JPH0742939A - Ceramic heater type glow plug - Google Patents

Ceramic heater type glow plug

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Publication number
JPH0742939A
JPH0742939A JP20553393A JP20553393A JPH0742939A JP H0742939 A JPH0742939 A JP H0742939A JP 20553393 A JP20553393 A JP 20553393A JP 20553393 A JP20553393 A JP 20553393A JP H0742939 A JPH0742939 A JP H0742939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rear end
heater
ceramic heater
holder
glow plug
Prior art date
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Pending
Application number
JP20553393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroji Hatanaka
広二 畑中
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Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP20553393A priority Critical patent/JPH0742939A/en
Publication of JPH0742939A publication Critical patent/JPH0742939A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve assembling properties in the case of assembling a rod-like ceramic heater in a metal holder to be held and to positively electrically connect it at a predetermined position. CONSTITUTION:A large-diameter part 12B to be engaged with an end of a metal holder 13 is formed at a ceramic heater 12 made of insulting ceramic material for embedding a resistor 11. The ceramic heater type glow plug comprises an external connection terminal 15 which is inserted from a rear end of the holder and in which a rear end of the terminal can be brought into contact with a rear end of the heater, and an insulating bush 14 for holding the terminal 15 at the rear end of the holder to be engaged by a caulked part 28. One end of the resistor 11 exposed on the rear end of the heater is electrically connected to an inner end of the terminal. The other end of the resistor 11 is exposed near a step 12C of the large-diameter part of the rear end side of the resistor 11, the stepped part 120 is engaged with an end of the holder via a conductive gasket 27 to be electrically connected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの副
燃焼室または燃焼室内を予熱するために用いられるグロ
−プラグに関し、特に速熱性および自己温度制御性を有
し長時間にわたるアフターグローを達成可能な自己温度
制御機能を備えているセラミックヒータ型グロープラグ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow plug used for preheating a sub-combustion chamber or a combustion chamber of a diesel engine, and particularly to a fast plug and self-temperature controllability for a long afterglow. The present invention relates to a ceramic heater type glow plug having an achievable self-temperature control function.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジン用グロープラグとし
て従来から種々の構造を有するものが知られており、そ
の中で近年セラミックヒータ型のものが、速熱型として
機能し得る等の理由から注目を集めている。
2. Description of the Related Art Conventionally, glow plugs having various structures have been known as diesel engine glow plugs. Among them, a ceramic heater type has recently attracted attention because it can function as a fast heating type. ing.

【0003】このようなセラミックヒータ型グロープラ
グとして、たとえば特開昭57-41523号公報等には、タン
グステン(W) やレニウム合金(Re)等による発熱線を絶縁
性セラミック材中に埋設したセラミックヒータを用いた
ものが知られ、シース型に比べ熱伝達効率の面で優れ、
発熱特性や温度立上り特性を向上させ、速熱型としての
性能を得られるものである。
As such a ceramic heater type glow plug, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-41523 discloses a ceramic in which a heating wire made of tungsten (W), rhenium alloy (Re) or the like is embedded in an insulating ceramic material. A heater is known, which is superior in heat transfer efficiency to the sheath type,
The heat generation characteristic and the temperature rising characteristic are improved, and the performance as a rapid heating type can be obtained.

【0004】ところで、このような従来のセラミックヒ
ータ型グロープラグにあっては、セラミックヒータは、
一般に、グロープラグ本体としての金属製ホルダの先端
部に金属製パイプを介してろう付け等で接合されること
によって固定され、またこのヒータ後端部に溶接等で接
続されている金属導線の他端が、ホルダ後端部に絶縁ブ
ッシュ等を介して保持されている外部接続端子に溶接等
で溶着接続されることで、一体的に組立てられていた。
By the way, in such a conventional ceramic heater type glow plug, the ceramic heater is
Generally, it is fixed by being joined by brazing or the like to the tip of a metal holder as a glow plug body via a metal pipe, and other metal conductors connected to the rear end of this heater by welding or the like. The end is integrally assembled by being welded and connected to an external connection terminal which is held at the rear end of the holder via an insulating bush or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のセラミックヒータ型グロープラグによれば、ヒ
ータとホルダとのろう付け部、さらに金属導線両端の溶
接部というように、三個所もの接合部分があるばかりで
なく、ホルダ後端部での外部接続端子のかしめ等による
固定部等もあり、全体の組立作業が面倒かつ煩雑でコス
ト高を招くばかりでなく、上述したろう付け部分や溶接
部分に剥れ、割れ等といった問題を招いてしまうといっ
た不具合があった。
However, according to the above-mentioned conventional ceramic heater type glow plug, there are three joining portions such as a brazing portion between the heater and the holder and a welding portion at both ends of the metal conducting wire. Not only is there a fixing part such as caulking of the external connection terminal at the rear end of the holder, the whole assembly work is not only complicated and costly, but also the above-mentioned brazing part and welding part. There was a problem that it caused problems such as peeling and cracking.

【0006】これは、特にセラミック材によるヒータと
金属材によるホルダとの間の接合部分において著しいも
のであった。そして、このような従来のグロープラグに
よれば、各部の動作上での信頼性を確保するうえで問題
をもつもので、これらの問題点を一掃し得る何らかの対
策を講じることが望まれている。
This was particularly remarkable at the joint portion between the heater made of a ceramic material and the holder made of a metal material. And, according to such a conventional glow plug, there is a problem in securing the reliability in the operation of each part, and it is desired to take some measures to eliminate these problems. .

【0007】このため、たとえば特開平5−18536
号公報には、セラミックヒータをろう付けにより保持し
た金属製パイプに段差部を設け、この段差部をガスケッ
トを介して金属製ホルダ先端部に係止させる一方、ヒー
タ後端部にろう付けにより固定した電極取り出し金具の
開口部に、ホルダ後端側からフランジ部を有する外部接
続端子を挿入し、その先端部を内挿させ、さらに外部接
続端子に内方端が前記フランジ部に係合する絶縁ブッシ
ュを嵌装し、この絶縁ブッシュをホルダ内に組込んだ状
態でホルダ後端部をかしめることにより、全体を一体的
に組立てるようにした構造のグロープラグが提案されて
いる。
Therefore, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-18536
In the publication, a step portion is provided on a metal pipe that holds a ceramic heater by brazing, and the step portion is locked to the tip end portion of the metal holder via a gasket while being fixed to the rear end portion of the heater by brazing. An external connection terminal having a flange portion is inserted from the rear end side of the holder into the opening of the electrode lead-out metal fitting, the front end portion is inserted, and the inner end of the external connection terminal is engaged with the flange portion. There is proposed a glow plug having a structure in which a bush is fitted and the rear end of the holder is caulked in a state where the insulating bush is assembled in the holder so that the whole is integrally assembled.

【0008】そして、このような構成では、ホルダと金
属製パイプとの間、電極取り出し金具と外部接続端子と
の間を、ろう付けせずに、加圧接合により一体的に固定
でき、ろう付け個所が少なくなり、組立てが簡素化す
る。
In such a structure, the holder and the metal pipe, and the electrode lead-out fitting and the external connection terminal can be integrally fixed by pressure joining without brazing. The number of parts is reduced and the assembly is simplified.

【0009】しかしながら、このような従来例では、セ
ラミックヒータには、金属製パイプ、電力取り出し金具
をろう付けすることは必ず必要で、組立性の面で問題で
あるばかりでなく、セラミックヒータとパイプとのろう
付け部分でのクリープを生じ易く、長時間にわたる耐久
性の面でも問題を持つものであった。
However, in such a conventional example, it is necessary to braze a metal pipe and a power take-out fitting to the ceramic heater, which is not only a problem in terms of assembling, but also the ceramic heater and the pipe. Creep is likely to occur in the brazed part, and there was a problem in terms of long-term durability.

