JP6968446B2

JP6968446B2 - コネクタ部を備えた電熱ヒータ

Info

Publication number: JP6968446B2
Application number: JP2019133341A
Authority: JP
Inventors: 繁園原; 有浩園原
Original assignee: 株式会社テックヘイワ
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: JP2021018903A

Description

本発明は、電熱ヒータに関し、特に、金型に装着する電熱ヒータの取り回しや取付作業性を向上するためのコネクタ部を備えた電熱ヒータに関するものである。

従来より、樹脂成形用等の金型に、加熱手段として複数の電熱ヒータを装着し、隣接する電熱ヒータの接続端子同士を結線部材で接続し、これら電熱ヒータを制御手段により作動させて、各部での温度調整を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、電熱ヒータの結線部材を可撓性を有するリード線で形成し、各電熱ヒータの配置の自由度を高めた技術が提案されている。

特開２００５−３２２５０５号公報

ところが、特許文献１の技術によれば、図９に示すように、可撓性を有する結線部材６２が電熱ヒータ６１に埋設されているため、断線した場合に電熱ヒータ６１ごと交換が必要となるという問題もあった。また、電熱ヒータ間を接続する結線部材６２が上向きに撓み、金型５に取り付けた状態の外観が繁雑になるという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、断線が生じ難く、かつ、金型取り付け後の外観がシンプルな電熱ヒータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の電熱ヒータは、金型に装着される電熱ヒータであって、金型を加熱する本体部と、電熱ヒータを他の電熱ヒータと接続するコネクタ部とを備え、本体部に芯材が埋設され、コネクタ部は、芯材に挿着されたことを特徴とする。

このとき、コネクタ部が、本体部と接続された導電性の筒状部材と、一対の筒状部材を略水平に保持するハウジングとを含み、筒状部材の両端部には、リード線を接続するリード線接続部を設けることができる。

また、筒状部材が、一のリード線接続部と他のリード線接続部の中間部に、本体部と接続された本体接続部を含むように構成することも可能である。

その他、ハウジングは、絶縁性および耐熱性を有する材質を使用することとしても良い。

本発明の電熱ヒータによれば、本体部に埋設した芯材にコネクタ部を挿着したため、コネクタ部と本体部が安定的に結線され、断線が生じ難くなるという効果を有する。さらに、水平に保持された筒状部材の両端部にリード線接続部を設けたため、電熱ヒータ同士を接続した場合に、リード線が上方向に撓むことがない。このため、外観がシンプルになり、省スペース化も実現できる。

本発明の一実施形態を示す電熱ヒータの斜視図である。電熱ヒータの分解斜視図である。電熱ヒータの（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ線断面図である。コネクタ部の（ａ）平面図、（ｂ）底面図、（ｃ）正面図（背面図）、（ｄ）右側面図（左側面図）である。コネクタ部の（ａ）Ｂ−Ｂ線断面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）Ｄ−Ｄ線断面図、（ｄ）Ｅ−Ｅ線断面図である。電熱ヒータの結線方法を示すＣ−Ｃ線断面図である。リード線を接続したコネクタ部の内部構造を示す斜視図である。電熱ヒータの使用状態を示す説明図である。従来の（ａ）電熱ヒータ、（ｂ）電熱ヒータの使用状態を示す説明図である。

以下、本発明を金型用の電熱ヒータに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、電熱ヒータ１は、金型５（図８参照）を加熱する本体部２と、電熱ヒータ１を電熱ヒータ１と同一構成を有する他の電熱ヒータ１に接続するコネクタ部３から構成される。

図２，３に示すように、本体部２は、主碍子１１および酸化マグネシウム（マグネシウムパウダー１２）を内装した金属ケース４を含む。主碍子１１には、複数の接続端子１５および芯材１４が埋設され、主碍子１１の表面にはニクロム線１３が巻き回されている。また、ニクロム線１３の両端部は、各々異なる接続端子１５に接続されている。

金属ケース４はパイプ状に形成され、上端部に位置決め用フランジ６が形成され、位置決め用フランジ６の上部において、コネクタ部３が芯材１４に挿着される。また、金属ケース４は、外径２２ｍｍのパイプに主碍子１１およびマグネシウムパウダー１２を装填した後、外径２０ｍｍまで圧縮される。圧縮により、ニクロム線１３の熱伝導率が向上するとともに、圧縮前の約５倍の断線耐久性が確保できる。

コネクタ部３は、筒状の導電性を有するターミナル３１と、ターミナル３１を略平行に保持するハウジング２１と、リード線５３（図６参照）をターミナル３１に保持するボルト５１から構成される。ハウジング２１の材質は、絶縁性および耐熱性を有するアルミナ碍子などが好ましく、ターミナル３１の材質は、真鍮などを好適に採用できる。

