JPS6048422A - 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
- JPS6048422A JPS6048422A JP15702983A JP15702983A JPS6048422A JP S6048422 A JPS6048422 A JP S6048422A JP 15702983 A JP15702983 A JP 15702983A JP 15702983 A JP15702983 A JP 15702983A JP S6048422 A JPS6048422 A JP S6048422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal
- outer cylinder
- glass
- copper
- 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.)
- Granted
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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】
この発明は主としてディーゼルエンジンぼ装着されるセ
ラミックグロープラグさらに詳しくはセラミックヒータ
−と金属との鑞接全改良して成るセラミンクグロープラ
グ［関する。
ラミックグロープラグさらに詳しくはセラミックヒータ
−と金属との鑞接全改良して成るセラミンクグロープラ
グ［関する。
−４／こディーゼルエンジン（は低温時における始動性
が悪いためにエンジンヘッドの副燃焼室、主燃焼室等に
グロープラグ全装着し、室内に噴射される燃剥を一部燃
焼させてエンジンの始動性全向上させる方法がとられて
おり、近年グロープラグｔま・その始動性全容易にする
ために急速な昇温特性をもつことが要求される。
が悪いためにエンジンヘッドの副燃焼室、主燃焼室等に
グロープラグ全装着し、室内に噴射される燃剥を一部燃
焼させてエンジンの始動性全向上させる方法がとられて
おり、近年グロープラグｔま・その始動性全容易にする
ために急速な昇温特性をもつことが要求される。
この目的全達成するグロープラグとしては発熱セラミッ
ク粉体中に埋設して成るセラミックヒータ−を発熱体と
したセラミックグロープラグが知られでいるが、この種
のグロープラグは従来のメタル型グローブヲグのように
発熱体が金属γ−スで覆われ−Ｃいないため昇温効率が
良く、発熱線に諸融点金属線材を用いているため高温時
に〉いても溶断するおそれは少ない利点がある。
ク粉体中に埋設して成るセラミックヒータ−を発熱体と
したセラミックグロープラグが知られでいるが、この種
のグロープラグは従来のメタル型グローブヲグのように
発熱体が金属γ−スで覆われ−Ｃいないため昇温効率が
良く、発熱線に諸融点金属線材を用いているため高温時
に〉いても溶断するおそれは少ない利点がある。
ところで上記発熱体は渦流室等の燃焼室内に直接曝され
て急速昇温および発熱体表面が噴射燃料や渦流気によっ
て冷却作用全受は熱衝繋によりセラミック割り、を生ず
る」？それがあること、またグロープラグ装着時の接触
音はじめ外力で折損し易い問題があるため、かかるセラ
ミック発熱体は金属外筒でその基部部分が銀硼付けされ
て覆われ、機関取付ねじを配した金具の内腔に前記金属
外筒が挿嵌さル同様に銀鑵付けされた構成となっている
。しかし、上記セラミックヒータ−と金属外筒の銀鍾利
を使用した接合の場合は次の欠、くがあった。即ち（イ
）銀銭材け６０，０００円／ ｋｙと高くコストｇとな
る。（ロ）銀錨と鑞付けできる金属の祠質が限定さ力、
る。つ捷り通常銀鑞付けの場合、鑞付は温度は約８５０
°Ｃ１その雰囲気として純水素又は水素・窒素の分解ガ
スが使用される。ががる雰囲気中において、第１図の如
き加熱温度ザイクルを経過するが、その際低温域で雰囲
気ガス中の微量の水分により金属が酸化され、鑞付は温
度に達する序でに水素ガスによる還元が生じて金属表面
が清浄ＶＣなって鐘付けさ引、る。従って鑞付は温度ま
でに酸化物が還元される必要があるが、ステンレス鋼の
場合はＯｒ、Ｍ、ｎの酸化物の還元温度が９００〜１０
００°Ｃであるため銀龍付けには使用できない。このた
ぬかかる銀鑞付けの際の金属外筒の材質としては鉄、コ
ーパルに限定され、耐酸化性が縛いという欠点があった
