WO2012118100A1 - ヒータおよびこれを備えたグロープラグ - Google Patents

ヒータおよびこれを備えたグロープラグ Download PDF

Info

Publication number
WO2012118100A1
WO2012118100A1 PCT/JP2012/054999 JP2012054999W WO2012118100A1 WO 2012118100 A1 WO2012118100 A1 WO 2012118100A1 JP 2012054999 W JP2012054999 W JP 2012054999W WO 2012118100 A1 WO2012118100 A1 WO 2012118100A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heater
resistor
leads
insulating base
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/054999
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
川元　智裕
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to JP2013502380A priority Critical patent/JP5642260B2/ja
Publication of WO2012118100A1 publication Critical patent/WO2012118100A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/027—Heaters specially adapted for glow plug igniters

Definitions

  • 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.
  • 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.
  • the heater generally includes a resistor having a heat generating portion, a lead, and an insulating base.
  • the ceramic heater which the insulating base used for the glow plug etc. of a motor vehicle engine consists of ceramics is equipped with the characteristics that it heats up and down at high speed and can be used at high temperature (for example, refer patent document 1).
  • Ceramic heaters are required to be used at higher temperatures. However, if the ceramic heater is used at a higher temperature, a large stress is generated due to the difference in thermal expansion between the conductor (resistor or lead) and the insulating substrate. There is a possibility that microcracks occur in the substrate and the insulation strength decreases.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heater in which the direction in which thermal stress is applied is dispersed in a plurality of directions and a reduction in insulation strength is suppressed, and a glow plug including the heater.
  • the heater of the present invention an insulating base, a resistor embedded in the insulating base and having a folded shape, and embedded in the insulating base and extending in one direction, is connected to the resistor on one end side.
  • the present invention also includes a glow plug comprising the heater having the above-described configuration and a metal holding member that is electrically connected to one of the pair of leads and holds the heater. It is.
  • the conductor portion since the conductor portion has the undulated portion, the force to extend in the axial direction of the conductor portion is not aligned along the boundary between the conductor portion and the insulating base. Since the thermal stress is distributed in a plurality of directions along the swell, the load can be reduced. Therefore, microcracks are less likely to occur in the insulating substrate, and a decrease in insulation strength can be suppressed.
  • (A) is the schematic longitudinal cross-sectional view which looked at the example of embodiment of the heater of this invention from the upper surface
  • (b) is the schematic longitudinal cross-sectional view which looked at the heater shown to (a) from the side.
  • (A) is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a lead in the heater of the present invention
  • (b) is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a resistor in the heater of the present invention. It is explanatory drawing of an example of the undulating part in the heater of this invention. It is explanatory drawing of the other example of the wavy site
  • FIG. 1 is the schematic longitudinal cross-sectional view which looked at another example of embodiment of the heater of this invention from the upper surface
  • (b) is the schematic perspective view which looked at the heater shown to (a) from the side
  • (c) Is a cross-sectional view taken along line AA shown in (a)
  • (d) is a cross-sectional view taken along line BB shown in (a)
  • (e) is cut along line CC shown in (a).
  • FIG. 1 is the schematic longitudinal cross-sectional view which looked at another example of embodiment of the heater of this invention from the upper surface
  • (b) is the schematic perspective view which looked at the heater shown to (a) from the side
  • (c) Is a cross-sectional view taken along line AA shown in (a)
  • (d) is a cross-sectional view taken along line BB shown in (a)
  • (e) is cut along line CC shown in (a).
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the wavy portion shown in FIG. 3 cut along the line bb.
  • FIG. 1A is a schematic longitudinal sectional view of an example of an embodiment of a heater according to the present invention as seen from the top surface (direction in which a resistor can be folded back), and FIG. 1B is shown in FIG. It is the schematic longitudinal cross-sectional view which looked at the heater from the side.
  • 2A is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a lead in the heater of the present invention
  • FIG. 2B is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a resistor in the heater of the present invention. It is.
  • a heater 1 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 includes an insulating substrate 2, a resistor 3 embedded in the insulating substrate 2, and having a folded shape, and embedded in the insulating substrate 2 and extending in one direction.
  • a pair of leads 4 connected to the resistor 3 on one end side, and has a portion 5 in which at least one lead 4 of the resistor 3 or the pair of leads 4 is wavy.
  • the insulating base 2 in the heater 1 of the present embodiment is formed in a rod shape, for example.
  • a resistor 3 and a pair of leads 4 are embedded in the insulating base 2.
  • the insulating base 2 is made of ceramics, which makes it possible to provide the heater 1 with high reliability at the time of rapid temperature rise.
  • ceramics having electrical insulation properties such as oxide ceramics, nitride ceramics, carbide ceramics can be used.
  • the insulating substrate 2 is preferably made of silicon nitride ceramics. This is because silicon nitride ceramics is superior in terms of high strength, high toughness, high insulation, and heat resistance because silicon nitride, which is a main component, is used.
  • the insulating base 2 made of a silicon nitride ceramic is, for example, 3 to 12% by mass of a rare earth such as Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Er 2 O 3 as a sintering aid with respect to silicon nitride as a main component.
  • Element oxide, 0.5 to 3% by mass of Al 2 O 3 , and SiO 2 are mixed so that the amount of SiO 2 contained in the sintered body is 1.5 to 5% by mass, and formed into a predetermined shape. It can be obtained by hot press firing at 1650-1780 ° C.
  • the length of the insulating base 2 is, for example, 20 to 50 mm, and the diameter of the insulating base 2 is, for example, 3 to 5 mm.
  • 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 resistor 3, and the durability of the heater 1 can be improved.
  • the resistor 3 embedded in the insulating substrate 2 has a folded section in the longitudinal cross section, and the heat generating portion 31 that generates most heat near the center of the folded shape located at the tip (near the middle point of the folding). Yes.
  • the resistor 3 is embedded at the front end side of the insulating base 2, and the distance from the front end of the resistor 3 (near the center of the folded shape) to the rear end of the resistor 3 is set to 2 to 10 mm, for example.
