JP5921906B2 - Glow plug manufacturing method - Google Patents

Glow plug manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP5921906B2
JP5921906B2 JP2012028327A JP2012028327A JP5921906B2 JP 5921906 B2 JP5921906 B2 JP 5921906B2 JP 2012028327 A JP2012028327 A JP 2012028327A JP 2012028327 A JP2012028327 A JP 2012028327A JP 5921906 B2 JP5921906 B2 JP 5921906B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molded body
intermediate molded
heat generating
molding material
ceramic
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012028327A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013164230A (en
Inventor
寛 西原
寛 西原
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.)
NGK Spark Plug Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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 NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2012028327A priority Critical patent/JP5921906B2/en
Publication of JP2013164230A publication Critical patent/JP2013164230A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5921906B2 publication Critical patent/JP5921906B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、セラミック製のヒータを備えるグロープラグに関する。   The present invention relates to a glow plug including a ceramic heater.

従来から、内燃機関における点火補助に用いられるグロープラグとして、絶縁性セラミックからなる基体内部に導電性セラミックからなる抵抗体が配置されたヒータを備えたグロープラグが用いられている。抵抗体及び基体は、いずれもセラミック及びバインダ(樹脂等の結合材)を含む材料により成形される。例えば、セラミック及びバインダを含む材料粉末を射出成形することによって後工程において抵抗体となる中間成形体を作製し、かかる中間成形体を基体の中間成形体に埋設して脱脂工程及び焼成工程を経ることにより、ヒータが成形される(特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a glow plug used for assisting ignition in an internal combustion engine, a glow plug having a heater in which a resistor made of a conductive ceramic is disposed inside a base made of an insulating ceramic has been used. Both the resistor and the base are formed of a material including a ceramic and a binder (a binder such as a resin). For example, an intermediate molded body that becomes a resistor in a subsequent process is manufactured by injection molding a material powder containing ceramic and a binder, and the intermediate molded body is embedded in the intermediate molded body of the substrate, and then undergoes a degreasing process and a firing process. Thereby, a heater is shape | molded (patent document 1).

特開2010−210134号公報JP 2010-210134 A

上述した脱脂工程において、バインダの揮発に伴い抵抗体の中間成形体及び基体の中間成形体の体積収縮が起こる。一般に、抵抗体と基体とは、原料割合や原料粒径の違いからバインダ量が互いに異なるため、脱脂時の体積収縮率が互いに異なる。この体積収縮率の相違に起因して、抵抗体(抵抗体の中間成形体)と基体(基体の中間成形体)との接合面に応力が発生し、かかる応力によって抵抗体や基体にクラック(割れ)が発生するおそれがあった。このようにしてクラックが発生すると、ヒータの強度や耐久性の低下を招く。   In the degreasing process described above, volume shrinkage of the intermediate molded body of the resistor and the intermediate molded body of the substrate occurs with the volatilization of the binder. In general, the resistor and the substrate have different binder amounts due to the difference in raw material ratio and raw material particle size, and therefore the volume shrinkage ratios during degreasing differ from each other. Due to the difference in volume shrinkage rate, stress is generated at the joint surface between the resistor (resistor intermediate molded body) and the substrate (substrate intermediate molded body), and the stress and cracks ( There was a risk of cracking). When cracks are generated in this way, the strength and durability of the heater are reduced.

本発明は、ヒータ成形時におけるクラックの発生を抑制可能なグロープラグの製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the glow plug which can suppress generation | occurrence | production of the crack at the time of heater shaping | molding.

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[形態1]絶縁性セラミックからなる基体と前記基体内部に配置された抵抗体とを有するヒータを備えたグロープラグの製造方法であって、(a)バインダ及び導電性材料を含む第1のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記抵抗体となる第1の中間成形体を成形する工程と、(b)成形された前記第1の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す工程と、(c)バインダを含み、前記第1のセラミック系成形材料に比べて同一条件で加熱された場合の収縮率が小さい第2のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記基体となる第2の中間成形体を成形する工程と、(d)前記工程(b)により得られた前記第1の中間成形体を内包する前記第2の中間成形体を加熱することにより、前記第1の中間成形体及び前記第2の中間成形体からバインダを除去する工程と、を備え、前記抵抗体は、発熱部と、前記発熱部と接して配置され、前記発熱部に比べて比抵抗が小さいリード部と、を有し、前記工程(a)は、(a1)前記第1のセラミック系成形材料を加熱して、前記工程(d)を経て前記発熱部となる前記発熱部の中間成形体を成形する工程と、(a2)成形された前記発熱部の中間成形体を冷却する工程と、(a3)前記第1のセラミック系成形材料を、加熱しながら冷却後の前記発熱部の中間成形体と接するように配置することにより、前記工程(d)を経て前記リード部となる前記リード部の中間成形体を成形する工程と、を有する、グロープラグの製造方法。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[Mode 1] A method of manufacturing a glow plug including a heater having a base made of an insulating ceramic and a resistor disposed inside the base, wherein (a) a first ceramic containing a binder and a conductive material A step of forming a first intermediate molded body that becomes the resistor through a heating process using a system molding material; and (b) the molded first intermediate molded body is 60% RH or more and 80% A step of exposing to a humidity environment less than RH for 20 hours or more; and (c) a second ceramic molding material containing a binder and having a smaller shrinkage rate when heated under the same conditions as compared to the first ceramic molding material. And a step of forming a second intermediate molded body to be the base through a heating step, and (d) the second intermediate molded body including the first intermediate molded body obtained by the step (b). To heat the intermediate molded body Removing the binder from the first intermediate molded body and the second intermediate molded body, and the resistor is disposed in contact with the heat generating portion and the heat generating portion. A lead portion having a smaller specific resistance, and the step (a) comprises: (a1) heating the first ceramic molding material and forming the heat generating portion through the step (d). A step of molding the intermediate molded body of the heat generating portion, (a2) a step of cooling the molded intermediate molded body of the heat generating portion, and (a3) after cooling the first ceramic-based molding material while heating. And a step of forming an intermediate formed body of the lead portion that becomes the lead portion through the step (d) by disposing the heat generating portion in contact with the intermediate formed body.

[適用例1]絶縁性セラミックからなる基体と前記基体内部に配置された抵抗体とを有するヒータを備えたグロープラグの製造方法であって、(a)バインダ及び導電性材料を含む第1のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記抵抗体となる第1の中間成形体を成形する工程と、(b)成形された前記第1の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上曝す工程と、(c)バインダを含み、前記第1のセラミック系成形材料に比べて同一条件で加熱された場合の収縮率が小さい第2のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記基体となる第2の中間成形体を成形する工程と、(d)前記工程(b)により得られた前記第1の中間成形体を内包する前記第2の中間成形体を加熱することにより、前記第1の中間成形体及び前記第2の中間成形体からバインダを除去する工程と、を備える、グロープラグの製造方法。 Application Example 1 A method of manufacturing a glow plug including a heater having a base made of an insulating ceramic and a resistor disposed inside the base, wherein (a) a first method includes a binder and a conductive material. A step of forming a first intermediate formed body that becomes the resistor through a heating step using a ceramic-based forming material, and (b) the formed first intermediate formed body is 60% RH or more and 80 Exposure to a humidity environment of less than% RH for 20 hours or more, or exposure to a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less for 5 hours or more, and (c) a binder, the first ceramic molding material comprising A step of forming a second intermediate molded body to be the base through a heating step using a second ceramic molding material having a small shrinkage when heated under the same conditions, and (d) the step Obtained by (b) A step of removing the binder from the first intermediate molded body and the second intermediate molded body by heating the second intermediate molded body including the first intermediate molded body. Glow plug manufacturing method.

適用例1のグロープラグの製造方法によると、加熱により第1の中間成形体及び第2の中間成形体からバインダを除去する工程(工程(d))よりも前に、第1の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上曝すので、工程(d)において第1の中間成形体及び第2の中間成形体からバインダを除去する際に、クラックの発生を抑制することができる。このように、比較的高い湿度環境に比較的長い期間曝すことによりクラックの発生を抑制することができるのは、以下の理由によるものと推定される。比較的高い湿度環境に第1の中間成形体が曝されることにより、第1の中間成形体内のバインダに含まれる親水基が空気中の水分と結合し、セラミックとバインダ(バインダに含まれる有機成分)との結合が離れるため、加熱時のバインダの移動に伴うセラミックの移動が抑制される。したがって、加熱時の第1の中間成形体の変形(収縮)が抑制されるので、第1の中間成形体の変形に伴い発生する応力が小さく抑えられ、クラックの発生が抑制されるものと推定される。特に、第2の中間成形体は、第1の中間成形体に比べて、同一条件で加熱された場合の収縮率が小さいため、第1の中間成形体を内包する第2の中間成形体を加熱した場合に、第1の中間成形体と第2の中間成形体との収縮率の相違に起因して応力が発生するおそれがある。しかしながら、上述したように、第1の中間成形体の変形(収縮)が抑制されているので、上述した応力は小さく抑えられ、かかる応力に起因するクラックの発生は抑制される。   According to the glow plug manufacturing method of Application Example 1, the first intermediate molded body is removed before the step of removing the binder from the first intermediate molded body and the second intermediate molded body by heating (step (d)). Is exposed to a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more, or is exposed to a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less for 5 hours or more. When removing the binder from the molded body and the second intermediate molded body, generation of cracks can be suppressed. Thus, it is estimated that it is based on the following reasons that generation | occurrence | production of a crack can be suppressed by exposing to a comparatively high humidity environment for a comparatively long period of time. By exposing the first intermediate molded body to a relatively high humidity environment, the hydrophilic groups contained in the binder in the first intermediate molded body are combined with moisture in the air, and the ceramic and binder (organic contained in the binder) are combined. Since the bond with the component is separated, the movement of the ceramic accompanying the movement of the binder during heating is suppressed. Accordingly, since the deformation (shrinkage) of the first intermediate molded body during heating is suppressed, it is estimated that the stress generated along with the deformation of the first intermediate molded body is suppressed to be small and the occurrence of cracks is suppressed. Is done. In particular, since the second intermediate molded body has a smaller shrinkage rate when heated under the same conditions than the first intermediate molded body, the second intermediate molded body including the first intermediate molded body is used. When heated, stress may be generated due to a difference in shrinkage between the first intermediate molded body and the second intermediate molded body. However, as described above, since the deformation (shrinkage) of the first intermediate molded body is suppressed, the stress described above is suppressed to be small, and the generation of cracks due to the stress is suppressed.

