(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性セラミックスと発熱体としての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た金属製外筒と、前記発熱体の一方の極に接続された、前記発熱体よりも正の抵抗温度係数の大きい制御コイルと、この制御コイルの他端に接続された電極取り出し金具とを備えた自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記電極取り出し金具を剛体により形成するとともに、前記制御コイルおよびこの制御コイルと電極取り出し金具との接続部を前記金属製外筒内に収容し、かつ、金属製外筒を、前記セラミックスヒータが固定された小径部と、前記ハウジングに固定された大径部とを有する段付き形状とし、前記制御コイルを大径部内に配置し、さらに、これら制御コイルおよび電極取り出し金具を、金属製外筒内に充填されスエージング加工により高密度化された耐熱性絶縁粉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自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記制御コイルを、前記ハウジングの先端部より内側に配置したことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記セラミックスヒータの一方の極と制御コイルとをリード線を介して接続したことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記電極取り出し金具に、その端面に開口する挿入孔を形成し、この挿入孔内に前記制御コイルの一端を挿入して接続したことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項５】
請求項４に記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
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、この貫通孔に前記制御コイルを挿通し、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制御コイルとの接続を行うことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記電極取り出し金具の先端部側面に、前記制御コイルの先端部側面を当接させて接続したことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、
前記制御コイル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したことを特徴とする自己制御型のセラミックスグロープラグ。
【請求項８】
絶縁性セラミックスと発熱体としての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た金属製外筒と、前記発熱体の一方の極に接続された抵抗体と、この抵抗体の他端に接続された電極取り出し金具とを備えたセラミックスグロープラグにおいて、
前記抵抗体の電極取り出し金具側をコイル状にするとともに、電極取り出し金具の先端にねじ部を形成して、このねじ部を前記コイル状部内にねじ込むことにより、前記抵抗体と電極取り出し金具とを接続し、かつ、電極取り出し金具のねじ込み位置を調整可能に構成し、
直列に接続した前記セラミックスヒータと抵抗体との抵抗値を測定し、この測定値に応じて前記電極取り出し金具のねじ込み位置を調整することにより、セラミックスヒータの抵抗値を補正して全体の発熱特性をほぼ同一にしたことを特徴とするセラミックスグロープラグ。
【請求項９】
請求項８に記載のセラミックスグロープラグにおいて、
前記電極取り出し金具を剛体により形成するとともに、前記抵抗体およびこの抵抗体と電極取り出し金具との接続部を前記金属製外筒内に収容し、これら抵抗体および電極取り出し金具を、スエージング加工により高密度化された耐熱性絶縁粉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セラミックスグロープラグ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の自己制御型のセラミックスグロープラグを製造する製造方法において、
前記制御コイルの一端を剛体からなる電極取り出し金具の一端に接続するとともに、前記制御コイルの他端を前記セラミックスヒータの一方の極に接続する工程と、前記セラミックスヒータを大径部と小径部を有する前記金属製外筒の小径部内に固定する工程と、前記金属製外筒の開口部から耐熱性絶縁粉体を充填した後シール部材を挿入する工程と、内部に前記制御コイルと前記電極取り出し金具との接続部が収容されている前記金属製外筒の大径部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、前記制御コイルおよび電極取り出し金具を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自己制御型のセラミックスグロープラグの製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のセラミックスグロープラグを製造する製造方法において、
前記制御コイルの一端をセラミックスヒータの一方の極に接続するとともに、このセラミックスヒータを大径部と小径部を有する金属製外筒の小径部に固定する工程と、制御コイルの他端と電極取り出し金具の一端を接続する工程と、前記金属製外筒の開口部から耐熱性絶縁粉体を充填した後シール部材を挿入する工程と、内部に前記制御コイルと前記電極取り出し金具との接続部が収容されている前記金属製外筒の大径部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、前記制御コイルおよび電極取り出し金具を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自己制御型のセラミックスグロープラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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、自己温度制御用の制御コイル（ブレーキコイル）を備えた自己制御型のセラミックスグロープラグ、およびセラミックスヒータの抵抗偏差を容易に補正することができるセラミックスグロープラグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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等の発熱体を埋設し、または導電性セラミックスの発熱体の一部を露出させる等、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セラミックスヒータを、金属製外筒内にロウ付けにより固定し、前記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の内面に電気的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前記発熱体が埋設された位置と逆の端面側で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セラミックスグロープラグが従来から知られている。
