JP2002316308A - Method for forming hole of hot-pressed sintered body and manufacturing method for ceramic heater type glow plug - Google Patents

Method for forming hole of hot-pressed sintered body and manufacturing method for ceramic heater type glow plug

Info

Publication number
JP2002316308A
JP2002316308A JP2001120107A JP2001120107A JP2002316308A JP 2002316308 A JP2002316308 A JP 2002316308A JP 2001120107 A JP2001120107 A JP 2001120107A JP 2001120107 A JP2001120107 A JP 2001120107A JP 2002316308 A JP2002316308 A JP 2002316308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot
hole
sintered body
forming member
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001120107A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4701529B2 (en
Inventor
Arihito Tanaka
有仁 田中
Takashi Aota
隆 青田
Toshitsugu Miura
俊嗣 三浦
Kan Chiyou
艱 趙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Automotive Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Automotive Systems Corp filed Critical Bosch Automotive Systems Corp
Priority to JP2001120107A priority Critical patent/JP4701529B2/en
Publication of JP2002316308A publication Critical patent/JP2002316308A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4701529B2 publication Critical patent/JP4701529B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a hole 106 in the end part of a hot-pressed sintered body 102B by a simple method and at a low cost. SOLUTION: A hole forming member 104 constituted of a high-melting metal material is buried in a hot press sintering material 102, in the direction of intersecting perpendicularly the axial direction P of a hot press and so that the end face of the member 104 accords with the end face of the sintering material 102. The high-melting metal being the material of the hole forming member 104 has a larger expansion coefficient than the sintering material 106 and a melting point higher by 1.3 times or more than a hot press temperature. When the sintered body 102B obtained by the hot press is subjected to ultrasonic cleaning in water, the hole forming member 104 comes off and the hole 106 is formed in the sintered body 102.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、ホットプレス焼結
体の端部に孔を形成する方法に係り、特に、ホットプレ
ス焼結用の無機材料に孔形成部材を埋め込んでホットプ
レスを行った後、その焼結体から孔形成部材を除去する
ことにより孔を形成するホットプレス焼結体の孔形成方
法、および、セラミックスヒータ型グロープラグに用い
られるセラミックスヒータの発熱体の一方の極と電極取
り出し金具とを接続するために、セラミックスヒータの
端部に電極取り出し金具取付け孔を形成する工程を含む
セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a hole at an end of a hot-press sintered body, and more particularly to a method for hot-pressing by embedding a hole-forming member in an inorganic material for hot-press sintering. Then, a hole forming method of a hot press sintered body for forming a hole by removing a hole forming member from the sintered body, and one electrode and an electrode of a heating element of a ceramic heater used for a ceramic heater type glow plug The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, which includes a step of forming an electrode extraction metal fitting hole at an end of a ceramic heater to connect the extraction metal fitting.

【0002】[0002]

【従来の技術】高融点金属から成る孔形成部材を焼結材
料中に埋め込み、ホットプレスによりセラミックス焼結
体を成形し、その後、前記孔形成部材を切削等による機
械加工や溶解等により除去することによって、焼結体に
孔を形成する方法が既に知られている(特開2000−
121055号公報)。
2. Description of the Related Art A hole forming member made of a high melting point metal is buried in a sintered material, a ceramic sintered body is formed by hot pressing, and then the hole forming member is removed by machining such as cutting or melting. Accordingly, a method of forming a hole in a sintered body has already been known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2000).
No. 121055).

【0003】前記公報には、焼結体から孔形成部材を除
去する方法として、孔形成部材の材料である高融点金属
をMo(モリブデン)とし、焼結材料を窒化珪素等とし
て、ホットプレスを実施してセラミックス焼結体を形成
し、この焼結体を王水と硫酸の混合溶液に24時間浸漬
してMoの孔形成部材を溶解させて孔を開ける方法が開
示されている。
In the above publication, as a method for removing a hole forming member from a sintered body, hot pressing is performed by using Mo (molybdenum) as a material for the hole forming member and using silicon nitride or the like as a sintered material. A method is disclosed in which a ceramic sintered body is formed by performing the method, and the sintered body is immersed in a mixed solution of aqua regia and sulfuric acid for 24 hours to dissolve the Mo hole forming member and form a hole.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記王水によりMo等
を溶解する方法は、切削が困難な焼結材料にも簡単に低
コストで孔を開けることができる有効な方法である。し
かしながら、この方法は、酸として王水を用いることか
ら、作業環境上の問題があった。また、前記孔形成部材
を王水により溶解して孔を形成する方法を、グロープラ
グのセラミックスヒータに適用する場合には、セラミッ
クスヒータの内部に埋め込まれる発熱体やこの発熱体の
リード、あるいはセラミックスヒータ自体を損傷するお
それがあるという問題があった。
The method of dissolving Mo or the like with aqua regia is an effective method that can easily form a hole even in a sintered material that is difficult to cut at low cost. However, this method has a problem in working environment because aqua regia is used as the acid. When the method of forming the holes by dissolving the hole forming member with aqua regia is applied to a ceramic heater of a glow plug, a heating element embedded in the ceramic heater, a lead of the heating element, or a ceramic. There is a problem that the heater itself may be damaged.

【0005】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたもので、ホットプレス焼結体に簡単に低コストで孔
を開けることができるホットプレス焼結体の孔形成方法
を提供することを目的とするものである。また、ホット
プレスにより成形したセラミックスヒータの発熱体やリ
ード等が王水による溶解等により損傷するおそれのない
セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming a hole in a hot-press sintered body that can easily form a hole in the hot-press sintered body at low cost. It is the purpose. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a ceramic heater type glow plug in which a heating element, a lead, and the like of a ceramic heater formed by hot pressing are not likely to be damaged by melting with aqua regia.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るセラミック
スヒータ型グロープラグの製造方法は、ホットプレス焼
結材料中に、高融点金属からなる孔形成部材を、ホット
プレス軸方向とほぼ直角方向に埋め込み、ホットプレス
を行った後、前記孔形成部材を除去することにより、ホ
ットプレス焼結体に孔を形成する方法であって、特に、
前記孔形成部材として、前記焼結材料よりも線膨張係数
が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点が1.
3倍以上高い材料を選択して、前記ホットプレスを行っ
た後、このホットプレス焼結体に振動を与えることによ
り、前記孔形成部材を除去して焼結体に孔を形成するよ
うにしたものである。
A method of manufacturing a ceramic heater type glow plug according to the present invention comprises the steps of: forming a hole forming member made of a high melting point metal in a hot press sintered material in a direction substantially perpendicular to the axis of the hot press. Embedding, after hot pressing, by removing the hole forming member, a method of forming a hole in the hot press sintered body, particularly,
The hole forming member has a larger linear expansion coefficient than the sintered material, and has a melting point of 1.10 with respect to the hot pressing temperature.
After selecting a material three times or more higher and performing the hot pressing, by applying vibration to the hot pressed sintered body, the hole forming member was removed to form a hole in the sintered body. Things.

【0007】また、請求項2に記載の発明方法は、請求
項1に記載のホットプレス焼結体の孔形成方法におい
て、ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体
に超音波振動を与えることにより前記孔成形部材を除去
することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the method for forming a hole in a hot-press sintered body according to the first aspect, ultrasonic vibration is applied to the hot-press sintered body after hot pressing. The hole forming member is removed by applying.

【0008】さらに、請求項3に記載の発明方法は、請
求項1に記載のホットプレス焼結体の孔形成方法におい
て、ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体
に超音波洗浄を行うことにより前記孔成形部材を除去す
ることを特徴とするものである。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the method of forming a hole in a hot-press sintered body according to the first aspect, the hot-pressed sintered body after hot pressing is subjected to ultrasonic cleaning. By performing this, the hole forming member is removed.

【0009】また、請求項4に記載の発明方法は、請求
項3に記載のホットプレス焼結体の孔形成方法におい
て、ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体
に酸中で超音波洗浄を行うことにより前記孔成形部材を
除去することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of forming a hole in a hot-pressed sintered body according to the third aspect, the hot-pressed sintered body after hot pressing is superposed in an acid. The hole forming member is removed by performing ultrasonic cleaning.

【0010】前記請求項1ないし請求項4に記載の発明
方法では、焼結用の無機材料よりも線膨張係数が大き
く、かつ、ホットプレス温度に対して融点が1.3倍以
上高い材料から成る孔形成部材を、前記焼結材料中に埋
め込んでホットプレスを実施した後、超音波洗浄等を行
うことにより、孔成形部材が自然に脱落して除去され、
ホットプレス焼結体に孔が形成される。
In the method according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, a material having a higher linear expansion coefficient than the inorganic material for sintering and having a melting point 1.3 times or more higher than the hot pressing temperature. After forming the hole forming member in the sintered material and performing hot pressing, by performing ultrasonic cleaning and the like, the hole forming member is naturally dropped and removed,
Holes are formed in the hot pressed sintered body.

【0011】また、請求項5に記載の発明方法は、請求
項1ないし請求項4のいずれかに記載のホットプレス焼
結体の孔形成方法において、孔形成部材を、全体に亘り
ほぼ同一径の円柱形状としたことを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for forming a hole in a hot-press sintered body according to any one of the first to fourth aspects, wherein the hole forming member has substantially the same diameter throughout. Characterized by a cylindrical shape.

【0012】また、請求項6に記載の発明方法は、請求
項1ないし請求項4のいずれかに記載のホットプレス焼
結体の孔形成方法において、孔形成部材を、埋設された
焼結材料の外部に向かって径が拡大するテーパ形状とし
たことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of forming a hole in a hot-press sintered body according to any one of the first to fourth aspects, wherein the hole forming member is embedded in the sintered material. Characterized in that it has a tapered shape whose diameter increases toward the outside.

【0013】請求項7に記載の発明方法は、請求項1な
いし請求項6のいずれかに記載のホットプレス焼結体の
孔形成方法において、ホットプレスにおける加圧解除温
度を、ホットプレス温度の50%以上にしたことを特徴
とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for forming holes of a hot-press sintered body according to any one of the first to sixth aspects, the pressure release temperature in the hot press is set to a value lower than the hot press temperature. It is characterized in that it is set to 50% or more.

【0014】請求項8に記載の発明方法は、請求項5ま
たは請求項6に記載のホットプレス焼結体の孔形成方法
において、前記孔形成部材の表面に予め離型材を塗布し
たことを特徴とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of forming a hole in a hot-press sintered body according to the fifth or sixth aspect, a mold release material is previously applied to the surface of the hole forming member. It is assumed that.

