JPS6286688A - シ−ズヒ−タの製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はシーズヒータの製造方法に関する。

断面が円形の各種シーズヒータが色々な産業分野で広く
利用されている。この種のシーズヒータは、先端に端子
棒の連結されたコイル状電熱線を金属製パイプに挿入し
、該金属製パイプに絶縁粉末を充填して、金属製パイプ
の端部における開口を絶縁シールしたものであるが、そ
の製造においては特に、絶縁シールが金属製パイプの外
部と内部とを明らかに防湿隔離する気密シールであって
、外部に突出する端子棒と金属製パイプとの間に充分な
沿面絶縁距離が保たれ且つ対耐電試験の関係でシール材
の底面と絶縁粉末との間に間隙を生じない気密シールで
あシ、かかる気密シールが簡単にそして安定確実に実現
し得ることが強く要請される。

本発明は上記要請に応えるシーズヒータの製造方法に関
するものである。

〈従来の技術、その問題点〉 従来、シーズヒータの製造における前述のような端部開
口の絶縁シール方法として、次のような大略３種の方法
が提案されているが、それぞれに問題点がある。

先ず、代表的にはガラスシールする方法がある。

これは一般に、端子棒の突出した開口にガラス製タブレ
ットを挿入し、これを加熱溶融して該開口をシールする
方法であるが、シリコンＲＴＶゴム及びセラミック製ブ
ツシュを併用する例や特定のガラス粉末に円筒状磁器を
併用する例（特開昭５６−５４７８０号）等もある。し
かし、かかるガラスシールによる方法は、ガラスを加熱
溶融するという作業上及び装置上の面倒且つ非経済的な
シール作業を必要とする重大な問題点があシ、いずれの
例もガラスシールという機械的強度上の弱点が基本的に
は解消されておらず、結局のところ実際の使用において
シールの気密性にも問題点を生じている。次に、樹脂又
はシリコンゴムシールする方法がある。これは、端子棒
の突出した開口にエポキシ樹脂やシリコンＲＴＶゴム等
を装填し、これを硬化させて該開口をシールする方法で
あるが、シースヒータの加熱使用時にエポキシ樹脂やシ
リコンＲＴＶゴム等がシーズヒータ内の空気熱膨張によ
って浮き上がらないように、予め端部の一部に凹部を設
けた金属製パイプを使用し、該凹部でエポキシ樹脂やシ
リコンＲＴＶゴムをあたかも引っ掛は止めするようにし
だ例（実公昭５４−１１３３２号）や素材として優れた
特性を有するフッ素ゴムを使用する例（特開昭５５−７
２３９１号）等もある。しかし、かかる樹脂又はシリコ
ンゴムシールによる方法は、液体の装填作業を必要とす
る製造加工上の煩雑さがあシ、いずれの例も依然として
、シーズヒータの実際使用におけるエポキシ樹脂やシリ
コンＲＴＶゴム等の熱変形によって生じる沿面絶縁距離
の確保やシールの気密性に関する問題点を充分に解消で
きていない。最後に、液状シールする方法がある。これ
は、端子棒の突出した開口にシリコングリースや無溶剤
フェス等の液状シール剤を装填し、これをテフロンブツ
シュ等で押えて該開口をシールする方法であるが、開口
近傍の絶縁粉末に例えばシリコンオイルを含浸させ、該
当部の金属性パイプを減縮し、前記の含浸させた部分を
緻密化してシール効果を上げる例（特公昭５５−４４４
３５号）もある。

しかし、かかる液状シールによる方法は、どうしてもシ
ール効果にバラツキを生じ易く、経口的に液状シール剤
が内部の絶縁粉末に吸引されてシール効果が低下する問
題点がある。

