JP7261650B2 - Ceramic heater type glow plug and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、発熱体としてセラミックスヒータを用いた、ディーゼルエンジンの始動補助用のセラミックスヒータ型グロープラグおよびその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic heater type glow plug for assisting starting of a diesel engine, using a ceramic heater as a heating element, and a manufacturing method thereof.
セラミックスヒータとして、絶縁性セラミックス中に、高融点金属（例えばタングステン等）のコイルや導電性セラミックスの発熱体、あるいは、フィルム状の発熱体を埋設し、または導電性セラミックスの発熱体の一部を露出させ、その発熱体の負極側のリード線を絶縁性セラミックスの側面から取り出して金属製外筒に接続するとともに、正極側のリード線を絶縁性セラミックスの発熱体から遠い側の端面から取り出して、電極取り出し金具の一端に接続し、さらに、この電極取り出し金具の他端に外部接続端子を接続するように構成したものが従来から知られている。 As a ceramic susceptor, a high-melting-point metal (for example, tungsten) coil, a conductive ceramic heating element, or a film-like heating element is embedded in an insulating ceramic, or a part of a conductive ceramic heating element is embedded. The lead wire on the negative electrode side of the heating element is taken out from the side surface of the insulating ceramics and connected to the metal outer cylinder, and the lead wire on the positive electrode side is taken out from the end face of the insulating ceramics on the far side from the heating element. , is connected to one end of an electrode fitting, and an external connection terminal is connected to the other end of the electrode fitting.
近年は、排気ガス規制に対応するため、ディーゼルエンジンの直噴タイプ化が図られ、それに対応するためグロープラグの細径化、長尺化が要求されている。このような要求に対応するため、組付け時にハウジング内を通過する部材を細径化して、ハウジングの強度を確保しつつハウジングを細径化するとともに、外部接続端子にバッテリ端子を接続する際の締め付けトルクや、エンジンの振動に耐えられる強度を確保することが望まれる。 In recent years, in order to comply with exhaust gas regulations, direct-injection type diesel engines have been promoted. In order to meet these demands, the members that pass through the housing during assembly have been made thinner to ensure the strength of the housing while reducing the diameter of the housing. It is desirable to secure a tightening torque and a strength that can withstand engine vibration.
従来からディーゼルエンジン用グロープラグの発熱体として広く用いられているシース型ヒータの場合には、電極取り出し金具をスエージング加工によりシース内に固定する構造なので、この電極取り出し金具によって外部接続端子への締め付けトルクやエンジンの振動に対する強度を確保するようにしている。これに対し、前記セラミックスヒータでは、その端面から取り出されるリード線が細いため、強度を確保することが難しいという問題があった。 In the case of a sheath heater, which has been widely used as a heating element for glow plugs for diesel engines, the electrode fitting is fixed inside the sheath by swaging. It is designed to ensure strength against tightening torque and engine vibration. On the other hand, the ceramic susceptor has a problem that it is difficult to secure strength because the lead wire drawn out from the end face thereof is thin.
この問題を解決する技術が、特許文献１に開示されている。即ち、特許文献１に記載の技術は、セラミックスヒータの端面から取り出されるリード線や、このリード線に接続される電極取り出し金具のハウジングに対する保持構造を、これらが収容されている金属製外筒の空間内に酸化マグネシウム粉末等の耐熱性絶縁粉体を充填し、ゴム製のシール部材で金属製外筒の開口をシールした上で、これらが収容されている部位の金属製外筒の外径を縮径させるスエージング加工を施すことで実現している。特許文献１に記載の技術によれば、外部接続端子に対する締め付けトルクやエンジンの振動に対して充分な強度が確保できるようになっている。 A technique for solving this problem is disclosed in Patent Document 1. That is, the technique described in Patent Document 1 is a structure for holding a lead wire taken out from the end face of a ceramic susceptor and an electrode fitting connected to the lead wire with respect to a housing, and a metal outer cylinder in which these are accommodated. After filling the space with heat-resistant insulating powder such as magnesium oxide powder and sealing the opening of the metal outer cylinder with a rubber sealing member, the outer diameter of the metal outer cylinder at the part where these are accommodated This is achieved by applying a swaging process that reduces the diameter of the According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to ensure sufficient strength against tightening torque for external connection terminals and vibration of the engine.
しかし、特許文献１に記載の技術では、セラミックスヒータからの接続リードや電極取り出し金具の耐熱性絶縁粉体によるハウジングへの固定や、スエージング加工によって、作業工程の複雑化や維持費用の高コスト化を招いていた。 However, the technology described in Patent Document 1 complicates the work process and increases maintenance costs by fixing the connection leads and electrode extraction fittings from the ceramic heater to the housing with heat-resistant insulating powder and swaging. was inviting change.
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は、セラミックスヒータの端面から取り出されるリード線や、このリード線に接続される電極
取り出し金具のハウジングに対する保持構造を、簡単な構造で、かつ、低コストで実現し得るセラミックスヒータ型グロープラグを提供することにある。また、本発明の他の目的は、簡易な工程で製造することができるセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and one of its objects is to provide a structure for holding a lead wire taken out from an end face of a ceramic susceptor and an electrode fitting connected to the lead wire to a housing. is to provide a ceramics heater type glow plug which can be realized with a simple structure and at a low cost. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic heater type glow plug that can be manufactured by a simple process.
上記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグは、無機導電体からなる発熱体及び絶縁性セラミックスで形成されたセラミックスヒータと、
このセラミックスヒータが一端部内に固定されるとともに、他端部またはその近傍がハウジングの内部孔に固定される金属製外筒と、
前記金属製外筒内に位置する前記セラミックスヒータの端面から突出させた、前記発熱体に接続するリード線の端部に、一方の端部が接続される、棒状の剛体で形成された電極取り出し金具と、
前記電極取り出し金具と前記リード線との接続部に位置し、前記リード線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部が嵌入するインシュレータと、
を備えたことを特徴とする。
The above problems are solved by the present invention described below. That is, the ceramic susceptor glow plug of the present invention comprises a heating element made of an inorganic conductor and a ceramic susceptor made of insulating ceramics,
a metal outer cylinder in which the ceramic susceptor is fixed in one end and the other end or its vicinity is fixed in the inner hole of the housing;
An electrode lead-out made of a rod-shaped rigid body, one end of which is connected to the end of a lead wire connected to the heating element projecting from the end face of the ceramic susceptor located in the metal outer cylinder. metal fittings and
an insulator located at a connection portion between the electrode fitting and the lead wire, having a through hole through which the lead wire passes, and having at least a portion thereof fitted into the other end portion of the metal outer cylinder;
characterized by comprising
本発明においては、前記インシュレータにおける前記金属製外筒に嵌入する側とは反対側に、前記電極取り出し金具の前記一方の端部が嵌入する凹部が形成されていることが好ましい。
この場合に、前記電極取り出し金具の前記一方の端部における先端が、嵌入する前記凹部内において、当該凹部の底に当接していることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that a concave portion into which the one end of the electrode fitting is fitted is formed on the side of the insulator opposite to the side of the insulator that is fitted into the metal outer cylinder.
In this case, it is preferable that the tip of the one end of the electrode fitting is in contact with the bottom of the recess in which it is fitted.
また、本発明においては、前記インシュレータが、前記金属製外筒の他端部に嵌入する小径部と、該小径部よりも径が大きい大径部と、該大径部及び前記小径部の間を繋ぎ前記金属製外筒の前記他端部における開口端と当接する段部と、を有することが好ましい。
この場合に、前記小径部に、嵌入方向の全域にわたって、または、その一部に、当該小径部の先端側から前記段部に向けて高さが漸次高くなる傾斜部を有するリブが設けられていることが好ましい。
Further, in the present invention, the insulator includes a small-diameter portion fitted into the other end portion of the metal outer cylinder, a large-diameter portion having a larger diameter than the small-diameter portion, and a portion between the large-diameter portion and the small-diameter portion. and a stepped portion that abuts against the open end at the other end of the metal outer cylinder.
