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JP2002364844A - Glow plug - Google Patents

Glow plug

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Publication number
JP2002364844A
JP2002364844A JP2001173260A JP2001173260A JP2002364844A JP 2002364844 A JP2002364844 A JP 2002364844A JP 2001173260 A JP2001173260 A JP 2001173260A JP 2001173260 A JP2001173260 A JP 2001173260A JP 2002364844 A JP2002364844 A JP 2002364844A
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JP
Japan
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heater
ceramic heater
terminal
ceramic
metal
Prior art date
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Granted
Application number
JP2001173260A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4596684B2 (en
Inventor
Takaya Yoshikawa
孝哉 吉川
Nobuyuki Hotta
信行 堀田
Hiroyuki Suzuki
啓之 鈴木
Masaya Ito
正也 伊藤
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glow plug allowing a metal ring and a ceramic heater to be assembled simply and moreover allowing the energization to a resistance heating element to be performed well. SOLUTION: When the contact resistance between the first and the second terminal rings 14 and 3 of the first and the second heaters for energizing the resistance heating element 11 and the first and the second heater terminals 12a and 12b is the value R1-R2 that is obtained by subtracting the value R2 of the energizing resistance of the resistance heating element 11 measured in such a form that the first and the second terminal rings 14 and 3 are detached from the ceramic heater 1 for the direct energization from the first and the second heater terminals 12a and 12b from the value R1 measured in such a state that the first and the second terminal rings 14 and 3 are fitted to the ceramic heater 1, a condition 1 of (R1-R2)/R2×100<=20% is satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン予熱用のグロープラグに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow plug for preheating diesel engines.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記のようなグロープラグとし
て、筒状の主体金具の先端部内側に、棒状のセラミック
ヒータの先端部を突出させる形で配置したものが広く使
用されている。セラミックヒータへの通電は、主体金具
の後端部に設けられた金属軸(電源に接続される)と、
該金属軸及びセラミックヒータを接続する金属リード部
を介して行われる。従来のグロープラグにおいてセラミ
ックヒータと金属リード部との接続は、例えば特開平1
0−205753号公報あるいは特開2000−356
343号公報に開示されているように、金属リード部の
先端部をコイル状に形成し、ヒータ端子が露出形成され
たセラミックヒータの後端部をその内側に挿入して、両
者をろう付けすることにより行われてきた。また、セラ
ミックヒータの他方の端子を、金属リングを介して主体
金具に接続し、グロープラグが取り付けられるエンジン
ブロックを介して接地する構造も多く採用されている
が、この金属リングもまた、ろう付けによりセラミック
ヒータに接合されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as the above-mentioned glow plug, a glow plug in which a tip portion of a rod-shaped ceramic heater is protruded inside a tip portion of a cylindrical metal shell is widely used. The energization of the ceramic heater is performed by a metal shaft (connected to a power source) provided at the rear end of the metal shell,
This is performed via a metal lead portion connecting the metal shaft and the ceramic heater. In a conventional glow plug, the connection between a ceramic heater and a metal lead is described in, for example,
0-205753 or JP-A-2000-356
As disclosed in Japanese Patent No. 343, the tip of the metal lead is formed in a coil shape, the rear end of the ceramic heater with the heater terminals exposed is inserted into the inside, and both are brazed. It has been done by. In many cases, the other terminal of the ceramic heater is connected to a metal shell via a metal ring and grounded via an engine block to which a glow plug is attached. This metal ring is also brazed. To the ceramic heater.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ろう付
けによる接合形態は、ろう材を挟み込む形で被接合材を
組み立てる工程や、ろう材を溶融させる加熱工程など工
数が多いため能率が悪い欠点がある。また、セラミック
と金属リードあるいは金属リング等の金属部材の接合で
あるため、高価な活性ろう材を使用しなければならず、
さらにろう付けのための加熱温度や雰囲気等も調整が微
妙であり、前記した工数増大の問題とも相俟って製造コ
ストの高騰につながりやすいという問題がある。
However, the joining form by brazing has a disadvantage that the efficiency is poor due to a large number of steps such as a process of assembling the material to be joined with the brazing material sandwiched therebetween and a heating process of melting the brazing material. . Also, since it is a joining of ceramic and metal members such as metal leads or metal rings, expensive active brazing materials must be used,
Further, the adjustment of the heating temperature and atmosphere for brazing is delicate, and there is a problem that the production cost is likely to increase due to the above-mentioned problem of an increase in the number of steps.

【0004】また、グロープラグのセラミックヒータを
発熱させるためには、該セラミックヒータに埋設されて
いる抵抗発熱体に電流を通電する。上記のように、セラ
ミックヒータと金属リングとの組み付けを締りばめで嵌
合する場合、抵抗発熱体への通電は、該金属リングを介
して行なわれる。そのため、該金属リングとセラミック
ヒータとが接触することにより生じる接触抵抗が問題と
なる。この接触抵抗は、所望の電流を抵抗発熱体に通電
しようとしたときの妨げとなる場合があったり、その値
が大きすぎると、該金属リングとセラミックヒータとの
接触部分にて発熱してしまう可能性もある。特に、締り
ばめで嵌合する場合、ろう付けよりも上記接触抵抗が上
昇する傾向にある。
In order to generate heat in the ceramic heater of the glow plug, a current is applied to a resistance heating element embedded in the ceramic heater. As described above, when the assembly of the ceramic heater and the metal ring is fitted by an interference fit, power is supplied to the resistance heating element via the metal ring. Therefore, there is a problem of contact resistance caused by the contact between the metal ring and the ceramic heater. This contact resistance may hinder the application of a desired current to the resistance heating element. If the contact resistance is too large, heat is generated at the contact portion between the metal ring and the ceramic heater. There is a possibility. In particular, when fitting is performed by interference fit, the contact resistance tends to be higher than that of brazing.

【0005】本発明の課題は、金属リング及びセラミッ
クヒータの組付けが簡便であり、さらに、抵抗発熱体へ
の通電が良好に行なわれるグロープラグを提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a glow plug in which a metal ring and a ceramic heater can be easily assembled, and in which electric current is well supplied to a resistance heating element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明のグロープラグは、棒状の
形態を有するとともに自身の先端部に抵抗発熱体が埋設
され、また、抵抗発熱体に通電するためのヒータ端子が
自身の外周面に露出形成されたセラミックヒータを有
し、かつ、前記セラミックヒータの外周面に露出してい
る前記ヒータ端子を覆うとともにこれと導通する金属嵌
合部材が、前記セラミックヒータの外周面に締まり嵌め
状態にて取り付けられているグロープラグにおいて、前
記抵抗発熱体の通電抵抗を、前記金属嵌合部材が前記セ
ラミックヒータに取り付けられている状態で、該金属嵌
合部材を介して室温にて測定するとともに、その値をR
1とし、前記金属嵌合部材を前記セラミックヒータから
取り外して、前記ヒータ端子を露出させ、該ヒータ端子
から直接通電する形で室温にて測定した値をR2とした
とき、 (R1−R2)/R2×100≦20(%)・・・条件1 となることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a glow plug according to the present invention has a rod-like form, and a resistance heating element is buried in a tip end of the glow plug. A heater terminal for energizing the heating element has a ceramic heater exposed on its outer peripheral surface, and a metal fitting for covering and conducting with the heater terminal exposed on the outer peripheral surface of the ceramic heater. In a glow plug in which the joining member is attached to the outer peripheral surface of the ceramic heater in an interference fit state, the energization resistance of the resistance heating element is set in a state where the metal fitting member is attached to the ceramic heater. While measuring at room temperature through the metal fitting member,
When the metal fitting member is detached from the ceramic heater, the heater terminal is exposed, and a value measured at room temperature in a state where current is directly supplied from the heater terminal is R2, (R1-R2) / R2 × 100 ≦ 20 (%) Condition 1 is satisfied.

【0007】上記のような本発明のグロープラグにおい
ては、抵抗発熱体に通電するときに生じる、金属リング
等の金属嵌合部材とセラミックヒータとの嵌合による接
触抵抗を低く抑えられることができる。これにより、抵
抗発熱体に電流を容易に導通することが可能となり、抵
抗発熱体における発熱を良好に行うことができる。ま
た、金属嵌合部材とセラミックヒータとの嵌合部分にお
ける望まざる発熱を抑制することにもなり、ひいては、
発熱による金属嵌合部材の膨張等を抑制することがで
き、金属嵌合部材とセラミックヒータとの間の嵌合を良
好に維持できる。
[0007] In the glow plug of the present invention as described above, the contact resistance caused by the fitting between the metal fitting member such as the metal ring and the ceramic heater, which is generated when the resistance heating element is energized, can be reduced. . As a result, it is possible to easily conduct current to the resistance heating element, and it is possible to satisfactorily generate heat in the resistance heating element. In addition, it also suppresses undesired heat generation at the fitting portion between the metal fitting member and the ceramic heater, and as a result,
The expansion or the like of the metal fitting member due to heat generation can be suppressed, and good fitting between the metal fitting member and the ceramic heater can be maintained.

