JPS6069434A - 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
- JPS6069434A JPS6069434A JP17680983A JP17680983A JPS6069434A JP S6069434 A JPS6069434 A JP S6069434A JP 17680983 A JP17680983 A JP 17680983A JP 17680983 A JP17680983 A JP 17680983A JP S6069434 A JPS6069434 A JP S6069434A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer cylinder
- ceramic
- ceramic heater
- metal outer
- metal
- 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に装着されるセ
ラミックグロープラグに関し、戸に詳しくはセラミック
ヒータ−と金属の接合を改良して成るセツミックグロー
プラグに関する。
ラミックグロープラグに関し、戸に詳しくはセラミック
ヒータ−と金属の接合を改良して成るセツミックグロー
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
いためにエンジンヘッドの副燃焼室、主燃焼室等にグロ
ープラグを装着し、これら室内に噴射される燃料を一部
燃焼させてエンジンの始動性を向上させる方法がとられ
ており、近年グローブフグはその始動性を容易にするた
めに急速な昇温特性をもつことが要求される。
いためにエンジンヘッドの副燃焼室、主燃焼室等にグロ
ープラグを装着し、これら室内に噴射される燃料を一部
燃焼させてエンジンの始動性を向上させる方法がとられ
ており、近年グローブフグはその始動性を容易にするた
めに急速な昇温特性をもつことが要求される。
この目的を達成するグロープラグとしては、発熱線に高
融点金属のタングヌテン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等
を用い、これを窒化珪素（ｓｉｓＮ４）等を主成分とす
るセラミック焼結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てい
るが、この種のグロープラグは従来のメタル型グローブ
ツタのように発熱体が金属シーズで覆われていないため
昇温効率が良く、発熱線に高融点金属線材を用いている
ため高温時においても溶断するおそれは少ない利点があ
る。
融点金属のタングヌテン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等
を用い、これを窒化珪素（ｓｉｓＮ４）等を主成分とす
るセラミック焼結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てい
るが、この種のグロープラグは従来のメタル型グローブ
ツタのように発熱体が金属シーズで覆われていないため
昇温効率が良く、発熱線に高融点金属線材を用いている
ため高温時にお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のセラミックヒータ−は渦流室等の
燃焼室内に直接曝されて急速外温およびセラミックヒー
タ表面が噴射燃料や渦流気によって冷却作用を受け熱衝
撃によりセラミック割れを生じるおそれがあること、又
グローブラグのエンジンヘッド取付時の接触をはじめ外
力で折損し易い問題があるため、かかるセラミックヒー
タ−は金属外筒でその基部分が銀鑞付けされて覆われ、
機関取付ねじ全備えた取付金具の内腔に前記金属外筒が
挿嵌されて同様に鑞接された構成となっている。しかし
セラミックヒータ−と金属外筒の銀鑞付けの場合には次
のような問題が生じた。（イ）銀鎌付けされる金属の材
質が限定され、耐熱性の低いものしか使用できない。即
ち前記両者の銀値付けの通常温度は約８５０°Ｃで、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。
燃焼室内に直接曝されて急速外温およびセラミックヒー
タ表面が噴射燃料や渦流気によって冷却作用を受け熱衝
撃によりセラミック割れを生じるおそれがあること、又
グローブラグのエンジンヘッド取付時の接触をはじめ外
力で折損し易い問題があるため、かかるセラミックヒー
タ−は金属外筒でその基部分が銀鑞付けされて覆われ、
機関取付ねじ全備えた取付金具の内腔に前記金属外筒が
挿嵌されて同様に鑞接された構成となっている。しかし
セラミックヒータ−と金属外筒の銀鑞付けの場合には次
のような問題が生じた。（イ）銀鎌付けされる金属の材
質が限定され、耐熱性の低いものしか使用できない。即
ち前記両者の銀値付けの通常温度は約８５０°Ｃで、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。