[適用例2]適用例1に記載のグロープラグの製造方法において、前記工程(a)は、前記第1のセラミック系成形材料を用いて射出成形することにより、前記第1の中間成形体を成形する工程であり、前記工程(c)は、前記第2のセラミック系成形材料を加圧成形することにより、前記第2の中間成形体を成形する工程である、グロープラグの製造方法。 Application Example 2 In the method for manufacturing a glow plug according to Application Example 1, in the step (a), the first intermediate molded body is formed by injection molding using the first ceramic molding material. A method for manufacturing a glow plug, which is a step of forming, wherein the step (c) is a step of forming the second intermediate formed body by pressure forming the second ceramic-based forming material.

このような構成により、成形方法の相違に起因して、第1の中間成形体は、第2の中間成形体に比べて収縮率が高い。すなわち、射出成形により得られる第1の中間成形体は、内部の空隙が比較的少ないため、バインダが除去される際にバインダと共にセラミックが移動し易くなるので収縮され易い。これに対して、加圧成形により得られる第2の中間成形体は、内部の空隙が比較的多いため、バインダが除去される際に空隙がクッションとなってセラミックの移動が抑制されるので収縮され難い。このように、同一条件で加熱した場合に第1の中間成形体が第2の中間成形体に比べて収縮率が高い場合であっても、工程(b)を実行することにより、第1の中間成形体の収縮を抑制できるので、第1の中間成形体と第2の中間成形体との収縮率の差を低減させてクラックの発生を抑制することができる。   With such a configuration, due to the difference in the molding method, the first intermediate molded body has a higher shrinkage rate than the second intermediate molded body. That is, since the first intermediate molded body obtained by injection molding has relatively few internal voids, the ceramic easily moves together with the binder when the binder is removed, so that the first intermediate molded body is easily contracted. On the other hand, since the second intermediate molded body obtained by pressure molding has a relatively large number of internal voids, the voids serve as cushions when the binder is removed, and the ceramic movement is suppressed. It is hard to be done. Thus, even when the first intermediate molded body has a higher shrinkage rate than the second intermediate molded body when heated under the same conditions, the first step is performed by executing the step (b). Since the shrinkage of the intermediate molded body can be suppressed, the difference in shrinkage rate between the first intermediate molded body and the second intermediate molded body can be reduced to suppress the occurrence of cracks.

[適用例3]適用例1または適用例2に記載のグロープラグの製造方法において、前記抵抗体は、発熱部と、前記発熱部と接して配置され、前記発熱部に比べて比抵抗が小さいリード部と、を有し、前記工程(a)は、(a1)前記第1のセラミック系成形材料を加熱して、前記工程(d)を経て前記発熱部となる前記発熱部の中間成形体を成形する工程と、(a2)成形された前記発熱部の中間成形体を冷却する工程と、(a3)前記第1のセラミック系成形材料を、加熱しながら冷却後の前記発熱部の中間成形体と接するように配置することにより、前記工程(d)を経て前記リード部となる前記リード部の中間成形体を成形する工程と、を有し、前記工程(b)は、成形された前記第1の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に、20時間以上曝す工程である、グロープラグの製造方法。   [Application Example 3] In the glow plug manufacturing method according to Application Example 1 or Application Example 2, the resistor is disposed in contact with the heat generating part and the heat generating part, and has a lower specific resistance than the heat generating part. And (a1) heating the first ceramic-based molding material and passing through the step (d), the intermediate molded body of the heat generating portion that becomes the heat generating portion. (A2) cooling the molded intermediate part of the heat generating part, and (a3) intermediate forming of the heat generating part after cooling the first ceramic molding material while heating. A step of forming an intermediate formed body of the lead portion that becomes the lead portion through the step (d) by disposing it in contact with the body, and the step (b) 60% RH or more and 80% RH Fully humidity environment, a step of exposing more than 20 hours, the production method of the glow plug.

このような構成により、発熱部とリード部とは、主としてリード部の成形材料に含まれるバインダの接着力により互いに接合されるため、発熱部の成形材料に含まれるバインダの接着力及びリード部の成形材料に含まれるバインダの接着力により接合される場合に比べて、接合力が弱い。したがって、高湿度環境下において、バインダが加水分解されると接合部分における接着力が非常に弱くなり、発熱部とリード部との剥離が生じるおそれがある。しかしながら、工程(b)において、湿度環境を、高湿度範囲(例えば、60%RH以上)において比較的低い範囲である60%RH以上かつ80%未満とするので、発熱部とリード部との接合面における剥離の発生を抑制することができる。   With such a configuration, the heat generating part and the lead part are joined to each other mainly by the adhesive force of the binder contained in the molding material of the lead part. Therefore, the adhesive force of the binder contained in the molding material of the heat generating part and the lead part Compared with the case where it joins by the adhesive force of the binder contained in a molding material, joining force is weak. Therefore, when the binder is hydrolyzed in a high humidity environment, the adhesive strength at the joint portion becomes very weak, and there is a possibility that the heat generating portion and the lead portion are peeled off. However, in the step (b), the humidity environment is set to 60% RH or more and less than 80%, which is a relatively low range in the high humidity range (for example, 60% RH or more). Generation | occurrence | production of peeling in a surface can be suppressed.

[適用例4]適用例3に記載のグロープラグの製造方法において、前記工程(a1)は、前記第1のセラミック系成形材料に含まれる第1の成形材料を加熱して、前記発熱部の中間成形体を成形する工程であり、前記工程(a3)は、前記第1のセラミック系成形材料に含まれ、前記第1の成形材料に比べて前記導電性材料の含有率が高い第2の成形材料を、加熱しながら冷却後の前記発熱部の中間成形体と接するように配置することにより、前記リード部の中間成形体を成形する工程である、グロープラグの製造方法。   Application Example 4 In the method for manufacturing a glow plug according to Application Example 3, in the step (a1), the first molding material included in the first ceramic molding material is heated to The step (a3) is a step of forming an intermediate formed body. The step (a3) is a second ceramic material that is included in the first ceramic-based molding material and has a higher content of the conductive material than the first molding material. A method for manufacturing a glow plug, which is a step of forming an intermediate molded body of the lead portion by placing a molding material in contact with the intermediate molded body of the heat generating portion after cooling while heating.

このような構成により、比抵抗の高い発熱部と比抵抗の低いリード部とを形成することができる。   With such a configuration, it is possible to form a heat generating portion having a high specific resistance and a lead portion having a low specific resistance.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、グロープラグ用ヒータの製造方法、グロープラグ、及びグロープラグ用ヒータなどの形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes, and can be realized in the form of a glow plug heater manufacturing method, a glow plug, a glow plug heater, and the like.

本発明を適用して製造されたグロープラグの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the glow plug manufactured by applying this invention. 図1に示すヒータを中心としたグロープラグの部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a glow plug with the heater shown in FIG. 1 as the center. 本発明の一実施形態としてのグロープラグの製造方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of the glow plug as one Embodiment of this invention. ステップS211において用いられる金型装置の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold apparatus used in step S211. ステップS212において用いられる金型装置の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold apparatus used in step S212. ステップS210の結果得られた抵抗体の中間成形体の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the intermediate molded object of the resistor obtained as a result of step S210. 本実施例及び比較例により製造されたグロープラグの評価試験結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the evaluation test result of the glow plug manufactured by the present Example and the comparative example.

A.グロープラグの構成:
図1は、本発明を適用して製造されたグロープラグの構成を示す説明図である。グロープラグ100は、主体金具2と、中軸3と、絶縁部材5と、絶縁部材6と、かしめ部材8と、外筒7と、ヒータ4と、電極リング18と、リード線19とを備えている。
A. Glow plug configuration:
FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of a glow plug manufactured by applying the present invention. The glow plug 100 includes a metal shell 2, a middle shaft 3, an insulating member 5, an insulating member 6, a caulking member 8, an outer cylinder 7, a heater 4, an electrode ring 18, and a lead wire 19. Yes.

主体金具2は、軸孔9を備えた略円筒状の外観形状を有する金属製の部材である。主体金具2の外周面において、後端に工具係合部12が、中央部分に雄ねじ部11が、それぞれ形成されている。工具係合部12は、所定の工具と係合可能な外観形状(例えば、六角形状)を有しており、グロープラグ100が図示しないエンジンのシリンダヘッドに取り付けられる際に、所定の工具と係合される。雄ねじ部11は、グロープラグ100を図示しないエンジンのシリンダヘッドに取り付けるために用いられる。   The metal shell 2 is a metal member having a substantially cylindrical appearance with a shaft hole 9. On the outer peripheral surface of the metal shell 2, a tool engaging portion 12 is formed at the rear end, and a male screw portion 11 is formed at the center portion. The tool engaging portion 12 has an external shape (for example, hexagonal shape) that can be engaged with a predetermined tool, and is engaged with a predetermined tool when the glow plug 100 is attached to a cylinder head of an engine (not shown). Combined. The male screw portion 11 is used to attach the glow plug 100 to an engine cylinder head (not shown).

