JPH109572A - グロープラグ - Google Patents
グロープラグInfo
- Publication number
- JPH109572A JPH109572A JP18398496A JP18398496A JPH109572A JP H109572 A JPH109572 A JP H109572A JP 18398496 A JP18398496 A JP 18398496A JP 18398496 A JP18398496 A JP 18398496A JP H109572 A JPH109572 A JP H109572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic heater
- outer cylinder
- glow plug
- ceramic
- section
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミックヒータの外筒からの突出部分に、
エンジン燃焼圧の付加に伴う折損等が生じにくい構造の
グロープラグを提供する。 【解決手段】 グロープラグ５０は、外筒３内にセラミ
ックヒータ１を、その先端部２が該外筒３の端面３ａか
ら突出するように配置した構造を有する。そして、セラ
ミックヒータ１の外筒３からの突出部分２の長さＬは
３．０〜７．０mmとされ、セラミックヒータ１の軸断面
の面積は３〜１３mm2とされる。また、セラミックヒー
タ１の外面と外筒３の内面との間は、融点が１０００℃
以上のろう材層を介して接合される。
エンジン燃焼圧の付加に伴う折損等が生じにくい構造の
グロープラグを提供する。 【解決手段】 グロープラグ５０は、外筒３内にセラミ
ックヒータ１を、その先端部２が該外筒３の端面３ａか
ら突出するように配置した構造を有する。そして、セラ
ミックヒータ１の外筒３からの突出部分２の長さＬは
３．０〜７．０mmとされ、セラミックヒータ１の軸断面
の面積は３〜１３mm2とされる。また、セラミックヒー
タ１の外面と外筒３の内面との間は、融点が１０００℃
以上のろう材層を介して接合される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックヒータを
用いたグロープラグに関する。
用いたグロープラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジン等の始動促進
に使用されるグロープラグとして、例えば図５に示すよ
うに、金属製の外筒１０１の先端にセラミックヒータ１
０２を保持させたものが知られている。グロープラグ１
００は、セラミックヒータ１０２の外筒１０１からの突
出部分１０２ａが燃焼室１１２内に位置するように、該
外筒１０１に接合された金具１０３によりエンジンブロ
ック１１０に取り付けられる。ここで、セラミックヒー
タ１０２の上記突出部分１０２ａの長さは、燃料噴射ノ
ズル１１３からの燃料噴射角度に応じてその着火条件が
最適となるように調整され、例えば従来のグロープラグ
においては、該長さは９．０〜１２．０mmとされてい
た。
に使用されるグロープラグとして、例えば図５に示すよ
うに、金属製の外筒１０１の先端にセラミックヒータ１
０２を保持させたものが知られている。グロープラグ１
００は、セラミックヒータ１０２の外筒１０１からの突
出部分１０２ａが燃焼室１１２内に位置するように、該
外筒１０１に接合された金具１０３によりエンジンブロ
ック１１０に取り付けられる。ここで、セラミックヒー
タ１０２の上記突出部分１０２ａの長さは、燃料噴射ノ
ズル１１３からの燃料噴射角度に応じてその着火条件が
最適となるように調整され、例えば従来のグロープラグ
においては、該長さは９．０〜１２．０mmとされてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のグロープラグ１
００は、燃焼室１１２内においてそのセラミックヒータ
１０２の突出部分１０２ａが、外筒１０１により片持ち
状態で支持される。この場合、突出部分１０２ａの片持
ち強度は、エンジン燃焼に伴う横荷重に十分耐え得るも
のでなければならないが、エンジンの燃焼圧は運転状況
によっては瞬間的にかなり大きな値になることもあり、
突出部分１０２ａの長さを前述の範囲で設定すると、そ
の強度的な余裕に問題が生ずることがある。また、セラ
ミックヒータ１０２は、強度が元来ばらつきやすいセラ
ミックスで形成されている関係上、その量産品ロットの