【0010】また、特開昭60−17632号公報に
は、導電性セラミック材を絶縁性セラミック材による円
筒体の表面にフィルム状に形成し、これによるヒータを
ホルダ先端に導電性ガスケットを介して係止させるとと
もに、このヒータの後端部内孔部分にホルダ後端から挿
入した外部接続端子の先端部を嵌合させ、かつこの外部
接続端子を絶縁ブッシュによって保持し、このブッシュ
をホルダ後端部でのかしめ部で係止することにより、全
体を一体的に組立てるようにした構造が開示されてい
る。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-17632, a conductive ceramic material is formed in a film shape on the surface of a cylindrical body made of an insulating ceramic material, and a heater by this is formed on the tip of the holder via a conductive gasket. In addition to locking, the tip of the external connection terminal inserted from the rear end of the holder is fitted into the inner hole of the rear end of this heater, and this external connection terminal is held by an insulating bush. There is disclosed a structure in which the whole is integrally assembled by being locked by the caulking portion.

【0011】しかしながら、このようなフィルム状発熱
体を用いた筒状セラミックヒータを備えたグロープラグ
にあっては、燃焼圧シールを必要とする部分が、ホルダ
へのガスケットを介したヒータ係止保持部と、ヒータ後
端への外部接続端子の嵌合部または端子側のフランジと
ヒータ後端面部分との二個所であり、構造が複雑でしか
も確実性に欠け、コスト高となる等の問題を避けられな
いものであった。
However, in the glow plug provided with the tubular ceramic heater using such a film-shaped heating element, the portion requiring the combustion pressure seal is retained by the heater in the holder via the gasket. Part, the fitting part of the external connection terminal to the rear end of the heater or the flange on the terminal side and the rear end surface of the heater, the structure is complicated and lacks reliability, and problems such as high cost occur. It was inevitable.

【0012】さらに、このような構造では、ヒータ後端
側の大径な係止部をガスケットを介してホルダ側に係止
させることによりアース側の電気的接続をとっている
が、このヒータ表面全体が発熱体であるために、この発
熱体がヒータの全周にわたって必要となることから、こ
のヒータをホルダ側に圧接する外部接続端子の当たり
が、この係止部全周にわたって均一とならないと、抵抗
の不均一を生じ、ヒータの均一な温度分布が得られない
という問題もあり、このような問題点に対しての何らか
の対策を講じることが望まれている。
Further, in such a structure, the large-diameter locking portion on the rear end side of the heater is locked to the holder side via the gasket to establish electrical connection on the ground side. Since the whole is a heating element, this heating element is required over the entire circumference of the heater. Therefore, the contact of the external connection terminal that press-contacts this heater to the holder side must be uniform over the entire circumference of this locking portion. However, there is also a problem that the resistance becomes non-uniform and a uniform temperature distribution of the heater cannot be obtained, and it is desired to take some measures against such a problem.

【0013】特に、この種のグロープラグには、近年エ
ンジン始動後にもグロープラグへの通電状態を一定時間
維持し、エンジン燃焼効果を高めるという、いわゆるア
フターグロー方式が採用されており、このような場合の
動作上での信頼性や耐久性も得られ、しかも製造が簡単
でコスト低減化も可能となるようなグロープラグを得る
うえでの対策が必要となっている。
In particular, in this kind of glow plug, a so-called after glow system has been adopted in recent years in which the energized state of the glow plug is maintained for a certain period of time even after the engine is started to enhance the engine combustion effect. In this case, it is necessary to take measures for obtaining a glow plug that can be obtained with reliability and durability in operation, and can be manufactured easily and can be reduced in cost.

【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、セラミックヒータを、金属製ホルダの先端
部に係止保持させ、かつホルダ後端部での単純なかしめ
により一体的に組立てでき、組立性や低コスト化を図れ
るとともに信頼性の面でも優れ、さらに燃焼圧シールも
簡単かつ確実に行なえ、また設計上での自由度も大きい
セラミックヒータ型グロープラグを得ることを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the ceramic heater is locked and held at the front end of the metal holder, and is integrally assembled by simple caulking at the rear end of the holder. The purpose is to obtain a ceramic heater type glow plug that can be assembled, can be manufactured at low cost, is excellent in reliability, can easily and reliably perform combustion pressure sealing, and has a large degree of freedom in design. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した要請に応えるた
めに本発明に係るセラミックヒータ型グロープラグは、
金属製ホルダ先端部に係止される大径部を後端側に有し
かつ抵抗体を絶縁性セラミック材中に埋設することで形
成されている棒状セラミックヒータと、ホルダ後端部か
ら挿入され先端部がセラミックヒータ後端面に当接可能
に形成されている外部接続端子と、この外部接続端子に
嵌装されることによりこれをホルダ後端部で保持した状
態で組付けられホルダ後端部のかしめ部により係止され
る絶縁ブッシュを備え、セラミックヒータ内の抵抗体の
一端をヒータ後端面に露呈させ、外部接続端子の内方端
を直接、またはこの内方端に設けた導電性金属片を介し
て電気的に接続するとともに、抵抗体の他端をヒータの
後端側の大径部による段差部付近の外周面に露呈させ、
この段差部をホルダ先端部に導電性ガスケットを介して
係止させることによりこれを介して電気的に接続するよ
うに構成したものである。
In order to meet the above-mentioned demand, a ceramic heater type glow plug according to the present invention comprises:
A rod-shaped ceramic heater having a large-diameter portion on the rear end side that is locked to the front end of the metal holder and formed by embedding a resistor in an insulating ceramic material, and a rod-shaped ceramic heater inserted from the rear end of the holder. An external connection terminal whose front end is formed so as to be able to come into contact with the rear end surface of the ceramic heater and a holder rear end part which is assembled by being fitted to this external connection terminal while being held by the holder rear end part. The ceramic bush has an insulating bush that is locked by the caulking part and exposes one end of the resistor in the ceramic heater to the rear end face of the heater, and the inner end of the external connection terminal directly or at the inner end of the conductive metal. While electrically connecting via a piece, expose the other end of the resistor to the outer peripheral surface near the stepped portion due to the large diameter portion on the rear end side of the heater,
The stepped portion is locked to the tip of the holder via a conductive gasket so that the stepped portion is electrically connected.

