JP2000356343A - セラミックヒータ型グロープラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックヒータ型グロープラグにおける先
端側の発熱部を軸線方向に長尺に形成するとともに、こ
のグロープラグ先端側を細径化を図る。 【解決手段】 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１１の取付け金具２２側の最後端
を金属製外筒２１内に位置付ける。電極取出し金具１８
による電気的な接続を、セラミックス発熱体内で行うと
ともに、電極取出し金具の一端をセラミックス発熱体の
後端面１１ａから取出すことにより行う。金属製外筒の
セラミックス発熱体が内側に位置していない後端側部分
の外周部を取付け金具の取付け孔２２ｂに圧入代を７．
５〜３０ｍｍ程度として圧入することにより、金属製外
筒を取付け金具に気密を保って固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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）と、これ
を保持する金属製外筒と取付け金具との接合構造および
接合方法を改良し、グロープラグの細径化を図るととも
に、軸線方向への突き出し長さを長くすることにより全
体の細径化、長尺化を図ったセラミックヒータ型グロー
プラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの始動補助用
に使用されるセラミックヒータ型グロープラグは、セラ
ミックス発熱体と、これを先端部に保持しエンジンのシ
リンダヘッドに取付けられる管状ハウジングによる取付
け金具と、この取付け金具の先端で前記セラミックス発
熱体を保持する金属製外筒とを備えている。このグロー
プラグでは、一般にセラミックス発熱体と金属製外筒と
を銀ろう等でろう付けすることにより接合し、さらにセ
ラミックス発熱体を保持した金属製外筒を取付け金具の
先端部に銀ろう等でろう付けすることにより接合してい
る。

【０００３】また、この種のグロープラグはそれ自体が
エンジンのシリンダと外気とを遮断する圧力隔壁の一部
を構成することから、上述したセラミックヒータ型グロ
ープラグも気密を保持する機能が必要であり、従来は上
述したように銀ろう等を全周にわたって付着させてセラ
ミックス発熱体と金属製外筒との間に充満させることに
より、気密性を確保できるようにしている。

【０００４】すなわち、従来この種のセラミックヒータ
型グロープラグでは、エンジン燃焼室と外部との気密保
持のために、セラミックス発熱体と金属製外筒との間
と、金属製外筒と取付け金具との間とをろう付けにより
一体に結合していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、地球温暖化など
への対策として、エンジンの熱効率を向上させることが
重要課題となっており、これに伴ってディーゼルエンジ
ンにおいても直噴化、４バルブ化による低燃費化が急速
に進展してきている。

【０００６】しかし、上述したような直噴化、４バルブ
化の影響で、エンジンのシリンダヘッド周りの空間の制
約が大きくなり、グロープラグの直径を小さくするとと
もにその長さをより一層長くして、グロープラグの細径
化と長尺化を図ることによって、特に取付け金具のエン
ジンのシリンダヘッドへのシート部（グロープラグのエ
ンジンのシリンダヘッドとの気密保持部）から、発熱体
の先端発熱部までの長さ（いわゆる突き出し長さ）を長
くすることによって、エンジンのシリンダヘッド周りで
の設計の自由度を向上させることが求められている。

【０００７】しかし、セラミックヒータ型グロープラグ
において、前述したようなろう付けによる接合ではセラ
ミックス発熱体、金属製外筒、取付け金具のそれぞれの
接合面二箇所にろう付け箇所が存在することから、セラ
ミックス発熱体と取付け金具との同芯性を確保すること
が困難であった。そして、同芯性が悪いと、発熱部の突
き出し長さを長くしたグロープラグをエンジンのシリン
ダヘッドに取付けるときに、セラミックス発熱体がシリ
ンダヘッドのグロープラグ挿入孔の内面にあたってしま
うおそれがある。

【０００８】しかも、従来のセラミックヒータ型グロー
プラグでは、金属製外筒でセラミックス発熱体を貫通保
持しているので、同芯がずれても修正することができな
かった。そのため、セラミックヒータ型グロープラグで
は、セラミックス発熱体の突き出し長さを長くすること
ができず、設計、構造上で大きな制約があった。

【０００９】セラミックヒータ型グロープラグにおい
て、発熱部の突き出し長さを長くするにはセラミックス
発熱体を長尺に形成すればよいが、コスト高となる。し
かも、従来のセラミックス発熱体では後端側の電極取出
し部が嵩張るために、細径化を図っている金属製外筒の
先端側部分にのみこのセラミックス発熱体を保持させる
こともできない。

【００１０】このような制約を解消するものとしてたと
えば特開昭６３−２５４１６号公報には、金属製外筒と
取付け金具との間を圧入で接合した構造が提案されてい
る。しかし、取付け金具に金属製外筒を圧入する際に発
生するセラミックス発熱体の割れを防ぐ対策が必要であ
り、また圧入後に亀裂が発生したか否かの検査が必要
で、その検査コストも嵩むという問題があり、現実的に
実用化するには至っていない。

【００１１】また、従来のグロープラグにおいて、金属
製外筒と取付け金具とのろう付けは、高周波加熱による
ろう付け（高周波ろう付け）が一般的である。しかし、
高周波ろう付けは、金属製外筒内に保持したセラミック
ス発熱体への局部的な熱影響を避けることができず、そ
の条件によっては、セラミックス発熱体の破損を生じる
可能性があった。しかも、このようなセラミックス発熱
体の破損を非破壊検査で検出することは非常に困難であ
り、検査コストが増大し、製造が難しいとともにコスト
高となっている。

【００１２】また、グロープラグの細径化のために、グ
ロープラグをエンジンのシリンダヘッドに取付ける取付
け金具のねじ径をたとえば従来のＭ１０サイズからＭ８
サイズにしようとすると次のような問題を生じる。すな
わち、取付け金具のねじ径サイズを小さくしようとする
と、取付け金具の断面積が減少するため、エンジンへの
取付け時における締付けトルクにより取付け金具の軸部
への引っ張り応力が非常に大きくなる。したがって、取
付け金具の軸部に熱処理等を施し、引っ張り応力に対す
る変形を防止する必要がある。

