JPH11354262A - リ―ド線一体型ヒ―タ横巻線の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発熱に寄与しないリード線部が長手方向に所定
の間隔で一体に形成されたリード線一体型ヒータ横巻線
を優れた生産性をもって連続的に製造することの可能な
製造方法と製造装置を提供すること。 【解決手段】中心張力体と、該中心張力体の周上に螺旋
状に巻装された横巻線との間に、中心張力体上に巻装さ
れた電気良導体からなるリード線部が所定の間隔で形成
されてなるリード線一体型ヒータ横巻線の製造方法であ
って、所定の速度で回転しながら巻き取られる中心張力
体の周上に、所定の速度で供給される横巻線を所定のピ
ッチで螺旋状に巻装しながら同時に、前記横巻線の巻き
口に電気良導体を所定の速度で供給して中心張力体と横
巻線とで挟み込むようにして巻き込ませ、中心張力体の
回転により中心張力体上に巻装したことを特徴とするリ
ード線一体型ヒータ横巻線の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱に寄与しない
リード線部が長手方向に所定の間隔で一体に形成された
リード線一体型ヒータ横巻線を優れた生産性をもって連
続的に製造することの可能な製造方法と製造装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種機器の保温用ヒータ、加
熱用ヒータ、凍結防止用ヒータなどとして様々な構成の
コード状ヒータが提案されているが、例えば、特開平９
−２６００４０号公報には、ヒータ巻芯と、該ヒータ巻
芯上に螺旋状に巻装された抵抗線の間に、金属箔等から
なる良導電体を所定の間隔で縦添えすることによってリ
ード線部を備えたヒータ横巻線を形成し、その周上に絶
縁被覆を施した構成のコード状ヒータが開示されてい
る。

【０００３】このコード状ヒータは、コード状ヒータの
内部にリード線部が設けられた構造であるため、コード
状ヒータとリード線とを別途、接続端子等を使用して接
続する必要が無くなるとともに、該接続部への絶縁処理
加工（防水処理加工）なども不要にすることができると
いう利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このコ
ード状ヒータにおいては、絶縁被覆を施す前のヒータ横
巻線の製造段階において以下に示すような問題点があっ
た。つまり、このコード状ヒータにおけるヒータ横巻線
の製造は、まず初めに、ヒータ巻芯の外周に金属箔から
なる良導電体を所定の間隔で縦添えしてリード線部を形
成しておき、その後、それらの周上に抵抗線を巻装する
ものであるため、通常のヒータ横巻線を製造する場合に
比べて製造工程が一工程余分にかかってしまうととも
に、良導電体をヒータ巻芯上の所定の位置に固定するた
めの手段が必要になってしまう。固定手段に関して上記
の公報では何も触れられていないが、例えば、接着剤付
の金属箔を良導電体として使用したり、端子部材を使用
して良導電体を固定しておくことなどが考えられる。

【０００５】しかしながら、固定手段として接着剤を使
用する場合には、コード状ヒータの使用用途が接着剤の
耐熱性の範囲内に限られてしまうとともに、接着剤の種
類によっては、コード状ヒータの発熱による影響を受け
て発熱特性に悪影響を及ぼしてしまうという恐れもあ
る。

【０００６】又、固定手段として端子部材を使用する場
合には、リード線部の数だけ端子部材が必要になるため
部品点数が増加してしまうとともに、その固定加工にも
多大な労力が必要になることから作業効率が非常に悪く
生産性が著しく低下してしまうという問題がある。この
ような部品点数の増加や、それに伴う生産性の低下とい
った問題は、上述した製造工程の増加といった問題とも
相俟ってコード状ヒータの製造コストを大幅に上昇させ
る要因となってしまう。更に、端子部材を使用した場合
には、その部分の外径が他の部分に比べて太くなってし
まうことから、ヒータ横巻線の周上に絶縁被覆を施す際
の障害になるとともに、絶縁被覆を施した後のコード状
ヒータの表面に凹凸が発生してしまい外観上好ましくな
いという問題もある。

