JP2002158079A - Ceramic heater and glow plug - Google Patents

Ceramic heater and glow plug

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JP2002158079A
JP2002158079A JP2000354824A JP2000354824A JP2002158079A JP 2002158079 A JP2002158079 A JP 2002158079A JP 2000354824 A JP2000354824 A JP 2000354824A JP 2000354824 A JP2000354824 A JP 2000354824A JP 2002158079 A JP2002158079 A JP 2002158079A
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ceramic heater
insulating ceramic
exposed
ceramic substrate
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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic heater with enough mechanical strength and durability resulting from the superb mechanical strength realizing manufacturing efficiency and these characteristics at low cost, and a glow plug equipped with the ceramic heater. SOLUTION: Mixture powder containing silicon nitride, erbium oxide, silica and tungsten carbide with a binder added is kneaded, which is then molded. A U-shaped unbaked heating resistive element 12' which has buried a tungsten- made lead wire 13a' having a bent part per a piece of wire with a bending angle of 0 deg.<θ<=40 deg. after baking and a tungsten-made lead wire 13b' without a bent part are set up in split-half unbaked insulating base bodies 11a', 11b' and are hot-pressed to make up a coarse ceramic heater. Later, its surface is polished to adjust the exposed surface area per lead wire within the range of 0.07 to 0.60 mm2.

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】本発明はセラミックヒータ及
びグロープラグに関し、更に詳しくは、特に耐衝撃性、
曲げ強さ等の機械的強度に優れ、高い耐久性を有するセ
ラミックヒータ及びグロープラグに関する。本発明のセ
ラミックヒータはディーゼルエンジンの始動補助装置で
あるグロープラグや燃焼式ヒータの加熱源として好適に
用いることができ、また、本発明のグロープラグはディ
ーゼルエンジンに用いるグロープラグとして好適であ
る。
The present invention relates to ceramic heaters and glow plugs, and more particularly to impact resistance,
The present invention relates to a ceramic heater and a glow plug having excellent mechanical strength such as bending strength and high durability. The ceramic heater of the present invention can be suitably used as a glow plug as a starting assist device for a diesel engine or a heating source for a combustion type heater, and the glow plug of the present invention is suitable as a glow plug for a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、グロープラグに用いられるセ
ラミックヒータの絶縁性セラミック基体としては耐熱性
が高く、機械的強度に優れるセラミックスが用いられて
いる。一方、この絶縁性セラミック基体内に埋設された
発熱抵抗体へ通電するためのリード線は通常金属性の導
電材が用いられている。このリード線は、発熱抵抗体と
共に絶縁性セラミック基体内に埋設されており、一端側
が発熱抵抗体に接続され、他端側が絶縁性セラミック基
体外表面に表出され、この表出部を介して発熱抵抗体へ
通電が行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ceramics having high heat resistance and excellent mechanical strength have been used as an insulating ceramic substrate of a ceramic heater used for a glow plug. On the other hand, a metal conductive material is usually used for a lead wire for supplying a current to a heating resistor embedded in the insulating ceramic substrate. The lead wire is buried in the insulating ceramic base together with the heating resistor, one end is connected to the heating resistor, and the other end is exposed on the outer surface of the insulating ceramic base. Electricity is being supplied to the heating resistor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この表出部に
ついて検討された技術は知られていない。また、絶縁性
セラミック基体の外表面へリード線を表出させるための
リード線の形状としては特公平6−100339号公
報、特開平7−142153号公報及び特開平9−18
4627号公報等が知られているが、何れのリード線の
形状の加工も容易ではなく、製造時の作業性、製造にお
ける歩留まり、製造コスト及び使用時の耐久性等を合わ
せて考慮すると最良であるとは必ずしもいい難い。
However, no technique has been studied for this exposed part. Further, the shape of the lead wire for exposing the lead wire to the outer surface of the insulating ceramic substrate is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 6-10039, Japanese Patent Laid-Open No. 7-142153 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-18.
No. 4627 is known, but it is not easy to process any lead wire shape, and it is the best when considering workability during production, yield in production, production cost and durability during use. It's not always good.

【0004】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、セラミックヒータが十分な機械的強度及び優れた
機械的強度に起因する耐久性を備え、同時に製造効率及
びこれらの特性を低いコストで実現できるセラミックヒ
ータ及びこのセラミックヒータを備えるグロープラグを
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a ceramic heater has sufficient mechanical strength and durability due to excellent mechanical strength, and at the same time, manufacturing efficiency and these characteristics are reduced at a low cost. It is an object of the present invention to provide a ceramic heater that can be realized and a glow plug including the ceramic heater.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】グロープラグ等に使用さ
れるセラミックヒータは極めて高い機械的強度が要求さ
れる。これは、例えば、グロープラグがインパクトレン
チ等の高い衝撃を課す工具でエンジンに取り付けられる
こと、また、ディーゼルエンジンは非常に高い圧縮圧力
で稼働していること、更には、この圧縮圧力が高いため
異常燃焼が生じた場合等は非常に大きな衝撃を受けるこ
と、また、自身が冷熱間サイクルを繰り返すことによる
熱衝撃を負担すること等からも分かる。本発明者らは、
このようなグロープラグ等における使用に十分に絶え得
るセラミックヒータについて、特に絶縁性セラミック基
体の内部に埋設されるリード線の形状及び発熱抵抗体を
通電するために絶縁性セラミック基体の外表面から表出
されることとなるリード線1本あたりの表出面積につい
て検討を重ねた。
SUMMARY OF THE INVENTION Ceramic heaters used for glow plugs and the like require extremely high mechanical strength. This is because, for example, the glow plug is attached to the engine with a high impact tool such as an impact wrench, and the diesel engine operates at a very high compression pressure. It can be seen from the fact that when abnormal combustion occurs, etc., a very large shock is received, and that the fuel cell itself bears a thermal shock due to repeated cold / hot cycles. We have:
Regarding ceramic heaters that can be cut off sufficiently for use in such glow plugs and the like, in particular, the shape of the lead wires embedded inside the insulating ceramic base and the outer surface of the insulating ceramic base for energizing the heating resistor are shown in FIG. The study was repeated on the exposed area per lead wire to be provided.

