JP3589206B2

JP3589206B2 - Ceramic heater type glow plug and method of manufacturing the same.

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Publication number: JP3589206B2
Application number: JP2001228361A
Authority: JP
Inventors: 仁杉本; 有仁田中; 隆青田; 俊嗣三浦; 艱趙
Original assignee: Bosch Corp; Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: KR20030014727A; WO2002033149A1; KR100449203B1; EP1328138A4; EP1328138B1; EP1328138A1; JP2002195559A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの始動補助用として使用されるグロープラグに係り、特に、発熱体としてセラミックスヒータを用いた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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
前記セラミックスヒータの端面から突出する正極側リード線は、絶縁性セラミックス中で発熱体と接続する場合には、絶縁性セラミックスの端面に開口する取付孔を設け、その取付孔内で発熱体との接続を行うが、その取付孔の大きさには限界があり、リード線の線径を大きくすることができず、リード線に剛性を持たせることができない。また、セラミックスヒータの端面でリード線と発熱体との接続を行う場合には、その接続部分の強度を大きくすることが難しい。さらに、絶縁性セラミックスは脆く、大きな力を受けることができない。そのため、前記外部接続端子に電源（バッテリ）を接続する際の締め付けトルクを、このリード線によって受けることが出来ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その結果、バッテリ接続時の締め付けトルクを受けることができるようにするため、電極取り出し金具や外部接続端子の接続およびハウジングへの固定構造等が複雑で大型化してしまうおそれがあった。
【０００５】
また、エンジンの振動に耐えられる構造にする必要があり、前記電極取り出し金具や外部接続端子の固定構造が大型化してしまうおそれがあった。
【０００６】
さらに、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必要がある。
【０００７】
ところが、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。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、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にするとともに、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を確保することが出来るセラミックスヒータを備えたグロープラグを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るセラミックスヒータ型グロープラグは、絶縁性セラミックスと無機導電体で形成し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、他端部側がハウジングの内部孔に固定される金属製外筒と、前記セラミックスヒータの発熱体の、金属製外筒内に位置する端面から突出させた一方のリード線に接続される電極取り出し金具とを備えたものであって、特に、前記電極取り出し金具を剛体で形成するとともに、この電極取り出し金具と前記発熱体のリード線との接続部を、前記金属製外筒内に収容し、前記電極取り出し金具を絶縁体を介して前記金属製外筒に固定したことを特徴とするものである。
【００１０】
前記発明によれば、電極取り出し用リード線と電極取り出し金具とが絶縁体を介して金属製外筒に固定されているので、電極取り出し金具の絶縁が確実に行われ、ハウジングに対する保持構造を簡単にすることができる。また、外部接続端子に対する締め付けトルクを剛体の電極取り出し金具を介して、金属製外筒のハウジングへの圧入部で受けるので、外部接続端子の固定部の構造を簡単にすることができる。さらに、振動による切断や、水の侵入による問題の発生もなく、しかも、セラミックスヒータの、振動、熱サイクル、シリンダ内圧等による入り込み現象や外力による破損等のおそれもない。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電極取り出し金具の端面に開口する挿入孔が形成され、この挿入孔内に前記リード線の一端が挿入されて接続されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記挿入孔は、前記電極取り出し金具を軸方向に貫通する貫通孔であり、この貫通孔に前記リード線を挿入し、前記電極取り出し金具の外周を塑性変形させることで前記リード線との接続を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電極取り出し金具の先端部側面に、前記リード線の先端部側面が当接され接続されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記電極取り出し金具の先端部に段部を形成し、この段部に前記リード線の先端部側面が当接され接続されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、接続部材により前記リード線と前記電極取り出し金具とを接続することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電極取り出し用リード線として中空パイプ部材を用いたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電極取り出し用リード線としてスリット入りの中空パイプ部材を用いたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７および請求項８に記載した中空パイプを電極取り出し用リード線として用いた発明では、セラミックスヒータの端部に形成された取付孔内に中空パイプを挿入してロウ付けにより接合する際に、取付孔内のエアがスムーズに排出されるので、内部で発生する気泡が減少する。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記請求項１、請求項７および請求項８のいずれかに記載の発明において、前記リード線の先端部をコイル状に形成し、このコイル状部に前記電極取り出し金具の先端部を挿入して接続されたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の発明において、中空パイプ状のリード線の端部に、電極取り出し金具の先端が嵌合するカップ状の接続部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１、請求項７および請求項８のいずれかに記載の発明において、電極取り出し用リード線の端部を螺旋状に巻くとともに、電極取り出し金具の先端に複数の段部を形成し、この段部を螺旋状部の凹凸に係合させてこれら両者を連結することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１、請求項７および請求項８のいずれかに記載の発明において、電極取り出し用リード線の端部を螺旋状に巻くとともに、電極取り出し金具の先端にねじ部を形成し、このねじ部を螺旋状部内に螺合することによりこれら両者を連結することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、前記各請求項に記載の発明に係るセラミックスヒータ型グロープラグにおいて、前記金属製外筒の電極取り出し金具側開口部に弾性シール部材を嵌着したことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、前記金属製外筒を小径部とこの小径部よりも径の大きい部分とを有する段付きのパイプから構成し、前記セラミックスヒータの金属製外筒内に位置する端面を、前記径の大きい部分内に配置したことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１５に記載の発明は、前記各請求項に記載されたセラミックスヒータを製造する製造方法に関するもので、特に、前記セラミックスヒータの端面から突出するリード線と前記電極取り出し金具とを接続する工程と、前記セラミックスヒータを前記金属製外筒の一方の端部内に固定する工程と、前記金属製外筒の他方の端部から耐熱性絶縁粉体を充填する工程と、内部に前記リード線と前記電極取り出し金具が収容されている前記金属製外筒の外周部分をスエージング加工により縮径することにより、前記電極取り出し金具を前記金属製外筒に固定する工程とを順次行うことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１６に記載の発明方法も、前記各請求項に記載されたセラミックスヒータを製造する製造方法に関するもので、特に、前記セラミックスヒータを前記金属製外筒の一方の端部内に固定する工程と、前記セラミックスヒータの端面から突出するリード線と前記電極取り出し金具を接続する工程と、前記金属製外筒の他方の端部から耐熱性絶縁粉体を充填する工程と、内部に前記リード線と前記電極取り出し金具が収容されている前記金属製外筒の外周部分をスエージング加工により縮径することにより、前記電極取り出し金具を前記金属製外筒に固定する工程とを順次行うことを特徴とするものである。
【００２７】
前記発明方法によれば、金属製外筒のハウジング内に圧入される部分をスエージング加工により形成するので、寸法精度を確保することができ圧入性が安定する。しかも、電極取り出し用リード線と電極取り出し金具との接続を行うための溶接やかしめが省略できるので、組立性や生産性が向上し、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明方法は、前記請求項１５に記載の製造方法において、前記セラミックスヒータを前記金属製外筒の一方の端部内に固定すると同時に、前記リード線の一端を前記セラミックスヒータに接続することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１８に記載の発明方法は、前記各製造方法において、前記金属製外筒の前記スエージング加工を行う部分のスエージング加工前の外径を前記セラミックスヒータが固定される部分の外径よりも大径に形成することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１９に記載の発明方法は、前記各製造方法において、前記金属製外筒の他方の端部から耐熱性絶縁粉体を充填する工程の後で、前記金属製外筒の電極取り出し金具側開口部に弾性シール部材を嵌着させることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項２０に記載の発明方法は、請求項１４または請求項１５のいずれかに記載の方法において、電極取り出し用リード線の端部を螺旋状に巻くとともに、電極取り出し金具の先端に複数の段部を形成し、電極取り出し金具を軸方向に押圧して段部を螺旋状部に押し込んで係合させることによりこれら両者を連結することを特徴とするものである。
【００３２】
請求項２１に記載の発明方法は、請求項１４または請求項１５のいずれかに記載の方法において、電極取り出し用リード線の端部を螺旋状に巻くとともに、電極取り出し金具の先端にねじ部を形成し、電極取り出し金具を回転させてねじ部を螺旋状部内に螺合することによりこれら両者を連結することを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係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。このグロープラグのハウジング２は円筒状をしており、その内部の孔４は、図の左側のセラミックスヒータ固定側が中径部４ａ、図の右側の外部接続端子固定側が大径部４ｃ、これら中径部４ａと大径部４ｃの間が小径部４ｂである段付きの軸方向孔になっている。
【００３４】
前記ハウジング２の内部孔４（段付きの軸方向孔）の中径部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に固定されている。
【００３５】
セラミックスヒータ６は、一般に知られた構成であるので、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８ｂ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。なお、この実施の形態では、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にしても良く、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したものであればよい。
【００３６】
前記セラミックスヒータ６の内部に埋め込まれたコイル状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の内面にロウ付けにより電気的に接続されている。一方、正極側のリード線は、セラミックスヒータ６の前記端面６ｂ側に伸びており、このセラミックスヒータ６の端部内で、電極取り出し用リード線１０に接続されている。この電極取り出し用リード線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は、特願平１１−１７３８７７号、特願２０００−１４３９９４号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出来る。
【００３７】
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リード線１０は、その先端部１０ａが、金属製外筒８の内部で電極取り出し金具１２に接続されている。電極取り出し用リード線１０は細径の線材であり、一方、電極取り出し金具１２は剛体からなっており、この電極取り出し金具１２の端部１２ａに形成した挿入孔１２ｂ（後に説明する図２参照）内に電極取り出し用リード線１０の先端１０ａを挿入し、ロウ付けにより、または電極取り出し金具１２の端部１２ａをかしめることにより接続されている。
【００３８】
金属製外筒８内の、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とが接続されている部分の周囲には、耐熱性絶縁粉体をスエージング加工により高密度化した絶縁体１４が充填されており、この絶縁体１４を介して電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２が金属製外筒８に固定されている。さらに、金属製外筒８の開口部の内面と電極取り出し金具１２の外面との間には、シール部材１６が嵌着されている。
【００３９】
一端部１２ａが金属製外筒８内に固定された前記電極取り出し金具１２の他端部１２ｃが、金属製外筒８から外部に突出しており、この端部１２ｃに外部接続端子１８の先端１８ａがバット溶接等により接続されている。
【００４０】
前記セラミックスヒータ６、金属製外筒８、電極取り出し金具１２および外部接続端子１８等からなるサブアセンブリを、外部接続端子１８のバッテリ接続用のねじ部１８ｂ側を先にして、ハウジング２のセラミックスヒータ固定側端部（図１の左端）から内部孔４内に挿入し、所定の位置まで圧入して固定し、または、内部孔４に挿入して所定の位置でロウ付け（銀ロウ材によるロウ付け）等により固定する。前記サブアセンブリをハウジング２に固定したときには、外部接続端子１８の先端ねじ部１８が、ハウジング２の外部へ突出している。
【００４１】
前述のようにセラミックスヒータ６および金属製外筒８をハウジング２に固定した後、外部接続端子１８のハウジングから突出しているねじ部１８ｂ側の端部から、シール部材（Ｏリング）２０および円筒状の絶縁ブッシュ２２を嵌合させ、ハウジング２の内部孔４の大径部４ｃ内に挿入する。さらにその外側からワッシャ状の絶縁部材２４を嵌合させ、アルミ製のナット２６を締め付けて固定する。前記ハウジング２の内部孔４の大径部４ｃは、小径部４ｂ側がテーパ面４ｅになっており、シール部材２０をこのテーパ面４ｅと絶縁ブッシュ２２との間で圧迫することにより、ハウジング２内部の気密を保持している。なお、シール部材２０と絶縁ブッシュ２２を、ハウジング２の端部をかしめることにより固定することもできるが、前記アルミ製ナット２６で固定する方がかしめ工程が不要であり、コスト的に有利である。
【００４２】
但し、外部接続端子１８の固定構造は、前記各構成に限定されるものではなく他の方法により固定しても良い。例えば、特願２０００−０８４６５９号等に記載されたように、ハウジング２の内面と外部接続端子１８の外面との間に絶縁固定部材を設け、この絶縁固定部材によって外部接続端子１８に作用する締め付けトルクを受けるようにすることもできる。
【００４３】
以上の構成に係るセラミックスヒータ型グロープラグでは、セラミックスヒータ６からの電極取り出し用リード線１０と、外部接続端子１８に接続される電極取り出し金具１２とが、金属製外筒８の内部で接続されており、これら両者が金属製外筒８内に充填した絶縁体１４によってこの金属製外筒８に固定されている。従って、これら電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２が、中間で絶縁的保持を行う必要がなくなり、ハウジング２に対する保持構造が簡単になるのでコストを低減することが出来る。また、外部接続端子１８に対する締め付けトルクを電極取り出し金具１２と絶縁体１４との保持力で受けるので、外部接続端子１８の固定部の構造が簡単になる。
【００４４】
次に、前記グロープラグの、セラミックスヒータ６からの電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とを金属製外筒８に固定する際の組立手順について、図２ないし図５により説明する。先ず、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リード線１０の先端１０ａに、剛体の電極取り出し金具１２の一端１２ａを接続する。このリード線１０は、ニッケル（Ｎｉ）線、またはＮｉメッキ軟鋼線であり、φ０．５〜１．０ｍｍ程度の太さのものを用いている。また、電極取り出し金具１２は、ハウジング２の取付ねじ部２ａ（図１参照）の外径がＭ８の場合には、φ２．２〜２．４ｍｍ程度、Ｍ１０の場合には、φ２．８ｍｍ程度の太さのものを用いている。
【００４５】
電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続構造は、図２に拡大して示すように、電極取り出し金具１２の端部１２ａに挿入孔１２ｂを形成し、この挿入孔１２ｂ内に電極取り出し用リード線１０の先端１０ａを挿入してロウ付けにより、または、かしめ等により接続している。但し、この構成に限るものではなく、図５（ａ）に示すように、電極取り出し金具１２の先端部１２ａの片側を切り欠いて切り欠き部１２ｄを形成し、その切り欠き部１２ｄに電極取り出し用リード線１０の先端部１０ａの側面を当接させて溶接等により接続をしても良く、また、図５（ｂ）に示すように、電極取り出し金具１２の先端部１２ａの側面に電極取り出し用リード線１０の先端部１０ａの側面を接触させて溶接等により接続しても良い。さらに、図５（ｃ）に示すように、パイプ状の接続部材３０の一端側に電極取り出し金具１２の先端部１２ａを挿入し、他端側に電極取り出し用リード線１０の先端部１０ａを挿入して、かしめることによりにより接続し、あるいは接続金具３０内に圧入して接続する等の構成であっても良い。
【００４６】
前記のようにセラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とを接続した後、このセラミックスヒータ６を、金属製外筒８のセラミックスヒータ固定側の端部寄りにロウ付けまたは圧入等によって固定する。このとき、セラミックスヒータ６の発熱部６ａ側は金属製外筒８の外部に露出させておくことは勿論である。セラミックスヒータ６が固定される金属製外筒８は、セラミックスヒータ６が固定されている側と逆の電極取り出し金具１２の固定側に大径部８ｃが形成された段付き形状となっており、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続部は、この大径部８ｃ内に位置している（図３（ａ）参照）。
【００４７】
ここで、セラミックスヒータ６を金属製外筒８内にロウ付けによって固定する場合の組立手順について簡単に説明する。電極取り出し用リード線１０および電極取り出し金具１２を接続したセラミックスヒータ６の組立体（図２参照）をロウ付け治具（図示せず）にセットする。なお、ロウ付け治具には複数のセラミックスヒータ組立体をセットして同時にロウ付けを行う。次に、セラミックスヒータ６の端面上に、線材をコイル状に巻いたロウ材（銀ロウ材）をセットする。さらに、金属製外筒８をセラミックスヒータ６に嵌合してセットする。そして、加熱してロウ材を溶解しセラミックスヒータ６と金属製外筒８とのロウ付けを行う。
【００４８】
段付き形状の金属製外筒８内にセラミックスヒータ６を固定した後、金属製外筒８の大径部８ｃ側の開口部８ｄから、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続部が収容されている空間内に耐熱性絶縁粉体（例えば、マグネシア（ＭｇＯ）等）１４を充填する（図３（ｂ）参照）。次に、金属製外筒８の開口部８ｄに、ゴム製のシール部材（シリコンゴム、フッ素ゴム等）１６を挿入する（図３（ｃ）参照）。このシール部材１６を金属製外筒８の開口部８ｄ内に挿入することにより、後の工程でスエージングを行う際に前記耐熱性絶縁粉体１４がこぼれてしまうことを防止できる。また、電極取り出し金具１２が金属製外筒８に接触することも防止できる。その後、金属製外筒８の端部をかしめて（図３（ｄ）の符号８ｅ参照）、前記シール部材１６が脱落しないようにする。
【００４９】
図３（ｄ）に示すように金属製外筒８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、シール部材１６を挿入して金属製外筒８の端部８ｅをかしめた後、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続部が収容されている金属製外筒８の大径部８ｃを、スエージング加工することにより、前記セラミックスヒータ６が固定されている部分とほぼ同径になるように縮径する。このようにスエージング加工により金属製外筒８の外径を縮径することにより、耐熱性絶縁粉体１４を高密度化して電極取り出し金具１２を金属製外筒８内に固定する（図３（ｅ）参照）。なお、縮径した部分の外径を、セラミックスヒータ６が固定されている部分の外径よりもやや大きい径にしても良い。
【００５０】
前記のようにスエージング加工により金属製外筒８に固定された電極取り出し金具１２の外部側先端部１２ｃに、外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等によって固定する（図４参照）。図４に示すサブアセンブリ（セラミックスヒータ６、金属製外筒８、電極取り出し金具１２、外部接続端子１８）を前述のようにハウジング２内に挿入して固定することによりセラミックスヒータ型グロープラグが組み立てられる。
【００５１】
以上の構造のセラミックスヒータ型グロープラグでは、金属製外筒８のハウジング２への圧入部をスエージング加工により形成するので、寸法精度を確保することが出来、圧入性が安定する。また、セラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０が耐熱性絶縁粉体１４中に埋設されるので、振動による切断のおそれがなく、水の侵入に対しても対応可能である。さらに、セラミックスヒータ６が、振動、熱サイクル、シリンダ内圧力等によって金属製外筒８内へ入り込むことを、耐熱性絶縁粉体１４により抑制することが出来る。また、外部接続端子１８に過大な外力が作用した場合でも、セラミックスヒータ６には伝達されないので、セラミックスヒータ６の破損を防止することが出来る。さらに、電極取り出し用リード線１０を短くすることが出来るので、リード線１０の発熱を抑制でき、消費電流を低減することができる。さらに、シース型グロープラグとほぼ同一の構造に出来るので、部品や組立設備を共用化してコストダウンを図ることができる。
【００５２】
なお、前記実施の形態では、金属製外筒８の開口部８ｄにシール部材１６を挿入してスエージング加工を行ったが、シール部材１６の装着を省略することも出来る。この場合には、金属製外筒８の成型時に開口側端部を内側へ向けて傾斜させて成型し、または、スエージング加工前に開口側端部をかしめて内側に傾斜させる等により、金属製外筒８の開口部８ｄを狭くしておくことにより、スエージング加工時に耐熱性絶縁粉体１４がこぼれることを防止することが出来る。
【００５３】
また、前記構成では、外部接続端子１８に対する締め付けトルクに対しては、電極取り出し金具１２、耐熱性絶縁粉体１４、金属製外筒８およびハウジング２で保持するようにしている。ハウジング２の取付ねじ部２ａの径が、例えばＭ１０の場合には、前記各部材の径をある程度大きくできるので、この構成で十分強度を確保できる。しかしながら、取付ねじ部２ａの径が、例えばＭ８の場合には、前述のように電極取り出し金具１２等が細くなるので、この部分でトルクを受けようとすると強度的に無理が生ずるおそれがある。この場合には前記のように（００３２参照）、外部接続端子１８を絶縁固定部材によりハウジングに固定するようにしても良い。
【００５４】
前記実施の形態では、金属製外筒８のスエージング加工前の形状を、電極取り出し金具１２側の外径を拡大した大径部８ｃを有する段付き形状にし、スエージング加工後にセラミックスヒータ固定側とほぼ同径またはやや大きい径になるようにしたが、スエージング加工前の形状が全長に亘り同一径の金属製外筒を用いることもできる。
【００５５】
全長に亘り同一径を有する金属製外筒１０８を用いた第２の実施の形態の組立手順について図６および図７により説明する。なお、金属製外筒１０８以外の部分の構成は前記第１の実施の形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明する。セラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とを接続した（図２参照）後、セラミックスヒータ６を金属製外筒１０８のセラミックスヒータ固定側にロウ付けにより固定する（図６（ａ）参照）。なお、セラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続は、前記実施の形態と同様にその他の構造（図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）により接続することもできる。
【００５６】
金属製外筒１０８の電極取り出し金具１２側の内部に、開口部１０８ｄから耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図６（ｂ）参照）、さらに、開口部１０８ｄ内にシール部材１６を挿入する（図６（ｃ）参照）。そして、金属製外筒１０８の開口部１０８ｄを外側からかしめて（図６（ｄ）の符号１０８ｅ参照）シール部材１６の脱落を防止する。その後、金属製外筒１０８の耐熱性絶縁粉体１４が充填されている部分１０８ｆをスエージング加工して縮径し、耐熱性絶縁粉体１４を高密度化して電極取り出し金具１２を金属製外筒１０８内に固定する。
【００５７】
なお、スエージング加工後は、金属製外筒１０８の電極取り出し金具１２側の部分１０８ｆがセラミックスヒータ６が固定されている部分よりも小径になるが、外部接続端子１８の外径よりは大径にしておく必要がある。金属製外筒１０８のスエージング加工された部分１０８ｆがハウジング２の内部孔４への圧入部になるので、この部分１０８ｆの外径が外部接続端子１８の外径よりも小径であると、外部接続端子１８をハウジング２の内部孔４内に挿通することが出来なってしまう。そのために、金属製外筒１０８のスエージング後の外径を外部接続端子１８の外径よりも大きくしている。
【００５８】
金属製外筒１０８の電極取り出し金具１２側をスエージング加工することにより、内部に充填されている耐熱性絶縁粉体１４を高密度化して、電極取り出し金具１２を金属製外筒１０８に固定した後、電極取り出し金具１２の端部１２ｃに外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等により接続する（図７参照）。図７に示すサブアセンブリを、前記実施の形態と同様の工程でハウジング２に組み付けて、セラミックスヒータ型グロープラグが組み立てられる。
【００５９】
なお、前記実施の形態のような大径部８ｃを有する段付きの金属製外筒８よりも、ストレート形状（全長に亘り同一径）の金属製外筒１０８（図６参照）を用いた方がコスト的に有利であるが、ハウジング２の取付ねじ部２ａの径（Ｍ８あるいはＭ１０）によって、また、グロープラグの昇温特性等に影響するセラミックスヒータ６の外径や、外部接続端子１８の外径等によっては、段付き形状の金属製外筒８を用いる必要があるので、必要に応じて金属製外筒８，１０８の形状を適宜選択すればよい。また、ストレート形状の金属製外筒１０８の場合には、その内面と電極取り出し金具１２の外面との隙間が小さいため、その隙間に充填する耐熱性絶縁粉体３２の量が少なくなってしまいスエージング加工が難しい場合もあり、この場合には、段付きの金属製外筒８を用いる必要がある。しかも、ストレート形状の金属製外筒１０８の場合には、電極取り出し金具１２と金属製外筒１０８との短絡が生じるおそれもあるが、この場合には絶縁ホース等を挿入することにより短絡を防止することが可能である。
【００６０】
前記各実施の形態では、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０および電極取り出し金具１２を接続した後、セラミックスヒータ６を金属製外筒８にロウ付け等により接合し、その後、金属製外筒８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填してスエージング加工を行うようにしていたが、その他の工程によりセラミックスヒータ型グロープラグを製造することもできる。
【００６１】
図８ないし図１０は、第３の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図であり、この実施の形態では、先ず、セラミックスヒータ６と金属製外筒８およびセラミックスヒータ６の正極側リード線（図示しないが、セラミックスヒータ６の内部に保持されている）と電極取り出し用リード線１０を同時にロウ付けして一体化した後、電極取り出し用リード線１０の先端に電極取り出し金具１２を接続し、その後、スエージング加工を行って、固定および電気的接続をする。
【００６２】
セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０および金属製外筒８をロウ付けする際には、セラミックスヒータ６の外周に、ハウジング２への固定側（図８の上部）に大径部８ｃが形成された金属製外筒８の下部を嵌合させた状態で、ロウ付け治具（図示せず）にセットし、セラミックスヒータ６の端面６ｂに形成された正極側リード線が露出している挿入孔内に、電極取り出し用リード線１０の先端１０ｂを挿入する。そして、セラミックスヒータ６の金属製外筒８内の端面６ｂ上に、線材をコイル状に巻いた銀ロウ材を載せ、所定の温度（例えば９００度）に加熱し、銀ロウ材を溶融する。溶けた銀ロウ材は金属製外筒８の内面とセラミックスヒータ６の外面との間の隙間、およびセラミックスヒータ６の挿入孔の内面と電極取り出し用リード線１０の外面との間の隙間に流れ込みロウ付けされる（図８（ａ）参照）。
【００６３】
次に、図８（ｂ）に示すように、電極取り出し金具１２の先端１２ｅを細くし、かつ、その先端１２ｅに電極取り出し用リード線１０の挿入孔１２ｆを設けておき、その挿入孔１２ｆ内に前記電極取り出し用リード線１０の先端１０ａを挿入する。続いて、前記実施の形態と同様の工程（図３（ｂ）ないし（ｅ））を行う。すなわち、金属製外筒８の大径部８ｃ側の上部空間内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図９（ａ）参照）、金属製外筒８の開口部８ｄにシール部材１６を挿入した後（図９（ｂ）参照）、金属製外筒８の端部８ｅをかしめてシール部材１６が脱落しないようにする（図９（ｃ）参照）。その後、金属製外筒８の前記大径部８ｃをスエージング加工することにより前記セラミックスヒータ６が固定されている部分とほぼ同径になるように縮径する（図９（ｄ）参照）。スエージング加工により電極取り出し金具１２の先端の細径部１２ｅが変形して電極取り出し用リード線１０と固定され確実に電気的接続が行われる。
【００６４】
スエージング加工により金属製外筒８内に固定された電極取り出し金具１２の外部側先端部１２ｃに、外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等により固定する（図１０参照）。このようにして組み立てたサブアセンブリ（セラミックスヒータ６、金属製外筒８、電極取り出し用リード線１０、電極取り出し金具１２、外部接続端子１８）を前述のようにハウジング２内に挿入して固定することによりセラミックスヒータ型グロープラグを組み立てる。この実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグも前記各実施の形態のグロープラグと同様の効果を奏することができる。
【００６５】
また、この実施の形態の組立手順では、前記実施の形態よりも製造上のメリットが大きい。前記実施の形態では、先に電極取り出し金具１２をセラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０に接続した後、セラミックスヒータ６を金属製外筒８にロウ付けするようにしているので、セラミックスヒータ組立体の全長が長くなっており、一度に多数のロウ付けを行うことが困難であり、また、ロウ付け中に電極取り出し金具１２の重さで電極取り出し用リード線１０が曲がり、矯正が必要になる場合がある。さらに、電極取り出し金具１２が邪魔になりコイル状のロウ材をセットしにくい、あるいは電極取り出し金具１２の外径が金属製外筒８の内径との隙間が小さいとセットできない等の問題もある。しかも、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０とのロウ付けと、セラミックスヒータ６と金属製外筒８とのロウ付けとを別々に行っているので、２回のロウ付け工程が必要である。
【００６６】
これに対し、この実施の形態では、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０のロウ付けを一回の工程で行った後、電極取り出し金具１２を接続（仮の接続でも良い）してスエージング加工を行うようにしているので、前述のような組立手順における不具合はすべて解消される。
【００６７】
図１１ないし図１３は、第４の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図であり、この実施の形態では、電極取り出し金具１２の先端１２ａを小径にする（後に説明する図１１（ｂ）参照）とともに、電極取り出し用リード線１０の一端１０ｃを、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ａの外径とほぼ同じ程度の内径を有するコイル状に巻いておく。そして、図示しないロウ付け治具内にセラミックスヒータ６と金属製外筒８をセットし、セラミックスヒータ６の取付孔内に電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃと逆の先端１０ｂを挿入し、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０とを同時にロウ付けする（図１１（ａ）参照）。
【００６８】
次に、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃ内に前記電極取り出し金具１２の先端の小径部１２ａを挿入する（図１１（ｂ）参照）。以後は、前記各実施の形態と同様に、金属製外筒８の大径部８ｃを有する上部空間内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図１２（ａ）参照）、金属製外筒８の開口部８ｄにシール部材１６を挿入（図１２（ｂ）参照）、金属製外筒８の端部８ｅのかしめ（図１２（ｃ）参照）、およびスエージング加工（図１２（ｄ）参照）の各工程を行う。
【００６９】
この実施の形態では、図１２（ｄ）に示すように、金属製外筒８の大径部８ｃをスエージング加工した後も、セラミックスヒータ６を固定した部分よりもやや大径の状態にしている。但し、前記実施の形態と同様に、セラミックスヒータ６の固定側と同径にしても良いことは勿論である。なお、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ａに凹凸を設けても良い。電極取り出し金具１２側に凹凸が設けてあれば、電極取り出し金具１２と電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃとがより強固に結合されるので外れるおそれがない。
【００７０】
その後、電極取り出し金具１２の外部側先端部１２ｃに外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等により固定した後（図１３参照）、ハウジング２に組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。
【００７１】
次に、図１４ないし図１６により第５の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順について説明する。前記各実施の形態では、セラミックスヒータ６の正極側リード線に、短い電極取り出し用リード線１０をロウ付けにより接続してセラミックスヒータ６の外部に取り出し、その電極取り出し用リード線１０の端部１０ａ、１０ｃに、金属製外筒８の内部側で電極取り出し金具１２を接続していたが、この実施の形態では、セラミックスヒータ６の正極側リード線の側面が露出している取付孔内に金属製外筒８の外部まで延びる長い電極取り出し用リード線１０の一端１０ｂを挿入して接続している（図１４（ａ）参照）。なお、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０とのロウ付け工程は前記第３および第４の実施の形態と同様である。
【００７２】
さらに、この実施の形態では、電極取り出し金具１２に軸方向の貫通孔１２ｇを形成してあり、この電極取り出し金具１２の貫通孔１２ｇ内に前記電極取り出し用リード線１０を挿通し、かしめ等によりこれら電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とを固定して電気的に接続している（図１４（ｂ）参照）。
【００７３】
前記のように、セラミックスヒータ６から外部に取り出した電極取り出し用リード線１０に電極取り出し金具１２を接続した後、前記各実施の形態と同様に、金属製外筒８の大径部８ｃ側の空間内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図１５（ａ）参照）、シール部材１６を挿入し（図１５（ｂ）参照）、金属製外筒８の端部８ｅをかしめ（図１５（ｃ）参照）、スエージング加工（図１５（ｄ）参照）を順次行う。なお、電極取り出し金具１２の前記かしめ工程は、電極取り出し金具１２の貫通孔１２ｇ内に電極取り出し用リード線１０を挿入した後すぐに行っても良く、スエージング加工が終了した後に行っても良い。その後、電極取り出し用リード線１０の電極取り出し金具１２から突出している部分を切断する（図１５（ｅ）参照）。
