JP3179663U - ヒータの給電構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】給電用配線の接続作業によるヒータの故障頻度を抑制することができるヒータの給電構造を提供する。
【解決手段】本ヒータの給電構造１は、導電性を有する材料からなる基板１１と、基板の表面に形成された絶縁層１２と、基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層１３と、基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に配設され、抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部１４と、を備えてヒータ１０の給電構造を形成する。また、絶縁層が形成されていない基板上の位置又は該基板に取付けられた中継板４上に配設されているとともに、外部からヒータに給電するための配線を、基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部２と、少なくとも一部が柔軟性を有し、給電用電極部と端子部とを電気的に接続する導体部３と、を設ける。
【選択図】図１
【解決手段】本ヒータの給電構造１は、導電性を有する材料からなる基板１１と、基板の表面に形成された絶縁層１２と、基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層１３と、基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に配設され、抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部１４と、を備えてヒータ１０の給電構造を形成する。また、絶縁層が形成されていない基板上の位置又は該基板に取付けられた中継板４上に配設されているとともに、外部からヒータに給電するための配線を、基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部２と、少なくとも一部が柔軟性を有し、給電用電極部と端子部とを電気的に接続する導体部３と、を設ける。
【選択図】図１
Description
本考案は、ヒータの給電構造に関する。更に詳しくは、本考案は、給電用配線の接続作業によるヒータの故障頻度を抑制することができるヒータの給電構造に関する。
従来、基板上に抵抗発熱層を形成したヒータが知られている。このようなヒータでは、セラミックスなどの耐熱性を有する材料からなる基板を用いることが知られている。しかしながら、セラミックスの場合、衝撃等に弱いなど、取り扱いが難しい。このため、セラミックスと比較して耐衝撃性に優れたステンレス等の金属を基板の材質として用いることが知られている。この場合、基板と抵抗発熱層との間に、ガラス等の電気絶縁性材料からなる絶縁層を設けるようにしている。
特許文献１に記載されたヒータは、ステンレス基板と、その上に形成された絶縁層と、その上に形成された導体層（給電用電極）及び導体層に接続された抵抗発熱層と、を備えている。この場合の給電構造としては、導体層の上に端子金具を載置し、この端子金具に給電用の配線を接続したり、はんだ付け等により配線を導体層に直接接続したりすることが考えられる。
ところで、上記のような給電構造の場合、給電用配線の接続作業は容易である一方、その作業時に不慮の力を加えてしまうことがあった。そして、このような力が基板表面の絶縁層や導体層に伝わると、それらを損傷させてしまい、短絡や断線など、ヒータの故障を引き起こすおそれがあった。特に、メンテナンスなど、給電用配線の着脱を必要とする機会が多い場合には、故障のリスクも増大してしまうため、これを防ぐ技術が望まれていた。
また、上述の場合、絶縁層上に形成された導体層は、ヒータの加熱を繰り返すことによって、その上の接続金具に焼き付いてしまう。この状態で、接続作業などにより、接続金具に位置ずれが生じた場合には、導体層が絶縁層から剥離し、断線してしまうおそれがあった。
ところで、上記のような給電構造の場合、給電用配線の接続作業は容易である一方、その作業時に不慮の力を加えてしまうことがあった。そして、このような力が基板表面の絶縁層や導体層に伝わると、それらを損傷させてしまい、短絡や断線など、ヒータの故障を引き起こすおそれがあった。特に、メンテナンスなど、給電用配線の着脱を必要とする機会が多い場合には、故障のリスクも増大してしまうため、これを防ぐ技術が望まれていた。
また、上述の場合、絶縁層上に形成された導体層は、ヒータの加熱を繰り返すことによって、その上の接続金具に焼き付いてしまう。この状態で、接続作業などにより、接続金具に位置ずれが生じた場合には、導体層が絶縁層から剥離し、断線してしまうおそれがあった。
本考案は上述の従来の状況に鑑みてなされたものであり、給電用配線の接続作業によるヒータの故障頻度を抑制することができるヒータの給電構造を提供することを目的とする。
本考案は以下のとおりである。
１．導電性を有する材料からなる基板と、