〈発明が解決しようとする問題点、その解決手段〉 本発明は叙上のような従来の問題点を解決して前述の要
請に応えるシーズヒータの製造方法を提供するものであ
る。

しかして本発明者らは、上記観点で鋭意研究した結果、
シーズヒータの製造における端部開口の絶縁シール方法
として、シール材に比較的硬質のキャップを使用し、該
キャップの反発応力を面の状態で均一付加させる機械的
バッキング手段が正しく好適であることを見出し、本発
明を完成するに到った。

すなわち本発明は、 先端に端子棒の連結されたコイル状電熱線を挿入しそし
て絶縁粉末を充填した金属製パイプの端部における開口
へ、貫通孔の穿設された比較的硬質のキャップをその一
部が金属製パイプ外へ突出するようにして端子棒の外周
面及び金属製パイプの端部における内周面に摺接するが
如く嵌め込み、次いで該端部をその外周面方向から中心
軸方向へ面押圧してキャップの横断面減少率８％以上で
中心軸回りに均一減径し、該均一減径によシキャップを
中心軸方向へ変形展張させるとともにキャップの反発応
力を面の状態で端子棒の外周面及び金属製パイプの端部
における内周面へ均一付加させて、該端部を気密化する
シーズヒータの製造方法に係る。

以下、図面に基づいて本発明の構成を更に詳細に説明す
る。

第１図〜第４図はその図番の順序で本発明の実施手順を
例示する断面（第３図は平面）略視図である。

先ず、第１図において、金属製パイプ１へ先端に端子棒
２が連結されているコイル状電熱線３を挿入し、絶縁粉
末４を充填する。別に、金属製パイプ１の端部５におけ
る開口６へ嵌入するキャップ７を用意しておく。キャッ
プ７は、中央に貫通孔８が穿設されている比較的硬質の
もので、製品用途（特にその使用温度）との関係で各種
の合成樹脂製又は合成ゴム製のものを使用し得るが、耐
熱性や耐薬品性更にはバッキング効果等の点でフッ素系
ゴム製のものが好ましい。後の工程でキャップ７を金属
製パイプｌの開口６へ嵌入するのであるから、金属製パ
イプエへの絶縁粉末４の充填はキャップ７の嵌大分を見
込んだ程度とし、また端子棒２を介してコイル状電熱線
３へ通電するのであるから、端子棒２はその一部が嵌入
後のキャップ７よりも外部へ突出するようにしておく。

ここで充填する絶縁粉末４は、代表的には酸化マグネシ
ウムの粉末を使用できる。

次に、第２図において、キャップ７を金属製パイプ１の
端部５における開口６へ嵌入する。キャップ７に穿設さ
れている貫通孔８の内周面が端子棒２の外周面に摺接し
、またキャップ７の外周面が金属製パイプ１の端部５に
おける内周面に摺接するが如く、キャップ７を開口６へ
嵌め込むのである。この場合、開口６へのキャップ７の
嵌入は、キャップ７の一部が金属製パイプ１の外部へ突
出する程度にしておく。キャップ７の嵌入後において、
外部に突出する端子棒２と金属製パイプ１の最端部との
間に充分な沿面絶縁距離を確保するためである。

最後に、金属製パイプ１の端部５を、第２図の矢印で示
す如く、その外周面方向から中心軸方向へ面押圧してキ
ャップ７の横断面減少率８％以上で中心軸回りに均一減
径する。面押圧には、分割された金型を使用するが、一
工程で所期の通シ均−減径を完了させ得るため、３分割
以上の金型を使用するのが好ましい。第３図は４分割の
金型９〜１２を使用して面押圧する状態を示している。

そして該面圧は、キャップ７の横断面減少率が８チ以上
となるように行なう。キャップ７としてフッ素系ゴム製
のものを使用した場合はその横断面減少率を１０〜１５
％にするのが好ましい。とも忙、後述するようなキャッ
プ７の変形展張及び反発応力を所期の過多発現させるた
めである。

