JPH07305845A - 自己制御型セラミツクス・グロープラグ - Google Patents
自己制御型セラミツクス・グロープラグInfo
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- JPH07305845A JPH07305845A JP12435094A JP12435094A JPH07305845A JP H07305845 A JPH07305845 A JP H07305845A JP 12435094 A JP12435094 A JP 12435094A JP 12435094 A JP12435094 A JP 12435094A JP H07305845 A JPH07305845 A JP H07305845A
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- glow plug
- thin plate
- ceramic
- ptc thermistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＴＣサーミスタ素子を内蔵して、セラミツ
クス発熱体の温度が所定値に達した時、セラミツクス発
熱体への通電を自動的に遮断する。 【構成】 窒化珪素からなるカツプ状の外筒３１の内部
に、螺旋状の抵抗部２２と発熱部２４を有するタングス
テンなどの発熱線２０を挿入し、内空部にセラミツクス
３２を充填したうえ焼成し、セラミツクス発熱体３０を
形成する。電極棒４２を電極棒４２ａと電極棒４２ｂに
２分割する。金属薄板５２、サーミスタ薄板５３、金属
薄板５４および絶縁薄板５１を順に重ね合せた積層物Ａ
を、芯棒５５にロール状に巻いてＰＴＣサーミスタ素子
５０を形成する。２分割した電極棒４２ａ，４２ｂの間
にＰＴＣサーミスタ素子５０を挿入接続する。絶縁薄板
５１にはアルミナ、酸化マグネシウムなどの金属酸化
物、または同複合酸化物を用い、金属薄板５２，５４に
はＰｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＲｈまたはＣｒを用いる。
クス発熱体の温度が所定値に達した時、セラミツクス発
熱体への通電を自動的に遮断する。 【構成】 窒化珪素からなるカツプ状の外筒３１の内部
に、螺旋状の抵抗部２２と発熱部２４を有するタングス
テンなどの発熱線２０を挿入し、内空部にセラミツクス
３２を充填したうえ焼成し、セラミツクス発熱体３０を
形成する。電極棒４２を電極棒４２ａと電極棒４２ｂに
２分割する。金属薄板５２、サーミスタ薄板５３、金属
薄板５４および絶縁薄板５１を順に重ね合せた積層物Ａ
を、芯棒５５にロール状に巻いてＰＴＣサーミスタ素子
５０を形成する。２分割した電極棒４２ａ，４２ｂの間
にＰＴＣサーミスタ素子５０を挿入接続する。絶縁薄板
５１にはアルミナ、酸化マグネシウムなどの金属酸化
物、または同複合酸化物を用い、金属薄板５２，５４に
はＰｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＲｈまたはＣｒを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデイーゼル機関などの始
動時、液体燃料を気化し着火を助ける自己制御型のセラ
ミツクス・グロープラグ、特に機関などの始動後は自動
的にセラミツクス発熱体への電流が遮断される自己制御
型セラミツクス・グロープラグに関するものである。
動時、液体燃料を気化し着火を助ける自己制御型のセラ
ミツクス・グロープラグ、特に機関などの始動後は自動
的にセラミツクス発熱体への電流が遮断される自己制御
型セラミツクス・グロープラグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の自己制御型セラミツクス・グロー
プラグは、棒状のセラミツクス発熱体として、窒化珪素
などのセラミツクス材料の内部にタングステンなどの発
