加热器以及具备该加热器的火花塞制造技术

提供一种即使大电流流向导体线路也能够抑制向导体线路产生微裂纹等的加热器以及具备该加热器的火花塞。本发明专利技术的特征在于，具备由陶瓷构成的绝缘基体(1)和埋设于绝缘基体(1)的导体线路(2)的加热器，导体线路(2)含有导体粒子和陶瓷粒子，导体线路(2)所含有的陶瓷粒子的平均粒径比绝缘基体(1)中的陶瓷粒子的平均粒径小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种即使大电流流向导体线路也能够抑制向导体线路产生微裂纹等的加热器以及具备该加热器的火花塞。本专利技术的特征在于，具备由陶瓷构成的绝缘基体(1)和埋设于绝缘基体(1)的导体线路(2)的加热器，导体线路(2)含有导体粒子和陶瓷粒子，导体线路(2)所含有的陶瓷粒子的平均粒径比绝缘基体(1)中的陶瓷粒子的平均粒径小。【专利说明】加热器以及具备该加热器的火花塞
本专利技术涉及利用于例如燃烧式车载供暖装置的点火用或火焰检测用的加热器、石油暖风机等各种燃烧设备的点火用的加热器、汽车发动机的火花塞用的加热器、氧传感器等各种传感器用的加热器、测定设备的加热用的加热器等的加热器以及具备该加热器的火花塞。
技术介绍
使用于汽车发动机的火花塞等的加热器由绝缘基体和埋设于绝缘基体中的导体线路构成，作为导体线路，由具有发热部的电阻体和用于向绝缘基体的表面导出的引线构成。并且，以引线的电阻值比电阻体的电阻值小的方式进行这些材料的选定和设计。(例如参照专利文献I)。专利文献1:日本特开2002-334768号公报。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】近年来，由于高电力急剧冲击入加热器，在加热器温度成为固定为止的过渡状态中，在加热器内部产生以下那样的急剧的温度变化。首先，位于导体线路的前端部的电阻体开始发热，接着热量从电阻体朝向引线的终端传播于导体线路的表层部而使导体线路从表层部进行加热。接着，与导体线路相比热传导率低的绝缘基体由从导体线路传导来的热量进行加热。此时，与导体线路相比热传导率低的绝缘基体的加热晚，因此先加热的导体线路由于热膨胀而要向轴方向一直延伸时，晚加热的绝缘基体晚热膨胀，导体线路和绝缘基体的轴方向的热膨胀产生偏离而使应力施加于界面。在此，若在应力施加于界面的状态下加热器的加热进展，则有在导体线路的表层部产生微裂纹等而产生使电阻值变化的问题。本专利技术是鉴于上述的问题点而专利技术的，其目的在于提供一种即使大电流流向导体线路也能够抑制向导体线路产生微裂纹等的加热器以及具备该加热器的火花塞。【用于解决课题的手段】本专利技术的加热器的特征在于，具备由陶瓷构成的绝缘基体和埋设于绝缘基体的导体线路，所述导体线路含有导体粒子和陶瓷粒子，所述导体线路所含有的陶瓷粒子的平均粒径比所述绝缘基体中的陶瓷粒子的平均粒径小。另外，本专利技术的火花塞的特征在于，具备上述结构的加热器和与所述导体线路电连接且保持所述加热器的金属制保持部件。【专利技术效果】根据本专利技术的加热器，导体线路含有导体粒子和陶瓷粒子，因此能够使导体线路的热膨胀系数接近绝缘基体的热膨胀系数，从而使施加于界面的应力减少。进而，导体线路所含有的陶瓷粒子的粒径比绝缘基体中的陶瓷粒子的粒径小，因此即使电力刚冲击之后与绝缘基体相比导体线路先加热而导体线路所含有的陶瓷粒子开始热膨胀，也能够抑制与绝缘基体所含有的陶瓷粒子相比变得更大，从而与施加于导体线路表层部的陶瓷粒子和导体粒子之间的力相比，施加于导体线路周围的绝缘基体中的陶瓷粒子的力更大。其结果是，在导体线路表层部的陶瓷粒子和导体粒子之间不易产生微裂纹，从而电阻值不易变化。由此，提高加热器的可靠性及耐久性。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的加热器的实施方式的一例的纵剖视图。图2是表示本专利技术的加热器的实施方式的其他例的纵剖视图。图3是表示本专利技术的加热器的实施方式的其他例的纵剖视图。图4是表示本专利技术的火花塞的实施方式的一例的纵剖视图。【具体实施方式】参照附图对本专利技术的加热器的实施方式的例子进行详细说明。图1是表示本专利技术的加热器的实施方式的一例的纵剖视图。