  • the cross-sectional shape of the resistor 3 may be any shape such as a circle, an ellipse, or a rectangle, and is usually formed so that the cross-sectional area is smaller than a lead 4 described later.
  • the material for forming the resistor 3 a material mainly composed of carbides such as W, Mo, Ti, nitrides, silicides, and the like can be used.
  • the insulating base 2 is made of silicon nitride ceramics
  • tungsten carbide (WC) is one of the above-mentioned materials in that the difference in thermal expansion coefficient from the insulating base 2 is small, the heat resistance is high, and the specific resistance is small.
  • the resistor 3 is preferably composed mainly of WC of an inorganic conductor, and the content of silicon nitride added thereto is 20% by mass or more.
  • the conductor component serving as the resistor 3 has a higher coefficient of thermal expansion than silicon nitride, and thus is usually in a state where tensile stress is applied.
  • the coefficient of thermal expansion of the resistor 3 is brought close to the coefficient of thermal expansion of the insulating base 2, so that the coefficient of thermal expansion when the heater 1 is raised and lowered is lowered. The stress due to the difference can be relaxed.
  • the resistance value of the resistor 3 can be made relatively small and stabilized.
  • the content of silicon nitride contained in the resistor 3 is preferably 20% by mass to 40% by mass. More preferably, the silicon nitride content is 25% by mass to 35% by mass. Further, as a similar additive to the resistor 3, boron nitride can be added in an amount of 4% by mass to 12% by mass instead of silicon nitride.
  • the lead 4 embedded in the insulating base 2 is connected to the resistor 3 at one end side, and the other end is led out to the surface of the insulating base 2.
  • leads 4 are joined to both end portions (one end portion and the other end portion) of a resistor 3 that has a folded shape from one end to the other end, and the resistor 3 and the lead 4 are the same. It arrange
  • One lead 4 has one end connected to one end of the resistor 3 and the other end led out from the side surface near the rear end of the insulating base 2.
  • the other lead 4 has one end connected to the other end of the resistor 3 and the other end led out from the rear end of the insulating base 2.
  • the lead 4 is formed using the same material as that of the resistor 3.
  • the lead 4 has a larger cross-sectional area than the resistor 3, and the content of the forming material of the insulating base 2 is less than that of the resistor 3. By doing so, the resistance value per unit length is low.
  • WC is suitable as a material for the lead 4 in that the difference in coefficient of thermal expansion from the insulating substrate 2 is small, the heat resistance is high, and the specific resistance is small.
  • the lead 4 is preferably composed mainly of WC, which is an inorganic conductor, and silicon nitride is added to the lead 4 so that the content is 15% by mass or more.
  • the thermal expansion coefficient of the lead 4 can be made closer to the thermal expansion coefficient of silicon nitride constituting the insulating base 2. Further, when the silicon nitride content is 40% by mass or less, the resistance value of the lead 4 can be kept low and stable. Accordingly, the silicon nitride content is preferably 15% by mass to 40% by mass. More preferably, the silicon nitride content is 20% by mass to 35% by mass.
  • the resistor 3 or the lead 4 has a wavy portion 5.
  • a longitudinal section including the lead 4 in a region of the resistor 3 or the lead 4 along the axial direction of the lead 4 at least one of the pair of leads 4 parallel to the axial direction of the pair of leads 4.
  • the lead 4 has a wavy portion 5 when observed with a stereoscopic microscope (cross section including the central axis) at a magnification of 40 ⁇ .
  • the body 3 has a undulating part 5.
  • the undulating portion 5 is a portion in which at least two bent portions 51 are connected.
  • the virtual central axis aa means an axis that is equidistant from the top and bottom in the width direction for a portion that is not wavy.
  • the undulating part 5 is an axis that is equidistant from a line segment that connects the upper vertices of the periodic upper side and a line segment that connects the vertices of the lower lower side.
  • the virtual central axis aa when the wavy portion 5 is not a periodic shape, the virtual central axis aa means an axis that is equidistant from the top and bottom in the width direction for a portion that is not wavy.
  • the wavy portion 5 is an axis on an extension line extending from a non-wound portion.
  • the undulating portion 5 has a resistance 3 and a lead in the axial direction (longitudinal direction) of the lead 4 from the viewpoint that the load on the lead 4 at the time of temperature rise can be reduced.
  • 4 is preferably formed at a distance from the front end of the connecting portion to the rear end side of 10 mm, more preferably the entire portion.
  • the conductor portion (resistor 3 or lead 4) has a straight shape without the wavy portion 5 as shown in FIG. 5A, the conductor portion having a linear expansion coefficient larger than that of the insulating base 2 extends in the axial direction.
  • the force to be aligned is aligned along the boundary between the conductor portion and the insulating base 2 and, for example, a large tensile stress is applied to the region X, which may cause microcracks, but as shown in FIG.
  • the direction in which the thermal stress is applied is distributed in a plurality of directions along the swell, so that, for example, the tensile stress applied to the region Y is smaller than the tensile stress applied to the region X, and the load can be reduced. Therefore, microcracks are less likely to occur in the insulating substrate 2, and a decrease in insulation strength can be suppressed.
  • the temperature difference between the conductor portion and the insulating base 2 that occurs immediately after the entry of electric power is reduced, and the occurrence of microcracks due to the difference in thermal expansion that occurs between the conductor portion and the insulating base 2 can be suppressed. Decrease in strength can be suppressed.
  • the wavy portion 5 is preferably wavy in a direction parallel to one direction (the axial direction of the pair of leads 4) and perpendicular to a plane including both of the pair of leads 4.
  • the conductor portion undulates in a vertical direction with respect to a plane including both of the pair of leads 4.
  • the temperature in the vicinity of the center of the heater is kept relatively low, so that the auxiliary component contained in the insulating substrate 2 is caused by a potential difference generated between the conductor portions on the anode side and the cathode side. Migration can be suppressed, and a decrease in the ceramic strength of the insulating base 2 can be suppressed. Thereby, the crack which generate
  • the heat dissipation from the conductor portion to the insulating base 2 is larger than the heat dissipation from the other conductor portions to the insulating base 2, so that there is a gap between the conductor portion and the insulating base 2.
  • the temperature difference is reduced, and the thermal expansion difference is suppressed.
  • heat dissipation is promoted at the bent portion 51, the temperature of other conductor portions tends to decrease, and the difference in thermal expansion between the conductor portion and the insulating base 2 is suppressed.
