KR20150006775A

KR20150006775A - 세라믹 히터, 글로 플러그, 세라믹 히터의 제조방법 및 글로 플러그의 제조방법

Info

Publication number: KR20150006775A
Application number: KR20140072987A
Authority: KR
Inventors: 요시히토 이카이; 료 스즈키; 유타카 세키구치
Original assignee: 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2015-01-19
Also published as: JP5795029B2; KR101642182B1; EP2827062A1; US20150014302A1; JP2015018625A; EP2827062B1; US9655170B2

Abstract

(과제) 세라믹 히터의 균열을 억제한다.
(해결수단) 축선 방향과 직교하는 세라믹 히터의 단면의 적어도 1개에서는, 제 1 저항체 단면은 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 제 1 내측부에는 돌출부를 가지지 않고, 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 제 1 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있다. 혹은, 세라믹 히터의 제조방법은 기체에 대응하는 부분 중의 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 제 1 내측부에 접촉해야 할 부분과 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 제 2 내측부에 접촉해야 할 부분을 포함하는 제 1 성형체를 성형하는 제 1 공정과, 제 1 성형체 위에 저항체부를 성형함으로써, 제 1 성형체와 저항체부를 포함하는 제 2 성형체를 성형하는 제 2 공정과, 제 2 성형체 위에, 기체에 대응하는 부분 중의 잔여부를 성형함으로써, 제 2 성형체와 잔여부를 포함하는 제 3 성형체를 성형하는 제 3 공정을 포함한다.

Description

세라믹 히터, 글로 플러그, 세라믹 히터의 제조방법 및 글로 플러그의 제조방법{A ceramic heater, A glow plug, A method of manufacturing the ceramic heater, and A method of manufacturing the glow plug}

본 발명은 글로 플러그 등에 이용되는 세라믹 히터에 관한 것이다.

종래부터 글로 플러그 등의 여러 가지의 장치에 세라믹 히터가 이용되고 있다. 세라믹 히터의 제조방법으로서는, 성형 몰드를 이용하여 발열체와 세라믹 기체(基體)를 성형하는 방법이 이용되고 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개2002-334768호 공보 특허문헌 2: 국제 공개 제2011/052624호 특허문헌 3: 국제 공개 제2008/123296호 특허문헌 4: 일본국 특개평10-110951호 공보 특허문헌 5: 일본국 특개2005-340034호 공보 특허문헌 6: 일본국 특개2007-265893호 공보 특허문헌 7: 일본국 특개2003-40678호 공보

그런데, 성형 몰드를 이용하여 성형할 경우, 성형에 의해서 돌출부{버(burr)라고도 불림}가 형성될 경우가 있었다. 이와 같은 돌출부가 형성될 경우, 돌출부의 주변에 균열이 생기는 경우가 있었다. 예를 들면, 대략 U자 형상의 발열저항체가 2개의 성형 몰드를 이용하여 성형되는 경우가 있다. 2개의 성형 몰드에는, 각각, 발열저항체의 대략 U자 형상의 절반 분할 부분에 대응하는 대략 U자 형상의 오목부가 설치되어 있으며, 2개의 성형 몰드를 합침으로써 발열저항체의 대략 U자 형상의 전체에 대응하는 공동(空洞)이 형성된다. 이와 같은 성형 몰드를 이용하여 발열저항체를 성형할 경우, 대략 U자 형상의 내주 부분에서 2개의 성형 몰드의 이음매가 생기므로 대략 U자 형상의 내주 부분에 돌출부가 형성되는 경우가 있었다. 통전시에는, 대략 U자 형상의 내주 부분의 온도가 높아지기 쉽다. 따라서, 통전시와 비통전시 사이의 온도차에 기인하여 돌출부의 주변에 균열이 생기는 경우가 있었다.

본 발명의 주된 이점은, 세라믹 히터의 균열을 억제하는 것이다.

본 발명은 상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

[적용예 1]

통전에 의해서 발열하는 저항체와,

축선 방향을 따라서 연장되고, 세라믹을 이용하여 형성됨과 아울러 상기 저항체가 매설되며, 상기 저항체보다도 전기전도율이 낮은 기체를 구비하는 세라믹 히터로서,

상기 저항체는,

상기 기체의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 1 부와,

상기 제 1 부로부터 떨어져서 상기 기체의 상기 선단부에서 상기 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 2 부와,

상기 기체의 상기 선단부에 매설되고, 상기 제 1 부와 상기 제 2 부를 접속하는 부분인 접속부를 포함하며,

서로 떨어진 제 1 저항체 단면과 제 2 저항체 단면을 상기 저항체의 단면으로서 포함하는 상기 축선 방향과 직교하는 세라믹 히터의 단면의 적어도 1개에서는,

상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽과 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽의 양쪽과 접촉하는 직선 중의, 상기 제 1 저항체 단면과 상기 제 2 저항체 단면의 사이를 통과하는 2개의 직선을, 제 1 직선 및 제 2 직선으로 했을 때,

상기 제 1 저항체 단면은,

상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 1 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측의 부분인 제 1 내측부에는 돌출부를 가지지 않으며,

상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측과는 반대측의 부분인 제 1 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있는, 세라믹 히터.

상기 구성에 따르면, 제 1 저항체 단면은 저항체 중의 통전시에 고온이 되기 쉬운 제 1 내측부에는 돌출부를 가지고 있지 않으므로, 온도 변화에 기인하여 세라믹 히터에 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다. 또, 제 1 저항체 단면은, 제 1 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있으므로, 저항체와 기체 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

[적용예 2]

적용예 1에 기재된 세라믹 히터로서,

상기 제 2 저항체 단면은,

상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 3 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측의 부분인 제 2 내측부에는 돌출부를 가지지 않으며,

상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 3 위치에서 상기 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측과는 반대측의 부분인 제 2 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있는, 세라믹 히터.

상기 구성에 따르면, 제 2 저항체 단면은 저항체 중의 통전시에 고온이 되기 쉬운 제 2 내측부에는 돌출부를 가지고 있지 않으므로, 온도 변화에 기인하여 세라믹 히터에 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다. 또, 제 2 저항체 단면은, 제 2 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있으므로, 저항체와 기체 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

[적용예 3]

적용예 1 또는 2에 기재된 세라믹 히터로서,

상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 외측부를 같은 길이의 2개의 부분인 2개의 등장부(等長部)에 2등분한 경우에, 상기 제 1 저항체 단면은, 각 등장부의 각각에 적어도 1개의 상기 돌출부를 가지고 있는, 세라믹 히터.

상기 구성에 따르면, 1개의 등장부에만 돌출부가 설치되고, 또한, 다른 등장부에는 돌출부가 설치되어 있지 않은 경우와 비교해서, 돌출부가 분산되어 배치되므로, 저항체와 기체 사이의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

[적용예 4]

통 형상의 금속 쉘과,

상기 금속 쉘의 내측에 적어도 일부가 배치된, 적용예 1 내지 3의 어느 하나에 기재된 세라믹 히터를 구비하는, 글로 플러그.

[적용예 5]

통전에 의해서 발열하는 저항체와, 축선 방향을 따라서 연장되고, 세라믹을 이용하여 형성됨과 아울러 상기 저항체가 매설되며, 상기 저항체보다도 전기전도율이 낮은 기체를 구비하는 세라믹 히터의 제조방법으로서,

상기 저항체는,

서로 떨어진 제 1 저항체 단면과 제 2 저항체 단면을 상기 저항체의 단면으로서 포함하는 상기 축선 방향과 직교하는 상기 세라믹 히터의 단면의 적어도 1개에서는, 상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽과 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽의 양쪽과 접촉하는 직선 중의, 상기 제 1 저항체 단면과 상기 제 2 저항체 단면의 사이를 통과하는 2개의 직선을, 제 1 직선 및 제 2 직선으로 했을 때,

상기 기체에 대응하는 부분 중의, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 1 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측의 부분인 제 1 내측부에 접촉해야 할 부분과, 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 3 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측의 부분인 제 2 내측부에 접촉해야 할 부분을 포함하는 제 1 성형체를 성형하는 제 1 공정과,

상기 제 1 성형체 위에, 상기 제 1 부와 상기 제 2 부와 상기 접속부에 대응하는 부분인 저항체부를 성형함으로써, 상기 제 1 성형체와 상기 저항체부를 포함하는 제 2 성형체를 성형하는 제 2 공정과,

상기 제 2 성형체 위에, 상기 기체에 대응하는 부분 중의 상기 제 1 성형체 이외의 부분인 잔여부를 성형함으로써, 상기 제 2 성형체와 상기 잔여부를 포함하는 제 3 성형체를 성형하는 제 3 공정을 포함하는, 세라믹 히터의 제조방법.

상기 구성에 따르면, 저항체 중의 통전시에 고온으로 되기 쉬운 제 1 내측부에 돌출부가 형성되는 것과, 저항체 중의 통전시에 고온으로 되기 쉬운 제 2 내측부에 돌출부가 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 온도 변화에 기인하여 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다.

[적용예 6]

적용예 5에 기재된 세라믹 히터의 제조방법으로서,

상기 제 1 성형체는, 상기 기체의 외측 표면의 일부를 형성하는 부분을 포함하는, 세라믹 히터의 제조방법.

상기 구성에 따르면, 기체의 외측 표면에 대한 저항체의 배치의 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 배치의 어긋남에 기인하여 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다. 또, 승온 성능 불균형도 억제할 수 있다.

[적용예 7]

글로 플러그의 제조방법으로서,

적용예 5 또는 6에 기재된 세라믹 히터의 제조방법으로 제조된 세라믹 히터의 적어도 일부가, 통 형상의 금속 쉘의 내측에 배치되도록 상기 세라믹 히터를 상기 금속 쉘에 고정하는, 글로 플러그의 제조방법.

