JPS6046788B2 - ヒ−タ−における電熱線と端子棒との接続部の構造及び電熱線と端子棒との接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシーズヒーターなどのヒーターにおけるコイ
ル状の電熱線とその電熱線の端部に接続される端子棒と
の接続部の構造及びそれら電熱線と端子棒との接続方法
に関するものである。

従来の接続部の構造及びその接続方法にあつて、第８図
に示されるように端子棒５ｆの先端部６ｆを細く形成し
、この先端部６ｆをコイル状の１電熱線３ｆの端部４ｆ
に挿入した後、第９図に示すようにスポット溶接機の電
極１０ｆによつて電熱線３ｆの端部４ｆと端子棒５ｆの
先端部６ｆとを溶接するようにしていたものは、コイル
状の電熱線３ｆの端部４ｆの内周と端子棒５ｆの先端部
・６ｆの外周とのすきまが大きい場合には、第１０図に
示されるような状態となつて溶接が適切に行なわれにく
くなる問題点があつた。それを解決する為には端子棒５
ｆの先端部６ｆが電熱線３ｆの端部４ｆの内側にピツタ
リと入るように太径にすれば良いが、そのようにすると
溶接をするに当り電熱線３ｆの端部４ｆ内に端子棒５ｆ
の先端部６ｆを挿入する作業か極めて困難となる作業上
の問題が生ずる。また、上記構成のもの、即ち先端部６
ｆに巻きつけられたコイル状の電熱線３ｆの端部４ｆが
先端部６ｆに対して圧着させてあるものにおいて、その
圧着度が大きい即ち外周からの加圧が大きいと、コイル
状電熱線の断面積は減少し、その結果、その断面減少し
た部分の電流密度が高まつて、端子棒５ｆと電熱線３ｆ
における主発熱部とを結ぶ最も重要は前記コイル状電熱
線３ｆの端部４ｆが異常に高温状態となり断線するとい
う大きな危険がある。

これを防ぐためコイル外周から先端部６ｆへ向けての圧
着度を小さくすると、コイル状電熱線と先端部６ｆとの
間の接触抵抗が増加し、そこが発熱して断線しやはりコ
イル状電熱線の寿命を縮めるという欠点がある。このよ
うに上記先端部６ｆとコイル状電熱線との接続には極め
て高度な注意が払われなければな゛らない問題点がある
。

そこで本発明は上記の欠点を解決することができるよう
にしたもので、コイル状電熱線に対し端子棒の先端部を
挿入し易いは勿論のこと、コイル状電熱線の内径に対す
る端子棒先端部外径が常時対応適切寸法となり、且また
両者の接続は簡単な一溶着手段によるだけて極めて正確
でしかも電気的、機械的に良好な溶着状態が期待できる
。

即ち、そのように簡単に溶着したものであつても、その
接続部において端子棒基部側に近い電熱線は機械的溶着
度が高く、かつ接続部において主発熱．部側の電熱線は
電流の通過を容易にする状態で溶着されて、この種の接
続部としては極めて理想に近い形状となり、且つその理
想とする接続部の溶着状態が極めて簡易に態成できるな
ど、極めて優れた有用性を持つ端子部の構造及び方法を
提供し・ようとするものである。以下本願の実施例を示
す図面第１図〜第７図について説明する。

第１図、第２図に示されるシーズヒーター１に於いて、
２は外装金属管を示し、通状アルミニウムや鉄等を用い
て形成されている。３は電熱線を示し、一般にニクロム
線あるいは鉄クロム線等が用いられる。

４はその電熱線３の端部を示す。

５は端子棒を示し耐熱性の高い材料を用いて構成されて
いる。

６はその先端部を示し、先細り状に形成されている。

尚この先端部６に於ける最大径は前記コイル状の電熱線
３の内径よりも大きく形成され、又先端部６に於ける先
端６ａの外径はコイル状の電熱線３の内径よりも小ｊさ
く形成されている。７は外装金属管２と電熱線３との間
に充填した絶縁材で、耐熱性と絶縁性の良好な材料例え
ば酸化マグネシウム等が用いられる。

