JP2002260827A

JP2002260827A - ヒータ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002260827A
Application number: JP2001058724A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Asano; 高章浅野; Hiroyoshi Kimata; 裕是木全
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: US6734399B2; JP4068309B2; US20020162834A1; EP1236958A2

Abstract

(57)【要約】【課題】個々のグロープラグ等のヒータの性能などを
容易にチェックすることができるヒータ及びその製造方
法を提供すること。【解決手段】端子金具９は、先端側の中軸部２７と後
端側の端子部２９とが、互いの結合部分（即ち中軸側結
合部３１及び端子側結合部３３）にて加締めにより結合
されて一体となった部材である。このうち、中軸部２７
は、その先端側には外部接続線２５が接合しており、そ
の後端側の外周には、ネジ加工により（端子側結合部３
１として機能する）ネジ部３５が形成されている。ま
た、端子部２９は、その先端側に、カップ状の端子側結
合部３３が設けられ、その後端側に、端子側結合部３３
より後方に伸びる棒状接続部３７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばセラミック
ヒータやシーズヒータの様なヒータに関し、詳しくは、
例えばディーゼルエンジンの始動補助のために使用され
るグロープラグや、エンジンの冷却水を暖めるために使
用されるウォータヒータなどの様なヒータ及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばディーゼルエンジンの
始動を迅速に行う目的で、燃焼室内の空気を予熱するた
めに、エンジンのシリンダブロックにグロープラグが装
着されていた。

【０００３】この種のグロープラグとしては、例えば図
１０に示す様に、リード線Ｐ１及び発熱体Ｐ２をセラミ
ックＰ３中に埋設して焼結した棒状のセラミックヒータ
Ｐ４を用いたものがある。前記セラミックヒータＰ４に
は金属外筒Ｐ５が外嵌し、金属外筒Ｐ５にはシリンダブ
ロックに固定される主体金具Ｐ６が外嵌している。ま
た、主体金具Ｐ６の後端側（図の上方）には、絶縁体で
あるインシュレータＰ７及び丸ナットＰ１３が取り付け
られ、主体金具Ｐ６の内部には、セラミックヒータＰ４
に接続するバネ状の外部接続線Ｐ８と、外部接続線Ｐ８
に接続してグロープラグの後端側に突出する棒状の端子
電極Ｐ９が配置されている。

【０００４】そして、前記グロープラグでは、端子電極
Ｐ９の後部のネジ部Ｐ１０に螺合されるナットＰ１１と
前記インシュレータＰ７との間に、長尺の板状の給電金
具Ｐ１２を締め付けて固定し、この給電金具Ｐ１２と
（シリンダブロックを介して）主体金具Ｐ６と間に電圧
を印加することにより、セラミックヒータＰ４を加熱し
ている。

【０００５】また、ディーゼルエンジンの各シリンダ
（気筒）には、それぞれグロープラグが装着されるが、
それらのグロープラグは、その後端に突出する端子電極
Ｐ９間を接続する様に、上述した長尺の給電金具Ｐ１２
が使用されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年では、
排気ガスの悪化を防止するために、グロープラグの性能
の劣化等をチェックするという要求があるが、従来のグ
ロープラグの構造では、それに好適に対応できなかっ
た。

【０００７】例えば個々のグロープラグの状態を、ＯＢ
Ｄ（オンボードダイアグノーシス）により、マイコンに
接続されたテスト用の端子にてチェックできれば、グロ
ープラグのチェックが容易であるが、従来は、１つの給
電金具Ｐ１２に複数のグロープラグを接続して給電を行
っていたので、個々のグロープラグの性能を簡単にチェ
ックできなかった。

【０００８】つまり、個々のグロープラグの性能をチェ
ックするためには、給電金具Ｐ１２を外して、テスト用
の端子をそれぞれのグロープラグの端子電極Ｐ９に接触
して調べなければならず、その作業が大変であった。本
発明は、前記課題を解決するためになされたものであ
り、例えば個々のグロープラグ等のヒータの性能などを
容易にチェックすることができるヒータ及びその製造方
法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、ヒータの外周を構成する主体金具と、
主体金具の先端側に設けられた発熱部と、主体金具内に
配置され、外部と発熱部との導通を行うための導電接続
部材が接続される端子金具と、を備えたヒータに関する
ものである。

【００１０】本発明では、端子金具は、主体金具の後端
側から（例えば軸方向の）外側に突出するとともに、そ
の突出部分の外周には、導電接続部材の接続方向の動き
を規制して導電接続部材を係止可能な凹状及び／又は凸
状の係止部を備えている。従って、端子金具の後端側
に、例えばキャップ状の導電接続部材をかぶせる様にし
て接続することにより、端子金具に対して電圧を印可す
るための導通をとることができる。このとき、導電接続
部材は、端子金具の係止部に係止してその接続方向の動
きが規制されるので、導電接続部材が抜け落ちることを
防止できる。

