JP2014135193A - 熱感知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、簡単な構成によって、バイメタルの変形性を確保すると共に、バイメタルの正確な位置規制を可能にし、以って、バイメタルの反応速度（感熱応答性）を高め得るようにする。
【解決手段】バイメタル３と、ケース部４と、蓋状部材６とを有する熱感知装置２に関する。
上記蓋状部材６と上記バイメタル３との間に、このバイメタル３を上記ケース部４の底部１７へ向けて押圧付勢する押圧保持部２１を設ける。
そして、この押圧保持部２１が、上記バイメタル３の変形に応じて変形可能なものとされる。
【選択図】図３

Description

この発明は、簡単な構成によって、バイメタルの変形性を確保すると共に、バイメタルの正確な位置決めを可能にし、以って、バイメタルの反応速度（感熱応答性）を高め得るようにした熱感知装置に関するものである。

例えば、電気ヒーターなどの発熱機器などには、所定の温度よりも高くなったことを感知して、発熱機器の作動を停止させたり、異常検知信号を発生させたりするなどのための安全装置として、感熱スイッチなどの熱感知装置が用いられている。

このような熱感知装置には、その内部に、熱によって変形可能なバイメタルが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

この熱感知装置には、例えば、ケース部と、このケース部の開口部を塞ぐ蓋状部材との間に、上記したバイメタルの縁部（周縁部）を挟み込ませることによって、バイメタルを保持させるようにしたものが存在している。

特開２００９−２３１０７４号公報

しかしながら、上記したように、ケース部と、蓋状部材との間に、バイメタルの縁部を挟み込ませてバイメタルを保持させるようにした場合、バイメタルの縁部とケース部の内面との間のクリアランスを精密に管理しなければならない（うまく機能するようにならない）という問題があった。

即ち、例えば、上記したクリアランスを狭くしてバイメタルが正確に位置決めされるようにした場合、バイメタルが反転しようとした時に、バイメタルの縁部がケース部の内面と干渉して、反転できなくなるおそれが生じる。

反対に、上記したクリアランスを広くした場合、バイメタルは反転できるようになるものの、広いクリアランスによってバイメタルを正確に位置決めすることができなくなるため、バイメタルの位置のバラ付きによって、反応速度にバラ付きが生じることになる。また、ケース部の内部でバイメタルが暴れて、異音が発生したり、摩耗が発生したりするおそれも生じる。

よって、バイメタルの縁部とケース部の内面との間のクリアランスを精密に管理することは、熱感知装置の品質や性能を向上する上で最も重要な事項となっているが、製品誤差などがあるために、上記クリアランスを厳密に管理することは想像以上に難しく、以って、熱感知装置の品質や性能がバラ付く原因などとなっていた。

