JPS60500981A - ロッキング装置を具備する可撓性の自動調節ヒータ並びにこれを使用した加熱方法及び半田付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ラッチング装置を具備する可撓性の自動調節ヒータ本出願は１９８３年６月２７ 日付は米国特許出願第５０７，９１９号の一部継続出願である。

背景技術 本発明は、自動関節殿能を有する電気的ヒータ及びその使用方法に関し、より具 体的には加熱若しくは半田付けさるべき箇所の周囲に一時的に配置されて使用さ れる強磁性体材料を用いた小サイズの自動調節機能を有する電気的ヒータに関す る。このヒータは、加熱作業が完了した後、被加熱体の構造の一部となって永久 的に被加熱体と一体化せしめられるような形態のものとすることも、加熱作業力 （完了する度に被加熱体から取り外して引き続き再使用可能なような形態のもの とすることも可能である。

カーター及びクルムメの発明に係る米国特許第４，２５６，９４５号には、積層 構造を有する温度自動調節機能を備えた電気的ヒータが記載されており、その一 つの薄板層番よ高６１透磁率と高い抵抗値を有し、またもう一つの薄板層は非磁 性体で低い抵抗の材料（例えばＳｌｉりで作製され、上記第１の薄板層と電気的 従ってまた熱的に接触せしめられてむする。

上記の如き構造のヒータは、定電流の交流電源にそわ、ぞれの層が電源に対して 平行となるように接続して使用される。

その場合の電流は、当初は表皮効果に基づき、上記高透磁率且つ高抵抗の層に集 中せしめられ、Ｐ＝ＫＲ＋の武力（２ 成立する。ここでＰは電力、Ｋは■２即ち一定、そしてＲは電流が高密度で集中 した状態に於ける透磁性体の実効抵抗である。このときの電力消費によって上記 層はこれがキュリ一温度に達するまで加熱される。上記層の透磁率は、そのキュ リ一温度近くに於ては、例えば銅等の第２の層の透磁率のレベルにまで減少する 。然るときは、電流は、上記第１の層の磁気的特性に基づき、もはや上記高抵抗 の第１の層にのみ局限されることはなく、上記層の層へも広がり、これによって 上記電流に対する抵抗は実質的に低下する。従って消費される電力Ｐ＝ＫＲ２（ 但しＲ２＜＜Ｒ，）は大幅に減少し、その加熱効果は、上記ヒータをキュリ一温 度若しくはその付近に維持するようなレベルにまで減少する。従って、このヒー タはキュリ一温度付近に於ける狭い温度範囲で温度的な自動調節機能を果たすこ とになる。

而して、前記米国特許済みのヒータに用いられる電源は、典型的には例えば８な いし２０ＭＨｚのような高周波電源であり、そのような高周波を用いることによ って、電流は、磁性体層がキュリ一温度に達するまでは、薄くて抵抗率の高い当 該磁性体層内に制限されるものである。特に、上記磁性体層の厚さが作動周波数 に於ける侵入度（５ｋｉｎ　ｄｅｐｔｈ　）程度であるときに最大の調節機能が 得られるものである。

そのような条件下に於てキュリ一温度若しくはその付近に於ける上記ヒータの実 効抵抗の最大変化が得られるからである。この事実は、均一な材料即ち積層構造 ではない磁性３　待表昭ＧＯ−５００９８１（３） ｆは電流の周波数である。電流の流れる領域はｅ　に従って低下する。ここでＸ は〔厚さ／侵入度〕で表される数値である。従って均一構造の高透磁率材料に於 ては、計算によれば電流の６３．２％が侵入度に等しい（即ち侵入度の１倍る。

従って若し當温におけるμの値が２００（この値は２００〜１０００の範囲内で 変化し得る。）であったとすれば、キュリ一温度領域における侵入度は２００の 平方根倍に増加する。

即ち、均一構造の材料に於ける侵入度はμｍ２００の場合の１４．１４倍に達す る。

前記米国特許済みのヒータに於ける２眉の積層構造についても、これと同様の表 皮効果に基づく説明が適用できる。

即ち、磁性体層の厚さが名目上侵入度に等しいときには、キュリ一温度以下に於 て電流の殆どは磁性体層を流れる。

キュリ一温度領域に於て圃−１電流の殆どは銅の層を流れるので、抵抗は顕著に 減少する。若し、このμの値の高い材料の厚さが侵入度の２倍より大きい場合に は、導電率の高い銅の部分を流れる電流のパーセンテージの変化は少なく、抵抗 率の変化もこれ程に顕著ではないであろう。同様に、μの値の高い材料の厚さが 実質的に侵入度以下である場合にも、キュリ一温度以下に於て高抵抗率材料の部 分を流れる電流のパーセンテージは少なく、従ってキュリ一温度に於ける抵抗の 変化はこれまた顕著ではないと思われる。従って、μの値の高い材料の厚さはそ の侵入度の１．０倍ないし１．８倍程度の範囲が望ましい。

而して、上記の如き２層の積層構造の場合の厳密な関係式は極めて複雑である。

〔キュリ一温度以下の最大抵抗Ｒｍａｘ　）対〔キュリ一温度以上に於ける最小 抵抗Ｒｍｉｎ）の比に関する式を導くための表面インピーダンスに関する基礎的 な数学的公式は、定評ある参考文献としての“Ｆｉｅｌｄｓａｎｄ　ＩＮａｖｅ ｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｉｃａｔｊｏｎｓ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ″　（第３版 ；Ｓ、Ｒａｍｏ、　Ｊ、Ｒ，Ｗｈｉｎｎｅｒｙ＋　Ｔ、ＶａｎＤｕｚｅｒ著：　 Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄＳＯｎＳ社刊二二ュ〜ヨーク　１９６５年）の２ ９８〜３ｏ３頁・第５゜１９節に記載されている。この参考文献に記載されてい る理論は、正確には平板状の積層板のみを対象にして適用されるものであるが、 侵入度が実質的にその曲率半径よりも小さい場合のすべての応用例についても充 分に正確なものである。

然しなから、」二記の如きヒータに於ては、キュリ一温度に達した時点に於て、 電流及び／又は磁束が上記ヒータの外周面領域に拡散するため、面倒な事態が生 しる。特に、当該ヒータが高感度の電子部品の近くに置かれた場合にそのような 事態が生しる。

カーター及びクルムメにより１９８１年３月１６日付で出願された米国特許出願 第２４３，７７７号は、前記米国特許済のヒータに関する出願内容を部分的に承 継した出願であるが、その出願では、この加熱されたヒータから発生する高周波 電磁波が当該ヒータの近辺領域に放射されるのを防止するための機構が記載され ている。

そのような効果は、高い導電率を有する銅若しくはその他の材料の厚さを、電源 周波数に対する侵入度の数倍となるよう充分に厚くして、上記の如き放射及び電 場の影響を防止することによって達成される。このように構成することは、上記 ヒータの多くの応用分野に於て重要なことであり、例えば半田鏝の場合に於ては 、電磁場が高感度の回路部品に比較的大きな電流を引き起し、これが当該部品を 破壊すると云うような事態の発生を防止する上で極めて意義深いことである。

前記の如く、１層構造即ち均一な構造の単純なヒータに於ける磁場は、ｅ　に従 って低下するものであり、従って、侵入度の３倍の位置に於ては磁場は最大部分 の４．９％であ。

