JPH09184627A - セラミックヒータ - Google Patents
セラミックヒータInfo
- Publication number
- JPH09184627A JPH09184627A JP35334295A JP35334295A JPH09184627A JP H09184627 A JPH09184627 A JP H09184627A JP 35334295 A JP35334295 A JP 35334295A JP 35334295 A JP35334295 A JP 35334295A JP H09184627 A JPH09184627 A JP H09184627A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- heating element
- bent
- base
- ceramic heater
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造中において、電極部の位置ずれが起こり
にくい構造を有するセラミックヒータを提供する。 【解決手段】 セラミックヒータ１は、セラミック基体
１３と、そのセラミック基体１３に埋設され、通電によ
り抵抗発熱するセラミック発熱体１０と、そのセラミッ
ク発熱体１０に通電するために該セラミック発熱体１０
に一端が接続され、かつ該セラミック発熱体１０ととも
にセラミック基体１３に埋設された線状の電極部１１、
１２とを備える。そして、電極部１１、１２の、セラミ
ック発熱体１０に接続されていない側の端部に、Ｕ字状
の曲返し部１１ｂ、１２ｂが形成される。
にくい構造を有するセラミックヒータを提供する。 【解決手段】 セラミックヒータ１は、セラミック基体
１３と、そのセラミック基体１３に埋設され、通電によ
り抵抗発熱するセラミック発熱体１０と、そのセラミッ
ク発熱体１０に通電するために該セラミック発熱体１０
に一端が接続され、かつ該セラミック発熱体１０ととも
にセラミック基体１３に埋設された線状の電極部１１、
１２とを備える。そして、電極部１１、１２の、セラミ
ック発熱体１０に接続されていない側の端部に、Ｕ字状
の曲返し部１１ｂ、１２ｂが形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックヒータに
関し、例えばセラミックグロープラグ等に使用されるセ
ラミックヒータに関する。
関し、例えばセラミックグロープラグ等に使用されるセ
ラミックヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックグロープラグに使用さ
れるセラミックヒータとして、絶縁性セラミック基体に
対し、通電により抵抗発熱するセラミック発熱体を埋設
した構成を有するものが知られている。セラミック発熱
体には、その通電のために線状又はロッド状の電極部の
一端が埋設される。
れるセラミックヒータとして、絶縁性セラミック基体に
対し、通電により抵抗発熱するセラミック発熱体を埋設
した構成を有するものが知られている。セラミック発熱
体には、その通電のために線状又はロッド状の電極部の
一端が埋設される。
【０００３】上述のようなセラミックヒータは、例えば
下記のようにして製造されている。すなわち、図８
（ａ）に示すように、まず、セラミック発熱体を形成す
る導電性セラミック粉末を、射出成形により電極部１３
０と一体成形して一体射出成形体１３５を作る。一方、
これとは別に、セラミック基体を形成するためのセラミ
ック粉末を用いて、上記一体射出成形体１３５を収容す
るための凹部１３８がその合わせ面に形成された分割予
備成形体１３６及び１３７を予めプレス成形等により作
成しておく。そして、凹部１３８に一体射出成形体１３
５を収容して分割予備成形体１３６及び１３７を型合わ
せした後、これらを金型を用いてプレス・一体化するこ
とにより、図８（ｂ）に示す複合成形体１３９を形成
し、これをさらに焼成・研磨することによりセラミック
ヒータが得られることとなる。なお、図８（ａ）に示す
ように、各電極部１３０の末端部には、これを折れ線状
に外側へ曲げることにより、分割予備成形体１３６及び
１３７の外周面に沿う直線部１３０ａが形成されてい
る。これら直線部１３０ａは、焼成・研磨後にセラミッ
ク基体の表面に露出して、セラミック発熱体に対する給
電端子部を形成することとなる。
下記のようにして製造されている。すなわち、図８
（ａ）に示すように、まず、セラミック発熱体を形成す
る導電性セラミック粉末を、射出成形により電極部１３
０と一体成形して一体射出成形体１３５を作る。一方、
これとは別に、セラミック基体を形成するためのセラミ
ック粉末を用いて、上記一体射出成形体１３５を収容す
るための凹部１３８がその合わせ面に形成された分割予
備成形体１３６及び１３７を予めプレス成形等により作
成しておく。そして、凹部１３８に一体射出成形体１３