In this case, the small-diameter portion is provided with a rib having an inclined portion whose height gradually increases from the tip end side of the small-diameter portion toward the stepped portion over the entire area in the insertion direction or partly thereof. preferably.
さらに、本発明においては、前記電極取り出し金具の前記一方の端部における端面には、挿入穴が形成されており、
前記電極取り出し金具と前記リード線との接続が、前記挿入穴に前記リード線の端部が挿入されることで為されていることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, an insertion hole is formed in the end surface of the one end of the electrode fitting,
It is preferable that the electrode fitting and the lead wire are connected by inserting an end of the lead wire into the insertion hole.
この場合に、前記挿入穴は、前記電極取り出し金具の軸方向に延在しており、
当該挿入穴に挿入された前記リード線が存在する前記軸方向位置であって、前記インシュレータが存在しない前記軸方向位置に、前記電極取り出し金具の外周が縮径された縮径部を有することが好ましい。
In this case, the insertion hole extends in the axial direction of the electrode fitting,
At the axial position where the lead wire inserted into the insertion hole exists and where the insulator does not exist, the outer circumference of the electrode fitting may have a reduced diameter portion. preferable.
一方、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグの第１の製造方法は、上記本発明のセラミックスヒータ型グロープラグを製造する製造方法であって、
前記セラミックスヒータを、前記リード線が突出する端部が内部に位置し、前記リード線は貫通して表出するように前記金属製外筒に挿入し、固定する金属製外筒取付工程と、
前記インシュレータを、その貫通孔に前記リード線を貫通させつつ、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部を嵌入させるインシュレータ取付工程と、
前記電極取り出し金具の前記一方の端部と前記リード線の端部とを接続させて、当該接続部に前記インシュレータを位置させる電極取り出し金具取付工程と、
前記ハウジングの内部孔内に前記接続部が位置するようにして、前記金属製外筒の前記他端部を当該内部孔の端部開口に固定させるハウジング取付工程と、
をこの順で行うことを特徴とする。
On the other hand, a first method for producing a ceramic heater glow plug of the present invention is a method for producing the ceramic heater glow plug of the present invention, comprising:
a metal outer cylinder mounting step of inserting and fixing the ceramic susceptor into the metal outer cylinder so that the end portion from which the lead wire protrudes is located inside and the lead wire is exposed through the ceramic heater;
an insulator mounting step of fitting at least a portion of the insulator into the other end portion of the metal outer cylinder while allowing the lead wire to pass through the through hole;
an electrode fitting fitting step of connecting the one end of the electrode fitting to the end of the lead wire and positioning the insulator at the connection;
a housing mounting step of fixing the other end of the metal outer cylinder to an end opening of the internal hole such that the connecting portion is positioned within the internal hole of the housing;
are performed in this order.
また、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグの第２の製造方法は、上記本発明のセラミックスヒータ型グロープラグを製造する製造方法であって、
前記セラミックスヒータを、前記リード線が突出する端部が内部に位置し、前記リード線は貫通して表出するように前記金属製外筒に挿入し、固定する金属製外筒取付工程と、
前記インシュレータにおける前記金属製外筒に嵌入する側とは反対側を、前記電極取り出し金具の前記一方の端部に仮固定するインシュレータ仮固定工程と、
前記セラミックスヒータが固定された前記金属製外筒の他端部に、前記電極取り出し金具に仮固定された前記インシュレータにおける前記金属製外筒に嵌入する側を近づけて行き、その貫通孔に前記リード線を貫通させつつ、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部を嵌入させ、同時に、前記電極取り出し金具の前記一方の端部と前記リード線の端部とを接続させて、当該接続部に前記インシュレータを位置させる、四部品一体化工程と、
前記ハウジングの内部孔内に前記接続部が位置するようにして、前記金属製外筒の前記他端部を当該内部孔の端部開口に固定させるハウジング取付工程と、
を四部品一体化工程以降はこの順で行うことを特徴とする。
A second method for producing a ceramic heater glow plug of the present invention is a method for producing the ceramic heater glow plug of the present invention, comprising:
a metal outer cylinder mounting step of inserting and fixing the ceramic susceptor into the metal outer cylinder so that the end portion from which the lead wire protrudes is located inside and the lead wire is exposed through the ceramic heater;
an insulator temporary fixing step of temporarily fixing the side of the insulator opposite to the side to be fitted into the metal outer cylinder to the one end of the electrode fitting;
The side of the insulator temporarily fixed to the electrode fitting to be fitted into the metal outer cylinder is brought close to the other end of the metal outer cylinder to which the ceramic heater is fixed, and the lead is inserted into the through hole. At least part of the wire is inserted into the other end of the metal outer cylinder, and at the same time, the one end of the electrode fitting and the end of the lead wire are connected to each other. a four-part integration step of positioning the insulator in the part;
a housing mounting step of fixing the other end of the metal outer cylinder to an end opening of the internal hole such that the connecting portion is positioned within the internal hole of the housing;
are performed in this order after the four-component integration process.
上記第１の製造方法及び上記第２の製造方法のいずれの製造方法においても、前記電極取り出し金具の前記一方の端部の端面に開口し、前記電極取り出し金具の軸方向に延在する挿入穴が形成されており、
前記電極取り出し金具と前記リード線との接続が、前記挿入穴に前記リード線の端部を挿入することで為され、
前記ハウジング取付工程の前に、前記挿入穴に挿入された前記リード線が存在する前記軸方向位置であって、前記インシュレータが存在しない前記軸方向位置における前記電極取り出し金具の外周を縮径させて、当該電極取り出し金具と前記リード線とを緊結させるリード線緊結工程を有することが好ましい。
In any one of the first manufacturing method and the second manufacturing method, an insertion hole is opened in the end surface of the one end of the electrode fitting and extends in the axial direction of the electrode fitting. is formed and
the connection between the electrode fitting and the lead wire is made by inserting the end of the lead wire into the insertion hole;
Before the housing mounting step, the outer circumference of the electrode fitting is reduced in diameter at the axial position where the lead wire inserted into the insertion hole exists and where the insulator does not exist. and a lead wire binding step for binding the electrode fitting and the lead wire.
セラミックスヒータ型グロープラグにかかる本発明によれば、セラミックスヒータの端面から取り出されるリード線や、このリード線に接続される電極取り出し金具のハウジングに対する保持構造を、簡単な構造で、かつ、低コストで実現することができる。
また、セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法にかかる本発明によれば、簡易な工程でセラミックスヒータ型グロープラグ製造することができる。
According to the present invention relating to the ceramics heater glow plug, the structure for holding the lead wire taken out from the end face of the ceramics heater and the electrode fitting connected to the lead wire to the housing is simple and low cost. can be realized by
Further, according to the present invention relating to the method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, the ceramic heater type glow plug can be manufactured in a simple process.
