特許 6603321 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6603321

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/02 20060101AFI20191028BHJP

   H05B 3/18 20060101ALI20191028BHJP

   H05B 3/48 20060101ALI20191028BHJP

   F23Q 7/00 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   H05B3/02 A

   H05B3/18

   H05B3/48

   F23Q7/00 V

   F23Q7/00 605B

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-537849(P2017-537849)

(86)(22)【出願日】2016年8月26日

(86)【国際出願番号】JP2016075017

(87)【国際公開番号】WO2017038694

(87)【国際公開日】20170309

【審査請求日】2018年2月5日

(31)【優先権主張番号】特願2015-169877(P2015-169877)

(32)【優先日】2015年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】岡村 健

【審査官】 根本 徳子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１０４４０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０７３４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０５７２１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３／０２ − ３／１８

Ｈ０５Ｂ ３／４０ − ３／８２

Ｆ２３Ｑ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁基体と、
該絶縁基体内に位置する２つの直線部および該２つの直線部の一方側同士を繋ぐ折返し部を有する発熱部と、
前記絶縁基体内に位置しており前記２つの直線部よりも他方側に位置し、前記２つの直線部よりも断面積が大きい２つのリード部と、
前記絶縁基体内に位置しており前記発熱部と前記リード部とを繋ぐ２つの接続部とを備えており、
前記接続部のうち少なくとも１つは、前記発熱部から前記リード部に向かうに連れて断面積が大きくなるように断面形状が変化しているとともに、前記２つの直線部の配列方向の寸法変化率よりも前記２つの直線部の配列方向に対して垂直な方向の寸法変化率が大きく、前記配列方向の幅が変化しておらず、前記垂直方向の幅のみが変化しているような部分を有しているヒータ。

【請求項2】

前記接続部のうち前記発熱部側の一部が、前記垂直方向においてのみ幅が変化している請求項１に記載のヒータ。

【請求項3】

前記リード部は、断面形状が、前記配列方向に対して前記垂直な方向に長い円状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒータ。

【請求項4】

前記発熱部における前記直線部は、断面形状が、前記配列方向に対する前記垂直な方向における長さが前記リード部よりも短い請求項３に記載のヒータ。

【請求項5】

前記２つの直線部のそれぞれの重心が前記２つのリード部のそれぞれの重心よりも、前記絶縁基体の外周側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のヒータ。

【請求項6】

前記接続部のうち前記発熱部に繋がる端部を通る断面で切ったときの、前記接続部の図心を図心Ｃ１として、前記接続部のうち前記リード部に繋がる端部を通る断面で切ったときの、前記接続部の図心を図心Ｃ２としたときに、前記図心Ｃ１が前記図心Ｃ２よりも前記絶縁基体の外周面の近くに位置している請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のヒータ。

【請求項7】

前記２つの接続部は、前記発熱部から前記リード部に向かうに連れて、前記配列方向に
おいて前記絶縁基体の内周側にのみ広がっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のヒータ。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のヒータと、前記ヒータを保持する金属筒とを備えたグロープラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、例えば燃焼式車載暖房装置における点火用若しくは炎検知用のヒータ、石油ファンヒータ等の各種燃焼機器の点火用のヒータ、自動車エンジンのグロープラグ用のヒータ、酸素センサ等の各種センサ用のヒータおよび測定機器の加熱用のヒータ等に利用されるヒータならびにこれを備えたグロープラグに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車エンジンのグロープラグ等に用いられるヒータとして、例えば、特開２０１５−１８６２５号公報（以下、特許文献１ともいう）に記載のセラミックヒータ等が知られている。特許文献１に記載のヒータは、発熱部、リード部および絶縁基体を含んでいる。

【0003】

特許文献１に記載のヒータは、ヒータの先端側を発熱させることを目的として、２つの直線部およびこれらを繋ぐ折り返し部を有する発熱部をヒータの先端に位置させるとともに、発熱部の両端にリード部が接続されている。そして、発熱部は単位長さ辺りの抵抗（電気抵抗）が大きくなるように設定されるとともに、リード部は単位長さ辺りの抵抗が小さくなるように設定されている。具体的には、発熱部の断面積をリード部の断面積よりも小さくすることによって、発熱部の抵抗が大きくなっている。そのため、リード部と発熱部とを接続する接続部は、発熱部からリード部に向かうにつれて断面積が大きくなるように断面形状が変化していた。

