JPH0942671A - セラミックグロープラグ及びその製造方法 - Google Patents
セラミックグロープラグ及びその製造方法Info
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- JPH0942671A JPH0942671A JP7141796A JP7141796A JPH0942671A JP H0942671 A JPH0942671 A JP H0942671A JP 7141796 A JP7141796 A JP 7141796A JP 7141796 A JP7141796 A JP 7141796A JP H0942671 A JPH0942671 A JP H0942671A
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Abstract
信頼性が高い,セラミックグロープラグを提供するこ
と。 【解決手段】 ハウジング内に嵌挿したセラミック製の
ヒータ2と,ヒータ2の上端部21に向けてハウジング
内に挿入した通電用の中軸3と,ヒータ2と中軸3とを
接続するための接続金具4とよりなるセラミックグロー
プラグ。接続金具4は内孔40を有するパイプ形状であ
って,接続金具4の内孔40の上部403には中軸3の
下端部32が挿入され,かつ下端部32は接続金具4を
その外周よりかしめることにより結合されている。接続
金具4の内孔40の下部402には,ヒータ2を挿入し
てロウ接してあることが好ましい。中軸3の下端部32
とヒータ2の上端部21とは,0.5mm以上の間隙を
設けることが好ましい。
Description
内を予熱するためのセラミックグロープラグ,特にその
中軸とヒータとの接合構造に関する。
21に示すごとく,金属製のハウジング6の中に嵌挿し
たセラミック製のヒータ2と,該ヒータ2の上端部21
に向けてハウジング6内に挿入した通電用の中軸3と,
上記ヒータ2と上記中軸3とを電気的に接続するための
接続金具94とよりなる。
く,金属線をコイル状に成形したヒータ保持部942と
先端部941とからなる。そして,接続金具94の先端
部941と中軸3とは抵抗溶接してある。一方,ヒータ
保持部942とヒータ3とは,ロウ接してある。
製造に当たっては,上記ヒータ2と中軸3とを接続金具
94によって接合して一体化した後,これらをハウジン
グ6中に挿入する。そして,ヒータ2に装着してロウ接
した金属スリーブ28をハウジング6にロウ接すること
により,これらを固定する(例えば,特開平3−247
17号公報,特開平3−247916号公報)。
ラミックグロープラグにおいては,次の問題がある。即
ち,上記中軸3は,ハウジング6と電気的に絶縁する必
要がある。そのため,中軸3及び接続金具94は,ハウ
ジング6に接触しないように配設しなければならない。
このため,ヒータ2と中軸3とは,ほぼ同一軸芯上に位
置する状態,即ち同軸度が高い状態で接合されることが
必要である。また,ハウジング6内への組付け時には,
曲がり等が発生しないように十分な注意を払って慎重に
行うことが必要である。
具94の先端部941との接合は,上記のごとく抵抗溶
接により行っている。そのため,中軸3と接続金具94
とを,常に高い同軸度を維持して接合するのは非常に困
難である。また,接合状態が良好であってもハウジング
6への組付けを十分慎重に行う必要があるため,非常に
生産性が悪い。
抗溶接で行うために次の不具合もある。即ち,大量生産
時の抵抗溶接においては,加圧力,電流,通電サイクル
数等の溶接条件を十分に管理して行うが,溶接面の清浄
度,溶接電極の汚れ等の,大量生産特有の要因が原因と
なって,溶接状態にばらつきが発生してしまう。つま
り,抵抗溶接時のエネルギーが過大になったり,過小に
なったりする場合がある。
溶接時のエネルギーが過大の場合には,接続金具94の
先端部941の溶接部948が薄肉化し,またクラック
949が発生する場合がある。また,図22(c)に示
すごとく,抵抗溶接時のエネルギーが過小の場合には,
エネルギーが正常な場合(図22(b))の接合面積S
1に比べて,接合面積S2が小さくなってしまう。
合には,実使用における冷熱繰り返しや振動等により,
断線に至り,ヒータへの通電が止まってセラミックグロ
ープラグが機能しなくなることがある。即ち,高いエネ
ルギーにより接合されたものは,上記クラック部や薄肉
部から破断することがあり,一方低いエネルギーにより