【0015】請求項9に記載のセラミックスヒータ型グ
ロープラグの製造方法は、セラミックスヒータの発熱部
と逆の端面に電極取り出し金具取付け孔を形成し、この
取付け孔内に電極取り出し金具の一端を挿入して、この
電極取り出し金具とセラミックスヒータの発熱体の一方
の極とを接続するものであって、特に、ホットプレス焼
結材料の端部に、この材料よりも線膨張係数が大きく、
かつ、ホットプレス温度に対して融点が1.3倍以上の
材料からなる孔形成部材を、ホットプレスの軸方向とほ
ぼ直角方向に埋め込み、ホットプレスを行った後、この
焼結体に振動を与えて前記孔形成部材を除去することに
より、前記セラミックスヒータの端部に電極取り出し金
具取付け孔を形成するようにしたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, wherein an electrode extraction metal fitting mounting hole is formed on an end face opposite to a heat generating portion of the ceramic heater, and one end of the electrode extraction metal fitting is inserted into the mounting hole. Then, this electrode take-out fitting and one of the poles of the heating element of the ceramic heater are connected, especially at the end of the hot press sintered material, the linear expansion coefficient is larger than this material,
In addition, a hole forming member made of a material having a melting point of 1.3 times or more the temperature of the hot press is embedded in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the hot press, and after hot pressing, vibration is applied to the sintered body. Then, the hole forming member is removed to form an electrode extraction fitting mounting hole at an end of the ceramic heater.

【0016】請求項9に記載の発明方法では、焼結体の
内部に埋め込んだ孔形成部材を簡単に除去することがで
き、しかも、王水等の酸により溶解する場合のように、
セラミックスヒータ内に埋め込まれている発熱体やリー
ドあるいはセラミックスヒータ自体を損傷するおそれが
ない。
According to the ninth aspect of the present invention, the hole forming member embedded in the sintered body can be easily removed, and further, as in the case of dissolving with an acid such as aqua regia.
There is no risk of damaging the heating elements and leads embedded in the ceramic heater or the ceramic heater itself.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。本発明方法は、ホットプレス焼結
用の無機材料中に、高融点金属からなる孔形成部材を、
ホットプレス軸方向とほぼ直角方向に埋め込み、ホット
プレスを行った後、前記孔形成部材を除去することによ
り、ホットプレス焼結体に孔を形成するものであり、例
えば、セラミックスヒータ型グロープラグの発熱体とし
て用いられるセラミックスヒータ等のように、ホットプ
レスによって成形される焼結体の端部に、電極取り出し
金具のような細い線材を挿入可能な小径の孔を形成する
方法である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings. The method of the present invention is to form a hole forming member made of a high melting point metal in an inorganic material for hot press sintering,
The hole is formed in a hot press sintered body by embedding in a direction substantially perpendicular to the axis of the hot press and performing hot pressing, and then removing the hole forming member, thereby forming a hole in the hot press sintered body. This is a method in which a small-diameter hole into which a thin wire such as an electrode extraction metal fitting can be inserted is formed at an end of a sintered body formed by hot pressing, such as a ceramic heater used as a heating element.

【0018】図1ないし図4は、ホットプレス焼結体に
前記孔を形成する方法の各工程を示す図であり、これら
の図により、孔形成方法の各工程について順次説明す
る。
FIGS. 1 to 4 show the steps of the method for forming the holes in the hot-pressed sintered body. Each of the steps of the method for forming the holes will be described sequentially with reference to these figures.

【0019】先ず、窒化珪素等の焼結用無機材料の粉体
102を、上下の成形型(図示を省略)のキャビティ内
に充填し、これらの間に高融点金属から成るほぼ円柱状
の孔形成部材104を挟んだ状態(図1参照)で、プレ
ス成形を行い、焼結材料の成形品102Aを得る(図2
参照)。この焼結材料の成形品102Aには、前記孔形
成部材104が、ホットプレスを行う方向(図2に矢印
Pで示す方向)とほぼ直角方向を向けて埋め込まれてい
る。埋め込まれた状態の孔形成部材104の端面104
aは、前記焼結材料の成形品102Aの側面102Aa
に露出している。
First, a powder 102 of an inorganic material for sintering such as silicon nitride is filled in cavities of upper and lower molding dies (not shown), and a substantially cylindrical hole made of a high melting point metal is interposed therebetween. Press forming is performed with the forming member 104 sandwiched (see FIG. 1) to obtain a molded product 102A of the sintered material (FIG. 2).
reference). The hole forming member 104 is embedded in the molded product 102A of the sintered material in a direction substantially perpendicular to a direction in which hot pressing is performed (a direction indicated by an arrow P in FIG. 2). End face 104 of hole forming member 104 in a buried state
a is a side surface 102Aa of a molded product 102A of the sintered material.
It is exposed to.

【0020】次に、この孔形成部材104が埋め込まれ
た焼結材料の成形品102Aにホットプレスを行う。図
3(a)、(b)は、孔形成部材104が埋め込まれた
焼結材料102Aをホットプレスした後の状態、つま
り、ホットプレス焼結体102Bの内部に孔形成部材1
04が保持された状態を示す。
Then, hot pressing is performed on the molded product 102A of the sintered material in which the hole forming member 104 is embedded. 3A and 3B show a state after hot pressing the sintered material 102A in which the hole forming member 104 is embedded, that is, the hole forming member 1 in the hot pressed sintered body 102B.
04 shows the state where it was held.

【0021】図5は、前記ホットプレスを実施する際の
温度と加圧タイミングとの関係の一例を示すグラフであ
り、温度の昇降パターンとしては、炉内の温度を昇温速
度20℃/minで上昇させ、最高温度(ホットプレス
温度)に達した後その温度を60min保持し、その後
炉内を冷却する。前記温度パターンの適宜の時期にホッ
トプレス加圧を行う。図中の温度T1はホットプレス加
圧開始温度、Tは前記ホットプレス温度、T2はホット
プレス加圧解除温度であり、温度がT1からTに至りT
2に冷却するまでの時間ホットプレス加圧が行われる。
なお、THはホットプレス温度T×50%の温度であ
り、ホットプレス加圧の解除はこのTHよりも高い温度
で行われる。
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the temperature at the time of performing the hot pressing and the pressurization timing. The temperature rise / fall pattern is as follows. After reaching the maximum temperature (hot press temperature), the temperature is maintained for 60 minutes, and then the inside of the furnace is cooled. Hot pressing is performed at an appropriate time in the temperature pattern. In the figure, the temperature T1 is the hot press pressure start temperature, T is the hot press temperature, T2 is the hot press pressure release temperature, and the temperature changes from T1 to T and T
The hot press is performed for a period of time until cooling to 2.
Note that TH is a temperature of hot press temperature T × 50%, and the release of hot press pressure is performed at a temperature higher than TH.

【0022】前記のようにホットプレスを実施した後、
水中で超音波洗浄を行うことによりホットプレス焼結体
102Bに埋め込まれていた孔成型部材104を除去し
て、この焼結体102Bに孔106を形成する(図4
(a)、(b)参照)。前述のように従来は、ホットプ
レス後に王水等の酸によって溶解することにより孔形成
部材を除去していたが、本発明では、ホットプレス焼結
用の無機材料102および孔形成部材104を形成する
高融点金属材料の線膨張係数、ホットプレス温度Tに対
する孔形成部材104の融点等の条件を一定の範囲に限
定することにより、ホットプレス後、単に水中で超音波
洗浄を行うだけで、孔形成部材104が焼結体102B
から自然に脱落して除去され、前記のように孔106を
形成することができる。
After performing the hot pressing as described above,
The hole forming member 104 embedded in the hot-press sintered body 102B is removed by performing ultrasonic cleaning in water, and a hole 106 is formed in the sintered body 102B (FIG. 4).
(See (a) and (b)). As described above, conventionally, the hole forming member is removed by dissolving with an acid such as aqua regia after hot pressing, but in the present invention, the inorganic material 102 for hot press sintering and the hole forming member 104 are formed. By limiting the conditions such as the linear expansion coefficient of the high melting point metal material and the melting point of the hole forming member 104 with respect to the hot pressing temperature T to a certain range, after hot pressing, the ultrasonic cleaning is simply performed in water. The forming member 104 is a sintered body 102B
, And is naturally removed from the substrate, and the hole 106 can be formed as described above.

【0023】前記焼結用無機材料102と孔形成部材1
04の線膨張係数、およびホットプレス温度Tに対する
孔形成部材104の融点についての前記限定条件を、以
下に説明する実験によって得ることができ、その効果が
確認された。
The inorganic material for sintering 102 and the hole forming member 1
The above-described conditions for the linear expansion coefficient of 04 and the melting point of the hole forming member 104 with respect to the hot press temperature T can be obtained by experiments described below, and the effects thereof have been confirmed.

【0024】この実験においては、ホットプレス焼結材
料102として図6に示す4種の無機材料を使用し、こ
れら各焼結材料102内に後に説明する各種金属材料か
ら成る孔形成部材104を、それぞれホットプレスの軸
方向Pと直交する方向に埋め込み、ホットプレスを実施
した。孔形成部材104の形状を全長に亘り同一径を有
する円柱状としたものを用いた第1の実験と、孔形成部
材(後に説明する図11の符号140参照)の形状をテ
ーパ形状にしたものを、大径側を外側にして埋め込んだ
第2の実験を実施した。前記各焼結材料102について
の実験結果を順次説明する。
In this experiment, four types of inorganic materials shown in FIG. 6 were used as the hot press sintering material 102, and a hole forming member 104 made of various metal materials described later was placed in each of the sintering materials 102. Each of them was embedded in a direction orthogonal to the axial direction P of the hot press, and hot press was performed. A first experiment using a cylindrical member having the same diameter over the entire length of the hole forming member 104, and a tapered shape of the hole forming member (see reference numeral 140 in FIG. 11 described later). Was carried out with the large diameter side being outside. Experimental results for the respective sintered materials 102 will be described sequentially.

