JP2004281138A - 熱応動スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】バイメタル片が温度に応じて反転動作を行う時に、ゴミなどの異物が侵入しても可動接点と固定接点との接触状態を安定させ、信頼性の高い熱応動スイッチを提供する。
【解決手段】収納部１ａに金属積層体６を第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、金属積層体６に第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個形成し、金属積層体６の非反転時には、複数の第１の可動接点７のうち少なくとも一つが第１の固定接点３と導通し、且つ複数の第２の可動接点８のうち少なくとも一つが第２の固定接点５と導通することにより、第１と第２の固定接点間３、５が金属積層体６を介して導通状態となるようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】収納部１ａに金属積層体６を第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、金属積層体６に第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個形成し、金属積層体６の非反転時には、複数の第１の可動接点７のうち少なくとも一つが第１の固定接点３と導通し、且つ複数の第２の可動接点８のうち少なくとも一つが第２の固定接点５と導通することにより、第１と第２の固定接点間３、５が金属積層体６を介して導通状態となるようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱応動スイッチに係り、特にバイメタル片及びトリメタル片などの熱応動によって可動接点を反転させて電気接点を開閉させるスイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱応動スイッチは、熱膨張係数の異なる金属を複数枚張り合わせた熱応動素子（バイメタル及びトリメタル）を可動片とする可動電極と、この可動電極と共に常時閉接点形の回路を構成する固定電極とが設けられており、電気機器の回路に接続されてその電気機器を保護している。
【０００３】
すなわち、電気機器の回路に接続された熱応動スイッチは、その電気機器に過大な電流が流れたり、周囲温度が異常に高くなった時には、バイメタル及びトリメタルなどの湾曲反転作用でスイッチ接点を開く構造になっているため、電気機器への給電が遮断されるようになっている。そして、電気機器への給電が遮断されることにより周囲温度が低下することで、バイメタル及びトリメタルが自動復帰し、スイッチ接点は再び閉じ給電を再開することから、危険防止に役立つと共に電気機器を常に所定の温度範囲で動作させることが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、従来の熱応動スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の熱応動スイッチの分解斜視図、図１２は同じく断面図である。
【０００５】
図において、絶縁ケース２１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された箱状に形成されている。この絶縁ケース２１の内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記絶縁ケース２１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記絶縁ケース２１の内底面の中央には、この内底面から半球状に突出した支持突起部２１ａが設けられている。
【０００６】
第１の端子２２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子２２の一端側には、銀酸化錫等からなる固定接点２３が固着される取付孔２２ａが設けられており、この第１の端子２２の他端側には、前記絶縁ケース２１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２２ｂが設けられている。
【０００７】
第２の端子２４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子２４の一端側には、プレスなどで偏肉させて突出部２４ａが形成されており、この突出部２４ａは後述するバイメタル片の一端部の固着孔に挿入されて固着される溶着部となっている。また、この第２の端子２４の他端側には、前記絶縁ケース２１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２４ｂが設けられている。
【０００８】
バイメタル片２５は、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。このバイメタル片２５の自由端となる一端側には、前記固定接点２３と接離する、銀酸化錫等からなる可動接点２６が電気スポット溶接等の方法で固着されており、一方、他端側は、前記第２の端子２４に設けられた前記突出部２４ａに電気スポット溶接等の方法で固着されたものとなっている。
【０００９】
また、前記バイメタル片２５の中央部には、反転作用を助長するための膨出したドーム状の反転部２５ａが形成されており、この反転部２５ａを形成することで、前記バイメタル片２５の、温度特性、すなわち、温度に応じた反転動作を確実に行えるようにしている。
【００１０】
また、前記バイメタル片２５には、前記可動接点２６と前記反転部２５ａとの近傍に、反り防止手段であるリブ２５ｂが設けられている。このリブ２５ｂは、プレスなどで直線状に突き出し加工することにより、前記可動接点２６と前記反転部２５ａとの間に位置する平板部２５ｃに形成されている。また、前記リブ２５ｂは前記平板部２５ｃの側端側近傍に一対対向して形成されたものとなっている。前記リブ２５ｂを前記平板部２５ｃに設けることで、前記平板部２５ｃの熱による反りの発生を防止することができる。
【００１１】
カバー２７は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されており、前記絶縁ケース２１の開口部上に取り付けられ、前記絶縁ケース２１の内部に配設された前記第１、第２の端子２２、２４、前記バイメタル片２５、及び前記可動接点２６、前記固定接点２３等への塵埃やガスなどの影響を防止している。
【００１２】
次に、上述した熱応動スイッチの動作について説明する。常温及び通常の使用温度においては、お互いに対向されて配置されている前記可動接点２６と前記固定接点２３は、お互いに接触して接点がオン状態となっている。この状態から何らかの原因で温度が上昇すると、前記可動接点２６が固着されている前記バイメタル片２５に設けられた前記反転部２５ａが、温度の上昇に応じて反転動作を行う。この時、前記バイメタル片２５に固着されている前記可動接点２６は、前記バイメタル片２５と共に駆動され、前記固定接点２３から離間することとなり、接点がオフ状態となる。
【００１３】
更に、この状態から温度が下降して元の常温に戻ると、前記バイメタル片２５の前記反転部２５ａは温度の下降に応じて反転復帰し、前記固定接点２３の方向とは反対の方向へ突出することから、前記可動接点２６が前記固定接点２３に接触して接点がオン状態となり、初期の状態に復帰するものとなる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−０７６６００号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の熱応動スイッチの構造においては、前記バイメタル片２５はその一端側が片持ち梁状に前記第２の端子２４に固着されており、その他端側に設けられた前記可動接点２６が、温度の変化に応じて反転する前記バイメタル片２５の動作に伴って前記固定接点２３と接離される構造となっていることから、もし何らかの原因によりゴミ等の異物が前記固定接点２３と前記可動接点２６との間に入ると、両接点間が非導通のままとなり、熱応動スイッチとしての機能が損なわれるという問題があった。
【００１６】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、バイメタル片が温度に応じて反転動作を行う時に、ゴミなどの異物が侵入しても可動接点と固定接点との接触状態を安定させ、信頼性の高い熱応動スイッチを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、収納部を有するハウジングと、前記収納部に互いに離間した状態で配設された第１及び第２の固定接点と、前記第１及び第２の固定接点と接離可能なようにそれぞれ対向して配設された第１及び第２の可動接点を有し、温度に応じて反転可能な複数の熱膨張係数の異なる金属板を接合して形成された金属積層体とを備え、前記収納部に前記金属積層体を前記第１及び第２の固定接点とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、前記金属積層体に前記第１及び第２の可動接点をそれぞれ複数個形成し、前記金属積層体の非反転時には、複数の前記第１の可動接点のうち少なくとも一つが前記第１の固定接点と導通し、且つ複数の前記第２の可動接点のうち少なくとも一つが前記第２の固定接点と導通することにより、前記第１と第２の固定接点間が前記金属積層体を介して導通状態となるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、第２の手段として、前記金属積層体の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の反転部を形成し、この反転部の外側に前記第１及び第２の可動接点を形成したことを特徴とする。