【００７４】
その後、電極取り出し金具１２の端部１２ｃに外部接続端子１８の端部１８ａをバット溶接により接続し（図１６参照）、この図１６に示すサブアセンブリをハウジング２内に挿入して固定してセラミックスヒータ型グロープラグを組み立てる。
【００７５】
この実施の形態の組立手順は、電極取り出し金具１２の貫通孔１２ｇに電極取り出し用リード線１０を挿入して固定する点で、第３の実施の形態（図８ないし図１０）に近似しているが、第３の実施の形態では、金属製外筒８の内部で電極取り出し金具１２に電極取り出し用リード線１０を挿入する作業を行うので、電極取り出し用リード線１０を挿入し難く、また、挿入できたか否か確認することも困難であるため、接続ミスが発生するおそれがあるが、この実施の形態では、電極取り出し用リード線１０を長くして金属製外筒８の外部で電極取り出し金具１２の貫通孔１２ｇ内に挿入するので、挿入作業が容易であり、しかも、確実に挿入できたことを確認することができる。従って、接続ミスが発生するおそれもなく品質管理上有利である。
【００７６】
図１７ないし図１９は第６の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図である。この実施の形態では、前記各実施の形態と異なりセラミックスヒータ６の正極側リード線に接続する電極取り出し線１１０としてある程度の剛性を有する太さのものを用いている。
【００７７】
この実施の形態では、先ず、前記剛性を有する電極取り出し線１１０とセラミックスヒータ６、およびセラミックスヒータ６と金属製外筒８との間をロウ付けにより接続、固定する（図１７（ａ）参照）。次に、電極取り出し金具１２の先端１２ａに嵌合してかしめ（かしめ部を符号３０ａで示す）により固定されているパイプ状の接続部材３０に、他端側から前記電極取り出し線１１０の先端１１０ａを挿入する（図１７（ｂ）参照）。この電極取り出し線１１０は、このようにして接続部材３０に挿入して嵌着できる程度の剛性を必要としている。
【００７８】
電極取り出し線１１０の先端１１０ａに、電極取り出し金具１２に固定した接続部材３０を嵌合した後、金属製外筒８内の大径部８ｃ側の空間内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図１８（ａ）参照）、開口部８ｄにシール部材１６を嵌着して（図１８（ｂ）参照）、金属製外筒８の端部８ｅをかしめ加工した後（図１８（ｃ）参照）、金属製外筒８の大径部８ｃ側のスエージング加工を行う（図１８（ｄ）参照）。その後、電極取り出し金具１２の外部側端部１２ｃを外部接続端子１８の端部１８ａにバット溶接により接続し（図１９参照）、ハウジング２内に固定してセラミックスヒータ型グロープラグを組み立てる。
【００７９】
さらに、図２０ないし図２２は第７の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示すもので、この実施の形態では、セラミックスヒータ６の正極側リード線に接続される電極取り出し線１１０が、後に説明するように電極取り出し金具１２を押圧することができる程度の剛性を有している。
【００８０】
この実施の形態でも、先ず、金属製外筒８とセラミックスヒータ６、セラミックスヒータ６と電極取り出し線１１０とを同時にロウ付けにより接続する（図２０（ａ）参照）。次に、電極取り出し金具１２の先端１２ａに熱収縮チューブ３２を装着する（図２０（ｂ）参照）。なお、この時点では熱収縮チューブ３２は収縮させていない。
【００８１】
次に、この電極取り出し金具１２の先端１２ａを電極取り出し線１１０の先端１１０ａに押しつけ、熱収縮チューブ３２を、電極取り出し線１１０の周囲に被せる。この状態で加熱することにより熱収縮チューブ３２を収縮させて固定する（図２０（ｃ）参照）。
【００８２】
その後、金属製外筒８の大径部８ｃ側空間に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図２１（ａ）参照）、開口部８ｄにシール部材１６を挿入（図２１（ｂ）参照）、端部８ｅをかしめた後（図２１（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図２１（ｄ）参照）。次に、電極取り出し金具１２の端部１２ｃに外部接続端子１８の端部１８ａをバット溶接等により固定した後（図２２参照）、ハウジング２内に挿入固定してセラミックスヒータ型グロープラグを組み立てる。第６および第７の実施の形態では、スエージング加工の前に電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２を接続部材で接続するので、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２との接続がより確実になる。
【００８３】
前記第３ないし第７の実施の形態（図８ないし図２２）では、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、セラミックスヒータ６の正極側リード線と電極取り出し用リード線１０（または電極取り出し線１１０）を一回のロウ付けで固定した後、電極取り出し金具１２を電極取り出し用リード線１０（または電極取り出し線１１０）に接続（この接続は仮の接続でよい）し、スエージング加工を行って固定し、確実に電気的に接続するようにしたので、電極取り出し用リード線１０，１１０と電極取り出し金具１２との溶接やかしめ工程が不要になり、工程数を削減することができる。また、前記第１および第２の実施の形態よりも多数のセラミックスヒータ６と金属製外筒８とを同時にロウ付けすることができ、しかも、ロウ付け時に電極取り出し金具１２の重みが電極取り出し用リード線１０にかからないので、変形が生じることもない。また、ロウ付け時のロウ材のセットも容易であり、ロウ付け後の内部の観察も容易であり、品質管理上有利である。さらに、セラミックスヒータ６よりも大径の電極取り出し金具１２を用いても組立性を損なわず、自由な寸法条件が設定できる。また、電極取り出し金具１２に熱処理を施すことが可能になり、細径グロープラグ（例えばＭ８）においてもトルク分担が可能であり、ガラス封着等の高価な工法を回避できる。しかも、ロウ付け回数が一回でよい等、組立性や生産性が優れており、コスト的にも有利である。
【００８４】
図２３は、第８の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を示す縦断面図であり、この実施の形態では、セラミックスヒータ６の端部内で正極側リード線に接続されている電極取り出し用リード線２１０が、前記第４の実施の形態（図１１ないし図１３参照）と同様に、電極取り出し金具に接続される端部２１０ｃ側がコイル状に巻かれている。但し、この実施の形態では、電極取り出し用リード線２１０として中空パイプ材を用いている。
【００８５】
この構成の場合にも、前記第４の実施の形態と同様に、ロウ付け治具内にセラミックスヒータ６と金属製外筒８とをセットし、セラミックスヒータ６の端部に形成された取付孔６ｃ内に、前記電極取り出し用リード線２１０のコイル状部２１０ｃと逆の端部２１０ｂを挿入し、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線２１０とを同時にロウ付けする。
【００８６】
セラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内に挿入、固定される電極取り出し用リード線２１０が中空であるので、ロウ付け時に、取付孔６ｃ内に残留していたエアが中空の通路２１０ｄ（図２４（ａ）、（ｂ）参照）内を通って外部に排出される。従って、ロウ付け時の内部発生気泡を減少させることができる。その結果、ロウ付け部分の抵抗増加を抑制できるので、グロープラグの性能変化を防止することができる。また、ロウ付け部分の気密性が向上し、セラミックスヒータの発熱体中への水分、油分等の侵入を防止することができ、セラミックスヒータ内部でのそれらの気化の結果生じる割れを防止することができる。さらに、ロウ付け部内の空孔、気孔が減少し、電極取り出し金具の接続強度が増大する等の種々の効果を奏することができる。
【００８７】
前記のように、セラミックスヒータ６と金属製外筒８、およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線２１０とを接合した後は、図１１ないし図１３と同様に、電極取り出し用リード線２１０のコイル状部２１０ｃ内に前記電極取り出し金具の先端の小径部を挿入する。そして、金属製外筒８の大径部８ｃ側の上部空間内に耐熱性絶縁粉体を充填し、さらに、金属製外筒８の開口部にシール部材を挿入した後、金属製外筒８の端部のかしめ、およびスエージング加工の各工程を行う。その後、電極取り出し金具の外部側先端部に外部接続端子の一端をバット溶接等により固定した後、ハウジングに組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。
【００８８】
なお、この実施の形態では、電極取り出し用リード線２１０として、内部に円形の貫通通路２１０ｄが形成された中空パイプ２１０を用いたが（図２４（ａ）、（ｂ）参照）、このような中空パイプ２１０に限定されるものではなく、例えば、図２４（ｃ）、（ｄ）に示すように、内部の貫通通路３１０ｄを外部に開放するスリット３１０ｅ入りの中空パイプ３１０等を用いても良い。いずれにしても、セラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内に挿入してロウ付けする際に、この取付孔６ｃ内のエアをセラミックスヒータ６の外部に導出できるような通路２１０ｄ、３１０ｄを有するものであればよい。
【００８９】
図２５は、第９の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの要部を示すものである。この実施の形態でも第８の実施の形態と同様に、電極取り出し用リード線として中空のパイプ部材４１０を用いている。この電極取り出し用リード線４１０は、ストレートの細径パイプ部４１０ｆの端部にカップ状の接続部４１０ｇが設けられており、ストレートの細径パイプ部４１０ｆの先端４１０ｂをセラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内に挿入してロウ付けにより固定する。一方、他端のカップ状の接続部４１０ｇ内に電極取り出し金具の先端が挿入されて接続される。
【００９０】
この実施の形態では、電極取り出し金具の先端を、前記電極取り出し用リード線４１０の接続部４１０ｇの内径にほぼ合致する太さに形成しておき、電極取り出し金具と電極取り出し用リード線４１０の端部４１０ｇ同士を嵌合させた後、前記各実施の形態と同様にして、金属製外筒８の大径部８ｃを有する上部空間内に耐熱性絶縁粉体を充填し、金属製外筒８の開口部にシール部材を挿入し、金属製外筒８の端部のかしめ、およびスエージング加工の各工程を行う。この実施の形態でも、電極取り出し用リード線として中空のパイプ部材４１０を用いているので、前記第８の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００９１】
図２６は第１０の実施の形態に係るグロープラグの組立工程の一部を示すもので、特に、電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具１１２との接続方法に特徴を有している。この実施の形態でも、電極取り出し用リード線５１０は、前記第８および第９の実施の形態と同様に中空パイプ状の部材を用いている。但し、第８の実施の形態では、電極取り出し用リード線２１０の電極取り出し金具接続側の端部２１０ｃが、スプリングのように間隔を開けてコイル状に巻かれているが、この第１０の実施の形態では、前記電極取り出し金具接続側端部５１０ｈが互いに密着した状態で螺旋状に巻かれている。
【００９２】
一方、この電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈに接続される電極取り出し金具１１２の先端部１１２ｅは、傘状あるいはキノコ状の頭部を複数段積み重ねた形状をしており、その最も径の大きい部分（図中の符号１１２ｅａ参照）の外径が、電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈの内径よりもやや大きくなっている。
【００９３】
この実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグを組み立てる際には、前記各実施の形態と同様に、セラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内に中空パイプ材からなる電極取り出し用リード線５１０のストレート側の端部５１０ｂを挿入し、このセラミックスヒータ６と金属製外筒８、およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線５１０とをロウ付けにより接合する。このロウ付けを行う際に、電極取り出し用リード線５１０が中空パイプ材なので、前記第８および第９の実施の形態と同様に、セラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内のエアを排出することができ、同様の効果を奏することができる。
【００９４】
前記ロウ付けによりセラミックスヒータ６と金属製外筒８およびセラミックスヒータと電極取り出し用リード線５１０を接合した後、電極取り出し金具１１２の先端１１２ｅを電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈにあてがい、図２６（ａ）の矢印Ａに示すように、軸方向（図の上下方向）に押し込むことにより、電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具１１２とを連結する（図２６（ｂ）参照）。電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈは内面に凹凸が形成されており、前記電極取り出し金具１１２の先端部１１２ｅに形成されている複数の大径部１１２ｅａが、螺旋状部５１０ｈの内面の凹凸に引っ掛かって抜けにくくなるので、電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具１１２とが確実に連結され電気的に接続される。なお、電極取り出し金具１１２の先端１１２ｅに傘状（またはキノコ状）の頭部を複数段設けたが、このような形状に限るものではなく、電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈの内面に係合可能な複数の段部を有するものであればよい。
【００９５】
電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具１１２とを接続した後は、前記各実施の形態と同様のスエージング加工を行った後、ハウジングに組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。なお、電極取り出し用リード線５１０を中空パイプ部材とした場合の電極取り出し金具１１２との接続方法について説明したが、中空パイプ部材でない電極取り出し用リード線を用いた場合でも、図２６の構成にすることにより電極取り出し用リード線と電極取り出し金具とを接続することができる。
【００９６】
図２７は第１１の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立工程の一部を示すものである。この実施の形態では、前記第１０の実施の形態と同様に、パイプ状の部材の端部に螺旋状部５１０ｈを形成した電極取り出し用リード線５１０を用いている。一方、この電極取り出し用リード線５１０が電気的に接続される電極取り出し金具２１２の先端２１２ｆはねじ形状になっており、そのねじ山の外径が電極取り出し用リード線５１０の凹凸になっている螺旋状部５１０ｈの内面の凸部の内径よりもやや大きくなっている。
【００９７】
この実施の形態では、図２７（ａ）の矢印Ｂに示すように、電極取り出し金具２１２を回転させることにより、電極取り出し用リード線５１０の螺旋状部５１０ｈに沿って電極取り出し金具２１２先端のねじ部２１２ｆがねじ込まれて、電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具２１２とが連結される。この構成でも、電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具２１２とは確実に連結され電気的に接続される。これら電極取り出し用リード線５１０と電極取り出し金具２１２とを接続した後は、前記各実施の形態と同様のスエージング加工を行った後、ハウジングに組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。
【００９８】
図２８は、第１２の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順、特に、セラミックスヒータ６と電極取り出し金具１２とを金属製外筒２０８を介して固定する手順を示す図である。この実施の形態では、セラミックスヒータ６および電極取り出し用リード線１０は、前記第４の実施の形態（図１１ないし図１３）と同様の構成を有しているが、セラミックスヒータ６が固定される金属製外筒２０８の形状、および、セラミックスヒータ６と金属製外筒２０８との取付け位置関係が異なっている。
【００９９】
この実施の形態の金属製外筒２０８は、最も小径のストレート部２０８ａと、拡大された中径部２０８ｂおよび大径部２０８ｃを有する多段パイプから構成されており、その最も小径のストレート部２０８ａ内にセラミックスヒータ６が固定されている。前記第４の実施の形態の構成では、セラミックスヒータ６の電極取り出し用リード線１０が取り出される端面６ｂが、金属製外筒８の小径のストレート部内に位置しているが、この実施の形態では、前記取り出し側の端面６ｂが、小径のストレート部２０８ａ内ではなく、中径部２０８ｂ内に位置している。
【０１００】
この実施の形態では、電極取り出し用リード線１０の一端（電極取り出し金具１２側の端部）１０ｃを、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ａの外径とほぼ同じ程度の内径を有するコイル状に巻いておき、ロウ付け治具（図示せず）内にセラミックスヒータ６と金属製外筒２０８とをセットするとともに、この電極取り出し用リード線１０の他端１０ｂをセラミックスヒータ６の取付孔６ｃ内に挿入し、これらをロウ付けする（図２８（ａ）参照）。なお、セラミックスヒータ６と、電極取り出し用リード線１０および金属製外筒２０８を二回のロウ付け工程により接合するようにしても良い。
【０１０１】
ロウ付けによりセラミックスヒータ６、電極取り出し用リード線１０および金属製外筒２０８を接続した後、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃ内に、電極取り出し金具１２の先端に形成された小径部１２ａを挿入する（図２８（ｂ）参照）。この実施の形態では、電極取り出し金具１２の小径部１２ａの先端に拡径部１２ｈが形成されており、この拡径部１２ｈがコイル状部１０ｃに係合して抜け出しにくくなっている。
【０１０２】
次に、金属製外筒２０８の中径部２０８ｂおよび大径部２０８ｃ内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入した後（図２８（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図２８（ｄ）参照）。スエージング加工により、前記金属製外筒２０８の大径部２０８ｃが中径部２０８ｂの径に近くなる程度まで縮径する。この実施の形態では、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃと電極取り出し金具１２との連結部が、金属製外筒２０８の大径部２０８ｃ内に位置しており、この大径部２０８ｃをスエージングにより縮径することにより、電極取り出し用リード線１０と電極取り出し金具１２とが確実に接合され、電気的に接続される。その後、電極取り出し金具１２の外部側先端部１２ｃに外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等により固定した後、ハウジング２に組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。
【０１０３】
スエージング加工により、セラミックスヒータ６と電極取り出し金具１２を、金属製外筒２０８を介して強固に接続することができる。また、セラミックスヒータ６の発熱体の正極側リード線を取り出す側の端面６ｂが、負極側リード線が接続される小径のストレート部２０８ａではなく、中径部２０８ｂ内に位置しているので、正極と負極との絶縁性が増し、ロウ付け時のロウのセットが容易になる。
【０１０４】
図２９は、第１３の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図であり、この実施の形態では、電極取り出し用リード線１０のセラミックスヒータ６側の端部に、セラミックスヒータ６の正極側リード取り出し側端部６ｄに嵌合するキャップ状の連結部１０ｊが形成されている。そして、セラミックスヒータ６の前記端部６ｄの外面に、発熱体の正極側リード線を露出させておき、電極取り出し用リード線１０の前記連結部１０ｊをセラミックスヒータ６の端部６ｄに嵌合固定することにより、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０との固定と電気的接続を行う。
【０１０５】
この実施の形態では、前記第１２の実施の形態と同様に、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃ内に、電極取り出し金具１２の先端に形成された小径部１２ａを挿入して連結した後（図２９（ｂ）参照）。金属製外筒２０８の中径部２０８ｂおよび大径部２０８ｃ内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図２９（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図２９（ｄ）参照）。このスエージング加工により、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０の連結部１０ｊ、および電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃと電極取り出し金具１２とを確実に接合する。その後、電極取り出し金具１２の外部側先端部１２ｃに外部接続端子１８の一端１８ａをバット溶接等により固定した後、ハウジング２に組み付けてセラミックスヒータ型グロープラグを製造する。
【０１０６】
図３０は、第１４の実施の形態の組立手順を示す図であり、この実施の形態では、電極取り出し用リード線１０のセラミックスヒータ６への接続側の端部に、小径のコイル状部１０ｋを形成する。一方、セラミックスヒータ６の正極取り出し側の先端に小径部６ｅを形成し、この小径部６ｅに発熱体の正極側リード線を露出させておく。電極取り出し用リード線１０の小径のコイル状部１０ｋをセラミックスヒータ６の小径部６ｅに嵌合させて固定することにより、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０との電気的接続を行う。
【０１０７】
この実施の形態でも、前記各実施の形態と同様に、セラミックスヒータ６と金属製外筒２０８との接合およびセラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０との連結をした後（図３０（ａ）参照）、電極取り出し金具１２をコイル状部１０ｃ内に嵌合して連結する。さらに、金属製外筒２０８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図３０（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図３０（ｄ）参照）。
【０１０８】
図３１は、第１５の実施の形態の組立手順を示す図であり、セラミックスヒータ６と電極取り出し用リード線１０とは前記第１４の実施の形態と同様の構造で接続されている。この実施の形態では、セラミックスヒータ６の発熱体３６の負極取り出し部の構成が前記各実施の形態と異なっている。前記各実施の形態では、図示していないが、セラミックスヒータ６が金属製外筒８、１０８、２０８に接合される部分（小径のストレート部２０８ａ）に、負極側リード線の端部を露出させて金属製外筒８、１０８、２０８の内面に電気的に接続している。これに対し、この実施の形態では、発熱体３６の負極側リード線３８が、セラミックスヒータ６内部の、前記金属製外筒２０８の中径部２０８ｂ内に位置している部分まで延びており、その端部３８ａが導電性リング４０を介して金属製外筒２０８に電気的に接続されている。
【０１０９】
この実施の形態では、セラミックスヒータ６を金属製外筒２０８に接合するとともに、電極取り出し用リード線１０をセラミックスヒータ６の先端小径部６ｅに嵌合させて連結した後（図３１（ａ）参照）、電極取り出し金具１２の先端１２ａを、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃ内に挿入して連結し、さらに、金属製外筒２０８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図３１（ｃ）参照）、スエージング加工を行うことによりセラミックスヒータ６と電極取り出し金具１２とを固定する。（図３１（ｄ）参照）。
【０１１０】
この実施の形態では、前記各実施の形態の構成のように、負極側リード線を金属製外筒８、１０８、２０８の小径ストレート部に接続した場合よりも、金属製外筒２０８の内部側（中径部２０８ｂ内）で負極リード線３８を金属製外筒２０８に接合しているので、この接合部分が発熱部６ａから遠い低温側に移動するため、セラミックスと金属製外筒の線膨張係数の差を受けにくくなることから、その接合信頼性が増す。
【０１１１】
図３２は、第１６の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図であり、この実施の形態では、セラミックスヒータ１０６の形状が前記各実施の形態と異なっている。このセラミックスヒータ１０６は、正極取り出し側の端部側に太径部１０６ｆが設けられている。この太径部１０６ｆの形状は、金属製外筒１０８の中径部２０８ｂから小径部１０８ａに移る部分の内面の形状にほぼ一致している。
【０１１２】
この実施の形態でも、セラミックスヒータ１０６の太径部１０６ｆの先端１０６ｅが小径になっており、この小径部１０６ｅの側面に、発熱体１３６の正極側リード線１４２の先端が露出しており、前記電極取り出し用リード線１０の小径コイル状部１０ｋが嵌合固定されることにより電気的に接続される。また、負極側リード線１３８は、セラミックスヒータ１０６の、金属製外筒２０８の小径部２０８ａ内に位置する部分の太径部１０６ｆ寄りの位置で外面に取り出され、金属製外筒２０８の内面に接合されて電気的に接続されるようになっている。
【０１１３】
前記形状のセラミックスヒータ１０６を、金属製外筒２０８の大径部２０８ｃ側から挿入して、金属製外筒２０８の中径部２０８ｂと小径ストレート部２０８ａ内に固定するとともに、セラミックスヒータ１０６に電極取り出し用リード線１０の小径コイル状部１０ｋを嵌合させて接続した後（図３２（ａ）参照）、電極取り出し金具１２を連結し（図３２（ｂ）参照）、さらに、金属製外筒２０８の内部に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図３２（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図３２（ｄ）参照）。このように金属製外筒２０８の内部に位置する端部側に太径部１０６ｆが形成されたセラミックスヒータ１０６を用いたことにより、セラミックスヒータ１０６と金属製外筒２０８とをロウ付けする際に位置だしが容易になる。また、グロープラグとして使用中に、異常燃焼等の異常な環境になっても、金属製外筒２０８とセラミックスヒータ１０６との間の位置ずれを防止することができ、信頼性を向上させることができる。
【０１１４】
図３３は、第１７の実施の形態にかかるセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示すもので、前記各実施の形態とはセラミックスヒータ２０６の形状が異なっている。このセラミックスヒータ２０６は、金属製外筒２０８から外部に突出している部分（発熱体２３６が埋め込まれた発熱部２０６ａ）を太径にしている。この太径の発熱部２０６ａの外径は金属製外筒２０８の小径部２０８ａの外径にほぼ一致している。
【０１１５】
この実施の形態では、セラミックスヒータ２０６を金属製外筒２０８の小径ストレート部２０８ａ側から挿入して、これらセラミックスヒータ２０６と金属製外筒２０８とを接合するとともに、セラミックスヒータ２０６の先端小径部２０６ｅと電極取り出し用リード線１０の小径コイル状部１０ｋとを連結した後（図３３（ａ）参照）、電極取り出し用リード線１０のコイル状部１０ｃに電極取り出し金具１２を連結し、さらに、金属製外筒２０８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図３３（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図３３（ｄ）参照）。
【０１１６】
前記のように金属製外筒２０８の外部に出ているセラミックスヒータ２０６の発熱部２０６ａを太径にしたことにより、セラミックスヒータ２０６と金属製外筒２０８とのロウ付けの際に位置だしが容易になる。また、セラミックスヒータ２０６と金属製外筒２０８との位置ずれを防止することができる。
【０１１７】
図３４は、第１８の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立手順を示す図であり、前記各実施の形態では、セラミックスヒータ６、１０６の発熱体３６、１３６から正極を取り出して電極取り出し金具１２に接続する電極取り出し用リード線１０として、細径の線材を用いていたが、この実施の形態では、セラミックスヒータ６の発熱体の正極側リード線（図示せず）と電極取り出し金具１２とを円筒形の金具５０を介して接合し、電気的に接続している。
【０１１８】
前記円筒形金具５０は、セラミックスヒータ６側の連結部５０ａと電極取り出し金具１２側の連結部５０ｂが、それぞれ大径になっている。セラミックスヒータ６側の大径連結部５０ａは、セラミックスヒータ６の端部６ｄの外径とほぼ一致する内径、または僅かに大きい内径を有している。また、電極取り出し金具１２に接続する側の大径連結部５０ｂは、電極取り出し金具１２の先端部１２ａの外径とほぼ一致する内径、または僅かに大きい内径を有している。
【０１１９】
この実施の形態では、金属製外筒５０内にセラミックスヒータ６を挿通し、その先端の発熱部６ａを外部に突出させるとともに、正極取り出し側の端部６ｄを中径部２０８ｂ内に位置させた状態で、これら金属製外筒２０８とセラミックスヒータ６とをロウ付けにより接合する。次に、セラミックスヒータ６の金属製外筒２０８内に位置している端部６ｄに、前記円筒形金具５０の大径連結部５０ａを嵌合させる（図３４（ａ）参照）。さらに、円筒形金具５０の他端側の大径連結部５０ｂ内に電極取り出し金具１２の先端１２ａを挿入する（図３４（ｂ）参照）。
【０１２０】
その後、金属製外筒２０８内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒２０８の開口部にシール部材１６を挿入して（図３４（ｃ）参照）、スエージング加工を行う（図３４（ｄ）参照）。スエージング加工によって、金属製外筒２０８の大径部２０８ｃが縮径されるとともに、金属製外筒２０８の内部の円筒形金具５０も耐熱性絶縁粉体１４を介して縮径され、セラミックスヒータ６および電極取り出し金具１２と強固に接合される。
【０１２１】
【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スヒータ型グロープラグは、絶縁性セラミックスと無機導電体で形成し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、他端部側がハウジングの内部孔に固定される金属製外筒と、前記セラミックスヒータの発熱体の、金属製外筒内に位置する端面から突出させた一方のリード線に接続される電極取り出し金具とを備え、さらに、前記電極取り出し金具を剛体で形成するとともに、この電極取り出し金具と前記発熱体のリード線との接続部を、前記金属製外筒内に収容し、前記電極取り出し金具を絶縁体を介して前記金属製外筒に固定したことにより、電極取り出し用リード線と電極取り出し金具が、中間で絶縁的保持を行う必要がなくなり、ハウジングに対する保持構造が簡単になるのでコストを低減することが出来る。また、外部接続端子に対する締め付けトルクを金属製外筒のハウジングへの圧入部で受けるので、外部接続端子の固定部の構造が簡単になる。
【０１２２】
さらに、セラミックスヒータの電極取り出し用リード線が絶縁体中に固定されるので、振動による切断のおそれがなく、水の侵入に対しても対応可能である。さらに、セラミックスヒータが、振動、熱サイクル、シリンダ内圧力等により金属製外筒内へ入り込むことを、耐熱性絶縁粉体により抑制することにより防止することが出来る。また、外部接続端子に過大な外力が作用した場合でも、セラミックスヒータには伝達されないので、セラミックスヒータの破損を防止することが出来る。さらに、電極取り出し用リード線を短くすることが出来るので、リード線の発熱を抑制でき、消費電流を低減することができる。さらに、シース型グロープラグとほぼ同一の構造に出来るので、部品や組立設備を共用化してコストダウンを図ることができる。
【０１２３】
また、請求項７および請求項８に記載の発明では、前記電極取り出し用リード線として中空パイプ部材を用いているので、電極取り出し用リード線の先端をセラミックスヒータの端部に形成された取付孔内に挿入してロウ付けを行う際に、取付孔の内部に発生する気泡を減少させることができる。
【０１２４】
さらに、請求項１０に記載の発明では、中空パイプ状のリード線の端部に、電極取り出し金具の先端が嵌合するカップ状の接続部が形成されているので、前記請求項７および請求項８の発明と同様の効果を奏することに加えて、金属製外筒の外部から電極取り出し金具とリードとを簡単確実に連結することができる。
【０１２５】
また、請求項１１および請求項１２に記載の発明では、電極取り出し用リード線の端部を螺旋状に巻くとともに、電極取り出し金具の先端に複数の段部またはねじ部を形成したので、電極取り出し金具と電極取り出し用リード線とを確実に、しかも、容易に離脱しないように連結することができ、電気的な接続を確実に行うことができる。
【０１２６】
また、請求項１５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は、前記セラミックスヒータの端面から突出するリード線と前記電極取り出し金具とを接続する工程と、前記セラミックスヒータを前記金属製外筒の一方の端部内に固定する工程と、前記金属製外筒の他方の端部から耐熱性絶縁粉体を充填する工程と、内部に前記リード線と前記電極取り出し金具が収容されている前記金属製外筒の外周部分をスエージング加工により縮径することにより、前記電極取り出し金具を前記金属製外筒に固定する工程とを順次行うようにしており、前記金属製外筒のハウジングへの圧入部をスエージング加工により形成するので、寸法精度を確保することが出来、圧入性が安定する。
【０１２７】
また、請求項１６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は、前記セラミックスヒータを前記金属製外筒の一方の端部内に固定する工程と、前記セラミックスヒータの端面から突出するリード線と前記電極取り出し金具を接続する工程と、前記金属製外筒の他方の端部から耐熱性絶縁粉体を充填する工程と、内部に前記リード線と前記電極取り出し金具が収容されている前記金属製外筒の外周部分をスエージング加工により縮径することにより、前記電極取り出し金具を前記金属製外筒に固定する工程とを順次行うようにしたので、セラミックスヒータと金属製外筒との組立体を多数同時にロウ付けすることができ、しかも、リード線と電極取り出し金具との溶接やかしめを省略することができ、組立性や、生産性が向上し、コストダウンをはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係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。
【図２】セラミックスヒータのリード線と電極取り出し金具との接続構造の一例を示す図である。
【図３】セラミックスヒータの組立手順を順次示す図である。
【図４】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの一例を示す図である。
【図５】セラミックスヒータのリード線と電極取り出し金具との接続構造の他の例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る組立手順を示す図である。
【図７】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの他の例を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る組立手順の前半の工程を示す図である。
【図９】第３の実施の形態に係る組立手順の図８に続く工程を示す図である。
【図１０】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの第３の例を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る組立手順の前半の工程を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る組立手順の図１１に続く工程を示す図である。
【図１３】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの第４の例を示す図である。
【図１４】第５の実施の形態に係る組立手順の前半の工程を示す図である。
【図１５】第５の実施の形態に係る組立手順の図１４に続く工程を示す図である。
【図１６】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの第５の例を示す図である。
【図１７】第６の実施の形態に係る組立手順の前半の工程を示す図である。
【図１８】第６の実施の形態に係る組立手順の図１７に続く工程を示す図である。
【図１９】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの第６の例を示す図である。
【図２０】第７の実施の形態に係る組立手順の前半の工程を示す図である。
【図２１】第７の実施の形態に係る組立手順の図２０に続く工程を示す図である。
【図２２】セラミックスヒータのリード線を外部接続端子に接続したサブアセンブリの第７の例を示す図である。
【図２３】第８の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を示す縦断面図である。
【図２４】電極取り出し用リード線の一例を示す図であり、図（ａ）は中空パイプの正面図、図（ｂ）はその側面図、図（ｃ）はスリット入り中空パイプの正面図、図（ｄ）はその側面図である。
【図２５】第９の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を示す縦断面図である。