５を収容して分割予備成形体１３６及び１３７を型合わ
せした後、これらを金型を用いてプレス・一体化するこ
とにより、図８（ｂ）に示す複合成形体１３９を形成
し、これをさらに焼成・研磨することによりセラミック
ヒータが得られることとなる。なお、図８（ａ）に示す
ように、各電極部１３０の末端部には、これを折れ線状
に外側へ曲げることにより、分割予備成形体１３６及び
１３７の外周面に沿う直線部１３０ａが形成されてい
る。これら直線部１３０ａは、焼成・研磨後にセラミッ
ク基体の表面に露出して、セラミック発熱体に対する給
電端子部を形成することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにして製造
されたセラミックヒータにおいては、電極部１３０の直
線部１３０ａ（すなわち給電端子部）が、分割予備成形
体１３６及び１３７の合わせ面に対応する位置に形成さ
れることとなる。ところで、折れ線状の曲げ加工により
直線部１３０ａを形成する場合、曲げられた各部が必ず
しも完全な平面を形成していない場合がある。そのた
め、図８（ｃ）に示すように、直線部１３０ａが形成さ
れた電極部１３０の末端部が合わせ面１３９ａから浮き
上がり、プレス成形により複合成形体１３９を形成する
際に、その浮き上がった部分が分割予備成形体１３６又
は１３７に食い込んで、同図（ｄ）に示すように、直線
部１３０ａが合わせ面１３９ａから位置ずれを起こすこ
とがある。このような位置ずれが生ずると、セラミック
ヒータの給電端子部が正規の位置に形成されず、例えば
これをグロープラグ等に使用した場合に導通不良を起こ
したり、あるいは製品毎に端子部の位置がばらつく結
果、検査工程におけるヒータ抵抗値測定等の自動化が行
いにくくなるといった問題を生じうる。
されたセラミックヒータにおいては、電極部１３０の直
線部１３０ａ（すなわち給電端子部）が、分割予備成形
体１３６及び１３７の合わせ面に対応する位置に形成さ
れることとなる。ところで、折れ線状の曲げ加工により
直線部１３０ａを形成する場合、曲げられた各部が必ず
しも完全な平面を形成していない場合がある。そのた
め、図８（ｃ）に示すように、直線部１３０ａが形成さ
れた電極部１３０の末端部が合わせ面１３９ａから浮き
上がり、プレス成形により複合成形体１３９を形成する
際に、その浮き上がった部分が分割予備成形体１３６又
は１３７に食い込んで、同図（ｄ）に示すように、直線
部１３０ａが合わせ面１３９ａから位置ずれを起こすこ
とがある。このような位置ずれが生ずると、セラミック
ヒータの給電端子部が正規の位置に形成されず、例えば
これをグロープラグ等に使用した場合に導通不良を起こ
したり、あるいは製品毎に端子部の位置がばらつく結
果、検査工程におけるヒータ抵抗値測定等の自動化が行
いにくくなるといった問題を生じうる。
【０００５】本発明の課題は、その製造中において、電
極部の位置ずれが起こりにくい構造を有するセラミック
ヒータを提供することにある。
極部の位置ずれが起こりにくい構造を有するセラミック
ヒータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明のセラミックヒータは、セ
ラミック基体と、そのセラミック基体に埋設され、通電
により抵抗発熱する発熱体と、その発熱体に通電するた
めに該発熱体に一端が接続され、かつ該発熱体とともに
セラミック基体に埋設された線状の電極部とを備え、電
極部の、発熱体に接続されていない側の端部に曲返し部
が形成されていることを特徴とする。
題を解決するために、本発明のセラミックヒータは、セ
ラミック基体と、そのセラミック基体に埋設され、通電
により抵抗発熱する発熱体と、その発熱体に通電するた
めに該発熱体に一端が接続され、かつ該発熱体とともに
セラミック基体に埋設された線状の電極部とを備え、電
極部の、発熱体に接続されていない側の端部に曲返し部
が形成されていることを特徴とする。
【０００７】発熱体は導電性セラミックスで構成するこ
とができるが、タングステンあるいはタングステン合金
等の高融点金属材料により構成することもできる。
とができるが、タングステンあるいはタングステン合金
等の高融点金属材料により構成することもできる。
【０００８】例えば発熱体が導電性セラミックスで形成
される場合、上記セラミックヒータを製造するために、
例えば下記のような複合粉末成形体を使用することがで
きる。すなわち、該複合粉末成形体は、電極部及びその
電極部の一端側が埋設・一体化された導電性セラミック
粉末成形部を有する一体成形体と、その一体成形体の外
側を覆う基体セラミック粉末成形部とを含んで構成され
る。ここで、電極部には、その導電性セラミック粉末成
形部に埋設されていない側の端部に前述の曲返し部が形
成される。このような複合粉末成形体は例えば次のよう
にして製造することができる。まず、上記一体成形体を
