JP4122675B2

JP4122675B2 - セラミックヒータおよびその取付構造

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Publication number: JP4122675B2
Application number: JP2000039793A
Authority: JP
Inventors: 正和栗原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2001028292A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被取付部材に取り付けられて使用されるセラミックヒータ及びその取付構造に関し、このセラミックヒータは例えば、燃焼式ヒータの着火源やディーゼルエンジンのグロープラグ等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のセラミックヒータを図７に示す。このものは、例えば、ディーゼルエンジンの冷却水（温水）を加熱する燃焼式ヒータの着火源として用いられるものであり、一端側に発熱部を有し、他端側に該発熱部に通電して発熱させるための通電リード部としてのリード線Ｊ３が接続された棒状のセラミック発熱体Ｊ１をステンレス製の取付金具Ｊ２内に支持した構造を有している。
【０００３】
そして、このセラミックヒータは、被取付部材である燃焼式ヒータの燃焼室ハウジングＪ５に形成された穴Ｊ６に挿入され、別体の固定用のボルトＪ３及びナットＪ４を介して、取付金具Ｊ２を燃焼室ハウジングＪ５に固定するように取付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような取付構造においては、取付金具Ｊ２が燃焼室ハウジングＪ５の穴Ｊ６を、単に塞ぐように固定しているのみであり、そのシール性は不十分である。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて、構成が簡単で且つ被取付部材とのシール性に優れたセラミックヒータ及びその取付構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜請求項６に記載の発明は、挿入方向に向かって内径寸法が連続的に小さくなっているテーパ部（２０１ａ）が形成された穴部（２０１）に挿入することにより、被取付部材（２００）に取り付けるようにしたセラミックヒータであって、一端側に通電発熱する発熱部（２２）を有し、他端側に該発熱部の通電用の通電リード部（４０、４１）が電気的に接続されたセラミック発熱体（２０）と、該セラミック発熱体の外周面に接合され、一端より該セラミック発熱体の一端側が露出し他端より該セラミック発熱体の他端側が露出するように、該セラミック発熱体を被覆するハウジング（１０）とを備えるセラミックヒータ（１００）について、以下の特徴を持たせたものである。
【０００７】
まず、請求項１の発明では、上記セラミックヒータ（１００）において、ハウジング（１０）の外周面に、被取付部材（２００）における穴部（２０１）のテーパ部（２０１ａ）に対応したテーパ形状を有するシール部（１３）と、該穴部に固定可能な取付部（１１）とを一体に形成し、該取付部によって該ハウジングを該穴部に固定したときに、該シール部が押圧され該テーパ部に当接するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
本発明のセラミックヒータ（１００）によれば、被取付部材の穴部（２０１）に固定可能な取付部（１１）がハウジング（１０）に一体に形成されているため、従来のように、別体の固定部品を不要とできる。また、該ハウジングを該穴部に固定したときに、シール部（１３）が押圧され該穴部のテーパ部（２０１ａ）に当接し、両者の当接部分はシールされるため、別体のシール用の構成部材を不要とできる。よって、本発明によれば、構成が簡単で且つ被取付部材とのシール性に優れたセラミックヒータを提供することができる。
【０００９】
