JP2002526737A - セラミック製のシース形グロープラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セラミック製のシース形グロープラグが提案されていて、このシース形グロープラグでは、金属性の管状ホルダに、燃焼室側の端部で、Ｕ字形のセラミック発熱装置が片持ち式に保持されており、燃焼室から離れた側に、電圧をセラミック発熱装置に印可するための接続ピンが設けられている。セラミック発熱装置は、ホルダによって取り囲まれた端部に比較的大きな直径を有する区分を有しており、電気的なコンタクトのための切欠を有する絶縁層によってカバーされている。一方の切欠はセラミック発熱装置の、燃焼室から遠い側の端面に設けられており、第２の切欠は、セラミック発熱装置の外壁に設けられている。セラミック発熱装置の外壁と、ホルダの内壁との間には、導電的なシール材料が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、ディーゼルエンジンのための
セラミック製シース形グロープラグから出発している。このような形式のシース
形グロープラグはドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３７１２８号明細書によ
り公知である。この公知のシース形グロープラグでは、セラミック発熱装置が、
円筒形のホルダの先端によって保持される。セラミック発熱装置はこの場合、ホ
ルダに対して電気的に絶縁されている。円筒形のホルダの、セラミック発熱装置
とは反対に位置する側には、供給電圧にコンタクトされている接続装置が設けら
れている。セラミック加熱装置はＵ字形の発熱区分から成っており、この場合、
Ｕ字形の発熱区分の両端部は接続装置にコンタクトされている。グロー過程中は
セラミック発熱装置に電圧が印加され、電流がＵ字形の発熱区分の一方の端部か
ら、発熱区分の燃焼室側の先端部を介して、Ｕ字形の発熱区分の他方の端部へと
流れるようになる。この電流はセラミックの抵抗に基づき、発熱区分を発熱させ
るので、この発熱区分は灼熱され、燃料・空気混合物が点火のために加熱される
。

【０００２】 発明の効果 請求項１の特徴を有する、本発明によるセラミック製のシース形グロープラグ
は、付加的に焼結により接続コンタクトを挿入することなく、セラミック発熱装
置の極めて簡単なコンタクトが可能であるという利点を有している。さらに、グ
ローシースの形状を有するセラミック発熱装置のコンタクトは、材料接続的に結
合することなく、絶縁部におけるコンタクト面の簡単な構成により、焼結された
金属性の供給部を省くことができるという利点を有している。これにより、焼結
された異物による、または組み付け時のセラミックまたはコンタクト部の損傷に
よるセラミックの劣化が生じないことが保証される。製造は最終的により簡単で
、ひいてはより安価になる。同時にケーシング内壁とセラミック発熱装置の外壁
との間にシールパッケージを挿入することにより燃焼室に対する極めて良好なシ
ールが得られると同時に、コンタクト性が改善される。

【０００３】 請求項２以下に記載された方法により、請求項１に記載されたセラミック製の
シース形グロープラグの別の構成および有利な構成が得られる。

【０００４】 特に有利には、グローシースは燃焼室から離れた領域で、比較的大きな直径の
区分を有している。何故ならば、このようにして生じた、比較的小さな直径を有
した区分と、比較的大きな直径を有した区分との間の肩部は、グローシースをケ
ーシングに挿入する際に、シール材料を押し集め、極めて良好な圧縮を保証する
からである。シース形グロープラグの燃焼室から離れた側の構成部分の、燃焼室
に対するシールは、これにより著しく改善される。最終的に、確実なアースコン
タクトとエンジンルームシールを得るために必要な面圧が減じられ、これにより
さらに、セラミックグローシースにおける接線方向の引張応力が減じられる。Ｕ
字形発熱装置の一方の端部の燃焼室から離れた側の端面を、コンタクトのために
供給電圧に接続するためにコンタクトばねを使用することによりさらに、絶縁層
と、この絶縁層に設けられた切欠との間の異なる層厚さを補償することができる
。これにより確実なコンタクトも保証される。本発明によるグローシースのもと
で確実なコンタクトのために必要な押圧力は僅かであるので、セラミックグロー
シースにおける付加的な引張応力は生じない。ケーシングとグローシースとの間
のシール材料として粉末シール材を使用することにより、シールのための表面状
態に対する特別な要求は出されない。これにより表面の粗さによる電圧の過剰上
昇は起きない。