接合されたものは,接合部が剥がれる場合がある。
されたもので,接続金具と中軸との同軸度が高く,かつ
接合信頼性が高い,セラミックグロープラグを提供しよ
うとするものである。
該ハウジング内に嵌挿したセラミック製のヒータと,該
ヒータの上端部に向けてハウジング内に挿入した通電用
の中軸と,上記ヒータと上記中軸とを接続するための接
続金具とよりなるセラミックグロープラグにおいて,上
記接続金具は内孔を有するパイプ形状であって,該接続
金具の内孔の上部には上記中軸の下端部が挿入され,か
つ該下端部は上記接続金具をその外周よりかしめること
により結合されていることを特徴とするセラミックグロ
ープラグにある。
記接続金具はパイプ形状であることである。そして上記
接続金具の内孔の上部には上記中軸の下端部が挿入さ
れ,かつ該下端部は上記接続金具をその外周よりかしめ
ることにより結合されていることである。
する。第1発明のセラミックグロープラグにおいては,
パイプ状の接続金具を用いている。そのため,製造過程
における中軸との接合工程においては,接続金具の内孔
内に中軸を差し込むだけで容易に高い同軸度が得られ
る。そのため,この状態で接続金具をその外周よりかし
めても,中軸と接続金具との高い同軸度が維持される。
それ故,中軸をハウジング内へ挿入する組付け作業を容
易に行うことができる。
接続金具をその外周よりかしめることにより接合する。
そのため,接続金具と中軸との接合作業が非常に容易で
あり,大量生産時においても常に安定した接合状態が得
られる。それ故,エンジンに装着して使用しても,接続
金具が断線等することがなく,中軸と接続金具との確実
な電気的導通を得ることができる。したがって,第1発
明によれば,接続金具と中軸との同軸度が高く,かつ接
合信頼性が高い,セラミックグロープラグを提供するこ
とができる。
金具の上記内孔の下部には,上記ヒータの上端部を挿入
してロウ接してあることが好ましい。これにより,接続
金具とヒータとの接合も,常に高い同軸度で行うことが
できる。それ故,ヒータと中軸との同軸度も向上させる
ことができる。
金具には,上記ヒータの挿入位置を規制するための位置
決め部を設けてあることが好ましい。これにより,ヒー
タと接続金具を接合する際に,極めて容易にヒータと接
続金具の位置決めを行うことができ,作業性の向上を図
ることができる。上記位置決め部は,例えば接続金具の
外側から内側に向かって全周あるいは部分的に突出させ
ることにより設けることができる。
の下端部と上記ヒータの上端部とは,0.5mm以上の
間隙を設けて配設されていることが好ましい。この間隙
が0.5mm未満の場合には,使用時の激しい熱履歴に
よって,ヒータがハウジング内部側へ移動して中軸を押
し上げ,該中軸固定部を損傷するおそれがあるという問
題がある。なお,この間隙は,生産性等の問題から,1
0mm未満にすることが好ましい。
金具は,金属弾性材であることが好ましい。金属弾性材
とは,例えば,ステンレス鋼,銅,等の弾性力を有する
金属材料をいう。これにより,使用時の激しい熱履歴を
受けた際に,ヒータの軸方向の動きを金属弾性材の弾性
により吸収することができ,ヒータの位置ずれを確実に
防止することができる。
弾性材の厚みは,0.2〜1.0mmであることが好ま
しい。この厚みが0.2mm未満の場合には,金属弾性
材が塑性変形を起こしてしまい,縮んだままになるおそ
れがあり,一方1.0mmを超える場合には,金属弾性
材の剛性が強すぎて,十分な弾性効果を発揮しないとい
う問題がある。
金具は,その内面にニッケルメッキを施していることが
好ましい。これにより,接続金具の内面のロウ材との濡
れ性が格段に向上し,いわゆるロウ流れ性が良好とな
る。そのため,ヒータと接続金具とのロウ接性が向上す
る。それ故,ヒータと接続金具との接合強度が向上し,
接続金具とヒータとの間での位置ずれ発生防止を図るこ
とができる。
明として,次のものがある。即ち,請求項8の発明のよ
うに,ハウジングと,該ハウジング内に嵌挿したセラミ
ック製のヒータと,該ヒータの上端部に向けてハウジン
グ内に挿入した通電用の中軸と,上記ヒータと上記中軸
とを接続するための接続金具とよりなるセラミックグロ
ープラグにおいて,上記中軸は上記接続金具の上端部を
挿入するための挿入穴を有し,該挿入穴には上記接続金
具の上端部が挿入され,かつ該上端部は上記中軸をその
外周よりかしめることにより結合されていることを特徴
