JP4158751B2 - サーモスタット - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫等に使用される、除霜作動用押釦等の除霜機能をそなえたサーモスタットに関するものである。

従来、この種のサーモスタットは押釦を操作することによって、冷却用コンプレッサーの回路を制御して冷蔵庫の冷却器に付着した霜を除去する機能を有している（例えば、特許文献１参照）。

図５、図６、図７は、特許文献１に記載された従来のサーモスタットを示すものである。図５、図６、図７に示すように、コ字形の箱体からなる器枠１にレバー２の一端部２ａを回動できるように軸支し、他端部を開閉ばね３に係合させ、レバー２の中間部に設けたばね受け４に一端側をおさめた圧縮ばね５をベローズ６に相対させて設置し、レバー２の先端部側に接点（可動接点７、固定接点８）開閉用のアーム９を設け、圧縮ばね５の他端部を、一端部１０ａを回動できるように軸支し、他端部を貫通孔１１ａを有する偏位用カム１１のカム面に接触させた調整レバー１０に受けさせ、一方、一端部１２ａを回動できるように軸支し、他端部にレバー２に接触可能なように当て部１２ｂを設けたデフレバー１２を配置し、デフレバー１２の端部にデフレバー１２を反転させる線ばね１３の一端を係合させ、カム１１に押釦１４を取り付けたデフピン１５を挿入し、調整レバー１０に調整板１６を連結し、調整板１６の先端をデフピン１５と対向するようにデフレバー１２に接触させるとともに、デフレバー１２に円形の穴１２ｃとそれにつらなる溝穴１２ｄとを設け、デフピン１５の下端部１５ａに二つのフランジ部（１５ｂ、１５ｃ）と両フランジ部にはさまれた軸部をデフレバー１２の溝穴１２ｄにはめこませるように構成したものである。

以上のように構成されたサーモスタットについて、以下その動作について説明する。

まず、感温部の温度が上昇すると、キャピラリチューブ内のガスの圧力が上昇し、ベローズ６を膨張させる。それにより圧縮ばね５の力に抗してばね受け４が押し上げられるとともに、レバー２は開閉ばね３の力の作用により矢印方向に回動し、ストッパ（図示せず）に当たって制止させられる。したがって、アーム９は接点板（図示せず）から離脱し、可動接点７が固定接点８に接着し、オン回路が形成される。感温部の温度が下がると、ベローズ６は収縮し、圧縮ばね５の力によりばね受け４が下降すると共に、開閉ばね３の加速的力の減少により、レバー２は反矢印方向に回動する。それとともにアーム９が下降し、接点板（図示せず）に当たってこれを押し下げ、図示のように可動接点７を固定接点８から開離させる。すなわち、オフ回路が形成される。この時、レバー２はストッパ（図示せず）により制止させられる。

以上がサーモスタットの一般的な、温度による作用であるが、次に押釦の操作による作用を説明する。押釦１４を復帰ばね（図示せず）の力に抗して押し下げれば、デフピン１５は下降し、それにともないデフレバー１２が下降し、さらにデフピン１５が下降することにより、デフレバー１２は線ばね１３の反転作用により下方に回動し、デフレバー１２の当て部１２ｂがレバー２に接触し、強制的にレバー２を下降回動させ、接点７と８を開離させオフ回路が形成される。その時押釦１４は線ばね１３の反転力により、押されたままの位置で静止している。

