JPS637287B2 - - Google Patents
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- JPS637287B2 JPS637287B2 JP1286883A JP1286883A JPS637287B2 JP S637287 B2 JPS637287 B2 JP S637287B2 JP 1286883 A JP1286883 A JP 1286883A JP 1286883 A JP1286883 A JP 1286883A JP S637287 B2 JPS637287 B2 JP S637287B2
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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)
Description
本発明は主としてデイーゼル機関に装着され、
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ツクグロープラグに関
するものである。 第１図はセラミツクグロープラグの一従来例を
示した一部断面図で、高融点の抵抗発熱金属線コ
イル１を、窒化珪素（Si3N4）の如きセラミツク
粉体中に埋設し、焼結形成したセラミツク発熱体
２の外側に金属外筒３が嵌挿されてろう接され、
これに金属線コイル１の一端が溶接されて接地電
極となり、金属線コイルの他端はキヤツプ４に溶
接されリード線５を経て外部へ導出する＋側端子
へ接続されて通電路が形成される。而して前記金
属外筒３の外側に機関との取付金具６がろう接さ
れてなるものである。ところで前記せるセラミツ
クグロープラグにおけるSi3N4を用いたセラミツ
ク発熱体２と金属外筒３とのろう接は、金属間に
おけるろう接と異なりその接合が難しく、例えば
Si3N4の表面にCu、Ni、Ti、Mo等の単独又は複
合金属を蒸着することにより金属との接合が可能
とはなるが、セラミツクグロープラグへの応用に
関しては種々問題がある。 即ちセラミツクグロープラグにおけるセラミツ
ク発熱体と金属外筒等金属部分との接合部に要求
される特性は、常温から300℃迄の温度範囲で接
合強度の低下を生じないこと、さらに20Kg／cm2の
空気圧下で漏洩を生じないことなどが要求されて
おり、蒸着法によりSi3N4表面に、Cu、Ti、Mo
等の単独又は複合金属を膜厚10〜100Åに蒸着し
たセラミツク発熱体を金属外筒に銀ろう付するこ
とを試みたが満足できる特性を有する接合は得ら
れなかつた。 因みにSi3N4の表面にNiを蒸着し、金属外筒と
銀ろう付した試料について、その気密性及常温と
熱間における特性をしらべた結果は表１に示すと
おりであり、気密性も不十分で、熱間（300℃）
における抜強度が、常温時に比べ著るしく低下
し、極めて不満足のものであつた。
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ツクグロープラグに関
するものである。 第１図はセラミツクグロープラグの一従来例を
示した一部断面図で、高融点の抵抗発熱金属線コ
イル１を、窒化珪素（Si3N4）の如きセラミツク
粉体中に埋設し、焼結形成したセラミツク発熱体
２の外側に金属外筒３が嵌挿されてろう接され、
これに金属線コイル１の一端が溶接されて接地電
極となり、金属線コイルの他端はキヤツプ４に溶
接されリード線５を経て外部へ導出する＋側端子
へ接続されて通電路が形成される。而して前記金
属外筒３の外側に機関との取付金具６がろう接さ
れてなるものである。ところで前記せるセラミツ
クグロープラグにおけるSi3N4を用いたセラミツ
ク発熱体２と金属外筒３とのろう接は、金属間に
おけるろう接と異なりその接合が難しく、例えば
Si3N4の表面にCu、Ni、Ti、Mo等の単独又は複
合金属を蒸着することにより金属との接合が可能
とはなるが、セラミツクグロープラグへの応用に
関しては種々問題がある。 即ちセラミツクグロープラグにおけるセラミツ
ク発熱体と金属外筒等金属部分との接合部に要求
される特性は、常温から300℃迄の温度範囲で接
合強度の低下を生じないこと、さらに20Kg／cm2の
空気圧下で漏洩を生じないことなどが要求されて
おり、蒸着法によりSi3N4表面に、Cu、Ti、Mo
等の単独又は複合金属を膜厚10〜100Åに蒸着し
たセラミツク発熱体を金属外筒に銀ろう付するこ
とを試みたが満足できる特性を有する接合は得ら
れなかつた。 因みにSi3N4の表面にNiを蒸着し、金属外筒と
銀ろう付した試料について、その気密性及常温と
熱間における特性をしらべた結果は表１に示すと
おりであり、気密性も不十分で、熱間（300℃）
における抜強度が、常温時に比べ著るしく低下
し、極めて不満足のものであつた。
【表】
る漏洩量を示す。
一般に２金属間の銀ろうによる接合ではフラツ
クスを用いて銀ろうのぬれ、なじみの妨害となる
金属表面の酸化物被膜を除去し、金属と銀ろう間
ののぬれ性の向上をはかつているが、セラミツク
グロープラグにおけるSi3N4セラミツク発熱体と
金属外筒との接合は、環元性雰囲気中で行なわれ
るので酸化膜除去のためのフラツクスは必要とし
ないため、発明者らはセラミツク表面に溶融ガラ
スを塗付し焼付けることにより銀ろうのぬれ性を
改善することに着眼し、さらにガラス表面を発泡
させて粗面化することにより抜強度の向上を狙
い、ガラス材質としてホウケイ酸（B2O3−SiO2）
ガラスにCaCO3を添加したものを用いて金属外
筒とろう接した試料についてその接合特性をしら
べた結果表２に示す如く確かに気密性も良く、発
泡効果により常温における抜強度は向上するが、
熱間における抜強度の低下が認められ、所期の目
的のものが得られなかつた。この原因は、熱間時