【００１３】金属製シース型グロープラグには、たとえ
ば特開平１０−２２０７５９号公報に示すような熱処理
を施す工法が開示されている。このような熱処理方法と
しては、浸炭焼入、軟窒化、高周波焼入などがあるが、
処理費用や変形を抑制する観点から、高周波焼入を軸部
全体に施すことが有効である。

【００１４】しかし、この高周波焼入は、処理温度が９
００℃前後であることや処理の容易さから、取付け金具
単体でグロープラグの組立て前に実施するのが現実的で
ある。このようにして高周波焼入、または多くのその他
の熱処理で硬化させた取付け金具を、前述したように高
周波ろう付けで加熱すると、当然ながらその熱影響によ
って熱処理部全体に著しい軟化が生じる。したがって、
このように熱処理と高周波ろう付けは両立が著しく困難
である。

【００１５】また、上述した細径化、長尺化の状況に対
応したセラミックス発熱体と金属製外筒の接合方法につ
いて、たとえば特開昭６１−８５２６号公報に示す構造
が提案されている。この公報によれば、耐熱性が問題と
なる金属製外筒の先端部分には銅系のろう付けを、気密
性を確保するために温度が上がらない取付け金具側には
銀ろう付けを組み合わせて接合するとされている。しか
し、銅ろう付けは気密性がよくないばかりでなく、この
ように二種類のろう付けを複合させることは、融点が大
きく異なること、および低融点側に施す銀ろうの大量の
蒸散を招くこと、コスト高を招くこと等から、実用化に
至っていない。

【００１６】以上のような理由から、従来のセラミック
ヒータ型グロープラグは、取付け金具のねじ径をたとえ
ばＭ８のねじ径サイズにするという細径化や長尺化に著
しく不適であったため、セラミックヒータを用いること
による優れた特性を最新のエンジンに生かすことができ
ないというジレンマがあった。このため、セラミックヒ
ータ型グロープラグでは、取付け金具、金属製外筒、セ
ラミックス発熱体の接合構造を簡単にし、しかもこのよ
うな接合部分の気密性を向上させることができる何らか
の対策を講じることが望まれている。

【００１７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、取付け金具の先端に金属製外筒を介してセ
ラミックス発熱体を保持するにあたって、取付け金具の
ねじ径の細径化に対応できるとともに、セラミックス発
熱体の取付け金具の先端からの突き出し長さを長くする
長尺化に対応することができるセラミックヒータ型グロ
ープラグを得ることを目的とする。

【００１８】また、本発明は、取付け金具の先端に金属
製外筒を介してセラミックス発熱体を保持するにあたっ
て、これらの接合部分での気密性を低コストで実現でき
るとともに、これらの部品の同芯性を確保することが可
能で、しかも従来の銀ろう等によるろう付けのように手
間とコストが嵩む方法に代えて簡単に組立てが行え、コ
スト低減が図れるセラミックヒータ型グロープラグを得
ることを目的とする。

【００１９】また、本発明は、取付け金具の先端に金属
製外筒を介してセラミックス発熱体を保持するにあたっ
て、セラミックス発熱体におけるセラミックス部分に亀
裂等が入らず、製品品質を確保できるセラミックヒータ
型グロープラグを得ることを目的とする。

【００２０】

【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セ
ラミックス中に埋設したセラミックス発熱体と、このセ
ラミックス発熱体を保持する金属製外筒と、この金属製
外筒を保持する取付け金具を有するセラミックヒータ型
グロープラグであって、前記セラミックス発熱体の前記
取付け金具側の最後端を前記金属製外筒内に位置付けた
ことを特徴とする。

【００２１】本発明（請求項１に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒の後端側であってセラミックス発熱体を
保持していない部分を、取付け金具の取付け孔に圧入し
て接合させることができる。換言すれば、取付け金具に
対する金属製外筒の圧入工程において、セラミックス発
熱体には金属製外筒と取付け金具との圧入による接合時
の過剰な応力が生じない。

【００２２】また、本発明によれば、セラミックス発熱
体の長さを長くすることなく、金属製外筒の長さを変え
ることで、セラミックス発熱体の取付け金具の先端から
の突き出し長さを長くすることができる。

【００２３】また、本発明によれば、金属製外筒と取付
け金具との圧入による接合時において、金属製外筒の後
端部分が圧入時のガイドの役割を果たし、圧入荷重の管
理が容易である。また、圧入に際して、両部材間での同
芯をとることが容易になり、圧入後の同芯度が向上す
る。

【００２４】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において、請求項
１において、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、前記セラミックス発熱
体内で電極取出し金具の一端と前記リード部とを接続
し、前記電極取出し金具の他端を前記セラミックス発熱
体の後端面から延出させたことを特徴とする。

【００２５】本発明（請求項２に記載の発明）によれ
ば、セラミックス発熱体の後端面における電極取り出し
部をセラミックス発熱体の径寸法よりも大きくならない
ように構成することができるから、セラミックス発熱体
を金属製外筒の先端側部分にのみ配置させて保持するこ
とができる。

【００２６】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、前記金属製外筒の前記セラミック
ス発熱体が内側に位置していない後端側部分の外周部を
前記取付け金具の取付け孔に圧入して固定したことを特
徴とする。

【００２７】本発明（請求項３に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒のセラミックス発熱体を保持していない
部分を圧入で取付け金具に固定することが可能で、しか
もこの圧入による接合部分の気密性を確保することがで
きる。また、本発明によれば、圧入で金属製外筒を取付
け金具に圧入で保持させて接合しているから、これらの
同芯性を確保することができる。

【００２８】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３にお
いて、前記金属製外筒の後端側外周部または前記取付け
金具の取付け孔の少なくともいずれか一方に前記圧入の
ためのガイドを形成したことを特徴とする。

【００２９】本発明（請求項４に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒または取付け金具に設けた圧入のための
ガイドによって、圧入が容易にしかも円滑に行え、しか
もこれらの同芯度を確保することができる。

【００３０】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３また
は請求項４において、前記金属製外筒と前記取付け金具
との圧入長さを、前記セラミックス発熱体の径寸法の少
なくとも２〜１０倍の長さ（たとえば７．５ｍｍ以上で
あってかつ３０ｍｍ以下の範囲内）に設定したことを特
徴とする。