【００１９】
また、第３の手段として、前記ハウジングの上面には、前記収納部を覆うカバーが嵌着されており、前記金属積層体の非反転時には、前記金属積層体の頂部が前記カバーの天面に当接して、前記第１及び第２の可動接点がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点側に付勢されていることを特徴とする。
【００２０】
また、第４の手段として、前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成し、複数の前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする。
【００２１】
また、第５の手段として、前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の同軸方向に対向して配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成し、前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１乃至図８に示す。図１は熱応動スイッチの分解斜視図、図２は同じく熱応動スイッチのカバーを外した状態の平面図、図３は同じく熱応動スイッチの断面図、図４は同じくハウジングの平面図、図５は同じくハウジングの断面図、図６は同じく金属積層体の平面図、図７は同じく金属積層体の正面図、図８は同じく熱応動スイッチの反転時の断面図である。
【００２３】
図において、ハウジング１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された収納部１ａを有する箱状に形成されている。このハウジング１の収納部１ａの内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記ハウジング１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記収納部１ａの内底面の中央には、この内底面から円柱状に突出した支持突起部１ｂが設けられている。また、前記収納部１ａの内周面の四角部には、開口部から内底面に至る突状のガイド突部１ｃが形成されている。また、前記収納部１ａの開口部上面には、後述するカバー９と係合される係合突起部１ｄが形成されている。
【００２４】
第１の端子２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子２は、前記収納部１ａの一端側に配設された略方形状の基板部２ａと、この基板部２ａから細いくびれ部（幅狭部）を介して他端側に延設された突片部２ｂが設けられている。この細いくびれ部の中央に前記収納部１ａの内底面に突出した前記支持突起部１ｂが設けられており、この支持突起部１ｂを挟んで両側に位置する前記基板部２ａと前記突片部２ｂの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第１の固定接点３、３が固着されたものとなっている。
【００２５】
また、前記第１の端子２の前記基板部２ａの他端側は、前記ハウジング１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２ｃが設けられている。また、前記第１の端子２には、前記第１の固定接点３が固着された前記基板部２ａと前記接続端子部２ｃとの間で、前記第１の固定接点３の近傍に幅広状の開口部２ｄが設けられている。この開口部２ｄは、前記第１の端子２の長手方向の、前記第１の固定接点３を通る中心線上に形成されている。
【００２６】
第２の端子４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子４は、前記収納部１ａに配設された一端側が二股状に分かれて形成されており、この二股状の各先端に設けられた接点板部４ａ、４ａが、前記第１の端子２の前記基板部２ａと突片部２ｂとの間に設けられた細いくびれ部（幅狭部）を挟んで対向配置されたものとなっている。また、前記接点板部４ａ、４ａの上面側には、同じく銀酸化錫などからなる一対の第２の固定接点５、５が固着されたものとなっている。すなわち、前記第１の固定接点３、３及び第２の固定接点５、５は、前記収納部１ａの内底面の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されたものとなっている。
【００２７】
また、前記第２の端子４の他端側は、前記ハウジング１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部４ｂが設けられている。また、前記第２の端子４には、前記第１の固定接点３が固着された前記突片部２ｂと前記接続端子部４ｂとの間で、前記第１の固定接点３の近傍に幅広状の開口部４ｃが設けられている。この開口部４ｃは、前記第２の端子４の長手方向の、前記第１の固定接点３を通る中心線上に形成されている。
【００２８】
金属積層体６は、略方形状の可撓性を有する板材からなり、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。この金属積層体６の四角部には、面取り部６ａ及び凹状部６ｂが設けられており、この凹状部６ｂが、前記ハウジング１の収納部１ａに形成された前記ガイド突部１ｃに係合されて、横方向の移動が規制されると共に、前記金属積層体６が前記収納部１ａ内に上下方向に遊動可能に保持されるものとなっている。
【００２９】
また、前記金属積層体６の中央部には、反転動作する場合に反転作用を助長するための上方に膨出したドーム状の反転部６ｃが形成されており、この反転部６ｃを形成することにより、前記金属積層体６の、温度特性、すなわち、温度に応じて反転する場合の反転動作が確実に行えるようになっている。
【００３０】
また、前記金属積層体６の四辺部中央には、前記反転部６ｃの外側の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成した、銀酸化錫などからなる第１の可動接点７、７、及び第２の可動接点８、８が電気スポット溶接などの方法で固着されている。この金属積層体６が前記収納部１ａに収容される際には、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８は、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５とそれぞれ対向した状態でお互いが接離可能に配設されるものとなっている。
【００３１】
この場合、前記金属積層体６の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の前記反転部６ｃが形成されており、この反転部６ｃの外側に複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を形成するようにしてあるので、ドーム状の前記反転部６ｃが反転動作する際には、前記第１及び第２の可動接点７、８の影響を受けないため、適切な動作温度で前記金属積層体６を反転させることが可能となり、反転動作する場合の動作特性を阻害しないようになっている。
【００３２】
このように、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５は、前記収納部１ａの内底面の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されており、また、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を前記反転部６ｃの外側の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成すると共に、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５にそれぞれ対向させて、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を接離可能に配設するようにしているので、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入した場合には、ゴミの挟持側に対してこれと対向する反対側に位置する他の前記第１の可動接点７と第１の固定接点３側に付勢力が働くことになるので、可動接点と固定接点同士の接触が安定し確実な導通が図れるものとなっている。