  • the temperature near the center of the heater located between the pair of leads 4 is highest, and thermal stress is generated by the temperature distribution inside the heater. To do.
  • the possibility of progressing continuously to cracks starting from the microcracks due to thermal stress increases.
  • the resistor 3 or the pair of leads 4 has a portion that undulates on the anode side and the cathode side, and the manner of undulation of the portion 5 that undulates is different between the cross section on the anode side and the cross section on the cathode side. .
  • the undulation is reversed between the anode side and the cathode side.
  • FIG. 9 shows that the lead 4 shown in FIG. 1 has the same undulation on the anode side and the cathode side, and FIG. 9 (a) shows another example of the embodiment of the heater of the present invention from the top.
  • 9 (b) is a schematic perspective view of the heater shown in FIG. 9 (a) as seen from the side, and FIG.
  • FIG. 10 shows the lead 4 shown in FIG. 1 in which the undulation on the anode side and the cathode side is reversed.
  • FIG. 10 (a) shows another embodiment of the heater according to the present invention.
  • FIG. 10B is a schematic longitudinal sectional view of an example as viewed from above
  • FIG. 10B is a schematic perspective view of the heater shown in FIG. 10A viewed from the side
  • FIG. 10C is A shown in FIG.
  • FIG. 10D is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 10A
  • FIG. 10E is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 10A. It is sectional drawing cut
  • the undulating portion 5 is in the pair of leads 4.
  • the lead 4 starts to generate heat from the heat generating portion 31 that is the tip of the resistor 3, so that the temperature rise of the lead 4 is delayed from that of the resistor 3, and a temperature difference occurs in the longitudinal direction of the lead 4. appear.
  • the wavy portion 5 on the lead 4 it becomes difficult for current to flow in the wavy portion 5 and the temperature rises quickly, and the temperature difference in the axial direction can be suppressed. The load on the lead 4 can be suppressed.
  • the resistor 3 may be undulating.
  • the undulating portion 5 may be in the resistor 3.
  • the insulating base 2 is preferably made of silicon nitride ceramics, and the insulating base 2 is preferably such that the ratio of the ⁇ phase of silicon nitride in the region near the wavy portion 5 is higher than in other regions.
  • the ⁇ phase of silicon nitride ceramics has a needle-like structure, and the strength increases when needle-like particles are entangled with each other.
  • the ratio of the ⁇ phase in the insulating substrate 2 is about 75% in the other regions described above, and is preferably 80 to 85% in the region near the wavy part. This can be confirmed by calculating using the intensity of diffraction peaks of 33.6 degrees and 34.6 degrees at 2 ⁇ using an apparatus.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the wavy portion 5 shown in FIG. 3 cut along the line bb.
  • the recess 6 may be, for example, a dot-like recess having an opening having a diameter of 0.03 to 1.0 mm, and may be a groove-like recess having an opening having a width of 0.05 to 5.0 mm.
  • the above heater 1 can be used for a glow plug (not shown). That is, the glow plug (not shown) of the present invention is a metal that is electrically connected to the heater 1 described above and one lead 4 of the pair of leads 4 constituting the heater 1 and holds the heater 1.
  • the structure includes a holding member (sheath metal fitting), and this structure suppresses cracks in the heater 1, thereby realizing a glow plug that can be used for a long period of time.
  • the heater 1 can be formed by, for example, an injection molding method using a mold having the configuration of the present embodiment.
  • a conductive paste that becomes the resistor 3 and the lead 4 including the conductive ceramic powder, the resin binder, and the like, and a ceramic paste that becomes the insulating base 2 including the insulating ceramic powder, the resin binder, and the like are prepared.
  • a conductive paste molded body (molded body A) having a predetermined pattern to be the resistor 3 is formed by an injection molding method or the like using the conductive paste.
  • the conductive paste is filled in the mold to form a conductive paste molded body (molded body B) having a predetermined pattern to be the leads 4.
  • the molded object A and the molded object B will be in the connected state.
  • the conductive paste filling part of the mold into a wavy shape, a molded body having a desired wavy shape can be obtained.
  • it can have a concave shape in a desired position by providing a convex shape in the wave
  • the outer periphery of the molded body A and the molded body B is filled with a ceramic paste that becomes the insulating base 2.
  • the molded body (molded body D) of the heater 1 in which the molded body A and the molded body B are covered with the molded body of the ceramic paste (molded body C) is obtained.
  • the obtained molded body D is fired at about 1700 ° C., whereby the heater 1 can be manufactured.
  • the firing is preferably performed in a non-oxidizing gas atmosphere such as hydrogen gas.
  • the heater of the example of the present invention was manufactured as follows.
  • 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.
  • a molded body B was prepared so as to be FIGS. 1 and 2 (a).
  • the conductive paste filling portion of the mold was formed into a undulating shape.
  • the obtained compact D is put into a cylindrical carbon mold and hot-pressed at a temperature of 1650 ° C. to 1780 ° C. and a pressure of 30 MPa to 50 MPa in a non-oxidizing gas atmosphere composed of nitrogen gas. And sintered. A cylindrical metal fitting was brazed to the end of the lead exposed on the surface of the obtained sintered body to produce a heater.
  • the width when the resistor was viewed in a cross section, the width was 0.4 mm, the thickness was 1 mm, and the distance from the resistor tip to the lead connection portion was 5 mm when viewed in the longitudinal section.
  • the width when the lead extending to the rear end of the heater is viewed in cross section, the width is 0.8 mm, the thickness is 2 mm, and when viewed in the vertical section, the length from the lead tip to the rear end is 25 mm. And the distance from the front end to the rear end of the lead) was 30 mm.
  • lead was formed toward the back end side from the front-end
  • a comparative heater was also prepared so as not to have a undulating portion made of the same material.
  • a cold cycle test was performed using the produced ceramic heater.
  • 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.
  • the resistance change of the heater of the example was 1% or less. Further, when the interface between the resistor and the insulating substrate of this sample was observed with a 3000 magnification image of an electron microscope, there was no trace of local heat generation and no microcracks were observed.
  • the resistance change of the heater of the comparative example exceeded 1%, and microcracks were observed in the 3000 times image of the electron microscope.
  • the direction in which the thermal stress is applied can be distributed in a plurality of directions and the load can be reduced.
  • Heater 2 Insulating substrate 3: Resistor 31: Tip part 4: Lead 5: Swelled part 51: Bent part 6: Recess

