JP2002333135A - Glow plug - Google Patents

Glow plug

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JP2002333135A
JP2002333135A JP2001135380A JP2001135380A JP2002333135A JP 2002333135 A JP2002333135 A JP 2002333135A JP 2001135380 A JP2001135380 A JP 2001135380A JP 2001135380 A JP2001135380 A JP 2001135380A JP 2002333135 A JP2002333135 A JP 2002333135A
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JP
Japan
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outer cylinder
metal
gap
metal outer
peripheral surface
Prior art date
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Application number
JP2001135380A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Taniguchi
雅人 谷口
Manabu Okinaka
学 沖中
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glow plug wherein in the glow plug using a ceramic heater assembling of a heater body, a metal outer cylinder, and a main metal fitment, etc., is facilitated, and wherein after the assembling strong coupling without looseness is ensured. SOLUTION: In a glow plug 50, a heater body 2 is closely fitted in a metal outer cylinder 3, whilst at a rear end of the metal outer cylinder 3 there is provided a diameter enlargement section that forms a predetermined gap between an internal peripheral surface of the metal outer cylinder 3 and an external peripheral surface of the heater body 2. The metal outer cylinder 3 and the main metal fitment 4 are closely fitted such that the main metal fitment 4 surrounds the metal outer cylinder 3 at a position corresponding to the gap 60 (diameter enlargement section gap 60) formed by the diameter enlargement section. A smoothing member 70 is provided in the diameter enlargement section 60 and in a gap 62 (fitting section gap 62) adjacent to the former diameter enlargement section gap 60 formed with the respective engagement surfaces of the metal outer cylinder internal peripheral surface and the heater body external peripheral surface. The diameter enlargement section gap 60 serves as a smoothing member accommodating section upon inserting the heater body 2 into the metal outer cylinder 3.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン予熱用のグロープラグに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow plug for preheating diesel engines.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、絶縁性のセラミック基体に導電性
セラミックからなる抵抗発熱体を埋設した構造を有する
セラミックヒータを用いたグロープラグが広く知られて
いる。このようなグロープラグにおいては、抵抗発熱体
を含むヒータ本体を金属外筒を介して主体金具にて保持
する方法が提供されている。例えばヒータ本体と金属外
筒をろう材により接合するとともに金属外筒と主体金具
をろう付けにより接合することにより、ヒータ本体、金
属外筒及び主体金具を一体的に構成する方法等が用いら
れている。
2. Description of the Related Art A glow plug using a ceramic heater having a structure in which a resistance heating element made of conductive ceramic is embedded in an insulating ceramic base has been widely known. In such a glow plug, a method is provided in which a heater main body including a resistance heating element is held by a metal shell via a metal outer cylinder. For example, a method of integrally configuring the heater main body, the metal outer cylinder, and the metal shell by joining the heater main body and the metal outer cylinder with a brazing material and bonding the metal outer cylinder with the metal shell by brazing is used. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
セラミックヒータを用いたグロープラグにおいては、ろ
う材により金属外筒にヒータ本体を接合するため、ろう
材の用意、ろう付けに伴う熱処理、表面加工等を要し、
構造上或いは工程上の問題から工程数の増大、製造の複
雑化が避けられないものであった。また、ヒータ本体、
金属外筒及び主体金具をそれぞれろう付けによって接合
する方法を用いると、それらヒータ本体、金属外筒、主
体金具の同心性を確保することが難しいといった精度上
の問題もあった。
In a glow plug using such a ceramic heater, since a heater body is joined to a metal outer cylinder by a brazing material, preparation of the brazing material, heat treatment accompanying the brazing, and surface treatment are performed. Processing, etc.
Due to structural or process problems, an increase in the number of processes and an increase in manufacturing complexity have been unavoidable. Also, the heater body,
When the method of joining the metal outer cylinder and the metal shell by brazing is used, there is also a problem in accuracy that it is difficult to ensure concentricity of the heater body, the metal shell, and the metal shell.

【0004】本発明の課題は、セラミックヒータを用い
たグロープラグにおいて、ヒータ本体、金属外筒及び主
体金具等の組み付けが容易となる構成とすることにあ
る。加えて、組付け後においては緩みのない強固な結合
をなし得るグロープラグを提供する。
[0004] It is an object of the present invention to provide a glow plug using a ceramic heater in which a heater main body, a metal outer cylinder, a metal shell and the like can be easily assembled. In addition, the present invention provides a glow plug capable of forming a firm connection without loosening after assembly.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明は、絶縁性セラミックからな
るセラミック基体中に導電性セラミックからなるセラミ
ック抵抗体が埋設された棒状のヒータ本体を有するグロ
ープラグであって、ヒータ本体を周方向に取り囲むとと
もに、軸線方向においてヒータ本体の先端部を突出させ
る形にて配置される金属外筒と、その金属外筒の軸線方
向後端部に結合され、外周面に内燃機関への取付部が形
成された主体金具と、を備え、金属外筒内部においてヒ
ータ本体がしまりばめ嵌合される一方、金属外筒の後端
部において、該金属外筒の内周面とヒータ本体の外周面
との間に一定量の隙間を形成する拡径部が設けられ、そ
の拡径部により形成される隙間(以下、「拡径部隙間」
ともいう)を主体金具が軸線に関して半径方向外側を取
り囲むように、それら金属外筒及び主体金具がしまりば
め嵌合されることを特徴とするグロープラグを提供す
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rod-shaped heater body in which a ceramic resistor made of conductive ceramic is embedded in a ceramic base made of insulating ceramic. A metal outer cylinder that surrounds the heater main body in the circumferential direction and is arranged in a manner to protrude the front end portion of the heater main body in the axial direction, and at the rear end in the axial direction of the metal outer cylinder. And a metal shell having an outer peripheral surface formed with a mounting portion to the internal combustion engine, and the heater body is tightly fitted inside the metal outer cylinder, while the rear end of the metal outer cylinder has An enlarged portion that forms a certain amount of gap between the inner peripheral surface of the metal outer cylinder and the outer peripheral surface of the heater body is provided, and a gap formed by the enlarged portion (hereinafter, “enlarged portion gap”)
The glow plug is characterized in that the metal shell and the metal shell are fitted tightly so that the metal shell surrounds the outside in the radial direction with respect to the axis.

【0006】ヒータ本体と金属外筒の接合、金属外筒と
主体金具の接合をそれぞれしまりばめ嵌合することによ
り、これら部材間のろう付けによる接合を廃することが
でき、製造工程の簡素化を図ることができる。即ち、ろ
う付け等による接合に比較して製造の容易化、工程数の
低減、強度の向上等を図ることができる。さらに、上記
のごとく拡径部を形成することにより、例えば、しまり
ばめ嵌合における圧入時において、拡径部に滑材が溜ま
ることとなり、ヒータ本体及び金属外筒の摺動面に十分
な量の滑材が効率的に塗布される構成となる。結果とし
て、ヒータ本体と金属外筒の接合において、芯ずれ、傾
き等が抑制された精度の高い形状となる。
The fitting of the heater main body to the metal outer cylinder and the bonding of the metal outer cylinder to the metal shell are each fitted and fitted, so that the joining by brazing between these members can be eliminated and the manufacturing process can be simplified. Can be achieved. That is, as compared with joining by brazing or the like, it is possible to facilitate manufacturing, reduce the number of steps, improve strength, and the like. Further, by forming the enlarged diameter portion as described above, for example, at the time of press-fitting in the interference fit, the lubricating material accumulates in the enlarged diameter portion, and the sliding surface of the heater main body and the metal outer cylinder has a sufficient amount. The amount of the lubricant is applied efficiently. As a result, in joining the heater main body and the metal outer cylinder, a highly accurate shape in which misalignment, inclination, and the like are suppressed is obtained.