熱線を埋設したものを用い、セラミツクス発熱体として
の熱伝導率を高めて発熱特性を改善し、発熱線への通電
電力を自己制御してセラミツクス発熱体の過熱を防止す
るようになつている。
プラグは、棒状のセラミツクス発熱体として、窒化珪素
などのセラミツクス材料の内部にタングステンなどの発
熱線を埋設したものを用い、セラミツクス発熱体として
の熱伝導率を高めて発熱特性を改善し、発熱線への通電
電力を自己制御してセラミツクス発熱体の過熱を防止す
るようになつている。
【０００３】例えば特開昭62-17520号公報に開示される
自己制御型セラミツクス・グロープラグでは、通電電力
制御要素として正の抵抗温度係数が大きな材料からなる
シース型抵抗体を用いている。図８に示すように、従来
の自己制御型セラミツクス・グロープラグはねじ部４ａ
を有する金属製プラグ本体４の先端部に嵌装した金属の
保護筒３に、セラミツクス発熱体１を嵌合し、かつ嵌合
部分３ａをメタライズ接合法などにより結合してなり、
セラミツクス発熱体１を機関の予燃焼室へ突出して燃料
の着火燃焼を助けるようになつている。セラミツクス発
熱体１の内部に埋設される発熱線２は、一端部２ｂを口
金５、端子６、螺旋状の抵抗線７を経て電極棒８へ接続
され、他端部２ａを保護筒３を経て金属製プラグ本体４
へ接続される。
自己制御型セラミツクス・グロープラグでは、通電電力
制御要素として正の抵抗温度係数が大きな材料からなる
シース型抵抗体を用いている。図８に示すように、従来
の自己制御型セラミツクス・グロープラグはねじ部４ａ
を有する金属製プラグ本体４の先端部に嵌装した金属の
保護筒３に、セラミツクス発熱体１を嵌合し、かつ嵌合
部分３ａをメタライズ接合法などにより結合してなり、
セラミツクス発熱体１を機関の予燃焼室へ突出して燃料
の着火燃焼を助けるようになつている。セラミツクス発
熱体１の内部に埋設される発熱線２は、一端部２ｂを口
金５、端子６、螺旋状の抵抗線７を経て電極棒８へ接続
され、他端部２ａを保護筒３を経て金属製プラグ本体４
へ接続される。
【０００４】電極棒８は金属製プラグ本体４の基端部に
嵌装した絶縁蓋１２に螺合され、ねじ部８ａに螺合した
ナツト１３により締結される。抵抗線７は金属製プラグ
本体４に嵌合した保護筒９へ挿入され、かつ内空部に絶
縁物１０を充填される。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、発熱線２への電流を減
じ、発熱線２の過熱を防止する。
嵌装した絶縁蓋１２に螺合され、ねじ部８ａに螺合した
ナツト１３により締結される。抵抗線７は金属製プラグ
本体４に嵌合した保護筒９へ挿入され、かつ内空部に絶
縁物１０を充填される。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、発熱線２への電流を減
じ、発熱線２の過熱を防止する。
【０００５】しかし、上述の自己制御型セラミツクス・
グロープラグでは、通電電力制御要素として、ＢａＴｉ
Ｏ3 などのＰＴＣサーミスタ素子を用いるには次のよう
な問題がある。つまり、ＰＴＣサーミスタ素子の室温で
の比抵抗は１０2 〜１０4 Ω・ｃｍ、発熱線２を構成す
るタングステンの比抵抗は５．６５×１０-6Ω・ｃｍで
あるから、ＰＴＣサーミスタ素子の室温での抵抗値を発
熱線２の抵抗値に合せると、ＰＴＣサーミスタ素子の長
さは数μｍという微小なものになり、実用上ＰＴＣサー
ミスタ素子と発熱線２の接続が非常に難しい。ＰＴＣサ
ーミスタ素子のキユリー温度での比抵抗は、普通の金属
の比抵抗とは異なり、１０3 〜１０4 Ω・ｃｍと大きく
変化するために、ＯＮ・ＯＦＦ制御のようになり、温度
制御は不可能に近い。ＰＴＣサーミスタ素子とセラミツ
クス発熱体１とが離れているために伝熱性が劣る。
グロープラグでは、通電電力制御要素として、ＢａＴｉ
Ｏ3 などのＰＴＣサーミスタ素子を用いるには次のよう
な問題がある。つまり、ＰＴＣサーミスタ素子の室温で
の比抵抗は１０2 〜１０4 Ω・ｃｍ、発熱線２を構成す