上記課題を解決するために、本発明は、
熱によって変形可能なバイメタルと、
該バイメタルを収容すると共に、外部の熱を前記バイメタルへ伝えるケース部と、
前記バイメタルを挿入するために前記ケース部に設けられた開口部を塞ぐ蓋状部材と、を有する熱感知装置において、
前記蓋状部材と前記バイメタルとの間に、該バイメタルを前記ケース部の底部へ向けて押圧付勢する押圧保持部を設けると共に、
該押圧保持部が、前記バイメタルの変形に応じて変形可能であることを特徴とする。
上記において、
前記バイメタルの変形に応じて移動する操作ロッドと、
該操作ロッドの移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部と、を更に有し、
前記押圧保持部と前記操作ロッドとは、異なる部材で構成されるようにしても良い。
上記において、
前記押圧保持部が、前記蓋状部材の側から前記バイメタルの縁部へ向けて延びる複数本の脚部を有し、
該脚部が、前記バイメタルの縁部近傍における前記蓋状部材側の面に接触して、バイメタルの縁部を前記ケース部の底部へ向けて直接押圧付勢する押圧部を有するものとしても良い。
上記において、
前記バイメタルが、凹曲面状または凸曲面状の円板型をしており、
前記脚部が、円板型の前記バイメタルの縁部に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられるようにしても良い。
上記において、
前記蓋状部材が、前記バイメタル側の面に突出部を有し、
前記押圧保持部が、前記突出部に対して係止可能な蓋係止部を有すると共に、
前記押圧保持部が、前記バイメタルの縁部に当接可能な端縁部当接部を有するようにしても良い。
上記において、
前記押圧保持部が、前記バイメタルよりも熱伝達率の低い材料によって構成されるようにしても良い。
上記において、
前記押圧保持部が、前記バイメタルの変形力よりも弱い力でバイメタルを押圧付勢するものとされても良い。
また、熱によって変形可能な凹曲面状または凸曲面状の円板型をしたバイメタルと、
該バイメタルを収容すると共に、外部の熱を前記バイメタルへ伝えるケース部と、
前記バイメタルを挿入するために前記ケース部に設けられた開口部を塞ぐ蓋状部材と、
前記バイメタルの中央部分に接触し、該バイメタルの変形に応じて移動する操作ロッドと、
該操作ロッドの移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部と、
前記蓋状部材と前記バイメタルとの間に、該バイメタルを前記ケース部の底部へ向けて押圧付勢する押圧保持部と、を備え、
該押圧保持部は、前記蓋状部材の側から前記バイメタルの縁部へ向けて延びて、バイメタルの変形に応じて変形可能な複数本の脚部を有し、
該脚部が、前記バイメタルの縁部近傍における前記蓋状部材側の面に接触して、バイメタルの縁部を前記ケース部の底部へ向けて直接押圧付勢する押圧部を有し、
前記脚部が、円板型の前記バイメタルの縁部に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、蓋状部材とバイメタルとの間に介装された押圧保持部は、バイメタルをケース部の底部に対して押圧付勢するように機能する。これにより、バイメタルは、ケース部の底部に対して、所要の押圧力で接触され、バイメタルとケース部の底部との間に、接触熱抵抗を少なくするのに必要な面圧が得られるようになるので、外部の熱源からの熱をケース部の底部を介して確実かつ効率的にバイメタルへと伝えることができる。以って、バイメタルの反応速度（感熱応答性）を高めることができる。
そして、押圧保持部は、バイメタルが変形する時に、バイメタルの変形力によって強制的に弾性変形されることになる。
これにより、バイメタルを、押圧保持部の押圧付勢力に抗して確実に変形させることができる。即ち、バイメタルの変形性を確保することができる。

本発明の実施例にかかる、基本的な熱感知装置の全体縦断面図（オープン状態）である。 図１と同様の全体縦断面図（クローズ状態）である。 実施例１にかかる、図１の熱感知装置の部分拡大図である。 実施例１にかかる、図２の熱感知装置の部分拡大図である。 接触熱抵抗と、面圧との関係を示すグラフである。 図３の押圧保持部の平面図である。 実施例２にかかる、図１の熱感知装置の部分拡大図である。 実施例２にかかる、図２の熱感知装置の部分拡大図である。

以下、本実施の形態、および、それを具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図８は、この実施の形態の実施例およびその変形例を示すものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。
図１、図２の基本構造図に示すように、例えば、発熱機器などの熱源１に対し、発熱機器（熱源１）が所定の温度以上になったことを感知して、発熱機器の作動を停止させたり、異常検知信号を発生させたりするなどのための安全装置として、感熱スイッチなどの熱感知装置２を用いるようにする。
この熱感知装置２は、熱によって変形可能なバイメタル３と、このバイメタル３を収容すると共に、外部の熱を上記バイメタル３へ伝えるケース部４と、上記バイメタル３を挿入するために上記ケース部４に設けられた開口部５を塞ぐ蓋状部材６と、を有するものとされる。

ここで、上記についての補足説明を行うと、上記した「発熱機器などの熱源１」は、この場合、電気自動車の空調装置に使用される温水加熱器において、使用される冷媒を加熱するのに用いられる電気ヒーターなどを想定している。但し、熱源１は、これに限るものではない。

上記した「熱感知装置２」は、文字通り、熱を感知するための装置である。この熱感知装置２は、上記の他に、スイッチ部７（またはスイッチ）と、上記したバイメタル３の変形により移動されて、スイッチ部７を開閉（オンまたはオフ）させるようにした操作ロッド８（またはロッド）とを、一体的に備えたものとすることができる。このバイメタル３と操作ロッド８とによって、スイッチ部７を（自動的に）操作するためのスイッチ駆動機構が構成される。なお、図では、熱感知装置２は、発熱機器（熱源１）の上部に、その操作ロッド８を上下方向へ向けた状態で上下移動可能に設置されているが、熱感知装置２の設置位置や設置の向きや移動方向などについては、これに限るものではない。但し、この実施例では、操作ロッド８を上下方向へ向けた場合について説明する。

このスイッチ部７は、例えば、上記した蓋状部材６の外表面（図中上面）に固定された一対の端子板１１，１２と、一方の端子板１１に設けられた固定接点１３と、他方の端子板１２に対し可動板１４を介して設けられた可動接点１５とを有するものなどとされる。

