂで小さく設定するため、導電性セラミック製パ
イプ２は発熱部１２で小径であり、電源接続部８側の中
空状本体１内で大径に形成されており、しかもヒータコ
イル３は長手方向に同径に形成されている。また、導電
性セラミック製パイプ２内には、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ
−Ｎ系のセラミックスから成る低熱伝導部材４が充填さ
れ、該低熱伝導部材４内にヒータコイル３が埋め込まれ
て固定されている。

【００２７】Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックス
は、Ｓｉ₃Ｎ₄＋ＴｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃から成る複合材
であり、その熱伝導率はほぼ２Ｗ／ｈ・ｍ²と極めて低
いセラミックスである。この複合材は、次のようにして
作製できる。Ｓｉ、Ｔｉ及びＡｌ₂Ｏ₃から成る混合粉
末に添加物を加えてスラリーを作製し、該スラリーを導
電性セラミック製パイプ２内に投入してＮ₂ガス雰囲気
で反応焼結させ、それによってＳｉ₃Ｎ₄とＴｉＮを生
成する。ＴｉＮは不安定であるので、そこで、Ｓｉ₃Ｎ
₄とＴｉＮをＯ₂ガス雰囲気中で反応させると、ＴｉＮ
がＴｉＯ₂になり、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミ
ックスが作製される。ここで、ＴｉＯ₂自体は酸化に対
して極めて安定しており、製造工程中の中間生成物とし
てＴｉＮを含んでいるので反応体積が大となるので、導
電性セラミック製パイプ２との間及びヒータコイル２の
線体との間に隙間等が発生することがなく、密着した状
態にＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスの低熱伝
導部材３が導電性セラミック製パイプ２内に配置される
ことになる。

【００２８】更に、導電性セラミック製パイプ２の発熱
部１２の外面には、酸化チタンＴｉＯ₂を含んだ窒化ケ
イ素Ｓｉ₃Ｎ₄の耐熱性で耐腐食性に富んだセラミック
スから成る保護部材の保護パイプ５で被覆されている。
また、導電性セラミック製パイプ２は、ＳｉＣとホウ化
ジルコニウムＺｒＢ₂とから成る複合材で作製されてい
る。保護パイプ５を導電性セラミック製パイプ２の外面
に配置するには、ポリマープレカーサによって焼成で転
化させて窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄を形成することができ
る。

【００２９】このセラミック製グロープラグでは、電極
１０は中空状本体１の中空部９に非接触状態に延びて電
源接続部８に接続されている。タングステンＷ線は、導
電性セラミック製パイプ２内では径が小さく、導電性セ
ラミック製パイプ２から外れる領域では径が大きく形成
されているので、導電性セラミック製パイプ２内でヒー
タコイル３を形成することができる。また、導電性セラ
ミック製パイプ２は、ホウ化ジルコニアＺｒＢ₂を３０
ｗｔ％以上含有する窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄から成る導電
性セラミックスで作製され、導電性を有している。ヒー
タコイル３と導電性セラミック製パイプ２とを電気的に
結線するため、導電性セラミック製パイプ２の先端１６
に孔７を形成した円柱ボスから成る接続部６を固定して
いる。ヒータコイル３と接続部６との電気的結線及びヒ
ータコイル３と電源接続部８との電気的結線は、耐熱金
属で蒸着によって堅固に確実に結線されている。