［セラミックスヒータ型グロープラグ］
以下、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の例示的一態様である実施形態にかかるセラミックスヒータ型グロープラグの縦断面図である。また、図２は、本発明の例示的一態様である実施形態にかかるセラミックスヒータ型グロープラグの、セラミックスヒータにおける発熱体の端面から突出させたリード線１０と電極取り出し金具１２との接続部およびその周辺を拡大して示す拡大断面図である。
[Ceramic heater type glow plug]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a ceramic heater type glow plug according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a ceramics heater glow plug according to an embodiment, which is an exemplary aspect of the present invention. Moreover, FIG. 2 shows a connecting portion between a
このセラミックスヒータ型グロープラグ（以下、単に「グロープラグ」と称する場合がある。）のハウジング２は円筒状をしており、その内部の孔（内部孔４）は、図の右側のセラミックスヒータ固定側が大径部４ａ、図の左側の外部接続端子固定側が小径部４ｂである段付きの軸方向に延在する孔になっている。
The
ハウジング２の内部孔４の大径部４ａ内には、セラミックスヒータ６が圧入またはロウ付け等により接合された金属製外筒８が挿入され、この金属製外筒８の外周面の一部が圧入またはロウ付け等によりこのハウジング２の端部開口２ａに固定されている。即ち、この金属製外筒８の先端（一端部）８ａ内にセラミックスヒータ６が固定されるとともに、後端（他端部）８ｂの近傍が、ハウジング２の内部孔４の端部開口２ａに固定されている。
A metal
セラミックスヒータ６は、従来公知の構成であり、内部の図示および詳細な説明は省略するが、その本体部を構成するセラミックス絶縁体の内部に、高融点金属（例えばタングステン（Ｗ）等）をコイル状にした発熱線（発熱体）が埋め込まれた発熱部６ａを有しており、この発熱部６ａが、前記金属製外筒８の先端（一端部）８ａから突出するとともに、この発熱部６ａから遠い側の端面６ｂが金属製外筒８の内部に位置している。
The
なお、この実施形態では、発熱体を高融点金属としているが、導電性セラミックスやシート状の発熱体等であってもよく、導電性セラミックスの発熱体の一部を絶縁性セラミックスから露出させる等、セラミックヒータ６は、絶縁性セラミックスと発熱体としての無機導電体とを複合して形成されたものが用いられる。
In this embodiment, the heating element is made of high-melting-point metal, but it may be made of conductive ceramics, a sheet-like heating element, or the like. The
セラミックスヒータ６の内部に埋め込まれたコイル状の発熱線の一端に負極側のリード線が接続されるとともに、他端に正極側のリード線が接続されている。負極側のリード線は、金属製外筒８の内部側でセラミックス絶縁体の外面に露出して金属製外筒８の内面にロウ付け等によって電気的に接続されている。
A lead wire on the negative electrode side is connected to one end of a coiled heating wire embedded in the
金属製外筒８は、導電性を有する金属材料、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）の材料から形成されている。金属製外筒８は、外周面が段付きの円筒状に形成されている。特に、本実施形態では、後述するように、インシュレータ１４を保持するための特別な加工を内周面に施す必要が無く、円筒形の内周面のみを有する管形状で十分であるため、プレス延伸法によって容易に製造することができる。したがって、本実施形態における金属製外筒８は、低コストで形成することができる。
The metal
セラミックスヒータ６内部の発熱線の正極側のリード線は、セラミックスヒータ６の端面６ｂ側に延びており、このセラミックスヒータ６内で電極取り出し用のリード線１０に接続されている。当該電極取り出し用のリード線１０は、細径の線材である。電極取り出し用のリード線１０は、セラミックスヒータ６の端面６ｂ側から突出し、さらに延伸して
おり、その端部１０ａが、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂから突き出している。
A lead wire on the positive electrode side of the heating wire inside the
この電極取り出し用のリード線１０をセラミックス絶縁体の内部の正極側のリード線に接続してセラミックスヒータ外部に取り出す構造には、特開２０００－１２１０５５公報や特開２００１－３２４１４１号公報等に記載された方法、あるいはその他の方法を適用することができる。
A structure in which the
セラミックスヒータ６の端面６ｂから取り出された電極取り出し用のリード線１０は、インシュレータ１４の中心に設けられた貫通孔１４ａを貫通して延伸している。図３に、インシュレータ１４をある方向から見た拡大斜視図を、図４に、当該インシュレータ１４を他の方向から見た拡大斜視図を、それぞれ示す。
A
インシュレータ１４は、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂに嵌入する小径部１４ｂと、該小径部１４ｂよりも径が大きい大径部１４ｃと、大径部１４ｃ及び小径部１４ｂの間を繋ぐ段部１４ｄと、を有する。段部１４ｄは、外径が大径部１４ｃと、内径が小径部１４ｂと、それぞれ等しい円環状の部位である。
The
小径部１４ｂには、嵌入方向（図３における矢印Ａ方向）の一部に、当該小径部１４ｂの先端側（同矢印Ａ方向側）から段部１４ｄに向けて高さ（本発明において、リブの高さとは、小径部１４ｂの周面からの高さを指す。）が漸次高くなる傾斜部１４ｅを有するリブ１４ｆが設けられている。リブ１４ｆにおいて、傾斜部１４ｅに続く段部１４ｄ側は、高さが一定の等高部１４ｇとなっている。
A portion of the
なお、本発明において、インシュレータ１４の小径部１４ｂにリブ（１４ｆ）を設ける場合において、リブ（１４ｆ）自体の長さは、嵌入方向（矢印Ａ方向）における先端側（同矢印Ａ方向側）から段部１４ｄの全域にわたっても構わないし、本実施形態のように、その途中から始まっても構わない。さらに、リブ（１４ｆ）が段部１４ｄまで届いていなくても構わない。リブの幅（小径部１４ｂの周方向長さ）や本数についても特に制限はなく、適宜設計すればよい。
In the present invention, when the rib (14f) is provided on the
また、傾斜部１４ｅの長さは、嵌入方向（矢印Ａ方向）における先端側（同矢印Ａ方向側）から段部１４ｄのリブ（１４ｆ）の全長にわたっても構わないし、本実施形態のように、リブ（１４ｆ）の一部領域であっても構わない。リブ（１４ｆ）を設けることにより、後述する金属製外筒８への圧入が好適に実施できるようになっていればよい。
Further, the length of the
インシュレータ１４における金属製外筒８に嵌入する側とは反対側（矢印Ａ方向とは逆方向側）には、電極取り出し金具１２の先端部（一方の端部）１２ａが嵌入する凹部１４ｈが形成されている。また、インシュレータ１４には、これを嵌入方向（矢印Ａ方向）に貫通する中心軸と平行でこれを含む貫通孔１４ａが形成されている。
A
貫通孔１４ａは、金属製外筒８の中心軸と軸が一致するように延伸しており、インシュレータ１４における金属製外筒８に嵌入する側とその反対側との間を貫通する孔である。リード線１０は、この貫通孔１４ａに貫通し保持されることにより、金属製外筒８の中心軸の位置に支持されている。
The through-
インシュレータ１４は、電極取り出し金具１２とリード線１０との接続部に位置し、その一部である小径部１４ｂが金属製外筒８の後端８ｂに嵌入している。そして、貫通孔１４ａにリード線１０が貫通するとともに、小径部１４ｂが金属製外筒８の後端８ｂに嵌入している。この状態で、段部１４ｄは、金属製外筒８の後端８ｂにおける開口端８ｃと当接している。段部１４ｄが後端８ｂの開口端８ｃと当接していることで、インシュレータ
１４と金属製外筒８との間で位置決めが為されて、両者の位置関係が安定した状態になる。
The
インシュレータ１４の材質としては、特に制限はないが、樹脂成形に適した形状であり、また、低コストで成形することができることから、樹脂製であることが好ましい。本実施形態に示す形状のインシュレータ１４は、公知の樹脂成形手法により容易に成形することができる。また、セラミックスヒータ６とは直接接することなく、金属製外筒８が間に介在し、ある程度離間しており、求められる耐熱性もそれほど高温ではないため、選択可能な樹脂の制限も比較的少ない。具体的に選択可能な樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、等を挙げることができる。
The material of the
インシュレータ１４の凹部１４ｈには、電極取り出し金具１２の先端部１２ａが嵌入している。電極取り出し金具１２の先端部１２ａにおける端面１２ｂが、嵌入する凹部１４ｈ内において、当該凹部１４ｈの底１４ｉに当接している。端面１２ｂが底１４ｉに当接していることで、電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との間、さらには、当該インシュレータ１４の一部が嵌入する金属製外筒８との間で位置決めが為されて、三者の位置関係が安定した状態になる。
The
電極取り出し金具１２は、棒状の剛体で形成されており、その先端部１２ａにおける端面１２ｂには、当該端面１２ｂに向けて開口し、電極取り出し金具１２の軸方向に延在する挿入穴１２ｆが形成されている。そして、当該挿入穴１２ｆにリード線１０の端部１０ａが挿入されることで、電極取り出し金具１２とリード線１０とが電気的に接続されている。
The
電極取り出し金具１２とリード線１０との接続は、一般的に、挿入穴１２ｆへのリード線１０の端部１０ａの圧入やロウ付けにより、あるいは、電極取り出し金具１２の先端部１２ａをかしめることにより、確実ならしめることができる。しかし、本実施形態においては、リード線１０が存在する前記軸方向位置であって、インシュレータ１４が存在しない前記軸方向位置における電極取り出し金具１２の外周が縮径されて縮径部１２ｃとなり、当該箇所で電極取り出し金具１２とリード線１０とが緊結されている。