【００１１】また、ヒータが複数使用される装置（例え
ば多気筒エンジン）の場合には、各端子金具に対して個
々に導電接続部材を取り付けることができるので、この
導電接続部材から検査用の信号を取り出すことにより、
例えば個々のグロープラグ等のヒータの性能などを容易
にチェックすることができる。

【００１２】つまり、本発明では、個々のヒータに対し
て、マイコンによる自動的な性能チェックである、いわ
ゆるオンボードダイアグノーシスが可能になる。（２）請求項２の発明では、端子金具は、発熱部側に棒
状の中軸部とヒータの後端側の棒状の端子部とが、互い
の結合部にて軸方向に結合されてなる棒状の部材であ
る。

【００１３】本発明の端子金具は、別体の部材である中
軸部と端子部とが結合されて一体となったものである。
この様な構成とすることにより、ヒータの端子金具が、
例えば１本の棒状の材料を削り出して加工する場合に比
べて、安価に且つ精度よく製造できるという効果があ
る。

【００１４】尚、結合する場合の強度（後述する抜けの
強度である引張強度）は、１５００Ｎ以上が好ましく、
２０００Ｎ以上が一層好ましい。（３）請求項３の発明では、端子部の先端側に凹状の端
子側結合部を備えるとともに、中軸部の後端側に端子側
結合部が嵌入する凸状の中軸側結合部を備え、更に、端
子側結合部の外周に係止部が設けられている。

【００１５】本発明は、端子部と中軸部との結合構造を
例示したものである。この様な構成により、凸状の中軸
側結合部に凹状の端子側結合部をかぶせるようにして結
合することができる。よって、この径方向に重なり合う
結合部分に対して、例えば加締めを行うことにより、強
固な結合が可能になる。

【００１６】（４）請求項４の発明では、中軸部の後端
側に凹状の中軸側結合部を備えるとともに、端子部の先
端側に中軸側結合部が嵌入する凸状の端子側結合部を備
え、更に、中軸側結合部の外周に係止部が設けられてい
る。本発明は、端子部と中軸部との結合構造を例示した
ものである。この様な構成により、凹状の中軸側結合部
に凸状の端子側結合部をはめ込むようにして結合するこ
とができる。よって、この径方向に重なり合う結合部分
に対して、例えば加締めを行うことにより、強固な結合
が可能になる。

【００１７】（５）請求項５の発明では、結合部を加締
めることにより、中軸部と端子部とを一体に結合してい
る。本発明は、結合手段を例示したものである。本発明
では、結合部を外側から加締めることにより、中軸部と
端子部とを強固に且つ容易に結合することができる。

【００１８】尚、中軸部と端子部との加締め前のクリア
ランスに関しては、０．０５〜０．１ｍｍの範囲である
と、結合の際の組付けがスムーズであり、しかも、衝撃
に強く分離し難いので、好適である。（６）請求項６の発明では、加締めは、２点、４点、６
点、又は８点加締めである。

【００１９】本発明は、加締めの内容を例示したもので
あり、２点、４点、６点、又は８点加締めを、適宜採用
できる。このうち、特に、４点以上の加締めの場合に
は、衝撃にも強く、中軸部と端子部とが分離し難いので
好適である。尚、加締めは、例えばポンチ、四角のいず
れでもよいが、四角が好適である。

【００２０】（７）請求項７の発明は、端子部と中軸部
とを結合させる位置を、軸方向に移動可能とした構成を
備えている。例えば凹部に凸部を嵌合させることにより
結合する場合には、その結合方向（軸方向）にて、結合
前にスライドさせることができる寸法的な余裕を持たせ
ることにより、端子部と中軸部との軸方向の長さの調節
ができる。それにより、それぞれ同じ部品（端子部及び
中軸部）を用いて、各種の寸法の端子金具を製造するこ
とができる。

【００２１】（８）請求項８の発明では、端子側結合部
の結合側の表面及び／又は中軸側結合部の結合側の表面
に、ローレット加工を施している。このローレット加工
により、端子側結合部と中軸側結合部との接触する表面
に多数の凹凸が形成されて、ひっかかり易くなるので、
結合部分が抜けにくくなる。特に、端子側結合部及び中
軸側結合部の接触する両表面に、ローレット加工を施す
と、一層抜けにくくなるので好適である。

【００２２】（９）請求項９の発明では、端子側結合部
の結合側の表面及び／又は前記中軸側結合部の結合側の
表面に、ネジ加工を施している。このネジ加工により、
端子側結合部と中軸側結合部との接触する表面に多数の
凹凸（ネジ山）が形成されて、ひっかかり易くなるの
で、結合部分が抜けにくくなる。特に、端子側結合部及
び中軸側結合部の接触する両表面に、ネジ加工を施す
と、一層抜けにくくなりので好適である。