【0016】また、本発明に係るセラミックヒータ型グ
ロープラグは、棒状セラミックヒータを、ヒータ先端側
に埋設される導電性セラミック材からなる第1の発熱体
と、この第1の発熱体に直列接続されかつこの第1の発
熱体よりも正の抵抗温度係数の大きな導電性金属材から
なる第2の発熱体と、これら第1、第2の発熱体による
抵抗体の一端に接続されかつヒータ後端部まで延設され
てヒータ後端面に露呈する第1のリード部と、抵抗体の
他端に接続されヒータ後端寄りの部分に露呈する第2の
リード部とによって構成したものである。
Further, in the ceramic heater type glow plug according to the present invention, the rod-shaped ceramic heater is connected in series to the first heating element made of a conductive ceramic material buried in the heater tip side and the first heating element. And a second heating element made of a conductive metal material having a positive temperature coefficient of resistance larger than that of the first heating element, and one end of the resistor formed by the first and second heating elements, and after the heater. The first lead portion extends to the end portion and is exposed to the rear end surface of the heater, and the second lead portion is connected to the other end of the resistor and is exposed to a portion near the rear end of the heater.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、ホルダの先端部内側の段差部
にガスケットを装着し、次で棒状セラミックヒータを、
金属製ホルダ内に挿入し、その後端寄りの段差部をガス
ケットを介してホルダ先端部に係止させるとともに、先
端に金属片を仮止めしたりしている外部接続端子を、ホ
ルダ後端部から挿入し、その先端部をヒータ後端部に押
し付けた状態で、この外部接続端子に嵌装させた絶縁ブ
ッシュを、ホルダ後端部のかしめ部により係止すること
により、グロープラグを構成するヒータ、外部接続端子
等を金属製ホルダ内に、ろう付け等を要せずに組込み保
持させ、グロープラグとしての組立てを簡単かつ確実に
行なえる。
According to the present invention, the gasket is attached to the step inside the tip of the holder, and then the rod-shaped ceramic heater is attached.
Insert the external connection terminal, which is inserted into the metal holder and the step portion near the rear end is locked to the tip of the holder through the gasket, and the metal piece is temporarily fixed to the tip from the rear end of the holder. A heater that forms a glow plug by inserting the insulation bush that is fitted into the external connection terminal with the caulking portion at the rear end of the holder in the state that the front end is pressed against the rear end of the heater. The external connection terminals and the like are assembled and held in the metal holder without the need for brazing, and the glow plug can be easily and reliably assembled.

【0018】本発明によれば、通電初期においてはセラ
ミックヒータ先端側の第1の発熱体に対し大電力を供給
し、急速に発熱させて速熱型としての性能を発揮させ得
るとともに、所定時間経過後において第1の発熱体への
通電電力を、セラミックヒータ後端側に埋設した電力制
御用抵抗体となる第2の発熱体により行ない、速熱型と
しての機能を発揮し得るとともに、適切な飽和温度特性
が得られ、また長時間のアフターグローを行なえるオー
バーシュート特性を得ることが可能となる。
According to the present invention, in the initial stage of energization, a large amount of electric power is supplied to the first heating element on the tip side of the ceramic heater so that the first heating element can rapidly generate heat to exhibit its performance as a rapid heating type and for a predetermined time. After the lapse of time, the electric power supplied to the first heating element is supplied by the second heating element which is a power control resistor embedded in the rear end side of the ceramic heater, so that the function as a fast heating type can be exerted and it is appropriate. Saturation temperature characteristics can be obtained, and overshoot characteristics capable of performing afterglow for a long time can be obtained.

【0019】[0019]

【実施例】図1および図2は本発明に係るセラミックヒ
ータ型グロープラグの一実施例を示すものであり、ま
ず、全体を符号10で示すグロープラグの概略構成を、
図1を用いて簡単に説明すると、このグロープラグ10
は、二種類の発熱体とそのリード部とからなる抵抗体1
1をたとえば窒化ケイ素(Si3N4) 等の絶縁性セラミック
材中に埋設してなる棒状セラミックヒータ12と、この
ヒータ12を先端部において保持する略管状を呈する金
属製ホルダ13とを備えている。なお、この金属製ホル
ダ13は、クリープに強い材質、たとえばS45Cのよ
うな炭素鋼やこれに類する材料で形成されている。
1 and 2 show an embodiment of a ceramic heater type glow plug according to the present invention. First, a general structure of a glow plug generally designated by the numeral 10 is shown in FIG.
This glow plug 10 will be briefly described with reference to FIG.
Is a resistor 1 including two kinds of heating elements and their lead portions.
1 is provided with a rod-shaped ceramic heater 12 which is embedded in an insulating ceramic material such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) and a metal holder 13 having a substantially tubular shape which holds the heater 12 at its tip. There is. The metal holder 13 is made of a material resistant to creep, for example, carbon steel such as S45C or a similar material.

【0020】そして、このホルダ13の後端側には、絶
縁性セラミック材等からなる絶縁ブッシュ14を介して
棒状外部接続端子15が嵌め込まれて保持されている。
この外部接続端子15の内方端は、前記セラミックヒー
タ12の後端面に後述する導電性金属材からなる金属片
16を介して当接され、ヒータ12内に埋設されている
一方のリード部(後述する)と電気的に接続されてい
る。
A rod-shaped external connection terminal 15 is fitted and held on the rear end side of the holder 13 via an insulating bush 14 made of an insulating ceramic material or the like.
The inner end of the external connection terminal 15 is brought into contact with the rear end surface of the ceramic heater 12 via a metal piece 16 made of a conductive metal material described later, and one lead portion (which is embedded in the heater 12 ( It will be described later).

【0021】なお、図中13aはホルダ13外周に形成
されたねじ部で、図示しないエンジンシリンダヘッド側
のねじ孔に螺合され、ヒータ12先端を副燃焼室(燃焼
室)内に突出させた状態で配置させるためのものであ
る。さらに、図中17aはホルダ13の後端部から延設
される外部接続端子15に貫装された絶縁性リング、1
7bはこの絶縁性リング17aをホルダ13の後端部に
当接させた状態で外部接続端子15上にかしめ等で固定
される金属製リング、18はこの金属製リング17bと
の間に図示しないバッテリからのリード線を結線するた
めの締付けナットである。
Reference numeral 13a in the drawing denotes a screw portion formed on the outer periphery of the holder 13, which is screwed into a screw hole on the engine cylinder head side (not shown) so that the tip of the heater 12 is projected into the auxiliary combustion chamber (combustion chamber). It is for placing in a state. Further, reference numeral 17a in the drawing denotes an insulating ring penetrating the external connection terminal 15 extending from the rear end of the holder 13.
Reference numeral 7b denotes a metal ring fixed by caulking or the like on the external connection terminal 15 in a state where the insulating ring 17a is brought into contact with the rear end of the holder 13, and 18 is not shown between the metal ring 17b and the metal ring 17b. It is a tightening nut for connecting the lead wire from the battery.

【0022】また、上述したセラミックヒータ12は、
断面が略円形状を呈する丸棒状体として形成され、前記
抵抗体11を金型内に保持した状態で充填されるセラミ
ック粉末をホットプレス等により形成される。この場
合、このセラミックヒータ12の材質としては、絶縁
性、熱伝導率の優れた材料、たとえば窒化ケイ素等のよ
うなシリコン系窒化物などが望ましいが、炭化ケイ素な
どを用いてもよいことは言うまでもない。
Further, the above-mentioned ceramic heater 12 is
The ceramic powder is formed as a round bar having a substantially circular cross section and is filled with the resistor 11 held in a mold by hot pressing or the like. In this case, the material of the ceramic heater 12 is preferably a material having excellent insulating properties and thermal conductivity, for example, a silicon nitride such as silicon nitride, but it is needless to say that silicon carbide or the like may be used. Yes.

【0023】さらに、本実施例によれば、上述したよう
な構成によるセラミックヒータ型グロープラグ10にお
いて、絶縁性セラミック材による棒状セラミックヒータ
12内でその先端側に、図1から明らかなように、導電
性セラミック材として導電性サイアロンにより略U字状
を呈するように形成されている第1の発熱体20を、発
熱用抵抗体として埋設するとともに、このヒータ12の
後端側で第1の発熱体20の両端部にそれぞれ直列接続
される電力制御用の抵抗体として、この第1の発熱体2
0よりも正の抵抗温度係数の大きな金属材、たとえばタ
ングステン(W)による第2の発熱体21,21を埋設
することにより、セラミックヒータ12を構成してい
る。
Further, according to the present embodiment, in the ceramic heater type glow plug 10 having the above-described structure, the tip end side of the rod-shaped ceramic heater 12 made of an insulating ceramic material, as is apparent from FIG. A first heating element 20 formed of a conductive sialon so as to have a substantially U-shape as a conductive ceramic material is embedded as a heating resistor, and the first heat generation is performed on the rear end side of the heater 12. The first heating element 2 is used as a power control resistor that is connected in series to both ends of the body 20.
The ceramic heater 12 is configured by embedding the second heating elements 21 and 21 made of a metal material having a positive resistance temperature coefficient larger than 0, for example, tungsten (W).

