JPS59170620A - セラミツクグロ−プラグ - Google Patents
セラミツクグロ−プラグInfo
- Publication number
- JPS59170620A JPS59170620A JP4223483A JP4223483A JPS59170620A JP S59170620 A JPS59170620 A JP S59170620A JP 4223483 A JP4223483 A JP 4223483A JP 4223483 A JP4223483 A JP 4223483A JP S59170620 A JPS59170620 A JP S59170620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- glow plug
- heat
- ceramic
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主として始動のためディーゼルエンジンに装
着されるグロープラグに関する。
着されるグロープラグに関する。
一般にディーゼルエンジンは低温時における始動性が悪
いために、シリンダー又は副燃焼室内にグロープラグを
装着し、これに通電して室内の温度を上昇させ、エンジ
ンの始動性を向上させる方法がとられており、始動時に
おいて急速な昇温特性を持つことが要求されるとともに
、近時においては、グロープラグを始動時に使用するの
みでなく、始動後も燃焼安定化のためのアフターグロー
として長時間使用する傾向となっておシ、グロープラグ
の電気的ならびに化学的耐久性が特に必要とされてきて
いる。
いために、シリンダー又は副燃焼室内にグロープラグを
装着し、これに通電して室内の温度を上昇させ、エンジ
ンの始動性を向上させる方法がとられており、始動時に
おいて急速な昇温特性を持つことが要求されるとともに
、近時においては、グロープラグを始動時に使用するの
みでなく、始動後も燃焼安定化のためのアフターグロー
として長時間使用する傾向となっておシ、グロープラグ
の電気的ならびに化学的耐久性が特に必要とされてきて
いる。
この目的を達成するための急速加熱型グロープラグの従
来例としては、先端を閉塞した金属シース内にマグネシ
ア、アルミナ等の耐熱絶縁粉末を充填し、この中にＮ１
発熱線を埋設したメタル型グロープラグがあるが、
この種グロープラグは金属シースを通しての間接加熱で
あるため熱伝導効率が悪く昇温特性が劣ること、及び急
速な加熱電流によシ発熱線が溶断するおそれがある等の
欠点を有するため、近時は線材にタングステン（Ｗ）又
はＷ合金等の高耐熱金属を用いた発熱線を、８１３Ｎ、
、１３１０等を主成分としたセラミック粉末中に埋設し
て焼結成型し発熱体としたセラミックグロープラグが用
いられてきている。このセラミッフグロープラグは、前
記せる如く発熱線に高耐熱金属を用いているため高温時
においても溶断するおそれしま少なく、また発熱部が金
属シース等で覆われていない為昇温効率もすぐれている
ものであるが、セラミック材料として特別な高強度材料
を用いる必要があるほか、高性能のセラミック焼結体を
得るため焼結成型にホットプレス法を用いる必要がある
こと、全表向をダイヤモンドに研磨をすること等コスト
高とならざるを得ぬ問題点をもつものであった。
来例としては、先端を閉塞した金属シース内にマグネシ
ア、アルミナ等の耐熱絶縁粉末を充填し、この中にＮ１
発熱線を埋設したメタル型グロープラグがあるが、
この種グロープラグは金属シースを通しての間接加熱で
あるため熱伝導効率が悪く昇温特性が劣ること、及び急
速な加熱電流によシ発熱線が溶断するおそれがある等の
欠点を有するため、近時は線材にタングステン（Ｗ）又
はＷ合金等の高耐熱金属を用いた発熱線を、８１３Ｎ、
、１３１０等を主成分としたセラミック粉末中に埋設し
て焼結成型し発熱体としたセラミックグロープラグが用
いられてきている。このセラミッフグロープラグは、前
記せる如く発熱線に高耐熱金属を用いているため高温時
においても溶断するおそれしま少なく、また発熱部が金
属シース等で覆われていない為昇温効率もすぐれている
ものであるが、セラミック材料として特別な高強度材料
を用いる必要があるほか、高性能のセラミック焼結体を
得るため焼結成型にホットプレス法を用いる必要がある
こと、全表向をダイヤモンドに研磨をすること等コスト
高とならざるを得ぬ問題点をもつものであった。
本発明は、前記せる従来のセラミックグロープラグが有
する問題点を改善し、昇温特性をさらに向上させたセラ
ミックグロープラグを提供するとともに、該セラミック
グロープラグに用いた発熱体に通電制御用抵抗体を直列
に接続した構造をもつ自己制御型のセラミックグロープ
ラグを提供しようとするものである。
する問題点を改善し、昇温特性をさらに向上させたセラ
