JPH03282122A - ディーゼルエンジン用グロープラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は導電性セラミック材により一体的に形成された
棒状セラミックヒータを備えてなるディーゼルエンジン
用グロープラグにおいて、特にそのセラミックヒータか
らの電極取出し構造を改良したディーゼルエンジン用グ
ロープラグの製造方法に関するものである。

（従来の技術） ディーゼルエンジン用のグロープラグとして、従来から
様々な構造を有するものが知られているが、近年、速熱
性、高温耐久性の両面からセラミックヒータ型のものが
注目をあびている。

この種のセラミックヒータからの外部接続用の電極取出
し構造として特開昭６０−１１４６２９号公報等にはヒ
ータ後端部に設けた一対の電極取出し端に対し、それぞ
れ端子キャップを装着してろう付は接合するようにした
二極二線式構造が開示されている。また、特開昭６３−
９１４３２号公報にはセラミックヒータ後端部に金属導
線を係止保持させた電極キャップを電極取出し端に装着
してろう付けし、次いでこの電極キャップを各リード部
門に対応する位置で切断するようにした構造が開示され
ている。

（発明が解決しようとするＷＩＩり しかしながら、上記特開昭６０−１１４６２９号公報の
ものは、二個の端子キャップをそれぞれの電極取出し端
に接合する必要があり構造が複雑で作業性やコスト面で
問題があり、また、接合時の各端子キャップの相対的位
置が不安定のため、電気的に短絡する等の問題がある。

また、上記特開昭６３−９１４３２号公報のものは、構
造上切断箇所が制約されるとともに、電極キャップを切
断する際金属導線及びセラミックヒータのリード部を損
傷し易い等の作業性、信頼性の面で問題を生じてしまう
。

本発明はセラミックヒータのリード部を損傷せず、接合
する電極キャップを正確に位置決めし、しかも作業性を
向上し、低コストにできる製造方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係るディーゼルエン
ジン用グロープラグの製造方法は、発熱部およびその後
方に平行して延設された一対のリード部を導電性セラミ
ック材により一体に形成して成る棒状セラミックヒータ
の後端部に、共通リード部を有する導電性金属材からな
る金属導線接合用の電極キャップを装着してろう付けし
、その後電極キャップの共通リード部を所望の位置で切
断する方法のものである。

（作用） 一対の電極取出し端に一体の電極キャップを接合後、電
極キャップを二分割するので、電極取出しがきわめて簡
単かつ確実に行なえる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

本実施例では二極二線式構造により説明する。

第１図および第３図、第４図は１本発明に係る製造方法
を説明するための説明図であり、第２図は本発明に係る
ディーゼルエンジン用グロープラグの概略縦断面図であ
る。また、第５図および第６図は本発明の要部となる電
極キャップの変形例を示す概略斜視図であり、第７図は
本発明の実施例を示す概略縦断面図である。まず第２図
の全体を符合１０で示すグロープラグの概略構造を簡単
に説明する。このグロープラグ１０は、先端側が発熱部
として機能する棒状セラミックヒータ１１と、このヒー
タ１１を先端において保持する略々管状を呈する金属ホ
ルダ１２とを備えている。そしてこのホルダ１２の後端
部には第一および第二の外部接続端子１３．１４を合成
樹脂材などによる絶縁材内に貫通して埋設してなる端子
組立体１５が嵌込み保持され、かつ各端子１３．１４は
前記ヒータ１１を構成する導電性セラミック材によるリ
ード部（後述する）側にフレキシブルワイヤ等による金
属導１ｓ１６．１７を介して接続されている。これらの
金属導！１６．１７は、外部接続端子１３．１４に加わ
る種々の振動や締付はトルク等の機械的外力からヒータ
１１を強度的に保護するためで、ある程度の柔軟性をも
つものを用いるとよい、なお、１２ａはホルダ１２外周
に形成され図示しないエンジンのシリンダヘッド側のね
じ孔に螺合させるためのねじ部である。また、前記端子
組立体１５は、ロッド部１３ａをその内方端側に有する
第一の外部接続端子１３と、その周囲に所定間隔をおい
て配置され、その内方端の一部から延設されるリード片
１４ａを有した筒状の第二の外部接続端子１４と、これ
ら両端子１３．１４間を絶縁するとともにその外周部に
も絶縁層を有するようにしてこれらを一体化する樹脂モ
ールディングによる組立１体１５ａを有し、この本体１
５ａ外周には連結補強用の金属管１５ｂが嵌装されてい
る。そして。

