JP2000121055A - Ceramic heater type glow plug and manufacture thereof - Google Patents

Ceramic heater type glow plug and manufacture thereof

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JP2000121055A
JP2000121055A JP11173877A JP17387799A JP2000121055A JP 2000121055 A JP2000121055 A JP 2000121055A JP 11173877 A JP11173877 A JP 11173877A JP 17387799 A JP17387799 A JP 17387799A JP 2000121055 A JP2000121055 A JP 2000121055A
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千尋 桜井
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艱 趙
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俊嗣 三浦
Takashi Aota
隆 青田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure reliable electrical connection without increasing the occupation space or the radial dimensions of an electrode take-out structure on the rear end side of a ceramic heater at the time of elongating a ceramic heater type glow plug while decreasing the diameter. SOLUTION: End part 15b of one lead part 15 from a heating element 13 is connected electrically with one end 18a of an electrode take-out metal 18 in a ceramic heating element (ceramic heater) 11. In order to make the electrical connection, a connector 17 of ceramics molding or sintered ceramics is buried in the rear end part of the ceramic heating element. One end 18a of the electrode take-out metal is inserted into the electrode take-out metal insertion hole 17b of the connector 17 and the other end thereof is extended rearward from the rear end face of the ceramic heating element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの始動補助用として使用される高温用のセラミックヒ
ータ型グロープラグに関し、特に排ガス規制に対応する
ためにディーゼルエンジンの直噴多弁化に移行するなか
で、セラミックス発熱体(セラミックヒータ)からの電
極取出し構造を改良するとともに、グロープラグの先端
側の細径部を軸線方向に延設させて長尺に形成し、さら
にこの先端側を含めた全体の細径化を図っているセラミ
ックヒータ型グロープラグおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-temperature ceramic heater type glow plug used for assisting starting of a diesel engine, and more particularly to a direct-injection multi-valve diesel engine in order to comply with exhaust gas regulations. In addition to improving the structure of taking out the electrodes from the ceramic heating element (ceramic heater), the small-diameter portion on the tip side of the glow plug is extended in the axial direction to form a long length, and the whole including the tip side The present invention relates to a ceramic heater type glow plug having a reduced diameter and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの始動補助用に使用
されるグロープラグとして、昨今の長期排ガス規制対応
のために、ピーク温度到達時間を早く、ピーク温度、飽
和温度を高く、アフターグロー時間を長くする必要が生
じてきている。そして、これらの要請に応えるために
は、発熱体部分は高融点金属材や無機導電材とする必要
があり、また細径部分を金属材から高温使用可能なセラ
ミックスとするようになってきている。
2. Description of the Related Art As a glow plug used for assisting starting of a diesel engine, in order to comply with recent long-term exhaust gas regulations, the peak temperature reaching time is increased, the peak temperature and the saturation temperature are increased, and the after-glow time is extended. The need is emerging. In order to meet these demands, the heating element needs to be made of a high melting point metal material or an inorganic conductive material, and the small diameter portion has been changed from a metal material to a ceramic which can be used at a high temperature. .

【0003】たとえば特公昭62−19034号公報に
は、W(タングステン)等の高融点金属材を耐酸化性、
耐熱衝撃性に優れる窒化ケイ素等のセラミックス中に埋
設したセラミックヒータを用いているセラミックヒータ
型グロープラグが提案されている。
[0003] For example, Japanese Patent Publication No. Sho 62-19034 discloses that a high melting point metal material such as W (tungsten) is resistant to oxidation.
A ceramic heater type glow plug using a ceramic heater embedded in ceramics such as silicon nitride having excellent thermal shock resistance has been proposed.

【0004】また、上述した排ガス規制への対応の一環
として、ディーゼルエンジンの燃焼方式が、副燃焼室を
有するタイプから、直接噴射型、いわゆる直噴タイプに
移行し、さらにマルチパルプ化が行われてきている。こ
れに伴い低温時におけるエンジンの始動性を向上させる
ためのグロープラグも、燃料噴射ノズルとともにシリン
ダヘッドに取付けている。そして、ヒータ先端部を主燃
焼室内に臨ませ、この室内を予熱することにより着火補
助源となるように構成されている。
Further, as part of the response to the exhaust gas regulations described above, the combustion system of a diesel engine has shifted from a type having an auxiliary combustion chamber to a direct injection type, that is, a so-called direct injection type. Is coming. Accordingly, a glow plug for improving the startability of the engine at low temperatures is also attached to the cylinder head together with the fuel injection nozzle. The front end of the heater faces the main combustion chamber, and the interior of the main combustion chamber is preheated to serve as an auxiliary ignition source.

【0005】このような直接噴射型のディーゼルエンジ
ンに用いるグロープラグは、シリンダヘッドの壁面を通
って主燃焼室に臨むため、副燃焼室を予熱するタイプに
比べて全長を長尺に、しかも細径に形成することが必要
である。すなわち、このようなグロープラグが装着され
るシリンダヘッド上には多くの給、排気弁が設けられ、
またその弁口の面積を最大限に大きくすることが必要と
なっている。
[0005] The glow plug used in such a direct injection type diesel engine passes through the wall of the cylinder head and faces the main combustion chamber, so that the overall length is longer and thinner than the type in which the sub-combustion chamber is preheated. It is necessary to form to the diameter. That is, many supply and exhaust valves are provided on the cylinder head to which such a glow plug is attached,
Also, it is necessary to maximize the area of the valve port.

【0006】さらに、シリンダヘッドの強度を確保する
ためにシリンダヘッドの厚さを大きくする必要がある。
このため、グロープラグを装着する挿入口が非常に細
く、しかも長くなってきており、これに合わせてグロー
プラグも非常に細長く形成する必要がある。
Further, in order to secure the strength of the cylinder head, it is necessary to increase the thickness of the cylinder head.
For this reason, the insertion opening for mounting the glow plug has become very thin and long, and accordingly, the glow plug also needs to be formed very long.

【0007】したがって、上述したセラミックヒータ型
グロープラグにおいて、セラミックヒータやこれを保持
する金属製外筒、管状ハウジング等を可能な限り細径化
するとともに全体の長尺化を図ることができる対策が講
じられつつある。
Therefore, in the above-described ceramic heater type glow plug, measures have been taken to reduce the diameter of the ceramic heater, the metal outer cylinder holding the same, the tubular housing, and the like as much as possible and to increase the overall length. It is being taken.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
にグロープラグ先端側の細径部が全てセラミックスで形
成されている場合、グロープラグのシリンダヘッドへの
装着時や引抜き時に加わる力でセラミックス部分が破損
するおそれがあり、強度面で問題である。したがって、
上述した細径部をセラミックスからなるセラミックヒー
タだけで長尺に形成することは現実的に困難である。
However, when the small diameter portion on the tip side of the glow plug is entirely made of ceramics as described above, the ceramic portion is attached to the glow plug by the force applied when the glow plug is attached to the cylinder head or pulled out. May be damaged, which is a problem in strength. Therefore,
It is practically difficult to form the above-described small-diameter portion long using only a ceramic heater made of ceramics.

【0009】すなわち、このようなセラミックヒータを
用いたグロープラグでは、実際には、グロープラグの管
状ハウジングにおけるねじ径を、たとえばM10からM
8のように細くすることが行われてきており、この管状
ハウジングを可能な限り細くすることが行われている。
一方、従来のセラミックヒータ型グロープラグにおい
て、発熱部となるセラミックヒータでは、前述したよう
に強度面で問題であることから、その径寸法を現行のも
の(全て3.4mmφ以上である)よりも細くすること
は難しい。これは外力に対しての十分な強度を確保し、
上述した燃焼室への突き出し量を維持する制約上やむを
得ぬものである。
That is, in a glow plug using such a ceramic heater, the screw diameter of the glow plug in the tubular housing is actually changed from M10 to M10, for example.
As shown in FIG. 8, the tubular housing has been made as thin as possible.
On the other hand, in the conventional ceramic heater-type glow plug, the ceramic heater serving as the heat generating portion has a problem in strength as described above, and therefore has a diameter dimension larger than that of the current ceramic heater (all are 3.4 mmφ or more). It is difficult to make it thin. This ensures sufficient strength against external forces,
This is unavoidable due to the restriction of maintaining the amount of protrusion into the combustion chamber described above.

【0010】このため、セラミックヒータ型グロープラ
グでは、上述したように管状ハウジングや金属製外筒を
細径化したときに、セラミックヒータ側でのスペース面
や電気的な接続の面から従来の電極取出し構造を採用す
ることができないという問題があった。
For this reason, in the ceramic heater type glow plug, when the diameter of the tubular housing or the metal outer cylinder is reduced as described above, the conventional electrode is not used because of the space on the ceramic heater side and the electrical connection. There was a problem that the take-out structure could not be adopted.

【0011】すなわち、管状ハウジングの径を細くする
と強度が低くなるという問題だけでなく、セラミックヒ
ータの径が変わらないため、従来のヒータ素子の端部に
金属線を露出させ、この金属線にターミナルキャップを
ろう付けする構造(実公昭60−30608号公報)や
螺旋状に巻回した金属線をろう付け等により固定する構
造(特開昭60−114631号公報)等では、管状ハ
ウジングとの隙間が小さいために、スペース的にも、電
気的にも電極の取出しは不可能であった。
That is, not only the problem that the strength is reduced when the diameter of the tubular housing is reduced, but also the diameter of the ceramic heater does not change, so that the metal wire is exposed at the end of the conventional heater element, and the terminal is connected to the metal wire. In a structure in which a cap is brazed (Japanese Utility Model Publication No. 60-30608) or a structure in which a spirally wound metal wire is fixed by brazing or the like (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-114463), a gap between the tubular housing and the housing is required. However, it was impossible to take out the electrodes both spatially and electrically because of the small size.

【0012】また、特開昭62−295382号公報に
は、発熱体のリード部の端部を螺旋状に巻回し、その部
分に挿通孔を形成して、これに電極取出し金具をろう付
け等によって電気的に接合した構造が示されている。し
かし、このような構造では、セラミックス中でリード部
を巻回させた状態とすることは、絶縁性セラミックスか
らなる部分がたとえば3.5mmφ程度と細いと不可能
である。さらに、セラミックスからなる部分に電極取出
し金具を挿入する穴を開けることも非常に困難であり、
製造コストが嵩むという問題もある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-295382 discloses that the end of a lead portion of a heating element is spirally wound, an insertion hole is formed in the end portion, and an electrode extraction metal fitting is brazed to the insertion hole. Shows a structure electrically connected by the above. However, in such a structure, it is impossible to form a state in which the lead portion is wound in the ceramic if the portion made of the insulating ceramic is as thin as, for example, about 3.5 mmφ. Furthermore, it is very difficult to make a hole for inserting the electrode extraction fitting in the part made of ceramics.
There is also a problem that the manufacturing cost increases.

【0013】また、特公平2−28044号公報には、
セラミックヒータの後端部に段差を設けて端子金具に接
合する構造が記載されている。しかし、円柱形状のセラ
ミックス焼結体に段差をつけるように加工するのは、前
述したと同様に非常に難しく、製造コストもかかるもの
であった。
In Japanese Patent Publication No. 2-28044,
It describes a structure in which a step is provided at the rear end of a ceramic heater and joined to a terminal fitting. However, it is very difficult to process a cylindrical ceramic sintered body so as to provide a step, as described above, and the manufacturing cost is high.

【0014】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、グロープラグ全体の長尺化や細径化を図り、
管状ハウジングのねじ部のたとえば取付けねじ径をM1
0からM8のように細くし、さらにセラミックヒータの
径をたとえば3.5mmφ程度と細くしても、電極取出
し手段との電気的接合が容易に行え、製造コストもかか
らないセラミックヒータ型グロープラグおよびその製造
方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to increase the length and diameter of the entire glow plug.
For example, the thread diameter of the threaded portion of the tubular housing is set to M1.
Even if the ceramic heater is made as thin as 0 to M8 and the diameter of the ceramic heater is further reduced to, for example, about 3.5 mmφ, the ceramic heater-type glow plug and the ceramic heater-type glow plug which can easily be electrically connected to the electrode take-out means and have no manufacturing cost The purpose is to obtain a manufacturing method.

【0015】また、本発明は、グロープラグ全体の長尺
化、細径化を図るにあたって、従来問題となっていたセ
ラミックヒータ側の構造、特に後端部からの電極取出し
部の構造を改良し、構造が簡単で、電気的接合が容易で
コストがかからず、しかもグロープラグ全体の細径化に
寄与することができるセラミックヒータ型グロープラグ
およびその製造方法を得ることを目的とする。
Further, the present invention improves the structure on the ceramic heater side, particularly the structure of the electrode take-out portion from the rear end, which has been a problem in the prior art, in order to increase the length and diameter of the entire glow plug. It is another object of the present invention to provide a ceramic heater type glow plug which has a simple structure, is easy to electrically connect, is inexpensive, and can contribute to a reduction in the diameter of the entire glow plug, and a method for manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明(請求項1に記載の発明)に係るセラミッ
クヒータ型グロープラグは、無機導電材または高融点金
属材からなる発熱体を絶縁性セラミックス中に埋設した
セラミックス発熱体と、前記発熱体の一端のリード部に
電気的に接続される電極取出し金具を備えたセラミック
ヒータ型グロープラグにおいて、前記セラミックス発熱
体の内部で前記リード部の他端と前記電極取出し金具の
一端とを電気的に接続するとともに、前記電極取出し金
具の他端を前記セラミックス発熱体の後端面から延設さ
せたことを特徴とする。
In order to meet such a demand, a ceramic heater type glow plug according to the present invention (the invention according to claim 1) includes a heating element made of an inorganic conductive material or a high melting point metal material. In a ceramic heater type glow plug including a ceramic heating element embedded in an insulating ceramic and an electrode extraction metal fitting electrically connected to a lead part at one end of the heating element, the lead part is provided inside the ceramic heating element. Is electrically connected to one end of the electrode extraction metal fitting, and the other end of the electrode extraction metal fitting is extended from a rear end surface of the ceramic heating element.