【０００７】本発明者らは、このような点に基づいて種
々検討を重ねた結果、ヒータ横巻線の製造段階におい
て、中心張力体上に横巻線を巻装する際、その巻き口に
電気良導体を供給して中心張力体と横巻線との間に巻き
込ませながら横巻きすれば、接着剤、端子部材等の特別
な固定手段を要することなく一工程のみで所望とする位
置に確実にリード線部を形成することができ、それによ
って従来のリード線一体型コード状ヒータが抱えていた
問題点を解決することができることを見い出し、本発明
に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明によるリー
ド線一体型ヒータ横巻線の製造方法は、中心張力体と、
該中心張力体の周上に螺旋状に巻装された横巻線との間
に、中心張力体上に巻装された電気良導体からなるリー
ド線部が所定の間隔で形成されてなるリード線一体型ヒ
ータ横巻線の製造方法であって、所定の速度で回転しな
がら巻き取られる中心張力体の周上に、所定の速度で供
給される横巻線を所定のピッチで螺旋状に巻装しながら
同時に、前記横巻線の巻き口に電気良導体を所定の速度
で供給して中心張力体と横巻線とで挟み込むようにして
巻き込ませ、中心張力体の回転により中心張力体上に巻
装したことを特徴とするものである。

【０００９】又、本発明によるリード線一体型ヒータ横
巻線の製造装置は、中心張力体と、該中心張力体の周上
に螺旋状に巻装された横巻線との間に、中心張力体上に
巻装された電気良導体からなるリード線部が所定の間隔
で形成されてなるリード線一体型ヒータ横巻線を製造す
るための製造装置であって、該製造装置は、中心張力体
を該中心張力体の給線部と巻き取り部の間で回転させる
機構と、横巻線の給線部と、電気良導体の給線部と、横
巻線を回転している中心張力体に導くガイドと、電気良
導体を回転している中心張力体に導くガイドとを必要最
低限の機構として備えているとともに、前記電気良導体
を中心張力体に導くガイドが該電気良導体を横巻線の巻
き口に導くように構成されていることを特徴とするもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】中心張力体としては、例えば、ガ
ラス繊維糸、アルミナ繊維糸、ポリエステル繊維糸、芳
香族ポリアミド繊維糸、全芳香族ポリエステル糸等の繊
維糸、若しくは、これらの繊維糸の周上にシリコーンゴ
ム、フッ素ゴム等の弾性体被覆が設けられたものなどが
挙げられる。

【００１１】中心張力体上に巻装される横巻線として
は、例えば、ニッケル線、ニッケルクロム合金線、鉄ク
ロム合金線、銅ニッケル合金線、ステンレス線等の従来
公知の金属抵抗線の単線、撚り線、引き揃え線などが挙
げられる。又、その形状としては、丸線の他、リボン線
などが挙げられる。

【００１２】中心張力体と横巻線との間に配設される電
気良導体としては、一般に電線などで用いられる銅、ア
ルミ等の金属材料が挙げられ、又、その形状としても線
状、リボン状（テープ状）、箔状のもの、更には、これ
らの金属材料を絶縁フィルム上に貼り合わせたり蒸着し
たりしたものなど各種の形状が挙げられる。これらの内
のいずれのものを用いても良いが、本発明においては、
この電気良導体を中心張力体上に巻装することから、好
ましくは、中心張力体上に巻装した際に自身の弾性で巻
きほぐれないものが望ましい。

【００１３】本発明では、上記の構成材料を使用して以
下のような方法によって発熱に寄与しないリード線部が
長手方向に所定の間隔で一体に形成されたリード線一体
型のヒータ横巻線を製造している。つまり、所定の速度
で回転しながら巻き取られる中心張力体の周上に、所定
の速度で供給される横巻線を所定のピッチで螺旋状に巻
装しながら同時に、横巻線の巻き口に電気良導体を所定
の速度で供給して中心張力体と横巻線とで挟み込むよう
にして巻き込ませ、中心張力体の回転によって中心張力
体上に巻装している。

【００１４】このような製造方法を具体化するための製
造装置は、中心張力体を該中心張力体の給線部と巻き取
り部の間で回転させる機構と、横巻線の給線部と、電気
良導体の給線部と、横巻線を回転している中心張力体に
導くガイドと、電気良導体を回転している中心張力体に
導くガイドとを必要最低限の機構として備えているとと
もに、前記電気良導体を中心張力体に導くためのガイド
が電気良導体を横巻線の巻き口に導くように構成されて
いる。

