JPS6066019A - 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
- JPS6066019A JPS6066019A JP17320883A JP17320883A JPS6066019A JP S6066019 A JPS6066019 A JP S6066019A JP 17320883 A JP17320883 A JP 17320883A JP 17320883 A JP17320883 A JP 17320883A JP S6066019 A JPS6066019 A JP S6066019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- ceramic
- glow plug
- heating wire
- outer cylinder
- 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】
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
されるセラミックグロープラグに関し。
されるセラミックグロープラグに関し。
特にその発熱体となるセラミックヒータ−に係るもので
ある。
ある。
一般にディーゼルエンジンは始動性を向上させる為副燃
焼室等にグローブ２グを装着し、これに通電して゛赤熱
し室内に噴射される燃料の一部を燃焼させて予熱する方
法がとられておｐ、始動時に急速な昇温特性を持つこと
が要求されると共に、始動後（＝於ても燃焼安定化のだ
めのアフターグローとして長時間使用される傾向となっ
ておル、その耐久性の向上が益々必要とされてきている
。
焼室等にグローブ２グを装着し、これに通電して゛赤熱
し室内に噴射される燃料の一部を燃焼させて予熱する方
法がとられておｐ、始動時に急速な昇温特性を持つこと
が要求されると共に、始動後（＝於ても燃焼安定化のだ
めのアフターグローとして長時間使用される傾向となっ
ておル、その耐久性の向上が益々必要とされてきている
。
この目的に応する急速加熱部グロープラグとして、従来
高融点金属のタングステンＣＷ）線材を用いた発熱線を
セラミック粉体中に埋設し焼結してなるセラミックヒー
タ−を発熱体としたセラミックグロープラグが知られて
おル、その構造は一般に第１図に示す如きものである。
高融点金属のタングステンＣＷ）線材を用いた発熱線を
セラミック粉体中に埋設し焼結してなるセラミックヒー
タ−を発熱体としたセラミックグロープラグが知られて
おル、その構造は一般に第１図に示す如きものである。
即ちセラミックグローブ２グ１は１発熱線コイル２をセ
ラミック焼結体中に埋設したセラミックヒータ−３が金
属外筒４の内腔に接合されて保持されると共（二前記発
熱線コイル２の一端が電気的′に接続され、さらに金属
外筒４は取付金具５にろう接されてθ側電極を構成し、
又発熱線コイル２の他端は、取付金具４の内腔内で該取
付金具４と電気的に絶縁された中軸６に接続され■電極
となるように構成されて成るものである。（詳細は図示
せず） このような構造を持つ従来のこの種グロープラグのセラ
ミックヒータ−３は１発熱線コイル２が埋設され通電に
よシ赤熱するヒータ一部３′が金属外筒４の先端面から
突出して形成されてお９．七の突出寸法ｌは電源のバッ
テリー電圧１２Ｖ用の場合通常１２〜１５ｊｆｊｌであ
るがこのヒータ一部３′が渦流室等燃焼室内に露出して
装着される為、始動後におけるアフターグローとしての
長時間運転域においてはこの突出部分が障害物となって
室内の渦流形成を阻害し燃焼性に影響を与え、エンジス
の増大等エンジン性能に悪影響を及ぼすという問題があ
勺、従ってヒータ一部３′は、その外径りが可及的に細
く、又金属外筒４からの突出寸法ｌが可及的に短かく形
成されることが好ましいものである。
ラミック焼結体中に埋設したセラミックヒータ−３が金
属外筒４の内腔に接合されて保持されると共（二前記発