とするセラミックグロープラグがある。
記中軸は上記挿入穴を有することである。そして,該挿
入穴には上記接続金具の上端部が挿入され,かつ該上端
部は上記中軸をその外周よりかしめることにより結合さ
れていることである。
する。本発明のセラミックグロープラグにおいては,そ
の製造過程における中軸と接続金具との接合の際に,ま
ず上記中軸の挿入穴に接続金具の上端部を挿入する。そ
のため,その挿入時における中軸と接続金具とは,高い
同軸度が得られる。そして,この状態において中軸をそ
の外周よりかしめても,中軸と接続金具との高い同軸度
が維持される。それ故,中軸をハウジング内へ挿入する
組付け作業を容易に行うことができる。
中軸をその外周よりかしめることにより接合する。その
ため,上記請求項1の発明と同様に,接続金具と中軸と
の接合作業が非常に容易であり,大量生産時においても
常に安定した接合状態が得られる。それ故,実際にエン
ジンに装着して使用しても,接続金具が断線等すること
がなく,中軸と接続金具との確実な電気的導通を得るこ
とができる。したがって,第2発明においても,接続金
具と中軸との同軸度が高く,かつ接合信頼性が高い,セ
ラミックグロープラグを提供することができる。
金具は上記ヒータの上端部を挿入するための下部穴を設
けたヒータ保持部を有し,上記下部穴には上記ヒータの
上端部を挿入してロウ接してあることが好ましい。これ
により,接続金具とヒータとの接合の同軸度を高く維持
することができる。それ故,ヒータと中軸との接合の同
軸度も高くすることができる。
を製造する方法として次の方法がある。即ち,請求項1
0の発明のように,ハウジングと該ハウジング内に嵌挿
したセラミック製のヒータと,該ヒータの上端部に向け
てハウジング内に挿入した通電用の中軸と,上記ヒータ
と上記中軸とを接続するための接続金具とよりなるセラ
ミックグロープラグを製造する方法において,上記ヒー
タの上端部を上記接続金具の内孔内に挿入すると共に,
上記接続金具の内孔内でかつ上記ヒータの上端部にロウ
材を配置し,次いでこれを加熱して,上記ロウ材を溶融
させて上記ヒータと上記接続金具とをロウ接するに当た
り,上記ロウ接に用いる上記ロウ材は,上記接続金具の
上記内孔の径よりも小さい外形寸法を有することを特徴
とするセラミックグロープラグの製造方法がある。
ミックグロープラグとの接合を上記特定寸法のロウ材を
用いて行う。そのため,ロウ材は,上記ヒータと接続金
具との間に十分に浸入する。それ故,ヒータと接続金具
との接合強度を十分に高めることができる。
つき,図1〜図4を用いて説明する。本例のセラミック
グロープラグ10は,図3に示すごとく,ハウジング6
と,該ハウジング6内に嵌挿したセラミック製のヒータ
2と,該ヒータ2の上端部21に向けてハウジング6内
に挿入した通電用の中軸3と,上記ヒータ2と上記中軸
3とを接続するための接続金具4とよりなる。
孔40を有するパイプ形状であって,該接続金具4の内
孔40の上部403には上記中軸3の下端部32が挿入
され,かつ該下端部32は上記接続金具4のかしめ部4
5をその外周よりかしめることにより結合されている。
図2に示すごとく,8方からかしめられ,8か所の凸部
451と8か所の凹部452が形成されている。そし
て,その内側の中軸3の下端部32は,略八角形に変形
し,接続金具4と強固に嵌合している。
の上記内孔40の下部402には,上記ヒータ2の上端
部21を挿入してロウ接してある。そして,図3に示す
ごとく,ヒータ2は金属スリーブ28内に挿通すると共
にこれにロウ接され,さらに金属スリーブ28はハウジ
ング6にロウ接されている。
示すごとく,ハウジング6の開口部60から上方に突出
しており,該開口部60を閉止するようにブッシュ72
を介してナット71が螺着してある。また,ハウジング
6内において,中軸3とハウジング6の内壁との間に
は,半径方向の位置決めを行うための絶縁リング74が
介設され,また該絶縁リング74の上方には,ガラスか
らなる絶縁体73が配設されている。
製造するに当たっては,図4に示すごとく,まずヒータ
2と,中軸3と,内孔40を有するパイプ形状の接続金
具4とを準備する。該接続金具4は,位置決め部として
のくびれ部47を有すると共に,これを境にして小径の
上部403と大径の下部402とを有する。上記接続金
具4の上部403の内径は,中軸3の下端部32の外径
と略同一であり,一方接続金具4の下部402の内径
は,ヒータ2の上端部21の外径と略同一である。