前記基板の表面に形成された絶縁層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に配設され、前記抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部と、を備えるヒータに給電するための構造であって、
前記絶縁層が形成されていない前記基板上の位置又は該基板に取付けられた中継板上に配設されているとともに、外部から前記ヒータに給電するための配線を、該基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部と、
少なくとも一部が柔軟性を有し、前記給電用電極部と前記端子部とを電気的に接続する導体部と、を備えることを特徴とするヒータの給電構造。
２．前記端子部は、前記中継板に配設されており、
前記中継板は、前記基板の端面よりも外方向へ延びる形態で該基板の裏面に重ね合わされるようにして該基板に取付けられている前記１．記載のヒータの給電構造。
３．前記基板は、長尺形状であり、
前記中継板は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている前記２．記載のヒータの給電構造。
４．前記中継板は、導電性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている前記３．記載のヒータの給電構造。
５．前記中継板は、絶縁性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材を備えている前記３．記載のヒータの給電構造。
６．前記中継板は、前記基板よりも剛性が小さい前記２．乃至前記５．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
７．前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている前記１．乃至前記６．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
８．前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている前記３．乃至前記７．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
９．前記端子部は前記基板に配設されている前記１．記載のヒータの給電構造。
１０．前記基板は、長尺形状であり、
前記端子部は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている前記９．記載のヒータの給電構造。
１１．前記端子部は、前記基板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている前記１０．記載のヒータの給電構造。
１２．前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている前記９．乃至前記１１．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
１３．前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている前記１０．乃至前記１２．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
１．導電性を有する材料からなる基板と、
前記基板の表面に形成された絶縁層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に配設され、前記抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部と、を備えるヒータに給電するための構造であって、
前記絶縁層が形成されていない前記基板上の位置又は該基板に取付けられた中継板上に配設されているとともに、外部から前記ヒータに給電するための配線を、該基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部と、
少なくとも一部が柔軟性を有し、前記給電用電極部と前記端子部とを電気的に接続する導体部と、を備えることを特徴とするヒータの給電構造。
２．前記端子部は、前記中継板に配設されており、
前記中継板は、前記基板の端面よりも外方向へ延びる形態で該基板の裏面に重ね合わされるようにして該基板に取付けられている前記１．記載のヒータの給電構造。
３．前記基板は、長尺形状であり、
前記中継板は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている前記２．記載のヒータの給電構造。
４．前記中継板は、導電性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている前記３．記載のヒータの給電構造。
５．前記中継板は、絶縁性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材を備えている前記３．記載のヒータの給電構造。
６．前記中継板は、前記基板よりも剛性が小さい前記２．乃至前記５．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