또한, 본 발명은 여러 가지의 형태로 실현하는 것이 가능하며, 예를 들면, 세라믹 히터, 세라믹 히터의 제조방법, 그 제조방법에 따라서 제조된 세라믹 히터, 세라믹 히터를 구비하는 글로 플러그, 글로 플러그의 제조방법, 그 제조방법에 따라서 제조된 글로 플러그, 등의 형태로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예로서의 글로 플러그를 나타내는 설명도이다.
도 2는 글로 플러그(10)의 제조방법의 일례의 흐름도이다.
도 3은 세라믹 히터(40)의 제조방법의 설명도이다.
도 4는 제 1 성형체(110)의 개략도이다.
도 5는 제 1 성형체(110)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 6은 제 2 성형체(120)의 개략도이다.
도 7은 제 2 성형체(120)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 8은 제 3 성형체(130){히터 성형체(130)}의 개략도이다.
도 9는 제 3 성형체(130)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 10은 세라믹 히터(40)의 단면도이다.

A. 실시예:

A1. 글로 플러그의 구성:

본 발명의 실시형태를 실시예에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예로서의 글로 플러그를 나타내는 설명도이다. 글로 플러그(10)는 도시하지 않는 내연기관(예를 들면, 디젤 엔진)의 시동 보조 등을 위한 열원으로서 기능한다. 도 1의 (A)는 글로 플러그(10)의 종단면도이며, 도 1의 (B)는 글로 플러그(10)의 일부분{세라믹 히터(40)를 포함하는 부분}을 나타내는 확대 단면도이다. 도시된 라인 (CL)은 글로 플러그(10)의 중심축을 나타내고 있다. 이하, 중심축(CL)의 것을 「축선(CL)」이라고도 부르며, 중심축(CL)과 평행인 방향을 「축선 방향」이라고도 부른다. 도면 중의 제 1 방향(D1)은 축선(CL)과 평행인 방향이다. 후술하는 바와 같이, 통전에 의해서 발열하는 세라믹 히터(40)는 글로 플러그(10)의 제 1 방향(D1)측의 단부를 형성하고 있다. 이하, 이와 같은 제 1 방향(D1)측을 「글로 플러그 (10)의 선단측(혹은, 단지 「선단측」)」이라고도 부르며, 제 1 방향(D1)의 반대 방향측을 「글로 플러그(10)의 후단측(혹은, 단지 「후단측」)」이라고도 부른다. 또, 도면 중의 제 2 방향(D2)과 제 3 방향(D3)은 서로 직교하는 방향이며, 어느 것이나 모두 제 1 방향(D1)과 직교하는 방향이다. 이하, 제 1 방향(D1)을 단지 「＋D1 방향」이라고도 부르며, 제 1 방향(D1)의 반대 방향을 단지 「－D1 방향」이라고도 부른다. 다른 방향에 대해서도, 마찬가지로 「＋」또는 「－」의 부호를 이용하여 방향을 특정한다. 또, ＋D1 방향측을 단지 「＋D1측」이라고도 부르며, －D1 방향측을 단지 「－D1측」이라고도 부른다. 다른 방향측에 대해서도 마찬가지이다.

글로 플러그(10)는 금속 쉘(20)과, 중심축(30)과, 세라믹 히터(40)와, O링 (50)과, 절연부재(60)와, 금속 외통(70){이하, 단지 「외통(70)」이라고도 부른다}과, 단자 부재(80)와, 접속부재(90)를 포함하고 있다. 금속 쉘(20)은 중심축(CL)을 따라서 연장되는 관통구멍(20x)를 가지는 통 형상의 부재이다. 또, 금속 쉘(20)은 －D1측의 단부에 형성된 공구 걸어맞춤부(28)와, 공구 걸어맞춤부(28)보다도 ＋D1측에 설치된 수나사부(22)를 포함하고 있다. 공구 걸어맞춤부(28)는 글로 플러그 (10)의 탈착시에, 도시하지 않는 공구와 걸어 맞추는 부분이다. 수나사부(22)는 도시하지 않는 내연기관의 부착구멍의 암나사에 나사 결합하기 위한 나사산을 포함하고 있다. 금속 쉘(20)은 도전성 재료(예를 들면, 탄소강 등의 금속)로 형성되어 있다.

금속 쉘(20)의 관통구멍(20x)에는 중심축(30)이 수용되어 있다. 중심축(30)은 둥근 막대 형상의 부재이다. 중심축(30)의 ＋D1측의 단부인 선단부(31)는 관통구멍(20x)의 내부에 위치하고 있다. 중심축(30)의 －D1측의 단부인 후단부(39)는 금속 쉘(20)의 －D1측의 개구(OPb)에서 －D1 방향으로 향하여 돌출되어 있다. 중심축(30)은 도전 재료(예를 들면, 스테인리스강)로 형성되어 있다.

개구(OPb)의 근방에 있어서, 중심축(30)의 외면과 금속 쉘(20)의 관통구멍 (20x)의 내면의 사이에는 O링(50)이 설치되어 있다. O링(50)은 탄성 재료(예를 들면, 고무)로 형성되어 있다. 또한, 금속 쉘(20)의 개구(OPb)에는 링 형상의 절연부재(60)가 장착되어 있다. 절연부재(60)는 통 형상부(62)와, 통 형상부(62)의 －D1측에 설치된 플랜지부(68)를 포함하고 있다. 통 형상부(62)는 중심축(30)의 외면과 금속 쉘(20)의 개구(OPb)를 형성하는 부분의 내면의 사이에 끼워져 있다. 절연부재 (60)는 예를 들면, 수지로 형성되어 있다. 금속 쉘(20)은 이들의 부재(50, 60)를 통하여 중심축(30)을 지지하고 있다.

금속 쉘(20)보다도 후단측{구체적으로는, 절연부재(60)의 －D1측}에는 단자 부재(80)가 배치되어 있다. 단자 부재(80)는 캡 형상의 부재이며, 도전 재료(예를 들면, 니켈 등의 금속)로 형성되어 있다. 단자 부재(80)와 금속 쉘(20)의 사이에는 절연부재(60)의 플랜지부(68)이 끼워져 있다. 단자 부재(80)에는 중심축(30)의 후단부(39)가 삽입되어 있다. 단자 부재(80)가 클림핑(crimping)됨으로써 단자 부재 (80)가 후단부(39)에 고정되어 있다. 이에 따라, 단자 부재(80)는 후단부(39)에 전기적으로 접속된다.

금속 쉘(20)의 ＋D1측의 단부{구체적으로는, ＋D1측의 개구(OPa)}에는 외통 (70)이 압입되어 있다. 외통(70)은 중심축(CL)을 따라서 연장되는 관통구멍(70x)을 가지는 통 형상의 부재이다. 외통(70)은 도전성 재료(예를 들면, 스테인리스강)로 형성되어 있다.

외통(70)의 관통구멍(70x)에는 통전에 의해서 발열하는 세라믹 히터(40)가 압입되어 있다. 세라믹 히터(40)는 중심축(CL)을 따라서 연장되도록 배치된 봉 형상의 부재이다. 세라믹 히터(40)의 외주면은 외통(70)에 의해서 유지되어 있다. 세라믹 히터(40)의 ＋D1측의 단부인 선단부(41)는 외통(70)의 ＋D1측의 단보다도 ＋D1측으로 돌출되고, 세라믹 히터(40)의 －D1측의 단부인 후단부(49)는 외통(70)의 －D1측의 단보다도 －D1측으로 돌출되어 있다. 세라믹 히터(40)의 후단부(49)는 금속 쉘(20)의 관통구멍(20x)에 삽입되어 있다.

세라믹 히터(40)의 후단부(49)에는 접속부재(90)가 고정되어 있다. 접속부재 (90)는 중심축(CL)을 따라서 연장되는 관통구멍을 가지는 원통 형상의 부재이며, 도전성 재료(예를 들면, 스테인리스강)로 형성되어 있다. 접속부재(90)의 ＋D1측에는 세라믹 히터(40)의 후단부(49)가 압입되어 있다. 접속부재(90)의 －D1측에는 중심축(30)의 ＋D1측의 단부인 선단부(31)가 압입되어 있다. 이에 따라, 선단부(31)는 접속부재(90)에 전기적으로 접속된다. 이하, 세라믹 히터(40)와 접속부재(90)의 전체를 「히터 모듈(490)」이라고도 부른다.

다음에, 히터 모듈(490)의 상세에 대해서 설명한다. 도 1의 (B)에는 접속부재(90)와 세라믹 히터(40)의 더욱 상세한 단면도가 나타나 있다. 세라믹 히터(40)는 축선(CL)을 따라서 연장되는 둥근 막대 형상의 기체(210)와, 기체(210)의 내부에 매설된 대략 U자 형상의 저항체(220)를 포함하고 있다.

기체(210)는 절연성 세라믹 재료(본 실시예에서는, 질화규소)로 형성되어 있다. 기체(210)의 선단부{즉, 세라믹 히터(40)의 선단부(41)}는 선단측으로 향하여 서서히 좁게 되어 있다. 저항체(220)는 도전성 세라믹 재료로 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 저항체(220)는 기체(210)와 같은 질화규소에, 도전 재료로서의 탄화 텅스텐를 혼합하여 얻어지는 세라믹 재료로 형성되어 있다. 기체(210)의 전기전도율은 저항체(220)의 전기전도율보다도 낮다.

저항체(220)는 2개의 리드부(221, 222)와, 그들의 리드부(221, 222)에 접속된 발열부(223)와, 전극꺼냄부(281, 282)를 포함하고 있다. 각 리드부(221, 222)는 세라믹 히터(40)의 후단부(49)에서 선단부(41)의 근방까지 축선(CL)과 평행으로 연장되어 있다. 제 1 리드부(221)와 제 2 리드부(222)는 중심축(CL)을 사이에 두고 대략 대칭인 위치에 배치되어 있다. 제 2 리드부(222)에서 제 1 리드부(221)로 향하는 방향이 제 3 방향(D3)이다.