The connection between the electrode fitting 12 and the
電極取り出し金具１２の外周を径方向から締め付けるように絞ることで、縮径部１２ｃを形成することができる。特許文献１に記載のスエージング加工のように、金属製外筒の外側から耐熱性絶縁粉体を介して電極取り出し金具を塑性変形させてシース内に固定すると同時にリード線を接続する場合には、間接的な加圧であるため、電極取り出し金具とリード線との接続強度向上効果はあまり高くはないが、本実施形態では電極取り出し金具１２の外周を直接絞っているので、簡便な方法でありながら、電極取り出し金具１２とリード線１０との接続を極めて強固なものとすることができる。
The reduced
電極取り出し金具１２は、ハウジング２の内部孔４の小径部４ｂ内で同軸上に延在し、先端部１２ａとは反対側の端部である後端部１２ｄがハウジング２の外部に突出している。電極取り出し金具１２における小径部４ｂ内で後端部１２ｄに近い部位に、インシュレータ１４とは別のインシュレータ１２ｇが取り付けられている。
The
当該インシュレータ１２ｇは、ハウジング２の内部孔４の内周面と電極取り出し金具１２との間に介在し、両者間の絶縁スペーサとして機能するほか、電極取り出し金具１２の支持部材としても機能する。電極取り出し金具１２は、後端部１２ｄ側がこのインシュレータ１２ｇで支持され、先端部１２ａ側は、既述の通り、インシュレータ１４（さらには、金属製外筒８）で支持され、ハウジング２の内部孔４内で、その内周面との離間が保た
れ、両者間の絶縁が確保されている。
The
電極取り出し金具１２における後端部１２ｄに、シール部材（Ｏリング）２０を挿入させ、ハウジング２の内部孔４の小径部４ｂの端部開口２ａを嵌合させる。この端部開口２ａは、テーパが形成された円環状の部位であり、これに対応する形状を有するシール部材２０が当接して嵌合するようになっている。
A sealing member (O-ring) 20 is inserted into the
電極取り出し金具１２におけるハウジング２から突出している後端部１２ｄ近傍には、周面にローレット加工が施されたローレット部１２ｅが形成されている。このローレット部１２ｅを絶縁性で円環状のインシュレータ２６の孔に嵌入させる。そして、電極取り出し金具１２の後端部１２ｄをラウンドピン１８の穴に嵌入させ、ローレット部１２ｅが形成されている位置でラウンドピン１８の外周を縮径させることで、電極取り出し金具１２がラウンドピン１８に固定され、インシュレータ２６及びシール部材２０を挟んで、電極取り出し金具１２がハウジング２に固定されている。
In the vicinity of the
以上の如き本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグによれば、セラミックスヒータ６の端面６ｂから取り出されるリード線１０と、このリード線１０に接続される電極取り出し金具１２を、容易に成型することができるインシュレータ１４を１つ用いるだけの簡単な構造で、ハウジング２に対して保持させることができ、低コスト化を実現することができる。その他、製造上のメリットについては、以下に説明する＜セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法＞の中で述べる。
According to the ceramics heater glow plug of the present embodiment as described above, the
［セラミックスヒータ型グロープラグの製造方法］
本発明のセラミックスヒータ型グロープラグは、以下に説明する２種類の本発明のセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法によって好適に製造することができる。以下、これら２種類をそれぞれ「第１の製造方法」及び「第２の製造方法」と称する。）
[Manufacturing method of ceramic heater type glow plug]
The ceramic susceptor glow plug of the present invention can be suitably manufactured by the following two methods of manufacturing the ceramic susceptor glow plug of the present invention. These two types are hereinafter referred to as "first manufacturing method" and "second manufacturing method", respectively. )
＜第１の製造方法＞
第１の製造方法は、金属製外筒取付工程と、インシュレータ取付工程と、電極取り出し金具取付工程と、ハウジング取付工程と、をこの順で行う製造方法であり、電極取り出し金具取付工程とハウジング取付工程との間に、必要に応じて、リード線緊結工程が含まれる。
以下、図５を用いて、各工程ごとに順を追って説明する。なお、図５は、第１の製造方法における各工程を追って順に操作を行った場合の製造過程を（ａ）～（ｅ）の順に示す模式断面図である。
<First manufacturing method>
A first manufacturing method is a manufacturing method in which a metal outer cylinder mounting step, an insulator mounting step, an electrode mounting bracket mounting step, and a housing mounting step are performed in this order. If necessary, a lead wire binding process is included between the processes.
Hereinafter, each step will be described in order with reference to FIG. 5 . 5A to 5E are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process in the order of (a) to (e) when each step in the first manufacturing method is sequentially followed.
（金属製外筒取付工程）
第１の製造方法において、金属製外筒取付工程は、図５（ａ）に示すように、セラミックスヒータ６を、リード線１０が突出する端面６ｂが内部に位置し、リード線１０は貫通して表出するように金属製外筒８に挿入する操作を行い、セラミックスヒータ６に金属製外筒８を固定する工程である。
(Metal outer cylinder mounting process)
In the first manufacturing method, as shown in FIG. 5(a), in the metal outer cylinder mounting step, the
このとき、図５（ａ）に示すように、セラミックスヒータ６を垂直に保持しながら、金属製外筒８にセラミックスヒータ６が挿し込まれるように上から下げて、金属製外筒８にセラミックスヒータ６を挿入する。なお、セラミックスヒータ６を垂直に保持するのは、この後の全ての工程において維持される。
At this time, as shown in FIG. 5A, while holding the
セラミックスヒータ６と金属製外筒８との固定は、圧入によっても構わないが、既述の通り、負極側のリード線が金属製外筒８の内部側でセラミックスヒータ６の外面に露出しているので、導通を確実ならしめるために、銀ろうによるロウ付けを行うことが好ましい
。両者の電気的な接続は、その他公知の各種方法によって実現することができ、例えば、特開２００１－４３９６０号公報等に記載されているメタライズ処理を施して、メタライズ層と銀ろうとの導通を確実ならしめる方法を採用することもできる。
The
（インシュレータ取付工程）
第１の製造方法において、インシュレータ取付工程は、図５（ｂ）に示すように、インシュレータ１４を上方から下方（矢印Ｂ方向）に移動させて、その貫通孔１４ａにリード線１０を挿し込み、これを貫通させつつ、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂに、少なくとも一部（本例では、インシュレータ１４の一部に相当する小径部１４ｂ）を嵌入させる操作を行う工程である。
(Insulator mounting process)
In the first manufacturing method, the insulator mounting step moves the
即ち、本工程では、前工程でセラミックスヒータ６の上部に取り付けられた金属製外筒８における、上方に位置する後端８ｂに、インシュレータ１４の小径部１４ｂを嵌入させる。この際に、貫通孔１４ａに挿し込まれたリード線１０は、その先端が上方から突出した状態になる。
リード線１０は、金属製外筒８の中心軸と軸が一致する貫通孔１４ａに貫通し、保持されることで、金属製外筒８の中心軸の位置に支持された状態になっている。
That is, in this step, the small-
The
インシュレータ１４の小径部１４ｂには、既述の通り、リブ１４ｆが設けられているため、金属製外筒８における後端８ｂの開口に対して軽圧入されるようになっている。そのため、スムーズに圧入されるとともに、嵌入後は、安定した仮固定状態になる。なお、金属製外筒８における後端８ｂの開口（内径）とインシュレータ１４の小径部１４ｂ（リブ１４ｆの張り出しを含めた外径）との関係は、本実施形態の如く軽圧入になる程度が好適である。ただし、第１の製造方法において、両者の関係は、完全には嵌合せず、後端８ｂの開口に比して小径部１４ｂが小さくて多少余裕のある状態から、後端８ｂの開口に比して小径部１４ｂが大きくて、ある程度強く圧入しなければ嵌入しない状態までの間であればよい。
As described above, the small-
インシュレータ１４の小径部１４ｂを金属製外筒８の後端８ｂに軽圧入させて行くと、インシュレータ１４の段部１４ｄが、金属製外筒８の後端８ｂにおける開口端８ｃと当接する。段部１４ｄが後端８ｂの開口端８ｃと当接することで、インシュレータ１４と金属製外筒８との間で位置決め（仮固定）が為されて、両者の位置関係が安定した状態になる。
As the
（電極取り出し金具取付工程）