。また（ハ）金属外筒と金具との接合に使用する銅鏡材
は上記セラミックヒータ−と金属外筒の接合に使用する
銅鏡材より約２００°Ｃ程度低い融点ケもつものを使用
する必要があり、その銀鎗材質としては銀の添加量の多
いＩ’３Ａｇｌ又は７に限定され、コストが高くなる等
の問題をもっていた。
て急速昇温および発熱体表面が噴射燃料や渦流気によっ
て冷却作用全受は熱衝繋によりセラミック割り、を生ず
る」？それがあること、またグロープラグ装着時の接触
音はじめ外力で折損し易い問題があるため、かかるセラ
ミック発熱体は金属外筒でその基部部分が銀硼付けされ
て覆われ、機関取付ねじを配した金具の内腔に前記金属
外筒が挿嵌さル同様に銀鑵付けされた構成となっている
。しかし、上記セラミックヒータ−と金属外筒の銀鍾利
を使用した接合の場合は次の欠、くがあった。即ち（イ
）銀銭材け６０，０００円／ ｋｙと高くコストｇとな
る。（ロ）銀錨と鑞付けできる金属の祠質が限定さ力、
る。つ捷り通常銀鑞付けの場合、鑞付は温度は約８５０
°Ｃ１その雰囲気として純水素又は水素・窒素の分解ガ
スが使用される。ががる雰囲気中において、第１図の如
き加熱温度ザイクルを経過するが、その際低温域で雰囲
気ガス中の微量の水分により金属が酸化され、鑞付は温
度に達する序でに水素ガスによる還元が生じて金属表面
が清浄ＶＣなって鐘付けさ引、る。従って鑞付は温度ま
でに酸化物が還元される必要があるが、ステンレス鋼の
場合はＯｒ、Ｍ、ｎの酸化物の還元温度が９００〜１０
００°Ｃであるため銀龍付けには使用できない。このた
ぬかかる銀鑞付けの際の金属外筒の材質としては鉄、コ
ーパルに限定され、耐酸化性が縛いという欠点があった
。また（ハ）金属外筒と金具との接合に使用する銅鏡材
は上記セラミックヒータ−と金属外筒の接合に使用する
銅鏡材より約２００°Ｃ程度低い融点ケもつものを使用
する必要があり、その銀鎗材質としては銀の添加量の多
いＩ’３Ａｇｌ又は７に限定され、コストが高くなる等
の問題をもっていた。
本発明はこのような状況に鑑みてなさ九たもので、！？
？属外筒および金属キャップに耐熱性、耐酸化性を有す
るステンレス鋼材を用いると共に、安価な銅鏡材の使用
可能によって製造コスＩ・の大１］な低減を達成したセ
ラミックグロープラグ全提供しようとするものである。
？属外筒および金属キャップに耐熱性、耐酸化性を有す
るステンレス鋼材を用いると共に、安価な銅鏡材の使用
可能によって製造コスＩ・の大１］な低減を達成したセ
ラミックグロープラグ全提供しようとするものである。
以下本発明セラミックグロープラグを図面に基づいて説
明する。
明する。
第２図は本発明セラミックグロープラグの縦断面図全示
したもので、図中１は発熱体となるセラミンクヒーター
であり、例えばＷ 、 ）、４０又娃、Ｗと几ｅ、Ｃｏ
・Ｍｏ、Ｚｒ等とのＷ合金分線側として用い、中央部で
Ｕ字状に折曲げられてな２）発熱線２にはその両側にリ
ード線３，３′が溶接され、こｉｌ。
したもので、図中１は発熱体となるセラミンクヒーター
であり、例えばＷ 、 ）、４０又娃、Ｗと几ｅ、Ｃｏ
・Ｍｏ、Ｚｒ等とのＷ合金分線側として用い、中央部で
Ｕ字状に折曲げられてな２）発熱線２にはその両側にリ
ード線３，３′が溶接され、こｉｌ。
を例えば窒化珪素（ｓ；３Ｎ＜）’Ｔｈ主成分としたセ
ラミック焼結体に埋設して成るもので、好１しくけこの
ｌｉ−夕２−は真円を有する棒状にＪ［つ成され、また
その製依方法としては不出ｌｌ１ａ人の提出しｆｃ特願
昭５７−１９４７６８号−がグｆｉｌぬに用いることが
できる。このセラミックヒータ−１は、ステンレス鋼利
（例えば８Ｕ８８１０８）で形成さねた金属外筒４の内
壁に嵌合さ゛れ、その先端分該金属外筒４の先端より適
宜露出させ保持さね、でいる。発熱線２の一端に溶接さ
れたリード線３はセラミックヒータ−に面に露出（７て
該セラミックヒータ−の一部分と共に銅鏡材５により０
１■記金属外筒４に鑞接さ力、て′ＸＴ気的に接続され
、この金属外筒４目、機関取イゴねじを設けた金具６の
内腔に挿嵌さハ、銀鑞材７により鑞接されＣ）′６極を
構成し、一方発熱線２の他端に溶接されたリード線３′
はセラミックヒータ−１の後端部で露出し、リード棒８
を備えた金属キャップ９と同じく銅鏡材５を用いて電気
的に接ト、゛５さオ］−、リード棒８の能力が中軸１ｏ
と溶接ざｔ′１．絶縁体１１を前記金具６との間に絶縁
介在させてナツト１２で締付は固定されの′α極となる