【0024】また、セラミックヒータ12内で各第2の
発熱体21,21の後端側には、第1および第2のリー
ド部22,23が接続されるとともにこれら各リード部
22,23はセラミックヒータ12の軸線方向に向って
延設されている。そして、第1のリード部22の後端部
は、セラミックヒータ12の後端面に外部接続可能に露
呈され(露呈部22a)、第2のリード部23の後端部
は、後述するセラミックヒータ12の後端寄りの部分に
形成された大径部との間の段差部分に外部接続可能に露
呈して形成されている(露呈部23a)。
The first and second lead portions 22 and 23 are connected to the rear ends of the second heating elements 21 and 21 in the ceramic heater 12, and the lead portions 22 and 23 are connected to each other. It extends in the axial direction of the ceramic heater 12. The rear end of the first lead portion 22 is exposed to the rear end surface of the ceramic heater 12 so as to be externally connectable (exposed portion 22a), and the rear end of the second lead portion 23 is exposed to the ceramic heater 12 described later. The exposed portion is formed so as to be externally connectable to the step portion between the large diameter portion formed in the portion near the rear end and exposed (exposed portion 23a).

【0025】ここで、上述した第1の発熱体20を形成
する導電性セラミック材としては、たとえば窒化ケイ素
(Si3N4) を主成分とするβサイアロンまたはαとβとの
混相しているサイアロンに、導電性付与材としての窒化
チタン(TiN) の含有量を増減することで、その固有抵抗
を任意に選択して用いることができる導電性サイアロン
(SiAlON)等を用いるとよい。
Here, as the conductive ceramic material forming the above-mentioned first heating element 20, for example, silicon nitride is used.
By increasing or decreasing the content of titanium nitride (TiN) as a conductivity-imparting material in β sialon whose main component is (Si 3 N 4 ) or sialon in which α and β are mixed, the specific resistance can be increased. Conductive sialon that can be arbitrarily selected and used
(SiAlON) or the like is preferably used.

【0026】しかし、このような導電性セラミック材と
しては、上述した導電性サイアロンに限定されず、要は
高温状態(たとえば1200℃程度まで)でも性能的に安定
し、相対的に第2の発熱体21よりも抵抗温度係数が小
さく、しかも耐熱衝撃性等に優れてなるセラミック材で
あればよく、たとえばSiC および周期律表の4a族、5
a族または6a族元素の炭化物、ホウ化物、窒化物また
は炭窒化物等の非酸化物導電材の群から選ばれた一種以
上と焼結結合材であるAlまたはAl化合物等を含有するサ
イアロン焼結体が考えられる。なお、この種の導電性セ
ラミック材による第1の発熱体20を、絶縁性セラミッ
ク材中に埋設する際には、導電性セラミック材を粉末状
態のままで混入したり、予め成形したものを埋設しても
よい。
However, such a conductive ceramic material is not limited to the above-mentioned conductive sialon, and it is essential that the performance is stable even in a high temperature state (for example, up to about 1200 ° C.), and the second heat generation is relatively large. Any ceramic material may be used as long as it has a smaller temperature coefficient of resistance than the body 21 and is excellent in thermal shock resistance, and may be, for example, SiC and 4a group of the periodic table, 5
Sialon firing containing at least one selected from the group of non-oxide conductive materials such as carbides, borides, nitrides or carbonitrides of Group a or Group 6a elements and Al or Al compounds as sintering binders Consolidation is possible. When the first heating element 20 made of a conductive ceramic material of this kind is embedded in the insulating ceramic material, the conductive ceramic material is mixed in a powder state or a preformed one is embedded. You may.

【0027】また、上述した第2の発熱体21,21と
しては、上述した第1の発熱体20を形成する導電性サ
イアロンに比べて相対的に正の抵抗温度係数が大きくな
るように設定し得るタングステン(W)線材で形成する
とよい。さらに、上述した第2の発熱体21,21の後
端部からセラミックヒータ12の後端側に延設される第
1、第2のリード部22,23としては、電気抵抗が可
能な限り小さくなるようにタングステン線の断面積を発
熱体21,21よりも大きくした線等を用いて形成する
とよい。
The second heating elements 21 and 21 are set so that the positive temperature coefficient of resistance is relatively larger than that of the conductive sialon forming the first heating element 20. It is preferable to form the obtained tungsten (W) wire. Furthermore, the electrical resistance of the first and second lead portions 22 and 23 extending from the rear end portions of the second heating elements 21 and 21 to the rear end side of the ceramic heater 12 is as small as possible. As described above, it is preferable to use a wire in which the cross-sectional area of the tungsten wire is larger than that of the heating elements 21 and 21.

【0028】なお、上述した第2の発熱体21,21
は、上述した第1の発熱体20の両端部と各リード部2
2,23の先端部とに、それぞれ巻き付けられた状態で
接続され、かつヒータ12の長手方向に沿って螺旋状に
形成されてヒータ12内に埋設されている。しかし、こ
のような接続手法にはこれに限定されず、第1の発熱体
20を形成する導電性サイアロン中に埋め込んで接続す
るようにしてもよく、これはリード部22,23側でも
その材質によって適宜の接続手法が考えられる。すなわ
ち、この実施例では、第1、第2のリード部22,23
としてワイヤ状のものを例示し、第2の発熱体21,2
1に対し充分に線径の大きいタングステン等を用いてい
る。
The second heating elements 21 and 21 described above are used.
Are both end portions of the first heating element 20 and the lead portions 2 described above.
The end portions of the heaters 2 and 23 are connected to each other in a wound state, and are formed in a spiral shape along the longitudinal direction of the heater 12 and embedded in the heater 12. However, the connection method is not limited to this, and the connection may be made by embedding in the conductive sialon forming the first heating element 20. Depending on the method, an appropriate connection method can be considered. That is, in this embodiment, the first and second lead portions 22 and 23 are
The wire-shaped one is exemplified as the second heating element 21, 2.
For example, tungsten having a sufficiently large wire diameter is used.

【0029】そして、上述したように発熱用抵抗体とし
ての第1の発熱体20とこれに直列接続され電力制御用
抵抗体となる第2の発熱体21,21とを備えているセ
ラミックヒータ12によれば、通電初期においてはセラ
ミックヒータ12先端側の第1の発熱体20に対し大電
力を供給し、急速に発熱させて速熱型としての性能を発
揮させ得るとともに、所定時間経過後において第1の発
熱体20への通電電力を、セラミックヒータ12後端側
に埋設した電力制御用抵抗体となる第2の発熱体21,
21により制御し、図7に示したグロープラグの発熱特
性から明らかなように、速熱型としての機能を発揮し得
るとともに、適切な飽和温度特性が得られ、また長時間
にわたるアフターグローを行なえるオーバーシュート特
性を得ることが可能となる。
Then, as described above, the ceramic heater 12 is provided with the first heating element 20 as a heating resistor and the second heating elements 21, 21 connected in series to this as a power control resistor. According to this, in the initial stage of energization, a large amount of electric power can be supplied to the first heating element 20 on the tip side of the ceramic heater 12 to rapidly generate heat to exhibit the performance as a rapid heating type, and after a predetermined time has elapsed. The second heating element 21, which serves as a power control resistor embedded in the rear end side of the ceramic heater 12, is supplied with the electric power supplied to the first heating element 20,
As can be seen from the heat generation characteristics of the glow plug shown in FIG. 7, the function as a fast heating type can be exhibited, an appropriate saturation temperature characteristic can be obtained, and afterglow for a long time can be performed. It is possible to obtain the overshoot characteristic.