【0007】また、拡径部隙間と、その拡径部隙間に続
く隙間であって、金属外筒内周面とヒータ本体外周面の
各々の嵌合面により形成される隙間(嵌合部隙間)にそ
れぞれ滑材が備えられるようにすることができる。具体
的に言えば、拡径部隙間を、しまりばめ嵌合するために
金属外筒にヒータ本体を圧入する際の滑材収容部として
機能させることができ、これにより、圧入時の荷重を低
減でき、組み付けの容易化を図ることができる。
A gap between the enlarged diameter portion and a gap following the enlarged diameter portion gap, which is formed by the fitting surfaces of the inner peripheral surface of the metal outer cylinder and the outer peripheral surface of the heater body (the fitting portion clearance) ) May be provided with a lubricating material, respectively. More specifically, the enlarged-diameter portion gap can function as a lubricating material accommodating portion when press-fitting the heater main body into the metal outer cylinder in order to fit tightly, thereby reducing the load at the time of press-fitting. It is possible to reduce the number of the components and facilitate the assembly.

【0008】また、軸線方向における所定区間におい
て、ヒータ本体と金属外筒との嵌合部が、金属外筒と主
体金具との嵌合部に重なるように構成してもよい。この
ように重なりをもって構成することにより、金属外筒に
おける熱引きの良好な構成となるため、ヒータ本体から
の発熱に起因する金属外筒の温度上昇を抑制できる。従
って、金属外筒の熱膨張等を効果的に抑制できるため、
ヒータ本体と金属外筒との嵌合状態、及び金属外筒と主
体金具との嵌合状態が維持され、緩みにくい構成とな
る。また、ヒータ本体と金属外筒のしまりばめ嵌合に加
え、さらに金属外筒の外部より主体金具による緊束力が
加わるため、ヒータ本体、金属外筒、及び主体金具の接
合がより強固なものとなり、熱衝撃、振動等の外的負荷
に極めて強い構成となる。
In a predetermined section in the axial direction, a fitting portion between the heater main body and the metal outer cylinder may be configured to overlap a fitting portion between the metal outer cylinder and the metal shell. With such an overlapped configuration, a good heat drawing in the metal outer cylinder is achieved, and therefore, a rise in the temperature of the metal outer cylinder due to heat generation from the heater body can be suppressed. Therefore, since the thermal expansion of the metal outer cylinder can be effectively suppressed,
The fitting state between the heater main body and the metal outer cylinder and the fitting state between the metal outer cylinder and the metal shell are maintained, so that the configuration is unlikely to loosen. Also, in addition to the tight fit between the heater body and the metal outer cylinder, a binding force is applied by the metal shell from the outside of the metal outer cylinder, so that the joining of the heater main body, the metal shell, and the metal shell is stronger. This makes the configuration extremely resistant to external loads such as thermal shock and vibration.

【0009】また、拡径部隙間において、ガラスが充填
されたガラス充填層を設けるようにすると、必要部分の
絶縁性を高めつつ、ヒータ本体と金属外筒の接合を一層
強固にでき、振動に強い構成をなし得る。更に具体的に
は、セラミック抵抗体を導通するために該セラミック抵
抗体と接続される1対の金属リード線の各々を、拡径部
隙間内におけるヒータ本体の内周面上にて接合し、該拡
径部隙間において、それら一対の金属リード線の少なく
とも一部をそれぞれ埋設する形にてガラス充填層を形成
することができる。拡径部隙間内において、金属リード
線を接合するようにすれば、接合部を隙間内に収容して
コンパクト化を図ることができるとともに、ヒータ本体
の内周面において接合領域を広くとることができ、接合
強度を高めることができる。加えて、このようにガラス
充填層に金属リード線を埋設するようにすると、振動等
が加わっても断線や接触不良等を生じにくい構成とな
る。
Further, by providing a glass-filled layer filled with glass in the gap of the enlarged diameter portion, it is possible to further strengthen the joining between the heater main body and the metal outer cylinder while improving the insulation of necessary portions, and to reduce vibration. A strong configuration can be achieved. More specifically, each of a pair of metal lead wires connected to the ceramic resistor to conduct the ceramic resistor is joined on the inner peripheral surface of the heater main body in the enlarged diameter portion gap, A glass-filled layer can be formed in such a manner that at least a part of each of the pair of metal leads is buried in the enlarged-diameter portion gap. If the metal lead wires are joined in the enlarged diameter portion gap, the joint portion can be accommodated in the gap and the compactness can be achieved, and the joining area can be widened on the inner peripheral surface of the heater main body. It is possible to increase the bonding strength. In addition, when the metal lead wire is buried in the glass-filled layer in this way, a structure in which disconnection, poor contact, and the like hardly occur even when vibration or the like is applied.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図1は、本発明のセラミックヒー
タを使用したグロープラグを、その内部構造とともに示
すものである。該グロープラグ50はセラミックヒータ
1を有し、そのヒータ本体2の先端部が突出するように
その外周面を覆う金属外筒3、さらにその金属外筒3を
外側から覆う筒状の主体金具4等を備えている。主体金
具4の外周面には、図示しないエンジンブロックにグロ
ープラグ50を固定するための、取付部としてのねじ部
5が形成されている。なお、主体金具4は金属外筒3に
対し、例えば両者の内外周面の隙間を充填する形でろう
付けするか、あるいは主体金具4の先端側開口内縁と、
金属外筒3の外周面とを全周レーザー溶接する形で固定
される。また、主体金具4と金属外筒3をしまりばめ嵌
合するようにしてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a glow plug using the ceramic heater of the present invention together with its internal structure. The glow plug 50 has a ceramic heater 1, a metal outer cylinder 3 that covers the outer peripheral surface of the main body 2 so that the tip of the heater body 2 projects, and a cylindrical metal shell 4 that covers the metal outer cylinder 3 from outside. Etc. are provided. On the outer peripheral surface of the metal shell 4, a screw portion 5 as an attachment portion for fixing the glow plug 50 to an engine block (not shown) is formed. The metal shell 4 is brazed to the metal outer cylinder 3 by, for example, filling the gap between the inner and outer peripheral surfaces of the metal shell 3 or the inner edge of the opening on the distal end side of the metal shell 4,
The outer peripheral surface of the metal outer cylinder 3 is fixed by laser welding all around. Further, the metal shell 4 and the metal outer cylinder 3 may be tightly fitted.