上記したスイッチ部７の一対の端子板１１，１２は、例えば、蓋状部材６の外表面における縁部の位置に、蓋状部材６の直径方向へ向けて一直線上に配置されると共に、この状態で、蓋状部材６に固定される。上記した固定接点１３は、一方の端子板１１における、内方端側の上面に設けられる。
また、上記した可動板１４は、その基端部を、他方の端子板１２の内方端側の上面にカシメなどによって固定される（カシメ部１４ａ）。可動板１４は、固定接点１３へ向けて蓋状部材６の直径方向へ延びる短冊状のものとされると共に、その先端部が固定接点１３から図中上方へ離間するべく、蓋状部材６の面外方向（上方）へ向けて適宜曲げ形成される。
上記した可動接点１５は、可動板１４の先端部の固定接点１３側の面に、固定接点１３から離れた状態で取付けられる。そして、このスイッチ部７を構成している、これら一対の端子板１１，１２、固定接点１３、可動板１４、可動接点１５は、それぞれ導電性を有するものとされる。

また、上記した操作ロッド８は、例えば、ケース部４および蓋状部材６の軸線方向（即ち、ケース部４または蓋状部材６の中心を通ってケース部４または蓋状部材６の厚み方向）へ延びるものなどとされる。この操作ロッド８は、非導電性のものとされる。操作ロッド８は、蓋状部材６の中心位置を軸線方向に沿って移動自在（この場合には、昇降自在）に貫通するものとされる。そのために、蓋状部材６の中心位置には、操作ロッド８の移動を案内するためのガイド孔１６などが設けられる。このガイド孔１６は、操作ロッド８の外径とほぼ同じか、それよりも若干大きい内径寸法を有している。

そして、上記したスイッチ部７は、通常時にオフ（またはオープン）となり、作動時にオン（またはクローズ）となるように、操作ロッド８の配置が設定されている。但し、スイッチ部７は、通常時にオン（またはクローズ）し、作動時にオフ（またはオープン）するように、上記したスイッチ駆動機構の構成を変更しても良い。

上記した「バイメタル３」は、熱膨張率が異なる複数枚の金属板を貼り合わせて形成されたものであり、熱に（よる伸びの差に）よって変形されるようになっている。

上記した「ケース部４」は、図３に示すように、底部１７（底面）と側部１８（側面）とを有する有底容器状のものとされると共に、その上面に、上記した開口部５を有するものとされる。そして、上記した底部１７が、発熱機器（熱源１）に対する受熱面とされている。この受熱面は、平坦なものとしても良いが、受熱面積を増やすために、受熱面積増大形状部として、例えば、仮想線で示すような、突出形状部１７ａなどを設けるようにしても良い。この突出形状部１７ａは、発熱機器（熱源１）の形状に応じたものとされる。

そして、このケース部４は、外部の熱源１からの熱を効率的に伝えることができるように、金属製のものとされる。この場合、ケース部４は、円筒容器状のものとされているが、角筒容器状やその他の形状の容器などとしても良い。

上記した「開口部５」は、上記したようにケース部４の上部（または上面）、即ち、底部１７（受熱面）とは反対側の面に形成される。この場合、開口部５は、上記したケース部４の側部１８の上縁部そのままの大きさおよび形状を有する円形状のものとされている。但し、開口部５は、円形状に限るものではなく、例えば、角筒容器状やその他の形状のケース部４に合わせた形状などとすることができる。

上記した「蓋状部材６」は、文字通り、開口部５を塞ぐためのものである。この蓋状部材６は、樹脂製のものなどとされる。蓋状部材６は、開口部５と同じ形状および大きさを有すると共に、所要の厚みを有して開口部５に嵌着されるものとなっている。
なお、ケース部４の内部にバイメタル３を収容するための空間（バイメタル収容空間１９）を確保すると共に、この空間を一定の大きさに規定するために、図１に示すように、ケース部４の側部１８に、底部１７側を小径に絞るための段差部１８ａを設けて、この段差部１８ａの図中上側の段差面に蓋状部材６を係止保持させるようにしても良い。

そして、以上のような基本構成に対し、この実施例のものでは、以下のような構成を備えるようにしている。

（構成１）
図３、図４の実施例１に示すように、上記蓋状部材６と上記バイメタル３との間に、このバイメタル３を上記ケース部４の底部１７へ向けて押圧付勢する押圧保持部２１を設ける。
そして、この押圧保持部２１が、上記バイメタル３の変形に応じて変形可能なものとされる。