【0008】上記規定の接触抵抗において、(R1−R
2)/R2×100≦20(%)・・・条件1を満足する
ように、金属嵌合部材を作製するとともに、セラミック
ヒータに嵌合する。このとき、該金属嵌合部材を嵌合す
ることにより、セラミックヒータのみでの通電抵抗に対
して、20%以下の範囲の接触抵抗であれば許容され
る。嵌合後における接触抵抗が嵌合前の通電抵抗(セラ
ミックヒータのみの抵抗)に対して、20%を超えてい
ると、金属嵌合部材の嵌合により接触抵抗が大幅に増加
する。その結果、抵抗発熱体への通電が阻害され、抵抗
発熱体における発熱が十分に行なわれない。ひいては、
セラミックヒータの温度が十分に上昇せず、良好なグロ
ープラグの使用が行なわれない。さらに、金属嵌合部材
とセラミックヒータとの接触面において、該接触抵抗に
より該接触面で温度が過剰に上昇することになる。これ
により、該温度の上昇に伴って、該接触面が酸化され易
くなり、さらに接触抵抗が増加するという悪循環に陥
る。一方で、上記条件1を満足する場合には、抵抗発熱
体への通電も良好に行なわれ、該抵抗発熱体での発熱が
十分に行なわれる。その結果、セラミックヒータの最高
到達温度が低下せず、グロープラグとして好適に使用で
きるものである。なお、上記接触抵抗は、(R1−R2)
/R2×100≦10(%)の条件をさらに満足するよ
うにすれば、上記効果をより効果的に得ることができ
る。
In the above specified contact resistance, (R1-R
2) / R2 × 100 ≦ 20 (%): A metal fitting member is manufactured and the ceramic heater is fitted so as to satisfy the condition 1. At this time, by fitting the metal fitting member, a contact resistance within a range of 20% or less with respect to the conduction resistance of only the ceramic heater is allowed. If the contact resistance after the fitting exceeds 20% of the energization resistance before the fitting (resistance of only the ceramic heater), the fitting of the metal fitting member greatly increases the contact resistance. As a result, energization of the resistance heating element is hindered, and the resistance heating element does not generate heat sufficiently. In turn,
The temperature of the ceramic heater does not rise sufficiently and a good glow plug is not used. Further, at the contact surface between the metal fitting member and the ceramic heater, the contact resistance causes an excessive rise in temperature at the contact surface. As a result, the contact surface is easily oxidized with an increase in the temperature, and a vicious cycle occurs in which the contact resistance increases. On the other hand, when the above condition 1 is satisfied, the power supply to the resistance heating element is also performed well, and the resistance heating element generates heat sufficiently. As a result, the maximum temperature of the ceramic heater does not decrease, and the ceramic heater can be suitably used as a glow plug. Note that the contact resistance is (R1-R2)
If the condition of / R2 × 100 ≦ 10 (%) is further satisfied, the above effect can be obtained more effectively.

【0009】また、本明細書において、金属嵌合部材と
セラミックヒータの接触抵抗とは、金属嵌合部材がセラ
ミックヒータに取り付けられている状態で、該金属嵌合
部材を介して室温にて抵抗発熱体に通電するときの通電
抵抗の測定値R1から、金属嵌合部材を前記セラミック
ヒータから取り外して、前記ヒータ端子を露出させ、該
ヒータ端子から直接抵抗発熱体に通電するときの通電抵
抗の測定値R2を引いた値(つまり、R1−R2)とす
る。
Further, in this specification, the contact resistance between the metal fitting member and the ceramic heater means the resistance at room temperature through the metal fitting member when the metal fitting member is attached to the ceramic heater. From the measured value R1 of the energization resistance when energizing the heating element, the metal fitting member is removed from the ceramic heater, the heater terminal is exposed, and the energization resistance when energizing the resistance heating element directly from the heater terminal is determined. A value obtained by subtracting the measured value R2 (that is, R1-R2).

【0010】さらに、本発明においては、R1−R2(接
触抵抗)≦50mΩ・・・条件2となるのがよい。これ
により、金属嵌合部材とセラミックヒータとの接触に基
づく接触抵抗の発生を十分に抑制することが可能であ
る。また、エンジンの始動を行う場合、グロープラグの
セラミックヒータにおける温度を1000℃以上に上昇
させるのが好ましい。しかしながら、接触抵抗がある程
度高くなると、エンジン始動時において、抵抗発熱体へ
の通電が十分に行なわれず、セラミックヒータが発熱す
るのに長時間かかることになる。上記条件2を満足する
ことにより、抵抗発熱体への通電が良好に行なわれ、目
標到達温度(1000℃)までの到達時間が軽減する。
一方、接触抵抗が50mΩを超えると、抵抗発熱体への
十分な電流の導通が行なわれなくなり、そのため、セラ
ミックヒータの温度が目標到達温度(1000℃)に到
達するのに長時間を要する。また、金属嵌合部材とセラ
ミックヒータとの嵌合部分で発熱し易くなり、耐久性の
確保において好ましくない。接触抵抗は、より望ましく
は、25mΩ以下に抑制するのがよく、さらに望ましく
は、10mΩ以下に制限するのがよい。
Further, in the present invention, it is preferable that the following condition is satisfied: R1−R2 (contact resistance) ≦ 50 mΩ. Thereby, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of contact resistance based on the contact between the metal fitting member and the ceramic heater. When starting the engine, it is preferable to raise the temperature of the ceramic heater of the glow plug to 1000 ° C. or higher. However, when the contact resistance becomes high to some extent, when the engine is started, power is not sufficiently supplied to the resistance heating element, and it takes a long time for the ceramic heater to generate heat. By satisfying the above condition 2, energization to the resistance heating element is performed well, and the time required to reach the target temperature (1000 ° C.) is reduced.
On the other hand, if the contact resistance exceeds 50 mΩ, sufficient current conduction to the resistance heating element is not performed, so that it takes a long time for the temperature of the ceramic heater to reach the target temperature (1000 ° C.). Further, heat is easily generated at a fitting portion between the metal fitting member and the ceramic heater, which is not preferable in securing durability. The contact resistance is more desirably suppressed to 25 mΩ or less, and still more desirably limited to 10 mΩ or less.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図面を用いて説明する。図1は、本発明のグロープ
ラグの一例を、その内部構造とともに示すものである。
また、図2は、その要部を拡大して示すものである。該
グロープラグ50は、セラミックヒータ1とこれを保持
する主体金具4とを有する。セラミックヒータ1は棒状
の形態を有し、自身の先端部2に抵抗発熱体11が埋設
されている。また、抵抗発熱体11に通電するための第
一ヒータ端子12aが自身の後端部外周面に露出形成さ
れている。また、主体金具4は、セラミックヒータ1の
外側を同軸的に覆う筒状に形成され、軸線O方向におけ
る内周面前端部がヒータ保持面4aとされている。そし
て、該ヒータ保持面4aにてセラミックヒータ1を、第
二端子リング3を介して間接的に、かつ前記先端部2を
突出させる形で保持している。さらに、ヒータ保持面4
aよりも後方側において、セラミックヒータ1の後端部
外周面と主体金具4の内周面との間には、リング配置隙
間Gが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the glow plug of the present invention together with its internal structure.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof. The glow plug 50 has the ceramic heater 1 and the metal shell 4 holding the ceramic heater 1. The ceramic heater 1 has a rod-like shape, and a resistance heating element 11 is buried in the tip 2 of itself. In addition, a first heater terminal 12a for energizing the resistance heating element 11 is formed to be exposed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the first heater terminal 12a. The metal shell 4 is formed in a cylindrical shape that covers the outside of the ceramic heater 1 coaxially, and the front end of the inner peripheral surface in the direction of the axis O is a heater holding surface 4a. The ceramic heater 1 is held on the heater holding surface 4a indirectly via the second terminal ring 3 and in a form in which the tip 2 protrudes. Further, the heater holding surface 4
A ring arrangement gap G is formed between the outer peripheral surface of the rear end portion of the ceramic heater 1 and the inner peripheral surface of the metal shell 4 on the rear side of a.

【0012】次に、主体金具4の外周面には、図示しな
いエンジンブロックにグロープラグ50を固定するため
の、取付部としてのねじ部5が形成され、後端部には金
属軸6が取り付けられている。該金属軸6は棒状の形態
をなし、主体金具4の後端部内側に軸線O方向に挿入さ
れるとともに、該軸線O方向において自身の先端面6f
がセラミックヒータ1の後端面2rと対向する形で配置
されている。他方、リング配置隙間Gにおいてセラミッ
クヒータ1の後端部外周面には、第一ヒータ端子12a
と導通する第一端子リング14が、締まり嵌め状態にて
該第一ヒータ端子12aを覆うように取り付けられてい
る。そして、金属軸6と第一ヒータ端子12aとは、一
端が第一端子リング14に結合され、他端が金属軸6に
結合された金属リード部17により、電気的に接続され
ている。
Next, on the outer peripheral surface of the metal shell 4, a screw portion 5 is formed as a mounting portion for fixing the glow plug 50 to an engine block (not shown), and a metal shaft 6 is mounted on a rear end portion. Have been. The metal shaft 6 has a rod-like shape, is inserted into the rear end of the metal shell 4 in the direction of the axis O, and has its own front end surface 6f in the direction of the axis O.
Are disposed so as to face the rear end face 2r of the ceramic heater 1. On the other hand, in the ring arrangement gap G, the first heater terminal 12a
And a first terminal ring 14 that is electrically connected to the first heater terminal 12a in an interference fit state. One end of the metal shaft 6 and the first heater terminal 12 a are connected to the first terminal ring 14, and the other end is electrically connected by a metal lead 17 connected to the metal shaft 6.