【0025】第1の実験では、先ず、その(1)とし
て、焼結材料104に窒化珪素を用いてホットプレスを
行った。この焼結材料102は、窒化珪素粉体に焼結助
剤としてアルミナ4重量%およびイットリア4重量%を
混合し、湿式混合の後乾燥させて原料粉を得た。この窒
化珪素を主体とする焼結材料102中に、図7に示す各
種高融点金属材料により成形した各孔成形部材104
を、それぞれ前記ホットプレス軸Pと直交方向となるよ
うに埋め込みホットプレスを実施した。
In the first experiment, first, as (1), hot pressing was performed using silicon nitride as the sintering material 104. This sintered material 102 was obtained by mixing 4 wt% of alumina and 4 wt% of yttria as a sintering aid with silicon nitride powder, and wet-mixing followed by drying to obtain a raw material powder. Each of the hole forming members 104 formed of various refractory metal materials shown in FIG.
Were hot-pressed so as to be orthogonal to the hot-press axis P.

【0026】ホットプレス温度Tは、前記窒化珪素を主
体とする焼結材料102の組成において、ほぼ100%
緻密化が進行する1700℃とし、雰囲気として窒素ガ
スを使用した。ホットプレスの加圧開始温度(図5のT
1)および加圧解除温度(図5のT2)は、ホットプレ
ス温度Tの約80%の1400℃とした(図6参照)。
The hot pressing temperature T is almost 100% in the composition of the sintered material 102 mainly composed of silicon nitride.
The temperature was set to 1700 ° C. at which densification progressed, and nitrogen gas was used as an atmosphere. Pressing start temperature of hot press (T in FIG. 5)
1) and the pressure release temperature (T2 in FIG. 5) were set to 1400 ° C., which is about 80% of the hot press temperature T (see FIG. 6).

【0027】孔形成部材104の材料として、図7に示
す6種類の高融点金属を用いた。これら各高融点金属材
料の融点(M)およびこれらの融点(M)とホットプレ
ス温度(T)の比(M/T)、各金属の線膨張係数(E
2)およびこれらの線膨張係数(E2)と焼結材料2と
しての窒化珪素の線膨張係数(E1)との比(E2/E
1)は、図7に示す表のとおりである。なお、窒化珪素
の線膨張係数(E1)は3.20E−06である。ま
た、孔形成部材104の形状は全長に亘り同一径であ
り、その寸法は、φ0.8mm×10mmとした。
As the material of the hole forming member 104, six kinds of high melting point metals shown in FIG. 7 were used. The melting point (M) of each of these high melting point metal materials, the ratio (M / T) between these melting points (M) and the hot pressing temperature (T), and the coefficient of linear expansion (E
2) and the ratio (E2 / E) of the linear expansion coefficient (E2) of these to the linear expansion coefficient (E1) of silicon nitride as the sintered material 2
1) is as shown in the table of FIG. The coefficient of linear expansion (E1) of silicon nitride is 3.20E-06. The shape of the hole forming member 104 is the same diameter over the entire length, and the size is φ0.8 mm × 10 mm.

【0028】前記窒化珪素を主体とする焼結材料102
に、6種類の金属材料から成る孔形成部材104をそれ
ぞれ埋め込んでホットプレスを実施した後、水中超音波
洗浄を行うことにより、孔形成部材104が焼結体10
2Bから抜け出すか否かにより孔形成の可否を判断し
た。その結果を、前記図7に示す表の最後の欄に示す。
この実験の結果、タングステン、タンタル、モリブデン
を材料とした孔形成部材104は、すべて窒化珪素の焼
結体102Bから抜け出して孔106が形成された。一
方、パナジウム、クロム、ジルコニウムを材料とした孔
形成部材104の場合は、いずれも焼結体102Bから
抜け出さず、孔106が形成されなかった。孔106が
形成されなかったこれら3種の金属は、ホットプレス温
度(T)に対して融点(M)がさほど高くない(融点
(M)がホットプレス温度(T)のほぼ1.1倍)点が
共通している。
The sintered material 102 containing silicon nitride as a main component
Then, the hole forming members 104 made of six kinds of metal materials are respectively embedded therein, hot-pressed, and then subjected to underwater ultrasonic cleaning, so that the hole forming members 104
Whether or not holes were formed was determined based on whether or not the hole 2B exited. The results are shown in the last column of the table shown in FIG.
As a result of this experiment, all the hole forming members 104 made of tungsten, tantalum, and molybdenum escaped from the silicon nitride sintered body 102B to form the holes 106. On the other hand, in the case of the hole forming member 104 made of vanadium, chromium, or zirconium, none of the holes escaped from the sintered body 102B, and no holes 106 were formed. The melting points (M) of these three metals in which the holes 106 are not formed are not so high with respect to the hot pressing temperature (T) (the melting point (M) is almost 1.1 times the hot pressing temperature (T)). The points are common.

【0029】第1の実験の(2)は、焼結材料102と
して窒化アルミを用いてホットプレスを実施したもので
ある。この焼結材料102は、窒化アルミ粉体に、焼成
助剤としてイットリア4重量%を混合し、湿式混合の後
乾燥させて原料粉を得た。この焼結材料102中に、図
8に示す各種金属から成る孔形成部材104を、ホット
プレス軸Pと直交する方向に埋め込んでホットプレスを
実施した。ホットプレス温度(T)は、この焼結材料1
02の組成において、ほぼ100%緻密化が進行する1
650℃とし、ホットプレスの加圧開始温度(T1)お
よび加圧解除温度(T2)は、ホットプレス温度(T)
の約80%の1400℃とした(図6参照)。なお、窒
化アルミの線膨張係数(E1)は、4.00E−06で
ある。また、雰囲気としては窒素ガスを使用した。孔形
成部材104の形状、寸法は、窒化珪素を用いた前記実
験(1)の場合と同様に、φ0.8×10mmとした。
In the first experiment (2), hot pressing was performed using aluminum nitride as the sintering material 102. This sintered material 102 was mixed with aluminum nitride powder and 4 wt% of yttria as a sintering aid, wet-mixed and dried to obtain a raw material powder. A hole forming member 104 made of various metals shown in FIG. 8 was embedded in the sintered material 102 in a direction perpendicular to the hot press axis P, and hot pressing was performed. The hot pressing temperature (T) is set to
In the composition No. 02, the densification proceeds almost 100% 1
650 ° C., and the pressing start temperature (T1) and the pressing release temperature (T2) of the hot press are the hot press temperature (T)
The temperature was set to 1400 ° C., which is about 80% of the above (see FIG. 6). The coefficient of linear expansion (E1) of aluminum nitride is 4.00E-06. In addition, nitrogen gas was used as the atmosphere. The shape and dimensions of the hole forming member 104 were set to φ0.8 × 10 mm as in the case of the experiment (1) using silicon nitride.

【0030】前記組成の窒化アルミを焼結材料102と
し、前記6種の金属材料から成る孔形成部材104を焼
結材料102中に埋め込んでホットプレスを実施した
後、水中超音波洗浄を行うことにより、孔形成部材10
4が抜け出すか否かにより孔形成の可否を判断した。そ
の結果を、前記図8に示す表の最後の欄に示す。この実
験の結果、タングステンの孔形成部材104は、一部
(4/10)が焼結体102Aから抜け出して孔106
が形成されたが、残り(6/10)は抜け出さず、孔1
06が形成されなかった。タングステンの場合は、線膨
張係数(E2)が窒化アルミの線膨張係数(E1)とさ
ほど差がなかったことが原因と考えられる。また、タン
タル、モリブデンを材料とした孔形成部材104は、す
べて窒化アルミを主体とする焼結体102Bから抜け出
して孔106が形成された。一方、パナジウム、クロ
ム、ジルコニウムを材料とした孔形成部材104は、い
ずれも焼結体102Bから抜け出さず、孔106が形成
されなかった。孔106が形成されなかったこれら3種
の金属は、ホットプレス温度(T)に対して融点(M)
がさほど高くない(融点(M)がホットプレス温度
(T)のほぼ1.1倍ないし1.2倍)点が共通してい
る。
The aluminum nitride having the above composition is used as the sintered material 102, the hole forming member 104 made of the above-mentioned six kinds of metal materials is embedded in the sintered material 102, hot-pressed, and then subjected to underwater ultrasonic cleaning. The hole forming member 10
Whether or not holes were formed was determined based on whether or not No. 4 escaped. The results are shown in the last column of the table shown in FIG. As a result of this experiment, part (4/10) of the tungsten hole forming member 104 escaped from the sintered body 102A and the hole 106 was formed.
Was formed, but the remaining (6/10) did not escape, and the hole 1
06 was not formed. In the case of tungsten, it is considered that the linear expansion coefficient (E2) was not so different from the linear expansion coefficient (E1) of aluminum nitride. Further, the hole forming members 104 made of tantalum or molybdenum all escaped from the sintered body 102B mainly made of aluminum nitride to form the holes 106. On the other hand, none of the hole-forming members 104 made of materials of panadium, chromium, and zirconium escaped from the sintered body 102B, and no holes 106 were formed. These three metals in which the holes 106 were not formed have a melting point (M) with respect to the hot pressing temperature (T).
In that the melting point (M) is about 1.1 to 1.2 times the hot pressing temperature (T).

【0031】次に、第1の実験の(3)として、焼結材
料102にアルミナを用いてホットプレスを実施した。
この実験ではアルミナの粉体に、図9に示す各種金属か
ら成る孔形成部材104を、ホットプレス軸Pと直交す
る方向に埋め込んでホットプレスを行った。この実験で
は、前記窒化珪素の場合(図7参照)および窒化アルミ
の場合(図8参照)と同様の6種の金属に加えてチタン
および純鉄から成る孔形成部材104についても実験を
行った。ホットプレス温度(T)は、前記焼結材料10
2の組成において、ほぼ100%緻密化が進行する13
00℃とし、ホットプレスの加圧開始温度(T1)およ
び加圧解除温度(T2)は、ホットプレス温度(T)の
約80%の1000℃とした。雰囲気としてはアルゴン
を使用した。なお、アルミナの線膨張係数(E1)は、
8.00E−06である。また、孔形成部材104の寸
法は、前記実験(1)および(2)の場合と同様に、φ
0.8×10mmである。
Next, as a third experiment (3), hot pressing was performed using alumina as the sintered material 102.
In this experiment, hot pressing was performed by embedding hole forming members 104 made of various metals shown in FIG. 9 in a direction orthogonal to the hot press axis P in alumina powder. In this experiment, an experiment was also conducted on a hole forming member 104 made of titanium and pure iron in addition to the same six kinds of metals as in the case of silicon nitride (see FIG. 7) and the case of aluminum nitride (see FIG. 8). . The hot pressing temperature (T) depends on the sintering material 10
In the composition of No. 2, the densification proceeds almost 100% 13
The temperature was set to 00 ° C., and the pressure start temperature (T1) and the pressure release temperature (T2) of the hot press were set to 1000 ° C., which is about 80% of the hot press temperature (T). Argon was used as the atmosphere. The coefficient of linear expansion (E1) of alumina is
8.00E-06. The size of the hole forming member 104 is φ φ as in the cases of the experiments (1) and (2).
0.8 × 10 mm.