以下、図４，５に基づいてコネクタ部３の構成を詳説する。なお、ターミナル３１を取り付けた状態におけるハウジング２１の内部構造を説明するため、図４，５では、芯材１４、接続端子１５、ボルト５１、ナット５２を省略している。また、背面図および左側面図は、それぞれ正面図および右側面図と同様に表れるため省略する。ハウジング２１は、ターミナル３１を上下方向から挟持する上ハウジング２２および下ハウジング２３から構成される。上ハウジング２２には、芯材１４を挿通するための挿通穴２４と、ボルト５１を締緩自在に収容するボルト収容部２８と、ドライバーなどの工具５４の作用部を受け入れる工具穴２６が形成されている。また、上ハウジング２２の底面２２ｂには、ターミナル３１の外形と相補的な形状を有するターミナル嵌合溝２７と、接続端子１５の端部１５ａが嵌め込まれる凹部３０が形成されている。そして、上ハウジング２２の天面２２ａには、芯材１４の抜け止め用のナット５２を受け入れるナット収容部２９が形成されている。

下ハウジング２３は、芯材１４および接続端子１５を挿通するための挿通穴２４，２５が開設されている。また、下ハウジング２３の天面２３ａには、ターミナル３１の外形と相補的な形状を有するターミナル嵌合溝２７が形成されている。

ターミナル３１は、外形が略六角柱形状に形成され、両端部にリード線５３に接続されるリード線接続部３２と、接続端子１５に接続される本体接続部３３を備える。また、ターミナル３１の開口部３１ａはテーパ状に形成され、リード線５３の裸線部５３ａをターミナル３１の内部に導入し易く設けられている。なお、ターミナル３１は、円柱形状や多角柱形状のいずれも選択可能である。特に、多角柱形状を選択した場合には、ターミナル３１の回転を防止し、位置決めできるという効果も期待できる。

リード線接続部３２は、ボルト５１を挿通するボルト挿通穴３２ａを含む。ボルト挿通穴３２ａにはネジが切られており、裸線部５３ａをターミナル３１の内部に挿入してボルト５１を締めると、裸線部５３ａがターミナル３１に当接して保持され、リード線５３とターミナル３１が接続される。

本体接続部３３は、ターミナル３１の長手方向中央部に開設された挿通穴３３ａを含む。挿通穴３３ａに接続端子１５を挿通させると、接続端子１５が挿通穴３３ａの内側面に当接して保持され、本体部２とターミナル３１が接続される。

次に、上記のように構成された電熱ヒータ１において、隣接する電熱ヒータ１をリード線５３を用いて相互に接続する方法を図６〜８に基づいて説明する。

図６（ａ）に示すように、ターミナル３１にリード線５３の裸線部５３ａを挿通し、図６（ｂ）に示すように、工具５４を用いてボルト５１を締めると、図６（ｃ）および図７に示すように、リード線５３がターミナル３１に当接して保持され、リード線５３とターミナル３１とが接続される。リード線５３の裸線部５３ａを隣接する電熱ヒータ１のターミナル３１に接続してゆくと、図８に示すように、複数の電熱ヒータ１を連ねて接続することが可能となる。

以上のように構成した電熱ヒータ１によれば、本体部２に埋設した芯材１４にコネクタ部３を挿着し、コネクタ部３のターミナル３１に、本体部２から延びる接続端子１５を接続することとしたため、コネクタ部３と本体部２とが安定的に結線され、断線し難くなるという効果を有する。特に、上ハウジング２２に形成された凹部３０によって、接続端子１５の端部１５ａが確実にハウジング２１の内部に保持され、ターミナル３１との接続状態が確実に維持される。また、ターミナル３１を平行に保持し、ターミナル３１の両端部にリード線接続部３２を設けたため、電熱ヒータ１を接続した際に、リード線５３が上方に向けて撓むことがなく、シンプルな外観を保ちつつ、省スペース化も可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。例えば、ボルト５１の代わりに板バネを配置し、板バネの復元力を利用してリード線５３を保持することも可能である。

１電熱ヒータ
２本体部
３コネクタ部
４金属ケース
５金型
１１主碍子
１２マグネシウムパウダー
１３ニクロム線
１４芯材
１５接続端子（ａ：端部）
２１ハウジング
２２上ハウジング（ａ：天面、ｂ：底面）
２３下ハウジング（ａ：天面、ｂ：底面）
２４挿通穴（芯材）
２５挿通穴（接続端子）
２６工具穴
２７ターミナル嵌合溝
２８ボルト収容部
２９ナット収容部
３０凹部
３１ターミナル（ａ：開口部）
３２リード線接続部（ａ：ボルト挿通穴）
３３本体接続部（ａ：挿通穴）
５１ボルト
５２ナット
５３リード線（ａ：裸線部）
５４工具

Claims

金型に装着される電熱ヒータであって、
前記金型を加熱する本体部と、前記電熱ヒータを他の電熱ヒータと接続するコネクタ部と、を備え、
前記コネクタ部は、他の電熱ヒータのコネクタ部と相互に接続可能に設けられ、
前記本体部に芯材が埋設され、
前記コネクタ部は、前記芯材に挿着されたことを特徴とする電熱ヒータ。
前記コネクタ部が、前記本体部と接続された導電性の筒状部材と、一対の前記筒状部材を略水平に保持するハウジングと、を含み、
前記筒状部材の両端部に、リード線を接続するリード線接続部を設けた請求項１に記載の電熱ヒータ。
前記筒状部材が、一の前記リード線接続部と他の前記リード線接続部の中間部に、前記本体部と接続された本体接続部を含む、請求項２に記載の電熱ヒータ。
前記ハウジングは、絶縁性および耐熱性を有する材質からなる請求項２または３に記載の電熱ヒータ。