(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱線（２）を絶縁状態でシース（６）により覆ったシースヒータ（１）と、このシースヒータ（１）の端部から導出した発熱線（２）と接続された棒状の導体からなる端子（３）と、この端子（３）と発熱線（２）との接続部分の外側を覆う外装パイプ（５）と、この外装パイプ（５）と前記端子（３）及び発熱線（２）の間に挿入され、シースヒータ（１）による加熱温度下で耐熱性を有する絶縁材（７）と、前記端子（３）の外側に嵌め込まれて、外装パイプ（５）の端子（３）が挿入された端部側に前記絶縁材（７）を外装パイプ（５）の内部に封止するように嵌合されたシール部材（８）とを有するヒータアダプタにおいて、シール部材（８）がシースヒータ（１）による加熱温度下で耐熱性を有する弾性部材からなり、シースヒータ（１）のシース（６）の端部から導出した発熱線（２）を端子（３）の端面に穿った穴に嵌合し、この端子（３）の端部の発熱線（２）が嵌合された部分を、端子（３）の外周の３方向においてそれぞれ両側から加圧し、断面ほぼ六角形状にカシメたことを特徴とするヒータアダプタ。
【請求項２】
シール部材（８）は、外周面のほぼ中央部分に、周方向にわたって凹状の窪み（１１）を有することを特徴とする請求項１に記載のヒータアダプタ。
【請求項３】
シースヒータ（１）のシース（６）の端部をストレートな直管状のものとし、このシース（６）の端部にセラミック製のリング状の封止ブロック（９）を嵌め込んで外装パイプ（５）内に挿入したことを特徴とする請求項１または２に記載のヒータアダプタ。
【請求項４】
シール部材（８）は、プロピレン系フッ素ゴムからなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のヒータアダプタ。
発明の詳細な説明
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シースヒータのシースの端部から導出した発熱線と棒状の導体からなる端子とを接続し、この接続部分を絶縁材を介して金属製の外装パイプで覆ったヒータアダプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒータアダプタは、発熱線を絶縁状態でシースにより覆ったシースヒータと、このシースヒータの端部から導出した発熱線と接続された棒状の導体からなる端子と、この端子と発熱線との接続部分の外側を覆う金属製の外装パイプと、この外装パイプと前記端子及び発熱線の間に挿入された絶縁材と、前記端子の外側に嵌め込まれて、外装パイプの端子が挿入された端部側に前記絶縁材を外装パイプの内部に封止するように嵌合されたシール部材と、外装パイプのシースヒータが挿入された端部側に前記絶縁材を外装パイプの内部に封止するように嵌合された封止ブロックとを有する。
【０００３】
このような従来のヒータアダプタでは、シール部材としてエポキシ樹脂が用いられ、外装パイプの内部にＭｇＯ等の絶縁材を充填した後、その外装パイプの端部にエポキシ樹脂を詰め込み、これを１２０℃で４時間かけて硬化させて外装パイプの端部をシールしていた。
【０００４】
また、発熱線と端子との接合は、端子の端面に穿った穴にシースの端部から引き出した発熱線を嵌め込み、一方向において両側からカシメた後、溶接していた。さらに、外装パイプの内部には、絶縁材としてＭｇＯの円筒形のブロックとＭｇＯの粉末とを充填していた。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
前述のように、従来のヒータアダプタでは、シール部材としてエポキシ樹脂が使用されており、シール工程において、温度管理と硬化までの時間管理が必要であった。また、発熱線と端子の接合には、一方向だけからのカシメではゆるみが生じるため、カシメの後に溶接で接合をする必要があった。さらに、外装パイプの内部に絶縁材としてＭｇＯを充填しているが、この絶縁材の充填密度が低いと、耐電圧が低下する。絶縁材の充填には絶縁材のブロックと併用して、絶縁材の粉末をバイブレーターを使用して充填しているが、従来のヒータアダプタでは、シースヒータのシースの接合部がテ−パ形状を有しているため、そのテーパの狭くなっている部分への絶縁材の充填密度が低くなることが多々あった。
【０００６】