は,上記ヒータ2とロウ材(図示略)を,上記くびれ部
47に当接するまで挿入し,ロウ接する。次いで,上記
接続金具4の上部403には,中軸3の段部329が接
続金具4の上端に当接するまで中軸3の下端部32を挿
入する。そして,図1に示すごとく,接続金具4の上記
かしめ部45を,その外周側からかしめる。これによ
り,中軸3と接続金具4とが接合され,中軸3とヒータ
2とがほぼ同一軸芯上に位置して一体的に結合する。
8を装着し,上記ヒータ2と接続金具4とをロウ接する
際に,同時にロウ接する。そして,一体となった上記中
軸3からヒータ2までをハウジング6内に挿入し,金属
スリーブ28とハウジング6の内壁とをロウ接する。
縁リング74及び絶縁体73を配設し,また中軸3の上
端部31にはブッシュ72を介してナット71を螺着
し,セラミックグロープラグ10を得る。
る。本例のセラミックグロープラグ10においては,パ
イプ状の接続金具4を用いている。そして,製造過程に
おける中軸3との接合工程においては,接続金具4の内
孔40内に中軸3を差し込む。また,中軸3の下端部3
2の外径と接続金具4の上部403の内径は略同一であ
る。そのため,接続金具4に中軸3を差し込むだけで,
確実に中軸3と接続金具4との同軸度が得られる。それ
故,接続金具4をその外周側からかしめても,中軸3と
接続金具4との高い同軸度が容易に維持される。
径と内径とが略同一であって,これらを嵌合してロウ接
する。そのため,ヒータ2と接続金具4とも容易に高い
同軸度が得られる。それ故,中軸3からヒータ2まで
は,ほぼ同一軸芯となり,ハウジング6への組付け作業
が容易となる。
4をその外周よりかしめることにより接合する。そのた
め,接続金具4と中軸3との接合作業が容易であり,量
産時においても常に安定した接合状態が得られる。それ
故,エンジンに装着して使用しても,接続金具4が断線
等することがなく,中軸3と接続金具4との確実な電気
的導通を得ることができる。したがって,本例によれ
ば,接続金具と中軸との同軸度が高く,かつ接合信頼性
が高い,セラミックグロープラグが得られる。
実施形態例1における接続金具4に代えて,接続金具4
20を用いた。この接続金具420は,その外周から内
周側へ全周にわたって突出した位置決め部427を有す
る。また,該位置決め部427の上下における,中軸3
を挿入する上部423とヒータ2を挿入するための下部
422の内径は,同一径であって,上記中軸3の下端部
32とヒータ2の上端部21の外径とも略同一である。
タ2とを連結するに当たっては,図5に示すごとく,接
続金具420の下部422にヒータ2の上端部21をロ
ウ材とともに位置決め部427に当接するまで挿入し,
ロウ接する。一方,接続金具420の上部423には,
中軸3の下端部32をその段部329が接続金具4の上
端に当接するまで挿入して,接続金具4のかしめ部42
5を外周からかしめる。その他の構造,製造手順等は実
施形態例1と同様である。
有する。そのため,中軸3の下端部32とヒータ2の上
端部21の外径が略同一であっても,ヒータ2と接続金
具420との接合時において,容易にヒータ2の位置決
めを行うことができ,作業効率を向上させることができ
る。その他,実施形態例1と同様の効果が得られる。
ける接続金具420に代えて,外周側から内周側に円錐
状に突起した位置決め部437を円周上に4か所有する
接続金具430を用いた。その他の構造,製造手順等
は,実施形態例2と同様である。本例においては,上記
位置決め部437を容易に形成することができる。その
他,実施形態例2と同様の効果が得られる。尚,本例に
おいては,上記位置決め部437は4か所に設けたが,
1か所でも,或いは多数か所に設けてもよい。
とく,実施形態例2における接続金具420に代えて,
位置決め部を有しない接続金具440を用いた。そし
て,ヒータ2,中軸3及び接続金具440の接合の際に
は,まず図8に示すごとく,セット治具8にヒータ2を
セットする。次いで,ヒータ2に対して,ストレートの
パイプ形状の接続金具440をヒータ2に装着し,ロウ
接する。一方中軸3は,その下端部32を接続金具44
0に装入し,図7に示すごとく,実施形態例2と同様
に,接続金具440のかしめ部445をかしめて接合す
る。その他は,実施形態例2と同様である。
設けていないが,上記セット治具を用いることによって
ヒータと接続金具とを最適な位置で接続することができ
る。その他,実施形態例1と同様の効果が得られる。