【0017】本発明(請求項1に記載の発明)によれ
ば、リード部と電極取出し金具との接続をセラミックス
発熱体の内部で行うので、このセラミックス発熱体の径
方向の大きさが大きくならず、グロープラグの細径化に
対応できる。
According to the present invention (the first aspect of the present invention), since the connection between the lead portion and the electrode extraction metal fitting is performed inside the ceramic heating element, the size of the ceramic heating element in the radial direction is large. Instead, the glow plug can be reduced in diameter.

【0018】また、本発明(請求項2に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項1にお
いて、前記リード部の他端と前記電極取出し金具の一端
とを、前記セラミックス発熱体の後端部に埋設した接続
子の内部で電気的に接続したことを特徴とする。
In the ceramic heater type glow plug according to the present invention (the second aspect of the present invention), in the first aspect, the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting may be connected to the ceramic heating element. And electrically connected inside a connector buried at the rear end.

【0019】本発明(請求項2に記載の発明)によれ
ば、接続子をセラミック粉体中に埋設し、それを焼成す
るセラミックス発熱体を成形し、このセラミックス発熱
体の中で電極取出し金具との接続を行える。
According to the present invention (the second aspect of the present invention), the connector is embedded in ceramic powder, and a ceramic heating element is formed by firing the connector. Can be connected to

【0020】また、本発明(請求項3に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項1また
は請求項2において、前記リード部の他端と前記電極取
出し金具の一端とを、前記セラミックス発熱体の先端か
ら軸線方向において前記セラミックス発熱体の径寸法の
少なくとも5倍以上離れた後端側で電気的に接続したこ
とを特徴とする。
In the ceramic heater type glow plug according to the present invention (the third aspect of the present invention), in the first or second aspect, the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting may be connected to each other. The ceramic heating element is electrically connected at a rear end side at least five times the diameter of the ceramic heating element in the axial direction from the front end of the ceramic heating element.

【0021】本発明(請求項3に記載の発明)によれ
ば、上述した発熱体のリード部と電極取出し金具との電
気的接合を、セラミックス発熱体において先端側発熱部
の熱の影響を受けない後端側で行っているから、セラミ
ック発熱体での強度が向上する。
According to the present invention (the third aspect of the present invention), the electrical connection between the lead portion of the heating element and the electrode extraction metal fitting is affected by the heat of the tip side heating section in the ceramic heating element. Since this is performed on the rear end side, the strength of the ceramic heating element is improved.

【0022】また、本発明(請求項4に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項2にお
いて、前記接続子は前記リード部の一部が露出する電極
取出し金具の挿入孔を有し、この挿入孔に前記電極取出
し金具の一端を挿入することにより前記リード部の他端
と電気的に接続したことを特徴とする。
Further, in the ceramic heater type glow plug according to the present invention (invention of claim 4), the connector according to claim 2, wherein the connector has an insertion hole of an electrode extraction metal fitting in which a part of the lead portion is exposed. And one end of the electrode take-out fitting is inserted into the insertion hole to be electrically connected to the other end of the lead portion.

【0023】また、本発明(請求項4に記載の発明)に
よれば、セラミックス発熱体を形成するためのセラミッ
クス粉体中に埋設した接続子の存在によって、リード部
と電極取出し金具との電気的な接続が確実になる。
According to the present invention (the fourth aspect of the present invention), the presence of the connector embedded in the ceramic powder for forming the ceramic heating element allows the electrical connection between the lead portion and the electrode extraction metal fitting. Connection is ensured.

【0024】また、本発明(請求項5に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項2にお
いて、前記接続子を導電性セラミックスまたは高融点金
属によって形成するとともに、前記リード部の他端と前
記電極取出し金具の一端とを前記接続子を介して電気的
に接続したことを特徴とする。
Further, in the ceramic heater type glow plug according to the present invention (invention of claim 5), in claim 2, the connector is formed of conductive ceramics or a high melting point metal, and The other end and one end of the electrode extraction fitting are electrically connected via the connector.

【0025】本発明(請求項5に記載の発明)によれ
ば、導電性セラミックスや高融点金属によって接続子が
形成されているから、リード部と電極取出し金具との接
触は不要となるにもかかわらず、確実な電気的接続状態
が確保できる。
According to the present invention (the invention as set forth in claim 5), since the connector is formed of conductive ceramics or a high melting point metal, contact between the lead portion and the electrode extraction metal becomes unnecessary. Regardless, a reliable electrical connection state can be ensured.

【0026】また、本発明(請求項6に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項2、請
求項3または請求項4において、前記リード部の他端と
前記電極取出し金具の一端とを、これらのリード部と電
極取出し金具との端面または側面どうしを接合させるこ
とによって電気的に接続したことを特徴とする。
The ceramic heater type glow plug according to the present invention (the invention according to claim 6) is the ceramic heater type glow plug according to claim 2, 3 or 4, wherein the other end of the lead portion and the electrode extraction metal fitting are provided. One end is electrically connected by joining the end faces or side faces of these lead portions and the electrode extraction metal fittings.

【0027】本発明(請求項6に記載の発明)によれ
ば、リード部と電極取出し金具との接続を接続子の内部
で行うことから、電気的な接続が確実に行える。特に、
それぞれの接続端の側面を接合させると、接続面積が大
きくなり電気的な接続が確実になるとともに、機械的強
度も上昇する。
According to the present invention (the invention described in claim 6), since the connection between the lead portion and the electrode extraction metal fitting is performed inside the connector, the electrical connection can be reliably performed. In particular,
When the side surfaces of the respective connection ends are joined, the connection area increases, electrical connection is ensured, and the mechanical strength increases.

【0028】また、本発明(請求項7に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグは、請求項2、請
求項3、請求項4または請求項6において、前記接続子
は、セラミックス成形体またはセラミックス焼結体から
なることを特徴とする。
Further, in the ceramic heater type glow plug according to the present invention (the invention according to claim 7), the connector according to claim 2, 3, 4, or 6 is a ceramic molded body. Alternatively, it is characterized by being made of a ceramic sintered body.

【0029】本発明(請求項7に記載の発明)によれ
ば、リード部と電極取出し金具との接続端の電気的な接
続をセラミックス成形体またはセラミックス焼結体で行
うことにより、電極取出し金具の挿入孔が確実に形成さ
れ、しかもセラミックス絶縁体との接合状態も確実にな
る。
According to the present invention (the invention according to claim 7), the electrical connection of the connection end between the lead portion and the electrode extraction metal fitting is made by a ceramic molded body or a ceramic sintered body, so that the electrode extraction metal fitting is provided. Is reliably formed, and the bonding state with the ceramic insulator is also ensured.

【0030】また、本発明(請求項8に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法は、無
機導電材または高融点金属材からなる発熱体をセラミッ
クス中に埋設したセラミックス発熱体と、前記発熱体の
一端のリード部の他端に電気的に接続される電極取出し
金具を備えたセラミックヒータ型グロープラグの製造方
法であって、前記発熱体と少なくとも前記リード部の一
部を埋設した接続子とをセラミックス粉体内に埋設し、
これらを焼成することにより前記セラミックス発熱体を
成形することを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a ceramic heater type glow plug according to the present invention (the invention according to claim 8) is characterized in that a ceramic heating element in which a heating element made of an inorganic conductive material or a high melting point metal material is embedded in ceramic. A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug including an electrode extraction metal fitting electrically connected to one end of a lead portion at one end of the heating element, wherein the heating element and at least a part of the lead portion are embedded. Embedded in the ceramic powder with the connector
The ceramic heating element is formed by firing them.

【0031】本発明(請求項8に記載の発明)によれ
ば、接続子をセラミック粉体中に埋設し、それを焼成す
るセラミックス発熱体を成形することによって、このセ
ラミックス発熱体の中で電極取出し金具との接続を行え
る。
According to the present invention (the invention as set forth in claim 8), the connector is embedded in the ceramic powder and the ceramic heating element for firing it is molded to form an electrode in the ceramic heating element. Connection with the take-out fitting can be made.

【0032】また、本発明(請求項9に記載の発明)に
係るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法は、請
求項8において、前記接続子に、電極取出し金具の挿入
孔形成用部材をその一部が露出するように埋設し、前記
セラミックス発熱体の成形後に前記電極取出し金具の挿
入孔形成用部材を除去することにより、電極取出し金具
挿入孔を外部に開口させて形成することを特徴とする。
Further, in the method of manufacturing a ceramic heater type glow plug according to the present invention (invention of claim 9), the connector according to claim 8, wherein the connector is provided with a member for forming an insertion hole of an electrode extraction metal fitting. The electrode extraction fitting insertion hole is opened to the outside by removing the member for forming the insertion hole of the electrode extraction fitting after molding the ceramic heating element, and burying the electrode heating fixture. .

【0033】また、本発明(請求項10に記載の発明)
に係るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法は、
請求項9において、前記接続子はセラミックス成形体ま
たはセラミックス焼結体からなるとともに、前記挿入孔
形成用部材は高融点金属からなり、前記セラミックス発
熱体の成形後に前記挿入孔形成部材を酸により溶解させ
ることにより電極取出し金具挿入孔を外部に開口させて
形成することを特徴とする。
The present invention (the invention according to claim 10)
The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to
10. The connector according to claim 9, wherein the connector is formed of a ceramic molded body or a ceramic sintered body, the insertion hole forming member is formed of a high melting point metal, and the insertion hole forming member is melted with an acid after the molding of the ceramic heating element. By so doing, the electrode extraction fitting insertion hole is formed so as to be opened to the outside.

【0034】また、本発明(請求項11に記載の発明)
に係るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法は、
請求項9において、前記挿入孔形成用部材を機械加工に
より除去することにより電極取出し金具挿入孔を形成す
ることを特徴とする。
The present invention (the invention according to claim 11)
The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to
The ninth aspect is characterized in that the insertion hole forming member insertion hole is formed by removing the insertion hole forming member by machining.

【0035】本発明(請求項9、請求項10、請求項1
1に記載の発明)によれば、電極取出し金具の挿入孔形
成用部材を接続子の焼結前に入れておき、焼結後に溶融
や機械加工により除去することにより孔を形成している
から、孔の径寸法、長さ、形状をばらつきなく行える。
この孔への電極取出し金具の挿入が容易にしかも確実に
行なえ、リード部との接続が確実になる。
The present invention (Claim 9, Claim 10, Claim 1)
According to the invention described in 1), the insertion hole forming member of the electrode extraction metal fitting is inserted before sintering the connector, and the hole is formed by melting or machining after sintering. The diameter, length and shape of the hole can be made without variation.
Insertion of the electrode extraction metal fitting into this hole can be performed easily and reliably, and connection with the lead portion can be ensured.

【0036】また、本発明(請求項12に記載の発明)
に係るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法は、
請求項9、請求項10または請求項11において、前記
発熱体の一端のリード部と前記挿入孔形成用部材の端面
または側面どうしを当接させた状態で前記接続子に埋設
することを特徴とする。
The present invention (the invention according to claim 12)
The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to
In the ninth, tenth or eleventh aspect, the connector is buried in the connector in a state where a lead portion at one end of the heating element and an end face or a side face of the insertion hole forming member are in contact with each other. I do.

【0037】本発明(請求項12に記載の発明)によれ
ば、接続子の内部での挿入孔にリード部が確実に露呈す
るから、電極取出し金具の挿入時の接続が確実になる。
According to the present invention (the twelfth aspect of the present invention), since the lead portion is reliably exposed in the insertion hole inside the connector, the connection at the time of inserting the electrode extraction metal fitting is ensured.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】図1ないし図6は本発明に係るセ
ラミックヒータ型グロープラグおよびその製造方法の一
つの実施の形態を示す。これらの図において、図5およ
び図6を用いて全体を符号10で示すセラミックヒータ
型グロープラグの概要を以下に説明する。
1 to 6 show one embodiment of a ceramic heater type glow plug and a method of manufacturing the same according to the present invention. In these figures, an outline of a ceramic heater type glow plug indicated generally by reference numeral 10 will be described with reference to FIGS.

【0039】図中符号11はセラミックヒータとしての
セラミックス発熱体で、このセラミックス発熱体11の
本体部は、後述する絶縁性セラミックスによって形成さ
れている。ここで、セラミックス発熱体11を構成する
セラミックス絶縁体を形成するセラミックスとは無機材
料全般のことをいう。たとえばアルミナ、ジルコニア、
コーディエライト、窒化珪素、炭化珪素、またはそれら
の複合体を含む。特に、この中では液層を介して焼結が
行われ、高温強度が大きく、耐熱衝撃性に優れている窒
化珪素、炭化珪素が望ましい。
In the figure, reference numeral 11 denotes a ceramic heating element as a ceramic heater, and a main body of the ceramic heating element 11 is formed of insulating ceramics described later. Here, the ceramics forming the ceramic insulator constituting the ceramic heating element 11 refers to all inorganic materials. For example, alumina, zirconia,
Including cordierite, silicon nitride, silicon carbide, or a composite thereof. In particular, among these, silicon nitride and silicon carbide which are sintered through a liquid layer, have high strength at high temperatures, and have excellent thermal shock resistance are desirable.