【発明の概要】

【0004】

ヒータは、絶縁基体と、該絶縁基体内に位置する２つの直線部および該２つの直線部の一方側同士を繋ぐ折返し部を有する発熱部と、前記絶縁基体内に位置しており前記２つの直線部よりも他方側に位置し、前記２つの直線部よりも断面積が大きい２つのリード部と、前記絶縁基体内に位置しており前記発熱部と前記リード部とを繋ぐ２つの接続部とを備えている。前記接続部のうち少なくとも１つは、前記発熱部から前記リード部に向かうに連れて断面積が大きくなるように断面形状が変化しているとともに、前記２つの直線部の配列方向の寸法変化率よりも前記２つの直線部の配列方向に対して垂直な方向の寸法変化率が大きく、前記配列方向の幅が変化しておらず、前記垂直方向の幅のみが変化しているような部分を有している。

【0005】

また、グロープラグは、上記のヒータと、前記ヒータを保持する金属製保持部材とを備えている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】（ａ）はヒータの一例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面（ib−ib線で切った断面）を見た断面図である。

【図2】（ａ）は図１に示すヒータをiia−iia線で切った断面図であり、（ｂ）は図１に示すヒータをiib−iib線で切った断面図であり、（ｃ）は図１に示すヒータをiia−iia線で切った断面とiib−iib線で切った断面とを重ねて示した模式図である。

【図3】（ａ）はヒータの他の例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面を見た断面図である。

【図4】（ａ）はヒータの他の例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面を見た断面図である。

【図5】（ａ）はヒータの他の例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面を見た断面図である。

【図6】（ａ）はヒータの他の例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面を見た断面図である。

【図7】（ａ）はヒータの他の例を示すリードの配列方向に平行な断面を見た断面図であり、（ｂ）はリードの配列方向に垂直な断面（viib−viib線で切った断面）を見た断面図である。

【図8】（ａ）は図７に示すヒータをviiia−viiia線で切った断面図であり、（ｂ）は図７に示すヒータをviiib−viiib線で切った断面図であり、（ｃ）は図７に示すヒータをviiia−viiia線で切った断面とviiib−viiib線で切った断面とを重ねて示した模式図である。

【図9】グロープラグの一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

ヒータ１について図面を参照して詳細に説明する。

【0008】

図１に示すように、ヒータ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２内に位置する発熱部３と、発熱部３に接続されて絶縁基体２の表面に引き出されたリード部４とを備えている。

【0009】

絶縁基体２の形状は、例えば長手方向を有する棒状である。棒状としては、例えば、円柱状が挙げられる。この絶縁基体２内には発熱部３およびリード部４が位置している。ここで、絶縁基体２はセラミックスからなる。これにより急速昇温時の信頼性が高いヒータ１を提供することが可能になる。セラミックスとしては、酸化物セラミックス、窒化物セラミックスまたは炭化物セラミックス等の電気的に絶縁性を有するセラミックスが挙げられる。絶縁基体２は、窒化珪素質セラミックスからなっていてもよい。窒化珪素質セラミックスは、主成分である窒化珪素が強度、靱性、絶縁性および耐熱性の観点で優れているからである。窒化珪素質セラミックスからなる絶縁基体２は、以下の方法で形成できる。例えば、主成分の窒化珪素に対して、焼結助剤として３〜１２質量％のＹ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３またはＥｒ_２Ｏ_３等の希土類元素酸化物、０．５〜３質量％のＡｌ_２Ｏ_３および焼結体に含まれるＳｉＯ_２量が１．５〜５質量％となるようにＳｉＯ_２を混合する。その後、混合物を１６５０〜１７８０℃でホットプレス焼成することによって絶縁基体２を得ることができる。絶縁基体２が円柱状の場合には、絶縁基体２の長さは、例えば２０〜５０ｍｍに形成され、絶縁基体２の直径は例えば３〜５ｍｍに形成される。

【0010】

なお、絶縁基体２として窒化珪素質セラミックスからなるものを用いる場合は、ＭｏＳｉＯ_２またはＷＳｉ_２等を分散させてもよい。この場合には、母材である窒化珪素質セラミックスの熱膨張率を発熱部３の熱膨張率に近付けることができるので、ヒータ１の耐久性を向上させることができる。