中軸3は、金属製の丸棒状の部材であり、後端側の一部が主体金具2の後端から突出するように、主体金具2の軸孔9に収容されている。中軸3は、他の部分に比べて径が小さい小径部17を先端に備えている。小径部17には、リード線19の一端が接合されており、かかるリード線19を介して電極リング18と電気的に接続されている。   The middle shaft 3 is a metal round bar-like member, and is accommodated in the shaft hole 9 of the metal shell 2 such that a part of the rear end side protrudes from the rear end of the metal shell 2. The middle shaft 3 has a small-diameter portion 17 having a small diameter at the tip compared to other portions. One end of a lead wire 19 is joined to the small diameter portion 17 and is electrically connected to the electrode ring 18 via the lead wire 19.

絶縁部材5は、中軸3を囲むリング状の外観を有し、主体金具2の軸孔9に配置されている。絶縁部材5は、主体金具2の中心軸及び中軸3の中心軸がいずれもグロープラグ100の中心軸C1と一致するように中軸3を固定すると共に、主体金具2と中軸3との間を電気的に絶縁する。絶縁部材6は、筒状部13及びフランジ部14を備えている。筒状部13は、絶縁部材5と同様に、リング状の外観形状を有し、軸孔9の後端において中軸3を囲んで配置されている。フランジ部14は、リング状の外観形状を有し、筒状部13よりも中軸3の後端側において中軸3を囲んで配置され、主体金具2の軸孔9の後端を封止している。   The insulating member 5 has a ring-like appearance surrounding the central shaft 3 and is disposed in the shaft hole 9 of the metal shell 2. The insulating member 5 fixes the middle shaft 3 so that the central axis of the metallic shell 2 and the central axis of the middle shaft 3 coincide with the central axis C1 of the glow plug 100, and electrically connects between the metallic shell 2 and the middle shaft 3. Insulate. The insulating member 6 includes a cylindrical portion 13 and a flange portion 14. Similar to the insulating member 5, the tubular portion 13 has a ring-like appearance and is disposed so as to surround the middle shaft 3 at the rear end of the shaft hole 9. The flange portion 14 has a ring-like appearance, is disposed so as to surround the middle shaft 3 on the rear end side of the middle shaft 3 relative to the tubular portion 13, and seals the rear end of the shaft hole 9 of the metal shell 2. Yes.

かしめ部材8は、略円筒状の外観形状を有し、フランジ部14と接した状態で、主体金具2の後端から突出した中軸3を囲むようにかしめられている。このようにかしめ部材8がかしめられることにより、中軸3と主体金具2との間に嵌合された絶縁部材6が固定され、中軸3からの絶縁部材6の抜けが防止される。   The caulking member 8 has a substantially cylindrical appearance, and is caulked so as to surround the center shaft 3 protruding from the rear end of the metal shell 2 in a state in contact with the flange portion 14. By caulking the caulking member 8 in this way, the insulating member 6 fitted between the middle shaft 3 and the metal shell 2 is fixed, and the insulation member 6 is prevented from coming off from the middle shaft 3.

外筒7は、軸孔10を有する略筒状の外観形状の金属製部材であり、主体金具2の先端に接合されている。外筒7の後端側には、厚肉部15及び係合部16が形成されている。係合部16は、厚肉部15よりも後端側に配置され、外周径が厚肉部15の外周径よりも小さい。外筒7は、係合部16が主体金具2の軸孔9に嵌められ、厚肉部15が主体金具2の先端に接するように配置されている。外筒7は、ヒータ4の中心軸がグロープラグ100の中心軸C1と一致するように、軸孔10においてヒータ4を保持する。   The outer cylinder 7 is a substantially cylindrical metal member having a shaft hole 10 and is joined to the tip of the metal shell 2. A thick portion 15 and an engaging portion 16 are formed on the rear end side of the outer cylinder 7. The engaging portion 16 is arranged on the rear end side with respect to the thick portion 15, and the outer peripheral diameter is smaller than the outer peripheral diameter of the thick portion 15. The outer cylinder 7 is disposed so that the engaging portion 16 is fitted in the shaft hole 9 of the metal shell 2 and the thick portion 15 is in contact with the tip of the metal shell 2. The outer cylinder 7 holds the heater 4 in the shaft hole 10 so that the center axis of the heater 4 coincides with the center axis C1 of the glow plug 100.

ヒータ4は、先端が曲面である円柱状の外観形状を有し、外筒7の軸孔10に嵌め込まれている。ヒータ4の先端側の一部は、外筒7から突出して図示しない燃焼室内に露出される。ヒータ4の後端側の一部は、外筒7から突出して主体金具2の軸孔9に収容されている。なお、ヒータ4の詳細構成については後述する。ヒータ4は、セラミック系成形材料により成形されている。電極リング18は、ヒータ4の後端に嵌め込まれている。電極リング18には、前述のリード線19の一端が接続されている。   The heater 4 has a cylindrical appearance with a curved end, and is fitted in the shaft hole 10 of the outer cylinder 7. A part of the front end side of the heater 4 protrudes from the outer cylinder 7 and is exposed in a combustion chamber (not shown). A part of the rear end side of the heater 4 protrudes from the outer cylinder 7 and is accommodated in the shaft hole 9 of the metal shell 2. The detailed configuration of the heater 4 will be described later. The heater 4 is formed of a ceramic molding material. The electrode ring 18 is fitted into the rear end of the heater 4. One end of the aforementioned lead wire 19 is connected to the electrode ring 18.

図2は、図1に示すヒータを中心としたグロープラグの部分拡大断面図である。なお、図2において図1と同じ構成部には、同じ符号を付して説明を省略する。図2に示すように、ヒータ4は、基体21及び抵抗体22を備えている。基体21は、絶縁性セラミックから成り、先端が曲面である略円柱状の外観形状を有し、内部に抵抗体22を収容している。基体21は、厚み方向に貫通する貫通孔を2つ備えており、これら2つの貫通孔において、抵抗体22が有する後述の2つの電極取出部を収容する。   FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the glow plug with the heater shown in FIG. 1 as the center. In FIG. 2, the same components as those in FIG. As shown in FIG. 2, the heater 4 includes a base 21 and a resistor 22. The base 21 is made of an insulating ceramic, has a substantially cylindrical appearance with a curved tip, and accommodates the resistor 22 therein. The base body 21 includes two through holes penetrating in the thickness direction, and accommodates two electrode extraction portions, which will be described later, included in the resistor 22 in these two through holes.

抵抗体22は、一対のリード部31と、発熱部32とを備えている。一対のリード部31は、それぞれ導電性セラミックからなる棒状の部材であり、基体21内部に配置(埋設)されている。一対のリード部31は、互いに長手方向が平行となるように、また、それぞれの中心軸がグロープラグ100の中心軸C1と平行となるように配置されている。一方のリード部31の後端寄りの位置には、電極取出部27が外周方向に突出して形成されている。電極取出部27は、基体21の貫通孔に収容され、電極リング18の内周面に接している。このようにして、電極リング18とリード部31とが電気的に接続される。また、他方のリード部31の後端寄りの位置にも、電極取出部28が外周方向に突出して形成されている。電極取出部28は、基体21の貫通孔に収容され、外筒7の内周面に接している。このようにして、外筒7とリード部31とが電気的に接続される。一対のリード部31は、いずれも発熱部32と接続され、発熱部32に電流を導く。したがって、電極リング18にリード線19を介して電気的に接続された中軸3と、外筒7に係合し電気的に接続された主体金具2とは、グロープラグ100において、発熱部32に通電するための電極(陽極及び陰極)として機能する。   The resistor 22 includes a pair of lead portions 31 and a heat generating portion 32. The pair of lead portions 31 are rod-shaped members each made of a conductive ceramic, and are disposed (embedded) inside the base body 21. The pair of lead portions 31 are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other, and their center axes are parallel to the center axis C 1 of the glow plug 100. At a position near the rear end of one lead portion 31, an electrode extraction portion 27 is formed to protrude in the outer peripheral direction. The electrode extraction portion 27 is accommodated in the through hole of the base body 21 and is in contact with the inner peripheral surface of the electrode ring 18. In this way, the electrode ring 18 and the lead portion 31 are electrically connected. In addition, an electrode lead-out portion 28 is formed so as to protrude in the outer peripheral direction at a position near the rear end of the other lead portion 31. The electrode extraction portion 28 is accommodated in the through hole of the base 21 and is in contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder 7. In this way, the outer cylinder 7 and the lead part 31 are electrically connected. The pair of lead portions 31 are both connected to the heat generating portion 32 and guide current to the heat generating portion 32. Therefore, the middle shaft 3 electrically connected to the electrode ring 18 via the lead wire 19 and the metal shell 2 engaged with and electrically connected to the outer cylinder 7 are connected to the heat generating portion 32 in the glow plug 100. It functions as an electrode (anode and cathode) for energization.

発熱部32は、U字状の外観形状を有し、各リード部31の一端同士を接続する。発熱部32は通電により発熱する部位である。湾曲部分に電流を集中させることによって高温を実現させるために、湾曲部分の径は、発熱部32における他の部分の径や、各リード部31の径よりも小さくなっている。   The heat generating part 32 has a U-shaped appearance and connects one end of each lead part 31 to each other. The heat generating part 32 is a part that generates heat when energized. In order to achieve a high temperature by concentrating current on the curved portion, the diameter of the curved portion is smaller than the diameter of the other portions of the heat generating portion 32 and the diameter of each lead portion 31.