す、侵入度の５倍の位置に於ては０．６７％であり、侵入度の１０倍の位置に於 ては磁場は最大部分の０．００５％となる。幾つかの利用分野に於ては少なくと も侵入度の５倍の厚さが望ましいが、多くの分野に於ては侵入度の３倍の厚さで 充分であり、また極めて高感度の機器の近くで大きな加熱電流を使用する場合に は侵入度の１０倍若しくはそれ以上の厚さが必要とされる場合もある。

前記米国特許済みのヒータ及び前記米国特許出願に係るヒータは、適宜の電源に 接続することにより所望の目的に利用できるが、然しながらその欠点ば、高周波 電源装置のコストが高いという点にある。当該装置から極めて低い電磁場の発生 しか許容されない場合には、電源周波数を極めて高く即ち例えばメガヘルツの領 域に維持する必要があり、且つ銅若しくはその他の非磁性体材料の厚さを充分に 厚くする必要がある。

而して、ジョン　エフ　クルムメにより１９８２年９月３０日に米国特許出願さ れた「温度調節機能を有する電気的にシールドされたヒータ」なる名称の発明に 於ては、高い透磁率で且つ高いキュリ一温度を有する材料でしかも通當は低６ 抵抗の非磁性体から成る層を利用することによって、比較的低い周波数の定電流 電源を用いることを可能とした。当該ヒータは、電流帰還路に隣接して設けられ る高透磁率且つ高抵抗の材料から成る第１のｉと、電流帰還路から離れて設けら れ高透磁率且つ望ましくは低い抵抗で上記第１の層よりも高いキュリ一温度を有 する材料から成る第２の層とから構成されている。

ここで、“高透磁率”とは、富磁性体よりも大きな透磁率を有する材料、即ち強 磁性体材料を指しており、そのうちでも、殆どの応用分野に於ては透磁率が１０ ０若しくはそれ以上のものが望ましい。

上記１９８２年９月３０日付は米国特許出願に記載の発明の基礎をなす作動原理 は、低抵抗の材料層として高透磁率且つ高いキュリ一温度の材料を用いることに より、この第２の層の電流の侵入度を、低い周波数に於ても極めて狭い領域内に 制限せしめ、これによって、扱い易い厚さの低抵抗の層を用いてこの層の外側の 表面を、熱的には絶縁することなく電気的及び磁気的には本質的に絶縁即ちシー ルドすることを可能とした点にある。上記第２の層は望ましくは低抵抗の材料で 作製されるが、これは必ずしも本質的な要件ではない。

２つの高透磁率薄板層を使用する当該ヒータの一例に於ては、その１つの層の材 料として、抵抗率が約７０〜８０μΩ印、透磁率が約２００．キュリ一温度が約 ３００℃の合金４２（後記の第１表に示した「４２％Ｎｉ残部Ｆｅｊから成る合 金）が用いられる。また、第２の層としては、抵抗率が約１０ｇΩｃｍ、透磁率 が約１０００．キュリ一温度が約７６０℃の炭素鋼が７　待人昭ＧＯ−５００９ ８１（４） 用いられる。６０１１ｚの電源を用いた場合の侵入度は合金４２については０． １“（インチ）であり、炭素鋼については０．０２５〃である。上記発明に係る 実用的な６０Ｈｚのヒータの一例に於ては、直径０９２５インチの円筒状若しく はチューブ状の銅から成る導電体じ帰還用導電体”）と、薄い絶縁層（多くの場 合０．００２インチの厚さ）と、透磁率４００で厚さが０．１インチの温度依存 性の磁性体合金と、最後に透磁率１０００で厚さ　０．１インチの婿から成る外 部ジャケットと、によって構成される同軸構造のヒータが用いられる。このヒー タ全体の直径は略０．６５インチとなる。例えば液体の凍結防止のために、ヒー タの長手方向１フィート当り５ワツトの出力で全長ｉ　、　ｏｏｏフィートのヒ ータが必要とされるような状況に於て上記ヒータを用いるとすれば、このヒータ の抵抗値は１．９６Ωとなる。外側のパイプの内側に設けた温度依存性磁性体合 金のキュリ一温度より幾分低い温度に於て、このときの電流は５０Ａ、そして電 源端に於ける電圧は１４０Ｖとなる。若し、熱負荷の変化によって電気抵抗が実 質的に変化する場合には、一定の電流を維持するために必要な電圧は変化させら れなければならない。そのような場合に於ても、８２０闘２の定電流電源よりも 充分に安いコストで電流を供給することができる。

而して、上記特許出願に記載のヒータに於ける自動調節電力比（ＡＲ）　（ａｕ ｔｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｐｏｗｅｒ　ｒａｔｉｏ）は２：１から４：１の範 囲であり、これは前記特許済みの発明に係るヒータはど高くはない。これは抵抗 率の差が約１０；ｌであることに起因するが、このような自動調節電力比の差は 、抵いキュリ一温度の材料として高い抵抗値のものを用い、且つ高いキュリ一温 度の材料として低い抵抗率の材料をそれぞれ用いることによって減少させること ができる。そしてまた、高い透磁率で比較的低い抵抗率の材料即ち鉄或いは低炭 素鋼のよ・うなものを用いると更に電力調節比を増加させることができる。

ジジン　エフ　クルムメにより１９８２年１２月１日に出願された米国特許出願 第４４５．８６２号に記載の発明に於ては、低い周波数を用いることによって電 磁場の発生を許容限度内に抑え得るという利点を維持しつ〜、６：１ないし７： １の自動調節電力比を確保し得るよう構成されている。

当該発明の上記の如き目的は、前記のクルムノによる１９８２年９月３０日付は 米国特許出願第４３０，３１７号に於ける高透磁性の２つの部材の境界面に高導 電性の領域を設けることによって達成される。

上記境界面領域に設ける材料は、例えば銅とか或いはその他の高い導電性材料で も良い。この材料は、固着されないセパレート式の層として”ＶＡ性棒体材料／ 非磁性体材料／磁性体＋１１４の如くサンドインチ状に設けても良く、或いは、 キュリ・一温度の高い強磁性体層と低い強磁性体層との間の境界面に低抵抗の境 界領域が形成されるよう２つの強磁性体層のいずれか一方若しくは両方と固着さ せる形で設けても良い。

上記の如きサンドインチ構造の典型的な厚さは、ＩＫＨｚの場合、キュリ一温度 の高い強磁性体材料とキュリ一温度の低い強磁性体材料の両者についてそれぞれ ０．０３インチである。

而して、その作動について説明すると、上記第１の層のキュリ一温度に近づいた ときには、その透磁率が急激に低下し、電流は銅の層へ広がり、そして更に第２ の磁性体層へと広がる。上記構造体の全体としての抵抗値は、銅の層が存在する ために急激に低下して高い自動調節比をもたらすものである。更にまた、その電 流の殆どは銅の層に局限され、僅かなパーセントのみが第２の磁性体層へ侵入す るに過ぎない。その結果として、このｆ＆者の層を、侵入度の僅か３倍ないし５ 倍程度の厚さとするだげで上記ヒータの完全なシールド効果が達成されるもので ある。従ってまた、低い周波数電源を使用して比較的小さなヒータに於て大きな 自動調節電力比を得るという目的が達成されるのである。

ここで用いられる低い周波数とは、５０１１ｚないし１０，０ＯＯＩＩＺの範囲 内のものを指しているか、５０Ｈｚないし８．０００１１ｚＯものであると発明 の目的を達成する」二で一層好適である。

自動調節比が６：１或いは７：１である場合、キュリ一温度より下と上での加熱 量の変化は極めて大きいから、このヒータは熱負荷の変動に対して迅速に応答す ることができ、低い周波数で作動する小さなヒータでありながら、正確な温度調 節が維持されるものである。