強度範囲には相当の広がりがあり、該範囲の下限付近に
位置する少数のヒータについては、特に大きな燃焼圧が
付加された場合に、その突出部分１０２ａが折損する等
の不具合も生じうる。
００は、燃焼室１１２内においてそのセラミックヒータ
１０２の突出部分１０２ａが、外筒１０１により片持ち
状態で支持される。この場合、突出部分１０２ａの片持
ち強度は、エンジン燃焼に伴う横荷重に十分耐え得るも
のでなければならないが、エンジンの燃焼圧は運転状況
によっては瞬間的にかなり大きな値になることもあり、
突出部分１０２ａの長さを前述の範囲で設定すると、そ
の強度的な余裕に問題が生ずることがある。また、セラ
ミックヒータ１０２は、強度が元来ばらつきやすいセラ
ミックスで形成されている関係上、その量産品ロットの
強度範囲には相当の広がりがあり、該範囲の下限付近に
位置する少数のヒータについては、特に大きな燃焼圧が
付加された場合に、その突出部分１０２ａが折損する等
の不具合も生じうる。
【０００４】本発明の課題は、セラミックヒータの外筒
からの突出部分に、エンジン燃焼圧の付加に伴う折損等
が生じにくい構造のグロープラグを提供することにあ
る。
からの突出部分に、エンジン燃焼圧の付加に伴う折損等
が生じにくい構造のグロープラグを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明
は、外筒内にセラミックヒータを、その先端部が該外筒
の端面から突出するように配置した構造を有するグロー
プラグに係るものであり、上述の課題を解決するため
に、外筒の端面からのセラミックヒータの突出長さを
３．０〜７．０mmとし、かつセラミックヒータの軸断面
の面積を３〜１３mm2としたことを特徴とする。
は、外筒内にセラミックヒータを、その先端部が該外筒
の端面から突出するように配置した構造を有するグロー
プラグに係るものであり、上述の課題を解決するため
に、外筒の端面からのセラミックヒータの突出長さを
３．０〜７．０mmとし、かつセラミックヒータの軸断面
の面積を３〜１３mm2としたことを特徴とする。
【０００６】すなわち、セラミックヒータの突出長さ
を、従来のものよりも短い３．０〜７．０mmとし、かつ
その軸断面の面積を３〜１３mm2とすることで、セラミ
ックヒータの外筒からの突出部分の片持ち強度が向上
し、エンジン燃焼圧の付加に伴い該部分に折損等の不具
合が生じる確率を小さくすることができる。ヒータの突
出長さは、３．０mm未満になると、燃焼室内におけるセ
ラミックヒータの突出部分の熱容量が不足するため、燃
料への接触面積が不足して着火の確実性が低下し、７．
０mmを超えるとヒータの片持ち強度が不足する。また、
セラミックヒータの軸断面の面積は、３mm2未満になる
とヒータの片持ち強度が不足する。一方、通常のエンジ
ンの燃焼圧に対して十分な片持ち強度を確保するために
は、軸断面の面積を１３mm2を超えて設定する必要性は
ほとんどなく、それ以上の軸断面積の増大は、材料コス
トの増大やヒータ表面温度を確保するための過剰な電力
消費、さらにはエンジンブロックへのプラグ取付部の設
計変更などの弊害を却って招くこととなる。
を、従来のものよりも短い３．０〜７．０mmとし、かつ
その軸断面の面積を３〜１３mm2とすることで、セラミ
ックヒータの外筒からの突出部分の片持ち強度が向上
し、エンジン燃焼圧の付加に伴い該部分に折損等の不具
合が生じる確率を小さくすることができる。ヒータの突
出長さは、３．０mm未満になると、燃焼室内におけるセ
ラミックヒータの突出部分の熱容量が不足するため、燃
料への接触面積が不足して着火の確実性が低下し、７．
０mmを超えるとヒータの片持ち強度が不足する。また、
セラミックヒータの軸断面の面積は、３mm2未満になる
とヒータの片持ち強度が不足する。一方、通常のエンジ
ンの燃焼圧に対して十分な片持ち強度を確保するために
は、軸断面の面積を１３mm2を超えて設定する必要性は
ほとんどなく、それ以上の軸断面積の増大は、材料コス
トの増大やヒータ表面温度を確保するための過剰な電力
消費、さらにはエンジンブロックへのプラグ取付部の設
計変更などの弊害を却って招くこととなる。
【０００７】上記突出長さは、より具体的には、セラミ
ックヒータの軸断面の面積に応じて前述の片持ち強度が
十分に確保されるように、以下のように設定することが
できる。例えば、軸断面の面積が９．６〜１３mm2であ
れば、突出長さは６〜７mmに設定することが望ましい。
上記範囲に突出長さを設定することで、着火条件を最適
