JP6567340B2 - セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法 - Google Patents

セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6567340B2
JP6567340B2 JP2015126354A JP2015126354A JP6567340B2 JP 6567340 B2 JP6567340 B2 JP 6567340B2 JP 2015126354 A JP2015126354 A JP 2015126354A JP 2015126354 A JP2015126354 A JP 2015126354A JP 6567340 B2 JP6567340 B2 JP 6567340B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
ceramic heater
molded body
cross
intermediate molded
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.)
Active
Application number
JP2015126354A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017010830A (ja
JP2017010830A5 (ja
Inventor
邦啓 榊原
邦啓 榊原
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 JP2015126354A priority Critical patent/JP6567340B2/ja
Publication of JP2017010830A publication Critical patent/JP2017010830A/ja
Publication of JP2017010830A5 publication Critical patent/JP2017010830A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6567340B2 publication Critical patent/JP6567340B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Description

本発明は、セラミックヒータ及びその製造方法、並びにセラミックヒータを備えるグロープラグ及びその製造方法に関する。
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導電部が配置されたセラミックヒータ(以下、単に「ヒータ」とも呼ぶ)を備えたグロープラグが用いられている。導電部は、互いに略平行に配置された棒状の2つのリード部と、これら2つのリード部の一方の端部同士を接続する略U字形状の連結部と、各リード部から基体の外周表面に向けて突出する電極部とを有し、電極部を介して連結部に通電されることにより、ヒータが発熱する。
また、ヒータの製造過程における焼成前の導電部の搬送や取り回しの便宜のため、焼成前の導電部に、2つのリード部における連結部とは反対側の端部同士を接続する略U字形状の部位(以下、「導電端部」と呼ぶ)が設けられることがある(特許文献1参照)。このような焼成前の導電部の周りを焼成前の基体が覆うようにしてヒータの中間成形体を製作する工程と、かかる中間成形体が焼成される工程と、焼成により得られた成形体に対する切削や研磨等の工程とを経て、ヒータが完成する。このうち、切削や研磨等の工程において、導電端部が除去され、2つのリード部間の絶縁が確保される。なお、かかる工程により、導電端部のうち、全ての部分がヒータから除去されることや、リード部に接する近傍部分を除くその他の部分がヒータから除去されることがある。
特開2007−240080号公報
基体を構成する絶縁性セラミックと、導電部および導電端部を構成する導電性セラミックとの熱膨張率の差に起因し、ヒータの中間成形体を切削および研磨等の加工する際に、導電端部近傍においてクラックが生じる問題がある。特に、近年のグロープラグの小径化傾向により、リード部と導電端部との接合部分近傍の断面を見たときに、導電端部において各リード部に接する2つの部位の間の断面に沿った最小距離は非常に小さい。このため、基体のうち、上記2つの部位に挟まれた部分において、熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点が近接してクラックが発生し易いという問題がある。そこで、このような焼成後のヒータの中間成形体の加工の際にクラックが生じることを抑制する技術が望まれている。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
[形態1]本発明の一形態によれば、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び前記2つのリード部の一方の端部同士を接続する連結部、を含む導電部と、を有するセラミックヒータの製造方法が提供される。このセラミックヒータの製造方法は、(a)2つの焼成前リード部と、焼成前連結部と、前記2つの焼成前リード部において前記焼成前連結部が配置されている側とは反対側の端部同士を接続する折り返し形状の導電端部と、を備える前記導電部の中間成形体を作成する工程と、(b)前記導電部の中間成形体が前記基体の中間成形体に埋設された前記セラミックヒータの中間成形体を作製する工程と、(c)前記セラミックヒータの中間成形体を焼成する工程と、(d)前記焼成後の前記セラミックヒータの中間成形体を加工することにより、前記セラミックヒータを作製する工程と、を備え、前記工程(b)は、前記工程(c)後の前記セラミックヒータの中間成形体のうち、前記導電端部の前記2つのリード部と接続する接続部位近傍における前記軸線方向に垂直な断面を見たときに、前記断面に現われる前記導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなり、前記工程(b)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差するように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなることを特徴とする。
[形態2]本発明の他の形態によれば、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び前記2つのリード部の一方の端部同士を接続する連結部、を含む導電部と、を有するセラミックヒータの製造方法が提供される。このセラミックヒータの製造方法は、(a)2つの焼成前リード部と、焼成前連結部と、前記2つの焼成前リード部において前記焼成前連結部が配置されている側とは反対側の端部同士を接続する折り返し形状の導電端部と、を備える前記導電部の中間成形体を作成する工程と、(b)前記導電部の中間成形体が前記基体の中間成形体に埋設された前記セラミックヒータの中間成形体を作製する工程と、(c)前記セラミックヒータの中間成形体を焼成する工程と、(d)前記焼成後の前記セラミックヒータの中間成形体を加工することにより、前記セラミックヒータを作製する工程と、を備え、前記工程(b)は、前記工程(c)後の前記セラミックヒータの中間成形体のうち、前記導電端部の前記2つのリード部と接続する接続部位近傍における前記軸線方向に垂直な断面を見たときに、前記断面に現われる前記導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなり、前記工程(a)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心間の距離が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長くなるように、前記導電部の中間成形体を作製してなることを特徴とする。