収容するための凹部がその合わせ面に形成された分割予
備成形体を基体セラミック粉末により作製し、その凹部
に前述の一体成形体を収容した後、それら分割予備成形
体を該合わせ面において型合わせする。そして、その型
合わせされた一体成形体及び分割予備成形体をプレス成
形によりさらに一体化することにより複合粉末成形体を
得る。この複合粉末成形体を焼成することにより、導電
性セラミック粉末成形部が発熱体となり、基体セラミッ
ク粉末成形部が同じくセラミック基体となって、本発明
のセラミックヒータが製造される。
される場合、上記セラミックヒータを製造するために、
例えば下記のような複合粉末成形体を使用することがで
きる。すなわち、該複合粉末成形体は、電極部及びその
電極部の一端側が埋設・一体化された導電性セラミック
粉末成形部を有する一体成形体と、その一体成形体の外
側を覆う基体セラミック粉末成形部とを含んで構成され
る。ここで、電極部には、その導電性セラミック粉末成
形部に埋設されていない側の端部に前述の曲返し部が形
成される。このような複合粉末成形体は例えば次のよう
にして製造することができる。まず、上記一体成形体を
収容するための凹部がその合わせ面に形成された分割予
備成形体を基体セラミック粉末により作製し、その凹部
に前述の一体成形体を収容した後、それら分割予備成形
体を該合わせ面において型合わせする。そして、その型
合わせされた一体成形体及び分割予備成形体をプレス成
形によりさらに一体化することにより複合粉末成形体を
得る。この複合粉末成形体を焼成することにより、導電
性セラミック粉末成形部が発熱体となり、基体セラミッ
ク粉末成形部が同じくセラミック基体となって、本発明
のセラミックヒータが製造される。
【０００９】本発明のセラミックヒータにおいては、給
電端子部を形成するべき電極部の末端側に曲返し部が形
成されており、例えば上述の方法により複合粉末成形体
を作製する場合、この曲返し部が分割予備成形体の合わ
せ面に倣う平面部を形成することとなる。これにより、
電極部の末端部に合わせ面からの浮き上がりが生じてい
ても、プレス成形に伴う該曲返し部の分割予備成形体側
への食込みが起こりにくくなり、ひいては給電端子部の
位置ずれ不良の発生を抑さえることができる。
電端子部を形成するべき電極部の末端側に曲返し部が形
成されており、例えば上述の方法により複合粉末成形体
を作製する場合、この曲返し部が分割予備成形体の合わ
せ面に倣う平面部を形成することとなる。これにより、
電極部の末端部に合わせ面からの浮き上がりが生じてい
ても、プレス成形に伴う該曲返し部の分割予備成形体側
への食込みが起こりにくくなり、ひいては給電端子部の
位置ずれ不良の発生を抑さえることができる。
【００１０】なお、発熱体が高融点金属で形成される場
合は、電極部と導電性セラミック粉末成形部との一体成
形体に代えて、電極部と高融点金属発熱体とが一体化さ
れた発熱体ユニットを使用すればよい。この場合、分割
予備成形体に形成される凹部は、該発熱体ユニットを収
容するものとされる。
合は、電極部と導電性セラミック粉末成形部との一体成
形体に代えて、電極部と高融点金属発熱体とが一体化さ
れた発熱体ユニットを使用すればよい。この場合、分割
予備成形体に形成される凹部は、該発熱体ユニットを収
容するものとされる。
【００１１】上記曲返し部において電極部は、その曲返
し底部を挟んだ両側部分の一方を、セラミック基体の表
面に露出する直線状とすることができる。この直線部分
を、発熱体に対する給電端子部として使用することがで
きる。
し底部を挟んだ両側部分の一方を、セラミック基体の表
面に露出する直線状とすることができる。この直線部分
を、発熱体に対する給電端子部として使用することがで
きる。
【００１２】上記構成において、セラミック基体は棒状
に形成することができる。この場合、発熱体は、一方の
基端部から延び先端部で方向変換して他方の基端部へ至
る方向変換部と、その方向変換部の各基端部から同方向
に延びる２本の直線部とを備えた形状とすることがで
き、その方向変換部側が棒状のセラミック基体の先端側
に位置するように該セラミック基体に埋設される。ま
た、そのセラミック発熱体の各端部にそれぞれ上記線状
の電極部が接続される。このようなセラミックヒータ
は、ディーゼルエンジン等のグロープラグに好適に使用
できる。さらに、各電極部を、セラミック基体内にその
軸線とほぼ平行に設定された仮想的な分割面上において
該軸線方向に沿うように配置し、それぞれその末端部
を、該分割面上において外側へ曲げ返すことにより曲返
し部を形成することができる。この場合、その曲げられ
た末端部がセラミック基体の表面に露出する直線状に形
成される。ここで、上記仮想的な分割面は、前述の分割
予備成形体の合わせ面に対応して設定することができ
る。
に形成することができる。この場合、発熱体は、一方の
基端部から延び先端部で方向変換して他方の基端部へ至