一方、押釦１４の操作により、オフになっている接点７、８は次のように閉じられる。すなわち、初期温度より高い温度になった時、線ばね１３の力に抗してレバー２は上方に回動し始め、開閉ばね３及び線ばね１３の下方向の加速度的力の減少により、レバー２が急速反転をし、接点７，８を閉じ、オン回路を形成するとともにデフレバー１２はレバー２で押し戻され、線ばね１３の作用により元の位置に戻る。
実公昭５７−６０２９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、オフになっている接点７，８が、高温になってオンする際に、デフピン１５の下端部１５ａが二つのフランジ部（１５ｂ、１５ｃ）と両フランジ部にはさまれた軸部をデフレバー１２の溝穴１２ｄにはめこませて固定されているため、デフレバー１２とデフピン１５の固定部は軸支された一端部１２ａを支点として円弧状の軌道に沿って回動する。同様にデフピン１５においても鉛直上下方向に動かずに、偏位用カム１１の操作軸に形成された貫通孔１１ａの側面部と接触しながら上下動することとなり、その摺動摩擦力がデフレバー１２の反転力を妨げると同時に、レバー２の反転力を妨げる方向に働くことにより、デフピン１５が元の位置に戻り、かつ接点（７、８）がオフからオンに復帰する温度が、摩擦力により影響される、すなわち復帰温度がばらつき、変化する可能性があるという課題を有していた。

さらに、デフレバー１２の溝穴１２ｄにデフピン１５のフランジ部（１５ｂ、１５ｃ）を挿入する際に、がたつき、ずれ等なく確実に挿入して係合させる必要があり、充分な部品寸法精度の管理と専用治具等が必要であり、組み込み時の工数が大となるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、押釦等を押して除霜をおこなった後の復帰オン温度を動作ばらつきの少ない安定したものとし、冷蔵庫の除霜を確実に実現することと、部品の寸法精度に影響されず、また複雑な専用治具等も必要としない組み立て工数の少ない品質の安定したサーモスタットを提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明のサーモスタットは、デフピンの下端部とデフレバーの端面の係合において、デフピンが挿通可能なようにデフレバー端面部にデフピン径より大きな孔を設けたものであり、デフレバーが円弧状の軌道を描く動作を行っても、デフピンとデフレバーの孔との間のクリアランスを有しているため、デフピンはデフレバーと同様の軌道で動作するのではなく鉛直上方向にカムの貫通孔に沿って動くため、作動による摩擦力に影響されずに復帰オン温度の変化、ばらつきを抑制することができる。

また、本発明のサーモスタットは、前記デフピンを前記デフレバーの孔に挿通した後に、前記デフピン下端部に前記デフレバーの孔の径より大なるキャップを装着したものであり、これによってデフピンとデフレバーを器枠及びカムの貫通孔に、部品が外れることなく、特殊な治具等を用いることなく、容易に組込むことが可能となる。

さらに、本発明のサーモスタットは、前記デフピンを前記デフレバーの孔に挿通した後に、デフピン下端部をデフレバーの孔より大なる径に成形加工したものであり、これによってデフピンとデフレバーを器枠及びカムの貫通孔に、部品が外れることなく、特殊な治具等を用いることなく、容易に組込むことが可能となるとともに部品点数の増加もなく安価なサーモスタットの提供が可能となる。

本発明のサーモスタットは、デフピンとデフレバーの孔との間のクリアランスを有することにより、デフピンは鉛直上方向にカムの貫通孔に沿って作動するため、デフピンと係合しているデフレバーにデフピンとカムに形成した貫通孔の摩擦力が加わらないことにより、動作バラツキの少ない安定した復帰オン温度を実現することができる。

また、本発明のサーモスタットは、デフピンをデフレバーの孔に挿通した後に、デフピン下端部をデフレバーの孔より大なるキャップを装着したものであり、これによって、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となり、組立て工数の短縮及び組込み品質の向上を実現することができる。

さらに、本発明のサーモスタットは、デフピンをデフレバーの孔に挿通した後に、デフピン下端部をデフレバーの孔より大なる径に成形加工したものであり、これによって、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となり、また部品点数の増加もないことより、組立て工数の短縮、組込み品質の向上及び低コストのサーモスタットを実現することが可能となる。