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

　【課題】　熱応力のかかる方向が複数の方向に分散され、絶縁強度低下の抑制されたセラミック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】　本発明のヒータ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２に埋設され、折返し形状をなしている抵抗体３と、絶縁基体２に埋設され一方方向に延びており、一端側で抵抗体３に接続される一対のリード４とを備え、抵抗体３または一対のリード４のうちの少なくとも一方のリード４がうねった部位５を有していることを特徴とするものである。

Description

ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
　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。
　ヒータは、一般に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、自動車エンジンのグロープラグ等に用いられる絶縁基体がセラミックスからなるセラミックヒータは、高速昇降温し、高温で使用できるとの特徴を備えている（例えば、特許文献１を参照）。
　近年、自動車業界では、アイドリングＳＴＯＰや、排ガスクリーン化が求められ、グロープラグには、高速昇温、最高温度のＵＰ、長時間駆動等の要求が高まり、さらにＥＣＵの性能向上により、突入電力ＵＰ、パルス駆動により、使用環境も苛酷になってきている。
特開2003－68428号公報
　セラミックヒータにはさらに高温での使用が要求されているが、セラミックヒータの使用温度を上げると導体部（抵抗体またはリード）と絶縁基体との間の熱膨張差による大きな応力が発生し、絶縁基体にマイクロクラックが生じて絶縁強度が低下するおそれがある。
　特に、突入電力が加わったとき、抵抗体の先端が急激に発熱し、熱伝導の良い導体部が絶縁基体よりも先に軸方向に温度上昇するので、導体部が真っ直ぐな形状であると、導体部の軸方向に伸びようとする力が導体部と絶縁基体との境界に沿って一直線に揃って、絶縁基体にマイクロクラックが生じるおそれがある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱応力のかかる方向が複数の方向に分散され、絶縁強度低下の抑制されたヒータおよびこれを備えたグロープラグを提供することを目的とする。
　本発明のヒータは、絶縁基体と、該絶縁基体に埋設され、折返し形状をなしている抵抗体と、前記絶縁基体に埋設され一方方向に延びており、一端側で前記抵抗体に接続される一対のリードとを備え、前記抵抗体または前記一対のリードのうちの少なくとも一方のリードがうねった部位を有していることを特徴とするものである。
　また、本発明は、上記の構成のヒータと、前記一対のリードのうちの一方の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ことを特徴とするグロープラグである。
　本発明のヒータによれば、導体部がうねった部位を有していることにより、導体部の軸方向に伸びようとする力が導体部と絶縁基体との境界に沿って一直線に揃わずに、熱応力がうねりに沿った複数の方向に分散されるため、負荷を小さくできる。したがって、絶縁基体にマイクロクラックが発生しにくくなり、絶縁強度の低下を抑制することができる。
（ａ）は本発明のヒータの実施の形態の一例を上面から見た概略縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すヒータを側面から見た概略縦断面図である。 （ａ）は本発明のヒータにおけるリードの一例を示す一部拡大縦断面図であり、（ｂ）は本発明のヒータにおける抵抗体の一例を示す一部拡大縦断面図である。 本発明のヒータにおけるうねった部位の一例の説明図である。 本発明のヒータにおけるうねった部位の他の例の説明図である。 うねった部位により熱応力のかかる方向が分散される説明図である。 うねった部位により導体部から絶縁基体への熱の散逸が大きくなる説明図である。 本発明のヒータにおけるうねった部位の他の例の説明図である。 導体部の上下方向へのうねりで導体部間の温度が下がる説明図である。 （ａ）は本発明のヒータの実施の形態の他の一例を上面から見た概略縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すヒータを側面から見た概略透視図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ－Ａ線で切断した断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＢ－Ｂ線で切断した断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＣ－Ｃ線で切断した断面図である。 （ａ）は本発明のヒータの実施の形態の他の一例を上面から見た概略縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すヒータを側面から見た概略透視図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ－Ａ線で切断した断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＢ－Ｂ線で切断した断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＣ－Ｃ線で切断した断面図である。 図３に示すうねった部位をｂ－ｂ線で切断した横断面図である。
　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。
　図１（ａ）は本発明のヒータの実施の形態の一例を上面（抵抗体の折返しが見える方向）から見た概略縦断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すヒータを側面から見た概略縦断面図である。また、図２（ａ）は本発明のヒータにおけるリードの一例を示す一部拡大縦断面図であり、図２（ｂ）は本発明のヒータにおける抵抗体の一例を示す一部拡大縦断面図である。