【0013】セラミックヒータ1の外周面には、軸線O
方向において第一ヒータ端子12aよりも前方側に、抵
抗発熱体11に通電するための第二ヒータ端子12bが
露出形成されている。そして、該第二ヒータ端子12b
を覆うとともにこれと導通する円筒状の第二端子リング
3が、セラミックヒータ1の後端部を自身の後方側に突
出させた状態にて、該セラミックヒータ1の外周面に締
まり嵌め状態にて取り付けられている。そして、主体金
具4は、円筒状のヒータ保持面4aにおいて該第二端子
リング3の外周面に取り付けられている。
The outer peripheral surface of the ceramic heater 1 has an axis O
A second heater terminal 12b for energizing the resistance heating element 11 is exposed and formed in front of the first heater terminal 12a in the direction. And, the second heater terminal 12b
The cylindrical second terminal ring 3 that covers and conducts with the rear end portion of the ceramic heater 1 protrudes rearward of itself, and is tightly fitted to the outer peripheral surface of the ceramic heater 1. Installed. The metal shell 4 is attached to the outer peripheral surface of the second terminal ring 3 on the cylindrical heater holding surface 4a.

【0014】そして、本発明においては、金属嵌合部材
としての第一端子リング14及び第二端子リング3(以
下、単にリング14、3ともいう)をセラミックヒータ
1に嵌合することによるヒータ端子12a,12bとの
接触抵抗は、前述の条件1((R1−R2)/R2×10
0≦20(%))を満足するようにする。さらに、前述
の条件2(R1−R2≦50mΩ)を満足するのがよい。
第二端子リング3による該接触抵抗の測定方法は次のよ
うにする。先ず、図8(a)に示すように、グロープラ
グ50から第二端子リング3が取り付けられたままの状
態のセラミックヒータ1を取り出す。このとき、第二ヒ
ータ端子12bと第二端子リング3とは導通状態であ
る。ついで、第二端子リング3と第一ヒータ端子12a
との間に電流を通電し抵抗を測定して、その測定値を分
解前抵抗R1(Ω)とする。次に、図8(b)に示すよ
うに、嵌合している第二端子リング3をセラミックヒー
タ1から取り外して分解状態とする。そして、セラミッ
クヒータ1の外周面に露出された第二ヒータ端子12b
と第一ヒータ端子12aとの間の抵抗を測定し、分解後
抵抗R2(Ω)とする。金属嵌合部材としての第二端子
リング3と第二ヒータ端子12bとの接触抵抗は、R2
−R1(Ω)として表す。また、第一端子リング14に
おいても、同様の方法において、接触抵抗を測定するこ
とができる。また、分解前抵抗(R1)は、第一端子リ
ング14及び第二端子リング3とを取付けたままでの通
電抵抗として、これに基づいて第一端子リング14及び
第二端子リング3の両者に起因する接触抵抗を、本明細
書中の接触抵抗としてもよい。
In the present invention, the heater terminal is formed by fitting the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 (hereinafter simply referred to as rings 14 and 3) as metal fitting members to the ceramic heater 1. The contact resistance with 12a and 12b is determined by the above condition 1 ((R1−R2) / R2 × 10
0 ≦ 20 (%)). Further, it is preferable to satisfy the above condition 2 (R1-R2 ≤ 50 mΩ).
The method of measuring the contact resistance by the second terminal ring 3 is as follows. First, as shown in FIG. 8A, the ceramic heater 1 with the second terminal ring 3 still attached is taken out from the glow plug 50. At this time, the second heater terminal 12b and the second terminal ring 3 are in a conductive state. Then, the second terminal ring 3 and the first heater terminal 12a
And a resistance is measured by passing a current between the two, and the measured value is defined as a resistance before decomposition R1 (Ω). Next, as shown in FIG. 8B, the fitted second terminal ring 3 is detached from the ceramic heater 1 to be in a disassembled state. The second heater terminal 12b exposed on the outer peripheral surface of the ceramic heater 1
The resistance between the first heater terminal 12a and the first heater terminal 12a is measured, and is set as a post-decomposition resistance R2 (Ω). The contact resistance between the second terminal ring 3 as the metal fitting member and the second heater terminal 12b is R2
Expressed as -R1 (Ω). Further, the contact resistance of the first terminal ring 14 can be measured in the same manner. The resistance before disassembly (R1) is a current-carrying resistance with the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 attached, and is based on both the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 based on this. This contact resistance may be the contact resistance in this specification.

【0015】また、接触抵抗の低減においては、金属嵌
合部材、つまりリング3、14の材質や肉厚t、t’に
よっても変化する。図5に示すように、セラミックヒー
タ1から金属嵌合部材としての第一端子リング14ある
いは第二端子リング3を取り外した分解状態において、
該金属嵌合部材の内径をd1(d1’)、同じく該分解
状態における第一ヒータ端子12a(第二ヒータ端子1
2b)の形成位置でのセラミックヒータ1の外径をd2
(d2’)として、d2−d1(d2’−d1’)(以
下、分解後締め代という:本明細書では、室温状態での
値を意味する)が8μm以上であって前記金属嵌合部材
の取付位置における前記セラミックヒータの外径の2%
以下の範囲、特に8〜100μmの範囲に調整されてい
ることが望ましい。また、後述するように、主体金具4
を金属嵌合部材とする場合も同様の規定が可能である。
The reduction in contact resistance also depends on the material and thickness t, t 'of the metal fitting members, that is, the rings 3, 14. As shown in FIG. 5, in the disassembled state where the first terminal ring 14 or the second terminal ring 3 as the metal fitting member is removed from the ceramic heater 1,
The inside diameter of the metal fitting member is d1 (d1 ′), and the first heater terminal 12a (second heater terminal 1
The outer diameter of the ceramic heater 1 at the formation position of 2b) is d2
As (d2 '), d2-d1 (d2'-d1') (hereinafter referred to as post-decomposition interference: in the present specification, means a value in a room temperature state) is 8 μm or more and the metal fitting member 2% of the outer diameter of the ceramic heater at the mounting position
It is desirable that the thickness be adjusted to the following range, particularly 8 to 100 μm. Further, as described later, the metal shell 4
The same rule can be applied when is a metal fitting member.

【0016】上記分解後締め代は、セラミックヒータ1
から取り外したときのリング14,3の弾性復帰量、つ
まり、リング14,3によるセラミックヒータ1への弾
性緊束力を反映したパラメータと見ることができる。該
分解後締め代が8μm未満では、通常のグロープラグの
使用温度範囲にリング3あるいは14が昇温したとき、
必要な緊束力が確保できなくなる。例えば、第一端子リ
ング14においては第一ヒータ端子12aとの接触抵抗
の増大が、第二端子リング3においては第一ヒータ端子
12bとの接触抵抗の増大が、具体的な不具合として発
生することにつながる。他方、分解後締め代が、第一端
子リング14あるいは第二端子リング3の取付位置にお
けるセラミックヒータ1の外径の2%(例えば、該外径
が3.5mmの場合、70μm)を超えるとセラミック
ヒータ1に過剰な緊束力が作用し、割れやクラック等の
発生につながる場合がある。なお、リング3,14の肉
厚が小さい場合は、リング自体の塑性変形量が増加する
ため、分解後締め代を100μm以上に設定することが
本質的に不可能な場合がある。なお、上記分解後締め代
d2−d1あるいはd2’−d1’は、より望ましくは
15〜40μmの範囲に調整するのがよい。また、同じ
分解後締め代の値であっても、弾性緊束力の値を高める
観点においてはリングの肉厚が大きい方がより有利であ
り、ひいては、接触抵抗の低減にも寄与することにな
る。なお、本実施形態では、気密性が要求される第二端
子リング3の肉厚t’を、第一端子リング14の肉厚t
よりも大きく設定している。
The interference after the disassembly is set by the ceramic heater 1
It can be seen as a parameter reflecting the amount of elastic return of the rings 14, 3 when removed from the ceramic heater 1, that is, the elastic binding force of the rings 14, 3 to the ceramic heater 1. If the interference after the disassembly is less than 8 μm, when the temperature of the ring 3 or 14 rises to the normal operating temperature range of the glow plug,
Necessary tightness cannot be secured. For example, an increase in contact resistance with the first heater terminal 12a in the first terminal ring 14 and an increase in contact resistance with the first heater terminal 12b in the second terminal ring 3 occur as specific problems. Leads to. On the other hand, if the interference after disassembly exceeds 2% of the outer diameter of the ceramic heater 1 at the mounting position of the first terminal ring 14 or the second terminal ring 3 (for example, 70 μm when the outer diameter is 3.5 mm). An excessive tightening force acts on the ceramic heater 1, which may lead to the occurrence of cracks, cracks, and the like. If the thickness of the rings 3 and 14 is small, the amount of plastic deformation of the rings themselves increases, so that it may be essentially impossible to set the interference after disassembly to 100 μm or more. The post-disassembly interference d2-d1 or d2'-d1 'is more desirably adjusted to a range of 15 to 40 [mu] m. Also, even with the same post-disassembly interference value, a larger ring thickness is more advantageous from the viewpoint of increasing the value of elastic binding force, which in turn contributes to a reduction in contact resistance. Become. In the present embodiment, the thickness t ′ of the second terminal ring 3 required to be airtight is changed to the thickness t of the first terminal ring 14.
It is set larger than.