【0032】この実験(3)では、ホットプレス後の水
中での超音波洗浄によっては、すべての金属材料から成
る孔形成部材104が焼結体102Bから抜け出さず、
焼結体102Bの端部に孔106が形成されなかった。
In this experiment (3), the hole forming member 104 made of all metal materials did not come out of the sintered body 102B by ultrasonic cleaning in water after hot pressing.
No hole 106 was formed at the end of the sintered body 102B.

【0033】また、第1の実験の(4)として、焼結材
料102にジルコニアを用いてホットプレスを実施し
た。この実験では、ジルコニア粉体にイットリア5.2
重量%を混合し、湿式混合の後乾燥させ、原料粉を得
た。このジルコニアを主体とする焼結材料102中に、
図10に示す各種金属から成る孔形成部材104を、ホ
ットプレス軸Pと直交する方向に埋め込んでホットプレ
スを実施した。この実験でも、前記アルミナを焼結材料
102とした実験(3)と同様の8種の金属により孔形
成部材104を形成した。ホットプレス温度(T)は、
この焼結材料102の組成において、ほぼ100%緻密
化が進行する1400℃とし、ホットプレスの加圧開始
温度(T1)および加圧解除温度(T2)は、ホットプ
レス温度(T)の約80%の1100℃とした。なお、
ジルコニアの線膨張係数(E1)は、9.20E−06
である。また、雰囲気としてはアルゴンを使用した。孔
形成部材104の寸法は、窒化珪素を用いた前記実験
(1)の場合と同様に、φ0.8×10mmとした。
As (4) of the first experiment, hot pressing was performed using zirconia as the sintered material 102. In this experiment, zirconia powder was applied to yttria 5.2.
% By weight, wet-mixed and dried to obtain a raw material powder. In the sintered material 102 mainly composed of zirconia,
Hot pressing was performed by embedding hole forming members 104 made of various metals shown in FIG. 10 in a direction orthogonal to the hot press axis P. Also in this experiment, the hole forming member 104 was formed of the same eight kinds of metals as in the experiment (3) using the alumina as the sintered material 102. The hot press temperature (T)
In the composition of the sintered material 102, the temperature is set to 1400 ° C. at which the densification proceeds almost 100%, and the pressing start temperature (T1) and the pressing release temperature (T2) of the hot press are about 80% of the hot press temperature (T). % Of 1100 ° C. In addition,
The linear expansion coefficient (E1) of zirconia is 9.20E-06.
It is. Argon was used as the atmosphere. The dimensions of the hole forming member 104 were φ0.8 × 10 mm as in the case of the experiment (1) using silicon nitride.

【0034】この実験(4)では、図10の右端の欄に
示すように、ホットプレス後の水中での超音波洗浄によ
っては、すべての金属の孔形成部材104が焼結体10
2から抜け出さず、焼結体102の端部に孔106が形
成されなかった。
In this experiment (4), as shown in the rightmost column of FIG. 10, all the metal hole forming members 104 were subjected to ultrasonic cleaning in water after hot pressing.
2, the hole 106 was not formed at the end of the sintered body 102.

【0035】前記第1の実験の(1)ないし(4)の結
果(図7ないし図10参照)から、孔形成部材104を
形成する各金属の線膨張係数(E2)が、焼結材料10
2の線膨張係数(E1)よりも小さい場合は、すべて焼
結体102Bに孔106が形成されなかった。また、前
記各金属の融点(M)が、ホットプレス温度(T)の
1.3倍未満の場合にも、すべて焼結体102Bに孔1
06が形成されなかった。従って、高融点金属から成る
孔形成部材104の線膨張係数(E2)が、焼結材料1
02の線膨張係数(E1)よりも大きく、しかも、孔形
成部材104の融点(M)が、ホットプレス温度(T)
に対して1.3倍以上高い材料を選択することにより、
ホットプレス後に水中での超音波洗浄を行うと、孔形成
部材104が焼結体102Bから脱落して孔106が形
成されることがこれらの実験によって確認された。
From the results (1) to (4) of the first experiment (see FIGS. 7 to 10), the linear expansion coefficient (E2) of each metal forming the hole forming member 104 is
When the linear expansion coefficient (E1) was smaller than 2, the hole 106 was not formed in the sintered body 102B. Further, even when the melting point (M) of each metal is less than 1.3 times the hot pressing temperature (T), all the holes 1 are formed in the sintered body 102B.
06 was not formed. Therefore, the linear expansion coefficient (E2) of the hole forming member 104 made of a high melting point metal is
02 is larger than the linear expansion coefficient (E1), and the melting point (M) of the hole forming member 104 is higher than the hot pressing temperature (T).
By selecting a material 1.3 times higher than
These experiments confirmed that when ultrasonic cleaning in water was performed after hot pressing, the hole forming member 104 fell off the sintered body 102B to form the hole 106.

【0036】次に、第2の実験として、孔形成部材14
0の形状を図11のように変更して、第1の実験と同様
の方法を実施した。孔形成部材140は、図11に示す
ように、テーパ形状であり、全長が10mm、大径側の
外径がφ1.0mmで1/10テーパになっている。こ
の形状の孔形成部材140を、前記大径側(図11の左
端)を焼結材料102の外側に向けて埋め込んでホット
プレスを実施した。第2の実験における焼結用の無機材
料102および孔形成部材140の材料である高融点金
属の種類は、前記第1の実験と同じであり、焼結材料1
02の粉体の製造方法も同一である。前記孔形成部材1
40を用いて、図6に示す4種類の焼結用無機材料10
2について、第1の実験と同様に(1)ないし(4)の
実験を行った。
Next, as a second experiment, the hole forming member 14 was used.
The same method as in the first experiment was carried out by changing the shape of 0 as shown in FIG. As shown in FIG. 11, the hole forming member 140 has a tapered shape, a total length of 10 mm, an outer diameter on the large diameter side of φ1.0 mm, and a 1/10 taper. The hole forming member 140 having this shape was embedded with the large-diameter side (the left end in FIG. 11) facing the outside of the sintered material 102, and hot pressing was performed. The kind of the high-melting point metal which is the material of the inorganic material 102 for sintering and the hole forming member 140 in the second experiment is the same as that of the first experiment.
02 is the same. The hole forming member 1
The four types of inorganic materials 10 for sintering shown in FIG.
With respect to 2, the experiments (1) to (4) were performed in the same manner as the first experiment.

【0037】前記第2の実験の(1)ないし(4)の結
果を、図12ないし図15にそれぞれ示す。第2の実験
の結果は、前記第1の実験結果とほぼ同様であったが、
一部のケースで、第1の実験の結果と比較して孔形成部
材140の除去が容易になる傾向が認められた。これ
は、孔形成部材140に抜き勾配が設けられたため、抜
けやすくなったものと考えられる。
The results of (1) to (4) of the second experiment are shown in FIGS. 12 to 15, respectively. The results of the second experiment were almost the same as the results of the first experiment,
In some cases, it was recognized that the removal of the hole forming member 140 tended to be easier compared to the results of the first experiment. It is considered that this is because the hole forming member 140 was provided with a draft, so that the hole forming member 140 was easily pulled out.

【0038】次に、第3の実験として、ホットプレスの
加圧解除温度(T2)が、孔形成部材104の除去され
易さに影響を与えるか否かを検討するために、ホットプ
レス加圧解除温度(T2)を変化させた実験を行った。
この第3の実験では、図16に示すように、焼結用無機
材料102として窒化珪素および窒化アルミの二種類に
ついてだけ実験を行った。ホットプレス温度(T)は、
前記第1の実験と同じであり、窒化珪素が1700℃、
窒化アルミが1650℃である。また、ホットプレス加
圧開始温度(T1)は、いずれも1400℃とした。
Next, as a third experiment, in order to examine whether or not the pressure release temperature (T2) of the hot press affects the ease with which the hole forming member 104 is removed, the hot press pressure is used. An experiment was performed in which the release temperature (T2) was changed.
In the third experiment, as shown in FIG. 16, the experiment was performed only on two kinds of inorganic materials 102 for sintering, that is, silicon nitride and aluminum nitride. The hot press temperature (T)
As in the first experiment, silicon nitride was 1700 ° C.
The temperature of aluminum nitride is 1650 ° C. The hot press pressure start temperature (T1) was set to 1400 ° C. in each case.

【0039】前記焼結材料102内に、図17(焼結材
料102が窒化珪素の場合)および図18(焼結材料1
02が窒化アルミの場合)に示す6種類の高融点金属に
より製作された孔形成部材104を、ホットプレス軸方
向Pと直角方向に埋め込んでホットプレスを実施した。
孔形成部材104の形状は前記第1の実験と同様に全長
に亘り同一径とする。以上の試料により、ホットプレス
除荷温度(T2)を、前記図17および図18に示すよ
うに、1400℃、1700℃、1000℃、850℃
および600℃の五段階に設定してホットプレスを実施
した。
FIG. 17 (when the sintered material 102 is silicon nitride) and FIG.
(In the case where 02 is aluminum nitride), hot pressing was performed by embedding hole forming members 104 made of six kinds of high melting point metals shown in FIG.
The shape of the hole forming member 104 has the same diameter over the entire length as in the first experiment. With the above samples, the hot press unloading temperature (T2) was increased to 1400 ° C., 1700 ° C., 1000 ° C., and 850 ° C. as shown in FIGS.
And hot pressing was performed at five stages of 600 ° C.