熱線コイル２の一端が電気的′に接続され、さらに金属
外筒４は取付金具５にろう接されてθ側電極を構成し、
又発熱線コイル２の他端は、取付金具４の内腔内で該取
付金具４と電気的に絶縁された中軸６に接続され■電極
となるように構成されて成るものである。（詳細は図示
せず） このような構造を持つ従来のこの種グロープラグのセラ
ミックヒータ−３は１発熱線コイル２が埋設され通電に
よシ赤熱するヒータ一部３′が金属外筒４の先端面から
突出して形成されてお９．七の突出寸法ｌは電源のバッ
テリー電圧１２Ｖ用の場合通常１２〜１５ｊｆｊｌであ
るがこのヒータ一部３′が渦流室等燃焼室内に露出して
装着される為、始動後におけるアフターグローとしての
長時間運転域においてはこの突出部分が障害物となって
室内の渦流形成を阻害し燃焼性に影響を与え、エンジス
の増大等エンジン性能に悪影響を及ぼすという問題があ
勺、従ってヒータ一部３′は、その外径りが可及的に細
く、又金属外筒４からの突出寸法ｌが可及的に短かく形
成されることが好ましいものである。
然し乍らヒータ一部３′の外径りを細くすることは、室
内の過酷な急熱急冷の熱サイクル及び運転時に受ける振
動、衝撃等の条件下で破損し易くなり機械的強度面で問
題かあ）、これに対するものとして第２図（第１図と同
一部分は同一符号で示す）に示す如くヒータ一部３′を
保持する金属外筒４を長くして突出寸法１１ を短かく
し補強する例があるが、内部に埋設されている発熱線コ
イル２の図における長さ１２ に相当する部分が金属外
筒４で蔽われるため発熱効率が阻害される許シでなく、
この部分における発熱線コイル２の温度が過大に上昇し
、金属外筒４との接合部におけるろ５材を済融させると
いう不具合があり、又発熱線の材質、線径が従来のま＼
でヒータ一部の突出寸法を単に短かくすることは、これ
に伴なって内部に埋設される発熱線コイル長が短かくな
る為抵抗値が不足し所要の発熱量が得られないという問
題があった。
内の過酷な急熱急冷の熱サイクル及び運転時に受ける振
動、衝撃等の条件下で破損し易くなり機械的強度面で問
題かあ）、これに対するものとして第２図（第１図と同
一部分は同一符号で示す）に示す如くヒータ一部３′を
保持する金属外筒４を長くして突出寸法１１ を短かく
し補強する例があるが、内部に埋設されている発熱線コ
イル２の図における長さ１２ に相当する部分が金属外
筒４で蔽われるため発熱効率が阻害される許シでなく、
この部分における発熱線コイル２の温度が過大に上昇し
、金属外筒４との接合部におけるろ５材を済融させると
いう不具合があり、又発熱線の材質、線径が従来のま＼
でヒータ一部の突出寸法を単に短かくすることは、これ
に伴なって内部に埋設される発熱線コイル長が短かくな
る為抵抗値が不足し所要の発熱量が得られないという問
題があった。
本発明はかかる実情（＝鑑みなされたものであって、上
記せる問題点を解決するものとして、セラミックヒータ
−の発熱線に、従来用いられている純タングステン（Ｗ
）線材よル大きい固有抵抗を有する後記する組成をもつ
タングステンＣＷ）合金線線材を用いることによルヒー
タ一部を小型化し。
記せる問題点を解決するものとして、セラミックヒータ
−の発熱線に、従来用いられている純タングステン（Ｗ
）線材よル大きい固有抵抗を有する後記する組成をもつ
タングステンＣＷ）合金線線材を用いることによルヒー
タ一部を小型化し。
発熱性能、耐久性の優れた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。
供しようとするものである。
第３図は本発明セラミックグローブ２グの実施例におけ
るセラミックヒータ−を示す要部縦断面図である。
るセラミックヒータ−を示す要部縦断面図である。
図（二おいて、セラミックヒータ−１０は金属外筒１１
の先端面からヒータ一部１０′を突出して七の内腔に接
合保持され１発熱線コイル１２がその突出寸法ｌ内に埋
設されてお夛、発熱線コイル１２は、その線材に純タン
グステン（Ｗ）線材（固有抵抗５．０μΩづ３）よル大