발열부(223)는 세라믹 히터(40)의 선단부(41)에 매설되고, 제 1 리드부(221)의 ＋D1측의 단과 제 2 리드부(222)의 ＋D1측의 단을 접속한다. 발열부(223)의 형상은 세라믹 히터(40)의 선단부(41)의 둥근 형상에 맞추어서 만곡하는 대략 U자 형상이다. 구체적으로는, 발열부(223)는 제 1 리드부(221)의 ＋D1측의 단에서 ＋D1 방향으로 연장되는 제 1 라인부(223a)와 제 2 리드부(222)의 ＋D1측의 단에서 ＋D1 방향으로 연장되는 제 2 라인부(223b)와 제 1 라인부(223a)의 ＋D1측의 단과 제 2 라인부(223b)의 ＋D1측의 단을 접속하는 만곡한 접속부(223c)를 포함하고 있다. 발열부(223)의 단면적은 리드부(221, 222)의 각각의 단면적보다도 작다. 따라서, 발열부(223)의 단위길이당의 전기저항은 리드부(221, 222)의 단위길이당의 전기저항보다도 크다. 이 결과, 통전시에는 발열부(223)의 온도가 다른 부분과 비교해서 급속히 상승한다.

제 1 리드부(221)의 －D1측의 부분에는 제 1 전극꺼냄부(281)가 접속되어 있다. 제 1 전극꺼냄부(281)는 직경 방향을 따라서 연장되는 부재이며, 내측의 단부는 제 1 리드부(221)에 접속되고, 외측의 단부는 세라믹 히터(40)의 외면으로 노출된다. 제 1 전극꺼냄부(281)의 노출 부분은 외통(70)의 내주면에 접촉하고 있다. 이에 따라, 외통(70)과 제 1 리드부(221)가 전기적으로 접속된다.

제 2 리드부(222)의 －D1측의 부분에는 제 2 전극꺼냄부(282)가 접속되어 있다. 제 2 전극꺼냄부(282)는 직경 방향을 따라서 연장되는 부재이며, 제 1 전극꺼냄부(281)보다도 －D1측에 배치되어 있다. 제 2 전극꺼냄부(282)의 내측의 단부는 제 2 리드부(222)에 접속되고, 외측의 단부는 세라믹 히터(40)의 외면으로 노출된다. 제 2 전극꺼냄부(282)의 노출 부분은 접속부재(90)의 내주면에 접촉하고 있다. 이에 따라, 접속부재(90)와 제 2 리드부(222)가 전기적으로 접속된다.

또한, 저항체(220) 중의 제 1 라인부(223a)와 제 1 리드부(221)의 전체는 기체(210)의 선단부{세라믹 히터(40)의 선단부(41)와 같음}에서 후단부{세라믹 히터 (40)의 후단부(49)와 같음}로 향하여 연장되는 부분인 제 1 부(220a)에 대응하고, 제 2 라인부(223b)와 제 2 리드부(222)의 전체는 제 1 부(220a)로부터 떨어져서 기체(210)의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 2 부(220b)에 대응한다.

A2. 글로 플러그의 제조:

도 2는 글로 플러그(10)의 제조방법의 일례의 흐름도이다. 최초의 스텝 S100에서는 세라믹 히터(40)가 제조된다. 세라믹 히터(40)의 제조의 상세에 대해서는 후술한다. 다음의 스텝 S120에서는 글로 플러그(10)의 부재 중의 세라믹 히터(40) 이외의 부재가 제조된다. 세라믹 히터(40) 이외의 부재의 제조방법으로서는 공지의 여러 가지의 방법을 채용하는 것이 가능하고, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제조하는 대신에 구입함으로써 글로 플러그(10)의 부재를 준비해도 좋다.

다음의 스텝 S140에서는 글로 플러그(10)의 조립이 실행된다. 조립방법으로서는 공지의 여러 가지의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 접속부재 (90)의 ＋D1측의 개구에 세라믹 히터(40)를 압입함으로써, 히터 모듈(490)을 생성한다. 그리고, 세라믹 히터(40)가 외통(70)에 압입된다. 또, 중심축(30)이 접속부재(90)의 －D1측의 개구에 압입된다. 그리고, 중심축(30)의 후단부(39)가 금속 쉘 (20)의 개구(OPa)에 삽입되며, 그리고 외통(70)이 금속 쉘(20)의 개구(OPa)에 압입된다. 이에 따라, 세라믹 히터(40)의 －D1측의 부분이 금속 쉘(20)의 내측{구체적으로는, 관통구멍(20x) 내에} 배치되도록 세라믹 히터(40)가 외통(70)을 통하여 금속 쉘(20)에 고정된다. 다음에, O링(50)이 중심축(30)의 후단부(39)에 끼워 넣어지고, 또한, 절연부재(60)가 중심축(30)의 후단부(39)에 끼워 넣어진다. 그리고 단자 부재(80)가 중심축(30)의 후단부(39)에 클림핑된다. 이상에 의해, 글로 플러그(10)가 완성된다.

도 3의 (A)는 세라믹 히터(40)의 제조방법의 일례의 흐름도이다. 최초의 스텝 S200에서는 히터 성형체가 생성된다. 히터 성형체는 소성전의 세라믹 히터(40)에 대응한다. 도 3의 (B)는 히터 성형체(130)의 단면도이다. 이 단면도는 도 1의 (B)의 세라믹 히터(40)의 Ca－Ca 단면에 대응하는 단면을 나타내고 있다. 이 단면은 제 1 방향(D1)과 직교하는 단면이며, 발열부(223)의 라인부(223a, 223b)에 대응하는 부분을 통과하는 단면이다.

도시하는 바와 같이, 히터 성형체(130)의 단면은 5개의 부분(110, 131, 132, 121, 122)으로 구분되어 있다. 히터 성형체(130)의 내부에 배치된 2개의 부분(121, 122)은 저항체(220)의 라인부(223a, 223b)에 각각 대응한다. 다른 3개의 부분(110, 131, 132)은 기체(210)에 대응한다.

저항체(220)에 대응하는 2개의 부분(121, 122)의 사이에 끼워진 부분인 중심 부분(110)은 히터 성형체(130)의 －D2측의 외측 표면(130s1)에서 ＋D2측의 외측 표면(130s2)까지 연장되어 있다. 중심 부분(110)의 ＋D3측에 배치된 제 1 외측 부분 (131)은 히터 성형체(130)의 ＋D3측의 외측 표면을 형성하고 있다. 저항체(220)의 일부에 대응하는 부분인 제 1 저항체부(121)는 중심 부분(110)과 제 1 외측 부분 (131)의 사이에 끼워져 있다. 중심 부분(110)의 －D3측에 배치된 제 2 외측 부분 (132)은 히터 성형체(130)의 －D3측의 외측 표면을 형성하고 있다. 저항체(220)의 일부에 대응하는 부분인 제 2 저항체부(122)는 중심 부분(110)과 제 2 외측 부분 (132)의 사이에 끼워져 있다.

이와 같은 히터 성형체(130)는 크게 3개의 스텝(S202, S204, S206)에 의해서 형성된다. 스텝 S202에서는 중심 부분(110){「제 1 성형체(110)」라고도 부른다}이 형성된다. 스텝 S204에서는 제 1 성형체(110) 위에 저항체(220)에 대응하는 부분{저항체부(121, 122)를 포함함}이 형성된다. 스텝 S206에서는 히터 성형체(130)의 나머지 부분{외측 부분(131, 132)을 포함함}이 형성된다. 이들의 스텝(S202, S204, S206)의 상세에 대해서는 후술한다.

다음의 스텝 S210에서는 생성된 히터 성형체(130)가 소성된다. 이상에 의해, 세라믹 히터(40)가 제조된다.

도 4는 도 3의 (A)의 스텝 S202에서 생성되는 제 1 성형체(110)의 개략도이다. 도면 중의 방향(D1, D2, D3)은 제 1 성형체(110)를 이용하여 얻어지는 기체 (210, 도 1)에 의거하는 방향을 나타내고 있다. 도 4의 (A)는 제 1 성형체(110)의 ＋D1측의 단부를 －D1 방향을 향하여 본 개략도이며, 도 4의 (B)는 제 1 성형체 (110)의 ＋D3측의 표면을 －D3 방향을 향하여 본 개략도이고, 도 4의 (C)는 도 4의 (B)의 Cb－Cb 단면을 나타내며, 도 4의 (D)는 도 4의 (B)의 Db－Db 단면을 나타내고 있다. 도 4의 (C)에 나타내는 단면은 도 1의 (B)의 Ca－Ca 단면에 대응하는 단면이다. 도 4의 (D)의 단면은 도 4의 (C)의 단면보다도 －D1측의 단면이다.

도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)는 제 1 방향(D1)을 따라서 연장되는 봉 형상의 부재이다. 제 1 성형체(110)의 ＋D3측의 표면의 형상은 평평한 면에 제 1 방향(D1)을 따라서 연장되는 제 1 홈(111)을 형성한 형상이다. 도 4의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 ＋D1측의 단부에는 제 1 성형체(110)의 ＋D3측에서 －D3측에 이르는 홈인 선단홈(113)이 형성되어 있다. 도 4의 (C), (D)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 －D3측의 표면의 형상은 ＋D3측의 표면의 형상과 같다. 구체적으로는, －D3측의 표면에는 ＋D3측의 제 1 홈(111)과 같은 형상의 제 2 홈(112)이 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이들의 홈(111, 112, 113)은 저항체(220, 도 1)에 대응하는 대략 U자 형상의 부분 중의 내주측의 대략 절반의 부분을 수용한다. 여기서, 대략 U자 형상의 부분의 내주측이란, 대략 U자 형상의 부분에 의해서 둘러싸이는 영역측을 나타내고 있다.

제 1 홈(111)은 ＋D1측의 부분인 제 1 홈 전방부(111a){「전방 홈부(111a)」라고도 부른다}와 제 1 홈 전방부(111a)보다도 －D1측의 부분인 제 1 홈 후방부 (111b){「후방 홈부(111b)」라고도 부른다}를 포함하고 있다. 전방 홈부(111a)는 후방 홈부(111b)보다도 좁다. 전방 홈부(111a)와 후방 홈부(111b)의 접속 부분에서는 홈의 직경이 원활하게 변화하고 있다. 도 4의 (C)는 전방 홈부(111a)를 통과하는 단면이다. 도 4의 (D)는 후방 홈부(111b)를 통과하는 단면이다.