【００３１】本発明（請求項５に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒と取付け金具とを所定の圧入長さで圧入
することにより、これらの部材の圧入による接合強度、
たとえば抜け出し荷重を充分に確保することができる。
そして、これらの接合部において気密性を確保すること
ができる。

【００３２】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１また
は請求項２において、前記金属製外筒の前記取付け金具
の取付孔への圧入による前記金属製外筒の変形により、
前記セラミックス発熱体の外側面と前記金属製外筒の内
側面との間の気密を保持させたことを特徴とする。

【００３３】本発明（請求項６に記載の発明）によれ
ば、セラミックス発熱体と金属製外筒を接合する構造に
おいてこれらの気密保持の機能を、取付け金具と金属製
外筒とを圧入による接合により果たすことができる。

【００３４】すなわち、本発明によれば、セラミックス
発熱体と金属製外筒との間のろう付けなどによる接合部
には、気密保持の機能を求めることが不要になるので、
従来採用が困難であった、銅ろう付け、Ｔｉろう付けな
どによる接合が可能になり、より一層高温で機械的接合
を果たす接合方法を広範に採用することが可能となる。
さらに、場合によっては、焼きばめなどの接合方法を採
用することも可能である。

【００３５】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６にお
いて、前記金属製外筒内であってこの金属製外筒と前記
取付け金具の取付け孔との圧入位置に対応する部分に前
記セラミックス発熱体の後端部分を位置させ、前記圧入
位置に位置する金属製外筒の内側面と前記セラミックス
発熱体の外側面との当接によりこの部分での気密を保持
させたことを特徴とする。

【００３６】本発明（請求項７に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒の内側面とセラミックス発熱体の外側面
との間の気密性の保持は、金属製外筒の取付け金具への
圧入により保証されるが、この圧入部分で金属製外筒の
内側面とセラミックス発熱体の外側面とを直接押圧する
ので、気密性の保持がより確実に行われるようになる。

【００３７】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は、請求項７にお
いて、前記取付け金具の取付け孔の開口部または前記セ
ラミックス発熱体の最後端側の外側面との少なくともい
ずれか一方にテーパ面を形成したことを特徴とする。

【００３８】本発明（請求項８に記載の発明）によれ
ば、取付け金具の取付け孔の開口部またはセラミックス
発熱体の端部にテーパ状の形状を形成することにより、
金属製外筒の取付け金具への圧入の際にセラミックス発
熱体に加わる応力の変化を緩やかにすることができ、セ
ラミックス発熱体の割れ等の発生を抑制することができ
る。

【００３９】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は、請求項１また
は請求項２において、前記金属製外筒内であって前記セ
ラミックス発熱体の最後端に接するように配置した円柱
状部材を備え、前記金属製外筒の前記取付け金具の取付
け孔に圧入、または前記取付け金具への塑性加工により
前記金属製外筒の前記取付け金具に固定するとともに、
前記金属製外筒の内側面と前記円柱状部材の外側面とを
当接させて気密を保持させたことを特徴とする。

【００４０】本発明（請求項９に記載の発明）によれ
ば、金属製外筒の取付け金具への圧入や取付け金具のか
しめ等の塑性加工による塑性変形によって金属製外筒の
取付け金具への固定や、セラミックス発熱体の端部に隣
接した円柱状部材と金属製外筒との間の気密性の保持
を、セラミックス発熱体の端部に隣接した円柱状部材と
金属製外筒との間で行うから、金属製外筒の取付け金具
への固定の際に、セラミックス発熱体に圧入や塑性加工
による応力が全く作用しなくなるので、セラミックス発
熱体の割れ等を確実に防止することができる。また、気
密性の保持をより確実にすることができる。

【００４１】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は、請求項１ま
たは請求項２において、前記金属製外筒の内側に圧入す
ることにより固定される圧入部材を設け、前記金属製外
筒内でこの圧入部材の端部に前記セラミックス発熱体の
後端部を当接させて固定することにより前記セラミック
ス発熱体の外側面と前記金属製外筒の内側面との間の気
密を保持していることを特徴とする。

【００４２】本発明（請求項１０に記載の発明）によれ
ば、セラミックス発熱体と金属製外筒との間の気密性の
保持を、圧入部材を金属製外筒内に圧入してセラミック
ス発熱体の端部に当接させることで行うから、セラミッ
クス発熱体に大きな応力が作用しないので、セラミック
ス発熱体の割れ等を確実に防止でき、気密性の保持をよ
り確実にすることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は本発明に係るセ
ラミックヒータ型グロープラグの一つの実施の形態を示
す。これらの図において、図３および図４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。

【００４４】図中符号１１は後述するように発熱体を埋
設した絶縁性セラミックスからなるセラミックス発熱体
（セラミックヒータ）、２１はこの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
イプ形状の金属製外筒、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
ンヘッドへの取付け金具（管状ハウジング）である。

【００４５】ここで、前記金属製外筒２１はたとえば快
削鋼、炭素鋼等を材質とした金属製パイプによって形成
されている。また、前記取付け金具２２はステンレス鋼
などで全体が略管状を呈するように形成され、後端側外
周部にエンジンのシリンダヘッドの取付け穴（図示せ
ず）へのねじ込み手段であるねじ部２２ａが形成されて
いる。

【００４６】２４は取付け金具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。

【００４７】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を有する取付
け金具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、ここでは詳しい説明を省略する。

【００４８】前記セラミックス発熱体１１の外殻を構成
するセラミックス絶縁体１２中には、図１、図３、図４
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，１３ｂに一
端１４ａ，１５ａが接続されヒータ外部への電極取出し
を行うリード部１４，１５とを絶縁性セラミックス中に
埋設している。なお、この実施の形態では、発熱体１３
とリード部１４，１５を別部材で構成しているが、一体
に構成してもよい。

【００４９】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。この電気的接合部は一般には負極と
なる。なお、このリード部接続端１４ｂの露出部と金属
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。

【００５０】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セラミックス成形体または焼
結体１７（以下、成形体１７として略す）内で電極取出
し金具１８と電気的に接合されている。この電気的接合
部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。

【００５１】なお、筒状セラミックス成形体１７は、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１５ｂを差込んだ
状態でホットプレスを行い、その後筒状セラミックス成
形体１７の一方に開いた穴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、接合
され全体が一体化された状態となる。