以上のすべての場合に於て、上記の自動調節ヒータの構造は、硬くて曲がらない 構造となっており、また加熱されるべき装置即ち被加熱体の全体若しくは−Ｔｈ ｌｉを構成し、そのため必然的に最終的な構造の一部となるものであった。

従来の装置の上記の如き硬直した構造並びに不可避的に被加熱体の一部となると いう事実は、これらのヒータの成る特定の分野に使用するのを妨げる要因となっ ていた。

１０ 発明の概要 本発明によれば、前記出願中の特許或いは特許済みのヒータの加熱技術を利用し た自動調節ヒータとその使用方法が提供されるものであり、当該ヒータは可撓性 を有し、必然的に被加熱体の最終的な構造の一部となるものではない。

より具体的には、オーバーヒートを起こすことなく加熱を行ない得る自己調節機 能を備え、且つそれと同時に被加熱体をきつく保持し得る可撓性のヒータを使用 することが望ましいケースは多々存在する。このような利用分野の典型的な一例 としては、シールドされた通信ケーブルの分野がある。この種のケーブルの多く の利用場面に於ては、当該ケーブルの編物状のシールド線に接地線を半田付けす る必要がある場合がある。そのような半田付は作業に於て、上記編体としての形 態を有するシールド線と内部導体との間の絶縁体がオーバーヒートしてケーブル が破損してしまうケースが約１５％はど存在する。本発明に係るヒータをこのよ うな場面で使用する場合には、上記接地線と半田とを上記シールド線に縛り付け 、然るのち上記半田とシールド線を、使用される半田の溶融点以上且つ上記絶縁 体が溶融若しくは破損する温度以下の充分に調整された特定の温度に加熱するも のである。この場合、ヒータとしての帯体が、上記半田とシールド線と帯体を全 作業期間中に於てしっかりと保持し、これにより半田が途中で冷えて不完全な結 合が生じるのを防止すると共に、ケーブルの絶縁体のオーバーヒートを防止する 。

可撓性の取付は自在なヒータの上記以外の利用分野の非常に重要な例としては、 プラスチックスの溶融の場合がある。またこれ以外に、被加熱体を一定位置に保 持し且つこれに対する制御された加熱が重要若しくは有益な場合としては、配線 管のカプリングを取り付ける場合等に於てケーブルを接続するときにケーブルの 編体を結合し、スポラｌ−加熱する場合とか、凍ったパイプの周りに上記ヒータ としての帯体を取り付けて加熱することによりこれを暖め、そして取り外すとい うような場合が挙げられる。

本発明に係るヒータの１つの望ましい実施例に於ては、複数の薄い可撓性の層か ら成る可撓性の帯体が形成されるものであり、その場合、絶縁性の外側の層と、 第１の銅の層と、第２の絶縁層と、強磁性体材料で作製された層と、上記強磁性 体層に接触する第２の銅の層とを、上記の順序で積層して作製される。最初に述 べた銅の層は上記帯体の一端に於てもう一方の銅の層と接続され、帯体の他の一 端に於ては上記２つの銅の層は所望の定電流の交流電源に接続される。

帯体の上記電源に接続される側とは反対側の端部には、閉止部材即ちその１つの 形態に於てはテーバ状のフードに取り付けられたプラスチック製のボールが取り 付けられ、これにより上記帯体のもう一方の端部は挿入は容易であるが引き抜く ことは困難なように構成される。これにより上記帯体は加熱されるべき所望の部 材の周囲に縛り付けられる。

半田若しくはこれと同類の材料の層は、上記帯体の内側の銅の層に接着されても 良いし、或いは上記帯体の内側の銅の層に一体的に設けられても良いし、或いは また別途リボン状の半田を用意しこれを被加熱体の周りに巻き付ける２ ようにしても良い。いずれの場合に於ても、半田のリボン若しくは一体的に半田 を取り付けた帯体は、上記被加熱体の所望の位置に配置され、その上に上記帯体 が上記第２の銅の層が半田の帯体に隣接するようにかふせられる。

誘導形式で加熱するようにした帯状ヒータも用いられる。

そのような実施例に於ては、高い透磁率の層がその外側の表面を絶縁体層によっ て被覆される。このような積層体には、短絡された帰還路が形成されるように改 造されたランチが設けられ、またその内面は半田によって被覆される。

可撓性の誘導用帯体を上記帯状ヒータの周りにきつく引き締めて取り付けるため の工具が用意される。上記誘導用帯体には比較的高周波数の定電流が供給され、 これにより上記高透磁率材料中に誘導作用によって大きな電流が発生せしめられ る。キュリ一温度に近づくと、上記強磁性体材料の透磁率の値は１に近づき、上 記し−タ帯体中を流れる電流はヒータ帯体の内部方向へ移動し、これにより帯体 の抵抗が減少する。若し絶縁材料の層が極めて薄い場合には、２つの帯体の間に は実質的に一体的なカプリングが達成され、強磁性体層の透磁率に変化があって もヒータ帯体中の電流は実質的に一定に保たれる。若し絶縁層が比較的厚い場合 には一体的なカプリングは得られず、透磁率が減少したときには誘導電流は一定 には保たれないが幾分減少して自動調節比を増大させる。

上に述べたいずれの装置についても２つの形態がある。

その１つの形態に於ては、ヒータは使い捨て品と見なされ、使用後にはそのま５ 被加熱体上に残されるようになっている。当該実施例に於ては、上記第２の銅の 層の外側の表面］３ 上に半田の層が設けられ、これにより上記帯体は最終的な製品に半田付けされる ようになっている。本発明のもう１つの実施例に於ては、銅の層の内側の表面が 、高温に於て溶融するプラスチックの極めて薄い層によって被覆され、これによ り銅の層の内面は半田とは接触せず、容易に取り外せるようになっている。

上記のいずれの形態に於ても、実際の半田付は期間中の帯体の機能は同様である 。再度、編体を有するケーブルの場合を例にとって説明すれば、接地した帯体を 編体の隣接する繊維の間に挿入すると共に、当該挿入箇所の上に薄い半田片を配 置する。然るのち上記帯体を取り付け、これを例えば’　Ｐａｎｄｕｉｔ　（登 録商標）」の工具で締め付けた上、帯体に電流を通じて半田を溶解せしめる。こ のとき若し必要であれば、上記帯体を上記Ｐａｎｄｕｉｔ工具を用いて更にきつ （引き締め、上記編体と接地された帯体と半田とが結合作業期間中に於てすべて しっかりと保持されるようにする。

冷却したのち、上記帯体はその形態に応してそのま＼その場に残しても良いし或 いは取り外しても良い。

用いられる帯体の形態に関係なく、登録商標Ｐａｎｄｕｉｔに係る工具〔イリノ イ州フィンレイバークに所在のＰａｎｄｕｉｔにｏｒｐ＋）ｒａｔｉｏｎによっ て製造されている。米国特許ＲＥ、　２６４９２号、３，２５４，６８０号及び ３，６６１．１８７号参照〕は、その適宜の位置に絶縁体を取りイ］けて、電流 が帯体の適宜の箇所にのみ供給されるように改造することが可能である。そのよ うに改造することにより、上記工具を上記帯体に取り付けて帯体を引き締めるよ う作動させる際に、これを帯体と適宜の位置に於て電極として噛み合わせて、帯 体に必要に応−１４ じて電流を供給することができる。