【0011】図2はセラミックヒータ1を拡大して示す
断面図である。ヒータ本体2は、絶縁性セラミックから
なるセラミック基体13中に導電性セラミックからなる
セラミック抵抗体10が埋設された棒状の形態を有す
る。そして、セラミック抵抗体10は、ヒータ本体2の
先端部に配置される第一導電性セラミックからなる第一
抵抗体部分11と、各々該第一抵抗体部分11の後方側
において、ヒータ本体2の軸線Oの方向に沿って延伸す
る形で配置され、先端部が第一抵抗体部分11の通電方
向における両端部にそれぞれ接合されるとともに、第一
導電性セラミックよりも抵抗率が低い第二導電性セラミ
ックからなる1対の第二抵抗体部分12,12とを有す
る。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the ceramic heater 1. The heater main body 2 has a rod-like form in which a ceramic resistor 10 made of conductive ceramic is embedded in a ceramic base 13 made of insulating ceramic. The ceramic resistor 10 includes a first resistor portion 11 made of a first conductive ceramic disposed at a tip portion of the heater body 2, and a first resistor portion 11 on the rear side of the first resistor portion 11. The second conductive member is arranged so as to extend along the direction of the axis O, and has a tip portion joined to each end portion of the first resistor portion 11 in the direction of conduction, and has a lower resistivity than the first conductive ceramic. And a pair of second resistor portions 12, 12 made of conductive ceramic.

【0012】セラミック基体13を構成する絶縁性セラ
ミックとして、本実施形態では窒化珪素質セラミックが
採用されている。窒化珪素質セラミックの組織は、窒化
珪素(Si)を主成分とする主相粒子が、後述の
焼結助剤成分等に由来した粒界相により結合された形態
のものである。なお、主相は、SiあるいはNの一部
が、AlあるいはOで置換されたもの、さらには、相中
にLi、Ca、Mg、Y等の金属原子が固溶したもので
あってもよい。
In this embodiment, a silicon nitride ceramic is used as an insulating ceramic constituting the ceramic base 13. The structure of the silicon nitride ceramic has a form in which main phase particles mainly composed of silicon nitride (Si 3 N 4 ) are bound by a grain boundary phase derived from a sintering aid component described later. The main phase may be a phase in which Si or N is partially substituted by Al or O, or a phase in which metal atoms such as Li, Ca, Mg, and Y are dissolved in the phase. .

【0013】窒化珪素質セラミックには、周期律表の3
A、4A、5A、3B(例えばAl)及び4B(例えば
Si)の各族の元素群及びMgから選ばれる少なくとも
1種を前記のカチオン元素として、焼結体全体における
含有量にて、酸化物換算で1〜10質量%含有させるこ
とができる。これら成分は主に酸化物の形で添加され、
焼結体中においては、主に酸化物あるいはシリケートな
どの複合酸化物の形態にて含有される。焼結助剤成分が
1質量%未満では緻密な焼結体が得にくくなり、10質
量%を超えると強度や靭性あるいは耐熱性の不足を招
く。焼結助剤成分の含有量は、望ましくは2〜8質量%
とするのがよい。焼結助剤成分として希土類成分を使用
する場合、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、L
uを用いることができる。これらのうちでもTb、D
y、Ho、Er、Tm、Ybは、粒界相の結晶化を促進
し、高温強度を向上させる効果があるので好適に使用で
きる。
[0013] Silicon nitride-based ceramics include 3 in the periodic table.
A, 4A, 5A, 3B (for example, Al) and 4B (for example, Si) and at least one element selected from the group consisting of Mg and Mg as the above-mentioned cation element, in terms of the content in the whole sintered body, It can be contained in a conversion of 1 to 10% by mass. These components are mainly added in the form of oxides,
In the sintered body, it is mainly contained in the form of an oxide or a composite oxide such as silicate. If the sintering aid component is less than 1% by mass, it is difficult to obtain a dense sintered body, and if it exceeds 10% by mass, insufficient strength, toughness or heat resistance is caused. The content of the sintering aid component is desirably 2 to 8% by mass.
It is good to do. When a rare earth component is used as a sintering aid component, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm,
Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, L
u can be used. Among them, Tb and D
Since y, Ho, Er, Tm, and Yb have the effect of promoting crystallization of the grain boundary phase and improving the high-temperature strength, they can be suitably used.

【0014】次に、抵抗発熱体10を構成する第一抵抗
体部分11及び第二抵抗体部分12,12は、前記した
通り電気抵抗率の異なる導電性セラミックにて構成され
ている。両導電性セラミックの電気抵抗率を互いに異な
るものとする方法は特に限定されず、例えば、 同種の導電性セラミック相を用いつつ、その含有量を
互いに異ならせる方法; 電気抵抗率の異なる異種の導電性セラミック相を採用
する方法; との組合せによる方法; 等、種々例示できるが、本実施形態ではの方法を採用
している。
Next, the first resistor portion 11 and the second resistor portions 12 constituting the resistance heating element 10 are made of conductive ceramics having different electric resistivity as described above. The method of making the electric resistivity of both conductive ceramics different from each other is not particularly limited. For example, a method of using the same kind of conductive ceramic phase and making the contents different from each other; Various methods can be exemplified, such as a method using a conductive ceramic phase; and a method based on a combination of the following. In this embodiment, the method is used.

【0015】導電性セラミック相としては、例えば、炭
化タングステン(WC)、二珪化モリブデン(MoSi
)及び二珪化タングステン(WSi)等、周知のも
のを採用できる。本実施形態ではWCを採用している。
なお、セラミック基体13との線膨張係数差を縮小して
耐熱衝撃性を高めるために、セラミック基体13の主成
分となる絶縁性セラミック相、ここでは窒化珪素質セラ
ミック相を配合することができる。従って、絶縁性セラ
ミック相と導電性セラミック相との含有比率を変化させ
ることにより、抵抗体部分を構成する導電性セラミック
の電気抵抗率を所望の値に調整することができる。
As the conductive ceramic phase, for example, tungsten carbide (WC), molybdenum disilicide (MoSi
2 ) and known materials such as tungsten disilicide (WSi 2 ). In the present embodiment, WC is adopted.
In order to reduce the difference in linear expansion coefficient from the ceramic base 13 and increase the thermal shock resistance, an insulating ceramic phase which is a main component of the ceramic base 13, here, a silicon nitride ceramic phase can be blended. Therefore, by changing the content ratio between the insulating ceramic phase and the conductive ceramic phase, the electric resistivity of the conductive ceramic constituting the resistor portion can be adjusted to a desired value.

【0016】具体的には、抵抗発熱部をなす第一抵抗体
部分11の材質である第一導電性セラミックは、導電性
セラミック相の含有率を10〜25体積%、残部を絶縁
性セラミック相とするのがよい。導電性セラミック相の
含有率が25体積%を超えると、導電率が高くなりすぎ
て十分な発熱量が期待できなくなり、10体積%未満に
なると逆に導電率が低くなりすぎ、同様に発熱量が十分
に確保できなくなる。
More specifically, the first conductive ceramic, which is the material of the first resistor portion 11 forming the resistance heating portion, has a conductive ceramic phase content of 10 to 25% by volume, and the remainder is an insulating ceramic phase. It is good to do. When the content of the conductive ceramic phase exceeds 25% by volume, the conductivity becomes too high and a sufficient calorific value cannot be expected. When the content is less than 10% by volume, the conductivity becomes too low. Cannot be secured sufficiently.