【００２３】尚、前記結合部分における一方の方面にロ
ーレット加工を施し、それと向き合う他方の面にネジ加
工を施してもよい。（１０）請求項１０の発明では、端子側結合部の結合側
の表面及び中軸側結合部の結合側の表面に、ネジ加工を
施し、端子側結合部と中軸側結合部とを螺合させて結合
している。

【００２４】つまり、本発明では、ネジの螺合により端
子部と中軸部と結合しているので、端子部と中軸部とを
強固に結合することができる。（１１）請求項１１の発明では、中軸部と端子部とを、
導電性接着材により接合している。

【００２５】これにより、中軸部と端子部とを、導電性
を保って容易に一体化することができる。（１２）請求項１２の発明では、ヒータは、通電により
発熱する発熱体が埋設されたセラミックを焼成してなる
セラミックヒータである。

【００２６】本発明は、ヒータの発熱する構成を例示し
たものである。本発明では、発熱する構成として、いわ
ゆるセラミックヒータを用いることができる。（１３）請求項１３の発明では、ヒータは、通電により
発熱する発熱体を金属管内に収容したシーズヒータであ
る。

【００２７】本発明は、ヒータの発熱する構成を例示し
たものである。本発明では、発熱する構成として、いわ
ゆるシーズヒータを用いることができる。（１４）請求項１４の発明では、ヒータは、ディーゼル
エンジンの始動補助に用いるグロープラグである。

【００２８】本発明は、ヒータの用途を例示したもので
ある。本発明のヒータは、いわゆるグロープラグとして
用いることができる。（１５）請求項１５の発明では、ヒータは、ディーゼル
エンジンの冷却水の加熱に用いるウォータヒータであ
る。

【００２９】本発明は、ヒータの用途を例示したもので
ある。本発明のヒータは、いわゆるウォータヒータとし
て用いることができる。（１６）請求項１６の発明は、請求項５〜１５のいずれ
かに記載のヒータの製造方法に関し、特に、結合部を加
締めることにより、端子部と中軸部とを一体に結合する
方法である。

【００３０】つまり、結合部にて外側から加締めること
により、端子部と中軸部とを強固に且つ容易に結合する
ことができる。尚、この加締めの方法としては、２点、
４点、６点、又は８点加締め等を適宜採用できる

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のヒータ及びその製
造方法の実施の形態の例（実施例）を、図面を参照して
説明する。（実施例１）本実施例のヒータは、ディーゼルエンジン
の始動補助に使用されるセラミックグロープラグであ
る。

【００３２】ａ）まず、本実施例のグロープラグの構成
を、図１に基づいて説明する。図１に示す様に、本実施
例のグロープラグ１は、筒状の主体金具３と、主体金具
３の先端側（前部）に内嵌する金属外筒５と、金属外筒
５内に嵌挿されるセラミック発熱体（発熱部）７と、主
体金具３内に嵌挿されて（主体金具３と）絶縁して装着
される端子金具９とを備えている。

【００３３】このうち、前記主体金具３は、炭素鋼から
なり、その先端側に内方に延出する保持部１１を備える
ととともに、その後端側（後部）にレンチ嵌合用の六角
部１３を備え、更に、先端側と後端側の間の中央の外周
にディーゼルエンジンの燃焼室に螺着するためのネジ部
１５を備えている。

【００３４】前記金属外筒５は、耐熱金属で構成され、
その後端側が前記保持部１１にろう付けされている。前
記セラミック発熱体７は、Ｓｉ₃Ｎ₄を主成分とするセラ
ミック１７中に、主としてＷからなる一対のリード線１
９ａ、１９ｂと、ＷＣを主成分とするＵ字状の発熱抵抗
体２１とが埋設されたものである。

【００３５】前記一方のリード線１９ｂは、バネ状の外
部接続線２３と金属外筒５を介して、主体金具３に電気
的に接続されており、他方のリード線１９ａは、バネ状
の外部接続線２５を介して端子金具９に電気的に接続さ
れている。前記端子金具９は、主体金具３の軸中心と同
軸に配置された棒状の部材であり、後に詳述する様に、
その先端側は、主体金具３内に挿入され、自身の外周面
と主体金具３の内周面との間に形成されたガラスシール
部２６により、主体金具３に固定されている。また、端
子金具９の後端側は、主体金具３の後端側より大きく外
側に突出している。

【００３６】尚、主体金具３の後端面３ａには、ベーク
ライトからなる絶縁部材である環状のインシュレータ２
８が配置され、このインシュレータ２８の中央孔２８ａ
を端子金具９が貫通している。よって、このインシュレ
ータ２８により、主体金具３と端子金具９とが絶縁され
ている。

【００３７】ｂ）次に、本実施例のグロープラグ１の要
部である端子金具９を、図２に基づいて説明する。図２に示す様に、端子金具９は、ステンレスからなる
先端側の中軸部２７と、鋼からなる後端側の端子部２９
とが、互いの結合部分（即ち中軸側結合部３１及び端子
側結合部３３）にて加締めにより結合されて一体となっ
た部材である。