【０００３】
前記セラミックスグロープラグの発熱体に、この発熱体よりも正の抵抗温度係数の大きい制御コイル（高融点金属製のコイル）を直列に配置した自己温度制御型セラミックスグロープラグが従来から広く用いられている。この自己制御型セラミックスグロープラグは、発熱体をグロープラグの先端に配置し、その後方側に制御コイルを配置している。
【０００４】
前記自己制御型のセラミックスグロープラグは、温度が低いときには、発熱体および制御コイルともに抵抗値が小さいので、発熱体、制御コイルに大きな電流が流れて急速に温度が上昇する。そして、温度が上昇するにつれて、制御コイルの抵抗値が急速に大きくなり、そのため発熱体に流れる電流が小さくなって、それ以上の温度の上昇が抑制される。このように自ら温度制御を行うので、温度制御のための高価なコントローラが必要なく、低コストである。
【０００５】
従来の自己制御型のセラミックスグロープラグとして、各種の構成のものが知られており、例えば、特開昭５９−１７０６２０号公報には、発熱体（発熱コイル）を埋設したセラミックスヒータを金属製外筒を介してハウジング（機関取付金具）の内部孔に固定し、そのセラミックスヒータに、電極取り出し金具等を介して制御コイル（ブレーキコイル）、外部接続端子を接続し、ハウジングの内部孔および金属製外筒内に耐熱絶縁性の充填材（ガラス）を充填して、前記制御コイル等を固定した構成が記載されている。
【０００６】
また、特開昭６０−１９６１６４号公報には、発熱体（発熱コイル）を埋設したセラミックスヒータを、金属製外筒を介してハウジングの内部孔の一端部側に固定し、制御コイルと外部接続端子の先端部とを埋設したシースをハウジングの内部孔の他端側に固定し、これらを接続リードによって固定した構成が記載されている。
【０００７】
さらに、特開平４−２５７６１５号公報には、導電性セラミックスの発熱体と制御コイルとを直列に接続して絶縁性セラミックス中に埋設したセラミックスヒータを、金属製外筒を介してハウジングに固定した構成が記載されている。
【０００８】
また、特開昭６１−２１７６２３号公報には、導電性セラミックスの発熱部と制御部とを直列に配置し、その中央に形成した孔内に絶縁部材を介して外部接続端子を挿入して前記発熱部に接続した構成が記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１および第２の公報（特開昭５９−１７０６２０号、特開昭６０−１９６１６４号）に記載された自己制御型セラミックスグロープラグのように、セラミックスヒータと制御コイルとが別体の構成の場合には、ハウジングに組み込むときに、制御コイルや外部接続端子等の位置決めが難しく、また、それらの接続を確実に行うことが困難である。しかも、組み込み時にハウジング内に組み込む部品点数が多いため、組立性や信頼性に問題があり、コストアップになってしまうという欠点があった。
【００１０】
さらに、前記第３および第４の公報（特開平４−２５７６１５号、特開昭６１−２１７６２３号）に記載された自己制御型セラミックスグロープラグのように、セラミックスヒータの内部に発熱体（発熱コイル）と制御部（制御コイル）をともに配置する場合には、発熱部と制御部との間の距離が充分にとれず、自己温度制御性が悪く、また、セラミックスヒータの構造が複雑で成形工程が複雑になってしまう。さらに、制御コイルを配置する分だけセラミックスヒータの長さが長くなってしまい、しかも、セラミックスヒータの機械的強度が下がってしまう等、生産性、強度、コスト等の面で種々の問題があった。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、制御コイルをセラミックスヒータと一体的に結合することにより、組立性および信頼性が優れ、しかもコストダウンを図ることができる自己制御型のセラミックスグロープラグを提供することを目的とするものである。また、セラミックスヒータの構造が簡単で、しかもその長さを短くすることができ、製造コストを削減するとともに、生産性が良く、強度上優れた自己制御型のセラミックスグロープラグを提供することを目的とするものである。
【００１２】
また、セラミックスグロープラグでは、セラミックスヒータの温度制御を行い、最高到達温度を制御する上から、発熱体部分の抵抗を必要とされる範囲内に規制することが非常に重要である。セラミックスヒータは、無機導電体と無機絶縁体とを混合することで抵抗値の調整を行うが、原料粉体の調整の困難さ、および焼結密度のばらつき、あるいは、周囲の絶縁性部分との焼結時のアンバランス等が要因となり、所定の抵抗値を得ることが非常に困難である。
【００１３】
これらの事情は、セラミックスグロープラグ固有の問題ではなく、セラミックスヒータ全体に共通の問題であるが、特に、セラミックスグロープラグにおいては、使用する温度条件が厳しく、さらに、車両から供給される電圧が約１２Ｖであり、また、要求される形状が小さいため自由度が低いことなどから、抵抗体設計が困難で、これらのばらつきの結果生じる抵抗値の変化を抑制することが非常に難しいという問題がある。
【００１４】
そこで、従来からセラミックスグロープラグにおいては、ホットプレス工法という特殊な焼結方法を採用していた。ホットプレス工法では、外力の助けを得ながら焼結が進行することから、これらのばらつき要因の多くを小さくすることができる。すなわち、焼結密度のばらつきや、焼結時のアンバランスを大幅に軽減し、抵抗値のばらつきを実用上差し支えのない範囲まで抑制することが可能である。しかしながら、ホットプレス工法は、設備自体が非常に高価であり、さらに、ニアネットシェープ加工が困難であり、研削コストが高いため、量産性の観点からは好ましい工法とはいえない。このことがセラミックスグロープラグが金属グロープラグと比較して高価であることの主たる要因になっていた。また、ホットプレス工法を採用した場合にも、所定の抵抗値を得るためには非常に厳しい品質管理が必要であり、さらにコスト高の要因になっていた。
【００１５】
従って、他の発明は、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抵抗値のばらつきの調整を可能にすることにより、ホットプレスという高価な工法を用いることなく、実用上問題のない発熱特性を有し、しかも、低コストで生産することが可能なセラミックスグロープラグを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明に係る自己制御型のセラミックスグロープラグは、絶縁性セラミックスと発熱体としての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た金属製外筒と、前記発熱体の一方の極に接続された、前記発熱体よりも正の抵抗温度係数の大きい制御コイルと、この制御コイルの他端に接続された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により形成するとともに、前記制御コイルおよびこの制御コイルと電極取り出し金具との接続部を前記金属製外筒内に収容し、かつ、金属製外筒を、前記セラミックスヒータが固定された小径部と、前記ハウジングに固定された大径部とを有する段付き形状とし、前記制御コイルを大径部内に配置し、さらに、これら制御コイルおよび電極取り出し金具を、金属製外筒内に充填されスエージング加工により高密度化された耐熱性絶縁粉体を介して前記金属製外筒に固定したものである。