きい固有抵抗（１０μΩ憫３以上）を有する線材として
、Ｗにレニウム（Ｒｅ）、トリウム（Ｔｈ）、ジルコエ
ラＡ （Ｚｒ） のりちの少くとも１種以上を添加した
Ｗ合金を用いて小型化され、これに伴なってヒータ一部
１０′ヲ、外径Ｄ（断面が真円状でなく楕円類似形状の
ものにあってはその長径）が約４．０１ＮＭ以下で、金
属外筒１１の先端面からの突出寸法ｌが外径りの６倍以
下となるように小型に形成してなるものである。
の先端面からヒータ一部１０′を突出して七の内腔に接
合保持され１発熱線コイル１２がその突出寸法ｌ内に埋
設されてお夛、発熱線コイル１２は、その線材に純タン
グステン（Ｗ）線材（固有抵抗５．０μΩづ３）よル大
きい固有抵抗（１０μΩ憫３以上）を有する線材として
、Ｗにレニウム（Ｒｅ）、トリウム（Ｔｈ）、ジルコエ
ラＡ （Ｚｒ） のりちの少くとも１種以上を添加した
Ｗ合金を用いて小型化され、これに伴なってヒータ一部
１０′ヲ、外径Ｄ（断面が真円状でなく楕円類似形状の
ものにあってはその長径）が約４．０１ＮＭ以下で、金
属外筒１１の先端面からの突出寸法ｌが外径りの６倍以
下となるように小型に形成してなるものである。
なお、本発明セラミックグロープラグにおけるセラミッ
クヒータ−を除くその他の部分の構造は従来のものと同
様であるので説明を省略する。
クヒータ−を除くその他の部分の構造は従来のものと同
様であるので説明を省略する。
第４図は本発明におけるセラミックヒータ−に用いたＷ
合金線羽のうちＷにＲｅ を５〜３０重量％添加したと
きのＲｅ 添加量と固有抵抗との関係を示したグ２７で
あル１図から判る通電Ｒｅ を１５重重量部加した場合
、固有抵抗が約２１μΩ−ｃＮ３ となるものが得られ
、これを発熱線材として用いた１２Ｖ用セラミックヒー
タ−の実施例においては発熱線コイルの有効長が従来の
約捧となル。
合金線羽のうちＷにＲｅ を５〜３０重量％添加したと
きのＲｅ 添加量と固有抵抗との関係を示したグ２７で
あル１図から判る通電Ｒｅ を１５重重量部加した場合
、固有抵抗が約２１μΩ−ｃＮ３ となるものが得られ
、これを発熱線材として用いた１２Ｖ用セラミックヒー
タ−の実施例においては発熱線コイルの有効長が従来の
約捧となル。
これに伴なってヒータ一部の突出寸法が従来の約Ａに短
縮されたセラミックグロープラグとすることができた。
縮されたセラミックグロープラグとすることができた。
又セラミックヒータ−の外径（ｐ）１４・０順以下とし
、その突出寸法！！ヲ外径（Ｄ）の３倍以下とする理由
は、発熱線コイルにＷにＲｅ を添加したＷ合金線材を
発熱線に用いた本発明セラミックグロープラグの実施例
につき行なった以下に述べる急速通電加熱テスト及び落
下襦撃テストの結果によるものである。
、その突出寸法！！ヲ外径（Ｄ）の３倍以下とする理由
は、発熱線コイルにＷにＲｅ を添加したＷ合金線材を
発熱線に用いた本発明セラミックグロープラグの実施例
につき行なった以下に述べる急速通電加熱テスト及び落
下襦撃テストの結果によるものである。
即ち、第５図は急速通電加熱テストの結果を示したグラ
フで上Ｂ己グローブ２グ（二、２．０Ｗｎ１．！ｉ、０
顛、４．０間、４．５鯖の４１類の外径（Ｄ） ′ｔ−
有するセラミックヒータ−を用いた試料につき、９００
°Ｃ迄の昇温条件を変えて最高１３００°Ｃ迄急速に通
電加熱したときの各試料の９００℃迄の昇温条件（時間
）とセラミック割れが発生する温度との関係をグラフ化
したものであシ、各曲線の左側ノ・ツチング部分はセラ
ミック割れの発生ゾーンを示し。
フで上Ｂ己グローブ２グ（二、２．０Ｗｎ１．！ｉ、０
顛、４．０間、４．５鯖の４１類の外径（Ｄ） ′ｔ−
有するセラミックヒータ−を用いた試料につき、９００
°Ｃ迄の昇温条件を変えて最高１３００°Ｃ迄急速に通
電加熱したときの各試料の９００℃迄の昇温条件（時間
）とセラミック割れが発生する温度との関係をグラフ化
したものであシ、各曲線の左側ノ・ツチング部分はセラ
ミック割れの発生ゾーンを示し。