においては金属外筒が熱膨脹するため、発泡によ
るガラス層自体の強度低下が抜強度の低下となつ
て現われたもので、発泡剤を添加することは必ず
しも好ましくないことが判つた。
一般に２金属間の銀ろうによる接合ではフラツ
クスを用いて銀ろうのぬれ、なじみの妨害となる
金属表面の酸化物被膜を除去し、金属と銀ろう間
ののぬれ性の向上をはかつているが、セラミツク
グロープラグにおけるSi3N4セラミツク発熱体と
金属外筒との接合は、環元性雰囲気中で行なわれ
るので酸化膜除去のためのフラツクスは必要とし
ないため、発明者らはセラミツク表面に溶融ガラ
スを塗付し焼付けることにより銀ろうのぬれ性を
改善することに着眼し、さらにガラス表面を発泡
させて粗面化することにより抜強度の向上を狙
い、ガラス材質としてホウケイ酸（B2O3−SiO2）
ガラスにCaCO3を添加したものを用いて金属外
筒とろう接した試料についてその接合特性をしら
べた結果表２に示す如く確かに気密性も良く、発
泡効果により常温における抜強度は向上するが、
熱間における抜強度の低下が認められ、所期の目
的のものが得られなかつた。この原因は、熱間時
においては金属外筒が熱膨脹するため、発泡によ
るガラス層自体の強度低下が抜強度の低下となつ
て現われたもので、発泡剤を添加することは必ず
しも好ましくないことが判つた。
【表】
本発明者らは、さらにこの点を追求した結果、
ガラスの膨脹係数がセラミツクの膨脹係数（3.0
〜3.5×10-6／℃）と著るしく異なる場合は、熱
間時における密着性が悪くなり、その膨脹係数は
2.0〜5.0×0-6／℃のものが好ましいこと、また、
焼付温度は850〜1000℃となる（この時の粘度約
104P）ことが最良条件であることを見出した。
この場合のガラスの成分は、例えばB2O3−SiO2
系ガラスで主成分ホウ酸分20〜35重量％、ケイ酸
分80〜65重量％のものから成り、さらに好ましく
は塗布性を向上させる為結合剤としてガラス100
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０〜50重量部を添加したものが有用で
ある。 表３は、Si3N4セラミツク発熱体表面に前記せ
る材質のガラスを所定の条件で塗付し焼付け、金
属外筒を銀ろう付した試料について、その特性を
しらべた結果を示したもので、表に見られる如
く、気密性が良く、常温及び熱間における抜強度
も殆ど変化のない優れた接合特性が得られた。
ガラスの膨脹係数がセラミツクの膨脹係数（3.0
〜3.5×10-6／℃）と著るしく異なる場合は、熱
間時における密着性が悪くなり、その膨脹係数は
2.0〜5.0×0-6／℃のものが好ましいこと、また、
焼付温度は850〜1000℃となる（この時の粘度約
104P）ことが最良条件であることを見出した。
この場合のガラスの成分は、例えばB2O3−SiO2
系ガラスで主成分ホウ酸分20〜35重量％、ケイ酸
分80〜65重量％のものから成り、さらに好ましく
は塗布性を向上させる為結合剤としてガラス100
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０〜50重量部を添加したものが有用で
ある。 表３は、Si3N4セラミツク発熱体表面に前記せ
る材質のガラスを所定の条件で塗付し焼付け、金
属外筒を銀ろう付した試料について、その特性を
しらべた結果を示したもので、表に見られる如
く、気密性が良く、常温及び熱間における抜強度
も殆ど変化のない優れた接合特性が得られた。
【表】
第２図（以下各図共第１図と同一部分は同一符
号で示す）は、本発明セラミツクグロープラグの
セラミツク発熱体２と金属外筒３とをろう接する
工程順序を示したものであり、 (1) 先づ同図イに示す如く、セラミツク発熱体２
のろう接部外周表面に所定の材質を有するガラ
スを塗付し、環元性雰囲気中において所定の温
度で焼付け、ガラス焼付層７を形成する。 (2) ついで同図ロに示す如く、前記セラミツク発
熱体の外側に金属外筒３を挿嵌し、前記ガラス
焼付層７との間に銀ろう８をセツトする。 (3) つぎに環元性雰囲気中において銀ろうを加熱
溶融させろう接する。 ことにより同図ハに示す如くセラミツク発熱体２
と金属外筒３とを接合するものである。 なお、今迄の説明においては、セラミツク発熱
体と、機関取付金具内腔との間に介在させる金属
外筒とをろう接する場合について述べてきたが、
金属外筒を介在させずに前記機関取付金具をセラ
ミツク発熱体に直接ろう接する場合に於ても同様
に適用できることは勿論である。 以上述べたことから理解されるように、本発明
セラミツクグロープラグは、金属線コイルを埋設
したセラミツク発熱体と、機関取付金具の内腔又
はこの内腔に介在させる金属外筒とのろう接部
に、膨脹係数が2.0〜5.0×10-6／℃のガラスを塗
付し、850〜1000℃で焼付け形成したガラス焼付
層を介在させて両者がろう接されていることを特
徴とするものであつて、ろう接部の気密性が良好
で、常温においては勿論、300℃の高温時におい
ても接合強度が低下することのない強固な構造を
もつセラミツクグロープラグを提供できるもので
ある。
号で示す）は、本発明セラミツクグロープラグの
セラミツク発熱体２と金属外筒３とをろう接する
工程順序を示したものであり、 (1) 先づ同図イに示す如く、セラミツク発熱体２
のろう接部外周表面に所定の材質を有するガラ
スを塗付し、環元性雰囲気中において所定の温
度で焼付け、ガラス焼付層７を形成する。 (2) ついで同図ロに示す如く、前記セラミツク発
熱体の外側に金属外筒３を挿嵌し、前記ガラス
焼付層７との間に銀ろう８をセツトする。 (3) つぎに環元性雰囲気中において銀ろうを加熱
溶融させろう接する。 ことにより同図ハに示す如くセラミツク発熱体２
と金属外筒３とを接合するものである。 なお、今迄の説明においては、セラミツク発熱