[形態3]本発明の他の形態によれば、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び、前記2つのリード部の一方の端部同士を接合する連結部、を含む導電部と、を備えるセラミックヒータであり:前記導電部は、さらに前記2つのリード部において前記連結部が配置されている側とは反対側の端部にそれぞれ自身の一端が接続され、自身の他端のそれぞれが前記基体の外表面に露出している2つの導電突出部を有し;前記2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であり;前記2つの導電突出部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差することを特徴とする。
[形態4]本発明の他の形態によれば、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び、前記2つのリード部の一方の端部同士を接合する連結部、を含む導電部と、を備えるセラミックヒータであり:前記導電部は、さらに前記2つのリード部において前記連結部が配置されている側とは反対側の端部にそれぞれ自身の一端が接続され、自身の他端のそれぞれが前記基体の外表面に露出している2つの導電突出部を有し;前記2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であり;前記2つの導電突出部のそれぞれの重心間の距離が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長いことを特徴とする。
(1)本発明の一形態によれば、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び前記2つのリード部の一方の端部同士を接続する連結部、を含む導電部と、を有するセラミックヒータの製造方法が提供される。このセラミックヒータの製造方法は:(a)2つの焼成前リード部と、焼成前連結部と、前記2つの焼成前リード部において前記焼成前連結部が配置されている側とは反対側の端部同士を接続する折り返し形状の導電端部と、を備える前記導電部の中間成形体を作成する工程と;(b)前記導電部の中間成形体が前記基体の中間成形体に埋設された前記セラミックヒータの中間成形体を作製する工程と;(c)前記セラミックヒータの中間成形体を焼成する工程と;(d)前記焼成後の前記セラミックヒータの中間成形体を加工することにより、前記セラミックヒータを作製する工程と;を備え、前記工程(b)は、前記工程(c)後の前記セラミックヒータの中間成形体のうち、前記導電端部の前記2つのリード部と接続する接続部位近傍における前記軸線方向に垂直な断面を見たときに、前記断面に現われる前記導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなることを特徴とする。
この形態のセラミックヒータの製造方法によれば、工程(c)後、すなわち焼成後のセラミックヒータの中間成形体のうち、導電端部の2つのリード部と接続する接続部位近傍における軸線方向に垂直な断面を見たときに、断面に現われる導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、セラミックヒータの中間成形体を作製してなるので、工程(c)および(d)を実行する際に、2つの断面部の間の距離を、比較的大きくできる。このため、2つの断面部に挟まれた部分において、熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点が近接することを抑制でき、工程(d)において焼成後のセラミックヒータの中間成形体を加工する際にクラックが生じることを抑制できる。
(2)上記形態のセラミックヒータの製造方法において、前記工程(a)は、前記断面を見たときに、前記2つの断面部の形状が、長手方向と前記長手方向に直交する短手方向とを有する形状となるように、前記導電部の中間成形体を作製してなることを特徴としてもよい。この形態のセラミックヒータの製造方法によれば、2つの断面部の形状を長手方向とそれと直行する短手方向とを有する形状にできる。このため、例えば、2つの断面部の短手方向が2つの断面部に挟まれた部分を介して略平行となるように配置した場合に、断面部が真円形状を有する構成に対して、断面部の断面積を大きくして成形体強度を向上させることと、2つの断面部の間の距離を比較的大きくしてクラック発生を抑制することとを両立できる。
(3)上記形態のセラミックヒータの製造方法において、前記工程(b)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が、前記セラミックヒータの中間成形体の前記2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差するように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなることを特徴としてもよい。この形態のセラミックヒータの製造方法によれば、断面を見たときの2つの断面部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差するようにセラミックヒータの中間成形体が作製されるので、2つの断面部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と一致する場合に比べて、工程(c)および(d)を実行する際に、2つの断面部の間の距離を比較的大きくできる。
(4)上記形態のセラミックヒータの製造方法において、前記工程(a)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心間の距離が、前記セラミックヒータの中間成形体の前記2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長くなるように、前記導電部の中間成形体を作製してなることを特徴としてもよい。この形態のセラミックヒータの製造方法によれば、2つの断面部のそれぞれの重心間の距離が、セラミックヒータの中間成形体の2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長くなるので、2つの導電端部を2つのリード部よりもより離間させることができ、工程(c)および(d)を実行する際に、2つの断面部の間の距離を比較的大きくできる。
(5)本発明の他の形態によれば、セラミックヒータが提供される。このセラミックヒータは、絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び、前記2つのリード部の一方の端部同士を接合する連結部、を含む導電部と、を備えるセラミックヒータであり:前記導電部は、さらに前記2つのリード部において前記連結部が配置されている側とは反対側の端部にそれぞれ自身の一端が接続され、自身の他端のそれぞれが前記基体の外表面に露出している2つの導電突出部を有し;前記2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であることを特徴とする。