７．前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている前記１．乃至前記６．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
８．前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている前記３．乃至前記７．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
９．前記端子部は前記基板に配設されている前記１．記載のヒータの給電構造。
１０．前記基板は、長尺形状であり、
前記端子部は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている前記９．記載のヒータの給電構造。
１１．前記端子部は、前記基板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている前記１０．記載のヒータの給電構造。
１２．前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている前記９．乃至前記１１．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
１３．前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている前記１０．乃至前記１２．のいずれかに記載のヒータの給電構造。
本考案のヒータの給電構造によれば、絶縁層が形成されていない基板上の位置又は基板に取付けられた中継板上の位置に端子部を設け、この端子部と給電用電極部とを柔軟性を有する導体部で接続するようにしている。このような構成により、給電用配線を着脱する場合でも、その力が絶縁層や給電用電極部に伝わらないようにすることができる。その結果、絶縁層や給電用電極部の損傷を防止することができ、給電用配線の接続作業時におけるヒータの故障頻度を抑制することができる。
また、前記端子部が前記中継板に配設されており、前記中継板が前記基板の端面よりも外方向へ延びる形態で該基板の裏面に重ね合わされるようにして該基板に取付けられている場合は、端子部が、基板とは別の部材である中継板に固定されていることから、より確実に絶縁層や給電用電極部の損傷を防止することができる。
また、前記基板が長尺形状であり、前記中継板が前記基板の長手方向の端部に取付けられている場合は、端子部を給電用電極部から確実に離隔させて配設することができる。
また、前記中継板が導電性を有する材料からなり、前記端子部が、前記中継板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
また、前記中継板が絶縁性を有する材料からなり、前記端子部が、前記中継板に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
また、前記中継板が、前記基板よりも剛性が小さい場合は、外部から給電用の配線を端子部に接続する際の力を中継板に吸収させ、基板側に伝わりにくくすることができるので、より確実に絶縁層や給電用電極部の損傷を防止することができる。
また、前記給電用電極部が、前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている場合は、絶縁性、抵抗発熱層との接続性及び導体部との接続性を兼ね備えた給電用電極部とすることができる。
また、前記端子部が、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている場合は、長手方向に沿って離隔させる場合と比較して、端子部を基板に対してより近接させて配設することができる。これにより、ヒータの給電構造の基板長手方向の大きさを小さくすることができる。
また、前記端子部が前記基板に配設されている場合は、中継板等の別部材を設ける場合と比較して少ない部品点数とすることができる。
また、前記基板が長尺形状であり、前記端子部が、前記基板の長手方向の端部に取付けられている場合は、端子部を給電用電極部から確実に離隔させて配設することができる。
また、前記端子部が、前記基板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
また、前記端子部が前記中継板に配設されており、前記中継板が前記基板の端面よりも外方向へ延びる形態で該基板の裏面に重ね合わされるようにして該基板に取付けられている場合は、端子部が、基板とは別の部材である中継板に固定されていることから、より確実に絶縁層や給電用電極部の損傷を防止することができる。
また、前記基板が長尺形状であり、前記中継板が前記基板の長手方向の端部に取付けられている場合は、端子部を給電用電極部から確実に離隔させて配設することができる。
また、前記中継板が導電性を有する材料からなり、前記端子部が、前記中継板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