る方向変換部と、その方向変換部の各基端部から同方向
に延びる２本の直線部とを備えた形状とすることがで
き、その方向変換部側が棒状のセラミック基体の先端側
に位置するように該セラミック基体に埋設される。ま
た、そのセラミック発熱体の各端部にそれぞれ上記線状
の電極部が接続される。このようなセラミックヒータ
は、ディーゼルエンジン等のグロープラグに好適に使用
できる。さらに、各電極部を、セラミック基体内にその
軸線とほぼ平行に設定された仮想的な分割面上において
該軸線方向に沿うように配置し、それぞれその末端部
を、該分割面上において外側へ曲げ返すことにより曲返
し部を形成することができる。この場合、その曲げられ
た末端部がセラミック基体の表面に露出する直線状に形
成される。ここで、上記仮想的な分割面は、前述の分割
予備成形体の合わせ面に対応して設定することができ
る。
【００１３】なお、電極部はタングステン（Ｗ）あるい
はタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等の高融点金属
で構成することができる。ここで、上述のような高融点
金属は一般に脆い材質であることが多く、鋭角的な曲げ
に対する強度が必ずしも十分とは言えない場合がある。
そこで、曲げ返しの先端部分はなるべく鋭角的な形状を
避け、なだらかに湾曲する形状、例えばＵ字状に形成す
ることが望ましい。このようなＵ字状の曲げ部は形状が
単純で、加工による形成が容易な利点も有する。
はタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等の高融点金属
で構成することができる。ここで、上述のような高融点
金属は一般に脆い材質であることが多く、鋭角的な曲げ
に対する強度が必ずしも十分とは言えない場合がある。
そこで、曲げ返しの先端部分はなるべく鋭角的な形状を
避け、なだらかに湾曲する形状、例えばＵ字状に形成す
ることが望ましい。このようなＵ字状の曲げ部は形状が
単純で、加工による形成が容易な利点も有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係るセラミックヒータを使用したグロープラグを、その
内部構造とともに示すものである。すなわち、グロープ
ラグ５０は、その一端側に設けられたセラミックヒータ
１と、そのセラミックヒータ１の先端部２が突出するよ
うにその外周面を覆う金属製の外筒３、さらにその外筒
３を外側から覆う筒状の金属ハウジング４等を備えてお
り、セラミックヒータ１と外筒３との間及び外筒３と金
属ハウジング４との間は、それぞれろう付けにより接合
されている。また、セラミックヒータ１の後端部には、
金属線により両端が弦巻ばね状に形成された結合部材５
の一端が外側から嵌合するとともに、その他端側は、金
属ハウジング４内に挿通された金属軸６の対応する端部
に嵌着されている。金属軸６の他方の端部側は金属ハウ
ジング４の外側へ延びるとともに、その外周面に形成さ
れたねじ部６ａにナット７が螺合し、これを金属ハウジ
ング４に向けて締めつけることにより、金属軸６が金属
ハウジング４に対して固定されている。また、ナット７
と金属ハウジング４との間には絶縁ブッシュ８が嵌め込
まれている。そして、金属ハウジング４の外周面には、
図示しないエンジンブロックにグロープラグ５０を固定
するためのねじ部５ａが形成されている。
に示す実施例を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係るセラミックヒータを使用したグロープラグを、その
内部構造とともに示すものである。すなわち、グロープ
ラグ５０は、その一端側に設けられたセラミックヒータ
１と、そのセラミックヒータ１の先端部２が突出するよ
うにその外周面を覆う金属製の外筒３、さらにその外筒
３を外側から覆う筒状の金属ハウジング４等を備えてお
り、セラミックヒータ１と外筒３との間及び外筒３と金
属ハウジング４との間は、それぞれろう付けにより接合
されている。また、セラミックヒータ１の後端部には、
金属線により両端が弦巻ばね状に形成された結合部材５
の一端が外側から嵌合するとともに、その他端側は、金
属ハウジング４内に挿通された金属軸６の対応する端部
に嵌着されている。金属軸６の他方の端部側は金属ハウ
ジング４の外側へ延びるとともに、その外周面に形成さ
れたねじ部６ａにナット７が螺合し、これを金属ハウジ
ング４に向けて締めつけることにより、金属軸６が金属
ハウジング４に対して固定されている。また、ナット７
と金属ハウジング４との間には絶縁ブッシュ８が嵌め込
まれている。そして、金属ハウジング４の外周面には、
図示しないエンジンブロックにグロープラグ５０を固定
するためのねじ部５ａが形成されている。
【００１５】セラミックヒータ１は、図２（ａ）に示す
ように、一方の基端部から延び先端部で方向変換して他