【0017】金属嵌合部材としての第一及び第二端子リ
ング14、3等を構成する素材としては、高温強度と、
材料コストとのバランスを考慮して、一定以上の硬さ及
び耐熱性を有した、例えば、Fe系合金を使用するのが
望ましい。特に、分解後締め代を高めて弾性緊束力を十
分に確保するためには、ビッカース硬さ(JIS:Z2
244(1998)に規定の方法により荷重10Nにて
測定した値)Hvが170以上(望ましくは350以
上)のFe系合金の使用が推奨される。このようなFe
系合金として、SUS630あるいはSUS631等の
析出硬化系ステンレス鋼を好適に使用できる。例えばS
US630は、JISG4303(1988)に規定さ
れたH900、H1025、H1075あるいはH11
05のいずれかの熱処理により時効析出硬化させること
ができ、特にH900処理を行ったものはHv350以
上を確保できる。他方、SUS631は同規格のTH1
050あるいはRH950の熱処理により時効析出硬化
させることができ、いずれもHv350以上を確保でき
る。また、硬さの点では若干劣るが、SUS430等の
フェライト系ステンレス鋼を使用することもできる。
The materials constituting the first and second terminal rings 14, 3 and the like as metal fitting members include high-temperature strength,
In consideration of the balance with material costs, it is desirable to use, for example, an Fe-based alloy having a certain degree of hardness and heat resistance. In particular, in order to increase the tightening margin after disassembly and sufficiently secure elastic binding force, Vickers hardness (JIS: Z2
It is recommended to use an Fe-based alloy having an Hv of 170 or more (preferably 350 or more) (value measured at a load of 10 N according to the method specified in H.244 (1998)). Such Fe
As a system alloy, a precipitation hardening stainless steel such as SUS630 or SUS631 can be suitably used. For example, S
US630 is H900, H1025, H1075 or H11 specified in JISG4303 (1988).
Aging precipitation hardening can be achieved by any of the heat treatments of No. 05, and particularly, those subjected to H900 treatment can secure Hv 350 or more. On the other hand, SUS631 is TH1 of the same standard.
Aging precipitation hardening can be performed by heat treatment of 050 or RH950, and Hv350 or more can be ensured in each case. In addition, ferrite stainless steel such as SUS430 can be used although the hardness is slightly inferior.

【0018】なお、より高い耐熱性を確保し、また、高
温での緊束力低下をさらに抑制することが要求される場
合には、鉄基超耐熱合金(例えばインコロイ909(イ
ンコ社の商品名))の時効硬化品、Ni基超耐熱合金
(例えばワスパロイ(ユナイテッド テクノロジー社の
商品名))の時効硬化品、あるいは非時効硬化型のNi
基耐熱合金(インコネル625(インコ社の商品名))
の加工硬化品等を使用することも可能である。ただし、
これらの材質は高価であり、グロープラグの通常の使用
環境であって、第一端子リング14の到達温度が50〜
200℃程度、第二端子リング3の到達温度が500〜
700℃までの範囲に留まる場合は、前記した析出硬化
型ステンレス鋼など、Ni、Cr、Cu、Nbあるいは
Alなど、マトリックス固溶強化あるいは析出物形成の
ために添加する合金元素の合計含有量が、50質量%以
下の範囲に制限されたFe系合金にて構成することが望
ましい。ただし、これらの合計含有量は、高温強度ある
いは耐食性確保の観点から、20質量%以上は添加され
ていることが望ましい。
When it is required to ensure higher heat resistance and further suppress the decrease in the binding force at a high temperature, an iron-based super heat-resistant alloy (for example, Incoloy 909 (trade name of Inco) )), An age-hardened product of a Ni-base super heat-resistant alloy (for example, Waspaloy (trade name of United Technology)), or a non-age-hardened Ni
Base heat-resistant alloy (Inconel 625 (trade name of Inco))
It is also possible to use a work hardened product or the like. However,
These materials are expensive, and are in a normal use environment of the glow plug.
About 200 ° C., the temperature reached by the second terminal ring 3 is 500 to
When the temperature is kept up to 700 ° C., the total content of alloying elements added for matrix solid solution strengthening or precipitate formation, such as Ni, Cr, Cu, Nb or Al, such as the above precipitation hardening stainless steel, , 50 mass% or less is desirably made of an Fe-based alloy. However, from the viewpoint of ensuring high-temperature strength or corrosion resistance, it is preferable that the total content of these components be 20% by mass or more.

【0019】さらに、接触抵抗低減の観点においては、
金属嵌合部材をセラミックヒータ1から取り外したとき
の、金嵌合部材側の嵌合面における面粗さRz1が、1
0μm以下となるようにするのがよい。また、金属嵌合
部材をセラミックヒータ1から取り外したときの、セラ
ミックヒータ1側の嵌合面における面粗さRz2が5μ
mとするのがよい。取り外し後の嵌合面における面粗さ
が上記範囲を超えると、金属嵌合部材とセラミックヒー
タ1との接触面積が減少して、十分な両者の嵌合ができ
なくなり、ひいては、接触抵抗の増加に通じる。望まし
くは、Rz1を6μm以下、Rz2を3μm以下とするの
がよい。
Further, from the viewpoint of reducing contact resistance,
When the metal fitting member is removed from the ceramic heater 1, the surface roughness Rz1 of the fitting surface on the gold fitting member side is 1
The thickness is preferably set to 0 μm or less. When the metal fitting member is removed from the ceramic heater 1, the surface roughness Rz2 of the fitting surface on the ceramic heater 1 side is 5 μm.
m. If the surface roughness of the mating surface after removal exceeds the above range, the contact area between the metal fitting member and the ceramic heater 1 decreases, and the two cannot be sufficiently fitted, and as a result, the contact resistance increases. Lead to. Desirably, Rz1 is 6 μm or less and Rz2 is 3 μm or less.

【0020】なお、本明細書において面粗さRz(Rz
1及びRz2)は、JIS−B0601(1994)に規
定された方法により測定されたそれぞれの面の十点平均
粗さ(Rz)をいう。なお、測定長さは3.2mm、カ
ットオフ値は0.8mmとする。また、各嵌合面におけ
る面粗さを規定するためには、上記十点平均粗さRz以
外に、算術平均粗さRa及び最大高さRmax等を採用す
ることも当然可能である。金属嵌合部材及びセラミック
ヒータの嵌合面における算術平均粗さ(Ra1及びRa
2)、及び最大高さ(Rmax1及びRmax2)も同様に、上
記JISに規定された方法により測定されたものをいう
ものとし、カットオフ値、基準長さ及び評価長さは、上
記JISに規定されているものを用いるものとする。
In this specification, the surface roughness Rz (Rz
1 and Rz2) refer to the ten-point average roughness (Rz) of each surface measured by the method specified in JIS-B0601 (1994). The measurement length is 3.2 mm and the cutoff value is 0.8 mm. In addition, in order to define the surface roughness of each fitting surface, it is naturally possible to adopt an arithmetic average roughness Ra, a maximum height Rmax, and the like, in addition to the ten-point average roughness Rz. Arithmetic mean roughness (Ra1 and Ra
2) and the maximum heights (Rmax1 and Rmax2) also refer to those measured by the method specified in the above JIS, and the cutoff value, the reference length, and the evaluation length are also specified in the above JIS. Shall be used.

【0021】以上、金属嵌合部材としての第一及び第二
端子リング14、3とセラミックヒータ1との接触抵抗
の場合について述べているが、本発明はこれに限られる
ものではなく、主体金具4を金属嵌合部材とした場合で
あっても同様になりたつものである。この場合、その接
触抵抗は、主体金具4を取りはずす前後におけるヒータ
端子間の通電抵抗の差とする。
The case of contact resistance between the first and second terminal rings 14, 3 as metal fitting members and the ceramic heater 1 has been described above. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited thereto. This is the same even when 4 is a metal fitting member. In this case, the contact resistance is defined as the difference in the current-carrying resistance between the heater terminals before and after the metal shell 4 is removed.

【0022】すなわち、図7に示すように、主体金具4
のヒータ保持面4aにおいて、セラミックヒータ1の外
周面を、締まり嵌め嵌合により直接保持させる構成を採
用することも可能である。この場合、主体金具4を金属
嵌合部材とすることができる。リング配置隙間Gを形成
するために、主体金具4の内周面の軸線O方向における
先端部を、縮径部4rにより縮径し、その縮径部4rの
内周面をヒータ保持面4aとすることができる。なお、
図1及び図2の構成においても、リング配置隙間Gを拡
大するために、主体金具4に若干の縮径部4r’を形成
しているが、第二端子リング3の厚みを増すことで、該
縮径部4r’は省略することが可能である。
That is, as shown in FIG.
It is also possible to adopt a configuration in which the outer peripheral surface of the ceramic heater 1 is directly held by the interference fitting on the heater holding surface 4a. In this case, the metal shell 4 can be a metal fitting member. In order to form the ring arrangement gap G, the distal end of the inner peripheral surface of the metal shell 4 in the direction of the axis O is reduced in diameter by the reduced diameter portion 4r, and the inner peripheral surface of the reduced diameter portion 4r is formed as the heater holding surface 4a. can do. In addition,
1 and 2, a small diameter portion 4r 'is formed in the metal shell 4 in order to enlarge the ring arrangement gap G, but by increasing the thickness of the second terminal ring 3, The reduced diameter portion 4r 'can be omitted.