尚この絶縁材７は後述するシーズヒーター１の減径操作
により固化されている。次に上記の様なシーズヒーター
の製造方法を第３図〜第６図に基づいて説明する。

先ずコイル状の電熱線３と端子棒５とが接続される。

この操作は次のようにして行なわれる。即ち、上記のよ
うな形状に形成された端子棒５の先”端部６は第３図に
示されるように先ず電熱線３の端部４内に挿入され、端
部４が先端部６の外周面に接触する状態にされる。この
状態に於いてスポット溶接機（通常コンデンサースポッ
ト溶接機）の溶接電極１０ａ，１０ｂが図に示されるよ
うに圧接される。この状態に於いて溶接機の電極１０ａ
，１０ｂに通常知られているように電流を流すと、電熱
線３の端部４と端子棒５の先端部６とが溶接される。こ
の様な溶接状態に於いては、第５図に示されるように溶
接部に於ける電熱線３の断面減少が段階的となつている
。このようにして相互に接続された電熱線３及び端子棒
５は、次に第６図に示されるように外装金属管２内に粉
状の絶縁材７と共に装入され、端部１ａから矢印１１方
向へ向け一般にローリングあるいはスエージングと称さ
れる方法によつて外径の減径が行なわれる。この場合外
装金属管２の矢印１１方向への伸びに比べ端子棒５の同
方向への伸びは小さい為、粉状の絶縁材７は端子棒５に
対し矢印１１方向に相対的に移動する。しかし端子棒５
の先端部６が前述のように先細り状に形成されているた
め、その先端部６の先端側（第５図に符号１２で示す）
にも絶縁材７は充分に充填される。尚端子棒５に於ける
先端部６は完全に尖らす必要はなく、上記のような絶縁
材７の所要の充填度を得る為に必要な形状（例えば第３
図に仮想線で示すように、先端６ａ″の外径がコイル状
の電熱線３の内径よりも僅かに小さい程度）にしても良
いものである。上記のようにして構成されたシーズヒー
ター１にあつては、電熱線３に於いて溶接部（端部４）
から離れた部分は、第５図にも明示されるようにすぐに
端子棒５の先端部６から離間している為、シーズヒータ
ーとしての抵抗値は極めて正確なものとなつており、又
溶接部に於ける電熱線３の断面減少が前述のように段階
的となつている為、これに通電をした場合にも電熱線３
の局部加熱による断線事故は極めて少なくなる。次に電
熱線３の線径が異なる場合におけるこれと端子棒５との
接続を示す第７図について説明する。第１図及び第２図
に示されるようなシーズヒーター１に於いてはその耐電
圧、絶縁特性を確保する関係上、外装金属管２の内周面
と電熱線３の外周端との間隔即ち第２図に示す寸法Ｄを
一定にする事が要求される。従つてシーズヒーター１の
消費電力を変える即ち電熱線３の線径を変えるたびにコ
イル状の電熱線３の内径が変化する。しかしながら上記
の様な形状に先端部６が形成された端子棒５を用いる場
合には、第７図Ａ，Ｂに示すように電熱線３の線径が細
い場合も又太い場合も全く同じ種類の端子棒５を用いて
夫々前述の如く良好な接続を行なうことができる。以上
のように本発明にあつては、先細り状の端子棒先端部６
に巻回状存置させたコイル状の電熱線３が、端子棒基部
５ａ側の部分は密に且堅固に熔着されて信頼度の高い熔
着が行なわれ、これとは反対側の主発熱部３ａ寄りの部
分は前記の部分に比較して断面積の減少度少なく、即ち
主発熱部３ａの電熱線の断面積とほぼ同様の断面積を維
持した状態で上記端子棒先端部６に巻回状熔接されてい
る為、接続部１４において最も重要な電熱線、即ち接続
部１４において最も主発熱部３ａ側にあり、端子棒５か
ら主発熱部３ａに向かう電流のうちの全電流が流れる電
熱線４″は、その断面積（電通過断面）の減少が極めて
少なく、これによつて端子棒５と電熱線３との接続部で
の異常な温度上昇をもたらすことなく通電の役割を果す
ことがてき、その結果、接続部１４における寿命を損じ
ることなく長期間の利用に耐えうる大きな効果がある。