実施形態例4における中軸3に代えて,下端部352の
外径が本体部351と同一の中軸350を用いた。そし
て,中軸350とヒータ2との接合は,実施形態例4と
同様にヒータ2をセット治具8にセットして位置決めを
した状態でロウ接により行う。一方,中軸350と接続
金具440との接合は,図9に示すごとく,ヒータ2の
上方に円板状の絶縁部材88を介設し,その上方に上記
中軸350の下端部352を当接させて位置決めを行
い,実施形態例2と同様に接続金具440のかしめ部4
45をかしめることにより行う。
タ2の上方に介設するため,中軸3がストレート形状で
あっても,確実に位置決めして中軸350と接続金具4
40とを接合することができる。その他実施形態例1と
同様の効果が得られる。
グ10を基にして,接続金具4として金属弾性材である
ステンレス鋼を用いると共に,図10(a)(b)に示
すごとく,金属弾性材の厚みtと,中軸3の下端部32
とヒータ2の上端部21との間隙Lとが,ヒータ2の移
動にどのように影響を及ぼすかを調べた。
リーブ28から突出したヒータ2の先端突出長さNを予
め10mmに設定しておき,冷熱試験を実施することに
より,上記先端突出長さNがどのように変化するかを測
定した。上記冷熱試験は,常温雰囲気に1分間放置後,
550℃雰囲気に1分間放置することを1サイクルと
し,これを車の寿命期間に相当する20000サイクル
繰り返す試験である。
実際の使用態様を考慮して,下端部32の外径寸法が異
なる2種類の中軸3を準備し,同様の試験を行った。な
お,図10(a)に示した太軸タイプの場合の各寸法
は,中軸外径D1 は4mm,中軸下端部外径D2 は3.
5mm,接続金具4の内径E1 は3.5mm,ヒータ2
の外径F1 は3.5mmとしてある。また,図10
(b)に示した細軸タイプのものは,中軸3の下端部3
2の外径D3 は3.0mm,接続金具4の中軸3側内径
E2 は3.0mmとし,その他は上記太軸タイプと同様
とした。
端突出長さNの測定結果を表1に示す。表1には,金属
弾性材の厚みt,中軸下端部とヒータ2上端部との間隙
L,及び試験後のヒータ2の先端突出長さNの測定値を
示した。表1に示すごとく,太軸タイプのものは,試料
No.1〜10の全てにおいて上記厚みtを0.3mm
に設定してあり,上記間隙Lのみを変化させている。そ
の結果,上記間隙Lが0.5mm未満の場合には,ヒー
タ2の先端突出長さNが短くなり,内方へ移動した。
1〜15の結果から知られるごとく,厚みtを0.3m
mとしても,間隙Lが0.5mm未満の場合には,ヒー
タ2の先端突出長さNが短くなり,内方へ移動した。ま
た試料No.16〜20の結果から知られるごとく,上
記間隙Lが0.5mmであり,かつ上記厚みtが1.0
mm以下の場合には,先端突出長さNに変化がなく,良
好であった。一方,試料No.20の結果より知られる
ごとく,上記厚みtが1.0mmを超える場合には,間
隙Lが0.5mmであっても,先端突出長さNが短くな
り,ヒータ2が内方へ移動した。
えられる。まず,前提として,図11に示すごとく,上
記冷熱試験のごとく激しい熱履歴を受ける場合には,徐
々にヒータ2を内方へ移動させる力が働く。即ち,図1
1に示すごとく,金属スリーブ28とヒータ2とは,高
温雰囲気中において同様に加熱されるが,熱膨張率が大
きく相違するため,膨張量に差異が発生する。具体的に
は,本例におけるそれぞれの線熱膨張係数は,ヒータ2
は3〜4×10-6/℃であり,金属スリーブ28は13
〜19×10-6/℃であり,両者は大きく相違してい
る。
ーブ28は,二点鎖線で示した位置まで,径方向,軸方
向ともに膨張するが,ヒータ2の膨張は,これに比べれ
ば極僅かである。そのため,高温時においては,ヒータ
2と金属スリーブ28との間のロウ接部分に弛みが発生
する。次いで,低温時には,金属スリーブ28が径方向
に縮まると共に軸方向にも縮まる。そのため,金属スリ
ーブ28は,ヒータ2を掴んで内方へ引き込むように作
用し,ヒータ2の位置が僅かに内方へずれる。
000回繰り返すことにより,図12(a)に示すごと
く,ヒータ2の上端部と中軸の下端部との間隙Lが0の
場合には,ヒータ2が直接中軸3を徐々に押し上げる。
これにより,中軸3を固定しているガラスからなる絶縁
体73(図3)等に損傷を与える危険がある。
隙Lが0.5mmに満たない小さい値の場合,或いは上
記間隙Lは大きいが厚みtが1.0mmを超えるような
