JP5795029B2 - セラミックヒータ、グロープラグ、セラミックヒータの製造方法、および、グロープラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、グロープラグ等に用いられるセラミックヒータに関するものである。

従来から、グロープラグ等の種々の装置に、セラミックヒータが利用されている。セラミックヒータの製造方法としては、成形型を用いて発熱体とセラミック基体とを成形する方法が、利用されている。

特開２００２−３３４７６８号公報 国際公開第２０１１／０５２６２４号 国際公開第２００８／１２３２９６号 特開平１０−１１０９５１号公報 特開２００５−３４００３４号公報 特開２００７−２６５８９３号公報 特開２００３−４０６７８号公報

ところが、成形型を用いて成形する場合、成形によって突出部（バリとも呼ばれる）が形成される場合があった。このような突出部が形成される場合、突出部の周辺にクラックが生じる場合があった。例えば、略Ｕ字形状の発熱抵抗体が、２つの成形型を用いて成形される場合がある。２つの成形型には、それぞれ、発熱抵抗体の略Ｕ字形状の半割部分に対応する略Ｕ字形状の凹部が設けられており、２つの成形型を合わせることによって、発熱抵抗体の略Ｕ字形状の全体に対応する空洞が形成される。このような成形型を用いて発熱抵抗体を成形する場合、略Ｕ字形状の内周部分で２つの成形型の合わせ目ができるので、略Ｕ字形状の内周部分に突出部が形成される場合があった。通電時には、略Ｕ字形状の内周部分の温度が高くなりやすい。従って、通電時と非通電時との間の温度差に起因して、突出部の周辺にクラックが生じる場合があった。

本発明の主な利点は、セラミックヒータのクラックを抑制することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
通電によって発熱する抵抗体と、
軸線方向に沿って延び、セラミックを用いて形成されるとともに前記抵抗体が埋設され、前記抵抗体よりも電気伝導率が低い基体と、
を備えるセラミックヒータであって、
前記抵抗体は、
前記基体の先端部から後端部に向かって延びる部分である第１部と、
前記第１部から離れて前記基体の前記先端部から前記後端部に向かって延びる部分である第２部と、
前記基体の前記先端部に埋設され、前記第１部と前記第２部とを接続する部分である接続部と、
を含み、
互いに離れた第１抵抗体断面と第２抵抗体断面とを前記抵抗体の断面として含む前記軸線方向と直交するセラミックヒータの断面の少なくとも１つでは、
当該セラミックヒータの断面において、前記第１抵抗体断面の輪郭と前記第２抵抗体断面の輪郭との両方と接触する直線のうちの、前記第１抵抗体断面と前記第２抵抗体断面との間を通る２本の直線を、第１直線および第２直線としたとき、
前記第１抵抗体断面は、
前記第１抵抗体断面の輪郭における、前記第１直線と接触する第１位置から、前記第２直線と接触する第２位置までの、前記第２抵抗体断面側の部分である第１内側部には、突出部を有さずに、
前記第１抵抗体断面の輪郭における、前記第１位置から前記第２位置までの、前記第２抵抗体断面側とは反対側の部分である第１外側部には、２つ以上の突出部を有している、
セラミックヒータ。

この構成によれば、第１抵抗体断面は、抵抗体のうちの通電時に高温になりやすい第１内側部には突出部を有していないので、温度変化に起因してセラミックヒータにクラックが生じる可能性を低減できる。また、第１抵抗体断面は、第１外側部には２つ以上の突出部を有しているので、抵抗体と基体との間の密着性を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載のセラミックヒータであって、
前記第２抵抗体断面は、
前記第２抵抗体断面の輪郭における、前記第１直線と接触する第３位置から、前記第２直線と接触する第４位置までの、前記第１抵抗体断面側の部分である第２内側部には、突出部を有さずに、
前記第２抵抗体断面の輪郭における、前記第３位置から前記第４位置までの、前記第１抵抗体断面側とは反対側の部分である第２外側部には、２つ以上の突出部を有している、
セラミックヒータ。

この構成によれば、第２抵抗体断面は、抵抗体のうちの通電時に高温になりやすい第２内側部には突出部を有していないので、温度変化に起因してセラミックヒータにクラックが生じる可能性を低減できる。また、第２抵抗体断面は、第２外側部には２つ以上の突出部を有しているので、抵抗体と基体との間の密着性を向上できる。

［適用例３］
適用例１または２に記載のセラミックヒータであって、
前記セラミックヒータの断面において、前記第１外側部を同じ長さの２つの部分である２つの等長部に２等分した場合に、前記第１抵抗体断面は、各等長部のそれぞれに少なくとも１つの前記突出部を有している、セラミックヒータ。

この構成によれば、１つの等長部にのみ突出部が設けられ、かつ、他の等長部には突出部が設けられていない場合と比べて、突出部が分散して配置されるので、抵抗体と基体との間の密着性を更に向上できる。

［適用例４］
筒状の主体金具と、
前記主体金具の内側に少なくとも一部が配置された、適用例１ないし３のいずれかに記載のセラミックヒータと、
を備える、グロープラグ。

［適用例５］
通電によって発熱する抵抗体と、軸線方向に沿って延び、セラミックを用いて形成されるとともに前記抵抗体が埋設され、前記抵抗体よりも電気伝導率が低い基体と、を備えるセラミックヒータの製造方法であって、
前記抵抗体は、
前記基体の先端部から後端部に向かって延びる部分である第１部と、
前記第１部から離れて前記基体の前記先端部から前記後端部に向かって延びる部分である第２部と、
前記基体の前記先端部に埋設され、前記第１部と前記第２部とを接続する部分である接続部と、
を含み、
互いに離れた第１抵抗体断面と第２抵抗体断面とを前記抵抗体の断面として含む前記軸線方向と直交する前記セラミックヒータの断面の少なくとも１つでは、当該セラミックヒータの断面において、前記第１抵抗体断面の輪郭と前記第２抵抗体断面の輪郭との両方と接触する直線のうちの、前記第１抵抗体断面と前記第２抵抗体断面との間を通る２本の直線を、第１直線および第２直線としたとき、
前記基体に対応する部分のうちの、前記第１抵抗体断面の輪郭における前記第１直線と接触する第１位置から前記第２直線と接触する第２位置までの前記第２抵抗体断面側の部分である第１内側部に接触すべき部分と、前記第２抵抗体断面の輪郭における前記第１直線と接触する第３位置から前記第２直線と接触する第４位置までの前記第１抵抗体断面側の部分である第２内側部に接触すべき部分と、を含む第１成形体を成形する第１工程と、
前記第１成形体上に、前記第１部と前記第２部と前記接続部とに対応する部分である抵抗体部を成形することによって、前記第１成形体と前記抵抗体部とを含む第２成形体を成形する第２工程と、
前記第２成形体上に、前記基体に対応する部分のうちの前記第１成形体以外の部分である残余部を成形することによって、前記第２成形体と前記残余部とを含む第３成形体を成形する第３工程と、
を含む、製造方法。

この構成によれば、抵抗体のうちの通電時に高温になりやすい第１内側部に突出部が形成されることと、抵抗体のうちの通電時に高温になりやすい第２内側部に突出部が形成されることと、を抑制できるので、温度変化に起因してクラックが生じる可能性を低減できる。

［適用例６］
適用例５に記載の製造方法であって、
前記第１成形体は、前記基体の外表面の一部を形成する部分を含む、製造方法。

この構成によれば、基体の外表面に対する抵抗体の配置の精度を向上できるので、配置のズレに起因してクラックが生じる可能性を低減できる。また、昇温性能ばらつきも抑制できる。

［適用例７］
グロープラグの製造方法であって、
適用例５または６に記載の製造方法で製造されたセラミックヒータの少なくとも一部が、筒状の主体金具の内側に配置されるように、前記セラミックヒータを前記主体金具に固定する、
製造方法。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、セラミックヒータ、セラミックヒータの製造方法、その製造方法に従って製造されたセラミックヒータ、セラミックヒータを備えるグロープラグ、グロープラグの製造方法、その製造方法に従って製造されたグロープラグ、等の態様で実現することができる。

本発明の一実施例としてのグロープラグを示す説明図である。 グロープラグ１０の製造方法の一例のフローチャートである。 セラミックヒータ４０の製造方法の説明図である。 第１成形体１１０の概略図である。 第１成形体１１０が形成される様子を示す概略図である。 第２成形体１２０の概略図である。 第２成形体１２０が形成される様子を示す概略図である。 第３成形体１３０（ヒータ成形体１３０）の概略図である。 第３成形体１３０が形成される様子を示す概略図である。 セラミックヒータ４０の断面図である。