【0023】次に、主体金具4と第二端子リング3との
組み付け形態については、例えば両者の内外周面の隙間
を充填する形でろう付けするか、あるいは主体金具4の
先端側開口内縁と第二端子リング3の外周面とを全周レ
ーザー溶接する形で固定するようにしてもよいが、本実
施形態では、主体金具4もヒータ保持面4aにおいて、
第二端子リング3の外周面に締まり嵌め状態にて取り付
けるようにしている。これにより、グロープラグ50の
組立て工程を一層簡略化することができる。また、主体
金具4の第二端子リング3に対する嵌合面(ヒータ保持
面4a)が、第二端子リング3とセラミックヒータ1と
の嵌合面と重なる形となるので、セラミックヒータ1に
対する第二端子リング3の緊束力に主体金具4の緊束力
が重畳され、第二端子リング3とセラミックヒータ1と
の嵌合の気密性を一層高めることができる。
Next, as to the manner of assembling the metal shell 4 and the second terminal ring 3, for example, brazing is performed so as to fill the gap between the inner and outer peripheral surfaces of the metal shell 4 and the second terminal ring 3. The outer peripheral surface of the second terminal ring 3 may be fixed by laser welding all around. In the present embodiment, the metal shell 4 is also fixed on the heater holding surface 4a.
The outer peripheral surface of the second terminal ring 3 is fitted in a tight fit. Thereby, the assembly process of the glow plug 50 can be further simplified. Further, the fitting surface (heater holding surface 4 a) of the metal shell 4 with the second terminal ring 3 overlaps with the fitting surface of the second terminal ring 3 with the ceramic heater 1. The tightness of the metal shell 4 is superimposed on the tightness of the terminal ring 3, and the airtightness of the fitting between the second terminal ring 3 and the ceramic heater 1 can be further enhanced.

【0024】セラミックヒータ1への各端子リング1
4,3の組み付けは、例えば図4に示すように、個々の
端子リング14あるいは3をセラミックヒータ1に対
し、端部から軸線方向に挿入しつつ圧入する方法で組み
付けることができる。なお、圧入に代えて焼き嵌めを用
いてもよい。このうち、第一端子リング14について
は、第一ヒータ端子12aとの導通が確保できる程度の
緊束力が得られればよい。他方、第二端子リング3につ
いては、第二ヒータ端子12bとの導通確保に加え、嵌
合面における気密性を確保する必要があることから、第
一端子リング14よりは強い緊束力が求められる。いず
れも、室温ではもちろん、各部に熱膨張が生ずるセラミ
ックヒータ1の温度上昇時においても、必要十分な緊束
力が確保されていることが重要である。一般に、セラミ
ックと金属を比較した場合、インバーなどの特殊な合金
を除けば、金属のほうが線膨張係数が高く、端子リング
14,3は昇温時には緊束力が緩みやすくなる傾向にあ
る。なお、端子リング14,3の到達温度は、グロープ
ラグ50が取り付けられるエンジンの運転状況によって
も異なるが、例えば50〜200℃程度である。
Each terminal ring 1 to ceramic heater 1
As shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 4, the individual terminal rings 14 or 3 can be assembled by press-fitting the ceramic heater 1 while inserting the terminal rings 14 or 3 from the ends in the axial direction. Note that shrink fitting may be used instead of press fitting. Among them, the first terminal ring 14 only needs to have a sufficient binding force to ensure conduction with the first heater terminal 12a. On the other hand, for the second terminal ring 3, in addition to ensuring conduction with the second heater terminal 12b, it is necessary to ensure airtightness on the mating surface. Can be In any case, it is important that the necessary and sufficient binding force is secured even at room temperature and also when the temperature of the ceramic heater 1 where the thermal expansion occurs in each part increases. In general, when comparing ceramic and metal, the metal has a higher linear expansion coefficient except for a special alloy such as invar, and the terminal rings 14 and 3 tend to loosen the binding force when the temperature rises. The temperature reached by the terminal rings 14 and 3 varies depending on the operating condition of the engine to which the glow plug 50 is attached, but is, for example, about 50 to 200 ° C.

【0025】図2に示すように、金属リード部17は、
金属軸6と第一端子リング14との間で屈曲した形で配
置されている。これにより、セラミックヒータ1の発熱
により加熱/冷却サイクルが加わった場合でも、金属リ
ード部17は、その屈曲部分で膨張/収縮を吸収するこ
とができ、ひいては金属リード部17と第一端子リング
14との接合部に過度の応力が集中して接触不良や断線
等の不具合が生ずることを防止できる。他方、金属リー
ド部17と金属軸6との接合を容易にかつ強固に行なう
ために、金属リード部17の金属軸6との接合端部が金
属軸6の外周面先端部に対し、平面状の接合面をもって
結合されている。例えば、金属リード部17と金属軸6
とを抵抗溶接により接合する場合、接合面を平面状とし
ておくことは、抵抗溶接時の加圧力を均等に付加し、欠
陥の少ない溶接部を形成する上でも有利となる。
As shown in FIG. 2, the metal lead 17 is
It is arranged in a bent form between the metal shaft 6 and the first terminal ring 14. As a result, even when a heating / cooling cycle is applied due to the heat generated by the ceramic heater 1, the metal lead portion 17 can absorb the expansion / contraction at the bent portion, so that the metal lead portion 17 and the first terminal ring 14 can be absorbed. It is possible to prevent excessive stress from concentrating on the joint portion with the contact member, thereby preventing problems such as poor contact and disconnection. On the other hand, in order to easily and firmly join the metal lead 17 and the metal shaft 6, the joint end of the metal lead 17 with the metal shaft 6 has a flat shape with respect to the tip of the outer peripheral surface of the metal shaft 6. Are joined together. For example, the metal lead 17 and the metal shaft 6
In the case of joining by means of resistance welding, it is advantageous to form the joining surface in a plane shape, in order to uniformly apply the pressing force at the time of resistance welding and to form a weld having few defects.

【0026】他方、金属リード部17と第一端子リング
14との接合は、第一端子リング14をセラミックヒー
タ1に圧入等により組み付ける際に邪魔とならないよう
に、先に第一端子リング14をセラミックヒータ1に組
み付けておいてから、その組み付けられた第一端子リン
グ14の例えば外周面に金属リード部17の末端部を接
合することが望ましい。この場合、その接合方法として
は、抵抗溶接が採用可能である。
On the other hand, when joining the metal lead portion 17 and the first terminal ring 14, the first terminal ring 14 is first attached to the ceramic heater 1 so that the first terminal ring 14 is not obstructed when the first terminal ring 14 is assembled into the ceramic heater 1 by press fitting or the like. After being assembled to the ceramic heater 1, it is desirable to join the terminal end of the metal lead 17 to, for example, the outer peripheral surface of the assembled first terminal ring 14. In this case, resistance welding can be adopted as the joining method.

【0027】次に、セラミックヒータ1は、絶縁性セラ
ミックからなるセラミック基体13中に抵抗発熱体11
が埋設された棒状のセラミックヒータ素子として構成さ
れている。本実施形態においては、セラミックヒータ1
は、絶縁性セラミックからなるセラミック基体13中に
導電性セラミックからなるセラミック抵抗体10が埋設
されたものとして構成されている。セラミック抵抗体1
0は、セラミックヒータ1の先端部に配置される第一導
電性セラミックからなり、抵抗発熱体として機能する第
一抵抗体部分11と、各々該第一抵抗体部分11の後方
側において、セラミックヒータ1の軸線O方向に延伸す
る形で配置され、先端部が第一抵抗体部分11の通電方
向における両端部にそれぞれ接合されるとともに、第一
導電性セラミックよりも抵抗率が低い第二導電性セラミ
ックからなる1対の第二抵抗体部分12,12とを有す
る。そして、セラミック抵抗体10の1対の第二抵抗体
部分12,12には、それぞれ軸線O方向における互い
に異なる位置に分岐部が形成され、それら分岐部の、セ
ラミックヒータ1の表面への露出部が、それぞれ第一ヒ
ータ端子12a及び第二ヒータ端子12bを形成してな
る。
Next, the ceramic heater 1 includes a resistance heating element 11 in a ceramic base 13 made of insulating ceramic.
Are embedded as rod-shaped ceramic heater elements. In the present embodiment, the ceramic heater 1
Is configured such that a ceramic resistor 10 made of a conductive ceramic is embedded in a ceramic base 13 made of an insulating ceramic. Ceramic resistor 1
Reference numeral 0 denotes a first resistor portion 11 made of a first conductive ceramic disposed at the tip of the ceramic heater 1 and functioning as a resistance heating element. The second conductive member is arranged so as to extend in the direction of the axis O of the first conductive member. A pair of second resistor portions made of ceramic. In the pair of second resistor portions 12 and 12 of the ceramic resistor 10, branch portions are respectively formed at different positions in the direction of the axis O, and the branch portions are exposed to the surface of the ceramic heater 1. Are respectively formed with a first heater terminal 12a and a second heater terminal 12b.

【0028】なお、抵抗発熱体11への通電は、例えば
図6に示すように、セラミック基体13中に埋設される
W等の高融点金属線材からなる埋設リード線18,19
を介して行なうこともできる。この場合、第一ヒータ端
子は埋設リード線18の、また第二ヒータ端子は埋設リ
ード線19の、各露出部18a及び19aとして形成さ
れる。なお、この場合においても、第一端子リング14
及び第二端子リング3とセラミックヒータ1との間の接
触抵抗は、本発明の範囲内となっている。
The energization of the resistance heating element 11 is performed, for example, as shown in FIG. 6, by burying lead wires 18 and 19 made of a refractory metal wire such as W embedded in the ceramic base 13.
Can also be performed via In this case, the first heater terminal is formed as the exposed portion 18a and the second heater terminal is formed as the exposed portion 18a of the embedded lead wire 19. In this case, also in this case, the first terminal ring 14
The contact resistance between the second terminal ring 3 and the ceramic heater 1 is within the scope of the present invention.