【００１５】ヒータ横巻線の製造装置としては、中心張
力体の周上に抵抗線や金属箔などを巻装させる構成のも
のが従来公知であるが、中心張力体上に抵抗線を巻装さ
せながら、同時に金属箔を巻き込ませるようにして巻装
させるような機構を備えたものは存在していない。

【００１６】本発明では、このような製造方法と製造装
置を採用することによって、従来必要とされていたよう
な、電気良導体を固定するための手段（例えば、接着
剤、端子部材等）が不要になり、リード線部を形成する
工程と横巻線を巻装する工程とを一工程にすることが可
能になった。

【００１７】尚、中心張力体上に電気良導体を巻装する
場合には、電気良導体によって中心張力体の表面が覆い
隠されるように隙間なく巻装することが好ましい。こう
することによって、抵抗材料と電気良導体とをリード線
部の全長にわたって良好に接触させることができるた
め、リード線部において、電流が抵抗材料側に流れるこ
とがなく無用な発熱が生じることがない。又、電気良導
体を中心張力体上に隙間なく巻装すれば、例えば、実使
用に際して該リード線部に接続端子を接続する場合な
ど、使用する端子の形状や圧着する位置に拘わらず、接
続端子と電気良導体とは中心張力体の周方向の全周にわ
たって良好に接触することになるため、該接続部におい
ても無用な発熱が生じることがない。

【００１８】上記のようにして得られるヒータ横巻線の
周上には、使用条件に応じて適宜に絶縁被覆が施され
る。絶縁被覆材料としては、例えば、シリコーンゴム、
塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、フッ素ゴム、フッ素樹
脂、ウレタン樹脂等の有機高分子材料を主体とした電気
絶縁組成物や、ガラス繊維、アルミナ繊維、シリカ繊
維、アルミナ・シリカ繊維等の繊維材料などが挙げられ
る。絶縁被覆材料として電気絶縁組成物を用いた場合
は、押出加工などによって形成することが考えられ、
又、絶縁被覆材料の種類によっては適宜に架橋処理が施
される。絶縁被覆材料として繊維材料用いた場合は、編
組又は横巻きによって形成することが考えられる。これ
らは、単層に形成しても良いし、ニ層以上の多層に形成
しても良い。尚、絶縁被覆と抵抗線の間に公知のセパレ
ータを介在させても良い。当該出願人が特願平８−３５
２２３６号にて提案した不織布セパレータなどは特に好
適であり、端末加工時のストリップ作業性を大幅に向上
させることができる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本実施例
では、中心張力体を該中心張力体の給線部と巻き取り部
の間で回転させる機構と、横巻線の給線部と、電気良導
体の給線部と、横巻線を回転している中心張力体に導く
ガイドと、電気良導体を横巻線の巻き口に導くガイドと
から構成された製造装置を採用して、以下のような手順
でリード線一体型ヒータ横巻線を製造した。

【００２０】実施例１ まず、所定の速度で回転しながら下方向に巻き取られる
外径０．７ｍｍのガラス繊維組紐からなる中心張力体の
周上に、横巻線として外径０．１３ｍｍの銅ニッケル合
金線をピッチ１．１ｍｍで螺旋状に横巻きすると同時に
前記横巻線の巻き口に、電気良導体として厚さ０．０２
５ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ３００ｍｍの銅箔を所定の速度
で供給して前記中心張力体と前記横巻線とで挟み込むよ
うにして巻き込ませ、中心張力体の回転により中心張力
体上に１／４ラップ巻きで横巻きしてリード線部を形成
した。このとき、前記電気良導体は、横巻線の巻き口に
間欠的に供給し、所定の間隔でリード線部が形成される
ようにした。更に、電気良導体の巻きが均一になるよう
横巻線とは異なる巻ピッチで横巻きするために、電気良
導体が中心張力体と横巻線との間に挟み込まれるのと同
時に上方向（中心張力体の供線方向）に電気良導体の巻
き込み位置を移動させながら横巻きし、電気良導体の巻
きピッチが一定となるようにした。

【００２１】次いで、上記のようにして得られたヒータ
横巻線の外周に、絶縁被覆としてシリコーンゴムを押出
被覆した後、公知の方法で架橋して仕上外径２．６ｍｍ
のコード状ヒータを得た。