Ａ．実施例：
Ａ１．グロープラグの構成：
本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施例としてのグロープラグを示す説明図である。グロープラグ１０は、図示しない内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）の始動補助等のための熱源として機能する。図１（Ａ）は、グロープラグ１０の縦断面図であり、図１（Ｂ）は、グロープラグ１０の一部分（セラミックヒータ４０を含む部分）を示す拡大断面図である。図示されたラインＣＬは、グロープラグ１０の中心軸を示している。以下、中心軸ＣＬのことを「軸線ＣＬ」とも呼び、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。図中の第１方向Ｄ１は、軸線ＣＬと平行な方向である。後述するように、通電によって発熱するセラミックヒータ４０は、グロープラグ１０の第１方向Ｄ１側の端部を形成している。以下、このような第１方向Ｄ１側を「グロープラグ１０の先端側（あるいは、単に「先端側」）」とも呼び、第１方向Ｄ１の反対方向側を「グロープラグ１０の後端側（あるいは、単に「後端側」）」とも呼ぶ。また、図中の第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とは、互いに直交する方向であり、いずれも、第１方向Ｄ１と直交する方向である。以下、第１方向Ｄ１を、単に「＋Ｄ１方向」とも呼び、第１方向Ｄ１の反対方向を、単に「−Ｄ１方向」とも呼ぶ。他の方向についても、同様に、「＋」または「−」の符号を用いて、方向を特定する。また、＋Ｄ１方向側を、単に「＋Ｄ１側」とも呼び、−Ｄ１方向側を、単に「−Ｄ１側」とも呼ぶ。他の方向側についても、同様である。

グロープラグ１０は、主体金具２０と、中軸３０と、セラミックヒータ４０と、Ｏリング５０と、絶縁部材６０と、金属外筒７０（以下、単に「外筒７０」とも呼ぶ）と、端子部材８０と、接続部材９０と、を含んでいる。主体金具２０は、中心軸ＣＬに沿って延びる貫通孔２０ｘを有する筒状の部材である。また、主体金具２０は、−Ｄ１側の端部に形成された工具係合部２８と、工具係合部２８よりも＋Ｄ１側に設けられた雄ネジ部２２と、を含んでいる。工具係合部２８は、グロープラグ１０の脱着時に、図示しない工具と係合する部分である。雄ネジ部２２は、図示しない内燃機関の取付孔の雌ネジに螺合するためのネジ山を含んでいる。主体金具２０は、導電性材料（例えば、炭素鋼等の金属）で形成されている。

主体金具２０の貫通孔２０ｘには、中軸３０が収容されている。中軸３０は、丸棒状の部材である。中軸３０の＋Ｄ１側の端部である先端部３１は、貫通孔２０ｘの内部に位置している。中軸３０の−Ｄ１側の端部である後端部３９は、主体金具２０の−Ｄ１側の開口ＯＰｂから−Ｄ１方向に向かって突出している。中軸３０は、導電材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されている。

開口ＯＰｂの近傍において、中軸３０の外面と、主体金具２０の貫通孔２０ｘの内面と、の間には、Ｏリング５０が設けられている。Ｏリング５０は、弾性材料（例えば、ゴム）で形成されている。さらに、主体金具２０の開口ＯＰｂには、リング状の絶縁部材６０が装着されている。絶縁部材６０は、筒状部６２と、筒状部６２の−Ｄ１側に設けられたフランジ部６８と、を含んでいる。筒状部６２は、中軸３０の外面と、主体金具２０の開口ＯＰｂを形成する部分の内面と、の間に挟まれている。絶縁部材６０は、例えば、樹脂で形成されている。主体金具２０は、これらの部材５０、６０を介して、中軸３０を支持している。

主体金具２０よりも後端側（具体的には、絶縁部材６０の−Ｄ１側）には、端子部材８０が配置されている。端子部材８０は、キャップ状の部材であり、導電材料（例えば、ニッケル等の金属）で形成されている。端子部材８０と主体金具２０との間には、絶縁部材６０のフランジ部６８が挟まれている。端子部材８０には、中軸３０の後端部３９が挿入されている。端子部材８０が加締められることによって、端子部材８０が後端部３９に固定されている。これにより、端子部材８０は、後端部３９に、電気的に接続される。

主体金具２０の＋Ｄ１側の端部（具体的には、＋Ｄ１側の開口ＯＰａ）には、外筒７０が圧入されている。外筒７０は、中心軸ＣＬに沿って延びる貫通孔７０ｘを有する筒状の部材である。外筒７０は、導電性材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されている。

外筒７０の貫通孔７０ｘには、通電によって発熱するセラミックヒータ４０が圧入されている。セラミックヒータ４０は、中心軸ＣＬに沿って延びるように配置された棒状の部材である。セラミックヒータ４０の外周面は、外筒７０によって保持されている。セラミックヒータ４０の＋Ｄ１側の端部である先端部４１は、外筒７０の＋Ｄ１側の端よりも＋Ｄ１側に突出し、セラミックヒータ４０の−Ｄ１側の端部である後端部４９は、外筒７０の−Ｄ１側の端よりも−Ｄ１側に突出している。セラミックヒータ４０の後端部４９は、主体金具２０の貫通孔２０ｘに挿入されている。

セラミックヒータ４０の後端部４９には、接続部材９０が固定されている。接続部材９０は、中心軸ＣＬに沿って延びる貫通孔を有する円筒状の部材であり、導電性材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されている。接続部材９０の＋Ｄ１側には、セラミックヒータ４０の後端部４９が圧入されている。接続部材９０の−Ｄ１側には、中軸３０の＋Ｄ１側の端部である先端部３１が圧入されている。これにより、先端部３１は、接続部材９０に電気的に接続される。以下、セラミックヒータ４０と接続部材９０との全体を、「ヒータモジュール４９０」とも呼ぶ。

次に、ヒータモジュール４９０の詳細について、説明する。図１（Ｂ）には、接続部材９０とセラミックヒータ４０とのより詳細な断面図が示されている。セラミックヒータ４０は、軸線ＣＬに沿って延びる丸棒状の基体２１０と、基体２１０の内部に埋設された、略Ｕ字状の抵抗体２２０と、を含んでいる。

基体２１０は、絶縁性セラミック材料（本実施例では、窒化珪素）で形成されている。基体２１０の先端部（すなわち、セラミックヒータ４０の先端部４１）は、先端側に向かって徐々に細くなっている。抵抗体２２０は、導電性セラミック材料で形成されている。本実施例では、抵抗体２２０は、基体２１０と同じ窒化珪素に、導電材料としてのタングステンカーバイトを混合して得られるセラミック材料で形成されている。基体２１０の電気伝導率は、抵抗体２２０の電気伝導率よりも、低い。

抵抗体２２０は、２本のリード部２２１、２２２と、それらのリード部２２１、２２２に接続された発熱部２２３と、電極取出部２８１、２８２と、を含んでいる。各リード部２２１、２２２は、セラミックヒータ４０の後端部４９から先端部４１の近傍まで軸線ＣＬと平行に延びている。第１リード部２２１と第２リード部２２２とは、中心軸ＣＬを挟んでおおよそ対称な位置に、配置されている。第２リード部２２２から第１リード部２２１へ向かう方向が、第３方向Ｄ３である。

発熱部２２３は、セラミックヒータ４０の先端部４１に埋設され、第１リード部２２１の＋Ｄ１側の端と第２リード部２２２の＋Ｄ１側の端とを接続する。発熱部２２３の形状は、セラミックヒータ４０の先端部４１の丸い形状に合わせて湾曲する略Ｕ字状である。具体的には、発熱部２２３は、第１リード部２２１の＋Ｄ１側の端から＋Ｄ１方向に延びる第１ライン部２２３ａと、第２リード部２２２の＋Ｄ１側の端から＋Ｄ１方向に延びる第２ライン部２２３ｂと、第１ライン部２２３ａの＋Ｄ１側の端と第２ライン部２２３ｂの＋Ｄ１側の端とを接続する湾曲した接続部２２３ｃと、を含んでいる。発熱部２２３の断面積は、リード部２２１、２２２のそれぞれの断面積よりも、小さい。従って、発熱部２２３の単位長さ当たりの電気抵抗は、リード部２２１、２２２の単位長さ当たりの電気抵抗よりも、大きい。この結果、通電時には、発熱部２２３の温度が、他の部分と比べて、急速に上昇する。

第１リード部２２１の−Ｄ１側の部分には、第１電極取出部２８１が接続されている。第１電極取出部２８１は、径方向に沿って延びる部材であり、内側の端部は第１リード部２２１に接続され、外側の端部は、セラミックヒータ４０の外面に露出する。第１電極取出部２８１の露出部分は、外筒７０の内周面に接触している。これにより、外筒７０と第１リード部２２１とが、電気的に接続される。