上に述べたシステムの利点は、半田の溶融とが各部材の変動等に基づく加熱サイ クル期間中に於ける被加熱体の寸法の変化に関係なく、上記帯体を１つく張った 状態に維持して、部材の移動が防止されるということである。若しそうでないと すると、中途半端な半田結合がなされて完全な結合は不可能になってしまう。更 にまた、極めて重要なことは、上記帯体は温度の自動調節機能を具備したヒータ であるために、ケーブルの絶縁体に損傷を与えることがないという点である。

上記装置のもう１つの利点は、電源と帯体との間のインピーダンスのマツチング に関するものである。従来の装置に於ては、負荷回路の長さは極めて短く、せい ぜい１ないし２インチ程度であった。本発明装置に於ては、その回路はこれに比 べて極めて長くなり、少なくとも３インチないしそれ以上であり、キュリ一温度 領域に於て抵抗値が大幅に低下することがあってもインピーダンスは適度に維持 されるものである。−例として１インチのケーブルに接地された帯体を取り付け るとすれば、１つの実施例に於ける回路中のヒータの全長は２πＤであり、また 端部を接続した平行な帯状片若しくはレッグ形態の実施例に於ては、加熱される べき部材の直径と、平行なレッグの数と、πとを乗じた値、即ちＸｒｃＤ　（こ こでＸは平行なレッグの数）となるものである。従来の装置によって組み合わせ られたパイプ結合とヒータは、２インチ程度の長さ即ち上記結合の軸方向の長さ 程度である。このように、本発明に係る装置に於ては、その抵抗値は従来の装置 のそれと同様に大幅に変化するが、然しなから低い値にまでは降下せず、そのた めインピーダンスのマツチングは重要な問題ではなくなるものである。

本発明に係るヒータ帯体は更にもう１つの機能を有しており、帯体が若し最終的 な構造の一部となる場合にはこれが実質的に当該構造の強度を増大させるという 機能を有している。例えば、２本のケーブルの端部同士を接続し、そのシールド 線を部分的に重ね合わせる場合には、上記本発明に係る帯体は上記シールド線の 編体の重ね合わせられた領域上に内方向へ向かう強い力を維持してその構造を補 強するものである。同様に、コネクタの外殻に編体が取り付けられる場合には、 上記帯体は上記編体に対して内方向へ向かう強い力を維持してこれを上記コネク タへ固着ゼしめるものである。このような力は半田による結合の強度とは別個に 付加されるものである。

なお、帯体は必ずしも半田と共にのみ用いられるものではな（、半田との使用は 帯体の利用分野の卑近な一例に過ぎない。帯体ば接着剤、マスチノクス、フラツ クス、プラスチックス、或いはその他の結合、形成等のために用いる熱軟化性若 しくは熱固化性の材料を加熱するために用いることができる。

更にまた、本発明は、自動調節ヒータとしての機能を有する帯体によって、加熱 されるべき１つの物品を縛り付け、若しくは同時に加熱されるべき複数の物品を 一緒に縛り付け、然るのち上記し−タを作動させ、その加熱期間中若しくは必要 であればこれに引き続く冷却期間中に於て上記帯体の張力を略一定に維持する方 法を提供することを意図す６ るものである。

望ましい実施例の説明 本発明に係るもう１つの実施例は、帯体の可撓性を増大せしめ、これと同時にそ の最小抵抗値を増加せしめ得る構造を提供するものであり、これによりヒータに 対する電源のインピーダンスマツチングを容易ならしめ、そしてまた熱を被加熱 体がヒータと接触している領域にのみ制限し得るような構造を提供することを目 的とするものである。

先ず可撓性について述べれば、中心の銅のコアの周囲を絶縁層で覆い、その周囲 を高透磁率材料で覆い、更にこれを銅で覆ったような構造の帯体は、がなり硬直 したものとなる。ここで若し、上記中心導体（電流帰還用）の１つの面にのみ上 記高透磁率材料を平坦な帯状にして取り付けると共に、上記中心導体の上記高透 磁率材料を取り付けた側とは反対側に配置される外側の銅の導電体層の表面に、 所定の間隔を隔て＼互いに近接した状態て上記帯体の長手方向に対して直角方向 に延びる複数のスロットを形成することにより、可撓性は大幅に増大することが 判明した。

更にまた、上記スロットは、スロットを設けていないヒータに比べて電流をより 少ない領域（少なくとも５０％）に制限すると共に、上記帯体の抵抗値を増大さ せ、これにより帯体に対する定電流電源のマツチングを大幅に容易化する効果が ある。そしてまた、電流を上記高透磁率材料に接触している外側の導電体の領域 にのみ制限することによって、熱の発生は当該領域に制限される。

なお、ヒータの形態は、先に出願され若しくは特許された様々な先行技術に従っ て変更することが可能である。

区画９簡単な敬吸 上述の本発明の目的、特徴及び利点並びにその他の目的、特徴及び利点は、添付 の図面を参照しっ＼以下に述べる特定の実施例についての詳細な説明によって一 層明らかにされるであろう。

第１図は、本発明に係る帯状のヒータの一実施例の一部破断斜視図、 第２図は、第１図に示した帯状のヒータに利用するのに適したランチング装置を 示す説明図、 第３図は、第２図に示した装置を用いて、２本のケーブルの互いに重ね合わせた シールド線をハンダ付けする状態を示す説明図、 第４図は、第１図に示した帯状ヒータの変更実施例を示す説明図、 第５図は、第１図に示した帯状のヒータを対称形に構成した実施例を示す説明図 、 第６図は、第２図に示したラノ千の変更実施例を示す説明図、 第７図は、本発明のシステムに使用するために改造を施した締付は工具を示す説 明図、 第８図は、第７図に示した工具を用いて帯状のヒータを締め付けるために力を加 えている状態を示す説明図、第９図は、帯状のヒータを互いに平行に配置し、そ の端部同士を結合して接地された電流帰還路の必要を無くするよう構成したヒー タを、別種のランチング機構の構成の−１８ 部と共に示す上面図、 第１０図は、その正面図、 第１１図は、第１０図に示した歯形を有する帯状のヒータをラッチングするため のスリーブを示す説明図、第１２図は、誘導形式で加熱する帯状ヒータの電気的 及び機械的な構成を示す説明図、 第１３図は、第１２図に示した帯状ヒータの一部を詳細に示す断面図、 第１４図は、上記誘導形式の帯状ヒータを使用する際に用いる道具の斜視図、 第１５図は、誘導形式の帯状ヒータのもう１つの実施例を示す詳細断面図、 第１６図は、本発明に係るヒータの望ましい実施例を示す斜視図、 第１７図は、第１６図中１７−−１７線に沿った断面図である。

添付図面のうち先ず第１図を参照すれば、同図には帯状のヒータ１０の一形態が 大幅に拡大して描いである。上記帯体は高い導電率を有する電流帰還用の母線（ ｂｕｓ’）１を有し、その３つの面と残りのもう１フの面の略半分は、０゜００ １インチの厚さのカプトン（Ｘａｐｔｏｎ）テープのような高温絶縁性を有する 薄い層２によって被覆されている。この実施例に於いては、上記母線１の上側に は露出した面３が形成されている。

例えば銅のような低い抵抗率の材料で作製された層４と、例えば合金４２のよう な高い透磁率を有する材料で作製された層５とを組み合わせて成る層は、接着性 の層６によって母線１の表面３とは反対側の上記Ｋａｐｔｏｎテープ２の表面に 接着されている。Ｎ４と５の組合せは、前述の如きヒータとしての構造を形成す る。