－D3측의 제 2 홈(112)에 대해서도 마찬가지이다. 예를 들면, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈 전방부(111a)를 포함하는 단면의 －D3측에는 제 1 홈 전방부(111a)와 같은 형상의 제 2 홈 전방부(112a)가 형성되어 있다. 도 4의 (D)에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈 후방부(111b)를 포함하는 단면의 －D3측에는 제 1 홈 후방부(111b)와 같은 형상의 제 2 홈 후방부(112b)가 형성되어 있다.

후술하는 바와 같이, 선단홈(113)과 전방 홈부(111a, 112a)는 저항체(220, 도 1) 중의 대략 U자 형상의 발열부(223)에 대응하는 부분의 내주측의 일부를 수용한다. 제 1 홈 후방부{111b, 도 4의 (C)}는 제 1 리드부(221)에 대응하는 부분의 내주측(여기에서는, －D3측)의 일부를 수용한다. 제 2 홈 후방부{112b, 도 4의 (D)}는 제 2 리드부(222)에 대응하는 부분의 내주측(여기에서는, ＋D3측)의 일부를 수용한다.

도 5의 (A)∼(D)는 성형 몰드(911, 912)를 이용하여 제 1 성형체(110)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 5의 (A)∼(D)는 도 4의 (B)의 Cb－Cb 단면에 대응하는 단면을 나타내고 있다. 도면 중의 방향(D1, D2, D3)은 제 1 성형체 (110)를 이용하여 얻어지는 기체(210, 도 1)에 의거하는 방향을 나타내고 있다. 제 1 성형체(110)의 성형은 도 5의 (A)∼(D)의 순번으로 진행된다.

도 5의 (A)에는 2개의 성형 몰드(911, 912)가 나타나 있다. ＋D3측에 배치된 제 1 형(911)의 －D3측의 표면에는 ＋D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(911g)가 형성되어 있다. 오목부(911g)의 내면의 형상은 제 1 성형체(110)의 ＋D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다. 오목부(911g) 내에는 －D3 방향으로 돌출되는 돌출부(911a)가 형성되어 있다. 도시를 생략하지만, 돌출부(911a)는 제 1 홈(111)과 선단홈(113) 중의 ＋D3측의 대략 절반의 부분에 대응한다.

－D3측에 배치된 제 2 형(912)의 ＋D3측의 표면에는 －D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(912g)가 형성되어 있다. 오목부(912g)의 내면의 형상은 제 1 성형체 (110)의 －D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다. 오목부(912g) 내에는＋D3 방향으로 돌출되는 돌출부(912a)가 형성되어 있다. 도시를 생략하지만, 돌출부 (912a)는 제 2 홈(112)과 선단홈(113) 중의 －D3측의 대략 절반의 부분에 대응한다.

도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 2개의 성형 몰드(911, 912)가 몰드 조임된다. 이에 따라, 2개의 오목부(911g, 912g)가 1개의 공동(910z)을 형성한다. 공동 (910z)의 내면의 형상은 제 1 성형체(110)의 전체의 외면의 형상과 같다.

다음에, 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이, 공동(910z) 안으로 기체(210)의 재료(예를 들면, 질화규소와 바인더의 혼합물)가 사출된다. 그리고 도 5의 (D)에 나타내는 바와 같이, 성형 몰드(911, 912)가 떼어 내어져서 제 1 성형체(110)의 성형이 완료된다. 또한, 제 1 성형체(110)의 성형방법으로서는, 도 5에 나타내는 사출 성형에 한정되지 않고, 압축 성형 등의 여러 가지의 성형방법을 채용하는 것이 가능하다.

도 6은 도 3의 (A)의 스텝 S204에서 생성되는 제 2 성형체(120)의 개략도이다. 제 2 성형체(120)는 제 1 성형체(110)와 저항체(220)에 대응하는 부분으로 구성되어 있다. 도 6의 (A)∼(D)는 각각, 도 5의 (A)∼(D)의 제 1 성형체(110) 위에 저항체(220)에 대응하는 부분이 형성된 상태를 나타내는 개략도이다.

도 6의 (B)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 ＋D3측, 구체적으로는, 제 1 홈(111){도 4의 (B)} 위에 제 1 저항체부(121)가 형성되어 있다. 도 6의 (C), (D)에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈(111)은 제 1 저항체부(121)의 －D3측의 대략 절반의 부분을 수용한다. 도 6의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 ＋D1측, 구체적으로는, 선단홈(113){도 4의 (A), (B)} 위에 선단 저항체부(123)가 형성되어 있다. 선단홈(113)은 선단 저항체부(123)의 내주측의 대략 절반의 부분을 수용한다. 도 6의 (C), (D)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 －D3측, 구체적으로는, 제 2 홈(112) 위에 제 1 저항체부(121)와 같은 형상의 제 2 저항체부(122)가 형성되어 있다. 제 1 저항체부(121)와 선단 저항체부(123)와 제 2 저항체부(122)는 연속되어 있다. 제 1 저항체부(121)와 선단 저항체부(123)와 제 2 저항체부(122)의 전체가 저항체(220)에 대응한다.

제 1 저항체부(121)는 전방 홈부(111a){도 4의 (B), 도 6의 (C)} 위에 형성된 부분인 제 1 저항체 전방부(121a){「전방 저항체부(121a)」라고도 부른다)와 후방 홈부(111b){도 4의 (B), 도 6의 (C)} 위에 형성된 부분인 제 1 저항체 후방부 (121b){「후방 저항체부(121b)」라고도 부른다)를 포함하고 있다. 전방 저항체부 (121a)는 후방 저항체부(121b)보다도 좁다. 즉, 전방 저항체부(121a)가 연장되는 방향과 직교하는 단면의 면적은 후방 저항체부(121b)가 연장되는 방향과 직교하는 단면의 면적보다도 작다. 전방 저항체부(121a)와 후방 저항체부(121b)의 접속 부분에서는 저항체부의 직경이 원활하게 변화하고 있다.

－D3측의 제 2 저항체부에 대해서도 마찬가지이다. 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 제 1 저항체 전방부(121a)를 포함하는 단면의 －D3측에는 제 1 저항체 전방부(121a)와 같은 형상의 제 2 저항체 전방부(122a)가 형성되어 있다. 도 6의 (D)에 나타내는 바와 같이, 제 1 저항체 후방부(121b)를 포함하는 단면의 －D3측에는 제 1 저항체 후방부(121b)와 같은 형상의 제 2 저항체 후방부(122b)가 형성되어 있다.

제 1 저항체 전방부(121a)는 발열부(223, 도 1)의 제 1 라인부(223a)에 대응한다. 제 2 저항체 전방부(122a)는 발열부(223)의 제 2 라인부(223b)에 대응한다. 선단 저항체부(123)는 발열부(223)의 접속부(223c)에 대응한다. 제 1 저항체 후방부(121b)는 제 1 리드부(221)에 대응한다. 제 2 저항체 후방부(122b)는 제 2 리드부(222)에 대응한다.

도 7의 (A)∼(D)는 성형 몰드(921, 922)를 이용하여 제 2 성형체(120)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 7의 (A)∼(D)는 도 6의 (B)의 Cb－Cb 단면에 대응하는 단면을 나타내고 있다. 도면 중의 방향(D1, D2, D3)은 제 2 성형체 (120)를 이용하여 얻어지는 기체(210, 도 1)에 의거하는 방향을 나타내고 있다. 제 2 성형체(120)의 성형은 도 7의 (A)∼(D)의 순번으로 진행된다.

도 7의 (A)에는 2개의 성형 몰드(921, 922)가 나타나 있다. ＋D3측에 배치된 제 1 형(921)의 －D3측의 표면에는 ＋D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(921g)가 형성되어 있다. 오목부(921g)의 내면의 형상은 제 2 성형체(120)의 ＋D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다. 오목부(921g) 내에는 ＋D3 방향으로 오목한 오목부(921gx)가 형성되어 있다. 도시를 생략하지만, 오목부(921gx)는 제 1 저항체부 (121)와 선단 저항체부(123) 중의 ＋D3측의 대략 절반의 부분에 대응한다.

－D3측에 배치된 제 2 형(922)의 ＋D3측의 표면에는 －D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(922g)가 형성되어 있다. 오목부(922g)의 내면의 형상은 제 2 성형체 (120)의 －D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다. 오목부(922g) 내에는 －D3 방향으로 오목한 오목부(922gx)가 형성되어 있다. 도시를 생략하지만, 오목부 (922gx)는 제 2 저항체부(122)와 선단 저항체부(123) 중의 －D3측의 대략 절반의 부분에 대응한다.

도 7의 (B)에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형체(110)가 오목부(921g, 922g)에 끼워 넣어진 상태에서 2개의 성형 몰드(921, 922)가 몰드 조임된다. 제 1 성형체(110)의 홈{제 1 홈(111)과 선단홈(113)과 제 2 홈(112)}과 성형 몰드(921, 922)의 오목부(921gx, 922gx)는 1개의 연속인 공동(920z)을 형성한다. 공동(920z)의 내면의 형상은 저항체(220, 도 1)에 대응하는 부분의 전체의 외면의 형상과 같다. 도 7의 (B)에는 공동(920z) 중의 일부인 제 1 전방부(921z)와 제 2 전방부(922z)가 나타나 있다. 제 1 전방부(921z)는 공동(920z) 중의 제 1 홈 전방부(111a)와 오목부 (921gx)에 의해서 둘러싸인 부분이다. 제 2 전방부(922z)는 공동(920z) 중의 제 2 홈 전방부(112a)와 오목부(922gx)에 의해서 둘러싸인 부분이다.

다음에, 도 7의 (C)에 나타내는 바와 같이, 공동(920z) 안으로 저항체(220)의 재료(예를 들면, 질화규소와 탄화 텅스텐와 바인더의 혼합물)가 사출된다. 이 결과, 저항체(220)에 대응하는 저항체부(121, 122, 123)가 성형된다.