【0030】さて、本発明によれば、上述したセラミッ
クヒータ型グロープラグ10において、セラミックヒー
タ12におけるリード部22,23を設けた後端部分
を、第1、第2の発熱体20;21,21を埋設した先
端側の小径部12Aに比べて径が大きい大径部12Bと
して構成し、これら小径部12Aと大径部12Bとの間
の段差部12Cを、ホルダ13の先端部に設けた小径な
ヒータ挿通孔25による段差部26により係止可能に構
成し、かつこの部分に燃焼圧シール機能を兼ね備えた導
電性金属材によるリング状ガスケット27を介在した状
態としている。そして、この部分での第2のリード部2
3の露呈部23aとホルダ13との間でのアース側の電
気的接続が行なえ、またこの部分で燃焼圧をシールでき
るようになっている。
According to the present invention, in the ceramic heater glow plug 10 described above, the rear end portion of the ceramic heater 12 provided with the lead portions 22 and 23 is connected to the first and second heating elements 20; 21 is configured as a large diameter portion 12B having a larger diameter than the tip side small diameter portion 12A, and a step portion 12C between the small diameter portion 12A and the large diameter portion 12B is provided at the tip portion of the holder 13. It is configured such that it can be locked by the step portion 26 formed by the heater insertion hole 25 having a small diameter, and the ring-shaped gasket 27 made of a conductive metal material having a combustion pressure sealing function is interposed in this portion. Then, the second lead portion 2 in this portion
The exposed side 23a of No. 3 and the holder 13 can be electrically connected to the ground side, and the combustion pressure can be sealed at this part.

【0031】また、本発明によれば、外部接続端子15
の内方端部分を大径部15Aとし、後端側部分を小径部
15Bとして形成しており、その間の段差部15Cに対
し絶縁ブッシュ14の先端部を係止可能に構成されてい
る。さらに、この外部接続端子15の先端(内方端)に
は、前記導電性を有する金属片16が、係入穴16aへ
の係入(図3参照)あるいは水、クリーム状の液体等を
塗布して付着させることにより仮止めされるよになって
いる。この場合、この金属片16は、組込み時に外部接
続端子15の先端部から外れなければよい。
Further, according to the present invention, the external connection terminal 15
The inner end portion of the insulating bush 14 is formed with a large diameter portion 15A and the rear end side portion thereof is formed with a small diameter portion 15B, and the tip portion of the insulating bush 14 can be locked to the step portion 15C therebetween. Further, at the tip (inner end) of the external connection terminal 15, the conductive metal piece 16 is inserted into the insertion hole 16a (see FIG. 3), or water, a creamy liquid or the like is applied. Then, it is temporarily fixed by being attached. In this case, this metal piece 16 should not come off from the tip portion of the external connection terminal 15 when assembled.

【0032】この仮止め状態で、外部接続端子15をホ
ルダ13内に差し込むことにより、金属片16はヒータ
12後端面に突き当てられ、この部分に露呈している第
1のリード部22の露呈部22aとの陽極側の電気的接
続が確実に行なえるように構成されている。
By inserting the external connection terminal 15 into the holder 13 in this temporarily fixed state, the metal piece 16 is abutted against the rear end surface of the heater 12, and the first lead portion 22 exposed at this portion is exposed. It is configured so that electrical connection on the anode side with the portion 22a can be surely made.

【0033】そして、この外部接続端子15の後端側小
径部15Bには、絶縁ブッシュ14が嵌装され、その内
方端が前記段差部15Cに係止されるとともに、後端部
が、前記ホルダ13の筒状後端部13b(図2参照)を
ナーリングによりかしめ付けることによるかしめ部28
により係止されるようになっている。
An insulating bush 14 is fitted to the rear end side small diameter portion 15B of the external connection terminal 15, the inner end of which is locked to the step portion 15C, and the rear end portion is Caulking portion 28 by caulking the cylindrical rear end portion 13b (see FIG. 2) of the holder 13 with knurling
It is designed to be locked by.

【0034】このような構成によるグロープラグ10
は、導電性ガスケット27をホルダ13内に挿入し、先
端側の段差部26に載せた状態で、棒状セラミックヒー
タ12を金属製ホルダ13内に挿入し、その段差部12
Cをガスケット27を介してホルダ13先端部の段差部
26に係止させるとともに、先端に金属片16を仮止め
した外部接続端子15を、ホルダ13後端部から挿入
し、その先端部をヒータ12後端部に押し付けた状態
で、この外部接続端子15に嵌装させた絶縁ブッシュ1
4を、ホルダ13後端部のかしめ部28により係止する
ことにより、一体的に組立てられる。
The glow plug 10 having such a structure
Inserts the conductive gasket 27 into the holder 13 and puts the rod-shaped ceramic heater 12 into the metal holder 13 in a state where the conductive gasket 27 is placed on the step portion 26 on the front end side.
C is locked to the stepped portion 26 at the tip of the holder 13 via the gasket 27, and the external connection terminal 15 with the metal piece 16 temporarily fixed to the tip is inserted from the rear end of the holder 13, and the tip is heated by the heater. 12 Insulation bush 1 fitted to this external connection terminal 15 while being pressed against the rear end
4 is locked by the caulking portion 28 at the rear end portion of the holder 13 to integrally assemble.

【0035】ここで、このようにして組立てられるグロ
ープラグ10によれば、ホルダ13の後端側での大径孔
部分に、図1等から明らかなように、かしめ部28のか
しめ時において絶縁ブッシュ14の軸線方向への動きを
許容できるような隙間を設けておくとよい。
Here, according to the glow plug 10 assembled in this way, the large-diameter hole portion on the rear end side of the holder 13 is insulated when the caulking portion 28 is caulked, as is apparent from FIG. It is preferable to provide a gap that allows the bush 14 to move in the axial direction.

【0036】以上の構成によれば、ホルダ13内にセラ
ミックヒータ12、外部接続端子15、絶縁ブッシュ1
4、さらに導電性ガスケット27や導電性金属片16を
単純に組込み、かつホルダ13の後端部13bをかしめ
ることにより絶縁ブッシュ14の後端をかしめ部28で
係止することにより、従来のようなろう付け作業等を要
せずに、きわめて簡単に組込み保持させ、グロープラグ
10全体を一体的に組立てることができるもので、従来
に比べて組立性を簡素化し、製造コストの大幅な低減化
が可能となる。
According to the above structure, the ceramic heater 12, the external connection terminal 15 and the insulating bush 1 are provided in the holder 13.
4. Further, the conductive gasket 27 and the conductive metal piece 16 are simply incorporated, and the rear end portion 13b of the holder 13 is swaged so that the rear end of the insulating bush 14 is locked by the swaged portion 28. The entire glow plug 10 can be assembled and held very easily without the need for such brazing work, and the glow plug 10 as a whole can be integrally assembled. This simplifies the assembling process as compared with the conventional one and greatly reduces the manufacturing cost. Can be realized.

【0037】さらに、このような構成では、セラミック
ヒータ12の後端側大径部12Bによる段差部12C
を、ホルダ13先端部に導電性ガスケット27を介して
係止させ、これをホルダ13後端側でのかしめ部28で
係止される絶縁ブッシュ14、外部接続端子15、さら
に導電性金属片16を介して押圧することによって、ガ
スケット27部分での電気的接続や燃焼圧シールを簡単
かつ確実に行なえる。
Further, in such a structure, the step portion 12C formed by the large diameter portion 12B on the rear end side of the ceramic heater 12 is formed.
To the tip of the holder 13 via the conductive gasket 27, and the insulating bush 14, the external connection terminal 15, and the conductive metal piece 16 which are locked by the caulking portion 28 on the rear end side of the holder 13. By pressing through, the electrical connection and combustion pressure sealing at the gasket 27 portion can be easily and reliably performed.

