JPS6325416A - 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ブ２グに関するｔ　１　） ものである◇ （従来の技術） 一般にディーゼルエンジンは始動性を向上させるために
副燃焼室等にグロープラグを装着し、これに通電してヒ
ータを赤熱させ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り、最近は高融点金属の発
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使わ
れるようになった。この種セラミックグロープラグの従
来例として第３図に接地式セラミックグロープラグの一
部縦断面図を示す。同図において、セラミックヒータｌ
は発熱線２をセラミック焼結体中に埋設してなり、金属
外筒３の内腔にろう接され、これに発熱線２の一端２−
１が電気的に接続され、金属外筒３は取付金Ａ４の先端
部内腔にろう接されてｅ側電極となり、一方、発熱線２
の他端２−２はセラミックヒータ置の後端部に冠着され
た金属キャップ５に溶接されているリード線６を経て中
軸Ｔの先端部に接続され、中軸１は取付金具４の後端部
内腔に固着剤８によって固定され、絶縁体９を取付金具
４との間に介在させて固定ナツトｌＯで締めつけ固定さ
れ■側電極となるよう構成されている。

上記接地式セラミックグロープラグのはか、第３図にお
ける発熱線２の一端２−１を金属外筒３及び取付金具４
から絶縁してプラグの外部に取り出す構造とした二線式
セラミックグロープラグ、あるいは金属キャップ５と中
軸７との中間に抵抗体を介在させた抵抗人セラミックグ
ロープラグ等があるが、いずれも前記第３図の接地式セ
ラミックグローブ２グの場合と同様に、セラミックヒー
タが金属外筒の内腔にろう接され、さらにこの金属外筒
は取付金具の先端内腔にろう接されている。

一般にはセラミックヒータと金属外筒とのろう接には高
融点ろう材が、金属外筒と取付金具とのろう接には低温
ろう材が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の如きセラミックグロープラグの場合、セラミック
ヒータと金属外筒とのろう接部はエンジンの高温の燃焼
ガスにさらされるので、ろう材が流出しないようにする
ために高温用ろう材でろう接されているが、金属外筒と
取付金具とのろう接部分は燃焼ガスに直接さらされるこ
とがないため比較的温度が低いので、一般にはとのろう
接は低温ろう材で行なわれている。もちろんこの場合も
高温用ろう材を用いることもできるが、高温用ろう材を
使用する場合も、また低温ろう材でも加熱条件を急速に
すると金属外筒内のセラミックヒータに熱歪を生じセラ
ミックが割れることがある。

従ってこれを防ぐためには低温ろう材を用いてゆっくり
加熱してろう接する必要があり作業効率が悪い。また、
ろう接のためには金属外筒と取付金具との間にろう材が
流れ込むクリアランスが必要であり、このために金属外
筒が偏心して固着されやすくエンジンヘッドに装着する
場合にプラグ挿入孔に当ってセラミックヒータが破損す
る。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、上
記の如き問題点を解決するため帆なされたもので、前記
金属外筒と取付金具との接合をろう接によらず、金属外
筒を取付金具の先端内腔に圧入接合した構造のセラミッ
クグロープラグとするものである。この圧入接合は熱間
圧入で行なうこともできるが、その場合は圧入後取付金
具を表面塗装処理する必要があり設備°工程面でコスト
高となるので、冷間圧入が望ましい。これによってセラ
ミックヒータに熱歪を生ずることがなくセラミックの破
損を防ぐことができる。しかし、良好な冷間圧入をする
ためには、金属外筒の硬度、金属外筒の外径と取付金具
の内径との径差、これら金具のそれぞれの圧入部の面精
度、圧入長等を適切に設定することが必要で、また、圧
入部に適切な潤滑剤を用いると特に気密性において圧入
接合の信頼性が向上する。

（実施例） 第１図は、本発明によるセラミックグロープラグの実施
例としての接地式セラミックグロープラグの一部縦断面
図である。同図において、セラミックヒータｌが内腔に
ろう接されている金属外筒３は取付金具４の先端部内腔
に冷間圧入によってｌ　ξ　Ａ 接合されており、金属外筒３の後端の圧入導入部３−１
は冷間圧入の際に圧入を容易にするために設けられた面
取り部分である。上記の部分を除く他の部分の構造は従
来例のｓ３図と同様であるので詳細な説明を省き同一部
分は同一符号にて示した。