【００３０】また、導電性セラミック製パイプ２の発熱
部１２の外面に被覆された保護パイプ５は、酸化チタン
ＴｉＯ₂を含有したＳｉ₃Ｎ₄から作製され、耐熱性に
富むと共に、耐腐食性、耐酸化性に富む構造に構成さ
れ、しかも保護パイプ５の外径は長手方向全域にわたっ
て同一径に加工されている。導電性セラミック製パイプ
２とＳｉ₃Ｎ₄の保護パイプ５との間には、孔、又は切
り欠き等が形成され、熱応力に耐える安定した強度を確
保できる構造に構成されている。また、導電性セラミッ
ク製パイプ２と中空状本体１とは直接接触して接続され
ているので、電気的接続に無理が発生せず、極めて安定
した構造を提供できる。また、ＳｉＣは、抵抗温度係数
が負であるので、高温度で自己の発熱性が悪くなり、内
側での発熱が大きくなる。特に、ＳｉＣで作製された導
電性セラミック製パイプ２のパイプ径の大きい領域で
は、ヒータコイル３との間の距離が大きくなり、内側の
Ｗ線が高温となり、抵抗値が大きくなる。

【００３１】このセラミック製グロープラグは、上記の
ように構成されているので、次のように作用する。即
ち、このセラミック製グロープラグは、電極１０から電
流をヒータコイル３に流すと、上流側領域２Ａは下流側
領域２Ｂに比較して極端に温度が上昇する。そして、上
流側領域２Ａが高温になれば、ヒータコイル３の抵抗値
が大きくなり、ヒータコイル３に流れる電流が小さくな
り、下流側領域２Ｂの発熱量が自己制御される。また、
上流側領域２Ａの温度が下がれば、再びヒータコイル３
に電流が流れてヒータコイル３によって下流側領域２Ｂ
が加熱されるので、従って、発熱部１２の発熱体は常に
最適発熱量に維持される。例えば、図２に示すように、
ヒータコイル３を埋め込んだ下流側領域２Ｂは燃焼室等
の外部に露出しているので、下流側領域２Ｂから熱放散
され、下流側領域２Ｂの温度は９００℃に維持されて下
流側領域２Ｂのヒータコイル３の抵抗値は０．４Ωにな
るが、上流側領域２Ａのヒータコイル３は密封室１３内
に位置して遮熱されているので、上流側領域２Ａの温度
は１８００℃になって上流側領域２Ａのヒータコイル３
の抵抗値は０．６Ωになる。従って、このセラミック製
グロープラグでは、上流側領域２Ａと下流側領域２Ｂと
のヒータコイル３の抵抗値の総和は１Ωになり、安定状
態になる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によるセラミック製グロープラ
グは、上記のように構成されており、次のような効果を
有する。即ち、このセラミック製グロープラグは、電極
を備えた中空状本体から発熱部を突出状態に前記本体に
導電性セラミック製パイプを固定し、前記電極と前記導
電性セラミック製パイプとに耐熱金属製ヒータコイルを
接続し、且つ前記ヒータコイルを前記導電性セラミック
製パイプ内に非接触状態に配置したので、前記ヒータコ
イルに電流が流されることにより、前記本体の内部に位
置する前記ヒータコイルの領域が前記発熱部の領域に比
較して遮熱度が大きくなり、前記本体の内部側の前記ヒ
ータコイルが高温になり易くなる。そこで、前記ヒータ
コイルが高温になれば、抵抗値が大きくなり、前記ヒー
タコイルに流れる電流が小さくなり、また、前記ヒータ
コイルが温度が下がれば、再び電流が流れて前記発熱部
は加熱され、前記発熱部は常に最適発熱量に自己制御さ
れることになる。しかも、前記ヒータコイルは、全長に
わたって電気抵抗値が同一に構成できるので、構造がシ
ンプルであり、前記ヒータコイルの耐久性を向上でき
る。

【００３３】また、前記導電性セラミック製パイプは前
記発熱部で小径であり且つ前記電源接続部側の前記本体
内で大径に形成され、前記ヒータコイルは長手方向に同
径に形成されているので、前記ヒータコイルと前記導電
性セラミック製パイプとの間の隔置距離が前記本体の内
部に位置する上流側領域で大きく且つ前記本体から突出
した前記先端部に位置する下流側領域で小さく設定され
る。