また、前記中継板が絶縁性を有する材料からなり、前記端子部が、前記中継板に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
また、前記中継板が、前記基板よりも剛性が小さい場合は、外部から給電用の配線を端子部に接続する際の力を中継板に吸収させ、基板側に伝わりにくくすることができるので、より確実に絶縁層や給電用電極部の損傷を防止することができる。
また、前記給電用電極部が、前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている場合は、絶縁性、抵抗発熱層との接続性及び導体部との接続性を兼ね備えた給電用電極部とすることができる。
また、前記端子部が、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている場合は、長手方向に沿って離隔させる場合と比較して、端子部を基板に対してより近接させて配設することができる。これにより、ヒータの給電構造の基板長手方向の大きさを小さくすることができる。
また、前記端子部が前記基板に配設されている場合は、中継板等の別部材を設ける場合と比較して少ない部品点数とすることができる。
また、前記基板が長尺形状であり、前記端子部が、前記基板の長手方向の端部に取付けられている場合は、端子部を給電用電極部から確実に離隔させて配設することができる。
また、前記端子部が、前記基板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている場合は、外部からの給電用の配線の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部とすることができる。
本実施形態のヒータの給電構造（１）は、導電性を有する材料からなる基板（１１）と、基板の表面に形成された絶縁層（１２）と、基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層（１３）と、前記基板に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層の表面に配設され、抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部（１４）と、を備えるヒータ（１０）に給電するための構造である。そして、ヒータの給電構造は、絶縁層が形成されていない基板上の位置又は基板に取付けられた中継板（４）上に配設されているとともに、外部からヒータに給電するための配線（１００）を、基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部（２）と、少なくとも一部が柔軟性を有し、給電用電極部と端子部とを電気的に接続する導体部（３）と、を備えることを特徴とする（例えば、図１、図２等参照）。
上記「導電性を有する材料からなる基板」は、その形状、大きさ等は特に問わない。基板は、例えば、長尺形状の略矩形、略長円、略楕円形状等であることができる。基板の材料としては、例えば、ステンレスを挙げることができる。また、ステンレスの種類も特に限定されないが、フェライト系耐熱鋼が好ましく、なかでもＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４４及びＳＵＳ４３６がより好ましい。上記基板の大きさとしては、例えば、長さ３００〜１３００ｍｍ程度、幅が５０〜５００ｍｍ程度、厚さが０．４〜５．０ｍｍ程度であることができる。なお、上記「長尺形状」とは、長さが幅の１．５〜８倍程度であることを意図している。
上記「抵抗発熱層」の構成、形状、個数等は特に問わない。また、抵抗発熱層を構成する材料も特に限定されないが、温度に対応して抵抗値が変化する性質を有する、抵抗温度係数が高い材料が好ましい。その例としては、銀−パラジウム、銀−白金、酸化ルテニウム、モリブデン、タングステン等が挙げられる。これらのうち、抵抗温度係数が１５００ｐｐｍと高い銀−パラジウムが特に好ましい。尚、抵抗発熱層を構成する成分には、鉛、カドミウム及びニッケル等を含まないことが好ましい。
上記抵抗発熱層は、被熱処理体の形状、大きさや、熱処理の目的及び用途に応じて、少なくとも上記絶縁層の上に回路状に配線化され、給電用電極部間を接続することにより、発熱パターンが形成される（例えば、図１等参照）。
上記抵抗発熱層は、被熱処理体の形状、大きさや、熱処理の目的及び用途に応じて、少なくとも上記絶縁層の上に回路状に配線化され、給電用電極部間を接続することにより、発熱パターンが形成される（例えば、図１等参照）。
上記「絶縁層」を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ガラス（結晶化ガラスでも非晶質ガラスでもよい。）等であることができる。なかでも、結晶化ガラスあるいは半結晶化ガラスが好ましい。
上記絶縁層は、下記で説明する給電用電極部及び抵抗発熱層の下のみに形成されてもよいし、それ以外の部分にも形成されていてもよいが、後述する端子部の下には形成されていない。また、絶縁層の厚さとしては、例えば、５０〜１２０μｍ程度であることができる。