請求項１に記載の発明は、底部及び対向する２つの側面からなる略コの字状器枠と、庫内温度変化を感知して伸縮するベローズと、前記ベローズに下端が当接し他端にてスイッチ部を動作せしめるＬ字型のレバーと、貫通孔を有するカムの回動により傾きが変化する調整レバーと、前記Ｌ字型のレバーと前記調整レバーを連結し前記ベローズの変化に対抗するスプリングと、一端が前記調整レバーに係止され他端には回動自在に係止されたローラー体を保持する調整プレートと、前記調整レバーと前記調整プレートの間隔を可変可能とする調節ネジと、前記カムの貫通孔に挿通し段付部を有する上下動自在なデフピンと、一端部を回動できるように軸支され、他端部には前記ローラー体と当接可能な斜面を有する爪部と前記Ｌ字型のレバーと接触可能なアームを設けたデフレバーを配置し、前記デフピンの端部を前記デフレバーの端面と対向するように係合させたサーモスタットにおいて、前記デフピンが挿通可能なように前記デフレバー端面部に前記デフピンの径より大きく、かつ前記デフピンの段付部の径より小さな孔を設けて前記孔を貫通したデフピンの周囲にクリアランスを形成し、前記クリアランスの大きさを、前記デフレバーが円弧状の軌道を描く動作を行っても、前記デフピンが前記孔との摩擦力に影響されないで動作する大きさとし、さらに前記デフピンを前記デフレバーの孔に挿通した後に、前記デフピン下端部を前記デフレバーの孔より大なる径に成形加工したことにより、デフピンとデフレバーの孔との間にクリアランスを有する構成となる。そして、デフピンは鉛直上方向にカムの貫通孔に沿って作動するとき、前記クリアランスによってデフピンと係合しているデフレバーにデフピンとカムに設けた前記貫通孔の摩擦力が加わらないことにより、動作バラツキの少ない安定した復帰オン温度を実現することができる。

また、前記デフピンは、前記デフレバーの孔に挿通した後に、前記デフピン下端部を前記デフレバーの孔より大なる径に成形加工したことにより、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となるとともに部品点数を増加することなく、組立て工数の短縮、組込み品質の向上及び低コストのサーモスタットを実現することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、底部及び対向する２つの側面からなる略コの字状器枠と、庫内温度変化を感知して伸縮するベローズと、前記ベローズに下端が当接し他端にてスイッチ部を動作せしめるＬ字型のレバーと、貫通孔を有するカムの回動により傾きが変化する調整レバーと、前記Ｌ字型のレバーと前記調整レバーを連結し前記ベローズの変化に対抗するスプリングと、一端が前記調整レバーに係止され他端には回動自在に係止されたローラー体を保持する調整プレートと、前記調整レバーと前記調整プレートの間隔を可変可能とする調節ネジと、前記カムの貫通孔に挿通し段付部を有する上下動自在なデフピンと、一端部を回動できるように軸支され、他端部には前記ローラー体と当接可能な斜面を有する爪部と前記Ｌ字型のレバーと接触可能なアームを設けたデフレバーを配置し、前記デフピンの端部を前記デフレバーの端面と対向するように係合させたサーモスタットにおいて、前記デフピンが挿通可能なように前記デフレバー端面部に前記デフピンの径より大きく、かつ前記デフピンの段付部の径より小さな孔を設けて前記孔を貫通したデフピンの周囲にクリアランスを形成し、前記クリアランスの大きさを、前記デフレバーが円弧状の軌道を描く動作を行っても、前記デフピンが前記孔との摩擦力に影響されないで動作する大きさとし、さらに前記デフピンを前記デフレバーの孔に挿通した後に、前記デフピン下端部に前記デフレバーの孔径より大なるキャップを装着したことにより、請求項１と同様に、動作バラツキの少ない安定した復帰オン温度を実現することができ、また、前記デフピンを前記デフレバーの孔に挿通した後に、前記デフピン下端部を前記デフレバーの孔より大なるキャップを装着したことにより、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となり、組立て工数の短縮及び組込み品質の向上を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるサーモスタットの断面正面図である。