【図２６】第１０の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を示すもので、図（ａ）は電極取り出し用リード線と電極取り出し金具との接続前、図（ｂ）は接続後を示す。
【図２７】第１１の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を示すもので、図（ａ）は電極取り出し用リード線と電極取り出し金具との接続前、図（ｂ）は接続後を示す。
【図２８】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１２の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図２９】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１３の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図３０】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１４の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図３１】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１５の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図３２】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１６の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図３３】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１７の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【図３４】図（ａ）〜図（ｄ）は、第１８の実施の形態に係るセラミックスヒータ型グロープラグの組立途中の状態を順次示すものである。
【符号の説明】
２ハウジング
４ハウジングの内部孔
６セラミックスヒータ
８金属製外筒
１０リード線（電極取り出し用リード線）
１２電極取り出し金具
１２ｂ電極取り出し金具の挿入孔
１２ｄ電極取り出し金具の段部
１４絶縁体（耐熱性絶縁粉体）
１６ゴム製シール部材
３０パイプ状接続部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a glow plug used for assisting start of a diesel engine, and more particularly to a ceramic heater type glow plug using a ceramic heater as a heating element and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a ceramic heater, a coil of high melting point metal (for example, tungsten etc.), a heating element of conductive ceramic, or a heating element in the form of a film is embedded in insulating ceramic, or a part of the heating element of conductive ceramic is used. Remove the lead wire on the negative electrode side of the heating element from the side surface of the insulating ceramic and connect it to the metal outer cylinder, and remove the lead wire on the positive electrode side from the end face far from the heating element of the insulating ceramic. There has been conventionally known a configuration in which an external connection terminal is connected to one end of an electrode extraction metal fitting and further to the other end of the electrode extraction metal fitting.
[0003]
When the positive electrode lead wire protruding from the end face of the ceramic heater is connected to a heating element in the insulating ceramic, a mounting hole is provided at the end face of the insulating ceramic. Although the connection is made, the size of the mounting hole is limited, the diameter of the lead wire cannot be increased, and the lead wire cannot have rigidity. Further, when connecting the lead wire and the heating element at the end face of the ceramic heater, it is difficult to increase the strength of the connection portion. Furthermore, insulating ceramics are brittle and cannot receive large forces. Therefore, the tightening torque for connecting a power supply (battery) to the external connection terminal cannot be received by the lead wire.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a result, in order to be able to receive the tightening torque at the time of battery connection, there is a possibility that the connection of the electrode extraction metal fitting and the external connection terminal and the fixing structure to the housing are complicated and large.
[0005]
In addition, it is necessary to have a structure that can withstand the vibration of the engine, and there is a possibility that the structure for fixing the electrode extraction metal fitting and the external connection terminal may become large.
[0006]
Furthermore, in recent years, a direct injection type of a diesel engine has been promoted in order to comply with exhaust gas regulations, and in order to cope with such a requirement, a glow plug has to be made thinner and longer. In order to respond to such a demand, the diameter of the member passing through the housing during assembly is reduced, and the housing is reduced in diameter while securing the strength of the housing. It is necessary to secure the tightening torque and the strength to withstand the vibration of the engine.
[0007]
However, in the case of a sheath type heater, which has been widely used as a heating element of a glow plug for a diesel engine, the electrode extraction metal fitting is fixed in the sheath by swaging, so that an external connection terminal is formed by the electrode extraction metal fitting. It secures the tightening torque and the strength against the vibration of the engine. On the other hand, the ceramic heater has a problem that it is difficult to secure the strength because the lead wire drawn out from the end face is thin.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and simplifies a holding structure of a lead wire taken out from an end face of a ceramic heater and an electrode takeout fitting connected to this lead wire to a housing. It is an object of the present invention to provide a glow plug including a ceramic heater capable of securing a sufficient strength against a terminal tightening torque and engine vibration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A ceramic heater type glow plug according to the present invention includes a ceramic heater formed of insulating ceramics and an inorganic conductor, and a metal having the ceramic heater fixed in one end and the other end fixed to an internal hole of a housing. And an electrode take-out fitting connected to one of the lead wires protruding from an end surface of the heating element of the ceramic heater, which is located inside the metal outer cylinder. The take-out fitting is formed of a rigid body, and the connection between the electrode take-out fitting and the lead wire of the heating element is housed in the metal outer cylinder, and the electrode take-out fitting is inserted into the metal outer casing via an insulator. It is characterized by being fixed to a cylinder.
[0010]
According to the invention, since the electrode lead-out wire and the electrode lead-out fitting are fixed to the metal outer cylinder via the insulator, the electrode lead-out fitting is reliably insulated and the holding structure for the housing is simplified. Can be Further, since the tightening torque for the external connection terminal is received at the press-fitting portion of the metal outer cylinder into the housing via the rigid electrode extraction fitting, the structure of the fixing portion of the external connection terminal can be simplified. Furthermore, there is no problem of cutting due to vibration or intrusion of water, and further, there is no fear of the ceramic heater getting into due to vibration, heat cycle, cylinder internal pressure or the like, or being damaged by external force.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an insertion hole is formed in an end face of the electrode extraction fitting, and one end of the lead wire is inserted into the insertion hole. It is characterized by being connected.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the insertion hole is a through hole that passes through the electrode extraction metal fitting in the axial direction, and the lead wire is inserted into the through hole. The connection with the lead wire is performed by plastically deforming the outer periphery of the electrode extraction metal fitting.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the tip side surface of the lead wire is abutted and connected to the tip side surface of the electrode extraction fitting. It is.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, a step is formed at a tip of the electrode extraction fitting, and a side of the tip of the lead wire is abutted and connected to the step. It is characterized by having.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the lead wire and the electrode extraction metal fitting are connected by a connecting member.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a hollow pipe member is used as the electrode lead wire.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect, a hollow pipe member having a slit is used as the electrode lead-out lead wire.
[0018]
According to the invention in which the hollow pipe described in claim 7 and claim 8 is used as a lead wire for taking out an electrode, when the hollow pipe is inserted into a mounting hole formed at the end of the ceramic heater and joined by brazing. Since the air in the mounting hole is smoothly discharged, bubbles generated inside are reduced.
[0019]
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first, seventh, and eighth aspects, the tip of the lead wire is formed in a coil shape, and the electrode is formed on the coiled portion. It is characterized by being connected by inserting the tip of the take-out fitting.
[0020]
According to a tenth aspect of the present invention, in the seventh or eighth aspect, a cup-shaped connecting portion is formed at an end of the hollow pipe-shaped lead wire to which a tip of an electrode extraction fitting is fitted. It is characterized by having.
[0021]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first aspect, the end of the electrode lead-out wire is spirally wound, and the end of the electrode lead-out metal fitting is attached to the tip of the electrode lead-out fitting. It is characterized in that a plurality of steps are formed, and these steps are engaged with the unevenness of the spiral part to connect these two parts.
[0022]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the first aspect, the end of the electrode lead-out wire is spirally wound, and the end of the electrode lead-out fitting is attached to the tip of the electrode lead-out fitting. A screw portion is formed, and the screw portion is screwed into the spiral portion to connect the two.
[0023]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ceramic heater-type glow plug according to the above-mentioned respective aspects, an elastic seal member is fitted to an opening of the metal outer cylinder on an electrode extraction metal fitting side. Is what you do.
[0024]
According to a fourteenth aspect of the present invention, the metal outer cylinder includes a stepped pipe having a small-diameter portion and a portion having a larger diameter than the small-diameter portion, and is located in the metal outer cylinder of the ceramic heater. The end face is arranged in the large diameter portion.
[0025]
The invention according to claim 15 relates to a method of manufacturing the ceramic heater according to each of the claims, and particularly, a step of connecting a lead wire projecting from an end face of the ceramic heater and the electrode extraction metal fitting. Fixing the ceramic heater in one end of the metal outer cylinder, filling the heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, and forming the lead wire therein. And reducing the outer peripheral portion of the metal outer cylinder in which the electrode extraction metal fitting is accommodated by swaging to fix the electrode extraction metal fitting to the metal outer cylinder. Is what you do.
[0026]
An invention method according to claim 16 also relates to a method for manufacturing the ceramic heater according to each of the claims, and particularly, a step of fixing the ceramic heater in one end of the metal outer cylinder. Connecting a lead wire protruding from an end face of the ceramic heater and the electrode extraction metal fitting, filling a heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, and forming the lead wire therein. And reducing the outer peripheral portion of the metal outer cylinder in which the electrode extraction metal fitting is accommodated by swaging to fix the electrode extraction metal fitting to the metal outer cylinder. Is what you do.
[0027]
According to the method of the present invention, since the portion of the metal outer cylinder to be press-fitted into the housing is formed by swaging, dimensional accuracy can be ensured and press-fitting properties are stabilized. In addition, since welding and swaging for connecting the electrode lead wire to the electrode lead metal fitting can be omitted, assemblability and productivity can be improved and cost can be reduced.
[0028]
The method according to claim 17 is the manufacturing method according to claim 15, wherein the ceramic heater is fixed in one end of the metal outer cylinder, and one end of the lead wire is connected to the ceramic heater. It is characterized by connecting.
[0029]
The invention method according to claim 18, wherein in each of the manufacturing methods, the outer diameter of the portion of the metal outer cylinder where the swaging process is performed before the swaging process is larger than the outer diameter of the portion where the ceramic heater is fixed. Are also formed with a large diameter.
[0030]
20. The method according to claim 19, wherein in each of the manufacturing methods, after the step of filling a heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, the metal outer cylinder has an electrode extracting metal side. An elastic seal member is fitted into the opening.
[0031]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the method according to the fourteenth or fifteenth aspect, the end of the electrode lead-out wire is spirally wound and a plurality of steps are provided at the tip of the electrode lead-out fitting. A step is formed, and the electrode take-out fitting is pressed in the axial direction, and the step is pushed into and engaged with the helical portion to connect the two.
[0032]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the method according to the fourteenth aspect or the fifteenth aspect, the end of the electrode lead-out wire is spirally wound, and a screw portion is provided at the tip of the electrode lead-out fitting. It is characterized in that the two are connected by screwing the screw portion into the helical portion by rotating the electrode extraction metal fitting.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a ceramic heater type glow plug according to one embodiment of the present invention. The housing 2 of this glow plug has a cylindrical shape, and the inner hole 4 has a medium diameter portion 4a on the ceramic heater fixed side on the left side in the figure and a large diameter portion 4c on the right side of the external connection terminal on the right side in the figure. Between the diameter part 4a and the large diameter part 4c is a stepped axial hole which is the small diameter part 4b.
[0034]
A metal outer cylinder 8 to which a ceramic heater 6 is joined by press-fitting or brazing is inserted into a middle diameter portion 4a of the inner hole 4 (stepped axial hole) of the housing 2. A part of the outer peripheral surface of the cylinder 8 is fixed to the housing 2 by press-fitting or brazing.
[0035]
Since the ceramic heater 6 has a generally known configuration, its internal illustration and detailed description are omitted, but a high melting point metal (for example, tungsten (W) or the like) is provided inside a ceramic insulator constituting its main body. And a heat generating portion 6a in which a heat generating wire having a coil shape is embedded. The heat generating portion 6a protrudes from the distal end 8b of the metal outer cylinder 8 and has an end surface 6b farther from the heat generating portion 6a. Are located inside the metal outer cylinder 8. In this embodiment, the heating element is made of a high melting point metal. However, the heating element may be a conductive ceramic or a sheet-like heating element, or a part of the heating element of the conductive ceramic may be exposed from the insulating ceramic. The ceramic heater 6 only needs to be formed by combining insulating ceramics and an inorganic conductor as a heating element.
[0036]
A negative lead wire is connected to one end of the coil-shaped heating wire embedded inside the ceramic heater 6, and a positive lead wire is connected to the other end. The lead wire on the negative electrode side is exposed on the outer surface of the ceramic insulator on the inner side of the metal outer cylinder 8 and is electrically connected to the inner surface of the metal outer cylinder 8 by brazing. On the other hand, the lead wire on the positive electrode side extends toward the end face 6 b of the ceramic heater 6, and is connected to the electrode lead wire 10 within the end of the ceramic heater 6. The structure in which this electrode lead wire 10 is connected to the lead wire on the positive electrode side inside the ceramic insulator and taken out of the ceramic heater is described in Japanese Patent Application Nos. 11-173877 and 2000-143994. Methods or other methods can be applied.
[0037]
The electrode extraction lead wire 10 extracted from the end face 6 b of the ceramic heater 6 has a distal end 10 a connected to an electrode extraction fitting 12 inside the metal outer cylinder 8. The electrode lead-out lead wire 10 is a thin wire, while the electrode lead-out fitting 12 is made of a rigid body, and an insertion hole 12b formed in an end 12a of the electrode lead-out fitting 12 (see FIG. 2 described later). The tip 10a of the lead wire 10 for extracting an electrode is inserted therein, and the connection is made by brazing or crimping an end 12a of a metal fitting 12 for extracting an electrode.
[0038]
Around the portion of the metal outer cylinder 8 where the electrode lead wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 are connected, an insulator 14 made of densified heat-resistant insulating powder by swaging is filled. The lead wire 10 for taking out the electrode and the metal fitting 12 for taking out the electrode are fixed to the metal outer cylinder 8 via the insulator 14. Further, a seal member 16 is fitted between the inner surface of the opening of the metal outer cylinder 8 and the outer surface of the electrode fitting 12.