【００３３】
カバー９は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されている。このカバー９の四角部には、貫通状の係合孔９ａが形成されており、この係合孔９ａに、前記ハウジング１の収納部１ａの開口部上面に形成された前記係合突起部１ｄが係合されて、前記ハウジング１の上面に取り付けられるものとなっている。
【００３４】
また、前記カバー９の下面側の天面部には、下方に突出した押圧突部９ｂが形成されている。前記ハウジング１の収納部１ａに前記金属積層体６が収容された時、前記金属積層体６の非反転時には、前記金属積層体６のドーム状の前記反転部６ｃの頂部が前記カバー９の天面部に形成された前記押圧突部９ｂに当接するようになっており、この当接によって、前記第１及び第２の可動接点７、８がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点３、５側に付勢されるものとなっている。
【００３５】
このように、前記金属積層体６が前記ハウジング１の収納部１ａ内に収容された状態で初期状態である前記金属積層体６の非反転時には、前記反転部６ｃの頂部が前記カバー９の押圧突部９ｂに当接して、前記第１及び第２の可動接点７、８がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点３、５側に付勢されるようなっているので、前記第１及び第２の可動接点７、８と前記第１及び第２の固定接点３、５との導通が確実となり、初期状態である非反転時における安定した導通状態が得られるものとなっている。
【００３６】
次に、図３及び図８で上述した実施例の熱応動スイッチの動作を説明する。
まず、図３に示す常温及び通常の使用温度においては、お互いに対向されて配置されている前記第１及び第２の可動接点７、８と前記第１及び第２の固定接点３、５は、お互いに接触して接点がオン状態となっている。
【００３７】
この時、前記金属積層体６の反転部６ｃの頂部が、前記カバー９の天面部の押圧突部９ｂで下側に付勢されており、また、前記第１及び第２の可動接点７、８と、前記第１及び第２の固定接点３、５がそれぞれ対向されて複数個形成されているので、例えゴミ等の異物が一つの接点部に入ったとしても、他の接点部の導通が確実となり、安定した導通状態が得られる。
【００３８】
この状態から何らかの原因で温度が上昇すると、前記第１及び第２の可動接点７、８が固着されている前記金属積層体６に設けられた前記反転部６ｃが、温度の上昇に応じて反転動作を行う。この時、前記金属積層体６に固着されている前記第１及び第２の可動接点７、８は、前記金属積層体６と共に上方へ駆動され、前記第１及び第２の固定接点３、５から離間することとなり、接点がオフ状態となる。
【００３９】
この場合、反転した前記金属積層体６の前記反転部６ｃは、その膨出部が反転し、前記第１及び第２の固定接点３、５の方向、即ち、前記ハウジング１の収納部１ａの内底面の方向へ突出して前記収納部１ａの中央に設けられた前記支持突起部１ｂに当接することにより、前記第１及び第２の可動接点７、８が前記第１及び第２の固定接点３、５から確実に離間して接点がオフ状態になるものとなっている。
【００４０】
更に、この状態から温度が下降して元の常温に戻ると、前記金属積層体６の前記反転部６ｃは温度の下降に応じて反転復帰し、前記第１及び第２の固定接点３、５の方向とは反対の方向へ突出することから、前記第１及び第２の可動接点７、８が前記第１及び第２の固定接点３、５に接触して接点がオン状態となり、初期の状態に復帰するものとなる。
【００４１】
上述した、本発明の熱応動スイッチの構造においては、前記金属積層体６の中央部に、温度に応じて反転する際の、反転作用を助長するための膨出したドーム状の前記反転部６ｃが形成されていることから、反転動作が確実に行われるものとなる。
【００４２】
上述した、本発明の実施例の構成によれば、前記ハウジング１の収納部１ａに前記金属積層体６を、前記第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、前記金属積層体６には前記第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個形成して、前記金属積層体６の初期状態である非反転時には、複数の前記第１の可動接点７のうち少なくとも一つが前記第１の固定接点３と導通し、且つ複数の前記第２の可動接点８のうち少なくとも一つが前記第２の固定接点５と導通することにより、前記第１と第２の固定接点７、８間が前記金属積層体６を介して導通状態となるようにしているので、前記金属積層体６に前記第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個設けることにより、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入したとしても、他の第１の可動接点７と第１の固定接点３とで導通を図ることができ接触状態を安定させ、信頼性の向上が図れるものとなっている。
【００４３】
また、前記金属積層体６は前記第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で前記収納部１ａに嵌入されているので、リフロー半田付けして取付ける際には、前記収納部１ａ内の比較的狭い範囲で大きく変形することが可能なため、片持ち梁状に支持された時と比べて前記収納部１ａの高さ寸法を大きくする必要がなく、前記収納部１ａの薄型化が図れるものとなっている。
【００４４】
尚、上記の実施例においては、前記金属積層体６に形成した前記第１及び第２の可動接点７、８は、銀酸化錫などを電気スポット溶接などの方法で固着して形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記金属積層体６にプレス加工などにより偏肉させて小突起部（張り出し部）を形成し、この小突起部に導電性ペースト（銀ペースト）等を塗布して形成するようにしても良い。また、前記第１及び第２の固定接点３、５においても、同様に形成することができる。
【００４５】
図９及び図１０は本発明の第２の実施例である熱応動スイッチの構造を示し、図９はカバーを外した状態の熱応動スイッチの平面図、図１０は熱応動スイッチの断面図である。なお、図１乃至図８で説明した同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
この場合、第１の実施例との相違点は、前記第１及び第２の固定接点３、５と、前記第１及び第２の可動接点７、８の構成が若干異なっている点である。即ち、本発明の第２の実施例である熱応動スイッチの構成は、前記第１及び第２の固定接点３、５と、前記第１及び第２の可動接点７、８は、十字位置にそれぞれ交互に対向した状態に形成されてはおらず、同軸方向（一方向）の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成した構成となっている。
【００４７】
図において、ハウジング１１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された収納部１１ａを有する箱状に形成されている。このハウジング１１の収納部１１ａの内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記ハウジング１１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記収納部１１ａの内底面の中央には、この内底面から円柱状に突出した支持突起部１１ｂが設けられている。
【００４８】
第１の端子１２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子１２は、前記収納部１１ａの一端側に配設された略方形状の接点板部１２ａと、前記ハウジング１１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部１２ｂが設けられている。また、前記接点板部１２ａの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第１の固定接点３、３が固着されたものとなっている。
【００４９】
第２の端子１４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子１４は、同じく前記収納部１１ａの他端側に配設された略方形状の接点板部１４ａと、前記ハウジング１１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部１４ｂが設けられている。また、前記接点板部１４ａの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第２の固定接点５、５が固着されたものとなっている。
【００５０】