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御コイルを、前記ハウジングの先端部より内側に配置したことを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、前記セラミックスヒータの一方の極と制御コイルとをリード線を介して接続したことを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記電極取り出し金具に、その端面に開口する挿入孔を形成し、この挿入孔内に前記制御コイルの一端を挿入して接続したことを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、前記挿入孔が、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、この貫通孔に前記制御コイルを挿通し、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制御コイルとの接続を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、前記電極取り出し金具の先端部側面に、前記制御コイルの先端部側面を当接させて接続したことを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、前記制御コイル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したことを特徴とするものである。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明は、絶縁性セラミックスと発熱体としての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た金属製外筒と、前記発熱体の一方の極に接続された抵抗体と、この抵抗体の他端に接続された電極取り出し金具とを備えたセラミックスグロープラグにおいて、前記抵抗体の電極取り出し金具側をコイル状にするとともに、電極取り出し金具の先端にねじ部を形成して、このねじ部を前記コイル状部内にねじ込むことにより、前記抵抗体と電極取り出し金具とを接続し、かつ、電極取り出し金具のねじ込み位置を調整可能に構成し、直列に接続した前記セラミックスヒータと抵抗体との抵抗値を測定し、この測定値に応じて前記電極取り出し金具のねじ込み位置を調整することにより、セラミックスヒータの抵抗値を補正して全体の発熱特性をほぼ同一にしたことを特徴とするものである。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のセラミックスグロープラグにおいて、前記電極取り出し金具を剛体により形成するとともに、前記抵抗体およびこの抵抗体と電極取り出し金具との接続部を前記金属製外筒内に収容し、これら抵抗体および電極取り出し金具を、スエージング加工により高密度化された耐熱性絶縁粉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。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明は、前記請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の自己制御型のセラミックスグロープラグを製造する製造方法であって、前記制御コイルの一端を剛体からなる電極取り出し金具の一端に接続するとともに、前記制御コイルの他端を前記セラミックスヒータの一方の極に接続する工程と、前記セラミックスヒータを大径部と小径部を有する前記金属製外筒の小径部内に固定する工程と、前記金属製外筒の開口部から耐熱性絶縁粉体を充填した後シール部材を挿入する工程と、内部に前記制御コイルと前記電極取り出し金具との接続部が収容されている前記金属製外筒の大径部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、前記制御コイルおよび電極取り出し金具を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。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明に係る製造方法は、前記制御コイルの一端をセラミックスヒータの一方の極に接続するとともに、このセラミックスヒータを大径部と小径部を有する金属製外筒の小径部に固定する工程と、制御コイルの他端と電極取り出し金具の一端を接続する工程と、前記金属製外筒の開口部から耐熱性絶縁粉体を充填した後シール部材を挿入する工程と、内部に前記制御コイルと前記電極取り出し金具との接続部が収容されている前記金属製外筒の大径部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、前記制御コイルおよび電極取り出し金具を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。
。
【００３１】
【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（全体を符号１で示す）の縦断面図、図２はその要部の拡大図である。このセラミックスグロープラグ１のハウジング２はほぼ円筒状をしており、その内部に段付きの軸方向孔４が形成されている。このハウジング２の内部孔４の中央部４ｂは小径になっており、後に説明するセラミックスヒータを固定する図の左側に、前記小径部４ｂより僅かに内径の大きい中径部４ａが形成されている。セラミックスヒータが固定される中径部４ａの左方に位置する開口部４ｅは、セラミックスヒータ固定部（中径部）４ａよりもやや内径が大きくなっている。また、外部接続端子と絶縁部材を固定する図１の右側は大径部４ｃになっている。
【００３２】
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がロウ付け（銀ロウ付け）により接合された金属製外筒８の後端部８ｃ側が圧入され、または挿入されてロウ付け等により固定されている。
【００３３】
セラミックスヒータ６は、その本体部を構成するセラミックス絶縁体６２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（発熱体）６４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から外部へ突出するとともに、この発熱部６ａの後方側が金属製外筒８内に挿入されており、その後端面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６４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、セラミックスヒータ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。
【００３４】
前記セラミックスヒータ６の内部に埋め込まれているコイル状発熱線６４の一端（負極側端部）６４ａが、金属製外筒８の内部側でセラミックス絶縁体６２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、コイル状発熱線６４の正極側端部６４ｂは、セラミックスヒータ６の前記後端面６ｂ側に伸びており、セラミックスヒータ６の内部で正極側リード線１１の一端１１ａに接続されている。この正極側リード線１１は、Ｎｉ線またはＮｉメッキの軟鋼線からなっている。
【００３５】
前記正極側リード線１１の一端１１ａをセラミックスヒータ６のコイル状発熱線６４の正極側端部６４ｂに接続する場合には、セラミックスヒータ６の後方側端部６ｄ内にリード線取付け孔６ｃを形成し、このリード線取付け孔６ｃ内に前記コイル状発熱線６４の端部６４ｂの側面を露出させておく。そして、このリード線取付け孔６ｃ内に正極側リード線１１の先端部１１ａを挿入し、ロウ付け（銀ロウ付け）することにより、コイル状発熱線６４の端部６４ｂと正極側リード線１１とを電気的に接続している。