[0039]
The other end 12c of the electrode take-out fitting 12 whose one end 12a is fixed in the metal outer cylinder 8 projects outside from the metal outer cylinder 8, and this end 12c has a tip 18a of an external connection terminal 18. Are connected by butt welding or the like.
[0040]
The sub-assembly including the ceramic heater 6, the metal outer cylinder 8, the electrode take-out fitting 12, the external connection terminal 18, and the like is mounted on the ceramic heater of the housing 2 with the battery connection screw portion 18b side of the external connection terminal 18 first. Inserted into the internal hole 4 from the fixed side end (left end in FIG. 1) and press-fitted to a predetermined position and fixed, or inserted into the internal hole 4 and brazed at a predetermined position (brazing with silver brazing material) Attached) and fixed. When the sub-assembly is fixed to the housing 2, the distal end screw portion 18 of the external connection terminal 18 projects outside the housing 2.
[0041]
After the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are fixed to the housing 2 as described above, a sealing member (O-ring) 20 and a cylindrical member are formed from the end of the external connection terminal 18 on the screw portion 18b side protruding from the housing. Is inserted into the large-diameter portion 4 c of the internal hole 4 of the housing 2. Further, a washer-shaped insulating member 24 is fitted from the outside, and an aluminum nut 26 is tightened and fixed. The large-diameter portion 4c of the internal hole 4 of the housing 2 has a tapered surface 4e on the small-diameter portion 4b side, and presses the seal member 20 between the tapered surface 4e and the insulating bush 22 to thereby form Keeps her tight. Although the sealing member 20 and the insulating bush 22 can be fixed by caulking the end of the housing 2, fixing with the aluminum nut 26 does not require a caulking step, and is advantageous in cost. is there.
[0042]
However, the fixing structure of the external connection terminal 18 is not limited to the above-described configurations, and may be fixed by another method. For example, as described in Japanese Patent Application No. 2000-084659 or the like, an insulating fixing member is provided between the inner surface of the housing 2 and the outer surface of the external connecting terminal 18, and the tightening acting on the external connecting terminal 18 by the insulating fixing member is provided. Torque can also be applied.
[0043]
In the ceramic heater type glow plug according to the above configuration, the lead wire 10 for taking out the electrode from the ceramics heater 6 and the electrode taking-out fitting 12 connected to the external connection terminal 18 are connected inside the metal outer cylinder 8. Both are fixed to the metal outer cylinder 8 by an insulator 14 filled in the metal outer cylinder 8. Accordingly, there is no need to hold the electrode lead-out lead wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 in an insulative manner, and the holding structure for the housing 2 is simplified, so that the cost can be reduced. Further, since the tightening torque for the external connection terminal 18 is received by the holding force between the electrode take-out fitting 12 and the insulator 14, the structure of the fixing portion of the external connection terminal 18 is simplified.
[0044]
Next, an assembling procedure for fixing the lead wire 10 for taking out the electrode from the ceramic heater 6 and the metal fitting 12 for the glow plug to the metal outer cylinder 8 will be described with reference to FIGS. First, one end 12a of a rigid electrode extraction metal fitting 12 is connected to the tip 10a of the electrode extraction lead wire 10 extracted from the end face 6b of the ceramic heater 6. The lead wire 10 is a nickel (Ni) wire or a Ni-plated mild steel wire having a diameter of about 0.5 to 1.0 mm. In addition, when the outer diameter of the mounting screw portion 2a (see FIG. 1) of the housing 2 is M8, the electrode extraction fitting 12 has a diameter of about 2.2 to 2.4 mm. Thick thing is used.
[0045]
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the connection structure between the electrode lead-out wire 10 and the electrode take-out fitting 12 is such that an insertion hole 12b is formed at the end 12a of the electrode take-out fitting 12, and the electrode The leading end 10a of the lead wire 10 is inserted and connected by brazing or caulking. However, the present invention is not limited to this configuration. As shown in FIG. 5A, a notch 12d is formed by notching one end of the tip 12a of the electrode extraction metal fitting 12, and the electrode extraction is formed in the notch 12d. The side of the distal end 10a of the lead wire 10 may be contacted and connected by welding or the like. Also, as shown in FIG. You may contact by welding etc. by making the side surface of the front-end | tip part 10a of the lead wire 10 contact. Further, as shown in FIG. 5C, the distal end portion 12a of the electrode extraction fitting 12 is inserted into one end of the pipe-shaped connecting member 30, and the distal end 10a of the electrode extraction lead wire 10 is inserted into the other end. Then, the connection may be performed by caulking, or the connection may be performed by press-fitting into the connection fitting 30.
[0046]
After connecting the electrode extraction lead wire 10 of the ceramic heater 6 and the electrode extraction metal fitting 12 as described above, the ceramic heater 6 is brazed or press-fitted near the end of the metal outer cylinder 8 on the ceramic heater fixed side. Fix by etc. At this time, it goes without saying that the heating portion 6a side of the ceramic heater 6 is exposed outside the metal outer cylinder 8. The metal outer cylinder 8 to which the ceramic heater 6 is fixed has a stepped shape in which a large-diameter portion 8c is formed on the fixed side of the electrode extraction fitting 12 opposite to the side on which the ceramic heater 6 is fixed, The connection between the electrode lead-out wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 is located in the large diameter portion 8c (see FIG. 3A).
[0047]
Here, an assembly procedure when the ceramic heater 6 is fixed in the metal outer cylinder 8 by brazing will be briefly described. An assembly (see FIG. 2) of the ceramic heater 6 to which the electrode lead wire 10 and the electrode lead metal 12 are connected is set on a brazing jig (not shown). A plurality of ceramic heater assemblies are set on the brazing jig and brazing is performed simultaneously. Next, a brazing material (silver brazing material) in which a wire is wound in a coil shape is set on the end surface of the ceramic heater 6. Further, the metal outer cylinder 8 is fitted and set on the ceramic heater 6. Then, the brazing material is melted by heating, and the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are brazed.
[0048]
After the ceramic heater 6 is fixed in the stepped metal outer cylinder 8, the connection between the electrode extraction lead wire 10 and the electrode extraction metal fitting 12 is made through the opening 8 d on the large-diameter portion 8 c side of the metal outer cylinder 8. The space in which the portion is accommodated is filled with a heat-resistant insulating powder (for example, magnesia (MgO)) 14 (see FIG. 3B). Next, a rubber seal member (silicon rubber, fluorine rubber, or the like) 16 is inserted into the opening 8d of the metal outer cylinder 8 (see FIG. 3C). By inserting the sealing member 16 into the opening 8d of the metal outer cylinder 8, it is possible to prevent the heat-resistant insulating powder 14 from spilling when swaging is performed in a later step. In addition, it is possible to prevent the electrode fitting 12 from coming into contact with the metal outer cylinder 8. Thereafter, the end of the metal outer cylinder 8 is swaged (see reference numeral 8e in FIG. 3D) to prevent the sealing member 16 from falling off.
[0049]
As shown in FIG. 3D, the metal outer cylinder 8 is filled with the heat-resistant insulating powder 14, the sealing member 16 is inserted, and the end 8e of the metal outer cylinder 8 is swaged. The large-diameter portion 8c of the metal outer cylinder 8 in which the connection portion between the lead wire 10 and the electrode take-out fitting 12 is accommodated is swaged to have a diameter substantially the same as the portion to which the ceramic heater 6 is fixed. Reduce the diameter so that By reducing the outer diameter of the metal outer cylinder 8 by swaging as described above, the heat-resistant insulating powder 14 is densified, and the electrode extraction fitting 12 is fixed in the metal outer cylinder 8 (FIG. 3). (E)). The outer diameter of the reduced diameter portion may be slightly larger than the outer diameter of the portion where the ceramic heater 6 is fixed.
[0050]
One end 18a of the external connection terminal 18 is fixed by butt welding or the like to the outer end portion 12c of the electrode take-out fitting 12 fixed to the metal outer cylinder 8 by swaging as described above (see FIG. 4). The ceramic heater type glow plug is assembled by inserting and fixing the sub-assembly (the ceramic heater 6, the metal outer cylinder 8, the electrode extraction fitting 12, and the external connection terminal 18) shown in FIG. Can be
[0051]
In the ceramic heater type glow plug having the above structure, the press-fitting portion of the metal outer cylinder 8 into the housing 2 is formed by swaging, so that dimensional accuracy can be ensured and press-fitting property is stabilized. Further, since the lead wire 10 for taking out the electrode of the ceramic heater 6 is buried in the heat-resistant insulating powder 14, there is no danger of cutting due to vibration and it is possible to cope with water intrusion. Furthermore, the heat-resistant insulating powder 14 can prevent the ceramic heater 6 from entering the metal outer cylinder 8 due to vibration, heat cycle, cylinder pressure, and the like. Further, even if an excessive external force acts on the external connection terminal 18, it is not transmitted to the ceramic heater 6, so that the ceramic heater 6 can be prevented from being damaged. Furthermore, since the lead wire 10 for taking out the electrode can be shortened, heat generation of the lead wire 10 can be suppressed, and current consumption can be reduced. Further, since the structure can be substantially the same as that of the sheath-type glow plug, parts and assembly equipment can be shared to reduce costs.
[0052]
In the above-described embodiment, the swaging is performed by inserting the seal member 16 into the opening 8d of the metal outer cylinder 8, but the mounting of the seal member 16 may be omitted. In this case, when the metal outer cylinder 8 is molded, the opening side end is inclined inward and molded, or the opening side end is crimped and inclined inward before swaging, and the like. By making the opening 8d of the outer cylinder 8 narrow, it is possible to prevent the heat-resistant insulating powder 14 from spilling during swaging.
[0053]
Further, in the above configuration, the tightening torque for the external connection terminal 18 is held by the electrode extraction fitting 12, the heat-resistant insulating powder 14, the metal outer cylinder 8, and the housing 2. When the diameter of the mounting screw portion 2a of the housing 2 is, for example, M10, the diameter of each of the above members can be increased to some extent, so that sufficient strength can be secured with this configuration. However, when the diameter of the mounting screw portion 2a is, for example, M8, the electrode take-out fitting 12 and the like become thin as described above. In this case, as described above (see 0032), the external connection terminal 18 may be fixed to the housing by an insulating fixing member.
[0054]
In the above-described embodiment, the shape of the metal outer cylinder 8 before swaging is changed to a stepped shape having a large-diameter portion 8c having an enlarged outer diameter on the side of the electrode extraction fitting 12, and the ceramic heater fixed side after swaging. Although the diameter is set to be substantially the same as or slightly larger than the diameter, a metal outer cylinder having the same diameter over the entire length before swaging can be used.
[0055]
The assembly procedure of the second embodiment using the metal outer cylinder 108 having the same diameter over the entire length will be described with reference to FIGS. Since the configuration of the parts other than the metal outer cylinder 108 is the same as that of the first embodiment, the same parts will be described with the same reference numerals. After connecting the electrode extraction lead wire 10 of the ceramic heater 6 and the electrode extraction fitting 12 (see FIG. 2), the ceramic heater 6 is fixed to the metal heater 108 on the ceramic heater fixing side by brazing (FIG. 6 ( a)). The connection between the electrode lead-out wire 10 of the ceramic heater 6 and the electrode lead-out fitting 12 is made by another structure (see FIGS. 5A, 5B and 5C) in the same manner as in the above embodiment. You can also.
[0056]
The inside of the metal outer cylinder 108 on the side of the electrode take-out fitting 12 is filled with the heat-resistant insulating powder 14 through the opening 108d (see FIG. 6B), and the sealing member 16 is inserted into the opening 108d. (See FIG. 6 (c)). Then, the opening 108d of the metal outer cylinder 108 is crimped from the outside (see reference numeral 108e in FIG. 6D) to prevent the seal member 16 from falling off. Thereafter, a portion 108f of the metal outer cylinder 108 filled with the heat-resistant insulating powder 14 is swaged to reduce the diameter, the density of the heat-resistant insulating powder 14 is increased, and the electrode take-out fitting 12 is removed. It is fixed in the cylinder 108.
[0057]
After the swaging process, the portion 108f of the metal outer cylinder 108 on the side of the electrode extraction fitting 12 has a smaller diameter than the portion where the ceramic heater 6 is fixed, but has a larger diameter than the outer diameter of the external connection terminal 18. Must be kept. The swaged portion 108f of the metal outer cylinder 108 serves as a press-fit portion into the internal hole 4 of the housing 2. Therefore, if the outer diameter of this portion 108f is smaller than the outer diameter of the external connection terminal 18, the external The connection terminal 18 cannot be inserted into the internal hole 4 of the housing 2. For this purpose, the outer diameter of the metal outer cylinder 108 after swaging is made larger than the outer diameter of the external connection terminal 18.
[0058]
By swaging the electrode take-out fitting 12 side of the metal outer case 108, the heat-resistant insulating powder 14 filled therein was densified, and the electrode take-out fitting 12 was fixed to the metal case 108. Thereafter, one end 18a of the external connection terminal 18 is connected to the end 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding or the like (see FIG. 7). The subassembly shown in FIG. 7 is assembled to the housing 2 in the same process as in the above embodiment, and a ceramic heater type glow plug is assembled.
[0059]
It should be noted that a straight metal shell 108 (see FIG. 6) having a straight shape (having the same diameter over the entire length) is used rather than the stepped metal shell 8 having the large-diameter portion 8c as in the above embodiment. Is advantageous in terms of cost. However, depending on the diameter (M8 or M10) of the mounting screw portion 2a of the housing 2, the outer diameter of the ceramic heater 6 which affects the temperature rise characteristics of the glow plug, and the like of the external connection terminal 18, Depending on the outer diameter and the like, it is necessary to use the metal outer cylinder 8 having a stepped shape. Therefore, the shapes of the metal outer cylinders 8 and 108 may be appropriately selected as needed. Further, in the case of the straight metal outer cylinder 108, since the gap between the inner surface and the outer surface of the electrode fitting 12 is small, the amount of the heat-resistant insulating powder 32 to be filled in the gap is small. Aging may be difficult in some cases. In this case, it is necessary to use a stepped metal outer cylinder 8. In addition, in the case of the straight metal outer cylinder 108, a short circuit may occur between the electrode extraction fitting 12 and the metal outer cylinder 108. In this case, the short circuit is prevented by inserting an insulating hose or the like. It is possible to do.
[0060]
In the above embodiments, after the ceramic heater 6 is connected to the electrode lead wire 10 and the electrode lead metal fitting 12, the ceramic heater 6 is joined to the metal outer cylinder 8 by brazing or the like, and then the metal outer cylinder 8 is connected. Although the swaging process is performed by filling the heat-resistant insulating powder 14 in the inside 8, a ceramic heater type glow plug can be manufactured by other processes.
[0061]
8 to 10 are views showing a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the third embodiment. In this embodiment, first, the ceramic heater 6, the metal outer cylinder 8, and the ceramic heater 6 are assembled. The positive electrode side lead wire (not shown, but held inside the ceramic heater 6) and the electrode lead wire 10 are simultaneously brazed and integrated, and then the electrode lead is attached to the tip of the electrode lead wire 10. The metal fittings 12 are connected, and thereafter, swaging is performed to perform fixing and electrical connection.