に維持しつつ、セラミックヒータの片持ち強度を十分に
確保することができる。この場合、その突出長さは、さ
らに望ましくは６〜６．５mmとすることで、片持ち強度
を一層高めることができる。また、軸断面の面積が３．
１〜７．１mm2の場合は、同様の理由により、ヒータの
突出長さを３〜５mm、望ましくは３〜４mmとするのがよ
い。
ックヒータの軸断面の面積に応じて前述の片持ち強度が
十分に確保されるように、以下のように設定することが
できる。例えば、軸断面の面積が９．６〜１３mm2であ
れば、突出長さは６〜７mmに設定することが望ましい。
上記範囲に突出長さを設定することで、着火条件を最適
に維持しつつ、セラミックヒータの片持ち強度を十分に
確保することができる。この場合、その突出長さは、さ
らに望ましくは６〜６．５mmとすることで、片持ち強度
を一層高めることができる。また、軸断面の面積が３．
１〜７．１mm2の場合は、同様の理由により、ヒータの
突出長さを３〜５mm、望ましくは３〜４mmとするのがよ
い。
【０００８】セラミックヒータは、具体的には円形の軸
断面を有するものとでき、その断面径を２．０〜４．０
mmに設定することで、該軸断面の面積を上述の範囲に収
めることができる。この場合、例えば断面径が３．５〜
４．０mmであれば突出長さは６〜７mm、望ましくは６〜
６．５mmとするのがよく、断面径が２．０〜３．０mmで
あれば突出長さは３〜５mm、望ましくは３〜４mmとする
のがよい。なお、セラミックヒータの軸断面は円形以外
の形状とすることもでき、例えば楕円状とすることもで
きる。
断面を有するものとでき、その断面径を２．０〜４．０
mmに設定することで、該軸断面の面積を上述の範囲に収
めることができる。この場合、例えば断面径が３．５〜
４．０mmであれば突出長さは６〜７mm、望ましくは６〜
６．５mmとするのがよく、断面径が２．０〜３．０mmで
あれば突出長さは３〜５mm、望ましくは３〜４mmとする
のがよい。なお、セラミックヒータの軸断面は円形以外
の形状とすることもでき、例えば楕円状とすることもで
きる。
【０００９】上記グロープラグは、グロープラグがエン
ジンブロックに取り付けられた際に、該突出部分が外筒
の先端部とともにエンジンブロックの燃焼室内に位置す
るように構成することができる。この場合、セラミック
ヒータ外面と外筒内面との間を、融点が１０００℃以上
のろう材層を介して接合する構成とすることができる。
すなわち、外筒とセラミックヒータとの接合は、ロー材
を用いれば効率的に行うことができるが、外筒の先端部
が燃焼室内に位置する場合、融点の低いろう材を使用す
ると、燃焼室内での発熱によりろう材層が溶け出して消
失してしまい、グロープラグの機械的な強度や温度特性
に支障をきたすこともありうる。しかしながら、ろう材
層として融点が１０００℃以上のものを使用すれば、そ
のような不具合が生ずる心配がない。なお、ろう材は、
望ましくは融点が１１００℃以上のものを使用するのが
よい。
ジンブロックに取り付けられた際に、該突出部分が外筒
の先端部とともにエンジンブロックの燃焼室内に位置す
るように構成することができる。この場合、セラミック
ヒータ外面と外筒内面との間を、融点が１０００℃以上
のろう材層を介して接合する構成とすることができる。
すなわち、外筒とセラミックヒータとの接合は、ロー材
を用いれば効率的に行うことができるが、外筒の先端部
が燃焼室内に位置する場合、融点の低いろう材を使用す
ると、燃焼室内での発熱によりろう材層が溶け出して消
失してしまい、グロープラグの機械的な強度や温度特性
に支障をきたすこともありうる。しかしながら、ろう材
層として融点が１０００℃以上のものを使用すれば、そ
のような不具合が生ずる心配がない。なお、ろう材は、
望ましくは融点が１１００℃以上のものを使用するのが
よい。
【００１０】上述のようなろう材としては、例えば融点
が１０００℃以上、望ましくは１１００℃以上のニッケ
ルろう、あるいはパラジウムろうを使用することができ
る。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＺ３２６５
に記載されているニッケルろう、あるいは同じくＺ３２
６７に記載されているパラジウムろうのうち、固相線温
度が１０００℃以上のものを好ましく使用することがで
きる。
が１０００℃以上、望ましくは１１００℃以上のニッケ
ルろう、あるいはパラジウムろうを使用することができ
る。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＺ３２６５