【0038】特に、このような構造によれば、燃焼圧シ
ールが上述した一個所でよいため、簡単でしかもコスト
的にも安価となる。さらに、このような構成では、ヒー
タ12、ガスケット27、金属片16、外部接続端子1
5、絶縁ブッシュ14等が、個々に分割構成され、それ
ぞれの間での相対的な位置ズレはある程度許容できるも
ので、組立性に優れ、製造コスト的にも有利である。
In particular, according to such a structure, since the combustion pressure seal need only be provided in one place as described above, it is simple and inexpensive in cost. Further, in such a configuration, the heater 12, the gasket 27, the metal piece 16, the external connection terminal 1
5, the insulating bush 14 and the like are individually divided, and relative positional deviation between them can be tolerated to some extent, which is excellent in assemblability and advantageous in terms of manufacturing cost.

【0039】また、このような構成では、ヒータ12の
段差部12Cを全周にわたって均一に押圧することが可
能で、しかも電気的接続はリード部23の露呈部23a
が露呈する周方向の一個所であるため、所要の電気的接
続が得られ、その結果としてヒータ12の均一な温度分
布が得られるという利点もある。
Further, with such a structure, the stepped portion 12C of the heater 12 can be pressed uniformly over the entire circumference, and the electrical connection is exposed to the exposed portion 23a of the lead portion 23.
Since there is only one position in the circumferential direction at which the heater 12 is exposed, the required electrical connection can be obtained, and as a result, a uniform temperature distribution of the heater 12 can be obtained.

【0040】さらに、上述した構成によれば、ろう付け
接合個所がないため、グロープラグ10としての設計上
での制約がなくなり、従来のようにろう付け接合におい
て電力制御用抵抗体である第2の発熱体での発熱による
熱影響によってろう付け個所が溶け出さないように、こ
の第2の発熱体をろう付け接合部とは軸線方向での位置
をずらす必要性をなくせるといった利点もある。
Further, according to the above-mentioned structure, since there is no brazing joint portion, there are no restrictions in designing the glow plug 10, and the second power control resistor is used in the conventional brazing joint. There is also an advantage that it is not necessary to shift the position of the second heating element in the axial direction from the brazing joint so that the brazing portion does not melt due to the heat effect of the heating element.

【0041】また、上述した構成において、外部接続端
子15先端の金属片16として、図1〜図3、さらに図
4の(a)に示されるような単純な円板状を呈するもの
を用いたが、図4の(b)に示したような皿ばね形状等
のような弾性を有する金属片16A、あるいは同図
(c)のような半球状による金属片16Bを用いると、
絶縁ブッシュ14を介して全体を一体的に組立てるため
のホルダ13後端部でのかしめ部28でのクリープ等を
吸収でき、このようなクリープによる接触不良問題を解
消し、確実な電気的接続が得られるという利点もある。
これは各部の寸法公差を吸収するうえでも効果的であ
る。
In addition, in the above-mentioned structure, the metal piece 16 at the tip of the external connection terminal 15 has a simple disk shape as shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 4A. However, if a metal piece 16A having elasticity such as a disc spring shape as shown in FIG. 4B or a hemispherical metal piece 16B as shown in FIG. 4C is used,
Creep or the like at the caulking portion 28 at the rear end of the holder 13 for integrally assembling the whole through the insulating bush 14 can be absorbed, and the problem of contact failure due to such creep can be solved, and reliable electrical connection can be achieved. There is also an advantage that it can be obtained.
This is also effective in absorbing the dimensional tolerance of each part.

【0042】さらに、上述した構造では、セラミックヒ
ータ12において、第1および第2の発熱体20,21
を、金属製ホルダ13先端部に保持するためにガスケッ
ト27を介在させた単純な圧接構造を利用しているた
め、従来のようにろう付け接合を採用するにあたって、
両発熱体20,21の温度上昇等でヒータ12とホルダ
13側とのろう付け接合部等に熱影響が及ばないように
したりすることが可能で、その利点は大きい。
Further, in the structure described above, in the ceramic heater 12, the first and second heating elements 20, 21 are formed.
Since a simple pressure contact structure in which a gasket 27 is interposed is used to hold the above at the tip of the metal holder 13, when adopting brazing joining as in the conventional case,
It is possible to prevent thermal influence on the brazed joint between the heater 12 and the holder 13 or the like due to the temperature rise of the two heating elements 20 and 21, which is a great advantage.

【0043】また、上述した構造では、発熱用抵抗体と
しての第1の発熱体20を導電性セラミック材で形成す
ることにより、耐熱強度面で優れ、耐久性を向上させ、
長時間にわたるアフターグロー化が図れる。そして、こ
のグロープラグ10においてセラミックヒータ12部分
のみで発熱することから、余分な個所での発熱は不要
で、無駄な電力消費がなく、耐熱強度等での信頼性の面
でも優れているといった利点もある。
Further, in the above-mentioned structure, the first heating element 20 as the heating resistor is formed of the conductive ceramic material, so that it is excellent in heat resistance strength and durability is improved.
Afterglow can be achieved for a long time. Since the glow plug 10 generates heat only at the ceramic heater 12 part, there is no need to generate heat at an extra portion, there is no wasteful power consumption, and the heat resistance and the like are also excellent in terms of reliability. There is also.

【0044】なお、本発明は上述した実施例構造に限定
されず、グロープラグ10各部の形状、構造等を、適宜
変形、変更することは自由であり、種々の変形例が考え
られよう。
The present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and the shape, structure, etc. of each part of the glow plug 10 can be freely modified and changed, and various modifications can be considered.

【0045】たとえば図8は本発明の別の実施例を示
し、この実施例では、ホルダ13内に差し込まれる外部
接続端子15の大径部15Aでのホルダ13内部での絶
縁性を保つために、ガラス繊維等による絶縁チューブ4
0を嵌装した場合である。このようにすれば、外部接続
端子15とホルダ13との確実な絶縁性を保つととも
に、外部接続端子15のホルダ13内への差込み時にお
けるヒータ12との同心性の位置決めを簡単に行なえる
等の利点がある。
For example, FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, in order to maintain the insulating property inside the holder 13 at the large diameter portion 15A of the external connection terminal 15 inserted into the holder 13, Insulation tube 4 made of glass, glass fiber, etc.
This is the case where 0 is fitted. By doing so, the reliable insulation between the external connection terminal 15 and the holder 13 can be maintained, and concentric positioning with the heater 12 can be easily performed when the external connection terminal 15 is inserted into the holder 13. There are advantages.

【0046】また、前述した実施例では、第2の発熱体
21,21として、第1の発熱体20を形成する導電性
セラミック材としての導電性サイアロンに比べ、正の抵
抗温度係数が大きくなるように設定し得るタングステン
(W)線材で形成した場合を示したが、これに限定され
ず、上述した第1の発熱体20を形成する導電性セラミ
ック材よりも正の抵抗温度係数が、上述した関係を維持
できる程度に大きい金属材、たとえばタングステン合金
材等で形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the second heating elements 21 and 21 have a larger positive resistance temperature coefficient than the conductive sialon as the conductive ceramic material forming the first heating element 20. Although the case of forming the tungsten (W) wire rod that can be set as above is shown, the present invention is not limited to this, and the positive temperature coefficient of resistance is higher than that of the conductive ceramic material forming the first heating element 20 described above. It may be formed of a metal material large enough to maintain the above relationship, for example, a tungsten alloy material.