るタングステンの比抵抗は５．６５×１０-6Ω・ｃｍで
あるから、ＰＴＣサーミスタ素子の室温での抵抗値を発
熱線２の抵抗値に合せると、ＰＴＣサーミスタ素子の長
さは数μｍという微小なものになり、実用上ＰＴＣサー
ミスタ素子と発熱線２の接続が非常に難しい。ＰＴＣサ
ーミスタ素子のキユリー温度での比抵抗は、普通の金属
の比抵抗とは異なり、１０3 〜１０4 Ω・ｃｍと大きく
変化するために、ＯＮ・ＯＦＦ制御のようになり、温度
制御は不可能に近い。ＰＴＣサーミスタ素子とセラミツ
クス発熱体１とが離れているために伝熱性が劣る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、ＰＴＣサーミスタ素子の接続が容易で十分
な温度制御能力を発揮し、しかもセラミツクス発熱体の
温度が所定値に達するとセラミツクス発熱体への通電を
自動的に遮断する、自己制御型セラミツクス・グロープ
ラグを提供することにある。
問題に鑑み、ＰＴＣサーミスタ素子の接続が容易で十分
な温度制御能力を発揮し、しかもセラミツクス発熱体の
温度が所定値に達するとセラミツクス発熱体への通電を
自動的に遮断する、自己制御型セラミツクス・グロープ
ラグを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成はセラミツクス発熱体に螺旋状の発熱
部と抵抗部とが直列に接続されている自己制御型セラミ
ツクス・グロープラグにおいて、セラミツクス発熱体に
接続する電極棒を２分割し、金属薄板、サーミスタ薄
板、金属薄板および絶縁薄板を順に重ね合せた積層物を
芯棒にロール状に巻いてなるＰＴＣサーミスタ素子を、
２分割した電極棒の間に接続したものである。
に、本発明の構成はセラミツクス発熱体に螺旋状の発熱
部と抵抗部とが直列に接続されている自己制御型セラミ
ツクス・グロープラグにおいて、セラミツクス発熱体に
接続する電極棒を２分割し、金属薄板、サーミスタ薄
板、金属薄板および絶縁薄板を順に重ね合せた積層物を
芯棒にロール状に巻いてなるＰＴＣサーミスタ素子を、
２分割した電極棒の間に接続したものである。
【０００８】
【作用】ＰＴＣサーミスタ素子は薄肉大面積化してセラ
ミツクス発熱体の通電回路に直接接続される。機関の始
動に伴いシリンダヘツドが所定の温度に達すると、ＰＴ
Ｃサーミスタ素子の抵抗値が大きくなり、セラミツクス
発熱体への通電を遮断する。
ミツクス発熱体の通電回路に直接接続される。機関の始
動に伴いシリンダヘツドが所定の温度に達すると、ＰＴ
Ｃサーミスタ素子の抵抗値が大きくなり、セラミツクス
発熱体への通電を遮断する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係るＰＴＣサーミスタ素子を
備えた自己制御型セラミツクス・グロープラグの正面断
面図、図２は図１の線２Ａ−２Ａによる拡大平面断面図
である。本発明に係るグロープラグは筒形の金属製プラ
グ本体４７の基端部に電極棒４２を、先端部にセラミツ
ク発熱体３０をそれぞれ嵌合支持してなる。金属製プラ
グ本体４７は中間部に形成したねじ部４７ｂを、六角形
の頭部４７ａに工具を係合して機関の予燃焼室の壁部の
ねじ孔へ締結され、下端のセラミツク発熱体３０を予燃
焼室の内部へ突出される。
備えた自己制御型セラミツクス・グロープラグの正面断
面図、図２は図１の線２Ａ−２Ａによる拡大平面断面図
である。本発明に係るグロープラグは筒形の金属製プラ
グ本体４７の基端部に電極棒４２を、先端部にセラミツ
ク発熱体３０をそれぞれ嵌合支持してなる。金属製プラ
グ本体４７は中間部に形成したねじ部４７ｂを、六角形
の頭部４７ａに工具を係合して機関の予燃焼室の壁部の
ねじ孔へ締結され、下端のセラミツク発熱体３０を予燃
焼室の内部へ突出される。
【００１０】実際には、電極棒４２は上半部の電極棒４
２ａと下半部の電気棒４２ｂとに分割され、両者の間に
後述するＰＴＣサーミスタ素子５０を直列に接続され
る。電極棒４２ａは上端にねじ部４１を備えられ、ベー