に記載されているニッケルろう、あるいは同じくＺ３２
６７に記載されているパラジウムろうのうち、固相線温
度が１０００℃以上のものを好ましく使用することがで
きる。
【００１１】例えばニッケルろうについては、ニッケル
を主成分として、１８．０〜１９．５重量％のクロム、
９．７５〜１０．５重量％の硅素を含有し、必要に応じ
て０．０３重量％以下のホウ素、０．１０重量％以下の
炭素、０．０２重量％以下のリンを含有させたもの（Ｊ
ＩＳ−Ｚ３２６５：Ｂ Ｎｉ−５相当品；固相線温度約
１０８０℃）を使用することができる。
を主成分として、１８．０〜１９．５重量％のクロム、
９．７５〜１０．５重量％の硅素を含有し、必要に応じ
て０．０３重量％以下のホウ素、０．１０重量％以下の
炭素、０．０２重量％以下のリンを含有させたもの（Ｊ
ＩＳ−Ｚ３２６５：Ｂ Ｎｉ−５相当品；固相線温度約
１０８０℃）を使用することができる。
【００１２】また、パラジウムろうについては、１９．
５〜２０．５重量％のパラジウム、７４．５〜７５．５
重量％の銀及び４．５〜５．５重量％のマンガンを含有
するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−９相当品；
固相線温度約１０００℃）、３２．５〜３３．５重量％
のパラジウム、６３．５〜６４．５重量％の銀及び２．
５〜３．５重量％のマンガンを含有するもの（ＪＩＳ−
Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−１０相当品；固相線温度約１１
８０℃）、２０．５〜２１．５重量％のパラジウム、３
０．５〜３１．５重量％のマンガン及び４７．５〜４
８．５重量％のニッケルを含有するもの（ＪＩＳ−Ｚ３
２６７：Ｂ Ｐｄ−１１相当品；固相線温度約１１２０
℃）、１９．５〜２０．５重量％のパラジウム、５４．
５〜５５．５重量％の銅、９．５〜１０．５重量％のマ
ンガン及び１４．５〜１５．５重量％のニッケルを含有
するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−１２相当
品；固相線温度約１０６０℃）、５９．５〜６０．５重
量％のパラジウム及び３９．５〜４０．５重量％のニッ
ケルを含有するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−
１４相当品；固相線温度約１２３５℃）等を使用するこ
とができる。
５〜２０．５重量％のパラジウム、７４．５〜７５．５
重量％の銀及び４．５〜５．５重量％のマンガンを含有
するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−９相当品；
固相線温度約１０００℃）、３２．５〜３３．５重量％
のパラジウム、６３．５〜６４．５重量％の銀及び２．
５〜３．５重量％のマンガンを含有するもの（ＪＩＳ−
Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−１０相当品；固相線温度約１１
８０℃）、２０．５〜２１．５重量％のパラジウム、３
０．５〜３１．５重量％のマンガン及び４７．５〜４
８．５重量％のニッケルを含有するもの（ＪＩＳ−Ｚ３
２６７：Ｂ Ｐｄ−１１相当品；固相線温度約１１２０
℃）、１９．５〜２０．５重量％のパラジウム、５４．
５〜５５．５重量％の銅、９．５〜１０．５重量％のマ
ンガン及び１４．５〜１５．５重量％のニッケルを含有
するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−１２相当
品；固相線温度約１０６０℃）、５９．５〜６０．５重
量％のパラジウム及び３９．５〜４０．５重量％のニッ
ケルを含有するもの（ＪＩＳ−Ｚ３２６７：Ｂ Ｐｄ−
１４相当品；固相線温度約１２３５℃）等を使用するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係るセラミックヒータを使用したグロープラグを、その
内部構造とともに示すものである。すなわち、グロープ
ラグ５０は、その一端側に設けられたセラミックヒータ
１と、セラミックヒータ１の先端部が突出するようにそ
の外周面を覆う金属製の外筒３、さらにその外筒３を外
側から覆う筒状の金属ハウジング４等を備えている。こ
こで、外筒３の端面３ａから突出するセラミックヒータ
１の突出部分２の長さＬは３．０〜７．０mmとされてい
る。また、セラミックヒータ１の軸断面は、その直径Ｄ