第１図に示す如く、Ｎ４の下面には所望の材料から成る層８が設けられる。もし 、加熱操作後に帯体を取り外す必要がある場合にば、層８はＫａｐｔｏｎのよう な高温絶縁性を有する薄い層で作製される。このような層は被加熱物を所望の温 度にまで加熱するのに要する時間数を増大させる役割を果たす。また、若し帯体 を被加熱物の構造の永久的な一部分としてその強度を高めようとする場合には、 層８は半田やマスティックや接着剤等々で作製される。Ｎ８が導電率の低い材料 である場合には、Ｎ８をテープの末端部に於て若干短く形成し、ヒータの層４に 対して電気的な接続が可能なようにする。層１に対する接続はその表面３に於て なされる。、層１，４及び５は、これらが電源に接続される方の端部からは離れ たもう一方の端部に於てすべて一緒に接続される。そのためには、層２及び６を 取り除き、これらの材料を互いに半田付は若しくはスポット溶接し、或いはこれ らを導電性のマスティック若しくは接着剤で結合すれば良い。

層８は、電気回路素子を第７図に示したような掴み金７２から保護するためにダ ッシュ線で示すような金属製の強固で薄いカバー９によって被覆するのが望まし い。

次に添付図面の第２図を参照すれば、同図には、帯体１０にロッキング装置１２ が取り付けられた状態が示されている。ロッキング装置１２は、テーパー状のハ ウジング１４とボール１６とから構成され、上記帯体の一端近くに固着されてい る。

０ 使用時には、帯体の上記装置１２を取り付けた側とは反対側の一端１８を、ボー ル１６の下をくくらせる形で装置１２に挿入する。上記帯体を、第２図中に於て 左側から右側へ向けて動かず場合にはボール１６は右側へ移動し、これにより帯 体は自由に通過できる。然しながら、帯体１ｏを右側から左側へ動かそうとする と、ボール１６は右から左へ移動し、下方向へ向かう力を受けるので、上記帯体 はボールと装置１２の底面との間に押圧される。このようなホールの押込み作用 によって、帯体はそれ以上左側へ移動するのを阻止される。

上記帯体の電流入力端部に於ける短絡を防止するため、ボール１６は非導電性の 材料で作製されている。具体的には、装置１２はその特質上金属で作製されるこ とが多く、これは第１図に示した帯体のＭ８若しくはＮ４と接触している。

従って、若しボール１６が金属であるとすると、装置１２に於て短絡を生じて得 体１０の加熱部分には全く電流が供給されないことになってしまうからである。

高透磁率の層５は装置】２の近くで途絶しており、これにより装置１２と電流が 供給される箇所との間の領域では殆と発熱しないようになっている。

第１図に示した装置は、前記米国特許第４，２５６，９４５号に於て開示された 形式のヒータとして描かれている。前にも述べたように、上記の如き様々な形態 のヒータとすることも可能である。

更にまた、上記絶縁部材が、ダッシュ線２０で示す如く層１の上面を完全に覆う ようにしてもよい。その場合には、層２に対して電流供給用のコネクタを接続す るための窓を１ 開けたり、或いは電流を供給できるようテープの端部に於て上記層２を短く途絶 させておくようにするものである。

層８が、半田若しくは半田以外の熱によって接着作用を生じる材料である場合に は、上記帯体は最終的な構造の永久的な一部となって残ることになる。そのよう な例は第３図に示されており、同図は第１のシールド線２０を第２のシールド線 ２２に接続する場合を示している。中心導体２４をつなぎ合わせ、絶１ｔＦｊ２ ６との間のギヤツブを満たした後、ケルプル２２のシールド線２８を引っ張って ケーブル２０のシールド線３０の上に被せる。然るのち、第１図に示した如き帯 体１０を、ケーブルの編体状のシールド線３０と２８が重ね合わせられた領域の 周囲に取り付ける。帯体１０の端部３２は半田層８が融解するまでの期間中一定 電流の交流電源３１に接続される。電流を遮断し半田が冷却せしめられると、帯 体は編体としてのシールド線２８に接着され、またシールド線２８はシールド線 ３０に対して接着される。然るのち、帯体１０の端部３２を切断して作業は完了 する。

而して、上記装置には、特筆すべき幾つかの特徴が存在する。即ち先ず、上記帯 体は物理的にはその寸法が限定されるものでなく、例えば５０フイート、１００ フィート等々の如く長尺のものを巻いて市販することができる。利用者は、所望 の個数のランチとこのランチを用いるための装置を購入し、帯体を必要な長さに 切断して使用すると共に、１つのランチは帯体を次に使用する時に取り付けて使 用する事が可能である。上記ランチには、上記帯体を突き通して複数の銅の層を 互いに短絡させるための個別の南部領域を設けるようにしても良い。層を短絡さ せるための他の手段と２２ しては、クリップ、ステープル等々を用いることもできる。

帯体は、これに対する電源からの電力のカプリングが効率良く行われるよう適切 な寸法に設計されなければならないという点も重要である。−帯体と電源との間 でインピーダンスが適切にマツチングした回路を形成するためには、通常、帯体 の断面寸法、帯体の長さ、周波数、用いられる磁性体材料の抵抗率と透磁率、そ してまた非磁性体材料の抵抗率等々に依存して、厳密に設計される必要がある。

本発明のもう１つの特徴点は、第１図に示した如き帯体は再使用することも可能 であるということである。即ち上記帯体は、半田が熱いうちに被加熱物からはが し取ることができる。そのような使用方法は、特に、半田が編体のような被加熱 物に浸透し、帯体をはがし取っても浸透した半田に影響を与えないような場合に 可能である。或いはまた、ケーブルの補修等に用いられるプラスチック若しくは 熱シール性のテープ等の如く帯体によって溶融する材料の場合にも同様のことが 言える。

上記帯体のもう１つの重要な特徴は、その基本的な形状に起因するものである。

即ち上記の如き帯体は、ケーブル、パイプ、若しくはこれと同類のものに対して これに横側から取り付けることが可能であり、ケーブルやパイプを接続する前に これらの端部がら滑らせて嵌め込む必要がないという点である。

添付図面の第４図には、もう１つ別の構造を有する形態のものが示されている。

当該形態に於いては、層８ば絶縁体であり、これが層４，５及び６の側辺部に沿 って立ち上がり、半田が層４及び／又は５に接触するのを防止するよ２３　待人 昭ＧＯ−５００９８１（８）うになっている。この形態に於ては、半田は互いに 重ね合わされた編体状のシールド線２８及び３ｏの如き被加熱体に対して帯体１ ０が取り付けられる前にリボンとして取り付けられる。この形態に於て、帯体１ ｏは、第２図に示した如きボール１６を右側へ向けて移動させることにより、被 加熱物から取り外すことができる。装置１２の上面には１つの孔を設け、ここか ら尖った工具を挿入して帯体を取り外す時にボールを移動させるようにするとよ い。

添付図面の第５図には、帯体の更に異なった形態のものが示されている。参照番 号４８で示されるこの帯体の実施例に於いては、電流帰還用母線がこの帯体構造 の中心に位置するよう配置されている。具体的には、電流帰還用母線３４は絶縁 層３６によって囲繞されている。銅のＮ３８は、所望のキュリ一温度を有する強 磁性体材料４ｏとそろえて設けられ、７５３６の３つの面を囲繞すると共に、そ の一部分４２が帯体の上面を互いに対向する側面部から僅かに延び出るようにし て囲繞している。もう１つの銅の層４４は、層３６の上面を覆い、Ｎ３８及び４ ０の上記一部分４２の下に位置するよう配置される。