クライトなどからなる絶縁筒４６の内部へ螺合したう
え、金属製プラグ本体４７の上端部へ嵌装される。絶縁
筒４６の上端のフランジ４６ａは金属環４５により補強
されたうえ、金属製プラグ本体４７の頭部４７ａへ重ね
合され、かつ絶縁座板４４を介し、ねじ部４１に螺合し
たナツト４３により締結される。電極棒４２ｂは下端を
金属製プラグ本体４７の内部で環状の絶縁体４８に支持
され、かつセラミツク発熱体３０の発熱線２０の一端部
へ接続される。
２ａと下半部の電気棒４２ｂとに分割され、両者の間に
後述するＰＴＣサーミスタ素子５０を直列に接続され
る。電極棒４２ａは上端にねじ部４１を備えられ、ベー
クライトなどからなる絶縁筒４６の内部へ螺合したう
え、金属製プラグ本体４７の上端部へ嵌装される。絶縁
筒４６の上端のフランジ４６ａは金属環４５により補強
されたうえ、金属製プラグ本体４７の頭部４７ａへ重ね
合され、かつ絶縁座板４４を介し、ねじ部４１に螺合し
たナツト４３により締結される。電極棒４２ｂは下端を
金属製プラグ本体４７の内部で環状の絶縁体４８に支持
され、かつセラミツク発熱体３０の発熱線２０の一端部
へ接続される。
【００１１】ＰＴＣサーミスタ素子５０は絶縁筒４６の
下半部に嵌合され、一方の端子５２ａを電極棒４２ａの
下端に、他方の端子５４ａを電極棒４２ｂの上端にそれ
ぞれ接続される。ＰＴＣサーミスタ素子５０は燃焼室か
ら金属製プラグ本体４７、絶縁筒４６を経て熱を受ける
と抵抗値が大きくなり、発熱線２０への電流を遮断す
る。ＰＴＣサーミスタ素子５０が過剰な熱を受けないよ
うに、ＰＴＣサーミスタ素子５０の上端部に空部５６
が、下端部に空部５７がそれぞれ備えられる。
下半部に嵌合され、一方の端子５２ａを電極棒４２ａの
下端に、他方の端子５４ａを電極棒４２ｂの上端にそれ
ぞれ接続される。ＰＴＣサーミスタ素子５０は燃焼室か
ら金属製プラグ本体４７、絶縁筒４６を経て熱を受ける
と抵抗値が大きくなり、発熱線２０への電流を遮断す
る。ＰＴＣサーミスタ素子５０が過剰な熱を受けないよ
うに、ＰＴＣサーミスタ素子５０の上端部に空部５６
が、下端部に空部５７がそれぞれ備えられる。
【００１２】セラミツクス発熱体３０は予め焼成した緻
密質の窒化珪素からなる細長いカツプ状の外筒３１の内
部に、タングステン、タングステン合金などの発熱線２
０を挿入し、さらに外筒３１の内空部に焼成に対し無収
縮性を有する粉末状またはスラリー状のセラミツクス３
２を充填し、所定の温度（例えば１２００〜１５００
℃）で焼成して一体化される。
密質の窒化珪素からなる細長いカツプ状の外筒３１の内
部に、タングステン、タングステン合金などの発熱線２
０を挿入し、さらに外筒３１の内空部に焼成に対し無収
縮性を有する粉末状またはスラリー状のセラミツクス３
２を充填し、所定の温度（例えば１２００〜１５００
℃）で焼成して一体化される。
【００１３】発熱線２０は外筒３１のほぼ軸心を通る真
直ぐなリード部２１の上端を電極棒４２ｂに結合され
る。リード部２１の下端は螺旋状に巻かれて抵抗部２２
を形成され、抵抗部２２の下端は真直ぐに延びるリード
部２３を経て、螺旋状に巻かれて発熱部２４を形成され
る。発熱部２４の下端は上方へ折り返してリード部２５
を形成される。リード部２５は螺旋状の発熱部２４と抵
抗部２２の内部を経て上方へ真直ぐに延び、上端を金属
製プラグ本体４７に嵌合した金属環４９へ接続される。
直ぐなリード部２１の上端を電極棒４２ｂに結合され
る。リード部２１の下端は螺旋状に巻かれて抵抗部２２
を形成され、抵抗部２２の下端は真直ぐに延びるリード
部２３を経て、螺旋状に巻かれて発熱部２４を形成され
る。発熱部２４の下端は上方へ折り返してリード部２５
を形成される。リード部２５は螺旋状の発熱部２４と抵
抗部２２の内部を経て上方へ真直ぐに延び、上端を金属
製プラグ本体４７に嵌合した金属環４９へ接続される。
【００１４】本発明によれば、ＰＴＣサーミスタ素子５
０の基質となるセラミツクスの比抵抗は、他の通電回路
即ち発熱線２０に比べて非常に大きいので、面積が広く