【0006】その結果、セラミックヒータ(発熱抵抗
体)を発熱させるために印加する電圧は、絶縁性セラミ
ック基体の外表面から表出するリード線の表出部にロー
付けされる外部導通部材(グロープラグにおいては保護
外筒、リードコイル又は接続リード等)から供給される
が、リード線の表出部の面積は非常に小さくロー付け及
び導通の確実を期すことのみを目的とすると表出面積は
大きくすることが好ましいことを確認した。一方で、絶
縁性セラミック基体内のリード線には絶縁性セラミック
基体とその特性(熱膨張率及び焼成収縮率等)の差異が
大きい材料を使用することがある。このため絶縁性セラ
ミック基体内におけるリード線の配置位置が絶縁性セラ
ミック基体外表面に近づくに連れてその位置における曲
げ強さは低下する傾向にあり、特にリード線が絶縁性セ
ラミック基体の外表面から表出する部分においては、そ
の表出面積が大きいとセラミックヒータの曲げ強さが低
下し易いことを確認した。これらの結果より、絶縁性セ
ラミック基体から表出するリード線1本あたりの表出面
積を最適化することにより外部導通部材とのロー付け強
度及びセラミックヒータ自体の機械的強度のいずれをも
十分に満足させるセラミックヒータを得ることができる
ことを見出し本発明を完成させた。
As a result, the voltage applied to cause the ceramic heater (heating resistor) to generate heat is applied to an external conductive member (glow) brazed to the exposed portion of the lead wire exposed from the outer surface of the insulating ceramic base. In the case of a plug, it is supplied from a protective outer cylinder, a lead coil or a connection lead, etc.), but the exposed area of the lead wire is very small, and the only exposed area is to ensure brazing and conduction. It has been confirmed that it is preferable to increase the size. On the other hand, a material having a large difference in characteristics (thermal expansion coefficient, firing shrinkage rate, etc.) from the insulating ceramic substrate may be used for the lead wires in the insulating ceramic substrate. For this reason, the bending strength at that position tends to decrease as the position of the lead wire in the insulating ceramic substrate approaches the outer surface of the insulating ceramic substrate. In the exposed portion, it was confirmed that if the exposed area was large, the bending strength of the ceramic heater was likely to decrease. From these results, by optimizing the exposed area per lead wire exposed from the insulating ceramic base, it is possible to sufficiently improve both the brazing strength to the external conductive member and the mechanical strength of the ceramic heater itself. The present inventors have found that a ceramic heater satisfying the requirements can be obtained, and have completed the present invention.

【0007】更に、リード線はその一部を絶縁性セラミ
ック基体の外表面に表出させるために、発熱抵抗体に接
続する一端側から他端側に延びるリード線のいずれかの
個所において適宜方向変換部を設けることが通常であ
る。しかし、リード線は高い耐熱性を必要とするためタ
ングステン及びタングステン合金等の比較的脆い金属を
使用せざるを得ないことが多い。このため、方向変換部
の形成自体がリード線にとっては強度的な負担となり易
い。更に、そのような脆さを有する一方で小さな部品で
あるため加工の精密さが要求され、その加工は容易でな
く、このような加工を1本のリード線の複数ヶ所に施す
ことはコスト的にも好ましくない。
Furthermore, in order to expose a part of the lead wire on the outer surface of the insulating ceramic substrate, the lead wire is connected to the heating resistor at any point on the lead wire extending from one end to the other end. It is usual to provide a converter. However, since lead wires require high heat resistance, relatively brittle metals such as tungsten and tungsten alloys must be used in many cases. For this reason, the formation of the direction change portion itself tends to be a heavy burden on the lead wire. Further, while having such brittleness, it is a small part, so precision of processing is required, and the processing is not easy, and it is costly to apply such processing to a plurality of locations of one lead wire. Is also not preferred.

【0008】しかし、これまではリード線の絶縁性セラ
ミック基体の表出部における絶縁性セラミック基体とリ
ード線との材質の差異による絶縁性セラミック基体から
の剥がれの防止、及び外部導通部材との確実な接続等を
図るために、リード線に方向変換部を2ヶ所以上設ける
等の加工が行われている。これに対して、本発明者らは
必ずしもリード線に方向変換部を2ヶ所以上有する必要
がないこと、更には、前述のような絶縁性セラミック基
体から表出するリード線1本あたりの表出面積の最適化
により、外部導通部材とのロー付け強度、セラミックヒ
ータ自体の機械的強度、更にはコスト的な問題をも解決
し得ることを見出し本発明を完成させた。
However, up to now, the lead wire has been prevented from peeling off from the insulating ceramic substrate due to the difference in the material of the insulating ceramic substrate and the lead wire at the exposed portion of the insulating ceramic substrate, and has been reliably connected to the external conductive member. Processing such as providing two or more direction conversion portions on the lead wire is performed in order to achieve a proper connection and the like. On the other hand, the present inventors do not necessarily need to have two or more direction change portions in the lead wire, and furthermore, the expression per lead wire exposed from the insulating ceramic base as described above. By optimizing the area, it was found that the brazing strength with the external conductive member, the mechanical strength of the ceramic heater itself, and also the cost problem could be solved, and the present invention was completed.

【0009】本発明のセラミックヒータは、絶縁性セラ
ミック基体と、通電により発熱する発熱抵抗体と共に該
絶縁性セラミック基体内に埋設され、一端側が該発熱抵
抗体を通電するために該発熱抵抗体に接続され、他端側
が該絶縁性セラミック基体の外表面に表出するリード線
とを備え、該リード線1本あたりの該絶縁性セラミック
基体の外表面に表出する面積は0.07〜0.60mm
2であることを特徴とする。
The ceramic heater of the present invention is embedded in the insulating ceramic base together with the insulating ceramic base and a heating resistor which generates heat when energized. One end of the ceramic heater is connected to the heating resistor to energize the heating resistor. And a lead wire whose other end is exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate, and the area of the lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate is 0.07 to 0. .60mm
It is characterized by being 2 .

【0010】上記「絶縁性セラミック基体」は目的によ
り種々選択できるが、窒化珪素質のセラミックが多用さ
れ、特にEr、Yb等の希土類元素の少なくとも1種を
含有して得られる窒化珪素を絶縁性セラミック基体全体
に対して90質量%以上含有することが好ましい。ま
た、窒化珪素質には窒化珪素を主成分とするものが広く
含まれ、窒化珪素に加えて、窒化アルミニウム、アルミ
ナ及びサイアロン等を含有させることができる。尚、発
熱抵抗体に含まれる導電成分との熱膨張率の差を小さく
するため、絶縁性セラミック基体にこの導電成分を少量
含有させることもできる。
Although the above-mentioned "insulating ceramic substrate" can be selected variously depending on the purpose, silicon nitride-based ceramics are frequently used. In particular, silicon nitride obtained by containing at least one rare earth element such as Er and Yb is used as an insulating material. Preferably, the content is 90% by mass or more based on the entire ceramic base. In addition, silicon nitride includes a wide range of substances containing silicon nitride as a main component, and in addition to silicon nitride, aluminum nitride, alumina, sialon, and the like can be contained. In order to reduce the difference in the coefficient of thermal expansion from the conductive component contained in the heating resistor, a small amount of the conductive component may be contained in the insulating ceramic substrate.