体と、機関取付金具内腔との間に介在させる金属
外筒とをろう接する場合について述べてきたが、
金属外筒を介在させずに前記機関取付金具をセラ
ミツク発熱体に直接ろう接する場合に於ても同様
に適用できることは勿論である。 以上述べたことから理解されるように、本発明
セラミツクグロープラグは、金属線コイルを埋設
したセラミツク発熱体と、機関取付金具の内腔又
はこの内腔に介在させる金属外筒とのろう接部
に、膨脹係数が2.0〜5.0×10-6／℃のガラスを塗
付し、850〜1000℃で焼付け形成したガラス焼付
層を介在させて両者がろう接されていることを特
徴とするものであつて、ろう接部の気密性が良好
で、常温においては勿論、300℃の高温時におい
ても接合強度が低下することのない強固な構造を
もつセラミツクグロープラグを提供できるもので
ある。
第１図はセラミツクグロープラグの一従来例を
示す縦断面図、第２図は本発明セラミツクグロー
プラグのセラミツク発熱体と金属外筒とのろう接
工程順序の実施例を示す正面図及び要部縦断面図
である。 ２：セラミツク発熱体、３：金属外筒、６：取
付金具、７：ガラス焼付層、８：銀ろう。
示す縦断面図、第２図は本発明セラミツクグロー
プラグのセラミツク発熱体と金属外筒とのろう接
工程順序の実施例を示す正面図及び要部縦断面図
である。 ２：セラミツク発熱体、３：金属外筒、６：取
付金具、７：ガラス焼付層、８：銀ろう。
Claims (1)
- １ セラミツク粉体内に高融点金属線が埋設され
焼結されたセラミツク発熱体に、機関取付ねじを
設けた金具の内腔又は該内腔に介在させる金属外
筒をろう接してなるセラミツクグロープラグにお
いて、前記セラミツク発熱体のろう接部に、線膨
脹係数が2.0〜5.0×10-6／℃のガラスを塗付し、
焼付温度850〜1000℃で焼付けられ（粘度約
104P）、このガラス層を介しセラミツク発熱体と
前記金具の内腔又は該内腔に介在させる金属外筒
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286883A JPS59138812A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | セラミツクグロ−プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286883A JPS59138812A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | セラミツクグロ−プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138812A JPS59138812A (ja) | 1984-08-09 |
| JPS637287B2 true JPS637287B2 (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=11817390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1286883A Granted JPS59138812A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | セラミツクグロ−プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138812A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252431A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-10 | Kyocera Corp | セラミツク−金属接合部におけるシ−ル構造 |
| JPS6222912A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-31 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクグロ−プラグ |
| JPS62134422A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-17 | Jidosha Kiki Co Ltd | デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの製造方法 |
| JP3646249B2 (ja) * | 2000-07-25 | 2005-05-11 | 株式会社ボッシュオートモーティブシステム | セラミックヒータ型グロープラグおよびその製造方法 |
| JP5261103B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2013-08-14 | 京セラ株式会社 | セラミックヒーター |
| DE102008063677B4 (de) * | 2008-12-19 | 2012-10-04 | Heraeus Noblelight Gmbh | Infrarotstrahler und Verwendung des Infrarotstrahlers in einer Prozesskammer |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1286883A patent/JPS59138812A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138812A (ja) | 1984-08-09 |
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