上記絶縁層は、下記で説明する給電用電極部及び抵抗発熱層の下のみに形成されてもよいし、それ以外の部分にも形成されていてもよいが、後述する端子部の下には形成されていない。また、絶縁層の厚さとしては、例えば、５０〜１２０μｍ程度であることができる。
上記「給電用電極部」の構成、形状、大きさ、個数等は特に問わない。給電用電極部は、目的及び用途に応じてその大きさ、位置等を選択すればよい。給電用電極部の形態としては、例えば、（ｉ）上記抵抗発熱層と電気的に接続された導体層が上記絶縁層の表面に形成されている形態、（ｉｉ）上記抵抗発熱層と電気的に接続された導体層（１４１）が上記絶縁層の表面に形成されているとともに、上記導体層の表面に、上記導体部が接続されている接続金具（１４２）が載置されている形態等を挙げることができる（例えば、図３〜図５等参照）。
上記（ｉ）の場合、導体部は、導体層を介して抵抗発熱層と電気的に接続されている。
上記（ｉｉ）の場合、導体部は、接続金具及び導体層を介して抵抗発熱層と電気的に接続されている。
上記導体層の構成材料は特に問わないが、例えば、銀、銅、金、白金などの金属や、銀−パラジウム、銀−白金などの銀合金、白金−ロジウム合金等から選ばれた材料であることができる。また、導体層の厚さとしては、例えば、８〜２０μｍ程度であることができる。
上記（ｉｉ）の場合、導体部は、接続金具及び導体層を介して抵抗発熱層と電気的に接続されている。
上記導体層の構成材料は特に問わないが、例えば、銀、銅、金、白金などの金属や、銀−パラジウム、銀−白金などの銀合金、白金−ロジウム合金等から選ばれた材料であることができる。また、導体層の厚さとしては、例えば、８〜２０μｍ程度であることができる。
上記接続金具の形状、大きさ等は特に問わない。また、接続金具の構成材料も特に問わないが、例えば、上記導体層の構成材料として例示した材料を適用することができる。
上記「端子部」の構成、形状、大きさ、個数、配設形態等は特に問わない。端子部は、基板に配設されていてもよいし、後述する中継板等の、基板とは別に設けられた部材に配設されていてもよい。
上記「導体部」の構成、形状、大きさ等は特に問わない。導体部の形態としては、例えば、１本以上の導電性の線材（電線３１）からなる形態や、この線材の端部に圧着端子（３２，３３）が取付けられている形態等であることができる。
上記「導体部」の構成、形状、大きさ等は特に問わない。導体部の形態としては、例えば、１本以上の導電性の線材（電線３１）からなる形態や、この線材の端部に圧着端子（３２，３３）が取付けられている形態等であることができる。
上記「中継板」の形状、大きさ、材質等は特に問わない。中継板は、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、絶縁性を有する材料からなるものであってもよい。
中継板は、例えば、上記基板の長手方向（Ｄ）の端部に取付けられていることができる（例えば、図１〜図３等参照）。また、中継板は、例えば、基板の端面よりも外方向へ延びる形態で、基板の裏面に重ね合わされるようにして基板に取付けられている形態であることができる（例えば、図２、図４等参照）。また、中継板は、例えば、上記基板よりも剛性が小さい形態であることができる。このような形態の例としては、中継板が基板よりも板厚が小さい形態（例えば、図２、図４等参照）や、中継板が基板よりも柔軟な材料からなる形態、基板と比較して構造的に剛性の小さい形態等のうちの１種、または２種以上が組合された形態であることができる。
中継板は、例えば、上記基板の長手方向（Ｄ）の端部に取付けられていることができる（例えば、図１〜図３等参照）。また、中継板は、例えば、基板の端面よりも外方向へ延びる形態で、基板の裏面に重ね合わされるようにして基板に取付けられている形態であることができる（例えば、図２、図４等参照）。また、中継板は、例えば、上記基板よりも剛性が小さい形態であることができる。このような形態の例としては、中継板が基板よりも板厚が小さい形態（例えば、図２、図４等参照）や、中継板が基板よりも柔軟な材料からなる形態、基板と比較して構造的に剛性の小さい形態等のうちの１種、または２種以上が組合された形態であることができる。
ここで、上記端子部は、例えば、絶縁部材（２１）と、この絶縁部材に取付けられ、給電用の配線及び導体部が接続される接続部材（ボルト２２）と、を備えていることができる（例えば、図３〜図５等参照）。これにより、端子部が上記基板に直接配設される場合や、導電性を有する材料からなる中継板に配設される場合であっても、基板に対しての絶縁性を確保することができる。
上記絶縁部材は、上記基板又は上記中継板と、接続部材と、の絶縁性を保つ限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。絶縁部材の平面形状は、例えば、略矩形状、略正方形状等の略多角形状や、略円形状等であることができる。
また、上記端子部は、例えば、上記中継板が絶縁性を有する材料からなる場合には、上記接続部材を備える形態であることができる。すなわち、上記端子部は、上記接続部材を備え、上記絶縁部材を備えない形態であることができる。