第２リード部２２２の−Ｄ１側の部分には、第２電極取出部２８２が接続されている。第２電極取出部２８２は、径方向に沿って延びる部材であり、第１電極取出部２８１よりも、−Ｄ１側に配置されている。第２電極取出部２８２の内側の端部は、第２リード部２２２に接続され、外側の端部は、セラミックヒータ４０の外面に露出する。第２電極取出部２８２の露出部分は、接続部材９０の内周面に接触している。これにより、接続部材９０と第２リード部２２２とが、電気的に接続される。

なお、抵抗体２２０のうちの、第１ライン部２２３ａと第１リード部２２１との全体は、基体２１０の先端部（セラミックヒータ４０の先端部４１と同じ）から後端部（セラミックヒータ４０の後端部４９と同じ）に向かって延びる部分である第１部２２０ａに対応し、第２ライン部２２３ｂと第２リード部２２２との全体は、第１部２２０ａから離れて基体２１０の先端部から後端部に向かって延びる部分である第２部２２０ｂに対応する。

Ａ２．グロープラグの製造：
図２は、グロープラグ１０の製造方法の一例のフローチャートである。最初のステップＳ１００では、セラミックヒータ４０が製造される。セラミックヒータ４０の製造の詳細については、後述する。次のステップＳ１２０では、グロープラグ１０の部材のうちの、セラミックヒータ４０以外の部材が製造される。セラミックヒータ４０以外の部材の製造方法としては、公知の種々の方法を採用可能であり、詳細な説明を省略する。なお、製造する代わりに、購入することによって、グロープラグ１０の部材を準備してもよい。

次のステップＳ１４０では、グロープラグ１０の組み立てが行われる。組み立て方法としては、公知の種々の方法を採用可能である。例えば、接続部材９０の＋Ｄ１側の開口にセラミックヒータ４０を圧入することによって、ヒータモジュール４９０を生成する。そして、セラミックヒータ４０が外筒７０に圧入される。また、中軸３０が接続部材９０の−Ｄ１側の開口に圧入される。そして、中軸３０の後端部３９が主体金具２０の開口ＯＰａに挿入され、そして、外筒７０が、主体金具２０の開口ＯＰａに、圧入される。これにより、セラミックヒータ４０の−Ｄ１側の部分が主体金具２０の内側（具体的には、貫通孔２０ｘ内に）配置されるように、セラミックヒータ４０が、外筒７０を介して、主体金具２０に固定される。次に、Ｏリング５０が中軸３０の後端部３９に嵌め込まれ、さらに、絶縁部材６０が中軸３０の後端部３９に嵌め込まれる。そして、端子部材８０が、中軸３０の後端部３９に加締められる。以上により、グロープラグ１０が完成する。

図３（Ａ）は、セラミックヒータ４０の製造方法の一例のフローチャートである。最初のステップＳ２００では、ヒータ成形体が生成される。ヒータ成形体は、焼成前のセラミックヒータ４０に対応する。図３（Ｂ）は、ヒータ成形体１３０の断面図である。この断面図は、図１（Ｂ）のセラミックヒータ４０のＣａ−Ｃａ断面に対応する断面を示している。この断面は、第１方向Ｄ１と直交する断面であり、発熱部２２３のライン部２２３ａ、２２３ｂに対応する部分を通る断面である。

図示するように、ヒータ成形体１３０の断面は、５つの部分１１０、１３１、１３２、１２１、１２２に区分されている。ヒータ成形体１３０の内部に配置された２つの部分１２１、１２２は、抵抗体２２０のライン部２２３ａ、２２３ｂに、それぞれ対応する。他の３つの部分１１０、１３１、１３２は、基体２１０に対応する。

抵抗体２２０に対応する２つの部分１２１、１２２の間に挟まれた部分である中部分１１０は、ヒータ成形体１３０の−Ｄ２側の外表面１３０ｓ１から＋Ｄ２側の外表面１３０ｓ２まで延びている。中部分１１０の＋Ｄ３側に配置された第１外部分１３１は、ヒータ成形体１３０の＋Ｄ３側の外表面を形成している。抵抗体２２０の一部に対応する部分である第１抵抗体部１２１は、中部分１１０と第１外部分１３１との間に挟まれている。中部分１１０の−Ｄ３側に配置された第２外部分１３２は、ヒータ成形体１３０の−Ｄ３側の外表面を形成している。抵抗体２２０の一部に対応する部分である第２抵抗体部１２２は、中部分１１０と第２外部分１３２との間に挟まれている。

このようなヒータ成形体１３０は、大きく３つのステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６によって、形成される。ステップＳ２０２では、中部分１１０（「第１成形体１１０」とも呼ぶ）が形成される。ステップＳ２０４では、第１成形体１１０上に、抵抗体２２０に対応する部分（抵抗体部１２１、１２２を含む）が形成される。ステップＳ２０６では、ヒータ成形体１３０の残りの部分（外部分１３１、１３２を含む）が形成される。これらのステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６の詳細については、後述する。

次のステップＳ２１０では、生成されたヒータ成形体１３０が焼成される。以上により、セラミックヒータ４０が製造される。

図４は、図３（Ａ）のステップＳ２０２で生成される第１成形体１１０の概略図である。図中の方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、第１成形体１１０を用いて得られる基体２１０（図１）に基づく方向を示している。図４（Ａ）は、第１成形体１１０の＋Ｄ１側の端部を、−Ｄ１方向を向いて見た概略図であり、図４（Ｂ）は、第１成形体１１０の＋Ｄ３側の表面を、−Ｄ３方向を向いて見た概略図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）のＣｂ−Ｃｂ断面を示し、図４（Ｄ）は、図４（Ｂ）のＤｂ−Ｄｂ断面を示している。図４（Ｃ）に示す断面は、図１（Ｂ）のＣａ−Ｃａ断面に対応する断面である。図４（Ｄ）の断面は、図４（Ｃ）の断面よりも−Ｄ１側の断面である。

図４（Ｂ）に示すように、第１成形体１１０は、第１方向Ｄ１に沿って延びる棒状の部材である。第１成形体１１０の＋Ｄ３側の表面の形状は、平らな面に、第１方向Ｄ１に沿って延びる第１溝１１１を形成した形状である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、第１成形体１１０の＋Ｄ１側の端部には、第１成形体１１０の＋Ｄ３側から−Ｄ３側へ至る溝である先端溝１１３が形成されている。図４（Ｃ）、図４（Ｄ）に示すように、第１成形体１１０の−Ｄ３側の表面の形状は、＋Ｄ３側の表面の形状と、同じである。具体的には、−Ｄ３側の表面には、＋Ｄ３側の第１溝１１１と同じ形状の第２溝１１２が形成されている。後述するように、これらの溝１１１、１１２、１１３は、抵抗体２２０（図１）に対応する略Ｕ字状の部分のうちの内周側の略半分の部分を、収容する。ここで、略Ｕ字状の部分の内周側とは、略Ｕ字状の部分によって囲まれる領域側を示している。

第１溝１１１は、＋Ｄ１側の部分である第１溝前部１１１ａ（「前溝部１１１ａ」とも呼ぶ）と、第１溝前部１１１ａよりも−Ｄ１側の部分である第１溝後部１１１ｂ（「後溝部１１１ｂ」とも呼ぶ）と、を含んでいる。前溝部１１１ａは、後溝部１１１ｂよりも細い。前溝部１１１ａと後溝部１１１ｂとの接続部分では、溝の径が滑らかに変化している。図４（Ｃ）は、前溝部１１１ａを通る断面である。図４（Ｄ）は、後溝部１１１ｂを通る断面である。

−Ｄ３側の第２溝１１２についても、同様である。例えば、図４（Ｃ）に示すように、第１溝前部１１１ａを含む断面の−Ｄ３側には、第１溝前部１１１ａと同じ形状の第２溝前部１１２ａが形成されている。図４（Ｄ）に示すように、第１溝後部１１１ｂを含む断面の−Ｄ３側には、第１溝後部１１１ｂと同じ形状の第２溝後部１１２ｂが形成されている。

後述するように、先端溝１１３と前溝部１１１ａ、１１２ａとは、抵抗体２２０（図１）のうちの略Ｕ字状の発熱部２２３に対応する部分の内周側の一部を収容する。第１溝後部１１１ｂ（図４（Ｃ））は、第１リード部２２１に対応する部分の内周側（ここでは、−Ｄ３側）の一部を収容する。第２溝後部１１２ｂ（図４（Ｄ））は、第２リード部２２２に対応する部分の内周側（ここでは、＋Ｄ３側）の一部を収容する。

図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、成形型９１１、９１２を用いて第１成形体１１０が形成される様子を示す概略図である。図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、図４（Ｂ）のＣｂ−Ｃｂ断面に対応する断面を示している。図中の方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、第１成形体１１０を用いて得られる基体２１０（図１）に基づく方向を示している。第１成形体１１０の成形は、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の順番に進行する。

