JP7399262B2 - ヒータ - Google Patents
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Description
本開示は、燃焼ガス雰囲気中で用いられるヒータに関する。
従来技術の一例は、特許文献１に記載されている。
本開示のヒータは、棒状または筒状の基体と、
前記基体に埋設された発熱抵抗体と、
第１端および第２端が開口した筒体であって、前記第１端を含む第１筒部と、前記第２端を含み、前記第１筒部に連なるとともに、前記第１筒部よりも外径が小さい第２筒部と、前記第２筒部の外周面に形成され、前記第２筒部の軸線方向に延びる少なくとも１つの突条部とを有し、前記第１端の開口から前記基体の一端部が挿入固定された筒体と、
前記筒体が挿通された第１孔を有し、前記第１孔の内周面が、前記第２筒部を囲んでいるとともに、前記少なくとも１つの突条部に接している金具と、を備える。
前記基体に埋設された発熱抵抗体と、
第１端および第２端が開口した筒体であって、前記第１端を含む第１筒部と、前記第２端を含み、前記第１筒部に連なるとともに、前記第１筒部よりも外径が小さい第２筒部と、前記第２筒部の外周面に形成され、前記第２筒部の軸線方向に延びる少なくとも１つの突条部とを有し、前記第１端の開口から前記基体の一端部が挿入固定された筒体と、
前記筒体が挿通された第１孔を有し、前記第１孔の内周面が、前記第２筒部を囲んでいるとともに、前記少なくとも１つの突条部に接している金具と、を備える。
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示のヒータの基礎となる構成であるヒータとして、燃焼機器の点火装置、自動車エンジンのグロープラグ等に用いられるヒータが種々提案されている。例えば特許文献１は、発熱抵抗体が埋設された基体の外周に筒体を外嵌するとともに、該筒体を筒状ハウジングに挿入固定してなるヒータを開示している。
本開示のヒータの基礎となる構成のヒータでは、筒体にその軸線方向の外力が加わった場合に、筒体がハウジングから抜けてしてしまい、ヒータの耐久性および信頼性が低下することがあった。
以下、図面を参照しながら、本開示のヒータの実施形態について詳細に説明する。
図１は、本開示の一実施形態のヒータを示す断面図であり、図２は、本開示の一実施形態のヒータを示す平面図であり、図３は、本開示の一実施形態のヒータを示す平面図である。図１は、ヒータを基体の長手方向に沿って切断した断面を示している。図２は、図１に示すヒータのＤ１方向の矢視図に対応し、図３は、図１に示すヒータのＤ２方向の矢視図に対応する。なお、Ｄ１方向（以下、単に、第１方向Ｄ１ともいう）およびＤ２方向（以下、単に、第２方向ともいう）は、基体の長手方向に沿う方向である。図２，３では、筒体および金具以外の構成要件を省略して図示している。
本実施形態のヒータ１は、基体１０と、発熱抵抗体２０と、筒体３０と、金具４０とを備える。
基体１０は、長手方向を有する棒状または筒状の部材であり、一端部１０ａおよび他端部１０ｂを有している。基体１０は、例えば、丸棒状の形状を有していてもよく、四角形棒状（以下、板状ともいう）、六角形棒状等の多角形棒状の形状を有していてもよい。基体１０は、例えば、円筒状の形状を有していてもよく、四角形筒状、六角形筒状等の多角形筒状の形状を有していてもよい。本実施形態のヒータ１では、例えば図１に示すように、基体１０の形状は板状とされている。基体１０の形状が板状である場合、基体１０は、例えば、長さが３０～６０ｍｍであり、幅が４．７～９ｍｍであり、厚さが１．３～６ｍｍである。
基体１０は、絶縁材料から成る。基体１０は、例えば、電気絶縁性のセラミック材料から成る焼結体である。基体１０に用いられるセラミック材料としては、例えば、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が挙げられる。基体１０に用いられるセラミック材料は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックス等であってもよい。