【0017】他方、第二抵抗体部分12,12は、その
第一抵抗体部分11に対する導通経路となるものであ
り、その材質である第二導電性セラミックは導電性セラ
ミック相の含有率を10〜30体積%、残部を絶縁性セ
ラミック相とするのがよい。導電性セラミック相の含有
率が30体積%を超えると焼成による緻密化が困難とな
り、強度不足を招きやすくなるほか、エンジン予熱のた
めに通常使用される温度域に到達しても電気抵抗率の上
昇が不十分となり、電流密度を安定化させるための自己
飽和機能が実現できなくなる場合がある。他方、15体
積%未満では第二抵抗体部分12,12での発熱が大き
くなりすぎて、第一抵抗体部分11の発熱効率が悪化す
ることにつながる。本実施形態では、第一導電性セラミ
ック中のWCの含有率が16体積%(55質量%)、第
二導電性セラミック中のWCの含有率が20体積%(7
0質量%)としている(残部いずれも窒化珪素質セラミ
ック(焼結助剤含む)。
On the other hand, the second resistor portions 12, 12 serve as a conduction path to the first resistor portion 11, and the second conductive ceramic, which is a material thereof, has a conductive ceramic phase content of 10%. -30% by volume, with the balance being an insulating ceramic phase. If the content of the conductive ceramic phase exceeds 30% by volume, it becomes difficult to densify by firing, and the strength tends to be insufficient. In addition, even when the temperature reaches the temperature range usually used for preheating the engine, the electric resistivity is low. In some cases, the rise becomes insufficient and the self-saturation function for stabilizing the current density cannot be realized. On the other hand, when the volume is less than 15% by volume, the heat generation in the second resistor portions 12 and 12 becomes too large, and the heat generation efficiency of the first resistor portion 11 is deteriorated. In this embodiment, the content of WC in the first conductive ceramic is 16% by volume (55% by mass), and the content of WC in the second conductive ceramic is 20% by volume (7%).
0% by mass) (all the rest are silicon nitride ceramics (including a sintering aid)).

【0018】本実施形態においてセラミック抵抗体10
は、第一抵抗体部分11がU字形状をなし、そのU字底
部がヒータ本体2の先端側に位置するように配置され、
第二抵抗体部分12,12は、該U字形状の第一抵抗体
部分11の両端部からそれぞれ軸線O方向に沿って後方
に延伸する、互いに略平行な棒状部とされている。
In this embodiment, the ceramic resistor 10
Are arranged such that the first resistor portion 11 has a U-shape, and the U-shaped bottom portion is located on the tip side of the heater body 2.
The second resistor portions 12, 12 are bar-shaped portions extending substantially parallel to each other and extending rearward from both ends of the U-shaped first resistor portion 11 along the direction of the axis O.

【0019】セラミック抵抗体10において第一抵抗体
部分11は、動作時に最も高温となるべき先端部11a
に対して電流を集中するために、該先端部11aを両端
部11b、11bよりも細径としている。そして、第二
抵抗体部分12,12との接合面15は、その先端部1
1aよりも径大となった両端部11b、11bに形成さ
れるとともに、第二抵抗体部分12,12の軸断面積自
体が、第一抵抗体部分11の先端部11aの断面積より
も大きく設定されている。
In the ceramic resistor 10, the first resistor portion 11 has a tip portion 11a which should be at the highest temperature during operation.
In order to concentrate the electric current, the tip 11a has a smaller diameter than both ends 11b, 11b. Then, the joint surface 15 with the second resistor portions 12, 12 has a tip 1
The axial cross-sectional area of the second resistor portions 12, 12 is larger than the cross-sectional area of the distal end portion 11a of the first resistor portion 11, while being formed at both end portions 11b, 11b having a diameter larger than 1a. Is set.

【0020】また、セラミック抵抗体10の1対の第二
抵抗体部分12,12は、それぞれ軸線方向後端部にお
いてヒータ本体2の表面に露出しており、その露出部1
2a,12aが該セラミック抵抗体10への通電端子部
16,17の接合領域とされて電気接続部として機能し
ている。この構造では、ヒータ本体2に通電用のリード
線が埋設する必要がなく、該ヒータ本体2をオールセラ
ミックにて構成できるので、製造工数の削減を図ること
ができる。また、金属リード線をセラミック中に埋設す
る構造では、高温下でヒータ駆動用の電圧を印加したと
きに、金属リード線を構成する金属原子が、その電界勾
配による電気化学的な駆動力を受けてセラミック側に強
制拡散する、いわゆるエレクトロマイグレーション効果
によって消耗し、断線等を生じやすくなることがある。
しかし、上記構造では通電端子部16,17が、導通路
を形成する第二抵抗体部分12,12の露出部12a,
12aに接合されるのみで埋設形態とならないことか
ら、上記エレクトロマイグレーション効果の影響を本質
的に受けにくい利点もある。
The pair of second resistor portions 12, 12 of the ceramic resistor 10 are respectively exposed on the surface of the heater main body 2 at the rear end in the axial direction.
Reference numerals 2a and 12a serve as joining regions of the current-carrying terminal portions 16 and 17 to the ceramic resistor 10 and function as electric connection portions. In this structure, it is not necessary to embed a lead wire for energization in the heater main body 2, and the heater main body 2 can be made of all ceramics, so that the number of manufacturing steps can be reduced. In a structure in which a metal lead wire is embedded in ceramic, when a heater driving voltage is applied at a high temperature, metal atoms constituting the metal lead wire receive an electrochemical driving force due to the electric field gradient. In some cases, it is consumed by the so-called electromigration effect of forcibly diffusing into the ceramic side, and disconnection or the like is likely to occur.
However, in the above structure, the energizing terminal portions 16 and 17 are connected to the exposed portions 12a and
There is also an advantage that it is not easily affected by the above-mentioned electromigration effect because it is not buried just by being joined to the substrate 12a.

【0021】本実施形態では、ヒータ本体2の軸線O方
向後端部において、セラミック基体13の一部を切り欠
き形態とし、その切欠部13aに第二抵抗体部分12の
後端部を露出させている。これにより、上記の露出部1
2a,12aを簡単に形成することができる。このよう
な切欠部13aは、成形体の段階で形成しておいてもよ
いし、焼成後にグラインダ研削加工等により後形成して
も、いずれでもよい。
In this embodiment, at the rear end of the heater body 2 in the direction of the axis O, a part of the ceramic base 13 is cut out, and the rear end of the second resistor portion 12 is exposed in the cutout 13a. ing. Thereby, the above-mentioned exposed portion 1
2a and 12a can be easily formed. Such a notch 13a may be formed at the stage of the molded body, or may be formed later by grinding or the like after firing.