【００３８】このうち、前記中軸部２７は、長さ５０ｍ
ｍ程度×外径φ３．５ｍｍの棒状の部材であり、その先
端側には外部接続線２５が接しており、その後端側の外
周には、ネジ加工により（端子側結合部３１として機能
する）ネジ部３５が形成されている。

【００３９】また、前記端子部２９は、その先端側に、
図の下方に開口するカップ状の端子側結合部３３が設け
られ、その後端側に、端子側結合部３３より後方に伸び
る棒状接続部３７が設けられている。前記端子側結合部
３３の内側には、前記中軸部２７の凸状の端子側結合部
３１が嵌入する凹部（端子さぐり部）３９を備えてお
り、この凹部３９の径方向の内周面にはローレット加工
が施されている。

【００４０】更に、端子側結合部３３の外側には、先端
側に外径φ９ｍｍの第１フランジ４１を備えるととも
に、第１フランジ４１から４ｍｍ離れた後端側に外径φ
８．５ｍｍの第２フランジ４３を備え、両フランジ４
１、４３に挟まれて環状の外周凹部４５が形成されてい
る。従って、この第１フランジ４１及び外周凹部４５の
構成により、後述するキャップ４７を係止するための係
止部４８が形成されている。

【００４１】また、本実施例では、端子側結合部３３の
凹部３９に前記中軸側結合部３１が嵌入し、外周凹部４
５の外側から例えば４点加締めを行うことにより、端子
側結合部３３と中軸側結合部３１とが強固に結合し、こ
れにより、端子部２９と中軸部２７とが一体化した端子
金具９が構成されている。

【００４２】尚、外周凹部４５にて、更にへこんだ部分
４５ａが加締めがなされた箇所である。また、前記端子金具９は、その端子部２９の後端側よ
り、通電用の導電接続部材であるキャップ４７がかぶせ
られて、外部（例えばバッテリ）からの導通が確保され
る。

【００４３】つまり、キャップ４７に設けられたキャッ
プ係止部４７ａが、端子側結合部３３の外周に設けられ
た外周凹部４５に嵌り込んで第１フランジ４３に係止す
ることにより、即ち係止部４８により係止されることに
より、キャップ４７が端子部２９に取り付けられる。そ
れとともに、キャップ４７内に配置された（リード線４
９と接続された）導電板５１が、棒状接続部３７の表面
に接触して、端子金具９とリード線４９間の導通を確保
する。

【００４４】ｃ）次に、本実施例のグロープラグ１に関
する電気的構成及びその動作について、図３に基づいて
説明する。図３に示す様に、本実施例のグロープラグ１がディー
ゼルエンジンに装着される場合には、主体金具３はシリ
ンダブロック（図示せず）に接触して接地電極として用
いられる。

【００４５】前記端子金具９は、キャップ４７により電
気的に接続され、グロープラグ１への電力の供給状態を
切り換えるグローコントローラ５３を介して、バッテリ
（又は発電機）５５に接続されるとともに、グローコン
トローラ５３及びマイコンを主要部とする電子制御装置
（ＥＣＵ）５７を介して、グローランプ５９に接続され
る。また、キースイッチ６１は、スタータ（ＳＴ）、オ
ン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）に切り換えられるスイッチ
であり、前記グローコントローラ５３及びＥＣＵ５７
は、このキースイッチ６１の動作によりバッテリ５５に
接続される。

【００４６】従って、バッテリ５５からグロープラグ１
に電力を供給することにより、セラミック発熱体７が発
熱するので、グロープラグ１によるディーゼルエンジン
の燃焼室の加熱が可能になる。また、本実施例では、グロープラグ１の性能をオンボ
ードでチェックするために、グローコントローラ５３と
ＥＣＵ５７は、信号線６３にて接続されている。

【００４７】従って、例えばＥＣＵ５７からチェック用
の電圧を印可し、それによって生ずる電流を検出して
（即ちオンボードダイアグノーシスにより）、グロープ
ラグ１の性能を自動的にチェックすることができる。即
ち、本実施例では、いわゆるオンボードダイアグノーシ
スにより、グロープラグ１の性能をチェックすることが
できる。

【００４８】ｄ）次に、本実施例のグロープラグ１の製
造方法を説明する。セラミック発熱体７の製造工程まず、発熱抵抗体２１の原料を調整する。この発熱抵抗
体２１の原料は、ＷＣ：６０重量部及び絶縁性セラミッ
ク：４０重量部からなる。

【００４９】次に、この原料に分散剤と溶剤を添加し
て、粉砕・乾燥した後、有機バインダを加えて造粒物を
製造する。そして、銀を被覆したリード線１９ａ、１９
ｂの一端をＵ字状の成形型内に配置し、その中に前記造
粒物を射出し、Ｕ字形状の未焼結発熱抵抗体と一体化さ
れたヒータ本体を成形する。