上記絶縁部材は、上記基板又は上記中継板と、接続部材と、の絶縁性を保つ限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。絶縁部材の平面形状は、例えば、略矩形状、略正方形状等の略多角形状や、略円形状等であることができる。
また、上記端子部は、例えば、上記中継板が絶縁性を有する材料からなる場合には、上記接続部材を備える形態であることができる。すなわち、上記端子部は、上記接続部材を備え、上記絶縁部材を備えない形態であることができる。
本実施形態に係るヒータの給電構造は、例えば、上記基板の表面と平行な面上で、上記給電用電極部から、上記基板の長手方向に対して所定の角度（θ）をなす方向へ離隔した位置に配設されている形態であることができる（例えば、図６等参照）。上記角度の範囲は、給電用電極部と端子部の各構造が干渉せず、且つ導体部が外力を吸収できる長さ以上とすることができれば問わないが、例えば、０°〜８０°であることができ、好ましくは、０°〜４５°、更に好ましくは、０°〜３０°である。
以下、図面を参照しつつ実施例により本考案を具体的に説明する。
（１）ヒータの給電構造の構成
本実施例に係るヒータの給電構造１（以下、単に給電構造１とも表記する）は、図１及び図２に示すように、ヒータ１０に給電するための構造であって、端子部２と、導体部３と、を備えている。
（１）ヒータの給電構造の構成
本実施例に係るヒータの給電構造１（以下、単に給電構造１とも表記する）は、図１及び図２に示すように、ヒータ１０に給電するための構造であって、端子部２と、導体部３と、を備えている。
ヒータ１０は、基板１１と、絶縁層１２と、抵抗発熱層１３と、給電用電極部１４と、を備えている。
基板１１は、平面形状が略矩形状に形成された導電性を有するＳＵＳ４３０からなる板である。絶縁層１２は、この基板１１の表面に形成されたガラス層である。絶縁層１２は、基板１１の略全面に形成されている。抵抗発熱層１３は、基板１１に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層１２の表面に形成されている。抵抗発熱層１３は、回路状に配線化されて絶縁層１２上に形成されている。抵抗発熱層１３の材料は銀合金を採用しており、通電することにより発熱させることができる。本実施例において、抵抗発熱層１３は、複数系統（図１中２系統）に分割されて配線化されており、それぞれを単独で発熱させることも可能となっている。
基板１１は、平面形状が略矩形状に形成された導電性を有するＳＵＳ４３０からなる板である。絶縁層１２は、この基板１１の表面に形成されたガラス層である。絶縁層１２は、基板１１の略全面に形成されている。抵抗発熱層１３は、基板１１に対して電気的に絶縁された状態で絶縁層１２の表面に形成されている。抵抗発熱層１３は、回路状に配線化されて絶縁層１２上に形成されている。抵抗発熱層１３の材料は銀合金を採用しており、通電することにより発熱させることができる。本実施例において、抵抗発熱層１３は、複数系統（図１中２系統）に分割されて配線化されており、それぞれを単独で発熱させることも可能となっている。
給電用電極部１４は、基板１１に対して電気的に絶縁されて絶縁層１２の表面に配設されている。給電用電極部１４は、基板１１の長手方向Ｄの一方の端部寄りに配設されている。給電用電極部１４は、複数系統に分割された抵抗発熱層１３に対応して複数（図１中４つ）設けられている。給電用電極部１４と抵抗発熱層１３とは、絶縁層１２上に形成された導体配線層１５により電気的に接続されている。導体配線層１５の材料は銀を採用している。
本実施例において、給電用電極部１４は、図３〜図５に示すように、導体層１４１と、この導体層１４１上に載置された接続金具１４２と、を備えている。導体層１４１は、抵抗発熱層１３と同様に絶縁層１２上に形成されている。導体層１４１は１つの給電用電極部１４について２つ設けられている。また、導体層１４１には、抵抗発熱層１３と導通する導体配線層１５が接続されている。
接続金具１４２は、断面形状が略Ｕ字形状をなす金具である。接続金具１４２は、Ｕ字を倒立させた状態で２つの導体層１４１を架け渡すように載置されている。接続金具１４２のＵ字形状底壁部に相当する部分には、孔１４２ａが形成されている。また、接続金具１４２のＵ字形状底壁部に相当する部分は、側方に突出するように更に延設されており，この部分には孔１４２ｂが形成されている。これら２つの孔１４２ａ，１４２ｂのうち、一方の孔１４２ａにはセラミックス製でハト目形状の碍子１４３が挿入されている。碍子１４３には基板１１の裏面から貫通するボルト１４４が挿通され、ナット１４５により締結されている。これにより、接続金具１４２は、導体層１４１と導通するとともに、基板１１に対しては電気的に絶縁された状態で固定されている。接続金具１４２の他方の孔１４２ｂはタップ孔であり、後述する導体部３の一端がボルト１４６の締結により接続される。
端子部２は、外部からヒータ１０に給電するための配線１００を接続可能に設けられている。図１及び〜図２に示すように、本実施例において、この端子部２は中継板４に取付けられている。中継板４は基板１１よりも板厚の薄いＳＵＳ４３０の板材であり、絶縁層は形成されていない。図１〜図３に示すように、中継板４は、基板１１の端面よりも外方向へ延びる形態で基板１１の裏面に重ね合わされるようにして基板１１に取付けられている。