【0040】この第3の実験でも、ホットプレス実施後
に水中で超音波洗浄を行ったことにより孔形成部材10
4が焼結体102Bから抜け出したか否かにより、ホッ
トプレス加圧解除温度(T2)が孔形成部材104の除
去性に影響があったか否かを判断した。その結果は、前
記図17および図18の右端の欄に示すとおり、ホット
プレス加圧解除温度(T2)が600℃の場合、つまり
ホットプレス温度(T)の1/2よりも大幅に低い場合
には、孔形成部材104が脱落し難くかったが、ホット
プレス温度(T)の1/2を下まわらなければ、孔形成
部材104の除去性に差はみられなかった。なお、最高
温度(ホットプレス温度T)で除荷した場合が良い結果
を示しているが、内蔵部材との密着性が問題とされるよ
うなケースでは、加圧解除温度(T2)はある程度低い
方が望ましい。従って、ホットプレス温度(T)に対し
て1/2までの範囲で加圧解除温度(T2)を選択すれ
ばよいと考えられる。
In the third experiment, the ultrasonic cleaning was performed in water after the hot press was performed.
It was determined whether or not the hot press pressure release temperature (T2) had an effect on the removability of the hole forming member 104 based on whether or not the sample No. 4 escaped from the sintered body 102B. As a result, as shown in the rightmost columns of FIGS. 17 and 18, when the hot press pressure release temperature (T2) is 600 ° C., that is, when the hot press pressure release temperature (T) is significantly lower than 1 / of the hot press temperature (T). Although the hole forming member 104 was hard to fall off, there was no difference in the removability of the hole forming member 104 unless the temperature was lower than 1/2 of the hot press temperature (T). Although good results are shown when the load is unloaded at the highest temperature (hot press temperature T), the pressure release temperature (T2) is somewhat lower in a case where the adhesion to the built-in member is a problem. Is more desirable. Therefore, it is considered that the pressure release temperature (T2) may be selected within a range of up to 1/2 of the hot press temperature (T).

【0041】さらに、第4の実験として、孔形成部材1
04に予め離型材を塗布しておいた場合の、焼結体10
2Bからの抜け出し易さについての確認をした。この実
験では、焼結用無機材料102として、前記第3の実験
と同じ窒化珪素および窒化アルミを用い、孔形成部材1
04は、図19および図20に示す高融点金属により製
作した。この孔形成部材104の表面にBN(ボロンナ
イト)パウダーを主成分とする離型材を予め塗布してお
く。この離型材を塗布した孔形成部材104と、表面が
無処理の孔形成部材104をそれぞれ、前記焼結材料1
02内に、ホットプレス軸Pと直交する方向に埋め込ん
でホットプレスを実施した。その後、水中で超音波洗浄
を行い、孔形成部材104が抜け出したか否かを判断し
た。
Further, as a fourth experiment, the hole forming member 1
04 in which a release material has been applied in advance.
It was confirmed about the ease of getting out of 2B. In this experiment, the same silicon nitride and aluminum nitride as in the third experiment were used as the inorganic material 102 for sintering, and the hole forming member 1 was used.
No. 04 was manufactured from the high melting point metal shown in FIGS. A release material containing BN (boronite) powder as a main component is applied to the surface of the hole forming member 104 in advance. The hole forming member 104 to which the release material is applied and the hole forming member 104 whose surface is unprocessed are each made of the sintered material 1
02 was hot-pressed by embedding in a direction orthogonal to the hot-press axis P. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed in water, and it was determined whether or not the hole forming member 104 came off.

【0042】その結果は、図19および図20の右端の
欄に示すとおりであり、一部の組み合わせにおいて、離
型材を塗布した方が孔形成部材104の除去が容易にな
るという効果が得られた。すなわち、焼結材料102が
窒化アルミで孔形成部材104がタングステンの場合
に、孔形成部材104の表面が無処理であると、一部
(6/10)の試料が抜け出さなかったが、表面に離型
剤を塗布した場合には、すべての孔形成部材104が抜
け出して、焼結体102Bの端部に孔106が形成され
た。
The results are as shown in the rightmost columns of FIGS. 19 and 20. In some combinations, the effect that the hole forming member 104 is easily removed by applying the release material is obtained. Was. That is, in the case where the sintered material 102 is aluminum nitride and the hole forming member 104 is tungsten, if the surface of the hole forming member 104 is untreated, a part (6/10) of the sample did not escape, When the release agent was applied, all the hole forming members 104 came off, and holes 106 were formed at the end of the sintered body 102B.

【0043】以上の第1ないし第4の実験の結果、孔成
型部材104の基本的な要件として、線膨張係数(E
2)が焼結材料102の線膨張係数(E1)よりも大き
い金属を選択すること、および、ホットプレス温度
(T)に対して融点(M)が1.3倍以上高い高融点金
属を選択することが必要であることが確認された。この
要件を満たす高融点金属で孔形成部材104、140を
製作し、この孔形成部材104、140を焼結材料10
2中に、ホットプレスの軸方向Pと直交する方向に埋め
込み、ホットプレスを実施すると、ホットプレス後の水
中での超音波洗浄によって孔形成部材104、140が
脱落して焼結体102Bに孔106が形成される。
As a result of the first to fourth experiments, as a basic requirement of the hole forming member 104, the linear expansion coefficient (E
2) Select a metal whose coefficient of thermal expansion (E1) is larger than that of the sintered material 102, and select a high melting point metal whose melting point (M) is 1.3 times or more higher than the hot press temperature (T). It was confirmed that it was necessary to do. The hole forming members 104 and 140 are manufactured from a high melting point metal satisfying the requirements, and the hole forming members 104 and 140 are
2 and embedded in a direction orthogonal to the axial direction P of the hot press, and when hot pressing is performed, the hole forming members 104 and 140 fall off due to ultrasonic cleaning in water after the hot pressing, and holes are formed in the sintered body 102B. 106 is formed.

【0044】前記孔形成部材104、140の形状は、
円柱状または焼結材料102中に埋め込まれた状態で外
部に向かって次第に径が大きくなるテーパ形状とし、長
さは、前記各実験の試料では、円柱状の場合にはφ0.
8×10mmの寸法のものを用いたが、少なくとも形成
する孔106の径に対し20倍を下まわるものとするこ
とが望ましい。
The shape of the hole forming members 104 and 140 is as follows.
It is formed in a columnar shape or a tapered shape in which the diameter gradually increases toward the outside in a state of being embedded in the sintered material 102.
Although a size of 8 × 10 mm was used, it is preferable that the size be at least 20 times smaller than the diameter of the hole 106 to be formed.

【0045】また、製造工程の要件としては、ホットプ
レスの加圧解除温度(T2)を、ホットプレス温度
(T)に対して50%以上のポイントとする。前記条件
でホットプレスを実施した焼結体102Bを、水中で超
音波洗浄を行うことにより、ホットプレス焼結体102
Bの端部から孔形成部材104、140が確実に抜け出
し、抜け出した後に孔106が形成される。さらに、孔
形成部材104、140の表面に離型材のコーティング
をすることにより、孔形成部材104、140の除去が
容易になることも明らかになった。
As a requirement of the manufacturing process, the pressure release temperature (T2) of the hot press is set to a point of 50% or more with respect to the hot press temperature (T). By subjecting the sintered body 102B subjected to the hot pressing under the above conditions to ultrasonic cleaning in water, the hot pressed sintered body 102B
The hole forming members 104 and 140 surely escape from the end of B, and the holes 106 are formed after the hole forming members 104 and 140 escape. Further, it has been clarified that coating the surface of the hole forming members 104 and 140 with a release material facilitates the removal of the hole forming members 104 and 140.

【0046】なお、前記実験結果では、セラミックス焼
結用の無機材料102として窒化珪素、または窒化アル
ミを、そして、孔形成部材104、140の材料として
タングステン、タンタル、モリブデンの三種の高融点金
属を選択し組み合わせた場合には、確実に孔形成部材1
04、140が脱落して焼結体102Bの端部に孔10
6が形成されたが、これらの材料としては、前記組み合
わせだけに限定されるものではなく、「焼結材料よりも
線膨張係数が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して
融点が1.3倍以上高い孔形成部材の材料」という条件
を満たす焼結材料102と孔形成部材104、140の
材料を組み合わせれば、同様の結果が得られるものと考
えられる。
In the above experimental results, silicon nitride or aluminum nitride was used as the inorganic material 102 for sintering ceramics, and three kinds of refractory metals such as tungsten, tantalum and molybdenum were used as the materials of the hole forming members 104 and 140. When selected and combined, the hole forming member 1
04 and 140 fall off and a hole 10 is formed in the end of the sintered body 102B.
No. 6 was formed, but these materials are not limited to only the above-mentioned combination, but have a coefficient of linear expansion larger than that of the sintered material and a melting point of 1.3 times the hot pressing temperature. It is considered that the same result can be obtained by combining the sintered material 102 and the materials of the hole forming members 104 and 140 that satisfy the condition of “higher material of the hole forming member”.

【0047】また、前記実施の形態では、ホットプレス
焼結体102Bを得た後、水中での超音波洗浄により孔
形成部材104、140を除去するようにしたが、例え
ば、前記焼結体102Bに単に振動を与えること、また
は、超音波振動を与えること等によっても孔形成部材1
04、140を除去できると考えられる。また、王水等
の酸中で超音波洗浄を行えば、より効果的に焼結体10
2Bから孔形成部材104、140を除去することがで
きる。
In the above embodiment, after the hot press sintered body 102B is obtained, the hole forming members 104 and 140 are removed by ultrasonic cleaning in water. The hole forming member 1 can be formed by simply applying vibration to the
04, 140 could be removed. Also, if ultrasonic cleaning is performed in an acid such as aqua regia, the sintered body 10 can be more effectively used.
The hole forming members 104 and 140 can be removed from 2B.

【0048】前記実施の形態では、一般的なホットプレ
ス焼結体102Bの端部に、簡単な方法で、しかも低コ
ストで孔106を形成することができる孔形成方法につ
いて説明したが、このようなホットプレス焼結体102
Bの孔形成方法を、グロープラグの発熱体として用いら
れるセラミックスヒータにも適用することができる。次
に、このようなセラミックスヒータ型グロープラグに適
用した場合について説明する。
In the above-described embodiment, the hole forming method capable of forming the hole 106 at the end of the general hot press sintered body 102B with a simple method and at low cost has been described. Hot press sintered body 102
The hole forming method of B can be applied to a ceramic heater used as a heating element of a glow plug. Next, a case where the present invention is applied to such a ceramic heater type glow plug will be described.