【００５０】次に、セラミック粉末を調整する。このセ
ラミック粉末の原料は、絶縁性セラミック（Ｓｉ₃Ｎ₄：
８９重量部、Ｅｒ₂Ｏ₃：１０重量部、ＳｉＯ₂：１重量
部）からなる。これらの成分のうち、まず、Ｅｒ₂Ｏ₃、
ＳｉＯ₂に、分散剤を添加して、粉砕・乾燥した後、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄を加えて再度粉砕し、バインダを加えて造粒物を
製造する。

【００５１】次に、前記セラミック粉末の造粒物で、１
対の（棒状体を中心軸を含む平面で分割した形状の）半
割プレス体を作成する。そして、左右の半割プレス体の
間にヒータ本体を配置して、左右の半割プレス体を重ね
合わせて、棒状のプレス成形体を形成する。

【００５２】次に、このプレス成形体をカーボン型内に
セットして、Ｎ₂ガス雰囲気中、１７５０℃で、圧力２
００ｋｇ／ｃｍ²を加えながらホットプレスし、半球先
端部を有する略丸棒状のセラミック焼結体を形成する。
このセラミック焼結体の表面を研磨して所定寸法に仕上
げるとともに、リード線１９ａ、１９ｂをセラミック表
面に露出させる。これにより、セラミック発熱体７が完
成する。

【００５３】中軸部２７及び端子部２９の製造工程また、前記工程とは別の工程にて、中軸部２７及び端子
部２９を製造する。具体的には、端子金具９の中軸部２
７及び端子部２９を、それぞれ、棒状の部材を研削する
ことにより形成する。

【００５４】尚、中軸部２７の後端の外周にはネジ加工
によりネジ部３５を形成し、端子部２９の凹部３９の径
方向の内周面には、ローレット加工を施して、微少な編
み目状の凹凸を多数形成する。セラミック発熱体７の組付工程次に、セラミック発熱体７の表面のうち、金属外筒５に
保持する部位と外部接続線２３、２５を接続する外周と
にガラス層を焼き付けて形成する（但し導通を確保する
部分は除く）。

【００５５】次に、セラミック発熱体７のリード線１９
ａ、１９ｂと外部接続線２５、２３とを、それぞれろう
付けにより電気的に接続し、且つ、一方の外部接続線１
９ｂを金属外筒５の後端に同じくろう付けにより電気的
に接続する。これらにより、セラミック発熱体７の組立
体が形成される。

【００５６】そして、このセラミック発熱体７の組立体
を、中軸部２７と外部接続線２５を接続した後、主体金
具３内に挿入し、金属外筒５の後端外周を主体金具３の
保持部１１の内壁にろう付けする。セラミック発熱体７の組立体の組付工程次に、主体金具３の後端側からインシュレータ２８を貫
通して、セラミック発熱体７の組立体を挿入し、その中
軸部２７の周囲にガラス材料を配置する。

【００５７】そして、ガラス材料を加熱・冷却すること
によりガラスシール部２６を形成し、このガラスシール
部２６により、中軸部２７（従ってセラミック発熱体７
の組立体）を固定する。中軸部２７及び端子部２７の結合工程次に、中軸部２７と端子部２７を結合させるのである
が、この場合には、まず、端子部２９の凹部３９内に、
中軸部２７の中軸側端子部３１を嵌入させる。この凹部
３９の深さには、寸法的に多少の余裕があるので、端子
金具９の全長が所望の長さとなる様に、中軸部２７をス
ライドさせて結合位置を調節する。

【００５８】そして、この嵌合した状態で、端子部２９
の外周凹部４５の外側より、例えば４点加締め用の加締
め部材を使用して、図４（ｂ）に示す様に、端子部２９
の周囲（９０度間隔の四方）から押圧することにより、
４点加締めを行う。これにより、端子部２９と中軸部２
７とが強固に結合されて一体化し、グロープラグ１が完
成する。

【００５９】ｅ）この様に、本実施例では、端子金具９
を、中軸部２７と端子部２９とを嵌合させた状態で加締
めることにより結合しているので、中軸部２７と端子部
２９とを強固に結合することができる。また、この様に
して端子金具９を製造することにより、１本の棒材を切
削して端子金具９を製造する場合と比べて、製造コスト
を低減できるとともに、寸法精度を高めることができ
る。

【００６０】更に、本実施例では、端子部２９の凹部３
９の内周面にローレット加工を施すとともに、中軸部２
７の中軸側結合部３１の外周面にネジ加工を施している
ので、大きな衝撃が加わっても又長期間経過しても、中
軸部２７と端子部２９との結合が緩み難いという利点が
ある。

【００６１】尚、これとは別に、結合部分の対向する両
表面にローレット加工を施してもよいし、両表面にネジ
加工を施してもよい。また、一方の表面にのみ、ローレ
ット加工又はネジ加工を施し、他方の面には、そのよう
な表面加工を省略してもよい。