여기서, 도시하는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 －D2측의 외측 표면 (130s1)과 ＋D2측의 외측 표면(130s2)은 어느 것이나 모두 제 1 형(921)의 내면과 접하고 있다. 마찬가지로, 그들의 외측 표면(130s1, 130s2)은 제 2 형(922)의 내면과 접하고 있다. 따라서, 제 1 성형체(110)에 대한 성형 몰드(921, 922)의 위치{즉, 제 1 성형체(110)에 대한 저항체부(121, 122, 123)의 위치}를 그들의 외측 표면(130s1, 130s2){즉, 세라믹 히터(40)의 외측 표면}을 기준으로 하여 정밀도 좋게 정할 수 있다. 따라서, 배치의 어긋남에 기인하는 세라믹 히터(40)의 균열을 억제할 수 있다. 또, 승온 성능의 불균형도 억제할 수 있다.

또, 공동(920z) 안으로 저항체(220)의 재료를 사출할 때, 재료가 제 1 성형체(110)와 성형 몰드(921, 922)의 틈새로 비집고 들어가서 돌출부(B11, B12, B21, B22){「버(B11, B12, B21, B22)」라고도 부른다)가 형성된다. 도 7의 (C)의 우측 부분에는 버(B11)를 나타내는 확대도가 나타나 있다. 도면 중에는 공동(920z)의 제 1 전방부(921z)의 ＋D2측의 단부의 근방이 나타나 있다. 도시하는 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 ＋D3측의 표면(110s)과 제 1 형(921)의 －D3측의 표면(921s)이 접촉하고 있다. 그러나, 공동(920z){제 1 전방부(921z)}의 근방에 있어서, 이들의 표면 (110s, 921s)의 사이에 틈새가 생긴다. 그리고 저항체(220)의 재료가 틈새로 비집고 들어감으로써, 버(B11)가 형성된다. 버(B11)는 D1 방향과 평행으로 연장되는 라인 형상의 돌출부이다. 마찬가지로, 공동(920z)의 제 1 전방부(921z)의 －D2측의 단부에는 버(B12)가 형성되고, 공동(920z)의 제 2 전방부(922z)의 ＋D2측의 단부에는 버(B21)가 형성되며, 공동(920z)의 제 2 전방부(922z)의 －D2측의 단부에는 버 (B22)가 형성된다. 이와 같은 버의 위치와 세라믹 히터(40)에 생길 수 있는 균열의 관계에 대해서는 후술한다.

사출이 완료된 후, 도 7의 (D)에 나타내는 바와 같이, 성형 몰드(921, 922)가 떼어내어져 제 2 성형체(120)의 성형이 완료된다. 제 2 성형체(120){특히, 저항체(220)에 대응하는 부분}의 성형방법으로서는, 도 7에 나타내는 사출 성형에 한정되지 않고, 압축 성형 등의 여러 가지의 성형방법을 채용하는 것이 가능하다.

도 8은 도 3의 (A)의 스텝 S206에서 생성되는 제 3 성형체(130){히터 성형체 (130)}의 개략도이다. 제 3 성형체(130)는 제 2 성형체(120)와 기체(210, 도 1)에 대응하는 부분 중의 제 1 성형체(110)를 제외한 나머지 부분으로 구성되어 있다. 도 8의 (A)∼(D)는 각각, 도 6의 (A)∼(D)의 제 2 성형체(120) 위에 기체(210)에 대응하는 부분 중의 나머지 부분이 형성된 상태를 나타내는 개략도이다.

도 8의 (B)∼(D)에 나타내는 바와 같이, 제 2 성형체(120)의 ＋D3측에는 제 1 외측 부분(131)이 형성되어 있다. 제 1 외측 부분(131)은 제 2 성형체(120)의 ＋D3측의 외면 전체를 덮고 있다. 제 2 성형체(120)의 －D3측에는 제 2 외측 부분 (132)이 형성되어 있다. 제 2 외측 부분(132)은 제 2 성형체(120)의 －D3측의 외면의 전체를 덮고 있다. 도 8의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 제 2 성형체(120)의 ＋D1측에는 선단부(133)가 형성되어 있다. 선단부(133)는 제 2 성형체(120)의 ＋D1측의 단부를 덮고 있다. 이들 부분(131, 132, 133)의 전체가 기체(210)에 대응하는 부분 중의 제 1 성형체(110) 이외의 부분인 잔여부에 대응한다.

도 9의 (A)∼(D)는 성형 몰드(931, 932)를 이용하여 제 3 성형체(130)가 형성되는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 9의 (A)∼(D)는 도 8의 (B)의 Cb－Cb 단면에 대응하는 단면을 나타내고 있다. 도면 중의 방향(D1, D2, D3)은 제 3 성형체 (130)를 이용하여 얻어지는 세라믹 히터(40, 도 1)에 의거하는 방향을 나타내고 있다. 제 3 성형체(130)의 성형은 도 9의 (A)∼(D)의 순번으로 진행된다.

도 9의 (A)에는 2개의 성형 몰드(931, 932)가 나타나 있다. ＋D3측에 배치된 제 1 형(931)의 －D3측의 표면에는 ＋D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(931g)가 형성되어 있다. 오목부(931g)의 내면의 형상은 제 3 성형체(130)의 ＋D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다. －D3측에 배치된 제 2 형(932)의 ＋D3측의 표면에는 －D3 방향으로 향하여 오목한 오목부(932g)가 형성되어 있다. 오목부(932g)의 내면의 형상은 제 3 성형체(130)의 －D3측의 대략 절반 부분의 외면의 형상과 같다.

도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 제 2 성형체(120)가 오목부(931g, 932g)에 끼워 넣어진 상태에서 2개의 성형 몰드(931, 932)가 몰드 조임된다. 제 2 성형체(120)의 외면과 성형 몰드(931, 932)의 오목부(931g, 932g)의 내면은 1개의 연속인 공동(930z)을 형성한다. 공동(930z)의 내면의 형상은 기체(210)에 대응하는 부분 중 의 제 1 성형체(110)를 제외한 나머지 부분의 전체의 외면의 형상과 같다.

도 9의 (B)에는 공동(930z) 중의 일부인 제 1 전방부(931z)와 제 2 전방부 (932z)가 나타나 있다. 제 1 전방부(931z)는 공동(930z) 중의 제 2 성형체(120)의 ＋D3측의 외면과 오목부(931g)에 의해서 둘러싸인 부분이다. 제 2 전방부(932z)는 공동(930z) 중의 제 2 성형체(120)의 －D3측의 외면과 오목부(932g)에 의해서 둘러싸인 부분이다.

다음에, 도 9의 (C)에 나타내는 바와 같이, 공동(930z) 안으로 기체(210)의 재료가 사출된다. 그리고 도 9의 (D)에 나타내는 바와 같이, 성형 몰드(931, 932)가 떼어내어져 제 3 성형체(130)의 성형이 완료된다. 도시하는 바와 같이, 제 1 저항체 전방부(121a)의 버(B11, B12)는 제 1 성형체(110)와 제 1 외측 부분(131)의 사이에 끼워지고, 제 2 저항체 전방부(122a)의 버(B21, B22)는 제 1 성형체(110)와 제 2 외측 부분(132)의 사이에 끼워진다. 또한, 제 3 성형체(130){특히, 기체(210)에 대응하는 부분 중의 잔여부}의 성형방법으로서는, 도 9에 나타내는 사출 성형에 한정되지 않고, 압축 성형 등의 여러 가지의 성형방법을 채용하는 것이 가능하다.

다음에, 버의 위치와 세라믹 히터(40)에 생길 수 있는 균열의 관계에 대해서 설명한다. 도 10은 도 1에 나타내는 세라믹 히터(40)의 Ca－Ca 단면이다. 이 단면은 기체(210) 내에 매설된 발열부(223)의 제 1 라인부(223a)의 단면과 제 2 라인부 (223b)의 단면을 포함하고 있다. 이하, 제 1 라인부(223a)의 단면을 「제 1 저항체 단면(C1)」이라고도 부르고, 제 2 라인부(223b)의 단면을 「제 2 저항체 단면(C2)」이라고도 부른다. 또, 제 1 저항체 단면(C1)의 윤곽을 「제 1 윤곽(C1L)」이라고 부르고, 제 2 저항체 단면(C2)의 윤곽을 「제 2 윤곽(C2L)」이라고 부른다. 도 10의 하부에는 이들 저항체 단면(C1, C2)의 확대도가 나타나 있다. 본 실시예에서는 저항체 단면(C1, C2)의 형상은 어느 것이나 모두 대략 타원 형상이다.

도면 중에는, 2개의 직선(L1, L2)이 나타나 있다. 이들의 직선은 어느 것이나 모두 제 1 윤곽(C1L)과 제 2 윤곽(C2L)의 양쪽과 접촉하는 접선이다. 제 1 직선 (L1)은 제 1 윤곽(C1L)의 ＋D2측의 부분의 －D3측의 제 1 위치(P1)에서 제 1 윤곽 (C1L)과 접촉하고, 제 2 윤곽(C2L)의 －D2측의 부분의 ＋D3측의 제 3 위치(P3)에서 제 2 윤곽(C2L)과 접촉하고 있다. 제 2 직선(L2)은 제 1 윤곽(C1L)의 －D2측의 부분의 －D3측의 제 2 위치(P2)에서 제 1 윤곽(C1L)과 접촉하고, 제 2 윤곽(C2L)의 ＋D2측의 부분의 ＋D3측의 제 4 위치(P4)에서 제 2 윤곽(C2L)과 접촉하고 있다. 이들의 직선(L1, L2)은 어느 것이나 모두 제 1 저항체 단면(C1)과 제 2 저항체 단면 (C2)의 사이를 통과하는 직선이며, 제 1 저항체 단면(C1)과 제 2 저항체 단면(C2)의 사이에서 교차하고 있다. 저항체 단면(C1, C2)의 형상이 어느 것이나 모두 원형 형상인 경우, 2개의 직선(L1, L2)은 공통내 접선이라고도 불린다.