すなわち、前記第１の固定接点３、３及び第２の固定接点５、５は、前記収納部１１ａの同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ２個並列した状態でそれぞれ対向されて配設されたものとなっている。
【００５１】
金属積層体１６は、略方形状の可撓性を有する板材からなり、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。
【００５２】
また、前記金属積層体１６の中央部には、反転動作する場合に反転作用を助長するための上方に膨出したドーム状の反転部１６ａが形成されており、この反転部６ａを形成することにより、前記金属積層体１６の、温度特性、すなわち、温度に応じて反転する場合の反転動作が確実に行えるようになっている。
【００５３】
また、前記金属積層体１６の四角部には、前記反転部１６ａの外側の位置で、同軸方向の一端側と他端側の位置に２個並列した状態でそれぞれ対向させて形成した、銀酸化錫などからなる第１の可動接点７、７、及び第２の可動接点８、８が電気スポット溶接などの方法で固着されている。
【００５４】
前記金属積層体１６が前記収納部１１ａに収容される際には、一対の前記第１及び第２の可動接点７、８は、一対の前記第１及び第２の固定接点３、５とそれぞれ対向した状態でお互いが接離可能に配設されるものとなっている。
【００５５】
この場合、前記金属積層体１６の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の前記反転部１６ａが形成されており、この反転部１６ａの外側に複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を形成するようにしてあるので、ドーム状の前記反転部１６ａが反転動作する際には、前記第１及び第２の可動接点７、８の影響を受けないため、適切な動作温度で前記金属積層体６を反転させることが可能となり、反転動作する場合の動作特性を阻害しないようになっている。
【００５６】
カバー１９は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されており、このカバー１９の下面側の天面部には、同じく下方に突出した押圧突部１９ｂが形成されている。
【００５７】
尚、本実施例の熱応動スイッチの動作については、上述した本発明の第１の実施例で説明した熱応動スイッチの動作と略同一なためその説明を省略する。
【００５８】
上記した本発明の第２の実施例の構成によれば、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５は、前記収納部１１ａの内底面に同軸方向に対向して配設されており、また、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を前記反転部１６ａの外側で同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成すると共に、複数の前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向させて、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を接離可能に配設するようにしているので、同様に、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入した場合においても、他の前記第１の可動接点７と第１の固定接点３が接触するので、接触が安定し確実な導通が図れると共に、更には、一対の端子、固定接点及び可動接点の構成が簡易となりローコスト化が図れるものとなっている。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱応動スイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部に互いに離間した状態で配設された第１及び第２の固定接点と、第１及び第２の固定接点と接離可能なようにそれぞれ対向して配設された第１及び第２の可動接点を有し、温度に応じて反転可能な複数の熱膨張係数の異なる金属板を接合して形成された金属積層体とを備え、収納部に金属積層体を第１及び第２の固定接点とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、金属積層体に第１及び第２の可動接点をそれぞれ複数個形成し、金属積層体の非反転時には、複数の第１の可動接点のうち少なくとも一つが第１の固定接点と導通し、且つ複数の第２の可動接点のうち少なくとも一つが第２の固定接点と導通することにより、第１と第２の固定接点間が金属積層体を介して導通状態となるようにしたことから、金属積層体には第１及び第２の可動接点がそれぞれ複数個設けられているので、例え一つの可動接点と固定接点との間にゴミなどの異物が侵入したとしても、他の可動接点と固定接点とで導通を図ることができ接触状態を安定させ、信頼性の向上が図れる。また、金属積層体は第１及び第２の固定接点とは分離した状態で収納部に嵌入されているので、リフロー半田付けして取付ける際には、収納部内の比較的狭い範囲で大きく変形することが可能なため、片持ち梁状に支持された時と比べて収納部の高さ寸法を大きくする必要がなく、収納部の薄型化が図れる。
【００６０】
また、金属積層体の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の反転部を形成し、この反転部の外側に第１及び第２の可動接点を形成したことから、ドーム状の反転部が反転動作する際には、第１及び第２の可動接点の影響を受けないため、適切な動作温度で金属積層体を反転させることが可能となる。
【００６１】
また、ハウジングの上面には、収納部を覆うカバーが嵌着されており、金属積層体の非反転時には、金属積層体の頂部がカバーの天面に当接して、第１及び第２の可動接点がそれぞれ第１及び第２の固定接点側に付勢されていることから、第１及び第２の可動接点と第１及び第２の固定接点との導通が確実となり、非反転時における安定した導通状態が得られる。
【００６２】
また、第１及び第２の固定接点は、収納部の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されると共に、第１及び第２の可動接点を金属積層体の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成し、複数の第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことから、例えば一つの第１の可動接点と第１の固定接点との間にゴミなどの異物が侵入した場合には、ゴミの挟持側に対してこれと対向する反対側に位置する他の第１の可動接点と第１の固定接点側に付勢力が働くことになるので、接触が安定し確実な導通が図れる。
【００６３】
また、第１及び第２の固定接点は、収納部の同軸方向に対向して配設されると共に、第１及び第２の可動接点を金属積層体の同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成し、第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことから、接触が安定し確実な導通が図れると共に、固定接点及び可動接点等の構成が簡易となりローコスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である熱応動スイッチを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の同じく熱応動スイッチのカバーを外した状態を示す平面図である。
【図３】本発明の同じく熱応動スイッチを示す断面図である。
【図４】本発明の同じくハウジングを示す平面図である。
【図５】本発明の同じくハウジングを示す断面図である。
【図６】本発明の同じく金属積層体を示す平面図である。
【図７】本発明の同じく金属積層体を示す正面図である。
【図８】本発明の同じく熱応動スイッチの反転時を示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例である熱応動スイッチのカバーを外した状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例である熱応動スイッチを示す断面図である。
【図１１】従来の熱応動スイッチを示す分解斜視図である。
【図１２】従来の熱応動スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 収納部
１ｂ 支持突起部
１ｃ ガイド突部
１ｄ 係合突起部
２ 第１の端子
２ａ 基板部
２ｂ 突片部
２ｃ 接続端子部
２ｄ 開口部
３ 第１の固定接点
４ 第２の端子
４ａ 接点板部
４ｂ 接続端子部
４ｃ 開口部
５ 第２の固定接点
６ 金属積層体
６ａ 面取り部
６ｂ 凹状部
６ｃ 反転部
７ 第１の可動接点
８ 第２の可動接点
９ カバー
９ａ 係合孔
９ｂ 押圧突部