【００６２】また、本実施例では、端子部２９の凹部３
９の深さは、結合に必要な寸法より深めに設定してある
ので、この凹部３９に嵌入する中軸部２７の位置を調節
することにより、仮に中軸部２７や端子部２９の寸法精
度にバラツキがあっても、端子金具９の全長を一定に保
つことができる。

【００６３】特に、本実施例では、端子部２９にキャッ
プ４７をかぶせて、それぞれのグロープラグ１毎に導通
を取ることができるので、各グロープラグ１の性能を、
ＥＣＵ６３によるオンボードダイアグノーシスにより、
それぞれチェックすることができる。

【００６４】また、キャップ４７を端子部２９にかぶせ
るだけで、その係止部４８によりキャップ４７を係止で
きるので、キャップ４７の取り付けが容易であるという
利点がある。ｆ）次に、本実施例のグロープラグ及びその製造方法の
効果を確認するための実験例について説明する。

【００６５】本実験例では、加締め形状と中軸部及び端
子部の結合部分のクリアランスとを変更し、その場合に
おける新品時の引張強度と衝撃試験後の引張強度とを測
定した。その結果を下記表１及び表２に記す。尚、引張
強度は、島津製作所製オートグラフＡＧ−５０００Ｂに
より測定した。

【００６６】また、衝撃試験は、ＪＩＳＢ８０３１の耐
久衝撃性試験装置を用い、衝程を５ｍｍにして衝撃を加
えた。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【表２】

【００６９】この表１及び表２から明らかな様に、加締
めにより中軸部と端子部とを強固に結合することができ
る。特に、４点加締め以上の場合には、衝撃にも強く好
適である。また、中軸部と端子部とのクリアランスが
０．１ｍｍ以下の場合には、衝撃にも強く好適である。（実施例２）次に、実施例２について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略する。

【００７０】本実施例のヒータは、前記実施例１と同様
に、ディーゼルエンジンの始動補助に使用されるグロー
プラグである。図５に示す様に、本実施例のグロープラ
グ１０１は、前記実施例１と同様に、主体金具１０３の
後端側に端子金具１０５が嵌入している構成であり、そ
の端子金具１０５は、先端側の中軸部１０７と後端側の
端子部１０９とが一体に結合したものである。

【００７１】特に、本実施例では、前記実施例１とは逆
に、中軸部１０７の後端側に、同図の上方に開口するカ
ップ状の中軸側結合部１１１を備え、その中軸側結合部
１１１の凹部１１３に、端子部１０９の先端側に設けら
れた（表面にネジ加工された）凸状の端子側結合部１１
５が嵌入している。

【００７２】そして、この嵌入した状態で、中軸側結合
部１１１の外周凹部１１７の外側から加締めることによ
り、中軸部１０７と端子部１０９とが一体に結合され
て、端子金具１０５が形成されている。本実施例によっ
ても、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、カ
ップ状の中軸側結合部１１１が上方に開口している構成
であるので、中軸部１０９を小型化でき、よって、中軸
部１０９が脱落し難いという効果がある。（実施例３）次に、実施例３について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略する。

【００７３】本実施例のヒータは、前記実施例１と同様
に、ディーゼルエンジンの始動補助に使用されるグロー
プラグである。図６に示す様に、本実施例のグロープラ
グ１２１は、前記実施例１と同様に、主体金具１２３の
後端側に端子金具１２５が嵌入している構成であり、そ
の端子金具１２５は、先端側の中軸部１２７と後端側の
端子部１２９とが一体に結合したものである。

【００７４】本実施例では、端子部１２９の先端側に、
同図の下方に開口するカップ状の端子側結合部１３１を
備えており、その端子側結合部１３１の凹部１３３の径
方向の内周面には、ネジ加工により端子側ネジ部１３５
が設けられている。一方、中軸部１２７の後端側の凸状
の中軸側結合部１３７の外周面には、ネジ加工により中
軸側ネジ部１３９が形成されている。

【００７５】従って、本実施例では、端子側結合部１３
１に中軸側結合部１３７を嵌め込んで、端子側ネジ部１
３５に中軸側ネジ部１３９を螺合させ、この状態で、端
子側結合部１３１の外周凹部１４１の外側から加締める
ことにより、中軸部１２７と端子部１２９とが一体に結
合されて、端子金具１２５が形成されている。

【００７６】本実施例によっても、前記実施例１と同様
な効果を奏するとともに、特にネジの螺合により中軸部
１２７と端子部１２９とを結合しているので、端子部１
２９が脱落し難いという効果がある。（実施例４）次に、実施例４について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略する。

【００７７】本実施例のヒータは、前記実施例１と同様
に、ディーゼルエンジンの始動補助に使用されるグロー
プラグである。図７に示す様に、本実施例のグロープラ
グ１５１は、前記実施例１と同様に、主体金具１５３の
後端側に端子金具１５５が嵌入している構成であり、そ
の端子金具１５５は、先端側の中軸部１５７と後端側の
端子部１５９とが一体に結合したものである。

