JPH0275187A

JPH0275187A - セラミックヒータ

Info

Publication number: JPH0275187A
Application number: JP22693688A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Suzuki; 泰彦鈴木; Shinichi Yokoi; 横井　伸一
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1990-03-14
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2752649B2

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、主に燃焼機器の点火に用いるセラミックヒー
タの、発熱素子のリード線接続部の増強および補強に関
する。

［従来の技術］セラミックヒータは、セラミック製発熱体にリ−ド線を
接続して発熱素子を形成し、この発熱素子を機器への装
着手段を兼ねるハウジングに保持させた構成を有する。

セラミック製発熱体は、電気絶縁性のセラミック焼結体
製基体に、電気抵抗体を担持させて形成されている。基
体は、平板状、角棒状、あるいは丸棒状など所定の形状
を有し、電気抵抗体は、高融点金属または導電性セラミ
ックからなる導電体を、所定のパターンで、前記基体内
に埋設させるか、基体の表面に被着して形成される。

この種のセラミックヒータは、従来よりディーゼル機関
のグロープラグとして実用されている。

また近年、電波雑音を生じない利点から、電子制御装置
を備えたガス燃焼機器などの燃焼機器の点火装置として
の使用が検討されている。グロープラグではハウジング
として筒状主体金具が使用されるが、点火装置用セラミ
ックヒータではハウジングは通常、セラミック製筒状体
が用いられる。

従来の点火装置用セラミックヒータは、第９図および第
１０図に示ず如く、つぎの構造を有して＝２− いた。

（あ）導電体１０１の両端部１０２．１０３を、基体１
１０の後端部１１１の表面に露出させ、この露出面に金
属製の電極板１３１．１３２をろう付けする。

（い）この電極板１３１．１３２にリード線１４１．１
４２を溶接して、リード線付き発熱体（発熱素子）１５
０を形成する。

（う）この発熱素子１５０を、その後端部を覆う筒状の
絶縁物（ハウジング）１６０に挿入して、空隙をセメン
ト等の無機質系の接着剤１７０で充填して固着し、セラ
ミックヒータ１００が製造される。

［発明が解決しようとする課題］しかるに従来のセラミックヒータはつぎの欠点があった
。

（ア）電極板１３１．１３２のろう付は部の強度が不足
して、製造工程の途中で電極板が剥離し易い。

（イ）接着剤１７０の強度不足や充填むらのため、接着
剤１７０による電極板１３］、１３２の保持力が不十分
となり、リード線に加わる引っ張り力で電極板がリード
線ごと剥離しやすい。

（つ）電極板１３１．１３２を炉中でろう付けする場合
、電極板の押さえがないので、ろう付けのセツティング
か難しく、且つ、ろう付は炉中で電極板が脱落しやすい
。

この発明の目的は、」−配電極板のろう付は強度の補強
、増強、およびろう付は作業の円滑化にある。

［課題を解決するための手段］上記目的達成のため、本発明は、電気絶縁性セラミック
焼結体からなる基体に、電気抵抗体を保持させ、該電気
抵抗体の端部に電極板をろう付けし、該電極板にリード
線を溶接してなる発熱素子を備えたセラミックヒータに
おいて、前記発熱素子の、前記電極板を含むリード線接続部に、
環状の絶縁体を緊密に外嵌する構成を採用した。

［作用および発明の効果］本発明のセラミックヒータは、発熱素子の、前記電極板
を含むリード線接続部に、環状の絶縁体を緊密に外嵌し
ているので、電極板のろう付は部の強度の増強および補
強ができ、組付は工程の途中や使用中における電極板の
剥離やリード線の脱落が防止できる。

［実施例］次に本発明を第１図〜第４図に示す第１実施例に基づき
説明する。

１は本発明にかかるセラミックヒータ用の発熱素子、２
はその後端部に外嵌された環状の絶縁体である。

発熱素子１は、窒化珪素、アルミナなどの電気絶縁性で
耐熱性に優れたセラミック焼結体からなる基体３に、略
Ｕ字状のパターンで埋設された導電体からなる電気抵抗
体４を担持させた構造を有するセラミック製発熱体１０
を備える。

基体３は巾８．０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ２゜Ｏｍｍ
の矩形の薄板状を呈する。抵抗体４は、その両端部４１
．４２が基体３の後端部３１に配され、該両端部４１．
４２はその外側の側面が基体３の側面に露出した露出面
４３．４４となっている。

前記セラミック製発熱体］０の後端部３１の両側には、
断面コの字状で、板厚０．５ｍｍの銅製電極板５．６が
外嵌されており、この電極板５．６の内面と前記抵抗体
の雨露出面４３．４４とは、ろう付けされている。また
セラミック製発熱体１０の後端から突き出した、電極板
５．６の後部内壁には、リード線７．８がろう付けまた
は溶接されている。

環状の絶縁体２は、アルミナ、ムライト、窒化珪素など
耐熱性、耐熱衝撃性に優れたセラミックを主体とするセ
ラミック焼結体製で、前記電極板５．６を含む発熱素子
１の後端部に緊密に外嵌する寸法を有する。本実施例で
は、絶縁体２は、偏平な４角筒状を呈し、内法は、巾９
．２ｍｍ、高さ（厚さ＞３．２ｍｍであり、長さは１５
ｍｍ、板厚は４．０ｍｍとなっている。