通電距離が短い薄板ないし箔に加工して抵抗値を小さく
する。図３，４に示すように、ＰＴＣサーミスタ素子５
０はＢａＴｉＯ3 質のセラミツクスからなるサーミスタ
薄板５３の両面に、Ｐｄなどの金属薄板５２，５４を重
ね合せたうえ、酸化マグネシウムなどの絶縁薄板５１を
重ね合せて積層物Ａを形成し、金属薄板５２が接触する
ように積層物Ａを芯棒５５にロール状に巻き付けて構成
され、金属薄板５２に端子５２ａが、金属薄板５４に端
子５４ａがそれぞれ接続される。実際には、芯棒５５を
延長して端子５２ａとする。金属薄板５２，５４にはＰ
ｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＲｈまたはＣｒを用い、絶縁薄板５１
にはアルミナ、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、ま
たはアルミナと酸化マグネシウムの複合酸化物を用い
る。具体的には、積層物Ａは厚さ１００μｍ、表面積１
０ｃｍ2 のものである。ＰＴＣサーミスタ素子５０のキ
ユリー温度は機関の始動後のシリンダヘツドの温度に合
せてある。
０の基質となるセラミツクスの比抵抗は、他の通電回路
即ち発熱線２０に比べて非常に大きいので、面積が広く
通電距離が短い薄板ないし箔に加工して抵抗値を小さく
する。図３，４に示すように、ＰＴＣサーミスタ素子５
０はＢａＴｉＯ3 質のセラミツクスからなるサーミスタ
薄板５３の両面に、Ｐｄなどの金属薄板５２，５４を重
ね合せたうえ、酸化マグネシウムなどの絶縁薄板５１を
重ね合せて積層物Ａを形成し、金属薄板５２が接触する
ように積層物Ａを芯棒５５にロール状に巻き付けて構成
され、金属薄板５２に端子５２ａが、金属薄板５４に端
子５４ａがそれぞれ接続される。実際には、芯棒５５を
延長して端子５２ａとする。金属薄板５２，５４にはＰ
ｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＲｈまたはＣｒを用い、絶縁薄板５１
にはアルミナ、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、ま
たはアルミナと酸化マグネシウムの複合酸化物を用い
る。具体的には、積層物Ａは厚さ１００μｍ、表面積１
０ｃｍ2 のものである。ＰＴＣサーミスタ素子５０のキ
ユリー温度は機関の始動後のシリンダヘツドの温度に合
せてある。
【００１５】図５に示すように、抵抗が１０ｍΩ、比抵
抗が１０Ω・ｃｍのＰＴＣサーミスタ素子５０における
積層物Ａの厚さと表面積との関係から明かなように、積
層物Ａは厚さを薄くすれば表面積が小さくなり、ＰＴＣ
サーミスタ素子５０を小型化できる。積層物Ａの厚さが
２００μｍを超えると、積層物Ａの表面積は２０ｃｍ2
にもなり、積層物Ａのロール状に巻いても金属製プラグ
本体４７の内部へ収容することが難しくなる。また、Ｐ
ＴＣサーミスタ素子５０の比抵抗が１００Ω・ｃｍを超
えるものでは、抵抗を１０ｍΩとする時の積層物Ａは、
厚さに対する表面積の割合を１／１０以下にしなければ
ならず、製造が難しくなる。
抗が１０Ω・ｃｍのＰＴＣサーミスタ素子５０における
積層物Ａの厚さと表面積との関係から明かなように、積
層物Ａは厚さを薄くすれば表面積が小さくなり、ＰＴＣ
サーミスタ素子５０を小型化できる。積層物Ａの厚さが
２００μｍを超えると、積層物Ａの表面積は２０ｃｍ2
にもなり、積層物Ａのロール状に巻いても金属製プラグ
本体４７の内部へ収容することが難しくなる。また、Ｐ
ＴＣサーミスタ素子５０の比抵抗が１００Ω・ｃｍを超
えるものでは、抵抗を１０ｍΩとする時の積層物Ａは、
厚さに対する表面積の割合を１／１０以下にしなければ
ならず、製造が難しくなる。
【００１６】以上の構成において、電極棒４２ａ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、金属製プラグ本体４７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４２ａ、端