ところで、請求項１においてはセラミックヒータ（１００）を被取付部材（２００）の穴部（２０１）に取り付け固定したとき、該穴部のテーパ部（２０１ａ）とハウジング（１０）のシール部（１３）とが押圧され、この押圧力によってシールされるのであるが、このとき、この押圧力が該ハウジングの該シール部より、セラミック発熱体（２０）に伝達される。
【００１０】
該セラミック発熱体と該ハウジングとは接合固定されているため、上記押圧力は該セラミック発熱体の内部にまで伝達される。このとき、セラミック発熱体（２０）が、発熱部（２２）と通電リード部（４０、４１）とを電気的に接続する導電性の線材よりなる接続リード部（２３、２４）を有する場合、該接続リード部は、上記押圧力による応力が発生する。ここで、もし、この応力が発生する部分において、接続リード部が曲がり形状を有した線材であったり、不均一な線径の線材であったりすると、曲がり部や線径の不均一な部位に応力が集中し断線しやすくなる。
【００１１】
そこで、さらに請求項１の発明では、該接続リード部のうち該ハウジングの該シール部に対応する部分に位置する部位を、該セラミック発熱体の一端側から他端側へ延びる略同一径の直線形状としており、それによれば、該接続リード部において、上記押圧力による応力が集中しにくくなるため、断線の発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、請求項２の発明のように、取付部（１１）は、ハウジング（１０）においてシール部（１３）よりも一端側に設けたものとできるが、ハウジング（１０）においてシール部（１３）よりも他端側に設けてもよい。
【００１３】
また、取付部（１１）は、請求項３の発明のように、ねじ形状を有し、被取付部材（２００）における穴部（２０１）の内面とねじ結合されるものにできる。ねじ結合とすることで、該穴部のテーパ部（２０１ａ）とハウジング（１０）のシール部（１３）とをシールするための押圧力を所望の大きさとすることが、ねじの回転調節等により容易に可能である。
【００１４】
また、シール確保のためにはハウジング（１０）のシール部（１３）において、穴部（２０１）のテーパ部（２０１ａ）と当接する面が平滑であることが望ましいが、本発明者の検討によれば、請求項４の発明のように、その当接面の面粗度（ＪＩＳＢ００３１による）が２５Ｚ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、ハウジング（１０）とセラミック発熱体（２０）との接合に用いる接合部材としては、請求項５の発明のように、該セラミック発熱体の外周面に形成されためっき及びろう材、または、請求項６の発明のように、該セラミック発熱体の外周面にコーティングされたガラスを用いることができ、これら接合部材を介したのみの簡単な構成により上記接合を行うことができる。
【００２０】
また、請求項７の発明は、上記のセラミック発熱体（２０）及びハウジング（１０）を備えるセラミックヒータ（１００）を用い、これを被取付部材（２００）に取り付けてなるセラミックヒータの取付構造について、以下の特徴を持たせたものである。
【００２１】
即ち、本発明の取付構造においては、該被取付部材に該セラミックヒータを挿入可能な穴部（２０１）を形成し、さらに、この穴部の内壁面に、該穴部の内径寸法が該セラミックヒータの挿入方向に向かって連続的に小さくなっているテーパ部（２０１ａ）を形成したものとし、また、該ハウジングの外周面に、該穴部の該テーパ部に対応したテーパ形状を有するシール部（１３）と、該穴部に固定可能な取付部（１１）とを一体に形成したものとする。
【００２２】
そして、該セラミックヒータを該穴部へ挿入し、該取付部によって該ハウジングを該穴部に固定することにより、該シール部を押圧し該テーパ部に当接させ、該シール部と該テーパ部との当接部分をシールしたことを特徴としている。さらに、セラミック発熱体（２０）は、発熱部（２２）と通電リード部（４０、４１）とを電気的に接続する導電性の線材よりなる接続リード部（２３、２４）を有し、この接続リード部のうちハウジング（１０）のシール部（１３）に対応する部分に位置する部位は、セラミック発熱体の一端側から他端側へ延びる略同一径の直線形状となっていることを特徴としている。