　図１および図２に示す本実施の形態のヒータ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２に埋設され、折返し形状をなしている抵抗体３と、絶縁基体２に埋設され一方方向に延びており、一端側で抵抗体３に接続される一対のリード４とを備え、抵抗体３または一対のリード４のうちの少なくとも一方のリード４がうねった部位５を有している。
　本実施の形態のヒータ１における絶縁基体２は、例えば棒状に形成されたものである。この絶縁基体２には抵抗体３および一対のリード４が埋設されている。ここで、絶縁基体２はセラミックスからなることが好ましく、これにより急速昇温時の信頼性が高いヒータ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２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。窒化珪素質セラミックスからなる絶縁基体２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。絶縁基体２の長さは、例えば20～50ｍｍに形成され、絶縁基体２の直径は例えば３～５ｍｍに形成される。
　なお、絶縁基体２として窒化珪素質セラミックスからな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。
　絶縁基体２に埋設された抵抗体３は、縦断面の形状が折返し形状をなしていて、先端に位置する折返し形状の中央付近（折返しの中間点付近）が最も発熱する発熱部31となっている。この抵抗体３は絶縁基体２の先端側に埋設されていて、抵抗体３の先端（折返し形状の中央付近）から抵抗体３の後端までの距離は例えば２～10ｍｍに形成される。なお、抵抗体３の横断面の形状は、円、楕円、矩形などいずれの形状でもよく、通常は後述するリード４よりも断面積が小さくなるように形成される。
　抵抗体３の形成材料としては、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２が窒化珪素質セラミックスからなる場合、絶縁基体２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２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なる絶縁基体２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２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。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。
　絶縁基体２に埋設されたリード４は、一端側で抵抗体３に接続され、他端側は絶縁基体２の表面に導出されている。図１に示すヒータ１は、一端から他端にかけて折返し形状をなす抵抗体３の両端部（一方の端部および他方の端部）にそれぞれリード４が接合され、抵抗体３およびリード４が同一平面上に位置するように配置されている。そして、一方のリード４は、一端が抵抗体３の一端に接続され、他端が絶縁基体２の後端寄りの側面から導出されている。また、他方のリード４は、一端が抵抗体３の他端に接続され、他端が絶縁基体２の後端部から導出されている。
　このリード４は、抵抗体３と同様の材料を用いて形成され、例えば、抵抗体３よりも断面積を大きくしたり、絶縁基体２の形成材料の含有量を抵抗体３よりも少なくしたりすることによって、単位長さ当たりの抵抗値が低くなっているものである。特に、ＷＣが、絶縁基体２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４の材料として好適である。また、リード４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４の熱膨張率を、絶縁基体２を構成する窒化珪素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４の抵抗値が低く抑えられ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。
　そして、図２に示すように、抵抗体３またはリード４がうねった部位５を有している。
　具体的には、抵抗体３またはリード４におけるリード４の軸方向に沿っている領域についてリード４を含む縦断面（一対のリード４の軸方向に平行かつ一対のリード４のうちの少なくとも一方の中心軸を含む断面）で実体顕微鏡40倍画像により観察したときに、図２（ａ）に示す例ではリード４がうねった部位５を有していて、図２（ｂ）に示す例では抵抗体３がうねった部位５を有している。
　ここで、うねった部位５とは、曲がり部51が少なくとも２つ以上連なっているものである。そして、図３に示す例において、曲がっていることにより仮想中心軸ａ－ａに垂直な断面（線分ｂ－ｂ）に対して傾斜している断面（線分ｃ－ｃ）の傾斜角度θは－30度～＋30度の範囲にあり、仮想中心軸ａ－ａからうねった部位５の側面までの最大距離ｅから平均距離ｄを減じた値（ｅ－ｄ）は50～300μｍであるのが、一対のリード４に加わる応力の向きが揃うことを抑制する点から好ましい。
　なお、図３に示すようにうねった部位５が周期的な形状である場合において、仮想中心軸ａ－ａとは、うねっていない部位については幅方向上下から等距離にある軸のことをいい、うねった部位５については周期的な上側の頂点同士を結ぶ線分と周期的な下側の頂点同士を結ぶ線分とから等距離にある軸のことをいう。また、図４に示すようにうねった部位５が周期的な形状ではない場合において、仮想中心軸ａ－ａとは、うねっていない部位については幅方向上下から等距離にある軸のことをいい、うねった部位５についてはうねっていない部位から延びる延長線上の軸のことをいう。
　そして、図２（ａ）に示す例の場合のうねった部位５は、昇温時のリード４への負荷を小さくできるという観点から、リード４の軸方向（長手方向）に抵抗体３とリード４との接続部の先端から後端側10ｍｍまでの距離で形成されているのが好ましく、より好ましくは全体にわたって形成されているのがよい。