が２〜４mmの円形とされている。なお、軸断面は楕円状
に形成してもよく、この場合はその断面積が３〜１３mm
2とされる。
に示す実施例を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係るセラミックヒータを使用したグロープラグを、その
内部構造とともに示すものである。すなわち、グロープ
ラグ５０は、その一端側に設けられたセラミックヒータ
１と、セラミックヒータ１の先端部が突出するようにそ
の外周面を覆う金属製の外筒３、さらにその外筒３を外
側から覆う筒状の金属ハウジング４等を備えている。こ
こで、外筒３の端面３ａから突出するセラミックヒータ
１の突出部分２の長さＬは３．０〜７．０mmとされてい
る。また、セラミックヒータ１の軸断面は、その直径Ｄ
が２〜４mmの円形とされている。なお、軸断面は楕円状
に形成してもよく、この場合はその断面積が３〜１３mm
2とされる。
【００１４】次に、セラミックヒータ１と外筒３との間
はろう付け接合されている。図３（ａ）に示すように、
外筒３の内面とセラミックヒータ１の外面との間には、
両者を接合するろう材層２０が外筒３の内面全面に対応
して形成されている。このろう材層２０は、融点が１０
００℃以上、望ましくは１１００℃以上のろう材、例え
ばニッケルろう又はパラジウムろうで構成される。な
お、図３（ｂ）に示すようにろう材層２０は、セラミッ
クヒータ１の長手方向において、その突出部分２に対応
する側の一部を省略して形成してもよい。また、図１に
おいて、外筒３と金属ハウジング４との間は、図示しな
い銀ろう等のろう材層で接合される。
はろう付け接合されている。図３（ａ）に示すように、
外筒３の内面とセラミックヒータ１の外面との間には、
両者を接合するろう材層２０が外筒３の内面全面に対応
して形成されている。このろう材層２０は、融点が１０
００℃以上、望ましくは１１００℃以上のろう材、例え
ばニッケルろう又はパラジウムろうで構成される。な
お、図３（ｂ）に示すようにろう材層２０は、セラミッ
クヒータ１の長手方向において、その突出部分２に対応
する側の一部を省略して形成してもよい。また、図１に
おいて、外筒３と金属ハウジング４との間は、図示しな
い銀ろう等のろう材層で接合される。
【００１５】セラミックヒータ１の後端部には、金属線
により両端が弦巻ばね状に形成された結合部材５の一端
が外側から嵌合するとともに、その他端側は、金属ハウ
ジング４内に挿通された金属軸６の一方の端部に嵌着さ
れている。そして、金属軸６の他方の端部側は金属ハウ
ジング４の外側へ延びるとともに、その外周面に形成さ
れたねじ部６ａにナット７が螺合し、これを金属ハウジ
ング４に向けて締めつけることにより、金属軸６が金属
ハウジング４に対して固定されている。また、ナット７
と金属ハウジング４との間には絶縁ブッシュ８が嵌め込
まれている。
により両端が弦巻ばね状に形成された結合部材５の一端
が外側から嵌合するとともに、その他端側は、金属ハウ
ジング４内に挿通された金属軸６の一方の端部に嵌着さ
れている。そして、金属軸６の他方の端部側は金属ハウ
ジング４の外側へ延びるとともに、その外周面に形成さ
れたねじ部６ａにナット７が螺合し、これを金属ハウジ
ング４に向けて締めつけることにより、金属軸６が金属
ハウジング４に対して固定されている。また、ナット７
と金属ハウジング４との間には絶縁ブッシュ８が嵌め込
まれている。
【００１６】セラミックヒータ１は、図２に示すよう
に、一方の基端部から延びた後方向変換して他方の基端
部へ至る方向変換部１０ａと、その方向変換部１０ａの
各基端部から同方向に延びる２本の直線部１０ｂとを有
するＵ字状のセラミック発熱体１０を備え、その各両端
部に線状又はロッド状の電極部１１及び１２の一端が埋
設される。そのセラミック発熱体１０は、セラミックヒ
ータ１の先端部２において、ほぼ円形の断面を有するセ
ラミック基体１３中に、その方向変換部１０ａがヒータ
１の先端側を向くように埋設されている。
に、一方の基端部から延びた後方向変換して他方の基端
部へ至る方向変換部１０ａと、その方向変換部１０ａの
各基端部から同方向に延びる２本の直線部１０ｂとを有
するＵ字状のセラミック発熱体１０を備え、その各両端
部に線状又はロッド状の電極部１１及び１２の一端が埋
設される。そのセラミック発熱体１０は、セラミックヒ
ータ１の先端部２において、ほぼ円形の断面を有するセ
ラミック基体１３中に、その方向変換部１０ａがヒータ
１の先端側を向くように埋設されている。