【００５２】この実施の形態では、セラミックス発熱体
１１の後端部における電極取出し部分を、図１、図３、
図４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露出し
ない位置で電極取出し金具１８と電気的に接合するが、
この電気的な接合をセラミックス絶縁体１２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５〜１
２倍程度；２０〜４０ｍｍ以上）後端側にある位置で行
い、発熱部１３の熱の影響を受けないように構成してい
る。

【００５３】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１４，１５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。

【００５４】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、たとえばタ
ングステン（Ｗ）からなる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１
５ｂが筒状に成形したセラミックス成形体（または焼結
体）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。

【００５５】このとき、リード部１５が酸化しないよう
に、筒状セラミックス成形体１７の穴１７ａの他端はセ
ラミックス絶縁体１２の最後端部分に露呈していなくて
もよい。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、穴１７ａの開口端を露呈さ
せることができればよい。

【００５６】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。

【００５７】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セラミックス成形体１７
が埋め込んであるため、穴１７ａ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セ
ラミックス成形体１７の穴１７ａの開口部分が最後端に
露呈させていない場合には、セラミックス絶縁体１２の
最後端を切断し、穴１７ａを露呈させる。

【００５８】そして、このセラミックス絶縁体１２の最
後端に露呈している筒状セラミックス成形体１７の穴１
７ａ内に、たとえば耐酸化性に優れたＮｉ線、Ｎｉめっ
きを施したＦｅ線、ステンレス線等からなる電極取出し
金具１８を通し、その穴の中に延設されている、たとえ
ばタングステン（Ｗ）からなるリード部１５と接触させ
え、銀ろう付け等により電気的に接続させることができ
る。

【００５９】ここで、セラミックス発熱体１１となるセ
ラミックス絶縁体１２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、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ある
い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
れている窒化ケイ素、炭化ケイ素が望ましい。

【００６０】一方、前記筒状セラミックス成形体（ある
いは焼結体）１７は、セラミックス絶縁体１２と同じ材
料で形成してもよいし、導電性のある無機導電材あるい
は高融点金属が含まれる無機材料で形成してもよい。無
機導電材とは、たとえば周期律表における４ａ、５ａ、
６ａ族の窒化物、ケイ化物、炭化物、ホウ化物のうちの
一種以上が含まれる導電性の無機物である。高融点金属
材が含まれる無機材料としては、たとえば融点が２００
０℃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）等の高融
点金属が無機物の中に分散していて導電性があるであ
る。

【００６１】上述したように筒状セラミックス成形体１
７を導電性のある無機導電材あるいは高融点金属が含ま
れる無機材料にすれば、リード部１５と電極取出し金具
１８との電気的接続がより確実に得られるようになる。

【００６２】前記発熱体１３やリード部１５，１５は、
無機導電材あるい高融点金属材で形成されるが、この無
機導電材は上述した無機導電材と同じ材質であり、高融
点金属材は上述した高融点金属やその合金である。

【００６３】本発明によれば、以上のような構造をもつ
セラミックヒータ型グロープラグ１０において、図１お
よび図３に示すように、セラミックス発熱体１１を金属
製外筒２１に対して前記グロープラグ１０の先端側すな
わち図示しないエンジン燃焼室に臨む先端側に延設させ
た状態で保持させ、その最後端１１ａすなわち先端発熱
部１１ｂと反対側であって前記取付け金具２２側の端部
が前記金属製外筒２１の内部であって前記取付け金具２
２とは反対側の先端寄りの部分に位置するように構成し
たところを特徴とする。

【００６４】ここで、この実施の形態では、上述したセ
ラミックス発熱体１１を金属製外筒２１の先端側に一部
を挿入し、この挿入部分をたとえば銀ろう付け等で気密
を保持しながら固定する。このとき、セラミックス発熱
体１１の後端部は、前記金属製外筒２１の内部でこの金
属製外筒２１の取付け金具２２への接合部分にセラミッ
クス発熱体１１が存在しないように位置付けて固定す
る。

【００６５】前記金属製外筒２１は、前記取付け金具２
２の先端部において取付け孔２２ｂ内に圧入することに
より、気密を保持しながら固定している。このような構
造では、金属製外筒２１のセラミックス発熱体１１を保
持していない後端側部分を取付け金具２２の取付け孔２
２ｂに圧入することから、セラミックス発熱体１１には
この圧入時の過剰な応力は作用しない。

【００６６】したがって、このような構造では、従来問
題であったセラミックス発熱体１１に亀裂を生じるおそ
れがなく、しかもセラミックス発熱体１１の取付け金具
２２の先端からの突き出し長さを長くすることができ
る。また、このようにセラミックス発熱体１１を保持す
る金属製外筒２１を取付け金具２２に圧入で接合してい
るから、従来のようなろう付けによる熱影響がセラミッ
クス発熱体１１と金属製外筒２１との間のろう付けなど
の接合部分に及ぶことを防止できる。

【００６７】また、このような構造では、セラミックス
発熱体１１の長さを短くすることができるから、グロー
プラグ１０の長尺化に際しては、金属製外筒２１の長さ
を長くすることで対応できるようになる。そこで、たと
えばセラミックス発熱体１１の長さを一定として共通部
品とし、金属製外筒２１や取付け金具２２を変えること
により種々の構造、タイプの異なるグロープラグに対応
することができるようになる。また、セラミックス発熱
体１１からの電極取出し金具１８の取出しを最後端１１
ａよりも行っているから、取出し金具２２や金属製外筒
２１の細径化に対応することができ、グロープラグの細
径化に対応することが可能となる。

【００６８】また、上述した構造では、セラミックス発
熱体１１を保持した金属製外筒２１を取付け金具２２の
取付け孔２２ｂに圧入する際に、この金属製外筒２１自
体がガイドの役割を果たし、圧入荷重の管理が容易であ
る。しかも、この圧入に際して、これらの部材の同芯性
を確保することが容易になり、圧入後の同芯度が向上す
る。さらに、圧入時に何らかの理由で同芯度がずれたと
しても、そのずれの修正を比較的簡単に行うことができ
る。

