(57)【要約】【課題】  端子の取り付けが簡単で、しかも取り付けた端子はカーボン体に確実に固定されるようにすることを目的とする。【解決手段】  端子３を、金属円筒３０とこの金属円筒３０の外周から突出して延びる２個以上の爪片３１とで構成する。金属円筒３０をカーボンコイル体２の両端に挿入し、爪片３１を折り曲げてカーボンコイル体２の少なくとも１巻きを爪片３１と金属円筒３０外周面で挟持し、カーボンコイル体２の両端に端子３を取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の炭素繊維糸を撚り合わせた撚糸をコイル状に巻き上げたカーボンコイル体と、
前記カーボンコイル体の両端にそれぞれ挿入した金属円筒と、
前記金属円筒の外周から突出して延びる２個以上の爪片と、からなり、
前記カーボンコイル体の少なくとも１巻きを前記爪片と前記金属円筒外周面で挟持して固定したことを特徴とする、ヒーターランプの端子。
【請求項２】
請求項１に記載するヒーターランプの端子において、
前記カーボンコイル体を棒状ガラス体に巻き付けて構成し、
前記カーボンコイル体の一端に挿入した金属円筒を、該カーボンコイル体と棒状ガラス体との間に介在したことを特徴とする、ヒーターランプの端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ヒーターランプの端子に関するもので、特に発熱体として炭素繊維糸をコイル状に巻き上げたヒーターランプの端子に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、ヒーターランプの発熱体として、棒状の固形カーボンを用いたものやフェルト状カーボンを用いたものが知られている。
これらはいずれも石英ガラス管内に固形カーボンまたはフェルト状カーボンを挿入して両端の端子部で石英ガラス管を圧着封止し、端子部へ導通することで固形カーボンまたはフェルト状カーボンを発熱するものである（特許文献１，２）。
これらの端子は、固形カーボンの両端にコイル状線材を巻き付けて構成したり、フェルト状カーボンの両端にリード棒の一部を埋設して構成している。
【特許文献１】特開２００１−３５６３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７０６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、固形カーボンを用いたものは可撓性がなく、直管以外の各種形状のヒーターランプを製作することができない問題があり、フェルト状カーボンを用いたものは繊維の密度が不均一であって、発熱分布が不均等となって正確な温度コントロールが困難であるほか、同一の仕様を有するものであっても、その特性について電力差が生じる問題がある。【０００４】  このような問題点に鑑みて、本出願人は炭素繊維糸を複数本撚り合わせてカーボン体とし、このカーボン体をコイル状に形成して発熱体を構成したヒーターランプを平成１８年２月２７日に特許出願した。
本発明は、前記特許出願にかかるヒーターランプの端子の改良に関するもので、端子の取り付けが簡単で、しかも取り付けた端子はカーボン体に確実に固定されるようにしたことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記のような目的を達成するために、本発明のヒーターランプの端子は、複数本の炭素繊維糸を撚り合わせた撚糸をコイル状に巻き上げたカーボンコイル体と、前記カーボンコイル体の両端にそれぞれ挿入した金属円筒と、前記金属円筒の外周から突出して延びる２個以上の爪片とからなり、前記カーボンコイル体の少なくとも１巻きを前記爪片と前記金属円筒外周面で挟持して固定したことを特徴とするものである。【０００６】  また前記カーボンコイル体を棒状ガラス体に巻き付けて構成し、該カーボンコイル体の一端に挿入する金属円筒を棒状ガラス体とカーボンコイル体との間に介在したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】  上記構成の端子によればカーボンコイル体の少なくとも１巻きを爪片と金属円筒外周面とで挟みつけてカーボンコイル体を金属円筒に固定したので、端子の取り付けが簡単であるとともに確実に端子がカーボンコイル体に取り付く。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態について説明する。【０００９】＜イ＞ヒーターランプ
ヒーターランプ１は、コイル状のカーボンコイル体２からなる発熱体と、このカーボンコイル体２の左右両端部２３に取り付けた端子３と、さらにカーボンコイル体２を封入する石英ガラス管４とから構成される（図３参照）。