【0011】また、上記「発熱抵抗体」は、通電により
発熱する抵抗体であり絶縁成分と導電成分とにより構成
される。絶縁成分としては窒化珪素が多く用いられる。
一方、導電成分としては、W、Ta、Nb、Ti、M
o、Zr、Hf、V、及びCr等から選ばれる1種以上
の金属元素の珪化物、炭化物又は窒化物等のうちの少な
くとも1種を用いることができる。なかでも、発熱抵抗
体の絶縁成分として、更には絶縁性セラミック基体とし
ても多用される窒化珪素との熱膨張率の差が小さく、更
には、耐熱温度が高いことが好ましい。これにより、セ
ラミックヒータの最高温度を向上させることができ、熱
膨張率の差に起因したクラックの発生もほとんど生じる
ことがない。このような導電成分としては、WC、Mo
Si2、TiN又はWSi2等が挙げられる。また、これ
ら絶縁成分と導電成分との量比は特に限定されないが、
発熱抵抗体を100体積%とした場合に、導電成分を1
5〜40体積%(特に20〜30体積%)とすることが
できる。
The above-mentioned "heating resistor" is a resistor which generates heat when energized, and is composed of an insulating component and a conductive component. Silicon nitride is often used as an insulating component.
On the other hand, as conductive components, W, Ta, Nb, Ti, M
At least one of silicide, carbide, nitride and the like of one or more metal elements selected from o, Zr, Hf, V, Cr and the like can be used. Above all, it is preferable that the difference in the coefficient of thermal expansion from silicon nitride, which is frequently used as an insulating component of the heating resistor and also as an insulating ceramic substrate, is small, and further, the heat resistance temperature is high. As a result, the maximum temperature of the ceramic heater can be improved, and the occurrence of cracks due to the difference in the coefficient of thermal expansion hardly occurs. Such conductive components include WC, Mo
Si 2 , TiN, WSi 2 and the like can be mentioned. In addition, the ratio between the insulating component and the conductive component is not particularly limited,
When the heating resistor is 100% by volume, the conductive component is 1
It can be 5 to 40% by volume (particularly 20 to 30% by volume).

【0012】上記「リード線」は、発熱抵抗体に通電す
るための導通用配線であり、通常2本備えることが一般
的である。このリード線は、W、Re、Ta、Mo及び
Nb等から選ばれる1種の金属又は2種以上からなる合
金等により形成できる。また、このリード線の線形は特
に限定されず、また、断面形状も特に限定されないが破
壊起点を減少させることができるため円形であることが
好ましい。更に、その線径も特に限定されないが0.3
0〜0.60mm(より好ましくは0.35〜0.55
mm、更に好ましくは0.40〜0.50mm)である
ことが好ましい。この線径が0.30mm未満となると
製造時の取り扱いが困難になる傾向にあることに加え、
通電量に対する相対的な抵抗が大きくなり、リード線自
体が発熱し易くなる。一方、0.60mmを超えて太い
必要はなく、セラミックヒータの機械的強度を低下させ
る傾向にあるため好ましくない。
The above-mentioned "lead wire" is a conductive wire for supplying a current to the heating resistor, and is generally provided with two wires. This lead wire can be formed of one kind of metal selected from W, Re, Ta, Mo, Nb and the like, or an alloy of two or more kinds. The shape of the lead wire is not particularly limited, and the cross-sectional shape is not particularly limited. Further, the wire diameter is not particularly limited.
0 to 0.60 mm (more preferably 0.35 to 0.55
mm, more preferably 0.40 to 0.50 mm). If the wire diameter is less than 0.30 mm, it tends to be difficult to handle during manufacture,
The relative resistance with respect to the amount of energization increases, and the lead wire itself tends to generate heat. On the other hand, it is not necessary to be thicker than 0.60 mm, which is not preferable because the mechanical strength of the ceramic heater tends to decrease.

【0013】本発明のセラミックヒータは、図1に一例
を示すように所定位置にリード線13a’及び13b’
の一端側が接続されたU字形状の未焼成発熱抵抗体1
2’を、図2に示すように未焼成発熱抵抗体及びリード
線の形状の凹部が形成された半割形状の未焼成絶縁性セ
ラミック基体11a’及び11b’で、上記の未焼成発
熱抵抗体12’及びリード線13a’及び13b’を挟
み、未焼成セラミックヒータ組立体11’を形成し、次
いで、これらを一体に焼成する。更に、得られた焼結体
の表面を所定量研磨することで、リード線13a’及び
13b’の他端側を絶縁性セラミック基体11の外表面
から表出させる(図3参照)。これにより、軸線方向に
延びる形態のセラミックヒータが形成される。このリー
ド線が絶縁性セラミック基体の外表面に表出する場所は
リード線の形状等により異なるが、絶縁性セラミック基
体の側面であっても、絶縁性セラミック基体後端面(絶
縁性セラミック基体において発熱抵抗体が配置される側
を先端側とする)であってもよい。
The ceramic heater of the present invention has lead wires 13a 'and 13b' at predetermined positions as shown in FIG.
U-shaped unfired heating resistor 1 having one end connected to
2 ′ is a half-shaped unsintered insulative ceramic substrate 11a ′ and 11b ′ in which a non-sintered heating resistor and a lead wire-shaped recess are formed as shown in FIG. The green ceramic heater assembly 11 'is formed by sandwiching the lead wires 12' and the lead wires 13a 'and 13b', and then fired integrally. Further, by polishing a predetermined amount of the surface of the obtained sintered body, the other ends of the lead wires 13a 'and 13b' are exposed from the outer surface of the insulating ceramic base 11 (see FIG. 3). As a result, a ceramic heater extending in the axial direction is formed. The location where the lead wire is exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate varies depending on the shape of the lead wire and the like. The side on which the resistor is disposed is referred to as a tip side).

【0014】このリード線が絶縁性セラミック基体の外
表面に表出する面積は、リード線1本あたり0.07〜
0.60mm2(更に好ましくは0.20〜0.50m
2、特に好ましくは0.30〜0.40mm2)である
ことが好ましい。この面積が0.07mm2未満では、
外部導通部材とロー付けを行う領域が少ないがために導
電不良を生じる場合や、導通は十分であっても耐久性が
不十分となる場合があり好ましくない。一方、0.60
mm2を超えて大きいとセラミックヒータの機械的強度
が低下する傾向にあり好ましくない。
The area of this lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate is 0.07 to 0.07
0.60 mm 2 (more preferably 0.20 to 0.50 m
m 2 , particularly preferably 0.30 to 0.40 mm 2 ). If this area is less than 0.07 mm 2 ,
Since there are few regions to be brazed to the external conductive member, there may be cases where poor conductivity occurs, or even if the conduction is sufficient, the durability may be insufficient. On the other hand, 0.60
If it exceeds mm 2 , the mechanical strength of the ceramic heater tends to decrease, which is not preferable.