図３〜図５に示すように、本実施例において、端子部２は、絶縁部材２１と、接続部材としてのボルト２２と、を備えている。絶縁部材２１は平面形状が略矩形状のセラミックス製の板部材である。絶縁部材２１には３つの孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃが長手方向に沿って略直列に形成されている。両端の孔２１ａ，２１ｂにはそれぞれ中継板４の裏面から貫通するボルト２３が挿通され、ナット２４で締結されている。これにより絶縁部材２１は中継板４の表側（配線１００が接続される側）に固定されている。中央の孔２１ｃにはボルト２２が挿通されている。ボルト２２は、ナット２５によって絶縁部材２１に固定されている。ボルト２２には、ナット２５の上側に緩み止めのナット２６が締結されているとともに、ナット２６の上側に、後述する導体部の圧着端子の一方がナット２７により締結され、更にその上側に、配線１００の端子がナット２８により締結されている。
図４及び図５に示すように、中継板４にはボルト２２に対応する位置に孔４１が形成されている。従って、ボルト２２は絶縁部材２１を介して中継板４に対して固定されており、ボルト２２自体は中継板４に接触しておらず、中継板４及び基板１１に対して電気的に絶縁されている。
導体部３は、少なくとも一部が柔軟性を有し、給電用電極部１４と端子部２とを電気的に接続する。図３〜図５に示すように、本実施例では、導体部３は、電線３１と、その両端の圧着端子３２，３３が取付けられている。電線３１は銅の撚り線を採用しており、柔軟である。圧着端子３２，３３のうち、一方の圧着端子３２は端子部２のボルト２２に接続されているとともに、他方の圧着端子３３は給電用電極部１４の接続金具１４２に接続されている。
２．ヒータの給電構造の作用効果
次に、上記構成のヒータの給電構造１の作用効果について説明する。
次に、上記構成のヒータの給電構造１の作用効果について説明する。
上記実施例のヒータの給電構造１によれば、絶縁層１２が形成されていない中継板４に位置に端子部２を設け、この端子部２と給電用電極部１４とを柔軟性を有する導体部３で接続するようにしている。このような構成により、給電用配線１００を着脱する場合でも、その力が絶縁層１２や、導体層１４１を含む給電用電極部１４に伝わらないようにすることができる。その結果、絶縁層１２や給電用電極部１４の損傷を防止することができ、給電用配線１００の接続作業時におけるヒータ１０の故障頻度を抑制することができる。
また、端子部２が、基板１１とは別体に設けられた中継板４に配設されているので、端子部２が、絶縁層の形成されていない別の部材に固定されていることから、より確実に絶縁層１２や給電用電極部１４の損傷を防止することができる。
また、中継板４が、基板１１の端面よりも外方向へ延びる形態で基板１１の裏面に重ね合わされるようにして基板１１に取付けられているので、基板１１に対して中継板４を容易且つ確実に取付けることができる。
また、端子部２が、基板１１の長手方向Ｄに沿って、給電用電極部１４から離隔した位置に配設されているので、端子部２を給電用電極部１４から確実に離隔させて配設することができる。
また、中継板４は基板１１よりも剛性が小さいので、給電用の配線１００を端子部２に接続する際の力を、中継板４に吸収させて基板１１側に伝わりにくくすることができるので、より確実に絶縁層１２や給電用電極部１４の損傷を防止することができる。
また、端子部２が、中継板４に取付けられた絶縁部材２１と、絶縁部材２１に取付けられ、配線１００及び導体部３が接続される接続部材としてのボルト２２と、を備えているので、給電用の配線１００の接続性と絶縁性とを兼ね備えた端子部２とすることができる。
また、給電用電極部１４が、絶縁層１２の表面に形成され、抵抗発熱層１３に電気的に接続された導体層１４１と、導体層１４１の表面に載置され、導体部３が接続されている接続金具１４２と、を備えているので、絶縁性、抵抗発熱層１３との接続性及び導体部３との接続性を兼ね備えた給電用電極部１４とすることができる。
なお、本考案においては、上記の具体的な実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本考案の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、端子部２を、基板１１の長手方向Ｄに沿って、給電用電極部１４から離隔した位置に配設するようにしたが、これに限定されず、例えば、図６に示すように、端子部２を、給電用電極部１４から、基板１１の長手方向Ｄに対して所定の角度θをなす方向へ離隔した位置に配設するようにしてもよい。この場合、基板１１の長手方向Ｄに沿って離隔させる場合と比較して、端子部２の配設自由度を向上させることができる。また、端子部２を基板１１に対してより近接させて配設することができる。これにより、ヒータの給電構造１の基板１１の長手方向Ｄの大きさを小さくすることができる。
また、上記実施例では、端子部２を、基板１１に取付けられた中継板４に配設するようにしたが、これに限定されず、例えば、図７に示すように、端子部２を基板１１に配設するようにしてもよい。この場合、中継板４を設ける場合と比較して部品点数を削減することができる。