方の基端部へ至る方向変換部１０ａと、その方向変換部
１０ａの各基端部から同方向に延びる２本の直線部１０
ｂとを有するＵ字状のセラミック発熱体１０を備え、そ
の各両端部に線状又はロッド状の電極部１１及び１２の
一端が埋設されるとともに、セラミック発熱体１０と電
極部１１及び１２の全体が、円形断面を有する棒状のセ
ラミック基体１３中に埋設されている。セラミック発熱
体１０は、方向変換部１０ａがセラミック基体１３の先
端側に位置するように配置されている。
ように、一方の基端部から延び先端部で方向変換して他
方の基端部へ至る方向変換部１０ａと、その方向変換部
１０ａの各基端部から同方向に延びる２本の直線部１０
ｂとを有するＵ字状のセラミック発熱体１０を備え、そ
の各両端部に線状又はロッド状の電極部１１及び１２の
一端が埋設されるとともに、セラミック発熱体１０と電
極部１１及び１２の全体が、円形断面を有する棒状のセ
ラミック基体１３中に埋設されている。セラミック発熱
体１０は、方向変換部１０ａがセラミック基体１３の先
端側に位置するように配置されている。
【００１６】各電極部１１及び１２は、図２（ｂ）に示
すように、セラミック基体１３内にその軸線とほぼ平行
に設定された仮想的な分割面Ｐ上において、該軸線方向
に沿うように配置されている。そして、同図（ａ）に示
すように、それぞれその後端部が該分割面Ｐ上において
外側へ曲げ返されることにより、Ｕ字状の曲返し部１１
ｂ及び１２ｂが形成され、その曲げられた各末端部がセ
ラミック基体１３の表面に露出する直線状の露出部１１
ａ及び１２ａとされている。これら露出部１１ａ及び１
２ａは、セラミック発熱体１０への給電端子部として機
能する。なお、露出部１２ａは外筒３内に、同じく１１
ａはセラミック基体１３の、セラミック発熱体１０が位
置しない側の端部近傍にそれぞれ形成されている。ここ
で、図３に示すように、電極部１１（１２）の末端部を
セラミック基体１３の外周面１３ａ側へ曲げて直線部１
１ａ（１２ａ）を形成するとともに、これを該外周面１
３ａに露出させて露出部とし、そのさらに先端側を内側
へ曲げ返して曲返し部１１ｂ（１２ｂ）を形成する構成
としてもよい。
すように、セラミック基体１３内にその軸線とほぼ平行
に設定された仮想的な分割面Ｐ上において、該軸線方向
に沿うように配置されている。そして、同図（ａ）に示
すように、それぞれその後端部が該分割面Ｐ上において
外側へ曲げ返されることにより、Ｕ字状の曲返し部１１
ｂ及び１２ｂが形成され、その曲げられた各末端部がセ
ラミック基体１３の表面に露出する直線状の露出部１１
ａ及び１２ａとされている。これら露出部１１ａ及び１
２ａは、セラミック発熱体１０への給電端子部として機
能する。なお、露出部１２ａは外筒３内に、同じく１１
ａはセラミック基体１３の、セラミック発熱体１０が位
置しない側の端部近傍にそれぞれ形成されている。ここ
で、図３に示すように、電極部１１（１２）の末端部を
セラミック基体１３の外周面１３ａ側へ曲げて直線部１
１ａ（１２ａ）を形成するとともに、これを該外周面１
３ａに露出させて露出部とし、そのさらに先端側を内側
へ曲げ返して曲返し部１１ｂ（１２ｂ）を形成する構成
としてもよい。
【００１７】セラミック発熱体は、導電性を有するセラ
ミック、例えば炭化タングステン（ＷＣ）、硅化モリブ
デン（Ｍｏ2Ｓｉ3）、炭化タングステンと窒化硅素（Ｓ
ｉ3Ｎ4）との複合物等により構成されるが、炭化硅素
（ＳｉＣ）など半導体セラミックスを使用することもで
きる。また、電極部１１及び１２はタングステン（Ｗ）
あるいはタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等の高融
点金属材料で構成される。一方、セラミック基体１３
は、主に絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、
チタニア（ＴｉＯ2）、マグネシア（ＭｇＯ）、ムライ
ト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・Ｓ
ｉＯ2）、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５
ＳｉＯ2）、窒化硅素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）等により構成される。
ミック、例えば炭化タングステン（ＷＣ）、硅化モリブ
デン（Ｍｏ2Ｓｉ3）、炭化タングステンと窒化硅素（Ｓ
ｉ3Ｎ4）との複合物等により構成されるが、炭化硅素
（ＳｉＣ）など半導体セラミックスを使用することもで
きる。また、電極部１１及び１２はタングステン（Ｗ）
あるいはタングステン−レニウム（Ｒｅ）合金等の高融
点金属材料で構成される。一方、セラミック基体１３
は、主に絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、