本実施例では、各リード部31及び発熱部32を形成する導電性セラミックは、後述するように、窒化珪素を主成分とし、タングステンカーバイトを含有した導電性セラミック材料を焼成等して得られる。ここで、本実施例では、発熱部32がより多くの熱量を発するように、発熱部32の比抵抗を各リード部31の比抵抗よりも大きくしている。具体的には、発熱部32を形成する導電性セラミックにおけるタングステンカーバイトの含有率を、各リード部31を形成する導電性セラミックにおけるタングステンカーバイトの含有率よりも低くして、発熱部32と一対のリード部31とを、互いに組成の異なる異材料で形成するようにしている。後述するように、発熱部32及び一対のリード部31は、異材料を段階的に射出成形して接合形成されるため、発熱部32と一対のリード部31との間には、接合面30が形成されている。   In this embodiment, the conductive ceramic forming each lead portion 31 and the heat generating portion 32 is obtained by firing a conductive ceramic material containing silicon nitride as a main component and containing tungsten carbide, as will be described later. . Here, in this embodiment, the specific resistance of the heat generating part 32 is made larger than the specific resistance of each lead part 31 so that the heat generating part 32 emits a larger amount of heat. Specifically, the content of tungsten carbide in the conductive ceramic forming the heat generating portion 32 is set lower than the content of tungsten carbide in the conductive ceramic forming each lead portion 31, and the heat generating portion 32 and The pair of lead portions 31 are formed of different materials having different compositions. As will be described later, since the heat generating portion 32 and the pair of lead portions 31 are formed by injection molding of different materials in stages, a bonding surface 30 is provided between the heat generating portion 32 and the pair of lead portions 31. Is formed.

上記構成を有するグロープラグ100は、後述の製造方法により製造されることにより、ヒータ4成形時におけるクラックの発生を抑制することができる。   The glow plug 100 having the above-described configuration can be prevented from generating cracks when the heater 4 is formed by being manufactured by a manufacturing method described later.

B.グロープラグの製造方法:
図3は、本発明の一実施形態としてのグロープラグの製造方法の手順を示すフローチャートである。先ず、基体21用の成形材料と、リード部31用の成形材料と、発熱部32用の成形材料の合計3種類の成形材料を、それぞれ作製する(ステップS205)。本実施態様において、基体21の成形材料は、セラミックを主成分とする粉状体であり、例えば、セラミック原料とバインダと水等を、ニーダー(混練機)を用いて混練し、その後スプレードライ法によって造粒して作製することができる。本実施形態では、セラミック原料として窒化珪素を用いるが、窒化珪素に代えて、又は、窒化珪素に加えて、サイアロンや窒化アルミニウムなどを用いることもできる。また、本実施形態では、バインダは、特に限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレン等の可塑剤、ワックス及び分散剤等を、1種又は2種以上を混合して用いることができる。なお、バインダの含有量は、5〜50質量%、好ましくは10〜20質量%である。
B. Glow plug manufacturing method:
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of a method for manufacturing a glow plug as one embodiment of the present invention. First, a total of three types of molding materials, that is, a molding material for the base 21, a molding material for the lead portion 31, and a molding material for the heat generating portion 32 are produced (step S205). In the present embodiment, the molding material of the base 21 is a powdered body mainly composed of ceramic. For example, a ceramic raw material, a binder, water and the like are kneaded using a kneader (kneader), and then spray-dried. Can be made by granulation. In the present embodiment, silicon nitride is used as the ceramic raw material, but sialon, aluminum nitride, or the like can be used instead of silicon nitride or in addition to silicon nitride. Moreover, in this embodiment, a binder is not specifically limited, For example, plasticizers, such as a polypropylene, a wax, a dispersing agent, etc. can be used 1 type or in mixture of 2 or more types. In addition, content of a binder is 5-50 mass%, Preferably it is 10-20 mass%.

また、本実施形態において、リード部31の成形材料は、セラミック及びタングステンカーバイドを主成分とする粉状体であり、例えば、セラミック原料とタングステンカーバイトとバインダと水等を、ニーダーを用いて混練し、その後スプレードライ法によって造粒して作製することができる。セラミック原料及びバインダの種類については、上述した基体21用の成形材料と同様である。但し、リード部31の成形材料におけるバインダの含有量は、基体21の成形材料におけるバインダの含有量よりも高く、例えば、10〜70質量%である。したがって、リード部31の成形材料を用いて得られる後述の中間成形体は、基体21の成形材料を用いて得られる後述の中間成形体に比べて、単位質量あたりのバインダ量が多いため、同一条件で加熱した場合に、収縮率がより大きくなる。   In the present embodiment, the molding material of the lead portion 31 is a powdery body mainly composed of ceramic and tungsten carbide. For example, ceramic raw material, tungsten carbide, binder, water, and the like are kneaded using a kneader. Then, it can be produced by granulation by a spray drying method. About the kind of ceramic raw material and binder, it is the same as that of the molding material for base 21 mentioned above. However, the content of the binder in the molding material of the lead portion 31 is higher than the content of the binder in the molding material of the base 21 and is, for example, 10 to 70% by mass. Therefore, the intermediate molded body described later obtained using the molding material of the lead portion 31 has the same amount of binder per unit mass as compared with the intermediate molded body described later obtained using the molding material of the base 21. When heated under conditions, the shrinkage rate becomes larger.

発熱部32の成形材料は、タングステンカーバイドの含有率がリード部31の成形材料におけるタングステンカーバイドの含有率に比べて低い点を除き、リード部31の成形材料と同様である。したがって、このようなタングステンカーバイトの含有率の相違に起因して、発熱部32の比抵抗は、リード部31の比抵抗に比べて大きいThe molding material of the heat generating portion 32 is the same as that of the lead portion 31 except that the tungsten carbide content is lower than the tungsten carbide content in the lead portion 31 molding material. Therefore, the specific resistance of the heat generating part 32 is larger than the specific resistance of the lead part 31 due to such a difference in the content of tungsten carbide.

なお、上述した基体21の成形材料は、請求項における第2のセラミック系成形材料に相当する。また、リード部31の成形材料は、第1のセラミック系成形材料及び第2の成形材料に、発熱部32の成形材料は、第1のセラミック系成形材料及び第1の成形材料に、それぞれ相当する。   The molding material of the base 21 described above corresponds to the second ceramic molding material in the claims. The molding material for the lead portion 31 corresponds to the first ceramic molding material and the second molding material, and the molding material for the heat generating portion 32 corresponds to the first ceramic molding material and the first molding material, respectively. To do.

ステップS205が完了すると、抵抗体22の中間成形体を作製する(ステップS210)。中間成形体とは、後述する脱脂や焼成等の加熱工程を経て抵抗体となる部材を意味する。このステップS210は、発熱部32の中間成形体の作製(ステップS211)と、リード部31の中間成形体の作製(ステップS212)とからなる。   When step S205 is completed, an intermediate molded body of the resistor 22 is produced (step S210). The intermediate molded body means a member that becomes a resistor through a heating process such as degreasing and firing described later. This step S210 includes production of an intermediate molded body of the heat generating portion 32 (step S211) and production of an intermediate molded body of the lead portion 31 (step S212).

図4は、ステップS211において用いられる金型装置の断面図である。図4(a)は、ステップS211において用いられる金型装置50の平面断面図であり、図4(b)は、金型装置50の側面断面図である。抵抗体22の形状が比較的複雑であるため、本実施形態では、抵抗体22の中間体は射出成形により作製される。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold apparatus used in step S211. 4A is a cross-sectional plan view of the mold apparatus 50 used in step S211, and FIG. 4B is a side cross-sectional view of the mold apparatus 50. Since the shape of the resistor 22 is relatively complicated, in this embodiment, the intermediate body of the resistor 22 is manufactured by injection molding.

図4(b)に示すように、金型装置50は、ベース金型51と、第1の可動金型52とが積層された構成を有している。金型装置50は、キャビティ53と、キャビティ53に通じる射出孔54とを備えている。キャビティ53及び射出孔54は、ベース金型51と可動金型52との境界に形成されている。キャビティ53の形状は、発熱部32の中間成形体に対応する形状である。   As shown in FIG. 4B, the mold apparatus 50 has a configuration in which a base mold 51 and a first movable mold 52 are stacked. The mold apparatus 50 includes a cavity 53 and an injection hole 54 that communicates with the cavity 53. The cavity 53 and the injection hole 54 are formed at the boundary between the base mold 51 and the movable mold 52. The shape of the cavity 53 is a shape corresponding to the intermediate molded body of the heat generating portion 32.

ステップS211では、ステップS205で作製された発熱部32の成形材料が、射出孔54からキャビティ53に射出されて、発熱部32の中間成形体72が成形される。このとき、発熱部32の成形材料は加熱されて(例えば、120℃程度)射出されるため、キャビティ53内部で溶融して流動し易くなっている。   In step S211, the molding material of the heat generating part 32 produced in step S205 is injected into the cavity 53 from the injection hole 54, and the intermediate molded body 72 of the heat generating part 32 is formed. At this time, since the molding material of the heat generating portion 32 is heated (for example, about 120 ° C.) and injected, it is easy to melt and flow inside the cavity 53.

図5は、ステップS212において用いられる金型装置の断面図である。図5(a)は、ステップS212において用いられる金型装置50aの平面断面図であり、図5(b)は、金型装置50aの側面断面図である。ステップS212において用いられる金型装置50aは、上述の金型装置50における第1の可動金型52を、第2の可動金型56に取り替えた構成を有している。金型装置50aは、キャビティ57と、キャビティ57に通じる射出孔58とを備えている。キャビティ57及び射出孔58は、ベース金型51と第2の可動金型56との境界に形成されている。キャビティ57の形状は、一対のリード部31の中間成形体に対応する形状である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the mold apparatus used in step S212. FIG. 5A is a plan sectional view of the mold apparatus 50a used in step S212, and FIG. 5B is a side sectional view of the mold apparatus 50a. The mold apparatus 50 a used in step S 212 has a configuration in which the first movable mold 52 in the mold apparatus 50 described above is replaced with a second movable mold 56. The mold apparatus 50 a includes a cavity 57 and an injection hole 58 that communicates with the cavity 57. The cavity 57 and the injection hole 58 are formed at the boundary between the base mold 51 and the second movable mold 56. The shape of the cavity 57 is a shape corresponding to the intermediate molded body of the pair of lead portions 31.

