(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の平行するリード片部、その上下を連結する連結部、およびリード片部の相対向する部分から相互に近接するように伸びた一対の突出片部を備えた枠状のリード片部材を成形する工程（１）、リード片部材の突出片部近傍のリード片部を包含するように溶融ガラスを成形して、リード片部を保持する保持体を形成する工程（２）、および前記リード片部の前記保持体を有する側の連結部近傍および他方の側の突出部近傍を切断する工程（３）を有する熱電池用点火栓の製造方法。
【請求項２】
工程（２）が、前記保持体を成形する凹部と、この凹部の底部にリード片部材の端部を受け入れる溝部とを有する型を用い、リード片部材の前記突出片部を有する側を前記溝部に挿入するとともに、ガラス粉を成形したリング状ガラスをリード片部材の他方の端部側を囲むように前記凹部に嵌合し、加熱により前記ガラスを溶融して前記保持体を形成することからなる請求項１記載の熱電池用点火栓の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱電池の製造方法、特に熱電池を起動させる点火栓の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱電池の起動方法のほとんどは、外部電源より高電圧を点火栓に印加して、点火栓を着火させて熱電池を起動する方式を採用している。近年、低コストの熱電池の要求が高まっており、点火栓の品質安定とコスト低減が課題となっている。
【０００３】
図１３に、一例として圧電素子を用いた点火装置を具備する熱電池の構造を示す。
素電池１および素電池１を加熱して活性化させる発熱剤２は、交互に積層されて積層体３を構成している。発熱剤２は、積層体３の外面に沿って備えられた着火シート４と接続されている。また、着火シート４は、点火栓５と近接しており、点火栓５は、一対のリード線６で点火装置７に接続されている。積層体３は、セラミックファイバーの断熱材８で覆われた状態で外装ケース１３に収納されている。外装ケース１３の開口部は、積層体３の正極リード９、負極リード１０、および一対のリード線６をハーメチックシール部１１で取り付けた蓋部１２で封口されている。
【０００４】
点火装置７は、圧電素子１４を具備する。圧電素子１４に衝撃等を加えると、点火栓５に高電圧が付与されて点火栓５が発火し、着火シート４に着火する。そして、着火シート４の燃焼がさらに積層体３を構成する発熱剤２へと伝播する。
【０００５】
点火栓５は、図１２のように一対のリード線６と、その電橋１６を対向させて保持する保持体１５と、前記電橋１６を覆う点火剤（図示しない）からなる。
【０００６】
ここで、従来の点火栓の製造方法について説明する。
ニッパー等の工具を用いて図９のようにリード線６の保持体１５より突き出た部分を図１０のように所定の長さに切断し、さらにそのリード線６の端部を内側に折り曲げて、図１１および図１２のように電橋１６を形成する。そして、電橋１６を覆うように点火剤を塗布または成形して点火栓５を得る。
【０００７】
しかし、保持体におけるリード線の位置の精度が悪いため、工具等を用いて一定の寸法にリード線を切断し、折り曲げて電橋を形成しても、要求通りの寸法が得られ難い。また、これ以外にも精度が悪くなる原因としては、ニッパー等の切断工具を使用するためにその切り口が歯状で均一性に欠け、切断箇所でばりが常時発生してしまう。切断後にリード線を一定の角度で折り曲げることが困難である。保持体におけるリード線の保持力が弱いため、リード線を折り曲げ加工すると保持体が破損することによりリード線が動いてしまい、所定の寸法の電橋を形成することが困難であることなどが挙げられる。
【０００８】
このような問題が、複合的に生じるため、点火栓の製造過程において、全ての点火栓について電橋１６の寸法、角度、形状を顕微鏡により検査する必要があった。
このように、歩留まりが悪く、品質の安定したものが得らないため、製造コストが高くなる問題が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するため、品質の安定した、低コストの点火栓が得られる熱電池用点火栓の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱電池用点火栓の製造方法は、２本の平行するリード片部、その上下を連結する連結部、およびリード片部の相対向する部分から相互に近接するように伸びた一対の突出片部を備えた枠状のリード片部材を成形する工程（１）、リード片部材の突出片部近傍のリード片部を包含するように溶融ガラスを成形して、リード片部を保持する保持体を形成する工程（２）、および前記リード片部の前記保持体を有する側の連結部近傍および他方の側の突出部近傍を切断する工程（３）を有する。
【００１１】