第１の製造方法において、電極取り出し金具取付工程は、電極取り出し金具１２の先端部（一方の端部）１２ａとリード線１０の端部１０ａとを接続させる操作を行い、当該接続部にインシュレータ１４を位置させる工程である。本工程により、セラミックスヒータ６、金属製外筒８、インシュレータ１４及び電極取り出し金具１２からなるアッセンブリを組み立てることができる。
(Electrode mounting bracket mounting process)
In the first manufacturing method, in the step of attaching the metal fitting for the electrode, an operation is performed to connect the tip (one end) 12a of the metal fitting for the
より具体的には、電極取り出し金具１２を上方から下方（図５（ｂ）に示す矢印Ｂ方向）に移動させて、図５（ｃ）に示すように、インシュレータ１４の上方に電極取り出し金具１２を取り付ける。この際、電極取り出し金具１２とリード線１０との電気的な接続と、物理的な接続とが為される。
More specifically, the electrode fitting 12 is moved downward (in the direction of arrow B shown in FIG. 5(b)) so that the electrode fitting 12 is positioned above the
即ち、まず、電極取り出し金具１２の端面１２ｂに形成された挿入穴１２ｆにリード線１０の端部１０ａを挿入させてから、前工程で金属製外筒８の上部に取り付けられたインシュレータ１４に向けて、電極取り出し金具１２を移動させる。インシュレータ１４の貫通孔１４ａが金属製外筒８の中心軸と軸が一致しているため、リード線１０の端部１０ａ
を挿入穴１２ｆに容易に挿入させることができる。
That is, first, the
can be easily inserted into the
そして、インシュレータ１４における、上方に位置する凹部１４ｈに、電極取り出し金具１２の先端部１２ａを嵌入させる。このときも、インシュレータ１４の貫通孔１４ａが金属製外筒８の中心軸と軸が一致しているため、精密な位置合わせをすることなく、端部１２ａを凹部１４ｈに容易に嵌入することができる。
Then, the
電極取り出し金具１２における後端部１２ｄ寄りの位置には、インサート成形もしくは圧入等の方法によって、予めインシュレータ１２ｇが固定され、取り付けられている。
電極取り出し金具１２の先端部１２ａは、インシュレータ１４における凹部１４ｈに対して軽圧入されるようになっている。そのため、スムーズに圧入されるとともに、嵌入後は、安定した仮固定状態になる。両者間の軽圧入が好適に実現されるように、本実施形態では設けられていないが、インシュレータ１４の小径部１４ｂに設けられたリブ１４ｆの如きリブを、凹部１４ｈの内周壁に設けても構わない。
An
A
なお、インシュレータ１４における凹部１４ｈの内径（リブが設けられている場合にはその張り出しを含めた内径。以下、両者を合わせて、単に「内径」という。）と電極取り出し金具１２の先端部１２ａ（外径）との関係は、本実施形態の如く軽圧入になる程度が好適である。ただし、第１の製造方法において、両者の関係は、完全には嵌合せず、凹部１４ｈの内径に比して先端部１２ａの外径が小さくて多少余裕のある状態から、凹部１４ｈの内径に比して先端部１２ａの外径が大きくて、ある程度強く圧入しなければ嵌入しない状態までの間であればよい。
Note that the inner diameter of the
電極取り出し金具１２の先端部１２ａをインシュレータ１４の凹部１４ｈに軽圧入させて行くと、電極取り出し金具１２の先端部１２ａにおける端面１２ｂが凹部１４ｈの底１４ｉに当接する。端面１２ｂが底１４ｉと当接することで、電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との間で位置決め（仮固定）が為されて、両者の位置関係が安定した状態になる。
When the
また、前工程で、段部１４ｄと開口端８ｃとが当接してインシュレータ１４と金属製外筒８との位置関係が安定した状態になっており、かつ、本工程で、端面１２ｂと底１４ｉとが当接して電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との位置関係が安定した状態になっている。
In the previous step, the stepped
即ち、電極取り出し金具１２と金属製外筒８との関係がインシュレータ１４を介して安定的な状態になっている。そのため、セラミックスヒータ６から、金属製外筒８と、インシュレータ１４と、さらには電極取り出し金具１２とを順に組み立てる途中段階において、これら部材の位置関係を安定的に保つことができる。また、電極取り出し金具１２まで組み上げたアッセンブリの状態においても、各部材の位置関係を安定的に保つことができる。
That is, the relationship between the electrode fitting 12 and the metal
これら安定的な各部材の保持により、本工程までの操作を容易かつ確実に行うことができる他、以降の工程（リード線緊結工程、ハウジング取付工程等）においても、前記アッセンブリが組み上げられた全ての部材の位置関係が安定的な状態になっていることから、操作を容易かつ確実に行うことができる。 By stably holding each member, the operations up to this step can be performed easily and reliably. Since the positional relationship of the members is in a stable state, the operation can be performed easily and reliably.
（リード線緊結工程）
次に、本実施形態においては、リード線緊結工程の操作が行われる。第１の製造方法において、リード線緊結工程は、図５（ｄ）に示すように、挿入穴１２ｆに挿入されたリード線１０が存在する前記軸方向（図１及び図２の両矢印Ｄ方向）位置であって、インシュ
レータ１４が存在しない前記軸方向（両矢印Ｄ方向）位置における電極取り出し金具１２の外周を縮径させる操作によって、当該電極取り出し金具１２とリード線１０とを緊結させる工程である。
(Lead wire binding process)
Next, in this embodiment, the operation of the lead wire binding process is performed. In the first manufacturing method, the lead wire binding step, as shown in FIG. ) position where the
挿入穴１２ｆへのリード線１０の端部１０ａの圧入等によって、電極取り出し金具１２とリード線１０とは接続することができるが、本工程を経ることによって、両者を強固に緊結することができる。特に、本実施形態においては、電極取り出し金具１２とリード線１０との固定点が金属製外筒８の外側にあるため、縮径による緊結のプロセスが実施し易く、緊結の品質を向上させることができる。
The
縮径の操作は、図５（ｄ）における矢印Ｅに示すように、電極取り出し金具１２を外側から絞り込むように行えばよい。具体的には、例えば、半環状で小径の２部材からなる冶具で締め付けるようにして縮径する方法を挙げることができる。本工程の操作によって、図５（ｄ）における縮径部１２ｃの電極取り出し金具１２の外径が縮径されて、電極取り出し金具１２とリード線１０とを強固に緊結することができる。
The operation for reducing the diameter may be performed by tightening the electrode fitting 12 from the outside, as indicated by an arrow E in FIG. 5(d). Specifically, for example, a method of reducing the diameter by tightening with a jig consisting of two semi-annular small-diameter members can be used. By the operation of this step, the outer diameter of the electrode fitting 12 of the diameter-reduced
本工程の操作を実現できるようにするためには、前記軸方向（両矢印Ｄ方向）において、挿入穴１２ｆに挿入されたリード線１０が存在する位置であって、インシュレータ１４が存在しない位置がなければならない。そのため、インシュレータ１４における凹部１４ｈの深さが大きくなり過ぎない（深過ぎない）ことが望ましい。一方、凹部１４ｈの深さがあまりに小さいと（浅いと）、電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との間の位置決め（仮固定）が不安定になってしまう。よって、前記軸方向（両矢印Ｄ方向）において、挿入穴１２ｆに挿入されたリード線１０が存在する位置であって、インシュレータ１４が存在しない位置が生じる範囲で、凹部１４ｈの深さを、電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との間の位置決め（仮固定）に適した大きさ（深さ）にすることが望ましい。
In order to realize the operation of this step, there must be a position where the
（ハウジング取付工程）
第１の製造方法において、ハウジング取付工程は、ハウジング２の内部孔４内に電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との接続部が位置するようにして、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂを内部孔４の端部開口２ａに固定させる操作を行う工程である。
(Housing installation process)
In the first manufacturing method, in the housing mounting step, the connecting portion between the electrode fitting 12 and the