図２は、同実施の形態のサーモスタットのキャップ装着時の要部断面図である。

図３は、同実施の形態のサーモスタットのデフピン成形加工前の要部断面図である。

図４は、同実施の形態のサーモスタットのデフピン成形加工後の要部断面図である。

図１、図２、図３、図４に示すように、２１は器枠、２２は庫内温度を検知して伸縮するベローズで、ベローズ２２にはキャピラリチューブ２３が接続される。２４は支点２４ａにより回動自在に設けられたＬ字型のレバーであり、Ｌ字型のレバー２４の下端部２４ｂはベローズ２２の自由端２２ａに当接し、他端部２４ｃには固定接点２５と可動接点２６を開閉させるスイッチ２７のスイッチング動作をさせるスペーサ２８が係合している。さらに、一端部２４ｄには温度設定用スプリング２９の一端が係止される。温度設定用スプリング２９の他端は調整ネジ３０を介して調整レバー３１に係止され、調整レバー３１は下部の支点３１ａにより、器枠１に回動自在に設けられ、その上端は貫通孔３２を有する温度設定用のカム３３に圧接する。３４は一端が調整レバー３１に係止され、他端には回動自在に係止されたローラー体３５を保持する調整プレートであり、調整プレート３４は、調整レバー３１と調整プレート３４の間隔を可変可能とする調節ネジ３６を保持している。また、３７は支点３７ａにより回動自在に設けられたデフレバーであり、カム３３の貫通孔３２に挿通し、上下動自在に配置された段付部３８ａを有するデフピン３８と係合し、一端にはローラー体３５と当接可能な斜面体を有する爪部３７ｂを、他端にはレバー２４と接触可能なアーム３７ｃを、設けるとともに、端面部にデフピン３８の径よりも大きな円形孔（本発明の孔に相当）３７ｄを有する。

さらに、デフピン３８は、デフレバー３７の円形孔３７ｄに挿通した後に、図２に示す如く、デフピン下端部３８ｃにデフレバー３７の円形孔３７ｄより大なるキャップ３８ｄを装着、あるいは図３、図４に示す如く、デフピン下端部３８ｃをデフレバー３７の円形孔３７ｄより大なる径に成形加工している。

以上のように構成されたサーモスタットについて、以下その動作を説明する。

まず、感温部の温度が上昇すると、キャピラリチューブ２３内のガス圧が上昇し、ベローズ２２を膨張させる。それによりＬ字型のレバー２４は支点２４ａを軸として矢印Ａ方向に回動し、調整ネジ３０で設定されたスプリング２９の弾性力（設定温度に対応する）と対抗し、感温部が設定温度を越えた時は、スペーサ２８を介してスイッチ２７が動作し、固定接点２５と可動接点２６がオンとなり、電源回路に通電する。

次に、感温部の温度が低下すると、ベローズ２２は収縮し、レバー２４はスプリング２９の弾性力で、支点２４ａを軸として矢印Ｂ方向に回動し、同時にスペーサ２８による押圧が減少しスイッチ２７が動作して固定接点２５と可動接点２６がオフとなり、電源回路の通電が切られる。

以上がサーモスタットの一般的な、温度による作用であるが、次にデフピン３８の操作による作用を説明する。スイッチ２７がオン状態の時にデフピン３８を押すことにより、スプリング２９の力に抗してデフレバー３７が支点３７ａを中心に反時計方向（矢印Ｂ方向）に円弧運動を行い、さらにデフレバー３７のアーム３７ｃでＬ字型のレバー２４を押すことで、Ｌ字型のレバー２４はその支点２４ａを中心に反時計方向（矢印Ｂ方向）へ円弧運動を行うため、スペーサ２８を介してスイッチ２７はオフ状態となる。この時デフレバー３７の斜面を有した爪部３７ｂは調整レバー３１に取付けられた調整プレート３４に保持されているローラー体３５とラッチされ、押されたままの位置でオフ状態を保っている。