【0047】さらに、上述した実施例では、セラミック
ヒータ型グロープラグ10において、ホルダ13内での
セラミックヒータ12の後端面に露呈する第1のリード
部22の露呈部22aと外部接続端子15の先端との電
気的接続を、導電性金属片16を用いて行なっている
が、このような導電性金属片16を省略し、ヒータ12
の後端面への第1のリード部22の露呈部22aと外部
接続端子15の内方端との直接接触により電気的に接続
してもよいことは勿論である。
Further, in the above-described embodiment, in the ceramic heater glow plug 10, the exposed portion 22a of the first lead portion 22 exposed on the rear end surface of the ceramic heater 12 in the holder 13 and the tip of the external connection terminal 15 are exposed. The conductive metal piece 16 is used for electrical connection with the heater 12. However, the conductive metal piece 16 is omitted and the heater 12
Of course, the exposed portion 22a of the first lead portion 22 and the inner end of the external connection terminal 15 may be electrically connected to the rear end surface of the first lead portion 22 by direct contact.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るセラミ
ックヒータ型グロープラグによれば、金属製ホルダ先端
部に係止される大径部を後端側に有する絶縁性セラミッ
ク材からなる棒状セラミックヒータと、ホルダ後端部か
ら挿入されて先端がセラミックヒータ後端面に当接可能
な外部接続端子と、これに嵌装されることにより外部接
続端子をホルダ後端部に保持した状態でホルダ後端部の
かしめ部により係止される絶縁ブッシュを備え、セラミ
ックヒータ内に埋設される抵抗体の一端をヒータ後端面
に露呈させ、外部接続端子の内方端を直接、またはこの
内方端に設けた導電性金属片を介して電気的に接続する
とともに、抵抗体の他端をヒータの後端側の大径部によ
る段差部付近の外周面に露呈させ、この段差部をホルダ
先端部に導電性ガスケットを介して係止させることによ
りこれを介して電気的に接続するようにしたので、簡単
な構成であるにもかかわらず、以下のような優れた効果
を奏する。
As described above, according to the ceramic heater type glow plug according to the present invention, the rod-shaped ceramic made of an insulating ceramic material having a large diameter portion on the rear end side that is engaged with the front end of the metal holder. The heater and the external connection terminal that can be inserted from the rear end of the holder so that the tip can abut the rear end surface of the ceramic heater, and the external connection terminal that is fitted to this and held at the rear end of the holder. Equipped with an insulating bush that is locked by the caulking part of the end, expose one end of the resistor embedded in the ceramic heater to the rear end surface of the heater, and directly or internally to the inner end of the external connection terminal. In addition to electrically connecting through the provided conductive metal piece, expose the other end of the resistor to the outer peripheral surface near the stepped portion due to the large diameter portion on the rear end side of the heater, and attach this stepped portion to the tip of the holder. Conductive gas Since so as to electrically connected through this by locking through a socket, in spite of the simple structure, excellent effects as follows.

【0049】すなわち、上述した構成によれば、ホルダ
内にセラミックヒータ、外部接続端子、絶縁ブッシュ、
さらに導電性ガスケットや導電性金属片を単純に組込
み、ホルダ後端部をかしめることにより絶縁ブッシュの
後端をかしめ付け係止することにより、グロープラグ全
体を一体的に組立てることができ、従来グロープラグの
組立時に必要であったろう付け工程を省略でき、組立性
を簡素化し、製造コストの大幅な低減化が図れるという
優れた効果がある。
That is, according to the above configuration, the ceramic heater, the external connection terminal, the insulating bush, the
Furthermore, by simply incorporating a conductive gasket or a conductive metal piece and caulking the rear end of the holder to caulk and lock the rear end of the insulating bush, the entire glow plug can be assembled as a whole. The brazing process required at the time of assembling the glow plug can be omitted, the assembling property can be simplified, and the manufacturing cost can be greatly reduced.

【0050】また、上述した構成では、セラミックヒー
タの後端側大径部による段差部とホルダ先端部との間に
導電性ガスケットを介在させ、これをホルダ後端側での
かしめ部により係止される絶縁ブッシュ、外部接続端
子、さらに導電性金属片を介して圧接することにより、
ガスケット部分での電気的接続を確実に行なえるととも
に、この部分での燃焼圧シールも簡単かつ確実に行なえ
るという利点がある。特に、このような燃焼圧シールが
一個所でよいため、簡単でしかもコスト的にも安価とな
る。
Further, in the above-mentioned structure, the conductive gasket is interposed between the step portion formed by the large diameter portion on the rear end side of the ceramic heater and the tip portion of the holder, and the conductive gasket is locked by the caulking portion on the rear end side of the holder. The insulation bush, the external connection terminal, and the conductive metal piece are pressed into contact,
There is an advantage that the electrical connection can be surely made at the gasket portion and the combustion pressure sealing can be easily and surely made at this portion. In particular, since such a combustion pressure seal may be provided at one place, it is simple and inexpensive in cost.

【0051】さらに、上述した構成によれば、ろう付け
接合個所がないため、グロープラグとしての設計上での
制約がなくなるという利点もある。すなわち、従来は、
ろう付け接合では、電力制御用抵抗体である第2の発熱
体での発熱による熱影響によってろう付け個所が溶け出
さないように、この第2の発熱体をろう付け接合部とは
軸線方向での位置をずらす必要があったが、本発明によ
ればこのような必要性がない。
Further, according to the above-mentioned structure, since there is no brazing joint portion, there is an advantage that there is no restriction in designing the glow plug. That is, conventionally,
In brazing, the second heating element is axially separated from the brazing joint so that the brazing point does not melt due to the heat generated by the second heating element, which is a power control resistor. However, according to the present invention, there is no such need.

【0052】さらに、本発明によれば、絶縁性セラミッ
ク材によるセラミックヒータ内でその先端側に、導電性
サイアロン等といった導電性セラミック材による第1の
発熱体を発熱用抵抗体として埋設するとともに、ヒータ
後端側で第1の発熱体に直列接続される電力制御用抵抗
体として、この第1の発熱体よりも正の抵抗温度係数の
大きな導電性金属材または導電性セラミック材からなる
第2の発熱体を埋設することで、セラミックヒータを構
成することにより、構造が簡単で、信頼性にも優れ、コ
スト的にも安価であるにもかかわらず、グロープラグと
しての発熱特性や耐久性、さらに自己温度制御機能を発
揮させ、アフターグロー化も図れる等の利点がある。
Further, according to the present invention, a first heating element made of a conductive ceramic material such as a conductive sialon is embedded as a heating resistor at the tip side of the ceramic heater made of an insulating ceramic material. As a power control resistor connected in series to the first heating element on the rear end side of the heater, a second element made of a conductive metal material or a conductive ceramic material having a positive temperature coefficient of resistance larger than that of the first heating element. By constructing a ceramic heater by burying the heating element of, the structure is simple, the reliability is excellent, and the cost is low, but the heat generation characteristics and durability as a glow plug, Furthermore, there are advantages such that the self-temperature control function can be exerted and afterglow can be achieved.

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

【図1】本発明に係るセラミックヒータ型グロープラグ
の一実施例を示す全体の概略構成を示す概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an overall schematic configuration showing an embodiment of a ceramic heater type glow plug according to the present invention.

【図2】本発明に係るグロープラグの組立て工程を説明
するための概略分解斜視図である。
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view for explaining an assembling process of the glow plug according to the present invention.