発熱素子１は、つぎのように製造される。

（ａ）２枚のセラミックグリーンシート間に、所定のパ
ターンで導電体を配着させ、焼成して一体化する。これ
によりセラミックグリーンシートは、基体３となり、導
電体は電気低杭体４となって、セラミック製発熱体１０
が焼成される。

（ｂ）つぎに電気抵抗体４の露出面４３．４４を含むセ
ラミック製発熱体の後端部３１に、ろう材と電極板５．
６とをあてがい、これらを覆うように前記後端部３１に
、絶縁体２を外嵌する。この場合において、発熱体１０
の後端部３１および／または絶縁体２の内周をテーパに
形成しておくと、前記緊密な嵌合が円滑になされる。

（Ｃ）つぎにこの嵌合体をろう付は炉内でろう付けし、
その後電極板５．６にリード線７．８をろう付け、半田
付けまたは溶接する。

この発熱素子１は、第４図に示す如く、従来例と同様に
、その後端部を覆う筒状の絶縁物（ハウジング）１６０
に挿入され、空隙を接着剤１７０で充填してセラミック
ヒータ１００に組み立てられる。

第５図および第６図は第２実施例にかかるセラミックヒ
ータの発熱素子ＩＡを示す。

この実施例では、発熱体として、内部に多層に並列して
配された複数の電気抵抗体４Ａ、４Ｂを有し、はぼ正方
形に矩形の断面を呈する棒状発熱体１１−を用いている
。これに対応して絶縁体２人も正方形に近い矩形角筒状
を呈する。また電極板５Ａ、６Ａは、平板となっている
。

この構成により、第１実施例の平板状の発熱体１０に較
べ折れ難くなっている。

第７図および第８図は、第３実施例にかかるセラミック
ヒータの発熱素子ＩＢを示す。

この実施例では、発熱体１２を丸棒状とし、電極板５Ｂ
、６Ｂを円筒面状に形成して、絶縁体２Ｂを円環状に構
成している。これにより、絶縁体２Ｂは、製造が容易に
なるとともに、角部の応力集中がなくなり、機械的強度
および耐久性が増大する。

［変形例コ（１）環状の絶縁体としては、上記セラミックの他に、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性および機械
的、化学的強度に優れたエンジニアリングプラスチック
が使用できる。絶縁体にプラスチックを使用したときは
、上記の如く電極板のろう付は前に絶縁体をセラミック
製発熱体に外嵌しておくことは、不可能である。よって
セラミック製発熱体に電極板をろう付けした後、または
電極板にリード線をろう付けまたは溶接した後で、絶縁
体を発熱素子に外嵌する。これにより電極板の補強がで
きる。

（２）絶縁体にプラスチックを使用したときは、絶縁体
は発熱素子の電極板を包み込む形で、発熱素子の外周に
モールド成形して外嵌しても良い。

［実験例］第１図に示す構造を有し、基体３に窒化珪素系セラミッ
ク、環状の絶縁体２にも同一材料のセラミックを使用し
た発熱素子１を製造した。この発熱素子１に環状の絶縁
体２を外嵌したものと、環状の絶縁体２のないものとを
、それぞれ２０個づつ、リード線７．８の引っ張り試験
を行ない、電極板の剥離強度を測定しな。

これによりつぎの結果を得た。

絶縁体を外嵌した発熱素子・・・１．ＯＫｇｆ以上絶縁
体のない発熱素子・・・０．２〜０．３Ｋｇｆ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックヒータの第１実施例にかか
る発熱素子を示す斜視図、第２図はその平面断面図、第
３図はその背面図、第４図は該発熱素子を用いたセラミ
ックヒータの斜視図である。第５図は本発明のセラミックヒータの第２実施例にかか
る発熱素子を示す斜視図、第６図はその背面図である。第７図は本発明の第３実施例にかかる発熱素子を示す斜
視図、第８図はその背面図である。第９図は従来のセラ
ミックヒータにかかる発熱素子の斜視図、第１０図は該
発熱素子を用いたセラミックヒータの平面断面図である
。図中、１・・・発熱素子　２・・・環状の絶縁体　３・
・・基体　４・・・電気抵抗体　５．６・・・銅製電極
板　７．８・・・リード線　１０・・・セラミック製発
熱体　１００・・・セラミックヒータ　１６０・・・筒
状の絶縁物（ハウジング）　１７０・・・セメント等の
無機質系の接着剤代理人　　弁理士　　石　黒　健　ニー１１＝第１図５．６・・・銅製電極板７．８・・リード線１０・・・セラミック＝５３４第２図第３図第４図１００　セラミックヒータ１６０・・・筒状の絶縁物（ハウジング）１７０・セメ
ント等の無機質系の接着剤第５図第６図１八第７図第８図Ｂ第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】１）電気絶縁性セラミック焼結体からなる基体に、電気
抵抗体を保持させ、該電気抵抗体の端部に電極板をろう
付けし、該電極板にリード線を溶接してなる発熱素子を
備えたセラミックヒータにおいて、前記発熱素子の、前記電極板を含むリード線接続部に、
環状の絶縁体を緊密に外嵌したことを特徴とするセラミ
ックヒータ。