子５２ａ、ＰＴＣサーミスタ素子５０、端子５４ａ、電
極棒４２ｂ、リード部２１、抵抗部２２、リード部２
３、発熱部２４、リード部２５、金属環４９、金属製プ
ラグ本体４７へと通電されると、発熱部２４が赤熱し、
予燃焼室へ突出するセラミツクス発熱体３０が燃料を加
熱着火させる。
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、金属製プラグ本体４７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４２ａ、端
子５２ａ、ＰＴＣサーミスタ素子５０、端子５４ａ、電
極棒４２ｂ、リード部２１、抵抗部２２、リード部２
３、発熱部２４、リード部２５、金属環４９、金属製プ
ラグ本体４７へと通電されると、発熱部２４が赤熱し、
予燃焼室へ突出するセラミツクス発熱体３０が燃料を加
熱着火させる。
【００１７】発熱線２０の発熱部２４は薄肉の外筒３１
の内面に接し（図２）、発熱部２４は全周域に亘り、外
筒３１の外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。図６に線６２で示
すように、発熱線２０の抵抗部２２は温度が高くなるに
つれて抵抗値が大きくなり、発熱部２４へ流れる電流を
制限し、図６に線６１で示すように、セラミツクス発熱
体３０の表面が燃料の着火に必要な温度（例えば約９０
０℃）を超えるのを防止する。
の内面に接し（図２）、発熱部２４は全周域に亘り、外
筒３１の外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。図６に線６２で示
すように、発熱線２０の抵抗部２２は温度が高くなるに
つれて抵抗値が大きくなり、発熱部２４へ流れる電流を
制限し、図６に線６１で示すように、セラミツクス発熱
体３０の表面が燃料の着火に必要な温度（例えば約９０
０℃）を超えるのを防止する。
【００１８】機関の始動に伴つて燃焼室の燃料が着火・
燃焼すると、燃焼室の熱は金属製プラグ本体４７、絶縁
筒４６を経てＰＴＣサーミスタ素子５０へ伝わる。ＰＴ
Ｃサーミスタ素子５０の温度がキユリー点を超えると、
ＰＴＣサーミスタ素子５０の抵抗値が急激に大きくな
り、図６に線６２で示すように、発熱線２０への通電が
遮断され、セラミツクス発熱体３０の表面温度は線６１
で示すように低下する。図６の破線６１Ａ，６２ＡはＰ
ＴＣサーミスタ素子５０を備えていない従来の自己制御
型セラミツクス・グロープラグの特性を示す。
燃焼すると、燃焼室の熱は金属製プラグ本体４７、絶縁
筒４６を経てＰＴＣサーミスタ素子５０へ伝わる。ＰＴ
Ｃサーミスタ素子５０の温度がキユリー点を超えると、
ＰＴＣサーミスタ素子５０の抵抗値が急激に大きくな
り、図６に線６２で示すように、発熱線２０への通電が
遮断され、セラミツクス発熱体３０の表面温度は線６１
で示すように低下する。図６の破線６１Ａ，６２ＡはＰ
ＴＣサーミスタ素子５０を備えていない従来の自己制御
型セラミツクス・グロープラグの特性を示す。
【００１９】図７に示すように、ＰＴＣサーミスタ素子
５０Ａは表面積を広くするために、ＢａＴｉＯ3 などの
セラミツクスからなるフイルムないしサーミスタ薄板５
３ａをジグザグに湾曲し、サーミスタ薄板５３ａの湾曲
部の間にＰｄなどの金属薄板５４ｂ〜５４ｇを挟んで、
積層コンデンサのように構成し、上側の金属薄板５４ｂ
と下側の金属薄板５４ｇを端子とするようにしてもよ
い。
５０Ａは表面積を広くするために、ＢａＴｉＯ3 などの
セラミツクスからなるフイルムないしサーミスタ薄板５
３ａをジグザグに湾曲し、サーミスタ薄板５３ａの湾曲
部の間にＰｄなどの金属薄板５４ｂ〜５４ｇを挟んで、
積層コンデンサのように構成し、上側の金属薄板５４ｂ
と下側の金属薄板５４ｇを端子とするようにしてもよ
い。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上述のように、セラミツクス発