ミックグロープラグを提供するとともに、該セラミック
グロープラグに用いた発熱体に通電制御用抵抗体を直列
に接続した構造をもつ自己制御型のセラミックグロープ
ラグを提供しようとするものである。
以下本発明につき添付せる図面を参照しつつ詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明セラミックグロープラグの実施例につ
いて、その縦断面図を示したもので、先端部に設けた発
熱体１は、第２図に示す如く中心部に中軸取付孔２が穿
設されディスク形状に成形してなるセラミック基体１ａ
の表面に例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（ＭＯ
）等の珪化物を真空蒸着あるいはスパッタリング等の物
理蒸着法（ＰＶＤ ）又は化学蒸着法（ａＶＤ）により
ゼンマイコイル状に抵抗導電性の蒸着層を形成し、これ
を発熱抵抗素子１ｂとしたものである。
いて、その縦断面図を示したもので、先端部に設けた発
熱体１は、第２図に示す如く中心部に中軸取付孔２が穿
設されディスク形状に成形してなるセラミック基体１ａ
の表面に例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（ＭＯ
）等の珪化物を真空蒸着あるいはスパッタリング等の物
理蒸着法（ＰＶＤ ）又は化学蒸着法（ａＶＤ）により
ゼンマイコイル状に抵抗導電性の蒸着層を形成し、これ
を発熱抵抗素子１ｂとしたものである。
発熱体１は、その外周側面を覆うように耐熱金属外筒３
が嵌挿ろう接され、その先端内腔に前記ゼ／マイコイル
状抵抗素子１ｂの外側端部１ ｂ−０が電気的に接続さ
れている。而して金属外筒３は取付金具４にろう接され
Ｏ電極となり、一方素子１ｂの中心側端部１ｂ、−３＋
’よ、発熱体１の中心に設けた中軸取付孔２に嵌着して
いる耐熱金属の中軸５の先端部に溶接され電気的に接続
されており、中軸５は外部へ導出する中心電極６に接合
され■電極となるような構造をもつものである。又７は
中心電極６と取付金具４を電気的に絶縁するセラ（６） ミック絶縁体である。（実施例１） 第３図は、本発明セラミックグロープラグの発熱体の他
の構造実施例につき、その要部を示す一部縦断面図で、
発熱体１′を、前記実施例１に示したディスク形状のも
のから円筒形状のものに代えたものであって、円筒形状
に成形したセラミック基体１１ ａの先端部外周側面上
に前記実施例１と同様Ｗ又はＭＯ等の珪化物を蒸着法に
よりスパイラル状に被着せしめ、これを抵抗素子ｌ／ｂ
としたものである。而して前記抵抗素子１′の一端１／
ｂ−１は、発熱体１′に嵌挿ろう接されている金属外
筒３の内腔に電気的に接続され、一方抵抗素子１／ｂの
他端１′ｂ−２は発熱体１′のセラミック基体ｌ／ａの
中心に穿設された中軸取付孔２′に嵌装固着されている
中軸５の先端に電気的に接続されている。また発熱体１
′の、金属外筒３先端からの突出長Ｉは可及的前実施例
１と同様であるので説明は省略する。
が嵌挿ろう接され、その先端内腔に前記ゼ／マイコイル
状抵抗素子１ｂの外側端部１ ｂ−０が電気的に接続さ
れている。而して金属外筒３は取付金具４にろう接され
Ｏ電極となり、一方素子１ｂの中心側端部１ｂ、−３＋
’よ、発熱体１の中心に設けた中軸取付孔２に嵌着して
いる耐熱金属の中軸５の先端部に溶接され電気的に接続
されており、中軸５は外部へ導出する中心電極６に接合
され■電極となるような構造をもつものである。又７は
中心電極６と取付金具４を電気的に絶縁するセラ（６） ミック絶縁体である。（実施例１） 第３図は、本発明セラミックグロープラグの発熱体の他
の構造実施例につき、その要部を示す一部縦断面図で、
発熱体１′を、前記実施例１に示したディスク形状のも
のから円筒形状のものに代えたものであって、円筒形状
に成形したセラミック基体１１ ａの先端部外周側面上
に前記実施例１と同様Ｗ又はＭＯ等の珪化物を蒸着法に
よりスパイラル状に被着せしめ、これを抵抗素子ｌ／ｂ
としたものである。而して前記抵抗素子１′の一端１／
ｂ−１は、発熱体１′に嵌挿ろう接されている金属外
筒３の内腔に電気的に接続され、一方抵抗素子１／ｂの
他端１′ｂ−２は発熱体１′のセラミック基体ｌ／ａの
中心に穿設された中軸取付孔２′に嵌装固着されている
中軸５の先端に電気的に接続されている。また発熱体１
′の、金属外筒３先端からの突出長Ｉは可及的前実施例
１と同様であるので説明は省略する。
（実施例２）
（４）
なお、前記実施例１及び２においては、発熱素子１ｂ及
び１／ｂを形成する蒸着材料としてＷ、Ｍ。
び１／ｂを形成する蒸着材料としてＷ、Ｍ。
等の珪化物を例示したが、必ずしもこれに限定されるも
のではなく、周期率表のＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族等