チタニア（ＴｉＯ2）、マグネシア（ＭｇＯ）、ムライ
ト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・Ｓ
ｉＯ2）、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５
ＳｉＯ2）、窒化硅素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）等により構成される。
【００１８】図２（ａ）において、セラミック基体１３
の表面には、その電極部１２の露出部１２ａを含む領域
に、ニッケル等の金属薄層（図示せず）が所定の方法
（例えばメッキや気相製膜法など）により形成され、該
金属薄層を介してセラミック基体１３と外筒３とがろう
付けにより接合されるとともに、電極部１２がこれら接
合部を介して外筒３と導通している。また、電極部１１
の露出部１１ａを含む領域にも同様に金属薄層が形成さ
れており、ここに結合部材５がろう付けされている。こ
のように構成することで、図示しない電源から、金属軸
６（図１）、結合部材５及び電極部１１を介してセラミ
ック発熱体１０に対して通電され、さらに電極部１２、
外筒３、金属ハウジング４（図１）、及び図示しないエ
ンジンブロックを介して接地される。
の表面には、その電極部１２の露出部１２ａを含む領域
に、ニッケル等の金属薄層（図示せず）が所定の方法
（例えばメッキや気相製膜法など）により形成され、該
金属薄層を介してセラミック基体１３と外筒３とがろう
付けにより接合されるとともに、電極部１２がこれら接
合部を介して外筒３と導通している。また、電極部１１
の露出部１１ａを含む領域にも同様に金属薄層が形成さ
れており、ここに結合部材５がろう付けされている。こ
のように構成することで、図示しない電源から、金属軸
６（図１）、結合部材５及び電極部１１を介してセラミ
ック発熱体１０に対して通電され、さらに電極部１２、
外筒３、金属ハウジング４（図１）、及び図示しないエ
ンジンブロックを介して接地される。
【００１９】以下、セラミックヒータ１の製造方法につ
いて説明する。まず、図４（ａ）に示すように、セラミ
ック発熱体１０に対応したＵ字形状のキャビティ３２を
有した金型３１に対し電極材３０を、その一方の端部が
該キャビティ３２内に入り込むように配置する。一方、
各電極材３０の他方の端部側には、曲返し部３０ａ（同
図（ｂ））が形成されている。そして、その状態で、導
電性セラミック粉末とバインダとを含有するコンパウン
ド３３を射出することにより、同図（ｂ）に示すよう
に、電極材３０とＵ字状の導電性セラミック粉末成形部
３４とが一体化された一体射出成形体（一体成形体）３
５を作成する。
いて説明する。まず、図４（ａ）に示すように、セラミ
ック発熱体１０に対応したＵ字形状のキャビティ３２を
有した金型３１に対し電極材３０を、その一方の端部が
該キャビティ３２内に入り込むように配置する。一方、
各電極材３０の他方の端部側には、曲返し部３０ａ（同
図（ｂ））が形成されている。そして、その状態で、導
電性セラミック粉末とバインダとを含有するコンパウン
ド３３を射出することにより、同図（ｂ）に示すよう
に、電極材３０とＵ字状の導電性セラミック粉末成形部
３４とが一体化された一体射出成形体（一体成形体）３
５を作成する。
【００２０】一方これとは別に、セラミック基体１３を
形成するセラミック粉末を予め金型プレス成形すること
により、図５（ａ）に示すような、上下別体に形成され
た分割予備成形体３６及び３７を用意しておく。これら
分割予備成形体３６及び３７は、上記一体射出成形体３
５に対応した形状の凹部３８がその合わせ面３９ａに形
成されている。そして、この凹部３８に一体射出成形体
３５を収容し、分割予備成形体３６及び３７を該型合わ
せ面３９ａにおいて型合わせするとともに、その状態で
これら分割予備成形体３６、３７及び一体射出成形体３
５をさらに金型を用いてプレス・一体化することによ
り、図５（ｂ）に示すような、複合成形体３９を作成す
る。
形成するセラミック粉末を予め金型プレス成形すること
により、図５（ａ）に示すような、上下別体に形成され
た分割予備成形体３６及び３７を用意しておく。これら
分割予備成形体３６及び３７は、上記一体射出成形体３
５に対応した形状の凹部３８がその合わせ面３９ａに形
成されている。そして、この凹部３８に一体射出成形体
３５を収容し、分割予備成形体３６及び３７を該型合わ
せ面３９ａにおいて型合わせするとともに、その状態で
これら分割予備成形体３６、３７及び一体射出成形体３
５をさらに金型を用いてプレス・一体化することによ
り、図５（ｂ）に示すような、複合成形体３９を作成す
る。
【００２１】ここで、図５（ａ）に示すように、電極材
３０の曲返し部３０ａは、分割予備成形体３６及び３７
の合わせ面３９ａに倣う平面部を形成する。これによ