この金属管１５ｂがホルダ１２の後端部開口周縁部分に
て高加圧力でかしめ付けられ、軸線方向に沿って座屈変
形することで、その内側が樹脂製本体１５ａ側に、外側
がホルダ１２内壁に強固に圧接された状態となり、外力
や熱収縮による問題を解消し得るものである。さらに１
８ａ、１８ｂはホルダ１２の後方に突出する第二の端子
１４に対し嵌装された絶縁リングおよびワッシャ、１８
ｃはこのワッシャ１８ｂの外方端で第一の端子１３側に
嵌装された絶縁部材、１８ｄ、１８ｅはこの第一の端子
１３外方端のねじ部に螺合されたスプリングワッシャお
よび締付は用ナツトである。そしてワッシャ１８ｂと絶
縁部材１８ｃ問および絶縁部材１８ｃとスプリングワッ
シャ１８ｄ間にそれぞれバッテリからリード１ａ（図示
せず）を介装して挟持することにより前記各端子１３．
１４がバッテリ端子側に電気的に接続される。さらに、
１６ａ、１７ａは導線１６．１７被覆用の絶縁チューブ
である。

さて、本実施例によれば、前記ホルダ１２先端に保持さ
れる棒状セラミックヒータ１１を第１図および第２図か
らも明らかなように、Ｕ字状発熱部２ｏおよびその両端
から後方に平行して延設される一対の外部接続用リード
部２１．２２を導電性セラミック材で一体に形成するこ
とにより全体が略々Ｕ字状を呈するように構成する。ま
た、前記両リード部２１．２２外局面には絶縁層として
、絶縁コーティング層２３．２４を設ける。そして該絶
縁コーティング層２３．２４を介してホルダ１２先端部
に保持させる。各リード部２１．２２後端部にはそれぞ
れ後述する端子キャップ３１．３２が接合されている。

各端子キャップ３１．３２は、それぞれ金属導線１６．
１７を介して、第１および第２の外部接続端子１３．１
４に接続された場合を示している。

これを詳述すると、セラミックヒータ１１はリード部２
１．２２よりも肉厚が薄くなるように小径に形成された
導電性セラミック材による発熱部２０を有し、かつその
中央部には発熱部２０からリード部２１．２２間にかけ
てヒータ１１の長手方向に沿うスリット２５が形成され
ている。さらに、このスリット２５内でその後端側のリ
ード部２１．２２間の少なくともホルダ１２先端部に対
応する部分には、たとえば絶縁性セラミック材による絶
縁シート２６が介装されて導電性セラミック材によるリ
ード部２１．２２と一体的に接合され、これによりスリ
ット２５をホルダ１２先端部分で塞いで燃焼圧さらには
燃焼熱を確実にシールし、その洩れ防止な図るような構
成としている。また、発熱部２゜と導電性セラミック材
により一体に形成されるリード部２１．２２の長手方向
略々中央部外周には、それぞれ絶縁コーティング層２３
．２４が形成され、これら両層２３．２４およびその表
面に形成された銀・パラジウム層（図示せず）で、この
セラミックヒータ１１をホルダ１２先端部に銀ろう付は
等で接合固定して保持させるような構成とされている。

この場合、ホルダ１２の接合面側にも、必要に応じて銀
・パラジウム層を形成しておくとよいが、これに限定さ
れないことは勿論である。さらに、セラミックヒータ１
１の後端部には各々電極取出し端２１ａ、２２ａが形成
されている。

ここで、上述したセラミックヒータ１１を形成する導電
性セラミック材としては、たとえばβサイアロンまたは
αとβとの混相しているサイアロンに窒化チタン（Ｔ　
ｉ　Ｎ）の添加量を調整することで導電性が得られるサ
イアロン等を用いるとよい、しかしながら上述したセラ
ミックヒータ１１において抵抗体となる導電性セラミッ
ク材としては上述したサイアロンに限定されず、適宜の
セラミック材を用いることが可能であることは容易に理
解されよう。

さて、本発明によれば、上述したように発熱部２０およ
びその後方に平行して延設された一対のリード部２１．
２２を導電性セラミック材により一体に形成してなるそ
れぞれ棒状セラミックヒータ１１の後端部の電極取出し
端２１ａ、２２ａに、第１図および第３図から明らかな
ように、共通リード部を有する導電金属からなる金属導
線接合用の電極キャップ３ｏを装着してろう付けし、そ
の後電極キャップ３０のリード部３０ａを所望の位置で
第４図に示すように切断工具で切断し、各電極取出し端
２１ａ、２２ａに固着される端子キャップ３１．３２を
形成するようにしたことを特徴としている。