場合には,接続金具4の剛性が高く,ヒータ2の動きを
接続金具4が吸収することができない。そのため,図1
2(c)に示すごとく,接続金具4とヒータ2とのロウ
接部が徐々にすべり,やがて上記間隙Lが0となり,そ
の後は,前記した図12(a)の場合と同様に中軸を直
接押し上げていく。
上記間隙Lが0.5mm以上と大きく,かつ接続金具4
の厚みが1.0mm以下の場合には,図13(b)に示
すごとく,ヒータ2の移動距離分が接続金具4の上記間
隙L部分に位置する中央部444の弾性変形領域内に収
まる。そのため,ヒータ2と接続金具4とのロウ接部分
のずれや,中軸の押し上げを引き起こすことがない。即
ち,ヒータ2の動きは,接続金具4の弾性によって吸収
される。
てヒータ2が内方へ僅かに移動しても,その移動は,ヒ
ータ2と接続金具4とのロウ接部分のずれを伴わず,接
続金具4の弾性領域内に収まる。そのため,次回の加熱
時に金属スリーブ28が膨張して,再び金属スリーブ2
8とヒータ2との間のロウ接部分が弛んだ際に,接続金
具4の弾性力によってヒータ2が元の位置に押し戻され
る。なお,1サイクル当たりのずれ量は僅かであるた
め,20000サイクル後においてもヒータ2の移動距
離は測定値には現れず,実際上の問題もない(試料N
o.3〜19)。
端部とヒータ2の上端部との距離を0.5mm以上とす
ると共に,接続金具4として金属弾性材であるステンレ
ス鋼を用い,かつその厚みtを0.1〜1.0mmとす
ることにより,使用回数増加に伴うヒータ2の移動を確
実に防止することができ,これに伴うトラブルを回避で
きる。
である,ヒータ2と接続金具4とのロウ接部のずれに注
目し,このロウ接部の接合強度向上策を実施した。ま
ず,ヒータ2と接続金具4とのロウ接部の強度が不足す
る原因は次のように考えられる。
85は接続金具4の内径寸法よりも長いために,ロウ接
時には,ヒータ2と接続金具4との接触面から離れた状
態に配置される。そのため,図14(b)に示すごと
く,ロウ材85を加熱溶融した後においても,ロウ材8
5の一部がヒータ2と接続金具4との間に浸入せずに接
続金具4内壁表面に付着残留する場合がある。それ故,
加熱膨張した接続金具4とヒータ2との間にロウ材85
が浸入し,その後の冷却による焼き嵌め効果によって接
合強度を高めるという本来のロウ接の接合力が,十分に
発揮されないと考えられる。
ては,図15(a)に示すごとく,ロウ材856の寸法
形状を規制して接続金具4に引っ掛からないように配置
してロウ接する方法が極めて有効である。即ち,ロウ材
の外形寸法を接続金具4の内径寸法,即ち内孔40の径
よりも小さくすることが有効である。例えば,図15
(a)に示すごとく,接続金具4の内径寸法より小さい
直径の渦巻き状に巻回した形状のロウ材856を用いる
ことができる。この場合には,図15(b)に示すごと
く,ヒータ2と接続金具4との間に確実にロウ材856
が浸入し,十分なロウ接強度が得られる。
内孔40の径よりも小さい外形寸法,つまり,接続金具
4の内壁に引っ掛からない寸法であればよく,例えば,
円柱状,直方体形状,円錐状としてもよく,また,細か
い粒子からなる砂流状としてもよい。
85の形状を制限することによる,ヒータ2と接続金具
4とのロウ接部の接合強度向上策に代えて,接続金具4
の内面にNiメッキを施すことによる接合強度の向上を
図った。
は,図16(a)に示すごとく,従来と同様に,接続金
具4の内径よりも少し長いロウ材85を用いてロウ接し
た。その結果,図16(b)に示すごとく,接続金具4
の内壁にロウ材85が付着残留することなく,ヒータ2
と接続金具4との間に十分に浸入し,接合強度が向上し
た。これは,Niメッキにより接続金具4内面のロウ材
85の濡れ性が格段に向上し,ロウ材85のいわゆるロ
ウ流れ性が向上したことによると考えられる。
るため,表2に示すごとく,10種類のメッキ厚みの接
続金具4を準備し,セラミックグロープラグを作製した
(試料No.23〜32)。また,比較のため,Niメ
ッキを施してない接続金具4を用いたセラミックグロー
プラグ(試料No.21,22)を準備した。なお,ヒ
ータ2と接続金具4とのロウ接の条件は,全て同様とし
た。
態例6と同様の冷熱試験を行い,その後ヒータ2と接続
金具4とのロウ接部の引張試験を行いその強度を測定す
ることにより行った。測定の結果を表2に示す。表2よ
り知られるごとく,Niメッキ厚みが1〜20μmの場
合には,非常に優れた接合強度が得られた(試料No.