り、同図（ｃ）に示すように、電極材３０の曲返し部３
０ａに合わせ面３９ａからの浮き上がりが生じていて
も、プレス成形に伴う該曲返し部３０ａの分割予備成形
体３６ないし３７側への食込みが起こりにくく、同図
（ｄ）に示すように、該曲げ部３０ａが合わせ面３９ａ
上に正確に位置決めされた複合成形体３９が得られるこ
ととなる。
３０の曲返し部３０ａは、分割予備成形体３６及び３７
の合わせ面３９ａに倣う平面部を形成する。これによ
り、同図（ｃ）に示すように、電極材３０の曲返し部３
０ａに合わせ面３９ａからの浮き上がりが生じていて
も、プレス成形に伴う該曲返し部３０ａの分割予備成形
体３６ないし３７側への食込みが起こりにくく、同図
（ｄ）に示すように、該曲げ部３０ａが合わせ面３９ａ
上に正確に位置決めされた複合成形体３９が得られるこ
ととなる。
【００２２】こうして得られた複合成形体３９は、まず
バインダ成分等を除去するために仮焼され、続いて図６
（ａ）に示すように、グラファイト等で構成された成形
型４０の間で加圧しながら所定の温度でホットプレス焼
成を行うことにより、同図（ｂ）に示すような焼成体４
１となる。このとき、図５（ｂ）に示す導電性セラミッ
ク粉末成形部３４がセラミック発熱体１０を、分割予備
成形体３６及び３７がセラミック基体１３をそれぞれ形
成することとなる。また、各電極材３０はそれぞれ電極
部１１及び１２となる。さらに、分割予備成形体３６及
び３７の合わせ面３９ａは、前述の仮想的な分割面Ｐ
（図２（ｂ））を形成する。その後、焼成体４１の外面
に、必要に応じて研磨等の加工を施すことにより、図２
に示すようなセラミックヒータ１が得られる。
バインダ成分等を除去するために仮焼され、続いて図６
（ａ）に示すように、グラファイト等で構成された成形
型４０の間で加圧しながら所定の温度でホットプレス焼
成を行うことにより、同図（ｂ）に示すような焼成体４
１となる。このとき、図５（ｂ）に示す導電性セラミッ
ク粉末成形部３４がセラミック発熱体１０を、分割予備
成形体３６及び３７がセラミック基体１３をそれぞれ形
成することとなる。また、各電極材３０はそれぞれ電極
部１１及び１２となる。さらに、分割予備成形体３６及
び３７の合わせ面３９ａは、前述の仮想的な分割面Ｐ
（図２（ｂ））を形成する。その後、焼成体４１の外面
に、必要に応じて研磨等の加工を施すことにより、図２
に示すようなセラミックヒータ１が得られる。
【００２３】なお、セラミックヒータ１においては、セ
ラミック発熱体１０に代えてタングステンあるいはタン
グステン合金（例えばタングステン−レニウム合金等）
の高融点金属材料で構成することもできる。その具体例
をその製法とともに図７に示す。なお、該態様において
は、構成及び製法ともに、発熱体をセラミックスで構成
する場合と多くの部分が共通するので、以下、主にその
相違点について説明し、共通部分については説明を省略
する。すなわち、図７（ａ）に示すようなコイル状の上
記高融点金属材料線材６０を、同図（ｂ）示すようにＵ
字状に曲げ、さらにその両端内側に電極材３０を挿入・
一体化することにより発熱体ユニット６１を形成する。
そして、図５において、一体射出成形体３５の代りにこ
の発熱体ユニット６１を分割予備成形体３６、３７の凹
部３８に装着し、これをプレス・一体化して得られる複
合成形体をホットプレス焼成すれば、図７（ｃ）に示す
ように、発熱体としての高融点金属材料線材６０がセラ
ミック基体１３に埋設されたセラミックヒータ１が得ら
れることとなる。
ラミック発熱体１０に代えてタングステンあるいはタン
グステン合金（例えばタングステン−レニウム合金等）
の高融点金属材料で構成することもできる。その具体例
をその製法とともに図７に示す。なお、該態様において
は、構成及び製法ともに、発熱体をセラミックスで構成
する場合と多くの部分が共通するので、以下、主にその
相違点について説明し、共通部分については説明を省略
する。すなわち、図７（ａ）に示すようなコイル状の上
記高融点金属材料線材６０を、同図（ｂ）示すようにＵ
字状に曲げ、さらにその両端内側に電極材３０を挿入・
一体化することにより発熱体ユニット６１を形成する。
そして、図５において、一体射出成形体３５の代りにこ
の発熱体ユニット６１を分割予備成形体３６、３７の凹
部３８に装着し、これをプレス・一体化して得られる複
合成形体をホットプレス焼成すれば、図７（ｃ）に示す
ように、発熱体としての高融点金属材料線材６０がセラ
ミック基体１３に埋設されたセラミックヒータ１が得ら
れることとなる。
【図１】本発明のセラミックヒータを採用したグロープ
ラグの一例を示す正面部分断面図。
ラグの一例を示す正面部分断面図。
【図２】そのセラミックヒータの正面断面図及びＡ−Ａ
断面図。
断面図。
【図３】Ｕ字形の曲返し部の変形例を示す断面図。
【図４】セラミックヒータの製造工程説明図。
【図５】図４に続く工程説明図。
【図６】図５に続く工程説明図。