도 10의 하부의 확대도에 나타내는 바와 같이, 제 1 윤곽(C1L)은 2개의 위치 (P1, P2)에 의해서 2개의 부분(IP1, OP1)으로 분할된다. 이들 2개의 부분(IP1, OP1) 중, 제 2 저항체 단면(C2)측의 부분(IP1)을 「제 1 내측부(IP1)」라고 부르고, 제 2 저항체 단면(C2)측과는 반대측의 부분(OP1)을 「제 1 외측부(OP1)」라고 부른다. 마찬가지로, 제 2 윤곽(C2L)은 2개의 위치(P3, P4)에 의해서 2개의 부분 (IP2, OP2)으로 분할된다. 이들 2개의 부분(IP2, OP2) 중, 제 1 저항체 단면(C1)측의 부분(IP2)을 「제 2 내측부(IP2)」라고 부르고, 제 1 저항체 단면(C1)측과는 반대측의 부분(OP2)을 「제 2 외측부(OP2)」라고도 부른다.

통전시에는 발열부(223, 도 1)의 제 1 라인부(223a)와 제 2 라인부(223b)와 접속부(223c)의 각각이 열원으로서 승온한다. 따라서, 통전시에는 세라믹 히터(40) 중의 발열부(223)로 둘러싸인 영역, 즉, 2개의 라인부(223a, 223b)로 끼워진 영역의 온도가 가장 높게 된다. 제 1 윤곽(C1L) 위에서는 제 1 내측부(IP1)의 온도가 제 1 외측부(OP1)의 온도보다도 높아진다. 제 2 윤곽(C2L) 위에서는 제 2 내측부(IP2)의 온도가 제 2 외측부(OP2)의 온도보다도 높아진다.

도 10의 하부의 확대도에는 제 1 라인부(223a)의 버(B11v, B12v)와 제 2 라인부(223b)의 버(B21v, B22v)가 나타나 있다. 이들의 버(B11v, B12v, B21v, B22v)는 도 7의 (C)에서 설명한 버(B11, B12, B21, B22)에 각각 대응하고 있다. 도시하는 바와 같이, 이들의 버(B11v, B12v, B21v, B22v)는 내측부(IP1, IP2)는 아니고, 외측부(OP1, OP2)에 형성되어 있다.

기체(210)와 저항체(220)의 사이에서는 재료가 다르므로 열팽창률에 차이가 생길 수 있다. 열팽창률에 차이가 있을 경우, 통전시와 비통전시 사이의 온도차에 기인하여 기체(210)와 저항체(220)의 경계 부분에 응력이 생길 수 있다. 이와 같은 응력이 버의 근방에서 생길 경우에는, 균열이 생기기 쉽다. 내측부(IP1, IP2)에서는 외측부(OP1, OP2)와 비교해서 통전시의 온도가 높다, 즉, 통전시와 비통전시 사이의 온도차가 크다. 따라서, 내측부(IP1, IP2)에서는 외측부(OP1, OP2)와 비교해서 기체(210)와 저항체(220) 사이의 열팽창률의 차이에 기인하는 응력이 높다.

만약에, 버가 내측부(IP1, IP2)에 형성되었다고 가정한다. 이 경우, 버의 근방에서 생기는 응력이 강하기 때문에, 버의 근방에 있어서, 균열이 생길 가능성이 높다. 한편, 본 실시예에서는 내측부(IP1, IP2)에는 버가 형성되지 않고 , 외측부 (OP1, OP2)에 버(B11v, B12v, B21v, B22v)가 형성되어 있다. 따라서, 버의 근방에서 생기는 응력이 약하기 때문에, 버의 근방에 있어서, 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다.

또, 제 1 외측부(OP1)에는 2개의 버(B11v, B12v)가 형성되어 있다. 이와 같이, 1개의 저항체 단면(C1)에는 기체(210)로 향하여 돌출되는 2개의 버(B11v, B12v)가 형성되어 있다. 따라서, 버(즉, 돌출부)의 총수가 1 이하인 경우와 비교해서 제 1 저항체 단면(C1)과 기체(210) 사이의 접촉 면적을 증대할 수 있다. 또, 버의 총수가 1 이하인 경우와 비교해서 기체(210)에 대해서 제 1 저항체 단면(C1)이 이동하는 것을 억제할 수 있다. 이상에 의해, 제 1 저항체 단면(C1){즉, 저항체 (220)}과 기체(210) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 저항체(220)와 기체(210)의 경계에 균열이 생길 가능성을 저감할 수 있다. 이와 같은 밀착성의 향상은 소성전의 상태에 있어서도 실현된다. 마찬가지로, 1개의 제 2 저항체 단면(C2)에는 기체(210)로 향하여 돌출되는 2개의 버(B21v, B22v)가 형성되어 있다. 따라서, 제 2 저항체 단면(C2){즉, 저항체(220)}과 기체(210) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또, 도 10의 하부의 확대도에는 제 1 외측부(OP1)를 같은 길이의 2개의 부분인 2개의 등장부(OP1a, OP1b)로 2등분하는 제 5 위치(P5)가 나타나 있다. 본 실시예에서는 제 5 위치(P5)는 ＋D3측의 단의 위치이다. ＋D2측의 등장부(OP1a)에는 1개의 버(B11v)가 형성되어 있으며, －D2측의 등장부(OP1b)에는 1개의 버(B12v)가 형성되어 있다. 이와 같이, 각 등장부(OP1a, OP1b)의 각각에 적어도 1개의 버가 설치되어 있다. 따라서, 1개의 등장부에 버가 설치되고, 또한, 다른 등장부에는 버가 설치되어 있지 않은 경우와 비교해서 복수의 버가 분산되어 배치되므로, 저항체 (220)와 기체(210) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

마찬가지로, 도면 중에는 제 2 외측부(OP2)를 같은 길이의 2개의 부분인 2개의 등장부(OP2a, OP2b)로 2등분하는 제 6 위치(P6)가 나타나 있다. 본 실시예에서는 제 6 위치(P6)는 －D3측의 단의 위치이다. ＋D2측의 등장부(OP2a)에는 1개의 버 (B21v)가 형성되어 있으며, －D2측의 등장부(OP2b)에는 1개의 버(B22v)가 형성되어 있다. 이와 같이, 각 등장부(OP2a, OP2b)의 각각에 적어도 1개의 버가 설치되어고 있다. 따라서, 저항체(220)와 기체(210) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또, 내측부(IP1, IP2)에 버가 없는 세라믹 히터(40)는 도 3의 제조방법을 이용함으로써, 용이하게 제조할 수 있다. 도 3의 제조방법에서는 우선, 제 1 성형체 (110)가 성형된다(S202). 제 1 성형체(110)는 기체(210) 중의 제 1 내측부(IP1, 도 10)에 접촉해야 할 부분{즉, 제 1 홈(111, 도 4)}과 제 2 내측부(IP2)에 접촉해야 할 부분{즉, 제 2 홈(112)}을 포함하는 부분이다. 제 1 홈(111)은 1개의 성형 몰드 (911){구체적으로는, 돌출부(911a)}에 의해서 성형된다. 따라서, 성형 몰드(911){돌출부(911a)}의 표면을 매끄럽게 함으로써, 제 1 홈(111)의 표면에 요철(예를 들면, 버)이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 홈(112)은 1개의 제 2 형(912){구체적으로는, 돌출부(912a)}에 의해서 성형된다. 따라서, 성형 몰드 (912){돌출부(912a)}의 표면을 매끄럽게 함으로써, 제 2 홈(112)의 표면에 요철이 형성되는 것을 억제할 수 있다.　

다음에, 제 1 성형체(110) 위에 저항체(220)에 대응하는 부분이 성형된다 (S204). 상기한 바와 같이, 제 1 성형체(110)의 표면 중의 내측부(IP1, IP2)와 접촉해야 할 부분{여기에서는, 홈(111, 112)}에는 요철이 형성되어 있지 않으므로, 내측부(IP1, IP2)에 돌출부가 형성되는 것을 억제할 수 있다.　

또한, 제 1 성형체(110)는 기체(210)의 외측 표면의 일부를 형성한다{구체적으로는, 도 3의 (B), 도 8의 (D)의 외측 표면(130s1, 130s2)에 대응하는 외측 표면}. 그리고 도 7의 (C)에서 설명한 바와 같이, 제 1 성형체(110)에 대한 저항체 (220)에 대응하는 부분(121, 122, 123)의 배치는 이 외측 표면(130s1, 130s2)을 기준으로 하여 정밀도 좋게 정해진다. 즉, 기체(210)의 외측 표면{즉, 세라믹 히터 (40)의 외측 표면}에 대한 저항체(220)의 배치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 결과, 배치의 어긋남에 기인하는 균열을 억제할 수 있다.　

B. 변형예：

(1) 기체(210, 도 10)와 저항체(220) 사이의 밀착성을 향상시킨다고 하는 관점으로부터는, 제 1 외측부(OP1)에 설치되는 돌출부의 총수가 많은 것이 바람직하다. 예를 들면, 돌출부의 총수가 「3」이상이라도 좋다. 여기서, 제 1 등장부 (OP1a)의 돌출부의 총수가 1 이상이며, 또한, 제 2 등장부(OP1b)의 돌출부의 총수가 1 이상인 것이 바람직하다. 단, 제 1 등장부(OP1a)의 돌출부의 총수와 제 2 등장부(OP1b)의 돌출부의 총수의 적어도 한쪽이 제로라도 좋다. 이상의 설명은, 제 2 외측부(OP2)의 돌출부에 대해서도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다.　