【００３４】また、前記導電性セラミック製パイプ内に
はＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系のセラミックスから成る
低熱伝導部材が充填され、該低熱伝導部材内に前記ヒー
タコイルが埋め込まれているので、前記ヒータコイルと
前記導電性セラミック製パイプとは確実に遮熱構造を形
成でき、且つ前記ヒータコイルは前記導電性セラミック
製パイプ内に強固に固定される。

【００３５】また、タングステン線で作製された前記ヒ
ータコイルは炭化ケイ素又は炭化タングステンで被覆さ
れているので、タングステン線の酸化を防止でき、耐腐
食性を向上でき、前記ヒータコイルの耐久性を向上でき
る。

【００３６】また、前記導電性セラミック製パイプの前
記発熱部の外面は耐熱性に富んだセラミックスで被覆さ
れているので、該セラミックスは保護パイプを構成し、
熱ショック、耐熱性を向上でき、高温強度を強化でき
る。また、前記導電性セラミック製パイプと前記保護パ
イプとの間に穴又は切り欠き部を形成しておけば、安定
した強度を確保できる。

【００３７】また、前記導電性セラミック製パイプを炭
化ケイ素とホウ化ジルコニウムから成る複合材で作製し
たので、高温強度を向上させた導電性セラミックスを構
成できる。炭化ケイ素ＳｉＣは抵抗温度係数が負である
ので、高温度で自己の発熱性が悪くなり、内側での発熱
が大きくなる。特に、ＳｉＣで作製された前記導電性セ
ラミック製パイプのパイプ径の大きい領域では、前記ヒ
ータコイルとの間の距離が大きくなり、内側の前記ヒー
タコイルが高温となり、抵抗値が大きくなって電流値が
小さくなる。従って、セラミック製グロープラグは、自
己電流制御が行われることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるセラミック製グロープラグの一
実施例を示す説明図である。

【図２】このセラミック製グロープラグにおける電気抵
抗線とヒータコイルとの温度と抵抗値との関係を説明す
るグラフである。

【図３】ＮｉとＷとの温度に対する抵抗値の関係を説明
するグラフである。

【図４】従来のセラミック製グロープラグの時間に対す
る電流制御の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１中空状本体２導電性セラミック製パイプ２Ａ上流側領域２Ｂ下流側領域３ヒータコイル４低熱伝導部材５保護パイプ（保護部材）６接続部７孔８電源接続部９中空部１０電極１２発熱部１５中空状本体の端部１６導電性セラミック製パイプの端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極を備えた中空状本体、該本体から発
熱部を突出状態に前記本体に固定された導電性セラミッ
ク製パイプ、該導電性セラミック製パイプの前記発熱部
の先端に取り付けた接続部、前記電極に電源接続部を介
して電気的に接続すると共に前記接続部に電気的に接続
し且つ前記導電性セラミック製パイプ内に非接触状態に
延びている耐熱金属製ヒータコイル、及び前記導電性セ
ラミック製パイプの前記発熱部の外面を被覆した耐熱性
に富むセラミックスから成る保護部材、から構成したこ
とを特徴とするセラミック製グロープラグ。
【請求項２】前記導電性セラミック製パイプは前記発
熱部で小径であり且つ前記本体内で大径に形成され、前
記ヒータコイルは長手方向に同径に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のセラミック製グロープラ
グ。
【請求項３】前記導電性セラミック製パイプ内にはＳ
ｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスから成る低熱伝
導部材が充填され、該低熱伝導部材内に前記ヒータコイ
ルが埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載
のセラミック製グロープラグ。
【請求項４】前記ヒータコイルはタングステン線で作
製され、該タングステン線の外面は炭化ケイ素又は炭化
タングステンで被覆されていることを特徴とする請求項
１に記載のセラミック製グロープラグ。
【請求項５】前記保護部材は外径が同一になるように
加工されていることを特徴とする請求項１に記載のセラ
ミック製グロープラグ。
【請求項６】前記導電性セラミック製パイプは炭化ケ
イ素とホウ化ジルコニウムとから成る複合材で作製され
ていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック製
グロープラグ。