JPH02272220A - セラミックグロープラグ - 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プラグに関するものである。

（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エ
ンジンヘッドに設けた燃焼室等にグロープラグを装着し
、これに通電して室内に噴射される燃料の一部を加熱燃
焼させて予熱する方法がとられており、始動時に急速な
昇温特性をもつことが要求されるとともに始動後におい
ても燃焼安定化のためのアフターグローとして長時間使
用される傾向があるため耐久性の向上が益々要望されて
おり、この目的に応する急速加熱型グロープラグとして
高融点金属の発熱線をセラミックス粉末中に埋設し焼結
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いる。

第３図は従来例のセラミックグロープラグ（以下単にプ
ラグと略称する）の要部の縦断面図であり、プラグ１は
、タングステンなどからなるコイル状の発熱線２を埋設
したセラミックヒータ（以下単にヒータと略称する）３
が、その先端発熱部３−１を露出させて、鉄、インコネ
ル等からなる金属外筒４の内腔に銀ろう５によってろう
接し固定され、同時に発熱線２の一端に接続されたリー
ド線２−１が電気的に接続されるとともに、さらに、金
属外筒４が取付金具６にろう接されて電気的に接続され
負電極が構成され、また、発熱線２の他端に接続された
リード線２−２はヒータ３の後端部で金属キャップ７に
接合され、これに溶接されたリード棒８を介して、図示
していないプラグ後端部で取付金具６と絶縁され正電極
端子となる中軸に接続されてなるものである。

第４図は、プラグｌをエンジンの渦流質等の燃焼室１１
に装着した状態を示す縦断面図であり、プラグ１を、ヒ
ータ３の先端部を燃焼室１１の室内に突出させて、プラ
グ取付孔１２に取付金具６のねじ部６−１で螺合して装
着されているものである。

（発明が解決しようとする課題） プラグのヒータは着火性の面ではできるだけ長く燃焼室
に突き出ている方が好ましい。しかし、ヒータの金属外
筒から露出する長さを長くすると強度的に問題がある。

また、発熱線と、このリード線との接続部は金属外筒内
部に位置させないと、通電時の発熱と被熱により接触不
良を生じやすく、抵抗が上昇して過熱しセラミック割れ
を生じやすいので、ヒータの露出長を長くすると発熱線
そのものも長くせざるを得ない。そうすると広範囲の部
分が加熱されるため消費電流が多くなり、無効電力が増
加する。また、抵抗体を内蔵した自己制御型プラグの場
合は、ヒータ部における電力消費が増加することにより
抵抗体部での温度制御効果が十分でなくなり昇温性能が
低下する。

上記のような理由により、ヒータの金属外筒からの露出
長は可及的に短くすることが望ましい。

従って、露出長を短くし、かつ、できるだけ燃焼室内に
突出させるためには、金属外筒を燃焼室内に突出させれ
ばよいわけであるが、そうすると被熱により固着用の銀
ろう　（融点７８０〜９６０℃）が流出してしまい昇温
性能が悪化する。そのために金属外筒を燃焼室内に突出
させることは好ましくない。また、上記の固着用のろう
材としては銀ろう材を用いないと気密性の確保に難点が
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の如き課題を解決するためになされたも
のであり、金属外筒を二段構造とし、ヒータが露出する
側の先端部側をインコネル材等の耐熱性に優れた金属材
により構成し、後端部側は従来例と同様に、鉄、コパー
ル、インコネル材などの通常の金属材で構成し、先端部
側とヒータとはニッケルろう、銅ろう等の耐熱性ろう材
によりろう接し、後端部側とヒータとは従来どおり銀ろ
う材によりろう接した金属外筒及びヒータとの固着がな
されたプラグを提供するものである。

（作用） 上記の如く金属外筒の先端部側を耐熱性に優れた金属材
によって構成し、かつ、この部分のヒータとのろう接が
融点が１０００℃以上のニッケルろうや銅ろう等の耐熱
性のろう材にてなされるので、金属外筒を燃焼室内に突
出させることができる。