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱応動スイッチに係り、特にバイメタル片及びトリメタル片などの熱応動によって可動接点を反転させて電気接点を開閉させるスイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱応動スイッチは、熱膨張係数の異なる金属を複数枚張り合わせた熱応動素子（バイメタル及びトリメタル）を可動片とする可動電極と、この可動電極と共に常時閉接点形の回路を構成する固定電極とが設けられており、電気機器の回路に接続されてその電気機器を保護している。
【０００３】
すなわち、電気機器の回路に接続された熱応動スイッチは、その電気機器に過大な電流が流れたり、周囲温度が異常に高くなった時には、バイメタル及びトリメタルなどの湾曲反転作用でスイッチ接点を開く構造になっているため、電気機器への給電が遮断されるようになっている。そして、電気機器への給電が遮断されることにより周囲温度が低下することで、バイメタル及びトリメタルが自動復帰し、スイッチ接点は再び閉じ給電を再開することから、危険防止に役立つと共に電気機器を常に所定の温度範囲で動作させることが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、従来の熱応動スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の熱応動スイッチの分解斜視図、図１２は同じく断面図である。
【０００５】
図において、絶縁ケース２１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された箱状に形成されている。この絶縁ケース２１の内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記絶縁ケース２１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記絶縁ケース２１の内底面の中央には、この内底面から半球状に突出した支持突起部２１ａが設けられている。
【０００６】
第１の端子２２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子２２の一端側には、銀酸化錫等からなる固定接点２３が固着される取付孔２２ａが設けられており、この第１の端子２２の他端側には、前記絶縁ケース２１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２２ｂが設けられている。
【０００７】
第２の端子２４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子２４の一端側には、プレスなどで偏肉させて突出部２４ａが形成されており、この突出部２４ａは後述するバイメタル片の一端部の固着孔に挿入されて固着される溶着部となっている。また、この第２の端子２４の他端側には、前記絶縁ケース２１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２４ｂが設けられている。
【０００８】
バイメタル片２５は、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。このバイメタル片２５の自由端となる一端側には、前記固定接点２３と接離する、銀酸化錫等からなる可動接点２６が電気スポット溶接等の方法で固着されており、一方、他端側は、前記第２の端子２４に設けられた前記突出部２４ａに電気スポット溶接等の方法で固着されたものとなっている。
【０００９】
また、前記バイメタル片２５の中央部には、反転作用を助長するための膨出したドーム状の反転部２５ａが形成されており、この反転部２５ａを形成することで、前記バイメタル片２５の、温度特性、すなわち、温度に応じた反転動作を確実に行えるようにしている。
【００１０】
また、前記バイメタル片２５には、前記可動接点２６と前記反転部２５ａとの近傍に、反り防止手段であるリブ２５ｂが設けられている。このリブ２５ｂは、プレスなどで直線状に突き出し加工することにより、前記可動接点２６と前記反転部２５ａとの間に位置する平板部２５ｃに形成されている。また、前記リブ２５ｂは前記平板部２５ｃの側端側近傍に一対対向して形成されたものとなっている。前記リブ２５ｂを前記平板部２５ｃに設けることで、前記平板部２５ｃの熱による反りの発生を防止することができる。
【００１１】
カバー２７は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されており、前記絶縁ケース２１の開口部上に取り付けられ、前記絶縁ケース２１の内部に配設された前記第１、第２の端子２２、２４、前記バイメタル片２５、及び前記可動接点２６、前記固定接点２３等への塵埃やガスなどの影響を防止している。
【００１２】
次に、上述した熱応動スイッチの動作について説明する。常温及び通常の使用温度においては、お互いに対向されて配置されている前記可動接点２６と前記固定接点２３は、お互いに接触して接点がオン状態となっている。この状態から何らかの原因で温度が上昇すると、前記可動接点２６が固着されている前記バイメタル片２５に設けられた前記反転部２５ａが、温度の上昇に応じて反転動作を行う。この時、前記バイメタル片２５に固着されている前記可動接点２６は、前記バイメタル片２５と共に駆動され、前記固定接点２３から離間することとなり、接点がオフ状態となる。
【００１３】
更に、この状態から温度が下降して元の常温に戻ると、前記バイメタル片２５の前記反転部２５ａは温度の下降に応じて反転復帰し、前記固定接点２３の方向とは反対の方向へ突出することから、前記可動接点２６が前記固定接点２３に接触して接点がオン状態となり、初期の状態に復帰するものとなる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−０７６６００号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の熱応動スイッチの構造においては、前記バイメタル片２５はその一端側が片持ち梁状に前記第２の端子２４に固着されており、その他端側に設けられた前記可動接点２６が、温度の変化に応じて反転する前記バイメタル片２５の動作に伴って前記固定接点２３と接離される構造となっていることから、もし何らかの原因によりゴミ等の異物が前記固定接点２３と前記可動接点２６との間に入ると、両接点間が非導通のままとなり、熱応動スイッチとしての機能が損なわれるという問題があった。
【００１６】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、バイメタル片が温度に応じて反転動作を行う時に、ゴミなどの異物が侵入しても可動接点と固定接点との接触状態を安定させ、信頼性の高い熱応動スイッチを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、収納部を有するハウジングと、前記収納部に互いに離間した状態で配設された第１及び第２の固定接点と、前記第１及び第２の固定接点と接離可能なようにそれぞれ対向して配設された第１及び第２の可動接点を有し、温度に応じて反転可能な複数の熱膨張係数の異なる金属板を接合して形成された金属積層体とを備え、前記収納部に前記金属積層体を前記第１及び第２の固定接点とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、前記金属積層体に前記第１及び第２の可動接点をそれぞれ複数個形成し、前記金属積層体の非反転時には、複数の前記第１の可動接点のうち少なくとも一つが前記第１の固定接点と導通し、且つ複数の前記第２の可動接点のうち少なくとも一つが前記第２の固定接点と導通することにより、前記第１と第２の固定接点間が前記金属積層体を介して導通状態となるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、第２の手段として、前記金属積層体の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の反転部を形成し、この反転部の外側に前記第１及び第２の可動接点を形成したことを特徴とする。
【００１９】
また、第３の手段として、前記ハウジングの上面には、前記収納部を覆うカバーが嵌着されており、前記金属積層体の非反転時には、前記金属積層体の頂部が前記カバーの天面に当接して、前記第１及び第２の可動接点がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点側に付勢されていることを特徴とする。
【００２０】
また、第４の手段として、前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成し、複数の前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする。
【００２１】