かかる雰囲気において第１図の如き加熱温度サイクルを
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までにガス
による還元が生じて金属表面が清浄になって鑞付けされ
る。従って前記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、インコネルのような耐熱金
属はＯｒ。
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までにガス
による還元が生じて金属表面が清浄になって鑞付けされ
る。従って前記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、インコネルのような耐熱金
属はＯｒ。
Ｍｎ等が添加されていてこれら金属の酸化物の還元温度
が９００〜１０００℃であるため銀鑞付けには使用でき
ない。このためかかる銀′鑞付けの際の金属外筒の材質
としては次素鋼（Ｆｅ Ｏ）、コパーμに限定されて耐
酸化性が劣り上述の如き金属外筒からのセラミックヒー
タ−の突出寸法ヲ可及的に短縮し、セラミックヒータ−
の折損全防止して耐久性の優れたものとすることができ
なかった。
が９００〜１０００℃であるため銀鑞付けには使用でき
ない。このためかかる銀′鑞付けの際の金属外筒の材質
としては次素鋼（Ｆｅ Ｏ）、コパーμに限定されて耐
酸化性が劣り上述の如き金属外筒からのセラミックヒー
タ−の突出寸法ヲ可及的に短縮し、セラミックヒータ−
の折損全防止して耐久性の優れたものとすることができ
なかった。
本発明は上記点に鑑みてなされたものであって金属外筒
にステンレス鋼、インネル等の耐熱金属を用いると共に
表面にニラゲルメッキ層を形成しセラミックヒータ−と
の銀鑞付は接合を可能にして耐久性の優れたセラミック
グローブラグを提供しようとするものである。
にステンレス鋼、インネル等の耐熱金属を用いると共に
表面にニラゲルメッキ層を形成しセラミックヒータ−と
の銀鑞付は接合を可能にして耐久性の優れたセラミック
グローブラグを提供しようとするものである。
以下本発明を図面の実施例によって説明する。
第２図は本発明の一実施例含水すセラミックグローブフ
グの縦断面図であり、図中１は発熱体となる七ラミック
ヒーターであり、例えばＷ 、 Ｍ 。
グの縦断面図であり、図中１は発熱体となる七ラミック
ヒーターであり、例えばＷ 、 Ｍ 。
又はＷとＲａ ｐ Ｏｏ ｅ Ｍ ｏ ＊ Ｚ ｒ ｅ
Ｔ ｈ等とのＷ合金線材を用い、中央部で０字状に折
曲げられて成る発熱線２にはその両端にリード線８．８
′が溶接され、これを例えば８ ｉ ３Ｎ４を主成分と
したセラミック焼結体に埋設して成るものであって、好
ましくはこのヒーターは真円を有する棒状に形成されま
たその製造方法としては本出願人の出願した特願昭５７
−１９４７６８号が好適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、インコネル等の耐
熱金属で形成された金属外筒４の内壁に嵌合され、その
先端を該金属外筒４の先端より適宜（好葦しくにヒータ
ー外径の３倍以下）突出させて保持されている。発熱線
２の一端に溶接されたり一部１ｌＡ８はセラミックヒー
タ−表面に露出して該セラミックヒータ−の一部分と共
に銀鑞材５によジ前記金属外筒４に鑞接されて電気的に
接続され、この金属外筒４は機関取付ねじを設けた取付
金具６の内腔に挿嵌され銀鑞材７によって鑞接されて一
電極全構成し、一方発熱ｌｓ２の他端に溶接されたリー
ド線８′はセラミックヒータ−１の後端部でリード棒８
を備えた金属キャップ９と電気的に接続され、リード棒
８の他方が中軸１０と溶接されて絶縁体Ｉｎ取付金具６
との間に介設してナツト１２で締付は固定され＋電極と
なる構造をもつものである。
Ｔ ｈ等とのＷ合金線材を用い、中央部で０字状に折
曲げられて成る発熱線２にはその両端にリード線８．８
′が溶接され、これを例えば８ ｉ ３Ｎ４を主成分と
したセラミック焼結体に埋設して成るものであって、好
ましくはこのヒーターは真円を有する棒状に形成されま
たその製造方法としては本出願人の出願した特願昭５７
−１９４７６８号が好適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、インコネル等の耐
熱金属で形成された金属外筒４の内壁に嵌合され、その
先端を該金属外筒４の先端より適宜（好葦しくにヒータ
ー外径の３倍以下）突出させて保持されている。発熱線
２の一端に溶接されたり一部１ｌＡ８はセラミックヒー
タ−表面に露出して該セラミックヒータ−の一部分と共
に銀鑞材５によジ前記金属外筒４に鑞接されて電気的に
接続され、この金属外筒４は機関取付ねじを設けた取付
金具６の内腔に挿嵌され銀鑞材７によって鑞接されて一
電極全構成し、一方発熱ｌｓ２の他端に溶接されたリー
ド線８′はセラミックヒータ−１の後端部でリード棒８
を備えた金属キャップ９と電気的に接続され、リード棒