【００３６】
セラミックスヒータ６の端面６ｂから取り出された正極側リード線１１の他端部１１ｂは、制御コイル１３の一端１３ａに接続されている。この制御コイル１３は、抵抗温度係数が比較的高い金属の線材をコイル状に巻いたものであり、その一端１３ａが前記のように正極側リード線１１に溶接（スポット溶接）等により接合されるとともに、他端１３ｂの側面が、剛体からなる電極取り出し金具１２の一端部１２ａの側面にスポット溶接等により接合されている。なお、制御コイル１３と正極側リード線１１とを一体に形成しても良い。
【００３７】
前記金属製外筒８は、セラミックスヒータ６が固定されている前方側の小径部８ｆと、それより後方側の大径部８ｇを有する段付き形状をしており、この大径部８ｇの後端部８ｃがハウジング２の内部孔４内に固定されている。この金属製外筒８の小径部８ｆ内には前述のようにセラミックスヒータ６が固定され、大径部８ｇ内には、前記制御コイル１３およびこの制御コイル１３と電極取り出し金具１２との接続部１２ａ、１３ｂが収容されている。金属製外筒８内の、制御コイル１３および電極取り出し金具１２が収容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を介して制御コイル１３と電極取り出し金具１２とがこの金属製外筒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。
【００３８】
前記制御コイル１３は、金属製外筒８の大径部８ｇ内の小径部８ｆ寄り（セラミックスヒータ６側）に配置されており、この金属製外筒８がハウジング２に固定された状態では、ハウジング２の先端部２ａ付近の内部に位置している。
【００３９】
一端部１２ａが金属製外筒８内で正極側リード線１１に固定された前記電極取り出し金具１２の他端部１２ｂが、金属製外筒８から外部に突出しており、この端部１２ｂ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】
前述のようにセラミックスヒータ６および金属製外筒８がハウジング２に固定されており、この状態で、外部接続端子１８の末端（図１の右端）のねじ部１８ｂがハウジング２から外方へ突出している、このねじ部１８ｂ側からシール部材（Ｏリング）２０および円筒状の絶縁ブッシュ２２嵌合され、ハウジング２の内部孔４の大径部４ｃ内に挿入されている。さらにその外側からワッシャ状の絶縁部材２４が嵌合され、アルミ製のナット２６を締め付けることにより絶縁ブッシュ２２を固定している。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４ｆになっており、シール部材２０をこのテーパ面４ｆ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の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。
【００４１】
但し、外部接続端子１８の固定構造は、前記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。
【００４２】
以上の構成に係る自己制御型のセラミックスグロープラグ１では、セラミックスヒータ６から取り出された正極側リード線１１と制御コイル１３、および制御コイル１３と電極取り出し金具１２とが、金属製外筒８の内部で接続されており、これら制御コイル１３および電極取り出し金具１２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。このようにセラミックスヒータ６に制御コイル１３が一体化されているので、このグロープラグ１の組立が非常に容易であり、ハウジング２内に組み付ける部品点数も少ないので作業性が良く、コストダウンを図ることができる。
【００４３】
また、セラミックスヒータ６と制御コイル１３とを一体化しているが、セラミックスヒータ６の内部に制御コイル１３を組み込んだ従来の構成と異なり、発熱体６４と制御コイル１３との距離を必要なだけ確保することができるので、温度制御性が優れている。しかも、セラミックスヒータ６を短くすることができるので全体的なコストを削減することができる。
【００４４】
さらに、金属シース内に耐熱性絶縁粉体を充填してスエージング加工して、発熱コイルと制御コイルを固定した従来の自己制御型の金属グロープラグと構造が類似しているので、金属製外筒８をハウジング２に圧入する設備等を共用化することができる。また、制御コイル１３を、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内に固定しているので、制御コイル部分の気密保持が容易である。
【００４５】
次に、前記図１、図２、および図３ないし図５により、前記構成の自己制御型セラミックスグロープラグ１の組立手順について説明する。先ず、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取付け孔６ｃに、制御コイル１３の一端１３ａに溶接（スポット溶接）した正極側リード線１１（Ｎｉ線またはＮｉメッキの軟鋼線）の一端１１ａを挿入して銀ロウ付けし、制御コイル１３の他端１３ｂに剛体の電極取り出し金具１２を溶接して組立体を形成する（図３（ａ）参照）。この実施の形態では、制御コイル１３の端部１３ｂの側面を、電極取り出し金具１２の先端部１２ａの側面に当接させてスポット溶接により固定している。
【００４６】
前記組立体としてのセラミックスヒータ６を、その発熱部６ａを外部に出した状態で金属製外筒８の小径部８ｆ内に挿入し、銀ロウ付けで金属製外筒８に固定する。セラミックスヒータ６と金属製外筒８とを銀ロウ付けにより接合した状態では、図３（ｂ）に示すように、制御コイル１３が金属製外筒８の大径部８ｇ内の小径部８ｆ寄りに位置しており、さらにこの制御コイル１３と電極取り出し金具１２との接続部１２ａ、１３ｂも金属製外筒８内に位置している。
【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。先ず、ロウ付け治具に金属製外筒８をセットする。なお、金属製外筒８とセラミックスヒータ組立体を複数セットして同時にロウ付けを行う。次に、正極側リード線１１、制御コイル１３および電極取り出し金具１２を接続してなるセラミックスヒータ６の組立体（図３（ａ）の状態）の端面６ｂ上に、線材をコイル状に巻いたロウ材（銀ロウ材）をセットして、それを金属製外筒８内に嵌合してセットする。これにより金属製外筒８とセラミックスヒータ６との位置決めがなされる。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】
前述のように、段付き形状の金属製外筒８内にセラミックスヒータ６を銀ロウ付けにより固定した後、金属製外筒８の大径部８ｇ側の開口部８ｄから、制御コイル１３と電極取り出し金具１２の一端が収容されている空間１５内に耐熱性絶縁粉体１４（例えば、マグネシア（ＭｇＯ）等）を充填する（図３（ｃ）参照）。耐熱性絶縁粉体１４を充填した後、金属製外筒８の開口部８ｄ付近の粉体を取り除いてシール部材１６を挿入する空間１７を確保する（図３（ｄ）参照）。
【００４９】