（補足説明１）
ここで、上記した「押圧保持部２１」は、文字通り、バイメタル３を底部１７（受熱面）へ向けて押圧した状態で（押圧方向に）保持できるようにするためのものである。押圧保持部２１の詳細については後述する。

上記した「バイメタル３の変形に応じて変形可能」は、文字通り、押圧保持部２１が、バイメタル３の変形によって弾性変形されることである。この際、押圧保持部２１は、弾性変形力を蓄積したり解放したりしつつ押圧保持を継続することになる。押圧保持部２１は、バイメタル３の変形に合わせた形状に変形されるのが好ましい。

（構成２）
上記した熱感知装置２は、既に上記したように、上記バイメタル３の変形に応じて移動する操作ロッド８と、上記した操作ロッド８の移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部７と、を更に有するものとされる。
そして、上記した押圧保持部２１と操作ロッド８とは、異なる部材によって構成されるようにする。

（補足説明２）
ここで、上記した「異なる部材」は、押圧保持部２１と操作ロッド８とが、それぞれ別々の部品（別部品）として構成されることであり、それぞれ独自に変形や移動などが可能なものとされる。

（構成３）
図３、図６に示すように、上記押圧保持部２１が、上記蓋状部材６の側から上記バイメタル３の縁部２２へ向けて延びる複数本の脚部２３を有するものとされる。
そして、この脚部２３が、上記バイメタル３の縁部２２近傍における上記蓋状部材６側の面２４に接触して、バイメタル３の縁部２２を上記ケース部４の底部１７へ向けて直接押圧付勢する押圧部２５を有するものとされる。

（補足説明３）
ここで、上記した「脚部２３」は、文字通り、脚形状をした部分のことである。

上記した「バイメタル３の縁部２２近傍」は、文字通り、バイメタル３の縁部２２の近くという意味である。この場合には、バイメタル３の縁部２２の近くで、しかも、バイメタル３の変形性を確保可能な押さえ位置または押さえ範囲内の位置とされる。

上記した「蓋状部材６側の面２４に接触」は、バイメタル３の蓋状部材６側の面２４（図３中上面）に対して、点接触または線接触に近い状態で接触するようなものとされるのが好ましい。即ち、上記したバイメタル３の変形性を確保可能な押さえ位置または押さえ範囲内の位置にて、バイメタル３に部分的に接触されるようにする。

上記した「押圧部２５」は、バイメタル３の蓋状部材６側の面２４へ向かって（図３中下方へ）突出する側面視ほぼＵ字状またはＶ字状のもの（押圧形状部）などとされている。この側面視ほぼＵ字状またはＶ字状の押圧部２５は、バイメタル３に対する押圧付勢に必要な弾性力を有するものとされている。以上により、この押圧部２５は、Ｕ字状またはＶ字状の頂部またはその周辺が、バイメタル３の蓋状部材６側の面２４に対して、ほぼ線接触されることになる。

（構成４）
上記バイメタル３が、凹曲面状または凸曲面状の円板型のものとされる。
そして、図６に示すように、上記脚部２３が、円板型の上記バイメタル３の縁部２２（周縁部）に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられる。

（補足説明４）
ここで、上記した「凹曲面状または凸曲面状の円板型」は、この場合、図３のように、通常時には「上に凸」の屈曲形状を有すると共に、図４のように、作動時に変形して「下に凸」の屈曲形状に反転するようなものとされている。但し、上記とは反対に、通常時に「下に凸」の屈曲形状を有し、作動時に変形して「上に凸」の屈曲形状に反転するようなものとしても良い。

上記した「脚部２３」は、周方向に所要の間隔を有して複数箇所均等に設けられる。この場合には、周方向に１２０度の間隔を有して３箇所均等に設けられているが、例えば、周方向に９０度の間隔を有して４箇所均等に設けるようにしても良いし、または、周方向に所要の間隔を有して、４箇所以上の本数均等に設けるようにしても良い。

上記した「均等」は、周方向の位置が均等であるという意味と、各脚部２３の押圧付勢力が均等であるという意味との両方を含んでいる。なお、上記した均等は、若干の誤差を有していても良い。

これに対し、例えば、バイメタル３が円板型をしていないような場合には、脚部２３は、その設置本数や設置位置を、上記したように周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢する必要はなく、バイメタル３の形状に応じて設置本数や設置位置を適宜変更すれば良いことは勿論である。