第４図は面押圧による均−減径後の製品を示しているが
、金属製パイプ１の端部５を上述の如く面押圧して均一
減径し、したがって該当部のキャップ７を同様に面押圧
して均一減径すると、キャップ７は中心軸方向へ変形展
張する。第２図において、キャップ７を開口６へ嵌入す
るだけであると、キャップ７の底面と絶縁粉末４の上面
との間に往々にして間隙１３が発生し易い。そして、こ
の間隙１３をそのまま放置すると、該間隙１３に起因し
て端子棒２と金属製パイプ１とを短絡する放電現象が惹
起され、これでは１２００〜１５００ボルトの電圧が加
えられる耐電圧試験を充足するのが難かしい。しかし、
上述の如き面押圧によシキャップ７が中心軸方向へ変形
展張すると、該変形展張によって結果的に不都合な間１
！１１３が第４図で示すように排除されてしまうのであ
る０そして特に重要である点は、上述の如き面押圧によ
勺キャップ７が均一減径すると、該キャップ７の反発応
力、が面の状態で端子棒２の外周面及び金属製パイプ１
の端部５における内周面へ均一に加えられる処にある。

第５図はそのような反発応力の付加状態を例示する断面
略視図、また第６図は同様の千面略視図である。ともに
、図中の矢印が反発応力を示している。キャップ７の反
発応力が図示するように面の状態で均一付加されること
によって充分なバッキング効果が得られ、金属製パイプ
１の端部５は完全に気密化されるのである。

〈実施例〉 第１図〜第４図の前述した実施手順にしたがい、次の条
件下でシーズヒータを製造した。

キャップ＝フッ素ゴム製、キャップの横断面減少率：１
２Ｌ金属製パイプ長さ：５５０１ＫＩｇ、金属製パイプ
外径＝７ｆｌ、金属製パイプ（＃キャップ）の面押圧部
分長さ＝５鱈、絶縁粉末二酸化マグネシウムの粉末 製造したシーズヒータ（試料数１０個）につき、製造直
後及び１．５年経過後において、その絶縁状態を測定し
た。結果は第１表の通りであった０第１表 〈発明の効果〉 以上説明した通シであるから、本発明には、充分な沿面
絶縁距離が保たれ且つ明らかに耐電圧試験が充足される
気密シールを具備するシーズヒータを簡単にそして安定
確実に製造することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はその図番の順序で本発明の実施手順を
例示する断面（第３図は平面）略視図、第５図は本発明
においてキャップの反発応力の付加状態を例示する断面
略視図、第６図は同じく付加状態を例示する平面略視図
である。 １・・・金属製パイプ、　　　２・・・端子棒、３・・
・コイル状電熱線、　４・・・絶縁粉末、５・・・端部
、　　　　　　　６・・・開口、７・・・キャップ、　
　　　　８・・・貫通孔、９〜１２・・・金型、１３・
・・間隙、特許出願人　株式会社河合電器製作所 代理人　弁理士　入　山　宏　正 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　先端に端子棒の連結されたコイル状電熱線を挿入し
   そして絶縁粉末を充填した金属製パイプの端部における
   開口へ、貫通孔の穿設された比較的硬質のキャップをそ
   の一部が金属製パイプ外へ突出するようにして端子棒の
   外周面及び金属製パイプの端部における内周面に摺接す
   るが如く嵌め込み、次いで該端部をその外周面方向から
   中心軸方向へ面押圧してキャップの横断面減少率８％以
   上で中心軸回りに均一減径し、該均一減径によりキャッ
   プを中心軸方向へ変形展張させるとともにキャップの反
   発応力を面の状態で端子棒の外周面及び金属製パイプの
   端部における内周面へ均一付加させて、該端部を気密化
   するシーズヒータの製造方法。 ２　面押圧を３分割以上の金型で行なう特許請求の範囲
   第１項記載のシーズヒータの製造方法。 ３　キャップがフッ素系ゴム製のものである特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のシーズヒータの製造方法。 ４　キャップの横断面減少率を１０〜１５％で行なう特
   許請求の範囲第３項記載のシーズヒータの製造方法。