次に、金属製外筒８の開口部８ｄ内の空間１７に、ゴム製のシール部材１６（シリコンゴム、フッ素ゴム等）を挿入する（図４（ａ）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がこぼれることを防止できる。また、電極取り出し金具１２が金属製外筒８の内面に接触することを防止できる。その後、金属製外筒８の端部をかしめて（図４（ｂ）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。
【００５０】
図４（ｂ）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、制御コイル１３およびこの制御コイル１３と電極取り出し金具１２との接続部１２ａ、１３ｂが収容されている金属製外筒８の大径部８ｇ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が固定されている小径部８ｆよりもやや大径になる程度まで縮径する。このようにスエージング加工により金属製外筒８の大径部８ｇ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、制御コイル１３および電極取り出し金具１２を金属製外筒８内に固定する（図４（ｃ）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（小径部８ｆ）の外径とほぼ同径にしても良い。
【００５１】
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の外部側端部１２ｂ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５参照）。図５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、制御コイル１３、電極取り出し金具１２、外部接続端子１８等）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、圧入、または、ロウ付け（銀ロウ付け）等により固定する。
【００５２】
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の末端ねじ部１８ｂが、ハウジング２の外部へ突出している。このねじ部１８ｂの外周に、前述のように、シール部材（Ｏリング）２０および円筒状の絶縁ブッシュ２２嵌合して、ハウジング２の内部孔４の大径部４ｃ内に挿入し、さらにその外側からワッシャ状の絶縁部材２４を嵌合し、アルミ製のナット２６を締め付けて固定することにより、図１に示す自己制御型のセラミックスグロープラグ１を組み立てる。
【００５３】
以上のように金属製外筒８の内部に制御コイル１３を収容した状態でスエージングを行うことにより、セラミックスヒータ６と制御コイル１３とを容易に一体化することができる。そして、これら一体化したセラミックスヒータ６、制御コイル１３および電極取り出し金具１２をハウジング２に組み付けるので、極めて作業性が良く、また、ハウジング２に組み込む部品点数も少なく、組立性や信頼性が優れており、しかもコストダウンを図ることができる。
【００５４】
図６ないし図８は、第２の実施の形態に係る自己制御型のセラミックスグロープラグ１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のコイル状発熱線６４の正極側６４ｂと制御コイル１３の端部１３ａとを同時にロウ付けして一体化した後、制御コイル１３の他端１３ｃ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。この実施の形態では、制御コイル１３のセラミックスヒータ６への固定側の端部１３ａを延長してあり、前記第１の実施の形態の正極側リード線１１を省略して、制御コイル１３を直接セラミックスヒータ６のコイル状発熱体６４の正極側６４ｂに接続している。
【００５５】
セラミックスヒータ６と制御コイル１３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６の上部）に大径部８ｇが形成された金属製外筒８の下部（小径部８ｆ）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上に、線材をコイル状に巻いたロウ材をセットし、端面６ｂに形成されたコイル状発熱線６４の正極側６４ｂが露出している取付け孔６ｃ内に制御コイル１３の先端１３ａを挿入し、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の取付け孔の内面と制御コイル１３の外面との間の隙間に流れ込み同時にロウ付けされる（図６（ａ）参照）。
【００５６】
さらに、この実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、電極取り出し金具１２の先端部（図６の下端部）１２ｃを小径にするとともに、制御コイル１３の他端部１３ｃ（図６の上端部）を、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ｃの外径とほぼ同じ程度の内径を有する小径のコイル状に巻いておき、この制御コイル１３の小径コイル状部１３ｃ内に電極取り出し金具１２の先端の小径部１２ｃを挿入する。
【００５７】
続いて、前記第１の実施の形態と同様の工程を行う。すなわち、金属製外筒８の大径部８ｇ側の上部空間１５（図６（ｂ）参照）内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し（図６（ｃ）参照）、金属製外筒８の開口部８ｄの入口付近の耐熱性絶縁粉体１４を取り除いて空間１７を形成する（図６（ｄ）参照）。次に、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７（ａ）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７（ｂ）参照）。その後、金属製外筒８の前記大径部８ｇ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が固定されている小径部８ｆよりもやや大径となるように縮径する（図７（ｃ）参照）。
【００５８】
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１２ｂ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８参照）。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、制御コイル１３、電極取り出し金具１２、外部接続端子１８等）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自己制御型セラミックスグロープラグ１を組み立てる。この実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグ１も前記第１の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。なお、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ｄに、制御コイル１３の小径コイル状部１３ｃ内に挿入した後に簡単に抜け出さないように段付き部を設けても良い。このようにすると、その後の工程で電極取り出し金具１２の先端小径部１２ｄが制御コイル１３の小径コイル状部１３ｃから抜け出してしまうことを防止できるようになる。
【００５９】