【0049】図21は、前記方法により端面に孔(電極
取り出し金具取付け孔)を開けたセラミックスヒータ
を、発熱体として備えたセラミックスヒータ型グロープ
ラグを示す縦断面図である。このセラミックスヒータ型
グロープラグ(全体として符号1で示す)の構成につい
て簡単に説明する。このグロープラグ1のハウジング2
はほぼ円筒状をしており、その内部孔4の右端部側に、
セラミックスヒータ6がロウ付けにより接合された金属
製外筒8が挿入され、この金属製外筒8の外周面の一部
が圧入またはロウ付け等によりこのハウジング2に固定
されている。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a ceramics heater-type glow plug having a ceramics heater having a hole (electrode take-out fitting mounting hole) formed on an end face by the above-described method as a heating element. The configuration of this ceramic heater type glow plug (indicated by reference numeral 1 as a whole) will be briefly described. Housing 2 of this glow plug 1
Has a substantially cylindrical shape, and on the right end side of the internal hole 4,
A metal outer cylinder 8 to which a ceramic heater 6 is joined by brazing is inserted, and a part of the outer peripheral surface of the metal outer cylinder 8 is fixed to the housing 2 by press-fitting or brazing.

【0050】セラミックスヒータ6は、その本体部を構
成するセラミックス絶縁体62の内部に、高融点金属
(例えばタングステン(W)等)をコイル状にした発熱
線(発熱体)64が埋め込まれた発熱部6aを有してお
り、この発熱部6aが、前記金属製外筒8の先端8aか
ら外部へ突出するとともに、この発熱部6aから遠い側
の端面6bが金属製外筒8の内部に位置している。な
お、この実施の形態では、発熱体6aを高融点金属とし
ているが、導電性セラミックスやシート状の発熱体等に
しても良く、導電性セラミックスの発熱体の一部を絶縁
性セラミックスから露出させる等、セラミックヒータ6
は、絶縁性セラミックスと発熱体としての無機導電体と
を複合して形成したものであればよい。
The ceramic heater 6 has a heating wire (heating element) 64 in which a high-melting point metal (for example, tungsten (W) or the like) is coiled and embedded in a ceramic insulator 62 constituting a main body thereof. The heat generating portion 6a protrudes outward from the distal end 8a of the metal outer cylinder 8, and an end surface 6b farther from the heat generating portion 6a is located inside the metal outer cylinder 8. are doing. In this embodiment, the heating element 6a is made of a high melting point metal. However, the heating element 6a may be a conductive ceramic or a sheet-shaped heating element, and a part of the conductive ceramic heating element is exposed from the insulating ceramic. Etc., ceramic heater 6
May be any as long as it is formed by combining insulating ceramics and an inorganic conductor as a heating element.

【0051】前記セラミックスヒータ6の内部に埋め込
まれたコイル状発熱線64の一方の端部(正極側のリー
ド)64aが、セラミックスヒータ6の前記端面6b側
に伸びており、セラミックスヒータ6の内部で電極取り
出し金具12の一端12aに接続されている。一方、他
方の端部(負極側のリード)64bが、金属製外筒8の
内部側でセラミックス絶縁体62の外面に露出して金属
製外筒8の内面にロウ付けにより電気的に接続されてい
る。
One end (lead on the positive electrode side) 64a of the coil-shaped heating wire 64 embedded in the ceramic heater 6 extends toward the end face 6b of the ceramic heater 6, and Is connected to one end 12a of the electrode take-out fitting 12. On the other hand, the other end (a negative electrode side lead) 64b is exposed on the outer surface of the ceramic insulator 62 inside the metal outer cylinder 8 and is electrically connected to the inner surface of the metal outer cylinder 8 by brazing. ing.

【0052】前記電極取り出し金具12の一端12aを
セラミックスヒータ6の正極側リード64aに接続する
場合には、セラミックスヒータ6の前記端面6bに電極
取り出し金具取付け孔106を形成し、この電極取り出
し金具取付け孔106内に前記正極側リード64aの側
面を露出させておく。そして、この電極取り出し金具取
付け孔106内に電極取り出し金具12の先端部12a
を挿入し、ロウ付け(例えば銀ロウ材によるロウ付け)
することにより、セラミックスヒータ6の正極側リード
64aと電極取り出し金具12とを電気的に接続する。
When the one end 12a of the electrode take-out fitting 12 is connected to the positive lead 64a of the ceramic heater 6, an electrode take-out fitting mounting hole 106 is formed in the end face 6b of the ceramic heater 6, and the electrode take-out fitting is formed. The side surface of the positive electrode lead 64a is exposed in the hole 106. The distal end portion 12a of the electrode take-out fitting 12 is inserted into the electrode take-out fitting mounting hole 106.
And brazing (for example, brazing with silver brazing material)
By doing so, the positive electrode side lead 64a of the ceramic heater 6 and the electrode take-out fitting 12 are electrically connected.

【0053】前記のように銀ロウ付けを行って、絶縁性
セラミックス62の内部に埋設されたコイル状発熱線6
4の正極側リード64aに電極取り出し金具12が接続
されるとともに、その外周面に金属製外筒8が接合され
たセラミックスヒータ6が、シリンダヘッドへの取付金
具となる筒状のハウジング2内に、挿入されて固定され
る。
By performing the silver brazing as described above, the coil-shaped heating wire 6 embedded in the insulating ceramics 62 is formed.
An electrode take-out fitting 12 is connected to the positive electrode side lead 64a of the base 4 and a ceramic heater 6 having a metal outer cylinder 8 joined to an outer peripheral surface thereof is provided in a cylindrical housing 2 serving as a mount fitting to a cylinder head. , Inserted and fixed.

【0054】前記電極取り出し金具12の正極側リード
64aに接続された端部12aと逆の端部12bには、
外部接続端子18の一端18aが接合されており、この
外部接続端子18の他端のねじ部18bが前記ハウジン
グ2の内部孔4の大径部4cから外部に突出している。
この外部接続端子18のねじ部18bの外周にシール部
材20および絶縁ブッシュ22が嵌合されて、前記大径
部4c内に挿入されている。さらにその外側からナット
24を外部接続端子18の締め付けねじ部18bに締結
し固定している。
An end 12b opposite to the end 12a connected to the positive electrode lead 64a of the electrode take-out fitting 12 has:
One end 18a of the external connection terminal 18 is joined, and a screw portion 18b at the other end of the external connection terminal 18 projects outside from the large diameter portion 4c of the internal hole 4 of the housing 2.
The seal member 20 and the insulating bush 22 are fitted around the outer periphery of the screw portion 18b of the external connection terminal 18, and are inserted into the large diameter portion 4c. Further, a nut 24 is fastened and fixed to the fastening screw portion 18b of the external connection terminal 18 from outside.

【0055】以上の構成に係るグロープラグ1に設けら
れているセラミックスヒータ6は、前記孔形成方法によ
り、金属製外筒8の内部側に位置している端部に孔(電
極取り出し金具取付け孔)106が形成されている。セ
ラミックスヒータ6の端部に取付け孔106を形成する
場合には、図1と同様に上下二つの焼結用無機材料10
2の間に、発熱線64を配置し、その正極側リード64
aを発熱線64と逆の端部まで延ばし、その正極側リー
ド64aの先端と孔形成部材104とを接触させた状態
にするとともに、孔形成部材104の端面を焼結材料1
02の端面に露出させた状態で挟み込む。この孔形成部
材104の方向がホットプレスの軸方向に対し直交する
方向である。
The ceramic heater 6 provided in the glow plug 1 according to the above configuration has a hole (an electrode mounting bracket mounting hole) at the end located inside the metal outer cylinder 8 by the hole forming method. ) 106 is formed. When the mounting hole 106 is formed at the end of the ceramic heater 6, the upper and lower two inorganic materials 10 for sintering are formed as in FIG.
2, a heating wire 64 is arranged, and its positive lead 64
a is extended to the end opposite to the heating wire 64, the tip of the positive electrode lead 64 a is brought into contact with the hole forming member 104, and the end surface of the hole forming member 104 is
02 while being exposed on the end face. The direction of the hole forming member 104 is a direction orthogonal to the axial direction of the hot press.

【0056】セラミックスヒータ6を成形するための焼
結用無機材料102と、取付け孔形成部材104の高融
点金属材料は、前記各実験結果から得られた最も孔10
6の形成されやすい材料を選択する。すなわち、焼結材
料102として窒化珪素または窒化アルミ、孔形成部材
104の材料としての高融点金属にタングステン、タン
タル、モリブデン等を選択する。
The inorganic material 102 for sintering for forming the ceramic heater 6 and the high melting point metal material of the mounting hole forming member 104 are the same as those of the hole 10 obtained from the above-described experimental results.
6. A material which is easy to form is selected. That is, silicon nitride or aluminum nitride is selected as the sintering material 102, and tungsten, tantalum, molybdenum, or the like is selected as the high melting point metal as the material of the hole forming member 104.

【0057】前記焼結材料102および孔形成部材10
4に対し、図5に示すホットプレスパターンによりホッ
トプレス加圧を行う。その後、水中で超音波洗浄を行う
ことにより孔形成部材104が脱落して、焼結体102
B(セラミックスヒータ6)に電極取り出し金具取付け
孔106が形成される。この取付け孔106内に電極取
り出し金具12の端部12aを挿入しロウ付けにより、
正極側リード64aの端部と電極取り出し金具12の端
部12aとを電気的に接続する。
The sintered material 102 and the hole forming member 10
4 is subjected to hot press pressure according to the hot press pattern shown in FIG. Thereafter, the hole forming member 104 falls off by performing ultrasonic cleaning in water, and the sintered body 102
An electrode extraction fitting mounting hole 106 is formed in B (ceramic heater 6). The end 12a of the electrode take-out fitting 12 is inserted into the mounting hole 106, and is brazed.
The end of the positive electrode side lead 64a and the end 12a of the electrode take-out fitting 12 are electrically connected.

【0058】なお、前記材料の組み合わせでは、前記実
験結果の通り、焼結後の超音波洗浄によって確実に電極
取り出し金具取付け孔106が形成されるが、前記材料
のみに限定されるものではなく、「焼結材料よりも線膨
張係数が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点
が1.3倍以上高い孔形成部材の材料」という条件を満
たす組み合わせであればよいことは勿論である。
In addition, in the combination of the above-mentioned materials, as shown in the above-mentioned experimental results, the electrode take-out fitting mounting holes 106 are surely formed by the ultrasonic cleaning after sintering. However, the present invention is not limited to only the above-mentioned materials. Needless to say, any combination may be used as long as the combination satisfies the condition of "a material for a hole forming member having a larger linear expansion coefficient than a sintered material and having a melting point 1.3 times or more higher than the hot pressing temperature".