本実施例では、上述した電極キャップ３０として、たと
えばステンレス材で略々半円状の底面とその円周上に前
述した各電極取出し端２１ａ、２２ａの外周に沿うガイ
ド部を有し、かつ各々底面の一部より金属導線１６．１
７への接合層共通リード部３０ａを有するように形成し
た場合を示している。そして電極キャップを前記各電極
取出し端２１ａ、２２ａに対向する位置に接合後、共通
リード部３０ａを所望の位置で切断し、端子キャップ３
１．３２を得る。この場合、前記各電極取り出し端２１
ａ、２２ａと電極キャップ３０とは、たとえばＴｉ−Ａ
ｇ−Ｃｕ等の活性化銀ろう等を用い真空中もしくは不活
性雰囲気中で加熱処理して接合するとよいものである。

そして、このようにしてろう付けされた電極キャップ３
０の共通リード部３０ａを、第４図に示すようにたとえ
ば回転カッタ３５等により所望の位置で切断し、これに
より各電極取り出し端２１ａ、２２ａからの電極取出し
を同時にしかも簡単かつ確実に行えるものである。また
、切断された各端子キャップリード部３１ａ、３２ａを
第１および第２の外部接続端子１３．１４から引出され
た金属溝ＭＡ１６．１７と電気的に接続する。ここで、
第１および第２の外部接続端子１３．１４のロッド部１
３ａリード片１４ａと各金属溝１ｓ１６．１７の一端、
および、切断された各端子キャップリード部３１ａ、３
２ａと各金属導線１６．１７との他端はスポット溶接等
で溶接して接続固定される。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を適宜変形、変更することは自由である
。たとえばセラミックヒータ１１からの電極取出し部を
形成するために用いた電極キャップ３０としては、種々
の形状が考えられるもので、たとえば第５図に示したよ
うに、スリット２５の面の少なくとも一方に形状等を合
わせて位置決め部３２ｂを形成したものを用いることに
より、前述した各電極取出し４１２１ａ、２２ａに接合
する際、電極キャップ３０の回転方向の位置決めを容易
にかつ確実に行うことができる。また、第６図に示した
ように、前述した所望の切断位置に予め切欠いてなる形
状のものを用いることにより、切断時の作業性を向上さ
せることができる。

また、上述した実施例では、二極二線式構造によるグロ
ープラグ１０に適用した場合を説明したが、本発明はこ
れに限定されず、第７図に示されるように、一方のリー
ド部２１のみをホルダ１２後端部に絶縁ブツシュ６０を
介して保持した外部接続端子１３により外部接続し、他
方のリード部２２はホルダ１２側にアース接続するよう
にした構造のグロープラグ１０であってもよいことは容
易に理解されよう、ここで、この実施例では、金属導線
１７を絶縁ブツシュ６０の外周部に嵌装されホルダ１２
側に接続される金属バイブロ０ａから延設された端子片
６１を用いて接続しているが、これに限らず、ホルダ１
２への接続手段としては種々の変形例が考えられるもの
である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ホルダ先端部に
保持される棒状セラミックヒータを、発熱部およびその
両端から後方に平行して延設される一対のリード部を導
電性セラミック材で一体に形成することで構成し、かつ
このセラミックヒータ後端部の電極取出し端に共通リー
ド部を有する導電性金属材からなる金属導線接合用の電
極キャップを装着してろう付けし、その後、電極キャッ
プの共通リード部を所望の位置で切断するようにしたの
で、簡単な方法にもかかわらず、セラミックヒータから
の電極取出し部構造が簡単となり、また作業もきわめて
簡単に行なえ、さらに接合後の各電極キャップの相対的
な位置精度においても優れている等種々の優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図、第４図は本発明に係る製造方法を
説明するための説明図、第２図は本発明に係る製造方法
を採用したディーゼルエンジン用グロープラグの一実施
例を示す概略縦断面図、第５図および第６図は本発明の
要部とする電極キャップの変形例を示す概略斜視図、第
７図は本発明の実施例を示す概略縦断面図である。 １０・・・・ディーゼルエンジン用グロープラグ、１１
・・・・棒状セラミックヒータ、１２・・・・中空状ホ
ルダ、１３．１４・・・・第１および第２の外部接続端
子、１５・・・・端子組立体、１６．１７・・・・金属
導線、２０・・・・発熱部、２１．２２・・・・リード
部、２１ａ、２２ａ・・・・電極取出し端、２３．２４
・・・・絶縁コーティング層（絶縁層）、２５・・・・
スリット、２６・・・・絶縁シート、３０・・・・電極
キャップ、３０ａ・・・・共通リード部、３１．３２・
・・・端子キャップ、３１ａ、３２ａ・・・・端子キャ
ップリード部、３２ｂ・・・・位置決め部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発熱部およびその後方に延設された一対のリード部を導
   電性セラミック材により一体に形成してなる棒状セラミ
   ックヒータにおいて、その後端部の電極取出し端に共通
   リード部を有する電極キャップを装着してろう付けし、
   その後該電極キャップの共通リード部を所望の位置で切
   断することを特徴とするディーゼルエンジン用グロープ
   ラグの製造方法。