【００７８】本実施例では、端子部１５９の先端側に、
同図の下方に開口するカップ状の端子側結合部１６１を
備え、その端子側結合部１６１の凹部１６３に、中軸部
１５７の後端側に設けられた凸状の中軸側結合部１６５
が嵌入している。特に、この中軸側結合部１６５と端子
側結合部１６１との接触面（即ち凹部１６３の内周面と
中軸側結合部１６５の外周面）には、導電性接着剤が塗
布されており、この導電性接着剤により、中軸側結合部
１６５と端子側結合部１６１と（従って、中軸部１５７
と端子部１５９と）が接合されている。

【００７９】尚、導電性接着剤には、フィラーを添加す
るが、このフィラーとしては、銀、ニッケル、カーボン
等を使用できる。そして、前記嵌入した状態で、端子側
結合部１６１の外周凹部１６７の外側から加締めること
により、中軸部１５７と端子部１５９とが一体に結合さ
れて、端子金具１５５が形成されている。

【００８０】本実施例によっても、前記実施例１と同様
な効果を奏するとともに、導電性接着剤を用いて中軸部
１５７と端子部１５９とを接合しているので、ローレッ
ト加工やネジ加工を省略でき、中軸部１５７と端子部１
５９とを結合させるための作業工程を簡易化できるとい
う利点がある。

【００８１】尚、互いの接触面には、特にローレット加
工等は施されていないが、ローレット加工等を施すこと
により、接合強度を向上させることができる。（実施例５）次に、実施例５について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略する。

【００８２】本実施例のヒータは、前記実施例１と同様
に、ディーゼルエンジンの始動補助に使用されるグロー
プラグである。図８に示す様に、本実施例のグロープラ
グ１８１は、前記実施例１と同様に、主体金具１８３の
後端側に端子金具１８５が嵌入している構成であるが、
前記実施例１とは異なり、端子金具１８５は、１本の棒
材を切削加工した単体の部材である。

【００８３】この端子金具１８５の外形は、前記実施例
１とほぼ同様であるが、加締めにより結合する必要がな
いので、その中央部に形成された外周凹部１５７には、
加締めによるへこみはない。本実施例によっても、端子
金具１８５の後端側からキャップをかぶせることによ
り、端子金具１８５毎に導通をとることが可能であるの
で、前記実施例１と同様に、ＥＣＵによるグロープラグ
１８１の性能チェックが可能である。（実施例６）次に、実施例６について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略する。

【００８４】本実施例のヒータは、ディーゼルエンジン
の始動補助に使用するメタルグロープラグ及びエンジン
の冷却水や暖房用のヒータコアの水の加熱に使用される
ウォータヒータであり、構造的には、金属管内に発熱体
（例えば発熱コイル）が封入されたいわゆるシーズヒー
タである。

【００８５】図９に示す様に、本実施例のシーズヒータ
１９１は、炭素鋼からなる筒状の主体金具１９３と、主
体金具１９３の先端側に配置された（ステンレスなど
の）耐熱性金属製のシーズチューブ１９５と、シーズチ
ューブ１９５の中心に配置された発熱コイル（発熱部）
１９７と、主体金具１９３内に嵌挿された端子金具１９
９を備えている。

【００８６】前記シーズチューブ１９５は、先端が球状
に閉じるとともに、後端が開口しており、このシーズチ
ューブ１９５内には、電気絶縁性の粉末からなる絶縁粉
末２０３が充填されて発熱コイル１９７を固定してい
る。前記シーズチューブ１９５の後端には、端子金具１
９９の先端が同軸に差し込まれており、発熱コイル１９
７は、その後端が端子金具１９９と電気的に接続される
とともに、その先端がシーズチューブ１９５の先端と電
気的に接続している。

【００８７】また、前記端子金具１９９は、前記実施例
１とほぼ同様な構成であり、先端側の中軸部２０５と後
端側の端子部２０７とが、その結合部分にて加締められ
一体化している。本実施例においても、前記実施例１と
同様な効果を有するとともに、このシーズヒータ１９１
を用いて、ディーゼルエンジンの冷却水を加熱すること
ができる。

【００８８】尚、本実施例のシーズヒータ１９１は、デ
ィーゼルエンジンの冷却水の加熱だけではなく、例え
ば、小型の温水器、トイレのウオッシャー、手洗用温水
器などの少量の水を短時間で加熱する場合の加熱源とし
ても好適に利用でき、更には、グロープラグとしても利
用できる。

【００８９】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。例え
ば、加締めの方法は、前記４点加締め以外に、２、６、
又は８点加締めを適宜採用できる。尚、図４（ａ）に
は、２点加締めの際の押圧方向（１８０度間隔）を示
し、図４（ｃ）には、６点加締めの際の押圧方向（６０
度間隔）を示し、図４（ｄ）には、８点加締めの際の押
圧方向（４５度間隔）を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のグロープラグを一部を破断して示
す正面図である。