本实施方式的加热器为具备由陶瓷构成的绝缘基体I和埋设于绝缘基体I的导体线路2的加热器，导体线路2含有导体粒子和陶瓷粒子，导体线路2所含有的陶瓷粒子的平均粒径比绝缘基体I中的陶瓷粒子的平均粒径小。本实施方式的加热器的绝缘基体I例如为形成棒状的绝缘基体。该绝缘基体I被覆于导体线路2，换言之，导体线路2埋设于绝缘基体I。在此，优选绝缘基体I由陶瓷构成，由此，与金属相比能够耐高温，因此能够提供快速升温时的可靠性提高的加热器。具体而言，能够举出氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等具有电绝缘性的陶瓷。尤其，优选绝缘基体I由氮化硅质陶瓷构成。这是因为就氮化硅质陶瓷而言，作为主成分的氮化硅在高强度、高韧性、高绝缘性及耐热性方面优异。该氮化硅质陶瓷例如能够通过如下方式得到，即，相对于主成分的氮化硅，混合3?12质量％的Y203、Yb203、Er203等稀土类元素氧化物作为烧结助剂、0.5?3质量％的Al2O3,而且以烧结体所含有的SiO2量为1.5?5质量％的方式混合SiO2，形成规定的形状之后例如在1650?1780°C进行热压烧成。另外，在使用由氮化硅质陶瓷构成的基体作为绝缘基体I的情况下，优选混合MoSi2, WSi2等且使其分散。在该情况下，能够使作为母材料的氮化硅质陶瓷的热膨胀率接近导体线路2的热膨胀率，从而能够提高加热器的耐久性。导体线路2例如由形成折回形状的电阻体3和在前端侧与电阻体3连接且在后端侧导出于绝缘基体I的表面的一对引线4构成。电阻体3尤其具有作为发热的区域的发热部31，通过设置使一部分截面积较小形成的区域或螺旋形状的区域，能够将该区域设为发热部。在电阻体3形成为图1所示那样的折回形状的情况下，折回的中间点附近成为最发热的发热部31。作为该电阻体3，能够使用将W、Mo、Ti等金属或碳化物、氮化物、硅化物等作为主成分的材料。在绝缘基体I为上述的材料的情况下，在与绝缘基体I的热膨胀率的差小的方面、具有高耐热性的方面及电阻率小的方面，在上述的材料中尤其碳化钨(WC)作为电阻体3的材料优异。进而，在绝缘基体I由氮化硅质陶瓷构成的情况下，优选电阻体3以无机导电体的WC作为主成分，且在此添加的氮化硅的含有率为20质量％以上。例如，在由氮化硅质陶瓷构成的绝缘基体I中，成为电阻体3的导体成分与氮化硅相比热膨胀率大，因此通常处于施加了拉伸应力的状态。对此，通过在电阻体3中添加氮化硅，使电阻体3的热膨胀率接近绝缘基体I的热膨胀率，则能够缓和由于加热器的升温时及降温时的热膨胀率的差而引起的应力。另外，在电阻体3所含有的氮化硅的含量为40质量％以下时，能够较小地形成电阻体3的电阻值且使其稳定。因此，优选电阻体3所含有的氮化硅的含量为20质量％?40质量％。更加优选氮化硅的含量为25质量％?35质量％。另外，作为同样向电阻体3添加的添加物，也能够代替氮化硅而添加4质量％?12质量％的氮化硼。另夕卜，电阻体3的厚度例如是0.5mm?1.5mm为佳，电阻体3的宽度例如是0.3_?1.3_为佳。通过设为该范围内，电阻体3的电阻变小成为效率良好地发热的电阻体，另外，能够保持层叠结构的绝缘基体I的层叠界面的密合性。就前端侧与电阻体3的端部连接的引线4而言，能够使用与将W、Mo、Ti等的金属或碳化物、氮化物、硅化物等作为主成分的电阻体3相同的材料。尤其，在与绝缘基体I的热膨胀率的差小的方面、具有高耐热性的方面及电阻率小的方面优选WC作为引线4的材料。另外，在绝缘基体I由氮化硅质陶瓷构成的情况下，优选引线4以无机导电体的WC为主成分，且在其中以含量成为15质量％以上的方式添加氮化硅。随着氮化硅的含量增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热器，其特征在于，具备：绝缘基体，其由陶瓷构成；导体线路，其埋设于该绝缘基体；所述导体线路含有导体粒子和陶瓷粒子，所述导体线路所含有的陶瓷粒子的平均粒径比所述绝缘基体中的陶瓷粒子的平均粒径小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村健，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：无