この形態のセラミックヒータによれば、2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であるので、セラミックヒータの製造時においてセラミックヒータの中間成形体を加工する際に、2つの導電突出部に挟まれた部分において、熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点が近接することを抑制でき、かかる部分においてクラックが生じることを抑制できる。
本発明は、セラミックヒータの製造方法、およびセラミックヒータ以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、グロープラグや、グロープラグの製造方法等の形態で実現することができる。
本発明の一実施形態としてのセラミックヒータを適用したグロープラグの構成を示す説明図である。 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。 ヒータ4の後端側端面を示す説明図である。 本発明の一実施形態としてのセラミックヒータの製造方法を含むグロープラグ100の製造手順を示す工程表である。 工程S115において作製される導電部の中間成形体300を示す平面図である。 工程S120において作製される半割り基体の中間成形体400を示す平面図である。 工程S130完了後におけるヒータの中間成形体500の構成を示す分解斜視図である。 本焼成後のヒータの中間成形体500を模式的に示す説明図である。 各試料についての突出部間距離、断面部の短軸の長さ、断面部の長軸の長さ、断面部の面積、および評価試験結果を示す説明図である。 各試料についての突出部間距離daと残留応力との関係を示すグラフである。 各試料についての断面部の面積と残留応力の関係を示すグラフである。 変形例1におけるヒータ4aの後端側端面を示す説明図である。 変形例1のヒータ4aの製造方法における工程S125が実行される様子を模式的に示す断面図である。 変形例2におけるヒータ4bの後端近傍の構成を示す説明図である。
A.実施形態:
A1.装置構成:
図1は、本発明の一実施形態としてのセラミックヒータを適用し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、棒状の外観形状を有し、主体金具2と、中軸3と、絶縁部材5と、ピン端子8と、外筒7と、ヒータ4と、電極リング18とを備えている。なお、図1では、グロープラグ100の軸線C1と平行にX軸が設定され、X軸と垂直にY軸およびZ軸が設定されている。以降では、グロープラグ100において軸線C1に沿ってヒータ4が設けられている側(−X方向側)を、「先端側」と呼び、軸線C1に沿って中軸3が配置されている側(+X方向側)を、「後端側」と呼ぶ。
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等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。
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の先端側には、電極リング18の一端が嵌めこまれており、電極リング18を介してヒータ4と電気的に接続されている。
絶縁部材5は、後端にフランジ部6を有する筒状の外観形状を有し、絶縁性材料により形成されている。絶縁部材5の先端側は、主体金具2の後端側から軸孔9に嵌め込まれており、フランジ部6は、工具係合部12の後端に接している。絶縁部材5の軸孔には、中軸3の後端側の一部が挿入されており、絶縁部材5は、主体金具2の軸線及び中軸3の軸線がいずれもグロープラグ100の軸線C1と一致するように中軸3を固定する。絶縁部材5の後端は、ピン端子8の先端面と接している。絶縁部材5は、主体金具2と中軸3との間、および主体金具2とピン端子8との間を電気的に絶縁する。
ピン端子8は、略円筒状の外観形状を有し、フランジ部6と接した状態で、主体金具2の後端から突出した中軸3の後端部を囲むようにかしめられている。このようにピン端子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5が固定され、中軸3からの絶縁部材5の抜けが防止される。
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の軸線がグロープラグ100の軸線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。
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。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。
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及び導電部22を備えている。基体21は、絶縁性セラミックから成り、軸線C1に沿って延設して先端が曲面である略円柱状の外観形状を有し、内部に導電部22が埋設されている。
導電部22は、一対のリード部31,32と、一対の導電突出部41,42と、連結部33と、電極部27,28とを備えている。一対のリード部31,32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内部に配置されている。一対のリード部31,32は、互いに長手方向が平行となるように、また、それぞれの軸線(軸線)C11,C12がグロープラグ100の軸線C1と平行となるように配置されている。また、一対のリード部31,32は、3つの軸線C1,C11,C12が、1つの仮想平面上に位置す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、電極部27が配置されている。電極部27は、リード部31と一体形成され、リード部31に自身の一端が接続されて外周方向に突出して形成されている。電極部27において、リード部31と接続された側とは反対側の端部は、基体21の表面に露出して電極リング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32の後端寄りの位置にも、電極部28が外周方向に突出して形成されている。電極部28において、リード部32に接続された側とは反対側の端部は、基体21の表面に露出して外筒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32とが電気的に接続される。一対のリード部31,32は、いずれも連結部33と接続され、連結部33に電流を導く。したがって、電極リング18を介して電気的に接続された中軸3と、外筒7に係合して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、ヒータ4(連結部33)に通電するための電極(陽極及び陰極)として機能する。
一対の導電突出部41,42は、それぞれ導電性セラミックからなる短い棒状の外観形状を有し、基体21内部に配置されている。導電突出部41は、本実施形態では、軸線C1と略平行に延設され、その一端が、リード部31における連結部33と接する側とは反対側の端部と接し、他端が基体21の後端側の端面に露出している。同様に、導電突出部42は、軸線C1と略平行に延設され、その一端が、リード部32における連結部33と接する側とは反対側の端部と接し、他端が基体21の後端側の端面に露出している。一対の導電突出部41,42は、グロープラグ100の製造過程において単一の部位(後述する導電端部)が研磨加工されることにより形成される。