【0011】

発熱部３は、絶縁基体２の内部にある。発熱部３は絶縁基体２の先端側（一端側）に設けられている。発熱部３は、電流を流すことによって発熱する部材である。発熱部３は、絶縁基体２の長手方向に伸びている２つの直線部３１と、これら２つの直線部３１の一方側同士を繋ぐ折返し部３２とからなる。発熱部３の形成材料としては、Ｗ，ＭｏまたはＴｉなどの炭化物、窒化物または珪化物などを主成分とするものを使用することができる。絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなる場合は、絶縁基体２との熱膨張率の差が小さい点、高い耐熱性を有する点および比抵抗が小さい点から、炭化タングステン（ＷＣ）を発熱部３の材料として用いることができる。

【0012】

さらに、絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなる場合は、発熱部３は、無機導電体のＷＣを主成分としていてもよい。さらに、発熱部３は窒化珪素を２０質量％以上含んでいてもよい。例えば、窒化珪素質セラミックスからなる絶縁基体２中において、発熱部３となる導体成分は窒化珪素と比較して熱膨張率が大きいため、通常は引張応力がかかった状態にある。これに対して、発熱部３が窒化珪素を含むことにより、熱膨張率を絶縁基体２のそれに近付けて、ヒータ１の昇温時および降温時の熱膨張率の差による応力を緩和することができる。

【0013】

また、発熱部３に含まれる窒化珪素の含有量が４０質量％以下であるときには、発熱部３の抵抗値を比較的小さくして安定させることができる。従って、発熱部３に含まれる窒化珪素の含有量は２０〜４０質量％であってもよい。窒化珪素の含有量は２５〜３５質量％であってもよい。また、発熱部３は、窒化珪素の代わりに窒化硼素を４〜１２質量％含んでいてもよい。発熱部３は全長を３〜１５ｍｍ、断面積を０．１５〜０．８ｍｍ^２に設定することができる。

【0014】

リード部４は、発熱部３と外部の電源とを電気的に接続するための部材である。リード部４は絶縁基体２内に位置している。リード部４は、発熱部３に接続されるとともに絶縁基体２の表面に引き出されている。具体的には、発熱部３とリード部４とは接続部５を介して接続されている。リード部４は、絶縁基体２内に２つ位置している。２つのリード部４は、それぞれが絶縁基体２の長手方向に沿うように配列されている。すなわち、絶縁基体２の長手方向に対して垂直な方向に、リード部４は配列されている。以下、リード部４が配列されている方向をリード部４の配列方向と呼ぶ。

【0015】

このリード部４は、例えば、発熱部３と同様の材料を用いて形成される。リード部４は、発熱部３よりも断面積が大きい。ここでいう、「断面積」とは、絶縁基体２の長手方向に対して垂直な方向における断面積を意味している。

【0016】

これにより、リード部４は、単位長さ当たりの抵抗値が、発熱部３よりも低くなっている。リード部４として用いられる材料としては、ＷＣ（炭化タングステン）が挙げられる。ＷＣは絶縁基体２との熱膨張率の差が小さく、高い耐熱性を有し、比抵抗が小さい。また、リード部４は無機導電体であるＷＣを主成分とし、これに窒化珪素が添加されていてもよい。窒化珪素の含有量を１５％以上にすることによって、リード部４の熱膨張率を、絶縁基体２を構成する窒化珪素の熱膨張率に近付けることができる。また、窒化珪素の含有量が４０質量％以下であるときには、リード部４の抵抗値が低くなるとともに安定する。従って、窒化珪素の含有量は１５〜４０質量％であってもよい。窒化珪素の含有量は２０〜３５質量％であってもよい。

【0017】

接続部５は、発熱部３とリード部４とを接続する部材である。断面積の異なる発熱部３とリード部４とが直接的に接続されている場合には、リード部４から発熱部３に電流が流れ込むときに急激な抵抗の変化が生じ、局所的に異常な発熱が生じるおそれがある。そこで、接続部５を介して接続することによって発熱部３とリード部４との間の断面積の変化が緩やかになって、異常な発熱が生じることが低減する。接続部５としては、例えば、発熱部３またはリード部４と同じ材料を用いることができる。

【0018】

接続部５は、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように変化している。これにより、発熱部３とリード部４との間の抵抗の変化が緩やかになる。

【0019】

なお、ここでいう接続部５とは、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように変化している領域を意味している。すなわち、接続部５とは、独立して形成されているものに限られず、例えば、発熱部３と一体的に形成されていてもよい。また、接続部５は、リード部４と一体的に形成されていてもよい。また、接続部５は、発熱部３およびリード部４と一体的に形成されていてもよい。また、接続部５が複数の部材から成っていてもよい。つまり、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように変化している領域であれば、接続部５としてみなすことができる。