【0015】この面積が0.07mm2以上であると加
速冷熱間サイクル耐久試験において200サイクル以上
を課す場合においても、外部導通部材とのロー付け部の
剥がれを生じない十分なロー付け強度を保持することが
できる。一方、この面積が0.60mm2以下であれ
ば、セラミックヒータ表面上において絶縁性セラミック
基体から表出するリード線の表出部の中央を荷重点とし
た3点曲げ強さ(スパン12mm、クロスヘッドスピー
ド5mm毎分)において400MPa以上とすることが
でき優れた機械的強度を備えるセラミックヒータを得る
ことができる。
If the area is 0.07 mm 2 or more, even if 200 cycles or more are imposed in the accelerated cold / hot cycle endurance test, sufficient brazing strength is maintained so that the brazing portion does not peel off from the external conductive member. can do. On the other hand, if this area is 0.60 mm 2 or less, the three-point bending strength (span 12 mm, cross At a head speed of 5 mm / min), a ceramic heater having a pressure of 400 MPa or more and excellent mechanical strength can be obtained.

【0016】尚、冷熱間サイクル耐久試験とは、セラミ
ックヒータを管状炉に投入して、セラミックヒータ自体
の温度を室温から400℃まで昇温させた、炉から取出
し風冷して室温に戻すことを1サイクルとして、この1
サイクルを複数回繰り返す試験である。この冷熱間サイ
クル耐久試験は、セラミックヒータをグロープラグとし
て用いる場合にエンジンに実装された時のロー付け部の
最高温度は通常250〜300℃である。従って、この
試験はセラミックヒータにとって加速耐久試験となる。
[0016] The cold / hot cycle endurance test means that a ceramic heater is put into a tubular furnace and the temperature of the ceramic heater itself is raised from room temperature to 400 ° C. As one cycle, this 1
This is a test in which the cycle is repeated several times. In this cold / hot cycle durability test, when the ceramic heater is used as a glow plug, the maximum temperature of the brazed portion when mounted on the engine is usually 250 to 300 ° C. Therefore, this test is an accelerated durability test for the ceramic heater.

【0017】本発明のセラミックヒータは、絶縁性セラ
ミック基体と、通電により発熱する発熱抵抗体と共に該
絶縁性セラミック基体内に埋設され、一端側が該発熱抵
抗体を通電するために該発熱抵抗体に接続され、他端側
が該絶縁性セラミック基体の外表面に表出するリード線
とを備え、該リード線のうちの少なくとも1本は該一端
側から延び、方向変換されて該他端側に至る方向変換部
を1ヶ所のみ有し、該方向変換部の曲げ角θは0゜<θ
≦40゜であることを特徴とする。
The ceramic heater according to the present invention is embedded in the insulating ceramic base together with the insulating ceramic base and a heating resistor which generates heat when energized, and one end of the ceramic heater is connected to the heating resistor to energize the heating resistor. And a lead wire having the other end exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate, at least one of the leads extending from the one end and being changed in direction to reach the other end. It has only one direction changing part, and the bending angle θ of the direction changing part is 0 ° <θ
≦ 40 °.

【0018】上記「絶縁性セラミック基体」及び上記
「発熱抵抗体」は前記と同様であり、上記「リード線」
については一端側から延びて方向変換した後、他端側に
至る方向変換部が上記の曲げ角を有することを除いては
前記と同様である。上記「方向変換部」は、リード線に
おいて発熱抵抗体と接続される一端側から延びる中心線
の方向が変化する部位を表す。この方向の変化は直線的
であっても、曲線的であってもよい。この方向変換部が
従来のように2ヶ所以上であると、リード線の加工にコ
ストがかかり、また、製造工程中の絶縁性セラミック基
体内への埋設位置の若干のズレによっても絶縁性セラミ
ック基体外表面に表出する面積が大きくなり易く、セラ
ミックヒータ自体の機械的強度が低下する傾向にあるた
め好ましくない。
The "insulating ceramic substrate" and the "heating resistor" are the same as those described above, and the "lead wire"
Is the same as described above, except that after changing the direction by extending from one end side, the direction changing portion reaching the other end side has the above-mentioned bending angle. The above-mentioned "direction changing part" indicates a part where the direction of a center line extending from one end connected to the heating resistor in the lead wire changes. This change in direction may be linear or curvilinear. If the number of the direction change portions is two or more as in the conventional case, the cost of processing the lead wire is high, and the insulating ceramic base may be slightly displaced in the insulating ceramic substrate during the manufacturing process. The area exposed on the external surface of the body tends to be large, and the mechanical strength of the ceramic heater itself tends to decrease.

【0019】また、この方向変換部の曲げ角は5゜≦θ
≦40゜(より好ましくは10゜≦θ≦35゜、更に好
ましくは15゜≦θ≦30゜)とすることが好ましい。
尚、この方向変換部の曲げ角θは、未焼成発熱抵抗体に
一端側に接続したリード線を未焼成セラミック基体内に
埋設し、これらを一体に焼成した後の曲げ角をいうもの
である。この焼成後の曲げ角が40゜を超える場合にあ
っては、焼成前のリード線における方向変換部を焼成収
縮率を考慮して焼成後の曲げ角よりも大きく設定しなけ
ればならず、焼成後に図4に示すような座屈部分と称さ
れる強く曲がった部分を方向変換部近傍に生じる傾向に
ある。この座屈部分でも曲げ角が40゜を超えるリード
線に生じるものはセラミックヒータの使用初期には問題
ないが、使用時間が増えると共に次第に断線のおそれ
や、セラミックヒータ自体の機械的強度の低下を招くた
め好ましくない。
The bending angle of the direction changing portion is 5 ° ≦ θ.
≦ 40 ° (more preferably 10 ° ≦ θ ≦ 35 °, further preferably 15 ° ≦ θ ≦ 30 °).
The bending angle θ of the direction changing portion refers to a bending angle after a lead wire connected to one end of the unfired heating resistor is buried in the unfired ceramic substrate and these are integrally fired. . If the bending angle after firing exceeds 40 °, the direction changing portion of the lead wire before firing must be set larger than the bending angle after firing in consideration of the firing shrinkage. There is a tendency that a strongly bent portion called a buckling portion as shown in FIG. Even if this buckling portion occurs in the lead wire with a bending angle exceeding 40 °, there is no problem in the initial stage of use of the ceramic heater, but as the use time increases, the possibility of disconnection gradually decreases and the mechanical strength of the ceramic heater itself decreases. It is not preferable because it invites.