[0062]
When brazing the ceramic heater 6, the electrode lead wire 10 and the metal outer cylinder 8, a large-diameter portion 8c is formed on the outer periphery of the ceramic heater 6 on the side fixed to the housing 2 (upper part in FIG. 8). In a state in which the lower portion of the metal outer cylinder 8 is fitted, it is set on a brazing jig (not shown), and an insertion is made such that the positive electrode side lead wire formed on the end face 6 b of the ceramic heater 6 is exposed. The tip 10b of the electrode lead wire 10 is inserted into the hole. Then, a silver brazing material obtained by winding a wire in a coil shape is placed on the end surface 6b inside the metal outer cylinder 8 of the ceramics heater 6, and the silver brazing material is heated to a predetermined temperature (for example, 900 ° C.) to melt the silver brazing material. The melted silver brazing material flows into the gap between the inner surface of the metal outer cylinder 8 and the outer surface of the ceramic heater 6 and the gap between the inner surface of the insertion hole of the ceramic heater 6 and the outer surface of the electrode lead wire 10. It is brazed (see FIG. 8A).
[0063]
Next, as shown in FIG. 8 (b), the tip 12e of the electrode fitting 12 is made thinner, and the tip 12e is provided with an insertion hole 12f for the lead wire 10 for electrode removal. The leading end 10a of the lead wire 10 for extracting an electrode is inserted into the electrode. Subsequently, the same steps (FIGS. 3B to 3E) as in the above embodiment are performed. That is, the upper space on the large-diameter portion 8c side of the metal outer cylinder 8 is filled with the heat-resistant insulating powder 14 (see FIG. 9A), and the sealing member 16 is placed in the opening 8d of the metal outer cylinder 8. After the insertion (see FIG. 9 (b)), the end 8e of the metal outer cylinder 8 is caulked to prevent the sealing member 16 from falling off (see FIG. 9 (c)). Thereafter, the large-diameter portion 8c of the metal outer cylinder 8 is swaged to reduce the diameter to substantially the same diameter as the portion where the ceramic heater 6 is fixed (see FIG. 9D). The swaging process deforms the small-diameter portion 12e at the tip of the electrode take-out fitting 12, fixes it to the electrode take-out lead wire 10, and ensures electrical connection.
[0064]
One end 18a of the external connection terminal 18 is fixed to the outer end portion 12c of the electrode take-out fitting 12 fixed in the metal outer cylinder 8 by swaging by butt welding or the like (see FIG. 10). The subassembly (the ceramic heater 6, the metal outer cylinder 8, the electrode lead wire 10, the electrode lead metal fitting 12, and the external connection terminal 18) thus assembled is inserted into the housing 2 and fixed as described above. Thus, a ceramic heater type glow plug is assembled. The ceramic heater type glow plug according to this embodiment can also provide the same effects as those of the glow plugs of the above embodiments.
[0065]
Further, in the assembling procedure of this embodiment, there is a greater advantage in manufacturing than in the above embodiment. In the above-described embodiment, the electrode heater 12 is first connected to the electrode lead wire 10 of the ceramic heater 6 and then the ceramic heater 6 is brazed to the metal outer cylinder 8. Since the total length of the solid is long, it is difficult to perform a large number of brazing operations at one time. In addition, the electrode extraction lead wire 10 is bent by the weight of the electrode extraction metal fitting 12 during brazing, and correction is required. May be. Further, there is a problem that the electrode take-out fitting 12 hinders the setting of the coil-shaped brazing material, or that the electrode take-out fitting 12 cannot be set if the outer diameter of the metal take-out sleeve 8 is small. In addition, since the brazing of the ceramic heater 6 and the lead wire 10 for taking out the electrode and the brazing of the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are performed separately, two brazing steps are required. .
[0066]
On the other hand, in this embodiment, after the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8, the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 10 are brazed in one step, the electrode take-out fitting 12 is connected ( (Temporary connection may be used.) And the swaging process is performed, so that all the problems in the assembling procedure as described above are eliminated.
[0067]
11 to 13 are views showing a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the fourth embodiment. In this embodiment, the tip 12a of the electrode fitting 12 is reduced in diameter (to be described later). 11 (b), the one end 10c of the electrode lead-out wire 10 is wound in a coil shape having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the tip small-diameter portion 12a of the electrode lead-out fitting 12. Then, the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are set in a brazing jig (not shown), and the tip 10b opposite to the coil-shaped portion 10c of the electrode lead wire 10 is inserted into the mounting hole of the ceramic heater 6. Then, the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 and the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 10 are simultaneously brazed (see FIG. 11A).
[0068]
Next, the small-diameter portion 12a at the tip of the electrode extraction fitting 12 is inserted into the coil-shaped portion 10c of the electrode extraction lead wire 10 (see FIG. 11B). Thereafter, as in the above-described embodiments, the upper space having the large-diameter portion 8c of the metal outer cylinder 8 is filled with the heat-resistant insulating powder 14 (see FIG. 12A), and the metal outer cylinder is formed. The seal member 16 is inserted into the opening 8d of the metal shell 8 (see FIG. 12B), the end 8e of the metal outer cylinder 8 is swaged (see FIG. 12C), and swaging is performed (FIG. 12D). Reference).
[0069]
In this embodiment, as shown in FIG. 12D, after the large-diameter portion 8c of the metal outer cylinder 8 is swaged, the diameter of the large-diameter portion 8c is slightly larger than that of the portion to which the ceramic heater 6 is fixed. I have. However, it is needless to say that the diameter may be the same as the fixed side of the ceramic heater 6 as in the above-described embodiment. In addition, irregularities may be provided in the small-diameter portion 12a at the distal end of the electrode fitting 12. If unevenness is provided on the electrode extraction metal fitting 12 side, the electrode extraction metal fitting 12 and the coil-shaped portion 10c of the electrode extraction lead wire 10 are more firmly connected, and there is no possibility that the electrode extraction metal fitting 12 will come off.
[0070]
Thereafter, one end 18a of the external connection terminal 18 is fixed to the outer end portion 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding or the like (see FIG. 13), and assembled to the housing 2 to manufacture a ceramic heater type glow plug.
[0071]
Next, a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. In each of the above embodiments, a short lead wire 10 for extracting an electrode is connected to the lead wire on the positive electrode side of the ceramic heater 6 by brazing to be taken out of the ceramic heater 6, and an end 10 a of the lead wire 10 for taking out the electrode. , 10c, the electrode extraction fitting 12 is connected inside the metal outer cylinder 8, but in this embodiment, the metal is inserted into the mounting hole where the side surface of the positive electrode side lead wire of the ceramics heater 6 is exposed. One end 10b of a long electrode extraction lead wire 10 extending to the outside of the outer cylinder 8 is inserted and connected (see FIG. 14A). The steps of brazing the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 and the step of brazing the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 10 are the same as those in the third and fourth embodiments.
[0072]
Further, in this embodiment, an axial through-hole 12g is formed in the electrode take-out fitting 12, and the electrode take-out lead wire 10 is inserted into the through-hole 12g of the electrode take-out fitting 12, and caulked or the like. These electrode lead-out leads 10 and electrode lead-out fittings 12 are fixed and electrically connected (see FIG. 14B).
[0073]
As described above, after the electrode extraction metal fitting 12 is connected to the electrode extraction lead wire 10 extracted from the ceramic heater 6 to the outside, the large-diameter portion 8c side of the metal outer cylinder 8 is connected in the same manner as in the above-described embodiments. The space is filled with the heat-resistant insulating powder 14 (see FIG. 15A), the sealing member 16 is inserted (see FIG. 15B), and the end 8e of the metal outer cylinder 8 is swaged (FIG. 15). (See FIG. 15C) and swaging processing (see FIG. 15D). The caulking step of the electrode take-out fitting 12 may be performed immediately after the electrode take-out lead wire 10 is inserted into the through hole 12g of the electrode take-out fitting 12, or may be performed after the swaging process is completed. . Thereafter, the portion of the electrode lead wire 10 protruding from the electrode lead-out fitting 12 is cut (see FIG. 15E).
[0074]
Then, the end 18a of the external connection terminal 18 is connected to the end 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding (see FIG. 16), and the subassembly shown in FIG. Assemble the heater type glow plug.
[0075]
The assembling procedure of this embodiment is similar to that of the third embodiment (FIGS. 8 to 10) in that the electrode extraction lead wire 10 is inserted and fixed in the through hole 12g of the electrode extraction fitting 12. However, in the third embodiment, since the operation of inserting the electrode lead wire 10 into the electrode lead metal fitting 12 inside the metal outer cylinder 8 is performed, it is difficult to insert the electrode lead wire 10. Although it is difficult to check whether or not the insertion has been successful, there is a possibility that a connection error may occur. Since it is inserted into the through-hole 12g of the take-out fitting 12, the insertion work is easy, and it can be confirmed that the insertion has been surely performed. Therefore, there is no risk of a connection error, which is advantageous in quality control.
[0076]
17 to 19 are views showing a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the sixth embodiment. In this embodiment, unlike the above-described embodiments, the electrode lead wire 110 connected to the positive electrode lead wire of the ceramic heater 6 has a certain rigidity and thickness.
[0077]
In this embodiment, first, the rigid electrode extraction wire 110 and the ceramic heater 6 and the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are connected and fixed by brazing (see FIG. 17A). . Next, a tip 110a of the electrode extraction wire 110 is connected to the pipe-shaped connecting member 30 fitted to the tip 12a of the electrode extraction fitting 12 and fixed by swaging (a swaging portion is indicated by reference numeral 30a). (See FIG. 17B). The electrode lead-out line 110 needs to have such a rigidity that it can be inserted and fitted into the connection member 30 in this way.
[0078]
After fitting the connection member 30 fixed to the electrode take-out fitting 12 to the tip 110a of the electrode take-out wire 110, the heat-resistant insulating powder 14 is filled in the space on the large-diameter portion 8c side in the metal outer cylinder 8. After the sealing member 16 is fitted into the opening 8d (see FIG. 18B) and the end 8e of the metal outer cylinder 8 is crimped (see FIG. 18C). (See FIG. 18 (d)), and swaging is performed on the large-diameter portion 8c side of the metal outer cylinder 8 (see FIG. 18 (d)). Thereafter, the outer end 12c of the electrode take-out 12 is connected to the end 18a of the external connection terminal 18 by butt welding (see FIG. 19), and fixed inside the housing 2 to assemble the ceramic heater type glow plug.
[0079]
20 to 22 show a procedure for assembling a ceramic heater type glow plug according to a seventh embodiment. In this embodiment, an electrode lead wire connected to a positive electrode side lead wire of a ceramic heater 6 is shown. 110 has such a rigidity that the electrode take-out fitting 12 can be pressed as described later.
[0080]
Also in this embodiment, first, the metal outer cylinder 8 and the ceramic heater 6, and the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 110 are simultaneously connected by brazing (see FIG. 20A). Next, the heat-shrinkable tube 32 is attached to the distal end 12a of the electrode fitting 12 (see FIG. 20B). At this time, the heat-shrinkable tube 32 is not shrunk.
[0081]
Next, the tip 12a of the electrode take-out fitting 12 is pressed against the tip 110a of the electrode take-out wire 110, and the heat-shrinkable tube 32 is placed around the electrode take-out wire 110. By heating in this state, the heat-shrinkable tube 32 is shrunk and fixed (see FIG. 20C).
[0082]
Thereafter, the space on the large-diameter portion 8c side of the metal outer cylinder 8 is filled with the heat-resistant insulating powder 14 (see FIG. 21A), and the sealing member 16 is inserted into the opening 8d (see FIG. 21B). After swaging the end 8e (see FIG. 21C), swaging is performed (see FIG. 21D). Next, the end 18a of the external connection terminal 18 is fixed to the end 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding or the like (see FIG. 22), and then inserted and fixed in the housing 2 to assemble the ceramic heater type glow plug. In the sixth and seventh embodiments, since the electrode lead-out wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 are connected by the connecting member before the swaging process, the connection between the electrode lead-out wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 is performed. Is more certain.
[0083]
In the third to seventh embodiments (FIGS. 8 to 22), the ceramic heater 6, the metal outer cylinder 8, the positive electrode lead wire of the ceramic heater 6, and the electrode lead wire 10 (or the electrode lead wire 110) are used. ) Is fixed by a single brazing, and the electrode extraction metal fitting 12 is connected to the electrode extraction lead wire 10 (or the electrode extraction wire 110) (this connection may be a temporary connection), and swaging is performed. Since the electrodes are fixed and electrically connected reliably, the steps of welding and caulking the electrode lead-out wires 10 and 110 and the electrode lead-out fittings 12 become unnecessary, and the number of steps can be reduced. In addition, a larger number of ceramic heaters 6 and metal outer cylinders 8 can be simultaneously brazed than in the first and second embodiments, and the weight of the electrode take-out fitting 12 is reduced when brazing. Since it does not cover the lead wire 10, no deformation occurs. Further, it is easy to set the brazing material at the time of brazing, and it is easy to observe the inside after brazing, which is advantageous in quality control. Further, even if the electrode take-out fitting 12 having a larger diameter than the ceramic heater 6 is used, assemblability is not impaired, and free dimensional conditions can be set. In addition, heat treatment can be performed on the electrode extraction metal fitting 12, torque can be shared even with a small-diameter glow plug (for example, M8), and an expensive method such as glass sealing can be avoided. In addition, assembling and productivity are excellent, for example, only one brazing is required, and it is advantageous in terms of cost.
[0084]
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a state in the middle of assembling the ceramics heater type glow plug according to the eighth embodiment. In this embodiment, the ceramic heater 6 is connected to a positive electrode side lead wire inside the end of the ceramics heater 6. As in the fourth embodiment (see FIG. 11 to FIG. 13), the lead wire 210 for taking out the electrode is wound in a coil shape on the end 210c side connected to the metal fitting for taking out the electrode. However, in this embodiment, a hollow pipe material is used as the electrode lead-out wire 210.
[0085]
Also in this configuration, similarly to the fourth embodiment, the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 are set in the brazing jig, and the mounting hole formed at the end of the ceramic heater 6 is formed. 6c, an end 210b opposite to the coil-shaped portion 210c of the electrode lead-out wire 210 is inserted, and the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8, and the ceramic heater 6 and the electrode lead-out wire 210 are simultaneously placed. Braze.
[0086]
Since the electrode lead wire 210 inserted and fixed in the mounting hole 6c of the ceramic heater 6 is hollow, air remaining in the mounting hole 6c at the time of brazing is replaced by a hollow passage 210d (FIG. 24 (a)). ) And (b)) to the outside. Therefore, it is possible to reduce bubbles generated internally during brazing. As a result, an increase in the resistance of the brazed portion can be suppressed, so that a change in the performance of the glow plug can be prevented. In addition, the airtightness of the brazed portion is improved, and the intrusion of moisture, oil, etc. into the heating element of the ceramic heater can be prevented, and cracks resulting from their vaporization inside the ceramic heater can be prevented. it can. Further, various effects such as a decrease in the number of holes and pores in the brazing portion and an increase in the connection strength of the electrode extraction fitting can be obtained.