本工程は、具体的には、まず、セラミックスヒータ６、金属製外筒８、インシュレータ１４及び電極取り出し金具１２からなるアッセンブリを、セラミックスヒータ６側から、ハウジング２の他端部開口２ｂに挿入する。そして、図５（ｅ）に示すように、ハウジング２を矢印Ｆ方向に移動し、所定の位置で、金属製外筒８の８ｂ後端（他端部）側とハウジング２の内部孔４の端部開口２ａとを固定する。金属製外筒８の後端（他端部）８ｂ側とハウジング２の内部孔４の端部開口２ａとの固定は、圧入またはロウ付け等により行われる。
Specifically, in this step, first, an assembly consisting of the
図２に示すように、ハウジング２の内部孔４の大径部４ａの内周面と、インシュレータ１４の大径部１４ｃの外周面との間には僅かな間隙がある。一方、金属製外筒８の外径は、後端（他端部）８ｂでは、インシュレータ１４の大径部１４ｃと略同径であるものの、先端（一端部）８ａに向けて拡径し、大径部４ａの内周面との間に隙間はなく、圧入させなければ進入しない状態になっている。
As shown in FIG. 2, there is a slight gap between the inner peripheral surface of the
そのため、ハウジング２の内部孔４の大径部４ａの内周面には、潤滑剤を塗布しておくことが好ましい。ハウジング２の内周面に潤滑剤を塗布しておくことで、前記アッセンブリをハウジング２の内部孔４に挿入する際に、ごく接近するインシュレータ１４の外周面で当該潤滑剤が均され、ハウジング２の内周面に潤滑性を付与することができる。
Therefore, it is preferable to apply a lubricant to the inner peripheral surface of the large-
前記アッセンブリがハウジング２の内部孔４に挿入される際、インシュレータ１４の外周面で潤滑性が改善された内部孔４の内周面は、すぐにハウジング２の内周面との間で圧入状態となるが、改善された潤滑性の作用により、容易に圧入することができる。ハウジング２の内部孔４の内周面に使用可能な潤滑剤としては、粉末状の潤滑剤でも液体状の潤滑剤でもよく、従来公知のものを用いることができる。
When the assembly is inserted into the
電極取り出し金具１２における後端部１２ｄ寄りの位置に取り付けられているインシュレータ１２ｇの外径は、ハウジング２の内部孔４の小径部１４ｂの内径よりも、僅かに小さく設計されている。そのため、前記アッセンブリがハウジング２の内部孔４に挿入される際、インシュレータ１２ｇが取り付けられている箇所が、小径部１４ｂの所定の位置まで進んで行く。
The outer diameter of the
このインシュレータ１２ｇの外径と小径部１４ｂの内径との差が小さければ、そのままでも電極取り出し金具１２の支持部材としての機能を果たし得るが、電極取り出し金具１２のより安定的な支持を実現すべく、インシュレータ１２ｇの外周面とハウジング２の内部孔４の内周面とを接着することが望ましい。
If the difference between the outer diameter of the
インシュレータ１２ｇの外周面とハウジング２の内部孔４の内周面との接着は、前記アッセンブリをハウジング２の内部孔４に挿入し終えて、図５（ｅ）に示す所定の位置にインシュレータ１２ｇを配した後に行う。両者の接着方法としては、特に制限はなく、例えば、両者の隙間に接着剤を注入して所定の硬化処理（加熱、紫外線照射、放置等）を施す方法が挙げられる。また、図５（ｅ）に示す所定の位置にインシュレータ１２ｇを配した後に、インシュレータ１２ｇが位置する箇所のハウジング２の外周を縮径させることで固定しても構わない。
The bonding between the outer peripheral surface of the
電極取り出し金具１２における後端部１２ｄ近傍は、ハウジング２の他端部開口２ｂから突出している。そして、図５（ｅ）では不図示であるが、シール部材２０を電極取り出し金具１２における後端部１２ｄから挿入し、ハウジング２の内部孔４の小径部４ｂの端部開口２ａに嵌合させ、絶縁性のナット２６によって固定する。
The vicinity of the
以上のようにして、第１の製造方法により、既述の本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグを製造することができる。製造されたグロープラグの電極取り出し金具１２における、ナット２６を貫通した後端部１２ｄには、ラウンドピン１８が接続され、使用に供される（図１参照）。
As described above, the ceramic susceptor glow plug of the present embodiment described above can be manufactured by the first manufacturing method. A
＜第２の製造方法＞
第２の製造方法は、金属製外筒取付工程と、インシュレータ仮固定工程と、四部品一体化工程と、ハウジング取付工程と、を四部品一体化工程以降はこの順で行う製造方法であり、四部品一体化工程とハウジング取付工程との間に、必要に応じて、リード線緊結工程が含まれる。
以下、図６を用いて、各工程ごとに順を追って説明する。なお、図６は、第２の製造方法における各工程を追って順に操作を行った場合の製造過程を（ａ）～（ｅ）の順に示す模式断面図である。
<Second manufacturing method>
A second manufacturing method is a manufacturing method in which a metal outer cylinder mounting step, an insulator temporary fixing step, a four-parts integration step, and a housing mounting step are performed in this order after the four-parts integration step, Between the four-part integration process and the housing mounting process, a lead wire binding process is included as required.
Hereinafter, each step will be described in order with reference to FIG. 6A to 6E are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process in the order of (a) to (e) when each step in the second manufacturing method is followed in order.
（金属製外筒取付工程）
第２の製造方法において、金属製外筒取付工程は、図６（ａ）に示すように、セラミックスヒータ６を、リード線１０が突出する端面６ｂが内部に位置し、リード線１０は貫通して表出するように金属製外筒８に挿入する操作を行い、セラミックスヒータ６に金属製外筒８を固定する工程である。第２の製造方法における金属製外筒取付工程は、第１の製
造方法における金属製外筒取付工程と同一の工程であるため、その詳細な説明は省略する。
(Metal outer cylinder mounting process)
In the second manufacturing method, as shown in FIG. 6(a), in the metal outer cylinder mounting step, the
（インシュレータ仮固定工程）
第２の製造方法において、インシュレータ仮固定工程は、図６（ｂ）に示すように、インシュレータ１４における、金属製外筒８に嵌入する側とは反対側を、電極取り出し金具１２の先端部（一方の端部）１２ａに仮固定する操作を行う工程である。
(Insulator temporary fixing process)
In the second manufacturing method, as shown in FIG. 6B, in the insulator temporary fixing step, the side of the
具体的には、図６（ｂ）に示すように、インシュレータ１４を電極取り出し金具１２の先端部１２ａに向けて（矢印Ｇ方向に）移動させ、インシュレータ１４における凹部１４ｈに、電極取り出し金具１２の先端部１２ａを嵌入させる。電極取り出し金具１２の先端部１２ａは、インシュレータ１４における凹部１４ｈに対して軽圧入されるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 6B, the
本工程の操作によって得られるユニットＹにおいては、図６（ｂ）に示すように、インシュレータ１４の貫通孔１４ａと、電極取り出し金具１２の挿入穴１２ｆとが、ともに中心軸に位置していることから一直線状に連通し、あたかも１本の連通孔の如き状態になっている。
In the unit Y obtained by the operation of this step, as shown in FIG. 6B, both the through
インシュレータ１４における凹部１４ｈの内径と電極取り出し金具１２の先端部１２ａ（外径）との関係や、その他、両者の結合に関する構成は、第１の製造方法における電極取り出し金具取付工程において説明した内容と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
The relationship between the inner diameter of the
ここまでで説明した金属製外筒取付工程とインシュレータ仮固定工程とは、別個独立の工程であり、いずれを先に行っても構わないし、同時に行っても構わない。また、別の場所でそれぞれの工程の操作を行って各ユニットを作製し、得られた２種のユニットを、以下に説明する以降の工程の操作に供することにしても構わない。 The metal outer cylinder mounting step and the insulator temporary fixing step described so far are separate and independent steps, and either of them may be performed first, or may be performed simultaneously. Alternatively, each unit may be manufactured by performing the operations of each step at another location, and the obtained two types of units may be subjected to the operations of the subsequent steps described below.
