JPS6244975A

JPS6244975A - セラミツクヒ−タ

Info

Publication number: JPS6244975A
Application number: JP18488385A
Authority: JP
Inventors: 竹島　恵一; 弘法長村; 哲男外山; 伊藤　信衛
Original assignee: Nippon Soken Inc; NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1985-08-22
Filing date: 1985-08-22
Publication date: 1987-02-26

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、セラミ・７り発熱体を有するセラミックヒー
タに関し、特にディーゼルエンジン用セラミックグロー
プラグに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のディーゼルエンジン用セラミソクグしｌ−ブラグ
は、第３図にその縦断面図を示すｊｌｌすで、■はセラ
ミック発熱体で５１３Ｎ、とＭｏＳｉ２との混合物より
なる導電性セラミック材料の焼結体であり、通電するこ
とにより発熱する。２は絶縁支持体で、Ｓｉ３Ｎ４とＡ
ｌ２Ｏ２との混合物よりなる絶縁セラミック材料の焼結
体である。３ａ、３ｂはタングステンよりなるリート線
で、夫々一端は前記発熱体１に接続し、他端は前記支持
体２より露出せしめである。前記発熱体１．支持体２は
セラミックシート状に所定の寸法に形成せしめた後、リ
ード綿３ａ、３ｂを挟んで積層し、ホットプレスするこ
とにより製造される。４は金属スリーブでリード線３ｂ
に接続してあり、５は金属キャンプでリード線３ａに接
続しである。６はエンジン取付用のネジ部６ａを有する
ハウジング、７は金属リード線、８は図示してない電源
よりのリード線端子を固定するためのネジ部８ａを有す
るピンである。Ｉ２は金属ナンド、１１は樹脂ブツシュ
、１０はシール用ガラスである。電源よりの電流はピン
８−＋ツー１゛′線７→キャップ５→リード線３ａ→発
熱体１→リーｌ′綿３ｂ−・スリーフ゛４−リ＼ウシン
グ６へとン蚕れる。

また、従来の技術として実公昭５６−１３４号公報にお
いて、セラミック発熱体を使用せず、鉄クロム、タング
ステン、ニッケル等高融点材料からなり、つる巻き状に
巻かれた発熱線を耐熱絶縁わ）末に埋設し、かつ絶縁し
た状態で耐熱材料からなる靴内に配置し、この発熱線の
一端は前記鞘に電気的接続し、他端は前記鞘に絶縁して
取付けられた電極棒に電気的に接続したグロープラグに
おいて、前記発熱線の一部を他の部分より細く形成する
ことにより、高電圧が印加された場合に、発熱線が常に
先に断線し鞘が溶断することなく、鞘が破ｔｉしてエン
ジン内に落下してエンジンに１員傷を与えないようにし
たディーゼルエンジン用グロープラグが提案されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記第３図図示の従来のディーゼルエンジン川セラミッ
クグロープラグにおいては、タングステンよりなるり一
１′綿３ａ、３ｂの融点は３４１０℃、セラミック発熱
体ｌの融点は約１８００°０、支持体２のそれば約１９
００℃であるので、過電圧が印加された場合、前記第３
図図示の矢印Ｂで示ず発熱体１のほぼ中央部が溶断して
クラックを生じ、エンジン中に脱落してエンジンに１員
傷を９えることがあるという問題点がある。

また、前記実公昭５６−１３４号公報に記載されたディ
ーゼルエンジン用グロープラグにおいては、実用状態に
おいて、細くした発熱線部分が酸化等で他の発熱線部分
より非常に早く断線し、実用上耐久性の点で問題があり
、実用し難いという問題点がある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、Ｕ字状のセラミック発熱体の先端部において
、この発熱体の厚さを他の発熱体部分の厚さより７０％
乃至８０％に薄く形成して溶断部を設けたものである。

〔作　用〕

過電圧の印加により過電流が流れた場合、セラミック発
熱体の先端部に設けた溶断部が局部的に発熱して融点に
達して溶断するが、クラックを発生せず、セラミック発
熱体がエンジン内に脱落することはない。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図Ｆ８１は本発明になるセラミックヒータの実施例の全
体構成を示す縦断面図、第１図ｆｂｌは第１図（ａ１図
示のＡ矢視右側面外観図、第２図ｉａ）、　ｆｂｌ。

ｆｃｌは前記第１図（ａ１図示の本発明セラミックヒー
タにおけるセラミック素子の詳細を示し、第２図ｆａｔ
は縦断面図、第２図ｆｂｌは右側面外観図、第２図ｆｃ
ｌは下面図である。ｌはＵ字状のセラミック発熱体で、
例えば、Ｓｉ、Ｎ、とＭｏＳｉ、との混合物より導電性
セラミック材料の焼結体であり、通電することにより発
熱する。２は絶縁支持体で、例えばＳｉ、Ｎ４と／１２
０．の混合物の焼結体よりなる絶縁セラミック材料の焼
結体で、電気絶縁体である。３ａ、３ｂは例えばタング
ステンよりなるリード線で、夫々、一端は発熱体１に接
続し、他端は支持体２より露出せしめである。発熱体Ｉ
。

支持体２は、例えばセラミックシート状に所定の寸法に
形成せしめた後、リード綿３ａ、３ｂを挟んで積層し、
ホントプレスすることにより製造されている。なお、以
−にの如く製造されたセラミック素子は、金属キャップ
５、金属スリーブ４とロウ付けされる。１４はＵ字状セ
ラミック発熱体１の先端部に形成された溶断部で、発熱
体１の他の部分より厚さが薄く形成されている。セラミ
ック素子の詳細を示す第２図ｆａｔにおいて、溶断部１
４の厚さ１２は発熱体１の他の部分の厚さｅ、の７０％
〜８０％にしである。その他の構成は前記第３図図示の
従来のセラミックグロープラグの構成と同じである。