に属する他の元素の珪化物を用いてもよい。
のではなく、周期率表のＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族等
に属する他の元素の珪化物を用いてもよい。
上記せる如く、本発明セラミックグロープラグは、発熱
体の発熱素子が従来のもののように金属線でなく珪化物
である為、高温時における耐酸化性に優れ、また発熱線
がセラミック中に埋設された従来のものと異な勺、発熱
素子が裸出している為極めて昇温効率が良く、さらにセ
ラミック基体中に発熱線が介在せず又小型化されるので
発熱体自体の強度が大となシ、特に前記実施例１の場合
は、発熱体１が金属外筒３によって全体を保獲する構造
となっているため、セラミック基体材料を強度的に広範
囲に選択できる等多くの利点を持つものである。
体の発熱素子が従来のもののように金属線でなく珪化物
である為、高温時における耐酸化性に優れ、また発熱線
がセラミック中に埋設された従来のものと異な勺、発熱
素子が裸出している為極めて昇温効率が良く、さらにセ
ラミック基体中に発熱線が介在せず又小型化されるので
発熱体自体の強度が大となシ、特に前記実施例１の場合
は、発熱体１が金属外筒３によって全体を保獲する構造
となっているため、セラミック基体材料を強度的に広範
囲に選択できる等多くの利点を持つものである。
つぎに、今迄述べてきた本発明セラミックグロープラグ
の発熱体を用い、これに電流制限用抵抗体を直列に接続
した構造を持つ自己制御用セラミツクグロープラグにつ
いて説明する。
の発熱体を用い、これに電流制限用抵抗体を直列に接続
した構造を持つ自己制御用セラミツクグロープラグにつ
いて説明する。
従来、急速加熱型グロープラグとしてメタル型グロープ
ラグを用いる場合は、急速昇温によって発熱線が過熱し
溶断するおそれがあり、また発熱線に高耐熱金属線を用
いたセラミックグロープラグを用いる場合に於ても熱衝
撃によりセラミック割れを生ずるおそれがある為、加熱
時間や温度を制御するコントローラその他高価にして繁
雑な補助的１路手段をとらざるを得ないという問題点が
あった。
ラグを用いる場合は、急速昇温によって発熱線が過熱し
溶断するおそれがあり、また発熱線に高耐熱金属線を用
いたセラミックグロープラグを用いる場合に於ても熱衝
撃によりセラミック割れを生ずるおそれがある為、加熱
時間や温度を制御するコントローラその他高価にして繁
雑な補助的１路手段をとらざるを得ないという問題点が
あった。
本発明自己制御型グロープラグは、前記従来の急速加熱
型グロープラグがもつ問題点を解決したものである。
型グロープラグがもつ問題点を解決したものである。
第４図（第１図と同一部分は同一符号で示す）は、前記
せるセラミックグロープラグの実施例１における発熱体
１を用いた本発明自己制御型グロープラグの実施例につ
いて、その縦断面を示したものである。即ち発熱体１は
、第２図に示した場合と同様ディスク形状に成形したセ
ラミック基体の表面にＷ％１１ＩＩＯ等の珪化物をゼン
マイコイル状に蒸着形成して発熱素子１ｂとしたもので
あって、発熱体１には、その外周側面を覆って金属外筒
３′が嵌挿ろう接され、前記ゼンマイコイル状発熱素子
１ｂの外側端部１ｂ−］がその内腔先端部に電気的に接
続され、金属外筒３は取付金共４′にろう接されてｅ電
極となる。一方発熱素子１ｂの中心側他端１ｂ−２は、
発熱体１の中心に設けた中軸取付孔２に嵌挿固着されて
いる中軸５の先端部に電気的に接続されている。而して
中軸５には線材にＨｉを用いた金属コイル状抵抗体８が
接続され、抵抗体８の他端は外部へ導出する中心電極６
′に溶接されて■電極となるように構成され、取付金具
４′及び金属外筒３′の内腔には、該内腔内に配設され
ている前記各構成部が埋設されるように例えばＭｇＯあ
るいはガラス等の耐熱絶縁充填剤９が充填され、中軸５
と取付金具４′との間に絶縁体１０を介在させ丸ナツト
１１で締付は固定してなる構造をもつものである。
せるセラミックグロープラグの実施例１における発熱体
１を用いた本発明自己制御型グロープラグの実施例につ
いて、その縦断面を示したものである。即ち発熱体１は
、第２図に示した場合と同様ディスク形状に成形したセ
ラミック基体の表面にＷ％１１ＩＩＯ等の珪化物をゼン
マイコイル状に蒸着形成して発熱素子１ｂとしたもので
あって、発熱体１には、その外周側面を覆って金属外筒
３′が嵌挿ろう接され、前記ゼンマイコイル状発熱素子
１ｂの外側端部１ｂ−］がその内腔先端部に電気的に接
続され、金属外筒３は取付金共４′にろう接されてｅ電
極となる。一方発熱素子１ｂの中心側他端１ｂ−２は、
発熱体１の中心に設けた中軸取付孔２に嵌挿固着されて
いる中軸５の先端部に電気的に接続されている。而して
中軸５には線材にＨｉを用いた金属コイル状抵抗体８が