【0022】また、通電端子部16,17は、例えばN
iあるいはNi合金等の金属製であり、第二抵抗体部分
12,12に対し露出部12a,12aにおいてろう付
け接合されている。このろう付けは、金属−セラミック
接合のため、これに適した活性ろう材を用いるか、ある
いはその活性金属成分を蒸着等によりセラミック側に付
着させてメタライズし、その後通常のろう材を用いて接
合する手法を採用することが望ましい。ろう材としては
Ag系あるいはCu系の公知のものが使用でき、活性金
属成分としてはTi、Zr及びHfの1種又は2種以上
を使用することができる。
The energizing terminals 16 and 17 are, for example, N
i or a metal such as a Ni alloy, and is brazed to the second resistor portions 12 at the exposed portions 12a. In this brazing, for metal-ceramic bonding, an active brazing material suitable for this is used, or the active metal component is adhered to the ceramic side by vapor deposition or the like, metallized, and then joined using a normal brazing material. It is desirable to adopt a technique that does this. Known Ag-based or Cu-based brazing materials can be used, and one, two or more of Ti, Zr and Hf can be used as the active metal component.

【0023】図1に示すように、主体金具4の内側に
は、その軸線O方向において後端側から、セラミックヒ
ータ1に電力を供給するための金属軸6が主体金具4と
絶縁状態にて配置されている。本実施形態では、金属軸
6の後端側外周面と主体金具4の内周面との間にセラミ
ックリング31を配置し、その後方側にガラス充填層3
2を形成して固定する形としている。なお、セラミック
リング31の外周面には、径大部の形でリング側係合部
31aが形成され、主体金具4の内周面後端寄りに、周
方向段部の形で形成された金具側係合部4eに係合する
ことで、軸線方向前方側への抜け止めがなされている。
また、金属軸6のガラス充填層32と接触する外周面部
分には、ローレット加工等による凹凸が施されている
(図では網掛けを描いた領域)。さらに、金属軸6の後
端部は主体金具4の後方に延出し、その延出部に絶縁ブ
ッシュ8を介して端子金具7がはめ込まれている。該端
子金具7は、周方向の加締め部9により、金属軸6の外
周面に対して導通状態で固定されている。
As shown in FIG. 1, a metal shaft 6 for supplying electric power to the ceramic heater 1 is provided inside the metal shell 4 from the rear end side in the direction of the axis O in an insulated state with the metal shell 4. Are located. In the present embodiment, a ceramic ring 31 is disposed between the outer peripheral surface on the rear end side of the metal shaft 6 and the inner peripheral surface of the metal shell 4, and the glass-filled layer 3
2 is formed and fixed. A ring-side engaging portion 31a is formed on the outer peripheral surface of the ceramic ring 31 in the form of a large-diameter portion. By engaging with the side engaging portion 4e, the axially forward side is prevented from coming off.
In addition, the outer peripheral surface portion of the metal shaft 6 that comes into contact with the glass-filled layer 32 is provided with unevenness by knurling or the like (a hatched area in the figure). Further, the rear end of the metal shaft 6 extends rearward of the metallic shell 4, and the terminal fitting 7 is fitted into the extended portion via an insulating bush 8. The terminal fitting 7 is fixed in a conductive state to the outer peripheral surface of the metal shaft 6 by a circumferential caulking portion 9.

【0024】また、セラミック抵抗体10の第二抵抗体
部分12,12は、露出部12a,12aにおいて、そ
の一方が接地用通電端子部16により金属外筒3を介し
て主体金具4に電気的に接続され、同じく他方が電源側
通電端子部17により金属軸6に電気的に接続されてい
る。本実施形態では、図2のように第二抵抗体部分12
はヒータ本体2の外周面後端部に露出部12aを形成し
ており、ヒータ本体2は、軸線O方向において、後端面
2rが金属外筒3の後端面3rよりも前方側に位置して
いる。換言すれば、ヒータ本体2の軸線方向において、
金属外筒3の後端が、ヒータ本体2の後端より後方に突
出するよう構成される。このように、金属外筒3の後端
がヒータ本体12の後端より後方に突出するようにする
と、ヒータ本体2を金属外筒3に組付けた際に、接地用
通電端子部16と金属外筒3の接合が行いやすくなる。
In the exposed portions 12a, one of the second resistor portions 12, 12 of the ceramic resistor 10 is electrically connected to the metal shell 4 via the metal outer cylinder 3 by the grounding energizing terminal portion 16. The other end is also electrically connected to the metal shaft 6 by the power supply terminal 17. In the present embodiment, as shown in FIG.
Has an exposed portion 12a formed at the rear end portion of the outer peripheral surface of the heater main body 2. The heater main body 2 has a rear end surface 2r positioned forward of the rear end surface 3r of the metal outer cylinder 3 in the axis O direction. I have. In other words, in the axial direction of the heater main body 2,
The rear end of the metal outer cylinder 3 is configured to protrude rearward from the rear end of the heater main body 2. As described above, when the rear end of the metal outer cylinder 3 projects rearward from the rear end of the heater main body 12, when the heater main body 2 is assembled to the metal outer cylinder 3, the grounding energizing terminal portion 16 and the metal The outer cylinder 3 can be easily joined.

【0025】金属リード線により構成される接地用通電
端子部16は、ヒータ本体2の露出部12aと金属外筒
3の内周面後端部とをつなぐ形で配置され、さらに金属
外筒3の拡径部59(後述)の内側が(具体的には、切
欠部13aから後方に位置する部分の内側が)ガラス3
0にて充填され、ガラス充填層が形成されている。これ
により、接地用通電端子部16は略全体がガラス30内
に埋没するので、振動等が加わっても断線や接触不良等
を生じにくい。本実施形態では、接地用通電端子部16
は帯状の金属部材とされ、その一方の板面16aの前端
部が、対応する第二抵抗体部分12にろう付けにより接
合される一方、他方の板面16bの後端部が金属外筒3
の内周面後端部に、例えばろう付けやスポット溶接等の
抵抗溶接により接合されている。これにより、接地用通
電端子部16の接合をより簡便に行なうことができる。
なお、スポット溶接を用いることにより、ろう付けのよ
うな熱処理を不要として加工を容易化し、かつ接合強度
を高めることができる。
The grounding conducting terminal portion 16 constituted by a metal lead wire is arranged so as to connect the exposed portion 12a of the heater main body 2 to the rear end portion of the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 3, and furthermore, the metal outer cylinder 3 The inside of the enlarged diameter portion 59 (to be described later) of the glass 3 (specifically, the inside of the portion located rearward from the notch 13a)
0 to form a glass-filled layer. As a result, since the grounding energizing terminal portion 16 is substantially entirely buried in the glass 30, disconnection or poor contact is unlikely to occur even when vibrations or the like are applied. In the present embodiment, the current-carrying terminal 16 for grounding is used.
Is a band-shaped metal member, the front end of one plate surface 16a is joined to the corresponding second resistor portion 12 by brazing, while the rear end of the other plate surface 16b is
Is joined to the rear end of the inner peripheral surface by resistance welding such as brazing or spot welding. Thereby, the joining of the grounding conduction terminal portion 16 can be performed more easily.
The use of spot welding eliminates the need for heat treatment such as brazing, thereby facilitating the processing and increasing the bonding strength.