　図５（ａ）に示すように導体部（抵抗体３またはリード４）がうねった部位５のない真っ直ぐな形状であると、絶縁基体２よりも線膨張率の大きな導体部が軸方向に伸びようとする力が導体部と絶縁基体２との境界に沿って一直線に揃って、例えば領域Ｘに大きな引張り応力がかかり、マイクロクラックが生じるおそれがあるが、図５（ｂ）に示すように本例の構成によれば、熱応力のかかる方向がうねりに沿った複数の方向に分散されるため、例えば領域Ｙにかかる引張り応力は領域Ｘにかかる引張り応力よりも小さく、負荷を小さくできる。したがって、絶縁基体２にマイクロクラックが発生しにくくなり、絶縁強度の低下を抑制することができる。
　また図６に示すように、導体部に比較して絶縁基体２では熱伝導率が低いために、突入電力によりヒータ先端側の抵抗体３で発生した熱は、導体部を優先的に伝って後方側へ伝熱していく。このとき、導体部を直線的に伝わろうとする熱の進行がうねった部位５により妨げられ、導体部から絶縁基体２への熱の散逸効果が大きくなる。これにより、電力の突入直後に発生する導体部と絶縁基体２との温度差が小さくなり、導体部と絶縁基体２との間に発生する熱膨張差によるマイクロクラックの発生を抑えられて、絶縁強度の低下を抑止できる。
　また、図７に示すように、うねった部位５は一方方向（一対のリード４の軸方向）に平行かつ一対のリード４の両方を含む平面に垂直な方向にうねっていることが好ましい。言い換えると、導体部が一対のリード４の両方を含む平面に対して上下方向にうねっていることが好ましい。
　図８に示すように、ヒータ先端側の抵抗体３で発生した熱が後方側へ伝熱していく際、導体部（抵抗体３またはリード４）中を直線的に伝わろうとする熱の進行が、導体部の一対のリード４の両方の中心軸を含む平面に対する上下方向のうねりにより妨げられ、導体部の上下方向に位置する絶縁基体２への熱の散逸が効率的になる。導体部の上下方向に位置する絶縁基体２への熱の散逸効果が高くなると、導体部間に位置する絶縁基体２部の温度上昇が抑えられる。つまり、導体部が上下方向にうねることで、抵抗体３で発生する熱を効率的にヒータの側面温度の上昇に使用することができ、ヒータ中央部付近の温度を下げることができる。
　さらに、長時間駆動を行った場合、ヒータ中央部付近の温度が相対的に低く抑えられることにより、絶縁基体２に含まれる助剤成分が陽極側、陰極側の導体部間に発生する電位差でマイグレーションすることが抑えられ、絶縁基体２の磁器強度の低下を抑制できる。これにより導体部間に発生するクラックを抑え、絶縁抵抗が変化しにくくなる。
　一方、導体部が上下方向にうねっていると、絶縁基体２に対して熱伝導率の高い導体中を直進的に伝わってくる熱は、曲がり部51付近で熱伝導率の低い絶縁基体２に直進的に進行することができず、大部分の熱は曲がり部51付近の導体部と絶縁基体２との界面で伝熱の向きを変更されることで導体部を伝って後方側へ伝わっていく。ここで、曲がり部51付近では、熱の反射が集中して温度が高くなるため、ヒータの先端側から後方側へ向かって温度の高い部分が軸方向に不連続に発生することになる。そして、温度の高い曲がり部51付近では、導体部から絶縁基体２への熱散逸が他の導体部から絶縁基体２への熱散逸に比べて大きくなるため、導体部と絶縁基体２との間の温度差が小さくなり、熱膨張差が抑えられる。また、曲がり部51で熱散逸が促進されるため、その他の導体部の温度が下がる傾向となり、導体部と絶縁基体２との熱膨張差が抑えられる。
　さらに、電力突入後、時間経過が進み、ヒータの温度分布が定常状態になると、一対のリード４間に位置するヒータ中央部付近が最も温度が高くなり、ヒータ内部の温度分布により熱応力が発生する。このとき、特に導体部の上下に位置する絶縁基体２にマイクロクラックが存在していると、熱応力によってそのマイクロクラックを起点に連続的に連なるクラックに進展する可能性が大きくなるのに対し、導体部を上下にうねらすことで、突入電力により発生する導体部の上下に位置する絶縁基体２へのマイクロクラックの発生を抑え、これにより、ヒータ温度が定常状態になったときの熱応力によるマイクロクラックの進展を抑えられるため、抵抗変化を抑えることができる。
　抵抗体３または一対のリード４が陽極側と陰極側とにうねった部位を有していて、陽極側の断面と陰極側の断面とでうねった部位５のうねり方が異なっていることが好ましい。特に、陽極側と陰極側とでうねり方が逆になっていることが好ましい。なお、図９は図１に示すリード４の陽極側と陰極側とのうねり方が同じものを示していて、図９（ａ）は本発明のヒータの実施の形態の他の一例を上面から見た概略縦断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すヒータを側面から見た概略透視図、図９（ｃ）は図９（ａ）に示すＡ－Ａ線で切断した断面図、図９（ｄ）は図９（ａ）に示すＢ－Ｂ線で切断した断面図、図９（ｅ）は図９（ａ）に示すＣ－Ｃ線で切断した断面図である。また、図10は図１に示すリード４の陽極側と陰極側とのうねり方が逆になっているものを示していて、図10（ａ）は本発明のヒータの実施の形態の他の一例を上面から見た概略縦断面図であり、図10（ｂ）は図10（ａ）に示すヒータを側面から見た概略透視図、図10（ｃ）は図10（ａ）に示すＡ－Ａ線で切断した断面図、図10（ｄ）は図10（ａ）に示すＢ－Ｂ線で切断した断面図、図10（ｅ）は図10（ａ）に示すＣ－Ｃ線で切断した断面図である。
　これにより、導体部の軸方向に延びようとする力が陽極側と陰極側とでそろわないので、たとえ過大な電力の突入があって陽極側でマイクロクラックが生じたとしても、となりの陰極側ではマイクロクラックが生じにくいので、クラックが伝播しにくくなり、抵抗変化を抑えることができる。
　また、うねった部位５が一対のリード４にあることが好ましい。これにより、直線状の一対のリード４に加わる応力の向きをそれぞれバラバラにでき、絶縁強度の低下を抑制することができるとの効果に加えて、以下の効果も奏する。
　電圧が印加された瞬間、抵抗体３の先端である発熱部31より発熱し始めるため、リード４は抵抗体３よりも温度上昇が遅れ、リード４の長手方向で温度差が生じて大きな負荷が発生する。これに対し、リード４にうねった部位５を設けることで、このうねった部位５で電流が流れにくくなって温度上昇が早くなり、軸方向の温度差を抑えることができるから、昇温時のリード４の負荷を抑止できる。