上記の形態に於いては、上記の如き構造を有する帯体の外周面全体はすべて同一 の電位を有することになり、従って回路の短絡問題は解消するので、前記ボール 】６は金属でな（でもよい。第１図に示した構成のものと同様に、Ｎ３４及び３ ８の電源に接続される側とは反対（す１１の端部は互いに接続されると共に、第 ２図に示した装置１２のようなカプリング装置が取り付けられる。この実施例の 場合に於ては、装置１２を取り付けた点から離れた帯体の一端は、ボールの上４ を通過せしめられ（第６図参照）、帯体４８の端部５ｏへ工具を比較的容易に通 過させることができるようになっている。

層３６及び４２には、帯体４８の端部５ｏの近くに大きな開口部を設け、電源の 電極が層３４に接触可能なよう構成することが望ましい。

次に添付図面の第７図を参照すれば、同図には、本発明に係るシステムに使用す るために改造されたＰａｎｄｕｉｔの取付は工具５２の要部が示されている。上 記工具は、工具５２の背面板５６から前方へ伸び出た移動不可能な前面板５４を 有している。また、上記前面板５４は前記帯体を受容するためのスロット５８を 有している。第７図に於て右側の端部に傾斜した面６２を有する部材６０は、上 記前面板５４の右側面に固定されている。

スライド部材６４は、上記工具を使用する際には、第７財に示したような不使用 時の状態から右方向へ移動せしめられるようになっており、当該スライド部材は ガイド壁６５と６７との間で工具の背面板５６から前方へ伸長している。上記ス ライド板は図では省略した引金によって作動せしめられ而して、上記スライド部 材６４には、その左側若しくは前側端部近くに掴み金６６が取り付けられており 、これはスライド部材６４に設けたスロット中に適合し且つピボットビン６８を 中心として回動自在に取り付けられている。上記掴み金６８の左側の面７０は傾 斜せしめられ、上記部材６０の表面６２に当接せしめられるようになっている。

上記掴み金６６の右側の端部には、上面に歯部を有する上方へ伸び出た伸長部７ ２を有している。上記掴み金は、図中反時計方向に回転せ５ しめられるようスプリング付勢されており、そのためスライド部材６４を引っ張 って掴み金６６を右側へ移動させると、その上面７０は部材６０の表面６２から 離れ、掴み金は反時計方向へ回転してそのＩＩ長端部７２に設けた山部は、上記 掴め金の端部７２の頂部上にこ伸び出てこれと共に移動する板７４へ向けて回転 せしめられる。上記板７４は」１記スライド部材６４に対しても固定されている 。

第８図の上部を参照すれば、同図には、上記工具の作動状態がその掴み金６６と 上記板７４との間に帯体が捕捉された状態に於て示されている。第８図の下部に は、上記スライド部材の右側への移動により上記帯体がこれと共に引っ張られた 状態が示されており、上記スライド部材を左側へ移動させて上記帯体を緩めると きには、第１図若しくは第６図に示したラッチ１２によって上記帯体が滑るのが 防止されるようになっている。部材６０の面６２は、上記掴み金をカム作用によ り時計方向に回転させて第７図に示すような位置に変位させ、これにより上記工 具は上記指体に沿って容易に左方向へ移動せしめられ、引き続いてこれを更にき つ（締めるための位置にもたらされる。

以上述べたような構成の工具は〜今日市場に提供されている。当該工具を本発明 に利用するためには、上記部材７４には、その上記掴み金の端部７２と対向する 面に比較的強度の高い絶縁Ｎ７６が設ＬＪられる。上記絶縁層７６上に電気的接 点７８を設けるようにしてもよく、その場合には、上記接点はり一ド８０を通じ て第３図に示したような定電流電源３］の１つの端子に接続される。掴み金７２ の歯形が形成された部分はスライド部材６４から絶縁され、リード８２を通して 定電２６ 流電源の第２の端子に接続される。

上記システムを使用する場合には、締め付は且つ加熱されるべき１つ又はそれ以 上の部材の周囲に上記帯体１ｏを巻き付け、上記帯体の尾部１８を上記工具のス ロット５８を通じて工具内へ挿入し、板７４と掴み金の端部７２との間に挿通す る。然るのち上記工具を使用して上記帯体をきつく締め付け、電源を作動させる 。シール剤が溶融若しくは流動化し或いはプラスチック等が流動化して上記帯体 が緩んだ場合には、上記工具を再度作動させて帯体をきつく締め付けた状態に維 持する。勿論、上記工具の作動機構に対しては充分な圧力が維持されなければな らず、これにより上記掴み金の端部７２が上記帯体に噛み合い、これを電極７８ に対して押圧するものである。

なお、必ずしも上記工具を介して上記帯体に電流を通ずるようにする必要はない し、或いは上記の如くクランプされる位置に於て電流を通ずるようにする必要も ない。即ち、独立の電源を用いるようにしても良いし、或いは上記噛み合い部分 以外の箇所で電気的な接続を行なうような工具としても良い。

添付図面の第９図及び第１０図に示した如き、もう１つ異なった形態の帯体に於 ては、当該帯体ば電気的にＵ字型の形態を有している。第１０図に示す如く、絶 縁性の基板９ｏの上面には、高透磁率の層９２が設けられ、当該高透磁率層の上 にば銅若しくはこれと同類の層９４が設けられる。

上記帯体が、接点部分に於て平衡な励起が必要とされる程に充分に長いような場 合、即ち接点部分に於ける電圧が接地に対して反対側に互いに等しくなげればな らない場合には、上記ヒータを例えば同軸ケーブルの如き不平衡なシールドされ たケーブルに接続するために平衡不平衡変成器が必要となる。然しなから、上記 帯体が波長と比較して極めて短い場合には、上記の如く平衡不平衡変成器を用い ることなく、どちらの接点を接地、即ちケーブルのシールド線に接続してもよい 。

勿論上記の構造は他の形態を採ることも可能であり、例えば２個のＵ字型のヒー タを互いに隣接した２つのレッグの端部で接続し、４本のレッグを有する装置と することも可能である。このような装置はその電気的長さを更に増大させるもの であり、第１図若しくは第９図に示したものの２倍程度の長さとするものである 。従って、１インチのケーブルについては、２個のＵ字型の形態を有する帯体の 電気的長さは４π即ち約１２．６インチとなるものである。

第９図にはラッチング機構の幾つかの形態のうちの１つが示されている。その外 辺部には、傾斜した面と直角な面とを有する複数のカント部分９６が形成されて いる。第１１図には、上記の如き帯体に使用するためのラッチ９８が示されてい る。上記ランチは、中空な矩形のスリーブ１００から成り、これには１対若しく は複数対の弾力性を有する内側に向けた舌片１０２及び１０３がスリーブ１００ の狭い縦の壁面１０４及び１０６上に互いに対向してそれぞれ設けられている。

第９図に示したヒータは、上記スリーブ１００の右側から左側へ向けて容易に挿 通ずることができるが、左側から右側へ向けて移動させようとすると、舌片１０ ２及び１．０３が第９図に示した部材９０のカント部分９６の垂直な壁面に引っ 掛がって、なんらかの手段を用いて上記舌片を外側に向けて移動８ させない限り上記帯体を引き抜くことができなくなっている。

これまでの構成のものは、電源を上記帯状のヒータに対して直接的に接続するも のであった。これに対して、第１２図及び第１３図には、本発明の１つの実施例 として誘導形式で加熱する帯状ヒータへの１つの改造例が示されている。