【0020】このように焼成後のリード線における方向
変換部の曲げ角θを0゜<θ≦40゜とするためには、
焼成前のリード線における方向変換部の曲げ角θ’は0
゜<θ’≦55゜とすることが好ましい。例えば、焼成
前の上記曲げ角θ’が約20゜である場合は焼成後は約
15゜となり、θ’が約30゜である場合はθは約20
゜となり、θ’が約45゜である場合はθは約30゜と
なり、θ’が約55゜である場合はθは約40゜とな
る。
As described above, in order to make the bending angle θ of the direction changing portion of the fired lead wire 0 ° <θ ≦ 40 °,
The bending angle θ ′ of the direction changing portion of the lead wire before firing is 0.
It is preferable that {<θ ′ ≦ 55}. For example, when the bending angle θ ′ before firing is about 20 °, the angle after firing is about 15 °, and when θ ′ is about 30 °, θ is about 20 °.
When θ ′ is about 45 °, θ is about 30 °, and when θ ′ is about 55 °, θ is about 40 °.

【0021】尚、焼成前及び焼成後のリード線における
方向変換部の曲げ角において、リード線の中心線の方向
が変化する曲げ角とは、図5に示すようにリード線にお
いて発熱抵抗体中に接続され、一端側Fから延びる中心
線及びその延長線をl1とし、リード線の中心線の方向
が変化する点p1と中心線が絶縁性セラミック基体の外
表面に表出する他端側Bにおける点p2とを結ぶ直線を
l2とした場合に、l1とl2に挟まれる角のうち、リ
ード線の他端側Bを絶縁性セラミック基体の外表面から
表出させるために曲げた角度にあたるθをいうものとす
る。
The bending angle at which the direction of the center line of the lead wire changes with respect to the bending angle of the direction changing portion of the lead wire before and after firing is, as shown in FIG. The center line extending from the one end F and its extension are denoted by l1, the point p1 at which the direction of the center line of the lead wire changes, and the other end B where the center line is exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate. When the straight line connecting the point p2 to the point p2 is defined as l2, θ corresponds to the angle bent to expose the other end side B of the lead wire from the outer surface of the insulating ceramic substrate among the angles sandwiched between l1 and l2. Shall be referred to.

【0022】また、本発明に示すセラミックヒータにお
いて、リード線の他端側でのリード線1本あたりの絶縁
性セラミック基体の外表面に表出する面積は、0.07
〜0.60mm2(より好ましくは0.20〜0.50
mm2、更に好ましくは0.30〜0.40mm2)であ
ることが好ましい。この面積が0.07mm2未満又は
0.60mm2を超えると好ましくないことは前記と同
様である。
In the ceramic heater according to the present invention, the area of the other end of the lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic base per lead wire is 0.07.
0.60.60 mm 2 (more preferably 0.20 to 0.50
mm 2, and even more preferably from 0.30~0.40mm 2). If the area is more than 0.07 mm 2 or less than 0.60 mm 2 are not preferable as well as the.

【0023】リード線の表出する場所は絶縁性セラミッ
ク基体の外表面であれば特に限定されないが、通常、絶
縁性セラミック基体の発熱抵抗体が埋設される側を先端
側とした場合に、発熱抵抗体の後端よりも後方側で表出
される。即ち、全てのリード線を絶縁性セラミック基体
の外側面から表出させることができる他、リード線のう
ちの少なくとも1本は絶縁性セラミック基体の外側面に
表出させ、且つ少なくとも1本は絶縁性セラミック基体
の後端面に表出させることができる。尚、ここでいう外
側面とは、軸線方向に延びる形で形成される絶縁性セラ
ミック基体において、その軸を中心とした周方向におけ
る絶縁性セラミック基体の外表面をいうものである。
The location where the lead wire is exposed is not particularly limited as long as it is the outer surface of the insulating ceramic base. It is exposed behind the rear end of the resistor. That is, all the lead wires can be exposed from the outer surface of the insulating ceramic base, at least one of the lead wires is exposed on the outer surface of the insulating ceramic base, and at least one is insulated. Can be exposed on the rear end surface of the conductive ceramic substrate. Here, the outer surface refers to the outer surface of the insulating ceramic substrate in the circumferential direction around the axis of the insulating ceramic substrate formed so as to extend in the axial direction.

【0024】これらは何れの形態であってもよいが、全
てのリード線の他端側を絶縁性セラミック基体の外側面
から表出させたセラミックヒータをグロープラグに組み
付ける場合は、図6及び7に示すように絶縁性セラミッ
ク基体11と主体金具22との間にリードコイル24を
挿入するための隙間を設ける必要がある。このため、よ
り細径なグロープラグを得ることを目的とする場合には
適さない。これに対して、本発明のセラミックヒータで
は、例えば図8及び図9に示すよう絶縁性セラミック基
体11の後端面から端子金具まで直線的に接続リード2
3を接続できるため、絶縁性セラミック基体11と主体
金具22との間に隙間をほとんど必要とせず細径なグロ
ープラグを得ることができる。尚、この絶縁性セラミッ
ク基体の後端面から表出するリード線は方向変換部を有
さなくてもよく、また、曲げ角θが0゜<θ≦40゜で
ある方向変換部を有してもよい。
Although these may be in any form, FIGS. 6 and 7 show a case where a ceramic heater in which the other ends of all the lead wires are exposed from the outer surface of the insulating ceramic substrate is assembled to the glow plug. It is necessary to provide a gap between the insulating ceramic base 11 and the metal shell 22 for inserting the lead coil 24 as shown in FIG. Therefore, it is not suitable for the purpose of obtaining a thinner glow plug. On the other hand, in the ceramic heater of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, the connection leads 2 are linearly extended from the rear end face of the insulating ceramic base 11 to the terminal fittings.
3 can be connected, so that a glow plug having a small diameter can be obtained with little need for a gap between the insulating ceramic base 11 and the metal shell 22. Note that the lead wire exposed from the rear end face of the insulating ceramic substrate does not need to have the direction changing portion, and has the direction changing portion in which the bending angle θ is 0 ° <θ ≦ 40 °. Is also good.