【００１７】また、各電極部１１及び１２は、セラミッ
ク基体１３中においてセラミック発熱体１０から離間す
る方向に延びるとともに、その一方のもの（１２）は外
筒３内において、他方のもの（１１）はセラミック基体
１３の他方の端部近傍において、それぞれその後端部が
セラミック基体１３の表面に露出して、露出部１２ａ及
び１１ａを形成している。
ク基体１３中においてセラミック発熱体１０から離間す
る方向に延びるとともに、その一方のもの（１２）は外
筒３内において、他方のもの（１１）はセラミック基体
１３の他方の端部近傍において、それぞれその後端部が
セラミック基体１３の表面に露出して、露出部１２ａ及
び１１ａを形成している。
【００１８】セラミック発熱体１０は、導電性を有する
セラミックス、例えば炭化タングステン（ＷＣ）、珪化
モリブデン（Ｍｏ2Ｓｉ3）、炭化タングステンと窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）との複合物等により構成されるが、炭化
珪素（ＳｉＣ）など半導性セラミックスを使用すること
もできる。また、電極部１１及び１２はタングステン
（Ｗ）あるいはタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等
の高融点金属材料で構成される。一方、セラミック基体
１３は、主に絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2）、チタニア（ＴｉＯ2）、マグネシア（ＭｇＯ）、
ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ジルコン（Ｚｒ
Ｏ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2
Ｏ3・５ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）等により構成される。なお、セラミッ
ク発熱体１０に代えて、Ｗ、Ｗ−Ｒｅ、Ｍｏ、Ｐｔ、ニ
オブ、ニクロム、タンタル等の金属線で構成した発熱体
を用いることもできる。
セラミックス、例えば炭化タングステン（ＷＣ）、珪化
モリブデン（Ｍｏ2Ｓｉ3）、炭化タングステンと窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）との複合物等により構成されるが、炭化
珪素（ＳｉＣ）など半導性セラミックスを使用すること
もできる。また、電極部１１及び１２はタングステン
（Ｗ）あるいはタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等
の高融点金属材料で構成される。一方、セラミック基体
１３は、主に絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2）、チタニア（ＴｉＯ2）、マグネシア（ＭｇＯ）、
ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ジルコン（Ｚｒ
Ｏ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2
Ｏ3・５ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）等により構成される。なお、セラミッ
ク発熱体１０に代えて、Ｗ、Ｗ−Ｒｅ、Ｍｏ、Ｐｔ、ニ
オブ、ニクロム、タンタル等の金属線で構成した発熱体
を用いることもできる。
【００１９】図２において、セラミック基体１３の表面
には、その電極部１２の露出部１２ａを含む領域に、ニ
ッケル等の金属薄層（図示せず）が所定の方法（例えば
メッキや気相製膜法など）により形成され、該金属薄層
を介してセラミック基体１３と外筒３とが前述のろう材
層２０（図３）により接合されるとともに、電極部１２
がその接合部を介して外筒３と導通している。また、電
極部１１の露出部１１ａを含む領域にも同様に金属薄層
が形成されており、ここに結合部材５がろう付けされて
いる。
には、その電極部１２の露出部１２ａを含む領域に、ニ
ッケル等の金属薄層（図示せず）が所定の方法（例えば
メッキや気相製膜法など）により形成され、該金属薄層
を介してセラミック基体１３と外筒３とが前述のろう材
層２０（図３）により接合されるとともに、電極部１２
がその接合部を介して外筒３と導通している。また、電
極部１１の露出部１１ａを含む領域にも同様に金属薄層
が形成されており、ここに結合部材５がろう付けされて