【００２３】
本発明によれば、上記請求項１の同様の作用によって、構成が簡単で且つ被取付部材とのシール性に優れたセラミックヒータの取付構造を提供することができる。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。本実施形態は、寒冷地等においてディーゼル車のエンジン冷却水（温水）を加熱する燃焼式ヒータの着火源に用いられるセラミックヒータに本発明を具体化したものとして説明する。図１は本実施形態のセラミックヒータ１００の取付構造を示す概略断面図、図２は、図１中のセラミックヒータ１００の全体構成を示す概略断面図である。
【００２６】
セラミックヒータ１００は、ハウジング１０の内部に棒状のセラミック発熱体２０が支持された構成を有しており、上記燃焼式ヒータの本体（本発明でいう被取付部材、例えばアルミニウム製）２００に形成された穴部２０１に挿入固定されている。そして、セラミック発熱体２０において後述の発熱部２１を有する先端部が、本体２００内に露出するように配置されている。
【００２７】
ここで、図１に基づいて燃焼式ヒータの概略を述べておく。該燃焼式ヒータは、その本体２００内に区画された燃焼室２０２の外面に軽油を吸収した金網部材２０３を有し、この金網部材２０３の軽油をセラミックヒータ１００のセラミック発熱体２０で加熱する（例えば１１００℃程度）ことにより燃焼させ、その炎を穴２０４から燃焼室２０２内に送り込むようになっている。
【００２８】
燃焼室２０２内に送り込まれた炎は、エア注入部２０５から燃焼室２０２内に導入された空気により、その勢いを増すようになっている。なお、図１中、２０６は軽油を金網部材２０３に供給するパイプである。そして、燃焼室２０２内に発生した熱は、上記エンジンの冷却水を加熱する熱源として用いられる。
【００２９】
次に、図２も参照して、セラミックヒータ１００の構成及びセラミックヒータ１００の本体（被取付部材）２００への取付構造について、より詳細に述べる。
【００３０】
セラミックヒータ１００は、切削加工等により形成された略筒状をなす金属製（例えばステンレス製）のハウジング１０を有している。このハウジング１０の外周面には、セラミックヒータ１００を燃焼式ヒータの本体２００に固定するための雄ねじ部（本発明でいう取付部）１１及び六角部１２が形成されており、これら両部１１、１２の間の部位は、シール部１３を構成している。
【００３１】
ここで、図１に示す様に、上記本体２００における穴部２０１の内壁面には、穴部２０１の内径がセラミックヒータ１００の挿入方向に向かって連続的に小さくなるように絞り込まれた形状をなすテーパ部２０１ａが全周に渡って形成されている。
【００３２】
そして、ハウジング１０におけるシール部１３の外周面は、六角部１２から雄ねじ部１１に向かってハウジング１０の外径寸法が連続的に小さくなるように絞り込まれ、上記テーパ部２０１ａと同一のテーパ角度を有するテ−パ形状をなす。そして、シール部１３は、テーパ部２０１ａに対して当接可能となっている。
【００３３】
また、燃焼式ヒータの本体２００における穴部２０１の内壁面のうちテーパ部２０１ａよりも燃焼式ヒータの内部寄りの部位には、ハウジング１０の雄ねじ部１１に対応したねじ形状を有する雌ねじ部２０１ｂが形成されている。
【００３４】
そして、図１に示す取付構造においては、これら雄ねじ部１１と雌ねじ部２０１ｂとのねじ結合により、セラミックヒータ１００のハウジング１０が本体２００の穴部２０１に固定されるとともに、該ねじ結合の力により、シール部１３がテーパ部２０１ａに押圧され当接し、この当接部分がシールされる。ここで、シール部１３の外周面の面粗度はシール性を確保可能な程度（例えば２５Ｚ以下）に平滑化されている。
【００３５】
また、ハウジング１０の内部に支持された棒状（本実施形態では円柱状）のセラミック発熱体２０は、図２に示す様に、ハウジング１０の一端１０ａよりセラミック発熱体２０の一端２０ａ側が露出し、ハウジング１０の他端１０ｂよりセラミック発熱体２０の他端２０ｂ側が露出するように、ハウジング１０により被覆されている。
【００３６】
セラミック発熱体２０は、その本体を区画形成する耐熱性及び絶縁性を有する耐熱性絶縁部２１と、この耐熱性絶縁部２１の内部に埋設された、導電性を有するＵ字状の発熱部２２及び発熱部２２の両端に接続された２本のリード線（本発明でいう接続リード部）２３、２４とから構成されている。
【００３７】
発熱部２２は、セラミック発熱体２０の一端２０ａ側に配置され、２本のリード線２３、２４は、発熱部２２からセラミック発熱体２０の他端２０ｂ側に向かって直線状に延びている。ここで、各リード線２３、２４は共に、全体に渡って略同一線径である例えばタングステン等の導電性の線材よりなる。
【００３８】
そして、発熱部２２及びリード線２３、２４は、耐熱性絶縁部２１内に埋設されて強固に絶縁保持されており、耐熱性絶縁部２２は、その外周面がハウジング１０の内周面に接合され、ハウジング１０に固定保持されている。
【００３９】
ハウジング１０と耐熱性絶縁部２１との接合に用いる接合部材としては、めっき及びろう材、または、ガラス（例えば金属を含んだもの）を用いることができる。
【００４０】
より具体的に述べると、前者接合部材を用いた場合、耐熱性絶縁部２１の外周面にＮｉやＣｕ等のめっきを施し、このめっきとハウジング１０の内周面との間にＡｇやＣｕ等のろう材を介在させてろう付けする。一方、後者の接合部材を用いた場合、耐熱性絶縁部２１の外周面にガラスコーティングを施し、これをハウジング１０に挿入した後、このガラスを溶融させることで接合を行う。
【００４１】
また、発熱部２２からセラミック発熱体２０の他端２０ｂ側に向かって直線状に延びる２本のリード線２３、２４は、それぞれ、ハウジング１０の他端１０ｂより露出するセラミック発熱体２０の他端２０ｂ側において、耐熱性絶縁部２１から一端が裸出している。
【００４２】
そして、耐熱性絶縁部２１のうち一方のリード線２３の一端が裸出する部位の外周には、金属製のリング３０が設けられ、他方のリード線２４の一端が裸出する部位の外周には、金属製のリング３１が設けられている。そして、各リード線２３、２４は上記裸出部位において、それぞれリング３０、リング３１に銀ろう材等によって電気的に接続されている。また、セラミック発熱体２０（つまり耐熱性絶縁部２１）とリング３０、３１とは銀ろう材等によってろう付けされている。
【００４３】
これらリング３０、３１は、それぞれ導電性線材よりなる通電リード部４０、４１と溶接やろう付け等によって電気的に接続されている。これら通電リード部４０、４１は、配線部材等を介して上記ディーゼル車のＥＣＵ等の外部回路に電気的に接続されるようになっている。
【００４４】
また、図２において、５０はリング３０、３１及びリング３０、３１と通電リード部４０、４１との接続部を被覆保護するためのチューブ（図１では省略）であり、６０はハウジング１０における六角部１２の内周面とセラミック発熱体２０の外周面とを絶縁支持するためのリング状の碍子である。
【００４５】
かかる構成を有するセラミックヒータ１００においては、例えば、リング３０を介して一方のリード線２３と接続された通電リード部４０をマイナス側、リング３１を介して他方のリード線２４と接続された通電リード部４１をプラス側として、上記外部回路の電源より電流を流す。すると、該電流が、通電リード部４１、リング３１、リード線２４、発熱部２２、リード線２３、リング３０、通電リード部４０の順に流れ、発熱部２２が通電され発熱する。
【００４６】
次に、セラミック発熱体２０の詳細構成を述べておく。セラミック発熱体２０の発熱部２２及び耐熱性絶縁部２１は、いずれも導電性セラミック粉末（本実施形態では、珪化モリブデンＭｏＳｉ2粉末）と絶縁性セラミック粉末（本実施形態では、窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4 粉末）の混合物よりなり、且つ配合割合を同一にした焼結体により構成されている。
【００４７】
但し、発熱部２２ではＭｏＳｉ2 粉末の平均粒径がＳｉ3 Ｎ4 粉末のそれよりも小さく、耐熱性絶縁部２１ではＭｏＳｉ2 粉末の平均粒径がＳｉ3 Ｎ4 粉末のそれと同じ若しくはそれよりも大きくしてある。即ち、各粉体の粒径を変更することにより発熱部２２と耐熱性絶縁部２１とを作り分けるようにしている。
【００４８】
上記構成を有するセラミック発熱体２０において、発熱部２２では、小径のＭｏＳｉ2 粉末（導電性セラミック粉末）が大径のＳｉ3 Ｎ4 粉末（絶縁性セラミック粉末）を取り囲んで互いに連なっており、それにより発熱部２２に電流が流れ、発熱部２２が発熱される。
【００４９】
一方、耐熱性絶縁部２１では、大径のＭｏＳｉ2 粉末（導電性セラミック粉末）間に小径のＳｉ3 Ｎ4 粉末（絶縁性セラミック）が介在するため、両者は直列に並んだ状態となり発熱部２２に比べて抵抗が大きく絶縁層を形成する。
【００５０】
ここで、セラミック発熱体２０の製造方法としては、まず、ＭｏＳｉ2 粉末とＳｉ3 Ｎ4 粉末との混合物にバインダーを混練してペースト化し、発熱部２２及び耐熱性絶縁部２１を各々所望の形状に射出成形する。そして、発熱部２２を耐熱性絶縁部２１をで包み込むように配置して１７００〜１８００℃にてホットプレスした後、セラミック発熱体２０として円柱状に削り出す。さらに、セラミック発熱体２０の先端部において、耐熱性絶縁部２１を球状に切削加工する。これにより、発熱部２２はその全体が耐熱性絶縁部２１に埋設される。
【００５１】
次に、図３を参照して、上記セラミック発熱体２０の要部寸法の一例を示す。なお、図３中の寸法数値の単位はｍｍである。ハウジング１０の一端１０ａから露出するセラミック発熱体２０の長さは１９ｍｍ、セラミック発熱体２０の外径はφ４．５ｍｍ、埋設された発熱部２１の下端部とセラミック発熱体２０の一端２０ａとの間隔は０．９ｍｍ、発熱部２１における曲がり部の幅は１．３ｍｍ、リード線２３、２４の端部とセラミック発熱体２０の一端２０ａとの間隔は１６ｍｍとしている。
【００５２】
次に、セラミックヒータ１００の上記燃焼式ヒータの本体（被取付部材）２００への取付方法について述べる。
【００５３】
まず、セラミックヒータ１００を、セラミック発熱体２０の一端２０ａ側から、本体２００の穴部２０１に挿入する。このとき、ハウジング１０の六角部１２をレンチ等の治具を用いて回転させながら、ハウジング１０の雄ねじ部（取付部）１１と穴部２０１の雌ねじ部２０１ｂとをねじ結合させ、挿入していく。
【００５４】
そして、ハウジング１０のシール部１３と穴部２０１のテーパ部２０１ａとが当接するまで、挿入することにより、セラミックヒータ１００の取付が完了する。セラミックヒータ１００のハウジング１０を穴部２０１に固定すると、両ねじ部１１、２０１ｂによるねじ結合の力によって、シール部１３がテーパ部２０１ａに対して上記挿入方向へ押圧された状態で当接するため、両部１３、２０１ａの当接部分は良好にシールされる。
【００５５】
こうして、図１に示す取付構造においては、上述したように、セラミックヒータ１００の発熱部２２を通電発熱させ、その熱により燃焼式ヒータ内にて軽油を着火させ、燃焼室２０２に発生した火炎による熱を、エンジンの冷却水を加熱する熱源として用いるようになっている。
【００５６】
ところで、本実施形態によれば、被取付部材に固定可能な取付部としての雄ねじ部１１がハウジング１０に一体に形成されているため、従来のように、別体の固定部品を不要とできる。
【００５７】
また、ハウジング１０を穴部２０１に固定したときに、シール部１３が押圧され穴部２０１のテーパ部２０１ａに当接し、両者の当接部分はシールされるため、別体のシール用の構成部材を不要とできる。よって、本実施形態によれば、構成が簡単で且つ被取付部材とのシール性に優れたセラミックヒータ１００を提供することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、リード線（接続リード部）２３、２４のうちハウジング１０のシール部１３に対応する部分に位置する部位を、セラミック発熱体２０の一端２０ａ側から他端２０ｂ側へ延びる略同一径の直線形状としているが、このような構成とした理由を、以下に述べる。
【００５９】
セラミックヒータ１００を穴部２０１に取り付け固定したときに、穴部２０１のテーパ部２０１ａとハウジング１０のシール部１３との当接部に発生する押圧力は、ハウジング１０のシール部１３より、セラミック発熱体２０に伝達される。この押圧力はセラミック発熱体２０の内部にまで伝達され、リード線２３、２４には、上記押圧力による応力が発生する。上記リード線２３、２４の直線形状構成は、この応力による断線を抑制するものである。
【００６０】
図６は、上記図７に示した従来のセラミックヒータの内部構造を示す模式図である。図６中、Ｊ１０は発熱部としてのヒートワイヤ（電熱線）、Ｊ１１は接続リード部としての螺旋状のリードワイヤ、Ｊ１２はリードワイヤＪ１１をリングＪ１３、Ｊ１４を介してリード線Ｊ３に接続するストレートリードワイヤであり、それぞれ、セラミック発熱体Ｊ１内部に絶縁保持されている。
【００６１】
もし、本実施形態のセラミック発熱体におけるリード線が、図６に示すリードワイヤＪ１１の様な螺旋形状であると、その曲がり部分に上記押圧力による応力が集中しやすく、断線しやすい。これに対して、本実施形態のように、リード線２３、２４を上記の直線形状構成とすることにより、リード線２３、２４において上記応力が集中しにくくなるため、断線の発生を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、本発明の取付部として、ねじ形状を有し且つ穴部２０１の内面とねじ結合可能な雄ねじ部１１を採用している。ねじ結合とすることで、穴部２０１のテーパ部２０１ａとハウジング１０のシール部１３とをシールするための押圧力を所望の大きさとすることが、ねじの回転（六角部１２の回転度合）の調節等によって容易に可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、ハウジング１０とセラミック発熱体２０との接合を、上記のめっき及びろう材、または、コーティングされたガラス等の接合部材のみを用いて行っており、簡単な接合構成とすることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
本第２実施形態に係るセラミックヒータ３００の取付構造の第１の例、第２の例を、それぞれ図４、図５に概略断面として示す。上記第１実施形態では、ハウジング１０の外周面に、テーパ形状を有するシール部１３と、穴部２０１に固定可能な雄ねじ部（取付部）１１とを一体に形成した。なお、本第２実施形態は、本発明の参考例である。
【００６５】
本実施形態では、燃焼式ヒータの本体２００における穴部２０１の内壁面には、ハウジング１０の雄ねじ部１１に対応した雌ねじ部２０１ｂが形成されているが、上記テーパ部は形成されていない。また、ハウジング１０の外周において雄ねじ部１１と六角部１２との間の部位には、上記シール部は形成されておらず、ハウジング１０とは別体のガスケット（シール手段）７０、７１が取り付けられている。これらのことが、上記第１実施形態と相違するところであり、他は、本セラミックヒータ３００と上記セラミックヒータ１００とは同一構成である。以下、これら相違点について説明する。
【００６６】
図４に示す第１の例は、このガスケットとして金属製環状のメタルガスケット７０を採用したものであり、図５に示す第２の例は、このガスケットとして樹脂製環状の樹脂ガスケット７１を採用したものである。なお、樹脂ガスケット７１は、ゴム製のものも含む。各ガスケット７０、７１は、ハウジング１０に嵌入され、その上部のハウジング１０の外周面には、外径がガスケット７０、７１の内径よりも大きい押さえ部１４が形成されている。
【００６７】
そして、雄ねじ部１１と雌ねじ部２０１ｂとのねじ結合により、セラミックヒータ１００のハウジング１０が本体２００の穴部２０１に固定されるとともに、該ねじ結合の力により、ガスケット７０、７１は、押さえ部１４によって押圧されて穴部２０１の開口縁部に当接する。このように、ハウジング１０を穴部２０１に固定したときに、ガスケット７０、７１が穴部２０１を塞ぐように穴部２０１に当接し、両者の当接部分はシールされている。
【００６８】
このセラミックヒータ３００の上記燃焼式ヒータの本体（被取付部材）２００への取付は、ハウジング１０にガスケット７０、７１を嵌入した後、セラミックヒータ１００を、本体２００の穴部２０１に対して、雄ねじ部１１と雌ねじ部２０１ｂとをねじ結合させながら、挿入していくことで、行うことができる。
【００６９】
そして、本実施形態によれば、上記燃焼式ヒータの本体２００の穴部２０１に固定可能な雄ねじ部（取付部）１１がハウジング１０に一体に形成されているため、従来のように、別体の固定部品を不要とできる。また、ハウジング１０を穴部２０１に固定したときに、ガスケット（シール手段）７０、７１が穴部２０１を塞ぐように穴部２０１に当接し、両者の当接部分はシールされる。よって、構成が簡単で且つ被取付部材とのシール性に優れたセラミックヒータを提供することができる。
【００７０】
なお、シール手段としてはＯリングでも良い。また、上記第１及び第２の例では、穴部２０１にテーパ部が形成されておらず、ハウジング１０にシール部が形成されていないが、上記第１実施形態と同様に、テーパ部及びシール部が形成されていても良い。つまり、本第２実施形態と上記第１実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。
（他の実施形態）
なお、本発明の取付部としては、ハウジング１０の外周の一部を耐熱性ゴム等の弾性部材で構成されたものとし、その弾性部材で構成された部分を、上記穴部２０１に圧入気味に挿入し、弾性力を利用して穴部２０１にハウジング１０を固定するようにしてもよい。
【００７１】
また、本発明は、一端側に発熱部を有し、他端側に通電リード部が電気的に接続されたセラミック発熱体と、該セラミック発熱体の外周面に接合され、一端よりセラミック発熱体の一端側が露出し、他端よりセラミック発熱体の他端側が露出するように、セラミック発熱体を被覆するハウジングとを備えたセラミックヒータにおいて、上記実施形態に示したハウジング及び被取付部材の構成を、発明の要部とするものであるから、他の部分は適宜設計変更可能である。
【００７２】
また、本発明は、上記燃焼式ヒータの着火源以外にも、ディーゼルエンジンの副燃焼室に取り付けられ余熱源として使用されるグロープラグ等に用いることも可能である。つまり、穴部を有する被取付部材に対して、該穴部に挿入して取り付けるようにしたセラミックヒータであれば、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセラミックヒータ取付構造を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すセラミックヒータの全体構成を示す概略断面図である。
【図３】図１に示すセラミックヒータにおけるセラミック発熱体の要部寸法の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るセラミックヒータ取付構造の第１の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るセラミックヒータ取付構造の第２の例を示す概略断面図である。
【図６】従来のセラミックヒータの内部構造を示す模式図である。
【図７】従来のセラミックヒータ取付構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング、１１…雄ねじ部（取付部）、１３…シール部、
２０…セラミック発熱体、２２…発熱部、
２３、２４…リード線（接続リード部）、４０、４１…通電リード部、
７０…メタルガスケット、７１…樹脂ガスケット、１００…セラミックヒータ、
２００…燃焼式ヒータの本体（被取付部材）、２０１…穴部、
２０１ａ…テーパ部。

Claims

挿入方向に向かって内径寸法が連続的に小さくなっているテーパ部（２０１ａ）が形成された穴部（２０１）を有する被取付部材（２００）に対し、前記穴部に挿入して取り付けるようにしたセラミックヒータであって、