【0025】本発明のグロープラグは、前記セラミック
ヒータを備えることを特徴とする。これらのセラミック
ヒータを備えるグロープラグは、セラミックヒータ自身
が優れた機械的強度に起因する高い耐久性を有し、且つ
セラミックヒータを構成するリード線と外部導通部材と
のロー付け強度に優れるため、長期に渡って安定して使
用することができる。また、リード線のうちの少なくと
も1本は絶縁性セラミック基体の外側面に表出し、且つ
少なくとも1本は絶縁性セラミック基体の後端面に表出
するセラミックヒータを備えるグロープラグは特に細径
にできることは前述の通りである。
A glow plug according to the present invention is characterized by including the ceramic heater. Glow plugs equipped with these ceramic heaters have high durability due to the excellent mechanical strength of the ceramic heater itself, and have excellent brazing strength between a lead wire constituting the ceramic heater and an external conductive member. Can be used stably for a long time. A glow plug having a ceramic heater in which at least one of the lead wires is exposed on the outer surface of the insulating ceramic base and at least one of the lead wires is exposed on the rear end surface of the insulating ceramic base can be made particularly small in diameter. Is as described above.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミックヒータ
及びグロープラグを実施例により更に詳しく説明する。 (1)セラミックヒータの作製 86質量%の窒化珪素原料粉末に、焼結助剤として10
質量%のEr23粉末及び4質量%のSiO2粉末を配
合して絶縁成分用原料とした。この絶縁成分用原料40
質量%と導電成分用原料であるWC粉末60質量%と
を、72時間湿式混合した後、乾燥し、混合粉末を得
た。その後、この混合粉末とバインダーとを混練機に投
入し、4時間混練した。次いで、得られた混練物を裁断
してペレット状とした。一方、射出成形金型の所定位置
に断面が円形である表1及び表2に示す所定のタングス
テン製リード線を設置した後、射出成形機により上記ペ
レット状とした混練物を射出し、リード線の一端側が両
端に接続されたU字状の未焼成発熱抵抗体を得た。尚、
リード線には表1に示すL1〜L8を、表2に示す組み
合わせで用いた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the ceramic heater and glow plug of the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. (1) Preparation of ceramic heater 86% by mass of silicon nitride raw material
A mass% of Er 2 O 3 powder and 4 mass% of SiO 2 powder were blended to obtain a raw material for an insulating component. This insulating material 40
After wet mixing 72% by mass and WC powder 60% by mass as a raw material for a conductive component for 72 hours, the mixture was dried to obtain a mixed powder. Thereafter, the mixed powder and the binder were put into a kneader and kneaded for 4 hours. Next, the obtained kneaded material was cut into pellets. On the other hand, after a predetermined tungsten lead wire having a circular cross section shown in Tables 1 and 2 is installed at a predetermined position of an injection molding die, the above-mentioned pellet-shaped kneaded material is injected by an injection molding machine, and the lead wire is injected. A U-shaped unfired heating resistor having one end connected to both ends was obtained. still,
For the lead wires, L1 to L8 shown in Table 1 were used in combinations shown in Table 2.

【0027】一方、84質量%の窒化珪素原料粉末に、
焼結助剤として10質量%のEr23粉末、4質量%の
SiO2粉末及び2質量%のMoSi2粉末を配合し、4
0時間湿式混合したものをスプレードライヤー法により
造粒し、この造粒物を圧粉した未焼成発熱抵抗体及びリ
ード線が収まる凹部を備える2個の半割型を用意した。
その後、未焼成発熱抵抗体を2個の半割型の間の所定位
置に載置し、プレス成形して埋入した後、これらを7M
Paの圧力で一体に加圧し、未焼成セラミックヒータ組
立体を得た。次いで、この未焼成セラミックヒータ組立
体を600℃で脱脂した後、黒鉛製の加圧用ダイスにセ
ットし、窒素雰囲気下、1800℃で1.5時間、ホッ
トプレス焼成して直径3.5mmの円断面を有する粗製
セラミックヒータを得た。その後、得られた粗製セラミ
ックヒータの表面を所定量研磨し、各リード線の他端側
を絶縁性セラミック基体の外表面から表出させて、軸線
方向に延びる形態のセラミックヒータ(実験例1〜7、
表2参照)を得た。
On the other hand, 84% by mass of silicon nitride raw material powder
As a sintering aid, 10% by mass of Er 2 O 3 powder, 4% by mass of SiO 2 powder and 2% by mass of MoSi 2 powder are blended.
The mixture obtained by wet mixing for 0 hour was granulated by a spray drier method, and two half molds each having a non-fired heating resistor obtained by compacting the granulated material and a concave portion for accommodating a lead wire were prepared.
Thereafter, the unfired heating resistor is placed at a predetermined position between the two half molds, press-molded and embedded, and then these are heated to 7M.
Pressurization was performed integrally at a pressure of Pa to obtain an unfired ceramic heater assembly. Next, the unfired ceramic heater assembly was degreased at 600 ° C., set on a graphite pressing die, and hot-press fired at 1800 ° C. for 1.5 hours in a nitrogen atmosphere to form a circle having a diameter of 3.5 mm. A crude ceramic heater having a cross section was obtained. Thereafter, the surface of the obtained crude ceramic heater is polished by a predetermined amount, and the other end side of each lead wire is exposed from the outer surface of the insulating ceramic substrate to extend in the axial direction (Experimental Examples 1 to 4). 7,
(See Table 2).

【0028】[0028]

【表1】 尚、L8は2ヶ所の方向変換部を有し、このうち後方側
の方向変換部からリード線後端までの距離は1mmのリ
ード線である。
[Table 1] L8 has two direction change parts, and a distance from the rear direction change part to the rear end of the lead wire is 1 mm.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】更に、粗製セラミックヒータ表面の上記研
磨における研磨量、及びこの研磨により絶縁性セラミッ
ク基体の外側面から表出する面積(L5〜L8の表出面
積)を表3に示した。
Further, Table 3 shows the amount of polishing of the surface of the crude ceramic heater in the above polishing, and the area exposed from the outer surface of the insulating ceramic substrate (the exposed area of L5 to L8) by this polishing.

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】(2)セラミックヒータの評価 3点曲げ強さ 実験例1〜4のセラミックヒータ表面上において絶縁性
セラミック基体の外側面から表出するリード線(L5〜
L8)の表出部の中央を荷重点として、JISR 16
01に従い3点曲げ強さ(スパン12mm、クロスヘッ
ドスピード5mm毎分)を測定した。この結果を表3に
併記する。
(2) Evaluation of Ceramic Heater Three-Point Bending Strength Lead wires (L5 to L5) exposed from the outer surface of the insulating ceramic substrate on the ceramic heater surfaces of Experimental Examples 1 to 4.
L8), with the center of the exposed part as the load point, JISR16
According to No. 01, the three-point bending strength (span 12 mm, crosshead speed 5 mm per minute) was measured. The results are shown in Table 3.

【0033】焼成によるリード線の座屈の有無 3点曲げ強さを測定した後、リード線の方向変換部を含
む形でセラミックヒータの軸線方向と平行な向きに実験
例1〜4のセラミックヒータを切断し、その断面におい
て各リード線(L5〜L8)の座屈の有無を調べた。そ
の結果を表3に併記する。
Presence or absence of buckling of lead wire due to firing After measuring the three-point bending strength, the ceramic heaters of Experimental Examples 1 to 4 were oriented in a direction parallel to the axial direction of the ceramic heater, including the direction change portion of the lead wire. Was cut, and the presence or absence of buckling of each lead wire (L5 to L8) was examined in the cross section. The results are also shown in Table 3.