외측부(OP1, OP2)에 3개 이상의 돌출부를 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 이하의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 즉, 도 7에 나타내는 제 2 성형체 (120)를 성형하는 2개의 성형 몰드를, 한쪽의 성형 몰드가 제 2 성형체(120)의 ＋D2측의 절반을 성형하고, 다른 쪽의 성형 몰드가 제 2 성형체(120)의 －D2측의 절반을 성형하도록 구성한다. 제 1 성형체(110)를 수용한 상태에서 2개의 성형 몰드를 몰드 조임함으로써 형성되는 공동의 형상은 도 7의 (B)에서 설명한 공동(920z)의 형상과 같다. 단, 2개의 성형 몰드의 이음매는 제 1 전방부(921z){도 7의(B)}의 ＋D3측과 제 2 전방부(922z)의 －D3측에 배치된다. 따라서, 제 1 저항체 전방부 (121a){도 7의 (D)}에는 2개의 버(B11, B12)에 더불어서 ＋D3측의 표면 위에 3번째의 버가 형성된다. 마찬가지로, 제 2 저항체 전방부(122a)에는 2개의 버(B21, B22)에 더불어서 －D3측의 표면 위에 3번째의 버가 형성된다.　

또한, 제 1 외측부(OP1)와 제 2 외측부(OP2)의 어느 하나에 있어서의 돌출부의 총수가 「1」 또는 「0」이라도 좋다. 어느 것의 경우도 제 1 외측부(OP1)와 제 2 외측부(OP2)의 적어도 한쪽의 돌출부의 총수가 「2」 이상이면, 제 1 외측부 (OP1)의 돌출부의 총수와 제 2 외측부(OP2)의 돌출부의 총수의 양쪽이 1 이하인 경우와 비교해서 기체(210)와 저항체(220) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다.　

(2) 저항체 단면(C1, C2, 도 10)에 형성되는 돌출부로서는, 버{즉, 복수의 성형 몰드가 합쳐지는 위치(「파팅 라인(parting line)」이라고도 불린다), 또는, 성형체와 성형 몰드가 합쳐지는 위치에 형성되는 돌출부}에 한정되지 않고, 성형 몰드에 설치된 오목부에 의해서 의도적으로 형성되는 돌출부를 채용해도 좋다.

(3) 제 1 저항체 단면(C1, 도 10)의 형상으로서는, 타원 형상에 한정되지 않고, 임의의 형상을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 원형 형상, 직사각형 형상, U자 형상을 채용해도 좋다. 제 2 저항체 단면(C2)의 형상으로서도, 마찬가지로, 여러 가지의 형상을 채용하는 것이 가능하다.

어느 것의 경우도, 세라믹 히터의 단면(축선 방향과 직교하는 단면)에 있어서는, 제 1 저항체 단면(C1)과 제 2 저항체 단면(C2)에 끼워진 영역의 온도가 다른 영역과 비교해서 높아지기 쉽다. 따라서, 제 1 윤곽(C1L) 중의 온도가 비교적 높아지는 부분은 제 1 저항체 단면(C1)의 형상과 제 2 저항체 단면(C2)의 형상에 상관없이 제 1 윤곽(C1L)과 제 2 윤곽(C2L)에 접하는 접선 중, 저항체 단면(C1)과 제 2 저항체 단면(C2)의 사이를 통과하는 2개의 접선에 의해서, 특정하는 것이 가능하다{이와 같은 2개의 접선은 제 1 저항체 단면(C1)과 제 2 저항체 단면(C2)의 사이에서 교차한다}. 도 10의 예에서는 제 1 내측부(IP1)가 2개의 접선(L1, L2)에 의해서 특정되어 있다. 제 2 윤곽(C2L) 중의 온도가 비교적 높아지는 부분에 대해서도 마찬가지이다. 여기서, 윤곽에 접하는 접선으로서는, 그 윤곽과 교차하지 않고 그 윤곽과 접하는 직선을 채용하는 것이 가능하다.

여기서, 제 1 저항체 단면의 형상과 제 2 저항체 단면의 형상에 관계없이, 그리고 2개의 접선에 의해서 특정되는 제 1 외측부{도 10의 예에서는 제 1 외측부 (OP1)}에 있어서의 돌출부의 수와 제 2 외측부{도 10의 예에서는 제 2 외측부 (OP2)}에 있어서의 돌출부의 수에 관계없이 이하의 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 즉, 제 1 저항체 단면이 제 1 윤곽에 있어서의 제 1 내측부{도 10의 예에서는 제 1 내측부(IP1)}에는 돌출부를 가지지 않고, 또한, 제 2 저항체 단면이 제 2 윤곽에 있어서의 제 2 내측부{도 10의 예에서는 제 2 내측부(IP2)}에는 돌출부를 가지지 않는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 제 1 윤곽과 제 2 윤곽 중의 온도가 비교적 높아지는 부분{도 10의 예에서는 내측부(IP1, IP2)}에 돌출부가 설치되지 않으므로, 세라믹 히터의 균열의 가능성을 저감할 수 있다.

(4) 제 1 성형체(110)의 단면 형상(구체적으로는, 축선 방향과 직교하는 단면의 형상)으로서는, 도 4에서 설명한 형상에 한정되지 않고, 여러 가지의 형상을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 1 홈(111)의 단면 형상이 복수의 직선분에 의해서 규정되어 있어도 좋다. 예를 들면, 제 1 홈(111)의 단면 형상이 V자 형상이라도 좋다. 또, 제 1 성형체(110)의 ＋D3측의 표면의 전체가 곡선에 의해서 규정되어 있어도 좋다. －D3측의 표면에 대해서도 마찬가지이다.

또, 기체(210)의 외측 표면{즉, 세라믹 히터(40)의 외측 표면} 중의 제 1 성형체(110)에 의해서 형성되는 부분으로서는, 중심축(CL)을 사이에 두고 서로 반대 측에 배치된 2개의 부분(130s1, 130s2)에 한정되지 않고, 임의의 부분을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 1 성형체(110)는 제 1 외측 표면(130s1)을 형성하는 부분을 포함하고, 제 2 외측 표면(130s2)을 형성하는 부분이 생략되어도 좋다. 또, 제 1 성형체(110)로부터 외측 표면을 형성하는 부분의 모두가 생략되어도 좋다. 단, 기체(210)에 대한 저항체(220)의 배치 정밀도를 향상시키기 위해서는 제 1 성형체(110)가 외측 표면의 적어도 일부를 형성하고, 제 1 성형체(110)에 의해서 형성되는 외측 표면에 접촉하는 성형 몰드를 이용하여 제 1 성형체(110) 위에 저항체 (220)에 대응하는 부분(121, 122, 123)을 성형하는 것이 바람직하다.

(5) 상기의 실시예, 변형예에서는, 도 10에서 설명한 바와 같이, 세라믹 히터(40) 중의 통전시의 최고 온도 부분의 단면에 있어서의 구성에 대해서 설명했지만, 상기의 여러 가지의 단면 구성은 통전시의 최고 온도 부분과는 다른 부분에서 실현되어 있어도 좋다. 세라믹 히터의 저항체가 기체의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 제 1 부{도 1의 예에서는, 제 1 부(220a)}와 제 1 부로부터 떨어져서 기체의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 제 2 부{도 1의 예에서는, 제 2 부 (220b)}를 포함하는 경우, 통전시의 최고 온도 부분과는 다른 부분의 단면에 있어서도, 제 1 부와 제 2 부에 끼워진 영역의 온도가 다른 영역보다도, 높아지기 쉽다. 따라서, 통전시의 최고 온도 부분의 단면에 한정되지 않고, 세라믹 히터의 축선 방향과 직교하는 단면의 적어도 1개에서, 상기의 여러 가지의 단면 구성의 적어도 일부가 실현되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 세라믹 히터의 균열의 가능성을 저감할 수 있다.

(6) 상기의 실시예, 변형예에 있어서, 세라믹 히터의 축선 방향과 직교하는 단면에 있어서의 돌출부{예를 들면, 도 10의 버(B11v)}의 높이는 10㎛ 이상, 또한, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 돌출부의 높이가 10㎛ 미만인 경우, 기체(210)와 저항체(220) 사이의 밀착성 향상의 효과가 작아질 수 있다. 또, 돌출부의 높이가 100㎛를 초과할 경우, 세라믹 히터가 대형화될 수 있다.

마찬가지로, 세라믹 히터의 축선 방향과 직교하는 단면에 있어서의, 돌출부{예를 들면, 도 10의 버(B11v)}의 최대 폭은 10㎛ 이상, 또한, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 돌출부의 최대 폭이 10㎛ 미만인 경우, 돌출부가 파손되기 쉬워질 수 있다. 또, 돌출부의 최대 폭이 100㎛를 초과할 경우, 세라믹 히터가 대형화될 수 있다.

(7) 세라믹 히터의 제조방법으로서는 도 4∼도 9에서 설명한 방법에 한정되지 않고, 여러 가지의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 1 성형체 (110)를 복수회의 성형에 의해서 일부분씩 성형해도 좋다. 이 경우, 복수회의 성형의 전체가 제 1 성형체(110)를 성형하는 공정에 대응한다.

제 2 성형체(120), 구체적으로는, 저항체(220)에 대응하는 부분{구체적으로는, 도 6의 저항체부(121, 122, 123)}을 복수회의 성형에 의해서 일부분씩 성형해도 좋다. 이 경우, 복수회의 성형의 전체가 저항체(220)에 대응하는 부분을 성형하는 공정에 대응한다.

제 3 성형체(130), 구체적으로는, 기체(210)에 대응하는 부분 중의 제 1 성형체(110)를 제외한 나머지 부분을 복수회의 성형에 의해서 일부분씩 성형해도 좋다. 이 경우, 복수회의 성형의 전체가 기체(210)에 대응하는 부분 중의 제 1 성형체(110) 이외의 부분(즉, 잔여부)을 성형하는 공정에 대응한다.

