JPS59170621A - 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】 本発明は内燃機関のグロープラグ、特にデイーゼ）Ｖ機
関に好適なグロープラグに関するものである。

現在、ディーゼル機関には低温時の始動用部品として燃
焼室を予熱するグロープラグが用いられており、ディー
ゼル機関の始動性向上のために小型速熱性のグロープラ
グが要求されている。

発明者らは先に第１図に示す如く絶縁性セラミックよシ
なる棒状の支持部材１の先端部の外周に導電性セラミッ
クよりなるヒータ部材２をＵ字状に接合したグロープラ
グを案出して速熱性に優れ、小型かつ寿命の長いグロー
プラグを実現した（特願昭５＋′７−３４１６３、特願
昭５７−１１’Ｆ４３４）。

ところで、上記グロープラグにおいて、ヒータ部材のう
ち、支持部材先端の端面を覆う部分の温度が他の部分に
比して低くなることが認められた。

本発明は一ヒ記グローブワグを史に改良しようとするも
ので、ヒータ部材全体が均一に発熱し、これによって燃
焼室の予熱を史に効率的に行ない得るグローブラグを提
供することを目的としている。

すなわち、発明者らは上記第１図に示すヒータ部材２の
温度が不均一になる原因がヒータ部材のＵ字状の先端部
では電流が丙申矢印の如く内径側に偏って流れ、このた
めこの部分ではヒータ部材の抵抗値が見かけ上低くなる
ことによるものと推考した。

そこで、本発明のグローブラグは棒状の支持部材の先端
部をＵ字状に覆う導電性セラミックよりなるヒータ部材
のうち、支持部材先端の端面を覆う部分を他の部分より
も比抵抗の大なる材質にて構成した。

以下、本発明を図示の実施例により説明する。

第２図は実施例を示す側面図、第３図はその（５） 平面図である。絶縁性セラミックよりなる棒状の支持部
材１は先端部が凸形状としてあり、この先端部端面を覆
うように（１字状に導電性セラミックよりなるヒータ部
材２が接合しである。

ここで、上記絶縁性セラミックとしてはアルミナ（Ａｅ
ｚ　Ｏ３）と窒化珪素（５ｌ−３Ｎ４　）　＋７）混合
物（Ｄ焼結体を使用し、導電性セラミックとしては二珪
化モリブデン（ＩｖｉＯ８ｉ□）と上記Ｓ−１−ａＮ４
の混合物の焼結体を使用した。そして、ヒータ部材２の
うち、支持部材先端の端面を覆う部分２ｂと他の部分２
ａとは混合物の混合比を異ならしめである。

支持部材］内には通電用リード線ａａ１３ｂが埋設して
あり、それぞれヒータ信相２のＵ字状の両端に接続しで
ある。

上記支持部材ｌとヒータ部材２を成形するには第４図に
示す如く、支持部月１についてはＡｅ２０３粉末とＳｉ
３Ｎ４粉末を所定量混合し、適当な有機バインダを加え
てドクタブレード法により得たセラミックグリーンシー
トｌを積層する。

（４） またヒータ部材２についてはＭｏ５１．＊粉末とＳ：１
−ｓＮ４粉末の７Ｍ、合胞を異ならしめて同様の方法に
よりセラミックグリーンシート２／ａ、　２’ｂを得て
、これらを積層する。そして第５図に示す如く積層時に
グリーンシート１ノ、２／ａ間にリード線３ａ、３１）
を配し、低温ホットプレスにて積層方向に圧力を加えて
一体化した後、さらに１６００°Ｃ程度の不活性ガス界
囲気中でホットプレスし、焼成して一体のセラミック体
とする。

先端をヒータ部材２で覆った支持部材１は第６図に示す
如くその外周に金属製スリーブ４を嵌着し、これによっ
て筒状のグローヒータハウジング５の先端開口部に固定
される。リード線３ａは支持部材１の後端面に接合され
た金属製キャップ６に接続され、リード線７、端子８を
経て図示しない電源より通電せしめられる。リード線３
ｂはスリーブ４に接続され、本体アースしである。これ
により、電流はヒータ部材２のＵ字状の一端より他端へ
流れ、ヒータ部材２が抵抗発熱する。

第１表はヒータ部材２の先端部２ｂと側部２ａの組成を
種々変えてヒータ部材２に通電し、この時の山部２ａ、
２ｂの温度差を調べだものである。この場合側部２ａの
温度ば１０００　’Ｃに維持し、温度差は側部２ａの温
度から先端部２ｂの温度を引いた値である。また、セラ
ミック俸は１６００“Ｃ，３００縁／ＣＩでホットプレ
スしたものを使用し、５ｉｊＮ４の含有量はサーマルシ
ョックに対する耐性を付与するために２０ｍｏｅ％〜４
０ｍ０ｅ％とした。