また、第５の手段として、前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の同軸方向に対向して配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成し、前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１乃至図８に示す。図１は熱応動スイッチの分解斜視図、図２は同じく熱応動スイッチのカバーを外した状態の平面図、図３は同じく熱応動スイッチの断面図、図４は同じくハウジングの平面図、図５は同じくハウジングの断面図、図６は同じく金属積層体の平面図、図７は同じく金属積層体の正面図、図８は同じく熱応動スイッチの反転時の断面図である。
【００２３】
図において、ハウジング１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された収納部１ａを有する箱状に形成されている。このハウジング１の収納部１ａの内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記ハウジング１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記収納部１ａの内底面の中央には、この内底面から円柱状に突出した支持突起部１ｂが設けられている。また、前記収納部１ａの内周面の四角部には、開口部から内底面に至る突状のガイド突部１ｃが形成されている。また、前記収納部１ａの開口部上面には、後述するカバー９と係合される係合突起部１ｄが形成されている。
【００２４】
第１の端子２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子２は、前記収納部１ａの一端側に配設された略方形状の基板部２ａと、この基板部２ａから細いくびれ部（幅狭部）を介して他端側に延設された突片部２ｂが設けられている。この細いくびれ部の中央に前記収納部１ａの内底面に突出した前記支持突起部１ｂが設けられており、この支持突起部１ｂを挟んで両側に位置する前記基板部２ａと前記突片部２ｂの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第１の固定接点３、３が固着されたものとなっている。
【００２５】
また、前記第１の端子２の前記基板部２ａの他端側は、前記ハウジング１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部２ｃが設けられている。また、前記第１の端子２には、前記第１の固定接点３が固着された前記基板部２ａと前記接続端子部２ｃとの間で、前記第１の固定接点３の近傍に幅広状の開口部２ｄが設けられている。この開口部２ｄは、前記第１の端子２の長手方向の、前記第１の固定接点３を通る中心線上に形成されている。
【００２６】
第２の端子４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子４は、前記収納部１ａに配設された一端側が二股状に分かれて形成されており、この二股状の各先端に設けられた接点板部４ａ、４ａが、前記第１の端子２の前記基板部２ａと突片部２ｂとの間に設けられた細いくびれ部（幅狭部）を挟んで対向配置されたものとなっている。また、前記接点板部４ａ、４ａの上面側には、同じく銀酸化錫などからなる一対の第２の固定接点５、５が固着されたものとなっている。すなわち、前記第１の固定接点３、３及び第２の固定接点５、５は、前記収納部１ａの内底面の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されたものとなっている。
【００２７】
また、前記第２の端子４の他端側は、前記ハウジング１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部４ｂが設けられている。また、前記第２の端子４には、前記第１の固定接点３が固着された前記突片部２ｂと前記接続端子部４ｂとの間で、前記第１の固定接点３の近傍に幅広状の開口部４ｃが設けられている。この開口部４ｃは、前記第２の端子４の長手方向の、前記第１の固定接点３を通る中心線上に形成されている。
【００２８】
金属積層体６は、略方形状の可撓性を有する板材からなり、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。この金属積層体６の四角部には、面取り部６ａ及び凹状部６ｂが設けられており、この凹状部６ｂが、前記ハウジング１の収納部１ａに形成された前記ガイド突部１ｃに係合されて、横方向の移動が規制されると共に、前記金属積層体６が前記収納部１ａ内に上下方向に遊動可能に保持されるものとなっている。
【００２９】
また、前記金属積層体６の中央部には、反転動作する場合に反転作用を助長するための上方に膨出したドーム状の反転部６ｃが形成されており、この反転部６ｃを形成することにより、前記金属積層体６の、温度特性、すなわち、温度に応じて反転する場合の反転動作が確実に行えるようになっている。
【００３０】
また、前記金属積層体６の四辺部中央には、前記反転部６ｃの外側の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成した、銀酸化錫などからなる第１の可動接点７、７、及び第２の可動接点８、８が電気スポット溶接などの方法で固着されている。この金属積層体６が前記収納部１ａに収容される際には、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８は、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５とそれぞれ対向した状態でお互いが接離可能に配設されるものとなっている。
【００３１】
この場合、前記金属積層体６の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の前記反転部６ｃが形成されており、この反転部６ｃの外側に複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を形成するようにしてあるので、ドーム状の前記反転部６ｃが反転動作する際には、前記第１及び第２の可動接点７、８の影響を受けないため、適切な動作温度で前記金属積層体６を反転させることが可能となり、反転動作する場合の動作特性を阻害しないようになっている。
【００３２】
このように、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５は、前記収納部１ａの内底面の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されており、また、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を前記反転部６ｃの外側の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成すると共に、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５にそれぞれ対向させて、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を接離可能に配設するようにしているので、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入した場合には、ゴミの挟持側に対してこれと対向する反対側に位置する他の前記第１の可動接点７と第１の固定接点３側に付勢力が働くことになるので、可動接点と固定接点同士の接触が安定し確実な導通が図れるものとなっている。
【００３３】
カバー９は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されている。このカバー９の四角部には、貫通状の係合孔９ａが形成されており、この係合孔９ａに、前記ハウジング１の収納部１ａの開口部上面に形成された前記係合突起部１ｄが係合されて、前記ハウジング１の上面に取り付けられるものとなっている。
【００３４】
また、前記カバー９の下面側の天面部には、下方に突出した押圧突部９ｂが形成されている。前記ハウジング１の収納部１ａに前記金属積層体６が収容された時、前記金属積層体６の非反転時には、前記金属積層体６のドーム状の前記反転部６ｃの頂部が前記カバー９の天面部に形成された前記押圧突部９ｂに当接するようになっており、この当接によって、前記第１及び第２の可動接点７、８がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点３、５側に付勢されるものとなっている。
【００３５】
このように、前記金属積層体６が前記ハウジング１の収納部１ａ内に収容された状態で初期状態である前記金属積層体６の非反転時には、前記反転部６ｃの頂部が前記カバー９の押圧突部９ｂに当接して、前記第１及び第２の可動接点７、８がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点３、５側に付勢されるようなっているので、前記第１及び第２の可動接点７、８と前記第１及び第２の固定接点３、５との導通が確実となり、初期状態である非反転時における安定した導通状態が得られるものとなっている。
【００３６】
次に、図３及び図８で上述した実施例の熱応動スイッチの動作を説明する。