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ホ
ットプレス焼結材料中に、高融点金属からなる孔形成部
材を、ホットプレス軸方向とほぼ直角方向に埋め込み、
ホットプレスを行った後、前記孔形成部材を除去するこ
とにより、ホットプレス焼結体に孔を形成する方法にお
いて、前記孔形成部材として、前記焼結材料よりも線膨
張係数が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点
が1.3倍以上高い材料を選択して、前記ホットプレス
を行った後、このホットプレス焼結体に振動を与えるこ
とにより、前記孔形成部材を除去して焼結体に孔を形成
するようにしたので、ホットプレス焼結体に埋め込んだ
孔形成部材を簡単に除去することができ、従って、ホッ
トプレス焼結体に、簡単にかつ低コストで孔を形成する
ことができる。また、従来の王水で溶解することにより
高融点金属の孔形成部材を除去する方法と比べて、作業
環境やコスト面で有利である。
As described above, according to the present invention, a hole forming member made of a high melting point metal is buried in a hot press sintered material in a direction substantially perpendicular to the axis of the hot press.
After performing the hot pressing, by removing the hole forming member, in the method of forming a hole in the hot pressed sintered body, as the hole forming member, the linear expansion coefficient is larger than the sintered material, and, After selecting a material whose melting point is at least 1.3 times higher than the hot press temperature and performing the hot press, the hot press sintered body is vibrated to remove the hole forming member and fire. Since a hole is formed in the sintered body, the hole forming member embedded in the hot-press sintered body can be easily removed, and therefore, the hole can be formed easily and at low cost in the hot-press sintered body. can do. Further, it is advantageous in terms of working environment and cost as compared with the conventional method of removing the hole forming member of the high melting point metal by dissolving in aqua regia.

【0060】また、請求項9に記載の発明方法では、セ
ラミックスヒータの発熱部と逆の端面に電極取り出し金
具取付け孔を形成し、この取付け孔内に電極取り出し金
具の一端を挿入して、この電極取り出し金具とセラミッ
クスヒータの発熱体の一方の極とを接続するセラミック
スヒータ型グロープラグの製造方法において、ホットプ
レス焼結材料の端部に、この材料よりも線膨張係数が大
きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点が1.3倍
以上の材料からなる孔形成部材を、ホットプレスの軸方
向とほぼ直角方向に埋め込み、ホットプレスを行った
後、この焼結体に振動を与えて前記孔形成部材を除去す
ることにより、前記セラミックスヒータの端部に電極取
り出し金具取付け孔を形成するようにしたことにより、
ホットプレス焼結体に埋め込んだ孔形成部材を簡単に除
去することができ、従って、セラミックスヒータの端部
に簡単かつ低コストで電極取り出し金具接続用の取付け
孔を形成することができ、また、従来の王水で溶解する
ことにより高融点金属の孔形成部材を除去する方法と比
べて、作業環境やコスト面で有利である。さらに、内部
に埋め込まれた発熱体やリードあるいは焼結体(セラミ
ックスヒータ)等を損傷するおそれがない。
According to the ninth aspect of the present invention, an electrode extraction metal fitting mounting hole is formed on the end face opposite to the heat generating portion of the ceramic heater, and one end of the electrode extraction metal fitting is inserted into the mounting hole. In a method for manufacturing a ceramics heater type glow plug for connecting an electrode extraction metal fitting and one pole of a heating element of a ceramics heater, an end portion of a hot-press sintered material has a linear expansion coefficient larger than that of the material and a hot-press sintered material. A hole forming member made of a material having a melting point of 1.3 times or more with respect to the pressing temperature is embedded in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the hot press, hot-pressed, and then the sintered body is vibrated by vibrating. By removing the hole forming member, by forming an electrode extraction metal fitting mounting hole at the end of the ceramic heater,
The hole forming member embedded in the hot press sintered body can be easily removed, and therefore, a mounting hole for connecting an electrode extraction metal fitting can be formed easily and at low cost at the end of the ceramic heater. This is advantageous in terms of working environment and cost as compared with the conventional method of removing the hole forming member of the high melting point metal by dissolving in aqua regia. Further, there is no possibility of damaging the heating element, the lead or the sintered body (ceramic heater) embedded therein.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係るホットプレス焼結
体の孔形成方法の第1の工程を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first step of a method for forming holes in a hot-press sintered body according to one embodiment of the present invention.

【図2】前記孔形成方法の第2の工程を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a second step of the hole forming method.

【図3】前記孔形成方法の第3の工程を示すもので、図
(a)は斜視図、図(b)は平面図である。
3A and 3B show a third step of the hole forming method, wherein FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a plan view.

【図4】前記孔形成方法の第4の工程を示すもので、図
(a)は斜視図、図(b)は平面図である。
FIG. 4 shows a fourth step of the hole forming method, wherein FIG. 4 (a) is a perspective view and FIG. 4 (b) is a plan view.

【図5】ホットプレスパターンを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a hot press pattern.

【図6】第1および第2の実験に用いた焼結材料のホッ
トプレス条件を示す表である。
FIG. 6 is a table showing hot pressing conditions of the sintered materials used in the first and second experiments.

【図7】第1の実験を窒化珪素を焼結材料として行った
場合の、窒化珪素と高融点金属の融点および線膨張係数
と、実験の結果を示す表である。
FIG. 7 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of silicon nitride and a high melting point metal when silicon nitride is used as a sintered material in the first experiment, and the results of the experiment.

【図8】第1の実験を窒化アルミを焼結材料として行っ
た場合の、窒化アルミと高融点金属の融点および線膨張
係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 8 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of aluminum nitride and a high melting point metal and a result of the experiment in a case where aluminum nitride was used as a sintered material in the first experiment.

【図9】第1の実験をアルミナを焼結材料として行った
場合の、アルミナと高融点金属の融点および線膨張係数
と、実験の結果を示す表である。
FIG. 9 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of alumina and a high melting point metal and a result of the experiment when alumina was used as a sintered material in the first experiment.

【図10】第1の実験をジルコニアを焼結材料として行
った場合の、ジルコニアと高融点金属の融点および線膨
張係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 10 is a table showing the melting point and linear expansion coefficient of zirconia and a high melting point metal and the results of the experiment when zirconia was used as a sintered material in the first experiment.

【図11】第2の実験に用いた孔形成部材の形状を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a shape of a hole forming member used in a second experiment.

【図12】第2の実験を窒化珪素を焼結材料として行っ
た場合の、窒化珪素と高融点金属の融点および線膨張係
数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 12 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of silicon nitride and a high melting point metal and a result of the experiment in a case where silicon nitride was used as a sintered material in the second experiment.

【図13】第2の実験を窒化アルミを焼結材料として行
った場合の、窒化アルミと高融点金属の融点および線膨
張係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 13 is a table showing the melting point and linear expansion coefficient of aluminum nitride and a high melting point metal and the results of the experiment when aluminum nitride was used as a sintered material in the second experiment.

【図14】第2の実験をアルミナを焼結材料として行っ
た場合の、アルミナと高融点金属の融点および線膨張係
数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 14 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of alumina and a high melting point metal and a result of the experiment in a case where alumina was used as a sintered material in the second experiment.

【図15】第2の実験をジルコニアを焼結材料として行
った場合の、ジルコニアと高融点金属の融点および線膨
張係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 15 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of zirconia and a high-melting metal when zirconia is used as a sintered material in the second experiment, and the results of the experiment.

【図16】第3の実験に用いた焼結材料のホットプレス
条件を示す表である。
FIG. 16 is a table showing hot pressing conditions of a sintered material used in a third experiment.

【図17】第3の実験を窒化珪素を焼結材料として行っ
た場合の、窒化珪素と高融点金属の融点および線膨張係
数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 17 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of silicon nitride and a high-melting metal and a result of the experiment when a third experiment was performed using silicon nitride as a sintered material.

【図18】第3の実験を窒化アルミを焼結材料として行
った場合の、窒化アルミと高融点金属の融点および線膨
張係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 18 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of aluminum nitride and a high melting point metal, and a result of the experiment, in a case where the third experiment was performed using aluminum nitride as a sintered material.

【図19】第4の実験を窒化珪素を焼結材料として行っ
た場合の、窒化珪素と高融点金属の融点および線膨張係
数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 19 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of silicon nitride and a refractory metal when silicon nitride is used as a sintered material in a fourth experiment, and the results of the experiment.

【図20】第4の実験を窒化アルミを焼結材料として行
った場合の、窒化アルミと高融点金属の融点および線膨
張係数と、実験の結果を示す表である。
FIG. 20 is a table showing melting points and linear expansion coefficients of aluminum nitride and a high melting point metal, and a result of the experiment, in the case where aluminum nitride was used as a sintered material in the fourth experiment.

【図21】請求項9に記載した方法により製造したセラ
ミックスヒータ型グロープラグの一例を示す縦断面図で
ある。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing an example of a ceramic heater type glow plug manufactured by the method according to claim 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P ホットプレス軸方向 6 セラミックスヒータ 6a セラミックスヒータの発熱部 12 電極取り出し金具 12a 電極取り出し金具の先端 64 発熱体(発熱線) 64a セラミックスヒータの発熱体の一方の極(正極
側リード) 102 焼結材料 102B ホットプレス焼結体 104 孔形成部材 106 孔(電極取り出し金具取付け孔)
P Axial direction of hot press 6 Ceramic heater 6a Heating portion of ceramic heater 12 Electrode take-out fitting 12a Tip of electrode take-out fitting 64 Heating element (heating wire) 64a One pole of heating element of ceramic heater (positive electrode lead) 102 Sintered material 102B hot press sintered body 104 hole forming member 106 hole (electrode take-out fitting mounting hole)

───────────────────────────────────────────────────── 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) // B22F 3/14 B28B 11/00 Z (72)発明者 青田 隆 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 (72)発明者 三浦 俊嗣 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 (72)発明者 趙 艱 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 Fターム(参考) 4G054 AA05 AB03 AB07 AB11 BB00 DA01 4G055 AA08 AB01 AC05 AC08 BA87 4K018 EA01 HA01 KA32 KA37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // B22F 3/14 B28B 11/00 Z (72) Inventor Takashi Aota 3--13 Yayumicho, Higashimatsuyama-shi, Saitama No. 26 Bosch Automotive Systems Co., Ltd. Higashi-Matsuyama Plant (72) Inventor Shunji Miura 3-13-26 Yaumicho, Higashi Matsuyama City, Saitama Prefecture Co., Ltd. Bosch Automotive Systems Higashi-Matsuyama Plant (72) Inventor 3-13-26, Yayumicho, Ichigo Bosch Automotive Systems Higashimatsuyama Plant F-term (reference) 4G054 AA05 AB03 AB07 AB11 BB00 DA01 4G055 AA08 AB01 AC05 AC08 BA87 4K018 EA01 HA01 KA32 KA37