両端の端子３を介してカーボンコイル体２に電流を流すことによって、カーボンコイル体２が発熱する。【００１０】＜ロ＞カーボンコイル体
カーボンコイル体２は、例えばポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系炭素繊維撚糸２０をコイル状に巻き上げて形成したものである。
炭素繊維撚糸２０は、素線２１を多数束ねて炭素繊維糸２２とし、この炭素繊維糸２２を複数本撚り合わせて構成したもので（図４参照）、太さ（直径）は１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。【００１１】＜ハ＞端子
端子３は、例えば両端が開放された導電性の金属円筒３０と、この金属円筒３０から突出して延びる２個の爪片３１と１本の内部リード線３４とで構成される（図１、図２、図５参照）。
２個の爪片３１は、図からも分かるように金属円筒３０の一端から１８０度対象に軸方向斜めに延びている。
また爪片３１は、カーボンコイル体２のピッチに対応した位置にカーボンコイル体２の外縁の一部を被う曲折部３２を形成して、爪片３１を折り曲げたとき曲折部３２がカーボンコイル体２の外縁部に嵌まり込むようになっている。
内部リード線３４は、爪片３１とは反対側へ延びており、また金属円筒３０の軸心と平行するように折り曲げてある。
図１、図２に示すように金属円筒３０をカーボンコイル体２の両端内側に挿入し、爪片３１を折り曲げてカーボンコイル体２の少なくとも１巻き（図では３〜４巻き）を爪片３１と金属円筒３０外周面とで挟持して端子３を取り付けている。
曲折部３２がカーボンコイル体２の外縁部に嵌まり込むため、カーボンコイル体２に端子３を確実に取り付けることができる。
なお、金属円筒３０の軸方向にスリ割３３を設けておくと、爪片３１を折り曲げる際に金属円筒３０に強く押し付けても、スリ割３３を押し縮めながら金属円筒３０が弾性変形し、端子３が破損するなどの不具合が生じることがない。【００１２】  このような端子３は、プレス加工等で１枚の金属板から製作することができ、例えば図５（Ａ）に示すような突出部３１ａ，３４ａを有する金属板３０ａを打抜き、これを図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すように丸めることで、丸めた金属板３０ａが金属円筒３０を形成し、突出部３１ａ，３４ａが爪片３１，内部リード線３４を形成し、丸めた金属板３０ａの両端がスリ割３３を形成する。
この場合、爪片３１、スリ割３３、内部リード線３４の位相が９０度ずつ異なるように金属板３０ａを打抜く。【００１３】＜ニ＞石英ガラス管
石英ガラス管４は、カーボンコイル体２を真空状態または不活性ガス雰囲気中で封入するための密閉容器である。
石英ガラス管４は筒状に形成され、内部にカーボンコイル体２を収容するに十分な大きさとなっている。
カーボンコイル体２は、可撓性があって変形自在のため、石英ガラス管４の各種形状に沿って挿着することができ、例えば石英ガラス管４を折り曲げて環状（馬蹄形、楕円形、円形、オメガ形など）、コの字形などに屈曲させ、この屈曲した石英ガラス管４にカーボンコイル体２を挿着し、各種形状のヒーターランプ１を構成することができる。【００１４】＜ホ＞ヒーターランプの製造
先ず、炭素繊維糸２２を複数本撚り合わせた撚糸２０を液状樹脂等に浸して硬化させた後、コイリングし、所定のコイル径、コイル長を有するカーボンコイル体２をつくっておく。
また、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように爪片３１、スリ割３３及び内部リード線３４を有する金属円筒３０をつくっておく。【００１５】  図５（Ｃ）、（Ｄ）に示すようにカーボンコイル体２の一端２３に金属円筒３０を挿入し、カーボンコイル体２の少なくとも１巻き（図では３巻き）を金属円筒３０外周に装着する。
爪片３１を折り曲げ、爪片３１と金属円筒３０外周面とでカーボンコイル体２を挟みつける（図２、図５（Ｅ））。
爪片３１に曲折部３２が形成されているので、カーボンコイル体２の外縁に沿って嵌合し、カーボンコイル体２から金属円筒３０が抜け出ることがなく、カーボンコイル体２に端子３を確実に取り付けることができる。
他端も同様にして端子３を取り付けて、図１に示すようなカーボンコイル体２を予備製造する。
なお内部リード線３４の先をモリブデン箔３５にスポット溶接し、モリブデン箔３５から先を外部リード線３６に接続しておく。【００１６】  このように予備製造したカーボンコイル体２を、両端開きの石英ガラス管４内に挿入し、石英ガラス管４の両端を加熱プレスし、モリブデン箔３５の箇所で圧着封止４１して、左右両端に端子３を有し、中央部にカーボンコイル体２を内蔵した直管状のヒーターランプ１が製造される（図３参照）。