【００６９】また、上述した構造では、金属製外筒２１
を取付け金具２２に圧入して金属製外筒２１と取付け金
具２２とを固定する固定強度としての抜け出し荷重と取
付け金具２２に対するセラミックス発熱体１１の同芯度
とを両立させるとともに、取付け金具２２の内周面と金
属製外筒２１の外周面との間の気密性の保持を確保する
必要がある。

【００７０】そこで、圧入長さと圧入代とを種々変更し
て抜け出し荷重と同芯度の測定および気密試験を行っ
た。試験試料は、取付け金具２２の内径を４．５ｍｍφ
として、金属製外筒２１の外径を種々変えて圧入代を
０．０２〜０．１ｍｍの範囲で５種類設定するととも
に、圧入長さを５〜４０ｍｍの範囲で８種類設定して、
それらの組合せで作成し、実験を行った結果を表１に示
す。

【００７１】

【表１】

【００７２】また、この表１によれば、圧入代を０．０
２〜０．１ｍｍに変化させても、抜け出し荷重には影響
を与えず、圧入長さだけにほぼ一元的に支配されている
ことが理解できる。

【００７３】圧入長さが７．５〜３０ｍｍの範囲で、圧
入代を０．０２〜０．１ｍｍの範囲で変化させた試験試
料は、全て抜け出し荷重、同芯度、気密試験ともに合格
と判定されたが、圧入長さが５ｍｍの試験試料では、抜
け出し荷重と同芯度は全て不合格と判定され、気密試験
も一部不合格になっている。また、圧入長さが４０ｍｍ
の試験試料では、抜け出し荷重と気密試験は全て合格と
判断されたが、同芯度が不合格と判定された。また、圧
入長さ４０ｍｍの試験試料では、全ての試料に金属製外
筒の座屈変形が生じている。

【００７４】この結果より、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の外径はおよそ
３．５ｍｍφであり、金属製外筒２１の外径は４．５ｍ
ｍφにほぼ制約されることから、抜け出し荷重、同芯度
と気密試験を満足するとともに、座屈変形を生じること
がなく、また適正な圧入荷重を維持するには、圧入長さ
を７．５〜３０ｍｍとすることが望ましい。

【００７５】ここで、上述した表１で説明した圧入時の
各部の寸法関係、芯ずれ（同芯度）の測定方法を図５、
図６に示す。すなわち、金属製外筒２１の先端側（図５
中下端側）にセラミックス発熱体１１を保持させ、たと
えばろう付けで固着する。この状態で圧入用治具３０に
設けた保持孔に金属製外筒２１を立設し、この状態で取
付け金具２２の取付け孔２２ｂを嵌装させる。そして、
上方から取付け金具２２に加圧力を与えて圧入すること
により、所要の圧入長さで両部材が一体的に結合され
る。

【００７６】また、図６は上述した図５によって圧入に
より一体化したセラミックヒータ型グロープラグ１０
を、測定治具３１上に設置し、取付け金具２２の先端か
ら長さｌ（たとえば５０ｍｍ）の位置でのセラミックス
発熱体１１の位置を測定器３２で測定する。このような
測定を前記グロープラグ１０を回転させながら行うこと
により、同芯度のずれを測定することができる。

【００７７】上述した図１では、取付け金具２２の取付
け孔２２ｂに対してストレート形状のパイプからなる金
属製外筒２１を、所定の圧入代をもって単純に圧入させ
て結合した場合を例示したが、本発明はこれに限定され
ない。たとえば図２（ａ），（ｂ）に示すように、取付
け金具２２の取付け孔２２ｂの圧入側の端部寄りの部分
に大径なガイド孔４１を形成したり、金属製外筒２１の
圧入側の端部寄りの部分に小径なガイド部４２を形成す
るとよい。このように構成すれば、金属製外筒２１を取
付け金具２２の取付け孔２２ｂに圧入するときに、金属
製外筒２１が圧入のためのガイド孔４１やガイド部４２
に案内されながら圧入されるので、取付け金具２２に対
しての圧入が容易に行えるとともに、両部材の同芯度が
出しやすくなる。

【００７８】また、この実施の形態では、前述したよう
にセラミックス発熱体１１における後端側の電極取出し
部において、図１、図３、図４に示すように、セラミッ
クス発熱体１１内の一方のリード部１５と電極取出し金
具１８との電気的な接続を、このセラミックス発熱体１
１内で行うとともに、前記電極取出し金具１８の一端を
セラミックス発熱体１１の後端面から取出す構造を採用
している。このような構造を採用することにより、上述
したようにセラミックス発熱体１１の最後端を、金属製
外筒２１の内部に位置付けることができる。

【００７９】すなわち、セラミックス発熱体１１の後端
側の電極取出し構造を、たとえば本出願人が先に提案し
た特願平１０−２２６９３６号に示した構造とすること
により、セラミックス発熱体１１を、金属製外筒２１の
先端側部分に嵌挿して保持させることができる。したが
って、従来のようにセラミックス発熱体１１を金属製外
筒２１に貫通させて保持していた場合とは異なり、セラ
ミックス発熱体１１を金属製外筒２１の先端側にのみ取
付ける長さで形成することができる。その結果、取付け
金具２２の先端からの発熱部の突き出し長さを長くする
ことができる一方、セラミックス発熱体１１としては一
般的な長さで形成すればよく、汎用性に優れている。

【００８０】このような構造によれば、セラミックス発
熱体１１を金属製外筒２１の先端側部分にのみ配置させ
て保持することにより、セラミックス発熱体１１の長さ
が短くてもよく、取付け金具２２からの発熱部の突き出
し長さが異なるものに対して共通に使用することができ
る。また、金属製外筒２１のセラミックス発熱体１１を
保持していない部分を圧入で取付け金具２１に固定する
ことが可能で、しかもセラミックス発熱体１１に亀裂が
生じたりすることがない。また、圧入によって金属製外
筒２１を取付け金具２２に保持させて接合できるから、
これらの同芯性を確保することができる。したがって、
セラミックヒータ型グロープラグ１０において、実用に
耐え得る圧入で接合することができる。