一方、スイッチ２７がオフ状態からオン状態に変化する時には、スイッチ２７はオフ状態であるから感温部の温度上昇によりベローズ２２が膨張し、これによりレバー２４は支点２４ａを中心として時計方向回り（矢印Ａ方向）に円弧運動を行う。この時、デフレバー３７のアーム３７ｃがレバー２４によって上方向に押されることになりデフレバー３７は時計回り（矢印Ａ方向）に円弧運動し、スプリング２９の抗力以上の力がラッチ部に加わるとラッチが外れてデフピン３８は元の位置に戻るとともに、レバー２４の回動によりスペーサ２８を介してスイッチ２７はオン状態となる。

以上のように、本実施の形態においては、底部及び対向する２つの側面からなる略コの字状器枠２１と、庫内温度変化を感知して伸縮するベローズ２２と、前記ベローズ２２に下端部２４ａが当接し他端部２４ｃにスイッチ２７を動作せしめるスペーサ２８を設けたＬ字型のレバー２４と、貫通孔３２を有するカム３３の回動により傾きが変化する調整レバー３１と、前記Ｌ字型のレバー２４と前記調整レバー３１を連結し前記ベローズ２２の変化に対抗するスプリング２９と、一端が前記調整レバー３１に係止され他端には回動自在に係止されたローラー体３５を保持する調整プレート３４と、前記調整レバー３１と前記調整プレート３４の間隔を可変可能とする調節ネジ３６と、前記カム３３の貫通孔３２に挿通し段付部３８ａを有する上下動自在なデフピン３８と、一端部を回動できるように軸支され、他端部には前記ローラー体３５と当接可能な斜面を有する爪部３７ｂと前記Ｌ字型のレバー２４と接触可能なアーム３７ｃを設けたデフレバー３７を配置し、前記デフピン３８の端部を前記デフレバー３７の端面と対向するように係合させたサーモスタットにおいて、前記デフピン３８が挿通可能なように前記デフレバー３７の端面部に前記デフピン３８の径より大きく、かつ前記デフピン３８の段付部３８ａの径より小さな円形孔３７ｄを設けて前記円形孔３７ｄを貫通したデフピン３８の周囲にクリアランスを形成したものであり、そして、前記デフピン３８とデフレバー３７の円形孔３７ｄとの間のクリアランスを、前記デフレバー３７が円弧状の軌道を描く動作を行っても、前記デフピン３８が前記円形孔３７ｄとの摩擦力に影響されないで動作する大きさとすることにより、デフピン３８は鉛直上方向にカム３３の貫通孔３２に沿って作動するため、デフピン３８と係合しているデフレバー３７にデフピン３８とカム３３に設けた前記貫通孔３２の摩擦力が加わらないことにより、動作温度変動の少ない安定した除霜復帰温度を実現する品質的に優れたサーモスタットを提供することができる。

また、本実施の形態では、前記デフピン３８を前記デフレバー３７の円形孔３７ｄに挿通した後に、前記デフピン下端部３８ｃに前記デフレバー３７の円形孔３７ｄより大なるキャップ３８ｄを装着したことより、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となり、組立て工数の少ない、安価なサーモスタットを提供することができる。

さらに、本実施の形態では、前記デフピン３８を前記デフレバー３７の円形孔３７ｄに挿通した後に、前記デフピン下端部３８ｃを前記デフレバー３７の円形孔３７ｄより大なる径に成形加工したことより、部品を特殊な治具等を使用せずに容易に組込むことが可能となるとともに、部品点数が増加することなく組立て工数の少なくかつ部品点数の少ない安価なサーモスタットを提供することができる。

以上のように、本発明にかかるサーモスタットは、デフレバー端面部にデフピンより大きく、かつ、デフピン段付部より小さい径の孔を設けることにより、デフピンとデフレバーの間のクリアランスを有することで、デフピンと係合するデフレバーに、デフピンとカムに設けた貫通孔の摩擦力が加わりにくくなるため、温度変動の少ない安定した除霜復帰温度が可能となるので、冷蔵庫、保冷庫等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるサーモスタットの断面正面図 同実施の形態のサーモスタットのキャップ装着時の要部断面図 同実施の形態のサーモスタットのデフピン成形加工前の要部断面図 同実施の形態のサーモスタットのデフピン成形加工後の要部断面図 従来のサーモスタットの断面正面図 従来のサーモスタットのデフレバーの拡大平面図 従来のサーモスタットのデフピンとデフレバーの連結部の拡大断面正面図