本発明は、このような従来のヒータアダプタにおける課題に鑑み、外装パイプの端部のシールが容易であり、シースヒータの発熱線と端子との接合も容易で且つ確実であり、さらに外装パイプ内部への絶縁材の充填密度のばらつきが生じにくいヒータアダプタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１に示した符号を引用しながらヒータアダプタの構成を説明すると、このヒータアダプタは、発熱線２を絶縁状態でシース６により覆ったシースヒータ１と、このシースヒータ１の端部から導出した発熱線２と接続された棒状の導体からなる端子３と、この端子３と発熱線２との接続部分の外側を覆う外装パイプ５と、この外装パイプ５と前記端子３及び発熱線２の間に挿入され、シースヒータ１による加熱温度下で耐熱性を有する絶縁材７と、前記端子３の外側に嵌め込まれて、外装パイプ５の端子３が挿入された端部側に前記絶縁材７を外装パイプ５の内部に封止するように嵌合されたシール部材８とを有する。
【０００８】
本発明では、このようなヒータアダプタにおいて、シール部材８として、シースヒータ１による加熱温度下で耐熱性を有する弾性部材からなるものを使用する。特に、このようなシール部材８として、プロピレン系フッ素ゴムからなるものが最適である。特に、プロピレン系フッ素ゴムは、旭化成株式会社製が登録商標「アフラス」の名称で市販しており、その中での「アフラス１５０」が最適である。
【０００９】
このように、従来のエポキシシールに替えて弾性部材からなるシール部材８を使用することにより、その外装パイプ５の全体をプレスで加圧して減径することにより、エポキシの硬化のような加熱や時間を必要とすることなく、外装パイプ５のシールを完了する。またプレスで外装パイプ５を径方向に加圧し、減径することにより、弾性部材からなるシール部材８が中心軸方向に延びて、外装パイプ５の中の絶縁材７の充填密度を高めることができる。なおこのとき、シール部材８の外周面のほぼ中央部分に、周方向にわたって凹状の窪み９を設けることにより、シール部材８の径方向の圧縮による変形が凹状の窪み１１に吸収され、シール部材８の中心軸方向への延びを小さくすることができる。これにより、絶縁材７の過度の充填を防止することができる。
【００１０】
また、シースヒータ１の端部から導出した発熱線２を端子３の端面に穿った穴に嵌合し、この端子３の端部の発熱線２が嵌合された部分を、端子３の外周の３方向においてそれぞれ両側から加圧し、断面六角形にカシメる。これにより、カシメだけにより、安定した接合が行えるので、溶接による接合が不要となり、発熱線２と端子３との接合が簡単になる。
【００１１】
さらに、シースヒータ１のシース６の端部をストレートな直管状のものとすることにより、アダプタ全体をプレスでカシメた時にシース口元近傍の絶縁材の充填密度を高くすることができる。そして、このシース６の端部にセラミック製のリング状の封止ブロック９を嵌め込んで外装パイプ５内に挿入することにより、耐電圧性特性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に本発明の一実施形態によるヒータアダプタを示しており、この図１に示すように、ヒータアダプタは、シースヒータ１と端子３とを接続している。
【００１３】
既知の通り、シースヒータ１は、ステンレスパイプ状のシース６の中に発熱線２を挿入し、シース６の中にＭｇＯ等の無機絶縁粉末からなる絶縁材（シース６の中に隠れているため図示せず）を充填し、シース６と発熱線２とを絶縁したものである。このシースヒータ１の端部のシース６と絶縁材を除去し、発熱線２の端部をシース６から導出する。
【００１４】
先端部の内径がシースヒータ１のシース６の外径と等しく、他端部の外径が後に説明する外装パイプ５の内径と等しいカラー１０を用意する。このカラー１０の径が太い側から発熱線２を導出したシース６の端部に嵌め込み、カラー１０の径が細い先端部分をシース６の先端に嵌め込んで溶接する。
【００１５】
さらに、長さ約半分の部分の中心にシース６の端部から導出した発熱線２と径が等しい通孔を有し、その他の部分の内径がシース６に溶接したカラー１０の先端部分の外径と等しい封止ブロック９を用意する。この封止ブロック９は窒化ホウ素等のセラミックからなり、その外径は、後に説明する外装パイプ５の内径と等しい。この封止ブロック９をシース６に溶接したカラー１０の先端部分に嵌め込むと共に、シース６の端部から導出した発熱線２を封止ブロック９の通孔に通し、導出する。
【００１６】
一方、端子３は、先端にねじ４が切ってあるが、このねじ４が切られた先端と反対側の基端の端面から中心に穴が穿たれている。この穴の径はシース６の端部から導出した発熱線２の径よりやや大きく、その深さは、封止ブロック９から導出された発熱線２の突出長さに等しいかやや深い。
【００１７】