【0026】また、ヒータ本体2は、金属外筒3内部に
おいてしまりばめ嵌合される一方、その金属外筒3の後
端部において、金属外筒3の内周面3aとヒータ本体2
の外周面との間に一定量の隙間を形成する拡径部59が
設けられ、その隙間を主体金具4が軸線に関して半径方
向外側を取り囲むように、それら金属外筒3と主体金具
4が接合される。拡径部59は、金属外筒3におけるヒ
ータ本体2との嵌合部における嵌合部内周面3bに続く
形で設けられる。
The heater main body 2 is tightly fitted inside the metal outer cylinder 3, while the inner peripheral surface 3 a of the metal outer cylinder 3 and the heater main body 2 are fitted at the rear end of the metal outer cylinder 3.
The metal outer cylinder 3 and the metal shell 4 are joined so that the metal shell 4 surrounds the gap in the radial direction with respect to the axis. Is done. The enlarged diameter portion 59 is provided in a shape following the fitting portion inner peripheral surface 3b in the fitting portion of the metal outer cylinder 3 with the heater main body 2.

【0027】また、その金属外筒内周面3aとヒータ本
体外周面2aとの隙間60(以下、拡径部隙間60とも
いう)内において、金属外筒3に一端が接合される接地
用通電端子部16(金属リード線)の他端がヒータ本体
2(具体的には第二抵抗体部分12における露出部12
a)と、上記のごとくろう付けにより接合される。ま
た、その拡径部隙間60と、その拡径部隙間60に続く
隙間であって、金属外筒内周面3aとヒータ本体外周面
2aの各々の嵌合面(具体的には金属外筒側嵌合部内周
面3b(単に、嵌合部内周面3bともいう)、及びヒー
タ本体嵌合部外周面2b(単に嵌合部外周面2bともい
う))により形成される隙間62(以下、「嵌合部隙間
62」ともいう)においてそれぞれ滑材70が備えられ
る。なお、図3においては、滑材を概念的に太線にて示
している。また、上記したようにセラミック基体13の
一部を切り欠き形態とすることにより後端側において縮
径部が形成される一方、金属外筒3の後端部において
は、その縮径部の軸線方向における位置に対応して拡径
部が位置するようになっており、これら縮径部と拡径部
59が拡径部隙間60を構成するようになっている。
In a gap 60 between the inner peripheral surface 3a of the metal outer cylinder and the outer peripheral surface 2a of the heater main body (hereinafter, also referred to as an enlarged-diameter portion gap 60), one end is connected to the metal outer cylinder 3 for grounding. The other end of the terminal portion 16 (metal lead wire) is connected to the heater body 2 (specifically, the exposed portion 12 of the second resistor portion 12).
a) and brazing as described above. Also, a gap 60 between the enlarged diameter portion and a gap following the enlarged diameter portion gap 60, and each fitting surface of the metal outer cylinder inner peripheral surface 3a and the heater main body outer peripheral surface 2a (specifically, the metal outer cylinder A gap 62 (hereinafter, simply referred to as a fitting portion outer peripheral surface 2b) formed by the side fitting portion inner peripheral surface 3b (simply, also referred to as the fitting portion inner peripheral surface 3b) and a heater main body fitting portion outer peripheral surface 2b (simply, also referred to as the fitting portion outer peripheral surface 2b). A sliding member 70 is provided in each of the “fitting portion gaps 62”. In FIG. 3, the sliding material is conceptually indicated by a thick line. In addition, as described above, the reduced diameter portion is formed on the rear end side by forming a part of the ceramic base 13 into a cutout form, while the axis of the reduced diameter portion is formed on the rear end portion of the metal outer cylinder 3. The enlarged diameter portion is positioned corresponding to the position in the direction, and the reduced diameter portion and the enlarged diameter portion 59 constitute the enlarged diameter portion gap 60.

【0028】また、ここでいう滑材とは、金属部材の滑
性を向上させる(即ち摩擦係数を低下する)機能を有す
るものが使用されるが、そのような滑性を向上させる材
質であって、所定条件下(例えば、所定温度条件の熱処
理が行われた場合)において滑性を消失するものをも含
み、さらにはその滑性を消失した状態のものも(即ち、
熱処理による分解後の生成物についても)広義に滑材と
称する。滑材については、例えば、ステアリン酸、カル
ボン酸、カルボン酸塩を含む物質である脂肪酸ナトリウ
ム、酸化マイクロワックス等の、熱処理によって滑性が
低下して摩擦係数が増大する物質が望ましい。本実施例
において、図3のような組立て後において滑材70は、
ヒータ本体2の発熱により低滑性に変化し、嵌合面間の
摩擦係数が極めて高くなっている。
The term "sliding material" used herein refers to a material having a function of improving the lubricity of a metal member (ie, lowering the coefficient of friction). Therefore, it includes those that lose lubricity under predetermined conditions (for example, when heat treatment is performed under predetermined temperature conditions), and further includes those that lose lubricity (ie,
The product after decomposition by heat treatment is also referred to in a broad sense as a lubricant. As the lubricating material, for example, a substance whose lubricity is reduced by heat treatment and whose coefficient of friction is increased, such as sodium fatty acid, which is a substance containing stearic acid, carboxylic acid and carboxylate, and oxidized microwax, is desirable. In the present embodiment, after assembly as shown in FIG.
Due to the heat generated by the heater main body 2, the lubricity changes to low lubricity, and the friction coefficient between the fitting surfaces becomes extremely high.

【0029】図5は、しまりばめ嵌合工程について説明
している。図5のごとく、拡径部隙間60は、ヒータ本
体2を金属外筒3にしまりばめ嵌合する際の滑材収容部
としての機能を有することとなる。即ち、ヒータ本体2
の嵌合部外周面2bに滑材70が塗布された状態におい
て、拡径部の前端面3hにおいて滑材が堆積しやすくな
り、嵌合面間に効果的に滑材を流入させることができ
る。特に、破線部のような挿入状態においては、拡径部
隙間60内部に滑材が一層溜まった状態となり、圧入時
におけるヒータ本体外周面2aの塗布状態が極めて良好
となる。このように、拡径部隙間60において滑材を収
容しつつしまりばめ嵌合を行うことにより、荷重を抑え
つつ嵌合させることができ、かつ組立て後においては接
地用通電端子部16の一部を収容する収容部とすること
ができるため、極めて効果的な構成となる。
FIG. 5 illustrates the fitting process. As shown in FIG. 5, the enlarged-diameter portion gap 60 has a function as a sliding material accommodating portion when the heater main body 2 is fitted into the metal outer cylinder 3 by interference fitting. That is, the heater body 2
In the state where the sliding material 70 is applied to the outer peripheral surface 2b of the fitting portion, the sliding material is easily deposited on the front end surface 3h of the enlarged diameter portion, and the sliding material can effectively flow between the fitting surfaces. . In particular, in the insertion state as indicated by the broken line, the lubricant is further accumulated inside the enlarged-diameter portion gap 60, and the application state of the outer peripheral surface 2a of the heater main body at the time of press-fitting is extremely good. As described above, the fitting can be performed while the load is suppressed by performing the interference fit while accommodating the sliding material in the enlarged-diameter portion gap 60. Since this can be a housing section for housing the section, the configuration is extremely effective.