ステップS211の後、発熱部32の中間成形体72が冷却してからステップS212が行われる。ステップS212では、先ず、図4に示す金型装置50において、第1の可動金型52を型開きした後、図5(a),(b)に示すように、発熱部32の中間成形体をベース金型51内に残したまま、第1の可動金型52を第2の可動金型56に交換する。この金型の交換によって、キャビティ57及び射出孔58を有する金型装置50aが構成される。次に、射出孔58から、リード部31の成形材料がキャビティ57に射出されて、リード部31の中間成形体71が成形される。なお、ステップS212においてもリード部31の成形材料は加熱されて射出される。したがって、既に冷却された発熱部32の中間成形体72に対して溶融したリード部31の成形材料が接することにより、発熱部32の中間成形体72と、リード部31の中間成形体71とが接合する。なお、発熱部32の中間成形体72及びリード部31の中間成形体71は、加熱されて射出成形されるため、材料間の空隙は非常に少ない。   After step S211, step S212 is performed after the intermediate molded body 72 of the heat generating portion 32 is cooled. In step S212, first, in the mold apparatus 50 shown in FIG. 4, after the first movable mold 52 is opened, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the intermediate molded body of the heat generating portion 32 is formed. The first movable mold 52 is replaced with the second movable mold 56 while the base mold 51 remains. By exchanging the mold, a mold apparatus 50a having a cavity 57 and an injection hole 58 is configured. Next, the molding material of the lead portion 31 is injected into the cavity 57 from the injection hole 58, and the intermediate molded body 71 of the lead portion 31 is molded. Also in step S212, the molding material of the lead part 31 is heated and injected. Therefore, when the molten molding material of the lead part 31 comes into contact with the already cooled intermediate molded body 72 of the heat generating part 32, the intermediate molded body 72 of the heat generating part 32 and the intermediate molded body 71 of the lead part 31 are brought into contact with each other. Join. In addition, since the intermediate molded body 72 of the heat generating portion 32 and the intermediate molded body 71 of the lead portion 31 are heated and injection-molded, there are very few gaps between materials.

図6は、ステップS210の結果、得られた抵抗体の中間成形体の一例を示す斜視図である。図6に示すように、ステップS210により得られた抵抗体22の中間成形体70は、発熱部32の中間成形体72と、リード部31の中間成形体71とが接合されている。リード部31の中間成形体71は、一対の棒状の成形体のそれぞれの後端がサポート部79により接続されたU字形状を有している。このようにサポート部79を設けて抵抗体22の中間成形体70を全体として環状に成形することにより、リード部31の中間成形体71の重量による負荷が発熱部32の中間成形体72及びサポート部79で分散され、発熱部32の中間成形体72の割れの発生を抑制するようにしている。リード部31の中間成形体71には、外周方向に突出した2つの突出部77,78を備えている。これら2つの突出部77,78は、後述の加熱工程を経て、前述の2つの電極取出部27,28となる。なお、抵抗体22の中間成形体70は、請求項における第1の中間成形体に相当する。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of an intermediate molded body of the resistor obtained as a result of step S210. As shown in FIG. 6, in the intermediate molded body 70 of the resistor 22 obtained in step S <b> 210, the intermediate molded body 72 of the heat generating part 32 and the intermediate molded body 71 of the lead part 31 are joined. The intermediate molded body 71 of the lead portion 31 has a U-shape in which the rear ends of the pair of rod-shaped molded bodies are connected by a support portion 79. Thus, by providing the support portion 79 and forming the intermediate molded body 70 of the resistor 22 in a ring shape as a whole, the load due to the weight of the intermediate molded body 71 of the lead portion 31 causes a load due to the intermediate molded body 72 of the heat generating portion 32 and the support. Dispersed by the portion 79, the generation of cracks in the intermediate molded body 72 of the heat generating portion 32 is suppressed. The intermediate molded body 71 of the lead portion 31 includes two projecting portions 77 and 78 projecting in the outer peripheral direction. These two protruding portions 77 and 78 become the above-described two electrode extraction portions 27 and 28 through a heating process described later. The intermediate molded body 70 of the resistor 22 corresponds to the first intermediate molded body in the claims.

図3に示すように、ステップS210により抵抗体22の中間成形体70が得られると、中間成形体70を高湿度環境下で保管する(ステップS215)。本実施形態では、抵抗体22の中間成形体70を恒温器内に収容して比較的高い湿度環境下で所定期間だけ保管する。具体的には、本実施形態では、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上保管する、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上保管する。このように、本実施形態において、抵抗体22の中間成形体を高湿度環境下で所定期間以上の間保管することにより、後述の脱脂工程におけるクラックの発生を抑制することができる。   As shown in FIG. 3, when the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is obtained in step S210, the intermediate molded body 70 is stored in a high humidity environment (step S215). In this embodiment, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is accommodated in a thermostat and stored for a predetermined period in a relatively high humidity environment. Specifically, in this embodiment, it is stored in a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more, or is stored in a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less for 5 hours or more. As described above, in this embodiment, by storing the intermediate molded body of the resistor 22 in a high humidity environment for a predetermined period or longer, generation of cracks in a degreasing process described later can be suppressed.

ステップS215の後、抵抗体22の中間成形体70を恒温器から取り出し、比較的高温環境下において乾燥させる(ステップS220)。例えば、本実施形態では、200℃の環境下に50分程度放置して乾燥させる。かかる乾燥工程は、中間成形体70の予備収縮を目的とする。なお、この乾燥工程(ステップS220)は省略することもできる。   After step S215, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is taken out of the thermostat and dried in a relatively high temperature environment (step S220). For example, in this embodiment, it is left to dry in an environment of 200 ° C. for about 50 minutes. Such a drying step is intended to preliminarily shrink the intermediate molded body 70. This drying step (step S220) can be omitted.

ステップS220の後、ヒータ4の中間成形体を作製する(ステップS225)。具体的には、ステップS205で作製した基体21の成形材料を、所定の金型装置に充填してプレス加工することにより、基体21の半分を構成する半割成形体を成形する。この半割成形体には、抵抗体22の中間成形体70を収容するための凹部が設けられている。次に、半割成形体の凹部に抵抗体22の中間成形体70を載置し、所定の金型(前述の半割成形体を成形するための金型とは異なる金型)により中間成形体70が収容された半割成形体を覆い、かかる金型に基体21の成形材料を充填してプレス加工することにより、抵抗体22の中間成形体70が基体21の中間成形体に内包された形状のヒータ4の中間成形体が成形される。このように、本実施形態では、基体21の中間成形体は、成形材料(粉状体)をプレス加工して成形されるので、材料(粒子)間の空隙は、成形材料が潰れる(変形する)際に小さくなるが、加工後も中間成形体に存在する。なお、ヒータ4の中間成形体に含まれる基体21の中間成形体は、請求項における第2の中間成形体に相当する。   After step S220, an intermediate molded body of the heater 4 is produced (step S225). Specifically, the molding material of the base body 21 produced in step S205 is filled into a predetermined mold apparatus and pressed to form a half-molded body constituting the half of the base body 21. The half-formed product is provided with a recess for accommodating the intermediate product 70 of the resistor 22. Next, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is placed in the concave portion of the half molded body, and intermediate molding is performed using a predetermined mold (a mold different from the mold for molding the above-described half molded body). The intermediate molded body 70 of the resistor 22 is included in the intermediate molded body of the base body 21 by covering the half molded body in which the body 70 is accommodated and filling the mold with the molding material of the base body 21 and pressing it. An intermediate molded body of the heater 4 having a different shape is molded. Thus, in this embodiment, since the intermediate molded body of the base body 21 is molded by pressing a molding material (powder), the gap between the materials (particles) is crushed (deformed). ), But is still present in the intermediate molded body after processing. The intermediate molded body of the base 21 included in the intermediate molded body of the heater 4 corresponds to the second intermediate molded body in the claims.

ステップS225の後、ヒータ4の中間成形体の脱脂が実行される(ステップS230)。ヒータ4の中間成形体(抵抗体22の中間成形体70及び基体21の中間成形体)には、バインダが含まれているので、加熱(仮焼成)することにより、かかるバインダを取り除く。具体的には、本実施形態では、800℃で60分加熱する。上述のように、本実施形態では、この脱脂工程の前に、高湿度環境下での保管工程を経ているため、脱脂工程においてクラックの発生が抑制される。   After step S225, the intermediate molded body of the heater 4 is degreased (step S230). Since the intermediate molded body of the heater 4 (the intermediate molded body 70 of the resistor 22 and the intermediate molded body of the base body 21) contains a binder, the binder is removed by heating (temporary firing). Specifically, in this embodiment, heating is performed at 800 ° C. for 60 minutes. As described above, in this embodiment, since the storage step in a high humidity environment is performed before this degreasing step, the occurrence of cracks is suppressed in the degreasing step.

ステップS230の後、本焼成が実行される(ステップS235)。具体的には、本実施形態では、1800℃で90分間、加圧及び加熱(いわゆるホットプレス)を行う。   After step S230, main firing is performed (step S235). Specifically, in this embodiment, pressurization and heating (so-called hot press) are performed at 1800 ° C. for 90 minutes.