【0020】

また、発熱部３、リード部４および接続部５の断面形状としては、例えば、円状が挙げられる。ここでいう円状とは、円、楕円または長円等を含む。リード部４は、断面形状が、配列方向に対して垂直な方向に長い円状であってもよい。これにより、リード部４同士の絶縁距離を確保しつつも、リード部４の断面積を大きくできる。２つのリード部４が、断面形状が、リード部４の配列方向に対して垂直な方向に長い円状であってもよいし、２つのうち１つのリード部４が、断面形状が、リード部４の配列方向に対して垂直な方向に長い円状であってもよい。

【0021】

また、発熱部３は、断面形状が、リード部４よりも完全な円に近い円状であってもよい。発熱部３を完全な円に近づけることによって、昇温時の発熱部３の耐久性を向上させることができる。

【0022】

発熱部３は、リード部４よりも長軸と短軸の長さの差が小さくてもよい。発熱部３おける直線部３１は、断面形状が、リード部４の配列方向に対する垂直な方向における長さがリード部４よりも短くてもよい。

【0023】

発熱部３おける２つの直線部３１は、断面形状が、２つのリード部４の配列方向に対する垂直な方向における長さのそれぞれが、それぞれ接続されるリード部４よりも短くてもよい。また、発熱部３おける２つのうち１つの直線部３１は、断面形状が、２つのリード部４の配列方向に対する垂直な方向における長さが、接続されるリード部４よりも短くてもよい。

【0024】

図２（ａ）は図１に示すヒータをiia−iia線で切った断面図であり、図２（ｂ）は図１に示すヒータをiib−iib線で切った断面図であり、図２（ｃ）は図１に示すヒータをiia−iia線で切った断面とiib−iib線で切った断面とを重ねて示した模式図である。図２（ａ）、（ｂ）は絶縁基体２の長手方向に垂直な面で切った断面を示している。図１に示すiia−iia線は図１に示すヒータ１の接続部５のうち発熱部３側（ヒータ１の先端側）の端部（端面）を通っている。図１に示すiib−iib線はヒータ１の接続部５のリード部４側（ヒータ１の後端側）の端部（端面）を通っている。なお、図２および図８においては、理解を助けることを目的として、接続部５のハッチングを部位によって変えている。

【0025】

接続部５は、２つの直線部３１の配列方向よりも２つの直線部３１の配列方向に対して垂直な方向（以下、垂直方向ともいう）の方が寸法の変化率が大きい。

【0026】

具体的には、図２に示すように、接続部５のうち発熱部３側（先端側）の端部の、配列方向における幅をＡ、垂直方向の幅をＣとする。接続部５のうちリード部４側（後端側）の端部の、配列方向における幅をＢ、垂直方向の幅をＤとする。ここでいう「幅」とは、それぞれの方向において最も幅が大きい部分の幅を意味している。そして、配列方向の寸法の変化率はＢ／Ａであり、垂直方向の寸法の変化率はＤ／Ｃで表される。つまり、２つの直線部３１の配列方向よりも２つの直線部３１の垂直方向の方が寸法の変化率が大きいとは、Ｂ／Ａ ＜ Ｄ／Ｃの関係が成り立つことを意味している。

【0027】

ここで、特許文献１に記載のヒータにおいては、ヒータの先端側において均熱性を向上させることが困難であった。具体的には、絶縁基体の長さ方向に対して垂直な断面で考えたときに、発熱部のうち直線部の配列方向においては発熱部と絶縁基体の表面との間隔が小さくなりやすいことから、発熱部から発せられた熱が絶縁基体の表面に速やかに伝わりやすい。逆に、発熱部のうち直線部の配列方向に対して垂直な方向においては発熱部と絶縁基体の表面との間隔が大きいことから、発熱部から発せられた熱が絶縁基体の表面に伝わりにくい。このように絶縁基体の先端側において熱の分布にむらが生じ、その結果、絶縁基体と発熱部との間、および、絶縁基体とリード部との間等にクラックが生じるおそれがあった。

【0028】

これに対して、ヒータ１は、接続部５は、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように変化しているとともに、２つの直線部３１の配列方向よりも２つの直線部３１の配列方向に垂直な方向の方が寸法変化率が大きい。接続部５のうち寸法変化率が大きい部分においては、リード部４から発熱部３に接続部５を介して電気が流れるときに、電流が流れ込む領域が小さくなることによる発熱が生じる。そのため、２つの直線部３１の配列方向に垂直な方向の寸法変化率を大きくしておくことによって、接続部５において直線部３１の配列方向に対して垂直な方向に分布する発熱を生じさせることができる。このため、絶縁基体２の先端側における熱の分布のむらを低減することができる。その結果、絶縁基体２と発熱部３との間、および、絶縁基体２とリード部４との間等にクラックが生じるおそれを低減できる。