（構成５）
図３、図４に示すように、上記蓋状部材６が、上記バイメタル３側の面（下面）に突出部２７を有するものとされる。
そして、上記押圧保持部２１が、上記突出部２７に対して係止可能な蓋係止部２８を有するものとされる。
更に、上記押圧保持部２１が、上記バイメタル３の縁部２２に当接可能な端縁部当接部２９を有するものとされる。

（補足説明５）
ここで、上記した「突出部２７」は、文字通り、蓋状部材６から突出された部分という意味である。この突出部２７は、蓋状部材６と一体に設けられる。突出部２７は、どのような形状のものであっても良いが、複数本の脚部２３で均等に押圧付勢したり保持したりできるようにするために、好ましくは、突出部２７は、蓋状部材６の中心部に、蓋状部材６と同心に設けられたものなどとされる。この場合、突出部２７は、円柱状のものとされている。この突出部２７は、蓋係止部２８が係止し易くなるように、また、突出部２７が不必要に大きくなり過ぎないようにするために、蓋係止部２８の肉厚とほぼ等しいか、それよりも若干大きい突出量を有するものなどとされる。但し、突出部２７の形状は、円柱状に限るものではなく、例えば、角柱状やその他の形状などとしても良い。

上記した「蓋係止部２８」は、蓋状部材６のバイメタル３側の面（図３の下面の突出部２７以外の部分）とほぼ平行な面を有して、上記突出部２７に外嵌可能な環状のものとされている。この環状の蓋係止部２８は、その内周面が、上記した突出部２７の外周面とほぼ等しい径を有するものとされる。この蓋係止部２８により、押圧保持部２１を、蓋状部材６の半径方向などに対して位置規制することが可能となる。

蓋係止部２８は、突出部２７または蓋状部材６に対して、点接触または線接触に近い状態で接するようなものとされるのが好ましい。この場合、蓋係止部２８は、その上面が、蓋状部材６のバイメタル３側の面と、蓋係止部２８の幅寸法の分だけ面接触され得ることになる。この蓋係止部２８は、可能な限り狭幅のものとするのが好ましい。また、蓋係止部２８は、その内周面が、突出部２７の外周面と線接触され得ることになる。これらにより、蓋係止部２８は、より少ない接触面積で、蓋状部材６に接触されるものとなっている。

上記した「バイメタル３の縁部２２」は、この場合、バイメタル３の縁部２２でかつ端部（端面）のこと、即ち、バイメタル３の端縁部のことである。

上記した「端縁部当接部２９」は、文字通り、バイメタル３の縁部２２でかつ端部（端面）に当接する部分であり、バイメタル３に対しほぼ半径方向に係止される部分のことである。この端縁部当接部２９は、バイメタル３の縁部２２に対して、点接触または線接触するようなものなどとされるのが好ましい。この場合、端縁部当接部２９は、上記した脚部２３の先端部を、ほぼケース部４の底部１７側へ向けて、バイメタル３のほぼ厚み分だけ屈曲してなる爪形状部などとされている。

これにより、押圧保持部２１は、図６に示すように、環状の蓋係止部２８の外縁部から、バイメタル３の半径方向へ向けて、複数本の脚部２３が周方向に均等に突設されると共に、この各脚部２３に、上記した押圧保持部２１と端縁部当接部２９とが、それぞれ形成された複合形状を有するものとなる。この押圧保持部２１は、例えば、一枚の金属板をプレス成形することによって形成される。この押圧保持部２１は、バネ部品（金属バネ）として機能するものとされる。

（構成６）
或いは、図７、図８の実施例２に示すように、上記押圧保持部２１が、上記バイメタル３よりも熱伝達率の低い材料によって構成されるようにしても良い。

（補足説明６）
ここで、上記した「熱伝達率の低い材料」には、例えば、樹脂などを用いることができる。そして、押圧保持部２１を樹脂とした場合には、押圧保持部２１を樹脂製の蓋状部材６と一体に成形することができる。これにより、部品点数を削減して、コストを削減しつつ、上記したようにバイメタル３の反応速度（感熱応答性）を向上させることができる。
この場合、押圧保持部２１は、上記した実施例１とほぼ同様の、蓋状部材６のバイメタル３側の面（図７の下面）の縁部から一体に延びる脚部２３とされている。この脚部２３は、周方向に対して３箇所以上均等に設けられたものとされている。このように、蓋状部材６から脚部２３が一体に延びるようにすることにより、蓋状部材６に対する押圧保持部２１の位置規制機能を確保し、結果的にバイメタル３の位置規制機能を向上することができるようになる。