いる。
【００２０】上記グロープラグ５０は、金属ハウジング
４の外周面に形成されたねじ部５ａ（図１）により、図
４に示すようにエンジンブロック１１０に取り付けられ
る。そして、図示しない電源から、図１に示す金属軸
６、結合部材５及び電極部１１を介してセラミック発熱
体１０に対して通電され、さらに電極部１２、外筒３、
金属ハウジング４、及び図４のエンジンブロック１１０
を介して接地される。この通電によりセラミック発熱体
１０が抵抗発熱し、ノズル１１３から噴射された燃料に
着火する。ここで、セラミックヒータ１の突出部分２
は、燃焼室１１２内に進入した状態で固定されるが、そ
の長さＬと断面の直径Ｄが前述の範囲に設定されること
で片持ち強度が向上し、エンジン燃焼圧の付加に伴う折
損等の発生確率が減少する。
４の外周面に形成されたねじ部５ａ（図１）により、図
４に示すようにエンジンブロック１１０に取り付けられ
る。そして、図示しない電源から、図１に示す金属軸
６、結合部材５及び電極部１１を介してセラミック発熱
体１０に対して通電され、さらに電極部１２、外筒３、
金属ハウジング４、及び図４のエンジンブロック１１０
を介して接地される。この通電によりセラミック発熱体
１０が抵抗発熱し、ノズル１１３から噴射された燃料に
着火する。ここで、セラミックヒータ１の突出部分２
は、燃焼室１１２内に進入した状態で固定されるが、そ
の長さＬと断面の直径Ｄが前述の範囲に設定されること
で片持ち強度が向上し、エンジン燃焼圧の付加に伴う折
損等の発生確率が減少する。
【００２１】ここで、グロープラグ５０の寸法及び形状
は、一般には使用するエンジンの規格により制限を受
け、例えば外筒３の金属ハウジング４からの突出寸法Ｈ
と、セラミックヒータ１の突出部分２の長さＬとは、そ
の合計値Ｊがエンジンブロック１１０の種類に応じた一
定値となるように設定しなければならないことが多い。
この場合、本発明のように、突出部分２の長さＬが従来
のグロープラグよりも短く設定されていると、その分だ
け外筒３の金属ハウジング４からの突出寸法Ｈを長く設
定しなければならなくなり、結果的に外筒３の先端部分
は燃焼室１１２内に進入して位置することとなる。しか
しながら、本実施例のように、セラミックヒータ１と外
筒３とを、融点が１０００℃以上のろう材により接合す
る構成としておけば、温度上昇に伴うろう材の溶融消失
が防止でき、ひいては接合強度を良好に維持することが
できる。
は、一般には使用するエンジンの規格により制限を受
け、例えば外筒３の金属ハウジング４からの突出寸法Ｈ
と、セラミックヒータ１の突出部分２の長さＬとは、そ
の合計値Ｊがエンジンブロック１１０の種類に応じた一
定値となるように設定しなければならないことが多い。
この場合、本発明のように、突出部分２の長さＬが従来
のグロープラグよりも短く設定されていると、その分だ
け外筒３の金属ハウジング４からの突出寸法Ｈを長く設
定しなければならなくなり、結果的に外筒３の先端部分
は燃焼室１１２内に進入して位置することとなる。しか
しながら、本実施例のように、セラミックヒータ１と外
筒３とを、融点が１０００℃以上のろう材により接合す
る構成としておけば、温度上昇に伴うろう材の溶融消失
が防止でき、ひいては接合強度を良好に維持することが
できる。
【図１】本発明のグロープラグの一例を示す正面部分断
面図。
面図。
【図２】そのセラミックヒータの正面断面図。
【図３】セラミックヒータと外筒との接合構造を、その
変形例とともに示す断面図。
変形例とともに示す断面図。
【図４】図１のグロープラグをエンジンブロックに取り
付けた状態を示す模式図。
付けた状態を示す模式図。
【図５】従来のグロープラグの問題点を示す模式図。
１ セラミックヒータ ２ 突出部分 ３ 外筒 ３ａ 端面 ２０ ろう材層 ５０ グロープラグ １１０ エンジンブロック １１２ 燃焼室
Claims (3)
- 【請求項１】 外筒内にセラミックヒータを、その先端
部が該外筒の端面から突出するように配置した構造を有
するグロープラグにおいて、 前記外筒の端面からの前記セラミックヒータの突出長さ
が３．０〜７．０mmとされ、かつ前記セラミックヒータ
の軸断面の面積が３〜１３mm2とされたことを特徴とす
るグロープラグ。 - 【請求項２】 前記セラミックヒータは円形の軸断面を
有し、その断面径が２．０〜４．０mmとされている請求
項１記載のグロープラグ。 - 【請求項３】 前記セラミックヒータの前記外筒からの
突出部分は、前記グロープラグがエンジンブロックに取