【００２２】実施例２ まず、所定の速度で回転しながら下方向に巻き取られる
外径０．７ｍｍのガラス繊維組紐からなる中心張力体の
周上に、横巻線として外径０．１３ｍｍの銅ニッケル合
金線をピッチ１．１ｍｍで螺旋状に横巻きすると同時に
前記横巻線の巻き口に、電気良導体として厚さ０．０４
ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ３００ｍｍのアルミ箔を所定の速
度で供給して前記中心張力体と前記横巻線とで挟み込む
ようにして巻き込ませ、中心張力体の回転により中心張
力体上に１／４ラップ巻きで横巻きしてリード線部を形
成した。このとき、前記電気良導体は、横巻線の巻き口
に間欠的に供給し、所定の間隔でリード線部が形成され
るようにした。更に、電気良導体の巻きが均一になるよ
う横巻線とは異なる巻ピッチで横巻きするために、電気
良導体が中心張力体と横巻線との間に挟み込まれるのと
同時に上方向（中心張力体の供線方向）に電気良導体の
巻き込み位置を移動させながら横巻きし、電気良導体の
巻きピッチが一定となるようにした。

【００２３】次いで、上記のようにして得られたヒータ
横巻線の外周に、絶縁被覆としてシリコーンゴムを押出
被覆した後、公知の方法で架橋して仕上外径２．６ｍｍ
のコード状ヒータを得た。

【００２４】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではない。まず、上記の実施例では、リード線部を構
成する電気良導体として銅箔とアルミ箔を用いたが、軟
銅線等の金属細線を用いても良いし、それらを併用して
中心張力体上に横巻きしても良い。又、上記の実施例で
は、中心張力体として絶縁材料を用いたが、抵抗材料を
用いても良く、この場合には中心張力体上に巻装する横
巻線を絶縁材料に変更することも考えられる。又、上記
の実施例では、横巻線を巻装した後、直接絶縁被覆を施
したが、セパレータ等を介在させても良い。勿論、絶縁
被覆は必要に応じて施すものであるので、用途によって
は省略することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の製造方法と
製造装置によれば、リード線一体型のヒータ横巻線を製
造するにあたって、従来必要とされていたような電気良
導体を固定するための手段が不要になり、リード線部を
形成する工程と横巻線を巻装する工程とを一工程にする
ことが可能になった。従って、従来提案されていたリー
ド線一体型コード状ヒータの抱えていた使用用途の制限
や発熱特性の劣化などといった問題点を解決することが
できるとともに、部品点数及び製造工程数の削減により
製造コストを大幅に低減することができるようになっ
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心張力体と、該中心張力体の周上に螺
   旋状に巻装された横巻線との間に、中心張力体上に巻装
   された電気良導体からなるリード線部が所定の間隔で形
   成されてなるリード線一体型ヒータ横巻線の製造方法で
   あって、所定の速度で回転しながら巻き取られる中心張
   力体の周上に、所定の速度で供給される横巻線を所定の
   ピッチで螺旋状に巻装しながら同時に、前記横巻線の巻
   き口に電気良導体を所定の速度で供給して中心張力体と
   横巻線とで挟み込むようにして巻き込ませ、中心張力体
   の回転により中心張力体上に巻装したことを特徴とする
   リード線一体型ヒータ横巻線の製造方法。
2. 【請求項２】 中心張力体と、該中心張力体の周上に螺
   旋状に巻装された横巻線との間に、中心張力体上に巻装
   された電気良導体からなるリード線部が所定の間隔で形
   成されてなるリード線一体型ヒータ横巻線を製造するた
   めの製造装置であって、該製造装置は、中心張力体を該
   中心張力体の給線部と巻き取り部の間で回転させる機構
   と、横巻線の給線部と、電気良導体の給線部と、横巻線
   を回転している中心張力体に導くガイドと、電気良導体
   を回転している中心張力体に導くガイドとを必要最低限
   の機構として備えているとともに、前記電気良導体を中
   心張力体に導くガイドが該電気良導体を横巻線の巻き口
   に導くように構成されていることを特徴とするリード線
   一体型ヒータ横巻線の製造装置。