（四部品一体化工程）
第２の製造方法において、四部品一体化工程は、金属製外筒取付工程の操作により得られた図６（ａ）に示す２部品からなるユニットＸと、インシュレータ仮固定工程の操作により得られた図６（ｂ）に示す２部品からなるユニットＹと、を合体させて一体化させる工程である。
(Four parts integration process)
In the second manufacturing method, the four-part integration step is obtained by the operation of the unit X consisting of two parts shown in FIG. This is a step of uniting and integrating the unit Y shown in FIG.
より詳しくは、図６（ｃ）に示すように、セラミックスヒータ６が固定された金属製外筒８の後端（他端部）８ｂに、電極取り出し金具１２に仮固定されたインシュレータ１４における金属製外筒８に嵌入する側（大径部４ａ側）を近づけて行く。そして、貫通孔１４ａにリード線１０を貫通させつつ、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂに少なくとも一部（本例では、インシュレータ１４の一部に相当する小径部１４ｂ）を嵌入させる。このとき同時に、電極取り出し金具１２の先端部（一方の端部）１２ａとリード線１０の端部１０ａとを接続させる。四部品一体化工程は、以上の操作により、電極取り出し金具１２の先端部（一方の端部）１２ａとリード線１０の端部１０ａとの接続部にインシュレータ１４を位置させる工程である。
More specifically, as shown in FIG. 6C, the metal in the
より具体的には、まず、ユニットＸを垂直に固定し、ユニットＹを下方に移動させることで、両者を合体させて一体化させる。ユニットＸは、セラミックスヒータ６の上部に取り付けられた金属製外筒８における後端８ｂが上方に位置した状態で保持される。ユニットＹは、インシュレータ１４側を下方にして下降させ、後端８ｂとインシュレータ１４とを近づけて行く。
More specifically, first, the unit X is vertically fixed, and the unit Y is moved downward so that they are united and integrated. The unit X is held with the
そして、貫通孔１４ａにリード線１０を挿し込み、そのままさらに下降させて、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂに、少なくとも一部（本例では、インシュレータ１４の一部に相当する小径部１４ｂ）を嵌入させる。この際、リード線１０は、貫通孔１４ａを貫通し、その先端が、連通している電極取り出し金具１２の挿入穴１２ｆにまで達した状態になっている（以上、図６（ｃ）参照）。
Then, the
以上のようにして、セラミックスヒータ６と、金属製外筒８と、インシュレータ１４と、電極取り出し金具１２とからなる図６（ｃ）に示すアッセンブリが、本工程の操作により組み立てられる。
金属製外筒８における後端８ｂの開口（内径）とインシュレータ１４の小径部１４ｂとの関係や、その他、両者の結合に関する構成は、第１の製造方法におけるインシュレータ取付工程において説明した内容と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
As described above, the assembly shown in FIG. 6(c) consisting of the
The relationship between the opening (inner diameter) of the
また、本工程の操作により組み立てられたアッセンブリは、第１の製造方法における電極取り出し金具取付工程の操作により組み立てられた図５（ｃ）に示すアッセンブリと同じであり、電極取り出し金具取付工程において説明した内容と同様であるため、その詳細な説明は省略する。 Also, the assembly assembled by the operation of this step is the same as the assembly shown in FIG. Since the contents are the same as those described above, detailed description thereof will be omitted.
（リード線緊結工程）
次に、本実施形態においては、リード線緊結工程の操作が行われる。第２の製造方法において、リード線緊結工程は、図６（ｄ）に示すように、挿入穴１２ｆに挿入されたリード線１０が存在する前記軸方向（図１及び図２の両矢印Ｄ方向）位置であって、インシュレータ１４が存在しない前記軸方向（両矢印Ｄ方向）位置における電極取り出し金具１２の外周を縮径させる操作によって、当該電極取り出し金具１２とリード線１０とを緊結させる工程である。
本工程は、第１の製造方法におけるリード線緊結工程と同一であり、第１の製造方法において既に詳細に述べられているため、その詳細な説明は省略する。
(Lead wire binding process)
Next, in this embodiment, the operation of the lead wire binding process is performed. In the second manufacturing method, as shown in FIG. 6(d), in the lead wire binding step, the
This step is the same as the lead wire binding step in the first manufacturing method, and has already been described in detail in the first manufacturing method, so detailed description thereof will be omitted.
（ハウジング取付工程）
第２の製造方法において、ハウジング取付工程は、ハウジング２の内部孔４内に電極取り出し金具１２とインシュレータ１４との接続部が位置するようにして、金属製外筒８の後端（他端部）８ｂを内部孔４の端部開口２ａに固定させる操作を行う工程である（図６（ｅ）参照）。
本工程も、第１の製造方法におけるハウジング取付工程と同一であり、第１の製造方法において既に詳細に述べられているため、その詳細な説明は省略する。
(Housing installation process)
In the second manufacturing method, in the housing mounting step, the connecting portion between the electrode fitting 12 and the
This step is also the same as the housing mounting step in the first manufacturing method, and has already been described in detail in the first manufacturing method, so detailed description thereof will be omitted.
以上のようにして、第２の製造方法により、既述の本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグを製造することができる。製造されたグロープラグの電極取り出し金具１２における、ナット２６を貫通した後端部１２ｄには、ラウンドピン１８が接続され、使用に供される（図１参照）。
As described above, the ceramic susceptor glow plug of the present embodiment described above can be manufactured by the second manufacturing method. A
以上説明したとおり、第１の製造方法では、セラミックスヒータ６を垂直状態に保持し、その他の部材を順次垂直方向に組み上げて行くことで、容易かつ精度良く本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグを製造することができる。一方、第２の製造方法では、ユニットＸとユニットＹとを別々に組み立てて、これを一体化して合体させることで、本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグを製造することができ、組み立ての分業化に適している。
即ち、本実施形態のセラミックスヒータ型グロープラグは、簡易な構成のインシュレータ１４を１個用意するだけで、容易かつ低コストで簡便な工程で製造することができるた
め、製造方法の自由度が高いといったメリットを有している。
As described above, in the first manufacturing method, the ceramic heater type glow plug of the present embodiment is manufactured easily and accurately by holding the
That is, the ceramic susceptor glow plug of the present embodiment can be manufactured easily, at low cost, and in a simple process simply by preparing one
以上、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグおよびその製造方法について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグおよびその製造方法は上記の実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態においては、電極取り出し金具１２とリード線１０との接続方法として、挿入穴１２ｆにリード線１０の端部１０ａを圧入により挿入し、かつ、縮径部１２ｃで縮径させて両者を緊結させる特徴的な方法を例に挙げているが、縮径による緊結を省略してもよいし、挿入穴１２ｆへのリード線１０の端部１０ａの挿入が、圧入になっていなくても構わない。本発明においては、さらに本実施形態とは完全に異なる方法による接続であっても構わない。
Although the preferred embodiments of the ceramics heater glow plug and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above, the ceramics heater glow plug and the manufacturing method thereof according to the present invention are limited to the configurations of the above embodiments. isn't it. For example, in the above-described embodiment, as a method of connecting the electrode fitting 12 and the
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のセラミックスヒータ型グロープラグおよびその製造方法を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, those skilled in the art can appropriately modify the ceramic susceptor glow plug of the present invention and the manufacturing method thereof according to conventionally known knowledge. As long as the configuration of the present invention is still provided even with such modification, it is, of course, included in the scope of the present invention.