まず、図３に示す常温及び通常の使用温度においては、お互いに対向されて配置されている前記第１及び第２の可動接点７、８と前記第１及び第２の固定接点３、５は、お互いに接触して接点がオン状態となっている。
【００３７】
この時、前記金属積層体６の反転部６ｃの頂部が、前記カバー９の天面部の押圧突部９ｂで下側に付勢されており、また、前記第１及び第２の可動接点７、８と、前記第１及び第２の固定接点３、５がそれぞれ対向されて複数個形成されているので、例えゴミ等の異物が一つの接点部に入ったとしても、他の接点部の導通が確実となり、安定した導通状態が得られる。
【００３８】
この状態から何らかの原因で温度が上昇すると、前記第１及び第２の可動接点７、８が固着されている前記金属積層体６に設けられた前記反転部６ｃが、温度の上昇に応じて反転動作を行う。この時、前記金属積層体６に固着されている前記第１及び第２の可動接点７、８は、前記金属積層体６と共に上方へ駆動され、前記第１及び第２の固定接点３、５から離間することとなり、接点がオフ状態となる。
【００３９】
この場合、反転した前記金属積層体６の前記反転部６ｃは、その膨出部が反転し、前記第１及び第２の固定接点３、５の方向、即ち、前記ハウジング１の収納部１ａの内底面の方向へ突出して前記収納部１ａの中央に設けられた前記支持突起部１ｂに当接することにより、前記第１及び第２の可動接点７、８が前記第１及び第２の固定接点３、５から確実に離間して接点がオフ状態になるものとなっている。
【００４０】
更に、この状態から温度が下降して元の常温に戻ると、前記金属積層体６の前記反転部６ｃは温度の下降に応じて反転復帰し、前記第１及び第２の固定接点３、５の方向とは反対の方向へ突出することから、前記第１及び第２の可動接点７、８が前記第１及び第２の固定接点３、５に接触して接点がオン状態となり、初期の状態に復帰するものとなる。
【００４１】
上述した、本発明の熱応動スイッチの構造においては、前記金属積層体６の中央部に、温度に応じて反転する際の、反転作用を助長するための膨出したドーム状の前記反転部６ｃが形成されていることから、反転動作が確実に行われるものとなる。
【００４２】
上述した、本発明の実施例の構成によれば、前記ハウジング１の収納部１ａに前記金属積層体６を、前記第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、前記金属積層体６には前記第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個形成して、前記金属積層体６の初期状態である非反転時には、複数の前記第１の可動接点７のうち少なくとも一つが前記第１の固定接点３と導通し、且つ複数の前記第２の可動接点８のうち少なくとも一つが前記第２の固定接点５と導通することにより、前記第１と第２の固定接点７、８間が前記金属積層体６を介して導通状態となるようにしているので、前記金属積層体６に前記第１及び第２の可動接点７、８をそれぞれ複数個設けることにより、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入したとしても、他の第１の可動接点７と第１の固定接点３とで導通を図ることができ接触状態を安定させ、信頼性の向上が図れるものとなっている。
【００４３】
また、前記金属積層体６は前記第１及び第２の固定接点３、５とは分離した状態で前記収納部１ａに嵌入されているので、リフロー半田付けして取付ける際には、前記収納部１ａ内の比較的狭い範囲で大きく変形することが可能なため、片持ち梁状に支持された時と比べて前記収納部１ａの高さ寸法を大きくする必要がなく、前記収納部１ａの薄型化が図れるものとなっている。
【００４４】
尚、上記の実施例においては、前記金属積層体６に形成した前記第１及び第２の可動接点７、８は、銀酸化錫などを電気スポット溶接などの方法で固着して形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記金属積層体６にプレス加工などにより偏肉させて小突起部（張り出し部）を形成し、この小突起部に導電性ペースト（銀ペースト）等を塗布して形成するようにしても良い。また、前記第１及び第２の固定接点３、５においても、同様に形成することができる。
【００４５】
図９及び図１０は本発明の第２の実施例である熱応動スイッチの構造を示し、図９はカバーを外した状態の熱応動スイッチの平面図、図１０は熱応動スイッチの断面図である。なお、図１乃至図８で説明した同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
この場合、第１の実施例との相違点は、前記第１及び第２の固定接点３、５と、前記第１及び第２の可動接点７、８の構成が若干異なっている点である。即ち、本発明の第２の実施例である熱応動スイッチの構成は、前記第１及び第２の固定接点３、５と、前記第１及び第２の可動接点７、８は、十字位置にそれぞれ交互に対向した状態に形成されてはおらず、同軸方向（一方向）の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成した構成となっている。
【００４７】
図において、ハウジング１１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された収納部１１ａを有する箱状に形成されている。このハウジング１１の収納部１１ａの内底部には、後述する各端子が配設されており、この各端子の一端部は前記ハウジング１１の両側面側から外方へ導出されたものとなっている。また、前記収納部１１ａの内底面の中央には、この内底面から円柱状に突出した支持突起部１１ｂが設けられている。
【００４８】
第１の端子１２は、リン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第１の端子１２は、前記収納部１１ａの一端側に配設された略方形状の接点板部１２ａと、前記ハウジング１１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部１２ｂが設けられている。また、前記接点板部１２ａの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第１の固定接点３、３が固着されたものとなっている。
【００４９】
第２の端子１４は、同じくリン青銅等の導電性の金属材で平板状に形成されている。この第２の端子１４は、同じく前記収納部１１ａの他端側に配設された略方形状の接点板部１４ａと、前記ハウジング１１の側面部から外方へ導出されて他の電気機器の回路等に接続される接続端子部１４ｂが設けられている。また、前記接点板部１４ａの上面側には、銀酸化錫などからなる一対の第２の固定接点５、５が固着されたものとなっている。
【００５０】
すなわち、前記第１の固定接点３、３及び第２の固定接点５、５は、前記収納部１１ａの同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ２個並列した状態でそれぞれ対向されて配設されたものとなっている。
【００５１】
金属積層体１６は、略方形状の可撓性を有する板材からなり、例えば、熱膨張率の高い材料からなる高膨張材と、熱膨張率の低い材料からなる低膨張材との、熱膨張率の異なる少なくとも２種類の金属材料を平板状に積層接合して形成されている。
【００５２】
また、前記金属積層体１６の中央部には、反転動作する場合に反転作用を助長するための上方に膨出したドーム状の反転部１６ａが形成されており、この反転部６ａを形成することにより、前記金属積層体１６の、温度特性、すなわち、温度に応じて反転する場合の反転動作が確実に行えるようになっている。
【００５３】
また、前記金属積層体１６の四角部には、前記反転部１６ａの外側の位置で、同軸方向の一端側と他端側の位置に２個並列した状態でそれぞれ対向させて形成した、銀酸化錫などからなる第１の可動接点７、７、及び第２の可動接点８、８が電気スポット溶接などの方法で固着されている。
【００５４】
前記金属積層体１６が前記収納部１１ａに収容される際には、一対の前記第１及び第２の可動接点７、８は、一対の前記第１及び第２の固定接点３、５とそれぞれ対向した状態でお互いが接離可能に配設されるものとなっている。
【００５５】
この場合、前記金属積層体１６の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の前記反転部１６ａが形成されており、この反転部１６ａの外側に複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を形成するようにしてあるので、ドーム状の前記反転部１６ａが反転動作する際には、前記第１及び第２の可動接点７、８の影響を受けないため、適切な動作温度で前記金属積層体６を反転させることが可能となり、反転動作する場合の動作特性を阻害しないようになっている。
【００５６】
カバー１９は、合成樹脂などの絶縁材から略板状に形成されており、このカバー１９の下面側の天面部には、同じく下方に突出した押圧突部１９ｂが形成されている。
【００５７】
尚、本実施例の熱応動スイッチの動作については、上述した本発明の第１の実施例で説明した熱応動スイッチの動作と略同一なためその説明を省略する。
【００５８】
上記した本発明の第２の実施例の構成によれば、複数の前記第１及び第２の固定接点３、５は、前記収納部１１ａの内底面に同軸方向に対向して配設されており、また、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を前記反転部１６ａの外側で同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成すると共に、複数の前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向させて、複数の前記第１及び第２の可動接点７、８を接離可能に配設するようにしているので、同様に、例えば、一つの前記第１の可動接点７と第１の固定接点３との間にゴミなどの異物が侵入した場合においても、他の前記第１の可動接点７と第１の固定接点３が接触するので、接触が安定し確実な導通が図れると共に、更には、一対の端子、固定接点及び可動接点の構成が簡易となりローコスト化が図れるものとなっている。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱応動スイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部に互いに離間した状態で配設された第１及び第２の固定接点と、第１及び第２の固定接点と接離可能なようにそれぞれ対向して配設された第１及び第２の可動接点を有し、温度に応じて反転可能な複数の熱膨張係数の異なる金属板を接合して形成された金属積層体とを備え、収納部に金属積層体を第１及び第２の固定接点とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、金属積層体に第１及び第２の可動接点をそれぞれ複数個形成し、金属積層体の非反転時には、複数の第１の可動接点のうち少なくとも一つが第１の固定接点と導通し、且つ複数の第２の可動接点のうち少なくとも一つが第２の固定接点と導通することにより、第１と第２の固定接点間が金属積層体を介して導通状態となるようにしたことから、金属積層体には第１及び第２の可動接点がそれぞれ複数個設けられているので、例え一つの可動接点と固定接点との間にゴミなどの異物が侵入したとしても、他の可動接点と固定接点とで導通を図ることができ接触状態を安定させ、信頼性の向上が図れる。また、金属積層体は第１及び第２の固定接点とは分離した状態で収納部に嵌入されているので、リフロー半田付けして取付ける際には、収納部内の比較的狭い範囲で大きく変形することが可能なため、片持ち梁状に支持された時と比べて収納部の高さ寸法を大きくする必要がなく、収納部の薄型化が図れる。
【００６０】
また、金属積層体の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の反転部を形成し、この反転部の外側に第１及び第２の可動接点を形成したことから、ドーム状の反転部が反転動作する際には、第１及び第２の可動接点の影響を受けないため、適切な動作温度で金属積層体を反転させることが可能となる。
【００６１】
また、ハウジングの上面には、収納部を覆うカバーが嵌着されており、金属積層体の非反転時には、金属積層体の頂部がカバーの天面に当接して、第１及び第２の可動接点がそれぞれ第１及び第２の固定接点側に付勢されていることから、第１及び第２の可動接点と第１及び第２の固定接点との導通が確実となり、非反転時における安定した導通状態が得られる。
【００６２】
また、第１及び第２の固定接点は、収納部の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されると共に、第１及び第２の可動接点を金属積層体の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成し、複数の第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことから、例えば一つの第１の可動接点と第１の固定接点との間にゴミなどの異物が侵入した場合には、ゴミの挟持側に対してこれと対向する反対側に位置する他の第１の可動接点と第１の固定接点側に付勢力が働くことになるので、接触が安定し確実な導通が図れる。
【００６３】
また、第１及び第２の固定接点は、収納部の同軸方向に対向して配設されると共に、第１及び第２の可動接点を金属積層体の同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成し、第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことから、接触が安定し確実な導通が図れると共に、固定接点及び可動接点等の構成が簡易となりローコスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である熱応動スイッチを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の同じく熱応動スイッチのカバーを外した状態を示す平面図である。
【図３】本発明の同じく熱応動スイッチを示す断面図である。
【図４】本発明の同じくハウジングを示す平面図である。
【図５】本発明の同じくハウジングを示す断面図である。
【図６】本発明の同じく金属積層体を示す平面図である。
【図７】本発明の同じく金属積層体を示す正面図である。
【図８】本発明の同じく熱応動スイッチの反転時を示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例である熱応動スイッチのカバーを外した状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例である熱応動スイッチを示す断面図である。
【図１１】従来の熱応動スイッチを示す分解斜視図である。
【図１２】従来の熱応動スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 収納部
１ｂ 支持突起部
１ｃ ガイド突部
１ｄ 係合突起部
２ 第１の端子
２ａ 基板部
２ｂ 突片部
２ｃ 接続端子部
２ｄ 開口部
３ 第１の固定接点
４ 第２の端子
４ａ 接点板部
４ｂ 接続端子部
４ｃ 開口部
５ 第２の固定接点
６ 金属積層体
６ａ 面取り部
６ｂ 凹状部
６ｃ 反転部
７ 第１の可動接点
８ 第２の可動接点
９ カバー
９ａ 係合孔
９ｂ 押圧突部
Claims (5)
- 収納部を有するハウジングと、前記収納部に互いに離間した状態で配設された第１及び第２の固定接点と、前記第１及び第２の固定接点と接離可能なようにそれぞれ対向して配設された第１及び第２の可動接点を有し、温度に応じて反転可能な複数の熱膨張係数の異なる金属板を接合して形成された金属積層体とを備え、前記収納部に前記金属積層体を前記第１及び第２の固定接点とは分離した状態で遊動可能に嵌入すると共に、前記金属積層体に前記第１及び第２の可動接点をそれぞれ複数個形成し、前記金属積層体の非反転時には、複数の前記第１の可動接点のうち少なくとも一つが前記第１の固定接点と導通し、且つ複数の前記第２の可動接点のうち少なくとも一つが前記第２の固定接点と導通することにより、前記第１と第２の固定接点間が前記金属積層体を介して導通状態となるようにしたことを特徴とする熱応動スイッチ。
- 前記金属積層体の中央には、温度に応じて反転可能なドーム状の反転部を形成し、この反転部の外側に前記第１及び第２の可動接点を形成したことを特徴とする請求項１記載の熱応動スイッチ。
- 前記ハウジングの上面には、前記収納部を覆うカバーが嵌着されており、前記金属積層体の非反転時には、前記金属積層体の頂部が前記カバーの天面に当接して、前記第１及び第２の可動接点がそれぞれ前記第１及び第２の固定接点側に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱応動スイッチ。
- 前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の十字位置にそれぞれ交互に対向した状態で配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の十字位置にそれぞれ交互に対向させて形成し、複数の前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の熱応動スイッチ。
- 前記第１及び第２の固定接点は、前記収納部の同軸方向に対向して配設されると共に、前記第１及び第２の可動接点を前記金属積層体の同軸方向の一端側と他端側の位置にそれぞれ複数個並べて形成し、前記第１及び第２の固定接点にそれぞれ対向して複数の前記第１及び第２の可動接点を接離可能に配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の熱応動スイッチ。
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