【0040】21は前記セラミックス発熱体11の外周
部に嵌装されろう付け等で接合されているパイプ等から
なる金属製外筒、22はこの金属製外筒21を先端部に
保持するとともにこのグロープラグ10のエンジンのシ
リンダヘッドへの取付け金具となる管状ハウジングであ
る。この管状ハウジング22の後端側外周部には、エン
ジンのシリンダヘッドの取付け穴へのねじ込み手段であ
るねじ部22aが形成されている。
Reference numeral 21 denotes a metal outer cylinder made of a pipe or the like fitted to the outer peripheral portion of the ceramic heating element 11 and joined by brazing or the like. This is a tubular housing that serves as a fitting for attaching the glow plug 10 to a cylinder head of an engine. On the outer peripheral portion on the rear end side of the tubular housing 22, a screw portion 22a serving as a means for screwing into a mounting hole of a cylinder head of the engine is formed.

【0041】24は管状ハウジング22の後端部に絶縁
ブッシュ25を介して保持した外部接続端子である。な
お、この外部接続端子24の内方端部分には、前記セラ
ミックス発熱体11と電気的接続を行う電極取出し金具
18の接続端18bを接続する接続端24aが形成され
ている。ここで、このようなセラミックヒータ型グロー
プラグ10において、シリンダヘッドに設けた取付孔に
ねじ込み固定するためのねじ部22aを有する管状ハウ
ジング22の外周部で少なくともねじ部22aを除いて
シート面部となる先端部に至る部分に、熱処理として高
周波焼入れを施すとよい。なお、このようなグロープラ
グ10の構造や機能は従来から広く知られている通りで
あり、ここでは説明を省略する。
Reference numeral 24 denotes an external connection terminal held at the rear end of the tubular housing 22 via an insulating bush 25. A connection end 24a is formed at an inner end of the external connection terminal 24 for connecting a connection end 18b of an electrode extraction metal fitting 18 for electrical connection with the ceramic heating element 11. Here, in such a ceramic heater type glow plug 10, the outer peripheral portion of the tubular housing 22 having the screw portion 22a for screwing and fixing the mounting hole provided in the cylinder head becomes a seat surface portion except at least the screw portion 22a. It is preferable to perform induction hardening as a heat treatment on a portion reaching the tip. The structure and function of such a glow plug 10 are as widely known in the related art, and a description thereof will be omitted.

【0042】前記セラミックス発熱体11の本体部を構
成するセラミックス絶縁体12中には、図1、図4、図
5、図6に示すように無機導電材または高融点金属材か
らなる発熱体13とこの発熱体13の両端部13a,1
3bに一端14a,15aが接続されヒータ外部との電
極取出しを行うリード部14,15とをセラミックス中
に埋設している。
As shown in FIGS. 1, 4, 5, and 6, a heating element 13 made of an inorganic conductive material or a refractory metal material is provided in a ceramic insulator 12 constituting a main body of the ceramic heating element 11. And both ends 13a, 1 of the heating element 13
One end 14a, 15a is connected to 3b, and lead portions 14, 15 for taking out electrodes from the outside of the heater are embedded in the ceramic.

【0043】そして、一方のリード部14の接続端14
bは、セラミックス絶縁体12の後端部寄りの外周部に
露出され、金属製外筒21とろう付けなどにより電気的
に接合されている。この電気的接合は一般には負極とな
る。なお、このリード部接続端14bの露出部には金属
製外筒21との電気的接合が確実に行えるようにセラミ
ックス絶縁体12の周囲(前記接続部14bに対応する
部分)に導電層(図示せず)を形成するとよい。
Then, the connection end 14 of the one lead portion 14
b is exposed to the outer peripheral portion near the rear end of the ceramic insulator 12 and is electrically connected to the metal outer cylinder 21 by brazing or the like. This electrical connection generally becomes a negative electrode. Note that a conductive layer (a portion corresponding to the connection portion 14b) around the ceramic insulator 12 is provided on the exposed portion of the lead portion connection end 14b so that electrical connection with the metal outer cylinder 21 can be reliably performed. (Not shown).

【0044】また、他方のリード部15の接続端15b
は、セラミックス絶縁体12の後端部において最後端部
には露出しない位置で筒状を呈する、たとえばセラミッ
クス成形体またはセラミックス焼結体からなる接続子1
7を介して電極取出し金具18と電気的に接合されてい
る。この電気的接合は一般には正極となる。この電極取
出し金具18がセラミックス絶縁体12の後端部から取
出され、後方に延設されている。
The connection end 15b of the other lead 15
Is a connector 1 made of a ceramic molded body or a ceramic sintered body, for example, having a cylindrical shape at a position where the rear end of the ceramic insulator 12 is not exposed to the rearmost end.
7 and is electrically connected to the electrode extraction fitting 18. This electrical connection generally becomes the positive electrode. The electrode extraction metal fitting 18 is extracted from the rear end of the ceramic insulator 12 and extends rearward.

【0045】前記セラミックス成形体またはセラミック
ス焼結体からなる接続子17は、図2(a),(b)に
示すように、円筒形状または角筒形状を呈するものであ
って、その内孔17a内に前記リード部15の接続端1
5bを差込んだ状態でホットプレスを行い、その後筒状
の接続子17の一方に開いている挿入孔17bから電極
取出し金具18の接続端18aを差込み、ろう付けを行
うことにより、全体が一体化されて接合した状態とな
る。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the connector 17 made of the ceramic molded body or the ceramic sintered body has a cylindrical shape or a rectangular tube shape, and has an inner hole 17a. The connection end 1 of the lead 15
Hot pressing is performed with the 5b inserted, and then the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 is inserted through the insertion hole 17b opened in one of the cylindrical connectors 17 and brazing is performed, so that the whole is integrated. Into a bonded state.

【0046】この実施の形態では、接続子17に平行に
しかも一部が連通する状態で孔17a,17bを設け、
孔17aに差込んでいるリード部15の接続端15bの
側面が電極取出し金具18の接続端18aの側面と接触
することにより電気的に接続されるように構成してい
る。このように構成すれば、リード部15と電極取出し
金具18との接続面積が大きくなり電気的接続が確実に
なるとともに、機械的強度も上昇するという利点があ
る。
In this embodiment, the holes 17a and 17b are provided in parallel with the connector 17 and partially in communication.
The side surface of the connection end 15b of the lead portion 15 inserted into the hole 17a is configured to be electrically connected by contacting the side surface of the connection end 18a of the electrode extraction fitting 18. With such a configuration, there is an advantage that the connection area between the lead portion 15 and the electrode extraction fitting 18 is increased, electrical connection is ensured, and mechanical strength is increased.

【0047】本発明によれば、上述したセラミックス発
熱体11の後端部における電極取出し部を、図1〜図
4、図6に示すように構成している。すなわち、セラミ
ックス発熱体11において、リード部15の接続端を、
セラミックス絶縁体12の後端部において最後端部には
露出しない位置で電極取出し金具18と電気的に接合し
ているが、この電気的な接合を、セラミックス絶縁体1
2の最先端部からこのセラミックス絶縁体12の径寸法
(たとえば3.5mmφ)の少なくとも5倍以上(たと
えば20mm以上)後端側にある位置で行い、発熱部1
3の熱の影響を受けないように構成している。
According to the present invention, the electrode extraction portion at the rear end of the ceramic heating element 11 is configured as shown in FIGS. That is, in the ceramic heating element 11, the connection end of the lead 15 is
The rear end of the ceramic insulator 12 is electrically connected to the electrode extraction fitting 18 at a position not exposed to the rearmost end.
2 at the rear end side of at least 5 times (for example, 20 mm or more) the diameter (for example, 3.5 mmφ) of the ceramic insulator 12 from the foremost end of the ceramic insulator 12.
3 so as not to be affected by the heat.

【0048】このような電極取出し部を含めたセラミッ
クス発熱体11(セラミックヒータ)の製造方法を以下
に説明する。すなわち、発熱体13およびリード部1
4,15をセラミックス絶縁体12を形成するためのセ
ラミックス成形体中に埋設する。この埋設方法として
は、従来から知られている一般的な方法である、射出成
形法、一軸プレス法、鋳込み成型法、ゲルキャスティン
グ法等を採ることができる。その中で、一軸プレス法が
歩留まり、成形性、自動化等の面からは最も好ましい。
A method of manufacturing the ceramic heating element 11 (ceramic heater) including such an electrode extraction portion will be described below. That is, the heating element 13 and the lead 1
4 and 15 are embedded in a ceramic molded body for forming the ceramic insulator 12. As the embedding method, a conventionally known general method such as an injection molding method, a uniaxial pressing method, a casting method, a gel casting method, or the like can be employed. Among them, the uniaxial pressing method is most preferable from the viewpoint of yield, formability, automation and the like.

【0049】これを詳述すると、セラミックス絶縁体1
2とする量の半分の顆粒粉体を成形型内に入れ、その上
に発熱体13、リード部14,15となるWフィラメン
トを置き、さらにその後端部まで延設されているリード
部15の接続端15bが筒状に成形した接続子(セラミ
ックス成形体またはセラミックス焼結体からなる)17
の中に一部通し、その上に残り半分の顆粒粉末を被せて
成形する。
In more detail, the ceramic insulator 1
A half amount of the granular powder of 2 is placed in a mold, and a heating element 13, a W filament serving as leads 14, 15 are placed thereon, and a lead 15 extending to its rear end is further placed. A connector (made of a ceramics molded body or a ceramics sintered body) whose connection end 15b is formed in a cylindrical shape 17
, And cover it with the other half of the granular powder.

【0050】このとき、リード部15が酸化しないよう
に、筒状のセラミックス接続子17の孔17a,17b
のうち、電極取出し金具18の接続端18aを挿入する
孔17bの端部はセラミックス絶縁体12の最後端部分
に露呈していなくてもかまわない。後述するホットプレ
ス後にこのセラミックス絶縁体12の最後端を切断し、
孔17bの開口端を露呈させることができればよい。
At this time, the holes 17a and 17b of the cylindrical ceramic connector 17 are so formed that the lead portion 15 is not oxidized.
Of the above, the end of the hole 17b into which the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 is inserted may not be exposed to the rearmost end of the ceramic insulator 12. After hot pressing described later, the last end of the ceramic insulator 12 is cut,
It is sufficient that the opening end of the hole 17b can be exposed.

【0051】上述したように成形したセラミックス絶縁
体12となる成形体を脱脂した後、ホットプレス焼成を
行う。たとえば、その成形体を黒鉛型に並べ、1700
℃〜2000℃でホットプレスを行う。1700℃より
低い温度でホットプレスをすると、セラミックスの焼結
が十分に進行しないことに加え、セラミックスが窒化ケ
イ素の場合、焼結体内にα相が残存し、強度等の特性が
悪くなる。また、2000℃より高い温度でホットプレ
スをすると純Wのケイ化が進行しすぎて抵抗が増大して
しまう。そのため、ホットプレス温度は1700℃〜2
000℃の範囲内でなければならない。
After the molded body to be the ceramic insulator 12 molded as described above is degreased, hot press firing is performed. For example, the molded body is arranged in a graphite mold, and 1700
Perform hot pressing at a temperature between 2000C and 2000C. When hot pressing is performed at a temperature lower than 1700 ° C., the sintering of the ceramics does not proceed sufficiently. In addition, when the ceramics is silicon nitride, the α phase remains in the sintered body, and properties such as strength deteriorate. Further, if hot pressing is performed at a temperature higher than 2000 ° C., silicification of pure W proceeds excessively, and the resistance increases. Therefore, the hot press temperature is 1700 ° C. to 2
Must be in the range of 000 ° C.

【0052】その後、発熱体13を埋設したセラミック
ス絶縁体12を円柱状に、その最先端を半球状に研削加
工する。その最後端部には筒状の接続子17が埋め込ん
であるため、孔17bが開いている。なお、前述したよ
うにリード部15が酸化しないように筒状の接続子17
の孔17bの開口部分が最後端に露呈させていない場合
には、絶縁体12の最後端を切断し、孔17bを露呈さ
せる。
Thereafter, the ceramic insulator 12 in which the heating element 13 is embedded is ground into a cylindrical shape, and the top end thereof is ground into a hemispherical shape. Since the cylindrical connector 17 is embedded in the rear end, a hole 17b is opened. Note that, as described above, the cylindrical connector 17 is formed so that the lead 15 is not oxidized.
If the opening of the hole 17b is not exposed to the rear end, the rear end of the insulator 12 is cut off to expose the hole 17b.

【0053】そして、このようにセラミックス絶縁体1
2の最後端に露呈している筒状の接続子17の孔17b
内に、たとえばリード部15の材質とは異なる酸化に強
いNi線からなる電極取出し金具18を通し、その孔1
7bの中に入っているW(リード部15)と接触させる
ことにより、銀ろう付け等により電気的導通を得ること
ができる。
The ceramic insulator 1
2, the hole 17b of the cylindrical connector 17 exposed at the rear end.
An electrode extraction bracket 18 made of, for example, a Ni wire resistant to oxidation different from the material of the lead portion 15 is passed through the inside of the hole 1.
By contacting W (lead portion 15) contained in 7b, electrical conduction can be obtained by silver brazing or the like.

