JPS59121793A - 予熱プラグの発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はディーゼルエンジン等に使用される予熱プラグ
の発熱体に関する。

〔発明の技術的背景〕

ディーゼルエンジン等においては冷山コ始動時の着火性
向上のために着火補助手段として予熱プラグを使用する
ものが知られている。予熱プラグの構造は第１図に１例
を示し、１はプラグ本体、２はステンレス鋼などからな
る鞘管、３はマグネシア（ＭｇＯ）などからなる熱伝導
性充填体、４は発熱体である。発熱体４に電流を通して
これを発熱させると、この熱が充填粒体３を介して鞘管
２に伝えられ、該鞘管２が発熱するので外周囲の燃料混
合気を速やかに着火させるものである。

上記発熱体はその備えるべき特性として、温度の立上り
が早くこのため大きな正の抵抗？Ｍ度係数を有すること
、高温度においても機械的強度の劣化が少ないことが必
要である。

従来、よく知られている発熱体の材料としてＭニッケル
（通常マンカン、ケイ素、コバルトを０．５重量多以下
、不純物をｏ、　ｌｘｃ量係以下含むものをいう）が採
用されている。純ニッケルは抵抗温度係数が大きくて温
度上昇の立上り特性に優れており、しかも融点が高い（
１４５０’ｏ）という利点がある。しかしながら純ニッ
ケルは耐酸化性が著しく悪く、発熱、冷却の熱サイクル
を繰り返すと酸化脆化による早期断線を生じ易い欠点が
ある。この欠点を補なうため、クロムメッキ等の耐酸化
被覆処理を施して使用しているが、工程の増加により畠
価になる。

上記純ニッケルに代り、［特公昭５６−１３７８３号公
報」で見られるごとく、０．０５〜２．０重量％のイツ
トリウムと残余ニッケルとからなるニッケル合金を発熱
体として使用することが開発されている。イツトリウム
含有ニッケル合金は耐酸化性が大幅に改善され、耐酸化
被徨処理を施すことなく使用しても酸化脆化による早期
断線が生じにくくなるオリ点がある。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら０．０５〜２．０重量％のイツトリウムを
含むニッケル合金は、イツトリウムの存在により純ニッ
ケルに比べて抵抗温度係数が小さくて温度上昇の立上り
特性に劣る不具合があり、また結晶粒界にＹ２Ｎｉ□７
化合物を生じてこのＹ２Ｎｉ１．化合物が加熱時に１２
８０°Ｃでニッケルと共晶溶融反応を生じ、したがって
純ニッケルに比べて融点が低くなるから高温で溶断し易
い欠点がある。

〔発明の目的〕 本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、抵抗温度係数および融点におい
ては純ニッケルの特性と遜色なく、シかも耐酸化性にお
いては前述の公報の技術と同等レベルを保つことかでき
て、温度上昇の立上りに優れかつ高温度における機械的
強度の劣化がなく長寿命となる予熱プラグの発熱体を提
供しようとするものである。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は０．ＯＩＮ量多以上０．０５重量％未
満のイツトリウムと残余ニッケルとからなる発熱体であ
ることを特徴とする。

〔発明の詳細な説明〕

本発明者等は従来技術にもとづき柚々の実験を行ったと
ころ以下のごとき現象を見い出した。

すなわちニッケルに対するイツトリウムの添加割合を種
々変えた場合、耐酸化性向上の点ではＹ含有量が０．０
１重量％で飽和に達し、Ｏ，０１重量％以上では耐酸化
性向上効果が上昇しな（なる。むしろイツトリウムの割
合が多くなると、抵抗温度係数が低下し温度上昇の立上
りが態化する。

高温使用による粒界付近での共晶溶融反応、すなわちニ
ッケルとＹ、Ｎｉ、、化合物の共晶反応は、イツトリウ
ム含有量が０．０５重量％以上で始まる。

これらの結果より、ニッケル中のイツトリウム含有量は
０．Ｏ１ｌ量チ以上０．０５重量％未満の範囲に規制す
る必要があることが判った。

実施例 下記表は、ニッケル中のイツトリウム含有量を変えて実
験した各種特性データを示す。

なお表中の特性は以下の各条件による 酸化減量：　ｔｏｏｏ℃Ｘ３０ｍ１ｎ←水冷を１０回繰
り返したときの酸化減量 熱サイクル寿命：　１３００℃加熱空冷を繰り返したと
きに断線するまでの繰り返し 回数 融　点　：加熱時に粒界に共晶溶融部が検出される温度 上記表の結果から一般的な傾向として以下のことがいえ
る。

（１）　　イツ）　ＩＪウムの含有量が増す程抵抗温度
係数が低下して温度上昇の立上りが悪くなる。

（１１）　　イツトリウムの含有量が増す程共晶溶融反
応による融点の低下を招く。

（ｉｊｉ）　　イツトリウムの含冶量を増してもある含
有址以上では酸化減量が飽和に達するので、耐酸化性に
おいてはある含有知多以上イツトリウムを添加しても意
味がない。

ｉｖ）　　（ｌｉ）および０１１）の傾向により熱サイ
クル寿命はイツ）　ＩＪウム含有量を上限および下限の
範囲で最適な領域が存在する。

上記傾向をもとにし、かつ前記衣の結果から、従来技術
よりも総合評価で優れた範囲として、イツトリウム含有
量が０．０１重量％以上０．０５Ｍ量チ未満とすればよ
いことが判る。

すなわち、このようなイツトリウム含有量であれば、抵
抗温度係数および融点において前述の公報のもの（Ｙ含
有量０．０５〜２．０重量％）に比べて優れておりしか
も純ニッケルの場合と遜色がない。

また耐酸化性の点では公報のものと遜色がなくしかｉｔ
ニッケルのものに比べてはるかに優れている。

そしてまた熱サイクル寿命の点では、公報のものおよび
純ニッケルのものに比べてともに優位となる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り本発明によれば、抵抗温度係数および
融点において純ニッケルのもつ高特性を低下させること
がなく、かつ耐酸化性においてイツトリウムの含有によ
る優位性を保ち、しかも熱サイクル寿命では従来のもの
に比べて格段に優れた特性が得られる。したがって温度
上昇の立上り特性を高レベルに保ち、酸化脆化による断
線や共晶溶融にもとづく溶断が防止されて従来のものよ
り高温度での機械的強度が向上し長寿命になるなどの利
点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は従来および本発明に係る予熱プラグの構、ｙ％あ
る。 １・・・プラグ本体、２・・・鞘管、３・・・充填粒体
、４・・・発熱体。 出願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦手続補正書 昭和５８チ、０月ン　日 特許庁長官　　若杉和夫　　殿 １、事件の表示 牲ロ昭５７−２３１４１８号 ２、　発明の名称 予熱プラグの発熱体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５自発補正 ４４８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ０、Ｏ１重童チ以上０．０５重量％未瀾のイツトリウム
   と残余ニッケルとからなることを特徴とする予熱プラグ
   の発熱体。