[0087]
After the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 and the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 210 are joined as described above, the coil of the electrode lead wire 210 is formed in the same manner as in FIGS. 11 to 13. The small-diameter portion at the tip of the electrode extraction fitting is inserted into the shape 210c. Then, the upper space on the large-diameter portion 8c side of the metal outer cylinder 8 is filled with heat-resistant insulating powder, and a sealing member is inserted into the opening of the metal outer cylinder 8. Each step of swaging and caulking of the end of is performed. After that, one end of the external connection terminal is fixed to the outer end of the electrode take-out by butt welding or the like, and then assembled to the housing to manufacture a ceramics heater type glow plug.
[0088]
In this embodiment, a hollow pipe 210 having a circular through passage 210d formed therein is used as the electrode lead wire 210 (see FIGS. 24A and 24B). The present invention is not limited to the hollow pipe 210. For example, as shown in FIGS. 24C and 24D, a hollow pipe 310 having a slit 310e for opening an internal through passage 310d to the outside may be used. . In any case, any one having the passages 210d and 310d through which the air in the mounting hole 6c can be led out of the ceramic heater 6 when brazing by being inserted into the mounting hole 6c of the ceramic heater 6 can be used. Just fine.
[0089]
FIG. 25 shows a main part of a ceramics heater type glow plug according to a ninth embodiment. In this embodiment, as in the eighth embodiment, a hollow pipe member 410 is used as an electrode lead wire. The electrode lead wire 410 is provided with a cup-shaped connecting portion 410g at the end of a straight small-diameter pipe portion 410f, and the leading end 410b of the straight small-diameter pipe portion 410f is attached to a mounting hole 6c of the ceramic heater 6. And fixed by brazing. On the other hand, the tip of the electrode take-out fitting is inserted into the cup-shaped connection portion 410g at the other end and connected.
[0090]
In this embodiment, the tip of the electrode extraction metal fitting is formed to have a thickness substantially matching the inner diameter of the connection portion 410g of the electrode extraction metal lead 410, and the electrode extraction metal fitting and the end of the electrode extraction metal lead 410 are formed. After fitting the portions 410g to each other, the upper space having the large-diameter portion 8c of the metal outer cylinder 8 is filled with the heat-resistant insulating powder in the same manner as in each of the above embodiments. The sealing member is inserted into the opening of the above, and the respective steps of caulking the end of the metal outer cylinder 8 and swaging are performed. Also in this embodiment, since the hollow pipe member 410 is used as a lead wire for taking out an electrode, the same effect as in the eighth embodiment can be obtained.
[0091]
FIG. 26 shows a part of the assembling process of the glow plug according to the tenth embodiment, and is particularly characterized by a method of connecting the electrode extraction lead wire 510 and the electrode extraction fitting 112. Also in this embodiment, the lead wire 510 for taking out the electrode uses a hollow pipe-shaped member as in the eighth and ninth embodiments. However, in the eighth embodiment, the end 210c of the electrode lead-out lead wire 210 on the electrode lead-out fitting connection side is wound in a coil shape at intervals like a spring. In the embodiment, the electrode extraction metal fitting connection end portions 510h are spirally wound in a state of being in close contact with each other.
[0092]
On the other hand, the distal end portion 112e of the electrode extraction fitting 112 connected to the spiral portion 510h of the electrode extraction lead wire 510 has a shape in which a plurality of umbrella-shaped or mushroom-shaped heads are stacked one on top of another. (See reference numeral 112ea in the figure) has a slightly larger outer diameter than the inner diameter of the spiral portion 510h of the electrode lead wire 510.
[0093]
When assembling the ceramics heater type glow plug according to this embodiment, as in each of the above embodiments, a straight side of an electrode extraction lead wire 510 made of a hollow pipe material is inserted into the mounting hole 6c of the ceramics heater 6. The end portion 510b is inserted, and the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8, and the ceramic heater 6 and the lead wire 510 for extracting an electrode are joined by brazing. When the brazing is performed, the air in the mounting hole 6c of the ceramic heater 6 can be discharged as in the eighth and ninth embodiments, since the lead wire 510 for taking out the electrode is a hollow pipe material. The same effect can be obtained.
[0094]
After the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 8 and the ceramic heater and the electrode lead wire 510 are joined by the brazing, the tip 112e of the electrode lead metal fitting 112 is applied to the spiral portion 510h of the electrode lead wire 510, As shown by an arrow A in FIG. 26 (a), the lead wire 510 for electrode extraction is connected to the electrode extraction fitting 112 by being pushed in the axial direction (vertical direction in the figure) (see FIG. 26 (b)). The spiral portion 510h of the electrode lead wire 510 has irregularities formed on the inner surface, and a plurality of large-diameter portions 112ea formed on the distal end portion 112e of the electrode lead-out fitting 112 are formed on the inner surface of the spiral portion 510h. Since the electrode lead-out lead wire 510 and the electrode lead-out fitting 112 are securely connected to each other and electrically connected to each other because the electrode lead-out lead wire 510 and the electrode lead-out fitting 112 are securely connected to each other because they are not easily caught by the unevenness. Although a plurality of umbrella-shaped (or mushroom-shaped) heads are provided at the distal end 112e of the electrode extraction metal fitting 112, the shape is not limited to such a shape, and the inner surface of the spiral portion 510h of the electrode extraction lead wire 510 is not limited thereto. What is necessary is just to have a several step part which can be engaged with.
[0095]
After connecting the electrode lead wire 510 and the electrode lead-out fitting 112, the same swaging process as in the above embodiments is performed, and the resultant is assembled to the housing to manufacture a ceramics heater type glow plug. In addition, although the connection method with the electrode extraction fitting 112 when the electrode extraction lead wire 510 is a hollow pipe member has been described, the configuration of FIG. 26 is used even when an electrode extraction lead wire that is not a hollow pipe member is used. Thus, the electrode lead-out wire and the electrode lead-out fitting can be connected.
[0096]
FIG. 27 shows a part of the assembling process of the ceramic heater type glow plug according to the eleventh embodiment. In this embodiment, as in the tenth embodiment, an electrode lead wire 510 having a spiral portion 510h formed at the end of a pipe-shaped member is used. On the other hand, the tip 212f of the electrode extraction fitting 212 to which the electrode extraction lead wire 510 is electrically connected has a screw shape, and the outer diameter of the screw thread is the unevenness of the electrode extraction lead wire 510. It is slightly larger than the inner diameter of the convex part on the inner surface of the spiral part 510h.
[0097]
In this embodiment, as shown by an arrow B in FIG. 27A, by rotating the electrode extraction metal fitting 212, the screw at the tip of the electrode extraction metal fitting 212 along the spiral portion 510h of the electrode extraction lead wire 510 is rotated. The part 212f is screwed in, and the electrode lead-out wire 510 and the electrode lead-out fitting 212 are connected. Also in this configuration, the electrode extraction lead wire 510 and the electrode extraction fitting 212 are securely connected and electrically connected. After connecting the electrode extraction lead wire 510 and the electrode extraction metal fitting 212, the same swaging process as in each of the above-described embodiments is performed, and the resultant is assembled to a housing to manufacture a ceramic heater type glow plug.
[0098]
FIG. 28 is a diagram showing a procedure for assembling the ceramics heater type glow plug according to the twelfth embodiment, in particular, a procedure for fixing the ceramics heater 6 and the electrode extraction metal fitting 12 via the metal outer tube 208. In this embodiment, the ceramic heater 6 and the electrode lead-out wire 10 have the same configuration as in the fourth embodiment (FIGS. 11 to 13), but the ceramic heater 6 is fixed. The shape of the metal outer cylinder 208 and the mounting positional relationship between the ceramic heater 6 and the metal outer cylinder 208 are different.
[0099]
The metal outer cylinder 208 of this embodiment is composed of a multi-stage pipe having a smallest diameter straight portion 208a and an enlarged middle diameter portion 208b and a larger diameter portion 208c. Is fixed to the ceramic heater 6. In the configuration of the fourth embodiment, the end face 6b of the ceramic heater 6 from which the electrode lead wire 10 is taken out is located within the small-diameter straight portion of the metal outer cylinder 8, but in this embodiment. The end surface 6b on the take-out side is located not in the small-diameter straight portion 208a but in the middle-diameter portion 208b.
[0100]
In this embodiment, one end (the end on the side of the electrode take-out fitting 12) 10c of the electrode take-out lead wire 10 is formed into a coil shape having an inside diameter substantially the same as the outside diameter of the tip small-diameter portion 12a of the electrode take-out fitting 12. The ceramic heater 6 and the metal outer tube 208 are set in a brazing jig (not shown), and the other end 10b of the electrode lead wire 10 is inserted into the mounting hole 6c of the ceramic heater 6. And brazing them (see FIG. 28A). The ceramic heater 6, the electrode lead wire 10 and the metal outer tube 208 may be joined by two brazing steps.
[0101]
After connecting the ceramic heater 6, the electrode lead wire 10 and the metal outer tube 208 by brazing, a small diameter portion formed at the tip of the electrode lead metal fitting 12 is formed in the coiled portion 10c of the electrode lead wire 10. 12a is inserted (see FIG. 28B). In this embodiment, an enlarged diameter portion 12h is formed at the tip of the small diameter portion 12a of the electrode take-out fitting 12, and the enlarged diameter portion 12h engages with the coil-shaped portion 10c so as to be difficult to come out.
[0102]
Next, after filling the heat-resistant insulating powder 14 into the middle diameter portion 208b and the large diameter portion 208c of the metal outer cylinder 208 and inserting the seal member 16 into the opening of the metal outer cylinder 208 (see FIG. 28 ( c)), and a swaging process is performed (see FIG. 28D). By swaging, the diameter of the large-diameter portion 208c of the metal outer cylinder 208 is reduced to a value close to the diameter of the middle-diameter portion 208b. In this embodiment, the connecting portion between the coil-shaped portion 10c of the electrode lead wire 10 and the electrode take-out fitting 12 is located inside the large-diameter portion 208c of the metal outer tube 208. Is reduced by swaging, the electrode lead-out lead wire 10 and the electrode lead-out fitting 12 are securely joined and electrically connected. Thereafter, one end 18a of the external connection terminal 18 is fixed to the outer end portion 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding or the like, and then assembled to the housing 2 to manufacture a ceramics heater type glow plug.
[0103]
By the swaging process, the ceramic heater 6 and the electrode extraction metal fitting 12 can be firmly connected via the metal outer cylinder 208. Further, since the end surface 6b of the heating element of the ceramic heater 6 on the side from which the positive electrode lead wire is taken out is located not in the small diameter straight portion 208a to which the negative electrode lead wire is connected but in the medium diameter portion 208b, the positive electrode Insulation between the metal and the negative electrode is increased, and the setting of the brazing at the time of brazing is facilitated.
[0104]
FIG. 29 is a diagram showing a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the thirteenth embodiment. In this embodiment, the ceramic heater 6 is attached to the end of the electrode lead wire 10 on the ceramic heater 6 side. A cap-shaped connecting portion 10j that fits into the positive electrode lead take-out side end 6d of No. 6 is formed. Then, the positive electrode side lead wire of the heating element is exposed on the outer surface of the end portion 6d of the ceramic heater 6, and the connecting portion 10j of the lead wire 10 for taking out the electrode is fitted and fixed to the end portion 6d of the ceramic heater 6. Thus, the ceramic heater 6 and the electrode lead wire 10 are fixed and electrically connected.
[0105]
In this embodiment, similarly to the twelfth embodiment, a small-diameter portion 12a formed at the tip of an electrode extraction metal fitting 12 is inserted into and connected to a coiled portion 10c of an electrode extraction lead wire 10. Later (see FIG. 29B). The middle diameter portion 208b and the large diameter portion 208c of the metal outer tube 208 are filled with the heat-resistant insulating powder 14, and the seal member 16 is inserted into the opening of the metal outer tube 208 (see FIG. 29C). ), And a swaging process is performed (see FIG. 29D). By this swaging process, the connecting portion 10j of the ceramic heater 6 and the lead wire 10 for taking out the electrode, and the coil-shaped portion 10c of the lead wire 10 for taking out the electrode and the metal fitting 12 are securely joined. Thereafter, one end 18a of the external connection terminal 18 is fixed to the outer end portion 12c of the electrode take-out fitting 12 by butt welding or the like, and then assembled to the housing 2 to manufacture a ceramics heater type glow plug.
[0106]
FIG. 30 is a view showing an assembling procedure according to the fourteenth embodiment. In this embodiment, a small-diameter coil-shaped part 10k is attached to the end of the electrode lead-out wire 10 on the side connected to the ceramic heater 6. To form On the other hand, a small-diameter portion 6e is formed at the tip of the ceramic heater 6 on the positive electrode take-out side, and the positive-electrode-side lead wire of the heating element is exposed at the small-diameter portion 6e. The small-diameter coil-shaped portion 10k of the electrode lead-out wire 10 is fitted to and fixed to the small-diameter portion 6e of the ceramic heater 6, so that the ceramic heater 6 and the electrode lead-out wire 10 are electrically connected.
[0107]
In this embodiment, as in the previous embodiments, after the ceramic heater 6 is joined to the metal outer cylinder 208 and the ceramic heater 6 is connected to the electrode lead wire 10 (FIG. 30A). ), And the electrode take-out fitting 12 is fitted and connected in the coiled portion 10c. Further, the heat-resistant insulating powder 14 is filled in the metal outer tube 208, and the seal member 16 is inserted into the opening of the metal outer tube 208 (see FIG. 30C), and swaging is performed (see FIG. 30C). FIG. 30 (d)).
[0108]
FIG. 31 is a diagram showing an assembling procedure according to the fifteenth embodiment. The ceramic heater 6 and the lead wire 10 for extracting electrodes are connected in the same structure as in the fourteenth embodiment. In this embodiment, the configuration of the negative electrode take-out portion of the heating element 36 of the ceramic heater 6 is different from the above-described embodiments. Although not shown in the above embodiments, the end of the negative electrode side lead wire is exposed at a portion (small diameter straight portion 208a) where the ceramic heater 6 is joined to the metal outer cylinders 8, 108, 208. And are electrically connected to the inner surfaces of the metal outer cylinders 8, 108, 208. On the other hand, in this embodiment, the negative-electrode-side lead wire 38 of the heating element 36 extends to a portion inside the ceramic heater 6 located in the middle diameter portion 208b of the metal outer cylinder 208, The end 38a is electrically connected to the metal outer cylinder 208 via the conductive ring 40.
[0109]
In this embodiment, the ceramic heater 6 is joined to the metal outer tube 208, and the electrode lead wire 10 is fitted to and connected to the small-diameter portion 6e at the tip of the ceramic heater 6 (see FIG. 31A). ), The distal end 12a of the electrode take-out fitting 12 is inserted into the coiled portion 10c of the electrode take-out lead wire 10 and connected, and the metal outer tube 208 is filled with the heat-resistant insulating powder 14, The sealing member 16 is inserted into the opening of the outer cylinder 208 (see FIG. 31C), and the ceramic heater 6 and the electrode take-out fitting 12 are fixed by performing swaging. (See FIG. 31 (d)).