図５（Ａ）には、２つの成形型９１１、９１２が示されている。＋Ｄ３側に配置された第１型９１１の−Ｄ３側の表面には、＋Ｄ３方向に向かって凹む凹部９１１ｇが形成されている。凹部９１１ｇの内面の形状は、第１成形体１１０の＋Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。凹部９１１ｇ内には、−Ｄ３方向に突出する突出部９１１ａが形成されている。図示を省略するが、突出部９１１ａは、第１溝１１１と、先端溝１１３のうちの＋Ｄ３側の略半分の部分と、に対応する。

−Ｄ３側に配置された第２型９１２の＋Ｄ３側の表面には、−Ｄ３方向に向かって凹む凹部９１２ｇが形成されている。凹部９１２ｇの内面の形状は、第１成形体１１０の−Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。凹部９１２ｇ内には、＋Ｄ３方向に突出する突出部９１２ａが形成されている。図示を省略するが、突出部９１２ａは、第２溝１１２と、先端溝１１３のうちの−Ｄ３側の略半分の部分と、に対応する。

図５（Ｂ）に示すように、２つの成形型９１１、９１２が型締めされる。これにより、２つの凹部９１１ｇ、９１２ｇが、１つの空洞９１０ｚを形成する。空洞９１０ｚの内面の形状は、第１成形体１１０の全体の外面の形状と、同じである。

次に、図５（Ｃ）に示すように、空洞９１０ｚ内に、基体２１０の材料（例えば、窒化珪素とバインダとの混合物）が射出される。そして、図５（Ｄ）に示すように、成形型９１１、９１２が取り外されて、第１成形体１１０の成形が完了する。なお、第１成形体１１０の成形方法としては、図５に示すような射出成形に限らず、圧縮成形等の種々の成形方法を採用可能である。

図６は、図３（Ａ）のステップＳ２０４で生成される第２成形体１２０の概略図である。第２成形体１２０は、第１成形体１１０と、抵抗体２２０に対応する部分と、で構成されている。図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、それぞれ、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の第１成形体１１０上に抵抗体２２０に対応する部分が形成された状態を示す概略図である。

図６（Ｂ）に示すように、第１成形体１１０の＋Ｄ３側、具体的には、第１溝１１１（図４（Ｂ））上に、第１抵抗体部１２１が形成されている。図６（Ｃ）、図６（Ｄ）に示すように、第１溝１１１は、第１抵抗体部１２１の−Ｄ３側の略半分の部分を収容する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、第１成形体１１０の＋Ｄ１側、具体的には、先端溝１１３（図４（Ａ）、図４（Ｂ））上に、先端抵抗体部１２３が形成されている。先端溝１１３は、先端抵抗体部１２３の内周側の略半分の部分を収容する。図６（Ｃ）、図６（Ｄ）に示すように、第１成形体１１０の−Ｄ３側、具体的には、第２溝１１２上に、第１抵抗体部１２１と同じ形状の第２抵抗体部１２２が形成されている。第１抵抗体部１２１と先端抵抗体部１２３と第２抵抗体部１２２とは、連続している。第１抵抗体部１２１と先端抵抗体部１２３と第２抵抗体部１２２との全体が、抵抗体２２０に対応する。

第１抵抗体部１２１は、前溝部１１１ａ（図４（Ｂ）、図６（Ｃ））上に形成された部分である第１抵抗体前部１２１ａ（「前抵抗体部１２１ａ」とも呼ぶ）と、後溝部１１１ｂ（図４（Ｂ）、図６（Ｃ））上に形成された部分である第１抵抗体後部１２１ｂ（「後抵抗体部１２１ｂ」とも呼ぶ）と、を含んでいる。前抵抗体部１２１ａは、後抵抗体部１２１ｂよりも細い。すなわち、前抵抗体部１２１ａの延びる方向と直交する断面の面積は、後抵抗体部１２１ｂの延びる方向と直交する断面の面積よりも、小さい。前抵抗体部１２１ａと後抵抗体部１２１ｂとの接続部分では、抵抗体部の径が滑らかに変化している。

−Ｄ３側の第２抵抗体部についても、同様である。図６（Ｃ）に示すように、第１抵抗体前部１２１ａを含む断面の−Ｄ３側には、第１抵抗体前部１２１ａと同じ形状の第２抵抗体前部１２２ａが形成されている。図６（Ｄ）に示すように、第１抵抗体後部１２１ｂを含む断面の−Ｄ３側には、第１抵抗体後部１２１ｂと同じ形状の第２抵抗体後部１２２ｂが形成されている。

第１抵抗体前部１２１ａは、発熱部２２３（図１）の第１ライン部２２３ａに対応する。第２抵抗体前部１２２ａは、発熱部２２３の第２ライン部２２３ｂに対応する。先端抵抗体部１２３は、発熱部２２３の接続部２２３ｃに対応する。第１抵抗体後部１２１ｂは、第１リード部２２１に対応する。第２抵抗体後部１２２ｂは、第２リード部２２２に対応する。

図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、成形型９２１、９２２を用いて第２成形体１２０が形成される様子を示す概略図である。図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、図６（Ｂ）のＣｂ−Ｃｂ断面に対応する断面を示している。図中の方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、第２成形体１２０を用いて得られる基体２１０（図１）に基づく方向を示している。第２成形体１２０の成形は、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）の順番に進行する。

図７（Ａ）には、２つの成形型９２１、９２２が示されている。＋Ｄ３側に配置された第１型９２１の−Ｄ３側の表面には、＋Ｄ３方向に向かって凹む凹部９２１ｇが形成されている。凹部９２１ｇの内面の形状は、第２成形体１２０の＋Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。凹部９２１ｇ内には、＋Ｄ３方向に凹む凹部９２１ｇｘが形成されている。図示を省略するが、凹部９２１ｇｘは、第１抵抗体部１２１と、先端抵抗体部１２３のうちの＋Ｄ３側の略半分の部分と、に対応する。

−Ｄ３側に配置された第２型９２２の＋Ｄ３側の表面には、−Ｄ３方向に向かって凹む凹部９２２ｇが形成されている。凹部９２２ｇの内面の形状は、第２成形体１２０の−Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。凹部９２２ｇ内には、−Ｄ３方向に凹む凹部９２２ｇｘが形成されている。図示を省略するが、凹部９２２ｇｘは、第２抵抗体部１２２と、先端抵抗体部１２３のうちの−Ｄ３側の略半分の部分と、に対応する。

図７（Ｂ）に示すように、第１成形体１１０が凹部９２１ｇ、９２２ｇに嵌め込まれた状態で、２つの成形型９２１、９２２が型締めされる。第１成形体１１０の溝（第１溝１１１と先端溝１１３と第２溝１１２）と、成形型９２１、９２２の凹部９２１ｇｘ、９２２ｇｘとは、１つの連続な空洞９２０ｚを形成する。空洞９２０ｚの内面の形状は、抵抗体２２０（図１）に対応する部分の全体の外面の形状と、同じである。図７（Ｂ）には、空洞９２０ｚのうちの一部である、第１前部９２１ｚと第２前部９２２ｚとが示されている。第１前部９２１ｚは、空洞９２０ｚのうちの、第１溝前部１１１ａと凹部９２１ｇｘとによって囲まれた部分である。第２前部９２２ｚは、空洞９２０ｚのうちの、第２溝前部１１２ａと凹部９２２ｇｘとによって囲まれた部分である。

次に、図７（Ｃ）に示すように、空洞９２０ｚ内に、抵抗体２２０の材料（例えば、窒化珪素と、タングステンカーバイトと、バインダと、の混合物）が射出される。この結果、抵抗体２２０に対応する抵抗体部１２１、１２２、１２３が成形される。

ここで、図示するように、第１成形体１１０の−Ｄ２側の外表面１３０ｓ１と＋Ｄ２側の外表面１３０ｓ２とは、いずれも、第１型９２１の内面と接している。同様に、それらの外表面１３０ｓ１、１３０ｓ２は、第２型９２２の内面と接している。従って、第１成形体１１０に対する成形型９２１、９２２の位置（すなわち、第１成形体１１０に対する抵抗体部１２１、１２２、１２３の位置）を、それらの外表面１３０ｓ１、１３０ｓ２（すなわち、セラミックヒータ４０の外表面）を基準として、精度よく定めることができる。従って、配置のズレに起因するセラミックヒータ４０のクラックを抑制できる。また、昇温性能のばらつきも抑制できる。