８の他方が中軸１０と溶接されて絶縁体Ｉｎ取付金具６
との間に介設してナツト１２で締付は固定され＋電極と
なる構造をもつものである。
本発明の上記金属外筒４は第３図に一部切截して図示す
るようにセラミックヒータ−１と鑞接部分の少なくとも
内壁又は全表面に予めニラグルメツキｍｌ ３’ｔ−形
成する。このＮｉメッキ層を形成することで表面から内
部への酸素の拡散が阻止でき、鎗付けに有害なＯｒ、Ｍ
ｎの酸化物が形成されないため強固な接合が得られる。
るようにセラミックヒータ−１と鑞接部分の少なくとも
内壁又は全表面に予めニラグルメツキｍｌ ３’ｔ−形
成する。このＮｉメッキ層を形成することで表面から内
部への酸素の拡散が阻止でき、鎗付けに有害なＯｒ、Ｍ
ｎの酸化物が形成されないため強固な接合が得られる。
まｆｃＮＩメッキ層の厚みは実験によれば酸素の拡散が
防止できる５μ以上が必要であシ、又４０μ以上の膜厚
は加熱時又は冷却時に亀裂が発生して鑞付は性の改善が
できない。更にＮｉメッキは電解、無電解とも鑞付は性
には差はないが生産性の面から無電解Ｎ１メッキが得策
である。又セラミックヒータ−１の鑞接部分には予め金
属粉末とセラミック粉末から成る金属化処理、濡れ性の
良いガラス材を主体とする被覆焼付は層および金属蒸着
層等の被膜層１４が形成されて銀鑞材５を介して上記Ｎ
ｉメッキ１３を施した金属外筒４内に挿嵌し、水素ガス
雰囲気巾約８５０°Ｃで銀龍付けを行なう。なおこの鑞
付けの際にはリード棒８を配した金属キャップ９をも同
時に銀鑞付けする。この時の金属キャップは特に耐熱性
を必要としないため炭素鋼（Ｆｅ−０）が使用でき、又
金属外筒と同質材金属いる場合には同様に鑞接部分には
Ｎｉメッキを施したものを用いて銀鑞付けされる。
防止できる５μ以上が必要であシ、又４０μ以上の膜厚
は加熱時又は冷却時に亀裂が発生して鑞付は性の改善が
できない。更にＮｉメッキは電解、無電解とも鑞付は性
には差はないが生産性の面から無電解Ｎ１メッキが得策
である。又セラミックヒータ−１の鑞接部分には予め金
属粉末とセラミック粉末から成る金属化処理、濡れ性の
良いガラス材を主体とする被覆焼付は層および金属蒸着
層等の被膜層１４が形成されて銀鑞材５を介して上記Ｎ
ｉメッキ１３を施した金属外筒４内に挿嵌し、水素ガス
雰囲気巾約８５０°Ｃで銀龍付けを行なう。なおこの鑞
付けの際にはリード棒８を配した金属キャップ９をも同
時に銀鑞付けする。この時の金属キャップは特に耐熱性
を必要としないため炭素鋼（Ｆｅ−０）が使用でき、又
金属外筒と同質材金属いる場合には同様に鑞接部分には
Ｎｉメッキを施したものを用いて銀鑞付けされる。
かかる方法で製作された金属外筒組立体は取付金具との
鑞接部分に公知の７フツクスを塗布して該取付金具６の
内腔に挿嵌し、低融点銀鑞材（前記銀線材５より約２０
０°Ｃ融点が低い）金属いて大気中で鑞付けされて製作
される。
鑞接部分に公知の７フツクスを塗布して該取付金具６の
内腔に挿嵌し、低融点銀鑞材（前記銀線材５より約２０
０°Ｃ融点が低い）金属いて大気中で鑞付けされて製作
される。
以上述べた如く、本発明のセラミックグロープラグは金
属外筒にステンレス鋼、インコネル等の耐熱金属を用い
ると共に表面にＮｉメッキ層を形成したことにより酸化
が防止されて強固な銀味付接合が得られ、セラミックヒ
ータ−の突出寸法が前記金属外筒を延長することで短縮
でき、セラミックヒータ−の折損および使用中の熱サイ
クルによるセラミック割れを有効に防止し、耐久性を著
しく向上することができる。
属外筒にステンレス鋼、インコネル等の耐熱金属を用い
ると共に表面にＮｉメッキ層を形成したことにより酸化
が防止されて強固な銀味付接合が得られ、セラミックヒ
ータ−の突出寸法が前記金属外筒を延長することで短縮
でき、セラミックヒータ−の折損および使用中の熱サイ
クルによるセラミック割れを有効に防止し、耐久性を著
しく向上することができる。
第１図は銀鑞付けの加熱温度サイク／Ｌ／を示す状態図
、第２図は本発明の一実施例を示すセラミックグロープ
ラグの縦断面図、第３図は第１図のセラミックヒータ−
と金属外筒との鑞接を示す要部断面図である。 ｌ・・・セラミックヒータ−２・・・発熱Ｊｌｌｉｊ
４・・・金属外筒 ５−・・銀龍材 ６・・・取付金具
１３・・・ニッケルメッキ層 特ｒｆ出願人 日本特殊陶業株式会社 第２図 ＩＮｌ 図 ｅ＾ 間 □ 第３図
、第２図は本発明の一実施例を示すセラミックグロープ
ラグの縦断面図、第３図は第１図のセラミックヒータ−
と金属外筒との鑞接を示す要部断面図である。 ｌ・・・セラミックヒータ−２・・・発熱Ｊｌｌｉｊ
４・・・金属外筒 ５−・・銀龍材 ６・・・取付金具
１３・・・ニッケルメッキ層 特ｒｆ出願人 日本特殊陶業株式会社 第２図 ＩＮｌ 図 ｅ＾ 間 □ 第３図
Claims (2)
- （１） 高融点金属の発熱線をセラミック粉体内に埋設
し焼結して成る七フミツクヒーターが、金属外筒の先端
面から突出してその内壁に鑞接され、この金属外筒が取
付金具の先端部内腔に接合されて成るセツミックグロー