【0054】ここで、筒状の成形体17による電気的な
接合部分が、セラミックス発熱体11においての発熱温
度が高くなるような位置では不適である。すなわち、上
述したように電気的な接合を、径寸法が3.5mmφで
あるセラミックス発熱体11において、その最先端部よ
りも5〜12倍程度の距離(たとえば20mm〜40m
m)以上離れていなけれぱいけない。
Here, the electrical joint portion of the cylindrical molded body 17 is not suitable at a position where the heat generation temperature of the ceramic heating element 11 becomes high. That is, as described above, in the ceramic heating element 11 having a diameter dimension of 3.5 mmφ, the electrical bonding is performed at a distance of about 5 to 12 times as large as the tip of the ceramic heating element 11 (for example, 20 mm to 40 m).
m) You have to be more than a distance away.

【0055】また、上述したリード部14,15の材質
は、発熱体13と同じく、無機導電材または高融点金属
材、たとえばWで形成されているが、電極取出し金具1
8はこれとは違う素材、たとえばNi(ニッケル)で形
成されている。しかし、本発明によれば、上述したよう
に電気的接合を、筒状の接続子17を利用して行ってお
り、確実な接合状態を得ることができる。
The material of the lead portions 14 and 15 is made of an inorganic conductive material or a high melting point metal material, for example, W, like the heating element 13.
Reference numeral 8 is formed of a different material, for example, Ni (nickel). However, according to the present invention, the electrical connection is performed by using the cylindrical connector 17 as described above, and a reliable connection state can be obtained.

【0056】なお、このような発熱体13等を形成する
ための無機導電材とは、元素周期表における4a,5
a,6a族の窒化物、ケイ化物、炭化物、ホウ化物のう
ちの一種以上が含まれ導電性のある無機物のことをい
う。また、高融点金属材とは融点が2000℃以上とな
る、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Hf
(ハフニウム)、Re(レニウム)のような金属および
その合金をいう。
The inorganic conductive material for forming the heating element 13 and the like is defined as 4a, 5a in the periodic table.
It refers to a conductive inorganic material containing at least one of nitrides, silicides, carbides, and borides of the a and 6a groups. Further, the high melting point metal material has a melting point of 2000 ° C. or more, such as W (tungsten), Mo (molybdenum), and Hf.
Metals such as (hafnium) and Re (rhenium) and alloys thereof.

【0057】前記電極取出し金具18としては、前述し
たリード部14,15とは異なる素材、たとえばNi
線、NiメッキしたFe線、ステンレス線等を用いるこ
とができ、耐酸化性に優れているから好適である。ま
た、前記金属製外筒21には、既知の耐熱鋼であるステ
ンレスやインコネル、または快削鋼、炭素鋼等を使用す
ることができる。
The electrode extraction bracket 18 is made of a material different from the above-described lead portions 14 and 15, for example, Ni.
A wire, a Ni-plated Fe wire, a stainless steel wire, or the like can be used, and is preferable because it has excellent oxidation resistance. The metal outer cylinder 21 may be made of known heat-resistant steel such as stainless steel or Inconel, or free-cutting steel or carbon steel.

【0058】ここで、接続子17となるセラミックス成
形体とはセラミック粉体を固めたものをいう。押出し成
形、鋳込み成形、プレス成形、CIP成形法など、セラ
ミックの一般的な成型方法を採用し、穴の開いた形状で
成形するとよい。セラミックス焼結体とは上述したセラ
ミックス成形体を焼成したものであり、半焼成体も含
む。その穴の開いた形状のセラミック成形体またはセラ
ミックス焼結体がハンドリングしやすい強度を有するか
否かで成形体、焼結体のいずれかを選択する。
Here, the ceramic molded body to be the connector 17 is a solidified ceramic powder. It is preferable to employ a general ceramic molding method such as extrusion molding, casting molding, press molding, or CIP molding, and to mold in a shape with a hole. The ceramic sintered body is obtained by firing the above-mentioned ceramic molded body, and includes a semi-fired body. Either a molded body or a sintered body is selected depending on whether or not the perforated ceramic molded body or the ceramic sintered body has a strength that is easy to handle.

【0059】また、このようなセラミックス成形体また
はセラミックス焼結体による接続子17の孔17a内に
入れて接合する金属線材(リード部15)とは、たとえ
ば融点が2000℃以上である高融点金属材からなるも
のを用いることが望ましい。しかし、これに限らず、種
々の条件に応じて選択すればよい。
The metal wire (lead 15) to be inserted into the hole 17a of the connector 17 made of a ceramic molded body or ceramic sintered body and joined is, for example, a high melting point metal having a melting point of 2000 ° C. or more. It is desirable to use one made of a material. However, the present invention is not limited to this, and may be selected according to various conditions.

【0060】以上の構成によるセラミックス発熱体11
を製造する場合において、セラミックス絶縁体12への
発熱体13とリード部14,15との組込みは、たとえ
ば図6に示すように、セラミックス体19を用い、この
セラミックス体19に平行に開けた穴19a,19bに
それぞれ挿入した発熱体13となる金属線材の両端13
a,13bとリード部14,15となる金属線材の一端
14a,15aとを、セラミックス粉体中に埋設し、こ
れらを焼成することにより順次接合した状態とすること
ができる。
The ceramic heating element 11 having the above configuration
In the case of manufacturing a ceramic body, the heating element 13 and the lead portions 14 and 15 are assembled into the ceramic insulator 12 by using a ceramic body 19 as shown in FIG. Both ends 13 of a metal wire to be a heating element 13 inserted into 19a and 19b, respectively.
a, 13b and one ends 14a, 15a of the metal wires to be the lead portions 14, 15 are buried in ceramic powder, and these are sequentially joined by firing.

【0061】このような構造によれば、穴19a,19
bを開けたセラミック体19を用い、これに金属線材
(発熱体13)を螺旋状に巻回して付設するとともに、
それぞれにリードとなる金属線材(14,15)を接続
し、セラミック粉体内に埋設した後、真空中、窒素中、
不活性雰囲気中、還元雰囲気中のいずれかで焼成するこ
とにより、焼成工程によるセラミックの収縮で必要部分
の接合端が圧接され、しかも強度的にも電気的にも満足
できる接合体が得られるものである。
According to such a structure, the holes 19a, 19
b, a metal wire (heating element 13) is spirally wound around and attached to a ceramic body 19 having an opened b.
Metal wires (14, 15) serving as leads are connected to each of them, and buried in ceramic powder.
By sintering in either an inert atmosphere or a reducing atmosphere, the required end of the joint is pressed by the shrinkage of the ceramic during the sintering step, and a joined body that is satisfactory in terms of strength and electrical properties can be obtained. It is.

【0062】また、上述したセラミックス発熱体11に
おいて、セラミックス絶縁体12の後端部に設けた電極
取出し部への電極取出し金具18の接続は、図3、図
7、図8に示すように行うことができる。なお、この図
3(a),(b)、図7(a),(b)では、セラミッ
クス絶縁体12の後端部に電極取出しのために組込んだ
接続子17を図示しているが、接続子17をセラミック
ス成形体やセラミックス焼結体で構成する場合は、実際
にはこの接続子17は焼成後はセラミックス絶縁体12
と区別がつかないように一体化される。
In the ceramic heating element 11 described above, the connection of the electrode extraction fitting 18 to the electrode extraction section provided at the rear end of the ceramic insulator 12 is performed as shown in FIGS. 3, 7, and 8. be able to. 3 (a), 3 (b), 7 (a) and 7 (b) show the connector 17 incorporated at the rear end of the ceramic insulator 12 for taking out an electrode. When the connector 17 is made of a ceramic molded body or a ceramic sintered body, the connector 17 is actually made of a ceramic insulator 12 after firing.
It is integrated so that it cannot be distinguished.

【0063】前述したように形成したセラミックス発熱
体11となるセラミックス絶縁体12において、後端部
端面に露呈している孔17bまたは孔17aに対して、
電極取出し金具18の接続端18aを差し込むととも
に、孔17b,17aから露呈している部分を、ろう材
28によりろう付けして接合させてもよいし、接続端1
8aを孔17aに差し込むとともに、孔17aと接続端
18aとの隙間にろう材28を流し込んでろう付けし接
合させてもよい。このようにすれば、セラミックス発熱
体11の後端面11aに電極取出し金具18を一体的に
結合することができる。
In the ceramic insulator 12 to be the ceramic heating element 11 formed as described above, the hole 17b or the hole 17a exposed on the rear end face is
The connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 is inserted, and the portions exposed from the holes 17b and 17a may be joined by brazing with a brazing material 28.
8a may be inserted into the hole 17a, and a brazing material 28 may be poured into a gap between the hole 17a and the connection end 18a and brazed. In this manner, the electrode extraction fitting 18 can be integrally connected to the rear end face 11a of the ceramic heating element 11.

【0064】ここで、図3(a)は絶縁性セラミックス
により成形した接続子17の孔17a,17bの内径が
ほぼ一定である場合を、図3(b)は孔17a,17b
の内径を異ならせ、電極取出し金具18の挿入側の方を
太くし、挿入時に座屈が起こらないようにした場合を示
す。なお、この図3の例は接続端15b,18aの側面
どうしを接触させて接続した場合を示す。
Here, FIG. 3A shows the case where the inner diameters of the holes 17a and 17b of the connector 17 formed of insulating ceramics are substantially constant, and FIG. 3B shows the holes 17a and 17b.
In this case, the inner diameter of each of the electrodes is made different, and the insertion side of the electrode extraction metal fitting 18 is made thicker to prevent buckling during insertion. The example of FIG. 3 shows a case where the side surfaces of the connection ends 15b and 18a are brought into contact with each other for connection.

【0065】また、図7の例は絶縁性セラミックスによ
り成形した接続子17に一個の孔17aを形成し、その
両端側から差し込んだリード部15の接続端15bと電
極取出し金具18の接続端18aとを端面どうしの接触
によって電気的に接続した場合を示す。図7(a)は接
続子17の孔17aの内径が一定である場合を、図3
(b)は穴17aの内径に段差を付けて電極取出し金具
18の方を太くし、差込み途中で座屈が起こらないよう
にした場合を示す。
In the example shown in FIG. 7, one hole 17a is formed in a connector 17 formed of insulating ceramics, and a connection end 15b of a lead 15 inserted from both ends of the hole 17a and a connection end 18a of an electrode extraction metal fitting 18. Are electrically connected by end-to-end contact. FIG. 7A shows a case where the inner diameter of the hole 17a of the connector 17 is constant.
(B) shows a case where a step is formed in the inner diameter of the hole 17a to make the electrode extraction metal fitting 18 thicker so that buckling does not occur during insertion.

【0066】また、図8(a),(b)は別の実施の形
態を示し、この実施の形態では、接続子17を、導電性
セラミックスまたは高融点金属で形成している。成形し
た筒状セラミックス成形体17をセラミックス導電材で
成形した場合である。このように接続子17を導電材で
形成すると、リード部15の接続端15aと電極取出し
金具18の接続端18aとを接触させる必要がなく、よ
り確実に電気的接続を行うことができる。
FIGS. 8A and 8B show another embodiment. In this embodiment, the connector 17 is made of a conductive ceramic or a high melting point metal. This is a case where the molded cylindrical ceramic molded body 17 is molded from a ceramic conductive material. When the connector 17 is formed of a conductive material in this way, there is no need to make the connection end 15a of the lead portion 15 and the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 contact, so that electrical connection can be performed more reliably.

【0067】図8(a)では、接続子17に1個の孔1
7aを形成し、その両端側からそれぞれリード部15の
接続端15aと電極取出し金具18の接続端18aを差
込み、互いの先端が離れた位置でそれぞれ接続子17に
ろう付け等により電気的接続を行っている。また、図8
(b)では、接続子17に孔17a,17bを別々の位
置に開け、それぞれの孔にリード部15の接続端15a
と電極取出し金具18の接続端18aを別々に差込み、
それぞれをろう付け等により、それぞれ接続子17との
電気的接続を行っている。
In FIG. 8A, one hole 1 is formed in the connector 17.
7a, the connection end 15a of the lead portion 15 and the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 are inserted from both ends thereof, and electrical connection is made to the connector 17 at a position where the tips are separated from each other by brazing or the like. Is going. FIG.
In (b), holes 17a and 17b are opened in the connector 17 at different positions, and the connection end 15a of the lead portion 15 is formed in each hole.
And the connection end 18a of the electrode extraction bracket 18 are separately inserted,
Each is electrically connected to the connector 17 by brazing or the like.

【0068】この実施の形態では、接続子17を介して
リード部15と電極取出し金具18との電気的接続を行
っているので、互いの接続端を直接接続させる必要がな
く、電気的接続がより確実に行える。
In this embodiment, since the electrical connection between the lead portion 15 and the electrode extraction metal fitting 18 is made via the connector 17, it is not necessary to directly connect the connection ends of each other. More reliable.

【0069】また、上述した実施の形態では、図4およ
び図5に示すように、セラミックス発熱体11の後端部
に対応する金属製外筒21の部分を管状ハウジング22
の先端部に保持させた場合を示している。この構造にお
いて、図4中11c,21a,22bはセラミックス発
熱体11の後端部周縁、金属製外筒21の後端部周縁、
管状ハウジング22の先端部内周縁に形成したテーパ部
である。このようなテーパ部11c,21a,22bを
形成すると、各部の組付け時の作業性が向上するととも
に、たとえば金属製外筒21と管状ハウジング22との
接合を圧入などで行う際の作業が容易になる。
In the above-described embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the portion of the metal outer cylinder 21 corresponding to the rear end of the ceramic heating element 11 is connected to the tubular housing 22.
3 shows a case where the head is held at the front end of the head. In this structure, reference numerals 11c, 21a, and 22b in FIG. 4 denote a peripheral edge of a rear end portion of the ceramic heating element 11, a peripheral edge of a rear end portion of the metal outer cylinder 21,
The tapered portion is formed on the inner peripheral edge of the distal end portion of the tubular housing 22. By forming such tapered portions 11c, 21a, 22b, the workability at the time of assembling the respective parts is improved, and, for example, the work of joining the metal outer cylinder 21 and the tubular housing 22 by press fitting or the like is easy. become.