接続され、抵抗体８の他端は外部へ導出する中心電極６
′に溶接されて■電極となるように構成され、取付金具
４′及び金属外筒３′の内腔には、該内腔内に配設され
ている前記各構成部が埋設されるように例えばＭｇＯあ
るいはガラス等の耐熱絶縁充填剤９が充填され、中軸５
と取付金具４′との間に絶縁体１０を介在させ丸ナツト
１１で締付は固定してなる構造をもつものである。
このように構成されてなる本発明自己制御型セラミック
グロープラグは、加熱電流の通電による（ｌ） 急速昇温時において、抵抗体８に５発熱体１の発熱素子
１ｂより大きい正の抵抗温度係数を有するＮｉ 線材を
用いているため、抵抗体８の抵抗が、発熱素子１１）よ
り速かに増大し加熱電流を減少せしめ、発熱体の過熱を
防止する効果を発揮できるものである。
グロープラグは、加熱電流の通電による（ｌ） 急速昇温時において、抵抗体８に５発熱体１の発熱素子
１ｂより大きい正の抵抗温度係数を有するＮｉ 線材を
用いているため、抵抗体８の抵抗が、発熱素子１１）よ
り速かに増大し加熱電流を減少せしめ、発熱体の過熱を
防止する効果を発揮できるものである。
以上の説明から理解されるように、本発明セラミックグ
ロープラグは１発熱体の発熱素子にＷ、Ｍｏ 等の珪化
物を用いているため、高温時における耐酸化性が優れ、
又金属線をセラミック中に埋設した従来構造のものと異
なり、発熱素子が発熱体表面に裸出しているので昇温効
率が極めて良く。
ロープラグは１発熱体の発熱素子にＷ、Ｍｏ 等の珪化
物を用いているため、高温時における耐酸化性が優れ、
又金属線をセラミック中に埋設した従来構造のものと異
なり、発熱素子が発熱体表面に裸出しているので昇温効
率が極めて良く。
さらに発熱体が小型で堅牢化できるのでセラミック材料
を広範囲に選択できるほか、焼結成型工程を簡略化でき
る等多くの利点を持つものである。
を広範囲に選択できるほか、焼結成型工程を簡略化でき
る等多くの利点を持つものである。
また、前記発熱体を用いた本発明自己制御型グロープラ
グは、該発熱体の発熱素子より大なる正の抵抗体を組合
せ直列に接続したことにより、発熱体が有する前記利点
に加え、自己制御作用によシ発熱部の過熱を有効に防止
できる利点を併せも（８） つものであって、従来の如く高価で繁雑な通電制御用コ
ントローラ等を特に必要としなし従来の欠点、問題点を
改善したすぐれた特長を有するものである。
グは、該発熱体の発熱素子より大なる正の抵抗体を組合
せ直列に接続したことにより、発熱体が有する前記利点
に加え、自己制御作用によシ発熱部の過熱を有効に防止
できる利点を併せも（８） つものであって、従来の如く高価で繁雑な通電制御用コ
ントローラ等を特に必要としなし従来の欠点、問題点を
改善したすぐれた特長を有するものである。
第１図は、本発明セラミックグロープラグの実施例を示
す縦断面図、第２図は、第１図における発熱体の要部を
示した拡大図で、同図（イ）はその縦断面図、（ロ）は
底面図である。 又第３図は１本発明セラミックグロープラグの。 発熱体についての他の構造実施例を示す要部の一部縦断
面図、第４図は、本発明自己制御型グロープラグの実施
例を示す縦断面図である。 １．１’：発熱体、ｌａ、ｌ’ａＨセラミック基体、ｉ
ｂ、ｌ’ｂ：発熱素子、２．２’：中軸取付孔、３゜３
′二金属外筒、４．４’：取付金具、５：中軸、６．６
’：中心電極、Ｔ：セラミック絶縁体、８：抵抗体、９
：耐熱絶縁充填剤、１０：絶縁体、１１：丸ナツト 代理人 弁理士 竹 内 守 ＃１ 図 第３図 手続補正ＩＦ（自発） 昭和５８年４月１１日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許ｍ笥４２２３４号 ａ発明の名称 セラミックグロープラグ ＆補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県名古屋市瑞炉区高辻町１４番１８号名称
（４５４）日本特殊晦業株式会社代褒者か用修次 ４代理人〒１０１ 明細をの発明の詳細な説明の回 α補正の８容
す縦断面図、第２図は、第１図における発熱体の要部を
示した拡大図で、同図（イ）はその縦断面図、（ロ）は
底面図である。 又第３図は１本発明セラミックグロープラグの。 発熱体についての他の構造実施例を示す要部の一部縦断
面図、第４図は、本発明自己制御型グロープラグの実施
例を示す縦断面図である。 １．１’：発熱体、ｌａ、ｌ’ａＨセラミック基体、ｉ
ｂ、ｌ’ｂ：発熱素子、２．２’：中軸取付孔、３゜３
′二金属外筒、４．４’：取付金具、５：中軸、６．６
’：中心電極、Ｔ：セラミック絶縁体、８：抵抗体、９