【００８１】上述した本発明において特徴となる同芯性
についてを図７（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図７
（ａ）は本発明による実施の形態を示し、図７（ｂ）は
従来例を示す。ここで、符号５１はセラミックス発熱体
１１を金属製外筒２１に接合しているろう付け部、５２
は金属製外筒２１を取付け金具２２に接合している従来
例のろう付け部である。

【００８２】図７（ｂ）の従来例では、金属製外筒２１
の外径と取付け金具２２の内径には、ろう付け部５２の
厚さの分だけ隙間があり、その隙間により金属製外筒２
１は取付け金具２２の軸線方向に対して傾く可能性があ
り、同芯性が確保できない。

【００８３】これに対して図７（ａ）の実施の形態で
は、金属製外筒２１の外径と取付け金具２２の内径は、
圧入する構造であるから上述した従来例のような隙間は
存在しない。したがって、金属製外筒２１は取付け金具
２２の軸線方向に対して傾くことがなく、その分従来例
よりは同芯性が向上することになる。

【００８４】また、上述した図７（ａ）と図８とによっ
て明らかなように、本発明によれば、セラミックス発熱
体１１の取付け金具２２の先端からの突き出し長さを、
セラミックス発熱体１１の金属製外筒２１への接合位置
や金属製外筒２１の取付け金具２２への圧入長さ、圧入
位置によって任意に調整することができる。そして、こ
のような構造によれば、セラミックス発熱体１１の長さ
は同じであっても、突き出し長さを任意に選択できるこ
とになる。したがって、セラミックス発熱体１１の長さ
は短くてよく、種々の構造、タイプの異なるグロープラ
グ１０において共通部品として用いることが可能とな
る。

【００８５】図９は本発明のさらに別の実施の形態を示
す。すなわち、この実施の形態では、金属製外筒２１に
セラミックス発熱体１１を挿入し、これらをたとえば銀
ろう付けや銅ろう付け等のろう付けにより接合固定して
いる。そして、金属製外筒２１を取付け金具２２に圧入
して、気密を保持しながら固定しているが、この実施の
形態では、金属製外筒２１内のセラミックス発熱体１１
が圧入部分に位置する部位まで圧入している。

【００８６】このように圧入すると、金属製外筒２１が
変形して金属製外筒２１の内周面とセラミックス発熱体
１１の外周面とが密着するので、金属製外筒２１の内周
面とセラミックス発熱体１１の外周面との気密を保持す
ることができる。また、金属製外筒２１の外周面と取付
け金具２２の内周面との間の気密を圧入により保持する
ことができる。

【００８７】なお、ここでは、取付け金具２２の取付け
孔２２ｂの先端側開口部内周縁、金属製外筒２１の圧入
部（後端部）の先端側外周縁、セラミックス発熱体１１
の後端側の外周端にテーパ面６１，６２，６３を形成し
ておく。このようにすると、内側にセラミックス発熱体
１１が位置する金属製外筒２１が取付け金具２２の取付
け孔２２ｂに圧入されたとき、なだらかに外筒２１が変
形するので、セラミックス発熱体１１に無理な力がかか
らない。

【００８８】したがって、圧入によりセラミックス発熱
体１１が破損することがない。また、上述したように圧
入により各部の気密を保持できるから、金属製外筒２１
とセラミックス発熱体１１とのろう付けは気密を保持す
る必要がなくなるのでろう付けが容易になる。

【００８９】図１０は本発明の他の実施の形態を示す。
この実施の形態では、金属製外筒２１にセラミックス発
熱体１１を挿入し、たとえば銀ろう付けや銅ろう付け等
のろう付けによってセラミックス発熱体１１と金属製外
筒２１とを固定するとともに、耐熱性を有し変形し易い
材質による円柱状部材７０をセラミックス発熱体１１の
後端面に接するように配置している。

【００９０】そして、金属製外筒２１をこの円柱状部材
７０の圧入位置になるまで取付け金具２２に圧入する。
なお、取付け金具２２の取付け孔２２ｂの開口部、円柱
状部材７０の外周端部にテーパ面６１，７１を成形して
おくと、円滑な圧入が可能となる。

【００９１】このような構成を採用しても、上述した実
施の形態と同様にセラミックス発熱体１１に無理な力が
かからないばかりでなく、各部の気密性を得ることがで
き、しかも圧入によってセラミックス発熱体１１が破損
することがないグロープラグ１０を得ることができる。

【００９２】この実施の形態では、金属製外筒２１が取
付け金具２２に圧入されることにより変形し、金属製外
筒２１の内周面と円柱状部材７０の外周面とが密着する
ので、金属製外筒２１の内周面と円柱状部材７０の外周
面との間の気密が保持されるとともに、圧入により金属
製外筒２１の外周面と取付け金具２２の内周面との気密
を保持することができる。

【００９３】なお、上述した実施の形態では、金属製外
筒２１を取付け金具２２に圧入することにより接合した
場合を説明したが、上述した圧入に代えて金属製外筒２
１を取付け金具２２の取付け孔２２ｂに挿入した後、取
付け金具２２の外筒２１の挿入部位にかしめ等の塑性加
工を施すことにより、金属製外筒２１１を取付け金具２
２に固定するとともに、金属製外筒２１と取付け金具２
２との気密を保持するようにしてもよい。また、圧入と
かしめ等の塑性加工を併用して金属製外筒２１と取付け
金具２２との固定や各部の気密を保持するようにしても
よい。

【００９４】図１１は本発明のさらに別の実施の形態を
示す。この実施の形態では、金属製外筒２１の内側の所
定の位置に圧入部材７２を圧入し、セラミックス発熱体
１１を金属製外筒２１内に挿入して所定の荷重でセラミ
ックス発熱体１１の後端部に形成したテーパ面７２ｂを
同じ角度の圧入部材７２のテーパ面７２ａに当接させな
がら外筒２１とセラミックス発熱体１１との間のろう付
けを行っている。

【００９５】その後、金属製外筒２１を取付け金具２２
に圧入する。これによって、金属製外筒２１と取付け金
具２２との固定を行うとともに、金属製外筒２１と取付
け金具２２との間の気密保持を行う。また、圧入部材７
２と外筒２１との圧入面および圧入部材７２とセラミッ
クス発熱体１１のテーパ面７２ｂとで気密性を保って保
持することができる。