ステップS235の後、各種研磨加工及び切断加工が実行されて、ヒータ4の完成体が得られる(ステップS240)。この工程では、ステップS230により得られた焼成体の外周の研磨や、先端部の曲面加工や、電極取出部27,28を、基体21から露出させるための研磨等が行われた後、前述のサポート部79に対応する後端の部位を切断される。以上のステップS205〜S240により、ヒータ4が完成する。その後、図1に示すグロープラグ100の各構成部が組みつけられ(ステップS245)、グロープラグ100が完成する。   After step S235, various polishing processes and cutting processes are performed to obtain a completed heater 4 (step S240). In this step, after polishing the outer periphery of the fired body obtained in step S230, processing the curved surface of the tip, polishing for exposing the electrode extraction portions 27 and 28 from the base body 21, and the like, A rear end portion corresponding to the support portion 79 is cut. The heater 4 is completed by the above steps S205 to S240. Thereafter, each component of the glow plug 100 shown in FIG. 1 is assembled (step S245), and the glow plug 100 is completed.

C.実施例(評価試験):
上述した本実施形態の製造方法によりグロープラグ100を複数製造し、得られたグロープラグ100において、ヒータにおけるクラックの発生率に関する評価試験を行った。本実施例では、ステップS215における湿度(相対湿度)及び保管期間を変えて複数のグロープラグ100を製造した。具体的には、ステップS215における湿度を60%RH以上かつ80%RH未満(60%RH,70%RH)とし、ステップS215における保管期間を20時間以上(20時間,50時間,100時間)としてグロープラグを製造した。また、ステップS215における湿度を80%RHとし、ステップS215における保管期間を5時間以上(5時間,10時間,20時間,50時間,100時間)としてグロープラグを製造した。また、ステップS215における湿度を90%RH及び100%RHとし、ステップS215における保管期間を20時間としてグロープラグを製造した。また、比較例として、ステップS215における湿度を40%RHとし、ステップS215における保管期間を50時間以上(50時間,100時間)としてグロープラグを製造した。また、比較例として、ステップS215における湿度を50%RHとし、ステップS215における保管期間を20時間以上(20時間,50時間,100時間)としてグロープラグを製造した。また、ステップS215における湿度を60%RH及び70%RHとし、ステップS215における保管期間を5時間以上(5時間,10時間)としてグロープラグを製造した。なお、本実施例及び比較例では、すべてのグロープラグの製造において、リード部31の成形材料におけるバインダの含有量及び発熱部32の成形材料におけるバインダの含有量は、いずれも50質量%であり、基体21の成形材料におけるバインダの含有量は、20質量%であった。
C. Example (evaluation test):
A plurality of glow plugs 100 were manufactured by the manufacturing method of the present embodiment described above, and an evaluation test on the occurrence rate of cracks in the heater was performed on the obtained glow plug 100. In this example, a plurality of glow plugs 100 were manufactured by changing the humidity (relative humidity) and the storage period in step S215. Specifically, the humidity in step S215 is 60% RH or more and less than 80% RH (60% RH, 70% RH), and the storage period in step S215 is 20 hours or more (20 hours, 50 hours, 100 hours). A glow plug was manufactured. Further, the glow plug was manufactured by setting the humidity in step S215 to 80% RH and the storage period in step S215 to 5 hours or longer (5 hours, 10 hours, 20 hours, 50 hours, 100 hours). Further, the glow plug was manufactured by setting the humidity in step S215 to 90% RH and 100% RH and the storage period in step S215 to 20 hours. As a comparative example, a glow plug was manufactured by setting the humidity in step S215 to 40% RH and the storage period in step S215 to 50 hours or more (50 hours, 100 hours). As a comparative example, a glow plug was manufactured by setting the humidity in step S215 to 50% RH and the storage period in step S215 to 20 hours or longer (20 hours, 50 hours, 100 hours). Further, the glow plug was manufactured by setting the humidity in step S215 to 60% RH and 70% RH and the storage period in step S215 to 5 hours or longer (5 hours, 10 hours). In this example and comparative example, in the manufacture of all glow plugs, the binder content in the molding material of the lead part 31 and the binder content in the molding material of the heat generating part 32 are both 50% by mass. The binder content in the molding material of the substrate 21 was 20% by mass.

このように、ステップS215における湿度及び保管期間が互いに異なる複数の製造条件で、それぞれ30本のグロープラグ100を製造した。そして、完成した各グロープラグ100に対してX線を透過させて画像を得て、かかる画像に基づいてクラックの発生の有無を確認した。また、前述の画像に基づいてリード部31と発熱部32との接合面30の剥がれの有無を確認した。   In this way, 30 glow plugs 100 were manufactured under a plurality of manufacturing conditions in which the humidity and the storage period in step S215 were different from each other. Then, an X-ray was transmitted through each completed glow plug 100 to obtain an image, and whether or not a crack was generated was confirmed based on the image. Moreover, the presence or absence of peeling of the joint surface 30 between the lead portion 31 and the heat generating portion 32 was confirmed based on the above-described image.

図7は、本実施例及び比較例により製造されたグロープラグの評価試験結果を示す説明図である。図7において、「湿度」は、ステップS215における湿度(相対湿度)を示す。また、「時間」は、ステップS215における保管期間を示す。「収縮率」は、ステップS215前後における抵抗体22の中間成形体70の収縮度合いを示す。具体的には、抵抗体22の中間成形体70の長手方向の長さを、ステップS215実行前(ステップS210実行後)と、ステップS215実行後(ステップS220実行前)とで計測し、得られた2つの長さの差分(収縮量)の、ステップS215実行前の長さに対する割合(%)を、収縮率として求めた。図7において、「クラック発生率」は、各条件で製造した全本数(30本)のうちクラックの発生が確認された本数の割合(%)を、「剥がれ発生率」は、各条件で製造した全本数(30本)のうちリード部31と発熱部32との接合面30における剥がれの発生が確認された本数の割合(%)を、それぞれ示す。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing the evaluation test results of the glow plugs manufactured according to this example and the comparative example. In FIG. 7, “humidity” indicates the humidity (relative humidity) in step S215. “Time” indicates the storage period in step S215. “Shrinkage rate” indicates the degree of shrinkage of the intermediate molded body 70 of the resistor 22 before and after step S215. Specifically, the longitudinal length of the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is measured before step S215 (after execution of step S210) and after execution of step S215 (before execution of step S220). The ratio (%) of the difference between the two lengths (shrinkage amount) to the length before execution of step S215 was obtained as the shrinkage rate. In FIG. 7, “crack occurrence rate” is the ratio (%) of the number of cracks confirmed to be out of the total number (30) manufactured under each condition, and “peeling occurrence rate” is manufactured under each condition. The ratio (%) of the number of occurrence of peeling at the joint surface 30 between the lead portion 31 and the heat generating portion 32 out of the total number (30) is shown.

図7に示すように、ステップS215における湿度が60%RH以上かつ80%RH未満(60%RH又は70%RH)であり、かつ、ステップS215における保管期間が20時間以上の条件下で作製されたグロープラグ100と、ステップS215における湿度が80%RH以上かつ100%RH以下であり、かつ、ステップS215における保管期間が5時間以上の条件下で作製されたグロープラグ100とでは(すなわち、実施例の全てのグロープラグ100では)、クラックの発生率がいずれも0%であった。これに対して、ステップS215における湿度が60%RH未満(40%RH又は50%RH)の条件下で作製されたグロープラグ100では、保管期間の長短に関わらずクラックが発生していた。また、ステップS215における湿度が60%RH以上かつ80%RH未満(60%RH又は70%RH)、かつ、ステップS215における保管期間が20時間未満(5時間又は10時間)の条件下で作製されたグロープラグ100では、クラックが発生していた。   As shown in FIG. 7, the humidity in step S215 is 60% RH or more and less than 80% RH (60% RH or 70% RH), and the storage period in step S215 is 20 hours or more. The glow plug 100 manufactured in step S215 has a humidity of 80% RH or more and 100% RH or less and the storage period in step S215 is 5 hours or more. In all the glow plugs 100 in the example), the crack occurrence rate was 0%. On the other hand, in the glow plug 100 manufactured under the condition where the humidity in step S215 is less than 60% RH (40% RH or 50% RH), cracks occurred regardless of the length of the storage period. Further, it is manufactured under the conditions that the humidity in step S215 is 60% RH or more and less than 80% RH (60% RH or 70% RH), and the storage period in step S215 is less than 20 hours (5 hours or 10 hours). The glow plug 100 had cracks.

ここで、抵抗体22の中間成形体70に含まれるバインダ量(単位質量あたりのバインダ量)は、基体21の中間成形体に含まれるバインダ量(単位質量あたりのバインダ量)に比べて多い。それゆえ、かかるバインダ量の相違に起因して、抵抗体22の中間成形体70と、基体21の中間成形体とは、脱脂の際の収縮率が異なる。また、基体21の中間成形体は、プレス成形されているために、材料間の空隙が比較的多く存在する。それゆえ、かかる空隙がクッションとなり、脱脂(ステップS230)時のバインダの移動に伴うセラミック等の材料の移動が抑制されるために収縮が抑制される。これに対して、抵抗体22の中間成形体70は、射出成形されているために、材料間の空隙はほとんど無い。それゆえ、脱脂(ステップS230)時のバインダの移動に伴ってセラミック等の材料が大きく移動し収縮され易い。このように、抵抗体22の中間成形体70と、基体21の中間成形体とでは、脱脂の際の収縮率が異なるため、かかる収縮率の相違に起因して応力が発生してクラックが生じるおそれがある。   Here, the amount of binder (binder amount per unit mass) included in the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is larger than the amount of binder (binder amount per unit mass) included in the intermediate molded body of the base 21. Therefore, due to the difference in the binder amount, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 and the intermediate molded body of the base body 21 have different shrinkage rates during degreasing. Further, since the intermediate molded body of the base body 21 is press-molded, there are relatively many voids between the materials. Therefore, the gap serves as a cushion, and the movement of the material such as ceramic accompanying the movement of the binder during degreasing (step S230) is suppressed, so that the shrinkage is suppressed. On the other hand, since the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is injection-molded, there is almost no gap between the materials. Therefore, the material such as ceramic is easily moved and contracted with the movement of the binder during degreasing (step S230). As described above, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 and the intermediate molded body of the base body 21 have different shrinkage rates at the time of degreasing. Therefore, stress is generated due to the difference in the shrinkage rates and cracks are generated. There is a fear.