【0029】次に、セラミック基体13を構成する絶縁
性セラミックとして、本実施形態では窒化珪素質セラミ
ックが採用されている。窒化珪素質セラミックの組織
は、窒化珪素(Si)を主成分とする主相粒子
が、後述の焼結助剤成分等に由来した粒界相により結合
された形態のものである。なお、主相は、Siあるいは
Nの一部が、AlあるいはOで置換されたもの、さらに
は、相中にLi、Ca、Mg、Y等の金属原子が固溶し
たものであってもよい。
Next, as the insulating ceramic constituting the ceramic base 13, a silicon nitride ceramic is employed in this embodiment. The structure of the silicon nitride ceramic has a form in which main phase particles mainly composed of silicon nitride (Si 3 N 4 ) are bound by a grain boundary phase derived from a sintering aid component described later. The main phase may be a phase in which Si or N is partially substituted by Al or O, or a phase in which metal atoms such as Li, Ca, Mg, and Y are dissolved in the phase. .

【0030】窒化珪素質セラミックには、周期律表の3
A、4A、5A、3B(例えばAl)及び4B(例えば
Si)の各族の元素群及びMgから選ばれる少なくとも
1種を前記のカチオン元素として、焼結体全体における
含有量にて、酸化物換算で1〜10質量%含有させるこ
とができる。これら成分は主に酸化物の形で添加され、
焼結体中においては、主に酸化物あるいはシリケートな
どの複合酸化物の形態にて含有される。焼結助剤成分が
1質量%未満では緻密な焼結体が得にくくなり、10質
量%を超えると強度や靭性あるいは耐熱性の不足を招
く。焼結助剤成分の含有量は、望ましくは2〜8質量%
とするのがよい。焼結助剤成分として希土類成分を使用
する場合、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、L
uを用いることができる。これらのうちでもTb、D
y、Ho、Er、Tm、Ybは、粒界相の結晶化を促進
し、高温強度を向上させる効果があるので好適に使用で
きる。
In the silicon nitride ceramics, 3 of the periodic table is used.
A, 4A, 5A, 3B (for example, Al) and 4B (for example, Si) and at least one element selected from the group consisting of Mg and Mg as the above-mentioned cation element, in terms of the content in the whole sintered body, It can be contained in a conversion of 1 to 10% by mass. These components are mainly added in the form of oxides,
In the sintered body, it is mainly contained in the form of an oxide or a composite oxide such as silicate. If the sintering aid component is less than 1% by mass, it is difficult to obtain a dense sintered body, and if it exceeds 10% by mass, insufficient strength, toughness or heat resistance is caused. The content of the sintering aid component is desirably 2 to 8% by mass.
It is good to do. When a rare earth component is used as a sintering aid component, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm,
Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, L
u can be used. Among them, Tb and D
Since y, Ho, Er, Tm, and Yb have the effect of promoting crystallization of the grain boundary phase and improving the high-temperature strength, they can be suitably used.

【0031】次に、セラミック抵抗体10を構成する第
一抵抗体部分11及び第二抵抗体部分12,12は、前
記した通り電気抵抗率の異なる導電性セラミックにて構
成されている。両導電性セラミックの電気抵抗率を互い
に異なるものとする方法は特に限定されず、例えば、 同種の導電性セラミック相を用いつつ、その含有量を
互いに異ならせる方法; 電気抵抗率の異なる異種の導電性セラミック相を採用
する方法; との組合せによる方法;等、種々例示できるが、
本実施形態ではの方法を採用している。
Next, the first resistor portion 11 and the second resistor portions 12, 12 constituting the ceramic resistor 10 are made of conductive ceramics having different electric resistivity as described above. The method of making the electric resistivity of both conductive ceramics different from each other is not particularly limited. For example, a method of using the same kind of conductive ceramic phase and making the contents different from each other; Various methods, such as a method employing a conductive ceramic phase;
In this embodiment, the following method is adopted.

【0032】導電性セラミック相としては、例えば、炭
化タングステン(WC)、二珪化モリブデン(MoSi
)及び二珪化タングステン(WSi)等、周知のも
のを採用できる。本実施形態ではWCを採用している。
なお、セラミック基体13との線膨張係数差を縮小して
耐熱衝撃性を高めるために、セラミック基体13の主成
分となる絶縁性セラミック相、ここでは窒化珪素質セラ
ミック相を配合することができる。従って、絶縁性セラ
ミック相と導電性セラミック相との含有比率を変化させ
ることにより、抵抗体部分を構成する導電性セラミック
の電気抵抗率を所望の値に調整することができる。
As the conductive ceramic phase, for example, tungsten carbide (WC), molybdenum disilicide (MoSi
2 ) and known materials such as tungsten disilicide (WSi 2 ). In the present embodiment, WC is adopted.
In order to reduce the difference in linear expansion coefficient from the ceramic base 13 and increase the thermal shock resistance, an insulating ceramic phase which is a main component of the ceramic base 13, here, a silicon nitride ceramic phase can be blended. Therefore, by changing the content ratio between the insulating ceramic phase and the conductive ceramic phase, the electric resistivity of the conductive ceramic constituting the resistor portion can be adjusted to a desired value.

【0033】具体的には、抵抗発熱部をなす第一抵抗体
部分11の材質である第一導電性セラミックは、導電性
セラミック相の含有率を10〜25体積%、残部を絶縁
性セラミック相とするのがよい。導電性セラミック相の
含有率が25体積%を超えると、導電率が高くなりすぎ
て十分な発熱量が期待できなくなり、10体積%未満に
なると逆に導電率が低くなりすぎ、同様に発熱量が十分
に確保できなくなる。
Specifically, the first conductive ceramic, which is the material of the first resistor portion 11 forming the resistance heating portion, has a conductive ceramic phase content of 10 to 25% by volume, and the remainder is an insulating ceramic phase. It is good to do. When the content of the conductive ceramic phase exceeds 25% by volume, the conductivity becomes too high and a sufficient calorific value cannot be expected. When the content is less than 10% by volume, the conductivity becomes too low. Cannot be secured sufficiently.

【0034】他方、第二抵抗体部分12,12は、その
第一抵抗体部分11に対する導通経路となるものであ
り、その材質である第二導電性セラミックは導電性セラ
ミック相の含有率を15〜30体積%、残部を絶縁性セ
ラミック相とするのがよい。導電性セラミック相の含有
率が30体積%を超えると焼成による緻密化が困難とな
り、強度不足を招きやすくなるほか、エンジン予熱のた
めに通常使用される温度域に到達しても電気抵抗率の上
昇が不十分となり、電流密度を安定化させるための自己
飽和機能が実現できなくなる場合がある。他方、15体
積%未満では第二抵抗体部分12,12での発熱が大き
くなりすぎて、第一抵抗体部分11の発熱効率が悪化す
ることにつながる。本実施形態では、第一導電性セラミ
ック中のWCの含有率を16体積%(55質量%)、第
二導電性セラミック中のWCの含有率を20体積%(7
0質量%)としている(残部いずれも窒化珪素質セラミ
ック(焼結助剤含む)。
On the other hand, the second resistor portions 12, 12 serve as a conduction path to the first resistor portion 11, and the second conductive ceramic, which is a material thereof, has a conductive ceramic phase content of 15%. -30% by volume, with the balance being an insulating ceramic phase. If the content of the conductive ceramic phase exceeds 30% by volume, it becomes difficult to densify by firing, and the strength tends to be insufficient. In addition, even when the temperature reaches the temperature range usually used for preheating the engine, the electric resistivity is low. In some cases, the rise becomes insufficient and the self-saturation function for stabilizing the current density cannot be realized. On the other hand, when the volume is less than 15% by volume, the heat generation in the second resistor portions 12 and 12 becomes too large, and the heat generation efficiency of the first resistor portion 11 is deteriorated. In the present embodiment, the content of WC in the first conductive ceramic is 16% by volume (55% by mass), and the content of WC in the second conductive ceramic is 20% by volume (7%).
0% by mass) (all the rest are silicon nitride ceramics (including a sintering aid)).

【0035】本実施形態においてセラミック抵抗体10
は、第一抵抗体部分11がU字形状をなし、そのU字底
部がセラミックヒータ1の先端側に位置するように配置
され、第二抵抗体部分12,12は、該U字形状の第一
抵抗体部分11の両端部からそれぞれ軸線O方向に沿っ
て後方に延伸する、互いに略平行な棒状部とされてい
る。
In this embodiment, the ceramic resistor 10
Are arranged such that the first resistor portion 11 has a U-shape, and the U-shaped bottom portion is located on the tip side of the ceramic heater 1, and the second resistor portions 12 and 12 have a U-shaped shape. Bar-shaped portions extending substantially in parallel with each other in the direction of the axis O from both ends of the one resistor portion 11 are formed.

【0036】セラミック抵抗体10において第一抵抗体
部分11は、動作時に最も高温となるべき先端部11a
に対して電流を集中するために、該先端部11aを両端
部11b、11bよりも細径としている。そして、第二
抵抗体部分12,12との接合面15は、その先端部1
1aよりも径大となった両端部11b、11bに形成さ
れている。
The first resistor portion 11 of the ceramic resistor 10 has a tip portion 11a which is to be heated to the highest temperature during operation.
In order to concentrate the electric current, the tip 11a has a smaller diameter than both ends 11b, 11b. Then, the joint surface 15 with the second resistor portions 12, 12 has a tip 1
It is formed at both ends 11b, 11b having a diameter larger than 1a.