【0034】(3)グロープラグの製造 (1)及び(2)で得られた各セラミックヒータを保護
外筒及び接続リードとロー付けし、その後、この保護外
筒は主体金具とロー付けし、接続リードは中軸に溶接す
ることによってグロープラグを得た。尚、このグロープ
ラグは実験例1〜7の各セラミックヒータの各々につい
て20本づつ製造した。
(3) Manufacture of glow plug Each ceramic heater obtained in (1) and (2) is brazed to a protective outer cylinder and a connection lead, and then the protective outer cylinder is brazed to a metallic shell. The connection lead was obtained by welding to the center shaft. Incidentally, 20 glow plugs were manufactured for each of the ceramic heaters of Experimental Examples 1 to 7.

【0035】得られたグロープラグは図10(断面図)
に示す構成となる。即ち、グロープラグ2は、先端側に
発熱抵抗体12が配置される形態でセラミックヒータ1
を備え、セラミックヒータ1は金属製の保護外筒21に
貫装され、同時にセラミックヒータの外側面から表出す
る一方のリード線(L5〜L8)はロー材により電気的
にこの保護外筒に接続されている。この保護外筒21は
主体金具22の先端側に更にロー付けにより固定されて
いる。また、セラミックヒータ1の他方のリード線(L
1〜L4)は接続リード23とロー付けにより電気的に
接続され、更に、中軸25に接続され、更に、端子金具
26に接続されている。尚、主体金具22の外周には、
グロープラグをエンジンにねじ込むための取り付けねじ
部27が螺刻され、更に、そのねじ込む際にインパクト
レンチを宛うための六角状の工具係合部28が形成され
ている。
The glow plug obtained is shown in FIG.
The configuration shown in FIG. That is, the glow plug 2 has a configuration in which the heating resistor 12 is disposed on the tip end side and the ceramic heater 1 is formed.
The ceramic heater 1 is inserted through a metal protective outer cylinder 21. At the same time, one lead wire (L5 to L8) exposed from the outer surface of the ceramic heater is electrically connected to the protective outer cylinder by a brazing material. It is connected. The protective outer cylinder 21 is further fixed to the distal end side of the metal shell 22 by brazing. Further, the other lead wire (L
1 to L4) are electrically connected to the connection leads 23 by brazing, further connected to the center shaft 25, and further connected to terminal fittings 26. In addition, on the outer periphery of the metal shell 22,
A mounting screw portion 27 for screwing the glow plug into the engine is threaded, and a hexagonal tool engaging portion 28 for addressing the impact wrench when screwing the glow plug is formed.

【0036】(4)インパクトレンチによる耐クラック
・折損性の評価 得られたグロープラグのうち実験例1〜4のセラミック
ヒータを用いたグロープラグをインパクトレンチ(ウリ
ュウ社製、形式「u610」)を用い、エア圧0.5M
Pa、回転数約5000毎分回転に設定してエンジンに
実際に取り付けた。その後、グロープラグを取り外して
分解し、セラミックヒータに折損が生じているかを取り
付け前後の抵抗値を比較すること、及び、クラックの有
無を蛍光探傷法により観察した。その結果20本あたり
にクラック及び折損を生じたセラミックヒータの数を表
3に併記した。
(4) Evaluation of crack resistance and breakage resistance by impact wrench Of the obtained glow plugs, glow plugs using the ceramic heaters of Experimental Examples 1 to 4 were replaced with impact wrenches (Uryu, model “u610”). Use, air pressure 0.5M
The engine was actually mounted on the engine at a setting of Pa and a rotation speed of about 5000 rpm. Thereafter, the glow plug was removed and disassembled, and the resistance value before and after attachment of the ceramic heater was checked for breakage, and the presence or absence of cracks was observed by fluorescent flaw detection. As a result, Table 3 also shows the number of ceramic heaters having cracks and breaks per 20 tubes.

【0037】(5)ロー付け部の冷熱間サイクル耐久性 更に、得られたグロープラグのうち実験例1及び実験例
5〜7のセラミックヒータを備えるグロープラグの保護
金具及び接続リードとリード線の表出面積との相関をロ
ー付け部の耐久性により評価した。上記各グロープラグ
各5本を管状炉(高温炉)に入れて室温から400℃ま
で60秒間で昇温させた後、ファンを用いて風冷して室
温まで約5分間かけて降温させるサイクルを1サイクル
として200サイクル繰り返した。そして、10サイク
ルおきに各ロー付け部の抵抗値をミリオームハイテスタ
(日置電機社製、型式「3227」)を用いて直流四端
子法により測定した。この抵抗値が10mΩ以上変化し
ている場合は抵抗値の変化を生じていると評価し表4に
示した。また、各リード線が絶縁性セラミック基体から
表出する面積を表4に併記した。抵抗値の変化が大きく
なるとロー付け部の強度は低下する傾向にある。
(5) Cold / hot cycle durability of the brazing portion Further, among the obtained glow plugs, protective metal fittings for the glow plugs provided with the ceramic heaters of Experimental Examples 1 and 5 to 7 and connection leads and lead wires. The correlation with the exposed area was evaluated based on the durability of the brazed part. A cycle in which each of the above five glow plugs is placed in a tubular furnace (high-temperature furnace) and heated from room temperature to 400 ° C. for 60 seconds, and then cooled with a fan and cooled to room temperature over about 5 minutes. 200 cycles were repeated as one cycle. The resistance value of each brazed portion was measured every 10 cycles by a DC four-terminal method using a milliohm high tester (model “3227” manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.). When the resistance value changed by 10 mΩ or more, it was evaluated that the resistance value changed, and the results are shown in Table 4. Table 4 also shows the area of each lead wire exposed from the insulating ceramic substrate. As the change in resistance value increases, the strength of the brazed portion tends to decrease.

【0038】[0038]

【表4】 評価は、耐久サイクル数(5本平均)が200サイクル
のものを○、150サイクル以上200サイクル未満の
ものを△、150サイクル未満のものを×とした。
[Table 4] The evaluation was evaluated as ○ when the number of endurance cycles (average of 5 lines) was 200 cycles, Δ when the number was 150 cycles or more and less than 200 cycles, and × when the number was less than 150 cycles.