【0029】

なお、ここでいう接続部５とは、上述したとおり、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように断面形状が変化している領域を意味している。そのため、例えば、配列方向の幅が変化しておらず、垂直方向の幅のみが変化しているような部分も、接続部５としてみなすことができる。

【0030】

なお、上述のヒータ１は、以下のように表現することもできる。ヒータ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２に埋設された２つの直線部３１および２つの直線部３１の一端を繋ぐ折返し部３２から成る発熱部３と、絶縁基体２に埋設されており、２つの直線部３１よりも断面積が大きい２つのリード部４と、絶縁基体２に埋設されており２つの直線部３１の他端と２つのリード部４とをそれぞれ繋ぐ２つの接続部５とを備えている。

【0031】

２つの接続部５のうち少なくとも１つは、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように断面形状が変化しているとともに、２つの直線部３１の配列方向よりも２つの直線部３１の配列方向に対して垂直な方向の方が寸法の変化率が大きい。

【0032】

また、接続部５のうち１つのみが、発熱部３からリード部４に向かうに連れて断面積が大きくなるように断面形状が変化しているとともに、２つの直線部３１の配列方向よりも２つの直線部３１の配列方向に対して垂直な方向の方が寸法の変化率が大きくてもよい。

【0033】

また、図３、４に示すように、接続部５が、垂直方向の寸法のみが変化している部分を有していてもよい。具体的には、図３においては、接続部５のうち発熱部３側（先端側）の一部が、垂直方向においてのみ幅が変化している。これにより、垂直方向における寸法の変化率（Ｄ／Ｃ）を配列方向における寸法の変化率（Ｂ／Ａ）よりもさらに大きくすることができる。その結果、接続部５において垂直方向に分布する発熱をさらに生じさせることができる。このため、絶縁基体２の先端側における熱の分布のむらをさらに低減することができる。また、接続部５のうち垂直方向においてのみ幅が変化している部分を発熱部３側に設けることによって、発熱部３において生じる上記の発熱のむらをさらに良好に低減できる。

【0034】

また、図４に示すように、接続部５のうちリード部４側（後端側）の一部が、垂直方向においてのみ幅が変化していてもよい。これにより、突入電流が流れてきたときに接続部５で生じる発熱を垂直方向により集中させることができる。このとき、接続部５のうちリード部４側（後端側）の一部が、陰極側のみ、垂直方向の幅が変化していてもよい。これにより、突入電流が流れてきたときに、接続部５で垂直方向に分布する大きな発熱を生じさせることができる。これにより、上記の発熱のむらをさらに良好に低減できる。

【0035】

また、図５に示すように、接続部５のうち発熱部３側（先端側）の一部が、配列方向においてのみ幅が変化していてもよい。これにより、図５（ｂ）に示すように、垂直方向を通る断面で見たときに、接続部５の直線部３１に対する傾斜を急にするとともに、傾斜が急な部分をリード部４側に位置させることができる。これにより、リード部４から流れてきた突入電流が接続部５にぶつかることによって、接続部５において垂直方向に分布する発熱をさらに生じさせることができる。

【0036】

また、図６に示すように、接続部５のうちリード部４側（後端側）の一部が、配列方向においてのみ幅が変化していてもよい。これにより、図６（ｂ）に示すように、垂直方向を通る断面で見たときに、接続部５の直線部３１に対する傾斜を急にするとともに、傾斜が急な部分を発熱部３側に位置させることができる。これにより、発熱部３において生じる上記の発熱のむらをさらに良好に低減できる。

【0037】

また、２つの直線部３１のそれぞれの重心が２つのリード部４のそれぞれの重心よりも絶縁基体２の外周側に位置していてもよい。

【0038】

図８は、（ａ）は図７に示すヒータをviiia−viiia線で切った断面図であり、（ｂ）は図７に示すヒータをviiib−viiib線で切った断面図であり、（ｃ）は図７に示すヒータをviiia−viiia線で切った断面とviiib−viiib線で切った断面とを重ねて示した模式図である。図８（ａ）、（ｂ）は絶縁基体２の長手方向に垂直な面で切った断面を示している。図７に示すviiia−viiia線は図１に示すヒータ１の接続部５のうち発熱部３側（ヒータ１の先端側）の端部（端面）を通っている。図７に示すviiib−viiib線はヒータ１の接続部５のリード部４側（ヒータ１の後端側）の端部（端面）を通っている。