[0110]
In this embodiment, as compared with the case of connecting the negative electrode side lead wire to the small-diameter straight portion of each of the metal outer cylinders 8, 108, and 208 as in the configurations of the above embodiments, the inner side of the metal outer cylinder 208 is Since the negative electrode lead wire 38 is joined to the metal outer tube 208 (within the middle diameter portion 208b), this joint moves to the low temperature side far from the heat generating portion 6a, so that the linear expansion of the ceramic and metal outer tube is performed. Since the difference in coefficient is less likely to occur, the joining reliability is increased.
[0111]
FIG. 32 is a diagram showing an assembling procedure of the ceramics heater type glow plug according to the sixteenth embodiment. In this embodiment, the shape of the ceramics heater 106 is different from the above-described embodiments. The ceramic heater 106 has a large-diameter portion 106f on the end side on the positive electrode take-out side. The shape of the large diameter portion 106f substantially matches the shape of the inner surface of the portion where the metal outer cylinder 108 moves from the middle diameter portion 208b to the small diameter portion 108a.
[0112]
Also in this embodiment, the distal end 106e of the large diameter portion 106f of the ceramic heater 106 has a small diameter, and the distal end of the positive electrode lead wire 142 of the heating element 136 is exposed on the side surface of the small diameter portion 106e. The small-diameter coil-shaped portion 10k of the electrode lead wire 10 is fitted and fixed to be electrically connected. Further, the negative electrode side lead wire 138 is taken out from the outer surface of the ceramic heater 106 at a position closer to the large diameter portion 106 f of the portion located within the small diameter portion 208 a of the metal outer tube 208, and is attached to the inner surface of the metal outer tube 208. They are joined and electrically connected.
[0113]
The ceramic heater 106 having the above-mentioned shape is inserted from the large-diameter portion 208c side of the metal outer cylinder 208, and is fixed in the middle-diameter portion 208b and the small-diameter straight portion 208a of the metal outer cylinder 208. After fitting and connecting the small-diameter coil-shaped portion 10k of the lead wire 10 for extraction (see FIG. 32 (a)), the electrode extraction fitting 12 is connected (see FIG. 32 (b)), and the metal outer cylinder is further connected. The heat-resistant insulating powder 14 is filled into the inside of the metal tube 208, and the seal member 16 is inserted into the opening of the metal outer tube 208 (see FIG. 32C), and swaging is performed (FIG. 32D). reference). By using the ceramic heater 106 having the large-diameter portion 106f formed at the end located inside the metal outer cylinder 208 as described above, when the ceramic heater 106 and the metal outer cylinder 208 are brazed, Easy positioning. Further, even when an abnormal environment such as abnormal combustion occurs during use as a glow plug, it is possible to prevent a displacement between the metal outer cylinder 208 and the ceramic heater 106, thereby improving reliability. it can.
[0114]
FIG. 33 shows the procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the seventeenth embodiment. The ceramic heater 206 differs from the above embodiments in the shape of the ceramic heater 206. In the ceramics heater 206, a portion (a heat generating portion 206a in which a heat generating element 236 is embedded) protruding outside from the metal outer cylinder 208 has a large diameter. The outer diameter of the large-diameter heat generating portion 206a substantially matches the outer diameter of the small-diameter portion 208a of the metal outer cylinder 208.
[0115]
In this embodiment, the ceramic heater 206 is inserted from the small-diameter straight portion 208a side of the metal outer cylinder 208 to join the ceramic heater 206 and the metal outer cylinder 208, and the tip small-diameter portion 206e of the ceramic heater 206 is inserted. After connecting the small-diameter coil-shaped portion 10k of the lead wire 10 for electrode extraction (see FIG. 33A), the metal fitting 12 for electrode extraction is connected to the coil-shaped portion 10c of the lead wire 10 for electrode extraction. The heat-resistant insulating powder 14 is filled in the outer cylinder 208, and the sealing member 16 is inserted into the opening of the outer cylinder 208 (see FIG. 33 (c)). d)).
[0116]
As described above, the diameter of the heating portion 206a of the ceramic heater 206 protruding outside the metal outer tube 208 is increased, so that the ceramic heater 206 and the metal outer tube 208 can be easily positioned when brazing. become. Further, the displacement between the ceramic heater 206 and the metal outer cylinder 208 can be prevented.
[0117]
FIG. 34 is a diagram showing a procedure for assembling the ceramic heater type glow plug according to the eighteenth embodiment. In each of the above-described embodiments, the positive electrodes are taken out from the heating elements 36 and 136 of the ceramic heaters 6 and 106 to form electrodes. Although a thin wire is used as the electrode lead wire 10 connected to the lead-out fitting 12, in this embodiment, a positive electrode side lead wire (not shown) of the heating element of the ceramic heater 6 and the electrode lead-out fitting are used. 12 are electrically connected to each other via a cylindrical metal fitting 50.
[0118]
In the cylindrical metal fitting 50, the connecting part 50a on the ceramic heater 6 side and the connecting part 50b on the electrode extracting metal part 12 side have large diameters, respectively. The large-diameter connecting portion 50a on the ceramic heater 6 side has an inner diameter that substantially matches the outer diameter of the end 6d of the ceramic heater 6, or has a slightly larger inner diameter. The large-diameter connecting portion 50b on the side connected to the electrode take-out fitting 12 has an inside diameter substantially equal to or slightly larger than the outside diameter of the tip 12a of the electrode take-out fitting 12.
[0119]
In this embodiment, the ceramic heater 6 is inserted into the metal outer cylinder 50, the exothermic part 6a at the tip of the ceramic heater 6 is protruded to the outside, and the end 6d on the positive electrode take-out side is located in the middle diameter part 208b. In this state, the metal outer cylinder 208 and the ceramic heater 6 are joined by brazing. Next, the large-diameter connecting portion 50a of the cylindrical metal fitting 50 is fitted to the end 6d of the ceramic heater 6 located inside the metal outer cylinder 208 (see FIG. 34A). Further, the distal end 12a of the electrode fitting 12 is inserted into the large-diameter connecting portion 50b on the other end side of the cylindrical fitting 50 (see FIG. 34B).
[0120]
After that, the metal outer cylinder 208 is filled with the heat-resistant insulating powder 14, the sealing member 16 is inserted into the opening of the metal outer cylinder 208 (see FIG. 34C), and swaging is performed (see FIG. 34C). FIG. 34 (d)). By the swaging process, the large-diameter portion 208c of the metal outer cylinder 208 is reduced in diameter, and the cylindrical metal fitting 50 inside the metal outer cylinder 208 is also reduced in diameter via the heat-resistant insulating powder 14, so that the ceramic heater 6 and the electrode fitting 12.
[0121]
【The invention's effect】
As described above, the ceramic heater-type glow plug according to the present invention includes a ceramic heater formed of insulating ceramics and an inorganic conductor, the ceramic heater being fixed in one end portion, and the other end portion having an internal hole in the housing. A metal outer cylinder fixed to the metal heater, and an electrode extraction metal fitting connected to one lead wire protruding from an end face of the heating element of the ceramics heater located in the metal outer cylinder, further comprising: The take-out fitting is formed of a rigid body, and the connection between the electrode take-out fitting and the lead wire of the heating element is housed in the metal outer cylinder, and the electrode take-out fitting is inserted into the metal outer casing via an insulator. By fixing to the cylinder, the electrode lead wire and the electrode lead metal do not need to be insulated and held in the middle. That the holding structure it is possible to reduce the cost since become easy. In addition, since the tightening torque for the external connection terminal is received by the press-fitting portion of the metal outer cylinder into the housing, the structure of the fixing portion of the external connection terminal is simplified.
[0122]
Furthermore, since the lead wire for taking out the electrode of the ceramic heater is fixed in the insulator, there is no risk of cutting due to vibration, and it is possible to cope with water intrusion. Further, it is possible to prevent the ceramic heater from entering into the metal outer cylinder due to vibration, heat cycle, pressure in the cylinder, and the like by using the heat-resistant insulating powder. Further, even if an excessive external force is applied to the external connection terminal, the external force is not transmitted to the ceramic heater, so that the ceramic heater can be prevented from being damaged. Furthermore, since the lead wire for electrode extraction can be shortened, heat generation of the lead wire can be suppressed, and current consumption can be reduced. Further, since the structure can be substantially the same as that of the sheath-type glow plug, parts and assembly equipment can be shared to reduce costs.
[0123]
Further, in the invention according to claim 7 and claim 8, since the hollow pipe member is used as the electrode lead-out lead, the tip of the electrode lead-out lead is formed in the mounting hole formed at the end of the ceramic heater. It is possible to reduce bubbles generated inside the mounting hole when brazing is performed by inserting it into the inside.
[0124]
Furthermore, in the invention according to claim 10, since a cup-shaped connection portion to which the tip of the electrode extraction fitting is fitted is formed at the end of the hollow pipe-shaped lead wire, the above-mentioned claims 7 and claim are provided. In addition to the same effects as the invention of FIG. 8, the electrode takeout fitting and the lead can be easily and reliably connected from the outside of the metal outer cylinder.
[0125]
According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, the end of the electrode lead wire is spirally wound, and a plurality of steps or threads are formed at the tip of the electrode lead metal. The metal fitting and the lead wire for electrode take-out can be securely connected so as not to be easily detached, so that electrical connection can be reliably performed.
[0126]
A method of manufacturing a ceramic heater-type glow plug according to claim 15 includes a step of connecting a lead wire projecting from an end face of the ceramic heater to the electrode extraction metal fitting, and connecting the ceramic heater to the metal outer cylinder. A step of fixing it in one end, a step of filling a heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, and a step of filling the metal lead in which the lead wire and the electrode extraction fitting are housed. The outer peripheral portion of the outer cylinder is reduced in diameter by swaging, whereby the step of fixing the electrode extraction metal fitting to the metal outer cylinder is sequentially performed, and a press-fitting portion of the metal outer cylinder into a housing is provided. Is formed by swaging, dimensional accuracy can be ensured, and press-fitting is stabilized.
[0127]
A method for manufacturing a ceramics heater type glow plug according to claim 16, wherein the step of fixing the ceramics heater within one end of the metal outer cylinder, a lead wire protruding from an end face of the ceramics heater, and A step of connecting an electrode take-out fitting, a step of filling a heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, and a step of filling the metal outer casing in which the lead wire and the electrode take-out fitting are housed. By reducing the diameter of the outer peripheral portion of the tube by swaging, the step of fixing the electrode extraction fitting to the metal outer tube was sequentially performed, so that the assembly of the ceramic heater and the metal outer tube was A large number can be brazed at the same time, and welding and swaging of the lead wire and the electrode take-out bracket can be omitted. Sutodaun can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a ceramic heater type glow plug according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a connection structure between a lead wire of a ceramic heater and an electrode extraction metal fitting.
FIG. 3 is a view sequentially showing an assembling procedure of a ceramic heater.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a subassembly in which a lead wire of a ceramic heater is connected to an external connection terminal.
FIG. 5 is a view showing another example of a connection structure between a lead wire of a ceramic heater and an electrode extraction fitting.
FIG. 6 is a diagram showing an assembling procedure according to a second embodiment.
FIG. 7 is a view showing another example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 8 is a diagram illustrating a first half of an assembly procedure according to a third embodiment;
FIG. 9 is a view showing a step following the step of FIG. 8 in the assembling procedure according to the third embodiment;
FIG. 10 is a view showing a third example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 11 is a diagram showing a first half of an assembly procedure according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a view showing a step following the step shown in FIG. 11 of the assembling procedure according to the fourth embodiment;
FIG. 13 is a diagram showing a fourth example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 14 is a diagram showing a first half of an assembling procedure according to a fifth embodiment;
FIG. 15 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 14 in the assembly procedure according to the fifth embodiment;
FIG. 16 is a view showing a fifth example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 17 is a diagram showing the first half of the assembly procedure according to the sixth embodiment;
FIG. 18 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 17 in the assembling procedure according to the sixth embodiment;
FIG. 19 is a view showing a sixth example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 20 is a diagram showing the first half of the steps in the assembly procedure according to the seventh embodiment;
FIG. 21 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 20 in the assembly procedure according to the seventh embodiment;
FIG. 22 is a view showing a seventh example of the subassembly in which the lead wires of the ceramic heater are connected to external connection terminals.
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a state in the middle of assembling a ceramics heater type glow plug according to an eighth embodiment.
24 (a) is a front view of a hollow pipe, FIG. 24 (b) is a side view thereof, FIG. 24 (c) is a front view of a slit hollow pipe, Figure (d) is a side view thereof.
FIG. 25 is a longitudinal sectional view showing a state in which a ceramic heater type glow plug according to a ninth embodiment is being assembled.
26A and 26B show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a tenth embodiment is being assembled, and FIG. 26A shows a state before connection between an electrode lead wire and an electrode lead metal fitting, and FIG. Indicates after connection.
FIG. 27 shows a state in the middle of assembling the ceramics heater type glow plug according to the eleventh embodiment. FIG. 27 (a) shows a state before connection between an electrode lead-out wire and an electrode lead-out fitting, and FIG. Indicates after connection.
FIGS. 28 (a) to (d) sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a twelfth embodiment is being assembled.
FIGS. 29 (a) to 29 (d) sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a thirteenth embodiment is being assembled.
FIGS. 30A to 30D sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a fourteenth embodiment is being assembled.
FIGS. 31 (a) to 31 (d) sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a fifteenth embodiment is being assembled.
FIGS. 32A to 32D sequentially show states of a ceramic heater type glow plug according to a sixteenth embodiment during assembly.
FIGS. 33 (a) to (d) sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to a seventeenth embodiment is being assembled.
FIGS. 34 (a) to (d) sequentially show a state in which a ceramic heater type glow plug according to an eighteenth embodiment is being assembled.
[Explanation of symbols]
2 Housing
4 Internal holes in the housing
6 Ceramic heater
8 Metal outer cylinder
10 Lead wires (lead wires for taking out electrodes)
12 Electrode take-out bracket
12b Insertion hole for electrode extraction bracket
12d Step of electrode extraction metal fitting
14 Insulator (heat-resistant insulating powder)
16 Rubber seal member
30 pipe-shaped connecting member