(8) 세라믹 히터의 구성으로서는, 도 1에서 설명한 구성에 한정되지 않고, 여러 가지의 구성을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 2 부(220b)의 형상이 제 1 부(220a)의 형상과 달라도 좋다. 이 경우, 제 2 저항체 단면(C2)의 형상이 제 1 저항체 단면(C1)의 형상과 달라도 좋다. 또, 세라믹 히터(40)에는 저항체(220)에 전기적으로 접속된 여러 가지의 전극이 고정되어도 좋다. 전극의 구성으로서는, 원통 형상의 접속부재(90)에 한정되지 않고, 봉 형상의 도전부재나, 판 형상의 도전부재 등의 여러 가지의 구성을 채용하는 것이 가능하다. 어느 것의 경우도, 세라믹 히터(40)에 전극을 고정(예를 들면, 납땜이나 용접이나 압입)함으로써, 세라믹 히터(40)와 전극을 구비하는 히터 모듈을 제조하는 것이 가능하다.

(9) 글로 플러그(10)의 구성으로서는, 도 1에 나타내는 구성에 한정되지 않고, 여러 가지의 구성을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 중심축(30)에 단자 부재(80)를 고정하는 방법으로서는, 클림핑과는 다른 여러 가지의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 후단부(39)에 수나사를 형성하고, 단자 부재(80)에 암나사를 형성하여 단자 부재(80)를 후단부(39)에 비틀어 넣는 구성을 채용해도 좋다. 또, 세라믹 히터(40)를 금속 쉘(20)에 고정하는 방법으로서는, 외통(70)을 개재시키는 방법에 한정되지 않고, 세라믹 히터(40)를 관통구멍(20x)에 압입하는 방법 등의 여러 가지의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 또, 세라믹 히터(40)의 전체가 금속 쉘(20)의 관통구멍(20x) 내에 배치되어도 좋다.

(10) 상기 실시예, 변형예에 관련되는 글로 플러그는, 내연기관의 시동 보조를 위해 이용되는 글로 플러그에 한정되지 않고, 여러 가지의 글로 플러그에 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 배기가스를 승온하기 위한 배기가스 히터장치나, 촉매나 디젤 입자 필터(DPF: Diesel Particulate Filter)를 재활성화하기 위한 버너 시스템이나, 냉각수를 승온하기 위한 워터 히터장치 등의 여러 가지의 장치에 이용되는 글로 플러그에 상기 실시예의 글로 플러그를 적용하는 것이 가능하다.

또, 세라믹 히터는 글로 플러그에 한정되지 않고, 여러 가지의 장치에 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 납땜 인두에 세라믹 히터를 적용하는 것이 가능하다.

이상, 실시예, 변형예에 의거하여 본 발명에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지 및 특허청구범위를 일탈하는 일없이, 변경, 개량될 수 있음과 아울러, 본 발명에는 그 등가물이 포함된다.

10: 글로 플러그 20: 금속 쉘
20x: 관통구멍 22: 수나사부
28: 공구 걸어맞춤부 30: 중심축
31: 선단부 39: 후단부
40: 세라믹 히터 41: 선단부
49: 후단부 50: O링
60: 절연부재 62: 통 형상부
68: 플랜지부 70: 금속 외통
70x: 관통구멍 80: 단자부재
90: 접속부재 110: 제 1 성형체(중심 부분)
111: 제 1 홈 111a: 제 1 홈 전방부(전방 홈부)
111b: 제 1 홈 후방부(후방 홈부) 112: 제 2 홈
112a: 제 2 홈 전방부 112b: 제 2 홈 후방부
113: 선단홈 120: 제 2 성형체
121: 제 1 저항체부
121a: 제 1 저항체 전방부(전방 저항체부)
121b: 제 1 저항체 후방부(후방 저항체부)
122: 제 2 저항체부
122a: 제 2 저항체 전방부 122b: 제 2 저항체 후방부
123: 선단 저항체부 130: 제 3 성형체(히터 성형체)
130s1: 제 1 외측 표면 130s2: 제 2 외측 표면
131: 제 1 외측 부분 132: 제 2 외측 부분
133: 선단부 210: 기체
220: 저항체 220a: 제 1 부
220b: 제 2 부 221: 제 1 리드부
222: 제 2 리드부 223: 발열부
223a: 제 1 라인부 223b: 제 2 라인부
223c: 접속부 281: 제 1 전극꺼냄부
282: 제 2 전극꺼냄부 490: 히터 모듈
910z: 공동 911: 성형 몰드(제 1 형)
911a: 돌출부 911g: 오목부
912: 성형 몰드(제 2 형) 912a: 돌출부
912g: 오목부 920z: 공동
921: 성형 몰드(제 1 형) 921g: 오목부
921s: 표면 921z: 제 1 전방부
921gx: 오목부 922: 제 2 형
922g: 오목부 922z: 제 2 전방부
922gx: 오목부 930z: 공동
931: 성형 몰드(제 1 형) 931g: 오목부
931z: 제 1 전방부 932: 제 2 형
932g: 오목부 932z: 제 2 전방부
B11, B12, B21, B22: 버(돌출부)
B11v, B12v, B21v, B22v: 버(돌출부)
OP1a: 제 1 등장부 OP1b: 제 2 등장부
OP2a, OP2b: 등장부 D1: 제 1 방향
C1: 제 1 저항체 단면 L1: 제 1 직선
P1: 제 1 위치 C2: 제 2 저항체 단면
L2: 제 2 직선 P2: 제 2 위치
P3: 제 3 위치 P4: 제 4 위치
P5: 제 5 위치 P6: 제 6 위치
CL: 중심축(축선) C1L: 제 1 윤곽
C2L: 제 2 윤곽 OPa: 개구
IP1: 제 1 내측부 OP1: 제 1 외측부
OPb: 개구 IP2: 제 2 내측부
OP2: 제 2 외측부

Claims

통전에 의해서 발열하는 저항체와,
축선 방향을 따라서 연장되고, 세라믹을 이용하여 형성됨과 아울러 상기 저항체가 매설되며, 상기 저항체보다도 전기전도율이 낮은 기체를 구비하는 세라믹 히터로서,
상기 저항체는,
상기 기체의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 1 부와,
상기 제 1 부로부터 떨어져서 상기 기체의 상기 선단부에서 상기 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 2 부와,
상기 기체의 상기 선단부에 매설되고, 상기 제 1 부와 상기 제 2 부를 접속하는 부분인 접속부를 포함하며,
서로 떨어진 제 1 저항체 단면과 제 2 저항체 단면을 상기 저항체의 단면으로서 포함하는 상기 축선 방향과 직교하는 세라믹 히터의 단면의 적어도 1개에서는,
상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽과 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽의 양쪽과 접촉하는 직선 중의, 상기 제 1 저항체 단면과 상기 제 2 저항체 단면의 사이를 통과하는 2개의 직선을, 제 1 직선 및 제 2 직선으로 했을 때,
상기 제 1 저항체 단면은,
상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 1 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측의 부분인 제 1 내측부에는 돌출부를 가지지 않으며,
상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측과는 반대측의 부분인 제 1 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
청구항 1에 있어서,
상기 제 2 저항체 단면은,
상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 3 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측의 부분인 제 2 내측부에는 돌출부를 가지지 않으며,
상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 3 위치에서 상기 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측과는 반대측의 부분인 제 2 외측부에는 2개 이상의 돌출부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 외측부를 같은 길이의 2개의 부분인 2개의 등장부에 2등분한 경우에, 상기 제 1 저항체 단면은, 각 등장부의 각각에 적어도 1개의 상기 돌출부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
통 형상의 금속 쉘과,
상기 금속 쉘의 내측에 적어도 일부가 배치된 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 기재된 세라믹 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 글로 플러그.
통전에 의해서 발열하는 저항체와, 축선 방향을 따라서 연장되고, 세라믹을 이용하여 형성됨과 아울러 상기 저항체가 매설되며, 상기 저항체보다도 전기전도율이 낮은 기체를 구비하는 세라믹 히터의 제조방법으로서,
상기 저항체는,
상기 기체의 선단부에서 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 1 부와,
상기 제 1 부로부터 떨어져서 상기 기체의 상기 선단부에서 상기 후단부로 향하여 연장되는 부분인 제 2 부와,
상기 기체의 상기 선단부에 매설되고, 상기 제 1 부와 상기 제 2 부를 접속하는 부분인 접속부를 포함하며,
서로 떨어진 제 1 저항체 단면과 제 2 저항체 단면을 상기 저항체의 단면으로서 포함하는 상기 축선 방향과 직교하는 상기 세라믹 히터의 단면의 적어도 1개에서는, 상기 세라믹 히터의 단면에 있어서, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽과 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽의 양쪽과 접촉하는 직선 중의, 상기 제 1 저항체 단면과 상기 제 2 저항체 단면의 사이를 통과하는 2개의 직선을, 제 1 직선 및 제 2 직선으로 했을 때,
상기 기체에 대응하는 부분 중의, 상기 제 1 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 1 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 2 위치까지의 상기 제 2 저항체 단면측의 부분인 제 1 내측부에 접촉해야 할 부분과, 상기 제 2 저항체 단면의 윤곽에 있어서의 상기 제 1 직선과 접촉하는 제 3 위치에서 상기 제 2 직선과 접촉하는 제 4 위치까지의 상기 제 1 저항체 단면측의 부분인 제 2 내측부에 접촉해야 할 부분을 포함하는 제 1 성형체를 성형하는 제 1 공정과,
상기 제 1 성형체 위에, 상기 제 1 부와 상기 제 2 부와 상기 접속부에 대응하는 부분인 저항체부를 성형함으로써, 상기 제 1 성형체와 상기 저항체부를 포함하는 제 2 성형체를 성형하는 제 2 공정과,
상기 제 2 성형체 위에, 상기 기체에 대응하는 부분 중의 상기 제 1 성형체 이외의 부분인 잔여부를 성형함으로써, 상기 제 2 성형체와 상기 잔여부를 포함하는 제 3 성형체를 성형하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제 1 성형체는, 상기 기체의 외측 표면의 일부를 형성하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터의 제조방법.
글로 플러그의 제조방법으로서,
청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 세라믹 히터의 제조방법으로 제조된 세라믹 히터의 적어도 일부가, 통 형상의 금속 쉘의 내측에 배치되도록 상기 세라믹 히터를 상기 금속 쉘에 고정하는 것을 특징으로 하는 글로 플러그의 제조방법.