【０００５】 実施例の説明 図１には、本発明によるセラミック製のシース形グロープラグの縦断面図が示
されている。このシース形グロープラグはこの場合、円筒形の管状金属ケーシン
グから成っている。この金属ケーシングはプラグケーシング１０を成している。
プラグケーシング１０は燃焼室側の端部１１にセラミック発熱装置１２を有して
いる。このセラミック発熱装置１２は、セラミック層結合体として形成されたグ
ローシースであって、このグローシースは、導電的な２つの合成セラミック層１
４の間に位置している絶縁セラミック層１３から成っている。導電的な合成セラ
ミック層はほぼＵ字形に配置されている。セラミック発熱装置の先端部では、導
電的な２つの合成セラミック層１４が、導電的な合成セラミックから成る薄いウ
エブによって結合されている。シース形グロープラグの絶縁および電気的なコン
タクトは図２につき後述する。グロー先端の領域における電気抵抗は、導電的な
横断面を著しく減じることにより、及び／又は特別な比較的高い電気抵抗を有す
るセラミックを使用することにより、Ｕ字形の導電的な合成セラミックの両脚よ
りも高くなる。電圧を印加するとグロー電流が、Ｕ字形のセラミック発熱装置の
一方の脚の端部から、燃焼室側の先端を介して、Ｕ字形のセラミック発熱装置の
他方の脚へと流れる。ここで、プラグケーシングとの電気的な結合を介してアー
スコンタクトが行われる。セラミック発熱装置の燃焼室側の先端は、ここの抵抗
が最大となるような構成に基づき、まず最初に灼熱される。導電的なセラミック
は適当な充填材量により、電気抵抗のプラスの温度係数を有しているので、電気
抵抗は温度が増加するにつれ上昇し、このことがさらに、グローシースの温度自
体を調節する作用をする。グローシースの加熱速度と定常温度とは主として、先
端及び供給部の抵抗特性、先端ジオメトリ、セラミックの特別な電気抵抗、およ
びセラミックの温度係数により調節される。

【０００６】 グローシースとも記載するセラミック発熱装置１２は、円筒形のプラグケーシ
ング１０によって取り囲まれた後方の区分で、比較的大きな直径１５の領域を有
している。グローシースのこのような後方の区分の直径は、グローシース形プラ
グの組み立ての際にグローシースがケーシング１０内で摺動可能であるように選
択されている。グローシースもしくはセラミック発熱装置１２は、円筒形のプラ
グケーシング１０に、管状の金属ケーシング１１の内壁とセラミック発熱装置１
２の外壁との間の、比較的小さな直径の領域に中空室１７が形成されるように組
み付けられる。この中空室１７には、圧縮可能な導電的な材料１８が充填される
。この導電材料１８は例えばグラファイト、金属粉、セラミックと導電性粒子と
から成る混合パウダ、グラファイトシートを巻いて形成した中空円筒体であって
よい。

【０００７】 シース形グロープラグの組み付けの際には、まず最初に導電材料１８が、プラ
グケーシング１０の、燃焼室から離れた側の開口から、予めプレスされた部材と
してプラグケーシング１０内に挿入され、次いでグローシースが挿入される。セ
ラミック発熱装置１２には、燃焼室から離れた側でプラグケーシング１０内にお
いてセラミックスリーブ１９と、さらにメタルリング１６とが続いている。一緒
に案内されるこれらの部分に力を加えることにより、グローシースは、導電材料
１８が圧縮されるようにプラグケーシング１０内に押し込まれる。圧縮過程中に
、中空室１７の容積が減少される。

【０００８】 図２にはセラミック発熱装置１２が別個に示されている。この図から明らかで
あるように、グローシースはその長さにわたって一貫して、燃焼室から遠い側の
端部区分まで第１の直径を有しており、燃焼室から遠い側の端部に、比較的大き
な直径の区分１５を有している。グローシースは少なくとも、プラグケーシング
１０によって取り囲まれる領域で、絶縁層２０によってカバーされている。この
場合、この絶縁層２０はガラス化によって製造されている。この絶縁層２０が取
り付けられる領域は図２では斜線で示されている。電気的なコンタクトのために
、絶縁層２０では切欠２１，２２が設けられている。第１の切欠２１はグローシ
ースの燃焼室から離れた端面に設けられており、即ちこれにより、接続ピンが、
Ｕ字形導電セラミックの一方の脚にコンタクトされる。第２の電気的なコンタク
トは、Ｕ字形導電セラミックの第２の脚の側方の外壁において行われる。この第
２の切欠２２とプラグケーシングとのコンタクトは、図１に示したようにシール
材料１７を介して行われる。図２には、切欠２１，２２がそれぞれ黒い平面とし
て図示されている。この場合、図２に示したように、コンタクト面は、電圧が印
加される際に、グロー電流がＵ字形発熱装置の一方の端部から、燃焼室側の先端
部を介してＵ字形発熱装置の他方の端部へと流れるように選択されている。良好
なコンタクトのためには切欠２１，２２にそれぞれ、例えばニッケルのような金
属カバーが設けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるシース形グロープラグを示す図である。