符号の説明

２１ 器枠
２２ ベローズ
２４ Ｌ字型のレバー
２７ スイッチ
２９ スプリング
３１ 調整レバー
３２ カムの貫通孔
３３ カム
３４ 調整プレート
３５ ローラー体
３６ 調節ネジ
３７ デフレバー
３７ａ デフレバーの支点
３７ｂ デフレバーの爪部
３７ｃ デフレバーのアーム
３７ｄ デフレバーの円形孔
３８ デフピン
３８ａ デフピン段付部
３８ｃ デフピン下端部
３８ｄ キャップ

Claims (2)

1. 底部及び対向する２つの側面からなる略コの字状器枠と、庫内温度変化を感知して伸縮するベローズと、前記ベローズに下端が当接し他端にてスイッチ部を動作せしめるＬ字型のレバーと、貫通孔を有するカムの回動により傾きが変化する調整レバーと、前記Ｌ字型のレバーと前記調整レバーを連結し前記ベローズの変化に対抗するスプリングと、一端が前記調整レバーに係止され他端には回動自在に係止されたローラー体を保持する調整プレートと、前記調整レバーと前記調整プレートの間隔を可変可能とする調節ネジと、前記カムの貫通孔に挿通し段付部を有する上下動自在なデフピンと、一端部を回動できるように軸支され、他端部には前記ローラー体と当接可能な斜面を有する爪部と前記Ｌ字型のレバーと接触可能なアームを設けたデフレバーを配置し、前記デフピンの端部を前記デフレバーの端面と対向するように係合させたサーモスタットにおいて、前記デフピンが挿通可能なように前記デフレバー端面部に前記デフピンの径より大きく、かつ前記デフピンの段付部の径より小さな孔を設けて前記孔を貫通したデフピンの周囲にクリアランスを形成し、前記クリアランスの大きさを、前記デフレバーが円弧状の軌道を描く動作を行っても、前記デフピンが前記孔との摩擦力に影響されないで動作する大きさとし、さらに前記デフピンを前記デフレバー孔に挿通した後に、前記デフピン下端部を前記デフレバー孔より大なる径に成形加工したことを特徴とするサーモスタット。
2. 底部及び対向する２つの側面からなる略コの字状器枠と、庫内温度変化を感知して伸縮するベローズと、前記ベローズに下端が当接し他端にてスイッチ部を動作せしめるＬ字型のレバーと、貫通孔を有するカムの回動により傾きが変化する調整レバーと、前記Ｌ字型のレバーと前記調整レバーを連結し前記ベローズの変化に対抗するスプリングと、一端が前記調整レバーに係止され他端には回動自在に係止されたローラー体を保持する調整プレートと、前記調整レバーと前記調整プレートの間隔を可変可能とする調節ネジと、前記カムの貫通孔に挿通し段付部を有する上下動自在なデフピンと、一端部を回動できるように軸支され、他端部には前記ローラー体と当接可能な斜面を有する爪部と前記Ｌ字型のレバーと接触可能なアームを設けたデフレバーを配置し、前記デフピンの端部を前記デフレバーの端面と対向するように係合させたサーモスタットにおいて、前記デフピンが挿通可能なように前記デフレバー端面部に前記デフピンの径より大きく、かつ前記デフピンの段付部の径より小さな孔を設けて前記孔を貫通したデフピンの周囲にクリアランスを形成し、前記クリアランスの大きさを、前記デフレバーが円弧状の軌道を描く動作を行っても、前記デフピンが前記孔との摩擦力に影響されないで動作する大きさとし、さらに前記デフピンを前記デフレバー孔に挿通した後に、前記デフピン下端部に前記デフレバー孔径より大なるキャップを装着したことを特徴とするサーモスタット。

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