【0070】なお、前述したように成形されるセラミッ
クス発熱体11は、図9(a),(b),(c)のよう
にして管状ハウジング22に組込んでもよい。すなわ
ち、図9(a)は上述したセラミックス発熱体11の外
周に設けた金属製外筒21を長尺に形成し、この外筒2
1の後端部を管状ハウジング22の先端部に保持させた
場合を示し、グロープラグ10の先端側の細径化と長尺
化とを達成することができる。
The ceramic heating element 11 formed as described above may be incorporated in the tubular housing 22 as shown in FIGS. 9 (a), 9 (b) and 9 (c). That is, in FIG. 9A, a metal outer cylinder 21 provided on the outer periphery of the ceramic heating element 11 is formed to be long, and
1 shows a case where the rear end of the glow plug 10 is held at the front end of the tubular housing 22, so that the front end of the glow plug 10 can be made thinner and longer.

【0071】また、図9(b)は金属製外筒21をセラ
ミックス発熱体11の長手方向の中央部に結合し、これ
を管状ハウジング22の先端部に保持させた場合であ
り、図9(c)は上述した金属製外筒21を省略して管
状ハウジング22を金属製外筒の代わりに用い、その先
端部にセラミックス発熱体11を直接保持させた場合を
示す。ここで、上述したセラミックス発熱体11と金属
製外筒21(または管状ハウジング22)との接合は一
般にはろう付けで行うとよい。また、金属製外筒21と
管状ハウジング22との接合はろう付け、または圧入、
かしめ、その他の塑性加工で行うとよい。
FIG. 9B shows a case where the metal outer cylinder 21 is connected to the longitudinal center of the ceramic heating element 11 and held at the tip of the tubular housing 22. c) shows a case where the above-mentioned metal outer cylinder 21 is omitted and the tubular housing 22 is used in place of the metal outer cylinder, and the ceramic heating element 11 is directly held at the end thereof. Here, the joining of the ceramic heating element 11 and the metal outer cylinder 21 (or the tubular housing 22) may be generally performed by brazing. Further, the joining between the metal outer cylinder 21 and the tubular housing 22 is performed by brazing or press-fitting,
Caulking and other plastic working may be performed.

【0072】しかし、上述した実施の形態では、セラミ
ックヒータ型グロープラグ10のセラミックス発熱体1
1のリード部15と電極取出し金具18との接続構造と
して、セラミックス成形体またはセラミックス焼結体か
らなる接続子17にリード部15の接続端15bを差込
んだ状態で、セラミックス発熱体の最後端部に配置して
ホットプレスを行い、その後接続子17の端面に開いて
いる孔より電極取出し金具18を差込み、ろう付けによ
りリード部15と電極取出し金具18の接続を行ってい
るが、以下のような不具合を生じるおそれがある。
However, in the above-described embodiment, the ceramic heating element 1 of the ceramic heater type glow plug 10 is used.
As a connection structure between the lead portion 15 and the electrode extraction metal fitting 18, the connection end 15b of the lead portion 15 is inserted into a connector 17 made of a ceramic molded body or a ceramic sintered body, and the rearmost end of the ceramic heating element is formed. The electrode 15 is inserted into a hole formed in the end face of the connector 17 and then the lead 15 and the electrode 18 are connected by brazing. Such a problem may occur.

【0073】すなわち、接続子17をホットプレスして
焼成した後で、電極取出し金具18を挿入する孔17b
を設けることはかなり難しい。これは、ホットプレス
(焼成)後に孔を開けるには、レーザによる穴開け方
法、ダイヤモンドドリルによる穴開け方法等では、手間
とコストがかかりすぎるからである。
That is, after the connector 17 is hot-pressed and fired, the hole 17b into which the electrode extraction metal fitting 18 is inserted is formed.
It is quite difficult to provide. This is because, in order to form holes after hot pressing (firing), a method using a laser or a method using a diamond drill requires too much labor and cost.

【0074】また、有機物をセラミックス成形体と一緒
に成形し、焼成時の有機物のバーンアウトによる穴開け
方法では、孔径や孔の長さ等にばらつきが多く、確実に
電極取出し金具18を挿入するのが難しい。さらに、セ
ラミックス成形体に孔を形成した後、セラミックス発熱
体として焼成(ホットプレス)を行うと、孔が変形した
りつぶれたりして、電極取出し金具18を挿入できない
場合が生じる。
In the method of forming an organic material together with a ceramic molded body and making a hole by burning out the organic material at the time of firing, the hole diameter, the length of the hole, and the like vary widely, so that the electrode extraction metal fitting 18 is securely inserted. Difficult. Further, if a hole is formed in the ceramic molded body and then firing (hot pressing) is performed as a ceramic heating element, the hole may be deformed or crushed, and the electrode extraction fitting 18 may not be inserted.

【0075】また、リード部15と電極取出し金具18
とを突き当てた後、ろう付けで接続しているが、リード
部15のろう付け部分は細い線材の断面のみであるため
確実に接続するのが難しく、接続部の強度が確保できな
いおそれもある。さらに、セラミックス焼結体の孔のバ
ラツキによっては、孔にリード部15が露出しないで、
リード部15と電極取出し金具18との接続ができない
場合がある。
Also, the lead 15 and the electrode extraction metal fitting 18
Are connected after brazing. However, since the brazing portion of the lead portion 15 is only a cross section of a thin wire, it is difficult to securely connect, and the strength of the connecting portion may not be secured. . Further, depending on the variation of the holes in the ceramic sintered body, the lead portions 15 are not exposed to the holes,
In some cases, the connection between the lead 15 and the electrode extraction fitting 18 cannot be made.

【0076】図10ないし図12は本発明に係るセラミ
ックヒータ型グロープラグの別の実施の形態を示す。こ
の実施の形態は、上述した問題点を解消するために電極
取出し金具18の挿入孔17aをより一層確実に形成す
るためのもので、セラミックス発熱体11の後端面11
に開口する電極取出し金具18の挿入孔32の形成に関
するものであって、それ以外の構成は前述した実施の形
態と同じであるから、ここでの図示および説明は省略す
る。
FIGS. 10 to 12 show another embodiment of the glow plug of the ceramic heater type according to the present invention. This embodiment is intended to more reliably form the insertion hole 17a of the electrode extraction metal fitting 18 in order to solve the above-mentioned problem.
Since the present embodiment relates to the formation of the insertion hole 32 of the electrode take-out fitting 18 which opens to the outside, and other configurations are the same as those of the above-described embodiment, illustration and description thereof will be omitted here.

【0077】この実施の形態では、上述した接続子17
に、高融点金属からなる電極取出し金具18の挿入孔形
成用部材30をその一部が露出するように埋設し、セラ
ミックス発熱体11の成形後に前記電極取出し金具18
の挿入孔形成用部材30を除去することにより、電極取
出し金具挿入孔32を外部に開口させて形成している。
ここで、上述した電極取出し金具の挿入孔形成用部材3
0は、前記リード部15の接続端15bと側面または端
面どうしを当接させた状態で前記接続子17に埋設さ
れ、また外方端は接続子17の外方端側の端面に露呈す
る状態とする。
In this embodiment, the connector 17 described above is used.
Then, a member 30 for forming an insertion hole of an electrode extraction metal fitting 18 made of a high melting point metal is buried so that a part thereof is exposed, and after the ceramic heating element 11 is formed, the electrode extraction metal fitting 18 is formed.
By removing the member 30 for forming an insertion hole, the electrode extraction metal fitting insertion hole 32 is formed to be open to the outside.
Here, the above-described member 3 for forming an insertion hole of the electrode extraction metal fitting is described.
Reference numeral 0 denotes a state in which the connection end 15b of the lead portion 15 is buried in the connector 17 in a state where the side face or the end face is in contact with each other, and the outer end is exposed on the outer end face of the connector 17. And

【0078】図10および図11はこの実施の形態を適
用したものであって、これらの図10、図11におい
て、(1)〜(6)はその工程である。
FIGS. 10 and 11 show the application of this embodiment. In FIGS. 10 and 11, (1) to (6) show the steps.

【0079】すなわち、図10において(1)では、中
心部に貫通孔を設けた円筒状のセラミックス成形体(1
7)の貫通孔(31)に図示しない発熱体13(抵抗
体)に接続されるW線等からなるリード部15(発熱体
13に接続した状態でも、接続しない状態でもよい)と
電極取出し金具18の径よりも径の大きい高融点金属線
30(挿入孔形成用部材)を側面が当接した状態で挿入
し、ホットプレス(焼成)でセラミックス焼結体(1
7)を成形する。なお、後工程での取扱いが問題なけれ
ば、セラミックス成形体のままでもよい。
That is, in (1) of FIG. 10, a cylindrical ceramic molded body (1) having a through hole at the center is provided.
7) Lead 15 (whether connected to or not connected to heating element 13) made of a W wire or the like connected to heating element 13 (resistor) not shown in through hole (31) and electrode extraction fitting A high-melting point metal wire 30 (insertion hole forming member) having a diameter larger than the diameter of 18 is inserted in a state where the side surfaces are in contact with each other, and the ceramic sintered body (1) is hot-pressed (fired).
7) is molded. If there is no problem in handling in the subsequent step, the ceramic molded body may be used as it is.

【0080】図中(2)では、リード部15の先に発熱
体13を接続した接続子17をセラミックス発熱体11
を形成するセラミックス粉体に埋設してセラミックス発
熱体11の成形体を作る。図中(3)では、セラミック
ス発熱体11の成形体をホットプレス(焼成)してセラ
ミックス発熱体11(焼結体)を成形する。このホット
プレス時においてリード部15と高融点金属線30とは
強い締付力が作用してしっかりと密着した状態で焼成さ
れる。
In FIG. 2B, a connector 17 having a heating element 13 connected to the end of a lead 15 is connected to a ceramic heating element 11.
The molded body of the ceramic heating element 11 is buried in the ceramic powder forming the ceramic powder. In (3) in the figure, the formed body of the ceramic heating element 11 is hot-pressed (fired) to form the ceramic heating element 11 (sintered body). At the time of this hot pressing, the lead portion 15 and the high melting point metal wire 30 are fired in a state in which a strong tightening force is applied and the lead portion 15 and the high melting point metal wire 30 are tightly adhered.

【0081】図中(4)では、上述した工程で焼成され
たセラミックス発熱体11の後端面11aに高融点金属
線30が露出するようにする。セラミックス絶縁体12
の後端部を切断または焼成時に露出するように高融点金
属線30に位置決めを行うとよい。そして、露出した高
融点金属線30を切削等による機械加工や溶解等により
除去する。
In FIG. 4D, the refractory metal wire 30 is exposed on the rear end face 11a of the ceramic heating element 11 fired in the above-described step. Ceramic insulator 12
It is preferable to perform positioning on the high melting point metal wire 30 so that the rear end of the metal wire is exposed during cutting or firing. Then, the exposed high melting point metal wire 30 is removed by machining or melting by cutting or the like.

【0082】ここで、機械加工による除去の場合、高融
点金属線30を全て切削せずに、電極取出し金具18の
接続端18aが挿入できる孔の部分のみを切削するよう
にしてもよい。また、溶解による除去の場合は、たとえ
ば高融点金属線30をMo線とし、リード部15をW線
とし、接続子17を窒化ケイ素材または炭化ケイ素材と
する。
Here, in the case of removal by machining, only the portion of the hole into which the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 can be inserted may be cut without cutting the high melting point metal wire 30 in its entirety. In the case of removal by melting, for example, the refractory metal wire 30 is a Mo wire, the lead 15 is a W wire, and the connector 17 is a silicon nitride material or a silicon carbide material.

【0083】これをたとえば王水の硫酸の混合液に浸漬
し、Mo線30を溶解させる。王水と硫酸の混合液の場
合、24時間浸漬で0.5mmφのMo線30が完全に
溶解することが確認されている。なお、王水と硫酸の混
合液(溶解用の酸)では、Mo線30は溶解するが、W
線15は溶解しない。
This is immersed in, for example, a mixture of sulfuric acid and sulfuric acid to dissolve the Mo wire 30. In the case of a mixture of aqua regia and sulfuric acid, it has been confirmed that the Mo wire 30 of 0.5 mmφ is completely dissolved by immersion for 24 hours. In a mixture of aqua regia and sulfuric acid (acid for dissolution), the Mo wire 30 dissolves, but W
Line 15 does not dissolve.

【0084】図中(5)では、上述したように形成され
た孔32内のメタライジング処理、ろう付けの前処理
(ぺ一スト処理またはNiメッキ処理)を行う。その
後、図中(6)において、孔32に電極取出し金具18
としての取出し線を挿入して、ろう付けを行い、リード
部15と電極取出し金具18との接続を行う。
In (5), a metallizing process and a pre-process for brazing (first process or Ni plating process) in the hole 32 formed as described above are performed. Thereafter, at (6) in FIG.
Then, the lead wire 15 is inserted, brazing is performed, and the lead portion 15 and the electrode lead-out fitting 18 are connected.