また、この実施の形態の組立手順では、前記第１の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に固定された制御コイル１３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、ロウ付け時には、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の重さで制御コイル１３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の内径よりも大き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と制御コイル１３（制御コイル１３に接続された正極側リード線１１）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。
【００６０】
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と制御コイル１３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。
【００６１】
図９は、第３の実施の形態に係る自己制御型のセラミックスグロープラグ１の要部の構成およびその組み立て手順を示すもので、この実施の形態では、電極取り出し金具１２の先端１２ｄを細くするとともに、その小径の先端部１２ｄに、制御コイル１３の端部１３ｂを挿入する挿入孔１２ｅを設けている（図９（ｂ）参照）。なお、図示しない部分は前記各実施の形態と同一なので同一の符号を付して説明する。
【００６２】
この実施の形態では、制御コイル１３の一端１３ａに正極側リード線１１を予め溶接しておき、セラミックスヒータ６を金属製外筒８の小径部８ｆ内に嵌合するとともに、前記正極側リード線１１の端部１１ａをセラミックスヒータ６の取付け孔６ｃ内に挿入し、これら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と制御コイル１３（制御コイル１３の正極側リード線１１）とを同時にロウ付けする。
【００６３】
次に、電極取り出し金具１２の先端小径部１２ｄに形成されている挿入孔１２ｅ内に制御コイル１３の端部１３ｂを挿入し、その後、前記各実施の形態と同様の手順により、耐熱性絶縁粉体１４の充填、金属製外筒８の開口部８ｄ付近の耐熱性絶縁粉体１４の取り除き、シール部材１６の挿入、金属製外筒８の端部８ｅのかしめ、およびスエージング加工の各工程を行う。スエージング加工により金属製外筒８の大径部８ｇを縮径することにより、電極取り出し金具１２の先端の細径部１２ｄが変形して制御コイル１３と強固に固定され、確実に電気的接続が行われる。この実施の形態でも、前記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６４】
図１０は、第４の実施の形態に係る自己制御型のセラミックスグロープラグ１の要部の構成およびその組み立て手順を示すもので、この実施の形態では、制御コイル１３の電極取り出し金具１２への接続側１３ｄを大幅に延長してあり、この制御コイル１３の他端部１３ａ（図１０の下端部）を正極側リード線１１を介してセラミックスヒータ６のコイル状発熱線６４に接続した状態で、金属製外筒８の開口部８ｄから外方へ伸びている（図１０（ａ）参照）。
【００６５】
この実施の形態も、組付け時には、前記第３の実施の形態と同様に、制御コイル１３の一端１３ａに正極側リード線１１を予め溶接しておき、セラミックスヒータ６を金属製外筒８の小径部８ｆ内に嵌合するとともに、前記正極側リード線１１の端部１１ａをセラミックスヒータ６の取付け孔６ｃ内に挿入し、これら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と制御コイル１３とを同時にロウ付けする。
【００６６】
さらに、電極取り出し金具１２には、軸方向の貫通孔１２ｆが形成してあり、この電極取り出し金具１２の貫通孔１２ｆ内に前記制御コイル１３の延長した端部１３ｄを挿通し、かしめ等によりこれら電極取り出し金具１２と制御コイル１３とを固定して電気的に接続している。
【００６７】
前述のように、一端１３ａをセラミックスヒータ６に接続するとともに、他端１３ｄを金属製外筒８の外部に延長した制御コイル１３の、その外部へ伸びている端部１３ｄに、電極取り出し金具８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８ｇ側の空間１５内に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒８の開口部８ｄ付近の耐熱性絶縁粉体１４を取り除き、その空いた空間１７にシール部材１６を挿入し、金属製外筒８の端部８ｅをかしめた後、スエージング加工を行う。このスエージング加工により電極取り出し金具１２も鍛圧されて、制御コイル１３と電極取り出し金具１２との電気的接続が確実に行われる。従って、スエージング加工前の制御コイル１３と電極取り出し金具１２との電気的接続は、仮止め程度でも良い。また、スエージング加工前または後に電極取り出し金具１２の外周をかしめることのみにより制御コイル１３と電極取り出し金具１２との電気的接続を行うようにしても良い。その後、制御コイル１３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。
【００６８】
次に、電極取り出し金具１２の端部１２ｇに外部接続端子１８の端部１８ａをバット溶接により接続し、このサブアセンブリをハウジング２内に挿入して固定して自己制御型セラミックスグロープラグ１を組み立てる。
【００６９】
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１２ｆ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９）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の挿入孔１２ｅに制御コイル１３の端部１３ｂを挿入する作業を行うので、制御コイル１３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、制御コイル１３の一端１３ｄ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１２ｆ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。
【００７０】
なお、この第４に実施の形態では、制御コイル１３の端部１３ｄを延長して金属製外筒８の外部まで引き出しているが、制御コイル１３自体を延長することに変えて、別のリード線を制御コイル１３の端部に溶接するようにしても良い。
【００７１】
図１１は第５の実施の形態に係る自己制御型のセラミックスグロープラグ１の全体の構成を示す縦断面図であり、前記第１の実施の形態の金属製外筒８をハウジング２の中央部付近まで延長して、制御コイル１３をハウジング２の内部に位置させるようにしたものである。
【００７２】
この実施の形態では、ハウジング２の内部孔４の金属製外筒８を固定する中径部４ａを、ハウジング２の中央部付近に設け、大幅に延長した金属製外筒８の大径部８ｇの端部８ｃを、この中径部８ａ内に圧入し、または挿入して固定している。そして制御コイル１３の一端１３ａには、長い正極側リード線１１の一端１１ｂを溶接等により固定し、正極側リード線１１の他端１１ａをセラミックスヒータ６のコイル状発熱体６４に接続している。従って、制御コイル１３は、ハウジング２の内部側に位置している。その他の構成および組み立て手順は前記第１の実施の形態と同様である。
【００７３】