一端側に通電によって発熱する発熱部（２２）を有し、他端側に前記発熱部に通電するための通電リード部（４０、４１）が電気的に接続されたセラミック発熱体（２０）と、
前記セラミック発熱体の外周面に接合され、一端より前記セラミック発熱体の前記一端側が露出し、他端より前記セラミック発熱体の他端側が露出するように、前記セラミック発熱体を被覆するハウジング（１０）とを備え、
前記ハウジングの外周面には、前記被取付部材における前記穴部の前記テーパ部に対応したテーパ形状を有するシール部（１３）と、前記穴部に固定可能な取付部（１１）とが一体に形成されており、
前記取付部によって前記ハウジングを前記穴部に固定したときに、前記シール部は押圧され前記テーパ部に当接するようになっており、
前記セラミック発熱体（２０）は、前記発熱部（２２）と前記通電リード部（４０、４１）とを電気的に接続する導電性の線材よりなる接続リード部（２３、２４）を有し、
この接続リード部のうち前記ハウジング（１０）の前記シール部（１３）に対応する部分に位置する部位は、前記セラミック発熱体の前記一端側から前記他端側へ延びる略同一径の直線形状となっていることを特徴とするセラミックヒータ。
前記取付部（１１）は、前記ハウジング（１０）において前記シール部（１３）よりも前記一端側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセラミックヒータ。
前記取付部（１１）は、ねじ形状を有し、前記被取付部材（２００）における前記穴部（２０１）にねじ結合されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックヒータ。
前記ハウジング（１０）の前記シール部（１３）において、前記穴部（２０１）の前記テーパ部（２０１ａ）と当接する面の面粗度が２５Ｚ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のセラミックヒータ。
前記ハウジング（１０）は、前記セラミック発熱体（２０）の外周面に形成されためっき及びろう材により接合されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセラミックヒータ。
前記ハウジング（１０）は、前記セラミック発熱体（２０）の外周面にコーティングされたガラスにより接合されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のセラミックヒータ。
セラミックヒータ（１００）を被取付部材（２００）に取り付けてなるセラミックヒータの取付構造であって、
前記セラミックヒータは、一端側に通電によって発熱する発熱部（２２）を有し、他端側に前記発熱部に通電するための通電リード部（４０、４１）が電気的に接続されたセラミック発熱体（２０）と、
前記セラミック発熱体の外周面に接合され、一端より前記セラミック発熱体の前記一端側が露出し、他端より前記セラミック発熱体の他端側が露出するように、前記セラミック発熱体を被覆するハウジング（１０）とを備え、
前記被取付部材は、前記セラミックヒータを挿入可能な穴部（２０１）を有し、この穴部の内壁面には、前記穴部の内径寸法が前記セラミックヒータの挿入方向に向かって連続的に小さくなっているテーパ部（２０１ａ）が形成されており、
前記ハウジングの外周面には、前記穴部の前記テーパ部に対応したテーパ形状を有するシール部（１３）と、前記穴部に固定可能な取付部（１１）とが一体に形成されており、
前記セラミックヒータを前記穴部へ挿入し、前記取付部によって前記ハウジングを前記穴部に固定することにより、前記シール部を押圧して前記テーパ部に当接させ、前記シール部と前記テーパ部との当接部分をシールしており、
さらに、前記セラミック発熱体（２０）は、前記発熱部（２２）と前記通電リード部（４０、４１）とを電気的に接続する導電性の線材よりなる接続リード部（２３、２４）を有し、
この接続リード部のうち前記ハウジング（１０）の前記シール部（１３）に対応する部分に位置する部位は、前記セラミック発熱体の前記一端側から前記他端側へ延びる略同一径の直線形状となっていることを特徴とするセラミックヒータの取付構造。