【0085】ここで、電極取出し金具18としては、た
とえばNi線、NiメッキしたFe線、ステンレス線等
を用いるとよい。また、図10の(1)においてリード
部15と高融点金属線30の端面どうしを互いに突き合
わせた状態でセラミックス焼結体を焼成し、その後の処
理を上述したように行えば、突き合わせ接合による接続
部を形成することができる。なお、図11は上述した挿
入孔形成用部材30の溶解による挿入孔の形成とリード
部15と電極取出し金具18とのろう付けの工程を表し
たものである。
Here, it is preferable to use, for example, a Ni wire, a Ni-plated Fe wire, a stainless steel wire or the like as the electrode take-out fitting 18. If the ceramic sintered body is fired in a state where the lead portions 15 and the end faces of the refractory metal wires 30 are butted against each other in (1) of FIG. 10 and the subsequent processing is performed as described above, the connection by butt joining is achieved. A part can be formed. FIG. 11 illustrates a process of forming the insertion hole by melting the above-described insertion hole forming member 30 and brazing the lead portion 15 and the electrode extraction metal fitting 18.

【0086】図11に示す溶解による接続子17への孔
開けの原理を図12に示す。すなわち、図中(1)で示
すように、窒化ケイ素質成形体等からなる接続子17の
中に片方の面が露出するように0.5mmφのMo線3
0を入れ、その成形体を図中(2)で示すようにホット
プレスで焼結した後、図中(3)で示すように王水と硫
酸の混合溶液に24時間浸してMo線30を溶解させ、
挿入孔32を開けることができる。
FIG. 12 shows the principle of making a hole in the connector 17 by melting shown in FIG. That is, as shown by (1) in the figure, a 0.5 mmφ Mo wire 3 is so formed that one surface thereof is exposed in a connector 17 made of a silicon nitride molded body or the like.
0, the compact was sintered by hot pressing as shown in FIG. 2 (2), and then immersed in a mixed solution of aqua regia and sulfuric acid for 24 hours as shown in FIG. Dissolve,
The insertion hole 32 can be opened.

【0087】なお、上述した窒化ケイ素質成形体(接続
子17)の中に0.5mmφのMo線(高融点金属線)
30を埋設し、その成形体をホットプレスで焼結した
後、Mo線30の面が出るように、焼結体を切断する。
それを、上述したと同様に王水と硫酸の混合溶液に24
時間浸してMo線30を溶解させることにより、挿入孔
32を開けてもよい。なお、Mo材で形成される挿入孔
形成用部材30の形状を種々変えれば、機械加工やレー
ザ加工ではできない複雑な形状の孔を形成することがで
きる。
A 0.5 mmφ Mo wire (high melting point metal wire) is placed in the above-mentioned silicon nitride molded body (connector 17).
After embedding 30 and sintering the formed body by hot pressing, the sintered body is cut so that the surface of the Mo wire 30 comes out.
Add it to a mixed solution of aqua regia and sulfuric acid as described above for 24 hours.
The insertion hole 32 may be opened by soaking the Mo wire 30 by immersing it for a time. In addition, if the shape of the insertion hole forming member 30 formed of the Mo material is variously changed, a hole having a complicated shape that cannot be formed by machining or laser processing can be formed.

【0088】このようにして接続子17に孔開けを行え
ば、加工の難しいセラミックス焼結体に対して寸法の正
確な孔を簡単に形成することができる。すなわち、接続
子17の電極取出し金具18の挿入孔32の径や長さ、
さらに形状をばらつきなく正確に形成できるので、電極
取出し金具18の接続端18aの挿入が確実に行え、リ
ード部15の接続端15bとの接続が確実になる。
By drilling holes in the connector 17 in this manner, holes with accurate dimensions can be easily formed in a ceramic sintered body that is difficult to process. That is, the diameter and length of the insertion hole 32 of the electrode extraction fitting 18 of the connector 17,
Further, since the shape can be accurately formed without variation, the connection end 18a of the electrode extraction metal fitting 18 can be reliably inserted, and the connection with the connection end 15b of the lead portion 15 can be ensured.

【0089】なお、図8の実施の形態においても、接続
子17を導電性セラミックスで形成する場合には、上述
した図10、図11の工程を適用することにより、接続
子17に寸法の正確な孔を簡単に形成することができ
る。また、接続子17を高融点金属で形成する場合に
は、挿入孔をセラミックス発熱体11の焼成後に切削加
工などにより形成してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 8 as well, when the connector 17 is formed of conductive ceramics, the dimensions of the connector 17 can be accurately adjusted by applying the steps shown in FIGS. 10 and 11 described above. Holes can be easily formed. When the connector 17 is formed of a high melting point metal, the insertion hole may be formed by cutting the ceramic heating element 11 after firing.

【0090】また、挿入孔形成用部材30を高融点金属
としているが、これに限らず、セラミックス発熱体11
の焼成後に除去できるものであればよい。また、溶解に
よる挿入孔形成の場合、挿入孔形成用部材30をMo線
としているが、これにも限定されず、酸により溶解でき
るものであればよい。
Although the insertion hole forming member 30 is made of a high melting point metal, the invention is not limited to this.
Any material can be used as long as it can be removed after firing. In addition, in the case of forming the insertion hole by dissolution, the member 30 for forming the insertion hole is made of Mo wire, but is not limited thereto, and may be any material that can be dissolved by an acid.

【0091】また、上述した実施の形態では、接続子1
7を設けてリード部15と電極取出し金具18の電気的
接続を行っているが、接続子17を設けずにリード部1
5と電極取出し金具18の電気的接続を行ってもよい。
たとえばリード部15と電極取出し金具18を接着剤や
セラミックス発熱体11の焼成時にバーンアウトしてし
まう材料等を用いて仮止めし、その状態でセラミックス
発熱体11の成形体を成形し、焼成(ホットプレス)に
よりセラミックス発熱体11を形成するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the connector 1
7 is provided to electrically connect the lead portion 15 and the electrode extraction metal fitting 18, but the lead portion 1 is provided without the connector 17.
5 may be electrically connected to the electrode extraction fitting 18.
For example, the lead 15 and the electrode extraction metal fitting 18 are temporarily fixed using an adhesive or a material that burns out when the ceramic heating element 11 is fired, and a molded body of the ceramic heating element 11 is formed in that state, and then fired ( The ceramic heating element 11 may be formed by hot pressing.

【0092】したがって、セラミックヒータ型グロープ
ラグ10のセラミックス発熱体11においては、リード
部15と電極取出し金具18との接続を接続端15b,
18aの側面で行うと、接続面積が大きくなり電気的接
続が確実になるとともに、機械的強度も上昇するという
利点がある。また、セラミックス発熱体11の内部でリ
ード部15と電極取出し金具18との接続を行っている
ので、セラミックス発熱体11の径方向の大きさを大き
くせずに確実に行え、グロープラグの細径化に十分対応
できるという前述した実施の形態での作用効果をより一
層発揮させることができる。
Accordingly, in the ceramic heating element 11 of the ceramic heater type glow plug 10, the connection between the lead 15 and the electrode extraction metal fitting 18 is made by the connection end 15b,
When the connection is performed on the side surface 18a, there is an advantage that the connection area is increased, the electrical connection is ensured, and the mechanical strength is increased. Further, since the connection between the lead portion 15 and the electrode extraction metal fitting 18 is performed inside the ceramic heating element 11, the connection can be reliably performed without increasing the size of the ceramic heating element 11 in the radial direction. Therefore, the function and effect of the above-described embodiment, which can sufficiently cope with the development, can be further exhibited.

【0093】なお、本発明は上述した実施の形態で説明
した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変
形、変更し得ることはいうまでもない。たとえば上述し
た実施の形態では、セラミックヒータ型グロープラグ1
0のセラミックス発熱体11、金属製外筒21、管状ハ
ウジング22の構造等として一例を示しているが、本発
明はこれに限定されず、適宜の変形例を採用することは
自由である。
The present invention is not limited to the structure described in the above embodiment, and it goes without saying that the shape, structure, etc. of each part can be appropriately modified or changed. For example, in the above-described embodiment, the ceramic heater type glow plug 1
Although an example is shown as the structure of the ceramic heating element 11, the metal outer cylinder 21, the tubular housing 22, etc. of the present invention, the present invention is not limited to this, and an appropriate modification may be freely adopted.

【0094】前記セラミックス発熱体11内への発熱体
13の組込み状態、発熱体13に加えて電極制御機能と
しても機能する抵抗体を合わせて組み込んでもよい。さ
らに、管状ハウジング22の構造としても、従来から広
く知られている構造を採用することができる。
A state in which the heating element 13 is incorporated into the ceramic heating element 11 may be combined with a resistor that also functions as an electrode control function in addition to the heating element 13. Further, as the structure of the tubular housing 22, a structure that has been widely known can be adopted.

【0095】要するに、本発明に係るセラミックヒータ
型グロープラグ10では、エンジンのシリンダヘッドに
ねじ部により取付けることができるとともに、管状ハウ
ジング22の一部で気密性を確保でき、さらにこの管状
ハウジング22に対して金属製外筒21を介してまたは
直接保持されるセラミックス発熱体11との間での気密
性も確保できる構造であればよい。
In short, in the ceramic heater type glow plug 10 according to the present invention, the glow plug 10 can be attached to the cylinder head of the engine by a screw portion, and a part of the tubular housing 22 can secure airtightness. On the other hand, any structure may be used as long as airtightness can be ensured between the ceramic heating element 11 and the metal heating element 11 via the metal outer cylinder 21 or directly.

【0096】また、セラミックス発熱体11において、
セラミックス絶縁体12の後端側に組込む筒状セラミッ
クス成形体17としては、図2(a),(b)に示すよ
うに円筒形状のものでも、角筒形状のものであってもよ
い。
In the ceramic heating element 11,
As shown in FIGS. 2A and 2B, the cylindrical ceramic molded body 17 to be incorporated into the rear end side of the ceramic insulator 12 may be a cylindrical one or a rectangular one.

【0097】さらに、上述した実施の形態ではセラミッ
クヒータ型グロープラグ10において、セラミックヒー
タ(セラミックス発熱体11)とその電極取出し金具1
8との接続部としての接続子17への孔開けについて述
べたが、これに限らず、セラミックス成形品への穴開け
のために用いてもよいことはいうまでもない。
Further, in the above embodiment, in the ceramic heater type glow plug 10, the ceramic heater (ceramic heating element 11) and the electrode extraction metal fitting 1 are provided.
Although the description has been given of the opening of the connector 17 as a connection portion with the connector 8, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the connector 17 may be used for opening a ceramic molded product.

【0098】[0098]

【実施例】本発明では、セラミックス発熱体11内でリ
ード部15と電極取出し金具18との接続を行ってい
る。したがって、その接続部は、セラミックス発熱体1
1からの発熱の影響を受けると予想される。そこで、本
発明を適用した試験試料を作成し、過熱冷却サイクル試
験の確認試験を行い、接続部へのセラミックス発熱体1
1からの発熱の影響を確認した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a connection between a lead portion 15 and an electrode extraction metal fitting 18 is made in a ceramic heating element 11. Therefore, the connection part is the ceramic heating element 1
Expected to be affected by fever from 1. Therefore, a test sample to which the present invention was applied was prepared, a confirmation test of a superheat cooling cycle test was performed, and a ceramic heating element 1 was connected to the connection portion.
The effect of heat generation from No. 1 was confirmed.

【0099】〔確認試験1〕窒化ケイ素91wt%、イ
ットリア5wt%、アルミナ4wt%、バインダおよび
窒化ケイ素製ポールを窒化ケイ素製ポットに入れ、イソ
プロピルアルコールを混練媒体として24時間混合粉砕
した。その後、混合により作製されたスラリーをスプレ
ードライヤで乾燥し約100μmの顆粒を作製した。
[Confirmation Test 1] 91 wt% of silicon nitride, 5 wt% of yttria, 4 wt% of alumina, a binder and a pole made of silicon nitride were placed in a silicon nitride pot, and mixed and pulverized for 24 hours using isopropyl alcohol as a kneading medium. Thereafter, the slurry produced by mixing was dried with a spray dryer to produce granules of about 100 μm.

【0100】発熱体13に接続されている0.5mmφ
のリード部15を外径2.5mm、内径0.6mm、長
さ20mmの筒状セラミックス焼結体17の中に半分ま
で通し、図1のように埋め込んだ。その後、試料を18
00℃にてホットプレスを行い、研削加工してグロープ
ラグ先端部3.5mmφ(発熱体部となるセラミックス
発熱体11)とした。
0.5 mmφ connected to the heating element 13
The lead portion 15 was passed through a half of a cylindrical ceramic sintered body 17 having an outer diameter of 2.5 mm, an inner diameter of 0.6 mm, and a length of 20 mm, and was embedded as shown in FIG. After that, the sample was
Hot pressing was performed at 00 ° C., and grinding was performed to obtain a 3.5 mmφ glow plug tip (ceramic heating element 11 serving as a heating element).

【0101】その最後端部には、筒状セラミックス焼結
体17が埋め込まれていたため穴17aが開いでいる。
そこに、0.5mmφのNi線(電極取出し金具18)
を通し、銀ロウBAg−8により接合を行った。また、
金属製外筒21もセラミックス絶縁体12をメタライジ
ング後、銀ロウBAg−8により接合した。これによ
り、負極となる部分は電気的接合が可能となった。その
後、取付けねじ部22aの径がM8となる長さ200m
mの管状ハウジング22をアッセンブリし、図5のセラ
ミックヒータ型グロープラグ10を作製した。
A hole 17a is opened at the rearmost end because the cylindrical ceramic sintered body 17 is embedded.
There, 0.5mmφ Ni wire (electrode extraction metal fitting 18)
And bonding was performed with silver wax BAg-8. Also,
The metal outer cylinder 21 was also joined by silver brazing BAg-8 after metallizing the ceramic insulator 12. As a result, the part to be the negative electrode can be electrically joined. After that, the length of the mounting screw portion 22a becomes M8, and the length is 200 m.
The m-shaped tubular housing 22 was assembled to produce the ceramic heater type glow plug 10 shown in FIG.

