JP2006099979A

JP2006099979A - サーモプロテクタ

Info

Publication number: JP2006099979A
Application number: JP2004281245A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Hashimoto; 英一橋本
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】バイメタルのスナップアクションバネを使用するサーモプロテクタを提供する
【解決手段】底壁１１０に開口１１１および拡大開口部１１４を形成すると共に頂壁１１０’に貫通孔１１２を形成したケース１１と、固定側の引き出し端子４３および可動側の引き出し端子４４の対と、引き出し端子４３および引き出し端子４４に基端がそれぞれ固定されてケース１１内に配設された板バネ材より成る可動接片４１および固定接片４２対と、可動接片４１および固定接片４２の先端側に取り付けられた可動接点４５および固定接点４６対と、下に凸に屈曲されたバネ枠５４１とその中央部に舌片５４２を形成したバイメタルのスナップアクションバネ５４と、アクションバネ収容凹部１０１が形成されている感熱板１０と、上面に形成される案内桿５２１と下面に形成されるスナップアクションバネ係合部５２３より成るスライダ５２とを具備するサーモプロテクタ。
【選択図】図１

Description

この発明は、サーモプロテクタに関し、特に、過度の温度上昇を感知して電気回路を遮断するサーモプロテクタに関する。

図３を参照して皿形バイメタルを使用したサーモプロテクタの従来例を説明する（特許文献１参照）。
図３において、２は細長片状の接点バネであり、その自由端に可動接点１を固着している。３は接触部を屈曲形成した固定接点であり、端子５と共に絶縁ケース４に固定されている。７はガイド体であり、絶縁ケース４の上端に載置固定されている。ガイド体７はその中心部に貫通孔を形成して絶縁材料よりなる伝達棒６を上下動自在に摺動支持している。８は皿形バイメタルであり、周縁部をガイド体７上端周縁に載置して伝達棒６の上側に位置決めされている。９は金属製キャップであり、皿形バイメタル８をその上から被覆する状態で絶縁ケース４にかしめ付けられている。

以上のサーモプロテクタは、その周囲温度が上昇すると、皿形バイメタル８は或る設定温度でその湾曲方向を反転し、この反転により伝達棒６が下向きに押圧される。その結果、接点バネ２は伝達棒６を介して駆動されて下向きに変位し、可動接点１と固定接点３との間は開離するに到る。このサーモプロテクタは、結局、皿形バイメタル８の温度変化に起因する反転を利用して電気回路を遮断する構造となっている。
実公昭５８−４６４９７号公報

サーモプロテクタによる電気回路の遮断においては、その遮断動作時に大きな接点間隔と充分な接点開離速度が得られることが望ましい。ところが、皿形バイメタル８のスナップ動作を利用する以上のサーモプロテクタはスナップ動作時の皿形バイメタル８自体の変位量が小さく、この要請を充分に満足するサーモプロテクタであるとは言い難い。即ち、スナップ動作時の皿形バイメタル８自体の変位量が小さいところから、電気回路の遮断動作時に大きな接点間隔を確保することができず、接点間に充分な絶縁距離を保てないという問題を抱えている。

皿形バイメタル８の直径を大きくすることにより接点間隔を充分に確保するという要請に応えることができる。しかし、皿形バイメタル８の直径を大きくするということは、サーモプロテクタ全体の外形寸法を大きくすることにつながる。
ここで、この発明は、バイメタルとして皿形バイメタルを使用することなく、この代わりにバイメタルより成るスナップアクションバネを使用することにより、外形寸法を大きくせずに上述した問題を解消したサーモプロテクタを提供するものである。

底壁１１０に開口１１１およびその下側開口端の拡大開口部１１４を形成すると共に頂壁１１０’に貫通孔１１２を形成したケース１１と、ケース１１に側方から押し込み組み込まれた取り付けられた固定側の引き出し端子４３および可動側の引き出し端子４４の対と、固定側の引き出し端子４３および可動側の引き出し端子４４に基端がそれぞれ固定されてケース１１内に配設された板バネ材より成る可動接片４１および固定接片４２対と、可動接片４１および固定接片４２の先端側に取り付けられている可動接点４５および固定接点４６対と、下に凸に屈曲されたバネ枠５４１とその中央部に舌片５４２を形成したバイメタルより成るスナップアクションバネ５４と、バネ枠５４１の外形寸法に対応する大きさのアクションバネ収容凹部１０１が形成されている感熱板１０と、上面に形成される案内桿５２１と下面に形成されるスナップアクションバネ係合部５２３より成るスライダ５２とを具備し、感熱板１０のアクションバネ収容凹部１０１にバネ枠５４１を下に凸にしてスナップアクションバネ５４を収容し、スライダ５２の案内桿５２１を底壁１１０の開口１１１に挿通した状態で、感熱板１０を側方からケース１１の底壁に組み込んだサーモプロテクタを構成した。

この発明においては、中央部に舌片５４２を有するバイメタルより成るスナップアクションバネ５４を使用する。このスナップアクションバネ５４は、加温によるバネ枠５４１の変形が死点を越えた瞬間、バネ枠５４１が上向きにスナップアクション動作して舌片５４２がバネ枠５４１の下側からバネの上側に急激に反転する。舌片５４２のこの急激な反転により、舌片５４２がスライダ５２の下部に係合してスライダ５２を急激に上向きに押し上げる。舌片５４２は、バネ枠５４１との間の結合部を除いて切り溝を形成して構成されたものであり、バネ枠５４１の上向きの反転に伴ってバネ枠５４１から上側に突出することになる。ここで、スナップアクションバネ５４のバネ枠５４１の形状寸法が図３の従来例の皿形バイメタル８の形状寸法とほぼ同様なものであると仮定すると、スナップアクションバネ５４のバネ枠５４１の反転による変位と従来例の皿形バイメタル８の反転による変位は同等である。ところで、スナップアクションバネ５４は、バネ枠５４１の反転による変位の他に、更に、舌片５４２がバネ枠５４１から上側に突出する舌片５４２の変位を有している。即ち、反転による変位についてみると、スナップアクションバネ５４はバネ枠５４１の変位に舌片５４２の変位を加算したものであるのに対して従来例の皿形バイメタル８の変位のみであり、スナップアクションバネ５４は舌片５４２の変位の分だけ大きな変位を得ることができる。従って、皿形バイメタルを基準にしてみると、スナップアクションバネ５４は舌片５４２の変位の増大分に対応する分だけ外形寸法を小型化することができる。

発明を実施するための最良の形態を図の実施例を参照して説明する。
図１において、１１は絶縁樹脂より成るケースを示す。詳細な説明は省略するが、この成るケース１１は、金型を使用したモールド成型により容易に製造することができる。このケース１１は、その底壁１１０に開口１１１を形成すると共に頂壁１１０’に貫通孔１１２を形成している。開口１１１の下側開口端は拡大開口部１１４とされている。
ケース１１には、その側壁に固定側の引き出し端子４３と可動側の引き出し端子４４が側壁に側方から押し込まれて対向して固定されている。

可動接片４１および固定接片４２の対は板バネ材より成り、固定側の引き出し端子４３および可動側の引き出し端子４４に基端がそれぞれ固定されてケース１１内に配設されている。可動接片４１および固定接片４２の先端側には可動接点４５および固定接点４６が取り付けられている。
図２をも参照するに、５４はバイメタルより成るスナップアクションバネである。このスナップアクションバネ５４を図２を参照して説明する。バネ性を有するバイメタルを原材料板金として構成されるスナップアクションバネ５４は、図２において下側を高膨張側面とすると共に上側を低膨張側面としている。このスナップアクションバネ５４は、バネ性のバイメタルの原材料板金からスナップアクションバネ５４の基になる長方形板金を切り出し、この長方形板金の中央部に切り溝を形成することによりバネ枠５４１に舌片５４２を片持ち梁状に一体に形成したものである。このスナップアクションバネ５４は、或る設定された温度条件の下においては、バネ枠５４１は下に凸に屈曲変形した状態に形成され、この状態において舌片５４２は下に凸のバネ枠５４１の下側面より下側に突出している。

１０は感熱板であり、アルミニウム或いはステンレス鋼の如き熱伝導性金属板に板金加工を施して、バネ枠５４１の外形寸法に対応する大きさのアクションバネ収容凹部１０１が形成されている。感熱板１０は、開口１１１の拡大開口部１１４に対向してケース１１の底壁１１０に側方から押し込まれて取り付けられている。
５２はスライダであり、本体５２０と、本体上面に形成される案内桿５２１と、本体下面に形成されるスナップアクションバネ係合部５２３より成る。
ここで、サーモプロテクタの組み立てについて説明する。固定側の引き出し端子４３と固定接片４２と固定接点４６の組み立て体、および可動側の引き出し端子４４と可動接片４３と可動接点４５の組み立て体の双方は、ケース１１に側方から側壁に押し込んで組み込む。そして、感熱板１０のアクションバネ収容凹部１０１にバネ枠５４１を下に凸にしてスナップアクションバネ５４を収容し、スライダ５２の案内桿５２１を底壁１１０の開口１１１に挿通した状態で、感熱板１０を側方からケース１１の底壁に組み込む。
図２を参照してサーモプロテクタの実施例の動作を説明する。

（ａ）初期状態
固定側の引き出し端子４３と可動側の引き出し端子４４は、固定接片４２、固定接点４６、可動接点４５、および可動接片４１を介して導通状態にある。スナップアクションバネ５４は、或る設定された温度条件の初期状態においては、バネ枠５４１は下に凸に屈曲変形した状態に形成され、この状態において舌片５４２は下に凸のバネ枠５４１の下側面より下側に突出している。
（ｂ）遮断状態
感熱板１０に熱が加わると、スナップアクションバネ５４は下に凸に屈曲しているバネ枠５４１が逆に上に凸となる向きに徐々に変形し、この変形が死点を越えた瞬間、バネ枠５４１が上向きにスナップアクション動作して舌片５４２がバネ枠５４１の下側からバネの上側に急激に反転する。舌片５４２のこの急激な反転により、舌片５４２がスライダ５２の下部に係合してスライダ５２を急激に上向きに押し上げる。舌片５４２は、バネ枠５４１との間の結合部を除いて切り溝を形成して構成されたものであり、バネ枠５４１の上向きの反転に伴ってバネ枠５４１から上側に突出する。変形が死点を越えた瞬間に、スナップアクションバネ５４の舌片５４２は反転して荷重印加方向が上向きになり、遮断動作するに到る。

実施例を説明する図。実施例の動作を説明する図。従来例を説明する図。

符号の説明

１０感熱板１０１アクションバネ収容凹部
１１ケース１１０底壁
１１０’頂壁１１１開口
１１２貫通孔１１４拡大開口部
４１可動接片４２固定接片
４３固定側の引き出し端子４４可動側の引き出し端子
４５可動接点４６固定接点
５２スライダ５２１案内桿
５２３スナップアクションバネ係合部５４スナップアクションバネ
５４１バネ枠５４２舌片

Claims

底壁に開口およびその下側開口端の拡大開口部を形成すると共に頂壁に貫通孔を形成したケースと、ケースに側方から押し込み組み込まれた取り付けられた固定側の引き出し端子および可動側の引き出し端子の対と、固定側の引き出し端子および可動側の引き出し端子に基端がそれぞれ固定されてケース内に配設された板バネ材より成る可動接片および固定接片対と、可動接片および固定接片の先端側に取り付けられている可動接点および固定接点対と、下に凸に屈曲されたバネ枠とその中央部に舌片を形成したバイメタルより成るスナップアクションバネと、バネ枠の外形寸法に対応する大きさのアクションバネ収容凹部が形成されている感熱板と、上面に形成される案内桿と下面に形成されるスナップアクションバネ係合部より成るスライダとを具備し、
感熱板のアクションバネ収容凹部にバネ枠を下に凸にしてスナップアクションバネを収容し、スライダの案内桿を底壁の開口に挿通した状態で、感熱板を側方からケースの底壁に組み込んだことを特徴とするサーモプロテクタ。