上記ヒータは、比較的高い透磁率を有する材料で作製された帯状の層１１０と、 その外側の絶縁性の薄い層１１２とがら成っている。この場合第２図に示し且つ 説明したようなラッチ１１４が使用されるが、ただ第２図の場合とは異なり、そ のラッチングボール１２３は循環した電流が流れるよう回路を短絡させるために 導電性の材料で作製される。若し必要電流あれば、半田層１１６がラッチ１１４ の両端間に於ける層１１０の内周面全体に亙って伸びるよう設けられる。

上記帯体ば、これまで述べてきたのと同様にケーブル若しくはこれと同類のもの の周囲に取り付けられ、所定の周波数を有する一定の交流電源１２４にボス１〜 部材１２０及び１２２を介して接続された導電性の材料で作製された非連続的な 可撓性の帯体１１８によって加熱されるようになっている。

ボスト部材１２０及び１２２は添付図面の第１４図に示したような一対のプライ ヤ若しくは挟み具１２６の端部に取り付けられている。

使用に際しては、帯状のヒータ１０８は、その半田層が例えばケーブルの編体に 接触するよう巻き付けられる。然るのち、第１４図に示した工具がその挟み部を 開いた状態で帯体１１８を広げるような形で取り付けられる。上記帯体１１８ば 、上記帯体１０８の周囲に取り付けられ、帯体１１８が帯体９ １０８の周りに固着されるまで挟み具を締め付け、然るのち電流を供給する。然 るときは、誘導作用によって帯体１０８はそのキュリ一温度まで加熱され、この 時点で屓１１０の材料の透磁率は減少せしめられて電流は上記層の内側にまで広 がり、これによって抵抗が減少する。電流や、表面積や、抵抗等々のパラメータ は、キュリ一温度以上に於て大気中に放散される熱が上記帯体の温度をキュリ一 温度以下に減少させ、これによって自動調節機能が果たされるようにそれぞれ選 択される。

而して、本発明に於ては、先行出願の様々に異なった構成を採用することも可能 である。例えば添付図面の第１５図に示す如（、銅の層１３０を強磁性体層１２ ８と積層構造にすることも可能である。その場合、絶縁層１３２と半田層１３４ も前と同様に設けられる。使用に際して、キュリ一温度に近づくと、電流は高い 抵抗の層１２８から低い抵抗の層１３０へ広がり、これによって自動調節機能が 達成される。

以上に述べてきた帯体は相当に薄い形態のものであり、例えばＩＶ２インチから ２インチ程度の銅のパイプの編体を半田付けするために用いられる第１図に示し たような帯体のものに於ては、その厚さは約０．０１８インチであり、またその 幅は０．１８０インチ程度である。銅及び／又は合金４２若しくは他の選択され た材料は、これによって効果的な締付けが可能なよう充分な強度を有するもので ある。　２５０ワツトで作動する上記の如き帯体を用いて、１ｚインチの銅のパ イプ上に銅のカプリングを１分間で半田付けすることができた。エネルギを５０ ０ワツトに上げると、時間は２０秒に低減した。　３００ワット程度に於ては、 実質的に時間が低減３０ し、’ｃ（Ｄ負荷Ｌｌ：、上記の如く規定された構造のエネルギレベル付近に於 ける無限大のヒートシンクに比べて少ないヒートシンクとなることが認められた 。

本発明は、被加熱体をきつく保持し且つ厳密な温度に加熱するために必要とされ る多くの機能を達成するためのユニークで複合的なヒータ及び帯状の装置を提供 するものである。第３図には、本発明に係る装置の成る１つの具体的な使用例、 即ち互いに重ね合わせられた編体を接続し、若しくはコネクタ状に重ねられた編 体を接続する例が示されているが、重ね合わせられる部材が、互いに結合される べきプラスチックのチューブや、結合されるべき銅のパイプ及び／又は部品であ る場合や、接地のための帯体をケーブルに半田付けし、或いはニカワやマスティ ックや接着剤や融剤等々を加熱する場合でも、その基本的な操作には大きな違い はない。上記帯体は、被加熱体の最終的な構造の一部となっても良いし、或いは 取り外されてもよい。若し最終的な構造を形成する場合には、帯体は完成された 製品の補強部材となり、その強度を増加させるものである。

上記の如き帯体は一種のヒータとしても利用できる。上記の帯体は被加熱物の外 側から取り付けることが可能であるから、パイプの凍結した部分の外周面に取り 付けたり、或いはパイプの内容物を加熱してこれを解がしたり、化学反応を促進 せしめたり、その他種々な目的のためにパイプの周囲に螺旋状に巻き付けて使用 することも可能である。

第２図に示したランチの構造は、その幅が１／４インチ、長さは３／８イ・ンチ 、高さは約１／４インチというように極めて小型のものであるために、特に帯体 に永久的に取り３１１ＦｊＢｆｆＧＯ−５００９８１（１０）付けてお（ために 推奨される構造であるが、ランチの構造はこれ以外にも様々の形態のものとする ことができる。このようなランチは、第９図及び第１０図に示したような工具を 用いて極めて良好に作動するものであり、これによって帯体への取り付けを完了 したのちに於ても長い期間に亙って帯体上に強く保持されるものである。

次に第１６図及び第１７図を参照すれば、これらの図には本発明の１つの望まし い実施例が示されている。電流帰還用の導電体１３６は絶縁層１３８によって囲 繞されている。高透磁率材料のＮ１４０は両図に示された絶縁層１３８の下面に 沿ってのみ設けられている。上記の如き構造のものが、この装置の外側の層を形 成する銅の層１４２によって囲繞される。

銅若しくはその他の高い又は中程度の導電性を有する材料１４２は、参照番号１ ４４で示す如くスロットによって分断されている。上記スロット４４は、電源の インピーダンスや所望の可撓性等に依存して、帯体の」二面を横切るよう設けた り、或いは上面と下面に設けたりすることができ、第１６図及び第１７図には後 者の場合が示されている。

上記スロット１４４は、電流の流れをスロットの設けられていない領域、即ち図 示された実施例に於ては、高透磁率層１４０にのみ隣接して設けられた領域１４ ６及び１４８に限定する役割を果たすものである。上記の如く電流が薄い銅の層 １４６及び１４８に制限されることによって装置全体の抵抗は実質的に増大せし められ、これによってヒータに対する電源のインピーダンスのマツチングをとる のが容易となる。

一方、スロット１４４によってヒータに付加される柔軟性は、上記帯体を被加熱 物の周囲に巻き付け、その全領域の周り２ にきつく締め付けることを可能とするものであり、これにより不規則な外形を有 する物に対しても適応性をもたらす点、に於て、スロットの形成されていない硬 直した帯体に比べてこれらの作業を実質的に容易化ならしめるものである。

高透磁率層１４０は、図示した如く単一の層であっても良いし、或いは銅若しく ばその他の材料で作製された基板上に積層構造とされたものであっても良い。

上記の如き構成に於ける興味ある特徴は、スロット１４４によっ°て電流が外側 の導電体層の領域１４６及び１４８に制限されるということである。従って、熱 は、上記高透磁率材料の層１４０を含む−Ｊ二記の領域に於てのみ発生される。

そのため、熱は被加熱体のすく近くで発生し、熱の発生部分即ち高透磁率材料の 部分は、導電体材料、銅、ステンレス、。

その他加熱体としての所望の電気的及び物理的特性を備えた薄い眉によってのみ 被加熱体から分離されていることになる。

このように、上記の如き構成のヒータは大きな可撓性を有し、また第１６図及び 第１７図に示した帯体はその高い抵抗によ、って、特に８ないし２０ＭＨｚの周 波数で使用する場合に於ては、他の形態の装置に比べて電源に対して容易にマツ チせしめられると共に、効率よく作動するものである。

