加热器以及具有该加热器的电热塞制造技术

提供一种即使在快速升温等时大电流流向电阻体也具有抑制了在电阻体和引线的接合部的端部产生大量的应力集中的高可靠性及耐久性的加热器以及具有该加热器的电热塞。加热器(1)具有：具有发热部(4)的电阻体(3)；接合于电阻体(3)的端部的引线(8)；被覆电阻体(3)及引线(8)的绝缘基体(9)，电阻体(3)和引线(8)的接合部为引线(8)比电阻体(3)粗的形状，以电阻体(3)的端部进入引线(8)的前端部的方式连接，并且在电阻体(3)的端面设置凹部，引线(8)的一部分进入该凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种即使在快速升温等时大电流流向电阻体也具有抑制了在电阻体和引线的接合部的端部产生大量的应力集中的高可靠性及耐久性的加热器以及具有该加热器的电热塞。加热器(1)具有：具有发热部(4)的电阻体(3)；接合于电阻体(3)的端部的引线(8)；被覆电阻体(3)及引线(8)的绝缘基体(9)，电阻体(3)和引线(8)的接合部为引线(8)比电阻体(3)粗的形状，以电阻体(3)的端部进入引线(8)的前端部的方式连接，并且在电阻体(3)的端面设置凹部，引线(8)的一部分进入该凹部。【专利说明】加热器以及具有该加热器的电热塞
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、汽车发动机的电热塞用的加热器、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有该加热器的电热塞。
技术介绍
使用于汽车发动机的电热塞等的加热器成为包括具有发热部的电阻体、引线及绝缘基体的结构。并且，以引线的电阻比电阻体的电阻小的方式进行它们的材料选定及形状设计。在此，电阻体和引线的接合部为形状变化点或材料组成变化点，因此公开了以下加热器，即，在为了不受起因于使用时的发热及冷却下的热膨胀的差的影响而增大接合面积的目的下，在与引线的轴方向平行的截面观察时，电阻体和引线的界面成为倾斜的加热器(例如参照专利文献1、2)。专利文献1:日本特开2002-334768号公报。专利文献2:日本特开2003-22889号公报。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】最近，由于要求以往以上的快速升温，因此在发动机工作开始时有向电阻体通入大电流的必要性。这样，在向加热器流动大电流而使用的情况下，即使将电阻体和引线的界面形成斜面而增大接合面积，电阻体和引线的热膨胀差大，热应力集中于接合部(电阻体的端部或引线的端部)，而产生裂纹进入的问题。本专利技术是鉴于上述以往的问题点而专利技术的，其目的在于提供一种即使在快速升温等时大电流向电阻体流动也抑制了较多的热应力集中于电阻体和引线的接合部的高可靠性及耐久性的加热器。【用于解决课题的手段】本专利技术的加热器的特征在于，具有:绝缘基体；埋设于该绝缘基体的电阻体；埋设于所述绝缘基体且在前端侧与所述电阻体连接并且在后端侧导出于所述绝缘基体的表面的引线，该引线为比所述电阻体粗的形状，以所述电阻体的端部进入所述引线的前端部的方式连接，并且在所述电阻体的端面设置凹部，所述引线的一部分进入该凹部。另外，本专利技术的加热器能够作为具有上述结构的加热器和与所述引线电连接且保持所述加热器的金属制保持部件的电热塞使用。【专利技术效果】根据本专利技术的加热器，即使在快速升温时大电流流动，也能够使电阻体的内侧的热向与电阻体相比电阻值低的引线散逸。因此，能够抑制热停滞于接合部，从而减少由于发热而引起的负荷。其结果是，即使反复使温度上下变动，也能够抑制裂纹进入接合部。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(a)是表示本专利技术的加热器的实施方式的一例的主要部分放大纵剖视图，(b)是沿(a)所示的X-X线的横剖视图。图2(a)是表示本专利技术的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大纵剖视图，(b)是沿(a)所示的X-X线的横剖视图。图3(a)是表示本专利技术的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大纵剖视图，(b)是沿(a)所示的X-X线的横剖视图。图4(a)是表示本专利技术的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大纵剖视图，(b)是沿(a)所示的X-X线的横剖视图。图5(a)、(b)是分别表示本专利技术的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大纵首1J视图。图6是表示本专利技术的电热塞的实施方式的一例的简要纵剖视图。【具体实施方式】以下，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(a)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1(b)是沿图1(a)所示的X-X线的横剖视图。另外，图2(a)是表示本专利技术的加热器的实施方式的另一例的纵剖视图。图2(b)是沿图2(a)所示的X-X线的横剖视图。本实施方式的加热器I具有绝缘基体9、埋设于绝缘基体9的电阻体3、埋设于绝缘基体9且在前端侧与电阻体3连接并且在后端侧导出绝缘基体9的表面的引线8，引线8为比电阻体3粗的形状，以电阻体3的端部进入引线8的前端部的方式连接，并且在电阻体3的端面设置凹部31，引线8的一部分进入该凹部31。本实施方式的加热器I的绝缘基体9例如为形成棒状的基体。该绝缘基体9被覆电阻体3及引线8，换言之，电阻体3及引线8埋设于绝缘基体9中，在此，优选绝缘基体9包括陶瓷，由此，与金属相比能够耐至更加高温，因此能够提供快速升温时的可靠性更高的加热器I。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9包括氮化硅质陶瓷。这是因为就氮化硅质陶瓷而言，从作为主成分的氮化硅在高强度、高韧性、高绝缘性及耐热性的观点出发优异。该氮化硅质陶瓷例如能够通过如下得到，即，相对于主成分的氮化硅，混合3~12质量％的Y203、Yb203、Er2O3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在1650~1780°C进行热压烧成。另外，在使用包括氮化硅质陶瓷的陶瓷作为绝缘基体9的情况下，优选混合MoSiO2^ffSi2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电阻体3的热膨胀率，从而能够提高加热器I的耐久性。电阻体3若为图1所示那样的直线形状，则能够将引线8之间的区域设为发热部4，要选择性地作为发热部4，则设置将一部分截面积较小地形成的区域或螺旋形状的区域即可。另外，在形成如图2所示那样的折回形状的情况下，能够将电阻体3的引线8之间的区域设为发热部4，折回的中间点附近成为最发热的发热部4。作为该电阻体3，能够使用将W、Mo、Ti等的碳化物、氮化物、硅化物等作为主成分的材料。在绝缘基体9为上述材料的情况下，在与绝缘基体9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，在上述的材料中碳化钨(WC)作为电阻体3的材料优异。进而，在绝缘基体9包括氮化硅质陶瓷的情况下，优选电阻体3以无机导电体的WC作为主成分，且对此添加的氮化硅的含有率为20质量％以上。例如，在包括氮化硅质陶瓷的绝缘基体9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9的热膨胀率，则能够缓和由于加热器I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。就电阻体3的厚度(图2(b)所示的上下方向的厚度)而言，0.5mm?1.5mm为佳，就电阻体3的宽度(图2(b)所示的水平方向的宽度)而言,0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：日浦规光，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：
国别省市：