上記の接地式セラミックグロープラグの実施例において
取付金具内腔への金属外筒の圧入は第２図で説明すると
、金属外筒３の内腔にセラミックヒータ１をろう接し、
セラくツクヒータ１の後端部に冠着された金属キャップ
５にリード線６を経て中軸７をろう接または溶接してな
る組立体Ａを構成し、その先端部を受台１１に形成され
ている受氷１１−１内に挿入し、金属外筒３の取付金具
４の先端部内腔に圧入される圧入部３−２の外周に適切
な潤滑剤を塗布し、上部から取付金具４を外挿し取付金
具の上端面４−１をプレス等で加圧して下端面４−２が
受台１１の上端面１１−２　に当接するまで圧入ルて金
属外筒３が取付金具４の先端部内腔に接合させた。以上
の冷間圧入に当たっては、圧入長りすなわち金属外筒３
の圧入部３−２の長さは５側風上とし、圧入部３−２の
外表面の面精度は５μ雇以下、取付金Ａ４の圧入部４−
３の内表面の面精度は１０μｍ以下、圧入前の金属外筒
外径り、と取付金具先端内腔の内径Ｄ１との径差（Ｄｉ
−Ｄｔ）は０．０５〜０゜２５＋ｗとし、また、金属外
筒３の後端の圧入導入部３−１には０゜２ｎ以上の面取
りをして圧入しやすくし、金属外筒３の硬さは２００　
ＭＨＶ以上、更に取付金具には一般炭素鋼を用いたが快
削鋼でもよい。

なお、上記数値に限定する理由としては、（ａ）金属外
筒及び取付金具の面精度が上記より大きいと気密保持が
困難となり、（ｂ）正大径差（Ｄｚ−Ｄｔ）が上記寸法
範囲より小さいと接合強度が得られず、かつ気密性の保
持が困難で、また大きいと圧入困難によりセラミックヒ
ータが破損する、（Ｃ）圧入長さが５ｙａｒ以下だと接
合強度、金属外筒のねじり強度が不足する、（ｄ）金属
外筒の硬度２００　ＭＨＶ以下だとねじり強度が不足す
るなどの不共合を生ずるためである。

上記の如き条件で冷間圧入して構成したセラミックグロ
ープラグについて試験した結果、気密性については４０
　ｋｇ　／　ｃｍ”で異状なく、金属外筒の引抜強度は
３００１ｇ以上あり、また、取付金具を固定して金属外
筒をねじったときのねじり強度は１００ｋｇ−ａ１１以
上あり、ディーゼルエンジンの燃焼室内での使用条件に
十分耐え得る接合力をもっていることが確認された。

なお、二線式セラミックグロープラグ及び抵抗人セラミ
ックグロープラグにおいても、組立体Ａの部分に多少の
構造の違いはあるがプラグ先端部の構造は上記接地式セ
ラミックグロープラグと同様であるので同じく冷間圧入
が適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 上記の如く本発明によるセラミックグロープラグにおい
ては、金属外筒を取付金具内腔に冷間圧入したものであ
るので、従来の如く金属外筒との接合に熱を用いないた
めセラミックに熱歪を生ずることなく破損することがな
い。また、接合時間も従来のろう接に比して約１Ａ　と
なり作業工数が削減され、従来のろう接の場合に必要で
あった接合後のフラックス除去、エンジンヘッドに取付
けるときのシート面となる取付金具先端部のろう接部分
の仕上加工及び取付金具の表面塗装が不要となり作業工
程が短縮され効率化される。さらに、金具ねじに対する
セラミックヒータの振れ量が従来の約凭となり、プラグ
挿入孔に当ってセラミックヒータが破損する不具合が防
止されるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるセラミックグロープラグの実施例
の一部縦断面図、第２図は本発明によるセラミックグロ
ープラグの実施例の製造条件を説明するための図、第３
図は従来例のセラミックグロープラグの一部縦断面図で
ある。 １：セラミックヒータ、３：金属外筒、４：取付金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックヒータを内腔に固着した金属外筒が取
   付金具の先端内腔に接合されているセラミックグロープ
   ラグにおいて、上記接合が金属外筒を取付金具の先端内
   腔に冷間圧入によつてなされていることを特徴とするセ
   ラミックグロープラグ。
2. （２）上記冷間圧入が下記条件でなされている特許請求
   の範囲第１項記載のセラミックグロープラグ。 （イ）圧入長が５ｍｍ以上 （ロ）金属外筒圧入部表面の面精度が５μｍ以下（ハ）
   取付金具圧入部内面の面精度が１０μｍ以下（ニ）金属
   外筒外径と取付金具圧入部内径との径差が０．０５〜０
   ．２５ｍｍ