しかしながら、図7の評価結果に示すように、ステップS215において、比較的高い湿度環境下に比較的長い期間保管した場合(60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上保管する場合、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上保管する場合)に、クラックの発生が抑制されたのは、以下の理由によるものと推定される。図7に示すように、実施例の収縮率は、比較例の収縮率に比べて小さい。これは、比較的高い湿度環境に抵抗体22の中間成形体70が比較的長期間曝されることにより、中間成形体70内のバインダに含まれる親水基(エステル基や水酸基等)が空気中の水分と結合し、セラミックやタングステンカーバイト等の材料とバインダ(バインダに含まれる有機成分)との結合が離れるため、脱脂時のバインダの移動に伴うセラミック等の材料の移動が抑制されて、成形体の変形(収縮)が抑制されたものと推定される。それゆえ、成形体の変形に伴い発生する応力が小さく抑えられ、クラックの発生が抑制されたものと推定される。   However, as shown in the evaluation result of FIG. 7, in step S215, when stored in a relatively high humidity environment for a relatively long period of time (when storing in a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more) It is presumed that the generation of cracks was suppressed due to the following reason when the sample was stored in a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less for 5 hours or more. As shown in FIG. 7, the shrinkage rate of the example is smaller than the shrinkage rate of the comparative example. This is because when the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is exposed to a relatively high humidity environment for a relatively long period of time, hydrophilic groups (ester groups, hydroxyl groups, etc.) contained in the binder in the intermediate molded body 70 are in the air. Since the bond between the material such as ceramic and tungsten carbide and the binder (organic component contained in the binder) is separated, the movement of the material such as the ceramic accompanying the movement of the binder during degreasing is suppressed, It is presumed that deformation (shrinkage) of the molded body was suppressed. Therefore, it is presumed that the stress generated along with the deformation of the molded body is suppressed to be small, and the generation of cracks is suppressed.

リード部31と発熱部32との接合面30における剥がれに関しては、図7に示すように、湿度が80%RH未満(60%RH及び70%RH)では、接合面30における剥がれは発生しなかったが、湿度が80%RH以上(80%RH,90%RH,100%RH)では、接合面30における剥がれが発生した。このように、比較的高い湿度環境下において剥がれが生じるのは、以下の理由によるものと推定される。上述したように、接合面30は、冷却されて硬化した発熱部32の中間成形体72に対して、溶融したリード部31の成形材料が接して形成される。それゆえ、接合面30における接着力は、主として溶融したリード部31の成形材料に含まれるバインダの接着力に依存し、発熱部32の中間成形体72側に含まれるバインダの接着力にはほとんど依存しないために比較的弱い。このように、接合面30における接着力が比較的弱いため(換言すると、接合面30における接着に寄与するバインダ量が少ないため)、非常に高い湿度環境下においてバインダが加水分解されると、接合面30における接着力が非常に弱くなり、接合面30における剥がれが発生し易くなるものと推定される。なお、かかる理由に照らすと、相対湿度が90%RH及び100%RHの場合には、図7に示す相対湿度が80%RHの例と同様に、ステップS215における保管期間が20時間よりも短い場合(例えば、5時間や10時間)にも、接合面30において剥がれが発生するものと考えられる。   As shown in FIG. 7, regarding the peeling at the joint surface 30 between the lead portion 31 and the heat generating portion 32, the peeling at the joint surface 30 does not occur when the humidity is less than 80% RH (60% RH and 70% RH). However, when the humidity was 80% RH or more (80% RH, 90% RH, 100% RH), peeling at the bonding surface 30 occurred. As described above, it is presumed that peeling occurs in a relatively high humidity environment for the following reason. As described above, the bonding surface 30 is formed by contacting the molten molding material of the lead portion 31 with the intermediate molded body 72 of the heat generating portion 32 that has been cooled and hardened. Therefore, the adhesive strength at the joint surface 30 mainly depends on the adhesive strength of the binder contained in the molding material of the melted lead portion 31, and is almost equal to the adhesive strength of the binder contained on the intermediate molded body 72 side of the heat generating portion 32. It is relatively weak because it does not depend on it. As described above, since the adhesive force on the bonding surface 30 is relatively weak (in other words, because the amount of the binder contributing to the bonding on the bonding surface 30 is small), when the binder is hydrolyzed in a very high humidity environment, It is presumed that the adhesive force on the surface 30 becomes very weak and peeling at the joint surface 30 is likely to occur. In light of this reason, when the relative humidity is 90% RH and 100% RH, the storage period in step S215 is shorter than 20 hours, as in the example of the relative humidity shown in FIG. 7 being 80% RH. In some cases (for example, 5 hours or 10 hours), it is considered that peeling occurs on the bonding surface 30.

以上の評価結果から判断すると、抵抗体22の中間成形体70を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上曝すことが好ましい。このような工程を経ることにより、グロープラグ100におけるクラックの発生を抑制することができる。特に、抵抗体22の中間成形体70を、湿度60%RH以上かつ80%RH未満の環境に20時間以上曝すことが好ましい。このような工程を経ることにより、グロープラグ100におけるクラックの発生を抑制できることに加えて、リード部31及び発熱部32の接合面30における剥がれの発生を抑制することができる。   Judging from the above evaluation results, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is exposed to a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more, or a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less. Exposure to 5 hours or more. Through such a process, the occurrence of cracks in the glow plug 100 can be suppressed. In particular, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is preferably exposed to an environment having a humidity of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more. By passing through such a process, in addition to suppressing the occurrence of cracks in the glow plug 100, it is possible to suppress the occurrence of peeling at the joint surface 30 of the lead portion 31 and the heat generating portion 32.

D.変形例:
この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
D. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be carried out in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

D1.変形例1:
上述した実施形態及び実施例では、抵抗体22の中間成形体70は、2つの成形体(リード部31の中間成形体及び発熱部32の成形体)を結合した構成であったが、本発明はこれに限定されるものではない。単一の成形体により抵抗体22の中間成形体を構成することもできる。この構成においても、ステップS215において、抵抗体22の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上曝すことで、クラックの発生を抑制することができる。
D1. Modification 1:
In the embodiments and examples described above, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 has a configuration in which two molded bodies (an intermediate molded body of the lead portion 31 and a molded body of the heat generating portion 32) are combined. Is not limited to this. The intermediate molded body of the resistor 22 can also be constituted by a single molded body. Also in this configuration, in step S215, the intermediate molded body of the resistor 22 is exposed to a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more, or a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less. The occurrence of cracks can be suppressed by exposing to 5 hours or more.

また、上述した実施形態及び実施例では、リード部31の成形材料と発熱部32の成形材料とは、互いに異なる組成の異材料であったが、これに代えて、同じ組成の同一材料とすることもできる。このような構成においても、上述した実施形態及び実施例と同様に、先に発熱部32の中間成形体を作製しておき、かかる中間成形体が冷却された後にリード部31の中間成形体を作製する場合において、脱脂の際(ステップS230)のクラックの発生を抑制できる。   In the above-described embodiments and examples, the molding material for the lead portion 31 and the molding material for the heat generating portion 32 are different materials having different compositions. Instead, the same material having the same composition is used. You can also. Even in such a configuration, similarly to the above-described embodiment and examples, the intermediate molded body of the heat generating portion 32 is prepared first, and after the intermediate molded body is cooled, the intermediate molded body of the lead portion 31 is formed. In the case of manufacturing, the generation of cracks during degreasing (step S230) can be suppressed.

また、上述した実施形態及び実施例では、ステップS210において、先に発熱部32の中間成形体を作製し、その後にリード部31の中間成形体を作製していたが、これに代えて、先にリード部31の中間成形体を作製し、その後に発熱部32の中間成形体を作製することもできる。   In the above-described embodiment and example, in step S210, the intermediate molded body of the heat generating portion 32 is first manufactured and then the intermediate molded body of the lead portion 31 is manufactured. Alternatively, an intermediate molded body of the lead portion 31 can be produced, and thereafter an intermediate molded body of the heat generating portion 32 can be produced.

D2.変形例2:
上述した実施形態及び実施例では、抵抗体22の中間成形体70は、射出成形により得られていたが、射出成形に代えて、基体21の中間成形体と同様にプレス加工により得ることもできる。かかる構成においても、抵抗体22の中間成形体70に含まれるバインダ量と、基体21に含まれるバインダ量とが互いに相違していても、抵抗体22の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す、又は、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境に5時間以上曝すことで、クラックの発生を抑制することができ、また、湿度60%RH以上かつ80%RH未満の環境に20時間以上曝すことにより、接合面30の剥がれを抑制することができる。
D2. Modification 2:
In the above-described embodiments and examples, the intermediate molded body 70 of the resistor 22 is obtained by injection molding. However, instead of the injection molding, it can also be obtained by press working in the same manner as the intermediate molded body of the base 21. . Even in such a configuration, even if the amount of the binder contained in the intermediate molded body 70 of the resistor 22 and the amount of the binder contained in the base 21 are different from each other, the intermediate molded body of the resistor 22 is not less than 60% RH and By exposing to a humidity environment of less than 80% RH for 20 hours or more, or by exposing to a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less for 5 hours or more, the generation of cracks can be suppressed, and the humidity is 60%. By exposing to an environment of RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more, peeling of the bonding surface 30 can be suppressed.