また、空洞９２０ｚ内に、抵抗体２２０の材料を射出する際、材料が、第１成形体１１０と、成形型９２１、９２２と、の隙間に入り込んで、突出部Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２（「バリＢ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２」とも呼ぶ）が形成される。図７（Ｃ）の右部分には、バリＢ１１を示す拡大図が示されている。図中には、空洞９２０ｚの第１前部９２１ｚの＋Ｄ２側の端部の近傍が示されている。図示するように、第１成形体１１０の＋Ｄ３側の表面１１０ｓと、第１型９２１の−Ｄ３側の表面９２１ｓとが接触している。しかし、空洞９２０ｚ（第１前部９２１ｚ）の近傍において、これらの表面１１０ｓ、９２１ｓの間に隙間が生じる。そして、抵抗体２２０の材料が隙間に入り込むことによって、バリＢ１１が形成される。バリＢ１１は、Ｄ１方向と平行に延びるライン状の突出部である。同様に、空洞９２０ｚの第１前部９２１ｚの−Ｄ２側の端部には、バリＢ１２が形成され、空洞９２０ｚの第２前部９２２ｚの＋Ｄ２側の端部には、バリＢ２１が形成され、空洞９２０ｚの第２前部９２２ｚの−Ｄ２側の端部には、バリＢ２２が形成される。このようなバリの位置と、セラミックヒータ４０に生じ得るクラックとの関係については、後述する。

射出が完了した後、図７（Ｄ）に示すように、成形型９２１、９２２が取り外されて、第２成形体１２０の成形が完了する。第２成形体１２０（特に、抵抗体２２０に対応する部分）の成形方法としては、図７に示すような射出成形に限らず、圧縮成形等の種々の成形方法を採用可能である。

図８は、図３（Ａ）のステップＳ２０６で生成される第３成形体１３０（ヒータ成形体１３０）の概略図である。第３成形体１３０は、第２成形体１２０と、基体２１０（図１）に対応する部分のうちの第１成形体１１０を除いた残りの部分と、で構成されている。図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、それぞれ、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）の第２成形体１２０上に、基体２１０に対応する部分のうちの残りの部分が形成された状態を示す概略図である。

図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示すように、第２成形体１２０の＋Ｄ３側には、第１外部分１３１が形成されている。第１外部分１３１は、第２成形体１２０の＋Ｄ３側の外面の全体を覆っている。第２成形体１２０の−Ｄ３側には、第２外部分１３２が形成されている。第２外部分１３２は、第２成形体１２０の−Ｄ３側の外面の全体を覆っている。図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、第２成形体１２０の＋Ｄ１側には、先端部１３３が形成されている。先端部１３３は、第２成形体１２０の＋Ｄ１側の端部を覆っている。これらの部分１３１、１３２、１３３の全体が、基体２１０に対応する部分のうちの第１成形体１１０以外の部分である残余部に対応する。

図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、成形型９３１、９３２を用いて第３成形体１３０が形成される様子を示す概略図である。図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、図８（Ｂ）のＣｂ−Ｃｂ断面に対応する断面を示している。図中の方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、第３成形体１３０を用いて得られるセラミックヒータ４０（図１）に基づく方向を示している。第３成形体１３０の成形は、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）の順番に進行する。

図９（Ａ）には、２つの成形型９３１、９３２が示されている。＋Ｄ３側に配置された第１型９３１の−Ｄ３側の表面には、＋Ｄ３方向に向かって凹む凹部９３１ｇが形成されている。凹部９３１ｇの内面の形状は、第３成形体１３０の＋Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。−Ｄ３側に配置された第２型９３２の＋Ｄ３側の表面には、−Ｄ３方向に向かって凹む凹部９３２ｇが形成されている。凹部９３２ｇの内面の形状は、第３成形体１３０の−Ｄ３側の略半分の部分の外面の形状と、同じである。

図９（Ｂ）に示すように、第２成形体１２０が凹部９３１ｇ、９３２ｇに嵌め込まれた状態で、２つの成形型９３１、９３２が型締めされる。第２成形体１２０の外面と、成形型９３１、９３２の凹部９３１ｇ、９３２ｇの内面とは、１つの連続な空洞９３０ｚを形成する。空洞９３０ｚの内面の形状は、基体２１０に対応する部分のうちの第１成形体１１０を除いた残りの部分の全体の外面の形状と、同じである。

図９（Ｂ）には、空洞９３０ｚのうちの一部である、第１前部９３１ｚと第２前部９３２ｚとが示されている。第１前部９３１ｚは、空洞９３０ｚのうちの、第２成形体１２０の＋Ｄ３側の外面と、凹部９３１ｇと、によって囲まれた部分である。第２前部９３２ｚは、空洞９３０ｚのうちの、第２成形体１２０の−Ｄ３側の外面と、凹部９３２ｇと、によって囲まれた部分である。

次に、図９（Ｃ）に示すように、空洞９３０ｚ内に、基体２１０の材料が射出される。そして、図９（Ｄ）に示すように、成形型９３１、９３２が取り外されて、第３成形体１３０の成形が完了する。図示するように、第１抵抗体前部１２１ａのバリＢ１１、Ｂ１２は、第１成形体１１０と第１外部分１３１との間に挟まれ、第２抵抗体前部１２２ａのバリＢ２１、Ｂ２２は、第１成形体１１０と第２外部分１３２との間に挟まれる。なお、第３成形体１３０（特に、基体２１０に対応する部分のうちの残余部）の成形方法としては、図９に示す射出成形に限らず、圧縮成形等の種々の成形方法を採用可能である。

次に、バリの位置とセラミックヒータ４０に生じ得るクラックとの関係について説明する。図１０は、図１に示すセラミックヒータ４０のＣａ−Ｃａ断面である。この断面は、基体２１０内に埋設された発熱部２２３の第１ライン部２２３ａの断面と第２ライン部２２３ｂの断面と、を含んでいる。以下、第１ライン部２２３ａの断面を「第１抵抗体断面Ｃ１」とも呼び、第２ライン部２２３ｂの断面を「第２抵抗体断面Ｃ２」とも呼ぶ。また、第１抵抗体断面Ｃ１の輪郭を「第１輪郭Ｃ１Ｌ」と呼び、第２抵抗体断面Ｃ２の輪郭を「第２輪郭Ｃ２Ｌ」と呼ぶ。図１０の下部には、これらの抵抗体断面Ｃ１、Ｃ２の拡大図が示されている。本実施例では、抵抗体断面Ｃ１、Ｃ２の形状は、いずれも、略楕円形状である。

図中には、２本の直線Ｌ１、Ｌ２が示されている。これらの直線は、いずれも、第１輪郭Ｃ１Ｌと第２輪郭Ｃ２Ｌとの両方と接触する接線である。第１直線Ｌ１は、第１輪郭Ｃ１Ｌの＋Ｄ２側の部分の−Ｄ３側の第１位置Ｐ１で、第１輪郭Ｃ１Ｌと接触し、第２輪郭Ｃ２Ｌの−Ｄ２側の部分の＋Ｄ３側の第３位置Ｐ３で、第２輪郭Ｃ２Ｌと接触している。第２直線Ｌ２は、第１輪郭Ｃ１Ｌの−Ｄ２側の部分の−Ｄ３側の第２位置Ｐ２で、第１輪郭Ｃ１Ｌと接触し、第２輪郭Ｃ２Ｌの＋Ｄ２側の部分の＋Ｄ３側の第４位置Ｐ４で、第２輪郭Ｃ２Ｌと接触している。これらの直線Ｌ１、Ｌ２は、いずれも、第１抵抗体断面Ｃ１と第２抵抗体断面Ｃ２との間を通る直線であり、第１抵抗体断面Ｃ１と第２抵抗体断面Ｃ２との間で交差している。抵抗体断面Ｃ１、Ｃ２の形状が、いずれも、円形状である場合、２本の直線Ｌ１、Ｌ２は、共通内接線とも呼ばれる。

図１０の下部の拡大図に示すように、第１輪郭Ｃ１Ｌは、２つの位置Ｐ１、Ｐ２によって、２つの部分ＩＰ１、ＯＰ１に分割される。これら２つの部分ＩＰ１、ＯＰ１のうち、第２抵抗体断面Ｃ２側の部分ＩＰ１を「第１内側部ＩＰ１」と呼び、第２抵抗体断面Ｃ２側とは反対側の部分ＯＰ１を「第１外側部ＯＰ１」と呼ぶ。同様に、第２輪郭Ｃ２Ｌは、２つの位置Ｐ３、Ｐ４によって、２つの部分ＩＰ２、ＯＰ２に分割される。これら２つの部分ＩＰ２、ＯＰ２のうち、第１抵抗体断面Ｃ１側の部分ＩＰ２を「第２内側部ＩＰ２」と呼び、第１抵抗体断面Ｃ１側とは反対側の部分ＯＰ２を「第２外側部ＯＰ２」とも呼ぶ。