図3は、ヒータ4の後端側端面を示す説明図である。図3に示すように、ヒータ4の端面の形状、および破線で示す一対のリード部31,32の形状(断面形状)はいずれも略真円形である。これに対して、ヒータ4の端面に現れた一対の導電突出部41,42の形状(断面形状)はいずれも楕円である。さらに、導電突出部41の重心、すなわち、導電突出部41の端面における長軸b11と短軸b12との交点である重心cg1と、導電突出部42の重心、すなわち、導電突出部42の端面における長軸b21と短軸b22との交点である重心cg2とを結ぶ方向は、リード部31の軸線C11とリード部32の軸線C12とを結ぶ方向と一致する。
図3に示すように、一対の導電突出部41,42は、それぞれ、ヒータ4の中心よりも外周面に近い位置に配置されている。このため、2つの重心cg1,cg2間の距離は、2つのリード部31,32の軸線C11,C12間の距離よりも長い。そして、本実施形態では、導電突出部41と導電突出部42との間の最短距離da(以下、「突出部間距離da」と呼ぶ)を0.7mm以上としている。このような構成により、一対の導電突出部41,42を互いに比較的大きく離して配置でき、セラミックヒータ製造時において、一対の導電突出部41,42の間に相当する部分におけるクラックの発生を抑制できる。
本実施形態では、ヒータ4の後端側の端面を見たときに、導電突出部41は、リード部31の後端側の端部の輪郭の内部に位置する。また、本実施形態では、ヒータ4の後端側の端面を見たときに、リード部31の中心、すなわち、軸線C11と導電突出部41の重心cg1との間の距離dbは、0.01mm以上且つ0.5mm以下である。この距離dbがより大きいほど、上述の最短距離daをより大きくすることができるので好ましい。また、距離dbの上限は、導電突出部41の外周表面が基体21の外周表面と一致する際の軸線C11と導電突出部41の重心cg1との間の距離である。なお、本実施形態では、図3に示すように、ヒータ4の後端側端面における構成は、Y軸方向に対称である。したがって、上述のリード部31の軸線C11と導電突出部41の重心cg1との間の距離dbは、リード部32の中心、すなわち、軸線C12と導電突出部42の重心cg2との間の距離と等しい。
図2に示すように、連結部33は、U字状の折り返し形状を有し、2つのリード部31,32の先端側の端部同士を接続する。連結部33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、連結部33における他の部分の径や、各リード部31,32の径よりも小さい。
本実施形態では、各リード部31,32、各導電突出部41,42、および連結部33を形成する導電性セラミックは、絶縁材料として窒化珪素を主成分とし、導電性材料として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。
A2.グロープラグの製造:
図4は、本発明の一実施形態としてのセラミックヒータの製造方法を含むグロープラグ100の製造手順を示す工程表である。まず、導電部22の成形材料が作製され(工程S105)、基体21の成形材料が作製される(工程S110)。本実施形態において、導電部22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。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。導電部22の成形材料の熱膨張率は、3.5ppm/K以上且つ4.0ppm/K以下である。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。基体21の成形材料の熱膨張率は、3.0ppm/K以上且つ3.5ppm/K以下である。なお、セラミック原料およびバインダの種類としては、導電部22の成形材料と同様な種類を用いてもよい。
導電部の中間成形体300を、工程S105で得られた成形材料を用いて射出成形にて作製する(工程S115)。本実施形態において、「導電部の中間成形体300」とは、後述する脱脂および焼成工程を経て導電部22となる部材を意味する。なお、射出成形に代えて、粉末プレス成形、シート積層成形、および鋳込み成形等の任意の成形方法により、導電部の中間成形体300を作製してもよい。
図5は、工程S115において作製される導電部の中間成形体300を示す平面図である。導電部の中間成形体300は、上述の一対のリード部31,32に対応する一対の焼成前リード部311,312と、連結部33に対応する焼成前連結部330と、2つの電極部27,28に対応する2つの焼成前電極部327,328と、導電端部350とを備えている。一対の焼成前リード部311,312は、後述する脱脂、焼成、研磨および切断等の工程を経て一対のリード部31,32となる。焼成前連結部330は、後述する脱脂、焼成、研磨および切断等の工程を経て連結部33となる。2つの焼成前電極部327,328は、後述する脱脂、焼成、研磨および切断等の工程を経て2つの電極部27,28となる。
導電端部350は、焼成前連結部330(連結部33)と同様にU字状の折り返し形状を有し、2つの焼成前リード部311,312の後端側、すなわち焼成前連結部330と接続されている側とは反対側の端部同士を接続する。導電端部350は、後述する脱脂、焼成、研磨および切断等の工程を経て一対の導電突出部41,42となる。焼成前の導電部22の中間成形体300は、機械的強度が低く、また、焼成前連結部330は細いため、後の工程において、中間成形体300を搬送したり取り回ししたりする際に、焼成前リード部311,312および焼成前連結部330の割れや折れ等の不具合が発生するおそれがある。そこで、導電端部350を設けることにより、導電部の中間成形体300を全体として環状に構成して、焼成前リード部311,312の重量による負荷を、焼成前連結部330と導電端部350とに分散し、焼成前リード部311,312および焼成前連結部330の割れや折れ等の不具合の発生を抑制する。
ここで、工程S115では、後述の焼成工程後において、導電端部350と焼成前リード部311,312との接続部位近傍における軸線C1に垂直な断面を見たときに、かかる断面に現れる導電端部350の2つの断面部、すなわち、前述の一対の導電突出部41,42の後端側の端面に相当する部分の間の最小距離が、0.7mm以上となるように、導電部の中間成形体300が形成される。これは、例えば、以下のように実現可能である。まず、導電部の中間成形体300の状態において導電端部350の形状が異なる複数のサンプルを準備する。これら導電部の中間成形体300の複数のサンプルを、後述する半割り基体の中間成形体400に配置し、後述するヒータの中間成形体500となる複数のサンプルを作成する。その後、これらサンプルを焼成し、焼成後のサンプルにおける断面部の間の最小距離を測定する。そして、その最小距離が0.7mm以上となるサンプルを特定し、更にこのサンプルにおける焼成前の導電端部350の形状を特定し、導電部の中間成形体300を作製する。
図4に示すように、導電部の中間成形体300の作製が完了すると、半割り基体の中間成形体400を、工程S110で得られた成形材料を用いて射出成形にて作製する(工程S120)。本実施形態において、「半割り基体の中間成形体400」とは、後述する脱脂や焼成等の加熱工程を経て基体21の一部となる部材を意味する。半割り基体とは、基体21を図2に示す3つの軸線C1,C11,C12を通る仮想平面で切断した場合の一方の部材を意味する。かかる半割り基体は、基体21の略半分の部材となる。