この脚部２３には、操作ロッド８側（ケース部４の内方）へ向かって突出する側面視ほぼＵ字状の屈曲部が形成され、この屈曲部の下側の部分が、上記バイメタル３の縁部２２の上記蓋状部材６側の面２４に対する上記した押圧部２５とされる。この押圧部２５は、バイメタル３の押圧付勢に必要な弾性力を有するもの（樹脂バネ）とされる。また、押圧部２５は、バイメタル３の蓋状部材６側の面２４にほぼ線接触するものとされる。
また、この脚部２３の先端部に対し、上記した端縁部当接部２９を設けるようにしても良い。このように、脚部２３に設けた端縁部当接部２９が、バイメタル３の縁部２２（端縁部）に当接することにより、蓋状部材６に対し、蓋状部材６と一体の押圧保持部２１を介してバイメタル３を精度良く位置決め保持することができるようになる。

（構成７）
そして、上記した押圧保持部２１が、上記バイメタル３の変形力よりも弱い力でバイメタル３を押圧付勢するものとされる。

（補足説明７）

上記した「バイメタル３の変形力よりも弱い力」とは、文字通り、押圧保持部２１の押圧付勢力が、バイメタル３が変形する際に発生する力（バイメタル３の変形力または反転力）よりも小さくなるように意図的に設定された押圧付勢力のことである。
但し、押圧保持部２１の押圧付勢力は、図５の接触熱抵抗と面圧との関係を示すグラフに点Ａで示すような面圧（必要面圧Ａ）が得られる力よりは大きな力となるようにする。なお、図５のグラフによれば、接触熱抵抗と面圧とは、ほぼ反比例の関係となっており、上記した必要面圧Ａは、バイメタル３とケース部４の底部１７との間の接触熱抵抗が極小値となる面圧、または、実質的に極小値にほぼ近似した値となる面圧のことである。

（構成８）
また、熱によって変形可能な凹曲面状または凸曲面状の円板型をしたバイメタル３と、
このバイメタル３を収容すると共に、外部の熱をバイメタル３へ伝えるケース部４と、
上記したバイメタル３を挿入するために上記したケース部４に設けられた開口部５を塞ぐ蓋状部材６と、
上記したバイメタル３の中央部分に接触し、バイメタル３の変形に応じて移動する操作ロッド８と、
このロッド８の移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部７と、
上記した蓋状部材６と上記したバイメタル３との間に、バイメタル３を上記したケース部４の底部１７へ向けて押圧付勢する押圧保持部２１と、を備えた熱感知装置２を設ける。
そして、上記した押圧保持部２１は、上記した蓋状部材６の側から上記したバイメタル３の縁部２２へ向けて延びて、上記したバイメタル３の変形に応じて変形可能な複数本の脚部２３を有し、
この脚部２３が、上記したバイメタル３の縁部２２近傍における上記した蓋状部材６側の面２４に接触して、バイメタル３の縁部２２を上記したケース部４の底部１７へ向けて直接押圧付勢する押圧部２５を有するものとされる。
更に、上記した脚部２３が、円板型の上記バイメタル３の縁部２２に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられる。

＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
開口部５からケース部４内にバイメタル３を挿入し、押圧保持部２１を介在させて、開口部５を蓋状部材６で塞ぐことにより、バイメタル３をケース部４の内部に収容して、押圧保持部２１で保持させる。そして、このケース部４を、その底部１７が外部の熱源１に向くか、あるいは、外部の熱源１に直接接触するように設置する。これによって、外部の熱源１が発する熱で、熱感知装置２を作動させることが可能となる。

そして、外部の熱源１が熱を発すると、ケース部４内のバイメタル３は、ケース部４の底部１７を介して外部の熱源１からの熱を伝えられることになる。そして、バイメタル３は、外部の熱源１からの熱によって所定の温度となった時に変形される。このバイメタル３の変形によって、温度の（異常な）上昇を検知することができる。この際、例えば、バイメタル３の変形による操作ロッド８の移動で、スイッチ部７がオープンからクローズに変化することによって、異常検知信号を発生させたり、熱源１への電力の供給を遮断させたりすることなどが可能となる。

＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
（効果１）
蓋状部材６とバイメタル３との間に介装された押圧保持部２１は、バイメタル３をケース部４の底部１７に対して押圧付勢するように機能する。これにより、バイメタル３は、ケース部４の底部１７に対して、所要の押圧力で接触（圧接）され、バイメタル３とケース部４の底部１７との間に、接触熱抵抗を少なくするのに必要な面圧が得られるようになるので、外部の熱源１からの熱をケース部４の底部１７を介して確実かつ効率的にバイメタル３へと伝えることができる。以って、バイメタル３の反応速度（感熱応答性）を高めることができる。