【0039】表3の結果より、リード線の方向変換部が
1ヶ所であり、更に、絶縁性セラミック基体の外側面か
ら表出するリード線の表出面積が小さいほど、即ち表出
面積が0.60mm2以下であればセラミックヒータの
3点曲げ強さは大きくなることがわかる。また、リード
線の表出面積が本発明の範囲内であれば上記の3点曲げ
強さにおいて400MPa以上の高い値が得られてい
る。更に、表4の結果より、リード線の表出面積が0.
07mm2以上あればロー付け部においても十分に高い
耐久性(冷熱間サイクルに対する高いロー付け強度)を
発揮できることが分かる。
From the results shown in Table 3, it can be seen that the direction of the lead wire is changed in one place, and the smaller the exposed area of the lead wire exposed from the outer surface of the insulating ceramic substrate, that is, the smaller the exposed area is, It can be seen that the three-point bending strength of the ceramic heater increases when the thickness is equal to or less than .60 mm 2 . If the exposed area of the lead wire is within the range of the present invention, a high value of 400 MPa or more is obtained in the above three-point bending strength. Furthermore, from the results in Table 4, the exposed area of the lead wire is 0.
It can be seen that if the thickness is 07 mm 2 or more, sufficiently high durability (high brazing strength against cold and hot cycles) can be exhibited even at the brazing portion.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明のセラミックヒータによると、高
い耐久性を備えるグロープラグを、低いコストで得るこ
とができる。また、本発明のグロープラグによると、長
期にわたり安定してエンジンの始動及びアイドリングを
行うことができる。
According to the ceramic heater of the present invention, a glow plug having high durability can be obtained at low cost. Further, according to the glow plug of the present invention, the engine can be started and idling stably for a long period of time.

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

【図1】発熱抵抗体にリード線が配設された未焼成体の
正面図である。
FIG. 1 is a front view of an unfired body in which a lead wire is provided on a heating resistor.

【図2】セラミックヒータの製造工程を説明する説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing process of the ceramic heater.

【図3】セラミックヒータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a ceramic heater.

【図4】座屈を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating buckling.

【図5】曲げ角を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a bending angle.

【図6】本発明のセラミックヒータを備える一例のグロ
ープラグの先端断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional end view of an example glow plug including the ceramic heater of the present invention.

【図7】本発明のセラミックヒータを備える他例のグロ
ープラグの先端断面図である。
FIG. 7 is a front end sectional view of another example of a glow plug including the ceramic heater of the present invention.

【図8】本発明のセラミックヒータを備えるその他の例
のグロープラグの先端断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional end view of another example of a glow plug including the ceramic heater of the present invention.

【図9】本発明のセラミックヒータを備える更にその他
の例のグロープラグの先端断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional end view of a glow plug according to still another example including the ceramic heater of the present invention.

【図10】本発明のグロープラグの一例の断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of the glow plug of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;セラミックヒータ、11;絶縁性セラミック基体
(11’;未焼成絶縁体)、12;発熱抵抗体(1
2’;未焼成発熱抵抗体)、13a、13b;リード線
(13a’、13b’;未焼成時リード線)、2;グロ
ープラグ、21;保護外筒、22;主体金具、23;接
続リード、24;リードコイル、25;中軸、26;端
子金具、27;取り付けねじ部、28;工具係合部。
1; ceramic heater, 11; insulating ceramic substrate (11 '; unfired insulator), 12; heating resistor (1
2 '; unfired heating resistor), 13a, 13b; lead wire (13a', 13b '; unfired lead wire), 2; glow plug, 21; protective outer cylinder, 22; metal shell, 23; , 24; lead coil, 25; center shaft, 26; terminal fitting, 27; mounting screw portion, 28;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/48 H05B 3/48 Fターム(参考) 3K092 PP15 PP16 QA01 QB11 QB13 QB18 QB20 QB32 QB74 QC16 QC42 QC43 QC52 RA02 RB03 RB22 RD02 TT08 TT25 VV31 VV34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 3/48 H05B 3/48 F term (Reference) 3K092 PP15 PP16 QA01 QB11 QB13 QB18 QB20 QB32 QB74 QC16 QC42 QC43 QC52 RA02 RB03 RB22 RD02 TT08 TT25 VV31 VV34

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性セラミック基体と、通電により発
熱する発熱抵抗体と共に該絶縁性セラミック基体内に埋
設され、一端側が該発熱抵抗体を通電するために該発熱
抵抗体に接続され、他端側が該絶縁性セラミック基体の
外表面に表出するリード線とを備え、該リード線1本あ
たりの該絶縁性セラミック基体の外表面に表出する面積
は0.07〜0.60mm2であることを特徴とするセ
ラミックヒータ。
1. An insulating ceramic substrate and a heat generating resistor which generates heat when energized are embedded in the insulating ceramic substrate, one end of which is connected to the heat generating resistor to energize the heat generating resistor, and the other end of which is connected to the heat generating resistor. And a lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate, and an area of the lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate is 0.07 to 0.60 mm 2 . A ceramic heater, characterized in that:
【請求項2】 絶縁性セラミック基体と、通電により発
熱する発熱抵抗体と共に該絶縁性セラミック基体内に埋
設され、一端側が該発熱抵抗体を通電するために該発熱
抵抗体に接続され、他端側が該絶縁性セラミック基体の
外表面に表出するリード線とを備え、該リード線のうち
の少なくとも1本は該一端側から延び、方向変換されて
該他端側に至る方向変換部を1ヶ所のみ有し、該方向変
換部の曲げ角θは0゜<θ≦40゜であることを特徴と
するセラミックヒータ。
2. An insulating ceramic base and a heating resistor which generates heat by energization are embedded in the insulating ceramic base, and one end is connected to the heating resistor to energize the heating resistor, and the other end is connected to the heating ceramic. And a lead wire exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate, at least one of the lead wires extending from the one end side, and having a direction changing part which is changed in direction and reaches the other end side. And a bending angle θ of the direction changing portion is 0 ° <θ ≦ 40 °.
【請求項3】 上記リード線の上記他端側において、該
リード線1本あたりの上記絶縁性セラミック基体の外表
面に表出する面積は0.07〜0.60mm 2である請
求項2記載のセラミックヒータ。
3. The method according to claim 3, wherein the other end of the lead wire is
Outer surface of the above insulating ceramic substrate per lead wire
The area exposed on the surface is 0.07 to 0.60 mm TwoWho is
The ceramic heater according to claim 2.
【請求項4】 上記絶縁性セラミック基体における上記
発熱抵抗体が埋設される側を先端側とした場合に、上記
リード線のうちの少なくとも1本は該絶縁性セラミック
基体の外側面に表出し、且つ少なくとも1本は上記絶縁
性セラミック基体の後端面に表出する請求項2又は3に
記載のセラミックヒータ。
4. When the side of the insulating ceramic substrate in which the heating resistor is embedded is a tip end, at least one of the lead wires is exposed on the outer surface of the insulating ceramic substrate. 4. The ceramic heater according to claim 2, wherein at least one of the ceramic heaters is exposed on a rear end face of the insulating ceramic substrate.
【請求項5】 請求項1乃至4のうちのいずれか1項に
記載のセラミックヒータを備えることを特徴とするグロ
ープラグ。
5. A glow plug comprising the ceramic heater according to claim 1. Description:
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