【0037】なお、図6のように、埋設リード線18,
19をセラミック中に配置する構造では、高温下でヒー
タ駆動用の電圧を印加したときに、埋設リード線18、
19を構成する金属原子が、その電界勾配による電気化
学的な駆動力を受けてセラミック側に強制拡散する、い
わゆるエレクトロマイグレーション効果によって消耗
し、断線等を生じやすくなる場合がある。しかし、図2
の構成では埋設リード線が廃止されていることから、上
記エレクトロマイグレーション効果の影響を本質的に受
けにくい利点がある。
Note that, as shown in FIG.
In the structure in which the heater 19 is disposed in the ceramic, when a voltage for driving the heater is applied under a high temperature,
In some cases, the metal atoms constituting 19 are consumed by the so-called electromigration effect that they are forcibly diffused toward the ceramic side by receiving the electrochemical driving force due to the electric field gradient, and the disconnection or the like is likely to occur. However, FIG.
Since the buried lead wire is eliminated in the above configuration, there is an advantage that the effect of the electromigration effect is essentially low.

【0038】次に、図1に示すように、主体金具4の後
端部内側には、前述の通り、セラミックヒータ1に電力
を供給するための金属軸6が主体金具4と絶縁状態にて
配置されている。本実施形態では、金属軸6の後端側外
周面と主体金具4の内周面との間にセラミックリング3
1を配置し、その後方側にガラス充填層32を形成して
固定する形としている。なお、セラミックリング31の
外周面には、径大部の形でリング側係合部31aが形成
され、主体金具4の内周面後端寄りに、周方向段部の形
で形成された金具側係合部4eに係合することで、軸線
方向前方側への抜け止めがなされている。また、金属軸
6のガラス充填層32と接触する外周面部分には、ロー
レット加工等による凹凸が施されている(図では網掛け
を描いた領域)。さらに、金属軸6の後端部は主体金具
4の後方に延出し、その延出部に絶縁ブッシュ8を介し
て端子金具7がはめ込まれている。該端子金具7は、周
方向の加締め部9により、金属軸6の外周面に対して導
通状態で固定されている。
Next, as shown in FIG. 1, a metal shaft 6 for supplying electric power to the ceramic heater 1 is insulated from the metal shell 4 inside the rear end of the metal shell 4 as described above. Are located. In the present embodiment, the ceramic ring 3 is placed between the outer peripheral surface on the rear end side of the metal shaft 6 and the inner peripheral surface of the metal shell 4.
1, and a glass-filled layer 32 is formed and fixed on the rear side thereof. A ring-side engaging portion 31a is formed on the outer peripheral surface of the ceramic ring 31 in the form of a large-diameter portion. By engaging with the side engaging portion 4e, the axially forward side is prevented from coming off. In addition, the outer peripheral surface portion of the metal shaft 6 that comes into contact with the glass-filled layer 32 is provided with unevenness by knurling or the like (a hatched area in the figure). Further, the rear end of the metal shaft 6 extends rearward of the metallic shell 4, and the terminal fitting 7 is fitted into the extended portion via an insulating bush 8. The terminal fitting 7 is fixed in a conductive state to the outer peripheral surface of the metal shaft 6 by a circumferential caulking portion 9.

【0039】グロープラグ50は、主体金具4の取付部
5において、セラミックヒータ1の先端部2が燃焼室内
に位置するようにディーゼルエンジンに取り付けられ
る。そして、端子金具7を電源に接続することで、金属
軸6→金属リード17→第一端子リング14→セラミッ
クヒータ1→第二端子リング3→主体金具4→(エンジ
ンブロックを介して接地)の順序で電流が流れ、セラミ
ックヒータ1の先端部2が発熱して、燃焼室内の予熱を
行なうことができる。
The glow plug 50 is attached to the diesel engine such that the tip 2 of the ceramic heater 1 is located in the combustion chamber at the attachment portion 5 of the metal shell 4. Then, by connecting the terminal fitting 7 to a power source, the metal shaft 6 → the metal lead 17 → the first terminal ring 14 → the ceramic heater 1 → the second terminal ring 3 → the metal shell 4 → (ground via the engine block). The current flows in this order, and the tip 2 of the ceramic heater 1 generates heat, so that the combustion chamber can be preheated.

【0040】以下、グロープラグ50の製造方法につい
て説明する。まず、図3に示すように、セラミック抵抗
体10となるべき抵抗体粉末成形部34を、射出成形に
より作成する。また、セラミック基体13を形成するた
めの原料粉末を予め金型プレス成形することにより、上
下別体に形成された基体成形体としての分割予備成形体
36,37を用意しておく。これら分割予備成形体3
6,37には、上記抵抗体粉末成形部34に対応した形
状の凹部37a(分割予備成形体36側の凹部は図面に
表れていない)をその合わせ面に形成しておき、ここに
抵抗体粉末成形部34を収容して分割予備成形体36,
37を上記合わせ面において嵌め合わせ、さらにプレス
・圧縮することにより、図3(b)に示すように、これ
らが一体化された複合成形体39を作る。
Hereinafter, a method of manufacturing the glow plug 50 will be described. First, as shown in FIG. 3, a resistor powder molding section 34 to be the ceramic resistor 10 is formed by injection molding. In addition, by dividing the raw material powder for forming the ceramic base 13 into a die press in advance, divided preformed bodies 36 and 37 are separately prepared as base formed bodies formed separately in the upper and lower parts. These divided preforms 3
6, 37, a concave portion 37a having a shape corresponding to the resistor powder molded portion 34 (the concave portion on the divided preformed body 36 side is not shown in the drawing) is formed on its mating surface, and the resistor The divided preform 36 containing the powder molding part 34
37 are fitted on the mating surface, and further pressed and compressed to produce a composite molded body 39 in which these are integrated as shown in FIG. 3B.

【0041】こうして得られた複合成形体39を脱バイ
ンダ処理後、ホットプレス等により1700℃以上、例
えば約1800℃前後で焼成することにより、焼成体と
し、さらに外周面を円筒状に研磨にすればセラミックヒ
ータ1が得られる。そして、図4に示すように、該セラ
ミックヒータ1に第一端子リング14及び第二端子リン
グ3を例えば圧入により締まり嵌め嵌合させ、さらに金
属リード部17及び主体金具4などの必要な部品を組み
付ければ、図1に示すグロープラグ50が完成する。
The thus obtained composite molded body 39 is subjected to a binder removal treatment and then fired at 1700 ° C. or more, for example, about 1800 ° C. by a hot press or the like, thereby obtaining a fired body and further polishing the outer peripheral surface to a cylindrical shape. Thus, a ceramic heater 1 is obtained. Then, as shown in FIG. 4, the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 are tightly fitted to the ceramic heater 1 by, for example, press-fitting, and necessary parts such as the metal lead portion 17 and the metal shell 4 are further mounted. When assembled, the glow plug 50 shown in FIG. 1 is completed.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明の効果を確認するために行なっ
た実験結果について説明する。まず、図1に示す形態の
セラミックヒータ1を、上記説明した方法により作製し
た。ただし、セラミックヒータ1の長さは40mm、外
径は3.5mmであり、第二抵抗体部分12、12の太
さは1mm、さらに第一ヒータ端子12a及び第二ヒー
タ端子12bは、各々直径0.8mmの円状領域とし
た。
EXAMPLES The results of experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described below. First, the ceramic heater 1 having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured by the method described above. However, the length of the ceramic heater 1 is 40 mm, the outer diameter is 3.5 mm, the thickness of the second resistor portions 12, 12 is 1 mm, and the first heater terminal 12a and the second heater terminal 12b each have a diameter. It was a 0.8 mm circular area.

【0043】他方、前記したSUS630(H900時
効硬化処理品:Hv=約400)を用いて第一端子リン
グ14及び第二端子リング3を作製した。第一端子リン
グ14の肉厚は0.3mmとし、その内径d1iは3.
45mmとなるものを用意した。他方、第二端子リング
3の肉厚は0.85mmとし、その内径d1i’が3.
45mmとなるものを用意した。
On the other hand, the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 were manufactured using SUS630 (H900 age hardened product: Hv = about 400). The thickness of the first terminal ring 14 is 0.3 mm, and the inner diameter d1i is 3.
One having a size of 45 mm was prepared. On the other hand, the thickness of the second terminal ring 3 is 0.85 mm, and the inner diameter d1i ′ is 3.
One having a size of 45 mm was prepared.

【0044】ついで、上記の第一端子リング14及び第
二端子リング3を、セラミックヒータ1の所定位置に圧
入により組み付けた。なお、圧入時において各リングの
内面には潤滑剤(パスキンM30(商品名:共栄社化学
(株)社製)を適量塗布し、圧入後に300℃にて該潤
滑剤の分解処理を行なっている。
Next, the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 were assembled into the ceramic heater 1 at a predetermined position by press fitting. At the time of press-fitting, an appropriate amount of a lubricant (Paskin M30 (trade name: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)) was applied to the inner surface of each ring, and the lubricant was decomposed at 300 ° C. after press-fitting.