：耐熱絶縁充填剤、１０：絶縁体、１１：丸ナツト 代理人 弁理士 竹 内 守 ＃１ 図 第３図 手続補正ＩＦ（自発） 昭和５８年４月１１日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許ｍ笥４２２３４号 ａ発明の名称 セラミックグロープラグ ＆補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県名古屋市瑞炉区高辻町１４番１８号名称
（４５４）日本特殊晦業株式会社代褒者か用修次 ４代理人〒１０１ 明細をの発明の詳細な説明の回 α補正の８容
Claims (2)
- （１） 機関燃焼室内に突出する取付金具の先端に、
セラミック基体の表面にセラミック抵抗発熱素子を裸出
せしめてなる発熱体を配設したことを特徴とするセラミ
ックグロープラグ。 - （２）前記発熱体に、該発熱体の発熱素子より大きい正
の抵抗温度係数を有する金属抵抗体が電気的直列に接続
され、取付金具内腔内に充填した耐熱絶縁物中に埋設さ
れていることを特徴とする自己制御型セラミックグロー
プラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223483A JPS59170620A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | セラミツクグロ−プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223483A JPS59170620A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | セラミツクグロ−プラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170620A true JPS59170620A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=12630339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4223483A Pending JPS59170620A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816643A (en) * | 1985-03-15 | 1989-03-28 | Allied-Signal Inc. | Glow plug having a metal silicide resistive film heater |
| WO2015146555A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | ボッシュ株式会社 | セラミックスヒータ型グロープラグ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57192726A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Nippon Denso Co Ltd | Pre-heating of plug of diesel engine |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP4223483A patent/JPS59170620A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57192726A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Nippon Denso Co Ltd | Pre-heating of plug of diesel engine |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816643A (en) * | 1985-03-15 | 1989-03-28 | Allied-Signal Inc. | Glow plug having a metal silicide resistive film heater |
| WO2015146555A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | ボッシュ株式会社 | セラミックスヒータ型グロープラグ |
| JPWO2015146555A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-04-13 | ボッシュ株式会社 | セラミックスヒータ型グロープラグ |
| US10113744B2 (en) | 2014-03-27 | 2018-10-30 | Bosch Corporation | Ceramic heater-type glow plug |
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