　また、うねっているのは抵抗体３であってもよい。言い換えると、うねった部位５が抵抗体３にあってもよい。これにより、抵抗体３の先端である発熱部31から軸方向に熱が散逸するとき、周囲の絶縁基体２に熱を散逸して、軸方向に一直線に熱が伝導しにくいので、クラックが生じにくくなり、抵抗変化をおさえることができる。
　また、絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなり、絶縁基体２はうねった部位５の近傍領域における窒化珪素のβ相の比率がその他の領域よりも高くなっていることが好ましい。窒化珪素質セラミックスのβ相は針状組織となっており、針状の粒子が相互に絡み合うことで、強度が高くなる。
　なお、絶縁基体２中におけるβ相の比率は、上記のその他の領域で約75％であり、うねった部位の近傍領域で80～85％となっているのが好ましく、この比率はＸ線回折装置を用いて２θで33.6度と34.6度の回折ピークの強度を用いて計算することにより確認することができる。
　また、図11に示すように、一対のリード４の軸方向に垂直な断面で見て、うねった部位５の少なくとも一部に凹み６を有していることが好ましい。なお、図11は図３に示すうねった部位５をｂ－ｂ線で切断した横断面図である。凹み６を有していることで、導体部と絶縁基体２との界面でアンカー効果が発生し界面強度が高くなる。これにより、界面を起点とするクラックの発生が抑えられ、絶縁強度の低下を抑制することができる。
　この凹み６は、例えば開口部の直径が0.03～1.0ｍｍの点状の凹みであってもよく、例えば開口部の幅が0.05～5.0ｍｍの溝状の凹みであってもよい。
　上述のヒータ１はグロープラグ（図示せず）に用いることができる。すなわち、本発明のグロープラグ（図示せず）は、上述のヒータ１と、ヒータ１を構成する一対のリード４のうちの一方のリード４と電気的に接続されるとともにヒータ１を保持する金属製保持部材（シース金具）とを備えた構成であり、この構成により、ヒータ１のクラックが抑制されることから、長期間使用可能なグロープラグを実現することができる。
　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。ヒータ１は、例えば、上記本実施の形態の構成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。
　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４となる導電性ペースト、並び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２となるセラミックペーストを作製する。
　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４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と成形体Ｂとが接続された状態となる。このとき、金型の導電性ペースト充填部をうねった形状とすることにより所望のうねった形状をした成形体を得ることができる。また、金型のうねり部に凸形状を設けることにより、所望の位置に凹形状を有することができる。
　次に、絶縁基体２となるセラミックペーストを成形体Ａと成形体Ｂの外周に充填する。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。
　次に、得られた成形体Ｄを1700℃程度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。
　本発明の実施例のヒータを以下のようにして作製した。
　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。
　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。
図１、図２（ａ）となるように成形体Ｂを作成した。このとき、うねった部位の構造をつくるために、金型の導電ペースト充填部をうねった形状とした。
　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。
　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、1650℃～1780℃の温度、30ＭＰａ～50ＭＰａ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筒状金具をロウ付けしてヒータを作製した。
　なお、抵抗体を横断面で見たときの幅は0.4ｍｍ、厚みは１ｍｍ、縦断面で見たときの抵抗体先端からリード接続部までの距離は５ｍｍであった。また、ヒータの後端まで延びるリードを横断面で見たときの幅は0.8ｍｍ、厚みは２ｍｍ、縦断面で見たときのリード先端から後端までの長さは25ｍｍ、導体部（抵抗体およびリード）の先端から後端までの距離は30ｍｍであった。そして、抵抗体とリードとの接続部の先端から後端側に向かってリードの軸方向（長手方向）に10ｍｍの距離だけうねった部位を形成した。
　一方、同様の材料でうねった部位を有しないように比較例のヒータも作製した。
　作製されたセラミック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。
　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、実施例のヒータは抵抗変化が１%以下であった。また、この試料の抵抗体と絶縁基体との界面を電子顕微鏡の３０００倍画像で観察したところ、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、比較例のヒータは抵抗変化が１％を超え、電子顕微鏡の3000倍画像にてマイクロクラックが見られた。
　これにより、本発明のヒータによれば、熱応力のかかる方向を複数の方向に分散でき、負荷を小さくできていることがわかる。
１：ヒータ
２：絶縁基体
３：抵抗体
31：先端部
４：リード
５：うねった部位
51：曲がり部
６：凹み