シース６の端部から導出され、さらに封止ブロック９から突出した発熱線２の端部を前記端子３の基端の穴に挿入する。そして、この端子３の発熱線２の端部が穴に挿入された部分の外周側を１２０゜間隔の３方向において両側から加圧し、カシメる。これにより、図２に示すように、端子３のカシメた部分の断面はほぼ６角形となり、６つの方向から端子３が挟圧されるため、発熱線２と端子３との接合が完全となり、このカシメだけで発熱線２と端子３との接合が完了する。
【００１８】
次に、外径がこの後で説明する外装パイプ５の内径と等しいか僅かに小さく、また内径が前記端子３の径と等しいかやや大きなＭｇＯ等からなる円筒ブロック状の絶縁材７を端子３及び外装パイプ５の長さに応じた必要な個数だけ端子３の外側に嵌め込む。最も先の絶縁材７は、前記封止ブロック９の端面に突き当てる。必要があるときは、このブロック状の絶縁材７に加えて、外装パイプ５の中にＭｇＯ粉末等からなる粉末状の絶縁材を充填し、ブロック状の絶縁材７の隙間を埋める。
【００１９】
さらに、この絶縁材７の外側にステンレスパイプ等からなる外装パイプ５を嵌め込む。この外装パイプ５を嵌め込んだ状態で、同外装パイプ５の一端は、カラー１０の端部近くに達しており、そのカラーに溶接される。また、この外装パイプ５の他端は、端子３の端部には至らず、この外装パイプ５の他端から端子３のねじ４の部分が突出している。
【００２０】
図３に示すような弾性部材からなるシール部材８を用意する。このシール部材は、シースヒータ１による加熱温度下で耐熱性を有する弾性部材からなるものを使用する。特に、このようなシール部材８として、プロピレン系フッ素ゴムからなるものが最適である。特に、プロピレン系フッ素ゴムは、旭化成株式会社製が登録商標「アフラス」の名称で市販しており、その中での「アフラス１５０」が最適である。このプロピレン系フッ素ゴムは、次の化１に示すようなポリマー構造を有している。
【００２１】
【化１】
0003891826.tif 000002
【００２２】
このシール部材８は、その中心軸に沿って貫通する通孔があり、基本的に円筒形である。その内径は端子３の径とほぼ等しく、外径は外装パイプ５の内径とほぼ同じである。外周面の中間部には、その全周にわたって部分円筒面からなる凹状の窪み１１が設けられている。
【００２３】
このシール部材８を前記端子３のねじ４を有する端部側から嵌め込み、さらに外装パイプ５の端部に嵌め込み、外装パイプ５の端部を閉じる。その後、外装パイプ５の全体を径方向に加圧し、減径する。これにより、シール部材８も径方向に圧縮されるため、その分だけ中心軸方向に寸法を拡大する。このため、シール部材８が外装パイプ５の内部の絶縁材７を圧縮し、その充填密度が高められる。但し、シール部材８の径方向の圧縮による変形が、その凹状の窪み１１に吸収され、シール部材８が中心軸方向の延びを小さくすることができる。これにより、絶縁材７の過度の充填を防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によるヒータアダプタでは、従来のエポキシシールに替えて弾性部材からなるシール部材８を使用することにより、エポキシの硬化のような加熱や時間を必要とすることなく、外装パイプ５のシールを完了する。またプレスで外装パイプ５を径方向に加圧して減径することにより、弾性部材からなるシール部材８が外装パイプ５の中の絶縁材７の充填密度を高めることができる。なおこのとき、シール部材８の外周面の凹状の窪み１１により、絶縁材７の過度の充填を防止することができる。
【００２５】
また、シースヒータ１の端部から導出した発熱線２を端子３の端面に穿った穴に嵌合した部分で、端子３の外周の３方向においてそれぞれ両側から加圧し、断面六角形にカシメることにより、溶接による接合が不要となり、発熱線２と端子３との接合が簡単になる。
【００２６】
さらに、シースヒータ１のシースの端部をストレートな直管状のものとすることにより、絶縁材の充填密度を高くすることができる。そして、このシースの端部に嵌め込んだセラミック製のリング状の封止ブロック９により、耐電圧性特性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による端子を一部断面したヒータアダプタの縦断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】前記実施形態によるヒータアダプタに使用するシール部材の外装パイプに嵌め込む前の形状の例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１  シースヒータ
２  発熱線
３  端子
５  外装パイプ
６  シース
７  絶縁材
８  シール部材
９  封止ブロック
【図１】
0003891826.tif 000003
【図２】
0003891826.tif 000004
【図３】
0003891826.tif 000005