【００９６】この実施の形態でも、上述したと同様に圧
入に代えてかしめ等の塑性加工を施すことにより金属製
外筒２１と取付け金具２２との固定や気密保持を行うよ
うにしてもよいし、圧入とかしめ等の塑性加工を併用し
てもよい。

【００９７】このような構造によれば、セラミックス発
熱体１１と金属製外筒２１との間のろう付け等による接
合部には、気密を保持する機能を持たせることが不要に
なるので、従来採用が困難であった銅ろう付け、Ｔｉろ
う付けなどによる接合が可能になり、より高温で機械的
接合を果たす接合方法を広範に採用することが可能とな
る。さらに、場合によっては、焼きばめなどの接合方法
を採用することも可能である。

【００９８】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、セラミックス発熱体１１、金属製外
筒２１、取付け金具２２の取付け孔２２ｂを断面が円形
状を呈するように形成した場合を説明したが、本発明は
これに限定されず、断面が楕円形状や角形形状であって
もよい。

【００９９】また、上述した実施の形態では、セラミッ
クス発熱体１１を保持している金属製外筒２１と取付け
金具２２とを圧入によって接合した例を主に述べたが、
かしめ等の塑性加工で接合してもよいし、圧入と塑性加
工を併用してもよい。また、上述した実施の形態では、
セラミックス発熱体１１、金属製外筒２１、取付け金具
２２の適宜の位置にテーパ面を形成した例を説明した
が、各部材の多縁部分にＲまたはＣ字状の面取り加工を
適宜施すようにしてもよい。

【０１００】

【実施例】本発明の構造による効果を確認するため、上
述した実験結果を表１に記載した圧入確認実験とは別に
圧入に関する実験を行ったので、以下に説明する。 （確認実験１）Ｓｉ3Ｎ4 ９０重量％、Ａｌ2Ｏ3 ５重量
％、Ｙ2Ｏ3 ５重量％をエタノール中で、固体分濃度４
０重量％となるように混合し、バインダを添加した状態
で、窒化ケイ素製ボール、および窒化ケイ素製ポット中
で２４時間混合、粉砕した後、スプレードライヤで乾燥
させ、約１００μの顆粒体を得る。この顆粒体の内部に
発熱体１３をインサートした状態でプレス成形を実施
し、脱脂後にホットプレスで１８００℃を１時間保持し
て焼結した後、円筒研削加工を行い、径寸法が３．５ｍ
ｍφ、長さが４０ｍｍのセラミックス発熱体１１を得
る。

【０１０１】このセラミックス発熱体１１に、Ｎｉメッ
キを一部施して、金属製外筒２１（外径４．５ｍｍφ）
との間でろう付けを行い、セラミックス発熱体１１と金
属製外筒２１を一体化することにより、セラミックヒー
タ組立体を得る。このセラミックヒータ組立体と、内径
４．４７ｍｍφを有する取付け金具２２とを、圧入長さ
が１５ｍｍの条件で圧入することによりこれらを一体的
に結合する。

【０１０２】このようにして得られたセラミックヒータ
型グロープラグ１０は、気密試験において６Ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の圧力で、水中で気泡観察を行っても、一切漏れが
発生しなかった。また、このときの圧入荷重は１３０Ｋ
ｇｆで、抜け出し荷重（圧入方向と逆の方向にセラミッ
クス発熱体１１を引っ張り出すのに要する荷重）は、１
３４Ｋｇｆであった。また、このときの同芯度は０．０
２であった。

【０１０３】比較例として、従来の工法であるろう付け
による接合を行った。この場合、抜け出し強度は１４０
Ｋｇｆであったが、同芯度は０．１５と、圧入工法によ
るものと比較して大きなものとなることが確認されてい
る。

【０１０４】（確認実験２）取付け金具２２側の取付け
孔２２ｂの内径加工を二段形状とし、圧入の際のガイド
の機能をもたせる構造を試みた。この構造により、圧入
時の同芯度はさらに向上し、上述した実施例１と同じ１
５ｍｍの圧入長さで、同芯度は０．０２から０．０１へ
と向上することが確認されている。また、このような構
造を採用することにより、取付け金具２２の電気亜鉛メ
ッキ時に、取付け金具２２側の取付け孔２２ｂの内径圧
入部分へのメッキ付着が減少し、圧入品質に対する工程
能力が向上する。

【０１０５】（確認実験３）本発明による構造の効果を
確認するために、同一圧入諸元において、本発明の構造
と従来一般的に検討されてきた構造とで圧入実験を行っ
て結果を比較した。ここで、金属製外筒２１の外径は
４．５ｍｍφ、取付け金具２２の内径は４．４７ｍｍ
φ、圧入長さは１５ｍｍとした。

【０１０６】すると、圧入荷重は、本発明の構造による
ものは１３５Ｋｇｆ、従来の構造によるものは１５０Ｋ
ｇｆと大差なく、抜け出し強度はそれぞれ１４１Ｋｇ
ｆ、１５３Ｋｇｆであった。また、気密試験、Ｘ線透過
観察などでは、両者とも問題は認められなかったが、切
断検査を行った結果、従来工法のものでは圧入部分のセ
ラミックス発熱体１１に、亀裂が生じているのが観察さ
れた。

【０１０７】

【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によれば、セラミックス発熱
体を金属製外筒の一部にのみ挿入しているから、グロー
プラグ先端の長尺化を図るにあたっても、短いセラミッ
クス発熱体を用いることが可能で、グロープラグのコス
ト低減を図れる。また、本発明によれば、このように短
いセラミックス発熱体を用い、グロープラグの種々の長
さに対応するにあたっても、セラミックス発熱体の長さ
を一定にし、金属製外筒の長さのみを変更することによ
って対応することができるできるから、経済的である。

【０１０８】また、本発明によれば、金属製外筒を取付
け金具に圧入することにより気密を保持した状態で固定
しているから、取付け金具の熱処理時の熱影響やセラミ
ックス発熱体と金属製外筒とのろう付けに対しての配慮
が必要がなくなり、生産性が向上する。このような本発
明によれば、金属製外筒と取付け金具とのろう付けが不
要になることから、この点でも生産性が向上し、コスト
低減が図れるという利点がある。