また、上記実施例では、給電用電極部１４が、導体層１４１と、接続金具１４２と、を備える形態を例示したが、これに限定されず、例えば、接続金具を備えない形態としてもよい。この場合、外部からの給電用の配線は、はんだ付け等により、導体層に直接接続される形態等であることができる。
また、上記実施例では、導電性を有する材料であるＳＵＳ４３０製の中継板４を例示したが、これに限定されず、例えば、絶縁性を有する材料からなる中継板としてもよい。この場合、端子部は絶縁部材を備えない形態とすることができる。
また、上記実施例では、端子部２の絶縁部材２１を、中継板４の表側（配線１００が接続される側）に取付けるようにしたが、これに限定されず、例えば、中継板（基板に取付ける場合には、基板）の裏側に取付けるようにしてもよい。
また、上記実施例では、電線３１として銅の撚り線を採用するようにしたが、これに限定されず、例えば、ニッケル、アルミ等の他の良導性金属の撚り線などを採用するようにしてもよい。
１；ヒータの給電構造、１０；ヒータ、１００；給電用配線、１１；基板、１２；絶縁層、１３；抵抗発熱層、１４；給電用電極部、１４１；導体層、１４２；接続金具、１４２ａ，１４２ｂ；孔、１４３；碍子、１４４；ボルト、１４５；ナット、１５；導体配線層、２；端子部、２１；絶縁部材、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ；孔、２２；ボルト（接続部材）、３；導体部、３１；電線、３２，３３；圧着端子、４；中継板、４１；孔、Ｄ；基板の長手方向、θ；基板の長手方向Ｄとのなす角度。
Claims (13)
- 導電性を有する材料からなる基板と、
前記基板の表面に形成された絶縁層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に形成され、通電により発熱する抵抗発熱層と、
前記基板に対して電気的に絶縁された状態で前記絶縁層の表面に配設され、前記抵抗発熱層に電気的に接続されている給電用電極部と、を備えるヒータに給電するための構造であって、
前記絶縁層が形成されていない前記基板上の位置又は該基板に取付けられた中継板上に配設されているとともに、外部から前記ヒータに給電するための配線を、該基板に対して電気的に絶縁して接続可能に設けられた端子部と、
少なくとも一部が柔軟性を有し、前記給電用電極部と前記端子部とを電気的に接続する導体部と、を備えることを特徴とするヒータの給電構造。 - 前記端子部は、前記中継板に配設されており、
前記中継板は、前記基板の端面よりも外方向へ延びる形態で該基板の裏面に重ね合わされるようにして該基板に取付けられている請求項１記載のヒータの給電構造。 - 前記基板は、長尺形状であり、
前記中継板は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている請求項２記載のヒータの給電構造。 - 前記中継板は、導電性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている請求項３記載のヒータの給電構造。 - 前記中継板は、絶縁性を有する材料からなり、
前記端子部は、前記中継板に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材を備えている請求項３記載のヒータの給電構造。 - 前記中継板は、前記基板よりも剛性が小さい請求項２乃至５のいずれか一項に記載のヒータの給電構造。
- 前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている請求項１乃至６のいずれか一項に記載のヒータの給電構造。 - 前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている請求項３乃至７のいずれか一項に記載のヒータの給電構造。
- 前記端子部は前記基板に配設されている請求項１記載のヒータの給電構造。
- 前記基板は、長尺形状であり、
前記端子部は、前記基板の長手方向の端部に取付けられている請求項９記載のヒータの給電構造。 - 前記端子部は、前記基板に取付けられた絶縁部材と、前記絶縁部材に取付けられ、前記配線と前記導体部とを接続する接続部材と、を備えている請求項１０記載のヒータの給電構造。
- 前記給電用電極部は、
前記絶縁層の表面に形成され、前記抵抗発熱層に電気的に接続された導体層と、
前記導体層の表面に載置され、前記導体部が接続されている接続金具と、を備えている請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のヒータの給電構造。 - 前記端子部は、前記基板の表面と平行な面上で、前記給電用電極部から、前記基板の長手方向に対して所定の角度をなす方向へ離隔した位置に配設されている請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のヒータの給電構造。
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