熱体に螺旋状の発熱部と抵抗部とが直列に接続されてい
る自己制御型セラミツクス・グロープラグにおいて、セ
ラミツクス発熱体に接続する電極棒を２分割し、金属薄
板、サーミスタ薄板、金属薄板および絶縁薄板を順に重
ね合せた積層物を芯棒にロール状に巻いてなるＰＴＣサ
ーミスタ素子を、２分割した電極棒の間に接続したもの
であり、機関が暖まるまでの間は従来のグロープラグと
同様に、セラミツクス発熱体の温度を自己制御し、機関
が暖まつた後はＰＴＣサーミスタ素子によりセラミツク
ス発熱体への通電が自動的に遮断されるので、無駄な電
力消費を回避し、セラミツクス発熱体の使用寿命を延長
できる。
熱体に螺旋状の発熱部と抵抗部とが直列に接続されてい
る自己制御型セラミツクス・グロープラグにおいて、セ
ラミツクス発熱体に接続する電極棒を２分割し、金属薄
板、サーミスタ薄板、金属薄板および絶縁薄板を順に重
ね合せた積層物を芯棒にロール状に巻いてなるＰＴＣサ
ーミスタ素子を、２分割した電極棒の間に接続したもの
であり、機関が暖まるまでの間は従来のグロープラグと
同様に、セラミツクス発熱体の温度を自己制御し、機関
が暖まつた後はＰＴＣサーミスタ素子によりセラミツク
ス発熱体への通電が自動的に遮断されるので、無駄な電
力消費を回避し、セラミツクス発熱体の使用寿命を延長
できる。
【００２１】従来は機関の始動制御装置に組み込まれて
いた、グロープラグの通電を遮断するタイマが不必要に
なる。
いた、グロープラグの通電を遮断するタイマが不必要に
なる。
【図１】本発明に係る自己制御型セラミツクス・グロー
プラグの正面断面図である。
プラグの正面断面図である。
【図２】図１の線２Ａ−２Ａによる平面断面図である。
【図３】ＰＴＣサーミスタ素子の平面断面図である。
【図４】同ＰＴＣサーミスタ素子の製造工程を示す平面
断面図である。
断面図である。
【図５】同ＰＣＴサーミスタ素子の特性線図である。
【図６】本発明に係る自己制御型セラミツクス・グロー
プラグの特性を従来例と比較して示す線図である。
プラグの特性を従来例と比較して示す線図である。
【図７】ＰＣＴサーミスタ素子の変更実施例を示す側面
断面図である。
断面図である。
【図８】従来の自己制御型セラミツクス・グロープラグ
の正面断面図である。
の正面断面図である。
２０：発熱線 ２２：抵抗部 ２４：発熱部 ３０：セ
ラミツクス発熱体 ３１：外筒 ３２：セラミツクス
４２ａ，４２ｂ：電極棒 ４６：絶縁筒 ４７：金属製
プラグ本体 ４８：絶縁体 ５０：ＰＴＣサーミスタ素
子 ５１：絶縁薄板 ５２，５４：金属薄板 ５２ａ，
５４ａ：端子 ５３：サーミスタ薄板 ５５：芯棒
ラミツクス発熱体 ３１：外筒 ３２：セラミツクス
４２ａ，４２ｂ：電極棒 ４６：絶縁筒 ４７：金属製
プラグ本体 ４８：絶縁体 ５０：ＰＴＣサーミスタ素
子 ５１：絶縁薄板 ５２，５４：金属薄板 ５２ａ，
５４ａ：端子 ５３：サーミスタ薄板 ５５：芯棒
Claims (9)
- 【請求項１】セラミツクス発熱体に螺旋状の発熱部と抵
抗部とが直列に接続されている自己制御型セラミツクス
・グロープラグにおいて、セラミツクス発熱体に接続す
る電極棒を２分割し、金属薄板、サーミスタ薄板、金属
薄板および絶縁薄板を順に重ね合せた積層物を芯棒にロ
ール状に巻いてなるＰＴＣサーミスタ素子を、２分割し
た電極棒の間に接続したことを特徴とする、自己制御型
セラミツクス・グロープラグ。 - 【請求項２】前記絶縁薄板はアルミナ、酸化マグネシウ
ム、アルミナと酸化マグネシウムの複合酸化物から選択
された材料からなり、前記芯棒はＰｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒ
ｈ、Ｃｒから選択された材料からなる、請求項１に記載
の自己制御型セラミツクス・グロープラグ。 - 【請求項３】前記サーミスタ薄板の面積に対する厚さの
割合は０．００１以下である、請求項１に記載の自己制
御型セラミツクス・グロープラグ。 - 【請求項４】前記サーミスタ薄板の厚さは２００μｍ以
下である、請求項１に記載の自己制御型セラミツクス・
グロープラグ。 - 【請求項５】前記サーミスタ薄板の常温での比抵抗は１
００Ω・ｃｍ以下である請求項１に記載の自己制御型セ
ラミツクス・グロープラグ。 - 【請求項６】セラミツクス発熱体に螺旋状の発熱部と抵
抗部とが直列に接続されている自己制御型セラミツクス
・グロープラグにおいて、セラミツクス発熱体に接続す
る電極棒を２分割し、内部電極とサーミスタ層とを有す
る積層型セラミツクス・チツプコンデンサ型のＰＴＣサ
ーミスタ素子を、２分割した電極棒の間に接続したこと
を特徴とする、自己制御型セラミツクス・グロープラ
グ。 - 【請求項７】前記ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値は２０
ｍΩ以下である、請求項１，２に記載の自己制御型セラ
ミツクス・グロープラグ。 - 【請求項８】前記ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値はグロ
ープラグの通電回路の全抵抗値の１０％以下である、請
求項１，２に記載の自己制御型セラミツクス・グロープ
ラグ。 - 【請求項９】セラミツクス発熱体の螺旋状の発熱部に直
列に接続されたＰＴＣサーミスタ素子は、機関のシリン
ダヘツドの温度に対応して抵抗値が急激に変化し、セラ
ミツクス発熱体への電流を遮断・導通させることを特徴
とする、自己制御型セラミツクス・グロープラグの通電
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12435094A JPH07305845A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 自己制御型セラミツクス・グロープラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12435094A JPH07305845A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 自己制御型セラミツクス・グロープラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305845A true JPH07305845A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14883210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12435094A Pending JPH07305845A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 自己制御型セラミツクス・グロープラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07305845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509652A (ja) * | 1999-09-15 | 2003-03-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | シーズ形グロープラグ |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP12435094A patent/JPH07305845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509652A (ja) * | 1999-09-15 | 2003-03-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | シーズ形グロープラグ |
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