例えばヒーター外径（Ｄ）＝ ４．０ ｙｍの曲線につ
いて見た場合、約１３００℃に於ては９００℃の温度に
達する昇温時間ｔ−１，４秒以内とするとセラミック割
れを発生し、約１１２５°Ｇに於ては１．３秒以内、約
１０２５℃では１．２秒以内とするとセラミック割れが
発生することを示しておシ、グラフで見られる如く外径
（Ｄ）が細くなる程９００℃迄の昇温時間は短縮でき、
太くなる和光熱線の温度上昇に対してセラミックの追随
が遅れ熱歪みによりセラミック割れが発生し易くなる為
、９００℃迄の昇温時間は短縮し難くなることを示して
いる。
いて見た場合、約１３００℃に於ては９００℃の温度に
達する昇温時間ｔ−１，４秒以内とするとセラミック割
れを発生し、約１１２５°Ｇに於ては１．３秒以内、約
１０２５℃では１．２秒以内とするとセラミック割れが
発生することを示しておシ、グラフで見られる如く外径
（Ｄ）が細くなる程９００℃迄の昇温時間は短縮でき、
太くなる和光熱線の温度上昇に対してセラミックの追随
が遅れ熱歪みによりセラミック割れが発生し易くなる為
、９００℃迄の昇温時間は短縮し難くなることを示して
いる。
従って良好な始動性及び燃焼安定性を得るために要求さ
れている９００℃迄の昇温時間１．５秒以内という条件
を満足させるためにはヒーター外径（功’ｉ ４．Ｏｆ
ｆ以下とすることが良いことが判る。
れている９００℃迄の昇温時間１．５秒以内という条件
を満足させるためにはヒーター外径（功’ｉ ４．Ｏｆ
ｆ以下とすることが良いことが判る。
又第６図は、セラミックヒータ−の外径（Ｄ）を。
２、Ｏｍｔ、３．ＯＷＩＮ、４．０順とした３種類のセ
ラミックグロープラグ試料について行なった落下衝撃試
験結果を示したグラフで、試料を水平（二保持し、コン
クリート床上に落下させ、ヒータ一部が破損したときの
落下高さとヒーターの突出寸法（１）との関係を示した
ものであ夛、実用上の見地から少くとも１．５ｍ以上の
落下高さに耐えるものとするためにはヒーターの突出寸
法（ｊ？）は、５Ｄ以下とする必要のあることが判る。
ラミックグロープラグ試料について行なった落下衝撃試
験結果を示したグラフで、試料を水平（二保持し、コン
クリート床上に落下させ、ヒータ一部が破損したときの
落下高さとヒーターの突出寸法（１）との関係を示した
ものであ夛、実用上の見地から少くとも１．５ｍ以上の
落下高さに耐えるものとするためにはヒーターの突出寸
法（ｊ？）は、５Ｄ以下とする必要のあることが判る。
以上の説明から明らかな如く、本発明セラミックグロー
プラグは、セラミックヒータ−の発熱線に従来用いられ
ている純Ｗ線材よ勺大きい固有抵抗を有する特定組成の
Ｗ合金線材を用いることによつ１１発熱線コイルを小型
化し、これに伴ないヒータ一部の突出寸法が短かくなる
為、燃焼室内の渦流形成を阻害することが少なく、又運
転時の振動、衝撃等に対する機械的強度が向上されたも
のとなシ、従来の問題点を解決した耐久性及び発熱性能
の優れたセラミックグロープラグとして提供できるもの
である。
プラグは、セラミックヒータ−の発熱線に従来用いられ
ている純Ｗ線材よ勺大きい固有抵抗を有する特定組成の
Ｗ合金線材を用いることによつ１１発熱線コイルを小型
化し、これに伴ないヒータ一部の突出寸法が短かくなる
為、燃焼室内の渦流形成を阻害することが少なく、又運
転時の振動、衝撃等に対する機械的強度が向上されたも
のとなシ、従来の問題点を解決した耐久性及び発熱性能
の優れたセラミックグロープラグとして提供できるもの
である。
第１図は従来例セラミックグロープラグの正面図で、ヒ
ータ一部の縦断面を示したもの、第２図は従来構造のま
＼で金属外筒を長くしてヒータ一部を補強した状態を示
す要部縦断面図、第３図は本発明セラミックグローブ２
グの実施例におけるヒータ一部構造を示す要部縦断面図
、第４図は。 本発明実施例における発熱線に用いたＷ合金のＲｅ１：
セラミックグローブラグ、２．１２：発熱線コイル、３
，１０：セラミックヒータ−，３１゜１０′：ヒータ一