さらに、工程（２）が、前記保持体を成形する凹部と、この凹部の底部にリード片部材の端部を受け入れる溝部とを有する型を用い、リード片部材の前記突出片部を有する側を前記溝部に挿入するとともに、ガラス粉を成形したリング状ガラスをリード片部材の他方の端部側を囲むように前記凹部に嵌合し、加熱により前記ガラスを溶融して前記保持体を形成することからなることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の熱電池用点火栓の製造方法は、２本の平行するリード片部、その上下を連結する連結部、およびリード片部の相対向する部分から相互に近接するように伸びた一対の突出片部を備えた枠状のリード片部材を成形する工程（１）、リード片部材の突出片部近傍のリード片部を包含するように溶融ガラスを成形して、リード片部を保持する保持体を形成する工程（２）、および前記リード片部の前記保持体を有する側の連結部近傍および他方の側の突出片部近傍を切断する工程（３）を有する。
【００１３】
工程（１）におけるリード片部材の成形には、エッチングまたは打ち抜き加工による手法を用いることができる。
リード片部材の成形手法としては上記の加工手段以外に、射出樹脂成形方式や熱可塑性樹脂を用いた手法が考えられる。しかし、射出樹脂成形方式では、リード線が注形圧で曲がり物が作れないという欠点がある。また、熱可塑性樹脂による成形では、樹脂ばりが発生し、それが保持体より飛び出し、リード片部を覆うため、ばりを除去する必要がある。よって、寸法精度が低下してしまい、コスト面の効果がない。
【００１４】
リード片部材の材料としては、Ｃを０．０９重量部、Ｓｉを０．１３重量部、Ｍｎを０．９１重量部、Ｎｉを５０．３７重量部、Ｃｏを０．２７重量部、Ｆｅを４８．２３重量部含むコバール合金からなる板材が好適に用いられる。このコバール合金は、熱膨張係数が、保持体を構成するガラスと近似している。
【００１５】
上記のようなリード片部材におけるリード片部は、一体物で、不要な連結部分を除去することにより得られることから、所定の寸法の突出片部を電橋として得ることができる。
【００１６】
工程（２）における保持体の形成は、整合封着用のガラス材を用いて、ガラスを溶融シールドする工法を採用した。この手法により、シールド圧によるリード片部の負荷をなくし、ねじれやひずみ等の不具合を解消することができる。
【００１７】
さらに、工程（２）において、図４に示すような、保持体２１ａを形成するための凹部２６と、前記凹部２６の底部にリード片部材２２の端部を受け入れる溝部２７とを有した下部型２８を用いることができる。
【００１８】
工程（２）で上記の下部型２８を使用する場合には、保持体２１ａを形成するために用いるガラス材として、図１に示すような、リード片部２３ａ、２３ｂを囲むことができ、前記凹部２６に嵌合できる構造を有するリング状ガラス２１が用いられる。
【００１９】
下部型２８は、図３に示すように、溝部２７にリード片部材２２の突出片部２５ａ、２５ｂを有する側を挿入し、前記凹部２６に上記のリング状ガラス２１をリード片部材２２の他方の端部側を囲むように嵌合させることができる構造を有する。この下部型２８に、リング状ガラス２１およびリード片部材２２を設置し、加熱してリング状ガラス２１を溶融させ、冷却後、図４に示すように、リード片部２３ａ、２３ｂを包含するように突出片部２５ａ、２５ｂ近傍で保持体２１ａを形成することができるように構成されている。
【００２０】
このような型を用いることにより、容易にリード片部材におけるリード片部を包含した保持体を形成することができる。また、前記リード片部の所定位置に確実に保持体を封着させることができる。
【００２１】
点火剤は、金属粉末と酸化剤とからなる。例えば、ジルコニウム粉とクロム酸バリウムとを混合したものが挙げられる。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２３】
《実施例》
本発明の熱電池用の点火栓を以下のように作製した。
Ｎａ2Ｏを４重量部、Ａｉ2Ｏ3を２重量部、Ｂ2Ｏ3を１３重量部、ＳｉＯ2を８１重量部含む整合封着用のガラス粉末をリング状に成形し、図１のようなリング状ガラス２１を得た。
【００２４】
上記組成のコバール合金からなる厚さ０．１５ｍｍの板材を、図２の点線に示す形状にエッチング加工して、２本の平行するリード片部２３ａ、２３ｂ、その上下を連結する連結部２４ａ、２４ｂ、およびリード片部２３ａ、２３ｂの相対向する部分から相互に近接するように伸びた一対の突出片部２５ａ、２５ｂを備えた枠状のリード片部材２２を得た。
【００２５】
そして、図３のようにリード片部材２２の突出片部２５ａ、２５ｂを有する側を下部型２８の溝部２７に挿入するとともに、リング状ガラス２１をリード片部材２２の他方の端部側を囲むように下部型２８の凹部２６に嵌合する。さらに、上部型３０の溝部２９に、リード片部材２２の下部型２８より露出した部分を挿入して、下部型２８の上面と上部型３０の下面を接合させた。上部型３０および下部型２８の接合面が動かないように上部型３０および下部型２８の両方を支持するリング状の型固定ガイド３１を両型の側面部に配した。