Claims (8)

  1. 　絶縁基体と、
    該絶縁基体に埋設され、折返し形状をなしている抵抗体と、
    前記絶縁基体に埋設され一方方向に延びており、一端側で前記抵抗体に接続される一対のリードとを備え、
    前記抵抗体または前記一対のリードのうちの少なくとも一方のリードがうねった部位を有していることを特徴とするヒータ。
  2. 　前記うねった部位は、前記一方方向に平行かつ前記一対のリードを含む平面に垂直な方向にうねっていることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
  3. 　前記抵抗体または前記一対のリードが陽極側と陰極側とにうねった部位を有していて、前記陽極側の断面と前記陰極側の断面とで前記うねった部位のうねり方が異なっていることを特徴とする請求項２に記載のヒータ。
  4. 　前記うねった部位が前記一対のリードにあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載のヒータ。
  5. 　前記うねった部位が前記抵抗体にあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載のヒータ。
  6. 　前記絶縁基体は窒化珪素質セラミックスからなり、前記絶縁基体は前記うねった部位の近傍領域における窒化珪素のβ相の比率がその他の領域よりも高くなっていることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
  7. 　前記一対のリードの軸方向に垂直な断面で見て、前記うねった部位の少なくとも一部に凹みを有していることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
  8. 　請求項１に記載のヒータと、前記一対のリードのうちの一方の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ことを特徴とするグロープラグ。
PCT/JP2012/054999 2011-02-28 2012-02-28 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ WO2012118100A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013502380A JP5642260B2 (ja) 2011-02-28 2012-02-28 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011042088 2011-02-28
JP2011-042088 2011-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012118100A1 true WO2012118100A1 (ja) 2012-09-07

Family

ID=46758031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/054999 WO2012118100A1 (ja) 2011-02-28 2012-02-28 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5642260B2 (ja)
WO (1) WO2012118100A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014069480A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP2014157010A (ja) * 2013-01-21 2014-08-28 Ngk Spark Plug Co Ltd グロープラグ
JP2019114507A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 京セラ株式会社 ヒータ
JP7199448B2 (ja) 2018-11-29 2023-01-05 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61200684A (ja) * 1985-02-28 1986-09-05 京セラ株式会社 セラミツクヒ−タ
JPH01137585A (ja) * 1987-11-24 1989-05-30 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックヒータと金属部材との嵌合構造
JPH04174991A (ja) * 1990-11-07 1992-06-23 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックヒータ
JP2001342936A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Bosch Automotive Systems Corp セラミックヒータ型グロープラグおよびその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105327A1 (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Kyocera Corporation セラミックヒータ、このセラミックヒータを用いたグロープラグ及びセラミックヒータの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61200684A (ja) * 1985-02-28 1986-09-05 京セラ株式会社 セラミツクヒ−タ
JPH01137585A (ja) * 1987-11-24 1989-05-30 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックヒータと金属部材との嵌合構造
JPH04174991A (ja) * 1990-11-07 1992-06-23 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックヒータ
JP2001342936A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Bosch Automotive Systems Corp セラミックヒータ型グロープラグおよびその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014069480A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
CN104662998A (zh) * 2012-10-29 2015-05-27 京瓷株式会社 加热器以及具备该加热器的电热塞
JP5969621B2 (ja) * 2012-10-29 2016-08-17 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP2016184592A (ja) * 2012-10-29 2016-10-20 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
US9651257B2 (en) 2012-10-29 2017-05-16 Kyocera Corporation Heater and glow plug equipped with same
JP2014157010A (ja) * 2013-01-21 2014-08-28 Ngk Spark Plug Co Ltd グロープラグ
JP2019114507A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 京セラ株式会社 ヒータ
JP7018307B2 (ja) 2017-12-26 2022-02-10 京セラ株式会社 ヒータ
JP7199448B2 (ja) 2018-11-29 2023-01-05 京セラ株式会社 ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Also Published As

Publication number Publication date
JP5642260B2 (ja) 2014-12-17
JPWO2012118100A1 (ja) 2014-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6247375B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
EP2600688B1 (en) Heater and glow plug provided with same
JP5642260B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP6139629B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5721584B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP6337046B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5766282B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5436687B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5944815B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5864301B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5726311B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
WO2014003093A1 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP6199951B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP6272519B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP6085050B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ
JP5909573B2 (ja) ヒータおよびこれを備えたグロープラグ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12752616

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013502380

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12752616

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1