【０１０９】また、本発明によれば、セラミックス発熱
体と取付け金具との同芯度が向上するので、グロープラ
グにおけるヒータ部分の細径化、長尺化への対応が容易
になる。

【０１１０】また、本発明によれば、セラミックス発熱
体と金属製外筒との気密を圧入によって確保することに
より、従来のようなセラミックス発熱体と金属製外筒と
のろう付けが不要となり、単に圧入して固定すればよく
なるので、生産性が向上する。したがって、エンジンの
シリンダの気密保持のために、セラミックス発熱体と銀
ろう付けを行っている従来例に比べて、銀ろう付けを省
略できるからコスト低減を図ることができる。

【０１１１】また、本発明によれば、セラミックヒータ
型グロープラグにおいても、圧入工法を安全に実施出来
るとともに、取付け金具への組み付けにおいて、同芯度
を格段に向上させることができ、取付け金具からの突き
出し長さを長くした構造を採用しても、エンジンのシリ
ンダヘッドとの干渉の結果として生じるセラミックス発
熱体部分の破損という事態を避けることができる。した
がって、直接噴射式マルチバルブタイプのディーゼルエ
ンジンにおいても、セラミックヒータ型グロープラグの
採用が可能になり、排ガス対策を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープラ
グの一つの実施の形態を示し、要部構造を説明するため
の断面図である。

【図２】 （ａ），（ｂ）は本発明に係るセラミックヒ
ータ型グロープラグの変形例を示す図である。

【図３】 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。

【図４】 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。

【図５】 セラミックヒータ型グロープラグにおいて、
金属製外筒と取付け金具との圧入時の各部の寸法関係を
説明するための図である。

【図６】 取付け金具の中心線に対してのセラミックス
発熱体（セラミックヒータ）の芯ずれを測定する方法を
説明するための図である。

【図７】 （ａ）は本発明に係るセラミックヒータ型グ
ロープラグの要部構造を示す要部断面図、（ｂ）は従来
のセラミックヒータ型グロープラグの芯ずれ状態を説明
するための要部断面図である。

【図８】 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、突き出し長さを変更した一例を説明するた
めの要部断面図である。

【図９】 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要部断面図である。

【図１０】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープ
ラグの他の実施の形態を示す要部断面図である。

【図１１】 本発明に係るセラミックヒータ型グロープ
ラグのさらに別の実施の形態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０…セラミックヒータ型グロープラグ、１１…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，１３ｂ…端部、１４，１５
…リード部、１４ａ，１５ａ…一端、１４ｂ，１５ｂ…
接続端、１７…筒状セラミックス成形体あるいは焼結
体、１８…電極取出し金具、１８ａ…接続端、１８ｂ…
接続端、２１…金属製外筒、２２…取付け金具、２２ａ
…ねじ部、２２ｂ…取付け孔、２４…外部接続端子、２
４ａ…接続端、２５…絶縁ブッシュ、２８…ろう材、３
０…圧入用治具、３１…測定治具、４１…ガイド孔、４
２…ガイド部、５１…ろう付け部、６１，６２，６３…
テーパ面、７０…円柱状部材、７１…テーパ面、７２…
圧入部材、７２ａ，７２ｂ…テーパ面。

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機導電材または高融点金属材からなる
   発熱体をセラミックス中に埋設したセラミックス発熱体
   と、 このセラミックス発熱体を保持する金属製外筒と、 この金属製外筒を保持する取付け金具を有するセラミッ
   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前記取付け金具側の最後端を
   前記金属製外筒内に位置付け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. 【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、 前記セラミックス発熱体内で前記電極取出し金具の一端
   と前記リード部とを接続し、 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
   後端面から延出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。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のセラミ
   ックヒータ型グロープラグにおいて、 前記金属製外筒の前記セラミックス発熱体が内側に位置
   していない後端側部分の外周部を前記取付け金具の取付
   け孔に圧入して固定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. 【請求項４】 請求項３に記載のセラミックヒータ型グ
   ロープラグにおいて、 前記金属製外筒の後端側外周部または前記取付け金具の
   取付け孔の少なくともいずれか一方に前記圧入のための
   ガイドを形成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. 【請求項５】 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、 前記金属製外筒の前記取付け金具の取付け孔内への圧入
   長さを、前記セラミックス発熱体の径寸法の少なくとも
   ２〜１０倍の長さに設定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. 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載のセラミ
   ックヒータ型グロープラグにおいて、 前記金属製外筒の前記取付け金具の取付孔への圧入によ
   る前記金属製外筒の変形により、前記セラミックス発熱
   体の外側面と前記金属製外筒の内側面との間の気密を保
   持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。
7. 【請求項７】 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、 前記金属製外筒内であってこの金属製外筒と前記取付け
   金具の取付け孔との圧入位置に対応する部分に前記セラ
   ミックス発熱体の後端部分を位置させ、 前記圧入位置に位置する金属製外筒の内側面と前記セラ
   ミックス発熱体の外側面との当接によりこの部分での気
   密を保持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。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のセラミックヒータ型グ
   ロープラグにおいて、 前記取付け金具の取付け孔の開口部または前記セラミッ
   クス発熱体の最後端側の外側面との少なくともいずれか
   一方にテーパ面を形成したことを特徴とするセラミック
   ヒータ型グローブプラグ。
9. 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載のセラミ
   ックヒータ型グロープラグにおいて、 前記金属製外筒内であって前記セラミックス発熱体の最
   後端に接するように配置した円柱状部材を備え、 前記金属製外筒の前記取付け金具の取付け孔に圧入、ま
   たは前記取付け金具への塑性加工により前記金属製外筒
   の前記取付け金具に固定するとともに、前記金属製外筒
   の内側面と前記円柱状部材の外側面とを当接させて気密
   を保持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。
10. 【請求項１０】 請求項１または請求項２に記載のセラ
    ミックヒータ型グロープラグにおいて、 前記金属製外筒の内側に圧入することにより固定される
    圧入部材を設け、 前記金属製外筒内でこの圧入部材の端部に前記セラミッ
    クス発熱体の後端部を当接させて固定することにより前
    記セラミックス発熱体の外側面と前記金属製外筒の内側
    面との間の気密を保持していることを特徴とするセラミ
    ックヒータ型グロープラグ。