前記第１の実施の形態では、制御コイル１３がハウジング２の先端部２ａ側に位置する構成であり、金属製外筒８の長さを短くできるので、スエージング加工等の加工性は良いが、制御コイル１３がセラミックスヒータ６の発熱部６ａに近いため、発熱部６ａの微少な温度の変動まで拾ってしまい、温度制御性、つまり、温度制御の安定性が悪くなるおそれがある。これに対し、この第５の実施の形態の構成では、金属製外筒８が長くなるので、スエージング加工等の加工性はあまり良くないが、制御コイル１３をセラミックスヒータ６の発熱部６ａから離すことができるので、温度制御性が良くなるという効果が得られる。さらに、第５の実施の形態では、制御コイル１３の発熱が、セラミックスヒータ６と金属製外筒８のロウ付け部に影響を及ぼすのを防止でき、ロウ付け部が高温になって、機械的強度や気密性が低下するのを防止することができる。
【００７４】
図１２は、第６の実施の形態に係るセラミックスグロープラグ１の要部の構成を説明する図であり、全体の図示は省略するが、前記図１〜図５に示す第１の実施の形態の構成とほぼ同一の構成を有している。よって、図面に示していない部分については前記第１の実施の形態の対応する部分の符号を付して説明する。前記各実施の形態では、セラミックスヒータ６の発熱体６４の一方の極（正極）と電極取り出し金具１２との間に制御コイル１３を介在させることにより自己温度制御を行わせるようにしている。この実施の形態では、セラミックスヒータ６と電極取り出し金具１２との間に制御コイル１３を直列に接続し、スエージングによって金属製外筒８の内部に固定した前記各実施の形態の構造をそのまま利用して、個々のセラミックスヒータ６の抵抗値が異なっている場合でも、その抵抗偏差による発熱特性のばらつきを軽減できるようにしたものである。
【００７５】
この実施の形態では、図１２の上部に示すように、予め、異なる抵抗値（Ｒ′１、Ｒ′２、Ｒ′３、……Ｒ′ｎ）を有する抵抗体１１３を複数用意しておき、セラミックスヒータ６の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、……Ｒｎ）に応じて前記複数の抵抗体１１３のうちから適宜の抵抗値を有する抵抗体１１３を選択して、これらを直列に接続し、セラミックスヒータ６と抵抗体１１３の全体としての発熱特性のばらつきをできるだけ小さくするようにしている。この実施の形態では、抵抗体１１３がコイル状をしており、一端にセラミックスヒータ６の発熱体の正極側への接続部１１３ａが、そして、他端に電極取り出し金具１２への接続部１１３ｂが形成されている。
【００７６】
前記セラミックスヒータ６と抵抗体１１３とを備えたセラミックスグロープラグ１は、前記第１の実施の形態のセラミックスグロープラグ１と同様の工程により、またはその他の工程により組み立てることができる。例えば、先ず、セラミックスヒータ６の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、……Ｒｎ）に応じて、最適な抵抗値（Ｒ′１、Ｒ′２、Ｒ′３、……Ｒ′ｎ）を有する抵抗体１１３を選択し、この抵抗体１１３の一端１１３ａをセラミックスヒータ６の取付け孔６ｃ内に挿入して、セラミックスヒータ６の発熱体（図１２では図示を省略）の正極に銀ロウ付けにより接続し、抵抗体１１３の他端１１３ｂに、剛体の電極取り出し金具１２を溶接して組立体を形成する。この組立体としてのセラミックスヒータ６を金属製外筒８内に挿入して、銀ロウ付けにより固定する。
【００７７】
その後、金属製外筒８の内部に耐熱性絶縁粉体１４を充填し、金属製外筒８の開口部にシール部材１６を挿入して、スエージング加工を行い、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を高密度化して抵抗体１１３および電極取り出し金具１２を金属製外筒８内に固定する。さらに、電極取り出し金具１２の外部側の端部１２ｂに外部接続端子１８を固定する。これらセラミックスヒータ６、金属製外筒８、抵抗体１１３および外部接続端子１８等からなるサブアセンブリを、ハウジング２の内部孔４に固定する。
【００７８】
前記のように第１の実施の形態とほぼ同様の構造で、かつ、セラミックスヒータ６の個別の抵抗偏差に応じて、異なる抵抗値（Ｒ′１、Ｒ′２、Ｒ′３、……Ｒ′ｎ）を有する抵抗体１１３のうちから一つの抵抗体１１３を選択して、セラミックスヒータ６と直列に接続することにより、セラミックスヒータ６の抵抗偏差による発熱特性のばらつきを軽減することができる。従って、セラミックスヒータ６の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、……Ｒｎ）のばらつきを抑制するために、従来、ホットプレス工法によりセラミックスヒータ６を製造する必要があったが、ホットプレス工法よりも低コストで、簡単な工法によりセラミックスヒータ６を製造することが可能になった。
【００７９】
また、ホットプレス工法によりセラミックスヒータ６を製造する場合にも、前記構造としたことにより、製品の歩留まりの向上、管理項目の削減等によるコスト削減が可能になった。しかも、金属製外筒８の内部において、セラミックスヒータ６の正極側と電極取り出し金具１２との間に直列に抵抗体１１３を接続、これらをスエージングにより一体化するだけなので、この実施の形態の構造にするためのコスト上昇は極めて僅かである。
【００８０】
図１３は、第７の実施の形態に係るセラミックスグロープラグ１の組み立て工程の一部を示すもので、前記図１２に示す実施の形態では、抵抗値（Ｒ′１、Ｒ′２、Ｒ′３、……Ｒ′ｎ）の異なる複数のコイル状抵抗体１１３を用意しておき、セラミックスヒータ６の個々の抵抗偏差に応じて、前記抵抗体１１３のうちから選択した抵抗体１１３を組み合わせて直列に接続するようにしたが、この実施の形態では、単一の抵抗体（制御コイル）２１３を用い、この抵抗体２１３に接続する電極取り出し金具２１２の接続位置を調整することにより、外部抵抗値を最適化するようにしたものである。
【００８１】
この実施の形態のセラミックスグロープラグ１に用いられる抵抗体２１３は、コイル状部２１３ｅの一端に、セラミックスヒータ６の発熱体（図示せず）の正極側に接続される接続端部２１３ａを有しており、他方の電極取り出し金具２１２への接続側はコイル状部２１３ｅのままになっている。一方、電極取り出し金具２１２の抵抗体２１３への接続側にはねじ部２１２ａが形成されており、このねじ部２１２ａを抵抗体２１３のコイル状部２１３ｅ内にねじ込むことにより、抵抗体２１３と電極取り出し金具２１２とを連結し、かつ電気的に接続するようになっている。
【００８２】
このセラミックスグロープラグ１を組み立てる場合には、先ず、抵抗体２１３の一端２１３ａを、セラミックスヒータ６の端面に形成された取付け孔６ｃ内に挿入するとともに、セラミックスヒータ６を金属製外筒８の小径部８ｆ側に嵌合して、ロウ付けをすることにより、抵抗体２１３とセラミックスヒータ６の発熱体の正極側とを接続すると同時に、セラミックスヒータ６と金属製外筒８とを接合する。この状態で、セラミックスヒータ６と抵抗体２１３の抵抗値を測定する（図１３（ａ）参照）。
【００８３】
次に、金属製外筒８の開口部から電極取り出し金具２１２のねじ部２１２ａ側を挿入して（図１３（ｂ）の矢印参照）、このねじ部２１２ａを抵抗体２１３のコイル状部２１３ｅ内にねじ込む。前記図（ａ）における測定抵抗値に合わせて抵抗体２１３への電極取り出し金具２１２のねじ込み位置を調整して外部抵抗値の最適化を行う（図１３（ｃ）、（ｄ）参照）。電極取り出し金具２１２のねじ込み位置を調整した後、金属製外筒８の開口部から耐熱性絶縁粉体１４を充填し、開口部にシール部材１６を挿入して（図１３（ｅ）参照）、スエージング加工を行う（図１３（ｆ）参照）。スエージング加工により金属製外筒８の大径部８ｇを縮径することにより、耐熱性絶縁粉体１４を高密度化して抵抗体２１３および電極取り出し金具２１２を金属製外筒８の内部に固定する。