部、４．１１ ：金属外筒、５：取付金具、６：中軸、
ｌ ＋ １１ ：突出寸法、Ｄ二外径代理人 弁理士
竹 内 守
ータ一部の縦断面を示したもの、第２図は従来構造のま
＼で金属外筒を長くしてヒータ一部を補強した状態を示
す要部縦断面図、第３図は本発明セラミックグローブ２
グの実施例におけるヒータ一部構造を示す要部縦断面図
、第４図は。 本発明実施例における発熱線に用いたＷ合金のＲｅ１：
セラミックグローブラグ、２．１２：発熱線コイル、３
，１０：セラミックヒータ−，３１゜１０′：ヒータ一
部、４．１１ ：金属外筒、５：取付金具、６：中軸、
ｌ ＋ １１ ：突出寸法、Ｄ二外径代理人 弁理士
竹 内 守
Claims (2)
- （１） 高融点金属の発熱線をセラミック粉体中に埋設
し焼結して成る七２ミックヒーターが、金属外筒の先端
面からヒータ一部を突出してその内腔にろう接され、該
金属外筒が取付金具の先端内腔に接合されて成るセラミ
ックグロープラグにおいて。 前記セラミックヒータ−の外径りが４．０ｍ以下で、そ
のヒータ一部の金属外筒先端面からの突出寸法ｌが外径
りの３倍以下となるように形成され、前記ヒータ一部に
埋設された発熱線のコイル部分が前記突出寸法ｌ内に配
設されると共に、該発熱線に純タングステン（Ｗ）より
大きい固有抵抗を有するタングステン（Ｗ）合金線材を
用いたことを特徴とするセラミックグロープラグ。 - （２） 上記Ｗ合金線材がレニウム（Ｒす、トリウム（
Ｔｈ） 、ジルコニウム（Ｚ ｒ）の少なくとも１種以
上と残部Ｗから成る特許請求の範囲第１項記載のセラミ
ックグロープラグ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17320883A JPS6066019A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | セラミツクグロ−プラグ |
| US06/652,659 US4650963A (en) | 1983-09-21 | 1984-09-20 | Ceramic glow plug |
| DE19843434762 DE3434762A1 (de) | 1983-09-21 | 1984-09-21 | Keramik-gluehkerze |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17320883A JPS6066019A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | セラミツクグロ−プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066019A true JPS6066019A (ja) | 1985-04-16 |
| JPS6313087B2 JPS6313087B2 (ja) | 1988-03-24 |
Family
ID=15956115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17320883A Granted JPS6066019A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066019A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0430946Y2 (ja) * | 1987-03-25 | 1992-07-24 |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP17320883A patent/JPS6066019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313087B2 (ja) | 1988-03-24 |
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