【0030】また、ヒータ本体2と金属外筒3の嵌合部
と、金属外筒3と主体金具4の嵌合部とが、軸線方向に
おける所定区間において重なるように構成される。具体
的には、ヒータ本体2と金属外筒3の嵌合面(ヒータ本
体嵌合部外周面2b及び金属外筒嵌合部内周面3b)
と、金属外筒3と主体金具4の嵌合面(金属外筒嵌合部
外周面3c及び主体金具嵌合部内周面4c)とが、軸線
方向における所定区間において重なるように構成され
る。このように重なりをもって構成することにより、金
属外筒3におけるヒータ本体2との嵌合部に対応した位
置(具体的には嵌合面の裏側)に、主体金具4との嵌合
部が設けられることとなるため、熱引きの良好な構成と
なり、ヒータ本体2からの発熱に起因する金属外筒3の
温度上昇を極めて効果的に抑制できる。従って、金属外
筒の熱膨張等を抑えることができ、ヒータ本体2と金属
外筒3との嵌合状態、及び金属外筒3と主体金具4との
嵌合状態が良好に維持され、緩みにくい構成となる。ま
た、ヒータ本体2と金属外筒3のしまりばめ嵌合に加
え、さらに金属外筒3の外部より主体金具4による緊束
力が加わるため、ヒータ本体2、金属外筒3、及び主体
金具4の接合がより強固なものとなり、熱衝撃、振動等
の外的負荷に極めて強い構成となる。なお、本実施例の
ごとく、嵌合部隙間60を設けた場合に、嵌合面が重な
りをもつ構成を採用すれば、嵌合面積(軸線方向におけ
る圧入長さ)を小さくしつつも十分な接合強度を発揮す
ることが可能であるため、一層効果的である。
The fitting portion between the heater main body 2 and the metal outer cylinder 3 and the fitting portion between the metal outer cylinder 3 and the metal shell 4 overlap each other in a predetermined section in the axial direction. Specifically, the fitting surface of the heater main body 2 and the metal outer cylinder 3 (the outer peripheral surface 2b of the heater main body fitting portion and the inner peripheral surface 3b of the metal outer cylinder fitting portion)
The fitting surfaces of the metal outer cylinder 3 and the metal shell 4 (the outer peripheral surface 3c of the metal outer cylinder fitting portion and the inner peripheral surface 4c of the metal shell fitting portion) overlap in a predetermined section in the axial direction. With such an overlapping configuration, a fitting portion with the metal shell 4 is provided at a position corresponding to the fitting portion with the heater body 2 in the metal outer cylinder 3 (specifically, on the back side of the fitting surface). As a result, a good heat drawing configuration is achieved, and a rise in the temperature of the metal outer cylinder 3 due to heat generation from the heater main body 2 can be extremely effectively suppressed. Therefore, the thermal expansion of the metal outer cylinder can be suppressed, and the fitting state between the heater main body 2 and the metal outer cylinder 3 and the fitting state between the metal outer cylinder 3 and the metal shell 4 are favorably maintained. It becomes a difficult configuration. Further, in addition to the interference fit between the heater main body 2 and the metal outer cylinder 3, a binding force by the metal shell 4 is applied from the outside of the metal outer cylinder 3, so that the heater main body 2, the metal shell 3, and the metal shell 4 becomes stronger and has a structure that is extremely resistant to external loads such as thermal shock and vibration. As in the present embodiment, when the fitting portion gap 60 is provided and a configuration in which the fitting surfaces are overlapped is adopted, a sufficient fitting area (press-fit length in the axial direction) can be obtained while reducing the fitting area. Since the bonding strength can be exhibited, it is more effective.

【0031】図4には拡径部の形状についてのいくつか
の例を図示している。例えば、図4(a)のように、金
属外筒3の嵌合部内周面3bに続く形で、テーパ−状に
傾斜する傾斜部3cを備えた形状として拡径部を構成し
てもよい。図4(a)に示される軸線Oに関する縦断面
において、金属外筒3の内周面外形線は、嵌合部内周面
3bに対する傾斜部3cの傾斜角度が所定角度(例え
ば、40°〜80°)となるよう連続している。このよ
うにテーパ状に傾斜部を設けると、ヒータ本体2の金属
外筒3内への挿入をスムーズに行うことができる。ま
た、図4(b)のように、嵌合部内周面3bの後部側に
続く形で連続的に屈曲するアール部3dが形成されるよ
うにしてもよい。このように、アール部3dを形成する
と、金属外筒3内へのヒータ本体2の圧入を容易に行う
ことができ、圧入時における嵌合面への滑材の流入もス
ムーズとなる。また、図4(c)のように、嵌合部内周
面3bと直交する、または略直交する端面(直交面3
e)を備えた形で段差部を形成するようにしてもよい。
また、図4(c)のように、直交面3eを備えた形状に
おいて、嵌合部内周面3bに続く角部3gに面取り又は
アールを形成するようにしてもよい。このような面取り
又はアールは、図3又は図4(a)のごとく嵌合部内周
面3bに傾斜面として続く場合でも同様に適用でき、嵌
合部内周面3bと傾斜面3cの境界をなす角部に同様に
面取り又はアールを施すようにすることができる。
FIG. 4 shows some examples of the shape of the enlarged diameter portion. For example, as shown in FIG. 4A, the enlarged diameter portion may be configured to have a tapered inclined portion 3c following the fitting portion inner peripheral surface 3b of the metal outer cylinder 3. . In the vertical cross-section about the axis O shown in FIG. 4A, the outer peripheral line of the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 3 is such that the inclination angle of the inclined portion 3c with respect to the inner peripheral surface 3b of the fitting portion is a predetermined angle (for example, 40 ° to 80 °). °). When the inclined portion is provided in such a tapered shape, the heater main body 2 can be smoothly inserted into the metal outer cylinder 3. Further, as shown in FIG. 4 (b), a round portion 3d which is continuously bent may be formed so as to continue to the rear side of the inner peripheral surface 3b of the fitting portion. When the round portion 3d is formed in this manner, the heater main body 2 can be easily press-fitted into the metal outer cylinder 3, and the smooth material can smoothly flow into the fitting surface at the time of press-fitting. Further, as shown in FIG. 4C, an end face (orthogonal face 3
The stepped portion may be formed in the form provided with e).
Further, as shown in FIG. 4C, in a shape having the orthogonal surface 3e, a chamfer or a radius may be formed at a corner 3g following the inner peripheral surface 3b of the fitting portion. Such a chamfer or radius can be similarly applied to a case where the chamfer or the radius follows the fitting portion inner peripheral surface 3b as shown in FIG. 3 or FIG. The corners can likewise be chamfered or rounded.

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

【図1】本発明のグロープラグの一実施例を示す縦断面
図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a glow plug of the present invention.

【図2】そのセラミックヒータを拡大して示す縦断面
図。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the ceramic heater.

【図3】図1の要部を拡大して示す要部拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図4】金属外筒形状の例をいくつか示す図。FIG. 4 is a view showing some examples of a metal outer cylinder shape.