図6は、工程S120において作製される半割り基体の中間成形体400を示す平面図である。半割り基体の中間成形体400は、略直方体の外観形状を有し、厚さ方向の一方の端面にキャビティ410が形成されている。キャビティ410は、導電部の中間成形体300に対応する形状、より具体的には、かかる導電部の中間成形体300の厚さ方向(軸線C1と垂直な方向)の半分に対応する形状を有する。キャビティ410は、2つの電極収容部417,418と、導電端部収容部450とを有する。後の工程において、キャビティ410には、導電部の中間成形体300の厚さ方向の半分が配置される。このとき、電極収容部417には、焼成前電極部327の厚さ方向の半分が収容される。また、電極収容部418には焼成前電極部328の厚さ方向の半分が、導電端部収容部450には、導電端部350の厚さ方向の半分が、それぞれ収容される。
図4に示すように、半割り基体の中間成形体400の作製が完了すると、半割り基体の中間成形体400に、導電部の中間成形体300を配置する(工程S125)。上述のように、導電部の中間成形体300の厚さ方向の下半分が、半割り基体の中間成形体400のキャビティ410内に配置される。上述のように、一対の焼成前リード部311,312の両端が、焼成前連結部330および導電端部350により支持されているため、この工程S125において、導電部の中間成形体300を取り回す際に、一対の焼成前リード部311,312および焼成前連結部330の損傷が抑制される。
半割り基体の中間成形体400に配置された導電部の中間成形体300に、基体用金型装置を被せる様にしてセットし、基体用金型装置を用いて工程S110で製作された材料を射出成形して、後述の図7に示すように、基体21の上半分を成形すると同時にヒータの中間成形体500を得る(工程S130)。本実施形態において、「ヒータの中間成形体500」とは、後述する脱脂、焼成、研磨および切断等の工程を経てヒータ4となる部材を意味する。図7は、工程S130完了後におけるヒータの中間成形体500の構成を示す分解斜視図である。
図4に示すように、工程S130においてヒータの中間成形体500が得られると、ヒータの中間成形体500の脱脂が実行される(工程S135)。ヒータの中間成形体500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、かかるバインダが取り除かれる。例えば、ヒータの中間形成体500を、800℃で60分加熱してもよい。工程S135の後、本焼成が実行される(工程S140)。かかる本焼成では、工程S130のいわゆる仮焼成に比べて高温で加熱が行なわれる。例えば、1750℃で加熱してもよい。このとき、ヒータの中間成形体500が加圧されて、いわゆるホットプレスが行われる。
研磨加工及び切断加工が実行される(工程S145)。この工程S145では、工程S140により得られた焼成体の外周面の研磨および先端部の曲面加工が行なわれる。図8は、本焼成後のヒータの中間成形体500を模式的に示す説明図である。図8では、理解の便宜のために、焼成後の導電部の中間成形体300を実線で表している。また、図8では、工程S145において研磨および曲面加工後のヒータ4の外周表面を破線で表している。
図8に示すように、工程S145により、2つの電極部27,28が、基体21の表面から露出する。また、焼成後の導電端部350の後端側は、研磨により取り除かれる。これに対して、焼成後の導電端部350の先端側、すなわち、一対のリード部31,32と接続する側の一部は、工程S145により研磨されずに残存する。これにより、一対の導電突出部41,42が形成される。
本実施形態では、ヒータ4の直径が3.0mm以上且つ3.5mm以下の範囲となるまで研磨が行なわれる。なお、最終的なヒータ4の直径としては、3.1mm以上且つ3.3mm以下の範囲がより好ましい。
上述した図4に示す工程S105〜S145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(工程S150)、グロープラグ100が完成する。なお、上述の工程S105〜S145は、ヒータ4の製造方法を示す工程表に相当する。
以上説明した実施形態のヒータ4の製造方法によれば、工程S140後、すなわち、焼成後のヒータの中間成形体500のうち、導電端部350の2つのリード部31,32と接続する接続部位近傍における軸線C1方向に垂直な断面を見たときに、かかる断面に現れる導電端部350の2つの断面部(本実施形態では、一対の導電突出部41,42の端面に相当)の間の距離、すなわち、突出部間距離の最小距離が0.7mm以上となるように、ヒータの中間成形体500を作製しているので、工程S140およびその後の加工工程(工程S145)を実行する際に、2つの断面部の間の距離を比較的大きくできる。このため、2つの断面部に挟まれた部分において、基体21のセラミック材料と導電部22のセラミック材料との熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点が近接することを抑制でき、工程S145において焼成後のヒータの中間成形体500を研磨等加工する際にクラックが生じることを抑制できる。特に、2つの電極部27,28がヒータ4の後端側に設けられているために、ヒータ4の後端に配置されることとなる断面部近傍において、上述の熱膨張率の差に起因する応力が増加し易い。しかしながら、突出部間距離を0.7mm以上としているので、断面部近傍における残留応力を小さくしてクラックの発生を抑制できる。
また、導電部の中間成形体300を作製する際に、導電端部350の2つのリード部31,32と接続する部位近傍における軸線C1方向に垂直な断面を見たときに、2つの断面部の形状が楕円となるように導電部の中間成形体300を作製し、また、これらの2つ断面部を、それぞれの短軸方向が2つの断面部に挟まれた部分を介して平行となるように配置しているので、断面部が真円形状を有する構成に比べて断面部の面積を大きくして成形体の強度を向上させること、および、断面部が真円形状を有する構成に比べて2つの断面部の間の距離を比較的大きくしてクラック発生を抑制することを両立できる。
B.実施例:
上述の実施形態のグロープラグの製造方法のうち、ヒータの製造方法(工程S105〜S145)に従って、複数のセラミックヒータ(以下、「試料」とも呼ぶ)を製造した。これらの複数の試料は、断面部、すなわち、一対の導電突出部41,42の後端側の端面に相当する部分の大きさ又は形状において互いに異なるように製造された。より具体的には、各試料の製造時において、導電端部350の大きさおよび形状が互いに異なるように、導電部の中間成形体300を作製した。そして、得られた試料における残留応力の測定試験およびクラックの有無の確認試験(以下、これらの試験を単に「評価試験」と呼ぶ)を行った。また、比較例として、複数の試料(セラミックヒータ)を製造した。これら比較例の試料も、断面部、すなわち、一対の導電突出部41,42の後端側の端面に相当する部分の大きさ又は形状において互いに異なるように製造された。比較例の試料は、突出部間距離daが上記実施形態の範囲(0.7mm以上)から外れた値であった。
上述の評価試験における残留応力の測定試験は、所定の応力測定装置を用いて測定した。応力測定装置として、株式会社リガク製の残留応力測定装置AutoMATEを用いた。クラックの有無の確認試験は、各試料の後端側端面を軸線C1に沿って更に2mm平面研磨し、かかる研磨後の面を蛍光探傷液に浸漬後、ブラックライトを照射してクラックの有無を目視確認した。
図9は、各試料についての突出部間距離、断面部の長軸の長さ、断面部の短軸の長さ、断面部の面積、および評価試験結果を示す説明図である。図10は、各試料についての突出部間距離daと残留応力との関係を示すグラフである。図11は、各試料についての断面部の面積と残留応力の関係を示すグラフである。図10において、横軸は突出部間距離(mm)を表し、縦軸は残留応力(MPa)を表す。図11において、横軸は断面部の面積(mm)を表し、縦軸は残留応力(MPa)を表す。
図9において、試料4〜7,9〜13は、実施例の試料を示す。また、試料1〜3および試料8は、比較例の試料を示す。比較例の試料1〜3,8の残留応力はいずれも161MPa以上であり、クラックの発生が検出された。これは、比較例の試料1〜3,8の突出部間距離daが0.61mm以下であり、2つ導電突出部41,42が非常に近い位置に配置されているために、基体21と導電突出部41との熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点と、基体21と導電突出部42との熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点とが非常に近接して、断面部近傍における合計の残留応力が非常に大きくなったためであると推測される。これに対して、実施例の試料4〜7,9〜13の残留応力はいずれも150MPa以下であり、クラックの発生は検出されなかった。これは、実施例の試料4〜7,9〜13の突出部間距離daが0.7mm以上であり、2つ導電突出部41,42が比較的遠い位置に配置されているために、基体21と導電突出部41との熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点と、基体21と導電突出部42との熱膨張率の差に起因する残留応力の作用点とが互いに離れて存在し、断面部近傍における合計の残留応力が比較的小さく抑えられたためであると推測される。
ここで、実施例の試料5と比較例の試料1とを比較すると、断面部の形状(短軸および長軸)および大きさは、互いに等しい。しかしながら、試料5の突出部間距離が0.7mmであるのに対して、試料1の突出部間距離が0.3mmであって小さいために、残留応力において大きく異なり、クラックの発生の有無において互いに異なる結果になったものと推測される。
実施例の2つの試料5,6を比較すると、断面部の大きさおよび形状は互いに等しい。しかしながら、試料5の残留応力が95MPaであるのに対して、試料6の残留応力は0MPaであった。試料5の突出部間距離daは、0.9mmと比較的小さいのに対して、試料6の突出部間距離daは、1.3mmと比較的大きい。このため、試料6においては、断面部近傍における合計の残留応力がより小さくなるように抑えられたためであると推測される。この傾向は、図11においても認められる。すなわち、断面部の面積が等しい試料のうち、突出部間距離がより大きい試料ほど残留応力が小さい傾向が認められる。
図9において、実施例の2つの試料9,11を比較すると、突出部間距離はいずれも0.7mmで等しい。しかしながら、試料9の残留応力は30Mpaであるの対して、試料11の残留応力は150MPaであった。試料9の断面部の面積は0.25mmと比較的小さい。これに対して、試料11の断面部の面積は0.63mmと比較的大きい。断面部の面積が大きい、つまり、導電突出部41,42が大きいと、これら2つの導電突出部41,42を囲む基体21との間における熱膨張率の差に起因する応力が大きくなる。このため、資料11の残留応力は、比較的大きくなったものと推測される。この傾向は、図10においても認められる。すなわち、突出部間距離が等しい試料のうち、断面部の面積がより大きい試料ほど残留応力が大きい傾向が認められる。なお、試料9〜11の評価結果から、突出部間距離が0.7mmである場合、断面部の断面積を0.63mm以下とすることにより、クラックの発生が抑えられることが分かる。突出部間距離が0.7mmである場合、断面部の断面積を0.63mmよりも大きくすると、残留応力が150MPaよりも大きくなり、比較例1〜3,8の結果から認められるクラック発生の残留応力範囲である161MPa以上となって、クラックが発生するおそれがある。
C.変形例:
C1.変形例1:
上記実施形態および実施例では、図3に示すように、導電突出部41の重心cg1と導電突出部42の重心cg2とを結ぶ方向は、リード部31の軸線C11とリード部32の軸線C12とを結ぶ方向と一致していたが、これらの方向が互いに交差してもよい。
図12は、変形例1におけるヒータ4aの後端側端面を示す説明図である。変形例1のヒータ4aは、2つの導電突出部41,42の配置位置において、上記実施形態のヒータ4と異なる。変形例1におけるヒータ4aのその他の構成は、実施形態のヒータ4の構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図12において実線の矢印で示す導電突出部41の重心cg1と導電突出部42の重心cg2とを結ぶ方向は、破線の矢印で示すリード部31の軸線C11とリード部32の軸線C12とを結ぶ方向と交差している。これにより、変形例1における突出部間距離dcは、実施形態における突出部間距離daに比べて大きい。このため、2つの断面部近傍における残留応力をより小さくしてクラックの発生をより抑制できる。このように2つの重心cg1,cg2を結ぶ方向と、2つの軸線C11,C12を結ぶ方向とが交差するようにヒータ4aを作製するための方法について、以下説明する。
図13は、変形例1のヒータ4aの製造方法における工程S125が実行される様子を模式的に示す断面図である。図13では、変形例1の導電端部収容部450aに、導電部の中間成形体300の導電端部350が収容された状態において、ヒータ4aの後端に相当する部分の断面を表している。変形例1では、半割り基体の中間成形体400を作製する際に、電端部収容部450aのうち、焼成前の導電突出部(断面部)42が収容される部分の溝452の深さ(半割り基体の中間成形体400の厚さ方向に沿った長さ)を、焼成前の導電突出部(断面部)41が収容される部分の溝451の深さよりも大きく形成する。このため、半割り基体の中間成形体400のキャビティ410に導電部22の中間成形体300を配置した際に、図13に示すように、一対の導電突出部41,42の配置位置は、半割り基体の中間成形体400の厚さ方向において互いにずれることとなる。このため、その後の工程S130〜S145が実行されることにより、ヒータ4aの完成体において、上述の2つの重心cg1,cg2を結ぶ方向と2つの軸線C11,C12を結ぶ方向とが交差することとなる。
C2.変形例2:
上記実施形態では、ヒータ4の後端側の端面を見たときに、導電突出部41は、リード部31の後端側の端部の輪郭の内部に位置していたが、本発明はこれに限定されない。図14は、変形例2におけるヒータ4bの後端近傍の構成を示す説明図である。図14(a)は、ヒータ4bの軸線C1に沿ったヒータ4bの後端近傍の断面を示す。図14(b)は、ヒータ4bの後端近傍における軸線C1と垂直な断面を示す。図14(a)に示すように、変形例2の一対の導電突出部41a,41bは、湾曲しており、一対のリード部31,32との接合部分から後端に向かうにつれて次第に基体21の外周表面に近づく。このため、一対の導電突出部41a,41bと一対のリード部31,32との接続位置は、上記実施形態と同じであるが、ヒータ4bの後端における一対の導電突出部41a,41b(2つの断面部)は、上記実施形態と比べてより外周表面側に位置し、一部がリード部31の後端側の端部の輪郭の外部に位置する。以上の構成によれば、突出部間距離daをより大きくすることができる。なお、この場合であっても、一対の導電突出部41a,41bの外周表面が、基体21の外周表面に露出しないことを要する。
C3.変形例3:
上記実施形態では、ヒータ4は、一対の導電突出部41,42を備えていたが、一対の導電突出部41,42のうちの少なくとも一方を備えていない構成としてもよい。但し、ヒータ4の製造方法において導電端部350を備えることを要する。工程S145における研磨の精度ばらつきによっては、一対の導電突出部41,42のうちの少なくとも一方が研磨により失われる可能性がある。このような構成においても、導電部の中間成形体300において導電端部350が形成されていることにより、上述の工程S125における導電部の中間成形体300の搬送や取り回しの際に、導電部の中間成形体300が破損することを抑制できる。また、この場合であっても、研磨加工前において、焼成後の導電端部350の2つのリード部31,32と接続する接続部位近傍における軸線C1方向に垂直な断面を見たときに、かかる断面に現われる導電端部350の2つの断面部間の最小距離が0.7mm以上となるように、工程S115において導電部22の中間成形体300を作製しておくことで、研磨の際に2つの断面部に囲まれた部分(接続部位近傍の部分)においてクラックが生じることを抑制できる。
C4.変形例4:
上記実施形態では、一対の導電突出部41,42の断面(断面部)の形状は、楕円であったが、真円、矩形、三角形など任意の形状であってもよい。なお、断面部の形状を、長方形のような長手方向と短手方向とを有する形状とすることにより、上記実施形態において楕円形状を採用した場合の効果と同様な効果を得ることができる。
C5.変形例5:
上記実施形態および実施例では、導電部22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。
C6.変形例6:
上記実施形態では、ヒータ4は、グロープラグ100に用いられるセラミックヒータであったが、グロープラグ100に代えて、バーナーの着火用のヒータ、ガスセンサの加熱用ヒータ、DPF(Diesel particulate filter)に使用されるセラミックヒータであってもよい。
本発明は、上記実施形態、実施例および変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する本実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
2…主体金具
3…中軸
4,4a,4b…ヒータ
5…絶縁部材
6…フランジ部
7…外筒
8…ピン端子
9,10…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…導電部
27,28…電極部
31,32…リード部
33…連結部
41,41a,42…導電突出部
100…グロープラグ
300…導電部の中間成形体
311…焼成前リード部
327…焼成前電極部
328…焼成前電極部
330…焼成前連結部
350…導電端部
400…半割り基体の中間成形体
410…キャビティ
417,418…電極収容部
450,450a…導電端部収容部
451,452…溝
500…ヒータの中間成形体
C1,C11,C12…軸線
S1…端面
b11…長軸
b12…短軸
b21…長軸
b22…短軸
cg1,cg2…重心
da,dc…突出部間距離

Claims (7)

  1. 絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び前記2つのリード部の一方の端部同士を接続する連結部、を含む導電部と、を有するセラミックヒータの製造方法であって、
    (a)2つの焼成前リード部と、焼成前連結部と、前記2つの焼成前リード部において前記焼成前連結部が配置されている側とは反対側の端部同士を接続する折り返し形状の導電端部と、を備える前記導電部の中間成形体を作成する工程と、
    (b)前記導電部の中間成形体が前記基体の中間成形体に埋設された前記セラミックヒータの中間成形体を作製する工程と、
    (c)前記セラミックヒータの中間成形体を焼成する工程と、
    (d)前記焼成後の前記セラミックヒータの中間成形体を加工することにより、前記セラミックヒータを作製する工程と、
    を備え、
    前記工程(b)は、前記工程(c)後の前記セラミックヒータの中間成形体のうち、前記導電端部の前記2つのリード部と接続する接続部位近傍における前記軸線方向に垂直な断面を見たときに、前記断面に現われる前記導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなり、
    前記工程(b)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が、前記セラミックヒータの中間成形体の前記2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差するように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなることを特徴とする、セラミックヒータの製造方法。
  2. 絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び前記2つのリード部の一方の端部同士を接続する連結部、を含む導電部と、を有するセラミックヒータの製造方法であって、
    (a)2つの焼成前リード部と、焼成前連結部と、前記2つの焼成前リード部において前記焼成前連結部が配置されている側とは反対側の端部同士を接続する折り返し形状の導電端部と、を備える前記導電部の中間成形体を作成する工程と、
    (b)前記導電部の中間成形体が前記基体の中間成形体に埋設された前記セラミックヒータの中間成形体を作製する工程と、
    (c)前記セラミックヒータの中間成形体を焼成する工程と、
    (d)前記焼成後の前記セラミックヒータの中間成形体を加工することにより、前記セラミックヒータを作製する工程と、
    を備え、
    前記工程(b)は、前記工程(c)後の前記セラミックヒータの中間成形体のうち、前記導電端部の前記2つのリード部と接続する接続部位近傍における前記軸線方向に垂直な断面を見たときに、前記断面に現われる前記導電端部の2つの断面部の間の最小距離が0.7mm以上となるように、前記セラミックヒータの中間成形体を作製してなり、
    前記工程(a)は、前記断面を見たときの前記2つの断面部のそれぞれの重心間の距離が、前記セラミックヒータの中間成形体の前記2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長くなるように、前記導電部の中間成形体を作製してなることを特徴とする、セラミックヒータの製造方法。
  3. 請求項1または請求項2に記載のセラミックヒータの製造方法において、
    前記工程(a)は、前記断面を見たときに、前記2つの断面部の形状が、長手方向と前記長手方向に直交する短手方向とを有する形状となるように、前記導電部の中間成形体を作製してなることを特徴とする、セラミックヒータの製造方法。
  4. 絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、
    前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び、前記2つのリード部の一方の端部同士を接合する連結部、を含む導電部と、
    を備えるセラミックヒータであって、