【図７】発熱体を高融点金属線材で構成する例をその製
法とともに示す説明図。
法とともに示す説明図。
【図８】従来のセラミックヒータの製造工程説明図。
１ セラミックヒータ １０ セラミック発熱体 １１、１２ 電極部 １１ａ、１２ａ 露出部 １１ｂ、１２ｂ 曲返し部 １３ セラミック基体 Ｐ 仮想的な分割面 ３０ 電極材 ５０ グロープラグ ６０ 高融点金属材料線材（発熱体）
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミック基体と、 そのセラミック基体に埋設され、通電により抵抗発熱す
る発熱体と、 その発熱体に通電するために該発熱体に一端が接続さ
れ、かつ該発熱体とともに前記セラミック基体に埋設さ
れた線状の電極部とを備え、 前記電極部の、前記発熱体に接続されていない側の端部
に、曲返し部が形成されていることを特徴とするセラミ
ックヒータ。 - 【請求項２】 前記発熱体は、導電性セラミックスによ
り形成されている請求項１記載のセラミックヒータ。 - 【請求項３】 前記曲返し部において前記電極部は、そ
の曲返し底部を挟んだ両側部分の一方が、前記セラミッ
ク基体の表面に露出する直線状とされている請求項１又
は２に記載のセラミックヒータ。 - 【請求項４】 前記セラミック基体は棒状に形成され、 また、前記発熱体は、一方の基端部から延び先端部で方
向変換して他方の基端部へ至る方向変換部と、その方向
変換部の各基端部から同方向に延びる２本の直線部とを
備えた形状とされ、その方向変換部側が前記棒状のセラ
ミック基体の先端側に位置するように該セラミック基体
に埋設される一方、 前記発熱体の各端部にそれぞれ前記線状の電極部が接続
され、 それら各電極部は、前記セラミック基体内にその軸線と
ほぼ平行に設定された仮想的な分割面上において、該軸
線方向に沿うように配置され、それぞれその末端部が前
記分割面上において外側へ曲げ返されることにより前記
曲返し部が形成され、その曲げられた末端部が前記セラ
ミック基体の表面に露出する直線状に形成されている請
求項３記載のセラミックヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35334295A JPH09184627A (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | セラミックヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35334295A JPH09184627A (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | セラミックヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184627A true JPH09184627A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18430205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35334295A Pending JPH09184627A (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | セラミックヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184627A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612486A2 (en) | 2004-06-29 | 2006-01-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Ceramic heater,ceramic glow plug, and ceramic heater manufacturing method |
-
1995
- 1995-12-29 JP JP35334295A patent/JPH09184627A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612486A2 (en) | 2004-06-29 | 2006-01-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Ceramic heater,ceramic glow plug, and ceramic heater manufacturing method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040705 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |