JPWO2012147919A1 - Heater and glow plug equipped with the same - Google Patents
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Abstract
【課題】急速昇温等の際に抵抗体に大電流が流れても抵抗体とリードとの接合部の端部に多大な応力集中が発生することを抑制された高い信頼性および耐久性を有するヒータおよびこれを備えたグロープラグを提供する。【解決手段】ヒータ(1)は、発熱部(4)を有する抵抗体(3)と、抵抗体(3)の端部に接合されたリード(8)と、抵抗体(3)およびリード(8)を被覆する絶縁基体(9)とを備え、抵抗体(3)とリード(8)との接合部は、リード(8)は抵抗体(3)よりも太い形状であって、リード(8)の先端部に抵抗体(3)の端部が入り込むようにして接続されているとともに、抵抗体(3)の端面には凹部が設けられ、該凹部にリード(8)の一部が入り込んでいる。[PROBLEMS] To achieve high reliability and durability in which a great stress concentration is prevented from occurring at an end portion of a joint between a resistor and a lead even when a large current flows through the resistor during rapid temperature rise or the like. Provided are a heater having a glow plug and a glow plug having the heater. A heater (1) includes a resistor (3) having a heat generating portion (4), a lead (8) joined to an end of the resistor (3), a resistor (3) and a lead ( 8) and an insulating base (9) covering the lead (8). The lead (8) is thicker than the resistor (3) at the joint between the resistor (3) and the lead (8). 8) is connected so that the end of the resistor (3) enters the tip of the resistor (3), and a recess is provided on the end surface of the resistor (3), and a part of the lead (8) is provided in the recess. It has entered.
Description
本発明は、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、測定機器の加熱用のヒータ等に利用されるヒータおよびこれを備えたグロープラグに関するものである。 The present invention is, for example, for a heater for ignition or flame detection in a combustion-type in-vehicle heating device, a heater for ignition of various combustion devices such as an oil fan heater, a heater for a glow plug of an automobile engine, and various sensors such as an oxygen sensor. In particular, the present invention relates to a heater used for a heater, a heater for heating a measuring instrument, and a glow plug including the heater.
自動車エンジンのグロープラグ等に用いられるヒータは、発熱部を有する抵抗体、リードおよび絶縁基体を含む構成になっている。そして、リードの抵抗が抵抗体の抵抗より小さくなるように、これらの材料選定や形状設計がされている。 A heater used for a glow plug of an automobile engine includes a resistor having a heat generating portion, a lead, and an insulating base. These materials are selected and the shape is designed so that the resistance of the lead is smaller than the resistance of the resistor.
ここで、抵抗体とリードとの接合部は、形状変化点であったり材料組成変化点であったりするので、使用時の発熱や冷却での熱膨張の差に起因した影響を受けないように接合面積を大きくする目的で、リードの軸方向に平行な断面で視たときに抵抗体とリードとの界面が斜めになっているものが知られている(例えば、特許文献1,2を参照)。
Here, the joint between the resistor and the lead is a point of change in shape or a point of change in material composition, so that it is not affected by the difference in thermal expansion during heat generation or cooling during use. In order to increase the bonding area, it is known that the interface between the resistor and the lead is oblique when viewed in a cross section parallel to the axial direction of the lead (see, for example,
近年、従来以上の急速昇温が求められているため、エンジン動作開始時に抵抗体に大電流を流す必要性がでてきた。このように、ヒータに大電流を流して使用する場合には、抵抗体とリードとの界面を斜めにして接合面積を大きくしていたとしても、抵抗体とリードとの熱膨張差が大きく、接合部(抵抗体の端部またはリードの端部)に熱応力が集中して、クラックが入るという問題が生じてきた。 In recent years, since there has been a demand for rapid temperature increase more than before, it has become necessary to flow a large current through the resistor at the start of engine operation. In this way, when using a heater with a large current flowing, even if the interface between the resistor and the lead is slanted to increase the bonding area, the difference in thermal expansion between the resistor and the lead is large. There has been a problem that thermal stress concentrates on the joint (resistor end or lead end) and cracks occur.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、急速昇温等の際に抵抗体に大電流が流れても抵抗体とリードとの接合部に多大な熱応力が集中することを抑制された高い信頼性および耐久性を有するヒータを提供することである。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and the purpose of the present invention is to greatly increase the junction between the resistor and the lead even when a large current flows through the resistor during rapid temperature rise or the like. It is an object to provide a heater having high reliability and durability in which concentrated thermal stress is suppressed.
本発明のヒータは、絶縁基体と、該絶縁基体に埋設された抵抗体と、前記絶縁基体に埋設され、先端側で前記抵抗体に接続されるとともに後端側で前記絶縁基体の表面に導出されたリードとを備え、該リードは前記抵抗体よりも太い形状であって、前記リードの先端部に前記抵抗体の端部が入り込むようにして接続されているとともに、前記抵抗体の端面には凹部が設けられ、該凹部に前記リードの一部が入り込んでいることを特徴とするものである。 The heater of the present invention includes an insulating base, a resistor embedded in the insulating base, and embedded in the insulating base, connected to the resistor on the front end side and led to the surface of the insulating base on the rear end side. The lead is thicker than the resistor, and is connected so that the end of the resistor enters the tip of the lead, and is connected to the end surface of the resistor. Is provided with a recess, and a part of the lead enters the recess.
また、本発明のヒータは、上記の構成のヒータと、前記リードと電気的に接続されて前記ヒータを保持する金属製保持部材とを備えたグロープラグとして使用できる。 The heater of the present invention can be used as a glow plug including the heater having the above-described configuration and a metal holding member that is electrically connected to the lead and holds the heater.
本発明のヒータによれば、急速昇温の際に大電流が流れても、抵抗体よりも抵抗値の低いリードに抵抗体の内側の熱を散逸させることができる。したがって、接合部に熱がこもるのを抑制して、発熱による負荷を低減できる。その結果、繰り返し温度を上下させても、接合部にクラックが入るのを抑制することができる。これにより、ヒータの信頼性および耐久性が向上する。 According to the heater of the present invention, even if a large current flows at the time of rapid temperature rise, the heat inside the resistor can be dissipated to the lead having a resistance value lower than that of the resistor. Therefore, it is possible to suppress heat from being accumulated in the joint portion and to reduce a load due to heat generation. As a result, even if the temperature is repeatedly raised and lowered, cracks can be prevented from entering the joint. Thereby, the reliability and durability of the heater are improved.
以下、本発明のヒータの実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of a heater of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)は本発明のヒータの実施の形態の一例を示す縦断面図、図1(b)は図1(a)に示すX−X線における横断面図である。また、図2(a)は本発明のヒータの実施の形態の他の例を示す縦断面図であり、図2(b)は図2(a)に示すX−X線における横断面図である。 FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of the heater of the present invention, and FIG. 1B is a transverse sectional view taken along line XX shown in FIG. 2A is a longitudinal sectional view showing another example of the embodiment of the heater of the present invention, and FIG. 2B is a transverse sectional view taken along line XX shown in FIG. 2A. is there.
本実施の形態のヒータ1は、絶縁基体9と、絶縁基体9に埋設された抵抗体3と、絶縁基体9に埋設され、先端側で抵抗体3に接続されるとともに後端側で絶縁基体9の表面に導出されたリード8とを備え、リード8は抵抗体3よりも太い形状であって、リード8の先端部に抵抗体3の端部が入り込むようにして接続されているとともに、抵抗体3の端面には凹部31が設けられ、該凹部31にリード8の一部が入り込んでいる。
The
本実施の形態のヒータ1における絶縁基体9は、例えば棒状に形成されたものである。この絶縁基体9は抵抗体3およびリード8を被覆しており、言い換えると、抵抗体3およびリード8が絶縁基体9に埋設されている。ここで、絶縁基体9はセラミックスからなることが好ましく、これにより、金属よりも高温まで耐えることができるようになるので、急速昇温時の信頼性がより向上したヒータ1を提供することが可能になる。具体的には、酸化物セラミックス,窒化物セラミックス,炭化物セラミックス等の電気的な絶縁性を有するセラミックスが挙げられる。特に、絶縁基体9は、窒化珪素質セラミックスからなることが好適である。窒化珪素質セラミックスは、主成分である窒化珪素が高強度、高靱性、高絶縁性および耐熱性の観点で優れているからである。この窒化珪素質セラミックスは、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Y2O3,Yb2O3,Er2O3等の希土類元素酸化物、0.5〜3質量%のAl2O3、さらに焼結体に含まれるSiO2量として1.5〜5質量%となるようにSiO2を混合し、所定の形状に成形し、その後、1650〜1780℃でホットプレス焼成することにより得ることができる。The
また、絶縁基体9として窒化珪素質セラミックスから成るものを用いる場合、MoSi2,WSi2等を混合し分散させることが好ましい。この場合、母材である窒化珪素質セラミックスの熱膨張率を抵抗体3の熱膨張率に近づけることができ、ヒータ1の耐久性を向上させることができる。In the case of using a made of silicon nitride ceramics as the insulating substrate 9, it is preferable to mixing MoSi 2, WSi 2, etc. dispersed. In this case, the coefficient of thermal expansion of the silicon nitride ceramic that is the base material can be brought close to the coefficient of thermal expansion of the
抵抗体3は、図1に示すような直線形状であればリード8間の領域を発熱部4とすることができ、選択的に発熱部4とするには、一部断面積を小さくした領域やらせん形状の領域を設けるとよい。また、図2に示すような折返し形状をなしている場合、抵抗体3のリード8間の領域を発熱部4とすることができ、折返しの中間点付近が最も発熱する発熱部4となる。この抵抗体3としては、W,Mo,Tiなどの炭化物、窒化物、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9が上述の材料の場合、絶縁基体9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で、上記の材料のなかでも炭化タングステン(WC)が抵抗体3の材料として優れている。さらに、絶縁基体9が窒化珪素質セラミックスからなる場合、抵抗体3は無機導電体のWCを主成分とし、これに添加される窒化珪素の含有率が20質量%以上であるものが好ましい。例えば、窒化珪素質セラミックスから成る絶縁基体9中において、抵抗体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、抵抗体3中に窒化珪素を添加することにより、抵抗体3の熱膨張率を絶縁基体9の熱膨張率に近づけて、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。
If the
また、抵抗体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、抵抗体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、抵抗体3に含まれる窒化珪素の含有量は20質量%〜40質量%であることが好ましい。より好ましくは、窒化珪素の含有量は25質量%〜35質量%がよい。また、抵抗体3への同様の添加物として、窒化珪素の代わりに窒化硼素を4質量%〜12質量%添加することもできる。
Further, when the content of silicon nitride contained in the
抵抗体3の厚み(図2(b)に示す上下方向の厚み)は、0.5mm〜1.5mmがよく、抵抗体3の幅(図2(b)に示す水平方向の幅)は、0.3mm〜1.3mmがよい。この範囲内とすることにより、抵抗体3の抵抗値を小さくして十分に発熱させることができる。また、絶縁基体9が例えば半割りの成型体を積層して形成してなる積層構造の場合において、積層構造の絶縁基体9の積層界面の密着性を保持することができる。
The thickness of the resistor 3 (the vertical thickness shown in FIG. 2B) is preferably 0.5 mm to 1.5 mm, and the width of the resistor 3 (the horizontal width shown in FIG. 2B) is 0.3 mm. ~ 1.3mm is good. By setting it within this range, the resistance value of the
抵抗体3の端部に接合されたリード8は、W,Mo,Tiなどの炭化物、窒化物、珪化物などを主成分とするものを使用することができ、例えば絶縁基体9の形成材料を抵抗体3よりも多く含んだり、抵抗体3よりも断面積を大きくしたりするなど、抵抗体3よりも単位長さ当たりの抵抗値が低くなっているものである。
The
このリード8は、抵抗体3と同様の材料を用いて形成することができる。特に、WCが、絶縁基体9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で、リード8の材料として好適である。また、絶縁基体9が窒化珪素質セラミックスからなる場合、リード8は無機導電体であるWCを主成分とし、これに窒化珪素を含有量が15質量%以上となるように添加することが好ましい。窒化珪素の含有量が増すにつれてリード8の熱膨張率を絶縁基体9の熱膨張率に近づけることができる。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8の抵抗値が小さくなるとともに安定する。従って、窒化珪素の含有量は15質量%〜40質量%が好ましい。より好ましくは、窒化珪素の含有量は20質量%〜35質量%とするのがよい。なお、リード8は、抵抗体3よりも断面積を大きくすることの他、絶縁基体9の形成材料の含有量を抵抗体3よりも少なくすることによって、単位長さ当たりの抵抗値が低くなっていてもよい。
The
そして、図1および図2に示したように、リード8は抵抗体3よりも太い形状であって、リード8の先端部に抵抗体3の端部が入り込むようにして接続されているとともに、抵抗体3の端面には凹部31が設けられ、この凹部31にリード8の一部が入り込んでいる。すなわち、抵抗体3とリード8との接合部は、まずリード8の先端部に抵抗体3の端部が入り込み、リード8の先端部に入り込んだ抵抗体3の端面に設けられた凹部31にリード8の一部が入り込んだ構成になっている。なお、ここでいう接合部とは、リード8の軸方向に平行な断面で視たとき、抵抗体3とリード8との界面が存在する領域のことをいう。
1 and 2, the
抵抗体3の端部は、リード8の先端部に例えば0.1〜1.0mm入り込むのが好ましく、抵抗体3の端面に設けられた凹部31の深さは抵抗体3の端部のリード8の先端部に入り込む量に応じて異なるが、例えば0.01〜0.3mmである。凹部31の形状としては、断面形状(開口部形状)が円形、楕円形、多角形などが挙げられるが、凹部31の断面形状が円形の場合は、直径が例えば0.05〜1.3mmであるのが好ましい。
The end of the
このような構成により、急速昇温の際に大電流が流れても、抵抗体3よりも抵抗値の低いリード8に抵抗体3の内側の熱を散逸させることができる。したがって、接合部に熱がこもるのを抑制して、発熱による負荷を低減できる。
With such a configuration, even when a large current flows during rapid temperature rise, the heat inside the
すなわち、凹部31の内側が抵抗体3に比して低抵抗であるリード8の組成になるため、発熱負荷が低減し、応力低減できる。
That is, since the inside of the
その結果、急速昇温の際に大電流が流れても、接合部にクラックが入るのを抑制することができる。さらに、繰り返し電流を流して温度を上下させても接合部にクラックが入るのを抑制することができ、ヒータ1の信頼性および耐久性が向上する。
As a result, even if a large current flows at the time of rapid temperature rise, it is possible to suppress cracks from entering the joint. Furthermore, cracks can be prevented from entering the joint even when the temperature is raised and lowered by repeatedly applying current, and the reliability and durability of the
ここで、本実施の形態のヒータ1は、図3と図4に示したように、接合部における抵抗体3の凹部31が抵抗体3の端面の中央部に設けられていることが好ましい。これにより、急速昇温の際に大電流が流れて抵抗体3が急激に発熱しても、散逸しにくい抵抗体3の内部に発生する熱を凹部31の内部のリード8を通して外周方向にほぼ均等に散逸させることができる。これにより、応力集中を低減できるので、長期使用でも製品抵抗が変化しないように構成することができる。
Here, in the
なお、図3に示すヒータ1は、抵抗体3の端部がリード8の先端部の横断面ほぼ中央部に入り込む形状になっていて、図4に示すヒータ1は、抵抗体3の端部がリード8の先端部の横断面内側寄りに入り込んで、抵抗体3からヒータ1の表面までの距離が長く使用時における絶縁性に優れているという点で、図4に示す形状のほうが好ましい。
The
また、図5(a)、図5(b)に示したように、接合部における抵抗体3の凹部31の内面には角部がないことが好ましい。凹部31の内面に鋭角な角部を持たない、すなわち内面が二次曲面になっていることで、凹部31に応力集中せず、亀裂が発生しない。その結果、長期使用によっても製品抵抗が変化しない。従って、ヒータ1の信頼性および耐久性がさらに向上する。なお、図5(a)に示すヒータ1は、抵抗体3の端面ほぼ全面にかけて凹部31が設けられた形状になっていて、図5(b)に示すヒータ1は、抵抗体3の端面のほぼ中央部付近のみに凹部31が設けられた形状になっているが、発熱負荷がより低減し、効果的に応力低減できるという点で、図5(a)に示す形状のほうが好ましい。
Further, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, it is preferable that the inner surface of the
また、接合部における抵抗体3の凹部31が抵抗体3の両方の端面に設けられていることが好ましい。これにより、陽極側、負極側に関係なく、発熱による負荷を低減できるので、陽極側、負極側を気にせずにセッティングして長期間使用しても、製品抵抗が変化しない。従って、ヒータ1の信頼性および耐久性をより向上させることができる。
Moreover, it is preferable that the recessed
なお、図1乃至図5に示すヒータ1は、抵抗体3の端部がリード8の先端部に取り囲まれるように入り込んでいる形状のものである。本発明のヒータとしては、リード8が抵抗体3よりも太い形状であって、リード8の先端部に抵抗体3の端部が入り込むようにして接続されていれば、必ずしも抵抗体3の端部が全周にわたってリード8の先端部に取り囲まれておらず、例えば一部または複数箇所が切り欠かれていてもよいが、好ましくは、抵抗体3の端部がリード8の先端部に取り囲まれるように入り込んでいるのがよい。これにより、急速昇温時、熱膨張する抵抗体3を覆うリード8が、線膨張係数の違う絶縁性セラミックスとの緩衝材の役割を果たし、応力集中を低減することによって亀裂が発生しない。その結果、長期使用によっても製品抵抗が変化しない。従って、ヒータ1の信頼性および耐久性をより向上させることができる。
Note that the
本実施の形態のヒータ1は、図6に示すように、当該ヒータ1と、リード8と電気的に接続されてヒータ1を保持する金属製保持部材7とを備えたグロープラグとして使用することが好ましい。金属製保持部材7は、ヒータ1を保持する筒状体であり、セラミック基体9の側面に引き出された一方のリード8にロウ材などで接合される。これにより、高温のエンジン中でON/OFFが繰り返されながら長期使用しても、ヒータ1の抵抗が変化しないので、どんなときでも着火性に優れたグロープラグを提供できる。
As shown in FIG. 6, the
次に、本実施の形態のヒータ1の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
本実施の形態のヒータ1は、例えば、抵抗体3、リード8および絶縁基体9の形状の金型を用いた射出成形法等によって形成することができる。
The
まず、導電性セラミック粉末,樹脂バインダー等を含む、抵抗体3およびリード8となる導電性ペーストを作製するとともに、絶縁性セラミック粉末,樹脂バインダー等を含む絶縁基体9となるセラミックペーストを作製する。
First, a conductive paste to be the
次に、導電性ペーストを用いて射出成形法等によって抵抗体3となる所定パターンの導電性ペーストの成形体(成形体A)を形成する。成形体Aを金型内に保持した状態で、導電性ペーストを金型内に充填してリード8となる所定パターンの導電性ペーストの成形体(成形体B)を形成する。これにより、成形体Aと、それに接続された成形体Bとが、金型内に保持された状態となる。
Next, a conductive paste molded body (molded body A) having a predetermined pattern to be the
次に、金型内に成形体Aおよび成形体Bを保持した状態で、金型の一部を絶縁基体9成形用のものに取り替えた後、金型内に絶縁基体9となるセラミックペーストを充填する。これにより、成形体Aおよび成形体Bがセラミックペーストの成形体(成形体C)で覆われたヒータ1の成形体(成形体D)が得られる。
Next, in a state where the molded body A and the molded body B are held in the mold, a part of the mold is replaced with one for forming the insulating
次に、得られた成形体Dを例えば1650℃〜1800℃の温度、30MPa〜50MPaの圧力で焼成することにより、ヒータ1を作製することができる。焼成は、水素ガス等の非酸化性ガス雰囲気中で行なうことが好ましい。
Next, the obtained molded body D is fired at, for example, a temperature of 1650 ° C. to 1800 ° C. and a pressure of 30 MPa to 50 MPa, whereby the
本発明の実施例のヒータを以下のようにして作製した。 The heater of the Example of this invention was produced as follows.
まず、炭化タングステン(WC)粉末を50質量%、窒化珪素(Si3N4)粉末を35質量%、樹脂バインダーを15質量%含む導電性ペーストを、金型内に射出成形して抵抗体となる成形体Aを作製した。First, a conductive paste containing 50% by mass of tungsten carbide (WC) powder, 35% by mass of silicon nitride (Si 3 N 4 ) powder, and 15% by mass of a resin binder is injection-molded into a mold to form a resistor. A formed product A was produced.
次に、この成形体Aを金型内に保持した状態で、リードとなる上記の導電性ペーストを金型内に充填することにより、成形体Aと接続させてリードとなる成形体Bを形成した。このとき、種々の形状を有する金型を用いて、抵抗体とリードとの接合部を形成した。 Next, with the molded body A held in the mold, the mold is filled with the conductive paste to be the lead, thereby forming the molded body B to be connected to the molded body A. did. At this time, joints between the resistor and the lead were formed using molds having various shapes.
次に、成形体Aおよび成形体Bを金型内に保持した状態で、窒化珪素(Si3N4)粉末を85質量%、焼結助剤としてのイッテリビウム(Yb)の酸化物(Yb2O3)を10質量%、抵抗体およびリードに熱膨張率を近づけるためのWCを5質量%含むセラミックペーストを、金型内に射出成形した。これにより、絶縁基体となる成形体C中に成形体Aおよび成形体Bが埋設された構成の成形体Dを形成した。Next, 85% by mass of silicon nitride (Si 3 N 4 ) powder and ytterbium (Yb) oxide (Yb 2 ) as a sintering aid while the molded body A and the molded body B are held in the mold. A ceramic paste containing 10% by mass of O 3 ) and 5% by mass of WC for bringing the coefficient of thermal expansion close to the resistor and the lead was injection molded into a mold. Thereby, the molded object D of the structure by which the molded object A and the molded object B were embed | buried in the molded object C used as an insulating base was formed.
次に、得られた成形体Dを円筒状の炭素製の型に入れた後、窒素ガスから成る非酸化性ガス雰囲気中で、1700℃、35MPaの圧力でホットプレスを行ない焼結した。得られた焼結体の表面に露出したリード端部に金具製保持部材をロウ付けしてヒータを作製した。 Next, the obtained molded body D was put into a cylindrical carbon mold, and was then sintered by hot pressing at 1700 ° C. and a pressure of 35 MPa in a non-oxidizing gas atmosphere composed of nitrogen gas. A bracket holding member was brazed to the end of the lead exposed on the surface of the obtained sintered body to produce a heater.
ここで、実施例として図2に示す形態を作製した。そのときの抵抗体3の上下方向の厚み0.9mm、水平方向の幅0.6mmで、抵抗体3の端部はリード8の先端部に0.5mm入り込んでおり、抵抗体3の端面に設けられた凹部31の深さ0.05mm、凹部31の径0.5mmのヒータを作製した。
Here, the form shown in FIG. 2 was produced as an example. At this time, the
また、比較例として、抵抗体3の上下方向の厚み0.9mm、水平方向の幅0.6mmで、抵抗体3の端部はリード8の先端部に入り込んでおらず、抵抗体3の端面には凹部31がないヒータを作製した。
As a comparative example, the
これらのヒータを用いて冷熱サイクル試験を行なった。冷熱サイクル試験の条件は、まずヒータに通電して抵抗体の温度が1400℃になるように印加電圧を設定し、1)5分間通電、2)2分間非通電の1),2)を1サイクルとし、1万サイクル繰り返した。 A cold cycle test was conducted using these heaters. The conditions of the thermal cycle test are as follows: First, energize the heater and set the applied voltage so that the temperature of the resistor is 1400 ° C. 1) Energize for 5 minutes, 2) Deenergize for 2 minutes 1), 2) The cycle was 10,000 cycles.
冷熱サイクル試験前後のヒータの抵抗値の変化を測定したところ、本発明実施例の試料は抵抗変化が1%以下であった。また、この試料の抵抗体とリードとの接続部に局部発熱の痕跡もなく、マイクロクラックも見られなかった。これに対し、比較例の試料は、抵抗変化が5%以上であり、マイクロクラックが確認できた。 When the change in the resistance value of the heater before and after the thermal cycle test was measured, the resistance change of the sample of the example of the present invention was 1% or less. Further, there was no trace of local heat generation at the connection portion between the resistor and the lead of this sample, and no microcracks were observed. On the other hand, the resistance change of the sample of the comparative example was 5% or more, and microcracks were confirmed.
1:ヒータ
3:抵抗体
31:凹部
4:発熱部
7:金属製保持部材
8:リード
9:絶縁基体1: Heater 3: Resistor
31: Concave part 4: Heat generating part 7: Metal holding member 8: Lead 9: Insulating substrate
Claims (6)
該絶縁基体に埋設された抵抗体と、
前記絶縁基体に埋設され、先端側で前記抵抗体に接続されるとともに後端側で前記絶縁基体の表面に導出されたリードとを備え、
該リードは前記抵抗体よりも太い形状であって、前記リードの先端部に前記抵抗体の端部が入り込むようにして接続されているとともに、前記抵抗体の端面には凹部が設けられ、該凹部に前記リードの一部が入り込んでいることを特徴とするヒータ。An insulating substrate;
A resistor embedded in the insulating substrate;
A lead embedded in the insulating base, connected to the resistor on the front end side and led to the surface of the insulating base on the rear end side;
The lead is thicker than the resistor, and is connected so that the end of the resistor enters the leading end of the lead, and a recess is provided on the end surface of the resistor, A heater characterized in that a part of the lead enters the recess.
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