構造をもつものである。
ラミック焼結体に埋設して成るもので、好１しくけこの
ｌｉ−夕２−は真円を有する棒状にＪ［つ成され、また
その製依方法としては不出ｌｌ１ａ人の提出しｆｃ特願
昭５７−１９４７６８号−がグｆｉｌぬに用いることが
できる。このセラミックヒータ−１は、ステンレス鋼利
（例えば８Ｕ８８１０８）で形成さねた金属外筒４の内
壁に嵌合さ゛れ、その先端分該金属外筒４の先端より適
宜露出させ保持さね、でいる。発熱線２の一端に溶接さ
れたリード線３はセラミックヒータ−に面に露出（７て
該セラミックヒータ−の一部分と共に銅鏡材５により０
１■記金属外筒４に鑞接さ力、て′ＸＴ気的に接続され
、この金属外筒４目、機関取イゴねじを設けた金具６の
内腔に挿嵌さハ、銀鑞材７により鑞接されＣ）′６極を
構成し、一方発熱線２の他端に溶接されたリード線３′
はセラミックヒータ−１の後端部で露出し、リード棒８
を備えた金属キャップ９と同じく銅鏡材５を用いて電気
的に接ト、゛５さオ］−、リード棒８の能力が中軸１ｏ
と溶接ざｔ′１．絶縁体１１を前記金具６との間に絶縁
介在させてナツト１２で締付は固定されの′α極となる
構造をもつものである。
不発ＩＪＪにおけるセラミックヒータ−１と金属外筒４
、該ヒーターと金属キャンプ９との銅鏡材けＱｊ：、翻
イ」け温度が１］００〜１１５０″ｃで行なわＩＬ ４
ｆｃ Ｗ＞ステンレス鋼利全使用しても十分にその酸
化物の還元作用全なして銅鏡材けすることができる。か
かるステンレス鋼材の金属外筒は耐熱性１１ｉ１酸化１
イ１゛を有することから、セラミソクヒーターノＦ、出
何法（約５〜１（Ｉｆｆ）ｋ可及的に短がくでき、セラ
ミックの割れ、折損等が有効に防止することか−（′き
る。また金属キャンプの接合は上記金属外筒の鑞接と同
時に行なうことから製造コストが低域゛できる。さらに
銅鏡材を使用した場合、その融点は約１１００°Ｃのた
め金属外筒４と金具６の鑞接にはいかなる銀鎗材の使用
が可能で、特に低ｍ：ａ材（Ａ、 ｇの添加量が少なく
融点が上昇）が使用できるためコストが大巾に低減する
ことができる。
、該ヒーターと金属キャンプ９との銅鏡材けＱｊ：、翻
イ」け温度が１］００〜１１５０″ｃで行なわＩＬ ４
ｆｃ Ｗ＞ステンレス鋼利全使用しても十分にその酸
化物の還元作用全なして銅鏡材けすることができる。か
かるステンレス鋼材の金属外筒は耐熱性１１ｉ１酸化１
イ１゛を有することから、セラミソクヒーターノＦ、出
何法（約５〜１（Ｉｆｆ）ｋ可及的に短がくでき、セラ
ミックの割れ、折損等が有効に防止することか−（′き
る。また金属キャンプの接合は上記金属外筒の鑞接と同
時に行なうことから製造コストが低域゛できる。さらに
銅鏡材を使用した場合、その融点は約１１００°Ｃのた
め金属外筒４と金具６の鑞接にはいかなる銀鎗材の使用
が可能で、特に低ｍ：ａ材（Ａ、 ｇの添加量が少なく
融点が上昇）が使用できるためコストが大巾に低減する
ことができる。
本発明の銅鑞付けとしては第８図に示すように金属外筒
４および金［Ａヤノプ９とのセラミックヒータ−１の鑞
接部分に、予めセラミックと濡）１゜性の良いガラス全
主体とするガラス材全被覆焼付けしたガラス層１３全形
成した後、非酸化性の雰囲気中１１００〜１１５０°Ｃ
Ｔ ＃ｉｉ ｖＡ付ｒｉ−’Ｃ行’ｘ ウ。
４および金［Ａヤノプ９とのセラミックヒータ−１の鑞
接部分に、予めセラミックと濡）１゜性の良いガラス全
主体とするガラス材全被覆焼付けしたガラス層１３全形
成した後、非酸化性の雰囲気中１１００〜１１５０°Ｃ
Ｔ ＃ｉｉ ｖＡ付ｒｉ−’Ｃ行’ｘ ウ。
しかる後この金属外筒ｉ４公知のフラソクヌヲ１−た布
しで金具６の内腔に挿１ｒ＋ｉ Ｌ、、銅鏡材を用いて
大気中８００〜８５０°Ｃで鑞接さｆｌ、る。
しで金具６の内腔に挿１ｒ＋ｉ Ｌ、、銅鏡材を用いて
大気中８００〜８５０°Ｃで鑞接さｆｌ、る。
ここで上記ガラスを主体とするガラス材としては、熱膨
張係数がセラミック焼ネ１す体と近似する２、０−５．
０ＸｌＯプ／Ｃて、かつ焼結温度１１５０〜１３５０°
Ｃで粘性１０４Ｐの粘性を有することが好捷しいこと全
見出し〃。そのガラス材として仁Ｊ。
張係数がセラミック焼ネ１す体と近似する２、０−５．
０ＸｌＯプ／Ｃて、かつ焼結温度１１５０〜１３５０°
Ｃで粘性１０４Ｐの粘性を有することが好捷しいこと全
見出し〃。そのガラス材として仁Ｊ。
ホウ珪酸系ガラス又は珪酸ガラス全主体としたもので、