【００８４】
この実施の形態でも、個々のセラミックスヒータ８の抵抗値にばらつきがあった場合に、電極取り出し金具２１２のねじ込み位置を調整することによって、外部抵抗値を最適化することができるので、従来構成のように、ホットプレス工法を用いることなく、より低コストで、簡単な工法によりセラミックスヒータ６を製造することが可能になった。また、ホットプレスによりセラミックスヒータ６を製造する場合にも、前記構造としたことにより、製品の歩留まりの向上、管理項目の削減等によるコスト削減が可能になった。しかも、金属製外筒８の内部において、セラミックスヒータ６の正極側と電極取り出し金具２１２との間に直列に抵抗体２１３を接続するだけなので、この実施の形態の構造にするためのコスト上昇は極めて僅かである。
【００８５】
さらに、電極取り出し金具２１２を、セラミックスヒータ６に接続された抵抗体２１３のコイル部２１３ｅ内にねじ込むことによりこれらを連結するので、工法全体の自動化が可能である。また、スエージングにより高密度化した絶縁体１４によって、金属製外筒８の内部で電極取り出し金具２１２と抵抗体２１３を接続するようにしたので、これら両者２１２、２１３の接合を、任意の位置で確実に行うことができる。なお、前記第１〜第５の実施の形態の構成では、自己制御型のセラミックスグロープラグであり、セラミックスヒータの発熱体よりも正の抵抗温度係数が大きい制御コイルを、セラミックスヒータと電極取り出し金具の間に接続している。これに対し、第６および第７の実施の形態の構成では、製造されたセラミックスヒータがそれぞれ異なる抵抗値を有している場合に、別の抵抗体を直列に接続して、これらセラミックスヒータと抵抗体との全体としての抵抗値をほぼ同一になるようにして、個々のセラミックスヒータの抵抗値のばらつきを調整することを目的とするものであり、前記制御コイルとしての要件を満たすものである必要はない。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、絶縁性セラミックスと発熱体としての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た金属製外筒と、前記発熱体の一方の極に接続された、前記発熱体よりも正の抵抗温度係数の大きい制御コイルと、この制御コイルの他端に接続された電極取り出し金具とを備えた自己制御型のセラミックスグロープラグにおいて、前記電極取り出し金具を剛体により形成するとともに、前記制御コイルおよびこの制御コイルと電極取り出し金具との接続部を前記金属製外筒内に収容し、かつ、金属製外筒を、前記セラミックスヒータが固定された小径部と、前記ハウジングに固定された大径部とを有する段付き形状とし、前記制御コイルを大径部内に配置し、さらに、これら制御コイルおよび電極取り出し金具を、金属製外筒内に充填されスエージング加工により高密度化された耐熱性絶縁粉体を介して前記金属製外筒に固定したことにより、制御コイルをセラミックスヒータと一体化できるので、組立が容易であり、コストを削減することができる。また、従来の自己制御型の金属グロープラグと類似の構造なので、組立用設備を共用化することができる。
【００８８】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記制御コイルを、前記ハウジングの先端部より内側に配置したので、セラミックスヒータを小型化することができ、全体的なコストを削減することができる。また、セラミックスヒータの発熱体と制御コイルとの距離を離すことができるので、温度制御性を良くすることができる。
【００８９】
また、請求項３ないし請求項７に記載の発明によれば、制御コイルと電極取り出し金具との電気的接続を容易に確実にすることができる。
【００９１】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、前記抵抗体の電極取り出し金具側をコイル状にするとともに、電極取り出し金具の先端にねじ部を形成して、このねじ部を前記コイル状部内にねじ込むことにより、前記抵抗体と電極取り出し金具とを接続し、かつ、電極取り出し金具のねじ込み位置を調整可能に構成し、直列に接続した前記セラミックスヒータと抵抗体との抵抗値を測定し、この測定値に応じて前記電極取り出し金具のねじ込み位置を調整することにより、セラミックスヒータの抵抗値を補正して全体の発熱特性をほぼ同一にしたことにより、セラミックスヒータの個別の抵抗偏差による発熱特性のばらつきを軽減することができるので、ホットプレス以外の工法で、セラミックスヒータを製造することが可能になり、また、ホットプレスによる場合にも、製品の歩留まりを向上させ、管理項目を削減する等により、コスト削減が可能になるとともに、工法全体の自動化が可能である。
【００９２】
また、請求項１０および請求項１１に記載の発明に係る製造方法によれば、前記自己制御型セラミックスグロープラグを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの縦断面図である。
【図２】前記自己制御型セラミックスグロープラグの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】前記自己制御型セラミックスグロープラグを組み立てる手順を示す図であり、その前半部を示す。
【図４】前記自己制御型セラミックスグロープラグを組み立てる手順を示す図であり、その後半部を示す。
【図５】前記自己制御型セラミックスグロープラグを組み立てる手順を示す図であり、その組立途中のサブアセンブリを示す。
【図６】第２の実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの組立手順を示す図であり、その前半部を示す。
【図７】第２の実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの組立手順を示す図であり、その後半部を示す。
【図８】前記自己制御型セラミックスグロープラグを組み立てる手順を示す図であり、その組立途中のサブアセンブリを示す。
【図９】第３の実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの組立手順を示す図であり、その前半部を示す。
【図１０】第４の実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの組立手順を示す図であり、その前半部を示す。
【図１１】第５の実施の形態に係る自己制御型セラミックスグロープラグの全体の構成を示す縦断面図である。
【図１２】第６の実施の形態に係るセラミックスグロープラグのセラミックスヒータと抵抗体との組み合わせについて説明する図である。
【図１３】第７の実施の形態に係るセラミックスグロープラグの組立手順を示す図であり、その前半部を示す。
【符号の説明】
２    ハウジング
２ａ  ハウジングの先端部
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
８ｆ  金属製外筒の小径部
８ｇ  金属製外筒の大径部
１１    リード線（正極側リード線）
１２    電極取り出し金具
１３    制御コイル
１４    絶縁体（耐熱性絶縁粉体）
６２    絶縁性セラミックス
６４    発熱体（コイル状発熱線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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