    前記導電部は、さらに前記2つのリード部において前記連結部が配置されている側とは反対側の端部にそれぞれ自身の一端が接続され、自身の他端のそれぞれが前記基体の外表面に露出している2つの導電突出部を有し、
    前記2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であり、
    前記2つの導電突出部のそれぞれの重心同士を結ぶ方向が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線を結ぶ方向と交差することを特徴とする、セラミックヒータ。
  5. 絶縁性セラミックを含有し、軸線方向に延設する基体と、
    前記基体の内部に埋設され、導電性セラミックを含有する導電部であり、互いに前記軸線方向に沿って延設された2つのリード部、及び、前記2つのリード部の一方の端部同士を接合する連結部、を含む導電部と、
    を備えるセラミックヒータであって、
    前記導電部は、さらに前記2つのリード部において前記連結部が配置されている側とは反対側の端部にそれぞれ自身の一端が接続され、自身の他端のそれぞれが前記基体の外表面に露出している2つの導電突出部を有し、
    前記2つの導電突出部の間の前記外表面に沿った最小距離は、0.7mm以上であり、
    前記2つの導電突出部のそれぞれの重心間の距離が、前記セラミックヒータの前記2つのリード部のそれぞれの軸線間の距離よりも長いことを特徴とする、セラミックヒータ。
  6. 請求項4または請求項5に記載のセラミックヒータを備えることを特徴とする、グロープラグ。
  7. セラミックヒータを有するグロープラグの製造方法であって、
    前記セラミックヒータは、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のセラミックヒータである、グロープラグの製造方法。
JP2015126354A 2015-06-24 2015-06-24 セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法 Active JP6567340B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015126354A JP6567340B2 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015126354A JP6567340B2 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017010830A JP2017010830A (ja) 2017-01-12
JP2017010830A5 JP2017010830A5 (ja) 2018-05-10
JP6567340B2 true JP6567340B2 (ja) 2019-08-28

Family

ID=57761756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015126354A Active JP6567340B2 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6567340B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7162558B2 (ja) * 2019-03-26 2022-10-28 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5027800B2 (ja) * 2006-03-21 2012-09-19 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及びグロープラグ
JP5399794B2 (ja) * 2009-07-07 2014-01-29 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータの製造方法
WO2014069480A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017010830A (ja) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7351935B2 (en) Method for producing a ceramic heater, ceramic heater produced by the production method, and glow plug comprising the ceramic heater
JP4567620B2 (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP5027800B2 (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP5330867B2 (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP2015018625A (ja) 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
JP6291542B2 (ja) セラミックヒータおよびグロープラグ
JP6567340B2 (ja) セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法
JP5992022B2 (ja) 絶縁体、および、スパークプラグ
JP5027536B2 (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP6370754B2 (ja) セラミックヒータおよびグロープラグ
JP6970779B2 (ja) スパークプラグ
EP1477740A2 (en) Heater
JP2018129211A (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP6456278B2 (ja) スパークプラグ
JP6101145B2 (ja) ヒータモジュールの製造方法、および、グロープラグの製造方法
JP6034122B2 (ja) セラミックヒータの検査方法および製造方法
JP6807660B2 (ja) セラミックヒータ素子、および、セラミックグロープラグ
JP6654818B2 (ja) セラミックヒータ及びその製造方法、並びにグロープラグ及びその製造方法
JP2011017504A (ja) グロープラグ
JP6951126B2 (ja) セラミックヒータ及びグロープラグ
JP2017010830A5 (ja)
JP6071426B2 (ja) セラミックヒータの製造方法
JP2018081794A (ja) セラミックヒータおよびグロープラグ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180326

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190401

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: 20190702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6567340

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250