通電時には、発熱部２２３（図１）の第１ライン部２２３ａと第２ライン部２２３ｂと接続部２２３ｃとのそれぞれが、熱源として昇温する。従って、通電時には、セラミックヒータ４０のうちの発熱部２２３で囲まれた領域、すなわち、２つのライン部２２３ａ、２２３ｂで挟まれた領域の温度が、最も高くなる。第１輪郭Ｃ１Ｌ上では、第１内側部ＩＰ１の温度が、第１外側部ＯＰ１の温度よりも高くなる。第２輪郭Ｃ２Ｌ上では、第２内側部ＩＰ２の温度が、第２外側部ＯＰ２の温度よりも高くなる。

図１０の下部の拡大図には、第１ライン部２２３ａのバリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖと、第２ライン部２２３ｂのバリＢ２１ｖ、Ｂ２２ｖとが示されている。これらのバリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖ、Ｂ２１ｖ、Ｂ２２ｖは、図７（Ｃ）で説明したバリＢ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２に、それぞれ対応している。図示するように、これらのバリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖ、Ｂ２１ｖ、Ｂ２２ｖは、内側部ＩＰ１、ＩＰ２ではなく、外側部ＯＰ１、ＯＰ２に形成されている。

基体２１０と抵抗体２２０との間では、材料が異なるので、熱膨張率に差が生じ得る。熱膨張率に差がある場合、通電時と非通電時との間の温度差に起因して、基体２１０と抵抗体２２０との境界部分に、応力が生じ得る。このような応力がバリの近傍で生じる場合には、クラックが、生じ易い。内側部ＩＰ１、ＩＰ２では、外側部ＯＰ１、ＯＰ２と比べて、通電時の温度が高い、すなわち、通電時と非通電時との間の温度差が大きい。従って、内側部ＩＰ１、ＩＰ２では、外側部ＯＰ１、ＯＰ２と比べて、基体２１０と抵抗体２２０との間の熱膨張率の差に起因する応力が、高い。

仮に、バリが、内側部ＩＰ１、ＩＰ２に形成されたと仮定する。この場合、バリの近傍で生じる応力が強いので、バリの近傍において、クラックが生じる可能性が高い。一方、本実施例では、内側部ＩＰ１、ＩＰ２には、バリが形成されずに、外側部ＯＰ１、ＯＰ２に、バリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖ、Ｂ２１ｖ、Ｂ２２ｖが形成されている。従って、バリの近傍で生じる応力が弱いので、バリの近傍において、クラックが生じる可能性を低減できる。

また、第１外側部ＯＰ１には、２つのバリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖが形成されている。このように、１つの抵抗体断面Ｃ１には、基体２１０に向かって突出する２つのバリＢ１１ｖ、Ｂ１２ｖが形成されている。従って、バリ（すなわち、突出部）の総数が１以下である場合と比べて、第１抵抗体断面Ｃ１と基体２１０との間の接触面積を増大できる。また、バリの総数が１以下である場合と比べて、基体２１０に対して第１抵抗体断面Ｃ１が移動することを抑制できる。以上により、第１抵抗体断面Ｃ１（すなわち、抵抗体２２０）と基体２１０との間の密着性を向上できる。従って、抵抗体２２０と基体２１０との境界にクラックが生じる可能性を低減できる。このような密着性の向上は、焼成前の状態においても、実現される。同様に、１つの第２抵抗体断面Ｃ２には、基体２１０に向かって突出する２つのバリＢ２１ｖ、Ｂ２２ｖが形成されている。従って、第２抵抗体断面Ｃ２（すなわち、抵抗体２２０）と基体２１０との間の密着性を向上できる。

また、図１０の下部の拡大図には、第１外側部ＯＰ１を、同じ長さの２つの部分である２つの等長部ＯＰ１ａ、ＯＰ１ｂに２等分する第５位置Ｐ５が示されている。本実施例では、第５位置Ｐ５は、＋Ｄ３側の端の位置である。＋Ｄ２側の等長部ＯＰ１ａには、１つのバリＢ１１ｖが形成されており、−Ｄ２側の等長部ＯＰ１ｂには、１つのバリＢ１２ｖが形成されている。このように、各等長部ＯＰ１ａ、ＯＰ１ｂのそれぞれに少なくとも１つのバリが設けられている。従って、１つの等長部にバリが設けられ、かつ、他の等長部にはバリが設けられていない場合と比べて、複数のバリが分散して配置されるので、抵抗体２２０と基体２１０との間の密着性を向上できる。

同様に、図中には、第２外側部ＯＰ２を、同じ長さの２つの部分である２つの等長部ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂに２等分する第６位置Ｐ６が示されている。本実施例では、第６位置Ｐ６は、−Ｄ３側の端の位置である。＋Ｄ２側の等長部ＯＰ２ａには、１つのバリＢ２１ｖが形成されており、−Ｄ２側の等長部ＯＰ２ｂには、１つのバリＢ２２ｖが形成されている。このように、各等長部ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂのそれぞれに少なくとも１つのバリが設けられている。従って、抵抗体２２０と基体２１０との間の密着性を向上できる。

また、内側部ＩＰ１、ＩＰ２にバリの無いセラミックヒータ４０は、図３の製造方法を用いることによって、容易に製造できる。図３の製造方法では、まず、第１成形体１１０が成形される（Ｓ２０２）。第１成形体１１０は、基体２１０のうちの、第１内側部ＩＰ１（図１０）に接触すべき部分（すなわち、第１溝１１１（図４））と、第２内側部ＩＰ２に接触すべき部分（すなわち、第２溝１１２）と、を含む部分である。第１溝１１１は、１つの成形型９１１（具体的には、突出部９１１ａ）によって成形される。従って、成形型９１１（突出部９１１ａ）の表面を滑らかにすることによって、第１溝１１１の表面に凹凸（例えば、バリ）が形成されることを抑制できる。同様に、第２溝１１２は、１つの第２型９１２（具体的には、突出部９１２ａ）によって成形される。従って、成形型９１２（突出部９１２ａ）の表面を滑らかにすることによって、第２溝１１２の表面に凹凸が形成されることを抑制できる。

次に、第１成形体１１０上に、抵抗体２２０に対応する部分が成形される（Ｓ２０４）。上述のように、第１成形体１１０の表面のうちの内側部ＩＰ１、ＩＰ２と接触すべき部分（ここでは、溝１１１、１１２）には、凹凸が形成されていないので、内側部ＩＰ１、ＩＰ２に突出部が形成されることを抑制できる。

なお、第１成形体１１０は、基体２１０の外表面の一部を形成する（具体的には、図３（Ｂ）、図８（Ｄ）の外表面１３０ｓ１、１３０ｓ２に対応する外表面）。そして、図７（Ｃ）で説明したように、第１成形体１１０に対する抵抗体２２０に対応する部分１２１、１２２、１２３の配置は、この外表面１３０ｓ１、１３０ｓ２を基準として、精度よく定められる。すなわち、基体２１０の外表面（すなわち、セラミックヒータ４０の外表面）に対する抵抗体２２０の配置の精度を向上できる。この結果、配置のズレに起因するクラックを抑制できる。

Ｂ．変形例：
（１）基体２１０（図１０）と抵抗体２２０との間の密着性を向上するという観点からは、第１外側部ＯＰ１に設けられる突出部の総数が多いことが好ましい。例えば、突出部の総数が「３」以上であってもよい。ここで、第１等長部ＯＰ１ａの突出部の総数が１以上であり、かつ、第２等長部ＯＰ１ｂの突出部の総数が１以上であることが好ましい。ただし、第１等長部ＯＰ１ａの突出部の総数と、第２等長部ＯＰ１ｂの突出部の総数と、の少なくとも一方がゼロであってもよい。以上の説明は、第２外側部ＯＰ２の突出部についても、同様に適用可能である。

外側部ＯＰ１、ＯＰ２に３個以上の突出部を形成する方法としては、例えば、以下の方法を採用可能である。すなわち、図７に示す第２成形体１２０を成形する２つの成形型を、一方の成形型が第２成形体１２０の＋Ｄ２側の半分を成形し、他方の成形型が第２成形体１２０の−Ｄ２側の半分を成形するように、構成する。第１成形体１１０を収容した状態で２つの成形型を型締めすることによって形成される空洞の形状は、図７（Ｂ）で説明した空洞９２０ｚの形状と、同じである。ただし、２つの成形型の合わせ目は、第１前部９２１ｚ（図７（Ｂ））の＋Ｄ３側と、第２前部９２２ｚの−Ｄ３側とに、配置される。従って、第１抵抗体前部１２１ａ（図７（Ｄ））には、２つのバリＢ１１、Ｂ１２に加えて、＋Ｄ３側の表面上に３つ目のバリが形成される。同様に、第２抵抗体前部１２２ａには、２つのバリＢ２１、Ｂ２２に加えて、−Ｄ３側の表面上に３つ目のバリが形成される。