しかもそのように断面積の減少度をを少なくするために
十分な熔着が行なわれず、従つて機械的強度が小さくな
る恐れがあるものであつても、前述した如く端子棒先端
部６に巻回されたコイル状電熱線３のうち端子棒基部５
ａ側の比較的太径部分に巻かれたコイル状電熱線４″，
４″″″は、断面積の減少度を大きくして密にかつ堅固
に端子棒先端部６に熔着されているから、この部分で前
記機械的強度の不足を十分に補つて、堅固接続部１４と
して長期間の利用に供しうる優れた効果がある。しかも
上記の如く端子棒基部５ａ寄りに巻回された電熱線４″
，４″″″は断面積の減少度を大きくし、反対側のもの
は断面積の減少度を小さくするという極めてむずかしい
要求に対応する熔接を行なう楊合にあつても、本発明に
あつては端子棒５の先端部６が先細り状に形成してあり
、かつその先端部６における基部側の部分はコイル状電
熱線の内径よりも太径であるため、電熱線における内径
側の部分を先細り状先端部６の外面によく馴染ますこと
がてき、更に、第３図からも明らかな如く、電熱線外周
側から端子棒先端部の軸線位置に向けて熔接機の電極１
０ａ，１０ｂを押しあて状に圧着する場合は、必然、端
子棒先端部の太径部分に巻かれている電熱線は大きな圧
着度を受ける一方、細径部分に位置する電熱線は僅かな
圧着度となり、その結果太径部分に位置する電熱線の断
面積の減少度は大きく、細径部分に位置する電熱線の断
面積の減少度は少なくなり、極めて簡易な操作でもつて
上記の複雑な構造の熔接を可能にする作業上の大きな特
長もある。また本発・明の方法にあつては、先細り状に
形成されしかもその最大径をコイル状の電熱線３の内径
よりも大きくした端子棒５の先端部を電熱線３内に差し
込んだ状態で両者を溶接するものであるから、両者を確
実に接触させた状態で溶接を行なうことができ、溶接の
確実性を極めて高くすることのできる効果がある。しか
もそのような効果が得られるようにしたものであつても
、端子棒５の先端部を電熱線３内に差し込む場合には、
端子棒５の先端部が先細り状に形成されしかもその先端
の径は電熱』線３の内径よりも小さく形成されているか
ら、極めて作業性良く作業を行なうことのできる効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はシーズヒー
ターの一部破断図、第２図は第１図に於ける■−■線断
面図、第３図は電熱線と端子棒との溶接状態を示す縦断
面図、第４図は第３図に於ける■−■線断面図、第５図
は溶接部の拡大断面図、第６図はシーズヒーターの減径
作業を示す縦断面図、第７図は線径の異なる電熱線と端
子棒との接続例を示す図、第８図乃至第１０図は従来例
を示すもので、第８図は接続部の一部破断図、第９図は
溶接状態を示す拡大断面図、第１０図は第８図に於ける
Ｘ−Ｘ線拡大断面図。 ３・・・・・・電熱線、４・・・・・・端部、５・・・
・・・端子棒、６・・・先端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端子棒の先端部はコイル状の電熱線の内側に挿入さ
   れていると共に上記コイル状の電熱線と端子棒の先端部
   とは相互にスポット溶接手段によつて固着されて成る接
   続部において、上記端子棒の先端部における上記コイル
   状電熱線の内側に位置する部分は先細り状に形成してあ
   ると共に、これに巻付けられた状態で固着されている上
   記コイル状電熱線は、電熱線の主発熱部側寄りに巻付い
   ている電熱線は断面積の減少度少なく上記先端部に熔着
   されており、端子棒基部側寄りに巻付いている電熱線は
   断面積の減少度を大きくして密に厳固に上記先端部に溶
   着させて、上記端子棒から電熱線の主発熱部への電流を
   通す為の主発熱側寄りに巻付いている電熱線の電流通過
   断面が減少しないようにしてあることを特徴とするヒー
   ターにおける電熱線と端子棒との接続部の構造。 ２ コイル状の電熱線と端子棒とを接続するに当り、上
   記端子棒の先端部を先細り状でしかもその基部側の最大
   径が上記コイル状の電熱線の内径よりも大きくまた先端
   の外径がコイル状の電熱線の内径よりも小さい形状に形
   成しておき、然る後、上記端子棒の先端をコイル状の電
   熱線の内側に挿入し、上記コイル状電熱線の端部の電熱
   線を端子棒先端部の先細り状の外周面に密に当接させ、
   その状態にて上記先細り状の端子棒先端部に巻回状存置
   されているコイル状電熱線の外周側から端子棒先端部の
   軸心位置に向けて熔接用の電極を圧接させ、その圧接状
   態は、上記端子棒の先細り状の先端部に巻回状位置させ
   てあるコイル状電熱線の内、端子棒基部側寄りの比較的
   太径部分の外周に巻回している電熱線は比較的断面積の
   減少度大きく溶着し、主発熱部側寄りの細径部分の外周
   に巻回してある電熱線は断面積の減少度小さく溶着され
   るように圧接した状態で溶接することを特徴とする電熱
   線と端子棒の接続方法。