り付けられた際に、前記外筒の先端部とともに該エンジ
ンブロックの燃焼室内に位置するものとされ、さらに、 前記セラミックヒータ外面と前記外筒内面との間が、融
点が１０００℃以上のろう材層を介して接合されている
請求項１又は２に記載のグロープラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18398496A JPH109572A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | グロープラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18398496A JPH109572A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | グロープラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109572A true JPH109572A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16145289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18398496A Pending JPH109572A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | グロープラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109572A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257341A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-11 | Kyocera Corp | セラミックグロープラグ |
| JP2003056849A (ja) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
| JP2013170563A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Kubota Corp | ディーゼルエンジンの副室式燃焼室 |
| US20150034043A1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Kubota Corporation | Subchamber type combustion chamber for diesel engine |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP18398496A patent/JPH109572A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257341A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-11 | Kyocera Corp | セラミックグロープラグ |
| JP2003056849A (ja) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
| JP2013170563A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Kubota Corp | ディーゼルエンジンの副室式燃焼室 |
| US20150034043A1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Kubota Corporation | Subchamber type combustion chamber for diesel engine |
| US9429066B2 (en) * | 2013-07-30 | 2016-08-30 | Kubota Corporation | Subchamber type combustion chamber for diesel engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050415 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050901 |