ここで使用される電源の周波数は特定の周波数範囲に限定されるものではない。

１０００ないし５０００Ｈｚの範囲以上での作動は、周波数が上記第１の層の抵 抗を顕著に増大させるほど高い周波数を用いない限り、パーフォマンスを殆ど増 大させることはない。

而して、本明細書中に於て、“定電流”なる用語は、電３ 流が増加することはできないという意味ではなく、次の式に従って導かれる電流 のことを指している。

具体的には、温度自動調節を達成するためには、キュリ一温度以上に於て負荷に 与えられる電力は、キュリ一温度以下に於て負荷に与えられる電力よりも少なく なければならない。若し、電流が一定不変に保たれるならば、電流を減少させて 電力供給を制御する場合は別として、最も良好な電力調節比が得られるものであ る。然しなから、加熱を減少させるに充分なだけ電流を減少させさえずれば、自 動調節は達成される。従って、大きな電力調節比を必要としない場合には、電流 制御の程度についての抑制を弱めて、電源装置のコストを安くすることができる 。

なお、上記式は次の等式から導かれるものである。

Ｐ　＝　（１＋ＡＩ）２　（Ｒ＋ＡＲ）ここでＰば電力であり、このＰをＲにつ いて微分すれば、記の式が導かれる。

前に説明した如く、絶縁層は帯体が半田に付着するのを防止するため内側の表面 （帯体の被加熱体に接触する面）に設けられる。このような効果は外側の導電体 の層としてアルミニウム、チタンその他半田が容易に付着しない材料を用いるこ とによっても達成される。上記絶縁体は、前にも述べた通り、適宜の可撓性と熱 抵抗性を有する有機若し３４ くは無機材料であって、半田で濡れることのない材料が良い。これらの材料は具 体的には当該材料に与えられる熱及び用いられる半田の種類等によって決定され る。上に掲げた金属の例は、錫−鉛から成る半田を用いる１易合の例である。鑞 付は材料や他の高い温度の半田の場合にはアルミニュウムやチタンも用いられる 。

なお、当業者であれば、上記の説明に基づいて他の多くの変更実施例や改良実施 例を容易に想到し得るであろう。

従って、それらの変更実施例や改良実施例は、以下の請求の範囲に規定された本 発明の範囲に属するものである。

符表昭ＧＯ−５００！１８１　（１１）ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　８ ＦＩＧ、　９ ＦＩＧ、　１０ ＦＩＧ、　１２ ＦＩＧ、　１５ ＦＩＧ、　１７ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも第１の強磁性体材料で作製された薄く且つ細長い部材を含む略平 坦で細長い可撓性の自動調節機能を具えたヒータ帯体と、 上記ヒータ帯体を被加熱体の周りに縛り付けた状態で固定する手段と、 上記帯体中に、その温度を上記強磁性体材料のキュＩＪ一温度にまで上昇させる に充分な交流電流を通せしめる手段と、 から構成された自動調節し−タ。 ２、電流の流れる部分の長さを増大させるため端部同士が電気的に接続されこれ らを通して電流が流される互いに平行な複数の細長い部材を有する請求の範囲第 １項記載のヒータ。 ３、上記細長い部材がその一方の細長く平坦な面上に導電性の材料で作製された 薄い被覆層を有する請求の範囲第１項又は第２項記載のヒータ。 ４、上記薄い被覆層が、上記帯体の長手方向を横切る方向へ延び且つ上記帯体の 少なくとも１つの表面上に配列される互いに略平行な複数の細長いスロットを有 する請求の範囲第３項記載のヒータ。 ５、上記電流を進ぜしめる手段が、上記帯体の両端間に６ 一定の交流電流を接続する手段である請求の範囲第１項記載のヒータ。 ６、上記固定する手段が、上記帯体を上記被加熱体の周りにきつく引き締め且つ 上記帯体を引き締められた状態に保持するランチ機構である請求の範囲第１項又 は第５項記載のし−タ。 ７、上記被加熱体を加熱している期間中上記帯体の張力を維持するよう加熱期間 中に於て上記帯体を引き締めるための手段を有する請求の範囲第６項記載のヒー タ。 ８、上記引き締めるための三丁段が、上記帯体に上記電流を通ぜしめる手段を兼 ねる請求の範囲第７項記載のし−タ。 ９、上記引き締めるための手段が、 上記被加熱体の周囲に巻き付けられた上記帯体の円弧部分から外側へ伸び出た帯 体の一端を把持すると共に、上記帯体の上記一端を上記円弧部分にグ」して相対 的に移動さ丑るための手段を有し、且つ、 上記把持するだめの手段が」−記帯体に電流を通ずるための手段を有する請求の 範囲第７項記載のヒータ。 １０、上記帯体の細長（平坦な面の１つが、上記帯体を摩耗から物理的に保護す るための被覆を有する請求の範囲第８項記載のヒータ。 ３７ １１、上記細長い部材がその１つの細長い平坦な面上に、少なくとも上記第１の 強磁性体材料よりも低い抵抗を有する材料で作製された薄い被覆層を有する請求 の範囲第１項記載のヒータ。 １２、上記電流を通せしめる手段が、上記帯体内に上記電流を誘導的に発生させ る手段である請求の範囲第１項又は第１１項記載のヒータ。 １３、上記被加熱体に当接せしめられるべき上記薄い被覆層の一つの表面上に半 田層が形成された請求の範囲第４項記載のヒータ。 １４、上記被加熱体に当接せしめられるべき上記薄い被覆層の一つの表面上に半 田層が形成された請求の範囲第１１項記載のヒータ。 １５、請求の範囲第６項記載のヒータに、被加熱体の周囲に巻き付けた帯体を最 初に引き締めると共に加熱期間中に於て上記帯体を更に引き締めることが可能な 帯体引締め機構を組み合わせて成るヒータ。 １６、上記帯体引締め機構が、上記帯体に上記電流を通ぜしめる手段を含む請求 の範囲第１５項記載のヒータ。 １７、帯体としての形状を有する自動調節ヒータを被加熱体の周囲にきつく巻き 付けるステップと、３８１積昭ＧＯ−５００９８１（２） 上記帯体に電流を通ずるステップと、 上記被加熱体の加熱期間中に於て上記帯体の張力を保持するステップと、 から構成される被加熱体の加熱方法。 １８、上記電流の値が一定である請求の範囲第１７項記載のヒータ。 １９．１つの物品ともう１つの物品を半田付けする方法に於て、 上記物品を部分的に重ね合わせるステップと、上記両物品の周囲に可撓性を有す る電気的ヒータとしての帯体をきつく巻き付けて両物品を縛るステップと、上記 し−タに電流を通じてこれを発熱せしめるステップと、 上記両物品の重ね合わせられた領域に半田を供給するステップと、 から構成される上記の方法。 ２０、上記重ね合わせられた物品のうち外側の物品が圧縮可能であり、 上記外側の物品を内側の物品に対して圧縮して当接せしめるステップを含む請求 の範囲第１９項記載のヒータ。 ２１、上記外側の物品が多孔質であり、上記帯体の内側の表面に半田が設けられ ると共に、上記ヒータとしての帯体により上記半田を加熱し、これによって溶融 した半田を上９ 配糸孔質の部材中に浸透させるステップを含む請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２、上記細長い部材がその１つの細長い平坦な表面上に半田の付着しない材料 で作製された被覆層を有する請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ２３、上記被覆層が導電性を有する請求の範囲第２２項記載の方法。