窒化珪素質セラミックスを用いて基体１０を形成する場合、強度、靱性、絶縁性および耐熱性に優れた基体１０とすることができる。窒化珪素質セラミックスから成る基体１０は、例えば、次の方法で得ることができる。先ず、窒化珪素質セラミックスの主成分である窒化珪素に対して、焼結助剤として５～１５質量％の酸化イットリウム、酸化イッテルビウムまたは酸化エルビウム等の希土類元素酸化物、０．５～５質量％の酸化アルミニウムおよび焼結体に含まれる量が１．５～５質量％となるように量が調整された二酸化珪素を混合して混合物を準備し、混合物を所定の形状に成形して成形体を作製する。その後、成形体を１６５０～１７８０℃の温度でホットプレス焼成することによって、窒化珪素質セラミックスから成る基体１０を得ることができる。
発熱抵抗体２０は、通電によって発熱する線状の部材である。発熱抵抗体２０は、基体１０に埋設されている。本実施形態のヒータ１では、発熱抵抗体２０は、例えば図１に示すように、屈曲部を含む折返し形状を有している。発熱抵抗体２０は、その横断面が、例えば、円形状、楕円形状、多角形状等の形状を有している。なお、「横断面」は、発熱抵抗体２０の自身が延びる方向に直交する断面を指す。
発熱抵抗体２０は、一方端部２０ａおよび他方端部２０ｂを有している。一方端部２０ａおよび他方端部２０ｂは、例えば図１に示すように、基体１０の一端部１０ａの表面に設けられた２つの導体層１１にそれぞれ接続されている。２つの導体層１１は、ヒータ１の電極として機能している。２つの導体層１１には、外部電源との電気的接続のための２つのリード端子２１がそれぞれ接続されている。導体層１１は、例えば銀、銅等の金属材料から成る。導体層１１は、例えばスクリーン印刷等によって形成することができる。導体層１１は、基体１０に対向する面とは反対側の表面が、例えば矩形状の形状を有している。導体層１１は、例えば、基体１０の長手方向（以下、単に、長手方向ともいう）における長さが５ｍｍであり、幅が６ｍｍであり、厚さが１００μｍである。
発熱抵抗体２０は、例えば、全長が４０～２５０ｍｍであり、横断面の面積が０．０００１～２ｍｍ２である。発熱抵抗体２０は、タングステン、モリブデン、チタン等の炭化物、窒化物または珪化物等を主成分とすることができる。
基体１０が窒化珪素質セラミックスから成る場合、発熱抵抗体２０は、炭化タングステンから成っていてもよい。これにより、基体１０の熱膨張率と発熱抵抗体２０の熱膨張率とを近づけることができるため、ヒートサイクル下における発熱抵抗体２０の断線を抑制できる。
また、基体１０が窒化珪素質セラミックスから成る場合、発熱抵抗体２０は、炭化タングステンを主成分とするとともに、２０質量％以上の窒化珪素を含有していてもよい。これにより、基体１０の熱膨張率と発熱抵抗体２０の熱膨張率とを近づけることができる。このため、ヒータ１の昇温時または降温時に基体１０と発熱抵抗体２０との熱膨張差によって生じる熱応力を低減することができる。
リード端子２１は、一端および他端を有している。リード端子２１の一端は、導体層１１を介して、基体１０の一端部１０ａに接合されており、これにより、リード端子２１と発熱抵抗体２０とが電気的に接続されている。リード端子２１の他端は、外部電源に接続されている。リード端子２１と導体層１１とは、例えばろう材によって接合されていてもよい。ろう材としては、例えば銀ろう、金－銅ろう、銀－銅ろう等を用いることができる。リード端子２１は、例えばニッケル等から成る。リード端子２１のうちの導体層１１との接続部分および外部電源との接続部分以外の部分は、絶縁性のチューブによって覆われていてもよい。これにより、２つのリード端子２１同士が接触してしまうことを抑制できる。チューブは、例えば、耐熱性に優れるフッ素樹脂等の樹脂材料から成っていてもよい。
筒体３０は、基体１０およびリード端子２１を保護するための部材である。筒体３０は、例えば、円筒状の形状を有していてもよく、四角筒状、六角筒状等の多角筒状の形状を有していてもよい。本実施形態のヒータ１では、筒体３０の形状は、円筒状とされている。筒体３０は、第１端３０ａおよび第２端３０ｂが開口しており、第１端３０ａの開口から基体１０の一端部１０ａが挿入固定されている。
筒体３０は、第１端３０ａを含む第１筒部３１と、第２端３０ｂを含む第２筒部３２とを有している。第２筒部３２は、第１筒部３１に連なっている。第１筒部３１および第２筒部３２は、第２筒部３２の外径が第１筒部３１の外径よりも小さくされている。
本実施形態のヒータ１では、第１筒部３１および第２筒部３２は、円筒状の形状を有している。第１筒部３１および第２筒部３２は、第１筒部３１の軸線と第２筒部３２の軸線とが一致している。また、第１筒部３１の軸線方向および第２筒部３２の軸線方向が、基体１０の長手方向に沿っている。
筒体３０は、例えば図３に示すように、第１端３０ａの開口の形状が、基体１０の第２方向Ｄ２に見た平面形状に略一致する形状とされていてもよい。これにより、筒体３０は基体１０を緊密に保持することができる。
基体１０と筒体３０の内周面３０ｃとの間には、基体１０と筒体３０とを互いに固定するための接着剤５０が充填されている。接着剤５０は、基体１０とリード端子２１との接合部を被覆していてもよい。これにより、ヒータ１と外部電源との電気的接続の信頼性を向上させることができる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。接着剤５０は、筒体３０の内周面３０ｃによって規定される空間の全体に充填されていてもよい。
第１端３０ａの開口には、例えば図３に示すように、開口３１ｂの中心側から切り欠かれた切欠き部が形成されていてもよい。これにより、ヒータ１を製造する際に、基体１０の一端部１０ａを開口から挿入した後、切欠き部を介して、基体１０の表面と筒体３０の内周面３０ｃとの間に接着剤５０を充填することができる。このため、接着剤５０を充填する過程で、基体１０とリード端子２１との接合部が破損する虞を低減できる。
筒体３０は、例えば図１，２に示すように、第２筒部３２の外周面３２ａに形成された少なくとも１つの突条部３３を有している。突条部３３は、長手方向に延びている。少なくとも１つの突条部３３は、長手方向に垂直な断面を見たときに、第２筒部３２の外周面３２ａに接する面とは反対側の先端面３３ａが弧状形状を有していてもよい。図１，２は、第２筒部３２の外周面３２ａに１つの突条部３３が形成された例を示しているが、少なくとも１つの突条部３３は、複数の突条部３３であってもよい。
金具４０は、筒体３０を保持し、筒体３０を外部機器に搭載し易くするための部材である。金具４０は、外部機器に固定されている。外部機器としては、例えば、暖房装置、ガスレンジ等が挙げられる。金具４０は、フランジ状の形状を有している。金具４０は、例えば、ステンレス鋼、鉄－ニッケル－コバルト合金等の金属材料から成る。
金具４０は、筒状部４１と、板状部４２とを有している。筒状部４１は、その軸線方向に貫通する第１孔４３を有している。筒状部４１の軸線方向は、基体１０の長手方向に沿っている。板状部４２は、その厚さ方向に貫通する第２孔４４を有している。第２孔４４は、その内周面４４ａが筒状部４１の外周面４１ａに接続されている。筒状部４１と板状部４２とは、一体的に形成されていてもよく、別個に形成されていてもよい。
金具４０の第１孔４３には筒体３０が挿通されている。金具４０は、筒体３０が挿通されていない状態で、第１孔４３の内径が、突条部３３が形成された第２筒部３２に外接する仮想円Ｃ（図２を参照）の直径に略等しくされている。筒体３０が挿通されていない状態で、第１孔４３の内径は、例えば、仮想円Ｃの直径の１００％であってもよく、仮想円Ｃの直径の７０％以上１００％未満であってもよい。金具４０は、第１孔４３に筒体３０が挿通された場合に、例えば図２に示すように、内周面４３ａ寄りの部位が筒体３０に向かって弾性変形することができる。
金具４０は、第１孔４３の内周面４３ａが、第２筒部３２の外周面３２ａを囲むとともに、突条部３３に接するように配置されている。換言すると、筒体３０は、突条部３３が形成された第２筒部３２が第１孔４３に圧入されており、例えば図２に示すように、突条部３３の先端面３３ａと第２筒部３２の外周面３２ａのうちの接触領域３２ｂとが、第１孔４３の内周面４３ａに接触している。筒体３０は、先端面３３ａおよび接触領域３２ｂと内周面４３ａとの間に生じる摩擦力によって、金具４０に保持されている。
ここで、接触領域３２ｂとは、第２筒部３２の外周面３２ａのうちの部分領域であり、筒体３０が第１孔４３に圧入された際に第１孔４３の内周面４３ａに接触する領域を指す。第２筒部３２の外周面３２ａに１つの突条部３３が形成されている場合、接触領域３２ｂは、例えば図２に示すように、第２筒部３２の径方向において、突条部３３の反対側に位置していてもよい。また、第２筒部３２の外周面３２ａに複数の突条部３３が形成されている場合、接触領域３２ｂは、１つまたは複数存在してもよく、存在しなくてもよい。
金具４０は、例えば図２に示すように、第１孔４３に筒体３０が圧入された際、第１筒部３１の外周面３１ａよりも内側に入り込んだ部分（以下、当接部ともいう）４５を有する。当接部４５は、第１筒部３１の外周面３１ａよりも第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが低く、第１方向Ｄ１に見たときに、第１筒部３１に重なる。このため、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わり、筒体３０が金具４０に対して第２方向Ｄ２に相対移動したとしても、筒体３０は、第１筒部３１が当接部４５に当接することによって、第２方向Ｄ２におけるそれ以上の相対移動が規制される。このように、本実施形態のヒータ１では、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを抑制できる。ひいては、耐久性および信頼性が向上したヒータ１を提供することができる。
本実施形態のヒータ１では、第２筒部３２の外周面３２ａに突条部３３が形成されていることによって、第２筒部３２の外周面３２ａと第１孔４３の内周面４３ａとの間に空隙Ｇが存在する。これにより、ヒートサイクル下において、金具４０は空隙Ｇに向かって熱膨張することができるため、金具４０から筒体３０に加わる熱応力を低減できる。その結果、筒体３０にクラックが生じにくくなる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
本実施形態のヒータ１では、例えば図１に示すように、突条部３３の先端面３３ａと第１筒部３１の外周面３１ａとは、第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが等しくされている。これにより、先端面３３ａと外周面３１ａとが面一になり、その結果、突条部３３の機械的強度を向上させることができる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
本実施形態のヒータ１では、例えば図１に示すように、板状部４２の内周面４４ａは、筒状部４１の外周面４１ａにおける、筒体３０の第１端３０ａ側の端部に接続されている。このため、金具４０は、第１筒部３１に対向する側の部位の機械的強度が向上するので、筒体３０が第２方向Ｄ２に相対移動することを効果的に規制することができる。その結果、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを効果的に抑制できる。ひいては、耐久性および信頼性が向上したヒータ１を提供することができる。
なお、図１では、第１筒部３１と金具４０とが長手方向において離隔している例を示したが、第１筒部３１と金具４０とは接触していてもよい。これにより、筒体３０に第２方向Ｄ２の大きな撃力が加わった場合に、筒体３０が、金具４０に対して第２方向Ｄ２に急激に相対移動して、金具４０に衝突し、筒体３０にクラックが生じる虞を低減することができる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
金具４０は、例えば図１に示すように、筒体３０の径方向に見たときに、基体１０とリード端子２１との接合部に重なっていてもよい。これにより、発熱抵抗体２０において発生し、基体１０とリード端子２１との接合部に伝わった熱を、金具４０を介して、外部に放熱することができるため、基体１０とリード端子２１との接合部が過度に高温になることを抑制できる。その結果、ヒータ１と外部電源との電気的接続の信頼性を向上させることができる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
以下、図４～９を参照しながら、本実施形態のヒータ１の変形例について説明する。
図４は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す要部拡大平面図であり、図５は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す要部拡大平面図であり、図６は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す平面図であり、図７は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す要部拡大平面図であり、図８は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す要部拡大平面図であり、図９は、本開示の一実施形態のヒータの変形例を示す要部拡大平面図である。図４，５，７～９は、ヒータにおける突条部の近傍を拡大して示している。図６は、図２に示した平面図に対応する。
例えば図４に示すように、突条部３３の先端面３３ａは、第１筒部３１の外周面３１ａよりも、第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが低くてもよい。これにより、金具４０は、内周面４３ａ近傍の部位全体が当接部４５となる。このため、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを効果的に抑制できる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
なお、突条部３３の数、形成位置等によっては、突条部３３は、第１筒部３１の外周面３１ａよりも、第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが高くてもよい。例えば図２に示すように、第２筒部３２に１つの細長い突条部３３が形成されている場合、金具４０は、突条部３３の高さに依らず、当接部４５を有することができるため、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを抑制できる。
例えば図５に示すように、少なくとも１つの突条部３３は、第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが、筒体３０の第２端３０ｂに向かって、徐々に減少していてもよい。これにより、突条部３３の外周面３２ａからの高さが一定である場合と比較して、先端面３３ａと内周面４３ａとの接触面積を増大させることができる。このため、筒体３０と金具４０とを強固に固定することが可能になる。また、ヒータ１を製造する際に、例えば、筒体３０の第２端３０ｂを第１孔４３に圧入する作業が容易になる。さらに、筒体３０に過度な応力を加えることなく、筒体３０と金具４０とがしっかり固定される位置で圧入を止めることができるため、筒体３０にクラックが生じる虞を低減しつつ、筒体３０と金具４０とを強固に固定することが可能になる。
例えば図６に示すように、少なくとも１つの突条部３３は、複数の突条部３３であってもよい。複数の突条部３３は、第２筒部３２の外周面３２ａに形成され、第２筒部３２の周方向において、互いに離隔して形成されていてもよい。図６は、外周面３２ａに４つの突条部３３が形成された例を示しているが、外周面３２ａに２つの突条部３３、３つの突条部３３または５つ以上の突条部３３が形成されていてもよい。
第２筒部３２の外周面３２ａに複数の突条部３３が形成されている場合、複数の突条部３３の複数の先端面３３ａが第１孔４３の内周面４３ａに接触する。その結果、筒体３０と金具４０との間に生じる摩擦力が増大するため、金具４０は筒体３０を強固に保持することができ、ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。なお、外周面３２ａに複数の突条部３３が形成されている場合、例えば図６に示すように、第２筒部３２の外周面３２ａにおける接触領域３２ｂは存在しなくてもよい。
また、外周面３２ａに複数の突条部３３が形成されている場合、筒体３０を第１孔４３に圧入したときに、金具４０は、例えば図６に示すように、複数の当接部４５を有することができる。これにより、金具４０は、筒体３０が第２方向Ｄ２に相対移動することを効果的に規制することができるため、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを効果的に抑制できる。
例えば図６に示すように、複数の突条部３３は、第２筒部３２の周方向において、等間隔に形成されていてもよい。これにより、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わり、筒体３０が金具４０に当接した場合に、複数の当接部４５が筒体３０に及ぼす合力の方向が筒体３０の軸線方向に略一致する。このため、筒体３０に曲げモーメントが発生することを抑制できる。その結果、筒体３０が破損する虞を低減でき、ひいては、耐久性および信頼性が向上したヒータ１を提供することができる。
例えば図７に示すように、少なくとも１つの突条部３３は、第２筒部３２の外周面３２ａからの高さが第１筒部３１の外周面３１ａよりも高い突起部３３ｂを有していてもよい。これにより、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わった場合、突起部３３ｂが金具４０に当接することによって、金具４０が筒体３０に対して第１方向Ｄ１に相対移動することを効果的に抑制できる。また、金具４０が、突起部３３ｂを越えて、第１方向Ｄ１に相対移動した場合、金具４０は、当接部４５が第１筒部４５に当接することによって、筒体３０に対して第１方向Ｄ１に相対移動することを抑制できる。このように、突条部３３が突起部３３ｂを有する場合、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを効果的に抑制できる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
突条部３３が、長手方向における第２筒部３２の全体にわたって形成されている場合、突起部３３ｂは、例えば図７に示すように、突条部３３における第１筒部３１側の端部に位置し、第１筒部３１に隣接していてもよい。これにより、突起部３３ｂの機械的強度を向上させることができるため、突起部３３ｂが金具４０に当接したときに、突起部３３ｂにクラックが生じる虞を低減できる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
少なくとも１つの突条部３３は、第２筒部３２の径方向における外方から切り欠かれた切欠き部３３ｃを有していてもよい。この場合、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わり、筒体３０が金具４０に対して第２方向Ｄ２に相対移動したとき、例えば図８に示すように、金具４０は、その弾性復元力によって、切欠き部３３ｃ内に入り込むことができる。このため、筒体３０に第２方向Ｄ２の外力が加わった場合、金具４０は、切欠き部３３ｃ内に入り込んだ部位が切欠き部３３ｃの内周面に当接することによって、筒体３０に対して第１方向Ｄ１に相対移動することが規制される。また、金具４０が、切欠き部３３ｃを越えて、第１方向Ｄ１に相対移動した場合、金具４０は、当接部４５が第１筒部４５に当接することによって、筒体３０に対して第１方向Ｄ１に相対移動することを抑制できる。さらに、筒体３０に第１方向Ｄ１の外力が加わった場合、金具４０は、切欠き部３３ｃ内に入り込んだ部位が切欠き部３３ｃの内周面に当接することによって、筒体３０に対して第２方向Ｄ２に相対移動することが規制される。このように、突条部３３が切欠き部３３ｃを有する場合、筒体３０に第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２の外力が加わったときの、筒体３０の金具４０からの抜けを効果的に抑制できる。ひいては、ヒータ１の耐久性および信頼性を向上させることができる。
なお、ヒータ１を製造する際に、あるいはヒータ１を外部機器に搭載する際に、金具４０を切欠き部３３ｃに入り込ませておいてもよい。
例えば図９に示すように、金具４０は、板状部４２の第２孔４４の内周面４４ａが、筒状部４１の外周面４１ａにおける第２端側の端部に接続されていてもよい。これにより、板状部４２を発熱抵抗体２０から遠ざけることができるため、発熱抵抗体２０で発生した熱が、板状部４２を介して、外部に過度に放熱されてしまうことを抑制できる。その結果、ヒータ１の加熱効率を向上させることができる。
本開示は次の実施の形態が可能である。
本開示のヒータは、棒状または筒状の基体と、
前記基体に埋設された発熱抵抗体と、
第１端および第２端が開口した筒体であって、前記第１端を含む第１筒部と、前記第２端を含み、前記第１筒部に連なるとともに、前記第１筒部よりも外径が小さい第２筒部と、前記第２筒部の外周面に形成され、前記第２筒部の軸線方向に延びる少なくとも１つの突条部とを有し、前記第１端の開口から前記基体の一端部が挿入固定された筒体と、
前記筒体が挿通された第１孔を有し、前記第１孔の内周面が、前記第２筒部を囲んでいるとともに、前記少なくとも１つの突条部に接している金具と、を備える。