また、バイメタル３を、押圧保持部２１を用いて、ケース部４の底部１７に対し押圧付勢することにより、ケース部４内でバイメタル３を（主に、押圧方向へ）位置規制し、バイメタル３の暴れを防止して、異音の発生や、摩耗の発生などを防止することができる。

そして、押圧保持部２１は、バイメタル３が変形する時に、バイメタル３の変形力によって強制的に（押圧付勢力の方向と反対の方向などへ）弾性変形されることになる。

これにより、バイメタル３を、押圧保持部２１の押圧付勢力に抗して確実に変形させることができる。即ち、バイメタル３の変形性を確保することができる。

一方、押圧保持部２１は、バイメタル３の変形によって強制的に弾性変形されても、そのまま継続してバイメタル３をケース部４の底部１７へ向けて押圧付勢し続けることになるので、バイメタル３が変形しても、押圧保持部２１による保持状態がなくならないようにすることができる。即ち、バイメタル３の変形の前後において、上記した必要な面圧が保持されることになる。以って、バイメタル３の反応速度が一定に保持されて安定化されることになる。また、バイメタル３に多少の位置ズレが生じた場合でも、反応速度にバラ付きが生じないようにすることができる。

そして、バイメタル３を、押圧保持部２１を用いてケース部４の底部１７へ向け押圧付勢することで、ケース部４内でのバイメタル３の保持や位置規制を行わせるようにしているので、上記したように、バイメタル３の縁部２２とケース部４の内面との間のクリアランスに拘わらず、バイメタル３の変形性の確保と、バイメタル３の正確な位置規制との両方を行わせることが可能となる。以って、例えば、ケース部４の内面との干渉によってバイメタル３が変形しないことや、バイメタル３の位置が一定でないことによりバイメタル３の反応速度がバラ付くことなどの、不具合を解消することができる。

よって、例えば、ケース部４と蓋状部材６との間にバイメタル３の縁部２２を挟み込ませてバイメタル３を保持させる場合のように、バイメタル３の縁部２２とケース部４の内面との間のクリアランスを、誤差の影響を排除しつつ精密に管理する必要をなくすことができ、構造の簡易化や、製造の容易化などを図ると共に、製品の品質や性能を向上することができる。

（効果２）
押圧保持部２１と操作ロッド８とを、異なる部材によって構成することにより、押圧保持部２１と操作ロッド８とを、それぞれ別々の部品（別部品）として、それぞれ独自に変形や移動させるようにすることができる。これにより、押圧保持部２１を、バイメタル３の変形に対して自在に追従し得るようにすることが可能となる。

（効果３）
蓋状部材６の側からバイメタル３の縁部２２へ向けて延びる押圧保持部２１の複数本の脚部２３により、バイメタル３の縁部２２近傍における蓋状部材６側の面２４を、複数箇所、部分的にケース部４の底部１７へ向けて直接押圧付勢させるようにすることができる。これによって、例えば、ケース部４と蓋状部材６との間で、バイメタル３の縁部２２を全周に亘り挟み込ませて保持する場合と比べて、バイメタル３に対する押圧保持部２１の接触面積を大幅に減らすことができる。これによって、押圧保持部２１への熱逃げが少なくなるので、その分、バイメタル３の反応速度を高めることができる。

更に、上記した脚部２３の押圧部２５が、バイメタル３の縁部２２近傍における蓋状部材６側の面２４に接触して、バイメタル３の縁部２２をケース部４の底部１７へ向けて直接押圧付勢することにより、少ない接触面積であっても、バイメタル３を効果的に保持して位置規制することができる。

（効果４）
バイメタル３を、凹曲面状（または凸曲面状）を有する円板型のものとすることにより、バイメタル３を、脚部２３で均等に押圧付勢するのに最も適した形状とすることができる。

また、脚部２３が、円板型のバイメタル３の縁部２２に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられたことにより、ケース部４内でのバイメタル３の保持をより確実で安定したものとすることができる。

これによって、バイメタル３の反応速度が安定し、より製品の品質や性能を高めることが可能となる。

（効果５）
蓋状部材６のバイメタル３側の面に形成された突出部２７に、押圧保持部２１の蓋係止部２８を係止させることにより、蓋状部材６に対して押圧保持部２１を精度良く位置決め保持させることができる。

また、押圧保持部２１の端縁部当接部２９が、バイメタル３の縁部２２に当接することにより、蓋状部材６に対し、押圧保持部２１を介してバイメタル３を精度良く位置決め保持させることができる。