【0045】そして、この圧入後の第一端子リング14
を取り外し、第一ヒータ端子12aを露出させ、第二端
子リング3及び該第一ヒータ端子12a間に電流を通電
したときの抵抗を測定し、分解前抵抗R1とした。つい
で、セラミックヒータ1から第一端子リング14及び第
二端子リング3を取り外し、第一ヒータ端子12a及び
第二ヒータ端子12bを露出させ、これらの間に電流を
通電して抵抗を測定し、分解後抵抗R2とした。これら
の測定はいずれも室温(20℃)にて行った。R1から
R2を減ずることにより第二端子リング3とセラミック
ヒータとが嵌合することによる接触抵抗(R1−R2)の
値を求めた。
The press-fitted first terminal ring 14
Was removed, the first heater terminal 12a was exposed, and the resistance when a current was applied between the second terminal ring 3 and the first heater terminal 12a was measured to obtain the resistance R1 before disassembly. Next, the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 are removed from the ceramic heater 1, the first heater terminal 12a and the second heater terminal 12b are exposed, and a current is applied between the terminals to measure the resistance. The post-resistance is R2. All of these measurements were performed at room temperature (20 ° C.). By subtracting R2 from R1, the value of the contact resistance (R1-R2) due to the fitting of the second terminal ring 3 and the ceramic heater was determined.

【0046】また、第一端子リング14及び第二端子リ
ング3を取り外す前の状態のグロープラグ50におい
て、これらの端子リング間に11Vの直流電圧を60秒
間連続して印加した。このような通電を行うことによ
り、60秒後には、温度は一定となり定常状態となる。 (実施例1)実施例1として、このときのセラミックヒ
ータ1の先端における定常状態での最高到達温度を測定
した。得られた接触抵抗及び最高到達温度との結果を表
1及び図9に示す。
In the glow plug 50 before the first terminal ring 14 and the second terminal ring 3 were removed, a DC voltage of 11 V was continuously applied between these terminal rings for 60 seconds. By conducting such an energization, the temperature becomes constant and a steady state is reached after 60 seconds. Example 1 As Example 1, the highest temperature in the steady state at the tip of the ceramic heater 1 at this time was measured. Table 1 and FIG. 9 show the results of the obtained contact resistance and the maximum attained temperature.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】表1及び図9においては、条件1を満足す
る本発明のグロープラグにあっては、定常状態におい
て、1200℃以上の温度に最高到達温度が維持されて
いる。一方、条件1を満足しない本発明範囲外となる
と、最高到達温度が急激に低下してしまうことがわか
る。
In Table 1 and FIG. 9, in the glow plug of the present invention that satisfies the condition 1, the maximum attainable temperature is maintained at 1200 ° C. or more in the steady state. On the other hand, it can be seen that, if the value falls outside the range of the present invention where the condition 1 is not satisfied, the maximum temperature rapidly decreases.

【0049】(実施例2)上記実施例1において、条件
1を満足するものについては、最高到達温度にはほとん
ど変化がなく、どの実施例においても良好な最高到達温
度を示す、しかしながら、これらの実施例においても、
目標到達温度に達するまでの時間には差異が認められ
た。すなわち、条件1を満足する本発明品である実施例
No.1〜3について、エンジンを始動(燃料に着火)
するのに必要な目標到達温度(10000℃)まで、セ
ラミックヒータの温度が到達する時間を測定した。得ら
れた接触抵抗(mΩ)および1000℃到達時間(秒)
を表2及び図10に示す。
(Embodiment 2) In the embodiment 1 above, those satisfying the condition 1 show almost no change in the maximum attained temperature and show a good maximum attained temperature in any of the embodiments. In the examples,
There was a difference in the time required to reach the target temperature. That is, the product of the present invention satisfying the condition 1 is the product of the present invention. Start engine for 1 to 3 (ignite fuel)
The time required for the temperature of the ceramic heater to reach the target attainment temperature (10000 ° C.) required for the measurement was measured. Obtained contact resistance (mΩ) and time to reach 1000 ° C (sec)
Are shown in Table 2 and FIG.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】表2及び図10によれば、本発明品である
実施例No.1、2、3の内でも、条件2を満足する実
施例No.1及び2においては、1000℃までの到達
時間が4秒であるために、エンジンの始動が迅速に行え
るものである。条件2を満足しない実施例No.3にあ
っては、目標到達温度への到達時間という観点において
は、実施例No.1及び2に及ばないことがわかる。
According to Table 2 and FIG. In the embodiment No. 1, which satisfies the condition 2 among the cases Nos. 1, 2, and 3, In 1 and 2, since the time required to reach 1000 ° C. is 4 seconds, the engine can be started quickly. Example No. 2 which does not satisfy the condition 2. In the case of Example No. 3 from the viewpoint of the time to reach the target attainment temperature. It turns out that it is less than 1 and 2.

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

【図1】本発明のグロープラグの一実施例を示す縦断面
図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a glow plug of the present invention.

【図2】図1の要部を示す縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a main part of FIG.

【図3】図1のグロープラグの製造工程の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the glow plug of FIG.

【図4】図2に続く説明図。FIG. 4 is an explanatory view following FIG. 2;

【図5】分解後締め代の算出に使用する部位を説明する
図。
FIG. 5 is a view for explaining parts used for calculating a post-disassembly interference.

【図6】図1のグロープラグの第一変形例を示す要部縦
断面図。
FIG. 6 is an essential part longitudinal cross sectional view showing a first modification of the glow plug of FIG. 1;

【図7】同じく第二変形例を示す要部縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part showing a second modified example.

【図8】接触抵抗の測定方法を説明した図。FIG. 8 is a diagram illustrating a method for measuring contact resistance.

【図9】実施例の実験結果を示す第一のグラフ。FIG. 9 is a first graph showing experimental results of the example.

【図10】実施例の実験結果を示す第二のグラフ。FIG. 10 is a second graph showing experimental results of the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミックヒータ 2 先端部 3 第二端子リング(金属嵌合部材) 4 主体金具(金属嵌合部材) 4a ヒータ保持面 10 セラミック抵抗体 11 第一抵抗体部分(抵抗発熱体) 12,12 第二抵抗体部分 12a 第一ヒータ端子(ヒータ端子) 12b 第二ヒータ端子(ヒータ端子) 14 第一端子リング(金属嵌合部材) 41 金属被膜層 50 グロープラグ Reference Signs List 1 ceramic heater 2 tip 3 second terminal ring (metal fitting member) 4 metal shell (metal fitting member) 4a heater holding surface 10 ceramic resistor 11 first resistor portion (resistance heating element) 12, 12 second Resistor portion 12a First heater terminal (heater terminal) 12b Second heater terminal (heater terminal) 14 First terminal ring (metal fitting member) 41 Metal coating layer 50 Glow plug

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 啓之 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 伊藤 正也 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Suzuki 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Nihon Special Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Masaya Ito 14 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture No. 18 Inside Japan Special Ceramics Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 棒状の形態を有するとともに自身の先端
部に抵抗発熱体が埋設され、また、抵抗発熱体に通電す
るためのヒータ端子が自身の外周面に露出形成されたセ
ラミックヒータを有し、かつ、 前記セラミックヒータの外周面に露出している前記ヒー
タ端子を覆うとともにこれと導通する金属嵌合部材が、
前記セラミックヒータの外周面に締まり嵌め状態にて取
り付けられているグロープラグにおいて、 前記抵抗発熱体の通電抵抗を、前記金属嵌合部材が前記
セラミックヒータに取り付けられている状態で、該金属
嵌合部材を介して室温にて測定するとともに、その値を
R1とし、前記金属嵌合部材を前記セラミックヒータか
ら取り外して、前記ヒータ端子を露出させ、該ヒータ端
子から直接通電する形で室温にて測定した値をR2とし
たとき、 (R1−R2)/R2×100≦20(%)となることを
特徴とするグロープラグ。
1. A ceramic heater having a rod-like shape, a resistance heating element buried at a tip end thereof, and a heater terminal for energizing the resistance heating element formed exposed on its outer peripheral surface. And a metal fitting member that covers the heater terminal exposed on the outer peripheral surface of the ceramic heater and conducts with the heater terminal,
In the glow plug attached to the outer peripheral surface of the ceramic heater in a tight fit state, the energization resistance of the resistance heating element may be adjusted in a state where the metal fitting member is attached to the ceramic heater. Measured at room temperature through the member, the value was set to R1, the metal fitting member was removed from the ceramic heater, the heater terminal was exposed, and the temperature was measured at room temperature in such a way that the heater terminal was directly energized. A glow plug characterized in that, when the value obtained is R2, (R1-R2) / R2 x 100 ≤ 20 (%).
【請求項2】 R1−R2≦50mΩとなる請求項1に記
載のグロープラグ。
2. The glow plug according to claim 1, wherein R1−R2 ≦ 50 mΩ.
【請求項3】 前記金属嵌合部材はリング状にて形成さ
れており、前記セラミックヒータから前記金属嵌合部材
を取り外した分解状態において、前記金属嵌合部材の内
径をd1、同じく該分解状態における前記ヒータ端子の
形成位置での前記セラミックヒータの外径をd2とし
て、d2−d1が、8μm以上であって前記金属嵌合部材
の取付位置における前記セラミックヒータの外径の2%
以下の範囲に調整されている請求項1又は2に記載のグ
ロープラグ。
3. The metal fitting member is formed in a ring shape, and when the metal fitting member is removed from the ceramic heater, the inner diameter of the metal fitting member is d1, and the metal fitting member is in the disassembled state. Where d2-d1 is at least 8 m and 2% of the outer diameter of the ceramic heater at the mounting position of the metal fitting member, where d2 is the outer diameter of the ceramic heater at the position where the heater terminal is formed.
The glow plug according to claim 1, wherein the glow plug is adjusted to the following range.
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