25〜30)。
3,24)及び20μmを超える場合(試料No.3
1,32)には,従来のNiメッキ無しの場合(試料N
o.21,22)よりも接合強度が低下した。これは,
メッキ厚みが1μm未満の場合には,ロウ材85による
メッキの浸食が起こり,一方20μmを超える場合には
メッキによるロウ材85の浸食が発生し,共にロウ接部
のロウ流れ不良が発生する為であると考えられる。
上であれば,特に使用上の問題はない。従って,メッキ
無しのものも一応は,合格レベルにある。したがって,
本例によれば,接続金具4の内面にNiメッキを施すこ
とにより,ヒータ2と接続金具4とのロウ接部の接合強
度を一層向上させることができ,上述したヒータ2の移
動による不具合防止を図ることができる。
場合について説明したが,Niに代えてAu,Zn,C
r等のロウ材の濡れ性に優れた材料によりメッキしても
同様の効果が得られる。
すごとく,実施形態例1における接続金具4と中軸3に
代えて,小径の上端部51を有する接続金具5と,その
上端部51を挿入するための挿入穴367を有する中軸
360を用いた。
ごとく,上記上端部51の下方にヒータ2を挿入するた
めの下部穴53を設けたヒータ保持部52を有する。上
記下部穴53の内径は,ヒータ2の上端部21の外径と
略同一に設けてある。また,上記中軸360における上
記挿入穴367の内径は,上記接続金具51の上端部5
1の外径と略同一である。
60を接続するに当たっては,図17に示すごとく,接
続金具5の下部穴53にヒータ2を挿入し,ロウ接す
る。一方,接続金具5は,その上端部51を中軸360
の挿入穴367に挿入する。そして,図18,図19に
示すごとく,中軸360のかしめ部365を,その外周
側からかしめることにより,中軸360と接続金具5を
接合する。その他の構造,製造手順等は実施形態例1と
同様である。
タ保持部52よりなる接続金具5と,挿入穴367を有
する中軸360を用いる。そして,中軸360と接続金
具5との接合の際は,まず上記中軸360の挿入穴36
7に対して,その内径と略同一径の接続金具5の上端部
51を挿入する。そのため,中軸360と接続金具5と
は,容易に高い同軸度が得られる。そして,この状態に
おいて中軸360をその外周よりかしめることによっ
て,中軸360と接続金具5との高い同軸度が維持され
る。
穴53の内径とは略同一である。そのため,ヒータ2,
接続金具5,及び中軸360は,ほぼ同一軸芯となる。
それ故,ハウジング6への組付け作業が容易となる。
のごとく中軸5をその外周よりかしめることにより接合
する。そのため,実施形態例1と同様に,接続金具5と
中軸360との接合作業が非常に容易であり,大量生産
時においても常に安定した接合状態が得られる。それ
故,本例によっても,接続金具と中軸との同軸度が高
く,かつ接合信頼性が高い,セラミックグロープラグが
得られる。
おける接続金具5に代えて,コイル状のヒータ保持部5
72と該ヒータ保持部572から延設された上端部57
1を有する接続金具570を用いた。中軸360及びヒ
ータ2は実施形態例9に示したものと同様である。
ヒータ2の上端部21の外径と略同一であり,一方接続
金具570の上端部571の外径は中軸360における
挿入穴367の内径と略同一である。その他は実施形態
例9と同様である。本例においては,上記接続金具57
0を,その上端部571の太さの金属線を用いて曲げ加
工することによって,容易に作製することができる。そ
の他,実施形態例9と同様の効果が得られる。
タの接合状態を示す説明図。
図。
の中軸,接続金具,ヒータの組付け状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合手順を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
ータの接合手順を示す説明図。
ータの接合状態を示す説明図。
図。
(b)正常,(c)エネルギー過小の場合の抵抗溶接状
態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
図。
の中軸,接続金具,ヒータの組付け状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
タの接合手順を示す説明図。
タの接合状態を示す説明図。
(b)細軸タイプの場合の接続部分の寸法関係を示す説
明図。
た場合のヒータと金属スリーブの挙動を示す説明図。
場合の接合状態,(b)間隙L<0.5mm又は厚みt
>1.0mmの場合の接続状態,(c)高温加熱時の不