【図5】ヒータ本体と金属外筒のしまりばめ嵌合工程に
ついて説明する説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an interference fitting process of the heater main body and the metal outer cylinder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミックヒータ 2 ヒータ本体 2a ヒータ本体外周面 3 金属外筒 3a 金属外筒内周面 4 主体金具 5 ねじ部(取付部) 10 セラミック抵抗体 13 セラミック基体 16 接地用通電端子部 (金属リード線) 17 電源側通電端子部 (金属リード線) 30 ガラス 50 グロープラグ 59 拡径部 60 拡径部隙間 62 嵌合部隙間 70 滑材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic heater 2 Heater main body 2a Heater main body outer peripheral surface 3 Metal outer cylinder 3a Metal outer cylinder inner peripheral surface 4 Metal shell 5 Screw part (mounting part) 10 Ceramic resistor 13 Ceramic base 16 Grounding conduction terminal part (metal lead wire) 17 Power supply side energizing terminal part (metal lead wire) 30 Glass 50 Glow plug 59 Large diameter part 60 Large diameter part gap 62 Fitting part gap 70 Slipper

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性セラミックからなるセラミック基
体中に導電性セラミックからなるセラミック抵抗体が埋
設された棒状のヒータ本体を有するグロープラグであっ
て、 該ヒータ本体を周方向に取り囲むとともに、軸線方向に
おいて前記ヒータ本体の先端部を突出させる形にて配置
される金属外筒と、 その金属外筒の軸線方向後端部に結合され、外周面に内
燃機関への取付部が形成された主体金具と、 を備え、 前記金属外筒内部において前記ヒータ本体がしまりばめ
嵌合される一方、前記金属外筒の後端部において、該金
属外筒の内周面と前記ヒータ本体の外周面との間に一定
量の隙間を形成する拡径部が設けられ、その拡径部によ
り形成される隙間(以下、「拡径部隙間」ともいう)を
前記主体金具が前記軸線に関して半径方向外側を取り囲
むように、それら金属外筒及び主体金具がしまりばめ嵌
合されることを特徴とするグロープラグ。
1. A glow plug having a rod-shaped heater body in which a ceramic resistor made of a conductive ceramic is embedded in a ceramic base made of an insulating ceramic, wherein the glow plug surrounds the heater body in a circumferential direction and extends in an axial direction. And a metallic shell connected to an axial rear end of the metal outer cylinder so as to protrude a front end of the heater main body, and having a mounting portion for an internal combustion engine formed on an outer peripheral surface thereof. And wherein the heater body is tightly fitted inside the metal outer cylinder, and at the rear end of the metal outer cylinder, the inner peripheral surface of the metal outer cylinder and the outer peripheral surface of the heater main body. A large diameter portion that forms a certain amount of gap is provided between the metal shells and the gap formed by the large diameter portion (hereinafter, also referred to as a “large diameter portion gap”). To surround Ri, glow plugs, characterized in that they metal outer cylinder and the metal shell is fitted interference fit.
【請求項2】 前記拡径部隙間と、その拡径部隙間に続
く隙間であって、前記金属外筒内周面と前記ヒータ本体
外周面の各々の嵌合面により形成される隙間(以下、
「嵌合部隙間」ともいう)にそれぞれ滑材が備えられる
請求項1に記載のグロープラグ。
2. A gap (hereinafter, referred to as a gap) formed between the enlarged-diameter portion gap and a gap following the enlarged-diameter portion gap, the gap being formed by a fitting surface of each of the inner peripheral surface of the metal outer cylinder and the outer peripheral surface of the heater main body. ,
The glow plug according to claim 1, wherein a lubricating material is provided in each of the “fitting portion gaps”.
【請求項3】 前記拡径部隙間において、ガラスが充填
されたガラス充填層が設けられている請求項1または2
に記載のグロープラグ。
3. A glass-filled layer filled with glass is provided in the enlarged-diameter portion gap.
The glow plug according to 1.
【請求項4】 前記セラミック抵抗体を導通するために
該セラミック抵抗体と接続される1対の金属リード線の
各々が、前記拡径部隙間内における前記ヒータ本体の内
周面上にて接合され、該拡径部隙間において、それら一
対の金属リード線の少なくとも一部がそれぞれ埋設され
る形にて前記ガラス充填層が形成される請求項3に記載
のグロープラグ。
4. A pair of metal lead wires connected to the ceramic resistor for conducting the ceramic resistor are joined on the inner peripheral surface of the heater main body in the enlarged-diameter portion gap. 4. The glow plug according to claim 3, wherein the glass-filled layer is formed such that at least a part of each of the pair of metal leads is buried in the enlarged-diameter portion gap.
【請求項5】 前記軸線方向における所定区間におい
て、前記ヒータ本体と前記金属外筒との嵌合部が、前記
金属外筒と前記主体金具との嵌合部に重なるように構成
される請求項1ないし4のいずれかに記載のグロープラ
グ。
5. In a predetermined section in the axial direction, a fitting portion between the heater main body and the metal outer cylinder is configured to overlap a fitting portion between the metal outer cylinder and the metal shell. 5. The glow plug according to any one of 1 to 4.
【請求項6】 絶縁性セラミックからなるセラミック基
体中に導電性セラミックからなるセラミック抵抗体が埋
設された棒状のヒータ本体を有するグロープラグであっ
て、 該ヒータ本体を周方向に取り囲むとともに、軸線方向に
おいて前記ヒータ本体の先端部を突出させる形にて配置
される金属外筒と、 その金属外筒の軸線方向後端部に結合され、外周面に内
燃機関への取付部が形成された主体金具と、 を備え、 前記金属外筒内部において前記ヒータ本体が嵌合されつ
つ結合される一方、前記金属外筒の後端部において、該
金属外筒の内周面と前記ヒータ本体の外周面との間に一
定量の隙間を形成する拡径部が設けられ、その拡径部に
より形成される隙間(以下、「拡径部隙間」ともいう)
を前記主体金具が前記軸線に関して半径方向外側を取り
囲むように、それら金属外筒及び主体金具が嵌合し、 前記ヒータ本体と前記金属外筒の嵌合部と、前記金属外
筒と前記主体金具の嵌合部とが、前記軸線方向における
所定区間において、重なるように構成されること特徴と
する記載のグロープラグ。
6. A glow plug having a rod-shaped heater body in which a ceramic resistor made of a conductive ceramic is embedded in a ceramic base made of an insulating ceramic, wherein the glow plug surrounds the heater body in a circumferential direction and has an axial direction. And a metallic shell connected to an axial rear end of the metal outer cylinder so as to protrude a front end of the heater main body, and having a mounting portion for an internal combustion engine formed on an outer peripheral surface thereof. And the heater main body is fitted and coupled inside the metal outer cylinder, and at the rear end of the metal outer cylinder, an inner peripheral surface of the metal outer cylinder and an outer peripheral surface of the heater main body are provided. A large-diameter portion that forms a certain amount of gap is provided therebetween, and a gap formed by the large-diameter portion (hereinafter, also referred to as a “large-diameter portion gap”)
The metal outer cylinder and the metal shell are fitted so that the metal shell surrounds the outside in the radial direction with respect to the axis, the fitting portion between the heater body and the metal shell, the metal shell and the metal shell. The fitting portion of the glow plug is configured to overlap in a predetermined section in the axial direction.
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