【図3】本発明のグロープラグにおいて外部接続端子先
端に対する導電性金属片の付設部分の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion where a conductive metal piece is attached to the tip of the external connection terminal in the glow plug of the present invention.

【図4】導電性金属片およびその変形例を(a),
(b),(c)に例示する概略斜視図である。
FIG. 4 shows a conductive metal piece and its modification (a),
It is a schematic perspective view illustrated to (b) and (c).

【図5】図4の(b)を導電性金属片として用いた状態
を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a state where (b) of FIG. 4 is used as a conductive metal piece.

【図6】ホルダ先端部においてヒータの段差部との間に
介在される導電性ガスケットを示す概略斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a conductive gasket which is interposed between the heater tip and the stepped portion of the heater.

【図7】本発明に係るセラミックヒータ型グロープラグ
における発熱温度特性を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing heat generation temperature characteristics in the ceramic heater type glow plug according to the present invention.

【図8】本発明に係るセラミックヒータ型グロープラグ
の別の実施例を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the ceramic heater type glow plug according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 セラミックヒータ型グロープラグ 11 抵抗体 12 セラミックヒータ 12B 大径部 12C 段差部 13 金属製ホルダ 15 外部接続端子 15A 大径部 16 導電性金属片 20 導電性セラミック材による第1の発熱体 21 導電性金属材からなる第2の発熱体 22 第1のリード部 23 第2のリード部 26 ホルダ側段差部 27 導電性ガスケット 28 かしめ部 40 絶縁チューブ 10 Ceramic Heater Type Glow Plug 11 Resistor 12 Ceramic Heater 12B Large Diameter Part 12C Stepped Part 13 Metal Holder 15 External Connection Terminal 15A Large Diameter Part 16 Conductive Metal Piece 20 First Heating Element Made of Conductive Ceramic Material 21 Conductivity Second heating element made of metal material 22 First lead portion 23 Second lead portion 26 Holder-side step portion 27 Conductive gasket 28 Caulking portion 40 Insulation tube

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年11月10日[Submission date] November 10, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製ホルダの先端部に係止される大径
部を後端側に有しかつ抵抗体を絶縁性セラミック材中に
埋設することにより形成されている棒状セラミックヒー
タと、前記ホルダの後端部から挿入され先端部がセラミ
ックヒータの後端面に当接可能に形成されている外部接
続端子と、この外部接続端子に嵌装されることによりこ
の外部接続端子を前記ホルダ後端部で保持した状態でこ
のホルダ後端部のかしめ部により係止される絶縁ブッシ
ュとを備え、 前記セラミックヒータ内の抵抗体の一端はヒータ後端面
に露呈され、前記外部接続端子の内方端に設けられる導
電性を有する金属片を介して電気的に接続されるととも
に、抵抗体の他端はヒータの後端側の大径部と先端側の
小径部との段差部付近の外周面に露呈され、この段差部
が前記ホルダ先端部に導電性を有するガスケットを介し
て係止されることによりこのガスケットを介して電気的
に接続され、 前記セラミックヒータは、その段差部が前記ガスケット
を介してホルダ先端部に係止されるとともに、後端部に
前記金属片を介して外部接続端子を押付けた状態で、前
記絶縁ブッシュが前記ホルダ後端部のかしめ部により係
止されることにより固定されていることを特徴とするセ
ラミックヒータ型グロープラグ。
1. A rod-shaped ceramic heater having a large-diameter portion on the rear end side that is engaged with the front end portion of a metal holder and formed by embedding a resistor in an insulating ceramic material, An external connection terminal, which is inserted from the rear end of the holder and whose front end is formed so as to be able to contact the rear end surface of the ceramic heater, and the external connection terminal that is fitted to the external connection terminal to connect the external connection terminal to the rear end of the holder. An insulating bush that is retained by the caulking portion at the rear end of the holder in a state of being held by the holder, one end of the resistor in the ceramic heater is exposed to the rear end surface of the heater, and the inner end of the external connection terminal is provided. Is electrically connected via a conductive metal piece provided at the other end of the resistor to the outer peripheral surface near the step between the large diameter portion on the rear end side of the heater and the small diameter portion on the front end side. Exposed, this step is in front The ceramic heater is electrically connected through the gasket by being locked to the holder tip through the gasket, and the step portion of the ceramic heater is locked to the holder tip through the gasket. In addition, the insulating bush is fixed by being locked by the caulking portion of the holder rear end portion while the external connection terminal is pressed to the rear end portion via the metal piece. Ceramic heater type glow plug.
【請求項2】 請求項1記載のセラミックヒータ型グロ
ープラグにおいて、 外部接続端子の内方端は、セラミックヒータの後端面に
露呈される抵抗体の一端に、導電性を有する金属片を介
して電気的に接続されていることを特徴とするセラミッ
クヒータ型グロープラグ。
2. The ceramic heater glow plug according to claim 1, wherein the inner end of the external connection terminal is connected to one end of the resistor exposed at the rear end face of the ceramic heater via a metal piece having conductivity. A ceramic heater glow plug characterized by being electrically connected.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のセラミッ
クヒータ型グロープラグにおいて、 棒状セラミックヒータは、このヒータ先端側に埋設され
ている導電性セラミック材からなる第1の発熱体と、こ
の第1の発熱体に直列接続されかつこの第1の発熱体よ
りも正の抵抗温度係数の大きな導電性金属材からなる第
2の発熱体と、これら第1および第2の発熱体による抵
抗体の一端に接続されかつヒータ後端部まで延設されて
ヒータの後端面に露呈する第1のリード部と、抵抗体の
他端に接続されヒータの後端寄りの部分に露呈する第2
のリード部とを備えていることを特徴とするセラミック
ヒータ型グロープラグ。
3. The ceramic heater glow plug according to claim 1 or 2, wherein the rod-shaped ceramic heater includes a first heating element made of a conductive ceramic material, which is embedded in a tip end side of the heater, and a first heating element. A second heating element which is connected in series to the first heating element and is made of a conductive metal material having a positive temperature coefficient of resistance larger than that of the first heating element; and a resistor formed by the first and second heating elements. A first lead portion connected to one end and extending to the heater rear end portion and exposed to the heater rear end surface, and a second lead portion connected to the other end of the resistor and exposed to the heater rear end portion.
And a ceramic heater type glow plug.
【請求項4】 請求項3記載のセラミックヒータ型グロ
ープラグにおいて、 セラミックヒータにおける第1の発熱体を形成する導電
性セラミック材として、窒化ケイ素(Si3N4) を主成分と
するβサイアロンまたはαとβとの混相しているサイア
ロンに、導電性付与材としての窒化チタン(TiN) の含有
量を増減することにより、その固有抵抗を任意に選択す
ることができる導電性サイアロン(SiAlON)を用いたこと
を特徴とするセラミックヒータ型グロープラグ。
4. The ceramic heater glow plug according to claim 3, wherein the conductive ceramic material forming the first heating element in the ceramic heater is β-sialon containing silicon nitride (Si 3 N 4 ) as a main component, or Conductive sialon (SiAlON) whose specific resistance can be arbitrarily selected by increasing / decreasing the content of titanium nitride (TiN) as a conductivity-imparting material is added to α-β mixed-phase sialon. A ceramic heater glow plug characterized by being used.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6433311B1 (en) 2000-12-22 2002-08-13 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Glow plug
JP2006284011A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Ngk Spark Plug Co Ltd Glow plug with combustion pressure sensor
JP2007152486A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Kanai Hiroaki Manufacturing method of saw wire
JP2011080751A (en) * 2009-10-02 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Method for manufacturing glow plug

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