カーボンコイル体２は、空気中で発熱させると燃えてしまうため、石英ガラス管４の内部を真空にした状態でカーボンコイル体２を収納するか、あるいは石英ガラス管４の内部を不活性ガスで置換する。【００１７】＜ヘ＞作用
以上のように、カーボンコイル体２の少なくとも１巻きを爪片３１と金属円筒３０外周面とで挟み付けて端子３を構成したので、確実にカーボンコイル体２に端子３を取り付けることができる。
この端子３を両端に取り付けたヒーターランプ１に通電すると、外部リード線３６、モリブデン箔３５、内部リード線３４、金属円筒３０、爪片３１を介してカーボンコイル体２に電流が流れ、カーボンコイル体２が発熱する。
カーボンコイル体２が、炭素繊維糸２２を複数本撚り合わせた撚糸２０よりなるため、カーボンコイル体２には電流が均一に流れ、その表面全域において均一に高い発熱効率が得られる。【００１８】  図６に端子３の他の例を示す。
図６（Ａ）に示すように、突出部３１ｂ，３４ｂを有する金属板３０ｂをプレス加工等で打抜き、これを図６（Ｂ）に示すように丸め、突出部３１ｂを折り返して反対側に向けることで、突出部３１ｂが爪片３１を形成し、突出部３４ｂが内部リード線３４を形成し、丸めた金属板３０ｂの両端がスリ割３３を形成する。
４個の爪片３１は、それぞれ等間隔となるように位相が９０度異なっている。
本例では爪片３１に曲折部を形成することなく、爪片３１の先端３７をくの字に折り曲げて、カーボンコイル体２を包み込むようにして金属円筒３０がカーボンコイル体２から外れにくくしてある（図６（Ｃ））。
内部リード線３４は、そのまま金属円筒３０の軸心と平行になるように折り曲げる（図６（Ｂ））。【００１９】  図７に端子３のさらに他の例を示す。
爪片３１をこれまでとは逆にカーボンコイル体２の装着側から突出させ、さらに折り曲げてカーボンコイル体２の少なくとも１巻き（図では３〜４巻き）を爪片３１と金属円筒３０外周とで挟みつけて端子３を構成する。
本例は、折り曲げた爪片３１がカーボンコイル体２の抜け止め防止となっており、爪片３１に曲折部３２を形成しなくてもよい。
爪片３１を金属円筒３０とは別個につくり、スポット溶接等で金属円筒３０に一体的に取り付ける。【００２０】  これまでは爪片３１が２個または４個の場合を説明したが、爪片３１は金属円筒３０の周縁に等間隔に設けられていればよく、３個またはそれ以外の個数でもよい。【００２１】  次に図８に基づき、本発明の他の実施形態を説明する。【００２２】  本例は、細長い棒状ガラス体５の表面にカーボンコイル体２を巻き上げて発熱体を形成し、その両端のカーボンコイル体２と棒状ガラス体５との間に金属円筒３０を挿入し、爪片３１を折り曲げてカーボンコイル体２の少なくとも１巻き（図では２〜３巻き）を爪片３１と金属円筒３０外周面とで挟みつけて端子３を構成している。
この場合は、内側に棒状ガラス体５が介在されているので、爪片３１を強く折り曲げても問題がなく、カーボンコイル体２を確実に固定することができる。
このように予備製造した発熱体を、両端開きの石英ガラス管４内に挿入し、モリブデン箔３５の箇所で石英ガラス管４を加熱圧着４１し、カーボンコイル体２を内蔵したヒーターランプ１ｃを製造する。
棒状ガラス体５を用いた場合は、カーボンコイル体２を石英ガラス管４の中心に配置することができ、カーボンコイル体２が石英ガラス管４の内側に接触したりして石英ガラス管４の温度が局部的に上昇するなどの問題がない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】カーボンコイル体の両端に端子を取り付けた状態を示す斜視図。
【図２】端子の断面図。
【図３】カーボンコイル体を石英ガラス管に封入したヒーターランプを示す概略図。
【図４】炭素繊維撚糸を示す斜視図。
【図５】端子の製作手順を示す説明図。
【図６】他の端子の製作手順を示す説明図。
【図７】他の端子を示す概略図。
【図８】他のカーボンコイル体を石英ガラス管に封入したヒーターランプを示す概略図。
【符号の説明】
【００２４】１・・・・ヒーターランプ
２・・・・カーボンコイル体
２０・・・炭素繊維撚糸
２２・・・炭素繊維糸
３・・・・端子
３０・・・金属円筒
３１・・・爪片
３２・・・曲折部
３３・・・スリ割
３４・・・内部リード線
３６・・・外部リード線
４・・・・石英ガラス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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