具合,を示す説明図。
5mmかつ厚みt≧1.0mmの場合の接合状態,
(b)高温加熱時の接続金具の作用,を示す説明図。
金具内に配置した従来の状態,(b)ロウ材の溶融加熱
後の不具合,を示す説明図。
材を接続金具内に配置した状態,(b)ロウ材加熱溶融
後のロウ接状態,を示す説明図。
続金具にロウ材を配置した状態,(b)ロウ材加熱溶融
後のロウ接状態,を示す説明図。
ータの接合手順を示す説明図。
ータの接合状態を示す説明図。
図。
(b)正常,(c)エネルギー過小の場合の抵抗溶接状
態を示す説明図。
Claims (10)
- 【請求項1】 ハウジングと,該ハウジング内に嵌挿し
たセラミック製のヒータと,該ヒータの上端部に向けて
ハウジング内に挿入した通電用の中軸と,上記ヒータと
上記中軸とを接続するための接続金具とよりなるセラミ
ックグロープラグにおいて,上記接続金具は内孔を有す
るパイプ形状であって,該接続金具の内孔の上部には上
記中軸の下端部が挿入され,かつ該下端部は上記接続金
具をその外周よりかしめることにより結合されているこ
とを特徴とするセラミックグロープラグ。 - 【請求項2】 請求項1において,上記接続金具の上記
内孔の下部には,上記ヒータの上端部を挿入してロウ接
してあることを特徴とするセラミックグロープラグ。 - 【請求項3】 請求項2において,上記接続金具には,
上記ヒータの挿入位置を規制するための位置決め部を設
けてあることを特徴とするセラミックグロープラグ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において,
上記中軸の下端部と上記ヒータの上端部とは,0.5m
m以上の間隙を設けて配設されていることを特徴とする
セラミックグロープラグ。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項において,
上記接続金具は,金属弾性材であることを特徴とするセ
ラミックグロープラグ。 - 【請求項6】 請求項5において,上記金属弾性材の厚
みは,0.2〜1.0mmであることを特徴とするセラ
ミックグロープラグ。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項において,
上記接続金具は,その内面にニッケルメッキを施してい
ることを特徴とするセラミックグロープラグ。 - 【請求項8】 ハウジングと,該ハウジング内に嵌挿し
たセラミック製のヒータと,該ヒータの上端部に向けて
ハウジング内に挿入した通電用の中軸と,上記ヒータと
上記中軸とを接続するための接続金具とよりなるセラミ
ックグロープラグにおいて,上記中軸は上記接続金具の
上端部を挿入するための挿入穴を有し,該挿入穴には上
記接続金具の上端部が挿入され,かつ該上端部は上記中
軸をその外周よりかしめることにより結合されているこ
とを特徴とするセラミックグロープラグ。 - 【請求項9】 請求項8において,上記接続金具は上記
ヒータの上端部を挿入するための下部穴を設けたヒータ
保持部を有し,上記下部穴には上記ヒータの上端部を挿
入してロウ接してあることを特徴とするセラミックグロ
ープラグ。 - 【請求項10】 ハウジングと該ハウジング内に嵌挿し
たセラミック製のヒータと,該ヒータの上端部に向けて
ハウジング内に挿入した通電用の中軸と,上記ヒータと
上記中軸とを接続するための接続金具とよりなるセラミ
ックグロープラグを製造する方法において,上記ヒータ
の上端部を上記接続金具の内孔内に挿入すると共に,上
記接続金具の内孔内でかつ上記ヒータの上端部にロウ材
を配置し,次いでこれを加熱して,上記ロウ材を溶融さ
せて上記ヒータと上記接続金具とをロウ接するに当た
り,上記ロウ接に用いる上記ロウ材は,上記接続金具の
上記内孔の径よりも小さい外形寸法を有することを特徴
とするセラミックグロープラグの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7141796A JPH0942671A (ja) | 1995-05-25 | 1996-02-29 | セラミックグロープラグ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP15234995 | 1995-05-25 | ||
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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