JPS6222911A - セラミツクグロ−プラグ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は主としてディーゼルエンジンに装着され、始動
時に於てシリンダー内又は副燃焼室内を予熱するために
効果的なセラミックグロープラグに関するものである。

（従来の技術）（改良すべき問題点）　　・従来のセラ
ミックグロープラグは高融点発熱金属線コイルを窒化珪
素（Ｓ１ｓＮ＊）　　の如きセラミック粉体中に埋設し
、焼結形成したセラミック発熱体の外側に金属外筒が嵌
挿されてろう接され、これに金属線コイルの一端が溶接
されて接地電極とな９、金属線コイルの他端はキャップ
に溶接されリード線を経て外部に導出する＋側端子へ接
続されて通電路が形成され、そして前記金属外筒の外側
にエンジンとの取付金具がろう接されてなるものであっ
た。しかしこのようなセラミックグロープラグに於ては
セラミック発熱体と金属外筒内面とを接合するためにＣ
ｕ、　Ｎｉ　、　Ｔｉ　、　Ｍｏ　　等の金属をセラミ
ック発熱体表面に蒸着してから銀ろう等によ）ろう接し
ても３００℃の熱間では抜強度が著るしく低下し、２０
１ｇ　／　ｔｘ”　の空気圧下で漏洩のおそれがある等
満足すべきものが得られていない。

本発明者等はこの点に着目し鋭意検討の結果特願昭５８
−１２８ｆＳ８号のようにセラミック発熱体の表面にセ
ラミックと膨張係数の近いガラス層を設け、これと金属
外筒内面との間なろう接したところ気密性に優れ、常温
及び熱間における抜は強度も強く、従来の問題点を解決
することができた。

しかしながらこの上うなセラミックグロープラグでもな
お更に改良すべき問題点のあることが判った。即ち従来
の前記セラミックグロープラグに於ては第２図にその要
部を示したようにセラミック発熱体１と金属外筒２との
間は金属外筒の被嵌する部分全面に亘シセラミック発熱
体１の表面に例えば８１ｏ、　−Ｂ、　０．−に、　Ｏ
主成分のガラスコーティング層３を設け、その表面と金
属外筒２との間を銀ろう接合４していたので、丁度金属
外筒２の端面に相自する位置Ａでセラミック発熱体が折
損し易いことが判った。

（問題点を解決しようとする手段） 本発明上記の実情に鑑み種々検討の結果、セラミック発
熱体の金属外筒との接合範囲を短かくし金属外筒端面よ
りや＼内側に入った一定の範囲は接合しない方が好まし
いことと、全面接着する場合と同様な気密性の保持と抜
は強度をも保持するためには、その接合しない部分の長
さを金属外筒の−以下に留めることが好ましいことが判
った。

（実施例） 本発明の実施例を第１図により説明する。

高融点金属線１１がセラミック１２中ｔＣ埋設されて加
圧焼結されセラミック発熱体１３が形成されてお夛、こ
のようなセラミック発熱体１３はこれを保持する金属外
筒１４中に入る。発熱体１３の先端から一定長１′のみ
接合せずに残９０部分を接合する。

この部分はその詳細図第１図（に）で明らかなように金
属外筒１４の長さ１の１／２以下におさえ残りをセラミ
ック発熱体表面に線膨張係数が２．０〜５．０×１０″
／℃のガラスを塗布し、８５０〜１０００℃で焼付け（
粘度的１０４Ｐ　）、このガラス層又はメタライズ層１
５を介して金属外筒１４の内面と銀ろう等によシろう接
接合１６しである。図では説はない。

セラミック１２内で発熱線１１にはリード線１１が付さ
れ、その一方は金属外筒１４を介して金具１８に、他の
一方は発熱線の後端のキャップ１９−リード線２０−中
軸２１に電気的に接続されている。又、中軸２１は中央
で金具１８の上部にスリーブ２２を介してこれとガラス
ンール２３して密封しており、中軸２１には絶縁体２４
を介して丸ナツト２５が螺合されている。

ここに用いられるガラス層のガラス成分は例えばａ、　
ｔ）、−５＝０２系ガラスで主成分ホウ酸分２０〜３５
重ｎ％ケイ酸分８０〜６５重世％のＳｉＱ、　−Ｂｘ　
Ｏｓ　−！　Ｏ主成分のガラス材からな９、更に好まし
くは塗布性を向上するために結合剤と（−てガラス１０
０重量部に粘土１０〜２０重量部及び粘度調整剤として
酸化ホウ素θに５０重僧都を添加したものが有用で膨張
係数２．０〜５．　ＯＸ　ｉ　ｏ−／’ｃ、焼付温度８
５（）〜１０００”Ｃでセラミックの膨張たメタライズ
材であってもよい。

次に本発明のセラミックグロープラグにおけるセラミッ
ク発熱体の特性の折れ強度及び抜は強度について示す。

このうち折れ強度は金属外筒の周囲を固定しセラミック
ヒータ−の先端部に径方向から静荷重を加えたときのガ
ラス層のレス寸法の影響、抜は強度は３００℃雰囲気中
でセラミックヒータ−先端面に軸方向から同様に静荷重
を加えたときの影響を調べた。

この結果、セラミックヒータ−折損強度は第３図に示す
ように、セラミックヒータ−表面にガラス層がない方が
折損し難くｌ、特に金属外筒端面よシ１′寸法が２ｆｉ
以上必要であることが判った。

一方ガラス層はセラミックヒータ−の固着に必要なため
なくすことはできなく、そこでどの程度なくすことがで
きるかは第４図に示すように、金属外筒長さく１〜２０
ｍ）の１７２までの範囲であれば十分な接合強度を保持
し、且つ気密性も有して実用上問題がないことが判った
。

なお第５図、第４図に於てガラス層レス寸法の＋１は端
面よりのはみ出し部分を示す。

（発明の効果） 第６図及び第４図から判るように本発明によるときは金
属外筒の被嵌面でその端部から金属外筒１の１／２以下
を接合していないため、撮動、燃焼圧の影響を受けても
最もストレスのか＼る部分が自由であることによって金
属外筒端面部に相当する位置でのセラミック発熱体の折
損事故を全く消滅−料 よって気密性も変らず、波強度も常温〜熱間で変らない
という格別の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明のセラミックグロープラグの一例
を示す縦断面図、第１図（ロ）はその要部の拡大一部縦
断面図、第２図は従来のセラミックグロープラグの一例
の要部の縦断面図、第３図及び第４図は本発明のセラミ
ックヒータ−の特性を示すグラフである。 １１・・・発熱線　１２・・・セラミック　１３・・・
発熱体　１４−・−金属外筒　１５・・・ガラス層　１
６・−・ろう接接合 代理人　弁理士　竹　内　　　守 第１図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）第
２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発熱線がセラミツク中に埋設されているセラミツク発熱
   体が、金具の先端内部に嵌挿されている金属外筒内にそ
   の基部を嵌入装着されているセラミツクグロープラグに
   於て、セラミツク発熱体の金属外筒包被部分のうち、金
   属外筒の端面より金属外筒長１の１／２以下の表面部分
   を露出したまゝとし、残余の部分にのみガラス又はメタ
   ライズ層が設けられ金属外筒内面とがろう接されている
   ことを特徴とするセラミツクグロープラグ