【図２】 本発明によるセラミックグローシースを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ ハルシュカ ドイツ連邦共和国 クリンゲンベルク ア ルテンブルン 16 (72)発明者 トーマス ネーティング ドイツ連邦共和国 レオンベルク ウンテ ラー エツァッハヴェーク 45 (72)発明者 ヴォルフガング ドレスラー ドイツ連邦共和国 ヴァイヒンゲン／エン ツ シュタインハルデンヴェーク ７ (72)発明者 フリーデリケ リントナー ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン インメ ルマンシュトラーセ 24 (72)発明者 ホルスト ベーダー ドイツ連邦共和国 ジンデルフィンゲン ブルンネンシュトラーセ ９ (72)発明者 マッティアス ロヴェーク ドイツ連邦共和国 ゲッピンゲン ブルク シュトラーセ 17 (72)発明者 ヴォルフガング オッターバッハ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ヴ ィーキンガーヴェーク 45 (72)発明者 クリストフ ケルン ドイツ連邦共和国 アスパッハ ヴィルヘ ルムシュトラーセ ５ Ｆターム(参考） 3K092 PP16 QA01 QB03 QB21 QB24 QB64 QC02 QC10 QC20 QC27 QC42 QC45 QC59 RA02 RA05 RC10 RC22 VV01 VV12 VV31

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック製のシース形グロープラグであって、管状の金属
   ケーシングが設けられており、該金属ケーシングの燃焼室側の端部には、グロー
   シースとしての、Ｕ字形のセラミック発熱装置が片持ち式に保持されていて、燃
   焼室とは離れた側に配置された接続ピンが設けられており、該接続ピンが前記セ
   ラミック発熱装置に電気的にコンタクトされている形式のものにおいて、 セラミック発熱装置が少なくとも、金属ケーシングによって取り囲まれている
   領域で、絶縁性の層によってカバーされており、この絶縁性の層には複数の切欠
   が設けられており、第１の切欠は、Ｕ字形のセラミック発熱装置の一方の端部の
   、燃焼室から離れた側の端面に配置されていて、第２の切欠は、Ｕ字形のセラミ
   ック発熱装置の他方の端部の外壁に側方で配置されており、第２の切欠の領域に
   は、セラミック発熱装置の外壁と、金属ケーシングの内壁との間に導電的なシー
   ル材料が配置されていることを特徴とする、セラミック製のシース形グロープラ
   グ。
2. 【請求項２】 セラミック発熱装置が、燃焼室から離れた部分領域における
   金属ケーシングによって取り囲まれた区分で、比較的大きな直径を有しており、
   この比較的大きな直径は、セラミック発熱装置が、金属ケーシングに組み付けら
   れる際に燃焼室から離れた端部から挿入可能である、請求項１記載のセラミック
   製のシース形グロープラグ。
3. 【請求項３】 絶縁層がガラス化によって取り付けられている、請求項１ま
   たは２記載のセラミック製のシース形グロープラグ。
4. 【請求項４】 絶縁層に設けられた切欠が金属被覆されている、請求項１か
   ら３までのいずれか１項記載のセラミック製のシース形グロープラグ。
5. 【請求項５】 導電的なシール材料が、導電的な粉体である、請求項１から
   ４までのいずれか１項記載のセラミック製のシース形グロープラグ。
6. 【請求項６】 導電的な粉体が、グラファイト、または金属粉、または導電
   的な粒子を有したセラミックから成る混合粉体である、請求項５記載のセラミッ
   ク製のシース形グロープラグ。
7. 【請求項７】 導電的なシール材料が、グラファイトシートから成る巻き付
   け形成された中空円筒体である、請求項１から４までのいずれか１項記載のセラ
   ミック製のシース形グロープラグ。