【0102】このようなセラミックヒータ型グロープラ
グ10の先端部から2mmの点での飽和温度が14Vで
1300℃となるようにし、それぞれ30秒間電源をO
Nすることにより発熱させ、30秒空冷することによる
加熱冷却サイクル試験を5万回行った(この試験は、実
車条件でほぼ10万kmを保証する)。このような試験
を行った結果、発熱部断線やリードと金具との断線、管
状ハウジング22および金属製外筒21の曲がり等は起
こらず、5万回の試験をクリアした。
The saturation temperature at a point 2 mm from the tip of the ceramic heater type glow plug 10 is set to 1300 ° C. at 14 V, and the power supply is turned on for 30 seconds each.
Heating / cooling cycle test was performed 50,000 times by heat-generating by N and air cooling for 30 seconds (this test guarantees almost 100,000 km under actual vehicle conditions). As a result of such a test, disconnection of the heat generating portion, disconnection of the lead and the metal fitting, bending of the tubular housing 22 and the metal outer cylinder 21 did not occur, and the test was cleared 50,000 times.

【0103】また、上述したセラミックヒータ型グロー
プラグ10の後端部(図5における支点位置)で全体を
支持した状態で、セラミックス発熱体11の最先端部か
ら3mmの点(荷重点)にピンポイントで所定の荷重を
作用させることにより、抗析強度を調査した。この確認
試験では、上述したセラミックス発熱体11の部分では
全く破壊せず、セラミックス絶縁体12の入っていない
金属製外筒21の部分で曲がってしまった。これは、万
が一取付け時、製造時に曲がってしまっても「曲げ直
し」が可能であることを示している。
Further, with the whole being supported by the rear end portion (fulcrum position in FIG. 5) of the ceramic heater type glow plug 10, a pin is placed at a point (load point) 3 mm from the foremost end of the ceramic heating element 11. By applying a predetermined load at the points, the anti-deposition strength was investigated. In this confirmation test, the portion of the ceramic heating element 11 described above did not break at all, and was bent at the portion of the metal outer cylinder 21 containing no ceramic insulator 12. This indicates that "re-bending" is possible even if bent at the time of mounting or manufacturing.

【0104】〔確認試験2〕上述した確認試験1と同様
にして、セラミックヒータ型グロープラグ10を製造し
た。リード部15と電極取出し金具18であるNi線の
接合の位置を、セラミックス発熱体11の最先端から1
0mm、15mm、20mm、25mm、30mm、4
0mmとした。また、Ni線のセラミックス発熱体11
の後端部への接合は活性銀ロウで行った。
[Confirmation Test 2] A ceramic heater type glow plug 10 was manufactured in the same manner as in the confirmation test 1 described above. The joining position of the lead portion 15 and the Ni wire, which is the electrode extraction metal fitting 18, is set at one position from the top of the ceramic heating element 11.
0mm, 15mm, 20mm, 25mm, 30mm, 4
0 mm. Also, the ceramic heating element 11 of Ni wire is used.
Bonding to the rear end was performed with an active silver braze.

【0105】その後、セラミックヒータ型グロープラグ
10の先端から2mmの点での飽和温度が14Vで13
00℃となるようにし、それぞれ30秒間電源をONす
ることにより発熱させ、30秒間空冷することによる加
熱冷却サイクル試験を5万回行った。(この試験は、実
車条件でのほぼ10万Kmに相当し、10万Kmの耐久
性を保証することが可能となる)。
Thereafter, when the saturation temperature at a point 2 mm from the tip of the ceramic heater type glow plug 10 is
The heating and cooling cycle test was performed 50,000 times by setting the temperature to 00 ° C., turning on the power for 30 seconds to generate heat, and air cooling for 30 seconds. (This test is equivalent to approximately 100,000 km under actual vehicle conditions, and it is possible to guarantee a durability of 100,000 km).

【0106】上記の試験結果を以下の表1に示し、電極
取出し金具18との接合位置が20mm以上であればよ
いことが確認されている。
The results of the above test are shown in Table 1 below, and it has been confirmed that the joint position with the electrode extraction fitting 18 should be 20 mm or more.

【0107】[0107]

【表1】 [Table 1]

【0108】[0108]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るセラミ
ックヒータ型グロープラグおよびその製造方法によれ
ば、リード部と電極取出し金具との接続をセラミックス
発熱体の内部で行うので、このセラミックス発熱体の径
方向の大きさが大きくならず、グロープラグの細径化に
対応することができる。
As described above, according to the ceramic heater type glow plug and the method of manufacturing the same according to the present invention, the connection between the lead portion and the electrode extraction metal fitting is performed inside the ceramic heating element. Does not increase in the radial direction, and it is possible to cope with a reduction in the diameter of the glow plug.

【0109】また、本発明によれば、接続子をセラミッ
ク粉体中に埋設し、それを焼成するセラミックス発熱体
を成形し、このセラミックス発熱体の中で電極取出し金
具との接続を確実に行える。したがって、セラミックス
発熱体の後端部内で接続を行うので、スペース、特にセ
ラミックス発熱体の径方向のスペースが不要であり、径
が大きくならない。
Further, according to the present invention, the connector is buried in the ceramic powder, and the ceramic heating element for firing it is molded, and the connection with the electrode extraction metal fitting can be reliably performed in the ceramic heating element. . Therefore, since the connection is made in the rear end portion of the ceramic heating element, no space is required, especially a space in the radial direction of the ceramic heating element, and the diameter does not increase.

【0110】また、本発明によれば、セラミックヒータ
を構成するセラミックス発熱体に埋設した他方のリード
部と電極取出し金具との電極取出し用の接合部を、セラ
ミックス発熱体において発熱体の熱の影響を受けない程
度離れた後端側で行っているから断線せず、長時間のア
フタグロー化が実現できるとともに、グロープラグの耐
久性をたとえば廃車にするまで無交換でよい等、大幅に
向上させることができる。
Further, according to the present invention, the joint for extracting the electrode between the other lead portion embedded in the ceramic heating element constituting the ceramic heater and the electrode extraction metal fitting is formed by the influence of the heat of the heating element on the ceramic heating element. The glow plug can be used for a long time without glowing because it is performed on the rear end side that is far enough to receive no damage, and the durability of the glow plug can be greatly improved, for example, it is not necessary to replace it until it is scrapped Can be.

【0111】また、本発明によれば、セラミック発熱体
での強度を向上させることができるから、グロープラグ
においてセラミック発熱体やこれを保持する金属製外
筒、管状ハウジングの細径化と長尺化を図れる。さら
に、本発明によれば、グロープラグの管状ハウジングの
太さを、いわゆる取付けねじ径がM10からM8となる
ように細くし、しかもセラミックヒータ型グロープラグ
においてセラミック発熱体の径寸法が3.5mmφ程度
であっても、電気的接合が容易に行えるから、グロープ
ラグ全体の細径化と長尺化とを図れる。
Further, according to the present invention, since the strength of the ceramic heating element can be improved, the diameter and length of the ceramic heating element, the metal outer cylinder and the tubular housing holding the ceramic heating element in the glow plug can be increased. Can be achieved. Further, according to the present invention, the thickness of the tubular housing of the glow plug is reduced so that the so-called mounting screw diameter becomes M10 to M8, and the diameter of the ceramic heating element in the ceramic heater type glow plug is 3.5 mmφ. Even if the degree is small, electrical connection can be easily performed, so that the diameter and length of the entire glow plug can be reduced.

【0112】また、本発明によれば、セラミックス発熱
体を形成するためのセラミックス粉体中に埋設した接続
子の存在によって、リード部と電極取出し金具とを電気
的に接続することができる。したがって、セラミックヒ
ータを構成するセラミックス絶縁体に埋設した発熱体の
他方のリード部の電極取出し部を、セラミックス絶縁体
の後端部に埋設した筒状の接続子(セラミックス成形体
またはセラミックス焼結体)とこれに接合させた電極取
出し金具とを利用して構成しているから、セラミックヒ
ータとなるセラミックス絶縁体の径寸法が3.5mmφ
程度であっても、電気的接合が容易にしかも確実に行え
る。
Further, according to the present invention, the lead portion and the electrode extraction metal can be electrically connected by the presence of the connector embedded in the ceramic powder for forming the ceramic heating element. Therefore, the electrode lead-out portion of the other lead portion of the heating element embedded in the ceramic insulator constituting the ceramic heater is connected to a cylindrical connector (ceramic molded body or ceramic sintered body) embedded in the rear end of the ceramic insulator. ) And an electrode extraction metal fitting joined thereto, the diameter of the ceramic insulator serving as the ceramic heater is 3.5 mmφ.
Even if the degree is small, electrical connection can be easily and reliably performed.

【0113】また、本発明において、接続子を導電性セ
ラミックスや高融点金属によって形成すると、リード部
と電極取出し金具との接触は不要となるにもかかわら
ず、確実な電気的接続状態が確保できる。
Further, in the present invention, when the connector is formed of conductive ceramics or a high melting point metal, a reliable electrical connection state can be ensured even though the contact between the lead portion and the electrode extraction metal becomes unnecessary. .

【0114】また、本発明によれば、電極取出し金具の
挿入孔形成用部材を接続子の焼結前に入れておき、焼結
後にその挿入孔形成用部材を切削加工や溶解等によって
除去して孔を形成しているから、孔の径寸法、長さ、形
状をばらつきなく行える。この孔への電極取出し金具の
挿入が容易にしかも確実に行なえ、リード部との接続が
確実になる。したがって、セラミックス接続子に電極取
出し金具の接続端を挿入する挿入孔を開けるのにコスト
がかからず、しかも挿入孔の寸法精度や適切な孔形状を
得ることができる。
According to the present invention, the member for forming an insertion hole of the electrode extraction metal fitting is inserted before sintering the connector, and after sintering, the member for forming the insertion hole is removed by cutting or melting. Since the holes are formed, the diameter, length, and shape of the holes can be made without variation. Insertion of the electrode extraction metal fitting into this hole can be performed easily and reliably, and connection with the lead portion can be ensured. Therefore, no cost is required to form an insertion hole for inserting the connection end of the electrode extraction metal fitting into the ceramic connector, and the dimensional accuracy of the insertion hole and an appropriate hole shape can be obtained.

【0115】また、本発明によれば、加工の難しいセラ
ミックス焼結体に、簡単な方法によって電極取出し金具
の挿入孔を形成できるとともに、その挿入孔の径寸法や
長さをバラツキなく正確に形成できるから、電極取出し
金具の挿入が確実に行え、リード部との接続が確実にな
る。しかも、孔形成用部材を適宜選択すれば、機械加工
やレーザ加工ではできない複雑な形状の孔を形成するこ
とができる。
Further, according to the present invention, it is possible to form an insertion hole of an electrode extraction metal fitting in a ceramic sintered body that is difficult to process by a simple method, and to accurately form the diameter and length of the insertion hole without variation. As a result, the electrode extraction fitting can be reliably inserted, and the connection with the lead portion can be ensured. In addition, if the hole forming member is appropriately selected, a hole having a complicated shape that cannot be formed by machining or laser processing can be formed.

【0116】また、本発明において、接続子に電極取出
し金具の接続端を挿入する挿入孔を開けるのにコストが
かからず、しかも挿入孔の寸法精度や適切な孔形状を得
ることができる。そして、グロープラグの管状ハウジン
グを細くし、いわゆる、管状ハウジングの取付けねじ径
をM10からM8のように細くし、しかもセラミックス
発熱体を3.5mmφ以上の径寸法としても、電気的接
合が容易で、コストのかからないセラミックスグロープ
ラグを提供することができる。
Further, in the present invention, it is not necessary to open the insertion hole for inserting the connection end of the electrode extraction fitting into the connector, and it is possible to obtain the dimensional accuracy of the insertion hole and an appropriate hole shape. Even if the tubular housing of the glow plug is made thinner, that is, the diameter of the mounting screw of the tubular housing is made thinner from M10 to M8, and the ceramic heating element has a diameter of 3.5 mmφ or more, electrical connection is easy. Thus, it is possible to provide a ceramic glow plug which does not cost much.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープラ
グおよびその製造方法の一つの実施の形態を示し、セラ
ミックヒータ(セラミックス発熱体)の概要を説明する
ための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a ceramic heater-type glow plug and a method for manufacturing the same according to the present invention, and illustrating an outline of a ceramic heater (ceramic heating element).

【図2】 (a)は図1のセラミックス発熱体の後端面
を示す端面図、(b)はその変形例を示す端面図であ
る。
2A is an end view showing a rear end face of the ceramic heating element of FIG. 1, and FIG. 2B is an end view showing a modification thereof.

【図3】 (a)はセラミックス発熱体の後端部での電
極取出し部において接続子(セラミックス成形体または
セラミックス焼結体)を絶縁性セラミックスで成形した
場合のリード部と電極取出し金具との接合部分の拡大断
面図、(b)はその変形例を示す拡大断面図である。
FIG. 3 (a) is a view showing a connection between a lead portion and an electrode extraction metal when a connector (ceramic molded body or ceramic sintered body) is formed of insulating ceramic at an electrode extraction portion at a rear end portion of a ceramic heating element. FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of a joint portion, and FIG.