プラグにおいて前記金属外筒を耐熱合金で形成すると共
に少くとも前記セラミックヒータ−との鑞接部分の前記
内壁に形成されたニッケルメッキ層を介して銀鑞付けさ
れて成るセラミックグロープラグ。 - （２） 上記金属外筒のニッケルメッキ層の厚みが５μ
乃至４０μである特許請求の範囲第１項記載のセツミッ
クグロープラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17680983A JPS6069434A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | セラミツクグロ−プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17680983A JPS6069434A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | セラミツクグロ−プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069434A true JPS6069434A (ja) | 1985-04-20 |
| JPS6337848B2 JPS6337848B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=16020214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17680983A Granted JPS6069434A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069434A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002008669A3 (en) * | 2000-07-25 | 2002-08-29 | Bosch Automotive Systems Corp | Ceramic heater glow plug and method of manufacturing same |
| JP2003056848A (ja) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
| JP2005315447A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kyocera Corp | セラミックヒーターおよびグロープラグ |
| JP2013076513A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックグロープラグ及びその組付構造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206090A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | 株式会社デンソー | セラミツクヒ−タ |
-
1983
- 1983-09-24 JP JP17680983A patent/JPS6069434A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206090A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | 株式会社デンソー | セラミツクヒ−タ |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002008669A3 (en) * | 2000-07-25 | 2002-08-29 | Bosch Automotive Systems Corp | Ceramic heater glow plug and method of manufacturing same |
| JP2003056848A (ja) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
| JP4677140B2 (ja) * | 2001-08-13 | 2011-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
| JP2005315447A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kyocera Corp | セラミックヒーターおよびグロープラグ |
| JP2013076513A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックグロープラグ及びその組付構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337848B2 (ja) | 1988-07-27 |
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