好適には＠記ガラス粉末１００重量部に伏酸カルシウム
（ＯａＯＯ３：＋１〜１０重量部訃よびＳｉ（’ｈ ＋
ＯｕＯ，Ｔｉ０ｚ 、ＳｉＣ，Ｔｉｃ、Ｓ ｌ３Ｎ４
、ＴｉＮβ−スボジュメンなどの少なくとも１種以上の
セラミッタ粉末０〜ＪＯ重量部添加し、こｆ′ＬＫ有機
又汀無機バインダー全適量配して混練して成る。
好適には＠記ガラス粉末１００重量部に伏酸カルシウム
（ＯａＯＯ３：＋１〜１０重量部訃よびＳｉ（’ｈ ＋
ＯｕＯ，Ｔｉ０ｚ 、ＳｉＣ，Ｔｉｃ、Ｓ ｌ３Ｎ４
、ＴｉＮβ−スボジュメンなどの少なくとも１種以上の
セラミッタ粉末０〜ＪＯ重量部添加し、こｆ′ＬＫ有機
又汀無機バインダー全適量配して混練して成る。
この混合物全土ラミックヒーターの鍛接部分て塗布１．
た後］、 １５０〜１３５０°Ｃで焼付け１つれガラス
Ｍを形成したものである。なおガラス材の熱膨張ｆ糸数
Ｃ３Ｊ上記範囲から外れると士ラミツタ焼結体の熱り張
係数（３０〜８．５ Ｘ ｌ Ｏ−６／’Ｃ） と著し
く異な７．）ための接着性が低下し実用に供しない。
た後］、 １５０〜１３５０°Ｃで焼付け１つれガラス
Ｍを形成したものである。なおガラス材の熱膨張ｆ糸数
Ｃ３Ｊ上記範囲から外れると士ラミツタ焼結体の熱り張
係数（３０〜８．５ Ｘ ｌ Ｏ−６／’Ｃ） と著し
く異な７．）ための接着性が低下し実用に供しない。
脣六−銅鑞材の流動性を向上するには焼付温度１１５０
〜１３５０°Ｃで粘性が１０４Ｐを有することが最良条
件で老）った。
〜１３５０°Ｃで粘性が１０４Ｐを有することが最良条
件で老）った。
なお、本発明の銅鑞付けはセラミックグロープラグのセ
ラミックヒータ−と金属部分の接合だけで々ぐ、温ｅ的
に高温となるエンジン部品のピストン、副室、シリンダ
ーヘッドの燃焼室等の一部を構成したセラミック部材と
金属部材との接合などにも応用することができる。
ラミックヒータ−と金属部分の接合だけで々ぐ、温ｅ的
に高温となるエンジン部品のピストン、副室、シリンダ
ーヘッドの燃焼室等の一部を構成したセラミック部材と
金属部材との接合などにも応用することができる。
以」二の説明から理解されるようＶＣ１本発明−にラミ
ックグローブラグは金属外筒お、Ｌび金属キーｖノグＭ
Ｃ耐熱性、耐酸化性を有するステンレス鋼材を用いると
共に、従来の孤鑞材に変って安価な銅鑞材を用いて結合
力全保持することによう・て二１スト分大１１］に低減
することができ、また、１）、■記金１．が外筒の材質
によってセラミックヒータ−の露出手法全従来より短縮
できることから、取付時のセラミックヒータ一部分の折
損および使用中σ）熱−＋ｔ、ｒ ４フルによる割れ全
有効に防止して優２１．た：ｎｒｌ久１イ１全イＪする
セラミックグロープラグが提供できる。
ックグローブラグは金属外筒お、Ｌび金属キーｖノグＭ
Ｃ耐熱性、耐酸化性を有するステンレス鋼材を用いると
共に、従来の孤鑞材に変って安価な銅鑞材を用いて結合
力全保持することによう・て二１スト分大１１］に低減
することができ、また、１）、■記金１．が外筒の材質
によってセラミックヒータ−の露出手法全従来より短縮
できることから、取付時のセラミックヒータ一部分の折
損および使用中σ）熱−＋ｔ、ｒ ４フルによる割れ全
有効に防止して優２１．た：ｎｒｌ久１イ１全イＪする
セラミックグロープラグが提供できる。
；７ｒ； １図は鑞付けの加熱温度サイクルイヴ示１−
状μす図、第２図は本発明セーフミックグローブ°う〃
ノー実施例を示す縦断面図、第３図は本発明の４・ラミ
ックこ一ターと金属外筒および金属キー・ノブとＣ〕ｆ
ｉｔ＼全示す要部断面図である。 １・・・セラミックヒータ−２・・・発ｓ ｔｙ ／ｌ
・・・金属りｉ箇 訃・・銅鑞材 ６・・・金具 ９・
・・金属゛′−ヤノブ １３・・・ガラス層 第２図 第１図 −−−−１３力間 、第３図
状μす図、第２図は本発明セーフミックグローブ°う〃
ノー実施例を示す縦断面図、第３図は本発明の４・ラミ
ックこ一ターと金属外筒および金属キー・ノブとＣ〕ｆ
ｉｔ＼全示す要部断面図である。 １・・・セラミックヒータ−２・・・発ｓ ｔｙ ／ｌ
・・・金属りｉ箇 訃・・銅鑞材 ６・・・金具 ９・
・・金属゛′−ヤノブ １３・・・ガラス層 第２図 第１図 −−−−１３力間 、第３図
Claims (1)
- （ｌｌ セラミック粉体中に高融点金属線が埋設され焼
結されたセラミックヒータ−に、電極数す出し用金属キ
ャンプ及び機関取イ」ねじを般′けた金具の内腔と嵌着