木表によれば、温度差が無視し得る３０°Ｃ以内になる
のは表中Ｃ，Ｄ、Ｈ，Ｊの組成とした場合である。

さて、第２表はＭ　ｏ　Ｓ　’ｘ　ｔと５ｊ−ｓＮｔの
混合比を種々変えたものについて、上記と同様の条件で
ホットプレスした時の焼成体の比抵抗を示す。木表によ
れば例えば第１表におけるＤの組成とした場合、ヒータ
部材２の側部２ａの比抵抗は３、５　Ｘ　１０　　Ω・
副であり、先端部２ｂの比抵抗は１．５　Ｘ　１０−”
　Ω・−である。したがって、（７） 先端部２１）の比抵抗は側部２ａの比抵抗の約４倍であ
る。また、第１表におけるＪの組成とした場合、側部；
、！ａの比抵抗は１．５　Ｘ　Ｉ　Ｏ”Ω・σ先端部２
′ｂの比抵抗は４．０Ｘ１０　　Ω・ｏｎで、この場合
は先端部２ｂの比抵抗の約３倍である。

第　　２　　表 このように、本発明のグロープラグは電気絶縁性セ＝ア
ミックよりなる支持部材の先端部をＵ字状に覆う導電性
セツミックよりなるヒータ部材をＭｏＳｉ２を主成分と
し、これに５ｉｓＮ４を混合した焼結体より構成し、Ｍ
ｏ５ｉｚとＳｉｓ　Ｎ４の混合比を変化せしめて支持部
利先端の端面を覆う部分の比抵抗を他の部分の３〜４倍
とすることにより、ヒータ部材全体が均一に発熱し、こ
れに（８） より燃焼室の温度を速やかに上昇せしめることができる
。

また、上記組成のヒータ部材は正の抵抗温度特性を有し
、ヒータ部材全体が均一に温度上昇するため、全体とし
て抵抗値の変化が大きい。

通常グロープラグの温度調節は上記ヒータ部材の抵抗値
変化よりその発熱温度を検知し、これによりａｃｔ流を
制御するようにしているから、抵抗値の変化分が大きい
と精度良く温度調節をすることができる。

なお、支持部材を形成する絶縁性セツミックとしてはＩ
’、ｔｈＯｓ以外にマグネシア（ＭｇＯ）　、ジルコニ
ア（ｚｒｏｘ　）、Ｓｉｌ　Ｎ４等の単体あるいは混合
物が使用できるが、ＭＯ３ｌｉｚに近い熱膨張係数を有
するＡ６ｚＯ−を主成分とし、これに組成を異ならしめ
た導電性セラミックの平均値と等しい量の５ｊ−ｓＮ４
を混合したものを使用すると、絶縁性セラミックと導電
性セラミックの熱膨張係数がほぼ等しくなってクラック
等の発生が防止できる。

また、セラミックシートの形状としては第７図に示すも
のを使用しても上記実施例と同様の効果がある。

以上の如く、本発明は速熱性に優れ、寿命の長いセラミ
ック製グローブッグの性能を更に一段と改善したもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は支持部材先端部の断面図、第２図は支持部材の
側面図、第３図はその平面図、第４図はセラミックシー
トの形状を示す図、第５図はセラミックシートを積層１
７た断面図、第６図はグロープラグの全体断面図、第７
図は他の実施例におけるセラミックシートの形状を示す
図である。 １・・・・・・支持部材 ２．２ａ、２ｂ・・・・・・ヒータ部材ａａ、３ｂ・・
・・・・リード線 第１図 第２図 第３図 ２’ａ　＊４ｔｌ　　、’ 一面一 第５図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気絶縁性セラミックよりなる支持部材と、その
   先端部をＵ字状に覆う導電性セラミックよりなるヒータ
   部材とよりなる棒状のグロープラグにおいて、上記ヒー
   タ部材のうち、支持部材先端の端面を覆う部分を他の部
   分よｐも比抵抗の犬なる材質にて構成したことを特徴と
   するグロープラグ。
2. （２）上記ヒータ部材を二珪化モリブデンを主成分とし
   、これに窒化珪素を混合した焼結体より構成し、二珪化
   モリブデンと窒化珪素の混合比を変化せしめて支持部材
   先端の端面を覆う部分と他の部分との比抵抗を異ならし
   めた特許請求の範囲第１項記載のグロープラグ。
3. （３）上記ヒータ部材のうち上記支持部材先端の端面を
   覆う部分の比抵抗を他の部分の３〜４倍とした特許請求
   の範囲第１項記載のグロープラグ。