なお、第１外側部ＯＰ１と第２外側部ＯＰ２とのいずれかにおける突出部の総数が、「１」または「ゼロ」であってもよい。いずれの場合も、第１外側部ＯＰ１と第２外側部ＯＰ２との少なくとも一方の突出部の総数が「２」以上であれば、第１外側部ＯＰ１の突出部の総数と、第２外側部ＯＰ２の突出部の総数と、の両方が１以下である場合と比べて、基体２１０と抵抗体２２０との間の密着性を向上できる。

（２）抵抗体断面Ｃ１、Ｃ２（図１０）に形成される突出部としては、バリ（すなわち、複数の成形型が合う位置（「パーティングライン」とも呼ばれる）、または、成形体と成形型とが合う位置、に形成される突出部）に限らず、成形型に設けられた凹部によって意図的に形成される突出部を採用してもよい。

（３）第１抵抗体断面Ｃ１（図１０）の形状としては、楕円形状に限らず、任意の形状を採用可能である。例えば、円形状、矩形状、Ｕ字形状を採用してもよい。第２抵抗体断面Ｃ２の形状としても、同様に、種々の形状を採用可能である。

いずれの場合も、セラミックヒータの断面（軸線方向と直交する断面）においては、第１抵抗体断面Ｃ１と第２抵抗体断面Ｃ２とに挟まれた領域の温度が、他の領域と比べて、高くなりやすい。従って、第１輪郭Ｃ１Ｌのうちの温度が比較的高くなる部分は、第１抵抗体断面Ｃ１の形状と第２抵抗体断面Ｃ２の形状とに関わらず、第１輪郭Ｃ１Ｌと第２輪郭Ｃ２Ｌとに接する接線のうち、抵抗体断面Ｃ１と第２抵抗体断面Ｃ２との間を通る２本の接線によって、特定可能である（このような２本の接線は、第１抵抗体断面Ｃ１と第２抵抗体断面Ｃ２との間で交差する）。図１０の例では、第１内側部ＩＰ１が、２本の接線Ｌ１、Ｌ２によって特定されている。第２輪郭Ｃ２Ｌのうちの温度が比較的高くなる部分についても、同様である。ここで、輪郭に接する接線としては、その輪郭と交差せずにその輪郭と接する直線を採用可能である。

ここで、第１抵抗体断面の形状と第２抵抗体断面の形状とに拘わらず、そして、２本の接線によって特定される第１外側部（図１０の例では、第１外側部ＯＰ１）における突出部の数と、第２外側部（図１０の例では、第２外側部ＯＰ２）における突出部の数と、に拘わらずに、以下の構成を採用することが好ましい。すなわち、第１抵抗体断面が、第１輪郭における第１内側部（図１０の例では、第１内側部ＩＰ１）には、突出部を有さずに、かつ、第２抵抗体断面が、第２輪郭における第２内側部（図１０の例では、第２内側部ＩＰ２）には、突出部を有さないことが、好ましい。この構成によれば、第１輪郭と第２輪郭とのうちの温度が比較的高くなる部分（図１０の例では、内側部ＩＰ１、ＩＰ２）に突出部が設けられないので、セラミックヒータのクラックの可能性を低減できる。

（４）第１成形体１１０の断面形状（具体的には、軸線方向と直交する断面の形状）としては、図４で説明した形状に限らず、種々の形状を採用可能である。例えば、第１溝１１１の断面形状が、複数の直線分によって規定されていてもよい。例えば、第１溝１１１の断面形状が、Ｖ字形状であってもよい。また、第１成形体１１０の＋Ｄ３側の表面の全体が、曲線によって規定されていてもよい。−Ｄ３側の表面についても、同様である。

また、基体２１０の外表面（すなわち、セラミックヒータ４０の外表面）のうちの第１成形体１１０によって形成される部分としては、中心軸ＣＬを挟んで互いに反対側に配置された２つの部分１３０ｓ１、１３０ｓ２に限らず、任意の部分を採用可能である。例えば、第１成形体１１０は、第１外表面１３０ｓ１を形成する部分を含み、第２外表面１３０ｓ２を形成する部分が省略されてもよい。また、第１成形体１１０から、外表面を形成する部分の全てが省略されてもよい。ただし、基体２１０に対する抵抗体２２０の配置の精度を向上するためには、第１成形体１１０が、外表面の少なくとも一部を形成し、第１成形体１１０によって形成される外表面に接触する成形型を用いて、第１成形体１１０上に、抵抗体２２０に対応する部分１２１、１２２、１２３を成形することが好ましい。

（５）上述の実施例、変形例では、図１０で説明したように、セラミックヒータ４０のうちの通電時の最高温度部分の断面における構成について説明したが、上述の種々の断面構成は、通電時の最高温度部分とは異なる部分で実現されていてもよい。セラミックヒータの抵抗体が、基体の先端部から後端部に向かって延びる第１部（図１の例では、第１部２２０ａ）と、第１部から離れて基体の先端部から後端部に向かって延びる第２部（図１の例では、第２部２２０ｂ）と、を含む場合、通電時の最高温度部分とは異なる部分の断面においても、第１部と第２部とに挟まれた領域の温度が、他の領域よりも、高くなりやすい。従って、通電時の最高温度部分の断面に限らず、セラミックヒータの軸線方向と直交する断面の少なくとも１つで、上述の種々の断面構成の少なくとも一部が実現されていることが好ましい。この構成によれば、セラミックヒータのクラックの可能性を低減できる。

（６）上述の実施例、変形例において、セラミックヒータの軸線方向と直交する断面における、突出部（例えば、図１０のバリＢ１１ｖ）の高さは、１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下であることが好ましい。突出部の高さが１０μｍ未満である場合、基体２１０と抵抗体２２０との間の密着性の向上の効果が、小さくなり得る。また、突出部の高さが１００μｍを超える場合、セラミックヒータが大型化し得る。

同様に、セラミックヒータの軸線方向と直交する断面における、突出部（例えば、図１０のバリＢ１１ｖ）の最大幅は、１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下であることが好ましい。突出部の最大幅が１０μｍ未満である場合、突出部が破損し易くなり得る。また、突出部の最大幅が１００μｍを超える場合、セラミックヒータが大型化し得る。

（７）セラミックヒータの製造方法としては、図４〜図９で説明した方法に限らず、種々の方法を採用可能である。例えば、第１成形体１１０を、複数回の成形によって一部分ずつ、成形してもよい。この場合、複数回の成形の全体が、第１成形体１１０を成形する工程に対応する。

第２成形体１２０、具体的には、抵抗体２２０に対応する部分（具体的には、図６の抵抗体部１２１、１２２、１２３）を、複数回の成形によって一部分ずつ、成形してもよい。この場合、複数回の成形の全体が、抵抗体２２０に対応する部分を成形する工程に対応する。

第３成形体１３０、具体的には、基体２１０に対応する部分のうちの第１成形体１１０を除いた残りの部分を、複数回の成形によって一部分ずつ、成形してもよい。この場合、複数回の成形の全体が、基体２１０に対応する部分のうちの第１成形体１１０以外の部分（すなわち、残余部）を成形する工程に対応する。

（８）セラミックヒータの構成としては、図１で説明した構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、第２部２２０ｂの形状が、第１部２２０ａの形状と、異なっていてもよい。この場合、第２抵抗体断面Ｃ２の形状が、第１抵抗体断面Ｃ１の形状と、異なっていてもよい。また、セラミックヒータ４０には、抵抗体２２０に電気的に接続された種々の電極が固定されてもよい。電極の構成としては、円筒状の接続部材９０に限らず、棒状の導電部材や、板状の導電部材等の種々の構成を採用可能である。いずれの場合も、セラミックヒータ４０に電極を固定（例えば、ロウ付けや溶接や圧入）することによって、セラミックヒータ４０と電極とを備えるヒータモジュールを製造可能である。

（９）グロープラグ１０の構成としては、図１に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、中軸３０に端子部材８０を固定する方法としては、加締めとは異なる種々の方法を採用可能である。例えば、後端部３９に雄ねじを形成し、端子部材８０に雌ねじを形成して、端子部材８０を後端部３９にねじ込む構成を採用してもよい。また、セラミックヒータ４０を主体金具２０に固定する方法としては、外筒７０を介在させる方法に限らず、セラミックヒータ４０を貫通孔２０ｘに圧入する方法等の種々の方法を採用可能である。また、セラミックヒータ４０の全体が、主体金具２０の貫通孔２０ｘ内に配置されてもよい。