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホットプレス焼結材料中に、高融点金属
からなる孔形成部材を、ホットプレス軸方向とほぼ直角
方向に埋め込み、ホットプレスを行った後、前記孔形成
部材を除去することにより、ホットプレス焼結体に孔を
形成する方法において、 前記孔形成部材として、前記焼結材料よりも線膨張係数
が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点が1.
3倍以上高い材料を選択して、前記ホットプレスを行っ
た後、このホットプレス焼結体に振動を与えることによ
り、前記孔形成部材を除去して焼結体に孔を形成するこ
とを特徴とするホットプレス焼結体の孔形成方法。
1. A hole forming member made of a high melting point metal is buried in a hot press sintered material in a direction substantially perpendicular to the axis of the hot press, and after hot pressing, the hole forming member is removed. In the method of forming a hole in a hot-press sintered body, the hole-forming member has a linear expansion coefficient larger than that of the sintered material, and has a melting point of 1.10 with respect to the hot-press temperature.
After selecting a material three times or more higher and performing the hot pressing, by applying vibration to the hot pressed sintered body, the hole forming member is removed to form a hole in the sintered body. A method for forming holes in a hot pressed sintered body.
【請求項2】 請求項1に記載のホットプレス焼結体の
孔形成方法において、 ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体に超
音波振動を与えることにより前記孔成形部材を除去する
ことを特徴とするホットプレス焼結体の孔形成方法。
2. The method for forming holes in a hot-press sintered body according to claim 1, wherein the hole-forming member is removed by applying ultrasonic vibration to the hot-press sintered body after hot pressing. A method for forming holes in a hot-press sintered body, characterized in that:
【請求項3】 請求項1に記載のホットプレス焼結体の
孔形成方法において、 ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体に超
音波洗浄を行うことにより前記孔成形部材を除去するこ
とを特徴とするホットプレス焼結体の孔形成方法。
3. The method for forming holes in a hot-press sintered body according to claim 1, wherein the hole-forming member is removed by performing ultrasonic cleaning on the hot-press sintered body after hot pressing. A method for forming holes in a hot-press sintered body, characterized in that:
【請求項4】 請求項3に記載のホットプレス焼結体の
孔形成方法において、 ホットプレスを行った後の前記ホットプレス焼結体に酸
中で超音波洗浄を行うことにより前記孔成形部材を除去
することを特徴とするホットプレス焼結体の孔形成方
法。
4. The method of forming holes in a hot-press sintered body according to claim 3, wherein the hot-pressed sintered body after hot pressing is subjected to ultrasonic cleaning in an acid to thereby form the hole forming member. A method for forming a hole in a hot-pressed sintered body, characterized in that the hole is removed.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載のホットプレス焼結体の孔形成方法において、 孔形成部材を、全体に亘りほぼ同一径の円柱形状とした
ことを特徴とするホットプレス焼結体の孔形成方法。
5. The method for forming a hole in a hot-press sintered body according to claim 1, wherein the hole forming member has a columnar shape having substantially the same diameter throughout. A method for forming holes in a hot pressed sintered body.
【請求項6】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載のホットプレス焼結体の孔形成方法において、 孔形成部材を、埋設された焼結材料の外部に向かって径
が拡大するテーパ形状としたことを特徴とするホットプ
レス焼結体の孔形成方法。
6. The method for forming a hole in a hot-press sintered body according to claim 1, wherein the hole-forming member has a taper whose diameter increases toward the outside of the buried sintered material. A method of forming a hole in a hot-press sintered body, characterized in that the hole has a shape.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれかに記
載のホットプレス焼結体の孔形成方法において、 ホットプレスにおける加圧解除温度を、ホットプレス温
度の50%以上にしたことを特徴とするホットプレス焼
結体の孔形成方法。
7. The method for forming holes in a hot-press sintered body according to claim 1, wherein the pressure release temperature in the hot press is set to 50% or more of the hot press temperature. A method for forming holes in a hot pressed sintered body.
【請求項8】 請求項5または請求項6に記載のホット
プレス焼結体の孔形成方法において、 前記孔形成部材の表面に予め離型材を塗布したことを特
徴とするホットプレス焼結体の孔形成方法。
8. The method for forming a hole in a hot-press sintered body according to claim 5, wherein a release material is applied in advance to a surface of the hole-forming member. Hole forming method.
【請求項9】 セラミックスヒータの発熱部と逆の端面
に電極取り出し金具取付け孔を形成し、この取付け孔内
に電極取り出し金具の一端を挿入して、この電極取り出
し金具とセラミックスヒータの発熱体の一方の極とを接
続するセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法に
おいて、 ホットプレス焼結材料の端部に、この材料よりも線膨張
係数が大きく、かつ、ホットプレス温度に対して融点が
1.3倍以上の材料からなる孔形成部材を、ホットプレ
スの軸方向とほぼ直角方向に埋め込み、ホットプレスを
行った後、この焼結体に振動を与えて前記孔形成部材を
除去することにより、前記セラミックスヒータの端部に
電極取り出し金具取付け孔を形成することを特徴とする
セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法。
9. An electrode take-out fitting mounting hole is formed on the end face opposite to the heat-generating portion of the ceramic heater, and one end of the electrode take-out fitting is inserted into the mounting hole, and the electrode take-out fitting and the heating element of the ceramic heater are formed. In a method for manufacturing a ceramics heater type glow plug for connecting to one of the poles, the end of a hot-press sintered material has a larger linear expansion coefficient than this material and a melting point of 1.3 relative to the hot-press temperature. By embedding a hole forming member made of a material twice or more in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the hot press, performing hot pressing, and then applying vibration to the sintered body to remove the hole forming member, A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, comprising: forming an electrode extraction metal fitting hole at an end of a ceramic heater.
JP2001120107A 2001-04-18 2001-04-18 Method for forming hole in hot-press sintered body and method for producing ceramic heater type glow plug Expired - Lifetime JP4701529B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001120107A JP4701529B2 (en) 2001-04-18 2001-04-18 Method for forming hole in hot-press sintered body and method for producing ceramic heater type glow plug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001120107A JP4701529B2 (en) 2001-04-18 2001-04-18 Method for forming hole in hot-press sintered body and method for producing ceramic heater type glow plug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002316308A true JP2002316308A (en) 2002-10-29
JP4701529B2 JP4701529B2 (en) 2011-06-15

Family

ID=18970214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001120107A Expired - Lifetime JP4701529B2 (en) 2001-04-18 2001-04-18 Method for forming hole in hot-press sintered body and method for producing ceramic heater type glow plug

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4701529B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104385A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic heater element manufacturing method and glow plug manufacturing method
KR20190045688A (en) * 2017-10-24 2019-05-03 (주)티티에스 Manufacturing method for ceramic plate
KR20190045669A (en) * 2017-10-24 2019-05-03 (주)티티에스 Heater apparatus
CN114670576A (en) * 2022-03-16 2022-06-28 福建省德化和佳陶瓷有限公司 Running water ornament and manufacturing process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5122707A (en) * 1974-08-20 1976-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd SHOKETSUTAISEIKEISOCHI
JP2000121055A (en) * 1998-08-11 2000-04-28 Bosch Braking Systems Co Ltd Ceramic heater type glow plug and manufacture thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5122707A (en) * 1974-08-20 1976-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd SHOKETSUTAISEIKEISOCHI
JP2000121055A (en) * 1998-08-11 2000-04-28 Bosch Braking Systems Co Ltd Ceramic heater type glow plug and manufacture thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104385A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic heater element manufacturing method and glow plug manufacturing method
KR20190045688A (en) * 2017-10-24 2019-05-03 (주)티티에스 Manufacturing method for ceramic plate
KR20190045669A (en) * 2017-10-24 2019-05-03 (주)티티에스 Heater apparatus
KR102015643B1 (en) * 2017-10-24 2019-08-28 (주)티티에스 Heater apparatus
KR101994178B1 (en) * 2017-10-24 2019-09-30 (주)티티에스 Manufacturing method for ceramic plate
CN114670576A (en) * 2022-03-16 2022-06-28 福建省德化和佳陶瓷有限公司 Running water ornament and manufacturing process
CN114670576B (en) * 2022-03-16 2023-09-29 福建省德化和佳陶瓷有限公司 Running water ornament and manufacturing process

Also Published As

Publication number Publication date
JP4701529B2 (en) 2011-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4542485B2 (en) Alumina member and manufacturing method thereof
JP4648030B2 (en) Yttria sintered body, ceramic member, and method for producing yttria sintered body
JP4796354B2 (en) Electrostatic chuck and method for producing yttria sintered body
KR101099891B1 (en) Body having a junction and method of manufacturing the same
WO2010035687A1 (en) Ceramic heater
JP2005343733A (en) Method for manufacturing sintered compact with built-in electrode
US7020952B2 (en) Method for producing a glow plug
JP4482535B2 (en) Heating device
JP2002316308A (en) Method for forming hole of hot-pressed sintered body and manufacturing method for ceramic heater type glow plug
JP5185025B2 (en) Ceramic material
JP4545896B2 (en) Heater unit and manufacturing method thereof
JP2006114250A (en) Power supply terminal installation structure of metal member embedding ceramic substrate
JP4189177B2 (en) Terminal electrode member
JP2004259610A (en) Ceramic heater, manufacturing method thereof, and glow plug
KR100717109B1 (en) Yttria sintered body, electrostatic chuck, and manufacturing method of yttria sintered body
JP2001052845A (en) Ceramic heater
JPH1053470A (en) Joined body of ceramic and its production
JP3306586B2 (en) Porous material electrode parts
JP4199604B2 (en) Aluminum nitride ceramic heater
JP7109258B2 (en) Method for manufacturing electrode-embedded member
JPH1171186A (en) Bound structure of ceramic to metal and its binding
JP4374096B2 (en) Ceramic member and manufacturing method thereof
JP2003332020A (en) Manufacturing method of spark plug
JPH11233239A (en) Ceramic heater, ceramic glow plug, and their manufacture
JP3022133B2 (en) Ceramic heater

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4701529

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term