Claims

A ceramic heater formed of insulative ceramics and an inorganic conductor, a metal outer cylinder having the ceramic heater fixed in one end and the other end fixed to an internal hole of the housing, and a heating element of the ceramic heater A ceramic heater type glow plug comprising: an electrode extraction fitting connected to one of the lead wires protruding from an end face located in the metal outer cylinder;
The electrode take-out fitting is formed of a rigid body, and the connection between the electrode take-out fitting and the lead wire of the heating element is housed in the metal outer cylinder, and the electrode take-out fitting is placed on the metal via an insulator. A ceramic heater type glow plug fixed to an outer cylinder made of ceramics.

The ceramic heater type glow plug according to claim 1,
A ceramic heater-type glow plug, wherein an insertion hole is formed at an end face of the electrode extraction fitting, and one end of the lead wire is inserted and connected into the insertion hole.

The ceramic heater type glow plug according to claim 2,
The insertion hole is a through hole that penetrates through the electrode extraction metal fitting in the axial direction.The lead wire is inserted into the through hole, and the connection with the lead wire is performed by plastically deforming the outer periphery of the electrode extraction metal fitting. A ceramic heater type glow plug characterized by performing.

The ceramic heater type glow plug according to claim 1,
A ceramic heater type glow plug, wherein a side surface of a leading end portion of the lead wire is in contact with and connected to a side surface of a leading end portion of the electrode extraction fitting.

The ceramic heater type glow plug according to claim 4,
A ceramic heater type glow plug, wherein a step portion is formed at a tip portion of the electrode extraction fitting, and a tip portion side surface of the lead wire is abutted and connected to the step portion.

The ceramic heater type glow plug according to claim 1,
A ceramic heater-type glow plug, wherein the lead wire and the electrode extraction metal fitting are connected by a connecting member.

The ceramic heater type glow plug according to claim 1,
A ceramic heater type glow plug, wherein a hollow pipe member is used as the electrode lead wire.

The ceramic heater type glow plug according to claim 1,
A ceramic heater type glow plug, wherein a hollow pipe member having a slit is used as the electrode lead wire.

The ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1, 7, and 8,
A ceramic heater type glow plug, wherein a distal end portion of the lead wire is formed in a coil shape, and a distal end portion of the electrode extraction fitting is inserted and connected to the coiled portion.

The ceramic heater type glow plug according to claim 7 or 8,
A ceramic heater-type glow plug, wherein a cup-shaped connection portion is formed at an end of a hollow pipe-shaped lead wire, into which a tip of an electrode extraction fitting is fitted.

The ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1, 7, and 8,
The end of the lead wire for electrode extraction is spirally wound, and a plurality of steps are formed at the tip of the electrode extraction metal fitting. Features a ceramic heater type glow plug.

The ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1, 7, and 8,
The end portion of the lead wire for electrode extraction is spirally wound, a screw portion is formed at the tip of the electrode extraction metal fitting, and the screw portion is screwed into the spiral portion to connect the two. Ceramic heater type glow plug.

The ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 12,
A ceramic heater-type glow plug, wherein an elastic seal member is fitted to an opening of the metal outer cylinder on the side of an electrode extraction fitting.

The ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 13,
The metal outer cylinder is constituted by a stepped pipe having a small-diameter portion and a portion having a larger diameter than the small-diameter portion. A ceramic heater type glow plug, wherein the glow plug is arranged in a ceramic heater.

A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 13,
A step of connecting a lead wire projecting from an end face of the ceramic heater and the electrode extraction metal fitting, a step of fixing the ceramic heater inside one end of the metal outer cylinder, and a step of fixing the other side of the metal outer cylinder. A step of filling a heat-resistant insulating powder from an end portion, and reducing the outer peripheral portion of the metal outer cylinder in which the lead wire and the electrode take-out fitting are housed by swaging to reduce the diameter of the electrode. And a step of fixing the take-out fitting to the metal outer cylinder.

A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 1 to 13,
Fixing the ceramic heater within one end of the metal outer cylinder, connecting a lead wire protruding from an end surface of the ceramic heater to the electrode extraction metal fitting, and connecting the other end of the metal outer cylinder A step of filling the heat-resistant insulating powder from the portion, and reducing the outer peripheral portion of the metal outer cylinder in which the lead wire and the electrode extraction metal fitting are accommodated by swaging to thereby remove the electrode. And a step of fixing a metal fitting to the metal outer cylinder.

The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to claim 15,
A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug, comprising: fixing the ceramic heater within one end of the metal outer cylinder, and connecting one end of the lead wire to the ceramic heater.

A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 14 to 16,
A ceramic heater type glow plug, wherein the outer diameter of the portion of the metal outer cylinder before the swaging process is formed before swaging is larger than the outer diameter of the portion to which the ceramic heater is fixed. Manufacturing method.

The method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 14 to 17,
After the step of filling the heat-resistant insulating powder from the other end of the metal outer cylinder, a ceramic is characterized in that an elastic seal member is fitted to an opening on the electrode take-out fitting side of the metal outer cylinder. Manufacturing method of heater type glow plug.

A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 14 and 15,
While spirally winding the end of the electrode extraction lead wire, forming a plurality of steps at the tip of the electrode extraction metal fitting, pressing the electrode extraction metal fitting in the axial direction and pushing the step into the spiral shape to engage. A method of manufacturing a ceramics heater type glow plug, wherein the two are connected.

A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug according to any one of claims 14 and 15,
The ends of the lead wires for electrode extraction are spirally wound, and a screw is formed at the tip of the electrode extraction metal fitting. By rotating the electrode extraction metal fitting and screwing the screw into the spiral part, these two parts are connected. A method for manufacturing a ceramic heater type glow plug.