そのためにヒータを、露出長を短くして燃焼室に突出さ
せることが可能となる。

（実施例） 第１図は、本発明によるプラグの実施例のプラグＩへの
要部の縦断面図であり、従来例の第３図と同一部分は同
一符号にて示し、詳細な説明は省く。

同図において、金属外筒４Ａは、インコネル等の耐熱性
金属からなる先端部側４ａと、従来どおり鉄等からなる
後端部側４ｂとに分割されて互いに当接しており、先端
部側４ａはニッケルろう、銅ろう等の耐熱性ろう材５ａ
によってヒータ３にろう接され、後端部側４ｂは銀ろう
材５ｂによって同じくヒータ３にろう接されてなり、そ
の他の構造は従来例と同半羨である。

また、上記の金属外筒４Ａをヒータ３の外側に固着させ
た構造は、まず先端部側４ａをヒータ３の所定の位置に
おき、非酸化雰囲気中にて上記の耐熱ろう材５ａにてろ
う接し、ヒータ３の後端部に金属外筒４Ａの後端部側４
ｂを挿入して、非酸化雰囲気中にて上記の限ろう材５ｂ
によってヒータ３にろう接して構成される。

第２図は、上記の如きプラグＩＡをエンジンの燃焼室１
１に装着した状態を示す縦断面図であり、プラグ１４を
、金属外筒４Ａの先端部側４ａの大部分を燃焼室１１の
室内に突出させて、プラグ取付孔１２に取付金具６のね
じ部６−１で螺合して装着されてなるものである。なお
、従来例と同じ昇温性能を得るに、発熱線の有効長を従
来例の１２ｍｍから８ｍｍとしヒータの露出長を１０ｍ
ｍから６ｍｍにし消費電流は約３７４　と減少した。

（発明の効果） 本発明によるプラグは、金属外筒の非露出部である後端
部側はヒータに銀ろう材によるろう接がなされているの
で気密性は十分に保たれ、金属外筒の露出部である先端
部側は耐熱性金属からなり、しかも、耐熱性ろう材によ
ってろう接されているので、燃焼室内に突出されていて
も、ろう材の流出や消失がなく、そのために昇温性能の
悪化もない。また、同−昇温性能とした場合、本発明に
よれば金属外筒を燃焼室内に突出させることができるの
でヒータの長さを短くすることができて、強度的に安定
し、かつ、消費電流は小さく消電力比ができる。また、
抵抗体を内蔵した自己制御型プラグにおいてもヒータの
熱容量が小さくなるので、温度制御がしやすくなり、熱
しやすく冷めやすいという自己制御機能がより十分に作
用する。

【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
例の要部の縦断面図、第２図は、第１図に示すセラミッ
クグロープラグをエンジンの燃焼室に装着した状態を示
す図、第３図は、従来例のセラミックグロープラグの要
部の縦断面図、第４図は第３図に示すセラミックグロー
プラグをエンジンの燃焼室に装着した状態を示す図であ
る。 １、ＩＡ：セラミックグロープラグ、２：発熱線、３：
セラミックヒータ、４．４Ａ：金属外筒、４ａ：（金属
外筒の）先端部側、４ｂ：（金属外筒の）後端部側、５
ａ：耐熱性ろう材、５ｂ：銀ろう材、６：取付金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミック焼結体中に発熱線を埋設してなるセラミ
   ックヒータが、その外側に嵌装された金属外筒の内腔に
   、先端部を露出して接合されるとともに金属外筒が取付
   金具の先端部内腔に接合されてなるセラミックグロープ
   ラグにおいて、金属外筒がセラミックヒータを露出する
   先端部側と、その後端部側とに分割されて互いに当接し
   、先端部側が耐熱性金属からなるとともに耐熱性ろう材
   によって、かつ、後端部側が銀ろう材によってセラミッ
   クヒータに固着されてなることを特徴とするセラミック
   グロープラグ。