（効果６）
押圧保持部２１の材料を工夫することによって、バイメタル３から押圧保持部２１への熱伝達を少なくして、即ち、押圧保持部２１への熱逃げを少なくして、バイメタル３の反応速度を高めることができる。あるいは、バイメタル３の反応速度の低下を防止することができる。

特に、押圧保持部２１を、樹脂製の蓋状部材６から一体に延びる樹脂製の脚部２３とすることにより、部品点数を削減しつつ、蓋状部材６に対するバイメタル３の位置規制機能を向上することができる。

（効果７）
そして、押圧保持部２１が、バイメタル３の変形力よりも弱い力でバイメタル３をケース部４の底部１７へ向けて押圧付勢することによって、押圧保持部２１は、バイメタル３が変形する時に、バイメタル３の変形力によって強制的に（押圧付勢力の方向と反対の方向などへ）弾性変形させることができる。

（効果８）
上記した構成８によれば、上記した効果１〜効果７と、ほぼ同様の効果を得ることができる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

２ 熱感知装置
３ バイメタル
４ ケース部
５ 開口部
６ 蓋状部材
７ スイッチ部
８ 操作ロッド
１７ 底部
２１ 押圧保持部
２２ 縁部
２３ 脚部
２４ （バイメタルの、蓋状部材側の）面
２５ 押圧部
２７ 突出部
２８ 蓋係止部
２９ 端縁部当接部

Claims (8)

1. 熱によって変形可能なバイメタルと、
   該バイメタルを収容すると共に、外部の熱を前記バイメタルへ伝えるケース部と、
   前記バイメタルを挿入するために前記ケース部に設けられた開口部を塞ぐ蓋状部材と、を有する熱感知装置において、
   前記蓋状部材と前記バイメタルとの間に、該バイメタルを前記ケース部の底部へ向けて押圧付勢する押圧保持部を設けると共に、
   該押圧保持部が、前記バイメタルの変形に応じて変形可能であることを特徴とする熱感知装置。
2. 前記バイメタルの変形に応じて移動する操作ロッドと、
   該操作ロッドの移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部と、を更に有し、
   前記押圧保持部と前記操作ロッドとは、異なる部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱感知装置。
3. 前記押圧保持部が、前記蓋状部材の側から前記バイメタルの縁部へ向けて延びる複数本の脚部を有し、
   該脚部が、前記バイメタルの縁部近傍における前記蓋状部材側の面に接触して、バイメタルの縁部を前記ケース部の底部へ向けて直接押圧付勢する押圧部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱感知装置。
4. 前記バイメタルが、凹曲面状または凸曲面状の円板型をしており、
   前記脚部が、円板型の前記バイメタルの縁部に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の熱感知装置。
5. 前記蓋状部材が、前記バイメタル側の面に突出部を有し、
   前記押圧保持部が、前記突出部に対して係止可能な蓋係止部を有すると共に、
   前記押圧保持部が、前記バイメタルの縁部に当接可能な端縁部当接部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱感知装置。
6. 前記押圧保持部が、前記バイメタルよりも熱伝達率の低い材料によって構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の熱感知装置。
7. 前記押圧保持部が、前記バイメタルの変形力よりも弱い力でバイメタルを押圧付勢するものとされたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の熱感知装置。
8. 熱によって変形可能な凹曲面状または凸曲面状の円板型をしたバイメタルと、
   該バイメタルを収容すると共に、外部の熱を前記バイメタルへ伝えるケース部と、
   前記バイメタルを挿入するために前記ケース部に設けられた開口部を塞ぐ蓋状部材と、
   前記バイメタルの中央部分に接触し、該バイメタルの変形に応じて移動する操作ロッドと、
   該操作ロッドの移動に応じて、オンまたはオフするスイッチ部と、
   前記蓋状部材と前記バイメタルとの間に、該バイメタルを前記ケース部の底部へ向けて押圧付勢する押圧保持部と、を備え、
   該押圧保持部は、前記蓋状部材の側から前記バイメタルの縁部へ向けて延びて、バイメタルの変形に応じて変形可能な複数本の脚部を有し、
   該脚部が、前記バイメタルの縁部近傍における前記蓋状部材側の面に接触して、バイメタルの縁部を前記ケース部の底部へ向けて直接押圧付勢する押圧部を有し、
   前記脚部が、円板型の前記バイメタルの縁部に対し、周方向の３箇所以上の位置を均等に押圧付勢可能に設けられていることを特徴とする熱感知装置。