【図4】 図1に示したセラミックス発熱体(セラミッ
クヒータ)の管状ハウジング側への組付け構造を説明す
る要部断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of an essential part for explaining a structure for assembling the ceramic heating element (ceramic heater) shown in FIG. 1 to a tubular housing side.

【図5】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープラ
グおよびその製造方法の一つの実施の形態を示す全体の
断面図である。
FIG. 5 is an overall sectional view showing one embodiment of a ceramic heater type glow plug and a method for manufacturing the same according to the present invention.

【図6】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープラ
グにおいて、セラミックヒータの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a ceramic heater in the ceramic heater type glow plug according to the present invention.

【図7】 (a),(b)は図3に示したセラミックス
発熱体の後端部での電極取出し部において接続子(セラ
ミックス成形体またはセラミックス焼結体)を絶縁性セ
ラミックスで成形した場合のリード部と電極取出し金具
との接合部分の変形例を説明する拡大断面図である。
7 (a) and 7 (b) show a case where a connector (ceramic molded body or ceramic sintered body) is formed of insulating ceramic at an electrode extraction portion at a rear end of the ceramic heating element shown in FIG. It is an expanded sectional view explaining the modification of the joint part of the lead part and electrode extraction metal fitting of this.

【図8】 図3、図7の変形例であって、(a)はセラ
ミックヒータの後端部での電極取出し部において接続子
を導電性セラミックスまたは高融点金属で成形した場合
のリードと電極取出し金具との接合部分の拡大断面図、
(b)はその変形例を示す拡大断面図である。
8A and 8B are modified examples of FIGS. 3 and 7, wherein FIG. 8A shows a lead and an electrode when a connector is formed of conductive ceramics or a high melting point metal at an electrode extraction portion at a rear end of a ceramic heater; Enlarged cross-sectional view of the joint with the take-out bracket,
(B) is an enlarged sectional view showing the modification.

【図9】 (a),(b),(c)は本発明に係るセラ
ミックヒータ型グロープラグにおいて、セラミックヒー
タの管状ハウジング側への組付け構造を説明するための
要部断面図である。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are cross-sectional views of a main part of the ceramic heater-type glow plug according to the present invention, illustrating a structure of assembling the ceramic heater to the tubular housing side.

【図10】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープ
ラグおよびその製造方法の別の実施の形態を示し、セラ
ミックス発熱体に埋設した接続子に対しての電極取出し
金具の挿入孔の製造方法および電極取出し金具の接続状
態を説明するための説明図である。
FIG. 10 shows another embodiment of the ceramic heater type glow plug and the method of manufacturing the same according to the present invention, and shows a method of manufacturing an insertion hole of an electrode extraction metal fitting for a connector buried in a ceramic heating element and extraction of an electrode. It is explanatory drawing for demonstrating the connection state of a metal fitting.

【図11】 図10の(1)〜(5)に対応する製造ス
テップを説明するための図である。
FIG. 11 is a view for explaining manufacturing steps corresponding to (1) to (5) of FIG. 10;

【図12】 図10、図11によるセラミックス発熱体
に埋設した接続子に対しての電極取出し金具の挿入孔を
溶解で製造する製造方法の原理を説明するための説明図
である。
12 is an explanatory view for explaining the principle of a manufacturing method for manufacturing an insertion hole of an electrode extraction metal fitting for a connector embedded in a ceramic heating element according to FIGS. 10 and 11 by melting. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…セラミックヒータ型グロープラグ、11…セラミ
ックス発熱体(セラミックヒータ)、11a…後端面、
12…セラミックス絶縁体、13…発熱体、13a,1
3b…端部、14,15…リード部、14a,15a…
一端、14b,15b…接続端、17…接続子(セラミ
ックス成形体またはセラミックス焼結体)、17a,1
7b…孔、18…電極取出し金具、18a…接続端、1
8b…接続端、21…金属製外筒、22…管状ハウジン
グ、22a…ねじ部、24…外部接続端子、24a…接
続端、25…絶縁ブッシュ、28…ろう材、30…電極
取出し金具の挿入孔形成用部材、31…孔、32…電極
取出し金具挿入孔。
10: ceramic heater type glow plug, 11: ceramic heating element (ceramic heater), 11a: rear end face,
12: ceramic insulator, 13: heating element, 13a, 1
3b ... ends, 14, 15 ... leads, 14a, 15a ...
One end, 14b, 15b ... connection end, 17 ... connector (ceramic molded body or ceramic sintered body), 17a, 1
7b: hole, 18: electrode extraction bracket, 18a: connection end, 1
8b: connection end, 21: metal outer cylinder, 22: tubular housing, 22a: screw portion, 24: external connection terminal, 24a: connection end, 25: insulating bush, 28: brazing material, 30: insertion of electrode extraction metal fitting Hole forming member, 31 ... hole, 32 ... electrode extraction metal fitting insertion hole.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 趙 艱 埼玉県東松山市神明町2丁目11番6号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)発明者 三浦 俊嗣 埼玉県東松山市神明町2丁目11番6号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)発明者 青田 隆 埼玉県東松山市神明町2丁目11番6号 自 動車機器株式会社松山工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Zhao Zhao 2-11-6 Shinmeicho, Higashimatsuyama-shi, Saitama Automobile Equipment Co., Ltd. Matsuyama Plant (72) Inventor Shunji Miura 2--11 Shinmeicho, Higashimatsuyama-shi, Saitama No. 6 Automotive Equipment Co., Ltd. Matsuyama Factory (72) Inventor Takashi Aota 2-11-6 Shinmeicho, Higashi Matsuyama City, Saitama Prefecture Automobile Equipment Co., Ltd. Matsuyama Factory

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無機導電材または高融点金属材からなる
発熱体を絶縁性セラミックス中に埋設したセラミックス
発熱体と、 前記発熱体の一端のリード部に電気的に接続される電極
取出し金具を備えたセラミックヒータ型グロープラグに
おいて、 前記セラミックス発熱体の内部で前記リード部の他端と
前記電極取出し金具の一端とを電気的に接続するととも
に、 前記電極取出し金具の他端を前記セラミックス発熱体の
後端面から延設させたことを特徴とするセラミックヒー
タ型グロープラグ。
1. A ceramic heating element in which a heating element made of an inorganic conductive material or a high melting point metal material is embedded in an insulating ceramic, and an electrode extraction metal fitting electrically connected to a lead portion at one end of the heating element. In the ceramic heater type glow plug, the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting are electrically connected inside the ceramic heating element, and the other end of the electrode extraction metal fitting is connected to the ceramic heating element. A ceramic heater type glow plug extending from a rear end face.
【請求項2】 請求項1に記載のセラミックヒータ型グ
ロープラグにおいて、 前記リード部の他端と前記電極取出し金具の一端とを、
前記セラミックス発熱体の後端部に埋設した接続子の内
部で電気的に接続したことを特徴とするセラミックヒー
タ型グロープラグ。
2. The ceramic heater type glow plug according to claim 1, wherein the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting are connected to each other.
A ceramic heater type glow plug, wherein the glow plug is electrically connected inside a connector embedded in a rear end of the ceramic heating element.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のセラミ
ックス型グロープラグにおいて、 前記リード部の他端と前記電極取出し金具の一端とを、
前記セラミックス発熱体の先端から軸線方向において前
記セラミックス発熱体の径寸法の少なくとも5倍以上離
れた後端側で電気的に接続したことを特徴とするセラミ
ックヒータ型グロープラグ。
3. The ceramic glow plug according to claim 1, wherein the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting are connected to each other.
A ceramic heater-type glow plug, wherein the ceramic heater is electrically connected at a rear end side at least five times a diameter of the ceramic heater in an axial direction from a front end of the ceramic heater.
【請求項4】 請求項2に記載のセラミックヒータ型グ
ロープラグにおいて、 前記接続子は、前記リード部の一部が露出する電極取出
し金具の挿入孔を有し、 この挿入孔に前記電極取出し金具の一端を挿入すること
により前記リード部の他端と電気的に接続したことを特
徴とするセラミックヒータ型グロープラグ。
4. The ceramic heater type glow plug according to claim 2, wherein the connector has an insertion hole for an electrode extraction metal fitting that exposes a part of the lead portion, and the insertion hole includes the electrode extraction metal fitting. A ceramic heater-type glow plug, wherein one end of the glow plug is electrically connected to the other end of the lead portion.
【請求項5】 請求項2に記載のセラミックヒータ型グ
ロープラグにおいて、 前記接続子を導電性セラミックスまたは高融点金属によ
って形成するとともに、 前記リード部の他端と前記電極取出し金具の一端とを前
記接続子を介して電気的に接続したことを特徴とするセ
ラミックヒータ型グロープラグ。
5. The ceramic heater type glow plug according to claim 2, wherein the connector is formed of conductive ceramics or a high melting point metal, and the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting are connected to each other. A ceramic heater-type glow plug electrically connected via a connector.
【請求項6】 請求項2、請求項3または請求項4に記
載のセラミックヒータ型グロープラグにおいて、 前記リード部の他端と前記電極取出し金具の一端とを、
これらのリード部と電極取出し金具との端面または側面
どうしを接合させることによって電気的に接続したこと
を特徴とするセラミックヒータ型グロープラグ。
6. The ceramic heater-type glow plug according to claim 2, wherein the other end of the lead portion and one end of the electrode extraction metal fitting are connected to each other.
A ceramic heater-type glow plug characterized in that the end portions or side surfaces of these lead portions and the electrode extraction metal fittings are electrically connected to each other by joining them.
【請求項7】 請求項2、請求項3、請求項4または請
求項6に記載のセラミックヒータ型グロープラグにおい
て、 前記接続子は、セラミックス成形体またはセラミックス
焼結体からなることを特徴とするセラミックヒータ型グ
ロープラグ。
7. The ceramic heater type glow plug according to claim 2, 3 or 4, wherein the connector is formed of a ceramic molded body or a ceramic sintered body. Ceramic heater type glow plug.
【請求項8】 無機導電材または高融点金属材からなる
発熱体をセラミックス中に埋設したセラミックス発熱体
と、 前記発熱体の一端のリード部の他端に電気的に接続され
る電極取出し金具を備えたセラミックヒータ型グロープ
ラグの製造方法であって、 前記発熱体と少なくとも前記リード部の一部を埋設した
接続子とをセラミックス粉体内に埋設し、 これらを焼成することにより前記セラミックス発熱体を
成形することを特徴とするセラミックヒータ型グロープ
ラグの製造方法。
8. A ceramic heating element in which a heating element made of an inorganic conductive material or a high melting point metal material is embedded in ceramic, and an electrode extraction metal fitting electrically connected to the other end of one end of the heating element. A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, comprising: embedding the heating element and a connector having at least a part of the lead portion embedded in ceramic powder; A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, characterized by molding.
【請求項9】 請求項8に記載のセラミックヒータ型グ
ロープラグの製造方法において、 前記接続子に、電極取出し金具の挿入孔形成用部材をそ
の一部が露出するように埋設し、 前記セラミックス発熱体の成形後に前記電極取出し金具
の挿入孔形成用部材を除去することにより、電極取出し
金具挿入孔を外部に開口させて形成することを特徴とす
るセラミックヒータ型グロープラグの製造方法。
9. The method of manufacturing a ceramic heater type glow plug according to claim 8, wherein a member for forming an insertion hole of an electrode extraction metal fitting is embedded in the connector so that a part thereof is exposed, A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, comprising: removing a member for forming an insertion hole of the electrode extraction metal fitting after forming the body, thereby opening the electrode extraction metal fitting insertion hole to the outside.
【請求項10】 請求項9に記載のセラミックヒータ型
グロープラグの製造方法において、 前記接続子はセラミックス成形体またはセラミックス焼
結体からなるとともに、 前記挿入孔形成用部材は高融点金属からなり、 前記セラミックス発熱体の成形後に前記挿入孔形成部材
を酸により溶解させることにより電極取出し金具挿入孔
を外部に開口させて形成することを特徴とするセラミッ
クヒータ型グロープラグの製造方法。
10. The method of manufacturing a ceramic heater type glow plug according to claim 9, wherein the connector is formed of a ceramic molded body or a ceramic sintered body, and the insertion hole forming member is formed of a high melting point metal; A method for manufacturing a ceramic heater-type glow plug, comprising: forming an insertion hole for an electrode extraction fitting outside by dissolving the insertion hole forming member with an acid after molding the ceramic heating element.
【請求項11】 請求項9に記載のセラミックヒータ型
グロープラグの製造方法において、 前記挿入孔形成用部材を機械加工により除去することに
より、前記電極取出し金具挿入孔を形成することを特徴
とするセラミックヒータ型グロープラグの製造方法。
11. The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to claim 9, wherein the electrode extraction metal fitting insertion hole is formed by removing the insertion hole forming member by machining. Manufacturing method of ceramic heater type glow plug.
【請求項12】 請求項9、請求項10または請求項1
1に記載のセラミックヒータ型グロープラグの製造方法
において、 前記発熱体の一端のリード部と前記挿入孔形成用部材の
端面または側面どうしを当接させた状態で前記接続子に
埋設することを特徴とするセラミックヒータ型グロープ
ラグの製造方法。
12. The method according to claim 9, 10 or 1.
2. The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to claim 1, wherein the lead portion at one end of the heating element and the end face or side face of the insertion hole forming member are in contact with each other and embedded in the connector. Of manufacturing a ceramic heater type glow plug.
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