【図２】実施例１のグロープラグの後端側及びキャッ
プを示す説明図である。

【図３】実施例１のグロープラグの電気的構成を示す
説明図である。

【図４】実施例１のグロープラグ等の加締め方法を示
す説明図である。

【図５】実施例２のグロープラグを一部を破断して示
す説明図である。

【図６】実施例３のグロープラグを一部を破断して示
す説明図である。

【図７】実施例４のグロープラグを一部を破断して示
す説明図である。

【図８】実施例５のグロープラグを一部を破断して示
す説明図である。

【図９】実施例６のシーズヒータを一部を破断して示
す正面図である。

【図１０】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１、１０１、１２１、１５１、１８１…グロープラグ
（ヒータ）３、１０３、１２３、１５３、１８３、１９３…主体金
具５…金属外筒７…セラミック発熱体（発熱部）９、１０５、１２５、１５５、１８５、１９９…端子金
具２７、１０７、１２７、１５７、２０５…中軸部２９、１０９、１２９、１５９、２０７…端子部３１、１１１、１３７、１６５…中軸側結合部３３、１１５、１３１、１６１…端子側結合部３９、１１３、１３３、１６３…凹部４７…キャップ（導電接続部材）４８…係止部１９１…シーズヒータ（ヒータ）１９７…発熱コイル（発熱部）

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータの外周を構成する主体金具と、該主体金具の先端側に設けられた発熱部と、前記主体金具内に配置され、外部と前記発熱部との導通
を行うための導電接続部材が接続される端子金具と、を備えたヒータにおいて、前記端子金具は、前記主体金具の後端側から外側に突出
するとともに、その突出部分の外周には、前記導電接続
部材の接続方向の動きを規制して該導電接続部材を係止
可能な凹状及び／又は凸状の係止部を備えたことを特徴
とするヒータ。
【請求項２】前記端子金具は、前記発熱部側の棒状の
中軸部と前記ヒータの後端側の棒状の端子部とが、互い
の結合部にて軸方向に結合されてなる棒状の部材である
ことを特徴とする前記請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】前記端子部の先端側に凹状の端子側結合
部を備えるとともに、前記中軸部の後端側に前記端子側
結合部が嵌入する凸状の中軸側結合部を備え、更に、前
記端子側結合部の外周に前記係止部が設けられたことを
特徴とする前記請求項２に記載のヒータ。
【請求項４】前記中軸部の後端側に凹状の中軸側結合
部を備えるとともに、前記端子部の先端側に前記中軸側
結合部が嵌入する凸状の端子側結合部を備え、更に前記
中軸側結合部の外周に前記係止部が設けられたことを特
徴とする前記請求項２に記載のヒータ。
【請求項５】前記結合部を加締めることにより、前記
中軸部と前記端子部とを一体に結合したことを特徴とす
る前記請求項２〜４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項６】前記加締めは、２点、４点、６点、又は
８点加締めであることを特徴とする前記請求項５に記載
のヒータ。
【請求項７】前記端子部と前記中軸部とを結合させる
位置を、軸方向に移動可能とした構成を備えたことを特
徴とする前記請求項２〜６のいずれかに記載のヒータ。
【請求項８】前記端子側結合部の結合側の表面及び／
又は前記中軸側結合部の結合側の表面に、ローレット加
工を施したことを特徴とする前記請求項３〜７のいずれ
かに記載のヒータ。
【請求項９】前記端子側結合部の結合側の表面及び／
又は前記中軸側結合部の結合側の表面に、ネジ加工を施
したことを特徴とする前記請求項３〜７のいずれかに記
載のヒータ。
【請求項１０】前記端子側結合部の結合側の表面及び
前記中軸側結合部の結合側の表面に、ネジ加工を施し、
前記端子側結合部と前記中軸側結合部とを螺合させて結
合したことを特徴とする前記請求項９に記載のヒータ。
【請求項１１】前記中軸部と前記端子部とを、導電性
接着材により接合したことを特徴とする前記請求項２〜
４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１２】前記ヒータは、通電により発熱する発
熱体が埋設されたセラミックを焼成してなるセラミック
ヒータであることを特徴とする前記請求項１〜１１のい
ずれかに記載のヒータ。
【請求項１３】前記ヒータは、通電により発熱する発
熱体を金属管内に収容したシーズヒータであることを特
徴とする前記請求項１〜１１のいずれかに記載のヒー
タ。
【請求項１４】前記ヒータは、ディーゼルエンジンの
始動補助に用いるグロープラグであることを特徴とする
前記請求項１〜１３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１５】前記ヒータは、ディーゼルエンジンの
冷却水の加熱に用いるウォータヒータであることを特徴
とする前記請求項１〜１３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１６】前記請求項５〜１５のいずれかに記載
のヒータの製造方法であって、前記結合部を加締めることにより、前記端子部と前記中
軸部とを一体に結合することを特徴とするヒータの製造
方法。