（１０）上記実施例、変形例に係るグロープラグは、内燃機関の始動補助のために利用されるグロープラグに限らず、種々のグロープラグに適用可能である。例えば、排気ガスを昇温するための排気ガスヒータ装置や、触媒やディーゼル粒子フィルタ（DPF: Diesel Particulate Filter）を再活性化するためのバーナーシステムや、冷却水を昇温するためのウォータヒータ装置等の種々の装置に利用されるグロープラグに、上記実施例のグロープラグを適用可能である。

また、セラミックヒータは、グロープラグに限らず、種々の装置に適用可能である。例えば、半田ごてにセラミックヒータを適用可能である。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

１０...グロープラグ、２０...主体金具、２０ｘ...貫通孔、２２...雄ネジ部、２８...工具係合部、３０...中軸、３１...先端部、３９...後端部、４０...セラミックヒータ、４１...先端部、４９...後端部、５０...Ｏリング、６０...絶縁部材、６２...筒状部、６８...フランジ部、７０...金属外筒、７０ｘ...貫通孔、８０...端子部材、９０...接続部材、１１０...第１成形体（中部分）、１１１...第１溝、１１１ａ...第１溝前部（前溝部）、１１１ｂ...第１溝後部（後溝部）、１１２...第２溝、１１２ａ...第２溝前部、１１２ｂ...第２溝後部、１１３...先端溝、１２０...第２成形体、１２１...第１抵抗体部、１２１ａ...第１抵抗体前部（前抵抗体部）、１２１ｂ...第１抵抗体後部（後抵抗体部）、１２２...第２抵抗体部、１２２ａ...第２抵抗体前部、１２２ｂ...第２抵抗体後部、１２３...先端抵抗体部、１３０...第３成形体（ヒータ成形体）、１３０ｓ１...第１外表面、１３０ｓ２...第２外表面、１３１...第１外部分、１３２...第２外部分、１３３...先端部、２１０...基体、２２０...抵抗体、２２０ａ...第１部、２２０ｂ...第２部、２２１...第１リード部、２２２...第２リード部、２２３...発熱部、２２３ａ...第１ライン部、２２３ｂ...第２ライン部、２２３ｃ...接続部、２８１...第１電極取出部、２８２...第２電極取出部、４９０...ヒータモジュール、９１０ｚ...空洞、９１１...成形型（第１型）、９１１ａ...突出部、９１１ｇ...凹部、９１２...成形型（第２型）、９１２ａ...突出部、９１２ｇ...凹部、９２０ｚ...空洞、９２１...成形型（第１型）、９２１ｇ...凹部、９２１ｓ...表面、９２１ｚ...第１前部、９２１ｇｘ...凹部、９２２...第２型、９２２ｇ...凹部、９２２ｚ...第２前部、９２２ｇｘ...凹部、９３０ｚ...空洞、９３１...成形型（第１型）、９３１ｇ...凹部、９３１ｚ...第１前部、９３２...第２型、９３２ｇ...凹部、９３２ｚ...第２前部、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２...バリ（突出部）、Ｂ１１ｖ、Ｂ１２ｖ、Ｂ２１ｖ、Ｂ２２ｖ...バリ（突出部）、ＯＰ１ａ...第１等長部、ＯＰ１ｂ...第２等長部、ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂ...等長部、Ｄ１...第１方向、Ｃ１...第１抵抗体断面、Ｌ１...第１直線、Ｐ１...第１位置、Ｃ２...第２抵抗体断面、Ｌ２...第２直線、Ｐ２...第２位置、Ｐ３...第３位置、Ｐ４...第４位置、Ｐ５...第５位置、Ｐ６...第６位置、ＣＬ...中心軸（軸線）、Ｃ１Ｌ...第１輪郭、Ｃ２Ｌ...第２輪郭、ＯＰａ...開口、ＩＰ１...第１内側部、ＯＰ１...第１外側部、ＯＰｂ...開口、ＩＰ２...第２内側部、ＯＰ２...第２外側部、

Claims (7)

1. 通電によって発熱する抵抗体と、
   軸線方向に沿って延び、セラミックを用いて形成されるとともに前記抵抗体が埋設され、前記抵抗体よりも電気伝導率が低い基体と、
   を備えるセラミックヒータであって、
   前記抵抗体は、
   前記基体の先端部から後端部に向かって延びる部分である第１部と、
   前記第１部から離れて前記基体の前記先端部から前記後端部に向かって延びる部分である第２部と、
   前記基体の前記先端部に埋設され、前記第１部と前記第２部とを接続する部分である接続部と、
   を含み、
   互いに離れた第１抵抗体断面と第２抵抗体断面とを前記抵抗体の断面として含む前記軸線方向と直交するセラミックヒータの断面の少なくとも１つでは、
   当該セラミックヒータの断面において、前記第１抵抗体断面の輪郭と前記第２抵抗体断面の輪郭との両方と接触する直線のうちの、前記第１抵抗体断面と前記第２抵抗体断面との間を通る２本の直線を、第１直線および第２直線としたとき、
   前記第１抵抗体断面は、
   前記第１抵抗体断面の輪郭における、前記第１直線と接触する第１位置から、前記第２直線と接触する第２位置までの、前記第２抵抗体断面側の部分である第１内側部には、突出部を有さずに、
   前記第１抵抗体断面の輪郭における、前記第１位置から前記第２位置までの、前記第２抵抗体断面側とは反対側の部分である第１外側部には、２つ以上の突出部を有している、
   セラミックヒータ。
2. 請求項１に記載のセラミックヒータであって、
   前記第２抵抗体断面は、
   前記第２抵抗体断面の輪郭における、前記第１直線と接触する第３位置から、前記第２直線と接触する第４位置までの、前記第１抵抗体断面側の部分である第２内側部には、突出部を有さずに、
   前記第２抵抗体断面の輪郭における、前記第３位置から前記第４位置までの、前記第１抵抗体断面側とは反対側の部分である第２外側部には、２つ以上の突出部を有している、
   セラミックヒータ。
3. 請求項１または２に記載のセラミックヒータであって、
   前記セラミックヒータの断面において、前記第１外側部を同じ長さの２つの部分である２つの等長部に２等分した場合に、前記第１抵抗体断面は、各等長部のそれぞれに少なくとも１つの前記突出部を有している、セラミックヒータ。
4. 筒状の主体金具と、
   前記主体金具の内側に少なくとも一部が配置された、請求項１ないし３のいずれかに記載のセラミックヒータと、
   を備える、グロープラグ。
5. 通電によって発熱する抵抗体と、軸線方向に沿って延び、セラミックを用いて形成されるとともに前記抵抗体が埋設され、前記抵抗体よりも電気伝導率が低い基体と、を備えるセラミックヒータの製造方法であって、
   前記抵抗体は、
   前記基体の先端部から後端部に向かって延びる部分である第１部と、
   前記第１部から離れて前記基体の前記先端部から前記後端部に向かって延びる部分である第２部と、
   前記基体の前記先端部に埋設され、前記第１部と前記第２部とを接続する部分である接続部と、
   を含み、
   互いに離れた第１抵抗体断面と第２抵抗体断面とを前記抵抗体の断面として含む前記軸線方向と直交する前記セラミックヒータの断面の少なくとも１つでは、当該セラミックヒータの断面において、前記第１抵抗体断面の輪郭と前記第２抵抗体断面の輪郭との両方と接触する直線のうちの、前記第１抵抗体断面と前記第２抵抗体断面との間を通る２本の直線を、第１直線および第２直線としたとき、
   前記基体に対応する部分のうちの、前記第１抵抗体断面の輪郭における前記第１直線と接触する第１位置から前記第２直線と接触する第２位置までの前記第２抵抗体断面側の部分である第１内側部に接触すべき部分と、前記第２抵抗体断面の輪郭における前記第１直線と接触する第３位置から前記第２直線と接触する第４位置までの前記第１抵抗体断面側の部分である第２内側部に接触すべき部分と、を含む第１成形体を成形する第１工程と、
   前記第１成形体上に、前記第１部と前記第２部と前記接続部とに対応する部分である抵抗体部を成形することによって、前記第１成形体と前記抵抗体部とを含む第２成形体を成形する第２工程と、
   前記第２成形体上に、前記基体に対応する部分のうちの前記第１成形体以外の部分である残余部を成形することによって、前記第２成形体と前記残余部とを含む第３成形体を成形する第３工程と、
   を含む、製造方法。
6. 請求項５に記載の製造方法であって、
   前記第１成形体は、前記基体の外表面の一部を形成する部分を含む、製造方法。
   
7. グロープラグの製造方法であって、
   請求項５または６に記載の製造方法で製造されたセラミックヒータの少なくとも一部が、筒状の主体金具の内側に配置されるように、前記セラミックヒータを前記主体金具に固定する、
   製造方法。

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