上記構成になる本発明セラミックヒータにおいでは、Ｕ
字状のセラミック発熱体１の先端部に溶断部１４を設け
ることにより、過電圧ｊｉ！！電時に溶断部１４が発熱
により融点に達し溶断する。溶断部１４は他の部分より
薄く形成しであるため、通常の使用状態でも発熱体の他
の部分より発熱温度は高くなる。セラミック発熱体の場
合、実使用で問題になるのはサーマルショックであり、
この点から考えて発熱体の一部分が高温になると、その
部分がサーマルショックによりクランクが生しることが
考えられる。

第７図は一般の過流家代ディーゼルエンジンのラヤンハ
ーの部分断面図と本発明になるセラミックグロープラグ
の取付状態を示す模式Ｍで、１５は噴射ノズル、１６は
グロープラグ、１７は燃料噴霧を示す。本発明になるグ
ロープラグは溶断部を発熱体の先端に設けたことにより
、燃料噴霧によるサーマルショック性を改善することが
できた。

例えば、発熱体１の中央部に溶断部を設けた場合には、
過電圧印加時には、発熱体中央部より脱落しエンジンに
ＩＮ傷を与えるとともに、通常の使用状態においても、
燃料噴霧によるサーマルショックによりクランクを牛し
る等実用ｌ−問題となる。

溶断部１４の厚さ１２と１１の比は９０％以−にでは過
電圧通電時に溶断部１４でｊハ択的に溶断するには不十
分であり、５０％以下では前述のサーマルショックによ
’１ｉｔＩＩ常の使用状態でクラックを生じる場合があ
った。７０％〜８０％に形成すれば、過電圧時に他の部
分より先に溶断し実使用状態でも耐久性に問題がないこ
とを確認した。

なお、第４図はセラミック素子の溶断部Ｉ４の他の実施
例の縦断面図で、ＩＪ字状セラミック発熱体ｌの先端部
外側より凹部を形成することにより溶断部１４を形成し
てもよい。

また、第５図＋ａ１．　（ｂｌ及び第６図は本発明にな
るグロープラグを２極式に形成した実施例を示し、（ａ
ｌは縦断面図、（ｂｌは左側面外観図、第６Ｍは七ラミ
’７り素子の外観斜視図で、リーｌ”線の取出し方法を
示したもので、１８はガラス溶着層、２０は樹脂製コネ
クタであり、射出成形によりターミナル１９ａ、１９ｂ
を固定するようにして製造される。

〔発明の効果〕

前記実公昭５６−１３６号公報記載の発明では、実用状
態において、細くした発熱線部分が酸化等で他の部分よ
り非常に早く断線し、実用上耐久性壌ゞの点で問題がある毒、本発明になるグロープラグでは、
発熱体としてセラミックスを使用しており、発熱部が他
の部分より高温になっても耐久性に問題が生じることは
ないという効果が大である。また、エンジン始動時に噴
射される燃料によるサーマルショックの問題に対しては
、溶断部を発熱体の底部に設けたことにより、この問題
を克服している。すなわち、燃料噴霧は、発熱体と有効
に熱交換を行なうため、発熱体１の側面部に対して噴射
されるため、発熱体の底部にはほとんどサーマルショッ
クが加わらず、過電圧印加時の溶断を安定して行わせる
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１１Ｈａｌは本発明になるセラミックヒータの一実施
例の全体構成を示す縦断面図、第１図ｆｂｌ　ｃ；ａ第
１図（ａ１図示のＡ矢視右側面外観図、第２図（ａｔ、
　（ｂｌ。ｔｅｌは、前記第１１Ｈａｌ図示の本発明のセラミック
ヒータにおけるセラミック素子の詳細を示し、第２図（
ａｌは縦断面図、第２図ｆｂｌは右側面外観図、第２図
（Ｃ）は下面図、第３図は従来のディーゼルエンジン用
セラミックグロープラグの縦断面図、第４図は本発明に
なるセラミックヒータにおける溶断部の他の実施例を示
すセラミック素子の縦断面図、第５図ｔａｇ、　（ｂｌ
及び第６図は本発明になるセラミックヒータを２極弐に
形成した実施例を示し、第５図ｆａｌは縦断面図、第５
図ｆｂｌは左側面り（親図、第６図はセラミック素子に
おけるリード線の取り出し方法を示す外観斜視模式図、
第７図は一般の過流家代ディーゼルエンジンのチャンバ
ーの部分断面図と本発明になるセラミソクグＩ：１−プ
ラグの地材状態を示す模式図である。ｌ・・・セラミック発熱体、２・・・絶縁支持体、３ａ
。３ｂ・・・リード線、４・・・金属スリーブ、５・・・
金属キャップ、７・・・金属リード線、８・・・ピン、
９・・・セラミックリング、１０・・・シール用ガラス
、１１・・・絶縁ブツシュ、１２・・・固定用ナツト、
１４・・・溶断部。代理人弁理士　　岡　部　　　隆第１図（Ｃ）第３図第４図第２図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

　Ｕ字状のセラミック発熱体（１）を有し、この発熱体
（１）への通電にリード線（３ａ，３ｂ）を用いたセラ
ミックヒータにおいて、前記セラミック発熱体（１）の
Ｕ字状の先端部の厚さを他の発熱体部分より薄く形成し
て溶断部（１４）を設けたことを特徴とするセラミック
ヒータ。