【0039】

図８（ａ）に示す、接続部５のうち発熱部３に繋がる端部を通る断面で切ったときの、それぞれの接続部５の図心を図心Ｃ１とする。図８（ｂ）に示す、接続部５のうちリード部４に繋がる端部を通る断面で切ったときの、それぞれの接続部５の図心を図心Ｃ２とする。このとき、図８（ａ）と図８（ｂ）とを重ねて示した図８（ｃ）を見たときに、図心Ｃ１が図心Ｃ２よりも前記絶縁基体２の外周面の近くに位置している。

【0040】

この場合には、接続部５は発熱部３からリード部４に向かうにつれて絶縁基体２の中心側に広がるように変形することになる。すなわち、リード部４から接続部５に電流が流れる際に、外周側を流れる電流はスムーズに接続部５を経過して発熱部３に伝わるが、中心側を流れる電流は接続部５の幅が狭まってくることによって発熱することになる。その結果、接続部５のうち絶縁基体２の中心側において発熱を生じさせることができるので、上記の発熱のむらをさらに低減できる。

【0041】

このとき、接続部５は、発熱部３からリード部４に向かうに連れて、配列方向において絶縁基体２の内周側にのみ広がっていてもよい。これにより、リード部４から接続部５に電流が流れる際に、外周側を流れる電流をよりスムーズに流すことができる。そのため、接続部５のうち絶縁基体２の中心側において発熱を生じさせるとともに、接続部５のうち外周側における発熱を低減することができるので、上記の発熱のむらをさらに低減できる。

【0042】

図９に示すように、グロープラグ１０は、上述のヒータ１と、ヒータ１の後端側（他端側）を覆うように取り付けられた筒状の金属筒６とを備えている。また、金属筒６の内側に配置されてヒータ１の後端に取り付けられた電極金具７を備えている。グロープラグ１０によれば、上述のヒータ１を使用していることから、クラックの発生が低減されている。そのため、グロープラグ１０の耐久性が向上している。

【0043】

金属筒６は、絶縁基体２を保持するための部材である。金属筒６は、筒状の部材であって、絶縁基体２の後端側を囲むように取り付けられている。すなわち、筒状の金属筒６の内側に棒状の絶縁基体２が挿入されている。金属筒６は、絶縁基体２の後端側の側面に設けられてリード部４が露出している部分に電気的に接続されている。金属筒６は、例えば、ステンレスまたは鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金からなる。

【0044】

金属筒６と絶縁基体２とは、ろう材によって接合されている。ろう材は、金属筒６と絶縁基体２との間に絶縁基体２の後端側を囲むように設けられている。このろう材が設けられていることによって、金属筒６とリード部４とが電気的に接続されている。

【0045】

ろう材としては、ガラス成分を５〜２０質量％含んだ銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ろう、ＡｇろうまたはＣｕろう等を用いることができる。ガラス成分は絶縁基体２のセラミックスとの濡れ性が良く、摩擦係数が大きいために、ろう材と絶縁基体２との接合強度またはろう材と金属筒６との接合強度を向上させることができる。

【0046】

電極金具７は、金属筒６の内側に位置して絶縁基体２の後端にリード部４に電気的に接続するように取り付けられている。電極金具７は、種々の形態のものを用いることができるが、図９に示す例では、絶縁基体２の後端に取り付けられる端子部と外部の接続電極に電気的に接続されるコイル状部とが線状部で接続された構成である。この電極金具７は、金属筒６との間で短絡が生じないように金属筒６の内周面から離れて保持されている。

【0047】

電極金具７は、外部の電源との接続における応力緩和のために設けられたコイル状部を有する金属線である。電極金具７は、リード部４に電気的に接続されるとともに、外部の電源と電気的に接続される。外部の電源によって金属筒６と電極金具７との間に電圧を加えることによって、金属筒６および電極金具７を介して発熱部３に電流を流すことができる。電極金具７は、例えばニッケルまたはステンレスからなる。

【符号の説明】

【0048】

１：ヒータ
２：絶縁基体
３：発熱部
３１：直線部
３２：折返し部
４：リード部
５：接続部
６：金属筒
７：電極金具
１０：グロープラグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】