D3.変形例3:
上述した実施例では、ステップS215における保管期間の上限は100時間であったが、100時間に代えて、100時間よりも長い任意の時間とすることもできる。すなわち、一般には、ステップS215における保管期間を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境であれば20時間以上、80%RH以上かつ100%RH以下の湿度環境であれば5時間以上とすることができる。
D3. Modification 3:
In the embodiment described above, the upper limit of the storage period in step S215 is 100 hours, but instead of 100 hours, any time longer than 100 hours may be used. That is, in general, the storage period in step S215 is 20 hours or more in a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH, and 5 hours or more in a humidity environment of 80% RH or more and 100% RH or less. can do.

D4.変形例4:
上述した実施形態及び実施例では、抵抗体22(リード部31及び発熱部32)の成形材料における導電性材料は、タングステンカーバイドであったが、これに代えて、珪化モリブデンや珪化タングステン等の、任意の導電性材料を用いることができる。
D4. Modification 4:
In the above-described embodiments and examples, the conductive material in the molding material of the resistor 22 (the lead portion 31 and the heat generating portion 32) was tungsten carbide, but instead of this, Any conductive material can be used.

100…グロープラグ
2…主体金具
3…中軸
4…ヒータ
5…絶縁部材
6…絶縁部材
7…外筒
8…かしめ部材
9…軸孔
10…軸孔
11…雄ねじ部
12…工具係合部
13…筒状部
14…フランジ部
15…厚肉部
16…係合部
17…小径部
18…電極リング
19…リード線
21…基体
22…抵抗体
27…電極取出部
28…電極取出部
30…接合面
31…リード部
32…発熱部
50…金型装置
50a…金型装置
51…ベース金型
52…第1の可動金型
53…キャビティ
54…射出孔
56…第2の可動金型
57…キャビティ
58…射出孔
70…(抵抗体の)中間成形体
71…(リード部の)中間成形体
72…(発熱部の)中間成形体
77…突出部
78…突出部
79…サポート部
C1…中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Glow plug 2 ... Main metal fitting 3 ... Medium shaft 4 ... Heater 5 ... Insulating member 6 ... Insulating member 7 ... Outer cylinder 8 ... Caulking member 9 ... Shaft hole 10 ... Shaft hole 11 ... Male screw part 12 ... Tool engaging part 13 ... Cylindrical part 14 ... Flange part 15 ... Thick part 16 ... Engagement part 17 ... Small diameter part 18 ... Electrode ring 19 ... Lead wire 21 ... Base 22 ... Resistor 27 ... Electrode extraction part 28 ... Electrode extraction part 30 ... Bonding surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Lead part 32 ... Heat generating part 50 ... Mold apparatus 50a ... Mold apparatus 51 ... Base mold 52 ... 1st movable mold 53 ... Cavity 54 ... Injection hole 56 ... 2nd movable mold 57 ... Cavity 58 ... Injection hole 70 ... Intermediate molded body (of resistor) 71 ... Intermediate molded body of (lead portion) 72 ... Intermediate molded body of (heat generating portion) 77 ... Protruding portion 78 ... Protruding portion 79 ... Support portion C1 ... Center axis

Claims (3)

絶縁性セラミックからなる基体と前記基体内部に配置された抵抗体とを有するヒータを備えたグロープラグの製造方法であって、
(a)バインダ及び導電性材料を含む第1のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記抵抗体となる第1の中間成形体を成形する工程と、
(b)成形された前記第1の中間成形体を、60%RH以上かつ80%RH未満の湿度環境に20時間以上曝す工程と、
(c)バインダを含み、前記第1のセラミック系成形材料に比べて同一条件で加熱された場合の収縮率が小さい第2のセラミック系成形材料を用いて、加熱工程を経て前記基体となる第2の中間成形体を成形する工程と、
(d)前記工程(b)により得られた前記第1の中間成形体を内包する前記第2の中間成形体を加熱することにより、前記第1の中間成形体及び前記第2の中間成形体からバインダを除去する工程と、
を備え
前記抵抗体は、発熱部と、前記発熱部と接して配置され、前記発熱部に比べて比抵抗が小さいリード部と、を有し、
前記工程(a)は、
(a1)前記第1のセラミック系成形材料を加熱して、前記工程(d)を経て前記発熱部となる前記発熱部の中間成形体を成形する工程と、
(a2)成形された前記発熱部の中間成形体を冷却する工程と、
(a3)前記第1のセラミック系成形材料を、加熱しながら冷却後の前記発熱部の中間成形体と接するように配置することにより、前記工程(d)を経て前記リード部となる前記リード部の中間成形体を成形する工程と、
を有する、グロープラグの製造方法。
A method for producing a glow plug comprising a heater having a base made of insulating ceramic and a resistor disposed inside the base,
(A) using a first ceramic-based molding material containing a binder and a conductive material, a step of forming a first intermediate molded body that becomes the resistor through a heating step;
(B) exposing the molded first intermediate molded body to a humidity environment of 60% RH or more and less than 80% RH for 20 hours or more;
(C) A second ceramic-based molding material containing a binder and having a smaller shrinkage rate when heated under the same conditions than the first ceramic-based molding material is used to form the base body through a heating process. A step of molding the intermediate molded body of 2,
(D) The first intermediate molded body and the second intermediate molded body are heated by heating the second intermediate molded body containing the first intermediate molded body obtained in the step (b). Removing the binder from the
Equipped with a,
The resistor has a heat generating portion and a lead portion that is disposed in contact with the heat generating portion and has a smaller specific resistance than the heat generating portion,
The step (a)
(A1) heating the first ceramic-based molding material, and molding the intermediate molded body of the heat generating portion that becomes the heat generating portion through the step (d);
(A2) cooling the molded intermediate molded body of the heat generating part;
(A3) The lead portion that becomes the lead portion through the step (d) by disposing the first ceramic molding material so as to be in contact with the intermediate molded body of the heat generating portion after being cooled while being heated. A step of molding the intermediate molded body of
A method for manufacturing a glow plug.
請求項1に記載のグロープラグの製造方法において、
前記工程(a)は、前記第1のセラミック系成形材料を用いて射出成形することにより、前記第1の中間成形体を成形する工程であり、
前記工程(c)は、前記第2のセラミック系成形材料を加圧成形することにより、前記第2の中間成形体を成形する工程である、グロープラグの製造方法。
In the manufacturing method of the glow plug of Claim 1,
The step (a) is a step of molding the first intermediate molded body by injection molding using the first ceramic molding material.
The process (c) is a method for producing a glow plug, which is a step of molding the second intermediate molded body by pressure molding the second ceramic molding material.
請求項に記載のグロープラグの製造方法において、
前記工程(a1)は、前記第1のセラミック系成形材料に含まれる第1の成形材料を加熱して、前記発熱部の中間成形体を成形する工程であり、
前記工程(a3)は、前記第1のセラミック系成形材料に含まれ、前記第1の成形材料に比べて前記導電性材料の含有率が高い第2の成形材料を、加熱しながら冷却後の前記発熱部の中間成形体と接するように配置することにより、前記リード部の中間成形体を成形する工程である、グロープラグの製造方法。
In the manufacturing method of the glow plug of Claim 1 ,
The step (a1) is a step of heating the first molding material included in the first ceramic-based molding material to mold the intermediate molded body of the heat generating portion,
The step (a3) is included in the first ceramic molding material, and after cooling the second molding material having a higher content of the conductive material as compared with the first molding material, after heating. A method for manufacturing a glow plug, which is a step of forming the intermediate molded body of the lead portion by arranging the heat generating portion so as to be in contact with the intermediate molded body.
JP2012028327A 2012-02-13 2012-02-13 Glow plug manufacturing method Expired - Fee Related JP5921906B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012028327A JP5921906B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Glow plug manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012028327A JP5921906B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Glow plug manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013164230A JP2013164230A (en) 2013-08-22
JP5921906B2 true JP5921906B2 (en) 2016-05-24

Family

ID=49175684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012028327A Expired - Fee Related JP5921906B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Glow plug manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5921906B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11291217A (en) * 1998-04-10 1999-10-26 Taiheiyo Cement Corp Method for molding ceramic powder
US6653601B2 (en) * 2001-05-02 2003-11-25 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic heater, glow plug using the same, and method for manufacturing the same
JP4555151B2 (en) * 2004-06-25 2010-09-29 日本特殊陶業株式会社 Ceramic heater and glow plug equipped with the ceramic heater
JP5330867B2 (en) * 2009-03-10 2013-10-30 日本特殊陶業株式会社 Ceramic heater and glow plug

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013164230A (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1998596B1 (en) Ceramic heater and glow plug
JP4555151B2 (en) Ceramic heater and glow plug equipped with the ceramic heater
JP5027800B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP4536065B2 (en) Glow plug
JP5330867B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP5215788B2 (en) Ceramic heater manufacturing method, glow plug manufacturing method, and ceramic heater
JP5503015B2 (en) Glow plug and method of manufacturing the glow plug
JP6291542B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP5921906B2 (en) Glow plug manufacturing method
JP5027536B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP5972337B2 (en) Method for manufacturing an insulator for a spark plug
JP4555641B2 (en) Glow plug
JP6873813B2 (en) Ceramic heater manufacturing method and glow plug manufacturing method
JP6370754B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP2012099373A (en) Method for manufacturing ceramic heater, and glow plug
CN106253061B (en) The manufacturing method and spark plug of spark plug
JP6567340B2 (en) Ceramic heater and manufacturing method thereof, glow plug and manufacturing method thereof
JP5837401B2 (en) Method for manufacturing ceramic heater and method for manufacturing glow plug
JP6438909B2 (en) Ceramic heater and glow plug
JP6675340B2 (en) Bar member
JP6071426B2 (en) Manufacturing method of ceramic heater

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150929

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151125

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: 20160405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5921906

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees