JPH0525160U - セラミツクヒータ - Google Patents
セラミツクヒータInfo
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- JPH0525160U JPH0525160U JP6864391U JP6864391U JPH0525160U JP H0525160 U JPH0525160 U JP H0525160U JP 6864391 U JP6864391 U JP 6864391U JP 6864391 U JP6864391 U JP 6864391U JP H0525160 U JPH0525160 U JP H0525160U
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- ceramic
- ceramic heater
- elastic structure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】急速昇温特性を損なうことなく最高飽和温度を
低く、かつ発熱抵抗体の断線や抵抗変化がない、長時間
の連続使用が可能な寿命の長い耐久性に優れたセラミッ
クヒータを提供する。 【構成】窒化珪素質焼結体2中に無機導電材からなる発
熱抵抗体3を埋設したセラミック発熱体4に電極取り出
し金具5を接合し、電極取り出し金具5を少なくとも端
子棒6との当接部が弾性構造体7となるように構成す
る。
低く、かつ発熱抵抗体の断線や抵抗変化がない、長時間
の連続使用が可能な寿命の長い耐久性に優れたセラミッ
クヒータを提供する。 【構成】窒化珪素質焼結体2中に無機導電材からなる発
熱抵抗体3を埋設したセラミック発熱体4に電極取り出
し金具5を接合し、電極取り出し金具5を少なくとも端
子棒6との当接部が弾性構造体7となるように構成す
る。
Description
【0001】
本考案はディーゼルエンジンの始動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点 火用ヒータ及び加熱機器の加熱用ヒータとして用いられるセラミックヒータに関 するものである。
【0002】
従来よりディーゼルエンジンの始動促進に用いられるグロープラグや各種点火 用及び加熱用ヒータとして、耐熱金属製のシースに充填した耐熱絶縁粉末中にニ ッケル(Ni)−クロム(Cr)等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗 体を埋設したシーズヒータや、高電圧の火花放電を利用する各種点火装置等が使 用されていた。
【0003】 しかしながら、前記シーズヒータは短時間の急速昇温が困難であり、耐摩耗性 や耐久性に劣る他、前記火花放電を利用する点火装置等では点火時に電波障害を 生じたり、未着火の場合の安全性に問題がある等の欠点があった。
【0004】 そこで、短時間の急速昇温ができ、電波障害がなく、確実に点火して安全かつ 雰囲気を問わず長時間の使用が可能である耐摩耗性と耐久性に優れた信頼性の高 いヒータとして、無機導電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体に担持させ たり、セラミック焼結体中に埋設した発熱素子を使用したセラミックヒータが広 く利用されるようになってきた。
【0005】 前記セラミックヒータは、例えば図5に示すように一般にタングステン(W) やモリブデン(Mo)等の高融点金属もしくはこれらの化合物より成る発熱抵抗 体25を埋設したセラミック発熱体26に高融点ロウ材を用いて筒状金具27や 取付金具28等をロウ接したり、各種発熱抵抗体を前記基体上に担持した発熱素 子を、絶縁材に挿通した端子棒と当接するように取付金具の後端周縁を絶縁材の 端面で加締めて固着したりして構成されている(特公平1−29426号公報、 特公平1−33733号公報参照)。
【0006】
しかしながら、前記セラミックヒータは電極取り出しのために筒状金具と取付 金具、及びセラミック発熱体後端部の金属キャップと端子棒等がロウ接されてい るため、長時間の使用中に各部材間の熱膨張差及び外部から不要な応力が加わっ たりしてロウ接部の接合力が低下し、セラミック発熱体の電極部から気密性が破 れて発熱抵抗体の酸化による断線等を生じるという課題があった。
【0007】 また、加締めて一体構造とした前記セラミクヒータでは、内挿したフランジ部 を有する発熱素子を金属ケーシングの肩部に接触リングを介して当接するととも に、発熱素子の後端に絶縁ブッシュに挿通した接触フランジを有する接続端子を 直接当接して絶縁ブッシュの後端で金属ケーシングの周縁を仮締めた構造である ことから、接触リングや接触フランジが当接する発熱素子の発熱抵抗体に直接応 力が加わり、担持された発熱抵抗体が基体から剥離したりして気密性が損なわれ たりするという課題があった。
【0008】
本考案は、前記欠点に鑑み開発されたもので、その目的はセラミック発熱体と 電極取り出し金具とのロウ接部の接合力を損なうことなく、電気的に接続固着す ることができ、長時間の連続使用が可能である寿命の長い耐久性に優れたセラミ ックヒータを提供することにある。
【0009】
本考案のセラミックヒータは、窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる発熱 抵抗体を埋設したセラミック発熱体に電極取り出し金具を接合し、該電極取り出 し金具を端子棒に当接させて電気的に接続固着したセラミックヒータにおいて、 前記電極取り出し金具は少なくとも端子棒との当接部が弾性構造体であることを 特徴とするものであり、前記弾性構造体が金属線材を巻回したものであること、 もしくは金属キャップの一部を起立させたものであることを特徴とするものであ る。
【0010】
以下、本考案のセラミックヒータを図面に基づき詳細に説明する。 図1は本考案のセラミックヒータをディーゼルエンジンに使用されるグロープ ラグに適用した一実施例を示す要部の断面図であり、図2は図1のグロープラグ の端子棒が当接する金属線材を巻回した電極取り出し金具の弾性構造体である。 図において、1は窒化珪素質焼結体2中に無機導電材からなる発熱抵抗体3を 埋設したセラミック発熱体4と電極取り出し金具5及び電極取り出し金具5が端 子棒6と当接する弾性構造体7で構成されたグロープラグを成すセラミックヒー タである。
【0011】 セラミック発熱体4には段差部10を有する筒状金具11をロウ接することに よりセラミック発熱体4に埋設された発熱抵抗体3の一端が電極端子として導出 され、筒状金具11と取付金具12とが重なる部分で少なくとも取付金具12の 先端内側に設けた段座13より取付金具12の先端部14側に間隙15を有する ようにして、前記筒状金具11の段差部10を取付金具12の先端内側に設けた 段座13に導電性ガスケット16を介して当接することにより電気的に接続され ている。
【0012】 他方、セラミック発熱体4の後端部17には筒状金具11と同時に電極取り出 し金具5をロウ接し、電極取り出し金具5の金属線材8を巻回した弾性構造体7 に、絶縁体18に挿通した端子棒6のフランジ部19を当接し、取付金具12の 後端周縁20を絶縁体18の端面で加締めて固着し、筒状金具11と取付金具1 2をロウ接せずに加圧接合して負電極とするとともに、セラミック発熱体4の後 端部17にロウ接した電極取り出し金具5と端子棒6を前記弾性構造体7を介し て同様に加圧接合して正電極とし、端子棒6にベークライト等の絶縁性ワッシャ ー21をナット22で固定することにより取付金具12の負電極と、端子棒6の 正電極とが絶縁されてセラミックヒータ1が構成されている。
【0013】 前記金属線材8を巻回した弾性構造体7の外径lは、セラミック発熱体4の外 径寸法Lより、前記金属線材8の直径寸法以上小さく巻回することにより、加締 めにより生じる圧力は巻回した金属線材8の弾性構造体5の変形により吸収され 、ロウ接した電極取り出し金具5に直接その圧力が伝わらず、セラミック発熱体 4と電極取り出し金具5の接合部に起因する前述した不具合を防止できるととも に、弾性構造体5がずれて取付金具12と短絡しないように配慮することが望ま しい。
【0014】 また、前記電極取り出し金具はニッケル(Ni)もしくはその合金、ニッケル 被覆した鉄もしくはその合金等、ロウ材と反応しない材料が望ましく、線材の加 工上から、及びロウ接時に不必要な締め付け応力がセラミック発熱体に加わらな いようにするためにも、その線径は0.2〜1.5mm程度が望ましい。
【0015】 尚、無機導電材からなる発熱抵抗体としてはタングステン(W)、モリブデン (Mo)、レニウム(Re)等の高融点金属の他、例えばタングステンカーバイ ド(WC)、窒化チタン(TiN)、モリブデンシリサイド(MoSi2 )や硼 化ジルコニウム(ZrB2 )等の第4a族、第5a族、第6a族の炭化物または 窒化物等も好適に用いられる。
【0016】 また、セラミック発熱体4と筒状金具11及び電極取り出し金具5との接合部 には、その表面を完全に覆うようにシリコンゴム等の有機樹脂を塗布しておけば 気密性を保持する上でより望ましい。
【0017】 上記の如く構成したセラミックヒータについて、11Vの電圧を180秒間通 電し、その後30秒間空気を吹き付けて強制冷却する工程を1サイクルとする耐 久試験を行ったところ、各電極をロウ接により接続した従来品では2000サイ クルで50%もの高い比率でセラミック発熱体のクラックや断線が発生したのに 対して、本考案のセラミックヒータでは3000サイクルでも前記のような不具 合は発生しなかった。
【0018】 また、図3は本考案のセラミックヒータをディーゼルエンジンに使用されるグ ロープラグに適用した他の実施例を示す要部の断面図であり、図4は図3のグロ ープラグの端子棒が当接する金属キャップの一部を起立させた電極取り出し金具 の弾性構造体である。 尚、図3及び図4の各部の符号は、前記図1及び図2に示した符号と同一であ り、その説明は省略する。
【0019】 図3及び図4において、金属キャップ9を成す電極取り出し金具5はその一部 を打ち抜いたり、切り込んだりしたロウ材の流入口23を設けた金属片24を起 立させ、適宜折り曲げて弾性を有するように構成して弾性構造体7を形成してい る。
【0020】 前記弾性構造体7は、図1及び図2の場合と同様にしてセラミック発熱体4の 後端部17に筒状金具11と同時に電極取り出し金具5をロウ接し、電極取り出 し金具5の金属片24を起立させ、適宜折り曲げて弾性を有するように構成して あり、絶縁体18に挿通した端子棒6のフランジ部19を当接し、取付金具12 の後端周縁20を絶縁体18の端面で加締めて固着する。
【0021】 その際、加締めにより生じる圧力は起立させて適宜折り曲げた金属キャップ9 の金属片24から成る弾性構造体5の変形により吸収され、ロウ接した電極取り 出し金具5に直接その圧力が伝わらず、セラミック発熱体4と電極取り出し金具 5の接合部に起因する前述した不具合を防止できる。
【0022】 以上、詳述したようにロウ接した電極取り出し金具5と端子棒6との当接部に 電極取り出し金具5の一部を弾性構造体となるように構成するものであれば、前 記実施例に限定されるものでないことは明らかである。
【0023】
叙上の如く本考案のセラミックヒータは、窒化珪素質焼結体中に無機導電材か らなる発熱抵抗体を埋設したセラミック発熱体に電極取り出し金具を接合し、該 電極取り出し金具を少なくとも端子棒との当接部が弾性構造体となるように構成 したことから、セラミック発熱体と電極取り出し金具とのロウ接部の接合力を損 なうことなく、電気的に接続固着することができ、かつ発熱抵抗体の電極部の気 密性も損なわれず、その結果、長時間の連続使用が可能な寿命の長い優れた耐久 性を有するセラミックヒータを提供することができる。
【図1】本考案のセラミックヒータをディーゼルエンジ
ンに使用されるグロープラグに適用した一実施例を示す
要部の断面図である。
ンに使用されるグロープラグに適用した一実施例を示す
要部の断面図である。
【図2】図1のグロープラグの端子棒が当接する金属線
材を巻回した電極取り出し金具の弾性構造体である。
材を巻回した電極取り出し金具の弾性構造体である。
【図3】本考案のセラミックヒータをディーゼルエンジ
ンに使用されるグロープラグに適用した他の実施例を示
す要部の断面図である。
ンに使用されるグロープラグに適用した他の実施例を示
す要部の断面図である。
【図4】図3のグロープラグの端子棒が当接する金属キ
ャップの一部を起立させた電極取り出し金具の弾性構造
体を示す要部の斜視図である。
ャップの一部を起立させた電極取り出し金具の弾性構造
体を示す要部の斜視図である。
【図5】従来のセラミックヒータをディーゼルエンジン
に使用されるグロープラグに適用した要部の断面図であ
る。
に使用されるグロープラグに適用した要部の断面図であ
る。
1 セラミックヒータ 2 窒化珪素質焼結体 3 発熱抵抗体 4 セラミック発熱体 5 電極取り出し金具 6 端子棒 7 弾性構造体 8 金属線材 9 金属キャップ
Claims (3)
- 【請求項1】窒化珪素質焼結体中に無機導電材からなる
発熱抵抗体を埋設したセラミック発熱体に電極取り出し
金具を接合し、該電極取り出し金具を端子棒に当接させ
て電気的に接続固着したセラミックヒータにおいて、前
記電極取り出し金具は少なくとも端子棒との当接部が弾
性構造体であることを特徴とするセラミックヒータ。 - 【請求項2】前記弾性構造体が金属線材を巻回したもの
であることを特徴とする請求項1記載のセラミックヒー
タ。 - 【請求項3】前記弾性構造体が金属キャップの一部を起
立させたものであることを特徴とする請求項1記載のセ
ラミックヒータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6864391U JPH0525160U (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | セラミツクヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6864391U JPH0525160U (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | セラミツクヒータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0525160U true JPH0525160U (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=13379612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6864391U Pending JPH0525160U (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | セラミツクヒータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0525160U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002364841A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60114631A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクグロ−プラグ |
JPS6454121A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | Ngk Spark Plug Co | Ceramic glow plug |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP6864391U patent/JPH0525160U/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60114631A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクグロ−プラグ |
JPS6454121A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | Ngk Spark Plug Co | Ceramic glow plug |
Cited By (2)
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JP2002364841A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
JP4673503B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-04-20 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ |
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