【００２６】
図３のようにリード片部材２２およびリング状ガラス２１を設置した型２８、３０を、炉内で加熱し、リング状ガラス２１を溶融して、図４のように凹部２６内で、リード片部材２２の突出片部２５ａ、２５ｂ近傍のリード片部２３ａ、２３ｂを包含するように、リード片部２３ａ、２３ｂを保持する保持体２１ａを形成した。
【００２７】
こうして得られた図５に示す保持体２１ａを備えたリード片部材２２を型より取り出し、酸で洗浄し、リード片部材２２表面の酸化被膜を除去した。図６の点線部に示すように、リード片部２３ａ、２３ｂの保持体２１ａを有する側の連結部２４ｂ近傍および他方の側の突出片部２５ａ、２５ｂ近傍を切断して、リード片部材２２より不要な部分を除去した。
【００２８】
このようにして、図７および図８のように突出片部２５ａ、２５ｂ近傍に保持体２１ａを備えた一対のリード片部２３ａ、２３ｂが得られた。そして、突出片部２５ａ、２５ｂを覆うようにジルコニウムおよびクロム酸バリウムからなる点火剤を塗布した。
このようにして、突出片部２５ａ、２５ｂを電橋、リード片部２３ａ、２３ｂをリード線とする点火栓を作製した。
【００２９】
《比較例》
図９に示すリード線６のガラス保持体１５より突き出た部分を、図９の点線部に示すように、ニッパー等の工具を用いて所定の長さに切断し、図１０のようにした。そのリード線の先端部分を対向するように内側に折り曲げて、図１１および図１２に示すような電橋１６を形成した。そして、電橋１６を覆うようにジルコニウムおよびクロム酸バリウムからなる点火剤を塗布して、点火栓を作製した。
【００３０】
実施例および比較例の点火栓をそれぞれ３００個ずつ作製した。このとき、歩留まりは、比較例では７０％であったが、実施例では１００％であり、大幅に歩留まりが向上した。なお、歩留まりは、不良品を何回か修正し、修正不可能な最終歩留まりを示す。
【００３１】
次に、実施例および比較例で作製した各３００個の点火栓に高電圧を印加して、点火栓の着火の有無を確認し、点火栓を着火させたときの着火電圧を測定した。このときの、着火電圧の最大値および最小値ならびに平均値を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0004028712.tif 000002
【００３３】
実施例および比較例の全ての点火栓で着火することが確認された。着火電圧の平均値は、ほぼ同じであったが、最大値および最小値を比較すると、実施例の方が比較例に比べ着火電圧のばらつきが小さく、品質が安定していることがわかった。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、品質の安定した、低コストの熱電池用点火栓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いたリング状ガラスの斜視図である。
【図２】本発明の実施例においてリード片部材の成形に用いた板材を示す概略平面図である。
【図３】本発明のリング状ガラスおよびリード片部材を設置した型のガラス溶融前の構成を示す断面図である。
【図４】同型のガラス溶融後の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の保持体を備えたリード片部材の断面図である。
【図６】同リード片部材の切断箇所を示す断面図である。
【図７】同リード片部材の切断後の平面図である。
【図８】同リード片部材の切断後の側面図である。
【図９】従来の保持体を備えたリード線の切断前の側面図である。
【図１０】同リード線の切断後の側面図である。
【図１１】同リード線のリード線端部を折り曲げた構成を示す平面図である。
【図１２】同リード線のリード線端部を折り曲げた構成を示す側面図である。
【図１３】熱電池の構造の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１  素電池
２  発熱剤
３  積層体
４  着火シート
５  点火栓
６  リード線
７  点火装置
８  断熱材
９  正極リード
１０  負極リード
１１  ハーメチックシール部
１２  蓋部
１３  外装ケース
１４  圧電素子
１５、２１ａ  保持体
１６  電橋
２１  リング状ガラス
２２  リード片部材
２３ａ、２３ｂ  リード片部
２４ａ、２４ｂ  連結部
２５ａ、２５ｂ  突出片部
２６  凹部
２７  下部型の溝部
２８  下部型
２９  上部型の溝部
３０  上部型
３１  型固定ガイド
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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