前記基体に埋設された発熱抵抗体と、
第１端および第２端が開口した筒体であって、前記第１端を含む第１筒部と、前記第２端を含み、前記第１筒部に連なるとともに、前記第１筒部よりも外径が小さい第２筒部と、前記第２筒部の外周面に形成され、前記第２筒部の軸線方向に延びる少なくとも１つの突条部とを有し、前記第１端の開口から前記基体の一端部が挿入固定された筒体と、
前記筒体が挿通された第１孔を有し、前記第１孔の内周面が、前記第２筒部を囲んでいるとともに、前記少なくとも１つの突条部に接している金具と、を備える。
本開示のヒータによれば、耐久性および信頼性が向上したヒータを提供することができる。
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
１ ヒータ
１０ 基体
１０ａ 一端部
１０ｂ 他端部
１１ 導体層
２０ 発熱抵抗体
２０ａ 一方端部
２０ｂ 他方端部
２１ リード端子
３０ 筒体
３０ａ 第１端
３０ｂ 第２端
３０ｃ 内周面
３１ 第１筒部
３１ａ 外周面
３１ｂ 開口
３２ 第２筒部
３２ａ 外周面
３２ｂ 接触領域
３３ 突条部
３３ａ 先端面
３３ｂ 突起部
３３ｃ 切欠き部
４０ 金具
４１ 筒状部
４１ａ 外周面
４２ 板状部
４３ 第１孔
４３ａ 内周面
４４ 第２孔
４４ａ 内周面
４５ 当接部
５０ 接着剤
１０ 基体
１０ａ 一端部
１０ｂ 他端部
１１ 導体層
２０ 発熱抵抗体
２０ａ 一方端部
２０ｂ 他方端部
２１ リード端子
３０ 筒体
３０ａ 第１端
３０ｂ 第２端
３０ｃ 内周面
３１ 第１筒部
３１ａ 外周面
３１ｂ 開口
３２ 第２筒部
３２ａ 外周面
３２ｂ 接触領域
３３ 突条部
３３ａ 先端面
３３ｂ 突起部
３３ｃ 切欠き部
４０ 金具
４１ 筒状部
４１ａ 外周面
４２ 板状部
４３ 第１孔
４３ａ 内周面
４４ 第２孔
４４ａ 内周面
４５ 当接部
５０ 接着剤
Claims (10)
- 棒状または筒状の基体と、
前記基体に埋設された発熱抵抗体と、
第１端および第２端が開口した筒体であって、前記第１端を含む第１筒部と、前記第２端を含み、前記第１筒部に連なるとともに、前記第１筒部よりも外径が小さい第２筒部と、前記第２筒部の外周面に形成され、前記第２筒部の軸線方向に延びる少なくとも１つの突条部とを有し、前記第１端の開口から前記基体の一端部が挿入固定された筒体と、
前記筒体が挿通された第１孔を有し、前記第１孔の内周面が、前記第２筒部を囲んでいるとともに、前記少なくとも１つの突条部に接している金具と、を備えるヒータ。 - 前記少なくとも１つの突条部は、前記第２筒部の周方向に互いに離隔して形成された複数の突条部である、請求項１に記載のヒータ。
- 前記複数の突条部は、前記周方向に等間隔に形成されている、請求項２に記載のヒータ。
- 前記少なくとも１つの突条部は、前記第２筒部の前記外周面からの高さが前記第１筒部の外周面よりも高い突起部を有する、請求項１～３のいずれかに記載のヒータ。
- 前記少なくとも１つの突条部は、前記軸線方向全体にわたって形成されており、前記突起部は、前記少なくとも１つの突条部の、前記第１端側の端部に位置している、請求項４に記載のヒータ。
- 前記少なくとも１つの突条部は、前記第２筒部の径方向における外方から切欠かれた切り欠き部を有する、請求項１～４のいずれかに記載のヒータ。
- 前記金具は、前記第１孔を有する筒状部と、第２孔を有する板状部とを有し、前記第２孔の内周面が、前記筒状部の外周面の、前記第１端側の端部に接続されている、請求項１～５のいずれかに記載のヒータ。
- 前記金具は、前記第１孔を有する筒状部と、第２孔を有する板状部とを有し、前記第２孔の内周面が、前記筒状部の外周面の、前記第２端側の端部に接続されている、請求項１～５のいずれかに記載のヒータ。
- 前記基体の前記一端部に接合され、前記発熱抵抗体に電気的に接続されたリード端子をさらに備え、
前記筒体の径方向に見たときに、前記金具は、前記基体と前記リード端子との接合部に重なっている、請求項１～８のいずれかに記載のヒータ。 - 前記筒体の内周面と前記基体との間に接着剤が充填されており、前記接着剤は、前記基体と前記リードとの接合部を被覆している、請求項９に記載のヒータ。
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