する金属外筒とを鑞設して成るセラミックグロープラグ
において、前Ｈ己−ヒヲミックヒーターの鑞接部分に、
熱膨張係数力５２．０〜５． ＯＸ １０ ”／”Ｏ全
装するガラスを主体と１−るガラス材を塗布１１、焼（
＝１温度１１５０〜１３５０°Ｃで焼付け、このガラス
層を介１７てセラミックヒーターとン・テンレス鋼材か
ら成する金属キャップおよび金属外筒とを銅龍付けした
ことを特徴とするセラミツフグ１フープシグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15702983A JPS6048422A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | セラミツクグロ−プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15702983A JPS6048422A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | セラミツクグロ−プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048422A true JPS6048422A (ja) | 1985-03-16 |
| JPH0159497B2 JPH0159497B2 (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15640623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15702983A Granted JPS6048422A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048422A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028797U (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-19 | ||
| JP2003074849A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ及びその製造方法 |
| US6794614B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-09-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic heater with lead wire connection having brazing material containing a predominant amount of copper |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP15702983A patent/JPS6048422A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028797U (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-19 | ||
| US6794614B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-09-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic heater with lead wire connection having brazing material containing a predominant amount of copper |
| JP2003074849A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ及びその製造方法 |
| JP4559671B2 (ja) * | 2001-08-28 | 2010-10-13 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0159497B2 (ja) | 1989-12-18 |
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