２：ハウジング、２ａ：端部開口、２ｂ：他端部開口、４：内部孔、４ａ：大径部、４ｂ：小径部、６：セラミックスヒータ、６ａ：発熱部、６ｂ：端面、８：金属製外筒、８ａ：先端（一端部）、８ｂ：後端（他端部）、８ｃ：開口端、１０：リード線、１０ａ：端部、１２：電極取り出し金具、１２ａ：先端部（一方の端部）、１２ｂ：端面、１２ｃ：縮径部、１２ｄ：後端部、１２ｅ：ローレット部、１２ｆ：挿入穴、１２ｇ：インシュレータ、１４：インシュレータ、１４ａ：貫通孔、１４ｂ：小径部、１４ｃ：大径部、１４ｄ：段部、１４ｅ：傾斜部、１４ｆ：リブ、１４ｇ：等高部、１４ｈ：凹部、１４ｉ：底、１８：ラウンドピン、２０：シール部材（Ｏリング）、２６：インシュレータ、Ｘ：ユニット、Ｙ：ユニット
2: housing, 2a: end opening, 2b: other end opening, 4: internal hole, 4a: large diameter portion, 4b: small diameter portion, 6: ceramic heater, 6a: heating portion, 6b: end face, 8: metal outer cylinder, 8a: tip (one end), 8b: rear end (other end), 8c: open end, 10: lead wire, 10a: end, 12: electrode fitting, 12a: tip (one end) end), 12b: end face, 12c: reduced diameter portion, 12d: rear end portion, 12e: knurled portion, 12f: insertion hole, 12g: insulator, 14: insulator, 14a: through hole, 14b: small diameter portion, 14c:
Claims (9)
このセラミックスヒータが一端部内に固定されるとともに、他端部がハウジングの内部孔に固定される金属製外筒と、
前記金属製外筒内に位置する前記セラミックスヒータの端面から突出させた、前記発熱体に接続するリード線の端部に、一方の端部が接続される、棒状の剛体で形成された電極取り出し金具と、
前記電極取り出し金具と前記リード線との接続部に位置し、前記リード線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部が嵌入するインシュレータと、
を備え、
前記インシュレータが、前記金属製外筒の他端部に嵌入する小径部と、該小径部よりも径が大きい大径部と、該大径部及び前記小径部の間を繋ぎ前記金属製外筒の前記他端部における開口端と当接する段部と、を有することを特徴とするセラミックスヒータ型グロープラグ。 a heating element made of an inorganic conductor and a ceramic susceptor made of insulating ceramics;
a metal outer cylinder having one end fixed to the ceramic susceptor and the other end fixed to the inner hole of the housing;
An electrode lead-out made of a rod-shaped rigid body, one end of which is connected to the end of a lead wire connected to the heating element projecting from the end face of the ceramic susceptor located in the metal outer cylinder. metal fittings and
an insulator located at a connection portion between the electrode fitting and the lead wire, having a through hole through which the lead wire passes, and having at least a portion thereof fitted into the other end portion of the metal outer cylinder;
with
The insulator includes a small-diameter portion fitted into the other end of the metal outer cylinder, a large-diameter portion having a larger diameter than the small-diameter portion, and connecting the large-diameter portion and the small-diameter portion to the metal outer cylinder. and a stepped portion abutting the open end of the other end of the ceramics heater glow plug.
当該挿入穴に挿入された前記リード線が存在する前記軸方向位置であって、前記インシュレータが存在しない前記軸方向位置に、前記電極取り出し金具の外周が縮径された縮径部を有することを特徴とする請求項５に記載のセラミックスヒータ型グロープラグ。 The insertion hole extends in the axial direction of the electrode fitting,
At the axial position where the lead wire inserted into the insertion hole exists and where the insulator does not exist, the outer circumference of the electrode fitting has a reduced diameter portion having a reduced diameter. A ceramic heater type glow plug according to claim 5 .
前記セラミックスヒータを、前記リード線が突出する端部が内部に位置し、前記リード線は貫通して表出するように前記金属製外筒に挿入し、固定する金属製外筒取付工程と、
前記インシュレータを、その貫通孔に前記リード線を貫通させつつ、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部を嵌入させるインシュレータ取付工程と、
前記電極取り出し金具の前記一方の端部と前記リード線の端部とを接続させて、当該接続部に前記インシュレータを位置させる電極取り出し金具取付工程と、
前記ハウジングの内部孔内に前記接続部が位置するようにして、前記金属製外筒の前記他端部を当該内部孔の端部開口に固定させるハウジング取付工程と、
をこの順で行うことを特徴とするセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法。 A manufacturing method for manufacturing the ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 6 ,
a metal outer cylinder mounting step of inserting and fixing the ceramic susceptor into the metal outer cylinder so that the end portion from which the lead wire protrudes is located inside and the lead wire is exposed through the ceramic heater;
an insulator mounting step of fitting at least a portion of the insulator into the other end portion of the metal outer cylinder while allowing the lead wire to pass through the through hole;
an electrode fitting fitting step of connecting the one end of the electrode fitting to the end of the lead wire and positioning the insulator at the connection;
a housing mounting step of fixing the other end of the metal outer cylinder to an end opening of the internal hole such that the connecting portion is positioned within the internal hole of the housing;
A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, characterized in that the steps are performed in this order.
前記セラミックスヒータを、前記リード線が突出する端部が内部に位置し、前記リード線は貫通して表出するように前記金属製外筒に挿入し、固定する金属製外筒取付工程と、
前記インシュレータにおける前記金属製外筒に嵌入する側とは反対側を、前記電極取り出し金具の前記一方の端部に仮固定するインシュレータ仮固定工程と、
前記セラミックスヒータが固定された前記金属製外筒の他端部に、前記電極取り出し金具に仮固定された前記インシュレータにおける前記金属製外筒に嵌入する側を近づけて行き、その貫通孔に前記リード線を貫通させつつ、前記金属製外筒の他端部に少なくとも一部を嵌入させ、同時に、前記電極取り出し金具の前記一方の端部と前記リード線の端部とを接続させて、当該接続部に前記インシュレータを位置させる、四部品一体化工程と、
前記ハウジングの内部孔内に前記接続部が位置するようにして、前記金属製外筒の前記他端部を当該内部孔の端部開口に固定させるハウジング取付工程と、
を四部品一体化工程以降はこの順で行うことを特徴とするセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法。 A manufacturing method for manufacturing the ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 6 ,
a metal outer cylinder mounting step of inserting and fixing the ceramic susceptor into the metal outer cylinder so that the end portion from which the lead wire protrudes is located inside and the lead wire is exposed through the ceramic heater;
an insulator temporary fixing step of temporarily fixing the side of the insulator opposite to the side to be fitted into the metal outer cylinder to the one end of the electrode fitting;
The side of the insulator temporarily fixed to the electrode fitting to be fitted into the metal outer cylinder is brought close to the other end of the metal outer cylinder to which the ceramic heater is fixed, and the lead is inserted into the through hole. At least part of the wire is inserted into the other end of the metal outer cylinder, and at the same time, the one end of the electrode fitting and the end of the lead wire are connected to each other. a four-part integration step of positioning the insulator in the part;
a housing mounting step of fixing the other end of the metal outer cylinder to an end opening of the internal hole such that the connecting portion is positioned within the internal hole of the housing;
and (4) are performed in this order after the step of integrating the four parts.
前記電極取り出し金具と前記リード線との接続が、前記挿入穴に前記リード線の端部を挿入することで為され、
前記ハウジング取付工程の前に、前記挿入穴に挿入された前記リード線が存在する前記軸方向位置であって、前記インシュレータが存在しない前記軸方向位置における前記電極取り出し金具の外周を縮径させて、当該電極取り出し金具と前記リード線とを緊結させるリード線緊結工程を有することを特徴とする請求項７または８に記載のセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法。 an insertion hole opening in the end surface of the one end of the electrode fitting and extending in the axial direction of the electrode fitting is formed,
the connection between the electrode fitting and the lead wire is made by inserting the end of the lead wire into the insertion hole;
Before the housing mounting step, the outer circumference of the electrode fitting is reduced in diameter at the axial position where the lead wire inserted into the insertion hole exists and where the insulator does not exist. 9. The method for manufacturing a ceramics heater glow plug according to claim 7 , further comprising a lead wire binding step of binding the electrode fitting and the lead wire.
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